CN203964712U - 一种壳管式污水换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水换热器，尤其是一种壳管式污水换热器，包括壳体和换热管束，该壳体上制出一污水进水口和一污水出水口，该壳体的一侧端部安装一能拆卸的清水封头，该清水封头内侧的壳体中嵌装能取出的换热管束，在清水封头和壳体端部之间嵌装一管束端板，该管束端板与清水封头之间安装一封头隔板，该封头隔板一侧的出水腔分别与清水出水口和所述换热管束嵌装在管束端板内的一端连通，该封头隔板另一侧的进水腔分别与清水进水口和所述换热管束嵌装在管束端板内的另一端连通，所述壳体的另一侧端部安装一能拆卸的污水封头，本实用新型可以根据实际情况拆卸所述清水封头和污水封头，从而完成对壳体和换热管束进行清洁。

Description

一种壳管式污水换热器

技术领域

本实用新型涉及一种污水换热器，尤其是一种壳管式污水换热器。

背景技术

随着环境污染形势的日益严峻，以城市污水、再生水和其他地表水为热源的水源热泵技术因其能够降低工业及采暖空调能耗、节能减排的特点受到越来越多生产企业的关注，尤其是在石油、化工等领域之中，从工业废水中提取热能，实现污水的余热回收利用的技术已经成为一种工业和建筑领域节能的重要途径。

在上述领域的换热器中，尤其以壳管式换热器应用的最为广泛，所述壳管式污水换热器的结构包括壳体和换热管束，所述换热管束与壳体多为一体安装不可拆卸，所述换热管束的两端分别连通清水进水管和清水出水管，该换热管束外侧的壳体上分别设置相应的污水进水管和污水出水管。但上述的结构中由于作为热源的污水中含有大量的微生物、絮状物、胶体，漂浮和悬浮固体颗粒等物质，因此在换热器使用过程中，常会出现换热管束的污水侧出现污物沉淀、结垢等问题，从而导致换热器的传热热阻增大，不但严重影响了换热效果降低了工作效率，还会造成换热器的损坏，导致养护成本的提升，降低换热器的使用寿命。

因此，解决换热器污物和水垢的清洁问题是阻碍污水热能有效利用的重要问题之一。中国专利公开号CN103134352A公开了一种“流道式污水换热器”技术方案，采用类似宽窄板片式的板式换热器结构，将污水和清水分别引入箱体内的污水流道和清水流道中，通过间壁式换热，实现两种水体的热交换，其特征在于设置了可开启的清污门，可较为方便地进行人工对沉积污物和结垢的清理，具有较好的效果。但是，该技术方案仅能利用开启清污门用机械方式进行清污，很难实现彻底的清污；清污门的承压面积大，容易出现泄漏；而且采用宽窄型流道，故单位体积内的换热面积减小；此外，该换热器采用了较多的金属材料，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、便于拆卸，方便清洁且换热效率高的壳管式污水换热器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种壳管式污水换热器，包括壳体和换热管束，该壳体上制出污水进水口和污水出水口，其特征在于：在壳体的一侧端部安装一能拆卸的清水封头，该清水封头内侧的壳体中嵌装能取出的换热管束，该换热管束分别与清水封头上安装的清水进水口和清水出水口连通。

而且，在清水封头和壳体端部之间嵌装一管束端板，该管束端板与清水封头之间安装一封头隔板，该封头隔板一侧的出水腔分别与所述清水出水口和换热管束嵌装在管束端板内的一端连通，该封头隔板另一侧的进水腔分别与所述清水进水口和换热管束嵌装在管束端板内的另一端连通。

而且，在清水封头和壳体端部之间嵌装一管束端板，该管束端板与清水封头之间安装一封头隔板，该封头隔板两侧的管束端板上分别嵌装换热管束的两端部，在封头隔板上安装一短隔板，该短隔板将封头隔板一侧空腔分隔为出水腔和进水腔，封头隔板另一侧的空腔为折流腔，换热管束与短隔板相对位的一侧端部被所述短隔板分隔为两部分，一部分位于进水腔处且与所述清水进水口连通，另一部分位于出水腔处且与所述清水出水口连通，所述换热管束的另一侧端部与所述折流腔连通。

而且，所述换热管束外横向间隔安装多个管束支架，每个管束支架下端部与壳体内壁均安装移动支撑装置。

而且，所述移动支撑装置为脚轮或滑道或滑轨。

而且，所述壳体的另一侧端部安装一能拆卸的污水封头。

而且，所述壳体的水平安装倾角范围为0～10度，所述清水封头侧的竖直高度不低于污水封头的竖直高度。

而且，所述壳体和污水封头均采用非金属材质，所述换热管束为直管束或螺旋管束。

本实用新型的另一个目的在于提供一种换热***，其特征在于：包括多台如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的壳管式污水换热器、水源热泵机组、供热设备，该水源热泵机组通过热水循环泵连通多个并联连接的供热设备，该水源热本泵组的另一端的出水端通过清水循环泵并联连接所有壳管式污水换热器的清水进水口，该水源热泵机组的另一端的进水端并联连接所有壳管式污水换热器的清水出水口，所有壳管式污水换热器的污水进水口并联连接后通过污水泵连通污水源，多台壳管式污水换热器污水出水口并联连接后连通污水源。

本实用新型的另一个目的在于提供一种换热***，其特征在于：包括多台如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的壳管式污水换热器、水源热泵机组、供热设备，该水源热泵机组通过热水循环泵连通多个并联连接的供热设备，该水源热泵机组的另一端的出水端通过清水循环泵连通第一个壳管式污水换热器的清水进水口，该水源热泵机组的另一端的进水端连通最后一个壳管式污水换热器的清水出水口，自第一个壳管式污水换热器至最后一个壳管式污水换热器中的每个壳管式污水换热器的清水出水口均连通下一个壳管式污水换热器的清水进水口，自最后一个壳管式污水换热器至第一个壳管式污水换热器中的每个壳管式污水换热器的污水出水口均连通下一个壳管式污水换热器的污水进水口，所述最后一个壳管式污水换热器的污水进水口通过污水泵连通污水源，所述第一个壳管式污水换热器的污水出水口连通污水源。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本换热器中，当壳体内积累的污物较少时，可以开启所述壳体一侧端部安装的污水封头用钢丝刷等工具清洁换热管束的外壁和壳体内壁，由于壳体的水平安装倾角范围为0～10度，清洁后的污物可沿水平安装倾角流出壳体内，便于清洁。

2、本换热器中，当壳体内积累的污物较多时，可以开启所述壳体另一侧端部安装的清水封头，通过所述移动支撑装置将管束支架连同换热管束和管束端板拉出壳体，由钢丝刷清洁壳体内壁，并在壳体外对换热管束的外壁由人工进行彻底清洁，操作清洁更为简单。

3、本换热器中，由于所述壳体和污水封头均采用非金属材质，所以其密封效果更好且节省材料成本。

4、本换热器中，通过分别安装的封头隔板，将所述清水封头分隔为进水腔和出水腔，从而调整清水的流速，提高换热效率。

5、本换热器中，当采用如图4所述的结构时，通过分别安装的封头隔板和短隔板，可将所述清水封头分隔为进水腔，出水腔和折流腔，从而调整清水的流速，加长流程，减少死区，更好的提高换热效率。

6、本换热器中，所述换热管束采用直管束或螺旋管束，其单位体积内的换热面积更大，换热效率更高。

7、本实用新型中，壳体的两端分别安装清水封头和污水封头，两个封头均可取下，可根据壳体内污物的多少决定如何清洗，由此实现了壳体内彻底的清洗，保证了换热效果，同时，换热管束的结构、封头隔板以及短隔板的结构相互配合，进一步提高了换热效率，是一种换热效率高、使用方便的换热设备，可适用于多种场合的热交换工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1右视图；

图3为图1中部的径向截面图；

图4为图1中封头隔板上安装短隔板的结构示意图；

图5为图4右视图；

图6为图4拆去清水封头后的右视图；

图7为实施例一的结构示意图；

图8为实施例二的结构示意图；

图9为图1拆卸污水封头的清洁示意图；

图10为图1拆卸清水封头的清洁示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种壳管式污水换热器，如图1～3所示，包括壳体2和换热管束4，该壳体上制出污水进水口5和污水出水口14，本实用新型的特征在于，在壳体的一侧端部通过法兰11安装一能拆卸的清水封头9，该清水封头内侧的壳体内嵌装能取出的换热管束，该换热管束分别与清水封头上安装的清水进水口10和清水出水口7连通。

在清水封头和壳体端部之间嵌装一管束端板6，该管束端板与所述换热管束形成一个整体，所述管束端板与清水封头之间安装一封头隔板8，该封头隔板一侧的出水腔分别与所述清水出水口和换热管束嵌装在管束端板内的一端连通，该封头隔板另一侧的进水腔分别与所述清水进水口和换热管束嵌装在管束端板内的另一端连通。

所述换热管束外横向间隔安装多个管束支架3，每个管束支架下端部与壳体内壁均安装移动支撑装置，本实施例中，所述移动支撑装置包括一滑动板13，所述滑动板内均穿装一脚轮12，该脚轮压接在所述壳体的内壁上，在换热管束内水平间隔安装多个支撑板16。

所述壳体的另一侧端部通过一清洁法兰15安装一能拆卸的污水封头1。

所述壳体的水平安装倾角范围为0～10度，所述清水封头侧的竖直高度不低于污水封头的竖直高度。

所述壳体和污水封头均采用非金属材质，所述换热管束为直管束或螺旋管束。

本实用新型的工作过程是：

1、由于污水流经所述壳体，污水中残留的的污物和杂质积累在壳体内，当污物杂质积累过多时，如图10所示，可开启所述清水封头，清水封头开启后，由人工拉动所述管束支架，该管束支架连同换热管束和管束端板移出壳体后，可由人工根据实际情况进行清洁并用钢丝刷28对壳体内壁进行彻底清洁。

2、当累积的污物和杂质较少，不需开启清水封头进行清洁时，如图9所示，可开启所述污水封头，然后将钢丝刷伸入壳体内对壳体内壁和换热管束外壁进行清洁，由于所述壳体具有一定的水平安装倾角，清洁后脱落的污物可沿壳体底部流出。

3、换热过程是：污水由所述污水进水口流入壳体内，后由污水出水口流出，同时清水由清水进水口流入与进水腔连通的所述换热管束的一侧端部，并由换热管束另一侧端部流入与所述出水腔相连通的清水出水口，完成热交换过程。

本实用新型中，壳体的两端分别安装清水封头和污水封头，两个封头均可取下，可根据壳体内污物的多少决定如何清洗，由此实现了壳体内彻底的清洗，保证了换热效果，同时，换热管束的结构、封头隔板的结构相互配合，进一步提高了换热效率，是一种换热效率高、使用方便的换热设备，可适用于多种场合的热交换工作。

除了上述封头隔板的结构以外，还可以采用如图4、5、6所示的结构，即在清水封头9和壳体2端部之间嵌装一管束端板6，该管束端板与所述换热管束形成一个整体，所述管束端板与清水封头之间安装一封头隔板8，该封头隔板将所述清水封头分隔为两个腔体，在封头隔板上方安装一短隔板19，该短隔板将封头隔板上方的空腔分隔为出水腔17和进水腔18，封头隔板另一侧的空腔为折流腔20，换热管束与短隔板相对位的一侧端部被所述短隔板分隔为两部分，一部分位于进水腔处且与所述清水进水口10连通，另一部分位于出水腔处且与所述清水出水口7连通，所述换热管束的另一侧端部与所述折流腔连通。

安装短隔板后的清洗排污过程与图1～3表示的结构相同，污水的流动路径也相同，即污水由所述污水进水口流入壳体内，后由污水出水口流出，不同的地方在于换热过程中清水流动的路径，具体是：清水自清水进水口流入进水腔内，然后自位于进水腔的换热管束端部流到折流腔内，然后再通过位于出水腔的换热管束端部流到出水腔内，不断循环完成换热，短隔板的引入使清水循环的路径变长，能够充分的与污水进行热交换，将大部分热能回收。

上述壳管式污水换热器可以用在多种需要换热的场合，下面通过两个实施例进行详细说明，实施例一中的多个壳管式污水换热器为并联，实施例二中的多个壳管式污水换热器为串联。

实施例一：

一种换热***，其结构是：包括多台壳管式污水换热器21、水源热泵机组24、供热设备22，该水源热泵机组通过热水循环泵23连通多个并联连接的供热设备，该水源热本泵组的另一端的出水端通过清水循环泵25并联连接所有壳管式污水换热器的清水进水口10，该水源热泵机组的另一端的进水端并联连接所有壳管式污水换热器的清水出水口7，所有壳管式污水换热器的污水进水口5并联连接后通过污水泵26连通污水源27，多台壳管式污水换热器污水出水口14并联连接后连通污水源。

其换热过程是：污水源中带有高温的污水通过污水泵进入分别相连通多个所述壳管式污水换热器的污水进水口，流经壳体后沿所述多个壳管式污水换热器的污水出水口回流至污水源；同时清水由清水循环泵送入与水源热泵机组相连通的多个壳管式污水换热器的清水进水口，经所述换热管束外侧的污水加热后的清水通过所述换热管束沿每个壳管式污水换热器的清水出水口流回水源热泵机组的蒸发器；水源热泵机组从加热后的清水中吸热；所述水源热泵机组从清水中提取热量制取的热水，由热水循环泵送入分别连通的多个并联连接的供热设备的一端，并由所述供热设备的另一端回流至所述水源热泵机组的冷凝器，往复所述工作步骤，完成热交换过程。

实施例二：

一种换热***，其结构是：包括多台壳管式污水换热器21、水源热泵机组24、供热设备22，该水源热泵机组通过热水循环泵23连通多个并联连接的供热设备，该水源热泵机组的另一端的出水端通过清水循环泵25连通第一个壳管式污水换热器的清水进水口10，该水源热泵机组的另一端的进水端连通最后一个壳管式污水换热器的清水出水口7，自第一个壳管式污水换热器至最后一个壳管式污水换热器中的每个壳管式污水换热器的清水出水口均连通下一个壳管式污水换热器的清水进水口，自最后一个壳管式污水换热器至第一个壳管式污水换热器中的每个壳管式污水换热器的污水出水口14均连通下一个壳管式污水换热器的污水进水口5，所述最后一个壳管式污水换热器的污水进水口通过污水泵连通污水源27，所述第一个壳管式污水换热器的污水出水口连通污水源。

其换热过程是：污水源中带有高温的污水通过污水泵自最后一个壳管式污水换热器的污水进水口流入，沿所述的污水出水口流入上一台所述壳管式污水换热器的污水进水口，直至沿第一个壳管式污水换热器的污水出水口流入所述的污水源中；同时清水由清水循环泵送入与水源热泵机组相连通的第一个壳管式污水换热器的清水进水口，并沿所述的清水出水口流入下一台所述壳管式污水换热器的清水进水口，直至沿最后一个壳管式污水换热器的清水出水口流入水源热泵机组的蒸发器；水源热泵机组从加热后的清水中吸热；所述水源热泵机组从清水中制取的热水，由热水循环泵送入分别连通的多个并联连接的供热设备的一端，并由所述供热设备的另一端回流至所述水源热泵机组的冷凝器，往复所述工作步骤，完成热交换过程。

Claims (10)

1.一种壳管式污水换热器，包括壳体和换热管束，该壳体上制出污水进水口和污水出水口，其特征在于：在壳体的一侧端部安装一能拆卸的清水封头，该清水封头内侧的壳体中嵌装能取出的换热管束，该换热管束分别与清水封头上安装的清水进水口和清水出水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：在清水封头和壳体端部之间嵌装一管束端板，该管束端板与清水封头之间安装一封头隔板，该封头隔板一侧的出水腔分别与所述清水出水口和换热管束嵌装在管束端板内的一端连通，该封头隔板另一侧的进水腔分别与所述清水进水口和换热管束嵌装在管束端板内的另一端连通。

3.根据权利要求1所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：在清水封头和壳体端部之间嵌装一管束端板，该管束端板与清水封头之间安装一封头隔板，该封头隔板两侧的管束端板上分别嵌装换热管束的两端部，在封头隔板上安装一短隔板，该短隔板将封头隔板一侧空腔分隔为出水腔和进水腔，封头隔板另一侧的空腔为折流腔，换热管束与短隔板相对位的一侧端部被所述短隔板分隔为两部分，一部分位于进水腔处且与所述清水进水口连通，另一部分位于出水腔处且与所述清水出水口连通，所述换热管束的另一侧端部与所述折流腔连通。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：所述换热管束外横向间隔安装多个管束支架，每个管束支架下端部与壳体内壁均安装移动支撑装置。

5.根据权利要求4所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：所述移动支撑装置为脚轮或滑道或滑轨。

6.根据权利要求5所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：所述壳体的另一侧端部安装一能拆卸的污水封头。

7.根据权利要求6所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：所述壳体的水平安装倾角范围为0～10度，所述清水封头侧的竖直高度不低于污水封头的竖直高度。

8.根据权利要求7所述的一种壳管式污水换热器，其特征在于：所述壳体和污水封头均采用非金属材质，所述换热管束为直管束或螺旋管束。

9.一种换热***，其特征在于：包括多台如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的壳管式污水换热器、水源热泵机组、供热设备，该水源热泵机组通过热水循环泵连通多个并联连接的供热设备，该水源热本泵组的另一端的出水端通过清水循环泵并联连接所有壳管式污水换热器的清水进水口，该水源热泵机组的另一端的进水端并联连接所有壳管式污水换热器的清水出水口，所有壳管式污水换热器的污水进水口并联连接后通过污水泵连通污水源，多台壳管式污水换热器污水出水口并联连接后连通污水源。

10.一种换热***，其特征在于：包括多台如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的壳管式污水换热器、水源热泵机组、供热设备，该水源热泵机组通过热水循环泵连通多个并联连接的供热设备，该水源热泵机组的另一端的出水端通过清水循环泵连通第一个壳管式污水换热器的清水进水口，该水源热泵机组的另一端的进水端连通最后一个壳管式污水换热器的清水出水口，自第一个壳管式污水换热器至最后一个壳管式污水换热器中的每个壳管式污水换热器的清水出水口均连通下一个壳管式污水换热器的清水进水口，自最后一个壳管式污水换热器至第一个壳管式污水换热器中的每个壳管式污水换热器的污水出水口均连通下一个壳管式污水换热器的污水进水口，所述最后一个壳管式污水换热器的污水进水口通过污水泵连通污水源，所述第一个壳管式污水换热器的污水出水口连通污水源。