[发明专利]分离型热管洗浴废水余热回收系统及方法

摘要

本发明公开了分离型热管洗浴废水余热回收系统及方法，涉及换热技术领域，分离型热该系统包括蒸发器和冷凝器，所述冷凝器高于蒸发器，所述蒸发器及冷凝器内部均设有热交换系统，所述热交换系统包括至少一根热管，所述蒸发器内的热交换系统与冷凝器内的热交换系统两端分别通过蒸汽上升管及凝液下降管相连形成密闭循环；所述蒸发器一侧设有进水口，另一侧设有排水口；所述冷凝器一侧设有送水口，另一侧设有出水口。本发明的系统结构简单，可实现性强，通过使用本发明的热交换系统，可以实现能源的节耗减排，对可持续发展，环境保护，经济发展均具有重大意义。

主权项

1.分离型热管洗浴废水余热回收系统，其特征在于，其包括蒸发器和冷凝器，所述冷凝器高于蒸发器，所述蒸发器及冷凝器内部均设有热交换系统，所述热交换系统包括至少一根热管，所述蒸发器内的热交换系统与冷凝器内的热交换系统两端分别通过蒸汽上升管及凝液下降管相连形成密闭循环；所述蒸发器一侧设有进水口，另一侧设有排水口；所述冷凝器一侧设有送水口，另一侧设有出水口；分离型热管洗浴废水余热回收系统的设计方法，包括以下步骤：设定热侧进口温度为30℃，出口温度为22℃，可以查出水在这个温度下的粘度μh＝902.75×10‑6kg/m·s，密度ρh＝1000kg/m3，定压比热容Ch＝4.18kJ/kg·K，导热系数λh＝0.6W/m·K和普朗特数Pr＝6.09；热侧长度为lh＝0.25m、热水体积流量vh＝0.5×10‑3m3/s，已知，流速v＝0.3m/s，热侧迎流体面积Ahex满足Ahex＝vh/v，热管外径d0＝0.022m，翅片长度lf＝0.5d0；热侧迎风面宽度E_h满足：每米长热管的翅片数n_f满足：其中s_f为两相邻翅片间光管的长度；δ_f为翅片厚度；迎面管排的管子数B满足：其中S_T为迎面横向管子中心距；实际迎面宽度E_s满足：E_s＝B·S_T(3‑4)；管束最小流通截面积NFA满足：NFA＝[(S_T‑d₀)‑2(l_f·δ_f·n_f)]l_h·B(3‑5)；流体最大质量流速G_hmax满足：当量直径d_dangliang满足：其中A为流通截面积；p为湿周；雷诺数Re_h满足：流体换热系数h_hf满足：翅片效率η_h满足：其中α为表面换热系数；λ_Al为铝的导热系数；令Af,Ar,Ah分别为每米长热管的翅片表面积、每米长热管的翅片间管表面积和每米长热管管外总表面积，则有：Ah＝Af+Ar(3‑11)；管外有效换热系数hfe满足：金属管壁热阻r_w满足：总传热系数U_H满足：加热侧总传热面积A_hH满足：其中Q为热侧接受的热量；Δt_m为对数平均温差；所用管数n满足：