[发明专利]壳管式声空化污水换热器

说明书

技术领域

本发明属于换热器除污及强化换热技术领域，涉及一种壳管式声空化污水换热器。

背景技术

近年来，我国在城市原生污水热能利用技术上取得了重大的突破，但由于原始污水水质的特殊性，换热设备堵塞及除污问题始终没有得到很好地解决。基于目前的技术，常用的污水换热设备有壳管式换热器和浸泡式换热器。浸泡式换热器由于换热方式为自然对流，换热效率低，导致在相同负荷条件下，设备换热面积大，设备成本高；同时污水在换热池内水流速度低，在换热器长时间运行后，换热池中将淤积污物，并且换热管外侧还容易结垢，因此对换热池中污物的清洗及换热管外侧的污垢清刷工作量较大。而对于壳管式换热器而言，一般地，在换热器的换热管内流动的介质是污水，因此在换热器长时间运行后，将在换热器换热管内淤积污物和结垢，这不仅增加了系统和设备的阻力，增加水泵的能耗，而且增加了换热器的污垢热阻，导致传热系数下降，并且需要对设备进行定期除污和清洗。超声波清洗技术具有清洗彻底、操作安全、节约能源、工作效率高和清洗成本低的特点，特别适用于结构复杂部件的表面清洗。壳管式超声波空化除污污水换热器就是利用超声空化作用对污水换热器进行自动除污清洗，从而实现提高换热效率、降低设备运行成本的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种壳管式声空化污水换热器，克服换热器内表面沉积污垢和污水中纤维物质、固体颗粒等对换热管束的堵塞。

本发明的技术方案是该污水换热器包括超声波换能器和超声波振板组成的超声波发生装置、换热器壳体、导流板、弓形折流板、换热管束、分程隔板等。

超声波发生装置安装在换热器右封头和左封头上，其固定装置采用点接触方式，并且在左右封头上设有接线孔与浸没在污水中的超声波发生装置相连；换热管束焊接在管板上；弓形折流板焊接在换热器壳体上；分程隔板焊接在右封头和管板上；污水进口和污水出口焊接在换热器右封头上，与焊接在换热器壳体上的换热管内介质进口和换热管内介质出口相对布置，使污水流动方向与管内介质流动方向相反。

换热器壳体内侧可以根据需要安装超声波发生装置。

超声波振板的结构形式可以根据换热器的结构进行多样化设计，如矩形、圆形和半圆形等，其超生发射方式为面发射。

换热管束顺排或交差排列在换热器壳体内，换热管束外表面既可以是光滑管道，也可以是翅片管；内表面既可以光管，也可以是螺纹管。

换热器的壳程和管程既可以为单程形式，也可以采用分程隔板使其分别为多程形式。

本发明壳管式声空化污水换热器的污水入口和出口可以在换热器的同侧，也可以在换热器的两侧。

本发明的效果和益处是利用超声波空化技术，一方面可以清除换热管内表的污垢和堵塞物，破碎污水中的部分纤维物质和固体颗粒，可以大量减少污物在换热管内的沉积，彻底解决了目前壳管式换热器的堵塞和除污的问题，同时在超声波冲击波的作用下，加强污水在换热管内的扰动和湍动，有利于提高换热系数，达到强化换热的目的。本发明可以实现换热过程的连续稳定的运行，换热器结构简单、操作安全、易于加工、便于维护和维修，具有工作效率高和清洗更彻底的显著特点，可以在供热、制冷、石油和化工等领域广泛使用。

附图说明

附图1为壳管式超声波空化除污污水换热器的内部结构示意图

附图2为壳管式超声波空化除污污水换热器的左侧图。

附图3为壳管式超声波空化除污污水换热器的A-A剖面图。

附图4为壳管式超声波空化除污污水换热器的B-B剖面图。

附图5为壳管式超声波空化除污污水换热器的C-C剖面图

附图6为壳管式超声波空化除污污水换热器的D-D剖面图

图中：1 超声波换能器，2 超声波振板，3 固定装置，4 接线孔，5 右封头，        6 换热器壳体，7 左封头，8 导流板，9 弓形折流板、10 换热管束，        11 污水进口，12 污水出口，13 换热管内介质进口，         14 换热管内介质出口，15 分程隔板，16 管板，B-B 剖面位置，        C-C 剖面位置，D-D 剖面位置，A-A 剖面位置。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。

实施例：

实现本发明时，由超声波换能器1和超声波振板2构成的超声波振荡发生装置由固定装置(3)连接在换热器的左封头7和右封头5上，超声波振荡发生装置浸泡在污水中，超声发射方式为面发射；超声波振板结构根据换热器封头形式既可以为圆形，也可以是半圆形等；换热管束10焊接在管板16上，其排列形式顺排或叉排；换热管束外表10外表面既可以是光管，也可以是翅片管等；内表面既可以光管，也可以是螺纹管等；弓形折流板9焊接在换热器壳体6上；导流板8焊接在管板16上，分程隔板15焊接在封头和管板16上；污水进口11和污水出口12可以在换热器的同侧，也可以在换热器的两侧。