专利名称:管道式换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管道式换热器，其中，管状壳体的第一端设有高温熔渣进渣管和污水进水管，封水板安装于管状壳体内靠近第一端的位置，封水板与管状壳体的中部和上部圆周内壁密封连接，螺旋输送器安装于管状壳体内的底部并用于将熔渣从第一端输送至第二端，螺旋输送器由动力装置驱动，出液分配板密封安装于管状壳体的第二端，出液分配板的底部设有出渣口，出液分配板的中部设有溢水口，多个换热管安装于管状壳体内。本实用新型所述管道式换热器具有以下优点：投资成本低；热回收率高，可达到80％以上；换热效率高；能耗小；利于环保。
【专利说明】管道式换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种污水换热器，尤其涉及一种将污浊热水的热能转换给清洁水的管道式换热器。
【背景技术】
[0002]污水换热器是目前国际上使用最为广泛的污水利用设备。污水换热器是低温余热发电系统中的前端产品，主要用来提取分散在城市原生污水、工业废水、冲渣水、印染废水等污水中的热量，通过中介水交换传递给热泵机组，经热泵机组提升给ORC低温余热发电机发电。
[0003]基于污浊水二次循环的传统污水换热器存在以下缺点:结构较为复杂且成本高；在沉渣池里取水，由于水道上的水蒸发和冷却，沉渣池里的水蒸发和冷却等，将损失大量的热能，所以热回收率只有40%以下；换热效率较低；能耗较高；排渣对环境污染较大，而且产生的蒸汽影响工人的工作环境。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高效换热的管道式换热器。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0006]—种管道式换热器，包括管状壳体、换热管、封水板、出液分配板、动力装置和螺旋输送器，所述管状壳体的第一端设有高温熔渣进渣管和污水进水管，所述封水板安装于所述管状壳体内靠近第一端的位置，所述封水板与所述管状壳体的中部和上部圆周内壁密封连接，所述封水板的下方与所述管状壳体的下部内壁之间形成缺口，所述螺旋输送器安装于所述管状壳体内的底部并用于将熔渣从第一端输送至第二端，所述螺旋输送器由所述动力装置驱动，所述出液分配板密封安装于所述管状壳体的第二端，所述出液分配板的底部设有出渣口，所述出液分配板的中部设有溢水口，多个所述换热管安装于所述管状壳体内。
[0007]具体地，多个所述换热管分布于所述管状壳体的圆周内壁上，所述换热管和所述螺旋输送器共同围成高温污水通道，所述管状壳体外壁上靠近两端的位置设有两个清水分配箱，所述换热管的两端穿过所述管状壳体后分别与两个所述清水分配箱相通连接。
[0008]为了便于运输，所述管状壳体可以为多个且相互串联连接，相邻的所述管状壳体上的两个所述清水分配箱之间通过清水连通管连接。
[0009]作为优选，所述溢水口为相同高度的两个，所述出渣口的面积是两个所述溢水口面积总和的1-2倍。
[0010]所述管状壳体的第二端的下方设有沉渣池。
[0011]所述螺旋输送器上设置有用于搅动高温污水的纵向板。该纵向板还可以增强水的换热效果和增加蒸发量。
[0012]所述管状壳体上设有用于排出所述管状壳体内的不凝性气体的排空阀。这样可避免不凝性气体对换热效果的影响。
[0013]所述动力装置包括电机和由所述电机驱动的减速机，所述减速机驱动所述螺旋输送器。
[0014]为了便于实时显示污水和清水的温度，所述管状壳体内的换热管的入水端安装有第一清水温度传感器，所述管状壳体内的换热管的出水端安装有第二清水温度传感器，所述管状壳体内的第一端安装有污水温度传感器，所述第一清水温度传感器的信号输出端、所述第二清水温度传感器的信号输出端和所述污水温度传感器的信号输出端分别与温度显示器及控制器的信号输入端连接。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]本实用新型所述管道式换热器具有以下优点:
[0017]1、投资成本低:本管道式换热器与基于污浊水二次循环的传统换热器相比可减少投资成本50%以上；
[0018]2、热回收率高:由于熔渣和污水直接进入管状壳体内并与换热管进行热交换，所以其热回收率可达到80%以上；
[0019]3、换热效率高:由于高温熔渣和污水分别进入管状壳体内，且由螺旋输送器输送熔渣，可以通过减小污水的流量来提高污水的温度，最高可以调到140°C左右，从而形成较大换热温差，进而提高了换热效率；
[0020]4、能耗小:由于本管道式换热器没有二次水循环，而且其螺旋输送器的耗电量仅相当于二次水循环的耗电量的20%，所以显著降低了能耗；
[0021]5、环保:由于管状壳体内部形成相对封闭的空间，高温污水产生的蒸汽不会大量外泄，使排渣口周围的工作环境得到很大改善，利于环保。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型所述管道式换热器的轴向剖视结构示意图；
[0023]图2是本实用新型所述出液分配板的主视结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0025]如图1和图2所示，本实用新型所述管道式换热器包括管状壳体10、换热管13、封水板17、出液分配板18、电机7、减速机8和螺旋输送器9，管状壳体10的第一端(图1的左端)设有高温熔渣进渣管I和污水进水管3，封水板17安装于管状壳体10内靠近第一端的位置，封水板17与管状壳体10的中部和上部圆周内壁密封连接，封水板17的下方与管状壳体10的下部内壁之间形成缺口，螺旋输送器9安装于管状壳体10内的底部并用于将熔渣从第一端输送至第二端(图1的右端)，螺旋输送器9上设置有用于搅动高温污水的纵向板(图中未标记)，螺旋输送器9由减速机8驱动，减速机8由电机7驱动，出液分配板18密封安装于管状壳体10的第二端，出液分配板18的底部设有出渣口 20，出液分配板18的中部设有相同高度的第一溢水口 21和第二溢水口 22，出渣口 20的面积是第一溢水口 21和第二溢水口 22面积总和的1-2倍，管状壳体10的第二端的下方设有沉渣池(图中未标记)，多个换热管13安装于管状壳体10内并分布于管状壳体10的圆周内壁上，换热管13和螺旋输送器9共同围成高温污水通道，管状壳体10的外壁上靠近两端的位置设有两个清水分配箱12，换热管13的两端穿过管状壳体10后分别与两个清水分配箱12相通连接，管状壳体10上设有用于排出管状壳体10内的不凝性气体的排空阀14。
[0026]本管道式换热器中，管状壳体10可以为一个或多个，如果所需管状壳体的整体长度较长，则可以将管状壳体10设为多个，这样便于运输。图1中的管状壳体10为两个，则左端的管状壳体10的左端为上述第一端的结构，右端的管状壳体10的右端为上述第二端的结构，左端的管状壳体10的右端与右端的管状壳体10的左端之间为环形平面，便于两个管状壳体10直接串联连接；相应地，两个管状壳体10内的换热管是各自独立的，而且每个管状壳体10上靠近两端的位置分别设有一个清水分配箱12，两个管状壳体10上的两个清水分配箱12之间通过清水连通管11连接。这样，两个管状壳体10之间形成串联连接结构。
[0027]如图1所示，为了便于实时显示污水和清水的温度，管状壳体10内的换热管13的入水端(本例中为图1最左端的清水分配箱12)上安装有第一清水温度传感器5，管状壳体10内的换热管13的出水端(本例中为图1最右端的清水分配箱12)安装有第二清水温度传感器15，管状壳体10内的第一端(本例中为左端的管状壳体10的左端)安装有污水温度传感器4，第一清水温度传感器5的信号输出端、第二清水温度传感器15的信号输出端和污水温度传感器4的信号输出端分别与温度显示器及控制器(图中未示)的信号输入端连接。
[0028]图1中还示出了并非必须的结构，左端的管状壳体10的左端的清水分配箱12通过左清水管2与螺旋输送器9的左端连接，右端的管状壳体10的右端的清水分配箱12通过右清水管16与螺旋输送器9的右端连接，从而为螺旋输送器9提供冷却用清水。
[0029]如图1和图2所示，工作时，换热管13内引入清水，其目的是利用热交换提高清水的温度，清水引入和排出的具体位置和方向根据需要而定；高温熔渣6从高温熔渣进渣管I进入左端的管状壳体10内，低温污水从污水进水管3进入左端的管状壳体10内，高温熔渣6和低温污水混合后形成高温污水，熔渣经螺旋输送器9向右推送，直到右端的管状壳体10的右端，并从出液分配板18的出渣口 20排出；高温污水流进管状壳体10后也会从出渣口20排出，但其排泄速度低于低温污水的进水速度，所以，高温污水在管状壳体10内会逐渐增多，在高温污水到达出液分配板18的第一溢水口 21和第二溢水口 22的位置时会进一步增加排出量，但还是不能与污水进水量等量排出，管状壳体10内的高温污水继续增多，在其高度高于封水板17的下端后，换热管13所在的管状壳体10的内部空间就形成了一个封闭的空间，由于高温污水的不断蒸发，在水面上方会形成一定的蒸汽压力，其压力大小由污水流量确定，在该蒸汽压力的作用下，从出渣口 20、第一溢水口 21和第二溢水口 22排出热交换后污水19的速度加快，排出量加大，从而使上述封闭空间内的高温污水的流量基本保持平衡。这种情况下，由于封闭空间内水位的建立，使置于高温污水水面以下的换热管13内的清水和高温污水之间形成水-水换热，置于高温污水水面以上的换热管13内的清水和高温污水之间形成蒸汽-水换热，确保高效换热。
[0030]管道式换热器在形成水封前，内部有一定量的空气(含不凝性气体)，另外，高温熔渣也含有一定量的不凝性气体，这些不凝性气体会影响换热效果，所以需要通过排空阀14将不凝性气体排净。
[0031]根据应用需要，清水的流动方向与污水的流动方向可以相反或相同。由于高温污水与清水之间有一定的温差，所以高温污水蒸发的蒸汽会连续不断的凝结成露水，露水再溜回到下部的水中，这样当蒸发与冷凝达到平衡时，封闭空间内就形成了稳定的压力，流入、流出的污水也达到平衡。
[0032]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【权利要求】
1.一种管道式换热器，其特征在于:包括管状壳体、换热管、封水板、出液分配板、动力装置和螺旋输送器，所述管状壳体的第一端设有高温熔渣进渣管和污水进水管，所述封水板安装于所述管状壳体内靠近第一端的位置，所述封水板与所述管状壳体的中部和上部圆周内壁密封连接，所述封水板的下方与所述管状壳体的下部内壁之间形成缺口，所述螺旋输送器安装于所述管状壳体内的底部并用于将熔渣从第一端输送至第二端，所述螺旋输送器由所述动力装置驱动，所述出液分配板密封安装于所述管状壳体的第二端，所述出液分配板的底部设有出渣口，所述出液分配板的中部设有溢水口，多个所述换热管安装于所述管状壳体内。2.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:多个所述换热管分布于所述管状壳体的圆周内壁上，所述换热管和所述螺旋输送器共同围成高温污水通道，所述管状壳体外壁上靠近两端的位置设有两个清水分配箱，所述换热管的两端穿过所述管状壳体后分别与两个所述清水分配箱相通连接。3.根据权利要求2所述的管道式换热器，其特征在于:所述管状壳体为多个且相互串联连接，相邻的所述管状壳体上的两个所述清水分配箱之间通过清水连通管连接。4.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:所述溢水口为相同高度的两个，所述出渣口的面积是两个所述溢水口面积总和的1-2倍。5.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:所述管状壳体的第二端的下方设有沉渣池。6.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:所述螺旋输送器上设置有用于搅动高温污水的纵向板。7.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:所述管状壳体上设有用于排出所述管状壳体内的不凝性气体的排空阀。8.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:所述动力装置包括电机和由所述电机驱动的减速机，所述减速机驱动所述螺旋输送器。9.根据权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于:所述管状壳体内的换热管的入水端安装有第一清水温度传感器，所述管状壳体内的换热管的出水端安装有第二清水温度传感器，所述管状壳体内的第一端安装有污水温度传感器，所述第一清水温度传感器的信号输出端、所述第二清水温度传感器的信号输出端和所述污水温度传感器的信号输出端分别与温度显示器及控制器的信号输入端连接。
【文档编号】F28D7-00GK204268925SQ201420702685
【发明者】廖紫成 [申请人]廖紫成