[发明专利]一种涡旋流道式污水换热器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种涡旋流道式污水换热器。

背景技术：

工业废水中都含有非常宝贵的热能,但是由于这些废水成分非常复杂,含有各种污染物,在余热利用中使用的常规热交换器的流道非常容易堵塞,甚至使用1-2天就会完全堵塞,无法长期使用。另外，像炼钢工业、造纸工业、饮料工业、制糖工业、生物燃料工业等在工艺生产的换热过程中由于流体中含有纤维、颗粒，或流体本身粘度非常高，容易导致换热器流到的堵塞。因此换热器通常使用寿命较短，且维护维修费用较高，从而导致热能的利用成本较高。

发明内容：

本发明提供了一种涡旋流道式污水换热器，它结构设计合理，流体中的纤维、颗粒不会沾粘在换热器的内壁上，保证了流体在换热器中能够顺畅流动进行热能的交换，延长了换热器的使用寿命，降低了维护维修费用，降低了热能的利用成本，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种涡旋流道式污水换热器，包括换热器壳体，在换热器壳体内设有管程流道和壳程流道，所述管程流道为间隔分布在换热器壳体内的若干个涡旋式换热流道，所有涡旋式换热流道的一端均与换热器的污水进水口相连通，另一端均与换热器的污水出水口相连通；所述壳程流道分布在换热器壳体内的涡旋式换热流道之间，壳程流道的一端与净水进水口相连通，另一端与净水出水口相连通。

所述涡旋式换热流道包括依次间隔相连的若干个涡旋管和若干个卡门涡街管，所述卡门涡街管为连接在两端涡旋管之间的管体，在管体的内部间隔设有若干个绕流体。

本发明采用上述结构，流体中的纤维、颗粒不会沾粘在换热器的内壁上，保证了流体在换热器中能够顺畅流动进行热能的交换，延长了换热器的使用寿命，降低了维护维修费用，降低了热能的利用成本。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的涡旋式换热流道的结构示意图。

图3为本发明的涡旋管内流体状态图。

图4为本发明的卡门涡街管内流体状态图。

图中，1、换热器壳体，2、涡旋式换热流道，3、涡旋管，4、卡门涡街管，5、绕流体。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-4中所示，一种涡旋流道式污水换热器，包括换热器壳体1，在换热器壳体1内设有管程流道和壳程流道，所述管程流道为间隔分布在换热器壳体1内的若干个涡旋式换热流道2，所有涡旋式换热流道2的一端均与换热器的污水进水口相连通，另一端均与换热器的污水出水口相连通；所述壳程流道分布在换热器壳体内的涡旋式换热流道之间，壳程流道的一端与净水进水口相连通，另一端与净水出水口相连通。

所述涡旋式换热流道包括依次间隔相连的若干个涡旋管3和若干个卡门涡街管4，所述卡门涡街管4为连接在两端涡旋管3之间的管体，在管体的内部间隔设有若干个绕流体5。

所述涡旋管3为在涡旋场中任取微小封闭曲线，过该封闭曲线上每一点作涡线，这些涡线形成的管状曲面称涡旋管，在涡旋管内充满做旋转运动的流体。

所述卡门涡街管4的工作原理为：在卡门涡街管4中存在若干个绕流体5，流体在经过绕流体5时会出现卡门涡街现象，绕流体5两侧会周期性地出现旋转方向相反、排列规则的双列线涡。

在进行换热过程中，污水通过污水进水口进入管程流道内，流经管程流道后从污水出水口排出，净水通过净水进水口进入壳程流道，然后通过与净水出水口排出，完成换热。当污水进入管程流道后，在经过涡旋管3时，由于涡旋管3的特性，使得涡旋管3内充满做旋转运动的污水流体，形成涡束，可以产生较大的速度梯度，涡旋使得流体的运动轨迹发生变化，增大了层流间的速度梯度，可以使得水流中的颗粒绕中心轴反复旋转和自转，颗粒在不同方向的作用力下激烈碰撞，有力于颗粒快速的扩散，污水中的颗粒状渣滓不会附着在流道内；当污水流经卡门涡街管4时，由于卡门涡街现象的影响，使得经过绕流体的污水会在绕流体的两侧周期性的出现双列线涡，进一步加剧了水流中的杂质颗粒的扩散和碰撞，避免了附着在流道内，同时，水流经过多次涡旋增速作用，使得本身粘度较高污水流体流动性大大增强。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。