專利名稱：一種抗垢的污水熱能回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種抗垢的污水熱能回收裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于熱能利用領(lǐng)域，特別涉及一種抗垢的污水熱能回收裝置。
背景技術(shù)：
[0002]排放污水熱能約占城市總排熱量的10% 16%左右，由于污水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，其制冷、制熱系數(shù)比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的30°/Γ55%，與鍋爐供熱相比(鍋爐熱效率按85%計(jì)，熱泵用電動(dòng)機(jī)，發(fā)電效率按 30%計(jì))，利用熱泵系統(tǒng)回收污水熱能供熱可節(jié)能34%，節(jié)能潛力巨大。以某廠污水處理站為例，一晝夜流量為1.5X104m3 (625m3/h)，污水的冬天排放溫度為12°C左右，利用該系統(tǒng)將污水溫度降低1°C，就可獲得lt/h蒸汽的熱量；同時(shí)，在夏季還可以提供TC的冷凍水。因此，利用污水水源熱泵來回收城市原生污水中的熱(冷)量來用于采暖和制冷以及熱水供應(yīng)，具有現(xiàn)實(shí)意義。[0003]目前，制約污水源熱泵系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的突出障礙之一是與污水直接接觸的污水側(cè)換熱器的結(jié)垢以及結(jié)垢造成的堵塞、腐蝕等問題。常見的沉浸式或管殼式換熱器，隨著換熱器的運(yùn)行，污垢在其污水側(cè)表面沉積，造成一是傳熱熱阻增加，惡化強(qiáng)化換熱面換熱效率，大幅降低換熱器的傳熱效率；二是流道表面摩擦系數(shù)和局部阻力系數(shù)增大，引起整個(gè)換熱器的流動(dòng)阻力壓降增大，并造成機(jī)組消耗的功率增加。目前多數(shù)污水熱能回收裝置無抑垢功能，在換熱表面結(jié)垢后，采用定期應(yīng)用清掃、刮刷等去除污垢的物理法；或采用阻垢劑進(jìn)行融垢的化學(xué)法(包括抑制腐蝕污垢的緩蝕劑和控制生物污垢的殺生劑)，但目前化學(xué)抑除垢尚無法解決在處理成本、腐蝕性、毒性、無公害性、易降解性和復(fù)合多功能性方面問題；實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述缺陷公開了一種抗垢的污水熱能回收裝置。[0005]一種抗垢的污水熱能回收裝置的結(jié)構(gòu)如下將多根水平放置的螺旋槽圓形鋼管平行排列，并將它們兩兩相連起來形成管排；[0006]螺旋槽與鋼管的軸向方向的夾角Θ處于0-45°之間，螺旋槽寬為L(zhǎng)I，螺旋槽螺距為P，螺旋槽深為e，(Ll+e)/P=0. 72。[0007]所述螺旋槽圓形鋼管采用熱軋成型工藝制成。[0008]所述管排采用固定支架固定。[0009]所述管排的外部設(shè)置有外殼，在外殼的上端安裝著布水器，管排底部安裝著集水盤。[0010]本實(shí)用新型的有益效果為將本實(shí)用新型作為從污水取熱的污水側(cè)換熱器，換熱器表面具有強(qiáng)化換熱作用且具有抑垢作用，無需定期清理。經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，即便在換熱器污水側(cè)表面形成污垢、在較低溫差下仍實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱。對(duì)污水的水質(zhì)要求低，取熱效率高， 提高設(shè)備可靠性和使用壽命。


[0011]圖Ia是本實(shí)用新型的主視圖；[0012]圖Ib是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；[0013]圖2是本實(shí)用新型的管排內(nèi)外的流體流動(dòng)方向示意圖；[0014]圖3是本實(shí)用新型所采用的螺旋槽鋼管的具體形式示意圖；具體實(shí)施方式
[0015]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0016]如圖Ia和圖Ib所示，一種污水換熱器的結(jié)構(gòu)如下將多根水平放置的螺旋槽圓形鋼管8平行排列，并將它們兩兩相連起來形成管排3 ；[0017]如圖3所示，螺旋槽10與鋼管的軸向方向的夾角Θ處于0-45°之間，螺旋槽寬為L(zhǎng)I，螺旋槽螺距為P，螺旋槽深為e，(Ll+e)/P=0. 72 ;螺旋槽10采用以上特定尺寸設(shè)計(jì)， 從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱和抑垢的雙重效果。[0018]螺旋槽圓形鋼管8采用熱軋成型工藝制成。管排3采用固定支架4固定。管排3 的外部設(shè)置有外殼6，在外殼6的上端安裝著布水器5，管排底部安裝著集水盤7。[0019]本實(shí)用新型的工作過程如下如圖2所示，管排3縱向放置，污水由布水器5滴落或噴淋至管排3管頂，在重力的作用下，污水以液膜形態(tài)在螺旋槽圓形鋼管8外表面流動(dòng)， 到達(dá)管排3底部時(shí)，滴落至集水盤7中。污水在流過螺旋槽圓形鋼管8時(shí)，污水在螺旋槽圓形鋼管8外受到螺旋槽10的擾動(dòng)，強(qiáng)化了管外側(cè)的傳熱，同時(shí)污水液膜在螺旋槽10流動(dòng)時(shí)，以旋流狀態(tài)前進(jìn)，增加了污水旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)推進(jìn)力，污水中挾帶的污垢不易沉積下來，表面已形成的軟垢也容易在剪切應(yīng)力的作用下剝落，起到抗垢效果。且采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)可節(jié)省鋼材，由于本實(shí)用新型的螺旋槽圓形鋼管8傳熱能力強(qiáng)，且不限管徑大小，故可采用較大直徑管子制造，實(shí)現(xiàn)在換熱量不變的情況下，大幅減少污水換熱器的重量和體積，從而節(jié)省鋼材。[0020]下面是本實(shí)用新型的兩個(gè)具體實(shí)施例[0021]實(shí)施例I :管排3縱向放置，管排3采用固定支架4固定，制冷劑或中介水由下口 2至上口 I在螺旋槽圓形鋼管8內(nèi)流動(dòng)，污水由布水器5滴落或噴淋至管排3管頂，在重力的作用下，污水以液膜形態(tài)在重力作用下沿螺旋槽鋼管8外表面流動(dòng)，到達(dá)管排3底部時(shí)， 滴落至集水盤7中。為防止污水噴濺，設(shè)置外殼6。管排3所采用的螺旋槽圓形鋼管8，外徑為8mm,槽寬LI為I. 15mm,槽深e為Imm,槽距P為3mm,螺旋槽寬LI、螺旋槽螺距P、螺旋槽深e三者之間的關(guān)系(Ll+e)/P等于O. 72。[0022]實(shí)施例2 :管排3縱向放置，管排3采用固定支架4固定，制冷劑或中介水由下口 2至上口 I在螺旋槽圓形鋼管8內(nèi)流動(dòng)，污水由布水器5滴落或噴淋至管排3管頂，在重力的作用下，污水以液膜形態(tài)在重力作用下沿螺旋槽鋼管8外表面流動(dòng)，到達(dá)管排3底部時(shí)， 滴落至集水盤7中。為防止污水噴濺，設(shè)置外殼6。管排3所采用的螺旋槽圓形鋼管8，外徑為8mm，槽寬L2為I. 15mm,槽深e為O. 5mm,槽距P為2. 3mm,螺旋槽寬LI、螺旋槽螺距P、 螺旋槽深e三者之間的關(guān)系(L2+e)/P等于O. 72。
權(quán)利要求1.一種抗垢的污水熱能回收裝置，其特征在于，它的結(jié)構(gòu)如下將多根水平放置的螺旋槽圓形鋼管(8 )平行排列，并將它們兩兩相連起來形成管排(3 );螺旋槽(10)與鋼管的軸向方向的夾角Θ處于0-45°之間，螺旋槽寬為L(zhǎng)I，螺旋槽螺距為P，螺旋槽深為e，(Ll+e)/P=0. 72。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗垢的污水熱能回收裝置，其特征在于，所述螺旋槽圓形鋼管(8)采用熱軋成型工藝制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗垢的污水熱能回收裝置，其特征在于，所述管排(3)采用固定支架(4)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗垢的污水熱能回收裝置，其特征在于，所述管排(3)的外部設(shè)置有外殼(6)，在外殼(6)的上端安裝著布水器(5)，管排底部安裝著集水盤(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了屬于熱能利用領(lǐng)域的一種抗垢的污水熱能回收裝置。本實(shí)用新型將多根水平放置的螺旋槽圓形鋼管并排并縱向放置。本實(shí)用新型的螺旋槽距、槽深和槽寬采用特定尺寸。本實(shí)用新型的有益效果為本裝置作為從污水取熱的污水側(cè)換熱器，換熱器表面具有強(qiáng)化換熱作用且具有抑垢作用，無需定期清理。經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，即便在換熱器污水側(cè)表面形成污垢、在較低溫差下仍實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱。對(duì)污水的水質(zhì)要求低，取熱效率高，提高設(shè)備可靠性和使用壽命。
文檔編號(hào)F28D3/02GK202747844SQ201220462309
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者那威, 宋艷 申請(qǐng)人:北京建筑工程學(xué)院