[發明專利]換熱管、換熱系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610363802.8
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436107B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 馮留建
• 申請（專利權）人: 北京天誠同創電氣有限公司
• 主分類號: F28F1/08
• 分類號: F28F1/08;F28D7/00;F28F27/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;劉奕晴

本發明提供一種換熱管、換熱系統及其控制方法。該換熱管包括換熱管體和設置在換熱管體內并向換熱管體內凸出的湍流凸起。通過在換熱管體內設置湍流凸起可以增加流經換熱管內流體湍流度，增加縱向剪切力，提高污垢清潔效果，實現換熱管的自清潔。

技術領域

本發明涉及流體輸送技術領域，尤其涉及一種換熱管、換熱系統及其控制方法。

背景技術

隨著經濟的發展，資源的需求量急劇增加，環境污染日趨嚴重，嚴重影響了人們的生活和經濟的持續發展。為了解決以上問題，我國提出了一系列的節能減排措施，其中污水資源的開發利用是其中一項重要措施。

污水廢熱被公認為是一種具有較高回收和利用價值的清潔能源，且污水排放熱約占城市總排放量的10％-16％，利用熱泵對污水廢熱進行回收，來滿足建筑供熱或工業、企業的用熱要求，是一項既節能又環保的技術，它的利用能夠節約部分高品位能源(如煤、石油、天然氣等)，實現污水廢熱的循環利用，減少廢熱排放，提高能源的利用效率，降低CO2、NOx、SOx及粉塵等污染物的發生量，因此利用熱泵對污水廢熱進行回收利用，具有顯著的節能、經濟和環保效益；據統計污水廢熱回收熱泵熱水系統的年運行費用僅為燃煤鍋爐的30％，是燃氣鍋爐的25％左右。

但與其他廢熱熱源不同，由于污水水質惡劣，污水廢熱利用困難，據統計約90％以上的換熱器都存在著不同程度的污垢問題，換熱器運行過程中污垢可帶來很多負面影響，如增加熱阻和壓力降、影響換熱、增加初投資和運行費用。

按照污水利用的方式污水源系統可分為直接利用方式和間接利用方式。直接利用方式是通過污水與制冷劑之間經換熱器壁面直接換熱；間接利用方式是通過污水與中間介質通過換熱器避免換熱，中間介質在于制冷劑通過換熱器壁面換熱。

對比直接利用方式與間接式利用方式可以發現，直接式利用方式相對于間接式利用方式省去了中間介質環節，換熱效率更高，投資更小，運行費用低等優點。

污水源熱泵換熱系統實現無堵塞連續高效換熱，是利用污水作為熱泵冷熱源技術的關鍵，但由于直接式利用方式對熱泵機組的蒸發器和冷凝器改造較大，而間接式利用方式由于不同污水直接接觸，目前應用較為廣泛。

對于污水換熱器的直接式利用方式有很多，但由于污水的粘性較大且易沉積、結垢，盡管換熱器的設計及制造工藝很成熟，但是污水換熱器的直接利用方式，至今還沒有得到有效解決。

發明內容

本發明的實施例提供一種換熱管、換熱系統及其控制方法，以解決管內容易沉積污垢的問題。

為達到上述目的，本發明的實施例提供一種換熱管，其包括換熱管體和設置在換熱管體內并向換熱管體內凸出的湍流凸起。

進一步地，沿換熱管體的周向，換熱管體的內壁上設置有至少一列凸起列，凸起列包括至少一個湍流凸起。

進一步地，凸起列包括多個湍流凸起，凸起列的多個湍流凸起沿換熱管體的長度方向依次間隔設置。

進一步地，湍流凸起的橫截面形狀為圓形或橢圓形，和/或在湍流凸起的沿流體的流動方向的兩側設置有過渡凸起，過渡凸起與湍流凸起的相切連接。

根據本發明的另一方面，提供一種換熱系統，其包括換熱器，換熱器具有殼體、設置在殼體內的至少一個換熱管、以及設置在殼體上的第一熱源接口、第二熱源接口、第一介質連接口和第二介質連接口，第一熱源接口及第二熱源接口與換熱管連通，換熱管為上述的換熱管。

進一步地，換熱系統還包括：第一熱源輸送管及第一連接支路，第一熱源輸送管連接在第一熱源接口上，第一連接支路連接在第二熱源接口上，熱源進管選擇性連通第一熱源輸送管或第一連接支路；第二熱源輸送管及第二連接支路，第二熱源輸送管連接在第二熱源接口上，第二連接支路連接在第一熱源接口上，熱源出管選擇性連通第二熱源輸送管或第二連接支路；第一介質輸送管，連接在第一介質連接口上；第二介質輸送管，連接在第二介質連接口上。