[發明專利]一種智能控制除垢的污水換熱器

無效

• 申請號: 201410565811.6
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104344747A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 張哲;梁媛媛;劉向嬌;張麗;劉慧玲
• 申請（專利權）人: 南陽師范學院
• 主分類號: F28D1/06
• 分類號: F28D1/06;F28F1/12;F28G7/00
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

技術領域

本發明屬于換熱器領域，尤其涉及一種智能除垢的污水換熱器。

背景技術

城市污水(生活污水、生產廢水、雨水等)，夏季溫度為18-26℃，冬季溫度為8-18℃，PH值一般為6-8，城市污水的數量非常巨大，在我們生產、生活、居住環境周圍分布很廣，其中含有非常多的低溫熱能，完全可以提取回收和再利用，不應白白丟棄掉。但是由于污水中存在的多種酸、堿、鹽離子和其他有機雜質，在高熱狀態下很容易在其內壁形成結垢，垢層越積越厚，使熱交換效率大大降低，對熱能造成很大浪費。另外，結垢對熱交換器的安全生產造成嚴重威脅。所以必須定期對熱交換器和管道進行除垢。目前普遍采用的方法是人工或化學清洗。化學清洗是在循環和冷卻水中加入化學試劑，通過化學反應將污垢剝離。這種方法的缺點是：①造成循環、冷卻水的二次污染，②清洗成本高。人工清洗更是費工費時，且效率低下。

發明內容

本發明在于克服上述技術中存在的不足之處，提供一種智能除垢換熱效率高的污水高效換熱器。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種污水換熱器，所述換熱器包括殼體和和設置在殼體內的換熱管；所述換熱管包括彎管部分和直管部分，所述直管部分互相平行，所述彎管將相鄰的直管部分連通起來以形成連通的一排蛇形管，所述直管部分為翅片管；所述換熱器還包括自動防垢裝置，所述自動防垢裝置包括主機、換能器，主機通過電線與換能器相連，換能器是磁致伸縮換能器，換能器內部的傳導桿上方安裝有磁致伸縮組件，傳導桿的外部包覆有屏蔽裝置，換能器置于屏蔽外殼的外部并與磁化器相連，永磁鐵通過固定裝置設于屏蔽外殼的內部，磁化器固定在換熱器殼體的外壁上。

優選的，自動防垢裝置包括控制系統和污垢厚度檢測部分，厚度檢測部分檢測換熱器殼體內部的結垢的厚度，并將檢測的數值送到控制系統，控制系統根據檢測的數據自動控制主機產生不同的超音頻脈沖信號。

優選的，例如當檢測到低于第一厚度的時候，不啟動主機，當檢測高于第一厚度但是低于第二厚度的時候，啟動主機，進行防垢工作，當檢測到超過第二厚度時候，進行除垢工作。

優選的，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管的中心軸線的第一平面鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設置第二連接片，第一連接片和第二連接片為直線型金屬板；第一翅片、第三翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行；

所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片長度與基管的長度相同，均為H，上述四者的關系滿足如下公式：

Sin(A/2)＝a×ln(L/R)+b

H/L＝c×ln(Sin(A/2))-d

其中，A單位為角度，60°<A<130°,

Ln為對數函數；

L的尺寸為mm，27mm<L<50mm,

R的單位為mm，25mm<R<40mm,

H的單位為mm，400mm<H<1800mm,

10<H/L<55,0.7<L/R<2.5,

a、b、c、d為系數，a的范圍為0.18-0.20，b的范圍為0.60-0.70,c的范圍為-150<c<-140，d的范圍為10-12。

作為優選，其中a為0.188,b為0.65，c為-147，d為11。

與現有技術相比較，本發明的換熱器具有如下的優點：

1)本發明提供了一種新的污水換熱器，而且因為換熱器可以布置更多的吸熱翅片，因此具有很好的吸熱效果，使得換熱器的結構緊湊。

2)創造性的將封閉式翅片管應用于污水換熱器，屬于專用發明，即將空氣對流的翅片管應用于污水管殼式換熱器，并取得了很好的吸熱效果。

3)本發明通過多次試驗，得到一個污水換熱器的最優的換熱器翅片管優化結果，并且通過試驗進行了驗證，從而證明了結果的準確性。