一种模块化复合式热交换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了模块化复合式热交换装置，其包括由下向上设置的回流头模块、复合热交换管模块、复合保温管模块和外连接头模块，各相邻模块间通过连接块连接。所述回流头模块包括一回流管；所述复合热交换管模块由内到外设有内隔热管一和外交换管一，所述内隔热管一和外交换管一做成定尺寸长度，复合热交换管模块可由多个定尺寸长度的内隔热管一和外交换管一连接成不同的长度；所述复合保温管模块由内到外设有内隔热管二、外交换管二和外隔热层一；所述外连接头模块包括接头本体、内隔热管三和外隔热层二；所述连接件包括配对的公、母接头。本热交换装置可以满足对不同温度层温度的吸取，且热交换效率高，各功能部件外形尺寸相同，制造与安装更方便。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了模块化复合式热交换装置，其包括由下向上设置的回流头模块、复合热交换管模块、复合保温管模块和外连接头模块，各相邻模块间通过连接块连接。所述回流头模块包括一回流管；所述复合热交换管模块由内到外设有内隔热管一和外交换管一，所述内隔热管一和外交换管一做成定尺寸长度，复合热交换管模块可由多个定尺寸长度的内隔热管一和外交换管一连接成不同的长度；所述复合保温管模块由内到外设有内隔热管二、外交换管二和外隔热层一；所述外连接头模块包括接头本体、内隔热管三和外隔热层二；所述连接件包括配对的公、母接头。本热交换装置可以满足对不同温度层温度的吸取，且热交换效率高，各功能部件外形尺寸相同，制造与安装更方便。【专利说明】一种模块化复合式热交换装置
本专利技术涉及地热资源的应用领域，具体来说是一种模块化复合式热交换装置。
技术介绍
地热资源世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全球煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。地表常温夏天在20度，冬天在5度，地表面下14-25米在14度，地表面下200米在22度，地表常温层(距地面约15米)以下约15公里范围内，地温随深度增加而增高。地热平均增温率约为3° C/100米。而地表浅层又是一个巨大的太阳能集热器，收集了 47%的太阳能量，是人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。 地热的应用又几种，一:高温地热井；二:地表水与地下水；三:土壤热源。高温地热井因地域的局限，不具有应用的广泛性。水是很理想的热源，由于水具有热容量大、传热性能好、温度变化范围比较小的优点，因而水源热泵换热设备紧凑，运行工况稳定。但水源热泵换热设备对水质要求比较高，PH值小于7的水都不宜使用。如果大量取用，还会造成地面下沉和水源枯竭。虽然可以采用回灌的方法解决，但也有对环境污染的可能。再者，水是理想的热源，也是宝贵的生活用水，在生活用水缺乏的地区，大量利用水源热，也是不妥的行为。而对于土壤热源，有人居住的地方几乎都有土壤，所以土壤热源具有广泛利用的前景。土壤是一种低位热源，可以通过土壤耦合地热交换器来达到提取热量。土壤耦合地热交换器的工作原理与水源热泵换热设备很相似，就是多了一道热传换，通过传热介质，一般是水、盐水或乙二醇等，将地热能传换为水热能。它的优点是1:土壤的温度比较稳定，常年的温度波动比较小。夏季土壤温度比空气低，冬季土壤温度又比空气高，所以热泵的制冷系数和供热系数比较空气源热泵高。2:地热交换器埋于地下，不需要除霜，也不需要风机强化换热。3:地热交换器冬季从土壤中取出热量，在夏季可通过热传导由热泵系统排热到土壤，土壤就起到了储能作用。目前，地热交换装置有水平埋管式和竖直埋管式。水平埋管式因占地面积大，埋设成本高，是土壤热源利用装置的最大缺点，因而不推荐。竖直埋管式又分单管竖直埋管式与U型竖直埋管式(CN 202869060U)，在单管竖直埋管式里(CN 202420031U、CN 2510817Y等)，国内的中外申请者的专利就有十几个，它的优势就可知了。但其中所有的专利都有一特点，要现场制造安装，使整个过程耗时较长，而质量又无法保证。因地表常温层下，不同的深度有不同的温度，想要提取不同的温度，就要有不同长度的热交换管，要现场安装，灵活性不是很好，效率不高。管子未按功能要求区分结构。因此热交换管的热交换率也不高。而且对热交换管的结构和原理都有不完善的地方。
技术实现思路
为了完善竖直埋管式地热交换管在实际中的应用，更好地发挥它的优势，本专利技术通过模块化的设计，优化和简化结构，发挥各种材料的特性，使热交换达到较好的交换效率；工厂化的制造，质量更有保证，制造成本更低，长度选择更灵活，安装操作也更高效与简便。 为解决上述技术中存在的技术问题，采用的具体技术方案是:模块化复合式热交换装置由下向上设有回流头模块、复合热交换管模块、复合保温管模块和外连接头模块；回流头模块与复合热交换管模块之间通过连接件一连接，复合热交换管模块与复合保温管模块之间通过连接件二连接，复合保温管模块与外连接头模块之间通过连接件三连接，所述连接件一、连接件二和连接件三为同尺寸的部件，且可互换。 所述回流头模块包括一下部为半球形、上部开口的中空回流管，所述回流管长度大于或等于外径4倍以上；所述复合热交换管模块由内到外设有内隔热管一和外交换管一；所述复合保温管模块由内到外设有内隔热管二、外交换管二和外隔热层一；所述外连接头模块包括接头本体、内隔热管三和外隔热层二，所述内隔热管三设于接头本体内，所述外隔热层二包裹于接头本体外；所述内隔热管一、内隔热管二、内隔热管三均为同尺寸的双层壁的中空塑料管。 所述连接件一、连接件二、连接件三均包括与之对应的公接头和母接头，以上所述各公接头、母接头均采用高强度的复合塑料制作，所述各配对的公接头与母接头为中空的管状，所述各公接头套设于与之配对的母接头内部，所述各公接头、各母接头上均设有多个通孔，所述各母接头通孔的下部正对与之配对的各公接头通孔的上部，所述各公接头通孔和与之配对的各母接头通孔的中心线不在同一直线上，所述各母接头上部与各公接头下部设有多个梅花凸台，所述各公接头与各母接头外部为六角形。 所述复合热交换管模块中的内隔热管一和外交换管一做成定尺寸长度，复合热交换管模块可以由多个定尺寸长度的内隔热管一和外交换管一通过连接件连接而成。 所述各配对的公接头与母接头连接面为锥形面，各对公接头与母接头之间采用螺纹连接，并在公接头和与之配对的母接头配合的锥形面上采用两道以上的O型圈密封。 所述连接件一下部与回流管上部之间、连接件一上部与外交换管一的下部之间、连接件二下部与外交换管一的上部之间、连接件二上部与外交换管二的下部之间、连接件三下部与外交换管二的上部之间、连接件三上部与接头本体的下部之间均设有两道以上的O型圈密封、密封胶密封和机械压紧密封三道密封装置。 所述各公接头、各母接头和与之相连的各内隔热管之间用梅花凸台和密封胶合剂连接。 所述接头本体为中空管状结构，管内下部设有多个梅花凸台，内隔热管三与接头本体之间通过梅花凸台和密封胶合剂连接，所述接头本体顶部设有一出液接口，接头本体上部沿圆周方向也设有多个出液接口，接头本体下端沿圆周方向设有多个进液接口。 所述外交换管一的内面积比内隔热管一的内面积大两倍以上。 所述模块化复合式热交换装置可采用不同的载热介质。 通过采用上述方案，本专利技术的模块化复合式热交换装置与现有技术相比，其技术效果在于:外交换管一和内隔热管一做成定尺寸长度，通过选择不同的支数，就可得到不同的长度，形成不同的热交换功率，满足对不同温度层温度的吸取，使用更方便灵活。 为了更好的传导热量，外交换管一的内面积比内隔热管一的内面积大两倍以上，因此外交换管一内的载热液体流速要比内隔热管一慢，也就增加了热交换时间。再加上各公、母接头的热交换通道的有效截面积的改变，使流液紊流，提高了载热液温度的均匀性，使热交换更有效。 因地表常温夏天在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化复合式热交换装置，其特征在于：其由下向上设有回流头模块、复合热交换管模块、复合保温管模块和外连接头模块；回流头模块与复合热交换管模块之间通过连接件一连接，复合热交换管模块与复合保温管模块之间通过连接件二连接，复合保温管模块与外连接头模块之间通过连接件三连接，所述连接件一、连接件二和连接件三为可互换的同尺寸部件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶建华，
申请(专利权)人：上海新硕精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31