專利名稱：一種串聯(lián)套管熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器，尤其是用于廢水余熱回收的套管熱交換器。
背景技術(shù)：
目前，公知的用于淋浴余熱回收的裝置有管式換熱器及板式換熱器，其中專利號(hào) 為2006100330 . 1的授權(quán)專利所闡述的熱能傳遞器，實(shí)際就是一種單層板式熱交換器(即 由兩片換熱板片形成的熱交換器)，其密封方式為焊接。管式換熱器則多數(shù)采用多層盤管的 方式，或多個(gè)管道并聯(lián)，又或者采用波節(jié)管、橫紋管、管內(nèi)插入物、內(nèi)翅片管等方式，專利號(hào)為200610033026. 1的授權(quán)專利所闡述的熱能傳遞器，焊接成本高，加工工 藝復(fù)雜。其他盤管或多個(gè)管道并聯(lián)的方式，則由于管道復(fù)雜，尤其是多個(gè)管道并聯(lián)的時(shí)候， 并聯(lián)連接成本高。由于以上原因，目前在市場(chǎng)上，沐浴余熱回收類產(chǎn)品多數(shù)都是價(jià)格高，可 靠性低，推廣困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有熱交換器的不足，本發(fā)明提供一種新型串聯(lián)套管熱交換器裝置，該 裝置采用了管內(nèi)插入物強(qiáng)化傳熱技術(shù)，設(shè)計(jì)了套管式雙管熱交換器，并將多個(gè)雙管熱交換 器串聯(lián)連接后放置于支撐座上，每個(gè)雙管熱交換器只需要兩端連接，大大減少了管道連接 成本，增加了連接可靠性，外管采用薄壁不銹鋼管或其他換熱性能良好的管材，內(nèi)管采用薄 壁不銹鋼管，也可以采用其他塑料管或?qū)嵭膱A柱體，考慮到內(nèi)管的制造公差，最佳方式為內(nèi) 外管均采用薄壁304或316不銹鋼管。為進(jìn)一步提高換熱性能，減少結(jié)垢可能，還可將外管 或內(nèi)管用波節(jié)管代替。多個(gè)雙管熱交換器串聯(lián)后，封閉成多邊形，減少換熱器占地面積。適 用于家庭沐浴廢水余熱回收，也可以用于其他如廢油、廢氣、液態(tài)化工原料等類似大面積廢 水廢氣排放場(chǎng)合的余熱回收。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用了管內(nèi)插入物強(qiáng)化傳熱技術(shù)， 設(shè)計(jì)了套管雙管熱交換器，并將多個(gè)套管雙管熱交換器串聯(lián)連接后放置于支撐座上，支撐 座上有盛水槽。套管雙管熱交換器采用一段換熱性能良好的管材作為外管，再用一段管材 作為內(nèi)管，內(nèi)管管材外徑應(yīng)當(dāng)小于外管管材內(nèi)徑，將內(nèi)管同軸置于外管中，形成雙管換熱 器，內(nèi)管的主要作用為限制進(jìn)水自來水的流量，并與外管內(nèi)壁一起形成薄薄的一層環(huán)形流 道，內(nèi)管管材外徑與外管管材內(nèi)徑差為0. 2至6毫米，使得雙管之間的環(huán)形間隙寬度約為 0. 2-5毫米，內(nèi)管兩端密封，避免自來水進(jìn)入內(nèi)管，同時(shí)，為降低內(nèi)管水阻力，內(nèi)管密封件表 面為弧面或球面橡膠密封材料。工作時(shí)，進(jìn)水自來水從該0. 2-5毫米狹小間隙中流過，沐 浴廢水則經(jīng)支撐座的盛水槽收集后，流經(jīng)外管外壁，與自來水進(jìn)行熱交換，達(dá)到余熱回收效^ ο本發(fā)明的有益效果是簡(jiǎn)化了加工工藝，提高了換熱器的可靠性和壽命，大大降低 了產(chǎn)品制造成本。經(jīng)試驗(yàn)分析，在35度沐浴廢水及進(jìn)水溫度5度的條件下，0. 5米管道長(zhǎng)度 自來水溫升超過10度，適合于澡堂、淋浴、桑拿等環(huán)境的淋浴廢水余熱回收裝置制作。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的實(shí)施案例結(jié)構(gòu)圖，套管熱交換器(3)由三個(gè)雙管熱交換器(3) ’及 連接管(9)串聯(lián)而成。圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施案例結(jié)構(gòu)圖，套管熱交換器(3)由四個(gè)雙管熱交換器 (3)’及連接管(9)串聯(lián)而成。圖3是圖1、圖2中雙管熱交換器(3) ’A_A截面的剖面圖，圖中突起(7)與密封件 (6)連為一體。圖4為雙管熱交換器(3)，的側(cè)視圖，圖中突起(7)與密封件(6)連為一體。圖中1.進(jìn)水端口，2.出水端口，3.套管熱交換器，3’ .雙管熱交換器，4.內(nèi)管， 5.外管，6.密封件，7.突起，8.環(huán)形間隙，9.連接管，10.支撐座，11.盛水槽。
具體實(shí)施例方式圖中，考慮到家用自來水壓力要求及占地面積問題，本方案套管熱交換器(3)由 三段或四段雙管熱交換器(3)’用連接管(9)連接而成。兩端再通過連接管分別外接進(jìn)水 端口(1)和出水端口 O)。其中，雙管熱交換器(3)’選用了兩段壁厚在0.4-1. 5毫米之間 的薄壁不銹鋼管，其中內(nèi)管(4)管外徑為16-27mm，外管(4)管內(nèi)徑為19_32mm，內(nèi)管(4)兩 端各有密封件(6)密封，內(nèi)置于外管(5)中，為避免影響雙管熱交換器(3)’的安裝性能，內(nèi) 管的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)不大于外管(5)長(zhǎng)度，內(nèi)管(4)通過密封件上的不少于3個(gè)突起(7)同 軸固定于外管( 中，固定后，內(nèi)管(4)外壁與外管( 內(nèi)壁之間的形成環(huán)形間隙(8)，環(huán)形 間隙(8)的寬度為0. 1-3毫米，內(nèi)管(4)、外管(5)、密封件(6)、突起(7)、環(huán)形間隙(8)組 合成雙管熱交換器(3)，。為避免過于影響自來水流量，環(huán)形間隙(8)圍成的面積應(yīng)不小于內(nèi)徑為10毫米的 圓管流道截面面積，即約78平方毫米。為進(jìn)一步提高換熱效果，外管( 采用了波節(jié)管。使用時(shí)，自來水通過進(jìn)水端口(1)進(jìn)入套管換熱器(3)，經(jīng)過多個(gè)雙管熱交換器 (3)’中的環(huán)形間隙(8)之后，再通過出水端口( 流出。廢水則從通過支撐座(10)收集 后，流入盛水槽，通過外管( 與自來水實(shí)現(xiàn)熱交換，并能達(dá)到較好的熱交換效果。需要說明的是，本發(fā)明不局限于以上實(shí)施方式，還包括通過其他方式通過多段雙 管熱交換器(如兩段或者5段以上)串聯(lián)組合，實(shí)現(xiàn)一定寬度的環(huán)狀間隙，使得自來水或其 他液體、氣體流過該環(huán)狀間隙，并通過外管管壁與外部廢水廢氣進(jìn)行熱量交換，達(dá)到余熱回 收目的的其他實(shí)施案例。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)套管熱交換裝置，包括進(jìn)水端口(1)、出水端口 O)、套管熱交換器(3)，支 撐座(10)。其特征是，所述套管熱交換器(3)由連接管(9)及不少于兩個(gè)雙管熱交換器 (3)，串聯(lián)組成，雙管熱交換器(3)，包括內(nèi)管(4)、外管(5)、密封件(6)和環(huán)形間隙(8)，內(nèi) 管⑷內(nèi)置于外管(5)中，兩端由密封件(6)密封，內(nèi)管⑷的外壁與外管(5)的內(nèi)壁之間 形成環(huán)形間隙(8)，套管熱交換器C3)兩端分別外接進(jìn)水端口(1)和出水端口 O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管熱交換器C3)’，其特征是外管( 是波節(jié)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐座(10)，其特征是所述支撐座(10)上有盛水槽(11)， 套管熱交換器C3)放置于支撐座(10)的盛水槽(11)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管熱交換器C3)’，其特征是環(huán)形間隙(8)的寬度為0.2-5 毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管熱交換器C3)，，其特征是密封件(6)上有不少于3個(gè) 突起(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管熱交換器C3)’，其特征是環(huán)形間隙(8)圍成的面積不 小于78平方毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管熱交換器(3)’，其特征是密封件(6)外表面為弧面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙管熱交換器⑶，，其特征是外管(5)管徑為19-32毫米， 內(nèi)管⑷管徑為16-27毫米。
全文摘要
一種串聯(lián)套管熱交換裝置，包括進(jìn)水端口(1)、出水端口(2)、套管熱交換器(3)，支撐座(10)。其特征是，所述套管熱交換器(3)由連接管(9)及不少于兩個(gè)雙管熱交換器(3)’串聯(lián)組成，雙管熱交換器(3)’包括內(nèi)管(4)、外管(5)、密封件(6)和環(huán)形間隙(8)，內(nèi)管(4)內(nèi)置于外管(5)中，兩端由密封件(6)密封，內(nèi)管(4)的外壁與外管(5)的內(nèi)壁之間形成環(huán)形間隙(8)，套管熱交換器(3)兩端分別外接進(jìn)水端口(1)和出水端口(2)該裝置實(shí)現(xiàn)了沐浴廢水與自來水的熱交換，并能達(dá)到較好的熱交換效果。
文檔編號(hào)F28D7/10GK102087078SQ20111002452
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者王文杰 申請(qǐng)人:王文杰