專利名稱：吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工、造紙、印染、發(fā)電廠等行業(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)：
化工、造紙、印染、發(fā)電廠等工業(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(dāng)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(gè)熱交換器，利用廢熱水預(yù)熱凈冷水，這就是近年來，市場(chǎng)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(chǎng)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(xué)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(diǎn)有三個(gè)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(shí)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(shè)過濾器、輸液泵等設(shè)備，不但增加運(yùn)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)容本實(shí)用新型的目的，是在長方型箱體里面，設(shè)計(jì)一種新型結(jié)構(gòu)不易堵塞的、轉(zhuǎn)動(dòng) 式、夾心圓錐曲線輪，提供一種熱交換效率高，在使用中熱交換效率維持在89%以上，使不 溶于水的固體雜質(zhì)不被沾污結(jié)垢，同時(shí)，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(dòng)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(dòng)，使凈冷水更充 分吸熱并有效的清洗了主動(dòng)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(shí)用新型由長方型箱體、若干個(gè)夾心圓錐曲線輪、主輪軸、左機(jī)械密封、右 機(jī)械密封、左旋轉(zhuǎn)接頭、右旋轉(zhuǎn)接頭、電機(jī)、減速機(jī)、傳輸機(jī)構(gòu)、若干個(gè)蛇形擋水板、熱污水進(jìn) 口、熱污水出口、凈冷水進(jìn)口、凈熱水出口、溫度計(jì)、壓力表、壓力安全閥、排污口、保溫棉、溢 流口、軸承等組成。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)方案是在長方型箱體左端面焊接有熱污 水進(jìn)口法蘭、右端面焊接有熱污水出口法蘭、二端面中部開孔安裝主輪軸、左機(jī)械密封、右 機(jī)械密封，在主輪軸右端面軸內(nèi)孔內(nèi)絲連接右旋轉(zhuǎn)接頭有凈冷水進(jìn)水口、左端面軸內(nèi)孔內(nèi) 絲連接左旋轉(zhuǎn)接頭有凈熱水出水口 ；電機(jī)由傳輸機(jī)構(gòu)連接減速機(jī)進(jìn)行減速，減速機(jī)輸出軸 連接主輪軸按順時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)接頭、機(jī)械密封、軸承安裝在主輪軸上并與長方型箱體兩 端墻板連接，其創(chuàng)新點(diǎn)在于若干個(gè)夾心圓錐曲線輪焊接在主輪軸上，主輪軸一端軸內(nèi)孔設(shè) 有凈冷水的進(jìn)水口連接到夾心圓錐曲線輪上，在夾心圓錐曲線輪內(nèi)部一塊鋼板共分成左右 兩個(gè)預(yù)熱區(qū)，凈冷水的進(jìn)水先進(jìn)入右預(yù)熱區(qū)后再進(jìn)入左預(yù)熱區(qū)，并把若干個(gè)夾心圓錐曲線 輪預(yù)熱區(qū)逐步進(jìn)入，再從主輪軸另一端設(shè)有凈水的出口流入到用熱水設(shè)備中；本實(shí)用新型 的繼續(xù)創(chuàng)新點(diǎn)在于箱體的廢熱水仍采用蛇形逆流，廢熱水的流向與凈冷水流向是相反方 向，每二個(gè)夾心圓錐曲線輪之間設(shè)置一道蛇形擋水板，其擋水板的寬度超過主輪軸120mm，高度低于箱體上部100mm，廢熱水蛇行，使夾心圓錐曲線輪熱交換充分進(jìn)行；在夾心圓錐曲 線輪殼兩端上有若干凹凸坑、橫豎曲線槽在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生高效率湍流來提升熱效，并且自沖 刷殼體不易結(jié)垢、堵塞的弊端；本實(shí)用新型再繼續(xù)的創(chuàng)新點(diǎn)在于凈水在低速旋轉(zhuǎn)特制的 夾心圓錐曲線輪內(nèi)高山瀑布式流動(dòng)，產(chǎn)生的離心力，使夾心圓錐曲線輪內(nèi)不易沾污結(jié)垢，具 有自潔功能，免清洗，易維護(hù)；本實(shí)用新型又一個(gè)的創(chuàng)新點(diǎn)在于在凈水進(jìn)口處安裝1只壓 力表、1只壓力安全閥、防止了夾心圓錐曲線輪超壓唇裂滲漏及變形現(xiàn)象；本實(shí)用新型進(jìn)一 步的創(chuàng)新點(diǎn)在于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(jìn)一步提高本實(shí)用新型的熱交換效率；可以有效增強(qiáng)攪動(dòng)廢熱水的強(qiáng)度，進(jìn)一步防止所 說固體雜質(zhì)的侵蝕，提高熱交換效率；本實(shí)用新型再進(jìn)一步的創(chuàng)新點(diǎn)在于用來驅(qū)動(dòng)主輪 軸轉(zhuǎn)的電機(jī)，具有24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)功能；市場(chǎng)上現(xiàn)有的定時(shí)調(diào)速不利清潔，另外，市場(chǎng)上現(xiàn) 有的定時(shí)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(diǎn)按照主軸轉(zhuǎn)向順時(shí)針方向組 裝，克服了這一難題，進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的熱交換效率，防止堵塞問題的發(fā)生。綜上所 述，由于本實(shí)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(diǎn)凈水 水道轉(zhuǎn)動(dòng)體夾心圓錐曲線輪，浸在一個(gè)隔熱的長方型箱體里面，廢熱水按低進(jìn)高出與凈水 的流向?yàn)槟媪?，逐步提高凈水的溫度梯度，延長了熱交換時(shí)間；在夾心圓錐曲線輪殼兩端上 的凹凸坑在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生高效率湍流來提升熱效，使廢水中的雜質(zhì)塵埃、萃取物、化學(xué)漿料等 形式懸浮狀態(tài)排出并且自沖刷箱體不易結(jié)垢、堵塞的憋端。 在研制前，本公司對(duì)數(shù)十家進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)研，并通過實(shí)測(cè)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(fèi)，同時(shí)也給后續(xù)的污水處理增加了 負(fù)擔(dān)與成本，溫度高的水易生細(xì)菌，需較大成本投入來降低污水溫度。本實(shí)用新型能將這部 分熱能回收用來加熱冷水，達(dá)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(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明

圖1、吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器結(jié)構(gòu)示意圖圖2、是圖1所示的結(jié)構(gòu)俯視圖圖3、是圖1所示的局部結(jié)構(gòu)廢熱水凈冷水的流向示意圖圖4、是圖1所示的側(cè)視圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型如圖1所示，由長方型箱體1、若干個(gè)夾心圓錐曲線輪2、主輪軸3、左 機(jī)械密封4、右機(jī)械密封4、左旋轉(zhuǎn)接頭5、右旋轉(zhuǎn)接頭5、電機(jī)6、減速機(jī)7、傳輸機(jī)構(gòu)8、若干 個(gè)蛇形擋水板圖2、9熱污水進(jìn)口 10、熱污水出口 11、凈冷水進(jìn)口 12、凈熱水出口 13、溫度計(jì) 14、壓力表、圖2、15壓力安全閥16、排污口 17、保溫棉18、溢流口、圖2、19、軸承20等組成。 圖1所示，在長方型箱體1左端面焊接有熱污水進(jìn)口 10法蘭、右端面焊接有熱污水出口 11 法蘭、二端面中部開孔安裝主輪軸3、左機(jī)械密封4、右機(jī)械密封4，在主輪軸3右端面軸內(nèi)孔 內(nèi)絲連接右旋轉(zhuǎn)接頭5有凈冷水進(jìn)水口 12、左端面軸內(nèi)孔內(nèi)絲連接左旋轉(zhuǎn)接頭5有凈熱水 出水口 13 ；電機(jī)6由傳輸機(jī)構(gòu)8連接減速機(jī)7進(jìn)行減速，減速機(jī)7輸出軸連接主輪軸3按順時(shí)方向 轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)接頭5、機(jī)械密封4、軸承20安裝在主輪軸3上并與長方型箱體1兩端 墻板連接；其創(chuàng)新點(diǎn)在于若干個(gè)夾心圓錐曲線輪2焊接在主輪軸3上，主輪軸3 —端軸內(nèi) 孔設(shè)有凈冷水的進(jìn)水口圖3、12所示連接到夾心圓錐曲線輪2上，在夾心圓錐曲線輪2內(nèi)部 一塊鋼板共分成左右兩個(gè)預(yù)熱區(qū)，凈冷水的進(jìn)水先進(jìn)入右預(yù)熱區(qū)后再進(jìn)入左預(yù)熱區(qū)，并把 若干個(gè)夾心圓錐曲線輪2預(yù)熱區(qū)逐步進(jìn)入，再從主輪軸3另一端設(shè)有凈水的出口圖1、13所 示流入到用熱水設(shè)備中；本實(shí)用新型的繼續(xù)創(chuàng)新點(diǎn)在于箱體的廢熱水仍采用蛇形逆流， 廢熱水的流向與凈冷水流向是相反方向，每二個(gè)夾心圓錐曲線輪2之間設(shè)置一道蛇形擋水 板9，其蛇形擋水板9的寬度超過主輪軸120mm，圖2、9所示，高度低于箱體上部100mm，廢 熱水蛇行，使夾心圓錐曲線輪2熱交換充分進(jìn)行；在夾心圓錐曲線輪2殼兩端上有若干凹凸 坑、橫豎曲線槽圖4、2所示在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生高效率湍流來提升熱效，并且自沖刷殼體不易結(jié) 垢、堵塞的弊端；本實(shí)用新型再繼續(xù)的創(chuàng)新點(diǎn)在于凈水在低速旋轉(zhuǎn)圖4、3所示特制的夾心 圓錐曲線輪2內(nèi)高山瀑布式流動(dòng)，產(chǎn)生的離心力，使夾心圓錐曲線輪2內(nèi)外不易沾污結(jié)垢， 具有自潔功能，免清洗，易維護(hù)；本實(shí)用新型又一個(gè)的創(chuàng)新點(diǎn)在于在凈水進(jìn)口處圖2、12安 裝1只壓力表圖2、15所示，1只壓力安全閥圖1、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(shí)用新型進(jìn)一步的創(chuàng)新點(diǎn)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(jìn)一步提高本實(shí)用新型的熱交換效率；可以有效增 強(qiáng)攪動(dòng)廢熱水的強(qiáng)度，進(jìn)一步防止所說固體雜質(zhì)的侵蝕，提高熱交換效率；本實(shí)用新型再進(jìn) 一步的創(chuàng)新點(diǎn)在于用來驅(qū)動(dòng)主輪軸3轉(zhuǎn)的電機(jī)6，具有24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)功能，市場(chǎng)上現(xiàn)有 的定時(shí)調(diào)速不利清潔，另外，市場(chǎng)上現(xiàn)有的定時(shí)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(diǎn)按照主軸轉(zhuǎn)向順時(shí)針方向組裝，克服了這一難題，進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的熱交 換效率，防止堵塞問題的發(fā)生。由于本實(shí)用新型采用吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器新型傳動(dòng) 結(jié)構(gòu)，在提高熱交換效率性能方面有如下特點(diǎn)一是廢熱水、凈水上下和橫向兩種蛇形流動(dòng) 組合在一起的流動(dòng)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(jiǎn)單， 應(yīng)用方便，維護(hù)要求低，可靠性高，壽命長。三是適應(yīng)當(dāng)前染企所面臨的節(jié)能環(huán)保增加經(jīng)濟(jì) 效益的形勢(shì)要求，并有優(yōu)越的推廣應(yīng)用價(jià)值。四是在染整企業(yè)的平幅水洗機(jī)上試用，效果很 好。本實(shí)用新型所加熱的凈水，對(duì)平幅水洗機(jī)進(jìn)行末路逆流供水，全年工作6000小時(shí)計(jì)，可 回收熱量節(jié)省蒸汽looot，折合人民幣11萬元，扣除驅(qū)動(dòng)電機(jī)用電約1800KW.h，折合人民幣 2000元，可收入人民幣約10. 8萬元的回報(bào)，取得的經(jīng)濟(jì)效益明顯。
權(quán)利要求1.一種吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器，由長方型箱體(1)、若干個(gè)夾心圓錐曲線輪(2)、 主輪軸(3)、左機(jī)械密封(4)、右機(jī)械密封(4)、左旋轉(zhuǎn)接頭(5)、右旋轉(zhuǎn)接頭(5)、電機(jī)(6)、 減速機(jī)(7)、傳輸機(jī)構(gòu)(8)、若干個(gè)蛇形擋水板(9)、熱污水進(jìn)口(10)、熱污水出口(11)、凈冷 水進(jìn)口(12)、凈熱水出口(13)、溫度計(jì)(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，其特征在于在長方型箱體(1)左端面焊接有熱 污水進(jìn)口(10)法蘭、右端面焊接有熱污水出口(11)法蘭、二端面中部開孔安裝主輪軸(3)、 左機(jī)械密封(4)、右機(jī)械密封(4)，在主輪軸(3)右端面軸內(nèi)孔內(nèi)絲連接右旋轉(zhuǎn)接頭(5)有 凈冷水進(jìn)水口(12)、左端面軸內(nèi)孔內(nèi)絲連接左旋轉(zhuǎn)接頭(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器，其特征在于電機(jī)(6)由傳輸 機(jī)構(gòu)(8)連接減速機(jī)(7)進(jìn)行減速，減速機(jī)(7)輸出軸連接主輪軸(3)按順時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，旋 轉(zhuǎn)接頭(5)、機(jī)械密封(4)、軸承(20)安裝在箱體(1)兩端墻板上并與主輪軸(3)連接，若干 個(gè)夾心圓錐曲線輪(2)焊接在主輪軸(3)上，主輪軸(3) —端軸內(nèi)孔設(shè)有凈冷水的進(jìn)水口 (12)連接到夾心圓錐曲線輪(2)上，在夾心圓錐曲線輪(2)內(nèi)部一塊鋼板共分成左右兩個(gè) 預(yù)熱區(qū)，凈冷水的進(jìn)水先進(jìn)入右預(yù)熱區(qū)后再進(jìn)入左預(yù)熱區(qū)，并把若干個(gè)夾心圓錐曲線輪(2) 預(yù)熱區(qū)逐步進(jìn)入，再從主輪軸(3)另一端設(shè)有凈水的出口(13)流入到用熱水設(shè)備中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器，其特征在于在凈水進(jìn)口處 (12)安裝1只壓力表(15)，1只壓力安全閥(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器，其特征在于夾心圓錐曲線輪(2)，采用SUS321不銹鋼薄板作為熱交換體的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸熱廢水預(yù)熱凈冷水節(jié)能器，其特征在于用來驅(qū)動(dòng)主輪軸(3)轉(zhuǎn)的電機(jī)(6)，按照主輪軸轉(zhuǎn)向順時(shí)針方向組裝并運(yùn)轉(zhuǎn)的。
專利摘要本實(shí)用新型涉及印染、化工、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。本新型如圖1所示，由長方型箱體1、若干個(gè)夾心圓錐曲線輪2、主輪軸3、機(jī)械密封4、旋轉(zhuǎn)接頭5、電機(jī)6、減速機(jī)7、若干個(gè)蛇形擋水板圖2、9等組成。在長方型箱體1左右端面焊接有熱污水進(jìn)出口10-11法蘭、二端面中部開孔安裝主輪軸3、機(jī)械密封4，在主輪軸3內(nèi)孔內(nèi)絲連接左右旋轉(zhuǎn)接頭5有凈冷水進(jìn)出水口12；減速機(jī)7輸出軸連接主輪軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，在夾心圓錐曲線輪2殼兩端上有若干凹凸坑，在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生湍流來提升熱效，自沖刷殼體不易結(jié)垢、堵塞的弊端，適應(yīng)當(dāng)前企業(yè)所面臨的節(jié)能增效要求。
文檔編號(hào)F28D11/04GK201837284SQ201020530210
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者孫有福 申請(qǐng)人:棗莊福源印染機(jī)械有限公司