一种自清洁和抑垢的污水换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种自清洁和抑垢的污水换热器，包括污水提升泵、上供水箱、上供水箱污水进口、上供水箱排污口、上供水箱底部布水器接管、布水器、单叶双曲面换热模组、旋转桶轴、内部限位齿轮、传动齿轮、动力齿轮、动力输出控制箱、接水箱、接水箱排污口、接水箱污水出口、污水排出泵、桶轴支架挡板，上供水箱通过螺栓连接或焊接方式固定在所述桶轴支架挡板上；布水器的下方放置所述单叶双曲面换热模组，所述单叶双曲面换热模组具体包括斜布换热盘管管列、转轮式盘管框架、换热介质入口、换热介质出口。该换热器结构紧凑，金属耗量小，污水适应范围广，且无需配合除垢设备使用，长期运行不易结垢，并能保持较高的换热效率。并能保持较高的换热效率。并能保持较高的换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自清洁和抑垢的污水换热器


[0001]本专利技术涉及热交换设备
，尤其涉及一种自清洁和抑垢的污水换热器。

技术介绍

[0002]我国工业生产和城镇生活中有许多热量储存在工业污水和生活污水中被排放掉，工业污水年排放量约400亿吨，其中有20％-30％为中高温污水，排放温度分别在50℃和80℃以上，城市排放的低温污水中热量也占到城市总排热量的15％左右，对该部分能源的回收和利用如采用污水源热泵系统提取其热量以回收低位能源，用于城市供冷供热具有较好的节能环保意义。污水源热泵系统换热的技术难点在于复杂的污水环境，例如不同污水的PH值、硬度、及其含有的悬浮物和粘附物等，都可能造成污水换热器表面产生沉积物或附着物，运行一段时间后易发生结垢、堵塞等问题，会降低设备的换热效率，增加流动阻力，最终导致污水源热泵系统热回收效率降低，系统能耗增大等问题。
[0003]目前工程中应用的污水换热器主要有沉浸式、板式、管壳式、宽流道式、喷淋式等形式，具体来说：
[0004]沉浸式换热器与宽流道式换热器体积较大、换热效率较低，需要配合除垢设备使用，会进一步增加使用成本；板式换热器与管壳式换热器的换热效率会随着内部狭小流道产生污垢而快速下降，甚至造成换热器堵塞，对其清理过程难度大，维护周期短，不适合质量较差如含有较大悬浮物颗粒物的污水；传统的喷淋式换热器为减小对空间占用并获得可观的换热效率往往需要采用总换热面积大、分布紧凑的换热表面来实现，将必然会增加设备成本、加工难度以及换热核心结构的复杂程度，并且喷淋式换热器虽然在短期使用中可以缩短污垢生成诱导期使结垢率远低于上述几种换热设备，但在较长周期、较为规律的运行后，流体在换热表面的规律流动仍然会导致污垢形成，此时对复杂换热结构进行清洁难度很大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种自清洁和抑垢的污水换热器，该换热器结构紧凑，所需纵向布置空间小，金属耗量小，污水适应范围广，且无需配合除垢设备使用，长期运行不易结垢，并能保持较高的换热效率。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种自清洁和抑垢的污水换热器，包括污水提升泵、上供水箱、上供水箱污水进口、上供水箱排污口、上供水箱底部布水器接管、布水器、单叶双曲面换热模组、旋转桶轴、内部限位齿轮、传动齿轮、动力齿轮、动力输出控制箱、接水箱、接水箱排污口、接水箱污水出口、污水排出泵、桶轴支架挡板，其中：
[0008]所述上供水箱通过螺栓连接或焊接方式固定在所述桶轴支架挡板上，上供水箱污水进口布置于所述上供水箱的侧面中部；上供水箱排污口布置于所述上供水箱的侧面底部；上供水箱底部布水器接管均匀布于所述上供水箱的底部，并连接所述布水器；
[0009]所述布水器的下方放置所述单叶双曲面换热模组，所述单叶双曲面换热模组具体包括斜布换热盘管管列、转轮式盘管框架、换热介质入口、换热介质出口，其中：
[0010]位于所述单叶双曲面换热模组两侧的转轮式盘管框架分别通过两个内部限位齿轮连接两旋转桶轴；所述旋转桶轴安装在换热器两侧的桶轴支架挡板上；所述桶轴支架挡板左侧的旋转桶轴上固定安装传动齿轮，该传动齿轮与安装在动力输出控制箱中的动力齿轮相啮合；
[0011]所述单叶双曲面换热模组采用其旋转轴与地面水平的方式安装，内部的斜布换热盘管管列由若干换热单管倾斜安装组成，呈现多层单叶双曲面结构排布，且各层之间以及每层相邻的单管之间均通过蛇形连接为内部贯通的整体；
[0012]所述斜布换热盘管管列的两端固定在所述转轮式盘管框架上，所述转轮式盘管框架呈圆盘状，两圆心处分别留有换热介质入口和换热介质出口的预留孔；
[0013]所述换热介质入口、换热介质出口通过预留孔伸出两侧的转轮式盘管框架，并分别与外部的换热介质管道相连，连接处位于两个旋转桶轴的中空腔内，在连接处采取可旋转的密封连接。
[0014]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述换热器结构紧凑，布水器与换热模组间所需的纵向布置空间较小，金属耗量小，污水适应范围广，且无需配合除垢设备使用，长期运行不易结垢，并能保持较高的换热效率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的自清洁和抑垢的污水换热器的整体结构示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例所述单叶双曲面换热模组及布水器的正视图；
[0018]图3为本专利技术实施例所述单叶双曲面换热模组及布水器的侧视图；
[0019]图4为本专利技术实施例所述单叶双曲面换热模组及布水器的俯视图。
具体实施方式
[0020]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0021]下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例提供的自清洁和抑垢的污水换热器的整体结构示意图，包括污水提升泵1、上供水箱2、上供水箱污水进口2a、上供水箱排污口2b、上供水箱底部布水器接管2c、布水器3、单叶双曲面换热模组4、旋转桶轴5a、5b、内部限位齿轮8、传动齿轮9、动力齿轮10、动力输出控制箱11、接水箱6、接水箱排污口6a、接水箱污水出口6b、污水排出泵7、桶轴支架挡板12，其中各部分连接及工作关系为：
[0022]所述上供水箱2通过螺栓连接或焊接方式固定在所述桶轴支架挡板12上，上供水箱污水进口2a布置于所述上供水箱2的侧面中部；上供水箱排污口2b布置于所述上供水箱2的侧面底部；上供水箱底部布水器接管2c均匀布于所述上供水箱2的底部，并连接所述布水器3；
[0023]所述布水器3的下方放置所述单叶双曲面换热模组4，如图2所示为本专利技术实施例所述单叶双曲面换热模组及布水器的正视图，如图3为单叶双曲面换热模组及布水器的侧视图，如图4为单叶双曲面换热模组及布水器的俯视图，结合图2-4：所述单叶双曲面换热模组4具体包括斜布换热盘管管列14、转轮式盘管框架13、15、换热介质入口16、换热介质出口17，其中：
[0024]位于所述单叶双曲面换热模组4两侧的转轮式盘管框架13、15分别通过两个内部限位齿轮8连接两旋转桶轴5a、5b；所述旋转桶轴5a、5b安装在换热器两侧的桶轴支架挡板12上；所述桶轴支架挡板12左侧的旋转桶轴5a上固定安装传动齿轮9，该传动齿轮9与安装在动力输出控制箱11中的动力齿轮10相啮合；
[0025]所述单叶双曲面换热模组4采用其旋转轴与地面水平的方式安装，内部的斜布换热盘管管列14由若干换热单管倾斜安装组成，呈现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自清洁和抑垢的污水换热器，其特征在于，包括污水提升泵、上供水箱、上供水箱污水进口、上供水箱排污口、上供水箱底部布水器接管、布水器、单叶双曲面换热模组、旋转桶轴、内部限位齿轮、传动齿轮、动力齿轮、动力输出控制箱、接水箱、接水箱排污口、接水箱污水出口、污水排出泵、桶轴支架挡板，其中：所述上供水箱通过螺栓连接或焊接方式固定在所述桶轴支架挡板上，上供水箱污水进口布置于所述上供水箱的侧面中部；上供水箱排污口布置于所述上供水箱的侧面底部；上供水箱底部布水器接管均匀布于所述上供水箱的底部，并连接所述布水器；所述布水器的下方放置所述单叶双曲面换热模组，所述单叶双曲面换热模组具体包括斜布换热盘管管列、转轮式盘管框架、换热介质入口、换热介质出口，其中：位于所述单叶双曲面换热模组两侧的转轮式盘管框架分别通过两个内部限位齿轮连接两旋转桶轴；所述旋转桶轴安装在换热器两侧的桶轴支架挡板上；所述桶轴支架挡板左侧的旋转桶轴上固定安装传动齿轮，该传动齿轮与安装在动力输出控制箱中的动力齿轮相啮合；所述单叶双曲面换热模组采用其旋转轴与地面水平的方式安装，内部的斜布换热盘管管列由若干换热单管倾斜安装组成，呈现多层单叶双曲面结构排布，且各层之间以及每层相邻的单管之间均通过蛇形连接为内部贯通的整体；所述斜布换热盘管管列的两端固定在所述转轮式盘管框架上，所述转轮式盘管框架呈圆盘状，两圆心处分别留有换热介质入口和换热介质出口的预留孔；所述换热介质入口、换热介质出口通过预留孔伸出两侧的转轮式盘管框架，并分别与外部的换热介质管道相连，连接处位于两个旋转桶轴的中空腔内，在连接处采取可旋转的密封连接。2.根据权利要求1所述自清洁和抑垢的污水换热器，其特征在于，所述斜布换热盘管管列共有从内到外多层按照单叶双曲面排列的换热单管，即多个由小到大依次嵌套的单叶双曲面管排，满足方程为：其中，a，c为正的常数，影响单叶双曲面的具体形状比例；单叶双曲面管排的中心旋转轴方向为z轴方向；旋转轴中部且与旋转轴垂直的平面为x轴y轴组成的平面；单叶双曲面旋转轴中部，即单叶双曲面的最细处与xy平面相交为一个圆周，直径为2a；沿中心旋转轴对称，且由内至外各层双曲面的a取值逐渐增大，控制各单叶双曲面之间的距离在1～2倍换热管管径；其中，每层单叶双曲面上的每根换热单管均采用与单叶双曲面换热模组的旋转轴成一定角度的安装方式，即均采用重复的同向倾斜环绕安装，使换热单管组成的换热面呈单叶双曲面；每根换热单管均为所在单叶双曲面上不同的直母线，各换热单管之间相互无接触，无交叉，同一单叶双曲面上的各换热单管的间隔距离为1～2倍换热管管径。3.根据权利要求1所述自清洁和抑垢的污水换热器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：那威，陈琛，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：