[發明專利]螺旋流道式污水換熱器

無效

• 申請號: 201110144880.6
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN102798302A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 李金峰;李偉;尚德敏;李玉祥
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工大金濤科技股份有限公司
• 主分類號: F28D7/02
• 分類號: F28D7/02;F28F9/00;F28F19/00;F28F21/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本發明涉及熱交換設備，特別是涉及螺旋流道式污水換熱器。

背景技術

利用城市污水作為冷熱源對建筑進行采暖空調，可以直接減少其他短缺能源的消耗，同時還可以達到廢物利用的目的，是資源再生利用、發展循環經濟、建設節約型社會、友好環境的重要措施。

污水源熱泵依靠熱泵機組內部制冷劑的物態循環變化，冬季從污水中吸收熱量經熱泵機組升溫后對建筑供熱，夏季通過熱泵機組把建筑物中的熱量傳遞給污水從而實現供冷。污水替代了冷卻塔，具有高效節能、綠色環保、安全可靠、一機多用等突出優點。

利用污水源熱泵實現城市廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術，符合可持續發展、建設資源節約型、環境友好型社會的要求。在擴大城市污水利用范圍、拓展城市污水治理效益方面具有深遠意義。

解決包括污水在內的惡劣水質，對換熱設備及管路的堵塞與結垢，實現持續和穩定地換熱，是一個世界性技術難題。

利用污水作為熱泵冷熱源的技術關鍵在于：實現污水的高效連續換熱。

一種并非徹底的解決方法是，在城市污水和熱泵之間，設置污水過濾裝置和污水換熱器，熱泵從污水中吸收熱量，或向污水中釋放熱量。交換能量后的污水，從回水管，返回到城市污水的排放系統中。

在污水換熱器前設置的污水過濾裝置，其過濾孔不可能很小，否則污水過濾裝置很快就被堵塞。這樣的污水過濾裝置可以解決污水換熱器的堵塞問題，但污水中的細小粘性雜質，不斷地在污水換熱器內部沉降，在換熱板表面沉積，結垢，使換熱板熱阻增大。

推動污水流動的動力是污水泵。基于同樣的原因，為了防止堵塞，污水泵內的污水流道也必須寬大，這就使得污水泵能提供的污水壓頭很有限。或為了提供足夠的污水壓頭，污水泵不得不采用大功率大體積，這就提高了投資和運營費用。

由于污水的性質，污水換熱器不可能做得很緊湊，必須采用大空間，長流程。為了保證換熱量，污水在換熱器內，不得不流過很多行程，很多次地往返。每一次改變流程，改變方向，都有流水對器壁的激烈撞擊，使污水流動的阻力大大增加，同時，在流動的轉折處，很容易積垢，產生堵塞。至今，還沒有一種這樣的污水換熱器：污水流動順暢，沒有轉折，沒有死角，流動阻力小，不易積垢。

上述有關污水換熱器的背景技術，在以下專著中有詳細描述：

1、趙軍，戴傳山主編，地源熱泵技術與建筑節能應用，北京：中國建筑工業出版社，2009。

2、(美)沙拉，塞庫利克著，程林譯，換熱器設計技術，北京：機械工業出版社，2010。

發明內容

本發明給出一種螺旋流道式污水換熱器。

它的結構包括：筒體、污水流道和清水流道；污水流道和清水流道在筒體內上下相間設置，有共同的間壁，污水和清水通過間壁換熱，污水和清水分別在流道內相互逆向流動，其特征在于：所述污水流道和清水流道在筒體內的走向是雙頭圓柱螺旋形。

所述筒體，它是螺旋流道式污水換熱器的外殼，呈圓柱形，豎立放置，筒體用碳鋼板做成；筒體外表面上，有污水進口、污水出口、清水進口、清水出口。

所述污水流道，它包括：污水進口、內壁、間壁和污水出口；筒體內污水管道的橫切面為矩形，它由內壁、筒體和上下間壁圍成；污水從換熱器頂部的污水進口進入，在污水管道內，沿著筒狀螺旋線，由上向下流動，最后到達換熱器底部的污水出口；污水管道采用碳鋼板做成，對污水管道的內表面，做防腐處理。

所述清水流道，它包括：清水進口、內壁、間壁和清水出口；筒體內清水管道的橫切面為矩形，它由內壁、筒體和上下間壁圍成；清水從換熱器底部的清水進口進入，在清水管道內，沿著筒狀螺旋線，由下向上流動，最后到達換熱器頂部的清水出口；清水管道采用鋼板做成，對清水管道的內表面，要做防腐處理。

本發明的優點是：

它適用于污水換熱，雖然它的流道也很長，但污水流道的換向是連續的，漸進的，不存在污水對器壁局部的激烈撞擊，因而流動阻力較小，流動速度可以較快，換熱效果好，而污水泵不必采用很大的功率。由于污水流動順暢，沒有轉折，沒有死角，所以不易積垢。

附圖說明

圖1是本發明螺旋流道式污水換熱器實施例的基本原理圖；

圖2是本發明螺旋流道式污水換熱器實施例的結構圖；

圖3是本發明螺旋流道式污水換熱器實施例的外形圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步詳細描述。

圖1給出了本發明螺旋流道式污水換熱器實施例的基本原理圖。