專利名稱：彎板式污水換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換設(shè)備，特別是涉及彎板式污水換熱器。
背景技術(shù)：
利用城市污水作為冷熱源對建筑進行采暖空調(diào)，可以直接減少其他短缺能源的消耗，同時還可以達到廢物利用的目的，是資源再生利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)節(jié)約型社會、友好環(huán)境的重要措施。污水源熱泵是依靠熱泵機組內(nèi)部制冷劑的物態(tài)循環(huán)變化，冬季從污水中吸收熱量經(jīng)熱泵機組升溫后對建筑供熱，夏季通過熱泵機組把建筑物中的熱量傳遞給污水從而實現(xiàn)供冷。污水替代了冷卻塔，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠、一機多用等突出優(yōu)點。
利用污水源熱泵實現(xiàn)城市廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術(shù)，符合可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求。在擴大城市污水利用范圍、拓展城市污水治理效益方面具有深遠意義。解決包括污水在內(nèi)的惡劣水質(zhì)，對換熱設(shè)備及管路的堵塞與結(jié)垢，實現(xiàn)持續(xù)和穩(wěn)定地換熱，是一個世界性技術(shù)難題。利用污水作為熱泵冷熱源的技術(shù)關(guān)鍵在于實現(xiàn)污水的高效連續(xù)換熱。通常的做法是在城市污水和熱泵之間，設(shè)置污水過濾裝置和污水換熱器，熱泵從污水中吸收熱量，或向污水中釋放熱量。交換能量后的污水，從回水管，返回到城市污水的排放系統(tǒng)中。在污水換熱器前設(shè)置的污水過濾裝置，其過濾孔不可能很小，否則污水過濾裝置很快就被堵塞。當污水過濾裝置的過濾孔較大時，這樣的污水過濾裝置，不可能徹底解決污水換熱器的堵塞問題。為了防止污水換熱器堵塞，通常的做法是采用平板大流道的污水換熱器。這種換熱器污水流動空間大，流道內(nèi)基本沒有水平和上下支撐。如果在污水流道內(nèi)有任何支撐，很快就會在這些支撐上掛垢，特別是一些纖維類的東西，包括頭發(fā)，從而造成阻塞。對于普通換熱器，可以采用在換熱板上，進行碾壓，產(chǎn)生凸凹形狀，以增強抗壓能力。但是，對于污水換熱器，卻不能采用這個辦法，否則，凸凹不平的表面很快積垢，促成換熱器換熱效果下降。對于污水換熱器，考慮到污水或清水的壓力，為了保證流道的強度，流道的壁面不得不采用很厚的鋼板做成，這就增加了金屬材料的消耗，建造成本，和運輸費用。上述有關(guān)污水換熱器的背景技術(shù)，在以下專著中有詳細描述I、趙軍，戴傳山主編，地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能應(yīng)用，北京中國建筑工業(yè)出版社，
2009。2、(美)沙拉,塞庫利克著,程林譯，換熱器設(shè)計技術(shù),北京機械工業(yè)出版社，
2010
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明給出一種彎板式污水換熱器。它的結(jié)構(gòu)包括箱體、污水流道和清水流道；污水和清水分別在流道內(nèi)多流程地水平流動，污水流道和清水流道在箱體內(nèi)上下設(shè)置，其中間是共同的間壁，污水和清水通過間壁換熱，其特征在于所述流道的間壁的橫切面，均為向下彎曲的弧形，是一種類似水槽的橫向彎板。所述箱體，它包括彎板式污水換熱器的外壁和底座，呈矩形，箱體用碳鋼板做成；箱體內(nèi)部是污水流道和清水流道，箱體外壁上，有污水進口、污水連管、污水出口、清水進口、清水連管、清水出口。所述污水流道，它包括污水進口、間壁、污水連管和污水出口 ；污水從箱體上方的污水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的污水流道流動，通過流道末端開口，進入污水連管,跨過一個清水流道,進入下一個水平的反方向的污水流道，經(jīng)過在換熱器內(nèi)多次往返流動，，最后到達箱體下方的污水出口，污水流道用碳鋼板做成。
所述清水流道，它包括清水進口、間壁、清水連管和清水出口，清水從箱體下方的清水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的清水流道流動，通過流道末端側(cè)面開口，進入清水連管，跨過一個污水流道，進入下一個水平的反方向的清水流道，經(jīng)過在換熱器內(nèi)多次往返流動，最后到達箱體上方的清水出口，清水流道用碳鋼板做成。本發(fā)明的優(yōu)點是1，它適用于污水換熱，流道內(nèi)部通暢，不易諸塞；2，流道的間壁采用橫向彎板，流道的截面為凹陷的弧形，這樣的流道形狀具有很高的強度，流到的壁面不必采用很厚的鋼板，降低了成本；3，污水中的雜質(zhì)沉淀時，雜質(zhì)集中在污水流道的中心線附近，在較窄的區(qū)域內(nèi)，對傳熱的影響較??；4，因為雜質(zhì)集中在污水流道的中心線附近，又是直通的流道，所以很方便清洗。用高壓水沖洗，或用毛刷刷洗，都很容易。可以看出，彎板式污水換熱器，它適用于污水換熱，它不易諸塞，雜質(zhì)沉淀積垢也不太影響換熱，制造成本較低，設(shè)備也較輕。彎板式污水換熱器可以長期穩(wěn)定工作，可以保持較高的換熱效率。


圖I是本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的基本原理圖；圖2是本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的污水流道結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的清水流道結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的外形圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步詳細描述。圖I給出了本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的基本原理圖。本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的基本原理如圖I所示。污水與清水進行熱交換，污水與清水的兩個流道，是由外壁130和間壁120，所構(gòu)成的兩個上下相鄰的流道，當兩個流道的流體的溫度不同時，兩個流道的流體，即污水與清水，通過間壁120換熱。流道的兩側(cè)外壁130都是平板，這和一般的換熱器是一樣的，但流道的間壁120是一個向下凹陷的弧形，即間壁120的橫向截面是一個彎板。而且，從上到下，所有的間壁都是同樣的弧形，即同樣的彎板。由上下都是弧形彎板間壁形成的流道，是橫截面為向下凹陷的弧形的流道。通常換熱器的間壁都是平板，本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的間壁采用了彎板。由間壁120隔開的兩個流道，一個流道是污水管道115，另一個流道是清水管道215，兩個流道中的流體的溫度不同時，它們之間通過間壁120進行熱交換。按著這種結(jié)構(gòu)設(shè)置的換熱器，它有如下幾點好處1，它適用于污水換熱，流道內(nèi)部通暢，無阻擋，無死角，不易諸塞；2，當污水中的雜質(zhì)在流道中沉淀，雜質(zhì)落在弧形的間壁上，沿著坡度向流道的中 心線滑移。最后，大部分雜質(zhì)集中在流道中心線附近，將雜質(zhì)對間壁傳熱的影響降到最低限度；3，相對于平板的間壁，弧形的間壁有較高的強度，不用很厚的間壁，可以節(jié)省材料，降低成本；4，采用弧形截面的直通的流道，污垢又集中在流道中心線附近，這樣的彎板式污水換熱器的清洗比較方便，可以用高壓水沖，或用毛刷擦洗，都很容易去除污垢。可以看出，彎板式污水換熱器，它適用于污水換熱，它不易諸塞，雜質(zhì)沉淀積垢也不太影響換熱。彎板式污水換熱器可以長期穩(wěn)定工作，始終可以保持較高的換熱效率。圖2給出了本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的污水流道結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的污水流道，它包括污水進口 110、間壁120、污水連管125和污水出口 140。污水從箱體上方的污水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的污水管道115流動,通過流道末端開口，進入污水連管125,跨過一個清水流道,進入下一個水平的污水流道，在換熱器內(nèi)多次往返流動，到達最下部的污水流道，最后到達箱體下方的污水出口 140，污水流道用碳鋼板做成。在污水換熱器內(nèi)，每一個水平污水流程的兩端的開口，或連接污水進口，或連接污水連管，或連接污水出口。污水流道內(nèi)的污水，是在一個垂直立面內(nèi)，在不同的高度上，水平往返流動。就是說，上一個污水流程如果是從左到右，下一個污水流程就是從右到左。兩個污水流程之間，夾一個清水流程。同樣的，兩個清水流程中間，也夾一個污水流程。污水流道內(nèi)污垢雜質(zhì)，由于重力影響和間壁坡度作用，沉積在污水流道底面的中心線附近。污水流道底面的其它部分污垢很少，與清水流道的換熱基本不受影響。污水流道的頂面，與污水的上表面接觸，結(jié)構(gòu)很少，污水與清水的換熱基本不受影響。因此，污水在污水流道內(nèi)，應(yīng)該是充滿流道的流動，或說是，污水流道的四個表面，包括上表面，必須是濕潤的。污水流道上表面與清水流道的換熱量，占全部污水換熱量的半數(shù)以上。污水的粘性較大，換熱器的熱阻主要是在污水側(cè)的污垢。換熱器污水流道中間設(shè)有多個折返流道，是為了提高污水流速，以提高污水與間壁之間的對流換熱系數(shù)。
為了防止污水對換熱器污水流道的腐蝕，對污水流道的四個內(nèi)表面，要做表面處理，可以電鍍耐蝕金屬，比如鉻、鎳。圖3給出了本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的清水流道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的清水流道，它包括清水進口 210、間壁120、清水連管225和清水出口 240。清水從箱體下方的清水進口 210進入，沿著由上下間壁120和箱體外壁130形成的水平的清水管道215流動，通過流道末端側(cè)面開口，進入清水連管225，跨過一個污水流道，進入下一個水平的反方向的清水流道，在換熱器內(nèi)多次往返流動，到達最上方的清水流道，最后到達箱體上方的清水出口 240，清水流道用碳鋼板做成。在清水換熱器內(nèi)，每一個水平的清水流程的兩端的開口，或連接清水進口，或連接清水連管，或連接清水出口。 清水流道的清水，是在一個垂直立面內(nèi)，在不同的高度上，水平往返流動。就是說，上一個清水流程如果是從左到右，下一個清水流程就是從右到左。兩個清水流程之間，夾一個污水流程；同樣的，兩個污水流程中間，也夾一個清水流程。清水流道內(nèi)，很少有污垢雜質(zhì)，少許雜質(zhì)沉積在清水流道底面的中心線附近，對清水流道與污水流道的換熱，基本無影響。清水流道的頂面，與清水的上表面接觸，沒有污垢。清水流道的頂面與上邊的污水流道的換熱，基本是取決污水側(cè)的熱阻。清水流道的下表面與污水流道的換熱情況最好，這是因為下邊的污水流道的頂面，污垢很少，熱阻較小。為了保證充分換熱,清水在清水流道內(nèi)，應(yīng)該是充滿流道的流動,或說是,清水流道的四個表面，包括上表面，即頂面，必須是濕潤的。清水流道下表面，即底面，與污水流道的換熱量，占全部清水換熱量的半數(shù)以上。換熱器清水流道中間設(shè)有多個折返流道，是為了提高清水流速，以提高清水與間壁之間的對流換熱系數(shù)。為了防止水對換熱器清水流道的腐蝕，清水流道的四個內(nèi)表面，要做表面處理，可以采用烤漆防腐。圖4給出了本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的外形圖。本發(fā)明彎板式污水換熱器實施例的外形是一個矩形的箱體，用碳鋼板做成，箱體的外表面上有外壁130、污水進口 110、污水連管125、污水出口 140、清水進口 210、清水連管225、清水出口 240和底座150。污水從箱體上方的污水進口 110進入換熱器后，沿著水平的污水流程，在換熱器內(nèi)往返流動，每流完一個行程，通過污水連管125，向下降一個流道。往返流過幾個行程后，到達箱體最下部的污水流程，再到達污水出口 140。清水由箱體下方的清水進口 210進入，沿著水平的清水流程流動，每流完一個行程，通過清水連管225，進入下一個流程。往返流過幾個行程后，到達最上部的清水流程，再到達箱體上方的清水出口 240。污水與清水是逆流換熱。
權(quán)利要求
1.一種彎板式污水換熱器，它的結(jié)構(gòu)包括箱體、污水流道和清水流道；污水和清水分別在流道內(nèi)多流程地水平流動，污水流道和清水流道在箱體內(nèi)上下設(shè)置，其中間是共同的間壁，污水和清水通過間壁換熱，其特征在于 所述流道的間壁的橫切面，均為向下彎曲的弧形。
2.按照權(quán)利要求I所述的彎板式污水換熱器，其特征在于 所述箱體，它包括彎板式污水換熱器的外壁和底座，呈矩形，箱體用碳鋼板做成；箱體內(nèi)部是污水流道和清水流道，箱體外壁上，有污水進口、污水連管、污水出口、清水進口、清水連管、清水出口。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的彎板式污水換熱器，其特征在于 所述污水流道，它包括污水進口、間壁、污水連管和污水出口 ；污水從箱體上方的污水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的污水流道流動，通過流道末端開口，進入污水連管，跨過一個清水流道，進入下一個水平的反方向的污水流道，經(jīng)過在換熱器內(nèi)多次往返流動，，最后到達箱體下方的污水出口，污水流道用碳鋼板做成。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的彎板式污水換熱器，其特征在于 所述清水流道，它包括清水進口、間壁、清水連管和清水出口 ；清水從箱體下方的清水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的清水流道流動，通過流道末端側(cè)面開口，進入清水連管，跨過一個污水流道，進入下一個水平的反方向的清水流道，經(jīng)過在換熱器內(nèi)多次往返流動，最后到達箱體上方的清水出口，清水流道用碳鋼板做成。
全文摘要
本發(fā)明給出一種彎板式污水換熱器，它的結(jié)構(gòu)包括箱體、污水流道和清水流道。污水流道和清水流道在箱體內(nèi)上下相間設(shè)置，污水和清水通過間壁換熱，流道的間壁的橫切面，均為向下彎曲的弧形，是一種類似水槽的橫向彎板。污水從箱體上方的污水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的污水流道流動。清水從箱體下方的清水進口進入，沿著由上下間壁和箱體外壁形成的水平的清水流道流動。流道間壁采用橫向彎板，有很高的強度。當污水中雜質(zhì)沉淀，由于彎板的坡度影響，雜質(zhì)集中在污水流道的中心線附近，對傳熱的影響較小，也便于清洗。本發(fā)明適用于污水換熱，不易諸塞，制造成本較低，設(shè)備也較輕，可以長期穩(wěn)定工作，還可以保持較高的傳熱效率。
文檔編號F28F21/08GK102798306SQ20111014751
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者李金峰, 李偉, 尚德敏, 張艷秋 申請人:哈爾濱工大金濤科技股份有限公司