專利名稱：一種污水水源熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器，主要用于污水水源的熱交換。
背景技術(shù)：
污水水源換熱器可利用污水的低品位熱能，變?yōu)檩^高品位熱能，為建筑物供暖或 者為其他系統(tǒng)加熱，亦可用于制冷。與其它能源相比，是一種綠色的可再生能源利用形式。 在能源日益緊缺，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品受到廣泛重視的大背景下，因地制宜地發(fā)展水源熱泵特別 是污水源熱泵的應(yīng)用，將有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。因此，污水源熱泵系統(tǒng)在國(guó)內(nèi) 外都有很好的發(fā)展勢(shì)頭。未經(jīng)處理的污水、經(jīng)過簡(jiǎn)單處理的污水以及一些地表水中都可能混有固體的漂 浮物、懸浮物、水生物、砂粒等等，經(jīng)常會(huì)造成換熱器的堵塞、纏繞，影響正常工作。專利 文獻(xiàn)1(CN2522803Y)涉及一種污水水源熱泵用換熱器，由金屬殼體和換熱管組成，換熱 管位于殼體內(nèi)部；專利文獻(xiàn)2(CN201069339Y)涉及一種開式循環(huán)集成式污水取水換熱器 組，包括雜質(zhì)分離腔、排污腔、清洗腔和換熱腔等，用以分離雜質(zhì)并進(jìn)行熱交換；專利文獻(xiàn) 3(CN101413764A)涉及一種污水源熱交換器，包括套管和換熱管，并設(shè)有節(jié)距式鏈軸除垢器 以除垢除污。專利文獻(xiàn)1的換熱器的殼程流道較小，易引起雜物堵塞、纏繞，專利文獻(xiàn)2、3 的換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)困難，實(shí)用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種熱交換效率高、不易堵塞和纏繞、維修保養(yǎng) 方便的污水水源用熱交換器。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案一種污水水源熱交換器，包括殼體和換熱管，所述換熱管設(shè)在殼體內(nèi)，并緊貼殼體內(nèi)壁。殼體是一個(gè)或者一組金屬(鋼管)或者非金屬(玻璃鋼或者其他塑料如PVC、PE 等材料)的管子。緊貼殼體內(nèi)壁的換熱管是一組金屬管(材料可以是銅及銅合金、不銹鋼 等材料等)。污水原水通過水泵流經(jīng)殼程，與附著在殼內(nèi)壁的換熱管進(jìn)行熱交換，換熱金屬 管內(nèi)為循環(huán)流動(dòng)的中間介質(zhì)(例如軟化水、乙二醇水溶液等換熱介質(zhì))。由于污水流道(即 殼程)沒有換熱管阻攔，因而空間較寬大，可以避免污水中的雜物如頭發(fā)、塑料袋等堵塞換 熱管的弊病。同時(shí)，緊貼殼體內(nèi)部設(shè)置換熱管，可免于纏繞，換熱管既可采用緊密式排列，也 可采用有一定間隙的排列方式，從而增加換熱面積，提高換熱效率，克服了現(xiàn)有技術(shù)中污水 流道中換熱管的量、換熱效率與污水流動(dòng)順暢與否的矛盾之處。進(jìn)一步改進(jìn)為，相對(duì)于殼體的中軸線，所述換熱管緊貼殼體呈螺旋狀分布。換熱管 呈螺旋狀緊密排布，增加了換熱面積，中間介質(zhì)流動(dòng)順暢；制造時(shí)，也較容易布設(shè)換熱管。再者，所述換熱管與殼體的中軸線平行。換熱管為多根，兩端各設(shè)1封頭，其與各 根換熱管連接。平行緊密排布的換熱管增加了換熱面積。
再者，所述殼體兩端分設(shè)污水出入口，所述殼體兩端分設(shè)換熱管的中間介質(zhì)出入 口。在殼體兩端分設(shè)粗大的污水出入口，并貫通整個(gè)殼體，污水自污水入口流入殼程，經(jīng)過 熱交換后流出污水出口，整個(gè)污水流道沒有任何阻攔物，確保污水流通順暢。此污水水源熱交換器的污水流道(即殼程)沒有換熱管阻攔，空間較寬大，便于塑 料包裝物、廚余垃圾、毛發(fā)等穿過，避免堵塞。同時(shí)，換熱管緊貼殼體內(nèi)部可以避免纏繞。使 用時(shí)，可以采用污水流向和中間介質(zhì)流向相反的熱交換模式，即逆流，可以進(jìn)一步增加熱交 換效率。本設(shè)備也易于制造，操作、維修保養(yǎng)方便，實(shí)用性強(qiáng)。


附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的污水水源熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的污水水源熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明圖2所示的污水水源熱交換器的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的污水水源熱交換器的組裝應(yīng)用方式示意圖；圖1-4中標(biāo)記示意為，1殼體，2換熱管，3中間介質(zhì)入口，4中間介質(zhì)出口，5污水入 口，6污水出口，7封頭。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1如圖1所示，一種污水水源熱交換器，包括殼體1和換熱管2，相對(duì)于殼體中軸線， 換熱管2呈螺旋形纏繞分布并緊貼殼體1內(nèi)壁。殼體1一端設(shè)污水入口 5和中間介質(zhì)出口 4，殼體2另一端設(shè)污水出口 6和中間介質(zhì)入口 3，污水出入口貫通整個(gè)殼體1 ；換熱管2穿 過殼體壁，其中間介質(zhì)出入口位于殼體兩端。殼體1是一個(gè)或者一組金屬(鋼管)或者非金屬(玻璃鋼或者其他塑料如PVC、PE 等材料)的管子。緊貼殼體1內(nèi)壁的螺旋形換熱管2是一組金屬管(材料可以是銅及銅合 金、不銹鋼等材料等)。污水原水通過水泵流經(jīng)殼程，與附著在殼內(nèi)壁的換熱管2進(jìn)行熱交 換，換熱金屬管內(nèi)為循環(huán)流動(dòng)的中間介質(zhì)(例如軟化水、乙二醇水溶液等換熱介質(zhì))，污水 流向和中間介質(zhì)流向相反，即逆向熱交換。根據(jù)換熱器兩種介質(zhì)(污水和中間介質(zhì))的流量、溫差、和熱泵系統(tǒng)的制熱(冷) 量設(shè)計(jì)、計(jì)算寬流道殼管式污水水源熱交換器的直徑、單體長(zhǎng)度、內(nèi)部螺旋金屬管(換熱管 2)的直徑、每一整套換熱器所需換熱器單元的數(shù)量、組合的排列形式等參數(shù)。實(shí)施例2如圖2、圖3所示，一種污水水源熱交換器，包括殼體1和換熱管2，相對(duì)于殼體中 軸線，多根換熱管2呈平行分布并緊貼殼體1內(nèi)壁，殼體兩端分設(shè)1個(gè)封頭7，其與各換熱管 連接。殼體1 一端設(shè)污水入口 5和中間介質(zhì)出口 4(設(shè)在一個(gè)封頭7上)，殼體2另一端設(shè) 污水出口 6和中間介質(zhì)入口 3 (設(shè)在另一個(gè)封頭7上)，污水出入口貫通整個(gè)殼體1 ；封頭7的中間介質(zhì)出入口位于殼體壁同側(cè)，且垂直于殼體1中軸線。殼體1是一個(gè)或者一組金屬(鋼管)或者非金屬(玻璃鋼或者其他塑料如PVC、 PE等材料)的管子。緊貼殼體1內(nèi)壁的螺旋形換熱管2是一組金屬管(材料可以是銅及 銅合金、不銹鋼等材料等)。污水原水通過水泵流經(jīng)封頭、殼程，與附著在殼內(nèi)壁的換熱管 2進(jìn)行熱交換，多條換熱金屬管內(nèi)均勻分布循環(huán)流動(dòng)的中間介質(zhì)(例如軟化水、乙二醇水溶 液等換熱介質(zhì))，污水流向和中間介質(zhì)流向相反，即逆向熱交換。根據(jù)換熱器兩種介質(zhì)(污水和中間介質(zhì))的流量、溫差、和熱泵系統(tǒng)的制熱(冷) 量設(shè)計(jì)、計(jì)算寬流道殼管式污水水源熱交換器的直徑、單體長(zhǎng)度、內(nèi)部封頭7、螺旋金屬管 (換熱管幻的直徑、排列形式等參數(shù)。實(shí)施例3如圖4所示，上述實(shí)施例1和2的熱交換器可以采用如下方式使用。根據(jù)污水換 熱需要設(shè)計(jì)熱交換器的數(shù)量和串并聯(lián)方式，圖4表示4個(gè)換熱器串聯(lián)為一組，其中污水流道 為串聯(lián)，中間介質(zhì)(軟化水)流道為并聯(lián)。當(dāng)然，串聯(lián)的換熱器數(shù)量根據(jù)實(shí)際水質(zhì)和水處理 量設(shè)置，而不是局限于圖4所示的組合。在北京高碑店污水處理廠一組小型污水熱泵機(jī)組運(yùn)行實(shí)驗(yàn)中，為8個(gè)圖1所示的 換熱器串聯(lián)為一組，其中污水流道為串聯(lián)，中間介質(zhì)(軟化水)流道為并聯(lián)，設(shè)計(jì)抽升中水 流量為20T/h，水質(zhì)為二級(jí)處理污水，水中含有少量垃圾、泥沙、水生動(dòng)植物，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證 明，換熱效果較佳，污水流道未出現(xiàn)堵塞、纏繞及污物附著等情況。
權(quán)利要求
1.一種污水水源熱交換器，包括殼體和換熱管，其特征在于所述換熱管設(shè)在殼體內(nèi)， 并緊貼殼體內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水源熱交換器，其特征在于相對(duì)于殼體的中軸線，所述 換熱管呈螺旋纏繞狀分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水源熱交換器，其特征在于所述換熱管與殼體的中軸 線平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的污水水源熱交換器，其特征在于所述殼體兩端分設(shè)污 水出入口，所述殼體兩端分設(shè)換熱管的中間介質(zhì)出入口。
全文摘要
一種污水水源熱交換器，包括殼體和換熱管，換熱管設(shè)在殼體內(nèi)，并緊貼殼體內(nèi)壁。相對(duì)于殼體的中軸線，換熱管呈螺旋纏繞狀分布或平行分布。此污水水源熱交換器的污水流道(即殼程)沒有換熱管阻攔，空間較寬大，便于污水中的固體雜質(zhì)(如塑料包裝物、廚余垃圾、毛發(fā)等)通過，避免堵塞，纏繞等弊病。同時(shí)，緊貼殼體內(nèi)部可以設(shè)置更多換熱管，保證了最大的換交熱面積，交換效率高。
文檔編號(hào)F28D7/00GK102141349SQ20101010296
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者崔洪英, 張大力, 譚乃秦, 陸學(xué)興 申請(qǐng)人:北京百氏源環(huán)保技術(shù)有限公司