專利名稱：微振動吸熱廢水預熱凈冷水交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及紡織印染、造紙等行業(yè)產(chǎn)生的熱廢水的熱回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是適用于含有固體雜質(zhì)的廢熱水的熱交換器。
背景技術(shù)：
紡織印染、造紙等工業(yè)企業(yè)的工藝廢水的日均排量，一般均有上千噸以上，其廢水的溫度，一般都在70°C以上，具有相當可觀的熱量，棄之可惜。為了節(jié)省能耗，降低生產(chǎn)成本，很有必要裝上一個熱交換器，利用廢熱水預熱凈冷水，這就是近年來，市場上常見的熱回收裝置，有盤管式的、管式螺旋壯的、列管式的、板式的、管式蜘蛛網(wǎng)式的熱交換器，符合目前的市場需求，受到了用戶廠家的歡迎。但是，由于熱廢水中，含有很多的諸如紗線、棉絨、化學漿料和塵埃等，使熱交換器的發(fā)展受到了一定的制約，其缺點有三個一是這些固體雜質(zhì)貼在熱交換器里面而使熱交換效率與日下降；二是隨著使用時間的推移，很容易堵塞而被迫停止工作，增加維修工作量三是增設過濾器、輸液泵等設備，不但增加運行成本， 而且也占用空間，不符合國家節(jié)能減排的政策。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的，是在交換器里面，設計一種新型結(jié)構(gòu)不易堵塞的、轉(zhuǎn)動式、夾心圓錐曲線輪；在交換器外面，無需依賴輔助能源動力，在夾心圓錐曲線輪一個端面焊接二個偏心托板凸點，通過圓錐曲線輪轉(zhuǎn)動，錘頭敲擊夾心圓錐曲線輪，每轉(zhuǎn)一圈而產(chǎn)生兩次振動，使熱水中的水垢不會粘貼在夾心圓錐曲線輪內(nèi)外。在使用中熱交換效率維持在90%以上，使不溶于水的固體雜質(zhì)不被粘連結(jié)垢，同時，新結(jié)構(gòu)能夠起到廢熱水蛇行逆流利用夾心圓錐曲線輪上的凹凸坑、曲線槽在轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生高效率湍流來提升熱效，并且自沖刷殼體；旋轉(zhuǎn)的夾心圓錐曲線輪內(nèi)部有夾心鋼板，使凈水產(chǎn)生離心力，便于在內(nèi)部作蛇行流動，使凈冷水更充分吸熱并有效的清洗了主動體，從而提高了熱交換效率，克服了易結(jié)垢、堵塞的弊端，減少了維修工作量。本實用新型由箱體、若干個振動錘支架、振動錘軸、 偏心托板凸點、若干個夾心圓錐曲線輪、主輪軸、左機械密封、右機械密封、左旋轉(zhuǎn)接頭、右旋轉(zhuǎn)接頭、電機、減速機、傳輸機構(gòu)、若干個擋水板、熱污水進口、熱污水出口、凈冷水進口、 凈熱水出口、溫度計、壓力表、壓力安全閥、排污口、保溫棉、溢流口、軸承等組成，本實用新型所要解決的技術(shù)方案是電機由傳輸機構(gòu)連接減速機進行減速，減速機輸出軸連接主輪軸按順時方向轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)接頭、機械密封、軸承分別安裝在主輪軸兩端并與箱體兩端墻板連接；本實用新型的繼續(xù)創(chuàng)新點在于若干個擋水板與箱體連接，在每二個夾心圓錐曲線輪之間設置一道擋水板，其擋水板的寬度超過主輪軸120mm，高度與箱體同高；本實用新型再繼續(xù)的創(chuàng)新點在于在夾心圓錐曲線輪殼兩端上有若干凹凸坑、豎曲線槽，在夾心圓錐曲線輪內(nèi)置夾心板與兩凹凸殼焊接在主輪軸上；本實用新型又一個的創(chuàng)新點在于振動錘軸連接在箱體里面，若干個振動錘支架裝置在振動錘軸上，振動錘支架上有軸套、長桿錘頭、短撥桿連接為一體，偏心托板凸點連接在若干個夾心圓錐曲線輪上；本實用新型再一個的創(chuàng)新點在于在凈冷水進口處安裝一只壓力表、一只壓力安全閥。本實用新型的有益效果熱污水進口連接化工、造紙、印染等工業(yè)企業(yè)設備之一的工藝廢水口，一般保持標高大于500mm高度差，廢熱水進入箱體采用下進上出和凈冷水流向呈蛇形逆流方向，廢熱水的流向與凈冷水流向是相反方向，每二個夾心圓錐曲線輪之間分別設置一道蛇形擋水板與箱體連接，其擋水板的寬度超過主輪軸120mm，高度與箱體同高，廢熱水蛇行，使夾心圓錐曲線輪熱交換充分進行；在夾心圓錐曲線輪殼兩端上的凹凸坑在轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生高效率湍流來提升熱效，并且自沖刷箱體不易結(jié)垢、堵塞的弊端；凈水在低速旋轉(zhuǎn)特制的夾心圓錐曲線輪內(nèi)高山瀑布式流動，產(chǎn)生的離心力，使夾心圓錐曲線輪內(nèi)不易粘污結(jié)垢，具有自潔功能，免清洗，易維護。當若干個夾心圓錐曲線輪以17轉(zhuǎn)/分種的速度順時正轉(zhuǎn)，夾心圓錐曲線輪托板凸點順時轉(zhuǎn)動接入到振動錘支架上短撥桿時，振動錘支架以軸套為圓心，長桿錘頭、短撥桿沿弧形運動自然向上150mm，當夾心圓錐曲線輪轉(zhuǎn)動、短撥桿接觸不到夾心圓錐曲線輪偏心托板凸點后，振動錘支架上長桿錘頭上的自身重量自然向下150mm砸在夾心圓錐曲線輪外徑上產(chǎn)生振動，當夾心圓錐曲線輪轉(zhuǎn)到半徑處又碰到另一個偏心托板凸點后，振動錘支架向上150mm，當夾心圓錐曲線輪轉(zhuǎn)動、短撥桿接觸不到夾心圓錐曲線輪偏心托板凸點后，振動錘支架上長桿錘頭上的自身重量自然向下150mm砸在夾心圓錐曲線輪外徑上產(chǎn)生二次振動，每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生二次振動，這樣就確保了冷熱水無法在若干個夾心圓錐曲線輪產(chǎn)生結(jié)垢點；本新型的創(chuàng)新點微振動由于每次振動力不是太大， 經(jīng)側(cè)試，對主輪軸上的軸承、旋轉(zhuǎn)接頭、機械密封等都無損傷，振動錘砸在夾心圓錐曲線輪外徑上的落點都做了板材耐摩加厚處理，即不讓它產(chǎn)生結(jié)垢點，又能保證旋轉(zhuǎn)物體正常運轉(zhuǎn)；在安裝了壓力表、壓力安全閥后，防止了夾心圓錐曲線輪超壓唇裂滲漏及變形現(xiàn)象；所說夾心圓錐曲線輪，采用SUS321不銹鋼薄板作為熱交換體的材料，可以進一步提高本實用新型的熱交換效率，可以有效增強攪動廢熱水的強度，進一步防止所說固體雜質(zhì)的侵蝕，提高熱交換效率；用來驅(qū)動主輪軸轉(zhuǎn)的電機，具有24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)功能，市場上現(xiàn)有的定時調(diào)速不利清潔、定時調(diào)整換向裝置很容易使冷水旋轉(zhuǎn)接頭松脫，本創(chuàng)新點按照主軸轉(zhuǎn)向順時針方向旋轉(zhuǎn)，克服了這一難題，進一步提高了本實用新型的熱交換效率，防止堵塞問題的發(fā)生。毫無疑問，微振動的效果是顯著的，在真正意義上起到熱交換充分、使用壽命長、減少維修量。綜上所述，由于本實用新型采用新型傳熱結(jié)構(gòu)，在改善節(jié)能熱交換器的性能方面有如下特點在研制前，本公司對數(shù)十家進行系統(tǒng)的調(diào)研，并通過實測熱污水排量及廢熱水溫度，每日排出熱污水大約1000噸，不僅造成了極大浪費，同時也給后續(xù)的污水處理增加了負擔與成本，溫度高的水易生細菌，需較大成本投入來降低污水溫度，本實用新型能將這部分熱能回收用來加熱冷水，達到節(jié)能增效的目的，冷水溫度的提高可節(jié)約大量蒸汽，廢水通過熱交換降低了溫度，有利廢水處理。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明

圖1 微振動吸熱廢水預熱凈冷水交換器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 圖1所示的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3 圖1所示的局部結(jié)構(gòu)廢熱水凈冷水的流向示意圖；圖4:圖1所示的側(cè)視圖。
具體實施方式
本實用新型請參讀附圖1至附圖4所示，由箱體1、若干個振動錘支架21、振動錘軸23、偏心托板凸點22、若干個夾心圓錐曲線輪2、主輪軸3、左機械密封4、右機械密封4、 左旋轉(zhuǎn)接頭5、右旋轉(zhuǎn)接頭5、電機6、減速機7、傳輸機構(gòu)8、若干個擋水板9、熱污水進口 10、 熱污水出口 11、凈冷水進口 12、凈熱水出口 13、溫度計14、壓力表15、壓力安全閥16、排污口 17、保溫棉18、溢流口 19、軸承20組成，其創(chuàng)新點在于電機6由傳輸機構(gòu)8連接減速機 7進行減速，減速機7輸出軸連接主輪軸3按順時方向轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)接頭5、機械密封4、軸承 20分別安裝在主輪軸3兩端并與箱體1兩端墻板連接；本新型的繼續(xù)創(chuàng)新點在于若干個擋水板9與箱體1連接，在每二個夾心圓錐曲線輪2之間設置一道擋水板9，其擋水板的寬度超過主輪軸3共120mm，高度與箱體1同高；本實用新型再繼續(xù)的創(chuàng)新點在于在夾心圓錐曲線輪2殼兩端上有若干凹凸坑、豎曲線槽，在夾心圓錐曲線輪2內(nèi)置夾心板與兩凹凸殼焊接在主輪軸3上；本實用新型又一個的創(chuàng)新點在于振動錘軸23連接在箱體1里面，若干個振動錘支架21裝置在振動錘軸23上，振動錘支架21上有軸套、長桿錘頭、短撥桿連接為一體，偏心托板凸點22連接在若干個夾心圓錐曲線輪2上；本實用新型再一個的創(chuàng)新點在于在凈冷水進口 12處安裝一只壓力表15、一只壓力安全閥16。其工作過程圖4、白色箭頭、黑色箭頭所示方向，當夾心圓錐曲線輪2轉(zhuǎn)動、短撥桿21離開夾心圓錐曲線輪2偏心托板凸點22后，振動錘支架上長桿錘頭21上的自身重量自然向下150mm砸在夾心圓錐曲線輪2外徑上產(chǎn)生振動，如此反復地砸在夾心圓錐曲線輪2外徑上，當若干個夾心圓錐曲線輪 2以17轉(zhuǎn)/分種的速度順時正轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生二次振動，這樣就確保了冷熱水無法在若干個夾心圓錐曲線輪2產(chǎn)生結(jié)垢點，由于每次振動力不是太大，經(jīng)側(cè)試，對主輪軸3上的軸承20、旋轉(zhuǎn)接頭5、機械密封4等都無損傷，振動錘21砸在夾心圓錐曲線輪2外徑上的落點都做了板材耐摩加厚處理，即不讓它產(chǎn)生結(jié)垢點，又能保證旋轉(zhuǎn)物體正常運轉(zhuǎn)。毫無疑問， 微振動的效果是顯著的，在真正意義上起到熱交換充分、使用壽命長、減少維修量。本實用新型再一個的創(chuàng)新點在于在凈水進口處圖12安裝1只壓力表圖15所示，1只壓力安全閥圖16所示，防止了夾心圓錐曲線輪2超壓唇裂滲漏及變形現(xiàn)象。本實用新型進一步的創(chuàng)新點在于所說夾心圓錐曲線輪2，采用SUS321不銹鋼薄板作為熱交換體的材料，可以進一步提高本實用新型的熱交換效率；可以有效增強攪動廢熱水的強度，進一步防止所說固體雜質(zhì)的侵蝕，提高熱交換效率。本實用新型再進一步的創(chuàng)新點在于用來驅(qū)動主輪軸3轉(zhuǎn)的電機6，具有24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)功能。市場上現(xiàn)有的定時調(diào)速不利清潔。另外，市場上現(xiàn)有的定時調(diào)整換向裝置很容易使冷水旋轉(zhuǎn)接頭松脫，本創(chuàng)新點按照主軸轉(zhuǎn)向順時針方向組裝，克服了這一難題。進一步提高本實用新型的熱交換效率，防止堵塞問題的發(fā)生。由于本實用新型采用吸熱廢水預熱凈冷水節(jié)能器新型傳動結(jié)構(gòu)，在提高熱交換效率性能方面有如下特點一是廢熱水、凈水上下和橫向兩種蛇形流動組合在一起的流動方式，非常有利于其內(nèi)含固體雜質(zhì)的懸浮，從而有效提高熱交換效率和防止固體雜質(zhì)的淤積。二是無需依賴輔助能源，具有熱效率更高且自清潔功能，結(jié)構(gòu)簡單，應用方便，維護要求低，可靠性高，壽命長。三是適應當前染企所面臨的節(jié)能環(huán)保增加經(jīng)濟效益的形勢要求，并有優(yōu)越的推廣應用價值。四是在染整企業(yè)的平幅水洗機上試用，效果很好。本實用新型所加熱的凈水，對平幅水洗機進行末路逆流供水，全年工作6000小時計，可回收熱量節(jié)省蒸汽lOOOt，折合人民幣11萬元，扣除驅(qū)動電機用電約1800KW. h，折合人民2000元，可收入人民幣約10. 8萬元的回
報，取得的經(jīng)濟效益明顯。
權(quán)利要求1.一種吸熱廢水預熱凈冷水交換器，其包括由箱體(1)、若干個振動錘支架(21)、振動錘軸(23)、偏心托板凸點(22)、若干個夾心圓錐曲線輪(2)、主輪軸(3)、左機械密封(4)、右機械密封(4)、左旋轉(zhuǎn)接頭(5)、右旋轉(zhuǎn)接頭(5)、電機(6)、減速機(7)、傳輸機構(gòu)(8)、若干個擋水板(9)、熱污水進口(10)、熱污水出口(11)、凈冷水進口(12)、凈熱水出口(13)、溫度計(14)、壓力表(15)、壓力安全閥(16)、排污口(17)、保溫棉(18)、溢流口(19)、軸承(20) 組成，其特征在于電機(6)由傳輸機構(gòu)⑶連接減速機(7)進行減速，減速機(7)輸出軸連接主輪軸(3)按順時方向轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)接頭(5)、機械密封(4)、軸承(20)分別安裝在主輪軸(3)兩端并與箱體(1)兩端墻板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預熱凈冷水交換器，其特征在于若干個擋水板(9) 與箱體(1)連接，在每二個夾心圓錐曲線輪(2)之間設置一道擋水板(9)，其擋水板的寬度超過主輪軸(3) 120mm，高度與箱體(1)同高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預熱凈冷水交換器，其特征在于在夾心圓錐曲線輪⑵殼兩端上有若干凹凸坑、豎曲線槽，在夾心圓錐曲線輪⑵內(nèi)置夾心板與兩凹凸殼焊接在主輪軸(3)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預熱凈冷水交換器，其特征在于振動錘軸(23)連接在箱體(1)里面，若干個振動錘支架(21)裝置在振動錘軸(23)上，振動錘支架(21)上有軸套、長桿錘頭、短撥桿連接為一體，偏心托板凸點(22)連接在若干個夾心圓錐曲線輪(2)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預熱凈冷水交換器，其特征在于在凈冷水進口 (12)處安裝一只壓力表(15)、一只壓力安全閥(16)。
專利摘要本實用新型涉及印染、造紙等行業(yè)產(chǎn)生的熱廢水的熱回收技術(shù)領(lǐng)域，適用于含有固體雜質(zhì)的熱廢水的熱交換器。由箱體1、振動錘軸23、偏心托板凸點22、若干個夾心圓錐曲線輪2、主輪軸3、電機6、減速機7、若干個蛇形擋水板9、凈冷水進口12等組成。電機6減速機7連接主輪軸3轉(zhuǎn)動，若干個蛇形擋水板9與箱體1連接，在若干個夾心圓錐曲線輪2殼兩端上有若干凹凸坑、豎曲線槽，內(nèi)置夾心板與兩凹凸殼焊接在主輪軸3上，主輪軸3有凈冷水進口12連接到夾心圓錐曲線輪2再連接主輪軸3凈熱水出口13，振動錘支架21與箱體1連接砸在夾心圓錐曲線輪2外徑上產(chǎn)生振動，殼體不易結(jié)垢、堵塞的弊端，免清洗，易維護。
文檔編號F28D11/02GK202002524SQ20102025641
公開日2011年10月5日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者孫有福 申請人:棗莊福源印染機械有限公司