[發明專利]殼管式聲空化污水換熱器

無效

• 申請號: 200810011001.0
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101373120A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 張吉禮;馬良棟
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28G7/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于換熱器除污及強化換熱技術領域，涉及一種殼管式聲空化污水換熱器。

背景技術

近年來，我國在城市原生污水熱能利用技術上取得了重大的突破，但由于原始污水水質的特殊性，換熱設備堵塞及除污問題始終沒有得到很好地解決。基于目前的技術，常用的污水換熱設備有殼管式換熱器和浸泡式換熱器。浸泡式換熱器由于換熱方式為自然對流，換熱效率低，導致在相同負荷條件下，設備換熱面積大，設備成本高；同時污水在換熱池內水流速度低，在換熱器長時間運行后，換熱池中將淤積污物，并且換熱管外側還容易結垢，因此對換熱池中污物的清洗及換熱管外側的污垢清刷工作量較大。而對于殼管式換熱器而言，一般地，在換熱器的換熱管內流動的介質是污水，因此在換熱器長時間運行后，將在換熱器換熱管內淤積污物和結垢，這不僅增加了系統和設備的阻力，增加水泵的能耗，而且增加了換熱器的污垢熱阻，導致傳熱系數下降，并且需要對設備進行定期除污和清洗。超聲波清洗技術具有清洗徹底、操作安全、節約能源、工作效率高和清洗成本低的特點，特別適用于結構復雜部件的表面清洗。殼管式超聲波空化除污污水換熱器就是利用超聲空化作用對污水換熱器進行自動除污清洗，從而實現提高換熱效率、降低設備運行成本的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種殼管式聲空化污水換熱器，克服換熱器內表面沉積污垢和污水中纖維物質、固體顆粒等對換熱管束的堵塞。

本發明的技術方案是該污水換熱器包括超聲波換能器和超聲波振板組成的超聲波發生裝置、換熱器殼體、導流板、弓形折流板、換熱管束、分程隔板等。

超聲波發生裝置安裝在換熱器右封頭和左封頭上，其固定裝置采用點接觸方式，并且在左右封頭上設有接線孔與浸沒在污水中的超聲波發生裝置相連；換熱管束焊接在管板上；弓形折流板焊接在換熱器殼體上；分程隔板焊接在右封頭和管板上；污水進口和污水出口焊接在換熱器右封頭上，與焊接在換熱器殼體上的換熱管內介質進口和換熱管內介質出口相對布置，使污水流動方向與管內介質流動方向相反。

換熱器殼體內側可以根據需要安裝超聲波發生裝置。

超聲波振板的結構形式可以根據換熱器的結構進行多樣化設計，如矩形、圓形和半圓形等，其超生發射方式為面發射。

換熱管束順排或交差排列在換熱器殼體內，換熱管束外表面既可以是光滑管道，也可以是翅片管；內表面既可以光管，也可以是螺紋管。

換熱器的殼程和管程既可以為單程形式，也可以采用分程隔板使其分別為多程形式。

本發明殼管式聲空化污水換熱器的污水入口和出口可以在換熱器的同側，也可以在換熱器的兩側。

本發明的效果和益處是利用超聲波空化技術，一方面可以清除換熱管內表的污垢和堵塞物，破碎污水中的部分纖維物質和固體顆粒，可以大量減少污物在換熱管內的沉積，徹底解決了目前殼管式換熱器的堵塞和除污的問題，同時在超聲波沖擊波的作用下，加強污水在換熱管內的擾動和湍動，有利于提高換熱系數，達到強化換熱的目的。本發明可以實現換熱過程的連續穩定的運行，換熱器結構簡單、操作安全、易于加工、便于維護和維修，具有工作效率高和清洗更徹底的顯著特點，可以在供熱、制冷、石油和化工等領域廣泛使用。

附圖說明

附圖1為殼管式超聲波空化除污污水換熱器的內部結構示意圖

附圖2為殼管式超聲波空化除污污水換熱器的左側圖。

附圖3為殼管式超聲波空化除污污水換熱器的A-A剖面圖。

附圖4為殼管式超聲波空化除污污水換熱器的B-B剖面圖。

附圖5為殼管式超聲波空化除污污水換熱器的C-C剖面圖

附圖6為殼管式超聲波空化除污污水換熱器的D-D剖面圖

圖中：1?超聲波換能器，2?超聲波振板，3?固定裝置，4?接線孔，5?右封頭，????????6?換熱器殼體，7?左封頭，8?導流板，9?弓形折流板、10?換熱管束，????????11?污水進口，12?污水出口，13?換熱管內介質進口，?????????14?換熱管內介質出口，15?分程隔板，16?管板，B-B?剖面位置，????????C-C?剖面位置，D-D?剖面位置，A-A?剖面位置。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施例。

實施例：

實現本發明時，由超聲波換能器1和超聲波振板2構成的超聲波振蕩發生裝置由固定裝置(3)連接在換熱器的左封頭7和右封頭5上，超聲波振蕩發生裝置浸泡在污水中，超聲發射方式為面發射；超聲波振板結構根據換熱器封頭形式既可以為圓形，也可以是半圓形等；換熱管束10焊接在管板16上，其排列形式順排或叉排；換熱管束外表10外表面既可以是光管，也可以是翅片管等；內表面既可以光管，也可以是螺紋管等；弓形折流板9焊接在換熱器殼體6上；導流板8焊接在管板16上，分程隔板15焊接在封頭和管板16上；污水進口11和污水出口12可以在換熱器的同側，也可以在換熱器的兩側。