[实用新型]一种抗垢的污水热能回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于热能利用领域，特别涉及一种抗垢的污水热能回收装置。

背景技术

排放污水热能约占城市总排热量的10%～16%左右，由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的30%~55%，与锅炉供热相比（锅炉热效率按85%计，热泵用电动机，发电效率按30%计），利用热泵系统回收污水热能供热可节能34%，节能潜力巨大。以某厂污水处理站为例，一昼夜流量为1.5×10⁴m³（625m³/h），污水的冬天排放温度为12℃左右，利用该系统将污水温度降低1℃，就可获得1t/h蒸汽的热量；同时，在夏季还可以提供7℃的冷冻水。因此，利用污水水源热泵来回收城市原生污水中的热(冷)量来用于采暖和制冷以及热水供应，具有现实意义。

目前，制约污水源热泵系统广泛应用的突出障碍之一是与污水直接接触的污水侧换热器的结垢以及结垢造成的堵塞、腐蚀等问题。常见的沉浸式或管壳式换热器，随着换热器的运行，污垢在其污水侧表面沉积，造成：一是传热热阻增加，恶化强化换热面换热效率，大幅降低换热器的传热效率；二是流道表面摩擦系数和局部阻力系数增大，引起整个换热器的流动阻力压降增大，并造成机组消耗的功率增加。目前多数污水热能回收装置无抑垢功能，在换热表面结垢后，采用定期应用清扫、刮刷等去除污垢的物理法；或采用阻垢剂进行融垢的化学法(包括抑制腐蚀污垢的缓蚀剂和控制生物污垢的杀生剂)，但目前化学抑除垢尚无法解决在处理成本、腐蚀性、毒性、无公害性、易降解性和复合多功能性方面问题；

实用新型内容

本实用新型针对上述缺陷公开了一种抗垢的污水热能回收装置。

一种抗垢的污水热能回收装置的结构如下：将多根水平放置的螺旋槽圆形钢管平行排列，并将它们两两相连起来形成管排；

螺旋槽与钢管的轴向方向的夹角θ处于0-45°之间，螺旋槽宽为L1，螺旋槽螺距为P，螺旋槽深为e，(L1+e)/P=0.72。

所述螺旋槽圆形钢管采用热轧成型工艺制成。

所述管排采用固定支架固定。

所述管排的外部设置有外壳，在外壳的上端安装着布水器，管排底部安装着集水盘。

本实用新型的有益效果为：将本实用新型作为从污水取热的污水侧换热器，换热器表面具有强化换热作用且具有抑垢作用，无需定期清理。经长时间运行后，即便在换热器污水侧表面形成污垢、在较低温差下仍实现强化换热。对污水的水质要求低，取热效率高，提高设备可靠性和使用寿命。

附图说明

图1a是本实用新型的主视图；

图1b是本实用新型的侧视图；

图2是本实用新型的管排内外的流体流动方向示意图；

图3是本实用新型所采用的螺旋槽钢管的具体形式示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细说明。

如图1a和图1b所示，一种污水换热器的结构如下：将多根水平放置的螺旋槽圆形钢管8平行排列，并将它们两两相连起来形成管排3；

如图3所示，螺旋槽10与钢管的轴向方向的夹角θ处于0-45°之间，螺旋槽宽为L1，螺旋槽螺距为P，螺旋槽深为e，(L1+e)/P=0.72；螺旋槽10采用以上特定尺寸设计，从而实现强化换热和抑垢的双重效果。

螺旋槽圆形钢管8采用热轧成型工艺制成。管排3采用固定支架4固定。管排3的外部设置有外壳6，在外壳6的上端安装着布水器5，管排底部安装着集水盘7。

本实用新型的工作过程如下：如图2所示，管排3纵向放置，污水由布水器5滴落或喷淋至管排3管顶，在重力的作用下，污水以液膜形态在螺旋槽圆形钢管8外表面流动，到达管排3底部时，滴落至集水盘7中。污水在流过螺旋槽圆形钢管8时，污水在螺旋槽圆形钢管8外受到螺旋槽10的扰动，强化了管外侧的传热，同时污水液膜在螺旋槽10流动时，以旋流状态前进，增加了污水旋转运动推进力，污水中挟带的污垢不易沉积下来，表面已形成的软垢也容易在剪切应力的作用下剥落，起到抗垢效果。且采用本实用新型设计可节省钢材，由于本实用新型的螺旋槽圆形钢管8传热能力强，且不限管径大小，故可采用较大直径管子制造，实现在换热量不变的情况下，大幅减少污水换热器的重量和体积，从而节省钢材。

下面是本实用新型的两个具体实施例：