一種采用傾斜平板換熱面的污水換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能源利用領(lǐng)域，尤其涉及一種污水源熱泵用的污水換熱器。其包括箱體和將所述箱體分隔成多層的多個(gè)換熱板，所述箱體上部具有污水入口和清水出口，下部具有污水出口和清水入口，其特征在于，所述多個(gè)換熱板的每一個(gè)換熱板均包括出口端、平板換熱區(qū)和入口端，所述入口端具有多個(gè)上下貫通的通孔，所述每一個(gè)換熱板均采用出口端高于入口端的傾斜布置方式，相鄰的兩個(gè)換熱板中，位于下方的換熱板的出口端與位于上方的換熱板的入口端相鄰并連通，所述多個(gè)換熱板中位于最上方的換熱板的出口端與所述清水出口連接，位于最下方的換熱板的入口端與所述清水入口連接。本發(fā)明避免了臟堵可能，能夠?qū)崿F(xiàn)免拆卸清洗和污水的高效連續(xù)的換熱。
【專利說(shuō)明】
一種采用傾斜平板換熱面的污水換熱器
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及能源利用領(lǐng)域，尤其涉及一種污水源熱栗用的污水換熱器。
二、【背景技術(shù)】
[0002]城市污水作為一種低溫?zé)嵩?，具有一年四季水量相?duì)穩(wěn)定，水溫變化較小，熱能儲(chǔ)存量大而且易于通過(guò)市政管網(wǎng)收集的特點(diǎn)，所以污水適宜作為污水源熱栗的低品位熱源。我國(guó)每年污水排放量為464X 108m3/a，可利用的熱量可供采暖空調(diào)面積為5億m2?；厥仗N(yùn)藏于污水中的城市廢熱這種可再生能源，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(wèn)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(wèn)題。因此，對(duì)城市污水儲(chǔ)存的熱能加以利用對(duì)國(guó)家的節(jié)能減排的意義重大。
[0003]污水換熱器是實(shí)現(xiàn)城市污水熱量利用的關(guān)鍵設(shè)備。污水源熱栗通過(guò)污水換熱器冬季從污水中吸收熱量，經(jīng)熱栗機(jī)組升溫后對(duì)建筑供熱；夏季污水源熱栗通過(guò)污水換熱器把建筑物中的熱量傳遞給污水，從而實(shí)現(xiàn)供冷。污水換熱器夏季取代了冷卻塔，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]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。污水污物甚至?xí)氯麚Q熱管路，影響換熱器持續(xù)穩(wěn)定換熱。因此，污水換熱器存在易結(jié)垢，難清洗，易堵塞等諸多技術(shù)難題。
[0005]目前污水換熱器主要有沉浸式、管殼式、淋激式這三種。沉浸式污水換熱器將污水換熱器直接浸泡在污水坑池中，具有良好的防腐蝕和防堵塞性能。但是換熱方式為自然對(duì)流，換熱效率低，換熱面積大，換熱池中的污物沉積與清理也難以解決，不適宜在大型工程中推廣。管殼式污水換熱器換熱形式為強(qiáng)制對(duì)流，傳熱系數(shù)大，但是清洗困難，維護(hù)工作量較大。淋激式污水換熱器有效解決了換熱器的阻塞結(jié)垢問(wèn)題，傳熱系數(shù)較高。但是換熱器表面外側(cè)需要周期性清洗，且周期短，形式系統(tǒng)存在二次污染問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提出了一種采用傾斜平板換熱面的污水換熱器，不存在臟堵問(wèn)題，具有一定自潔能力，可以實(shí)現(xiàn)免拆卸清洗。換熱為強(qiáng)制對(duì)流，且清潔水與污水是逆流換熱。本發(fā)明克服了上述換熱器的缺點(diǎn)，為更好地利用污水資源，提供了一種新的途徑和方法。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是提供一種傾斜平板換熱面的污水換熱器，能實(shí)現(xiàn)一定程度的自潔和免拆卸清洗，具有強(qiáng)制對(duì)流和逆流換熱的特性，避免了臟堵可能，能夠?qū)崿F(xiàn)污水的高效連續(xù)的換熱。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0009]—種污水換熱器，其包括箱體和將所述箱體分隔成多層的多個(gè)換熱板，所述箱體上部具有污水入口和清水出口，下部具有污水出口和清水入口，其特征在于，所述多個(gè)換熱板的每一個(gè)換熱板均包括出口端、平板換熱區(qū)和入口端，所述入口端具有多個(gè)上下貫通的通孔，所述每一個(gè)換熱板均采用出口端高于入口端的傾斜布置方式，相鄰的兩個(gè)換熱板中，位于下方的換熱板的出口端與位于上方的換熱板的入口端相鄰并連通，所述多個(gè)換熱板中位于最上方的換熱板的出口端與所述清水出口連接，位于最下方的換熱板的入口端與所述清水入口連接。
[0010]優(yōu)選的，所述每一個(gè)換熱板相對(duì)于水平面傾斜的角度為15度-30度。
[0011 ]優(yōu)選的，所述每一個(gè)換熱板的上表面均采用不銹鋼材料。
[0012]優(yōu)選的，所述箱體采用不銹鋼材料。
[0013]優(yōu)選的，所述污水入口安裝有三通。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]I，它適用于污水換熱，污水流道采用寬流道，流道內(nèi)部通暢，不易堵塞；
[0016]2，換熱面是一個(gè)傾斜的平面，采用不銹鋼制成，表面拋光處理，污垢難以沉積和粘附。由于污水的流動(dòng)是沿著傾斜的平面從上往下流動(dòng)，在重力作用下，后面的污水不斷沖刷前面的污水，使得換熱器不易結(jié)垢，具有一定的自潔能力，從而清洗周期長(zhǎng)；
[0017]3，污水和清水的換熱是強(qiáng)迫對(duì)流換熱，且污水與清水是逆流換熱，換熱系數(shù)高，換熱溫差大。
[0018]4，清洗時(shí)，可以采用清水沿著污水換熱器的流道流動(dòng)，沖刷換熱面，實(shí)現(xiàn)不拆卸清洗。
[0019]5，換熱器由不銹鋼制成，具有防腐蝕的特性；
[0020]可以看出，本發(fā)明提供的污水換熱器，它適用于污水換熱，不易堵塞，雜質(zhì)污垢不易在換熱面沉積，具有一定自潔能力，換熱系數(shù)高，實(shí)現(xiàn)免拆卸清洗且清洗方便。該污水換熱器可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，始終可以保持較高的換熱效率。
四、【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1是污水換熱器的原理圖。
[0022]圖2是污水換熱器使用的換熱板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是污水換熱器工作過(guò)程中污水流動(dòng)方向示意圖。
[0024]圖4是污水換熱器工作過(guò)程中清水流動(dòng)方向示意圖。
[0025]圖中，I是箱體，2是換熱板，3是二通，4是污水入口，5是污水出口，6是清水入口，7是清水出口，21是入口端，22是平板換熱區(qū)，23是出口端，24是通孔。
五、【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]圖1是本發(fā)明提供的污水換熱器的原理圖，其包括箱體I和多個(gè)換熱板2，多個(gè)換熱板2將箱體I分隔成多層，箱體I上部具有污水入口 4和清水出口 7，下部具有污水出口 5和清水入口 6。
[0028]如圖2所示，換熱板2包括出口端23、平板換熱區(qū)22和入口端21，入口端21具有多個(gè)上下貫通的通孔24。換熱板采用傾斜布置的方式，出口端23高于入口端21。相鄰兩個(gè)換熱板中上方換熱板的入口端21與下方換熱板的出口端23相鄰并連通。所有換熱板中，位于最上方的換熱板的出口端23與清水出口 7連接，位于最下方的換熱板的入口端21與清水入口 6連接。
[0029]如圖3所示，工作過(guò)程中，污水從位于箱體I上部的污水入口4進(jìn)入污水換熱器，沿傾斜的換熱板2的上表面自上而下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)通孔24穿過(guò)換熱板2后，繼續(xù)沿其下方的換熱板的上表面流動(dòng)，直至最終經(jīng)過(guò)位于箱體I下部的污水出口 5流出污水換熱器。
[0030]如圖4所示，工作過(guò)程中，清水從位于箱體I下部的清水入口6進(jìn)入污水換熱器，自下而上依次經(jīng)過(guò)每個(gè)換熱板2的入口端21、平板換熱區(qū)22和出口端23，最終經(jīng)過(guò)位于箱體I上部的清水出口 7流出污水換熱器；
[0031]由于換熱面采用平板換熱，并且換熱板采用傾斜布置方式，污垢在水流沖刷和重力作用下，不宜堆積。顯然，換熱板相對(duì)于水平面傾斜角度α越大，污垢越不容易堆積。同時(shí)，該角度α越小，相同箱體尺寸條件下?lián)Q熱面積越大，獲得的換熱效果越好。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，本發(fā)明優(yōu)選的換熱板相對(duì)于水平面傾斜的角度α為15度-30度。
[0032]由于換熱板2的上表面與箱體I的內(nèi)表面均為污水的接觸面，因此，換熱板2的上表面與箱體I優(yōu)選采用不銹鋼材料。換熱板2的上表面為污水流道的底面，為了防止污物沉積，可以采用拋光處理。
[0033]此外，可在污水進(jìn)口處設(shè)置一個(gè)三通3，正常工作時(shí)污水進(jìn)口與污水水源連接，進(jìn)行正常的換熱工作。需要對(duì)污水流道進(jìn)行清洗時(shí)，污水進(jìn)口與清水水源連接，將清水和除垢劑通過(guò)污水入口 4注入污水換熱器中，從上往下沖刷換熱面，清除污水流道內(nèi)換熱面上的淤積物，實(shí)現(xiàn)免拆卸清洗。
[0034]本發(fā)明適用于污水換熱，污水流道采用寬流道，流道內(nèi)部通暢，不易堵塞，換熱器內(nèi)每一層的清水與該層的污水進(jìn)行逆流換熱，換熱溫差較大，換熱效率較高。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種污水換熱器，其包括箱體和將所述箱體分隔成多層的多個(gè)換熱板，所述箱體上部具有污水入口和清水出口，下部具有污水出口和清水入口，其特征在于， 所述多個(gè)換熱板的每一個(gè)換熱板均包括出口端、平板換熱區(qū)和入口端，所述入口端具有多個(gè)上下貫通的通孔， 所述每一個(gè)換熱板均采用出口端高于入口端的傾斜布置方式，相鄰的兩個(gè)換熱板中，位于下方的換熱板的出口端與位于上方的換熱板的入口端相鄰并連通， 所述多個(gè)換熱板中位于最上方的換熱板的出口端與所述清水出口連接，位于最下方的換熱板的入口端與所述清水入口連接。2.如權(quán)利要求1所述的污水換熱器，其特征在于，所述每一個(gè)換熱板相對(duì)于水平面傾斜的角度為15度-30度。3.如權(quán)利要求1所述的污水換熱器，其特征在于，所述通孔的截面為圓形或矩形。4.如權(quán)利要求1所述的污水換熱器，其特征在于，所述每一個(gè)換熱板的上表面均采用不銹鋼材料。5.如權(quán)利要求1所述的污水換熱器，其特征在于，所述箱體采用不銹鋼材料。6.所述污水入口安裝有三通。
【文檔編號(hào)】F28F21/08GK105973042SQ201610510905
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】范軍, 胡玉秋
【申請(qǐng)人】山東農(nóng)業(yè)大學(xué)