本發(fā)明涉及一種污水換熱器，屬于換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

城市污水與工業(yè)廢水是良好的低品位的可再生能源?；厥仗N(yùn)藏于城市污水與工業(yè)廢水的熱量，可替代部分燃煤、燃油鍋爐，能適當(dāng)緩解我國(guó)的環(huán)境問題。而且可優(yōu)化我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，緩解能源缺乏及分布不均的問題，對(duì)國(guó)家的節(jié)能減排戰(zhàn)略意義重大。

污水換熱器是實(shí)現(xiàn)污水熱量利用的關(guān)鍵設(shè)備。然而，污水作為一種惡劣水質(zhì)，將其引入換熱器中，不可避免會(huì)在換熱表面上結(jié)垢，導(dǎo)致?lián)Q熱表面熱阻增大，換熱器總體傳熱系數(shù)下降很快，影響換熱器持續(xù)穩(wěn)定換熱。

因此，污水換熱器的設(shè)計(jì)必須考慮其換熱面污垢的清洗，以保持其良好的換熱效率。實(shí)現(xiàn)污水換熱器在線清洗，不停機(jī)清洗，不拆卸清洗是污水換熱器設(shè)計(jì)者優(yōu)先考慮的問題。如何實(shí)現(xiàn)快速、方便、高效、低成本的清洗是污水換熱器的一個(gè)關(guān)鍵性的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速、方便、高效、低成本的清洗和污水的高效持續(xù)的換熱的污水換熱器。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種污水換熱器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的換熱管束，其特征是：所述殼體的一端設(shè)有固定管板和固定清水封頭，所述殼體的另一端設(shè)有可拆卸管板和可拆卸清水封頭，所述固定管板與所述殼體焊接連接，所述固定清水封頭與所述固定管板焊接連接，所述換熱管束的其中一端與所述固定管板焊接或脹接，所述可拆卸管板與所述殼體可拆卸連接，所述換熱管束的另一端通過橡膠密封圈與所述可拆卸管板可拆卸地密封連接，所述可拆卸管板與所述可拆卸清水封頭之間采用法蘭連接，所述固定清水封頭內(nèi)設(shè)有隔板將所述固定清水封頭內(nèi)的空間分隔為兩部分，所述固定清水封頭上對(duì)應(yīng)于由隔板所形成的兩部分空間分別設(shè)有清水入口和清水出口，所述殼體上設(shè)有污水入口和污水出口，所述殼體內(nèi)設(shè)有上下兩塊可沿?fù)Q熱管束外表面移動(dòng)的活動(dòng)管板，其中位于換熱器上半部分的換熱管束自上部的活動(dòng)管板穿過，位于換熱器下半部分的換熱管束自下部的活動(dòng)管板穿過，兩塊活動(dòng)管板由與其連接的動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)。

本發(fā)明中，污水自污水入口進(jìn)入換熱器，流經(jīng)換熱管束的外部，自污水出口流出，清水自清水入口進(jìn)入固定清水封頭，并通過由隔板隔出的部分換熱管束流入可拆卸清水封頭，并流經(jīng)由隔板隔出的另一部分換熱管束，由清水出口流出，從而完成熱交換。換熱器內(nèi)的兩塊活動(dòng)管板在正常換熱時(shí)，可起到正常管板的作用，可以起到導(dǎo)流和延長(zhǎng)污水流經(jīng)路線、延長(zhǎng)污水與換熱管沖刷換熱的作用。當(dāng)換熱管束表面積垢需要清洗時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)兩塊活動(dòng)管板沿?fù)Q熱管束移動(dòng)，通過活動(dòng)管板的移動(dòng)將換熱管束外表面的污垢摩擦去除，從而達(dá)到清洗換熱管束表面污垢提高換熱效率的目的。當(dāng)換熱器內(nèi)的活動(dòng)管板需要更換時(shí)，將可拆卸清水封頭打開，將可拆卸管板移除，即可將活動(dòng)管板取出。重新活動(dòng)管板后，再重新安裝，換熱器即可開始高效率的工作。

進(jìn)一步的，為提高換熱效率，正常換熱時(shí)，其中的一塊活動(dòng)管板位于距固定管板三分之一換熱器長(zhǎng)度處，另一塊活動(dòng)管板位于距可拆卸管板三分之一換熱器長(zhǎng)度處。兩塊活動(dòng)管板可以對(duì)污水流經(jīng)路線進(jìn)行導(dǎo)流，有效延長(zhǎng)污水流經(jīng)路線，提高污水與換熱管束之間的換熱作用。

進(jìn)一步的，所述換熱管束為長(zhǎng)直碳鋼管，其外表面噴涂有聚四氟乙烯層。通過在換熱管束外部設(shè)置聚四氟乙烯層，污垢不易粘附在換熱管束上，且比較光滑便于活動(dòng)管板的移動(dòng)，利于污垢的清除，而且聚四氟乙烯層可提高換熱管束的耐腐蝕性。

進(jìn)一步的，所述活動(dòng)管板由設(shè)置在外側(cè)的兩片不銹鋼管板及夾在兩片不銹鋼管板之間的橡膠墊片通過螺栓連接組成。采用組合式結(jié)構(gòu)便于易損件的更換，橡膠墊片與換熱管外表面接觸，通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)將粘附在換熱管外表面的污垢通過摩擦去除，并且采用橡膠件不易損傷換熱管。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在換熱器外部的電機(jī)、與電機(jī)連接的轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪、牽引繩、支撐轉(zhuǎn)輪，所述轉(zhuǎn)輪與所述支撐轉(zhuǎn)輪分別設(shè)置在換熱器的軸向兩端，所述牽引繩經(jīng)所述支撐轉(zhuǎn)輪導(dǎo)向后分別穿過換熱器內(nèi)的上部的換熱管束和下部的換熱管束，所述牽引繩的兩端分別纏繞在兩個(gè)所述轉(zhuǎn)輪上且纏繞方向相反，兩塊活動(dòng)管板對(duì)應(yīng)連接在所述牽引繩上。通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)牽引繩，牽引繩拉動(dòng)上下兩塊活動(dòng)管板一起移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)管板在換熱管束上的左右移動(dòng)。

進(jìn)一步的，為防止污水進(jìn)入清水，所述牽引繩穿過固定清水封頭和固定管板之間的區(qū)域設(shè)置有兩根套管，所述牽引繩穿過可拆卸清水封頭和可拆卸管板之間的區(qū)域也設(shè)置有兩根套管，所述牽引繩通過所述套管穿入/穿出換熱器。

進(jìn)一步的，所述套管內(nèi)設(shè)有柔性密封材料。通過在套管內(nèi)設(shè)置柔性密封材料，可使得牽引繩在運(yùn)動(dòng)過程中污水不泄漏或者很少的泄漏。

進(jìn)一步的，所述殼體內(nèi)表面噴涂有防銹漆或聚四氟乙烯。通過噴涂防銹漆或聚四氟乙烯可提高換熱器殼體的防腐蝕性。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過在換熱管束外設(shè)置活動(dòng)管板，通過使活動(dòng)管板在換熱管束外表面移動(dòng)，將換熱管外表面的污垢通過摩擦去除，可實(shí)現(xiàn)污水換熱器的快速、方便、高效、低成本的清洗，保證了換熱器的換熱效果，可以實(shí)現(xiàn)免拆卸清洗且清洗方便，清洗效率高，能保證換熱器能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，始終可以保持較高的換熱效率；本發(fā)明中所設(shè)置的兩塊活動(dòng)管板，在正常換熱時(shí)，可作為常規(guī)的管板，起到常規(guī)管板的導(dǎo)流作用，可延長(zhǎng)污水流動(dòng)的路徑，增加換熱的時(shí)間，提高換熱效率；本發(fā)明的換熱器的一端采用可拆卸式設(shè)計(jì)，當(dāng)活動(dòng)管板需要維修時(shí)，可以通過拆卸封頭及管板對(duì)換熱器內(nèi)的活動(dòng)管板進(jìn)行維修更換；本發(fā)明通過在換熱管外部噴涂聚四氟乙烯層，增強(qiáng)了換熱管的抗腐蝕的能力，且聚四氟乙烯具有不粘附特點(diǎn)，污垢不易在換熱管上積存，且聚四氟乙烯層光滑有利于活動(dòng)管板的左右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，采用聚四氟乙烯層后換熱管可以采用碳鋼管，能代替不銹鋼管，從而降低換熱器造價(jià)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的a-a剖視示意圖；

圖3是圖1的右視圖；

圖4是本發(fā)明中的活動(dòng)管板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中活動(dòng)管板中的不銹鋼管板的示意圖；

圖6是本發(fā)明中活動(dòng)管板中的橡膠墊片的示意圖；

圖中，1是殼體，2是固定清水封頭，3是可拆卸清水封頭，4是污水入口，5是污水出口，6是清水入口，7是清水出口，8是隔板，9是活動(dòng)管板，91是活動(dòng)管板的不銹鋼管板，92是活動(dòng)管板的橡膠墊片，10是換熱管束，11是固定管板，12是可拆卸管板，13是連接法蘭，14是套管，15是電機(jī)，16是轉(zhuǎn)輪，17是轉(zhuǎn)軸，18是轉(zhuǎn)軸端部軸承，19是牽引繩，20是支撐轉(zhuǎn)輪，21是活動(dòng)管板連接螺栓，22是牽引繩在活動(dòng)管板上的拉結(jié)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面通過非限定性的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

如附圖所示，一種污水換熱器，包括殼體1和設(shè)置在殼體1內(nèi)的換熱管束10，殼體1的一端設(shè)有固定管板11和固定清水封頭2，殼體1的另一端設(shè)有可拆卸管板12和可拆卸清水封頭3。所述固定管板11與所述殼體1焊接連接，所述固定清水封頭2與固定管板11焊接連接。所述可拆卸管板12、可拆卸清水封頭3與殼體1之間通過法蘭13采用螺栓連接。所述換熱管束10的其中一端與固定管板11焊接或脹接，所述換熱管束10的另一端通過橡膠密封圈與可拆卸管板12可拆卸連接，橡膠密封圈可對(duì)換熱管與可拆卸管板之間進(jìn)行密封。所述固定清水封頭2內(nèi)設(shè)有隔板8將固定清水封頭2內(nèi)與固定管板11之間的空間分隔為兩部分，所述固定清水封頭2上對(duì)應(yīng)于由隔板8所形成的兩部分空間分別設(shè)有清水入口6和清水出口7。所述殼體1上設(shè)有污水入口4和污水出口5。在殼體1內(nèi)設(shè)有上下兩塊可沿?fù)Q熱管束10外表面移動(dòng)的活動(dòng)管板9，其中位于換熱器上半部分的換熱管束10自上部的活動(dòng)管板9穿過，位于換熱器下半部分的換熱管束10自下部的活動(dòng)管板9穿過。本實(shí)施例中，所述的活動(dòng)管板9可拆卸結(jié)構(gòu)，其由設(shè)置在外側(cè)的兩片不銹鋼管板91及夾在兩片不銹鋼管板91之間的橡膠墊片92通過螺栓21連接組成，橡膠墊片92為厚橡膠墊片，橡膠墊片92可與換熱管束外表面接觸。兩塊活動(dòng)管板9由與其連接的動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)，該動(dòng)力機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何能夠帶動(dòng)活動(dòng)管板移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單及可靠性，本發(fā)明中采用的動(dòng)力機(jī)構(gòu)為：所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在換熱器外部的電機(jī)15、與電機(jī)15輸出軸連接的轉(zhuǎn)軸17、設(shè)置在轉(zhuǎn)軸17上的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪16、牽引繩19、支撐轉(zhuǎn)輪20，所述轉(zhuǎn)輪16與支撐轉(zhuǎn)輪20分別設(shè)置在換熱器的軸向兩端，本實(shí)施例中，支撐轉(zhuǎn)輪20設(shè)置在固定清水封頭2上，電機(jī)15及轉(zhuǎn)輪16設(shè)置在可拆卸清水封頭一端。兩個(gè)轉(zhuǎn)輪16對(duì)應(yīng)兩塊活動(dòng)管板9上下設(shè)置，可隨轉(zhuǎn)軸17一起轉(zhuǎn)動(dòng)。牽引繩19的其中一端纏繞在上部的轉(zhuǎn)輪16上，其另一端穿過可拆卸清水封頭3、可拆卸管板12與上部的活動(dòng)管板9連接，然后由隔板8上部穿過固定管板11、固定清水封頭2由支撐轉(zhuǎn)輪20轉(zhuǎn)向后，再由隔板8下部穿過固定清水封頭2、固定管板11與下部的活動(dòng)管板9連接，再穿過可拆卸管板12、可拆卸清水封頭3纏繞在下部的轉(zhuǎn)輪16上，牽引繩19的兩端在兩個(gè)轉(zhuǎn)輪16上的纏繞方向相反，使得轉(zhuǎn)輪16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)活動(dòng)管板9朝著相反的方向運(yùn)動(dòng)。為便于牽引繩與活動(dòng)管板之間的連接，本實(shí)施例中，在活動(dòng)管板9的兩側(cè)的不銹鋼管板91上設(shè)置有多個(gè)牽引繩拉結(jié)點(diǎn)22。牽引繩19采用高抗拉強(qiáng)度，耐腐蝕，韌性好的不銹鋼軟繩，外套塑料管，具有耐腐蝕、高強(qiáng)度、不吸水、耐高溫等優(yōu)良特性。

本發(fā)明中，正常換熱時(shí)，其中的一塊活動(dòng)管板9位于距固定管板11三分之一換熱器長(zhǎng)度處，另一塊活動(dòng)管板9位于距可拆卸管板12三分之一換熱器長(zhǎng)度處。兩塊活動(dòng)管板9可作為常規(guī)的管板，起到導(dǎo)流作用，延長(zhǎng)了污水的流動(dòng)路徑，有利于充分換熱。

本發(fā)明中，所述換熱管束10采用長(zhǎng)直碳鋼管，其外表面噴涂有聚四氟乙烯層。換熱管束10外部設(shè)置聚四氟乙烯層，污垢不易粘附在換熱管束上，且聚四氟乙烯層比較光滑，便于活動(dòng)管板9的移動(dòng)，也便于活動(dòng)管板移動(dòng)時(shí)將換熱管上的污垢清除，而且聚四氟乙烯層可提高換熱管束的耐腐蝕性。本發(fā)明中的換熱器殼體1以及端部的各管板也采用普通碳鋼板制作，采用表面噴涂防銹漆或噴涂聚四氟乙烯防腐，可提高換熱器的耐腐蝕性，可替代不銹鋼，從而可大大降低換熱器的造價(jià)。

為防止污水進(jìn)入清水，本發(fā)明在所述牽引繩19穿過固定清水封頭2和固定管板11之間的區(qū)域設(shè)置有兩根套管14，在所述牽引繩19穿過可拆卸清水封頭3和可拆卸管板12之間的區(qū)域也設(shè)置有兩根套管14，所述牽引繩19通過所述套管穿入/穿出換熱器。套管14穿越清水區(qū)，可隔離清水區(qū)和污水區(qū)，杜絕了污水進(jìn)入清水的可能性。套管14中可設(shè)置柔性密封材料，使得牽引繩在運(yùn)動(dòng)過程中污水不泄漏或者很少的泄漏。

本發(fā)明中，正常換熱時(shí)，污水自污水入口4進(jìn)入換熱器，流經(jīng)換熱管束10的外部，自污水出口5流出，清水自清水入口6進(jìn)入固定清水封頭2，并通過由隔板8隔出的部分換熱管束流入可拆卸清水封頭3，再流經(jīng)由隔板8隔出的另一部分換熱管束，由清水出口7流出，從而完成熱交換。換熱器內(nèi)的兩塊活動(dòng)管板9在正常換熱時(shí)，起到正常管板的導(dǎo)流作用，可以延長(zhǎng)污水流經(jīng)路線，使換熱充分。當(dāng)換熱管束10表面積垢需要清洗時(shí)，通過電機(jī)15驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過轉(zhuǎn)輪16帶動(dòng)牽引繩19，由牽引繩19拉動(dòng)兩塊活動(dòng)管板9沿?fù)Q熱管束移動(dòng)，通過活動(dòng)管板9的移動(dòng)將換熱管束外表面的污垢摩擦去除，從而達(dá)到清洗換熱管束表面污垢提高換熱效率的目的。活動(dòng)管板9的左右移動(dòng)可通過控制電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)換熱器內(nèi)的活動(dòng)管板9需要更換時(shí)，將可拆卸清水封頭3打開，將可拆卸管板12移除，即可將活動(dòng)管板9取出。換上新活動(dòng)管板后，再重新安裝，換熱器即可開始高效率的工作。

本發(fā)明中的活動(dòng)管板9的移動(dòng)的位置，可以采用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)控制。轉(zhuǎn)軸正反轉(zhuǎn)，也可以采用轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)控制。

本實(shí)施例中的其他部分均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。