一种采用倾斜平板换热面的污水换热器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及能源利用领域，尤其涉及一种污水源热泵用的污水换热器。其包括箱体和将所述箱体分隔成多层的多个换热板，所述箱体上部具有污水入口和清水出口，下部具有污水出口和清水入口，其特征在于，所述多个换热板的每一个换热板均包括出口端、平板换热区和入口端，所述入口端具有多个上下贯通的通孔，所述每一个换热板均采用出口端高于入口端的倾斜布置方式，相邻的两个换热板中，位于下方的换热板的出口端与位于上方的换热板的入口端相邻并连通，所述多个换热板中位于最上方的换热板的出口端与所述清水出口连接，位于最下方的换热板的入口端与所述清水入口连接。本发明避免了脏堵可能，能够实现免拆卸清洗和污水的高效连续的换热。
【专利说明】
一种采用倾斜平板换热面的污水换热器
一、技术领域
[0001]本发明涉及能源利用领域，尤其涉及一种污水源热栗用的污水换热器。
二、【背景技术】
[0002]城市污水作为一种低温热源，具有一年四季水量相对稳定，水温变化较小，热能储存量大而且易于通过市政管网收集的特点，所以污水适宜作为污水源热栗的低品位热源。我国每年污水排放量为464X 108m3/a，可利用的热量可供采暖空调面积为5亿m2。回收蕴藏于污水中的城市废热这种可再生能源，可替代部分燃煤、燃油锅炉，能适当缓解我国的环境问题，而且可优化我国的能源结构，缓解能源缺乏及分布不均的问题。因此，对城市污水储存的热能加以利用对国家的节能减排的意义重大。
[0003]污水换热器是实现城市污水热量利用的关键设备。污水源热栗通过污水换热器冬季从污水中吸收热量，经热栗机组升温后对建筑供热；夏季污水源热栗通过污水换热器把建筑物中的热量传递给污水，从而实现供冷。污水换热器夏季取代了冷却塔，具有高效节能、绿色环保、安全可靠等优点。
[0004]然而，污水作为一种恶劣水质，将其引入换热器中，不可避免会在换热表面上结垢，导致换热表面热阻增大，换热器总体传热系数下降很快。污水污物甚至会堵塞换热管路，影响换热器持续稳定换热。因此，污水换热器存在易结垢，难清洗，易堵塞等诸多技术难题。
[0005]目前污水换热器主要有沉浸式、管壳式、淋激式这三种。沉浸式污水换热器将污水换热器直接浸泡在污水坑池中，具有良好的防腐蚀和防堵塞性能。但是换热方式为自然对流，换热效率低，换热面积大，换热池中的污物沉积与清理也难以解决，不适宜在大型工程中推广。管壳式污水换热器换热形式为强制对流，传热系数大，但是清洗困难，维护工作量较大。淋激式污水换热器有效解决了换热器的阻塞结垢问题，传热系数较高。但是换热器表面外侧需要周期性清洗，且周期短，形式系统存在二次污染问题。
[0006]本发明提出了一种采用倾斜平板换热面的污水换热器，不存在脏堵问题，具有一定自洁能力，可以实现免拆卸清洗。换热为强制对流，且清洁水与污水是逆流换热。本发明克服了上述换热器的缺点，为更好地利用污水资源，提供了一种新的途径和方法。
三、
【发明内容】
[0007]本发明目的是提供一种倾斜平板换热面的污水换热器，能实现一定程度的自洁和免拆卸清洗，具有强制对流和逆流换热的特性，避免了脏堵可能，能够实现污水的高效连续的换热。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0009]—种污水换热器，其包括箱体和将所述箱体分隔成多层的多个换热板，所述箱体上部具有污水入口和清水出口，下部具有污水出口和清水入口，其特征在于，所述多个换热板的每一个换热板均包括出口端、平板换热区和入口端，所述入口端具有多个上下贯通的通孔，所述每一个换热板均采用出口端高于入口端的倾斜布置方式，相邻的两个换热板中，位于下方的换热板的出口端与位于上方的换热板的入口端相邻并连通，所述多个换热板中位于最上方的换热板的出口端与所述清水出口连接，位于最下方的换热板的入口端与所述清水入口连接。
[0010]优选的，所述每一个换热板相对于水平面倾斜的角度为15度-30度。
[0011 ]优选的，所述每一个换热板的上表面均采用不锈钢材料。
[0012]优选的，所述箱体采用不锈钢材料。
[0013]优选的，所述污水入口安装有三通。
[0014]本发明的优点是:
[0015]I，它适用于污水换热，污水流道采用宽流道，流道内部通畅，不易堵塞；
[0016]2，换热面是一个倾斜的平面，采用不锈钢制成，表面抛光处理，污垢难以沉积和粘附。由于污水的流动是沿着倾斜的平面从上往下流动，在重力作用下，后面的污水不断冲刷前面的污水，使得换热器不易结垢，具有一定的自洁能力，从而清洗周期长；
[0017]3，污水和清水的换热是强迫对流换热，且污水与清水是逆流换热，换热系数高，换热温差大。
[0018]4，清洗时，可以采用清水沿着污水换热器的流道流动，冲刷换热面，实现不拆卸清洗。
[0019]5，换热器由不锈钢制成，具有防腐蚀的特性；
[0020]可以看出，本发明提供的污水换热器，它适用于污水换热，不易堵塞，杂质污垢不易在换热面沉积，具有一定自洁能力，换热系数高，实现免拆卸清洗且清洗方便。该污水换热器可以长期稳定工作，始终可以保持较高的换热效率。
四、【附图说明】
[0021 ]图1是污水换热器的原理图。
[0022]图2是污水换热器使用的换热板的结构示意图。
[0023]图3是污水换热器工作过程中污水流动方向示意图。
[0024]图4是污水换热器工作过程中清水流动方向示意图。
[0025]图中，I是箱体，2是换热板，3是二通，4是污水入口，5是污水出口，6是清水入口，7是清水出口，21是入口端，22是平板换热区，23是出口端，24是通孔。
五、【具体实施方式】
[0026]下面结合附图，对本发明作进一步详细描述。
[0027]图1是本发明提供的污水换热器的原理图，其包括箱体I和多个换热板2，多个换热板2将箱体I分隔成多层，箱体I上部具有污水入口 4和清水出口 7，下部具有污水出口 5和清水入口 6。
[0028]如图2所示，换热板2包括出口端23、平板换热区22和入口端21，入口端21具有多个上下贯通的通孔24。换热板采用倾斜布置的方式，出口端23高于入口端21。相邻两个换热板中上方换热板的入口端21与下方换热板的出口端23相邻并连通。所有换热板中，位于最上方的换热板的出口端23与清水出口 7连接，位于最下方的换热板的入口端21与清水入口 6连接。
[0029]如图3所示，工作过程中，污水从位于箱体I上部的污水入口4进入污水换热器，沿倾斜的换热板2的上表面自上而下流动，经过通孔24穿过换热板2后，继续沿其下方的换热板的上表面流动，直至最终经过位于箱体I下部的污水出口 5流出污水换热器。
[0030]如图4所示，工作过程中，清水从位于箱体I下部的清水入口6进入污水换热器，自下而上依次经过每个换热板2的入口端21、平板换热区22和出口端23，最终经过位于箱体I上部的清水出口 7流出污水换热器；
[0031]由于换热面采用平板换热，并且换热板采用倾斜布置方式，污垢在水流冲刷和重力作用下，不宜堆积。显然，换热板相对于水平面倾斜角度α越大，污垢越不容易堆积。同时，该角度α越小，相同箱体尺寸条件下换热面积越大，获得的换热效果越好。经过反复试验，本发明优选的换热板相对于水平面倾斜的角度α为15度-30度。
[0032]由于换热板2的上表面与箱体I的内表面均为污水的接触面，因此，换热板2的上表面与箱体I优选采用不锈钢材料。换热板2的上表面为污水流道的底面，为了防止污物沉积，可以采用抛光处理。
[0033]此外，可在污水进口处设置一个三通3，正常工作时污水进口与污水水源连接，进行正常的换热工作。需要对污水流道进行清洗时，污水进口与清水水源连接，将清水和除垢剂通过污水入口 4注入污水换热器中，从上往下冲刷换热面，清除污水流道内换热面上的淤积物，实现免拆卸清洗。
[0034]本发明适用于污水换热，污水流道采用宽流道，流道内部通畅，不易堵塞，换热器内每一层的清水与该层的污水进行逆流换热，换热温差较大，换热效率较高。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种污水换热器，其包括箱体和将所述箱体分隔成多层的多个换热板，所述箱体上部具有污水入口和清水出口，下部具有污水出口和清水入口，其特征在于， 所述多个换热板的每一个换热板均包括出口端、平板换热区和入口端，所述入口端具有多个上下贯通的通孔， 所述每一个换热板均采用出口端高于入口端的倾斜布置方式，相邻的两个换热板中，位于下方的换热板的出口端与位于上方的换热板的入口端相邻并连通， 所述多个换热板中位于最上方的换热板的出口端与所述清水出口连接，位于最下方的换热板的入口端与所述清水入口连接。2.如权利要求1所述的污水换热器，其特征在于，所述每一个换热板相对于水平面倾斜的角度为15度-30度。3.如权利要求1所述的污水换热器，其特征在于，所述通孔的截面为圆形或矩形。4.如权利要求1所述的污水换热器，其特征在于，所述每一个换热板的上表面均采用不锈钢材料。5.如权利要求1所述的污水换热器，其特征在于，所述箱体采用不锈钢材料。6.所述污水入口安装有三通。
【文档编号】F28F21/08GK105973042SQ201610510905
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】范军, 胡玉秋
【申请人】山东农业大学