專利名稱:管道式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種管道式換熱器，其中，管狀殼體的第一端設(shè)有高溫熔渣進(jìn)渣管和污水進(jìn)水管，封水板安裝于管狀殼體內(nèi)靠近第一端的位置，封水板與管狀殼體的中部和上部圓周內(nèi)壁密封連接，螺旋輸送器安裝于管狀殼體內(nèi)的底部并用于將熔渣從第一端輸送至第二端，螺旋輸送器由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，出液分配板密封安裝于管狀殼體的第二端，出液分配板的底部設(shè)有出渣口，出液分配板的中部設(shè)有溢水口，多個(gè)換熱管安裝于管狀殼體內(nèi)。本實(shí)用新型所述管道式換熱器具有以下優(yōu)點(diǎn)：投資成本低；熱回收率高，可達(dá)到80％以上；換熱效率高；能耗??；利于環(huán)保。
【專利說明】管道式換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種污水換熱器，尤其涉及一種將污濁熱水的熱能轉(zhuǎn)換給清潔水的管道式換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]污水換熱器是目前國(guó)際上使用最為廣泛的污水利用設(shè)備。污水換熱器是低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中的前端產(chǎn)品，主要用來提取分散在城市原生污水、工業(yè)廢水、沖渣水、印染廢水等污水中的熱量，通過中介水交換傳遞給熱泵機(jī)組，經(jīng)熱泵機(jī)組提升給ORC低溫余熱發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0003]基于污濁水二次循環(huán)的傳統(tǒng)污水換熱器存在以下缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且成本高；在沉渣池里取水，由于水道上的水蒸發(fā)和冷卻，沉渣池里的水蒸發(fā)和冷卻等，將損失大量的熱能，所以熱回收率只有40%以下；換熱效率較低；能耗較高；排渣對(duì)環(huán)境污染較大，而且產(chǎn)生的蒸汽影響工人的工作環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種高效換熱的管道式換熱器。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0006]—種管道式換熱器，包括管狀殼體、換熱管、封水板、出液分配板、動(dòng)力裝置和螺旋輸送器，所述管狀殼體的第一端設(shè)有高溫熔渣進(jìn)渣管和污水進(jìn)水管，所述封水板安裝于所述管狀殼體內(nèi)靠近第一端的位置，所述封水板與所述管狀殼體的中部和上部圓周內(nèi)壁密封連接，所述封水板的下方與所述管狀殼體的下部?jī)?nèi)壁之間形成缺口，所述螺旋輸送器安裝于所述管狀殼體內(nèi)的底部并用于將熔渣從第一端輸送至第二端，所述螺旋輸送器由所述動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，所述出液分配板密封安裝于所述管狀殼體的第二端，所述出液分配板的底部設(shè)有出渣口，所述出液分配板的中部設(shè)有溢水口，多個(gè)所述換熱管安裝于所述管狀殼體內(nèi)。
[0007]具體地，多個(gè)所述換熱管分布于所述管狀殼體的圓周內(nèi)壁上，所述換熱管和所述螺旋輸送器共同圍成高溫污水通道，所述管狀殼體外壁上靠近兩端的位置設(shè)有兩個(gè)清水分配箱，所述換熱管的兩端穿過所述管狀殼體后分別與兩個(gè)所述清水分配箱相通連接。
[0008]為了便于運(yùn)輸，所述管狀殼體可以為多個(gè)且相互串聯(lián)連接，相鄰的所述管狀殼體上的兩個(gè)所述清水分配箱之間通過清水連通管連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述溢水口為相同高度的兩個(gè)，所述出渣口的面積是兩個(gè)所述溢水口面積總和的1-2倍。
[0010]所述管狀殼體的第二端的下方設(shè)有沉渣池。
[0011]所述螺旋輸送器上設(shè)置有用于攪動(dòng)高溫污水的縱向板。該縱向板還可以增強(qiáng)水的換熱效果和增加蒸發(fā)量。
[0012]所述管狀殼體上設(shè)有用于排出所述管狀殼體內(nèi)的不凝性氣體的排空閥。這樣可避免不凝性氣體對(duì)換熱效果的影響。
[0013]所述動(dòng)力裝置包括電機(jī)和由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)，所述減速機(jī)驅(qū)動(dòng)所述螺旋輸送器。
[0014]為了便于實(shí)時(shí)顯示污水和清水的溫度，所述管狀殼體內(nèi)的換熱管的入水端安裝有第一清水溫度傳感器，所述管狀殼體內(nèi)的換熱管的出水端安裝有第二清水溫度傳感器，所述管狀殼體內(nèi)的第一端安裝有污水溫度傳感器，所述第一清水溫度傳感器的信號(hào)輸出端、所述第二清水溫度傳感器的信號(hào)輸出端和所述污水溫度傳感器的信號(hào)輸出端分別與溫度顯示器及控制器的信號(hào)輸入端連接。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]本實(shí)用新型所述管道式換熱器具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、投資成本低:本管道式換熱器與基于污濁水二次循環(huán)的傳統(tǒng)換熱器相比可減少投資成本50%以上；
[0018]2、熱回收率高:由于熔渣和污水直接進(jìn)入管狀殼體內(nèi)并與換熱管進(jìn)行熱交換，所以其熱回收率可達(dá)到80%以上；
[0019]3、換熱效率高:由于高溫熔渣和污水分別進(jìn)入管狀殼體內(nèi)，且由螺旋輸送器輸送熔渣，可以通過減小污水的流量來提高污水的溫度，最高可以調(diào)到140°C左右，從而形成較大換熱溫差，進(jìn)而提高了換熱效率；
[0020]4、能耗小:由于本管道式換熱器沒有二次水循環(huán)，而且其螺旋輸送器的耗電量?jī)H相當(dāng)于二次水循環(huán)的耗電量的20%，所以顯著降低了能耗；
[0021]5、環(huán)保:由于管狀殼體內(nèi)部形成相對(duì)封閉的空間，高溫污水產(chǎn)生的蒸汽不會(huì)大量外泄，使排渣口周圍的工作環(huán)境得到很大改善，利于環(huán)保。

【附圖說明】

[0022]圖1是本實(shí)用新型所述管道式換熱器的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型所述出液分配板的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0025]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述管道式換熱器包括管狀殼體10、換熱管13、封水板17、出液分配板18、電機(jī)7、減速機(jī)8和螺旋輸送器9，管狀殼體10的第一端(圖1的左端)設(shè)有高溫熔渣進(jìn)渣管I和污水進(jìn)水管3，封水板17安裝于管狀殼體10內(nèi)靠近第一端的位置，封水板17與管狀殼體10的中部和上部圓周內(nèi)壁密封連接，封水板17的下方與管狀殼體10的下部?jī)?nèi)壁之間形成缺口，螺旋輸送器9安裝于管狀殼體10內(nèi)的底部并用于將熔渣從第一端輸送至第二端(圖1的右端)，螺旋輸送器9上設(shè)置有用于攪動(dòng)高溫污水的縱向板(圖中未標(biāo)記)，螺旋輸送器9由減速機(jī)8驅(qū)動(dòng)，減速機(jī)8由電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，出液分配板18密封安裝于管狀殼體10的第二端，出液分配板18的底部設(shè)有出渣口 20，出液分配板18的中部設(shè)有相同高度的第一溢水口 21和第二溢水口 22，出渣口 20的面積是第一溢水口 21和第二溢水口 22面積總和的1-2倍，管狀殼體10的第二端的下方設(shè)有沉渣池(圖中未標(biāo)記)，多個(gè)換熱管13安裝于管狀殼體10內(nèi)并分布于管狀殼體10的圓周內(nèi)壁上，換熱管13和螺旋輸送器9共同圍成高溫污水通道，管狀殼體10的外壁上靠近兩端的位置設(shè)有兩個(gè)清水分配箱12，換熱管13的兩端穿過管狀殼體10后分別與兩個(gè)清水分配箱12相通連接，管狀殼體10上設(shè)有用于排出管狀殼體10內(nèi)的不凝性氣體的排空閥14。
[0026]本管道式換熱器中，管狀殼體10可以為一個(gè)或多個(gè)，如果所需管狀殼體的整體長(zhǎng)度較長(zhǎng)，則可以將管狀殼體10設(shè)為多個(gè)，這樣便于運(yùn)輸。圖1中的管狀殼體10為兩個(gè)，則左端的管狀殼體10的左端為上述第一端的結(jié)構(gòu)，右端的管狀殼體10的右端為上述第二端的結(jié)構(gòu)，左端的管狀殼體10的右端與右端的管狀殼體10的左端之間為環(huán)形平面，便于兩個(gè)管狀殼體10直接串聯(lián)連接；相應(yīng)地，兩個(gè)管狀殼體10內(nèi)的換熱管是各自獨(dú)立的，而且每個(gè)管狀殼體10上靠近兩端的位置分別設(shè)有一個(gè)清水分配箱12，兩個(gè)管狀殼體10上的兩個(gè)清水分配箱12之間通過清水連通管11連接。這樣，兩個(gè)管狀殼體10之間形成串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。
[0027]如圖1所示，為了便于實(shí)時(shí)顯示污水和清水的溫度，管狀殼體10內(nèi)的換熱管13的入水端(本例中為圖1最左端的清水分配箱12)上安裝有第一清水溫度傳感器5，管狀殼體10內(nèi)的換熱管13的出水端(本例中為圖1最右端的清水分配箱12)安裝有第二清水溫度傳感器15，管狀殼體10內(nèi)的第一端(本例中為左端的管狀殼體10的左端)安裝有污水溫度傳感器4，第一清水溫度傳感器5的信號(hào)輸出端、第二清水溫度傳感器15的信號(hào)輸出端和污水溫度傳感器4的信號(hào)輸出端分別與溫度顯示器及控制器(圖中未示)的信號(hào)輸入端連接。
[0028]圖1中還示出了并非必須的結(jié)構(gòu)，左端的管狀殼體10的左端的清水分配箱12通過左清水管2與螺旋輸送器9的左端連接，右端的管狀殼體10的右端的清水分配箱12通過右清水管16與螺旋輸送器9的右端連接，從而為螺旋輸送器9提供冷卻用清水。
[0029]如圖1和圖2所示，工作時(shí)，換熱管13內(nèi)引入清水，其目的是利用熱交換提高清水的溫度，清水引入和排出的具體位置和方向根據(jù)需要而定；高溫熔渣6從高溫熔渣進(jìn)渣管I進(jìn)入左端的管狀殼體10內(nèi)，低溫污水從污水進(jìn)水管3進(jìn)入左端的管狀殼體10內(nèi)，高溫熔渣6和低溫污水混合后形成高溫污水，熔渣經(jīng)螺旋輸送器9向右推送，直到右端的管狀殼體10的右端，并從出液分配板18的出渣口 20排出；高溫污水流進(jìn)管狀殼體10后也會(huì)從出渣口20排出，但其排泄速度低于低溫污水的進(jìn)水速度，所以，高溫污水在管狀殼體10內(nèi)會(huì)逐漸增多，在高溫污水到達(dá)出液分配板18的第一溢水口 21和第二溢水口 22的位置時(shí)會(huì)進(jìn)一步增加排出量，但還是不能與污水進(jìn)水量等量排出，管狀殼體10內(nèi)的高溫污水繼續(xù)增多，在其高度高于封水板17的下端后，換熱管13所在的管狀殼體10的內(nèi)部空間就形成了一個(gè)封閉的空間，由于高溫污水的不斷蒸發(fā)，在水面上方會(huì)形成一定的蒸汽壓力，其壓力大小由污水流量確定，在該蒸汽壓力的作用下，從出渣口 20、第一溢水口 21和第二溢水口 22排出熱交換后污水19的速度加快，排出量加大，從而使上述封閉空間內(nèi)的高溫污水的流量基本保持平衡。這種情況下，由于封閉空間內(nèi)水位的建立，使置于高溫污水水面以下的換熱管13內(nèi)的清水和高溫污水之間形成水-水換熱，置于高溫污水水面以上的換熱管13內(nèi)的清水和高溫污水之間形成蒸汽-水換熱，確保高效換熱。
[0030]管道式換熱器在形成水封前，內(nèi)部有一定量的空氣(含不凝性氣體)，另外，高溫熔渣也含有一定量的不凝性氣體，這些不凝性氣體會(huì)影響換熱效果，所以需要通過排空閥14將不凝性氣體排凈。
[0031]根據(jù)應(yīng)用需要，清水的流動(dòng)方向與污水的流動(dòng)方向可以相反或相同。由于高溫污水與清水之間有一定的溫差，所以高溫污水蒸發(fā)的蒸汽會(huì)連續(xù)不斷的凝結(jié)成露水，露水再溜回到下部的水中，這樣當(dāng)蒸發(fā)與冷凝達(dá)到平衡時(shí)，封閉空間內(nèi)就形成了穩(wěn)定的壓力，流入、流出的污水也達(dá)到平衡。
[0032]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種管道式換熱器，其特征在于:包括管狀殼體、換熱管、封水板、出液分配板、動(dòng)力裝置和螺旋輸送器，所述管狀殼體的第一端設(shè)有高溫熔渣進(jìn)渣管和污水進(jìn)水管，所述封水板安裝于所述管狀殼體內(nèi)靠近第一端的位置，所述封水板與所述管狀殼體的中部和上部圓周內(nèi)壁密封連接，所述封水板的下方與所述管狀殼體的下部?jī)?nèi)壁之間形成缺口，所述螺旋輸送器安裝于所述管狀殼體內(nèi)的底部并用于將熔渣從第一端輸送至第二端，所述螺旋輸送器由所述動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，所述出液分配板密封安裝于所述管狀殼體的第二端，所述出液分配板的底部設(shè)有出渣口，所述出液分配板的中部設(shè)有溢水口，多個(gè)所述換熱管安裝于所述管狀殼體內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:多個(gè)所述換熱管分布于所述管狀殼體的圓周內(nèi)壁上，所述換熱管和所述螺旋輸送器共同圍成高溫污水通道，所述管狀殼體外壁上靠近兩端的位置設(shè)有兩個(gè)清水分配箱，所述換熱管的兩端穿過所述管狀殼體后分別與兩個(gè)所述清水分配箱相通連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道式換熱器，其特征在于:所述管狀殼體為多個(gè)且相互串聯(lián)連接，相鄰的所述管狀殼體上的兩個(gè)所述清水分配箱之間通過清水連通管連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:所述溢水口為相同高度的兩個(gè)，所述出渣口的面積是兩個(gè)所述溢水口面積總和的1-2倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:所述管狀殼體的第二端的下方設(shè)有沉渣池。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:所述螺旋輸送器上設(shè)置有用于攪動(dòng)高溫污水的縱向板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:所述管狀殼體上設(shè)有用于排出所述管狀殼體內(nèi)的不凝性氣體的排空閥。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:所述動(dòng)力裝置包括電機(jī)和由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)，所述減速機(jī)驅(qū)動(dòng)所述螺旋輸送器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道式換熱器，其特征在于:所述管狀殼體內(nèi)的換熱管的入水端安裝有第一清水溫度傳感器，所述管狀殼體內(nèi)的換熱管的出水端安裝有第二清水溫度傳感器，所述管狀殼體內(nèi)的第一端安裝有污水溫度傳感器，所述第一清水溫度傳感器的信號(hào)輸出端、所述第二清水溫度傳感器的信號(hào)輸出端和所述污水溫度傳感器的信號(hào)輸出端分別與溫度顯示器及控制器的信號(hào)輸入端連接。
【文檔編號(hào)】F28D7-00GK204268925SQ201420702685
【發(fā)明者】廖紫成 [申請(qǐng)人]廖紫成