一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器及其系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器，該裝置應用于原生污水、沖渣水、其它工業廢水等含有一定低位冷熱能的廢水作為熱泵的冷熱源，通過壓縮機消耗少量電能提取出來為建筑物進行供暖、供冷的主要設備，由廢水進水口(1)、吊裝環(2)、外環管(3)、工質進出口A(4)、箱體法蘭(5)、后管箱法蘭(6)、折流槽(7)、工質進出口B(8)、支座(9)、工質后管箱(10)、底板(11)、工質前管箱(12)、廢水出水口(13)、廢水前管箱(14)、前管箱法蘭(15)、換熱管(16)、廢水前管箱隔板(17)、工質前管箱隔板(18)、工質后管箱隔板(19)、工質換熱通道(20)、廢水換熱通道(21)、換熱管前管板(22)、外環管前管板(23)、換熱管后管板(24)、外環管后管板(25)組成。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器，該裝置應用于原生污水、沖渣水、其它工業廢水等含有一定低位冷熱能的廢水作為熱泵的冷熱源，通過壓縮機消耗少量電能提取出來為建筑物進行供暖、供冷的主要設備。
技術介紹
能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎，尋找和利用新的可再生能源是解決能源緊張的一種有效途徑，開發利用城市原生污水作為熱泵低位冷熱源，為建筑物供暖、供冷具有重要的節能與環保價值，對緩解能源消耗緊張、減輕環境污染具有重要意義。但原生污水中含有大量的污雜物以及纖維和毛發，如不經過任何處理或不采取防堵措施的情況下，直接進入熱交換設備進行換熱，很容易堵塞熱交換設備，無法正常運行。鋼廠生產中的高爐沖渣水蘊含著大量的能量，通過熱泵提取后，可由清水直接對建筑物進行供熱，對節約能源、提高能源利用效率具有重要的作用。但高爐沖渣水中含有大量的雜質，進入換熱器后易造成堵塞，清洗難度很高。其它工業廢水中也含有大量的熱量，難以利用的主要原因是含有大量的雜物，容易堵塞換熱設備，增大維修難度和降低運營穩定性。普通寬通道換熱器，如果直接作為熱泵換熱器進行應用，工質側的容積較大，工質的充注量較大，不利于設備的推廣和應用。在換熱系統中，往往換熱器的工質側承受較大的壓力，所以對換熱器工質側承壓能力要求較高，并將換熱器進行簡單化。
技術實現思路
為解決原生污水中含有的污雜物以及纖維和毛發，如不經過任何處理或不采取防堵措施的情況下，堵塞熱交換設備；高爐沖渣水和其它工業廢水含有大量污雜物無法直接應用；提高換熱器的換熱效率、承壓能力，減少工質的充注量，本技術提供了一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器及其系統。應用原理：1、如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示，本技術一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器由廢水進水口、吊裝環、外環管、工質進出口A、箱體法蘭、后管箱法蘭、折流槽、工質進出口B、支座、工質后管箱、底板、工質前管箱、廢水出水口、廢水前管箱、前管箱法蘭、換熱管、廢水前管箱隔板、工質前管箱隔板、工質后管箱隔板、工質換熱通道、廢水換熱通道、換熱管前管板、外環管前管板、換熱管后管板、外環管后管板組成，外環管與換熱管一一對應同心布置，外環管管徑大于換熱管，外環管與換熱管之間形成工質換熱通道，換熱管管內為廢水換熱通道。2、如圖1、圖11所示，外環管前管板與外環管后管板分別位于外環管兩端，換熱管前管板與換熱管后管板分別位于換熱管兩端，換熱管前管板與外環管前管板之間和換熱管后管板與外環管后管板之間分別為工質前管箱和工質后管箱，由工質前管箱隔板和工質后管箱隔板豎向分隔成N個換熱流程；換熱管兩端端口分別相通于廢水前管箱和折流槽，廢水前管箱隔板和折流槽將廢水換熱通道分豎向隔成n個流程。3、廢水與工質蒸發換熱流程為：廢水換熱流程：如圖11所示，廢水由廢水進水口進入頂部第一排換熱管內，廢水沿頂部第一排換熱管管內由左端向右端流動，與換熱管外側工質進行換熱，流至換熱管右端端口后，由折流槽折流進入第二排換熱管，廢水沿第二排換熱管管內由右端向左端流動，與換熱管外側工質進行換熱，流至換熱管左端端口后，由折流槽、廢水前管箱隔板折流進入第三排換熱管，廢水沿第三排換熱管管內由左端向右端流動，與換熱管外側工質進行換熱，流至換熱管右端端口后，由折流槽折流進入下一層，向下往復流動后，折流進入第n排換熱管換熱，最終由廢水出水口流出。工質蒸發工況換熱流程：如圖12、圖14所示，液態工質由工質進出口B進入外環管與換熱管之間的工質換熱通道，沿底部由N排工質換熱通道組成的第一個換熱流程由右側向左側流動，與換熱管內流動的廢水進行熱交換，部分液態工質吸熱蒸發變為氣態工質，經過工質前管箱隔板折流后，進入由N排工質換熱通道組成的第二個換熱流程由左側向右側流動，與換熱管內流動的廢水進行熱交換，液態工質繼續吸熱蒸發變為氣態工質，經過工質后管箱隔板折流后，進入由N排工質換熱通道組成的第三個換熱流程由右側向左側流動，與換熱管內流動的廢水進行熱交換，液態工質繼續吸熱蒸發變為氣態工質，經過工質前管箱隔板折流后，進入由N排工質換熱通道組成的第N個換熱流程與換熱管內流動的廢水進行熱交換，液態工質全部蒸發變為氣態工質，并有一定的過熱度后，由工質進出口A流出。4、廢水與工質冷凝換熱流程為：廢水換熱流程：如圖11所示，廢水由廢水進水口進入頂部第一排換熱管內，廢水沿頂部第一排換熱管管內由左端向右端流動，與換熱管外側工質進行換熱，流至換熱管右端端口后，由折流槽折流進入第二排換熱管，廢水沿第二排換熱管管內由右端向左端流動，與換熱管外側工質進行換熱，流至換熱管左端端口后，由折流槽、廢水前管箱隔板折流進入第三排換熱管，廢水沿第三排換熱管管內由左端向右端流動，與換熱管外側工質進行換熱，流至換熱管右端端口后，由折流槽折流進入下一層，向下往復流動后，折流進入第n排換熱管換熱，最終由廢水出水口流出。工質冷凝工況換熱流程：如圖13、圖15所示，氣態工質由工質進出口A進入外環管與換熱管之間的工質換熱通道，沿頂部由N排工質換熱通道組成的第一個換熱流程由右側向左側流動，與換熱管內流動的廢水進行熱交換，部分氣態工質放熱冷凝變為液態工質，經過工質前管箱隔板折流后，進入由N排工質換熱通道組成的第二個換熱流程由左側向右側流動，與換熱管內流動的廢水進行熱交換，氣態工質繼續放熱冷凝變為液態工質，經過工質后管箱隔板折流后，進入由N排工質換熱通道組成的第三個換熱流程由右側向左側流動，與換熱管內流動的廢水進行熱交換，氣態工質繼續放熱冷凝變為液態工質，經過工質前管箱隔板折流后，進入由N排工質換熱通道組成的第N個換熱流程與換熱管內流動的廢水進行熱交換，氣態工質全部冷凝變為液態工質，并有一定的過冷度后，由工質進出口B流出。5、如圖16所示，一種包含大通道蒸發冷凝兩用換熱器的熱泵系統由壓縮機、油分離器、大通道蒸發冷凝兩用換熱器、清水換熱器、電子膨脹閥、切換閥A、切換閥B、切換閥C、切換閥D、切換閥E、切換閥F、切換閥G、切換閥H組成，制熱工況時，切換閥A、切換閥D、切換閥E、切換閥H關閉，切換閥B、切換閥C、切換閥F、切換閥G開啟，工質經壓縮機壓縮成高溫高壓的氣體后經油分離器過濾后，由切換閥C進入清水換熱器換熱后冷凝，冷凝后的工質經切換閥G和電子膨脹閥節流后，由切換閥F進入大通道蒸發冷凝兩用換熱器與廢水進行換熱，換熱后蒸發由切換閥B進入壓縮機進行壓縮，實現循環；制冷工況時，切換閥A、切換閥D、切換閥E、切換閥H開啟，切換閥B、切換閥C、切換閥F、切換閥G關閉，工質經壓縮機壓縮成高溫高壓的氣體后經油分離器過濾后，由切換閥A進入大通道蒸發冷凝兩用換熱器后冷凝，冷凝后的工質經切換閥E和電子膨脹閥節流后，由切換閥H進入清水換熱器與清水進行換熱，換熱后蒸發由切換閥D進入壓縮機進行壓縮，實現循環。附圖說明圖1-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器正視圖圖2-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器右視圖圖3-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器左視圖圖4-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器俯視圖圖5-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器軸測圖圖6-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器外型圖圖7-本技術大通道蒸發冷凝兩用換熱器A-A剖面圖圖8-本技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器，其特征在于由廢水進水口(1)、吊裝環(2)、外環管(3)、工質進出口A(4)、箱體法蘭(5)、后管箱法蘭(6)、折流槽(7)、工質進出口B(8)、支座(9)、工質后管箱(10)、底板(11)、工質前管箱(12)、廢水出水口(13)、廢水前管箱(14)、前管箱法蘭(15)、換熱管(16)、廢水前管箱隔板(17)、工質前管箱隔板(18)、工質后管箱隔板(19)、工質換熱通道(20)、廢水換熱通道(21)、換熱管前管板(22)、外環管前管板(23)、換熱管后管板(24)、外環管后管板(25)組成，外環管(3)與換熱管(16)一一對應同心布置，外環管(3)管徑大于換熱管(16)，外環管(3)與換熱管(16)之間形成工質換熱通道(20)，換熱管(16)管內為廢水換熱通道(21)。

【技術特征摘要】
1.一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器，其特征在于由廢水進水口(1)、吊裝環(2)、外環管(3)、工質進出口A(4)、箱體法蘭(5)、后管箱法蘭(6)、折流槽(7)、工質進出口B(8)、支座(9)、工質后管箱(10)、底板(11)、工質前管箱(12)、廢水出水口(13)、廢水前管箱(14)、前管箱法蘭(15)、換熱管(16)、廢水前管箱隔板(17)、工質前管箱隔板(18)、工質后管箱隔板(19)、工質換熱通道(20)、廢水換熱通道(21)、換熱管前管板(22)、外環管前管板(23)、換熱管后管板(24)、外環管后管板(25)組成，外環管(3)與換熱管(16)一一對應同心布置，外環管(3)管徑大于換熱管(16)，外環管(3)與換熱管(16)之間形成工質換熱通道(20)，換熱管(16)管內為廢水換熱通道(21)。2.根據權利要求1所述的一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器，其特征在于外環管前管板(23)與外環管后管板(25)分別位于外環管(3)兩端，換熱管前管板(22)與換熱管后管板(24)分別位于換熱管(16)兩端，換熱管前管板(22)與外環管前管板(23)之間和換熱管后管板(24)與外環管后管板(25)之間分別為工質前管箱(12)和工質后管箱(10)，由工質前管箱隔板(18)和工質后管箱隔板(19)豎向分隔成N個換熱流程；換熱管(16)兩端端口分別相通于廢水前管箱(14)和折流槽(7)，廢水前管箱隔板(17)和折流槽(7)將廢水換熱通道分豎向隔成n個流程。3.根據權利要求1所述的一種大通道蒸發冷凝兩用換熱器，其特征在于廢水與工質蒸發換熱流程為：廢水換熱流程：廢水由廢水進水口(1)進入頂部第一排換熱管(16)內，廢水沿頂部第一排換熱管(16)管內由左端向右端流動，與換熱管(16)外側工質進行換熱，流至換熱管(16)右端端口后，由折流槽(7)折流進入第二排換熱管(16)，廢水沿第二排換熱管(16)管內由右端向左端流動，與換熱管(16)外側工質進行換熱，流至換熱管(16)左端端口后，由折流槽(7)、廢水前管箱隔板(17)折流進入第三排換熱管(16)，廢水沿第三排換熱管(16)管內由左端向右端流動，與換熱管(16)外側工質進行換熱，流至換熱管(16)右端端口后，由折流槽(7)折流進入下一層，向下往復流動后，折流進入第n排換熱管(16)換熱，最終由廢水出水口(13)流出；工質蒸發工況換熱流程：液態工質由工質進出口B(8)進入外環管(3)與換熱管(16)之間的工質換熱通道(20)，沿底部由N排工質換熱通道(20)組成的第一個換熱流程由右側向左側流動，與換熱管(16)內流動的廢水進行熱交換，部分液態工質吸熱蒸發變為氣態工質，經過工質前管箱隔板(18)折流后，進入由N排工質換熱通道(20)組成的第二個換熱流程由左側向右側流動，與換熱管(16)內流動的廢水進行熱交換，液態工質繼續吸熱蒸發變為氣態工質，經過工質后管箱隔板(19)折流后，進入由N排工質換熱通道組成(20)的第三個換熱流程由右側向左側流動，與換熱管(16)內流動的廢水進行熱交換，液態工質繼續吸熱蒸發變為氣態工質，經過工質前管箱隔板(18)折流后，進入由N排工質換熱通道(20)組成的第N個換熱流程與換熱管(16)內流動的廢水進行熱交換，液態工質全部蒸發變為氣態工質，并有一定的過熱度后，由工質進出口A(4)流出。4.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊勝東，
申請(專利權)人：楊勝東，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23