申请日2017.06.13
公开(公告)日2017.08.04
IPC分类号F28D7/16; F28F9/24; F28F19/04; F28F19/00; F28G1/08
摘要
本发明公开了一种污水换热器。其包括壳体和换热管束，其特征是：壳体的一端设有固定管板和固定清水封头，壳体的另一端设有可拆卸管板和可拆卸清水封头，换热管束的其中一端与固定管板焊接或胀接，换热管束的另一端通过橡胶密封圈与可拆卸管板密封连接，固定清水封头内设有隔板将固定清水封头内的空间分隔为两部分，固定清水封头上对应于由隔板所形成的两部分空间分别设有清水入口和清水出口，壳体上设有污水入口和污水出口，壳体内设有上下两块可沿换热管束外表面移动的活动管板，其中位于换热器上半部分的换热管束自上部的活动管板穿过，位于换热器下半部分的换热管束自下部的活动管板穿过，两块活动管板由与其连接的动力机构驱动其移动。
摘要附图
权利要求书
1.一种污水换热器，包括壳体(1)和设置在壳体(1)内的换热管束(10)，其特征是：所述壳体(1)的一端设有固定管板(11)和固定清水封头(2)，所述壳体(1)的另一端设有可拆卸管板(12)和可拆卸清水封头(3)，所述固定管板(11)与所述壳体(1)焊接连接，所述固定清水封头(2)与所述固定管板(11)焊接连接，所述换热管束(10)的其中一端与所述固定管板(11)焊接或胀接，所述可拆卸管板(12)与所述壳体(1)可拆卸连接，所述换热管束(10)的另一端通过橡胶密封圈与所述可拆卸管板(12)可拆卸地密封连接，所述可拆卸管板(12)与所述可拆卸清水封头(3)之间采用法兰连接，所述固定清水封头(2)内设有隔板(8)将所述固定清水封头(2)内的空间分隔为两部分，所述固定清水封头(2)上对应于由隔板(8)所形成的两部分空间分别设有清水入口(6)和清水出口(7)，所述壳体(1)上设有污水入口(4)和污水出口(5)，所述壳体(1)内设有上下两块可沿换热管束(10)外表面移动的活动管板(9)，其中位于换热器上半部分的换热管束(10)自上部的活动管板(9)穿过，位于换热器下半部分的换热管束(10)自下部的活动管板(9)穿过，两块活动管板(9)由与其连接的动力机构驱动其移动。
2.根据权利要求1所述的污水换热器，其特征是：正常换热时，其中的一块活动管板(9)位于距固定管板(11)三分之一换热器长度处，另一块活动管板(9)位于距可拆卸管板(12)三分之一换热器长度处。
3.根据权利要求1所述的污水换热器，其特征是：所述换热管束(10)为长直碳钢管，其外表面喷涂有聚四氟乙烯层。
4.根据权利要求1所述的污水换热器，其特征是：所述活动管板(9)由设置在外侧的两片不锈钢管板(91)及夹在两片不锈钢管板(91)之间的橡胶垫片(92)通过螺栓连接组成。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的污水换热器，其特征是：所述动力机构包括设置在换热器外部的电机(15)、与电机(15)连接的转轴(17)、设置在所述转轴(17)上的两个转轮(16)、牵引绳(19)、支撑转轮(20)，所述转轮(16)与所述支撑转轮(20)分别设置在换热器的轴向两端，所述牵引绳(19)经所述支撑转轮(20)导向后分别穿过换热器内的上部的换热管束和下部的换热管束，所述牵引绳(19)的两端分别缠绕在两个所述转轮(16)上且缠绕方向相反，两块活动管板(9)对应连接在所述牵引绳(19)上。
6.根据权利要求5所述的污水换热器，其特征是：所述牵引绳(19)穿过固定清水封头(2)和固定管板(11)之间的区域设置有两根套管，所述牵引绳(19)穿过可拆卸清水封头(3)和可拆卸管板(12)之间的区域也设置有两根套管，所述牵引绳(19)通过所述套管穿入/穿出换热器。
7.根据权利要求6所述的污水换热器，其特征是：所述套管内设有柔性密封材料。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的污水换热器，其特征是：所述壳体(1)内表面喷涂有防锈漆或聚四氟乙烯。
说明书
一种污水换热器
技术领域
本发明涉及一种污水换热器，属于换热设备技术领域。
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。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，对国家的节能减排战略意义重大。
污水换热器是实现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，影响换热器持续稳定换热。
因此，污水换热器的设计必须考虑其换热面污垢的清洗，以保持其良好的换热效率。实现污水换热器在线清洗，不停机清洗，不拆卸清洗是污水换热器设计者优先考虑的问题。如何实现快速、方便、高效、低成本的清洗是污水换热器的一个关键性的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现快速、方便、高效、低成本的清洗和污水的高效持续的换热的污水换热器。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种污水换热器，包括壳体和设置在壳体内的换热管束，其特征是：所述壳体的一端设有固定管板和固定清水封头，所述壳体的另一端设有可拆卸管板和可拆卸清水封头，所述固定管板与所述壳体焊接连接，所述固定清水封头与所述固定管板焊接连接，所述换热管束的其中一端与所述固定管板焊接或胀接，所述可拆卸管板与所述壳体可拆卸连接，所述换热管束的另一端通过橡胶密封圈与所述可拆卸管板可拆卸地密封连接，所述可拆卸管板与所述可拆卸清水封头之间采用法兰连接，所述固定清水封头内设有隔板将所述固定清水封头内的空间分隔为两部分，所述固定清水封头上对应于由隔板所形成的两部分空间分别设有清水入口和清水出口，所述壳体上设有污水入口和污水出口，所述壳体内设有上下两块可沿换热管束外表面移动的活动管板，其中位于换热器上半部分的换热管束自上部的活动管板穿过，位于换热器下半部分的换热管束自下部的活动管板穿过，两块活动管板由与其连接的动力机构驱动其移动。
本发明中，污水自污水入口进入换热器，流经换热管束的外部，自污水出口流出，清水自清水入口进入固定清水封头，并通过由隔板隔出的部分换热管束流入可拆卸清水封头，并流经由隔板隔出的另一部分换热管束，由清水出口流出，从而完成热交换。换热器内的两块活动管板在正常换热时，可起到正常管板的作用，可以起到导流和延长污水流经路线、延长污水与换热管冲刷换热的作用。当换热管束表面积垢需要清洗时，通过驱动机构可驱动两块活动管板沿换热管束移动，通过活动管板的移动将换热管束外表面的污垢摩擦去除，从而达到清洗换热管束表面污垢提高换热效率的目的。当换热器内的活动管板需要更换时，将可拆卸清水封头打开，将可拆卸管板移除，即可将活动管板取出。重新活动管板后，再重新安装，换热器即可开始高效率的工作。
进一步的，为提高换热效率，正常换热时，其中的一块活动管板位于距固定管板三分之一换热器长度处，另一块活动管板位于距可拆卸管板三分之一换热器长度处。两块活动管板可以对污水流经路线进行导流，有效延长污水流经路线，提高污水与换热管束之间的换热作用。
进一步的，所述换热管束为长直碳钢管，其外表面喷涂有聚四氟乙烯层。通过在换热管束外部设置聚四氟乙烯层，污垢不易粘附在换热管束上，且比较光滑便于活动管板的移动，利于污垢的清除，而且聚四氟乙烯层可提高换热管束的耐腐蚀性。
进一步的，所述活动管板由设置在外侧的两片不锈钢管板及夹在两片不锈钢管板之间的橡胶垫片通过螺栓连接组成。采用组合式结构便于易损件的更换，橡胶垫片与换热管外表面接触，通过往复运动将粘附在换热管外表面的污垢通过摩擦去除，并且采用橡胶件不易损伤换热管。
进一步的，所述动力机构包括设置在换热器外部的电机、与电机连接的转轴、设置在所述转轴上的两个转轮、牵引绳、支撑转轮，所述转轮与所述支撑转轮分别设置在换热器的轴向两端，所述牵引绳经所述支撑转轮导向后分别穿过换热器内的上部的换热管束和下部的换热管束，所述牵引绳的两端分别缠绕在两个所述转轮上且缠绕方向相反，两块活动管板对应连接在所述牵引绳上。通过电机转动可带动转轴上的两个转轮转动，转轮带动牵引绳，牵引绳拉动上下两块活动管板一起移动，实现活动管板在换热管束上的左右移动。
进一步的，为防止污水进入清水，所述牵引绳穿过固定清水封头和固定管板之间的区域设置有两根套管，所述牵引绳穿过可拆卸清水封头和可拆卸管板之间的区域也设置有两根套管，所述牵引绳通过所述套管穿入/穿出换热器。
进一步的，所述套管内设有柔性密封材料。通过在套管内设置柔性密封材料，可使得牵引绳在运动过程中污水不泄漏或者很少的泄漏。
进一步的，所述壳体内表面喷涂有防锈漆或聚四氟乙烯。通过喷涂防锈漆或聚四氟乙烯可提高换热器壳体的防腐蚀性。
本发明的有益效果是：本发明通过在换热管束外设置活动管板，通过使活动管板在换热管束外表面移动，将换热管外表面的污垢通过摩擦去除，可实现污水换热器的快速、方便、高效、低成本的清洗，保证了换热器的换热效果，可以实现免拆卸清洗且清洗方便，清洗效率高，能保证换热器能长期稳定工作，始终可以保持较高的换热效率;本发明中所设置的两块活动管板，在正常换热时，可作为常规的管板，起到常规管板的导流作用，可延长污水流动的路径，增加换热的时间，提高换热效率;本发明的换热器的一端采用可拆卸式设计，当活动管板需要维修时，可以通过拆卸封头及管板对换热器内的活动管板进行维修更换;本发明通过在换热管外部喷涂聚四氟乙烯层，增强了换热管的抗腐蚀的能力，且聚四氟乙烯具有不粘附特点，污垢不易在换热管上积存，且聚四氟乙烯层光滑有利于活动管板的左右运动，同时，采用聚四氟乙烯层后换热管可以采用碳钢管，能代替不锈钢管，从而降低换热器造价。
