專利名稱：污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱系統(tǒng)。
技術(shù)背景城市污水與地表水(江河湖海水)是良好的低位、可再生、清潔能源， 開(kāi)發(fā)利用可作為熱泵冷熱源為建筑物供熱與空調(diào)，即污水或地表水源熱泵供 熱與空調(diào)，具有重要的節(jié)能、環(huán)保及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于污水或地表水中含有大 量的懸浮物，極易堵塞換熱設(shè)備，并且大量的雜質(zhì)又造成換熱壁面污垢非常 嚴(yán)重，若采取水處理措施，則初投資和運(yùn)行成本較高，而采取簡(jiǎn)單的過(guò)濾措 施和定期清洗換熱器的方法，濾網(wǎng)上雜物的清理和換熱面的清洗周期太短(幾 分鐘或者幾小時(shí))，運(yùn)行效果很差，因此污水或地表水的有效換熱就成為該熱 泵系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵。目前的水源熱泵機(jī)組都是針對(duì)清水設(shè)計(jì)制作的，不適宜 污水或地表水這種非清潔水源，故此，污水或地表水熱泵系統(tǒng)通常由兩個(gè)過(guò) 程組成第一，換熱介質(zhì)(通常是清潔水)首先與污水或地表水進(jìn)行換熱， 稱之為"初次換熱"；第二，換熱介質(zhì)再進(jìn)入熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器或冷凝器進(jìn)行 熱量傳遞或轉(zhuǎn)化。這兩個(gè)過(guò)程的技術(shù)關(guān)鍵是前面的初次換熱問(wèn)題?，F(xiàn)有實(shí)現(xiàn) 上述第一過(guò)程(初次換熱)的技術(shù)方案有兩種，但存在很多缺陷。 一種是浸 沒(méi)式，將換熱介質(zhì)(通常是清潔水)與污水或地表水進(jìn)行初次換熱的換熱器 直接浸沒(méi)在污水或地表水中，該方法雖然解決了堵塞問(wèn)題，但效率極低，清 洗維護(hù)非常困難。另一種是先采取特殊的過(guò)濾工藝，包括自動(dòng)定時(shí)清洗，連 續(xù)清洗，旋轉(zhuǎn)格柵等等，再利用較為容易清洗的換熱器進(jìn)行換熱，這種方法 的工藝復(fù)雜，初投資高，占地面積大等。初次換熱之難以實(shí)現(xiàn)，是因?yàn)楝F(xiàn)有 的換熱器自身不具備防堵塞的能力。管殼式換熱器由于換熱管徑小(一般直 徑為25mm以內(nèi))，換熱管進(jìn)口被堵塞的時(shí)間只有幾十分鐘。板式換熱器和 螺旋板式換熱器的板間距之間設(shè)有密集的支撐點(diǎn)，更容易被堵塞，而且難以 清洗。故此，現(xiàn)有的換熱器還需要在污水或地表水進(jìn)入換熱器之前設(shè)置過(guò)濾 裝置或防堵裝置
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)為實(shí)現(xiàn)防堵塞而導(dǎo)致的工藝流程復(fù)雜、 清洗維護(hù)困難、初投資高、占地面積大、運(yùn)行效果差的問(wèn)題，現(xiàn)提供一種污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)。本發(fā)明由污水或地表水泵21、流道式換 熱裝置22、泄壓裝置23、換熱介質(zhì)泵24和熱泵機(jī)組25組成，污水或地表水 泵21的出口與流道式換熱裝置22的污水或地表水入口相連通，流道式換熱 裝置22的污水或地表水出口與污水或地表水的水源地相通，流道式換熱裝置 22的換熱介質(zhì)出口與泄壓裝置23的入口相連通，泄壓裝置23的出口與換熱 介質(zhì)泵24的入口相連通，換熱介質(zhì)泵24的出口與熱泵機(jī)組25的入口相連通， 熱泵機(jī)組25的出口與流道式換熱裝置22的換熱介質(zhì)入口相連通。本發(fā)明具 有以下有益效果 一、污水直接進(jìn)入流道式換熱裝置進(jìn)行初次換熱，污水或 地表水的入口端不需設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)或防阻裝置，不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象。二、系統(tǒng) 的工藝流程簡(jiǎn)化、占地面積小、流道式換熱裝置的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、造價(jià)低、 系統(tǒng)投資低、也容易清洗維護(hù)。三、設(shè)置泄壓裝置的作用是保證換熱裝置始 終處于低壓運(yùn)行狀態(tài)，不破壞換熱裝置，而且壓力穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3是具體實(shí)施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的B-B剖視圖，圖5是圖 3的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一(參見(jiàn)圖1)本實(shí)施方式由污水或地表水泵21、流道式 換熱裝置22、泄壓裝置23、換熱介質(zhì)泵24和熱泵機(jī)組25組成，污水或地表 水泵21的出口與流道式換熱裝置22的污水或地表水入口相連通，流道式換 熱裝置22的污水或地表水出口與污水或地表水的水源地相通，流道式換熱裝 置22的換熱介質(zhì)出口與泄壓裝置23的入口相連通，泄壓裝置23的出口與換 熱介質(zhì)泵24的入口相連通，換熱介質(zhì)泵24的出口與熱泵機(jī)組25的入口相連 通，熱泵機(jī)組25的出口與流道式換熱裝置22的換熱介質(zhì)入口相連通。
具體實(shí)施方式
二(參見(jiàn)圖2)本實(shí)施方式的流道式換熱裝置22由螺旋 板單流道和拉柱34組成，由螺旋板單流道構(gòu)成的污水或地表水流道31和換
熱介質(zhì)流道32交替設(shè)置，換熱介質(zhì)流道32的兩端分別設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口 8 和換熱介質(zhì)出口 9，污水或地表水流道31的兩端分別設(shè)有污水或地表水進(jìn)口 6和污水或地表水出口 7，換熱介質(zhì)進(jìn)口 8和污水或地表水出口 7均設(shè)置在螺 旋板的圓心一側(cè)，換熱介質(zhì)流道32的兩側(cè)內(nèi)壁之間固定有拉柱34。本實(shí)施 方式污水或地表水流道內(nèi)不設(shè)拉柱，污水或地表水不堵塞，流道兩側(cè)的水流 速度依然很高，而且污水(或地表水)與換熱介質(zhì)(清水)呈逆流狀態(tài)，保 證了高效換熱。
具體實(shí)施方式
三(參見(jiàn)圖3 圖5)本實(shí)施方式的流道式換熱裝置22采 用平板式結(jié)構(gòu)，由換熱夾板l、外殼體2、夾板連接右腔體3、左封頭4、右 封頭5、污水或地表水進(jìn)口6、污水或地表水出口7、換熱介質(zhì)進(jìn)口8、換熱 介質(zhì)出口 9、封頭隔板10、夾板連接左腔體11和拉筋14組成，換熱夾板1 自上而下固定在外殼體2內(nèi)，拉筋14的兩端分別與換熱夾板1的上下內(nèi)壁固 定連接，奇數(shù)和偶數(shù)(自上而下的第一個(gè)換熱夾板1和第二個(gè)換熱夾板1之 間、第三個(gè)換熱夾板1和第四個(gè)換熱夾板1之間……)之間的換熱夾板1的 右端連接有夾板連接右腔體3，偶數(shù)和奇數(shù)(自上而下的第二個(gè)換熱夾板1 和第三個(gè)換熱夾板1之間、第四個(gè)換熱夾板1和第五個(gè)換熱夾板1之間……) 之間的換熱夾板1的左端連接有夾板連接左腔體11，使外殼體2內(nèi)的換熱夾 板形成多殼程，左封頭4和右封頭5分別固定連接在外殼體2的左右兩側(cè)上， 污水或地表水進(jìn)口 6固定在外殼體2的上端，污水或地表水出口 7固定在外 殼體2的下端，換熱介質(zhì)進(jìn)口 8與底端的換熱夾板1相連通，換熱介質(zhì)出口 9與頂端的換熱夾板1相連通，左封頭4和右封頭5內(nèi)均設(shè)有封頭隔板10， 封頭隔板IO將換熱夾板1分成多板程，數(shù)量與殼程數(shù)對(duì)應(yīng)。換熱介質(zhì)通道是 由換熱介質(zhì)進(jìn)口 8經(jīng)過(guò)底端的換熱夾板1、夾板連接左腔體11、換熱夾板1、 夾板連接右腔體3至頂端的換熱夾板1以及換熱介質(zhì)出口 9組成的；污水或 地表水通道是由污水或地表水進(jìn)口 6經(jīng)過(guò)兩個(gè)換熱夾板1之間、左封頭4和 右封頭5內(nèi)封頭隔板10分成的板程，最后經(jīng)過(guò)污水或地表水出口 7組成的。
具體實(shí)施方式
四(參見(jiàn)圖3 圖5)本實(shí)施方式兩個(gè)換熱夾板1之間的 距離(污水或地表水通道的高度)為10~100mm。其它組成和連接關(guān)系與具 體實(shí)施方式三相同。
具體實(shí)施方式
五(參見(jiàn)圖3~圖5)本實(shí)施方式兩個(gè)換熱夾板1之間的距離(污水或地表水通道的高度)為40mm。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí) 施方式四相同。
具體實(shí)施方式
六(參見(jiàn)圖1)本實(shí)施方式的泄壓裝置23由一敞口的水 箱制成，水箱的上側(cè)設(shè)有換熱介質(zhì)的入口 23-1，水箱的下側(cè)設(shè)有換熱介質(zhì)的 出口 23-2。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式的泄壓裝置23為泄壓閥。其它組成和連接 關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求
1、一種污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，它由污水或地表水泵(21)、流道式換熱裝置(22)、泄壓裝置(23)、換熱介質(zhì)泵(24)和熱泵機(jī)組(25)組成，污水或地表水泵(21)的出口與流道式換熱裝置(22)的污水或地表水入口相連通，流道式換熱裝置(22)的污水或地表水出口與污水或地表水的水源地相通，其特征在于流道式換熱裝置(22)的換熱介質(zhì)出口與泄壓裝置(23)的入口相連通，泄壓裝置(23)的出口與換熱介質(zhì)泵(24)的入口相連通，換熱介質(zhì)泵(24)的出口與熱泵機(jī)組(25)的入口相連通，熱泵機(jī)組(25)的出口與流道式換熱裝置(22)的換熱介質(zhì)入口相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，其特征 在于流道式換熱裝置(22)由螺旋板單流道和拉柱(34)組成，由螺旋板單流道構(gòu) 成的污水或地表水流道(31)和換熱介質(zhì)流道(32)交替設(shè)置，換熱介質(zhì)流道(32) 的兩端分別設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口(8)和換熱介質(zhì)出口(9)，污水或地表水流道(31) 的兩端分別設(shè)有污水或地表水進(jìn)口(6)和污水或地表水出口(7)，換熱介質(zhì)進(jìn)口(8)和污水或地表水出口(7)均設(shè)置在螺旋板的圓心一側(cè)，換熱介質(zhì)流道(32) 的兩側(cè)內(nèi)壁之間固定有拉柱(34)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，其特征 在于流道式換熱裝置(22)采用平板式結(jié)構(gòu)，由換熱夾板(1)、外殼體(2)、 夾板連接右腔體(3)、左封頭(4)、右封頭(5)、污水或地表水進(jìn)口 (6)、 污水或地表水出口 (7)、換熱介質(zhì)進(jìn)口 (8)、換熱介質(zhì)出口 (9)、封頭隔板(10)、夾板連接左腔體(11)和拉筋(14)組成，換熱夾板(1)自上而下 固定在外殼體(2)內(nèi)，拉筋(14)的兩端分別與換熱夾板(1)的上下內(nèi)壁固定連接， 奇數(shù)和偶數(shù)之間的換熱夾板(1)的右端連接有夾板連接右腔體(3)，偶數(shù)和奇數(shù) 之間的換熱夾板(l)的左端連接有夾板連接左腔體(ll),使外殼體(2)內(nèi)的換熱 夾板形成多殼程，左封頭(4)和右封頭(5)分別固定連接在外殼體(2)的左右兩側(cè) 上，污水或地表水進(jìn)口(6)固定在外殼體(2)的上端，污水或地表水出口(7)固定 在外殼體(2)的下端，換熱介質(zhì)進(jìn)口(8)與底端的換熱夾板(1)相連通，換熱介質(zhì) 出口(9)與頂端的換熱夾板(1)相連通，左封頭(4)和右封頭(5)內(nèi)均設(shè)有封頭隔 板(IO)，封頭隔板(10)將換熱夾板(1)分成多板程，數(shù)量與殼程數(shù)對(duì)應(yīng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)換熱夾板(l)之間的距離為10 100mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，其特 征在于兩個(gè)換熱夾板(l)之間的距離為40mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，其特 征在于泄壓裝置(23)由一敞口的水箱制成，水箱的上側(cè)設(shè)有換熱介質(zhì)的入口 (23-1)，水箱的下側(cè)設(shè)有換熱介質(zhì)的出口(23-2)。
全文摘要
污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)，它涉及一種換熱系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)為實(shí)現(xiàn)防堵塞而導(dǎo)致的工藝流程復(fù)雜、清洗維護(hù)困難、初投資高、占地面積大、運(yùn)行效果差的問(wèn)題。本發(fā)明流道式換熱裝置(22)的換熱介質(zhì)出口與泄壓裝置(23)的入口相連通，泄壓裝置(23)的出口與換熱介質(zhì)泵(24)的入口相連通，換熱介質(zhì)泵(24)的出口與熱泵機(jī)組(25)的入口相連通，熱泵機(jī)組(25)的出口與流道式換熱裝置(22)的換熱介質(zhì)入口相連通。本發(fā)明的有益效果是污水直接進(jìn)入流道式換熱裝置進(jìn)行初次換熱，污水或地表水的入口端不需設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)或防阻裝置，不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象。系統(tǒng)的工藝流程簡(jiǎn)化、占地面積小、容易清洗維護(hù)。
文檔編號(hào)F28D9/00GK101149233SQ20071014452
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者吳榮華, 肖玉生 申請(qǐng)人:吳榮華;肖玉生