专利名称：一种用江河水作为冷却介质的换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体作为介质的换热器，具体涉及一种用江河水或污水等作为冷却介质的 换热器。
背景技术：
随着国家一系列节能政策的出台，节能和开发新能源已经迫在眉睫，国内外已经有利 用江河水或污水作为冷热源，发展水源热泵技术。但现有的换热器形式对水质要求比较严 格，如果考虑在江河水或者污水进入换热器之前进行过滤、沉淀、生物处理等工艺过程， 存在水温升高，初投资费用和水处理费用过高等问题。己有的采用江河水或者污水作为冷 却水的换热设备中，水处理过程大多都采用不完全处理的方式，但都存在堵塞严重、清洗 和疏通不方便等问题。如CN1274603C公开的"利用城市污水低位热能的取水方法和自动除 污装置"和CN1995890A公开的"一种流化床换热器的固液分离方法"等。目前市场现有的 解决方案大多都是从开发清洗、疏通设备和工艺角度考虑的，由于现有的壳管式换热器的 结构问题，清洗和疏通不方便，实际操作过程中仍然存在着江河水浊度过高时，出现堵塞 频率过高，检修频繁，维护费用过高等问题，不能从根本上解决沉淀堵塞的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提出一种自动除泥沙，实现换热和清 洗功能同时进行的用江河水或污水等作为冷却介质的一体化换热器。
本发明的目的是这样实现的 一种用江河水作为冷却介质的换热器，它包括有壳体和布 置于壳体内的换热管束，换热管束两端由管板固定，两端的管板和两端的封头分别围成两 个管箱，换热管束的两端分别与所述两个管箱相通；两个管箱上分别设有被冷却或加热介质的入口和出口；在壳体两侧上部分别设有冷却介质入口和出口；其特征在于:换热管束横 向布置在壳体内的中上部，壳体下部位于换热管束的下方设有具有锥度的集沙斗，在集沙 斗下部接排沙管，这样可实现换热与泥沙分离的功能和效果。
为了延长被冷却液在换热器内的换热时间，在所述其中任意一个管箱内设有隔板将所 述管箱分隔成被冷却介质进液区和出液区，进液区和出液区分别设有被冷却介质的入口和 出口；所述换热管束分为两组，所述换热管束的同一端分别对应进液区和出液区。
为了避免含有固体杂质的液体只在换热器壳体内上部流动，影响换热效果，本发明还 在壳体内竖向交错设置挡板，形成S形的上下折流通道，增加了流体的扰动，实现充分换 热的效果。
另外，本发明将换热器壳体与盖板活动连接，设计成可以拆卸式，当需要冲洗换热器 时，可将盖板打开，方便对换热管束进行彻底的清洗。
本发明换热器结合传统的壳管式换热器原理，设计了具有沉淀作用的集沙斗，当含有 固体杂质的液体在壳体内流动时，由于水流冲击和重量作用泥沙将会向下落入集沙斗,不会 堵塞换热管束，同时通过集沙斗下部设置的排沙管，又可以连续或者定期排出泥沙；解决 了传统的壳管式换热器换热管束内容易出现堵塞，管箱内容易出现沉淀淤积、清洗不方便、 需要复杂的水处理过程等问题，可以明显减少初投资和运行成本，适合于以江河水和污水 等含固体杂质多的液体为冷却介质的换热器。
本发明可同时实现换热、除泥沙和清洗功能的一体化。
图1是本发明换热器一实施方式的结构示意图2是图1的A-A剖面图3是图1的B-B剖面图4是两管程换热器的A-A剖面图。
具体实施例方式
实施例l:如图l、图2和图3所示， 一种用江河水作为冷却介质的换热器，它包括有
壳体2和布置于壳体内的换热管束1，换热管束1两端由管板3固定，两端的管板3和两 端的封头6分别围成两个管箱5，换热管束1的两端分别与所述两个管箱5相通；两个管 箱5上分别设有被冷却或加热介质的入口 11和出口 12;在壳体2两侧的上部分别设有冷 却介质入口 13和出口 14;换热管束l横向/水平布置在壳体2内的中上部，壳体下部位于 换热管束1下方设有具有锥度的集沙斗9，在集沙斗9下部连接排沙管10。将壳体下部设 计成具有沉淀作用的集沙斗9，这样含有固体杂质的液体在壳体内流动时，由于水流冲击 和重量作用泥沙不会堵塞换热管束，而且由于在集沙斗下部设置排沙管IO，可以连续或者 定期进行排泥沙。为了避免含有固体杂质的液体只在壳体内上部流动，影响换热效果，在 换热器壳体内竖向交错设置了挡板4，使水在整个壳体内做上下的S形流动。
为方便换热器的清洗，换热器壳体2与盖板8活动连接，即将换热器盖板8设计成可 以拆卸的，当需要冲洗换热器时，可将盖板打开，对换热管束进行彻底的清洗。
实施例2:如图1和图4所示，与实施例l所不同的是，在其中一个管箱5内设有隔 板7将所述管箱5分隔成被冷却介质进液区5. 2和出液区5. 1，进液区5. 2和出液区5.1 分别设有被冷却介质的入口 11和出口 12;所述换热管束1分为两组，所述换热管束1的 同一端分别对应进液区5.2和出液区5.1,这种两管程结构可延长被冷却液在换热器内换 热时间，提高换热效果。
本发明的工作过程:参见图1，含有固体杂质的江河水或污水流体由入口 13进入，从 换热器壳体2右上部向下流动，经过右部挡板4底部时，会继续在右部挡板和中间挡板之 间向壳体上部流动，到达壳体上部时，沿着中间挡板和左部挡板之间向壳体下部流动，然 后经过左部挡板底部后，折流向上，由出口14流出。参见图4，被冷却或者加热的流体由 右下部入口 11进入管箱进液区5. 2，然后进入下部换热管束，通过换热管束1表面与含有 固体杂质的流体进行热交换后，流入左面的管箱5，然后从管箱5再进入上部管束，再次 进行热交换，最后由出液区5. 1的出口 12流出。在换热管束内外液体的流动过程中，由于含有固体杂质的流体和管内流体存在温度差，两种流体会在整个壳体内通过换热管束表面 进行热交换。参见图3，含有固体杂质的流体在壳程流动时，流体中的固体杂质颗粒由于 重量和壳体内流体流动速度较小的原因，会产生一定的沉淀，沉淀的泥沙会落在挡板、换 热管束、集沙斗边壁和底部，由于重量作用，泥沙最终会滑落到集沙斗中形成堆积。可以 利用集沙斗底部的排沙管10将泥沙排除，排泥沙方式可以选择连续排沙和定期排沙，排沙 管10在图中所示为水平方向的，也可以安装成竖向的。
盖板8与壳体为活动连接，当进行换热器清洗时，可以方便地将盖板8打开进行清洗。
权利要求
1、一种用江河水作为冷却介质的换热器，它包括有壳体(2)和布置于壳体内的换热管束(1)，换热管束(1)两端由管板(3)固定，两端的管板(3)和两端的封头(6)分别围成两个管箱(5)，换热管束(1)的两端分别与所述两个管箱(5)相通；两个管箱(5)上分别设有被冷却介质的入口(11)和出口(12)；在壳体(2)两侧上部分别设有冷却介质入口(13)和出口(14)；其特征在于换热管束(1)横向布置在壳体(2)内的中上部，壳体下部设计成具有锥度的集沙斗(9)，在集沙斗(9)下部设有排沙管(10)。
2、 根据权利要求1所述的用江河水作为冷却介质的换热器，其特征在于所述其中一 个管箱(5)内设有隔板(7)将所述管箱(5)分隔成被冷却介质进液区(5.2)和出液区(5.1)，进液区(5.2)和出液区(5.1)分别设有被冷却介质的入口 (11)和出口 (12); 所述换热管束(1)分为两组，所述两组换热管束(1)的一端分别对应进液区(5.2)和出 液区(5.1)，另一端均对应管箱(5)。
3、 根据权利要求l所述的用江河水作为冷却介质的换热器，其特征在于在壳体(2) 内竖向交错设置挡板(4)，使壳体(2)内形成S形折流通道。
4、 根据权利要求1所述的用江河水作为冷却介质的换热器，其特征在于换热器壳体 (2)与盖板(8)活动连接。
全文摘要
一种用江河水作为冷却介质的换热器，其换热管束两端由管板固定于壳体上，两端的管板和封头分别围成两个管箱，换热管束的两端分别与所述两个管箱相通；两个管箱上分别设有被冷却或加热介质的入口和出口；在壳体两侧上部分别设有冷却介质入口和出口；换热管束横向布置在壳体内的中上部，壳体下部设有具有锥度的集沙斗，在集沙斗下部接排沙管，以实现换热与泥沙分离的功能。当含有固体杂质的液体在壳体内流动时，由于水流冲击和重量作用泥沙落入集沙斗，解决了换热器内容易出现堵塞，管箱内容易出现沉淀淤积、清洗不方便、需要复杂的水处理过程等问题，可以明显减少初投资和运行成本，适合于以江河水和污水等含固体杂质多的液体为冷却介质的换热器。
文档编号F28D7/10GK101290197SQ20081006981
公开日2008年10月22日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者付祥钊, 勇 王, 王子云 申请人:重庆大学