專利名稱：污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用熱泵技術提取污水或地表水中的冷熱量時污水或地表水與清水的換熱裝置，屬于能源技術領域。
背景技術：
采用熱泵技術提取低品位可再生清潔能源中的冷熱量為建筑物供熱與空調，是建筑節(jié)能減排的有效途徑之一，其節(jié)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、城市污水等等，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。
關于污水和地表水冷熱源，需要解決的關鍵問題是雜質堵塞和低換熱效率問題， 如不有效處理，運行時換熱設備因堵塞流量急劇下降、換熱效率大幅度降低，造成換熱設備嚴重達不到使用與設計要求。
為解決堵塞問題，有兩種技術方案可以實現(xiàn)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，例如本申請的發(fā)明人開發(fā)的發(fā)明專利公開號為CN1474125A
公開日為2004年2月11日、名稱為“城市污水冷熱源的應用方法和裝置” 以及發(fā)明專利公開號為CN 1920447A
公開日為2007年2月28日、名稱為“污水及地表水源熱泵無阻塞壓力平衡防阻裝置及其系統(tǒng)”等等；第二種技術方案是加大換熱設備的過流斷面，使含雜質的污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”。
關于第二種“疏導型換熱”涉及到的相關專利及其主要缺陷如下
I、本申請的發(fā)明人開發(fā)的發(fā)明專利公開號為CN 101149233A
公開日為2008年 3月26日、名稱為“污水或地表水源熱泵流道式換熱系統(tǒng)”；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“污水及地表水冷熱源單流道殼板式換熱裝置”;發(fā)明專利公開號為CN101893395A
公開日為2010年11月24日以及名稱為“城市污水源熱泵系統(tǒng)過流式換熱裝置”，上述專利的換熱面采用了平板結構(內設拉筋)，其主要缺陷為承壓能力較低、受壓后變形，焊接點易漏水、難修復。
2、發(fā)明專利公開號為CN 101598507A
公開日為2009年12月9日、名稱為“單層扁管全隔離污水管殼換熱裝置”，該換熱管采用了扁管，其主要缺陷同樣是承壓能力低、受壓變形。
3、發(fā)明專利公開號為CN 102226656A
公開日為2011年10月26日、名稱為“一種污水箱式換熱器”，同樣采用了板式結構，其主要缺陷同樣是承壓能力低、受壓變形。
4、發(fā)明專利申請公開號為CN 102519276A
公開日為2012年6月27日、名稱為“污水源熱泵系統(tǒng)污水自清潔換熱裝置”，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“污水換熱器”，換熱面采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(fā)明專利申請公開號為CN 102288053A
公開日為2011年12月21日、名稱為 “一種殼管式污水換熱器”，換熱管采用了圓管管排結構，其主要缺陷是兩管之間為弧縫管， 如焊接則極難，如不焊則存在漏水間隙，大量雜質將積存在相鄰兩管之間，嚴重影響換熱。
7、發(fā)明專利申請公開號為CN 102620485A
公開日為2012年8月I日、名稱為“污水等冷熱源流體與制冷劑熱交換用可拆卸的板式換熱器”，其換熱面采用板片對或整體成形的整張板片。采用板片對結構時，兩個板片對疊放一起，需要焊接，其主要缺陷是焊接點采用碰焊方式，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；采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(xiàn)板片的整體鑄造成形。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，為解決現(xiàn)有污水換熱裝置的換熱面采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，以及采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(xiàn)板片的整體鑄造成形和成本過高， 而采用圓管時兩管之間為弧縫，極難焊接且易傷管材等問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是
污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，所述的換熱裝置包括殼體、兩個清水封頭、多層換熱管、兩個管 板及兩個污水或地表水封頭,殼體底部設有污水或地表水進口或出口，殼體頂部設有污水或地表水出口或進口，兩個清水封頭分別是第一清水封頭和第二清水封頭，
每層換熱管包括多根正方形管，每根正方形管設有兩個直角彎，設有兩個直角彎的正方形管的管口呈菱形設置，多根管口呈菱形設置的正方形管并列設置，且相鄰兩根所述的正方形管的相鄰兩個棱邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體內，傾斜固定在殼體內的多層換熱管傾斜方向一致設置，殼體的兩端分別與所對應的污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(qū)域和多個第二換熱區(qū)域，多個第一換熱區(qū)域和多個第二換熱區(qū)域交替且部分重合設置，殼體上與多層換熱管的兩列管口相對應位置設有兩個門口，所述的兩列管口與兩個管板--對應并固連，兩個管板對應固定在兩個門口處，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，第一清水封頭位于殼體的一個門口處，第一清水封頭與清水進水或出水通道相鄰設置，第二清水封頭位于殼體的另一個門口處，第二清水封頭與清水出水或進水通道相鄰設置，第一清水封頭及第二清水封頭分別與相對應的門口可拆卸密封連接，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，第二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個清水腔室單元二， 設定位于最上端的清水腔室單元一為第一清水腔室單元一，位于最下端的清水腔室單元一為第N清水腔室單元一，位于最上端的清水腔室單元二為第一清水腔室單元二，位于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于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于最下端的第N 清水腔室單元二相連通。
所述的設有兩個直角彎的正方形管為U形管。
所述的設有兩個直角彎的正方形管由一根正方形長管和兩根正方形短管組成， 兩根正方形短管布置在正方形長管的兩端，正方形短管與正方形長管垂直設置，正方形短管的一端與正方形長管的一端焊接為一體，兩根正方形短管布置于正方形長管中心線的兩側。
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，每個污水或地表水封頭的端面上設有封頭連接法蘭，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污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，兩個門口上分別設有門口連接法蘭，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污水或地表水封頭之間的空間由上至下設有Q個污水或地表水換向區(qū)域一，Q=6"26,污水或地表水換向區(qū)域一與相對應的第一換熱區(qū)域相通；多層換熱管的右端與相對應的污水或地表水封頭之間的空間由上至下設有Q個污水或地表水換向區(qū)域二，污水或地表水換向區(qū)域二與相對應的第二換熱區(qū)域相通，相鄰兩個污水或地表水換向區(qū)域一之間及相鄰兩個污水或地表水換向區(qū)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，每個污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(fā)明相對于現(xiàn)有技術的區(qū)別及有益效果是
(I)采取多根正方形管的管口呈菱形并列設置，相鄰兩根所述的正方形管的相鄰兩個棱邊焊接，無需再采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；也不需要采取整體鑄造工藝，加工工藝簡單、成本顯著降低；
(2)采用正方形管，四個棱邊(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CN 102914183 A書明說4/7頁受壓能力低于O. 6MPa，且變形嚴重；
(3)由于承壓能力明顯提高，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)多根正方形管并列設置后，在某一根管損壞時，可類似于管殼式換熱器，將該損壞的正方形管的兩個管口堵住即可，維修簡單方便，而采用平板式或板片對結構出現(xiàn)漏水后，必須對漏水點進行有效處理(很難處理)，無法采取堵塞的辦法；
(5)每層換熱管與水平面的夾角大于0°，可有效緩解雜質在換熱面上的沉積，從而提聞傳熱系數(shù)10%以上；
(6)公開號為CN 102288053A的發(fā)明專利申請采用圓管管排結構，兩并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(fā)明采用正方形管，兩并列正方管之間呈90°角設置，易焊接且可采取不咬邊焊接保障不傷管材。


圖I是本發(fā)明的換熱裝置的外部結構主視圖2是本發(fā)明的換熱裝置的俯視剖視圖，設有兩個直角彎的正方形管由一根正方形長管和兩根 正方形短管組成；
圖3是圖2的A-A剖視圖4是圖3的B-B剖視圖5是圖3的C-C剖視圖6是本發(fā)明的換熱裝置的俯視剖視圖，設有兩個直角彎的正方形管為U形管。
圖中殼體I、正方形管2、管板3、污水或地表水進口或出口 4、污水或地表水出口或進口 5、污水或地表水封頭6、第一清水封頭8、第二清水封頭9、第一換熱區(qū)域10、第二換熱區(qū)域11、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、正方形長管19、正方形短管20、殼體連接法蘭21、封頭連接法蘭22、封頭密封圈23、清水封頭法蘭24、門口連接法蘭25、 門口密封圈26、換熱管隔板27、封頭隔板28、污水或地表水換向區(qū)域一 29、污水或地表水換向區(qū)域二 30、第一加強板條31、第一清水隔板32、第二清水隔板33、第二加強板條36、支腳 37。
具體實施方式
具體實施方式
一如圖f圖6所示，本實施方式的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，所述的換熱裝置包括殼體I、兩個清水封頭、多層換熱管、兩個管板3及兩個污水或地表水封頭6,殼體I底部設有污水或地表水進口或出口 4,殼體I頂部設有污水或地表水出口或進口 5，兩個清水封頭分別是第一清水封頭8和第二清水封頭9，每層換熱管包括多根正方形管2，每根正方形管2設有兩個直角彎，設有兩個直角彎的正方形管2的管口呈菱形設置，多根管口呈菱形設置的正方形管2并列設置，且相鄰兩根所述的正方形管2 的相鄰兩個棱邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體I內，即多層換熱管采用焊接工藝與殼體固定，傾斜固定在殼體I內的多層換熱管傾斜方向一致設置，殼體I的兩端分別與所對應的污水或地表水封頭6利用螺栓連接件可拆卸密封連接，多層換熱管與殼體I之間7CN 102914183 A書明說5/7頁的空間由上至下分別設有多個第一換熱區(qū)域10和多個第二換熱區(qū)域11，多個第一換熱區(qū)域10和多個第二換熱區(qū)域11交替且部分重合設置，殼體I上與多層換熱管的兩列管口 12 相對應位置設有兩個門口，所述的兩列管口 12與兩個管板3 —一對應并采用焊接工藝固連，兩個管板3對應采用焊接工藝固定在兩個門口處，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，第一清水封頭8位于殼體I的一個門口處，第一清水封頭8與清水進水或出水通道13相鄰設置,第二清水封頭9位于殼體I的另一個門口處，第二清水封頭9與清水出水或進水通道14相鄰設置，第一清水封頭8及第二清水封頭9分別與相對應的門口利用螺栓連接件可拆卸密封連接，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，第二清水封頭9與所對應的管板3之間圍成的腔室由上至下分隔成N個清水腔室單元二 18，設定位于最上端的清水腔室單元一為第一清水腔室單元一，位于最下端的清水腔室單元一為第 N清水腔室單元一，位于最上端的清水腔室單元二為第一清水腔室單元二，位于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13與位于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與位于最下端的第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37，用于支撐換熱裝置。
本實施方式中所述的設有兩個直角彎的正方形管2為U形管；或者本實施方式中所述的設有兩個直角彎的正方形管2由一根正方形長管19和兩根正方形短管20組成，兩根正方形短管20布置在正方形長管19的兩端，正方形短管20與正方形長管19垂直設置， 正方形短管20的一端與正方形長管19的一端焊接為一體，兩根正方形短管20布置于正方形長管19中心線的兩側。
具體實施方式
二 如圖3所示，具體實施方式
一所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，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°。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，從而提高傳熱系數(shù)10%以上。
具體實施方式
三如圖I所示，具體實施方式
一所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，所述的殼體I的兩端各設置有一個殼體連接法蘭21，每個污水或地表水封頭6的端面上設有封頭連接法蘭22，殼體連接法蘭21與封頭連接法蘭22之間設有封頭密封圈23，殼體I的兩端與相對應的污水或地表水封頭6之間分別通過殼體連接法蘭21、封頭密封圈23及封頭連接法蘭22可拆卸密封連接，本實施方式中利用連接螺栓實現(xiàn)上述三者的可拆卸密封連接，殼體I的兩端與兩個殼體連接法蘭21采用焊接工藝制為一體。 污水或地表水封頭6的端面與封頭連接法蘭22采用焊接工藝制為一體。在該換熱裝置運行一至二年后，可拆開殼體連接法蘭21和封頭連接法蘭22進行清洗。
具體實施方式
四如圖4及圖5所不,具體實施方式
一所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，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24，兩個門口上分別設有門口連接法蘭25，清水封頭法蘭24與門口連接法蘭25之8間設有門口密封圈26，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清水封頭法蘭24、門口密封圈26及門口連接法蘭25可拆卸密封連接， 本實施方式中利用連接螺栓實現(xiàn)上述三者的可拆卸密封連接。第一清水封頭8的端面與清水封頭法蘭24之間以及第二清水封頭9的端面與清水封頭法蘭24之間分別采用焊接工藝制為一體。
具體實施方式
五如圖3所示，具體實施方式
一所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，多層換熱管的左端與相對應的污水或地表水封頭6之間的空間由上至下設有Q個污水或地表水換向區(qū)域一 29，污水或地表水換向區(qū)域一 29與相對應的第一換熱區(qū)域10相通；多層換熱管的右端與相對應的污水或地表水封頭6之間的空間由上至下設有 Q個污水或地表水換向區(qū)域二 30，污水或地表水換向區(qū)域二 30與相對應的第二換熱區(qū)域11 相通，相鄰兩個污水或地表水換向區(qū)域一 29之間及相鄰兩個污水或地表水換向區(qū)域二 30 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28和換熱管隔板27組成，每個污水或地表水封頭6與封頭隔板28采用焊接工藝固連，換熱管隔板27與所對應的換熱管采用焊接工藝固連。
具體實施方式
六如圖3所示，具體實施方式
五所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，所述的換熱管隔板27與相對應設置的封頭隔板28 二者的兩個相鄰側面上分別設有第一加強板條31，即換熱管隔板27與相對應設置的封頭隔板28 二者的兩個相鄰側 面采用焊接工藝與第一加強板條31固連，兩個第一加強板條31壓緊在設置在二者之間的封頭密封圈23上。
具體實施方式
七如圖2、圖4及圖5所示，具體實施方式
四所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，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采用焊接工藝固連，每個管板3與第二清水隔板33采用焊接工藝固連。
具體實施方式
八如圖4及圖5所示，具體實施方式
七所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，所述的第一清水隔板32與相對應設置的第二清水隔板33 二者的兩個相鄰側面上分別設有第二加強板條36，即第一清水隔板32與相對應設置的第二清水隔板33 二者的兩個相鄰側面采用焊接工藝與第二加強板條36固連，兩個第二加強板條36 壓緊在設置在二者之間的門口密封圈26上。
實施例I :
如圖3 圖5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，M = 1(Γ50，位于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余下的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，除位于最上端的清水腔室單元一外的其余清水腔室單元一與所對應的一組換熱管相對應的管口 12相連通；位于最下端的清水腔室單元二與第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層換熱管外余下的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，除位于最下端的清水腔室單元二 18外的其余清水腔室單元二 18與所對應的一組換熱管相對應的管口 12相連通。CN 102914183 A書明說7/7頁
實施例2:
污水或地表水在正方形管外流動，自上而下或自下而上，通過污水或地表水換向區(qū)域一和污水或地表水換向區(qū)域二換向左右來回流動；清水在正方形管內流動，與污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)根據污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
污水或地表水從污水或地表水進口或出口 4進入并流向污水或地表水換向區(qū)域一 29，流動過程中與正方形管內清水換熱，經污水或地表水換向區(qū)域一 29換向后流向污水或地表水換向區(qū)域二 30，流動過程中與正方形管內清水換熱，經污水或地表水換向區(qū)域二 30換向后再流向下一個污水或地表水換向區(qū)域一 29，如此左右來回流動，并最后從污水或地表水出口或進口 5流出，污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污水換熱，再從正方形管內流出到第一清水腔室單元二 18，并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，并最后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污水或地表水換熱。
其中，污水或地表水可以反向流動，即從污水或地表水出口或進口 5進入,從污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。10
權利要求
1.一種污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，所述的換熱裝置包括殼體(I)、兩個清水封頭、多層換熱管、兩個管板(3)及兩個污水或地表水封頭(6)，殼體(I)底部設有污水或地表水進口或出口(4)，殼體(I)頂部設有污水或地表水出口或進口(5)，兩個清水封頭分別是第一清水封頭(8)和第二清水封頭(9)，其特征是每層換熱管包括多根正方形管(2)，每根正方形管(2)設有兩個直角彎，設有兩個直角彎的正方形管(2)的管口呈菱形設置，多根管口呈菱形設置的正方形管(2)并列設置，且相鄰兩根所述的正方形管(2)的相鄰兩個棱邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體(I)內，傾斜固定在殼體(I)內的多層換熱管傾斜方向一致設置，殼體(I)的兩端分別與所對應的污水或地表水封頭(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(qū)域(10)和多個第二換熱區(qū)域(11)，多個第一換熱區(qū)域(10)和多個第二換熱區(qū)域(11)交替且部分重合設置，殼體(I)上與多層換熱管的兩列管口( 12)相對應位置設有兩個門口，所述的兩列管口(12)與兩個管板(3) —一對應并固連，兩個管板(3)對應固定在兩個門口處，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)，第一清水封頭(8)位于殼體(I)的一個門口處，第一清水封頭(8)與清水進水或出水通道(13)相鄰設置，第二清水封頭(9)位于殼體(I)的另一個門口處，第二清水封頭(9)與清水出水或進水通道(14)相鄰設置，第一清水封頭(8)及第二清水封頭(9)分別與相對應的門口可拆卸密封連接，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)，第二清水封頭(9)與所對應的管板(3)之間圍成的腔室由上至下分隔成N個清水腔室單元二(18)，設定位于最上端的清水腔室單元一(17)為第一清水腔室單元一，位于最下端的清水腔室單元一為第N清水腔室單元一，位于最上端的清水腔室單元二為第一清水腔室單元二，位于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(13)與位于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)與位于最下端的第N清水腔室單元二相連通。
2.如權利要求I所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征是所述的設有兩個直角彎的正方形管(2)為U形管。
3.如權利要求I所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征是所述的設有兩個直角彎的正方形管(2)由一根正方形長管(19)和兩根正方形短管(20)組成，兩根正方形短管(20)布置在正方形長管(19)的兩端，正方形短管(20)與正方形長管(19)垂直設置，正方形短管(20)的一端與正方形長管(19)的一端焊接為一體，兩根正方形短管(20)布置于正方形長管(19)中心線的兩側。
4.如權利要求1、2或3所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征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°。
5.如權利要求I所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征是所述的殼體(I)的兩端各設置有一個殼體連接法蘭(21)，每個污水或地表水封頭(6)的端面上設有封頭連接法蘭(22)，殼體連接法蘭(21)與封頭連接法蘭(22)之間設有封頭密封圈(23)，殼體(I)的兩端與相對應的污水或地表水封頭(6)之間分別通過殼體連接法蘭(21)、封頭密封圈(23)及封頭連接法蘭(22)可拆卸密封連接。
6.如權利要求I所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征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(24)，兩個門口上分別設有門口連接法蘭(25)，清水封頭法蘭(24)與門口連接法蘭(25)之間設有門口密封圈(26)，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清水封頭法蘭(24)、門口密封圈(26)及門口連接法蘭(25)可拆卸密封連接。
7.如權利要求I所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征是多層換熱管的左端與相對應的污水或地表水封頭(6)之間的空間由上至下設有Q個污水或地表水換向區(qū)域一(29)，Q=6 26，污水或地表水換向區(qū)域一(29)與相對應的第一換熱區(qū)域(10)相通；多層換熱管的右端與相對應的污水或地表水封頭(6)之間的空間由上至下設有Q個污水或地表水換向區(qū)域二(30)，污水或地表水換向區(qū)域二(30)與相對應的第二換熱區(qū)域(11)相通，相鄰兩個污水或地表水換向區(qū)域一(29)之間及相鄰兩個污水或地表水換向區(qū)域二(30)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(28)和換熱管隔板(27)組成，每個污水或地表水封頭(6)與封頭隔板(28)固連，換熱管隔板(27)與所對應的換熱管固連。
8.如權利要求7所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征是所述的換熱管隔板(27)與相對應設置的封頭隔板(28) 二者的兩個相鄰側面上分別設有第一加強板條(31)，兩個第一加強板條(31)壓緊在設置在二者之間的封頭密封圈(23)上。
9.如權利要求6所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征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。
10.如權利要求9所述的污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置，其特征是所述的第一清水隔板(32)與相對應設置的第二清水隔板(33) 二者的兩個相鄰側面上分別設有第二加強板條(36)，兩個第二加強板條(36)壓緊在設置在二者之間的門口密封圈(26)上。
全文摘要
污水或地表水用疏導型單寬流道式換熱裝置。本發(fā)明屬于能源技術領域。為解決現(xiàn)有污水換熱裝置的換熱面采用板式或板片對焊接結構，焊接點需要承受巨大的拉應力，局部焊點易開焊，無法修復，以及采用整體鑄造成形難以鑄造出整張板片等問題。每層換熱管包括多根正方形管，正方形管設有兩個直角彎，正方形管的管口呈菱形設置，多根正方形管并列設置，且相鄰兩根正方形管的相鄰兩個棱邊焊接，多層換熱管水平或傾斜固定在殼體內，殼體的兩端與污水或地表水封頭可拆卸密封連接，兩列管口與兩個管板固連，殼體上設有清水進水或出水通道和清水出水或進水通道，第一、二清水封頭與殼體可拆卸密封連接。本發(fā)明用于提取污水或地表水中的冷熱量時污水或地表水與清水的無堵塞高效換熱。
文檔編號F28F9/26GK102914183SQ20121046647
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月17日 優(yōu)先權日2012年11月17日
發(fā)明者吳榮華, 遲芳, 王剛, 余洋, 關珊珊, 苗正 申請人:青島科創(chuàng)新能源科技有限公司