[实用新型]一种除垢换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，涉及一种换热器，尤其涉及一种除垢换热器。

背景技术

非清洁水包括城市原生污水与地表水。城市原生污水是未经任何物理与生物手段处理的城市污水。即使经过旋转滤面再生装置，其中仍含有大量的小、微尺度的污杂物和复杂的化学生物成分，导致换热面上很快结垢，严重地影响流动换热。经过观察和实验发现其中污泥，腐蚀产物和生物沉积物等软垢约占污垢总数90％以上，它们是影响换热器效率的主要因素。由于原生污水的特殊性，相对于普通换热器软垢，城市污水所形成的软垢具有以下特点：污水换热器表面在很短的时间内就可积聚较大的厚度，硬度低、与壁面粘附力小。

结垢是指与不清洁流体相接触而在固体表面上逐渐积聚起来的那层物质。非清洁水作为热泵冷热源为建筑物供热供冷，其一次能源利用率高，节能幅度大，是一种良好的低品位可再生能源，但利用非清洁水作为热泵冷热源的最大技术困难就是如何解决非洁净水的易结垢问题。故在此基础上设计了新型除垢换热器。

据调查90％以上的换热器都不同程度的存在结垢问题。而传热设备的结垢危害涉及诸多方面，首先是传热性能变差，流动阻力增加，由此引起传热效率下降，其下降幅度平均可达30％以上，故有些换热器不得不采用加装复杂、昂贵的在线机械除垢装置，以解决换热管表面的结垢问题，使设备造价上升。其次，低效的传热设备、周期性的停车清洗，还会降低设备的生产能力，增加设备清洗费用和运行成本。另外，设备结垢严重时，还会引起流体流动阻力增加，设备产生垢下腐蚀，有的甚至造成管道过热爆炸事故，危及生产安全运行等。

每年由于传热设备结垢引起的经济损失，宏观估计美国每年约为达80亿美元～100亿美元，我国由此造成的损失约在100亿元人民币以上。不结垢换热器的开发、应用始于二十世纪七十年代末期，它可彻底消除换热器的结垢问题，使易结垢物料的换热操作能够满负荷、长周期稳定运行，它的研发是换热器技术装备的重大进展。而此次我们研制的新型防结换热器更是突破了传统的不结垢换热器的设计思路和理念。使得新型换热器变得效率更高更加环保。

现有的除垢方案包括：胶球在线清洗、管内插入物在线清洗。

胶球在线清洗方案的缺陷在于：①收球率低。往往比较好的系统，收球率也在80％以下，最差的情况根本收不到球。②不适用水质较差的场合，胶球在管中只能依靠循环水作动力，清除冷却管内壁上的薄层淤泥或水垢。若循环水中含有较多的杂物，如水生动物、垃圾、碎石及各种有机物，不仅会堵塞二次滤网，使循环水压差减小，流量减小，不利于胶球的循环，而且会堵塞凝汽器的管孔，妨碍胶球的通过。③不能用于对胶球具有腐蚀作用的水源。④对于由化学反应而形成的析晶污垢则不能完全清除。⑤其安装困难，结构复杂，材料消耗多，操作和维护不便，故障率较高。由于上述原因，致使胶球清洗系统在许多换热器上不能发挥作用。综上所述，对于水质极差的城市原生污水热泵系统中污水换热器污染问题，胶球在线清洗显然是不合适的。

管内插入物在线清洗，工作原理均是靠流体的作用下转动或振动达到除垢效果，而且都基于管式换热方式和水质较清洁情况下提出的，一方面对于换热面积大，传热管数量很多的污水换热器，其机械工艺复杂，难以实现，另一方面对于水质恶劣城市原生污水，很容易造成插入物的腐蚀、损坏，同时如果脱落的大块污物吸附在插入物上，极易导致管道阻塞。

由此可见，传统的换热器存在设备技术落后造成的成本高、换热效率低、污染和浪费等现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种除垢换热器，可方便快捷地除去换热器中的结垢，操作简单、有效。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种除垢换热器，所述换热器包括换热容器、流体管道、除垢机构；所述换热容器两端分别设有换热介质进口、换热介质出口；所述流体管道包括流体流入管道、流体换热通道、流体流出管道；流体流入管道包括若干流入分支，流体流出管道包括若干流出分支，所述流入分支、流出分支分别设有阀门；所述流体换热通道设置于换热容器内，流体换热通道内设置若干平行排列的直管，各直管的一端与换热介质进口连通，另一端与换热介质出口连通；所述除垢机构包括与所述直管数量相同的孔，通过多个孔与各直管紧密接触，除垢机构通过流体换热通道内的流体压力移动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述流体流入管道包括3个流入分支，流体流出管道包括3个流出分支；每个流入分支、流出分支上接有阀门，通过阀门开启和关闭控制除垢机构移动。