CN106403664A - 一种宽流道污水换热器 - Google Patents

Abstract

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，所述多个换热板的均包括污水入口端、平板换热区和污水出口端。所述换热板采用污水入口端高于污水出口端的倾斜布置方式，污水从位于上一级换热板与箱体壁面形成的开口处流入下一级。最上方的换热板的清水流道与所述清水出口连接，最下方的换热板的污水出口端清水流道与所述清水入口连接。清水在每一级换热板的上下换热表面之间的空腔内流动，箱体外表面设置人工清洗孔。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。

Description

一种宽流道污水换热器

一、技术领域

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。

二、背景技术

城市污水与工业废水是良好的低品位的可再生能源，可作为污水源热泵的冷热源，为建筑物供热、制冷。回收蕴藏于城市污水与工业废水的热量，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，对国家的节能减排的意义重大。

污水换热器是实现城市污水热量利用的关键设备。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。

而现有的污水换热系统采用将污水或工业废水做过滤处理，在污水换热器前设置的污水过滤装置，其过滤孔不可能很小，否则污水过滤装置很快就被堵塞。这样的污水过滤装置可以解决污水换热器的堵塞问题，但污水中的细小粘性杂质，可以通过污水过滤装置，进入污水换热器，不断地在污水换热器内部沉降，在换热板表面沉积，结垢，使换热板表面热阻增大，换热器总体性能很快就变坏。

本发明提出了一种宽流道污水换热器，污水从换热器上部沿着各级换热面逐级向下流动，换热面是倾斜的平面，污水流道为宽流道，不存在脏堵问题，不易结垢，而且可以实现免拆卸清洗。清洁水自下而上与污水逆流换热。本发明克服了污水换热器的易结垢，难清洗，易堵塞的难题，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

本发明目的是提供一种宽流道污水换热器，能实现免拆卸清洗，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。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种宽流道污水换热器，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污水流入端与箱体焊接，污水流出端的末端与箱体壁面间形成开口，所述每一个换热板均采用污水入口端高于污水出口端的倾斜布置方式，相邻的两个换热板中，污水从位于上一级的换热板的污水流出端开口处流入下一级换热板的污水入口端，所述多个换热板中位于最上方的换热板的污水入口端清水流道连接口与所述清水出口连接，位于最下方的换热板的污水出口端的清水流道连接口与所述清水入口连接。清水在每一级换热板的下换热表面之间的空腔内流动，每一级清水流道通过设置在箱体外面的连接管与上一级清水流道相连。在箱体外表面设置人工清洗孔，便于采用高压水力清洗实现换热面的高效率清洗。

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。

优选的，所述每一个换热板的上表面均采用不锈钢材料。

优选的，所述箱体采用不锈钢材料。

优选的，所述污水入口安装有三通。

本发明的优点是：

1，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；

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，从而清洗周期长；

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。

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。换热器运行一段时间后，可以打开箱体侧壁上的人工清洗口，采用高压水力清洗，实现比较高效彻底的清洗。

5，换热器由不锈钢制成，具有防腐蚀的特性；

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，换热系数高，可以实现免拆卸清洗且清洗方便，清洗效率高。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

图1是污水换热器的原理图。

图2是污水换热器工作过程中污水流动方向示意图。

图3是污水换热器工作过程中清水流动方向示意图。

图4是污水换热器使用的换热板的结构示意图。

图5是污水换热器的立体图。

图中，1是箱体，2是换热板，3是三通，4是污水入口，5是污水出口，6是清水入口，7是清水出口，8是清水流道，9是人工清洗口，10是清水流道层间连接管(位于箱体外部)。

五、具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明提供的污水换热器的原理图，其包括箱体1和多个换热板2，多个换热板2将箱体1分隔成多层，箱体1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。每个换热板上下两个换热面之间的空腔是清水流道8。箱体1的外表面上设有人工清洗口9。

如图2所示，工作过程中，污水从位于箱体1上部的污水入口4进入污水换热器，沿倾斜的换热板2自上而下流动，经过换热板2污水流道的末端开口处，流入下一级换热板，直至最终经过位于箱体1下部的污水出口5流出污水换热器。

如图3所示，工作过程中，清水从位于箱体1下部的清水入口6进入污水换热器换热板2上下换热面之间的清水流道，自下而上依次经过每个换热板2，最终经过位于箱体1上部的清水出口7流出污水换热器；上下两个清水流道通过设在箱体外部的连接管10实现连通。

图4给出了换热板2的结构示意图。2包括污水入口端21、污水出口端22、平板换热区23和相邻换热板清水流道连接口24。入口端21与箱体焊接，出口端22不与箱体连接，与箱体壁面形成开口，便于污水流入下一级换热板。换热板采用倾斜布置的方式，入口端21高于出口端22。污水从上一级换热板的出口端与箱体壁面间的开口向下流入下一级换热板的入口端21。所有换热板中，位于最上方的换热板的入口端21的清水流道连接口与清水出口7连接，位于最下方的换热板的出口端22的清水流道连接口与清水入口6连接。换热板中间的清水流道通过清水流道连接口24与位于箱体外的连接管10相连。

图5给出了换热器的立体图，从图中可以清楚地看出换热器的整体结构。

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。

由于换热板2的上表面与箱体1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1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。

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。也可以通过设置在箱体1上的人工清洗口，利用高压水枪清洗换热面，能获得很好的清洗效果。

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。

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。

Claims (6)

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污水入口端、平板换热区和污水出口端。所述出口端与箱体内壁形成开口，污水从此开口处向下流，

所述每一个换热板均采用污水入口端高于污水出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，

所述每一个换热板均包括上下两个换热面，上下两个换热面之间的空腔是清水流道，

所述多个换热板中位于最上方的换热板的清水流道与所述清水出口连接，位于最下方的换热板的清水流道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，所述清水流道之间通过设在箱体外面的清水流道层间连接管连通。

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，外表面设有人工清洗口。

6.所述污水入口安装有三通。