CN212843149U - 一种热动用高温废水热能回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热动用高温废水热能回收装置，包括带有废水进液口和出液口的箱体及安装于箱体内的作为换热结构的筒体，正反转电机经第一转轴、第一锥齿轮，第二锥齿轮、第二转轴带动位于筒体内的第一刮刀旋转，刮除水垢和杂质，从而完成对筒体内壁的清洁，同时通过皮带、齿轮齿条带动直杆上下移动，并利用位于直杆一侧的可伸缩的第二刮刀，对筒体的外壁进行清洁，还可利用位于直杆另一侧的由弹簧片支撑的刀片对箱体内壁进行清洁。本实用新型可以延长废水热能回收装置的使用寿命。

Description

一种热动用高温废水热能回收装置

技术领域

本实用新型属于废水热能回收领域，具体涉及一种热动用高温废水热能回收装置。

背景技术

在冶金、轧钢、烧结、化工、石化等高能耗企业中，热动工程运作中产生了大量的高温废水，将高温废水直接排放会对环境造成破坏，而吸收高温废水的成本也较高，因此目前主要采取对高温废水通过回收热能实现再利用。

现有的高温水热能回收装置主要采用管壳式换热结构，在对热能进行回收利用过程中，长时间的高温水冲刷造成储水箱体内腔及换热结构外部和内部产生大量水垢、杂质等附着物，不仅会导致热能的回收率下降，而且附着物难于清除，需要经常更换，影响了装置的使用寿命。

具体而言，对于位于换热结构内部的附着物，可以采用机械机构(例如，中国专利CN110986656A)或气动机构进行清洁、去除，而对于位于换热结构外部及储水箱体内壁的附着物，由于管体交错及形状和体积的限制，目前尚无有效的机构能够予以清洁，而且有些清洁技术中需要引入其它物理、化学阻垢、除垢措施(例如，中国专利CN207866099U、CN207866099U)，增加了清洁成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种热动用高温废水热能回收装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

该热能回收装置包括第一箱体、设置于第一箱体内的筒体以及设置在第一箱体上的吸热介质(例如，冷水)箱体、废水进液口和废水出液口，所述废水进液口和废水出液口位于筒体的不同侧方向上(例如，进液口和出液口相对设置)，吸热介质箱体与形成于筒体的内壁和外壁之间的夹套相连通，筒体内设置有用于清洁该筒体的内壁的第一刮刀组件，筒体外设置有用于清洁该筒体的外壁的第二刮刀组件。

优选的，所述第一刮刀组件包括多个第一刀体(具有与筒体内壁形状相适应的外轮廓)，各第一刀体与设置在筒体中心的转轴相连，该转轴与设置在第一箱体上的锥齿轮传动机构及正反转电机依次相连。

优选的，所述第二刮刀组件包括框体、设置在框体上的若干个可以通过沿框体移动而与筒体的外壁相贴合的第二刀体以及与框体相连的直杆，该直杆与设置在第一箱体上的齿轮齿条机构及上述正反转电机依次相连。

优选的，所述框体上设置有用于固定第二刀体的移动板，移动板与设置于框体上的若干个弹簧相连。

优选的，所述框体的上、下两侧设置滑槽，移动板上设置有与滑槽相适配的滑块，移动板通过滑槽与滑块的相对移动对弹簧进行压缩。

优选的，所述弹簧的外侧设置有与框体内壁相连的支撑套，支撑套与移动板通过接触进行配合。

优选的，所述热能回收装置还包括与直杆相连的多个呈弯曲状态的弹簧片，弹簧片上设置有与第一箱体的内壁相贴合的第三刀体。

优选的，所述热能回收装置的直杆数量为两个，与两个直杆分别相连的齿轮齿条机构通过皮带传动机构与上述正反转电机相连。

优选的，所述第一箱体包括可拆卸的具有密封结构的底部，该底部上设置有支撑架，筒体设置于支撑架上，且筒体的开口朝向第一箱体的顶部。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型所述热动用高温废水热能回收装置采用了筒体作为换热结构，在对一定温度的高温废水进行热能回收的同时，可以采用第一、第二刮刀组件对换热结构进行清洁，减少其表面累积水垢、杂质等附着物，可以提高热能回收装置使用寿命，避免清洁成本升高。

进一步的，本实用新型中利用可上下移动的直杆，不仅布置了第二刮刀组件，还布置了带有刀体的弹簧片，从而可以对储水箱体(具体指第一箱体)内腔进行清洁，减少了装置的检修维护工作。

附图说明

图1为实施例中热动用高温废水热能回收装置的结构示意图；

图2为图1中所示框体与移动板的装配示意图；

图3为图2中A区结构示意图；

图4为图1中所示第二箱体及第三箱体的内部结构示意图(俯视，省略第二锥齿轮)；

图5为图1中所示筒体的结构示意图(俯视)；

图6为图1中所示第二刮刀的结构示意图(俯视)；

图中：1.第一箱体；2.第二箱体；3.第三箱体；4.水箱；5.正反转电机；6.第一转轴；7.筒体；8.第一锥齿轮；9.第二锥齿轮；10.第二转轴；11.第一刮刀；12.水管；13.皮带轮；14.皮带；15.第三转轴；16.直齿轮；17.齿条；18.直杆；19.框体；20.支撑套；21.弹簧；22.移动板；23.第二刮刀；24.弹簧片；25.刀片；26.支撑架；27.限位块；28.密封垫片；29.滑块；30.滑槽；31.进液口；32.出液口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，所述实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。

参见图1、图4及图5，本实用新型所述热动用高温废水热能回收装置包括第一箱体1以及固定在第一箱体1的顶部的第二箱体2、第三箱体3和水箱4，其中，第一箱体1顶部左右两侧各固定有一个第三箱体3，水箱4位于第二箱体2、第三箱体3后侧。第一箱体1的底部(例如，底板)可拆卸(以方便检修)，该底部的边缘固定有密封垫片28，第一箱体1底部位于密封垫片28内的区域固定有支撑架26，支撑架26远离第一箱体1的一侧(即支撑架26的上部)与截面为U型的筒体7的底部接触，并借助固定于接触位置的限位块27，将筒体7以开口朝向正上方的角度位置(即该筒体7的中心与第一箱体1的底部垂直)稳固的支撑在第一箱体1内，第一箱体1的侧面(靠近其底部)分别焊接有进液口31和出液口32。所述水箱4的底部两侧安装有水管12，水管12向下插入于第一箱体1内，水箱4通过水管12与形成于筒体7的内、外壁面之间的夹套相连通，随着高温废水经进液口31和出液口32流经第一箱体1，就会不断加热夹套内的介质(例如，冷水)，从而完成热量从第一箱体1向水箱4的转移，这一过程中，需要适时对筒体7内外壁面上形成的水垢、杂质等附着物进行清除，从而保持壁面清洁，确保热能回收效率。

所述第二箱体2的一侧安装有正反转电机5，正反转电机5的输出轴贯穿第二箱体2的对应侧面并与第二箱体2内的第一锥齿轮8通过第一转轴6相连，第一锥齿轮8固定在第一转轴6上，第一转轴6与固定在第二箱体2另一侧的轴承相连。与第一锥齿轮8相啮合的第二锥齿轮9固定在第一锥齿轮8下方的第二转轴10上，第二转轴10向下贯穿第二箱体2的底部以及第一箱体1的顶部，第二转轴10插入于第一箱体1内的部分上固定有第一刮刀11，第一刮刀11的形状在满足清洁效果的情况下可进行调整，例如，第一刮刀11的外侧与筒体7内壁的任意竖向截面(U型)的一侧形状相应，而整体采用自上而下面积逐渐增加的形状(即第一刮刀11内侧仅在下部与第二转轴10接触固定)，在这样的形状设计下(可以减少第一刮刀上的水垢、杂质等附着物的形成)，第二转轴10的底部两侧均固定有与筒体7内壁紧密贴合的第一刮刀11，并通过第二转轴10的旋转从而实现对筒体7内壁的清洁(例如，刮除水垢和杂质)。

所述第一转轴6上还固定有皮带轮13，皮带轮13与第三箱体3内通过轴承安装的第三转轴15之间连接有皮带14，正反转电机5通过皮带14带动第三转轴15与第一转轴6同步转动。

所述第三转轴15上固定有直齿轮16，直齿轮16与第三箱体3内的齿条17啮合，齿条17的底端固定有向下贯穿第三箱体3的底部以及第一箱体1的顶部的直杆18，直杆18插入于第一箱体1内的部分上固定有位于内侧的框体19以及位于外侧的由弹簧片24支撑于第一箱体1侧面上的刀片25，框体19上安装有面向筒体7的移动板22，移动板22上安装有与筒体7一侧外壁接触的第二刮刀23(截面为三角形，可以减少第二刮刀23上的水垢、杂质等附着物的形成)。通过两个第三箱体3中齿条17和直齿轮16的配合，带动相应的直杆18上下移动，从而可以利用位于筒体7两侧的第二刮刀23实现对筒体7的外壁的清洁。

参见图2及图6，所述移动板22的一侧上自上而下固定有多个(例如，三个)水平向排列的第二刮刀23，第二刮刀23远离移动板22的一侧(具有弧部，弧度为≤π/2)与筒体7紧密贴合，框体19内壁(与移动板的另一侧相对)上固定有多个(例如，上下两排)支撑套20，弹簧21的一端与移动板22的另一侧相连，另一端连接于支撑套20的底部内。在框体19随直杆18上下移动中，框体19与筒体7的外壁的距离会发生变化，利用弹簧21的伸缩可以使得移动板22在框体内部及框体开口侧之间活动，活动过程中第二刮刀23与筒体7的外壁保持接触。

所述弹簧片24为两个，两个弹簧片24上、下间隔的固定在直杆18上(弹簧片24与框体19分列于直杆18两侧)，并向第一箱体1对应侧内壁伸出，刀片25安装在各弹簧片24的伸出端上，并且上、下两个弹簧片24通过分别向上、向下弯曲变形而使得刀片25保持与第一箱体1的内侧壁面紧密贴合，当两个第三箱体3中齿条17和直齿轮16相互配合，并带动相应的直杆18上下移动时即可实现刀片25对第一箱体1内部部分侧壁的清洁，其中，直杆18向下移动时，主要由两个刀片25中位置靠下的刀片25完成清洁，直杆18向上移动时，主要由位置靠上的刀片25完成清洁。

参见图3，所述移动板22的上、下两侧固定有滑块29，框体19内对应的侧壁上分别开设有与滑块29相适配的滑槽30，移动板22通过滑块29、滑槽30从而实现稳定的左右移动，以提高第二刮刀23在移动中的清洁效果。支撑套20用于限制移动板22的倾斜程度，从而确保第二刮刀23随直杆18上下移动中，弹簧21及滑块29、滑槽30可以良好工作。

上述热动用高温废水热能回收装置的工作原理如下：

使用时，先将高温废水经连接于进液口31的管道通入第一箱体1，高温废水对筒体7的夹套进行加热(筒体7浸没于废水中)，待加热到一定温度之后，随着夹套内的热水向水箱4上升、冷水自水箱4下降并进入夹套，水箱4内的冷水与筒体7内、外的废水(即流入第一箱体1的废水)实现热交换，完成了热能回收的废水经出液口32流出第一箱体1并进入污水处理环节(由于出液口排出的废水温度降低，有利于污水处理中各种物理、化学及生物处理过程的快速、有效开展)。在废水处理完成之后(第一箱体内基本无废水)，水垢和杂质依附在第一箱体1的内侧壁面和筒体7的内壁及外壁上，此时打开正反转电机5，正反转电机5带动第一锥齿轮8旋转，继而带动第二锥齿轮9和第二转轴10旋转，从而带动与第二转轴10连接的第一刮刀11旋转，对筒体7内壁进行清洁。同时，第三转轴15带动直齿轮16旋转，继而带动齿条17上下移动，从而带动刀片25和第二刮刀23移动，分别对第一箱体1的部分内侧壁面和筒体7的部分或全部外壁进行清洁。

上述热动用高温废水热能回收装置的运行参数：针对流量为1.25t/h的锅炉高温废水，进液口温度为70-80℃，出液口温度可以降低到30-40℃(换热面积为8-12㎡)。同时，该热动用高温废水热能回收装置可以降低设备维护的作业时间和劳动强度，延长装置的使用寿命。

Claims (9)

1.一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：该热能回收装置包括吸热介质箱体、第一箱体(1)、设置于第一箱体(1)内的筒体(7)以及设置在第一箱体(1)上的废水进液口(31)和废水出液口(32)，所述吸热介质箱体与形成于筒体(7)的内壁和外壁之间的夹套相连通，筒体(7)内设置有用于清洁该筒体(7)的内壁的第一刮刀组件，筒体(7)外设置有用于清洁该筒体(7)的外壁的第二刮刀组件。

2.根据权利要求1所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述第一刮刀组件包括多个具有与筒体(7)内壁形状相适应的外轮廓的第一刀体，第一刀体与设置在筒体(7)中心的转轴相连，该转轴与设置在第一箱体(1)上的锥齿轮传动机构及正反转电机(5)依次相连。

3.根据权利要求1或2所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述第二刮刀组件包括框体(19)、设置在框体(19)上的若干个可以通过沿框体(19)移动而与筒体(7)的外壁相贴合的第二刀体以及与框体(19)相连的直杆(18)，该直杆(18)与设置在第一箱体(1)上的齿轮齿条机构及正反转电机(5)依次相连。

4.根据权利要求3所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述框体(19)上设置有用于固定第二刀体的移动板(22)，移动板(22)与设置于框体(19)上的若干个弹簧(21)相连。

5.根据权利要求4所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述框体(19)的上、下两侧设置滑槽(30)，移动板(22)上设置有与滑槽(30)相适配的滑块(29)，移动板(22)通过滑槽(30)与滑块(29)的相对移动对弹簧(21)进行压缩。

6.根据权利要求4所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述弹簧(21)的外侧设置有与框体(19)内壁相连的支撑套(20)，支撑套(20)与移动板(22)通过接触进行配合。

7.根据权利要求3所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述热能回收装置还包括与直杆(18)相连的多个呈弯曲状态的弹簧片(24)，弹簧片(24)上设置有与第一箱体(1)的内壁相贴合的第三刀体。

8.根据权利要求3所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述热能回收装置的直杆(18)数量为两个，与两个直杆(18)分别相连的齿轮齿条机构通过皮带传动机构与正反转电机(5)相连。

9.根据权利要求1所述一种热动用高温废水热能回收装置，其特征在于：所述第一箱体(1)包括可拆卸的具有密封结构的底部，该底部上设置有支撑架(26)，筒体(7)设置于支撑架(26)上，且筒体(7)的开口朝向第一箱体(1)的顶部。

Images