一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置的製作方法

2023-07-23 22:00:26 1

專利名稱：一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用熱泵技術提取汙水或地表水中的冷熱量時汙水或地表水與清水的換熱裝置，屬於能源技術領域。
背景技術：
採用熱泵技術提取低品位可再生清潔能源中的冷熱量為建築物供熱與空調，是建築節能減排的有效途徑之一，其節能幅度可達45%以上。這些低位可再生清潔冷熱源包括大氣、土壤、地下水、地表水、城市汙水等等，利用這些冷熱能源時，一方面需要因地制宜地加以利用，另一方面需要有效解決一些共性與關鍵技術問題。關於汙水和地表水冷熱源，需要解決的關鍵問題是雜質堵塞和提高換熱效率問題，如不妥善處理，則運行時換熱設備的流量急劇下降，以及換熱設備的效率大幅度降低，造成換熱設備嚴重達不到使用要求。為解決堵塞問題，有兩種技術方案可以實現第一種技術方案是在換熱設備前加設防堵裝置，先過濾再換熱，例如發明專利公開號為CN1474125A
公開日為2004年2月11日、名稱為「城市汙水冷熱源的應用方法和裝置」以及發明專利公開號為CN 1920447A
公開日為2007年2月28日、名稱為「汙水及地表水源熱泵無阻塞壓力平衡防阻裝置及其系統」等等；第二種技術方案是加大換熱設備的過流斷面，使含雜質的汙水或地表水直接進入換熱設備，雜質順利地通過，稱之為「疏導型換熱」。關於第二種「疏導型換熱」涉及到的相關專利及其主要缺陷如下I、本申請發明人開發的發明專利公開號為CN 101149233A
公開日為2008年3月26日、名稱為「汙水或地表水源熱泵流道式換熱系統」；實用新型專利授權公告號為CN201096463Y、授權公告日為2008年8月6日、名稱為「汙水及地表水冷熱源單流道殼板式換熱裝置」;發明專利公開號為CN101893395A
公開日為2010年11月24日以及名稱為「城市汙水源熱泵系統過流式換熱裝置」，上述專利的換熱面採用了平板結構(內設拉筋)，其主要缺陷為承壓能力低、受壓變形，焊接點漏水後很難修復。2、發明專利公開號為CN 101598507A
公開日為2009年12月9日、名稱為「單層
扁管全隔離汙水管殼換熱裝置」，換熱管採用扁管結構，其主要缺陷同樣是承壓能力低、受壓變形。3、發明專利公開號為CN 102226656A
公開日為2011年10月26日、名稱為「一種汙水箱式換熱器」，同樣採用了板式結構，其主要缺陷同樣是承壓能力低、受壓變形。4、發明專利申請公開號為CN 102519276A
公開日為2012年6月27日、名稱為「汙水源熱泵系統汙水自清潔換熱裝置」，換熱面是在平板層結構上加設導流板，面臨的問題仍然是承壓能力低、受壓變形。5、實用新型專利授權公告號為CN 202329308U、授權公告日為2012年07月11日、名稱為「汙水換熱器」，換熱面採用了平板和窩狀板片對結構，主要缺陷同樣是承壓能力低、受壓變形。6、發明專利申請公開號為CN 102288053A
公開日為2011年12月21日、名稱為「一種殼管式汙水換熱器」，換熱管採用了圓管管排結構，其主要缺陷是管和管之間存在漏水間隙，大量雜質將積存在相鄰兩管之間，影響換熱。7、發明專利申請公開號為CN 102620485A
公開日為2012年8月I日、名稱為「汙水等冷熱源流體與製冷劑熱交換用可拆卸的板式換熱器」，其換熱面採用板片對或整體成形的整張板片。採用板片對結構時，兩個板片對疊放一起，需要焊接，其主要缺陷是焊接點採用碰焊方式，焊接點不僅是起連接作用，還需要承受巨大的拉應力，一旦局部某焊點開焊，則會造成該點周邊開焊，最終會導致板片對分離，無法修復；採用整體鑄造成形的整張板片，因板片整體結構尺寸大，受鑄造工藝限制，很難實現板片的整體鑄造成形。

發明內容
本發明的目的是提供一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，為解決現有汙 水換熱裝置的換熱面採用平板式或板片對焊接結構和工藝時，拉筋或焊接點需要承受巨大的拉應力，一旦局部某焊點開焊，最終會導致板片對分離，無法修復，以及採用整體鑄造成形的整張板片時，因板片整體結構尺寸大，難以實現板片的整體鑄造成形和成本過高，而採用圓管時兩管之間為弧縫，極難焊接且易傷管材等問題。實現上述目的，本發明的技術方案是一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，所述的換熱裝置包括殼體、四個清水封頭、多層換熱管、四個管板及兩個汙水或地表水封頭,殼體底部設有汙水或地表水進口或出口，殼體頂部設有汙水或地表水出口或進口，四個清水封頭分別是兩個第一清水封頭和兩個第二清水封頭，每層換熱管包括兩組換熱管，每組換熱管包括多根正方形管，每根正方形管為設有兩個直角彎的U形換熱管，U形換熱管的管口呈菱形設置，每組換熱管中的多根U形換熱管依次並列相套設置，且相鄰兩根U形換熱管的相鄰稜邊焊接，每層換熱管中的兩組U形換熱管呈H形設置，且該兩組U形換熱管的相鄰稜邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體內，且傾斜方向一致設置，殼體的兩端分別與所對應的汙水或地表水封頭可拆卸密封連接，多層換熱管與殼體之間的空間由上至下分別設有多個第一換熱區域和多個第二換熱區域，多個第一換熱區域和多個第二換熱區域交替且部分重合設置，殼體上設有四個門口，四個門口與多層換熱管中的四組管口一一對應設置，多層換熱管中的四組管口與四個管板一一對應並固連，四個管板對應固定在四個門口處，殼體外的頂部設有清水進水或出水通道，殼體外的底部設有清水出水或進水通道，清水進水或出水通道上設有清水進口或出口，清水出水或進水通道上設有清水出口或進口，兩個第一清水封頭相對於殼體的中心線對稱設置，並置於相應的門口處，兩個第一清水封頭與清水進水或出水通道相鄰設置，兩個第一清水封頭分別與殼體可拆卸密封連接，兩個第一清水封頭與所對應的管板之間圍成的腔室由上至下分隔成N個清水腔室單元一，兩個第二清水封頭相對於殼體的中心線對稱設置，並置於相應的門口處，兩個第二清水封頭與清水出水或進水通道相鄰設置，兩個第二清水封頭分別與殼體可拆卸密封連接，兩個第二清水封頭與所對應的管板之間圍成的腔室由下至上分隔成N個清水腔室單元二，設定位於最上端的清水腔室單元一為第一清水腔室單元一，位於最下端的清水腔室單元一為第N清水腔室單元一，位於最上端的清水腔室單元二為第一清水腔室單元二，位於最下端的清水腔室單元二為第N清水腔室單元二，N= 3 13，第一清水腔室單元一通過相通的換熱管與第一清水腔室單元二相通，第一清水腔室單元二通過相通的換熱管與第二清水腔室單元一相通，第二清水腔室單元一通過相通的換熱管與第二清水腔室單元二相通，以此類推至第N清水腔室單元一通過相通的換熱管與第N清水腔室單元二相通，清水進水或出水通道與位於最上端的第一清水腔室單元一相通，清水出水或進水通道與位於最下端的第N清水腔室單元二相連通。所述的傾斜固定在殼體內的多層換熱管與水平面夾角為α，0° < α <15°。所述的殼體的兩端各設置有一個殼體連接法蘭，每個汙水或地表水封頭的端面上各設有一個封頭連接法蘭，殼體連接法蘭與封頭 連接法蘭之間設有封頭密封圈，殼體的兩端與相對應的汙水或地表水封頭之間分別通過殼體連接法蘭、封頭密封圈及封頭連接法蘭可拆卸密封連接。所述的第一清水封頭及第二清水封頭端面上分別設有清水封頭法蘭，與第一清水封頭及第二清水封頭相對應的門口上設有門口連接法蘭，清水封頭法蘭與門口連接法蘭之間設有門口密封圈，第一清水封頭與所對應的門口之間以及第二清水封頭與所對應的門口之間分別通過通過清水封頭法蘭、門口密封圈及門口連接法蘭可拆卸密封連接。多層換熱管的左端與相對應的汙水或地表水封頭之間的空間由上至下設有Q個汙水或地表水換向區域一，Q=6"26,汙水或地表水換向區域一與相對應的第一換熱區域相通；多層換熱管的右端與相對應的汙水或地表水封頭之間的空間由上至下設有Q個汙水或地表水換向區域二，汙水或地表水換向區域二與相對應的第二換熱區域相通，相鄰兩個汙水或地表水換向區域一之間及相鄰兩個汙水或地表水換向區域二之間分別通過隔腔板隔開；隔腔板由相對應設置的封頭隔板和換熱管隔板組成，每個汙水或地表水封頭與封頭隔板固連，換熱管隔板與所對應的換熱管固連。所述的換熱管隔板與相對應設置的封頭隔板二者的兩個相鄰側面上分別設有第一加強板條，兩個第一加強板條壓緊在設置在二者之間的封頭密封圈上。相鄰兩個清水腔室單元一之間以及相鄰兩個清水腔室單元二之間分別通過清水腔室分隔板隔開，清水腔室分隔板由相對應設置的第一清水隔板和第二清水隔板組成，第一清水封頭和第二清水封頭分別與第一清水隔板固連，每個管板與第二清水隔板固連。所述的第一清水隔板與相對應設置的第二清水隔板二者的兩個相鄰側面上分別設有第二加強板條，兩個第二加強板條壓緊在設置在二者之間的門口密封圈上。本發明相對於現有技術的區別及有益效果是(I)採取多根正方形管的管口呈菱形並列設置，相鄰兩根所述的正方形管的相鄰兩個稜邊焊接，無需再採取設拉筋或者板片對的碰焊，省去了大量的焊接工藝，解決了因大量焊接存在的漏水問題，保障了換熱裝置的可靠性；也不需要採取整體鑄造工藝，加工工藝簡單、成本顯著降低；(2)採用正方形管，四個稜邊(或面)受壓一致，承壓能力顯著提高，可達IMPa以上，而扁管、平板或板片對結構的長邊受壓能力低，短邊受壓能力高，受力不均勻，一般設計受壓能力低於O. 6MPa，且變形嚴重；(3)由於承壓能力明顯提高，可適當減少管材壁厚，同時不再有拉筋及其耗材，因此同樣的換熱面積至少可減少耗材20%以上；(4)多根正方形管並列設置後，在某一根管損壞時，可類似於管殼式換熱器，將該損壞的正方形管的兩個管口堵住即可，維修簡單方便，而採用平板式或板片對結構出現漏水後，必須對漏水點進行有效處理(很難處理)，無法採取堵塞的辦法；(5)每層換熱管與水平面的夾角大於0°，可有效緩解雜質在換熱面上的沉積，從而提聞傳熱係數10%以上；(6)公開號為CN 102288053A的發明專利申請採用圓管管排結構，兩並列圓管之間為一條弧縫，焊接難度極大且易傷管材(實際無法焊接)，本發明採用正方形管，兩並列正方管之間呈90°角設置，易焊接且可採取不咬邊焊接保障不傷管材。


圖I是本發明的換熱裝置的主視剖視圖；圖2是本發明的換熱裝置的俯視剖視圖；圖3是圖I的A-A剖視圖；·圖4是圖I的B-B剖視圖。圖中殼體I、U形換熱管2、管板3、汙水或地表水進口或出口 4、汙水或地表水出口或進口 5、汙水或地表水封頭6、第一清水封頭8、第二清水封頭9、第一換熱區域10、第二換熱區域U、管口 12、清水進水或出水通道13、清水出水或進水通道14、清水進口或出口15、清水出口或進口 16、清水腔室單元一 17、清水腔室單元二 18、殼體連接法蘭19、封頭連接法蘭20、封頭密封圈21、清水封頭法蘭22、門口連接法蘭23、門口密封圈24、換熱管隔板25、封頭隔板26、汙水或地表水換向區域一 27、汙水或地表水換向區域二 28、第一加強板條29、第一清水隔板30、第二清水隔板31、第二加強板條34、支腳35。
具體實施例方式具體實施方式
一如圖I-圖4所不,本實施方式的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，所述的換熱裝置包括殼體I、四個清水封頭、多層換熱管、四個管板3及兩個汙水或地表水封頭6,殼體I底部設有汙水或地表水進口或出口 4,殼體I頂部設有汙水或地表水出口或進口 5，四個清水封頭分別是兩個第一清水封頭8和兩個第二清水封頭9，每層換熱管包括兩組換熱管，每組換熱管包括多根正方形管，每根正方形管為設有兩個直角彎的U形換熱管2，U形換熱管2的管口 12呈菱形設置，每組換熱管中的多根U形換熱管2依次並列相套設置，且相鄰兩根U形換熱管2的相鄰稜邊焊接，每層換熱管中的兩組U形換熱管2呈H形設置，且該兩組U形換熱管2的相鄰稜邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體I內，採用焊接工藝固定，且傾斜方向一致設置，殼體I的兩端分別與所對應的汙水或地表水封頭6可拆卸密封連接(利用螺栓)，多層換熱管與殼體I之間的空間由上至下分別設有多個第一換熱區域10和多個第二換熱區域11，多個第一換熱區域10和多個第二換熱區域11交替且部分重合設置，殼體I上設有四個門口，四個門口與多層換熱管中的四組管口 12—一對應設置，多層換熱管中的四組管口 12與四個管板3—一對應並利用焊接工藝固連，四個管板3對應固定在四個門口處，殼體I外的頂部設有清水進水或出水通道13，殼體I外的底部設有清水出水或進水通道14，清水進水或出水通道13上設有清水進口或出口 15，清水出水或進水通道14上設有清水出口或進口 16，兩個第一清水封頭8相對於殼體I的中心線對稱設置，並置於相應的門口處，兩個第一清水封頭8與清水進水或出水通道13相鄰設置，兩個第一清水封頭8分別與殼體I可拆卸密封連接(利用螺栓)，兩個第一清水封頭8與所對應的管板3之間圍成的腔室由上至下分隔成N個清水腔室單元一 17，兩個第二清水封頭9相對於殼體I的中心線對稱設置，並置於相應的門口處，兩個第二清水封頭9與清水出水或進水通道14相鄰設置,兩個第二清水封頭9分別與殼體I可拆卸密封連接(利用螺栓)，兩個第二清水封頭9與所對應的管板3之間圍成的腔室由下至上分隔成N個清水腔室單元二 18，設定位於最上端的清水腔室單元一 17為第一清水腔室單元一，位於最下端的清水腔室單元一 17為第N清水腔室單元一,位於最上端的清水腔室單元二 18為第一清水腔室單元二，位於最下端的清水腔室單元二 18為第N清水腔室單元二，N = 3 13，第一清水腔室單元一通過相通的換熱管與第一清水腔室單元二相通，第一清水腔室單元二通過相通的換熱管與第二清水腔室單元一相通，第二清水腔室單元一通過相通的換熱管與第二清水腔室單元二相通，以此類推至第N清水腔室單元一通過相通的換熱管與第N清水腔室單元二相通，清水進水或出水通道13與位於最上端的第一清水腔室單元一相通，清水出水或進水通道14與位於最下端的第N清水腔室單元二相連通。殼體I外側面的底部設有兩個支腳35，用於支撐換熱裝置。
具體實施方式
二 如圖I所示，具體實施方式
一所述的一種汙水或地表水用疏導 型寬流道換熱裝置，所述的傾斜固定在殼體I內的N層換熱管與水平面的夾角為α，0°< α <15°。該實施方式的有益效果是可有效緩解雜質在換熱面上的沉積，從而提高傳熱係數10%以上。
具體實施方式
三如圖I所示，具體實施方式
一或二所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，所述的殼體I的兩端各設置有一個殼體連接法蘭19，每個汙水或地表水封頭6的端面上各設有一個封頭連接法蘭20，殼體連接法蘭19與封頭連接法蘭20之間設有封頭密封圈21，殼體I的兩端與相對應的汙水或地表水封頭6之間分別通過殼體連接法蘭19、封頭密封圈21及封頭連接法蘭20可拆卸密封連接(通過螺栓相連)。殼體I的兩端與兩個殼體連接法蘭19採用焊接工藝制為一體。汙水或地表水封頭6的端面與封頭連接法蘭20採用焊接工藝制為一體。該實施方式的優點是可以很容易地對汙水側進行人工清洗。
具體實施方式
四如圖3所示，具體實施方式
一或二所述的一種汙水或地表水用疏導寬流道換熱裝置，所述的第一清水封頭8及第二清水封頭9端面上分別設有清水封頭法蘭22，與第一清水封頭8及第二清水封頭9相對應的門口上設有門口連接法蘭23，清水封頭法蘭22與門口連接法蘭23之間設有門口密封圈24，第一清水封頭8與所對應的門口之間以及第二清水封頭9與所對應的門口之間分別通過通過清水封頭法蘭22、門口密封圈24及門口連接法蘭23可拆卸密封連接(通過螺栓相連)。第一清水封頭8的端面與清水封頭法蘭22之間及第二清水封頭9的端面與清水封頭法蘭22之間分別採用焊接工藝制為一體。該實施方式的優點是當某根換熱管漏水後，可以打開第一清水封頭8及第二清水封頭9將對應的管口堵上。
具體實施方式
五如圖I所不，具體實施方式
三所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，多層換熱管的左端與相對應的汙水或地表水封頭6之間的空間由上至下設有Q個汙水或地表水換向區域一 27，Q=6 26，汙水或地表水換向區域一 27與相對應的第一換熱區域10相通；多層換熱管的右端與相對應的汙水或地表水封頭6之間的空間由上至下設有Q個汙水或地表水換向區域二 28，汙水或地表水換向區域二 28與相對應的第二換熱區域11相通,相鄰兩個汙水或地表水換向區域一 27之間及相鄰兩個汙水或地表水換向區域二 28之間分別通過隔腔板隔開；隔腔板由相對應設置的封頭隔板26和換熱管隔板25組成，每個汙水或地表水封頭6與封頭隔板26採用焊接工藝固連，換熱管隔板25與所對應的換熱管採用焊接工藝固連。該實施方式的優點是保證了汙水或地表水側可以拆卸清洗，而且每個汙水或地表水封頭6具有足夠的承壓能力。
具體實施方式
六如圖I所示，具體實施方式
五所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，所述的換熱管隔板25與相對應設置的封頭隔板26 二者的兩個相鄰側面上分別設有第一加強板條29，換熱管隔板25與相對應設置的封頭隔板26採用焊接工藝固連，兩個第一加強板條29壓緊在設置在二者之間的封頭密封圈21上。該實施方式的優點是保證了汙水或地表水側密封的嚴密性。
具體實施方式
七如圖3及圖4所示，具體實施方式
四所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，相鄰兩個清水腔室單元一 17之間以及相鄰兩個清水腔室單元二18之間分別通過清水腔室分隔板隔開，清水腔室分隔板由相對應設置的第一清水隔板32 和第二清水隔板33組成，第一清水封頭8和第二清水封頭9分別與第一清水隔板32採用焊接工藝固連，每個管板3與第二清水隔板33採用焊接工藝固連。該實施方式的優點是保證了清水側可以拆卸堵管，而且每個汙水或地表水封頭6具有足夠的承壓能力。
具體實施方式
八如圖3及圖4所示，具體實施方式
七所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，所述的第一清水隔板30與相對應設置的第二清水隔板31 二者的兩個相鄰側面上分別設有第二加強板條34，第一清水隔板30與相對應設置的第二清水隔板31採用焊接工藝固連，兩個第二加強板條34壓緊在設置在二者之間的門口密封圈24上。該實施方式的優點是保證了清水側密封的嚴密性。實施例I :如圖I、圖3及圖4所示，多層換熱管由上至下依次定義為第一層換熱管至第M層換熱管，Μ=1(Γ50，位於最上端的清水腔室單元一 17與第一層換熱管和第二層換熱管相對應的管口 12相通，M層換熱管中除第一層換熱管和第二層換熱管外餘下的Μ-2層換熱管由上至下依次將每四層管熱管組合為一組換熱管，除位於最上端的清水腔室單元一 17外的其餘清水腔室單元一 17與所對應的一組換熱管相對應的管口 12相連通；位於最下端的清水腔室單元二 18與第M層換熱管及第M-I層換熱管相對應的管口 12相通，多層換熱管中除第M層換熱管及第M-I層換熱管外餘下的Μ-2層換熱管由下至上依次將每四層管熱管組合為一組換熱管，除位於最下端的清水腔室單元二 18外的其餘清水腔室單元二 18與所對應的一組換熱管相對應的管口 12相連通。實施例2 汙水或地表水在正方形管外流動，自上而下或自下而上，通過汙水或地表水換向區域一和汙水或地表水換向區域二換向左右來回流動；清水在正方形管內流動，與汙水或地表水的方向相反，自下而上或自上而下，通過清水腔室單元一和清水腔室單元二換向左右來回流動；兩者通過管壁換熱。每層正方形管之間的距離(最短距離)根據汙水或地表水的水質情況放大或縮小，每層正方形管之間的最短距離在l(T80mm之間，正方形管的邊長在l(T60mm之間，正方形管的長度在2飛米之間。工作原理
汙水或地表水從汙水或地表水進口或出口 4進入並流向汙水或地表水換向區域
一27，流動過程中與正方形管內清水換熱，經汙水或地表水換向區域一 27換向後再流向汙水或地表水換向區域二 28，流動過程中與正方形管內清水換熱，經汙水或地表水換向區域
二28換向後再流向下一個汙水或地表水換向區域一 27，如此左右來回流動，並最後從汙水或地表水出口或進口 5流出，汙水或地表水流動過程中始終與正方形管內清水換熱。清水則從清水進口或出口 15通過清水進水或出水通道13進入第一清水腔室單元一 17，從第一清水腔室單元一 17再流入正方形管內與管外汙水換熱，再從正方形管內流出到第一清水腔室單元二 18，並從該清水腔室單元二 18經正方形管內流向下一個清水腔室單元一 17，如此左右來回流動，並最後經清水出水或進水通道14從清水出口或進口 16流 出，清水流動過程中始終與正方形管外汙水或地表水換熱。其中，汙水或地表水可以反向流動，即從汙水或地表水出口或進口 5進入,從汙水或地表水進口或出口 4流出，此時清水則從清水出口或進口 16流入，從清水進口或出口 15流出。兩者反向流動換熱。
權利要求
1.一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，所述的換熱裝置包括殼體(I)、四個清水封頭、多層換熱管、四個管板(3)及兩個汙水或地表水封頭(6)，殼體(I)底部設有汙水或地表水進口或出口(4)，殼體(I)頂部設有汙水或地表水出口或進口(5)，四個清水封頭分別是兩個第一清水封頭(8)和兩個第二清水封頭(9)，其特徵是每層換熱管包括兩組換熱管，每組換熱管包括多根正方形管，每根正方形管為設有兩個直角彎的U形換熱管(2), U形換熱管(2)的管口( 12)呈菱形設置，每組換熱管中的多根U形換熱管(2)依次並列相套設置，且相鄰兩根U形換熱管(2)的相鄰稜邊焊接，每層換熱管中的兩組U形換熱管(2)呈H形設置，且該兩組U形換熱管(2)的相鄰稜邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體(I)內，且傾斜方向一致設置，殼體(I)的兩端分別與所對應的汙水或地表水封頭(6)可拆卸密封連接，多層換熱管與殼體(I)之間的空間由上至下分別設有多個第一換熱區域(10)和多個第二換熱區域(11)，多個第一換熱區域(10)和多個第二換熱區域(11)交替且部分重合設置，殼體(I)上設有四個門口，四個門口與多層換熱管中的四組管口(12)—一對應設置，多層換熱管中的四組管口(12)與四個管板(3) —一對應並固連，四個管板(3)對應固定在四個門口處，殼體(I)外的頂部設有清水進水或出水通道(13)，殼體(I)外的底部設有清水出水或進水通道(14),清水進水或出水通道(13)上設有清水進口或出口(15),清水出水或進水通道(14)上設有清水出口或進口(16)，兩個第一清水封頭(8)相對於殼體(I)的中心線對稱設置，並置於相應的門口處，兩個第一清水封頭(8)與清水進水或出水通道(13)相鄰設置，兩個第一清水封頭(8)分別與殼體(I)可拆卸密封連接,兩個第一清水封頭(8)與所對應的管板(3)之間圍成的腔室由上至下分隔成N個清水腔室單元一(17)，兩個第二清水封頭(9)相對於殼體(I)的中心線對稱設置，並置於相應的門口處，兩個第二清水封頭(9)與清水出水或進水通道(14)相鄰設置，兩個第二清水封頭(9)分別與殼體(I)可拆卸密封連接，兩個第二清水封頭(9)與所對應的管板(3)之間圍成的腔室由下至上分隔成N個清水腔室單元二(18),設定位於最上端的清水腔室單元一(17)為第一清水腔室單元一，位於最下端的清水腔室單元一(17)為第N清水腔室單元一，位於最上端的清水腔室單元二(18)為第一清水腔室單元二，位於最下端的清水腔室單元二( 18)為第N清水腔室單元二，N=3^13,第一清水腔室單元一通過相通的換熱管與第一清水腔室單元二相通，第一清水腔室單元二通過相通的換熱管與第二清水腔室單元一相通，第二清水腔室單元一通過相通的換熱管與第二清水腔室單元二相通，以此類推至第N清水腔室單元一通過相通的換熱管與第N清水腔室單元二相通，清水進水或出水通道(13)與位於最上端第一清水腔室單元一相通，清水出水或進水通道(14)與位於最下端第N清水腔室單元二相連通。
2.如權利要求I所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是所述的傾斜固定在殼體(I)內的多層換熱管與水平面的夾角為α，0° < α <15°。
3.如權利要求I或2所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是所述的殼體(I)的兩端各設置有一個殼體連接法蘭(19)，每個汙水或地表水封頭(6)的端面上各設有一個封頭連接法蘭(20)，殼體連接法蘭(19)與封頭連接法蘭(20)之間設有封頭密封圈(21)，殼體(I)的兩端與相對應的汙水或地表水封頭(6)之間分別通過殼體連接法蘭(19)、封頭密封圈(21)及封頭連接法蘭(20)可拆卸密封連接。
4.如權利要求I或2所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是所述的第一清水封頭(8)及第二清水封頭(9)端面上分別設有清水封頭法蘭(22)，與第一清水封頭(8 )及第二清水封頭(9 )相對應的門口上設有門口連接法蘭(23 )，清水封頭法蘭(22 )與門口連接法蘭(23 )之間設有門口密封圈(24 )，第一清水封頭(8 )與所對應的門口之間以及第二清水封頭(9)與所對應的門口之間分別通過通過清水封頭法蘭(22)、門口密封圈(24)及門口連接法蘭(23)可拆卸密封連接。
5.如權利要求3所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是多層換熱管的左端與相對應的汙水或地表水封頭(6)之間的空間由上至下設有Q個汙水或地表水換向區域一(27)，Q=6^26,汙水或地表水換向區域一(27)與相對應的第一換熱區域(10)相通；多層換熱管的右端與相對應的汙水或地表水封頭(6)之間的空間由上至下設有Q個汙水或地表水換向區域二(28)，汙水或地表水換向區域二( 28)與相對應的第二換熱區域(11)相通，相鄰兩個汙水或地表水換向區域一(27)之間及相鄰兩個汙水或地表水換向區域二(28)之間分別通過隔腔板隔開；隔腔板由相對應設置的封頭隔板(26)和換熱管隔板(25)組成，每個汙水或地表水封頭(6)與封頭隔板(26)固連，換熱管隔板(25)與所對應換熱管固連。
6.如權利要求5所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是所述的換熱管隔板(25)與相對應設置的封頭隔板(26) 二者的兩個相鄰側面上分別設有第一加強板條(29 )，兩個第一加強板條(29 )壓緊在設置在二者之間的封頭密封圈(21)上。
7.如權利要求4所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是相鄰兩個清水腔室單元一(17)之間以及相鄰兩個清水腔室單元二(18)之間分別通過清水腔室分隔板隔開，清水腔室分隔板由相對應設置的第一清水隔板(32)和第二清水隔板(33)組成，第一清水封頭(8)和第二清水封頭(9)分別與第一清水隔板(32)固連，每個管板(3)與第二清水隔板(33)固連。
8.如權利要求7所述的一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置，其特徵是所述的第一清水隔板(30)與相對應設置的第二清水隔板(31) 二者的兩個相鄰側面上分別設有第二加強板條(34)，兩個第二加強板條(34)壓緊在設置在二者之間的門口密封圈(24)上。
全文摘要
一種汙水或地表水用疏導型寬流道換熱裝置。本發明屬於能源技術領域。為解決現有汙水換熱裝置的換熱面採用板片對焊接結構，焊接點承受巨大拉應力，局部焊點易開焊無法修復及採用整體鑄造成形難以鑄造出整張板片問題。每組換熱管包括多根正方形管，正方形管為設有兩個直角彎的U形換熱管，U形換熱管的管口呈菱形設置，每層換熱管中的兩組U形換熱管呈H形設置，兩組U形換熱管的相鄰稜邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體內，殼體的兩端與汙水或地表水封頭可拆卸密封連接，管口與管板固連，殼體上設有清水進水或出水通道和清水出水或進水通道，清水封頭與殼體可拆卸密封連接。本發明用於提取汙水或地表水中的冷熱量時汙水或地表水與清水的無堵塞高效換熱。
文檔編號F28D7/06GK102914185SQ20121046948
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月17日 優先權日2012年11月17日
發明者吳榮華, 遲芳, 王剛, 餘洋, 關珊珊, 苗正 申請人:青島科創新能源科技有限公司