[发明专利]一种超临界污水处理套管盘管式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超临界污水处理套管盘管式换热器，主要用于高浓度有机污水的超临界水氧化处理系统，属于换热器结构技术领域。

背景技术

超临界水氧化技术，利用处于超临界状态下的水所表现出来的特殊性质（如密度、粘度、介电常数、离子积降低，氢键减弱，扩散性能、非极性特征增强等），将有机污染物深度氧化降解为CO2、H2O、N2等无机组分，具有反应快、降解彻底、无二次污染等独特优点，是目前最具潜力的有机污染物处理技术之一。

超临界水氧化技术流程图（参见图1），由流程图可看出，反应器产生的高温废水通过换热器来加热前端没有反应的污水或氧气，从而将反应释放的热量全部回收利用，达到系统节能的效果。

由于传统的管壳式换热器结构在超临界工况下密封性差、造价高，而且由于密封性差影响系统的正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种适用于超临界污水处理的换热器，将高温反应废水的热量回收用于对前端待反应的污水或氧气进行预热，提高系统节能效果。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种超临界污水处理套管盘管式换热器，包括壳体，壳体内盘设有换热管，所述换热管包括里外间隔套设的内管和外管，所述内管和外管之间的夹层作为加热介质流程，所述内管内腔作为受热介质流程；所述换热管以上下等径的方式螺旋盘绕。

将不同直径的内外管套在一起，为了保证两钢管之间间隙均匀，在内管外周螺旋缠绕有钢丝。

较合理的设置是，换热管的上下两端口分别连接有上下进料接头，该接头包括里外套设的内接管和外接管，所述内接管与所述内管对接，所述外接管与所述外管对接，且内接管的外端从外接管向外引出。

优选地，所述壳体内壁填充有保温材料以构成保温层。

基于上述结构换热器的超临界污水处理的预热方法：将超临界氧化反应处理后的污水作为加热介质通入内管和外管间的夹层，由下往上流通，同时将待反应的污水或氧气通过内管，由上往下流通，在内外物料相对螺旋上下流通的过程中回收反应后污水的热量并用于预热待反应的污水或氧气。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本申请的换热器结构为套管管盘式结构，结构上省去了传统换热器管板等结构，克服了传统换热器在超临界工况下密封性差的问题，提高了系统运行的稳定性，同时降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例中超临界水氧化技术流程图；

图2为本发明实施例中超临界污水处理的套管盘管式换热器；

图3为本发明实施例中换热管的局部剖视图；

图4为本发明实施例中下进料接头的示意图；

图5为本发明实施例中上进料接头的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图5所示，本实施例中的套管盘管式换热器，适用于超临界水氧化处理，在超临界工况下具有更好的密封效果，包括壳体1，壳体1内壁填充有保温材料以构成保温层1.1，壳体1内设置有换热管2，换热管2以上下等径的方式螺旋盘绕。

换热2管包括里外间隔套设的内管2.3和外管2.1，为了保证内、外管间隙的均匀性，内管2.3外周螺旋缠绕有钢丝2.2，内管2.3和外管2.1之间的夹层作为加热介质流程，内管2.3内腔作为受热介质流程。换热管2的上下两端口分别连接有上、下进料接头3.1、3.2，接头包括里外套设的内接管4和外接管5，内接管4与内管2.3对接，外接管5与外管2.1对接，且内接管4的外端从外接管5向外引出而实现内管进料，外接管5的一侧设置有支管5.1作为夹层进料。

上述结构换热器的作业原理是，将超临界氧化反应处理后的污水作为加热介质从下进料接头通入内管和外管间的夹层，由下往上流通，同时将待反应的污水或氧气从上进料接头通入内管，由上往下流通，在内外物料于套管内相对螺旋上下流通的过程中，回收反应后污水的热量并用于预热待反应的污水或氧气。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。