專(zhuān)利名稱(chēng)：具有快速除污功能的干式管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干式管殼式換熱器。
技術(shù)背景目前，污水源熱泵發(fā)展迅速，但由于污水軟垢的影響，使得應(yīng)用于污水源 熱泵機(jī)組的換熱器類(lèi)型受到很大限制。污水源熱泵的換熱問(wèn)題一直不能很好的 解決(海水、湖水、河水熱泵也存在同樣的問(wèn)題)，提高污水換熱器的換熱效 率是污水源熱泵研制需解決的問(wèn)題之一 (引自黃國(guó)琦.城市污水源熱泵的開(kāi) 發(fā)和應(yīng)用.流體機(jī)械，2005， 33 (6): 77 .)。在污水換熱器中，管殼式換熱器 占有很大優(yōu)勢(shì)，但目前管殼式系統(tǒng)中污水均走管程，由于污水側(cè)為兩相流動(dòng)與 換熱，因此存在阻塞與換熱特性等問(wèn)題，目前還基于間接利用(引自吳榮華，孫德興，馬廣興.城市原生污水冷熱源水參數(shù)特性與應(yīng)用方法評(píng)價(jià).可再生能源.2005-5.總第123亂)。有個(gè)別利用污水與制冷劑直接換熱的污水換熱器，但 其形式為滿(mǎn)液式，設(shè)備龐大，只適合于制冷量大的場(chǎng)合?？偨Y(jié)起來(lái)，目前的污 水源熱泵機(jī)組存在以下缺點(diǎn) 一、污水在換熱管內(nèi)流動(dòng)，容易阻塞管道，蒸發(fā)溫度過(guò)低時(shí)污水在換熱管內(nèi)結(jié)冰也會(huì)阻塞換熱管道，而采用高流速?zèng)_污又大大超出經(jīng)濟(jì)可行范圍，如專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN 101122452A
公開(kāi)日為2008年2月 13曰、名稱(chēng)為《管殼換熱器換熱管束高壓頭強(qiáng)力輪替沖洗除污方法與裝置》 的發(fā)明專(zhuān)利就存在上述問(wèn)題。二、應(yīng)用于污水源熱泵的管殼式換熱器大多采用 間接式換熱，傳熱溫差小，所需換熱面積大(引自吳榮華，孫德興，馬廣興. 城市原生污水冷熱源水參數(shù)特性與應(yīng)用方法評(píng)價(jià))。三、個(gè)別利用直接換熱的 管殼式污水換熱器均采用滿(mǎn)液式，對(duì)于滿(mǎn)液式蒸發(fā)器來(lái)說(shuō)，制冷劑的充注量較大，對(duì)于價(jià)格昂貴制冷劑來(lái)說(shuō)造價(jià)太高，回流不好(引自陸亞俊，馬最良， 姚楊.空調(diào)工程中的制冷技術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.1997,第91頁(yè))，且只適 用于大型場(chǎng)合，應(yīng)用范圍小，不靈活。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為解決采用污水-水換熱形式，污水走管程，換熱管道易 阻塞，傳熱溫差小，所需換熱面積大及采用污水與制冷劑換熱形式，目前還只能使用滿(mǎn)液式，制冷劑的充注量大，設(shè)備龐大、造價(jià)高，只適合于制冷量大的 場(chǎng)合的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種具有快速除污功能的干式管殼式換熱器。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的干式管殼式換熱器由 殼體、蛇形換熱管束、多個(gè)中間隔板、兩個(gè)堵頭隔板、轉(zhuǎn)軸、密封軸承、分液器和儲(chǔ)汽罐組成；所述殼體由換熱腔體、第一管板和第二管板組成，所述換熱 腔體位于第一管板和第二管板之間且與第一管板和第二管板連接，換熱腔體的 頂端側(cè)壁和底端側(cè)壁上分別設(shè)有污水進(jìn)水口和污水出水口 ，所述兩個(gè)堵頭隔板 設(shè)置在換熱腔體內(nèi)的兩端，兩個(gè)堵頭隔板之間的換熱腔體內(nèi)沿軸向設(shè)置有多個(gè) 中間隔板，兩個(gè)堵頭隔板與多個(gè)中間隔板上下交替設(shè)置，所述每個(gè)中間隔板由 兩個(gè)夾板和膠皮墊組成，所述膠皮墊位于兩個(gè)夾板的中間且三者可拆卸連接， 所述每個(gè)堵頭隔板由兩個(gè)堵頭夾板和膠皮墊組成，所述膠皮墊位于兩個(gè)堵頭夾 板的中間且三者可拆卸連接，所述蛇形換熱管束穿過(guò)兩個(gè)堵頭隔板和多個(gè)中間 隔板分別裝在第一管板和第二管板上，每個(gè)蛇形換熱管的上端管口分別與分液 器連通，每個(gè)蛇形換熱管的下端管口分別與儲(chǔ)汽罐連通，蛇形換熱管束插裝在 第一管板和第二管板上，所述轉(zhuǎn)軸的側(cè)壁上設(shè)有外螺紋，轉(zhuǎn)軸的一端穿過(guò)第一 管板、兩個(gè)堵頭隔板上的螺紋孔和多個(gè)中間隔板上的螺紋孔裝在第二管板上， 轉(zhuǎn)軸與兩個(gè)堵頭隔板和多個(gè)中間隔板螺紋連接，轉(zhuǎn)軸與第一管板之間裝有密封 軸承。本發(fā)明的有益效果是 一、在殼體內(nèi)除垢，不用拆裝換熱器，使得部件使 用壽命加長(zhǎng)。二、本發(fā)明具有自動(dòng)清洗的功能，可省去傳統(tǒng)的污水換熱器人工 除污這一既臟又累的人工勞動(dòng)，節(jié)省費(fèi)用。三、可大大縮短除污耗時(shí)，除污時(shí) 不用停機(jī)，設(shè)備的使用效率大大提高。四、制冷劑走管程，污水走殼程，打破 了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中污水走管程、循環(huán)水或制冷劑走殼程的觀(guān)念，減小了換熱器與環(huán) 境溫差，降低了熱(冷)量的損失。五、制冷劑的充注量很少，使用成本降低。 六、污水是在蛇形換熱管外流動(dòng)，即使因蒸發(fā)溫度過(guò)低而在蛇形換熱管外結(jié)冰, 也只是影響傳熱效果，且無(wú)脹裂傳熱危害。此外，由于氟利昂蒸汽在蛇形換熱 管內(nèi)具有較大的流速，可將潤(rùn)滑油帶回壓縮機(jī)中。七、本發(fā)明打破了常規(guī)的污 水走管程的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了干式殼管式換熱器在污水源熱泵中的應(yīng)用，大大 提高了換熱器的效率。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的右 視圖，圖4是圖1的A-A剖視圖，圖5是中間隔板3的主視圖，圖6是圖5 的B部放大圖，圖7是圖5的左視圖，圖8是堵頭隔板4的主視圖，圖9是 圖8的左視圖，圖10是具體實(shí)施方式
五的結(jié)構(gòu)示意圖，圖11是具體實(shí)施方式
六的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1~圖9說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的千式管 殼式換熱器由殼體l、蛇形換熱管束2、多個(gè)中間隔板3、兩個(gè)堵頭隔板4、轉(zhuǎn) 軸12、密封軸承18、分液器30和儲(chǔ)汽罐31組成；所述殼體1由換熱腔體5、 第一管板15和第二管板16組成，所述換熱腔體5位于第一管板15和第二管 板16之間且與第一管板15和第二管板16連接，換熱腔體5的頂端側(cè)壁和底 端側(cè)壁上分別設(shè)有污水進(jìn)水口 8和污水出水口 9，所述兩個(gè)堵頭隔板4設(shè)置在 換熱腔體5內(nèi)的兩端，兩個(gè)堵頭隔板4之間的換熱腔體5內(nèi)沿軸向設(shè)置有多個(gè) 中間隔板3，兩個(gè)堵頭隔板4與多個(gè)中間隔板3上下交替設(shè)置，所述每個(gè)中間 隔板3由兩個(gè)夾板10和膠皮墊11組成，所述膠皮墊11位于兩個(gè)夾板10的中 間且三者可拆卸連接，所述每個(gè)堵頭隔板4由兩個(gè)堵頭夾板13和膠皮墊14 組成，所述膠皮墊14位于兩個(gè)堵頭夾板13的中間且三者可拆卸連接，所述蛇 形換熱管束2穿過(guò)兩個(gè)堵頭隔板4和多個(gè)中間隔板3分別裝在第一管板15和 第二管板16上，每個(gè)蛇形換熱管32的上端管口分別與分液器30連通，每個(gè) 蛇形換熱管32的下端管口分別與儲(chǔ)汽罐31連通，蛇形換熱管束2插裝在第一 管板15和第二管板16上，所述轉(zhuǎn)軸12的側(cè)壁上設(shè)有外螺紋，轉(zhuǎn)軸12的一端 穿過(guò)第一管板15、兩個(gè)堵頭隔板4上的螺紋孔和多個(gè)中間隔板3上的螺紋孔 裝在第二管板16上，轉(zhuǎn)軸12與兩個(gè)堵頭隔板4和多個(gè)中間隔板3螺紋連接， 轉(zhuǎn)軸12與第一管板15之間裝有密封軸承18，每個(gè)蛇形換熱管32由銅管制成， 每個(gè)蛇形換熱管32由多個(gè)直管和多個(gè)彎管組成，安裝時(shí)，先將多個(gè)直管的兩 端插裝在第一管板15和第二管板16上，然后再用彎管將相鄰兩個(gè)直管的端部 焊接在一起，構(gòu)成蛇形換熱管32。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖l、圖5 圖9說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的膠 皮墊11上設(shè)有與穿過(guò)的蛇形換熱管32數(shù)量相同的管孔19，所述兩個(gè)夾板10 上位于膠皮墊11上的管孔19位置處設(shè)有換熱管穿入孔20,所述穿過(guò)膠皮墊 11的管孔19內(nèi)的蛇形換熱管32的外壁與膠皮墊11的管孔19的內(nèi)壁相接觸; 所述膠皮墊"上設(shè)有與穿過(guò)的蛇形換熱管32數(shù)量相同的管孔21，兩個(gè)堵頭夾板13上位于膠皮墊14的管孔21位置處設(shè)有蛇形換熱管穿入孔22，所述穿 過(guò)膠皮墊14的管孔21內(nèi)的蛇形換熱管32的外壁與膠皮墊14的管孔21的內(nèi) 壁相接觸，所述堵頭隔板4的小頭端33上設(shè)有多個(gè)污水通過(guò)孔23。如此設(shè)置， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)軸12的外 端設(shè)有手柄25。如此設(shè)置，方便轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí) 施方式一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)軸12的一 端通過(guò)轉(zhuǎn)軸支座27裝在第二管板16上。如此設(shè)置，便于轉(zhuǎn)軸12安裝定位。 其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖IO說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是將本發(fā)明的 干式管殼式換熱器40應(yīng)用到污水源熱泵中的一個(gè)實(shí)施例，污水與制冷劑直接 換熱，污水走殼程，制冷劑走管程，打破了常規(guī)的污水走管程的設(shè)計(jì)思路，實(shí) 現(xiàn)了干式殼管式換熱器40在污水源熱泵中的應(yīng)用。污水處理廠(chǎng)的二級(jí)出水由 水泵打入干式管殼式換熱器40中，與制冷劑進(jìn)行換熱。制冷劑在蛇形換熱管 32內(nèi)邊流動(dòng)邊相變，大大提高了干式管殼式換熱器40的效率。制冷劑與污水 換熱，在換熱過(guò)程中，定期進(jìn)行干式管殼式換熱器40內(nèi)的自動(dòng)除污。從干式 管殼式換熱器40中出來(lái)的制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)44 (膨脹閥43)后通過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)室 內(nèi)機(jī)46將熱量(冷量)傳遞給室內(nèi)空氣，達(dá)到空氣調(diào)節(jié)的作用，很好實(shí)現(xiàn)了 把污水作為冷熱源的目的。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖11說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是將本發(fā)明的 干式管殼式換熱器40應(yīng)用到污水源熱泵中的一個(gè)實(shí)施例，污水與制冷劑直接 換熱，污水走殼程，制冷劑走管程，打破了常規(guī)的污水走管程的設(shè)計(jì)思路，實(shí) 現(xiàn)了干式管殼式換熱器40在污水源熱泵中的應(yīng)用。污水處理廠(chǎng)的二級(jí)出水由 水泵打入干式管殼式換熱器40中，與制冷劑進(jìn)行換熱。制冷劑在蛇形換熱管 32內(nèi)邊流動(dòng)邊相變，大大提高了干式管殼式換熱器40的效率。制冷劑與污水 換熱，在換熱過(guò)程中，定期進(jìn)行干式管殼式換熱器40內(nèi)的自動(dòng)除污。從干式 管殼式換熱器40中出來(lái)的制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)44 (膨脹閥43)后在另一個(gè)現(xiàn)有的 板式換熱器47內(nèi)將熱量(冷量)傳遞給清水，以供生產(chǎn)使用，很好實(shí)現(xiàn)了把 污水作為冷熱源的目的。權(quán)利要求
1、一種具有快速除污功能的干式管殼式換熱器，所述干式管殼式換熱器由殼體(1)、蛇形換熱管束(2)、多個(gè)中間隔板(3)、兩個(gè)堵頭隔板(4)、轉(zhuǎn)軸(12)、密封軸承(18)、分液器(30)和儲(chǔ)汽罐(31)組成；其特征在于所述殼體(1)由換熱腔體(5)、第一管板(15)和第二管板(16)組成，所述換熱腔體(5)位于第一管板(15)和第二管板(16)之間且與第一管板(15)和第二管板(16)連接，換熱腔體(5)的頂端側(cè)壁和底端側(cè)壁上分別設(shè)有污水進(jìn)水口(8)和污水出水口(9)，所述兩個(gè)堵頭隔板(4)設(shè)置在換熱腔體(5)內(nèi)的兩端，兩個(gè)堵頭隔板(4)之間的換熱腔體(5)內(nèi)沿軸向設(shè)置有多個(gè)中間隔板(3)，兩個(gè)堵頭隔板(4)與多個(gè)中間隔板(3)上下交替設(shè)置，所述每個(gè)中間隔板(3)由兩個(gè)夾板(10)和膠皮墊(11)組成，所述膠皮墊(11)位于兩個(gè)夾板(10)的中間且三者可拆卸連接，所述每個(gè)堵頭隔板(4)由兩個(gè)堵頭夾板(13)和膠皮墊(14)組成，所述膠皮墊(14)位于兩個(gè)堵頭夾板(13)的中間且三者可拆卸連接，所述蛇形換熱管束(2)穿過(guò)兩個(gè)堵頭隔板(4)和多個(gè)中間隔板(3)分別裝在第一管板(15)和第二管板(16)上，每個(gè)蛇形換熱管(32)的上端管口分別與分液器(30)連通，每個(gè)蛇形換熱管(32)的下端管口分別與儲(chǔ)汽罐(31)連通，蛇形換熱管束(2)插裝在第一管板(15)和第二管板(16)上，所述轉(zhuǎn)軸(12)的側(cè)壁上設(shè)有外螺紋，轉(zhuǎn)軸(12)的一端穿過(guò)第一管板(15)、兩個(gè)堵頭隔板(4)上的螺紋孔和多個(gè)中間隔板(3)上的螺紋孔裝在第二管板(16)上，轉(zhuǎn)軸(12)與兩個(gè)堵頭隔板(4)和多個(gè)中間隔板(3)螺紋連接，轉(zhuǎn)軸(12)與第一管板(15)之間裝有密封軸承(18)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速除污功能的干式管殼式換熱器，其特征在于:所述膠皮墊(11)上設(shè)有與穿過(guò)的蛇形換熱管(32)數(shù)量相同的管 L(19)， 所述兩個(gè)夾板(10)上位于膠皮墊(11)上的管孔(19)位置處設(shè)有換熱管穿入孔 (20)，所述穿過(guò)膠皮墊(11)的管孔(19)內(nèi)的蛇形換熱管(32)的外壁與膠皮墊(11) 的管孔(1"的內(nèi)壁相接觸；所述膠皮對(duì)1勺上設(shè)有與穿過(guò)的蛇形換熱管(32)數(shù) 量相同的管孔(21)，兩個(gè)堵頭夾板(1"上位于膠皮對(duì)14)的管孔(21)位置處設(shè) 有蛇形換熱管穿入孔(22)，所述穿過(guò)膠皮墊(14)的管孔(21)內(nèi)的蛇形換熱管(32) 的外壁與膠皮墊(")的管孔(21)的內(nèi)壁相接觸，所述堵頭隔板(4)的小頭端(33) 上設(shè)有多個(gè)污水通過(guò)孔(23)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速除污功能的干式管殼式換熱器，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(12)的外端設(shè)有手柄(25)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速除污功能的干式管殼式換熱器，其特 征在于所述轉(zhuǎn)軸(12)的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸支座(27)裝在第二管板(16)上。
全文摘要
具有快速除污功能的干式管殼式換熱器，它涉及一種干式管殼式換熱器。針對(duì)污水-水換熱形式，污水走管程，換熱管道易阻塞，傳熱溫差小，所需換熱面積大及污水與制冷劑換熱形式，制冷劑的充注量大，只適合于制冷量大的場(chǎng)合問(wèn)題。兩個(gè)堵頭隔板設(shè)置在換熱腔體內(nèi)，兩個(gè)堵頭隔板之間設(shè)置有多個(gè)與其上下交替設(shè)置的中間隔板，蛇形換熱管束穿過(guò)兩個(gè)堵頭隔板和多個(gè)中間隔板分別裝在第一、二管板上，每個(gè)蛇形換熱管的上端管口分別與分液器連通，下端管口分別與儲(chǔ)汽罐連通，轉(zhuǎn)軸的一端穿過(guò)第一管板、兩個(gè)堵頭隔板和多個(gè)中間隔板裝在第二管板上，轉(zhuǎn)軸與兩個(gè)堵頭隔板和多個(gè)中間隔板螺紋連接。本發(fā)明具有換熱管道不易阻塞，傳熱溫差大，所需換熱面積小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B39/00GK101324388SQ20081013680
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者楊 姚, 姜益強(qiáng), 朝 沈, 馬最良 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)