一種采用復(fù)合換熱面的污水換熱器及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用復(fù)合換熱面的污水換熱器及其系統(tǒng)，該裝置應(yīng)用于直接與原生污水進(jìn)行熱交換的污水源專用熱栗，污水源熱栗是以城市原生污水作為低位冷熱源，對(duì)建筑物進(jìn)行供暖、供冷的主要設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，尋找和利用新的可再生能源是解決能源緊張的一種有效途徑，開(kāi)發(fā)利用城市原生污水作為熱栗低位冷熱源，為建筑物供暖、供冷具有重要的節(jié)能與環(huán)保價(jià)值，對(duì)緩解能源消耗緊張、減輕環(huán)境污染具有重要意義。但原生污水中含有大量的污雜物以及纖維和毛發(fā)，如不經(jīng)過(guò)任何處理的情況下，直接進(jìn)入熱交換設(shè)備進(jìn)行換熱，很容易堵塞熱交換設(shè)備，無(wú)法正常運(yùn)行。
[0003]另外，如果采用間接換熱系統(tǒng)，即原生污水進(jìn)入換熱器與清水熱交換，再由清水進(jìn)入常規(guī)的熱栗機(jī)組進(jìn)行熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原生污水的利用，這種系統(tǒng)增加了中間換熱環(huán)節(jié)，夏季進(jìn)入熱栗機(jī)組的清水溫度要比原生污水溫度高出5°C左右，冬季進(jìn)入熱栗機(jī)組的清水溫度要比原生污水溫度低出5°C左右，與原生污水直接進(jìn)熱栗機(jī)組進(jìn)行比較，系統(tǒng)的效率相對(duì)較低。還有，采用中間換熱系統(tǒng)，增加了中間換熱設(shè)備的投資，增加了安裝成本，增加了機(jī)房的面積。
[0004]有些殼管式污水換熱器采用換熱管與換熱管并排排列形成換熱平面，多個(gè)管口焊接一根總管，如果單個(gè)換熱管泄漏時(shí)，維修比較麻煩，另外，管與管并排排列時(shí)，管與管之間的密封也很難達(dá)到不泄漏要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決原生污水直接進(jìn)蒸發(fā)器或冷凝器容易堵塞、中間換熱影響熱栗機(jī)組的效率及蒸發(fā)器、殼管式污水換熱器維修比較麻煩，管與管并排排列時(shí)，密封不嚴(yán)，本發(fā)明提供了一種復(fù)合換熱面的污水換熱器及其系統(tǒng)。
[0006]應(yīng)用原理:
[0007]1、如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，本發(fā)明的采用復(fù)合換熱面的污水換熱器由殼體、檢修門、前管箱、氣態(tài)工質(zhì)出口、液態(tài)工質(zhì)進(jìn)口、液態(tài)工質(zhì)出口、氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)口、污水進(jìn)水口、把手、污水出水口、后管箱、復(fù)合換熱面、波紋薄板、換熱管、污水通道隔板、污水換熱通道、工質(zhì)隔板、隔板上開(kāi)口、隔板下開(kāi)口、前管板、后管板組成，換熱管與波紋薄板組合成復(fù)合換熱面，復(fù)合換熱面與復(fù)合換熱面間距為3-5cm，垂直于換熱管長(zhǎng)度方向交錯(cuò)排列，換熱管兩端分別與前管板、后管板進(jìn)行脹接，污水通道隔板沿著換熱管長(zhǎng)度方向，將復(fù)合換熱面分隔成N個(gè)區(qū)間，與殼體、檢修門組成封閉空間，形成污水換熱通道；前管箱與前管板配合，后管箱與后管板配合，由工質(zhì)隔板將換熱管隔成N個(gè)流程，形成工質(zhì)換熱通道。
[0008]2、如圖1、圖2、圖3所示，每?jī)蓚€(gè)相臨的換熱區(qū)間，在殼體外側(cè)設(shè)有污水換熱通道檢修門，主要對(duì)污水換熱通道進(jìn)行維護(hù)。
[0009]3、采用復(fù)合換熱面的污水換熱器內(nèi)工質(zhì)與污水換熱流程為:
[0010]工質(zhì)換熱流程:如圖4、圖5、圖6、圖8所示，制熱時(shí)，液態(tài)工質(zhì)出口、氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)口由外設(shè)閥門封閉，液態(tài)工質(zhì)由液態(tài)工質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入，工質(zhì)隔板將換熱管分隔成N個(gè)流程，液態(tài)工質(zhì)由底部進(jìn)入換熱管，自下而上往返換熱，液態(tài)工質(zhì)吸收熱量后變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)，最終由氣態(tài)工質(zhì)出口離開(kāi)換熱器；制冷時(shí)，液態(tài)工質(zhì)進(jìn)口、氣態(tài)工質(zhì)出口由外設(shè)閥門封閉，氣態(tài)工質(zhì)由氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入，工質(zhì)隔板將換熱管分隔成N個(gè)流程，氣態(tài)工質(zhì)由頂部進(jìn)入換熱管，自上而下往返換熱，氣態(tài)工質(zhì)放出熱量后變?yōu)橐簯B(tài)工質(zhì)，最終由液態(tài)工質(zhì)出口離開(kāi)換熱器。
[0011]污水換熱流程:如圖4、圖5、圖6、圖8所示，原生污水由污水進(jìn)水口進(jìn)入，在污水通道隔板分隔的第一個(gè)區(qū)域內(nèi)，自上而下垂直于換熱管長(zhǎng)度方向往返流動(dòng)換熱，到底部后，由隔板下開(kāi)口進(jìn)入第二個(gè)區(qū)域內(nèi)，自下而上垂直于換熱管長(zhǎng)度方向往返流動(dòng)換熱，到頂部后，沿隔板上開(kāi)口進(jìn)入第三個(gè)區(qū)域內(nèi)，自上而下垂直于換熱管長(zhǎng)度方向往返流動(dòng)換熱，到底部后，由隔板下開(kāi)口進(jìn)入第N個(gè)區(qū)域內(nèi)，最后從污水出水口離開(kāi)換熱器。
[0012]4、如圖7所示，N根換熱管并排排列，換熱管與換熱管之間間隙由波紋薄板往復(fù)繞換熱管進(jìn)行密封，換熱管與波紋薄板組合后形成復(fù)合換熱面。
[0013]5、如圖11所示，本發(fā)明的原生污水源熱栗系統(tǒng)由壓縮機(jī)、油分離器、采用復(fù)合換熱面的污水換熱器、清水換熱器、電子膨脹閥、切換閥1、切換閥2、切換閥3、切換閥4、切換閥5、切換閥6、切換閥7、切換閥8組成，制熱工況時(shí)，切換閥1、切換閥4、切換閥5、切換閥8關(guān)閉，切換閥2、切換閥3、切換閥6、切換閥7開(kāi)啟，工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的氣體后經(jīng)油分離器過(guò)濾后，由切換閥3進(jìn)入清水換熱器換熱后冷凝，冷凝后的工質(zhì)經(jīng)切換閥7和電子膨脹閥節(jié)流后，由切換閥6進(jìn)入采用復(fù)合換熱面的污水換熱器與污水進(jìn)行換熱，換熱后蒸發(fā)由切換閥2進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，實(shí)現(xiàn)循環(huán)；制冷工況時(shí)，切換閥1、切換閥4、切換閥5、切換閥8開(kāi)啟，切換閥2、切換閥3、切換閥6、切換閥7關(guān)閉，工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的氣體后經(jīng)油分離器過(guò)濾后，由切換閥1進(jìn)入采用復(fù)合換熱面的污水換熱器后冷凝，冷凝后的工質(zhì)經(jīng)切換閥5和電子膨脹閥節(jié)流后，由切換閥8進(jìn)入清水換熱器與清水進(jìn)行換熱，換熱后蒸發(fā)由切換閥4進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器正面圖
[0015]圖2-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器側(cè)面圖
[0016]圖3-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器軸側(cè)圖
[0017]圖4-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器A-A剖面圖
[0018]圖5-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器B-B剖面圖
[0019]圖6-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器C-C剖面圖
[0020]圖7-圖6的I處示意圖
[0021]圖8-本發(fā)明采用復(fù)合換熱面的污水換熱器D-D剖面圖
[0022]圖9-波紋薄板軸測(cè)圖
[0023]圖10-波紋薄板側(cè)面圖
[0024]圖11-污水源熱栗系統(tǒng)示意圖
[0025]附圖圖面說(shuō)明
[0026]圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10，1-殼體；2_檢修門；3-前管箱；4_氣態(tài)工質(zhì)出口 ；5_液態(tài)工質(zhì)進(jìn)口 ；6_液態(tài)工質(zhì)出口 ；7_氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)口 ；8_污水進(jìn)水口 ；9_把手；10-污水出水口 ；11_后管箱；12-復(fù)合換熱面；13-波紋薄板；14-換熱管；15-污水通道隔板；16-污水換熱通道；17-工質(zhì)隔板；18-隔板上開(kāi)口 ； 19-隔板下開(kāi)口 ；20-前管板；21_后管板。
[0027]圖11，22-壓縮機(jī)；23_油分離器；24_采用復(fù)合換熱面的污水換熱器；25_清水換熱器；26_電子膨脹閥；27_切換閥1 ;28_切換閥2 ;29_切換閥3 ;30_切換閥4 ;31_切換閥5 ;32_切換閥6 ;33_切換閥7 ;34_切換閥8。
【具體實(shí)施方式】
[0028]1、如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，本發(fā)明的采用復(fù)合換熱面的污水換熱器由殼體(1)、檢修門(2)、前管箱(3)、氣態(tài)工質(zhì)出口(4)、液態(tài)工質(zhì)進(jìn)口
(5)、液態(tài)工質(zhì)出口(6)、氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)口(7)、污水進(jìn)水口(8)、把手(9)、污水出水口(10)、后管箱(11)、復(fù)合換熱面(12)、波紋薄板(13)、換熱管(14)、污水通道隔板(15)、污水換熱通道(16)、工質(zhì)隔板(17)、隔板上開(kāi)口(18)、隔板下開(kāi)口(19)、前管板(20)、后管板(21)組成，換熱管(14)與波紋薄板(13)組合成復(fù)合換熱面(12)，復(fù)合換熱面(12)與復(fù)合換熱面(12)間距為3-5cm，垂直于換熱管(14)長(zhǎng)度方向交錯(cuò)排列，換熱管(14)兩端分別與前管板
(20)、后管板(21)進(jìn)行脹接，污水通道隔板(15)沿著換熱管(14)長(zhǎng)度方向，將復(fù)合換熱面
(12)分隔成N個(gè)區(qū)間，與殼體(1)、檢修門(2)組成封閉空間，形成污水換熱通道(16);前管箱⑶與前管板(20)配合，后管箱(11)與后管板(21)配合，由工質(zhì)隔板(17)將換熱管(14)隔成N個(gè)流程，形成工質(zhì)換熱通道。
[0029]2、如圖1、圖2、圖3所示，每?jī)蓚€(gè)相臨的換熱區(qū)間，在殼體(1)外側(cè)設(shè)有污水換熱通道(16)檢修門(2)，主要對(duì)污水換熱通道(16)進(jìn)行維護(hù)。
[0030]3、采用復(fù)合換熱面的污水換熱器內(nèi)工質(zhì)