本發(fā)明涉及一種扁管式大通道廢水換熱器及其系統(tǒng)，主要利用含有大顆粒雜質(zhì)的鋼廠沖渣水或城市原生污水等廢水作為冷、熱源，通過(guò)與清水進(jìn)行換熱，提取廢水中的冷熱量，對(duì)建筑物進(jìn)行供暖、空調(diào)。

背景技術(shù)：

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，尋找和利用新的可再生能源是解決能源緊張的一種有效途徑，開(kāi)發(fā)利用城市原生污水作為熱泵低位冷熱源，為建筑物供暖、供冷具有重要的節(jié)能與環(huán)保價(jià)值，對(duì)緩解能源消耗緊張、減輕環(huán)境污染具有重要意義。但原生污水中含有大量的污雜物以及纖維和毛發(fā)，如不經(jīng)過(guò)任何處理或不采取防堵措施的情況下，直接進(jìn)入普通熱交換設(shè)備進(jìn)行換熱，很容易堵塞熱交換設(shè)備，無(wú)法正常運(yùn)行。

鋼廠生產(chǎn)中的高爐沖渣水蘊(yùn)含著大量的能量，通過(guò)與清水換熱后，可由清水直接對(duì)建筑物進(jìn)行供熱，對(duì)節(jié)約能源、提高能源利用效率具有重要的作用。但高爐沖渣水中含有大量的雜質(zhì)，進(jìn)入普通的換熱器后易造成堵塞，清洗難度很高。

其它工業(yè)廢水中也含有大量的熱量，難以利用的主要原因是含有大量的雜物，容易堵塞換熱設(shè)備，維修量較大和穩(wěn)定性不高。

在換熱系統(tǒng)中，往往換熱器的需要承受較大的壓力，所以對(duì)換熱器承壓能力要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決原生污水中含有的污雜物以及纖維和毛發(fā)，如不經(jīng)過(guò)任何處理或不采取防堵措施的情況下，堵塞熱交換設(shè)備；高爐沖渣水和其它工業(yè)廢水含有大量污雜物無(wú)法直接應(yīng)用；提高換熱器的換熱效率、承壓能力，本發(fā)明提供了一種扁管式大通道廢水換熱器及其系統(tǒng)。

應(yīng)用原理：

1、如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15所示，本發(fā)明的一種扁管式大通道廢水換熱器由殼體、廢水進(jìn)水口、分水腔、清水出水口、檢修門A、廢水出水口、集水腔、底座、清水進(jìn)水口、檢修門B、換熱管、隔板條、廢水換熱通道、清水換熱通道、隔板、左端板、右端板、折流腔、隔板條豁口組成，殼體上設(shè)有廢水進(jìn)水口、廢水出水口、清水進(jìn)水口和清水出水口，廢水進(jìn)水口與分水腔連通，廢水出水口與集水腔連通；扁管式大通道廢水換熱器兩側(cè)分別設(shè)有檢修門A和檢修門B，開(kāi)啟檢修門A和檢修門B后，可對(duì)換熱管內(nèi)的廢水換熱通道進(jìn)行清洗；換熱管為橢圓形換熱管，大通道設(shè)計(jì)，換熱管寬度L≥200mm，高度H≥30mm，每層由n根換熱管組成，每層換熱管之間由隔板條進(jìn)行密封，組成一個(gè)換熱平面；同一層隔板條一端與左端板緊密接觸，另一端與右端板有≥10cm的距離，形成隔板條豁口，同一層隔板條一端與右端板緊密接觸，另一端與左端板有≥10cm的距離，形成隔板條豁口，由上至下第二層換熱管無(wú)隔板條。

2、如圖8、圖9、圖10、圖11所示，為提高大顆粒污雜物折流效果，避免污雜物積聚在換熱管管口，隔板將檢修門A、右端板之間的封閉空間分隔成n個(gè)折流腔，每個(gè)折流腔對(duì)應(yīng)著兩個(gè)換熱管管口，兩個(gè)換熱管管口一個(gè)出水，另一個(gè)進(jìn)水，換熱管在出水方向伸出右端板≥40mm；隔板將檢修門B、左端板之間的封閉空間分隔成n個(gè)折流腔，每個(gè)折流腔對(duì)應(yīng)著兩個(gè)換熱管管口，兩個(gè)換熱管管口一個(gè)出水，另一個(gè)進(jìn)水，換熱管在出水方向伸出左端板≥40mm。

3、圖10、圖11、圖12、圖13所示，分水腔分為兩部分，上部為弧形結(jié)構(gòu)，中間無(wú)分隔，下部由隔板將每根換熱管管口隔開(kāi)，集水腔分為兩部分，上部由隔板將每根換熱管管口隔開(kāi)，下部為弧形結(jié)構(gòu)，中間無(wú)分隔，主要避免換熱管進(jìn)、出水口污雜物橫跨兩根換熱管之間，堵塞換熱管管口。

4、廢水與清水換熱流程為：

廢水換熱流程：圖10所示，廢水由廢水進(jìn)水口進(jìn)入分水腔，分水腔將廢水分隔成n個(gè)并聯(lián)的水路，進(jìn)入從上至下第一層換熱管內(nèi)的廢水換熱通道，向右端板方向流動(dòng)，與換熱管管外的清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔后通過(guò)折流腔折流進(jìn)入由上至下第二層換熱管內(nèi)的廢水換熱通道，向左端板方向流動(dòng)，與換熱管管外清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔后通過(guò)折流腔折流進(jìn)入由上至下第三層換熱管內(nèi)的廢水換熱通道，向右端板方向流動(dòng)，與換熱管管外的清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔后通過(guò)折流腔折流進(jìn)入由上至下第四層換熱管內(nèi)的廢水換熱通道，向左端板方向流動(dòng)，與換熱管管外清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔后通過(guò)折流腔折流進(jìn)入由上至下第n層換熱管內(nèi)的廢水換熱通道，向右端板方向流動(dòng)，匯集于集水腔，最終由廢水出水口流出。

清水換熱流程：如圖11所示，清水由清水進(jìn)水口進(jìn)入由下至上第一層清水換熱通道，沿清水換熱通道向右端板側(cè)的同層隔板條豁口方向流動(dòng)，與廢水換熱通道內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口后，通過(guò)隔板條豁口折流到由下至上第二層清水換熱通道，沿清水換熱通道向左端板側(cè)的隔板條豁口方向流動(dòng)，與廢水換熱通道內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口后，通過(guò)隔板條豁口折流到由下至上第三層清水換熱通道，沿清水換熱通道向右端板側(cè)的隔板條豁口方向流動(dòng)，與廢水換熱通道內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口后，通過(guò)隔板條豁口折流到由下至上第四層清水換熱通道，沿清水換熱通道向左端板側(cè)的隔板條豁口方向流動(dòng)，與廢水換熱通道內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口后，通過(guò)隔板條豁口折流到由下至上第n層清水換熱通道，沿清水換熱通道向右端板方向流動(dòng)，與廢水換熱通道內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，最終由清水出水口流出。

5、如圖16所示，一種污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，由粗格柵、自吸式污水泵、污水供水管、污水退水管、扁管式大通道廢水換熱器、清水供水管、熱泵機(jī)組、清水循環(huán)水泵、清水回水管、末端供水管、末端換熱系統(tǒng)、末端循環(huán)水泵、末端回水管組成，原生污水經(jīng)粗格柵攔截其含有較大顆粒的污物后，由自吸式污水泵經(jīng)污水供水管輸送至扁管式大通道廢水換熱器，在扁管式大通道廢水換熱器內(nèi)與清水進(jìn)行換熱，換熱后由污水退水管排至污水干渠下游；清水由清水循環(huán)水泵經(jīng)過(guò)清水回水管進(jìn)入扁管式大通道廢水換熱器，經(jīng)與污水進(jìn)行換熱后，由清水供水管進(jìn)入熱泵機(jī)組與工質(zhì)換熱，與工質(zhì)換熱后，由清水回水管進(jìn)入扁管式大通道廢水換熱器循環(huán)換熱；末端水由末端循環(huán)水泵經(jīng)末端回水管進(jìn)入熱泵機(jī)組與工質(zhì)進(jìn)行換熱，換熱后由末端供水管進(jìn)入末端換熱系統(tǒng)進(jìn)行換熱，換熱后再由末端循環(huán)水泵經(jīng)末端回水管進(jìn)入熱泵機(jī)組循環(huán)換熱。

6、如圖17所示，一種沖渣水供熱系統(tǒng)，由扁管式大通道廢水換熱器、末端換熱系統(tǒng)、末端循環(huán)水泵、高爐、沖渣水過(guò)濾器、蓄水池、沖渣水循環(huán)泵、切換閥A、切換閥B組成，供熱時(shí)，切換閥A關(guān)閉，切換閥B開(kāi)啟，沖渣水由沖渣水過(guò)濾器粗過(guò)濾后，進(jìn)入蓄水池，再由沖渣水循環(huán)泵加壓經(jīng)切換閥B輸送至扁管式大通道廢水換熱器與清水進(jìn)行換熱，換熱后的沖渣水回到高爐循環(huán)利用；清水與沖渣水換熱后，清水由末端循環(huán)水泵輸送至末端換熱系統(tǒng)進(jìn)行供熱，清水供熱后，回至扁管式大通道廢水換熱器換熱，實(shí)現(xiàn)循環(huán)；非供熱時(shí)，切換閥B關(guān)閉，切換閥A開(kāi)啟，沖渣水由沖渣水過(guò)濾器粗過(guò)濾后，進(jìn)入蓄水池，再由沖渣水循環(huán)泵加壓經(jīng)切換閥A輸送到高爐循環(huán)利用。

附圖說(shuō)明

圖1-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器正視圖

圖2-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器左視圖

圖3-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器右視圖

圖4-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器俯視圖

圖5-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器軸測(cè)圖

圖6-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器A-A剖面圖

圖7-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器B-B剖面圖

圖8-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器C-C剖面圖

圖9-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器D-D剖面圖

圖10-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器E-E剖面圖

圖11-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器F-F剖面圖

圖12-左視分解圖

圖13-右視分解圖

圖14-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器G-G剖面圖

圖15-本發(fā)明一種扁管式大通道廢水換熱器H-H剖面圖

圖16-污水源熱泵系統(tǒng)原理圖

圖17-鋼廠沖渣水換熱原理圖

附圖圖面說(shuō)明

圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15，1-殼體；2-廢水進(jìn)水口；3-分水腔；4-清水出水口；5-檢修門A；6-廢水出水口；7-集水腔；8-底座；9-清水進(jìn)水口；10-檢修門B；11-換熱管；12-隔板條；13-廢水換熱通道；14-清水換熱通道；15-隔板；16-左端板；17-右端板；18-折流腔；19-隔板條豁口；20-粗格柵；21-自吸式污水泵；22-污水供水管；23-污水退水管；24-扁管式大通道廢水換熱器；25-清水供水管；26-熱泵機(jī)組；27-清水循環(huán)水泵；28-清水回水管；29-末端供水管；30-末端換熱系統(tǒng)；31-末端循環(huán)水泵；32-末端回水管；33-高爐；34-沖渣水過(guò)濾器；35-蓄水池；36-沖渣水循環(huán)泵；37-切換閥A；38-切換閥B。

具體實(shí)施方式

1、如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15所示，本發(fā)明的一種扁管式大通道廢水換熱器由殼體(1)、廢水進(jìn)水口(2)、分水腔(3)、清水出水口(4)、檢修門A(5)、廢水出水口(6)、集水腔(7)、底座(8)、清水進(jìn)水口(9)、檢修門B(10)、換熱管(11)、隔板條(12)、廢水換熱通道(13)、清水換熱通道(14)、隔板(15)、左端板(16)、右端板(17)、折流腔(18)、隔板條豁口(19)組成，殼體(1)上設(shè)有廢水進(jìn)水口(2)、廢水出水口(6)、清水進(jìn)水口(9)和清水出水口(4)，廢水進(jìn)水口(2)與分水腔(3)連通，廢水出水口(6)與集水腔(7)連通；扁管式大通道廢水換熱器兩側(cè)分別設(shè)有檢修門A(5)和檢修門B(10)，開(kāi)啟檢修門A(5)和檢修門B(10)后，可對(duì)換熱管(11)內(nèi)的廢水換熱通道(13)進(jìn)行清洗；換熱管(11)為橢圓形換熱管(11)，大通道設(shè)計(jì)，換熱管(11)寬度L≥200mm，高度H≥30mm，每層由n根換熱管(11)組成，每層換熱管(11)之間由隔板條(12)進(jìn)行密封，組成一個(gè)換熱平面；同一層隔板條(12)一端與左端板(16)緊密接觸，另一端與右端板(17)有≥10cm的距離，形成隔板條豁口(19)，同一層隔板條一端與右端板(17)緊密接觸，另一端與左端板(16)有≥10cm的距離，形成隔板條豁口(19)，由上至下第二層換熱管(11)無(wú)隔板條(12)。

2、如圖8、圖9、圖10、圖11所示，為提高大顆粒污雜物折流效果，避免污雜物積聚在換熱管(11)管口，隔板(15)將檢修門A(5)、右端板(17)之間的封閉空間分隔成n個(gè)折流腔(18)，每個(gè)折流腔(18)對(duì)應(yīng)著兩個(gè)換熱管(11)管口，兩個(gè)換熱管(11)管口一個(gè)出水，另一個(gè)進(jìn)水，換熱管(11)在出水方向伸出右端板(17)≥40mm；隔板(15)將檢修門B(10)、左端板(16)之間的封閉空間分隔成n個(gè)折流腔(18)，每個(gè)折流腔(18)對(duì)應(yīng)著兩個(gè)換熱管(11)管口，兩個(gè)換熱管(11)管口一個(gè)出水，另一個(gè)進(jìn)水，換熱管(11)在出水方向伸出左端板(16)≥40mm。

3、圖10、圖11、圖12、圖13所示，分水腔(3)分為兩部分，上部為弧形結(jié)構(gòu)，中間無(wú)分隔，下部由隔板(15)將每根換熱管(11)管口隔開(kāi)，集水腔(7)分為兩部分，上部由隔板(15)將每根換熱管(11)管口隔開(kāi)，下部為弧形結(jié)構(gòu)，中間無(wú)分隔，主要避免換熱管(11)進(jìn)、出水口污雜物橫跨兩根換熱管(11)之間，堵塞換熱管(11)管口。

4、廢水與清水換熱流程為：

廢水換熱流程：圖10所示，廢水由廢水進(jìn)水口(2)進(jìn)入分水腔(3)，分水腔(3)將廢水分隔成n個(gè)并聯(lián)的水路，進(jìn)入從上至下第一層換熱管(11)內(nèi)的廢水換熱通道(13)，向右端板(17)方向流動(dòng)，與換熱管(11)管外的清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔(18)后，通過(guò)折流腔(18)折流進(jìn)入由上至下第二層換熱管(11)內(nèi)的廢水換熱通道(13)，向左端板(16)方向流動(dòng)，與換熱管(11)管外清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔(18)后，通過(guò)折流腔(18)折流進(jìn)入由上至下第三層換熱管(11)內(nèi)的廢水換熱通道(13)，向右端板(17)方向流動(dòng)，與換熱管(11)管外的清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔(18)后，通過(guò)折流腔折(18)流進(jìn)入由上至下第四層換熱管(11)內(nèi)的廢水換熱通道(13)，向左端板(16)方向流動(dòng)，與換熱管(11)管外清水進(jìn)行換熱，到達(dá)折流腔(18)后，通過(guò)折流腔(18)折流進(jìn)入由上至下第n層換熱管(11)內(nèi)的廢水換熱通道(13)，向右端板(17)方向流動(dòng)，匯集于集水腔(7)，最終由廢水出水口(6)流出。

清水換熱流程：如圖11所示，清水由清水進(jìn)水口(9)進(jìn)入由下至上第一層清水換熱通道(14)，沿清水換熱通道(14)向右端板(17)側(cè)的同層隔板條豁口(19)方向流動(dòng)，與廢水換熱通道(13)內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口(19)后，通過(guò)隔板條豁口(19)折流到由下至上第二層清水換熱通道(14)，沿清水換熱通道(14)向左端板(16)側(cè)的隔板條豁口(19)方向流動(dòng)，與廢水換熱通道(13)內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口(19)后，通過(guò)隔板條豁口(19)折流到由下至上第三層清水換熱通道(14)，沿清水換熱通道(14)向右端板(17)側(cè)的隔板條豁口(19)方向流動(dòng)，與廢水換熱通道(13)內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口(19)后，通過(guò)隔板條豁口(19)折流到由下至上第四層清水換熱通道(14)，沿清水換熱通道(14)向左端板(16)側(cè)的隔板條豁口(19)方向流動(dòng)，與廢水換熱通道(13)內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，流到隔板條豁口(19)后，通過(guò)隔板條豁口(19)折流到由下至上第n層清水換熱通道(14)，沿清水換熱通道(14)向右端板(17)方向流動(dòng)，與廢水換熱通道(13)內(nèi)的廢水進(jìn)行換熱，最終由清水出水口(4)流出。

5、如圖16所示，一種污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，由粗格柵(20)、自吸式污水泵(21)、污水供水管(22)、污水退水管(23)、扁管式大通道廢水換熱器(24)、清水供水管(25)、熱泵機(jī)組(26)、清水循環(huán)水泵(27)、清水回水管(28)、末端供水管(29)、末端換熱系統(tǒng)(30)、末端循環(huán)水泵(31)、末端回水管(32)組成，原生污水經(jīng)粗格柵(20)攔截其含有較大顆粒的污物后，由自吸式污水泵(21)經(jīng)污水供水管(22)輸送至扁管式大通道廢水換熱器(24)，在扁管式大通道廢水換熱器(24)內(nèi)與清水進(jìn)行換熱，換熱后由污水退水管(23)排至污水干渠下游；清水由清水循環(huán)水泵(27)經(jīng)過(guò)清水回水管(28)進(jìn)入扁管式大通道廢水換熱器(24)，經(jīng)與污水進(jìn)行換熱后，由清水供水管(25)進(jìn)入熱泵機(jī)組(26)與工質(zhì)換熱，與工質(zhì)換熱后，由清水回水管(28)進(jìn)入扁管式大通道廢水換熱器(24)循環(huán)換熱；末端水由末端循環(huán)水泵(31)經(jīng)末端回水管(32)進(jìn)入熱泵機(jī)組(26)與工質(zhì)進(jìn)行換熱，換熱后由末端供水管(29)進(jìn)入末端換熱系統(tǒng)(30)進(jìn)行換熱，換熱后再由末端循環(huán)水泵(31)經(jīng)末端回水管(32)進(jìn)入熱泵機(jī)組(26)循環(huán)換熱。

6、如圖17所示，一種沖渣水供熱系統(tǒng)，由扁管式大通道廢水換熱器(24)、末端換熱系統(tǒng)(30)、末端循環(huán)水泵(31)、高爐(33)、沖渣水過(guò)濾器(34)、蓄水池(35)、沖渣水循環(huán)泵(36)、切換閥A(37)、切換閥B(38)組成，供熱時(shí)，切換閥A(37)關(guān)閉，切換閥B(38)開(kāi)啟，沖渣水由沖渣水過(guò)濾器(34)粗過(guò)濾后，進(jìn)入蓄水池(35)，再由沖渣水循環(huán)泵(36)加壓經(jīng)切換閥B(38)輸送至扁管式大通道廢水換熱器(24)與清水進(jìn)行換熱，換熱后的沖渣水回到高爐(33)循環(huán)利用；清水與沖渣水換熱后，清水由末端循環(huán)水泵(31)輸送至末端換熱系統(tǒng)(30)進(jìn)行供熱，清水供熱后，回至扁管式大通道廢水換熱器(24)換熱，實(shí)現(xiàn)循環(huán)；非供熱時(shí)，切換閥B(38)關(guān)閉，切換閥A(37)開(kāi)啟，沖渣水由沖渣水過(guò)濾器(34)粗過(guò)濾后，進(jìn)入蓄水池(35)，再由沖渣水循環(huán)泵(36)加壓經(jīng)切換閥A(37)輸送到高爐循環(huán)利用。