一种利用水环真空泵废热的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用水环真空泵废热的装置，包括板式换热器和热管换热装置，板式换热器的热流体通道与水环真空泵的内部工作液形成循环回路，热管换热装置的吸热端与板式换热器的冷流体通道侧连接，放热端与生活水池中的冷水接触。本发明专利技术在不改变现有水环真空泵整体状态的同时，合理利用了废热，提高了水环真空泵的整体利用率。

A device for using waste heat of water ring vacuum pump

【技术实现步骤摘要】
一种利用水环真空泵废热的装置
本专利技术涉及水环真空泵
，特别涉及一种利用水环真空泵废热的装置。
技术介绍
空压机、冷冻机耗电量占全国用电量的35％，其中空压机用电量至少占25％。在工矿企业中耗电量较大的往往是空气压缩机，并且经常占到了全厂用电量的50％以上，尤其在国内，空压机使用效率普遍较低。根据流体力学，空气在压缩过程中，大量的机械能转化成热能，而压缩机的热量如果不排放，将导致空压机的功效降低，影响压缩空气的质量。根据美国能源署统计：压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占约15％，大约85％的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。这些废热一方面导致环境的热污染问题，另外一方面也使得空压机整体运行的经济性偏低，影响空压机的进一步应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种利用水环真空泵废热的装置，能够高效地利用水环真空泵产生的废热。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种利用水环真空泵废热的装置，包括板式换热器和热管换热装置，所述板式换热器的热流体通道与水环真空泵的内部工作液形成循环回路，所述热管换热装置的吸热端与所述板式换热器的冷流体通道侧连接，放热端与生活水池中的水接触。优选的，所述热管换热装置包括壳体和吸液芯层，所述壳体为管状的密封结构，所述壳体的内侧设置有吸液芯层，所述壳体的内部密封有工质。优选的，所述吸液芯层由合金材料制成，呈海绵状。优选的，所述吸热端位于所述放热端的下方。优选的，所述壳体内部包括蒸发腔和冷凝腔，所述蒸发腔位于靠近所述板式换热器的一端，所述冷凝腔位于另一端，所述蒸发腔和所述冷凝腔通过引流腔连通。优选的，所述工质为乙醇、甲醇或水。优选的，本装置还包括冷水进水泵和温水出水泵；所述冷水进水泵用于抽取外接水源送至生活水池中；所述温水出水泵用于抽取生活水池中的水送至用户端。优选的，本装置还包括电辅热装置，所述电辅热装置用于将所述温水出水泵抽取的温水进行加热后送至用户端。本装置还包括热敏元件，所述热敏元件用于检测生活水池中水的温度。本装置还包括PLC控制器，所述冷水进水泵、温水出水泵、电辅热装置和所述热敏元件分别与所述PLC控制器电连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用热管换热装置，结合板式换热器，将水环真空泵产生的废热经济型利用，一方面降低了水环真空泵工作水的温度，提高了水环真空泵的效率，另一方面又合理将水环真空泵产生的废热转换为生活用水的温升，综合提高了水环真空泵的能源利用效率。附图说明图1为本专利技术一实施例的结构示意图；图2为本专利技术一实施例中热管换热装置的结构示意图。图中，1-水环真空泵；2-板式换热器；3-热管换热装置；4-生活水池；5-冷水进水泵；6-温水出水泵；7-用户端；8-热敏元件；9-PLC控制器；10-气态工质；11-液态工质；31-壳体；32-吸液芯层；33-蒸发腔；34-冷凝腔；35-引流腔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，一种利用水环真空泵废热的装置，包括板式换热器2和热管换热装置3，板式换热器2的热流体通道与水环真空泵1的内部工作液形成循环回路，热管换热装置3的一端(即吸热端)与板式换热器2的冷流体通道侧连接，另一端(即放热端)与生活水池4中的水接触。工作过程中，叶轮转动，泵内工作液与叶片、壳体31内壁摩擦做功，产生热能，工作液的温度升高，吸入和排出的工作液和板式换热器2的热水进口和热水出口连接，形成闭合循环回路；板式换热器2的冷流体通道侧通过热管换热装置3与生活水池4中的冷水接触，即热量从板式换热器2的热流体通道侧传导至冷流体通道侧，进而通过热管换热装置3传递生活水池4中的水。通过该装置，可以将生活水池4中的水温加热到35摄氏度至40摄氏度，为普通居民生活用水提供保障。工作液可以是工作水、工作油或者其他介质，在此不作限定。在一个实施例中，热管换热装置3耦合在板式换热器2冷流体通道侧的翅片上。在一个实施例中，如图2所示，热管换热装置3包括壳体31和吸液芯层32，壳体31为管状的密封结构，壳体31的内侧设置有吸液芯层32，壳体31的内部密封有工质。工质可以为乙醇、甲醇或水，在此不作限定。该设计中，液态工质11在吸热端吸热，形成气态工质10挥发至放热端，气态工质10在放热端放热，冷凝后形成液态工质11，经吸液芯层32回流至吸热端，并且不断循环往复。通过热管换热装置3加快了板式换热器2和生活水池4中的水之间的换热速度。在一个实施例中，吸液芯层32由合金材料制成，呈海绵状。该设计中，吸液芯层32采用合金材料，有利于传导热量，另外吸液芯层32做成海绵状结构，可以使气态工质10与吸液芯层32的充分接触，加快气态工质10冷凝形成液态工质11，并回流至吸热端，从而提高热管换热装置3的换热效率。在一个实施例中，吸热端位于放热端的下方。该设计中，液态工质11在吸热端吸热后，形成气态工质10，蒸发至放热端，气态工质10在放热端放热后冷凝后形成液态工质11，液态工质11在重力的作用下经过吸液芯层32回落至吸热端，至此不断往复循环。这样设计可以充分将液态工质11转换成气态工质10，再由气态工质10转换成液态工质11，在该相变过程中将大量热量实现转移，从而提高热管换热装置3的换热效率。在一个实施例中，如图2所示，壳体31内部包括蒸发腔33和冷凝腔34，蒸发腔33位于靠近板式换热器2的一端，冷凝腔34位于另一端，蒸发腔33和冷凝腔34通过引流腔35连通。该设计中，蒸发腔33位于热管换热装置3的吸热端，冷凝腔34位于放热端，液态工质11在蒸发腔33吸热后形成气态工质10，经引流腔35挥发至冷凝腔34，气态工质10在冷凝腔34放热后形成液态工质11，液态工质11经吸液芯层32回流至蒸发腔33，至此不断往复循环。在一个实施例中，本装置还包括冷水进水泵5和温水出水泵6；冷水进水泵5用于抽取外接水源送至生活水池4中；温水出水泵6用于抽取生活水池4中的水送至用户端7。该设计中，冷水进水泵5和/或温水进水泵用于调节生活水池4中水的存储量，进而也可以调节生活水池4中水的温度。在一个实施例中，本装置还包括电辅热装置，电辅热装置用于将温水出水泵6抽取的温水进行加热后送至用户端7。该设计中，当生活水池4中的温水不足或者生活水池4提供的温水温度不够，电辅热装置就可以将生活水池4提供的水进行加热后再送至用户端7，全天候满足用户不同的热水需求。在一个实施例中，本装置还包括热敏元件8，热敏元件8用于检测生活水池4中水的温度。该设计中，热敏元件8可以分布在生活水池4的各个位置，以此来完全监控生活水池4的整体水温。在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用水环真空泵废热的装置，其特征在于，包括板式换热器和热管换热装置，所述板式换热器的热流体通道与水环真空泵的内部工作液形成循环回路，所述热管换热装置的吸热端与所述板式换热器的冷流体通道侧连接，放热端与生活水池中的了冷水接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用水环真空泵废热的装置，其特征在于，包括板式换热器和热管换热装置，所述板式换热器的热流体通道与水环真空泵的内部工作液形成循环回路，所述热管换热装置的吸热端与所述板式换热器的冷流体通道侧连接，放热端与生活水池中的了冷水接触。


2.根据权利要求1所述的一种利用水环真空泵废热的装置，其特征在于，所述热管换热装置包括壳体和吸液芯层，所述壳体为管状的密封结构，所述壳体的内侧设置有吸液芯层，所述壳体的内部密封有工质。


3.根据权利要求2所述的一种利用水环真空泵废热的装置，其特征在于，所述吸液芯层由合金材料制成，呈海绵状。


4.根据权利要求3所述的一种利用水环真空泵废热的装置，其特征在于，所述吸热端位于所述放热端的下方。


5.根据权利要求4所述的一种利用水环真空泵废热的装置，其特征在于，所述壳体内部包括蒸发腔和冷凝腔，所述蒸发腔位于靠近所述板式换热器的一端，所述冷凝腔位于另一端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锋，
申请(专利权)人：湖北同方高科泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42