CN104896981A - 能自清洁与抑垢的污水换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水换热装置，属热交换设备领域。包括：上供水箱，其设污水进口和设在底部的布水器接管；锯齿溢流槽布水器，设在上供水箱的布水器接管下面；换热管列，设在锯齿溢流槽布水器下方，该换热管列设有换热介质入口和换热介质出口；接水箱，设在换热管列下方，该接水箱设有污水出口。该装置通过使污水以液滴或液柱形态在重力的作用下通过锯齿溢流槽布水器垂直均匀滴落在内部流动换热介质的换热管列表面，形成在换热管列表面连续流动的液膜与换热管列内换热介质换热，由于污水以连续流动液膜在换热管列表面流动，可大幅减缓和改善换热表面软垢等污垢生成，无污水在通道内流动无堵塞现象，能保持长期连续运行的抑垢效果，提高换热效率。

Description

能自清洁与抑垢的污水换热装置

技术领域

本发明涉及热交换设备领域，特别是涉及一种能自清洁与抑垢的污水换热装置。

背景技术

城市所排放污水中热量占城市总排热量的15％左右，城市污水量较大、水温高于地下水、地表水等普通水源，是良好的可再生能源，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。目前污水源热泵系统提取污水热能的突出问题在于热能提取环节，污水中含有大量漂浮和悬浮的大小固体颗粒、胶状和凝胶状扩散物等污染物，造成热泵取热的换热装置的换热表面结垢、堵塞等问题，使换热表面热阻增加、换热表面的流动阻力加大，从而降低换热装置传热效率并增加热泵系统能耗。

现有的用于从污水中取热的换热装置主要有沉浸式、管壳式和喷淋式三种。沉浸式换热装置的换热效率较低，占地面积大，且易于结垢并难于清理；管壳式换热装置在换热面未结垢之前换热效率高，但污水在管程或壳程内流动极易造成污垢在流动通道生成和堆积，严重时造成流动通道内堵塞，结垢后的换热面换热效率急剧下降，需要经常清理所结成的污垢，管壳式的闭式结构也造成清理污垢的难度加大，管壳式换热装置通常还需配合防阻机共同使用，但防阻机通常对于处理2mm以下的大尺度污垢具有一定的去除作用，仍无法防止和改善换热表面软垢等污垢生成现象，且增设防阻机大幅增加换热装置成本。现有的改进污水管壳式换热装置的方案还有的是加大污水流通的通道，形成“宽流道”，虽可降低污水在流动通道内堵塞概率，但换热面的结垢仍存在，且大幅加大换热装置的尺寸和占地面积，换热效率也将下降；申请人已在中国专利CN202747844U和CN202747842U公开了一种抗垢的污水热能回收装置，该装置采用喷淋式换热方式，需要采用特定尺寸和加工方法的换热表面，如在换热表面开特定尺寸的槽、加肋片等方式，换热器加工难度和成本均明显增加，换热器整体尺寸也较大，且其抑垢的实现方法是降低污垢生成诱导期，在长期连续运行仍有污垢持续生长现象，限制了装置的长期运行抑垢效果和可靠性，并且所述的装置在长期运行后易结垢而并不能实现对结垢自洁。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种能自清洁与抑垢的污水换热装置，无须增设防阻机等附属设备、污水水质要求宽泛、且长期连续运行仍具有抑垢效果，保持较高换热效率的污水换热装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种能自清洁与抑垢的污水换热装置，包括：

污水提升泵、上供水箱、换热装置框架、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、锯齿溢流槽布水器、转轮式换热管列、第一、第二转动连接器、传动部件、传动装置、驱动装置、转动控制器、接水箱、接水箱排污口和污水出口；其中，

所述上供水箱固定设在所述换热装置框架上，所述上供水箱污水进口、上供水箱排污口均设在所述上供水箱侧面，所述上供水箱底部布水器接管设在所述上供水箱底部并与所述上供水箱内连通；

所述污水提升泵设在连接所述上供水箱污水进口的管道上；

所述锯齿溢流槽布水器设在所述上供水箱底部，与所述上供水箱底部布水器接管连接；

所述转轮式换热管列设在所述锯齿溢流槽布水器的垂直下方，处于所述换热装置框架内，该转轮式换热管列的两端分别通过所述第一、第二转动连接器活动连接在所述换热装置框架上；

所述转轮式换热管列由换热盘管管列、第一、第二转轮式盘管框架、换热介质入口和换热介质出口构成；其中，所述换热盘管管列水平固定设在所述第一、第二转轮式盘管框架上，所述第一、第二转轮式盘管框架呈盘状，所述换热介质入口设在所述第一转轮式盘管框架外侧，所述换热介质出口设在所述第二转轮式盘管框架外侧，所述换热介质入口与所述换热盘管管列的入口连接，所述换热介质出口与所述换热盘管管列的出口连接；

所述转轮式换热管列一侧的第一转动式连接器设有传动部件，所述传动部件经所述传动装置与所述驱动装置连接，所述驱动装置能驱动所述转轮式换热管列以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度；

所述转动控制器，与所述驱动装置连接，能控制所述驱动装置驱动所述转轮式换热管列以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度；

所述接水箱，设在所述转轮式换热管列下方，处于所述换热装置框架内，该接水箱设有污水出口和接水箱排污口，所述污水出口连接排污管道。

本发明的有益效果为：通过按从上至下设置上供水箱、转轮式换热管列和接水箱，并在上供水箱底部设置布水器接管和在该布水器接管下面设置锯齿溢流槽布水器，转轮式换热管列处于锯齿溢流槽布水器的垂直下方，使污水以液滴或液柱形态在重力的作用下通过锯齿溢流槽布水器垂直均匀滴落在内部流动换热介质的转轮式换热管列表面，形成在重力的作用下在转轮式换热管列表面流动连续流动液膜，与转轮式换热管列内的换热介质换热，液膜垂直向下流动，污水流动速度持续提高，最后垂直滴落汇集于接水箱经污水出口流入排污管道，由于污水以连续流动液膜方式在转轮式换热管列表面流动，可大幅减缓和改善换热表面软垢等污垢生成，无污水在通道内流动无堵塞现象，能保持长期连续运行的抑垢效果，提高换热效率。同时由于转轮式换热管能在驱动装置和转动控制器的驱动下以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度，旋转使转轮式换热管列的换热盘管管列中各水平布置的换热盘管与固定的锯齿溢流槽布水器的相对位置发生改变，改变通过锯齿溢流槽布水器垂直均匀滴落在转轮式换热管列的水平布置的换热盘管表面形成连续流动液膜与各水平布置的换热盘管的垂直距离、连续流动液膜与各水平布置的换热盘管的流动角度，进而改变连续流动液膜在各水平布置的换热盘管的流动状态，以强化换热盘管表面流动液膜的扰动作用，达到除垢效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的换热装置的结构示意图；

图2-a为本发明实施例提供的换热装置的换热管列的正视图；

图2-b为本发明实施例提供的换热装置的换热管列的侧视图；

图2-c为本发明实施例提供的换热装置的换热管列的俯视图。

具体实施方式

下面对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

图1所示为本发明实施例提供的一种能自清洁与抑垢的污水换热装置，用于对污水的余热进行高效回收，并且其抑诟效果好，该换热装置包括：

污水提升泵1、上供水箱10、换热装置框架11、上供水箱污水进口2、上供水箱排污口3、上供水箱底部布水器接管20、锯齿溢流槽布水器9、转轮式换热管列12、第一、第二转动连接器4、13、传动部件8、传动装置17、驱动装置15、转动控制器16、接水箱6、接水箱排污口7和污水出口18；其中，

上供水箱10固定设在换热装置框架11上，上供水箱污水进口2、上供水箱排污口3均设在上供水箱10侧面，上供水箱底部布水器接管20设在上供水箱10底部并与上供水箱10内连通；

污水提升泵1设在连接上供水箱污水进口2的管道上；

锯齿溢流槽布水器9设在上供水箱10底部，与上供水箱底部布水器接管20连接；

转轮式换热管列12设在锯齿溢流槽布水器9的垂直下方，处于换热装置框架11内，该转轮式换热管列12的两端分别通过第一、第二转动连接器4、13活动连接在换热装置框架11上；

转轮式换热管列12由换热盘管管列23、第一、第二转轮式盘管框架22、24、换热介质入口14和换热介质出口5构成；其中，换热盘管管列23水平固定设在第一、第二转轮式盘管框架22、24上，第一、第二转轮式盘管框架22、24呈盘状，换热介质入口14设在第一转轮式盘管框架22外侧，换热介质出口5设在第二转轮式盘管框架24外侧，换热介质入口14与换热盘管管列23的入口连接，换热介质出口5与换热盘管管列23的出口连接；

转轮式换热管列12一侧的第一转动式连接器13设有传动部件8，传动部件8经传动装置17与驱动装置15连接，驱动装置15能驱动转轮式换热管列12以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度；

转动控制器(16)，与驱动装置15连接，能控制驱动装置15驱动转轮式换热管列12以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度；

接水箱6，设在转轮式换热管列12下方，处于换热装置框架11内，该接水箱6设有污水出口18和接水箱排污口7，污水出口18连接排污管道。

上述污水换热装置中，转轮式换热管列12的换热盘管管列23为蛇形水平布置的管列。

上述污水换热装置中，换热盘管管列23的管体为铜材质的圆形直管或不锈钢材质的圆形直管。

上述污水换热装置中，换热盘管管列23的管体为铜材质的圆形波纹管或不锈钢材质的圆形波纹管。

上述污水换热装置中，换热盘管管列23的管体为铜材质的圆形螺旋纹管或不锈钢材质的圆形螺旋纹管。

上述污水换热装置中，传动部件8为传动齿轮；传动装置17为传动链条或传动皮带；驱动装置15采用电机；转动控制器16采用电控制器，与驱动装置15电气连接。这样通过转动控制器16控制电机经传动链条或传动皮带与传动齿轮配合，可自动驱动转轮式换热管列12，去除转轮式换热管列12的换热盘管管列23表面形成的污垢。

上述污水换热装置中，转动控制器16控制驱动装置15驱动转轮式换热管列12以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定角度的方式如下：

该污水换热装置连续运行1天或1天以上，以转轮式换热管列12的第一、第二转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为水平轴，转动控制器16控制驱动装置15带动转轮式换热管列12以该转轮式换热管列12的竖向对称轴按顺时针或逆时针方向旋转，由垂直角度29转至θ角角度28，θ角为旋转角度，该旋转角度范围为80度至100度。

上述污水换热装置中，转动控制器16控制驱动装置15驱动转轮式换热管列12以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定角度的方式如下：

该污水换热装置连续运行3天或3天以上，以转轮式换热管列12的第一、第二转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为水平轴，转动控制器16控制驱动装置15带动转轮式换热管列12以该转轮式换热管列12的竖向对称轴按顺时针或逆时针方向旋转，由垂直角度29转至θ角角度28，θ角为旋转角度，该旋转角度范围为170度至190度。

上述污水换热装置中，接水箱6的污水出口18所连接的排污管道向下倾斜设置，倾斜坡度不小于3％，便于通过重力使污水排入排污管道；

或者，还包括：污水排出泵19，设在接水箱6的污水出口18连接的排污管道上。通过污水排出泵19排出污水。

上述污水换热装置中，驱动装置15采用转轮，转动控制器16采用扳手，连接在驱动装置15上。这样的驱动装置15与转动控制器16配合，可以实现人工手动扳动转轮式换热管列12转到一定的角度。

本发明的污水换热装置，污水与换热介质分开，污水不流入管道，不会对管道内部造成污垢堵塞，另外转轮式换热管列12可方便转动一定角度，配合在其上方垂直滴落的污水，形成扰动，也可以方便的去除转轮式换热管列12表面的污垢，实现了自清洁与抑垢。

下面结合具体实施例对本发明的换热装置作进一步说明。

本发明的换热装置是一种针对既有沉浸式、管壳式、喷淋式换热装置极易在换热表面生成污垢，换热效率明显下降，长期连续运行的换热效率低、无抑垢效果或抑垢效果较差，以及针对这些既有缺点改进的换热装置也存在占地增加、换热效率仍无明显提高、长期运行结垢后无自清洁功能等突出问题，提出的无须增设防阻机等附属设备、污水水质要求宽泛、且长期连续运行仍具有抑垢效果，保持较高换热效率，并具有自清洁功能的污水换热装置。

如图1所示，本发明实施例的污水换热装置具体包括：污水提升泵1、上供水箱10、上供水箱10分别设有的污水进口2和排污口3、上供水箱底部设有的布水器接管20、锯齿溢流槽布水器9、转轮式换热管列12、可转动连接器4、13、传动部件8、传动装置17、驱动装置15、转动控制器16、接水箱6、接水箱设有的排污口7和污水出口18、污水排出泵19以及换热装置框架11；其中的转轮式换热管列12由换热盘管管列23、转轮式盘管框架22、24、换热介质入口14、换热介质出口5组成，转轮式换热管列12中的换热介质可采用制冷剂或中介水。

其中，上供水箱10通过螺栓连接或焊接方式固定在换热装置框架11上端，上供水箱污水进口2、上供水箱排污口3均布置于上供水箱10侧面，上供水箱底部布水器接管20位于上供水箱10底部，并连接锯齿溢流槽布水器9，锯齿溢流槽布水器9垂直下方为转轮式换热管列12，转轮式换热管列12布置在换热装置框架11内，通过可转动连接器4、13连接在换热装置框架11上，换热装置框架11一侧的转轮式换热管列12的可转动连接器13上连接传动齿轮8，该传动齿轮通过传动链条或皮带17与驱动装置15相连，驱动装置15在转动控制器16的控制下运行，从而带动转轮式换热管列12以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转；转轮式换热管列12的换热盘管管列23固定在转轮式盘管框架22、24上，转轮式盘管框架22、24呈盘状，换热介质入口14、换热介质出口5分别布置在转轮式盘管框架22、24两侧，换热盘管管列23呈水平放置按蛇形布置，换热盘管管列23的入口26与换热介质入口14相连，换热盘管管列23的出口27与换热介质出口5相连；换热盘管管列23可采用铜材质的圆形直管。换热盘管管列23也可采用铜材质的圆形波纹管、铜材质的圆形螺旋纹管、不锈钢材质的圆形波纹管、不锈钢材质的圆形螺旋纹管中的任一种。

本发明换热装置的运行过程如下：污水通过污水提升泵1经由管道输送至上供水箱污水进口2，污水进入上供水箱10，污水通过上供水箱底部布水器接管20，流入锯齿溢流槽布水器9，污水以液滴或液柱形态在重力的作用下通过锯齿溢流槽布水器9垂直均匀滴落在转轮式换热管列12的水平布置的换热盘管管列23表面，形成连续流动液膜，在重力的作用下，液膜垂直向下流动，依次流过蛇形布置的水平换热盘管管列23，污水在各换热盘管管列23表面流动在重力的作用下流动速度持续提高，最后垂直滴落汇集于接水箱6，污水通过接水箱污水出口18流入下游管道，通过污水排出泵19排走。作为换热介质的制冷剂或中介水经过换热介质入口14流入换热盘管管列23，制冷剂或中介水在换热盘管的管内满管流动，与污水液膜通过换热盘管的管壁进行热交换，制冷剂或中介水由上至下依次流过全部换热盘管管列23，经过换热介质出口5流出，进入下游管道可连接热泵机组等设备。由于污水形成连续流动液膜在换热管列12的换热盘管管列23表面流动，不易结垢，污水不进入换热管道，换热管道内也不会因污水结垢。

该换热装置连续运行一定时间后，如3天、7天、14天、1-3个月后或其它指定运行时间间隔，以转轮式盘管框架的框架22、24圆心连线为轴，通过转动控制器16控制驱动装置15带动转轮式换热管列12顺时针或逆时针方向旋转，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度(0角度)转至θ角度，θ即为旋转角度，旋转角度可在0至190度之间变化。旋转使转轮式换热管列12的换热盘管管列23中各水平布置的换热盘管与固定的锯齿溢流槽布水器9的相对位置发生改变，改变通过锯齿溢流槽布水器9垂直均匀滴落在转轮式换热管列12的水平布置的换热盘管表面形成连续流动液膜与各水平布置的换热盘管的垂直距离、连续流动液膜与各水平布置的换热盘管的流动角度，以改变连续流动液膜在各水平布置的换热盘管的流动状态，以强化换热盘管表面流动液膜的扰动作用，达到除垢效果。换热盘管管列23表面污垢脱落后，同污水共同落入接水箱，通过接水箱污水出口流入下游管道，通过污水排出泵排走。

具体的，如该换热装置连续运行1天或1天以上，以转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为轴，通过转动控制器16控制驱动装置15带动转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，如图2-b所示，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度29转至θ角角度28，θ角即为旋转角度，该旋转角度可在80至100度之间变化；换热装置连续运行3天或3天以上，以转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为轴，通过转动控制器16控制驱动装置15带动转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，如图2-b所示，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度29转至θ角角度28，θ角即为旋转角度，该旋转角度可在170至190度之间变化；该换热装置连续运行8天或8天以上，以转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为轴，通过转动控制器16控制驱动装置15带动转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，如图2-b所示，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度29转至θ角角度28，θ角即为旋转角度，该旋转角度可在15至30度之间变化；

运行间歇期，上供水箱排污口3应用于上供水箱泄水、检修、清污；接水箱排污口7应用于接水箱泄水、检修、清污。

该换热装置运行过程中，通过上述运行过程中，控制转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，使得转轮式换热管列12表面连续流动液膜在各水平布置的换热盘管的流动状态，形成扰动作用，达到冲刷除垢的效果。

实施例一

本实施例的污水换热装置结构采用上述给出的污水换热装置结构，其中，换热盘管管列23是材质为铜的圆形直管。该换热装置主要适用于大尺度污垢较少，水质较高的污水的换热，如污水处理厂一次处理后污水、二次处理后污水。

该污水换热装置的运行过程如下：

(一)如图1、图2-a、图2-b、图2-c所示，污水通过污水提升泵1经由管道输送至上供水箱污水进口2，污水进入上供水箱10，污水通过上供水箱底部布水器接管20，流入锯齿溢流槽布水器9，污水以液滴或液柱形态在重力的作用下通过锯齿溢流槽布水器9垂直均匀滴落在转轮式换热管列12的水平布置的换热盘管管列23表面，形成连续流动液膜，在重力的作用下，液膜垂直向下流动，依次流过蛇形布置的水平换热盘管管列23，污水在各换热盘管管列23表面流动在重力的作用下流动速度持续提高，最后垂直滴落汇集于接水箱6，污水通过接水箱污水出口18流入下游管道，通过污水排出泵19排走。

(二)如图2-a、图2-b、图2-c所示，制冷剂或中介水经过换热介质入口14流入换热盘管管列23，制冷剂或中介水在换热盘管的管内满管流动，与污水液膜通过换热盘管的管壁进行热交换，制冷剂或中介水由上至下依次流过全部换热盘管管列23，经过换热介质出口5流出，进入下游管道可连接热泵机组等设备。

(三)连续运行8天或8天以上，如图1所示，以转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为轴，通过转动控制器16控制电机15带动转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，如图2-b所示，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度29转至θ角角度28，θ角即为旋转角度，该旋转角度可在15至30度之间变化。旋转后，使换热盘管管列12中各水平布置的换热盘管与固定的锯齿溢流槽布水器9的相对位置发生改变，改变通过锯齿溢流槽布水器9垂直均匀滴落在转轮式换热管列23的水平布置的换热盘管表面形成连续流动液膜与各水平布置的换热盘管的垂直距离、连续流动液膜与各水平布置的换热盘管的流动角度，以改变连续流动液膜在各水平布置的换热盘管的流动状态。以强化换热盘管表面流动液膜的扰动作用，达到除垢效果。换热盘管管列23表面污垢脱落后，同污水共同落入接水箱6，通过接水箱污水出口18流入下游管道，通过污水排出泵19排走。

(四)运行间歇期，上供水箱排污口3应用于上供水箱3泄水、检修、清污；接水箱排污口7应用于接水箱6泄水、检修、清污。

实施例二

对于大尺度污垢较多，水质较低的污水，如原生污水。本实施例与实施例一不同点在于控制污水换热装置的运行过程中，连续运行3天或3天以上，以转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为轴，通过转动控制器16控制电机15带动转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，如图2-b所示，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度29转至θ角角度28，θ角即为旋转角度，该旋转角度可在170至190度之间变化。其它步骤与实施例一相同。

实施例三

对于含有较多细长状污染物的污水，如含有毛发的污水。本实施方式与实施例一或二之一不同点是：所述一种可自清洁和抑垢的污水换热装置的运行过程中，连续运行1天或1天以上，如图1所示，以转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为轴，通过转动控制器16控制电机15带动转轮式换热管列12按顺时针或逆时针方向旋转，如图2-b所示，转轮式换热管列12的竖向对称轴由垂直角度29转至θ角角度28，θ角即为旋转角度，该旋转角度可在80至100度之间变化。其它与实施例一或二相同。

实施例四

本实施例与实施例一至三之一不同点在于：转轮式换热管列12的换热盘管管列23采用不锈钢材质的圆形直管。其它与实施例一至三相同。

实施例五

本实施方式与实施例一至四之一不同点在于：转轮式换热管列12的换热盘管管列23采用铜材质的圆形波纹管。其它与实施例一至四相同。

实施例六

本实施方式与实施例一至五之一不同点在于：转轮式换热管列12的换热盘管管列23是采用铜材质的圆形螺旋纹管。其它与实施例一至五相同。

实施例七

本实施例与实施例一至六之一不同点在于：转轮式换热管列12的换热盘管管列23采用不锈钢材质的圆形波纹管。其它步骤与实施例一至六相同。

实施例八

本实施方式与实施例一至七之一不同点在于：转轮式换热管列12的换热盘管管列23采用不锈钢材质的圆形螺旋纹管。其它与实施例一至七相同。

实施例九

本实施方式与实施例一至八之一不同点在于：驱动装置15、转动控制器16可以采用人工扳动的方式代替，以手动方式实现转轮式换热管列12的转动。其它与实施例一至八相同。

实施例十

本实施例与实施例一至九之一不同点在于：未设置污水排出泵19，污水通过接水箱污水出口18采用重力自流方式流入下游管道，下游管道应设置不小于3％的坡度。其它与实施例一至九相同。

本发明的污水换热装置，换热效率比沉浸式换热装置的换热效率大幅提高，占地面积小；比既有管壳式换热装置的抗垢效果好，可大幅减缓和改善换热表面软垢等污垢生成现象，无污水在流动通道内堵塞现象，换热效率高。比既有的喷淋式换热装置的换热效率高，无需将换热表面加工成特定尺寸和采用特定的加工方法，长期连续运行仍保持抑垢效果，并可根据污水水质的优劣，通过不同时间周期内转轮式换热管列旋转的运行方式实现长期连续运行产生换热表面污垢的去除、自清洁效果，无须采用定期外冲洗或机械刮除、化学药剂去除以外的污水换热表面污垢，因此长期连续运行换热效率高、具有抑垢效果，并显著降低换热装置的占地面积，降低金属耗量，节约设备成本、制造成本和运行成本。本发明的方法适用于作为污水源热泵系统的蒸发换热器或冷凝换热器，适用于对处理后污水、原生污水等各类污水的污水换热。

以上所述，仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，包括：

污水提升泵(1)、上供水箱(10)、换热装置框架(11)、上供水箱污水进口(2)、上供水箱排污口(3)、上供水箱底部布水器接管(20)、锯齿溢流槽布水器(9)、转轮式换热管列(12)、第一、第二转动连接器(4、13)、传动部件(8)、传动装置(17)、驱动装置(15)、转动控制器(16)、接水箱(6)、接水箱排污口(7)和污水出口(18)；其中，

所述上供水箱(10)固定设在所述换热装置框架(11)上，所述上供水箱污水进口(2)、上供水箱排污口(3)均设在所述上供水箱(10)侧面，所述上供水箱底部布水器接管(20)设在所述上供水箱(10)底部并与所述上供水箱(10)内连通；

所述污水提升泵(1)设在连接所述上供水箱污水进口(2)的管道上；

所述锯齿溢流槽布水器(9)设在所述上供水箱(10)底部，与所述上供水箱底部布水器接管(20)连接；

所述转轮式换热管列(12)设在所述锯齿溢流槽布水器(9)的垂直下方，处于所述换热装置框架(11)内，该转轮式换热管列(12)的两端分别通过所述第一、第二转动连接器(4、13)活动连接在所述换热装置框架(11)上；

所述转轮式换热管列(12)由换热盘管管列(23)、第一、第二转轮式盘管框架(22、24)、换热介质入口(21)和换热介质出口(25)构成；其中，所述换热盘管管列(23)水平固定设在所述第一、第二转轮式盘管框架(22、24)上，所述第一、第二转轮式盘管框架(22、24)呈盘状，所述换热介质入口(21)设在所述第一转轮式盘管框架(22)外侧，所述换热介质出口(25)设在所述第二转轮式盘管框架(24)外侧，所述换热介质入口(21)与所述换热盘管管列(23)的入口连接，所述换热介质出口(25)与所述换热盘管管列(23)的出口连接；

所述转轮式换热管列(12)一侧的第一转动式连接器(13)设有传动部件(8)，所述传动部件(8)经所述传动装置(17)与所述驱动装置(15)连接，所述驱动装置(15)能驱动所述转轮式换热管列(12)以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度；

所述转动控制器(16)，与所述驱动装置(15)连接，能控制所述驱动装置(15)驱动所述转轮式换热管列(12)以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定的角度；

所述接水箱(6)，设在所述转轮式换热管列(12)下方，处于所述换热装置框架(11)内，该接水箱(6)设有污水出口(18)和接水箱排污口(7)，所述污水出口(18)连接排污管道。

2.根据权利要求1所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述转轮式换热管列(12)的换热盘管管列(23)为蛇形水平布置的管列。

3.根据权利要求1或2所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述换热盘管管列(23)的管体为铜材质的圆形直管或不锈钢材质的圆形直管。

4.根据权利要求1或2所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述换热盘管管列(23)的管体为铜材质的圆形波纹管或不锈钢材质的圆形波纹管。

5.根据权利要求1或2所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述换热盘管管列(23)的管体为铜材质的圆形螺旋纹管或不锈钢材质的圆形螺旋纹管。

6.根据权利要求1或2所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述传动部件(8)为传动齿轮；

所述传动装置(17)为传动链条或传动皮带；

所述驱动装置(15)采用电机；

所述转动控制器(16)采用电控制器，与所述驱动装置(15)电气连接。

7.根据权利要求1所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述转动控制器(16)控制所述驱动装置(15)驱动所述转轮式换热管列(12)以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定角度的方式如下：

该污水换热装置连续运行1天或1天以上，以所述转轮式换热管列(12)的第一、第二转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为水平轴，所述转动控制器(16)控制所述驱动装置(15)带动所述转轮式换热管列(12)以该转轮式换热管列(12)的竖向对称轴按顺时针或逆时针方向旋转，由垂直角度(29)转至θ角角度(28)，θ角为旋转角度，该旋转角度范围为80度至100度。

8.根据权利要求1所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述转动控制器(16)控制所述驱动装置(15)驱动所述转轮式换热管列(12)以其轴线按顺时针或逆时针方向旋转设定角度的方式如下：

该污水换热装置连续运行3天或3天以上，以所述转轮式换热管列(12)的第一、第二转轮式盘管框架22、24的框架圆心连线为水平轴，所述转动控制器(16)控制所述驱动装置(15)带动所述转轮式换热管列(12)以该转轮式换热管列(12)的竖向对称轴按顺时针或逆时针方向旋转，由垂直角度(29)转至θ角角度(28)，θ角为旋转角度，该旋转角度范围为170度至190度。

9.根据权利要求1所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述接水箱(6)的污水出口(18)所连接的排污管道向下倾斜设置，倾斜坡度不小于3％；

或者，还包括：污水排出泵19，设在所述接水箱(6)的污水出口(18)连接的所述排污管道上。

10.根据权利要求1、7或8所述的能自清洁与抑垢的污水换热装置，其特征在于，所述驱动装置(15)采用转轮；

所述转动控制器(16)采用扳手，连接在所述驱动装置(15)上。