热管式污水换热器.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210107775.X	申请日：	2012.04.07
公开号：	CN103185477A	公开日：	2013.07.03
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):F28D 15/02申请日:20120407\|\|\|公开
IPC分类号：	F28D15/02	主分类号：	F28D15/02
申请人：	哈尔滨工大金涛科技股份有限公司
发明人：	李伟; 李金峰; 尚德敏
地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
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内容摘要

本发明给出一种热管式污水换热器，它的结构包括：箱体、清水流道、污水流道和清污门。在换热器箱体内，列队竖立若干排热管，一个水平的隔板将所有热管拦腰分成上下两部分：隔板以上为清水流道，隔板以下为污水流道。清水流道包括：清水进口，热管，间壁，清水管道，顶板，隔板，清水出口。清水管道的中间，是一排平行竖直的热管，热管的两侧是间壁，热管的上端部与清水管道的顶板接触，热管向下垂直穿过隔板，隔板是清水管道的底板。污水流道包括：污水进口，热管，连板，污水管道，底板，隔板，污水出口。热管和热管间的连板形成污水流道的左右侧板，同时又是换热表面，污水管道的顶板是隔板，污水管道的底板与热管的底部接触。

权利要求书

权利要求书
1.   一种热管式污水换热器，它的结构包括：箱体、清水流道、污水流道和清污门；在换热器箱体内，列队竖立若干排热管，一个水平的隔板将所有热管拦腰分成上下两部分：隔板以上的热管，为热管清水段，被置于几个纵向的清水流道中；隔板以下的热管，为热管污水段，被置于几个纵向的污水流道中，其特征在于：
(1)所述热管拦腰分成上下两部分，这两部分热管长度不相等；
(2)所述热管污水段，在相邻两个热管间，有连板连接固定。

2.   按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：
所述清水流道，它包括：清水进口，热管，间壁，清水管道，顶板，隔板，清水出口；清水经过换热器的清水进口，水平进入换热器的清水管道，清水管道的中间，是一排互相平行的竖直的热管，热管的两侧是间壁，间壁是清水管道的左右侧板，热管的上端部与清水管道的顶板接触，热管向下垂直穿过隔板，隔板是清水管道的底板，在清水管道中，清水依次垂直流过若干热管表面，最后从清水出口流出清水流道。

3.   按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：
所述污水流道，它包括：污水进口，热管，连板，污水管道，底板，隔板，污水出口；污水经过换热器的污水进口，水平进入换热器的污水管道，污水管道的两侧，是两排互相平行的竖直的热管及连板，热管和热管间的连板形成流道的左右侧板，同时又是污水的换热表面，污水管道的顶板是隔板，热管的底部与污水管道的底板接触，在污水管道中，污水依次垂直流过若干热管和连板表面，最后从污水出口流出换热器。

4.   按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：
所述两部分热管长度不相等，热管在隔板以下部分长度，大于热管在隔板以上部分长度30‑50％。

5.   按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：
所述箱体，它外形为矩形，包括6块箱板，箱板是用碳纤维复合材料板做成的；在箱体外侧，有污水进口，污水出口，清水进口，清水出口，清污门；污水从换热器的污水进口进入污水换热器，往返流过多个行程后，通过污水出口流出换热器；清水由换热器的清水进口进入，往返流过多个行程后，通过清水出口流出换热器。

6.   按照权利要求1或5所述的热管式污水换热器，其特征在于：
所述清污门，它挡在各污水流道的前后两端部，包括前清污门和后清污门；清污时，打开前后清污门，各层污水流道内部通透，全部暴露出来；清污门是用碳纤维复合材料制作的。

说明书

说明书热管式污水换热器
技术领域
本发明涉及热交换设备，特别是涉及热管式污水换热器。
背景技术
热管是一种具有高导热性能的传热组件，热管技术首先于1944年由美国人高格勒(R·S·Gaugler)所发现，并以“热传递装置”(Heat Transter Device)为名取得专利，当时因未显示出实用意义，而没有受到应有的重视。直到六十年代初期，由于宇航事业的发展，要求为宇航飞行器提供高效传热组件，促使美国洛斯——阿拉莫斯科学实验室的格罗弗(G·M·Grover)于1964年再次发现这种传热装置的原理，并命名为热管(Heat Pipe)，首先成功地应用于宇航技术，之后引起了各国学者的极大兴趣和重视。热管技术于上世纪七八十年代进入中国。
在全封闭真空管壳内，热管通过工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。缺点是抗氧化、耐高温性能较差。此缺点可以通过在前部安装一套陶瓷换热器来予以解决，陶瓷换热器较好地解决了耐高温、耐腐蚀的难题。
由热管组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。
主要特点
1、热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中，单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏时基本不影响换热器运行。热管换热器用于易然、易爆、腐蚀性强的流体换热场合具有很高的可靠性。
2、热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，用于品位较低的热能回收场合非常经济。
3、对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决换热器的磨损和堵灰问题。
4、热管换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。
工业用途
化学工业
1、硫酸系统热管换热器回收焚烧炉出口高温SOx气体的余热、在转化工段回收高温气体的余热，产生热水或蒸汽供系统使用
2、医药、日化工业热管换热器可用于回收药气或废气的余热，生产清洁热风，干燥物料。
3、利用可变热导热管可对反应床层进行恒温控制的同时，取出或输入反应热。
4、大型化肥厂合成对流段盘管；中、小型氮肥厂造气工程、变换工段，利用热管式蒸发器回收工艺气余热产生蒸汽供合成氨系统使用，变换工段一、二水加热器。
电力工业
利用热管换热器可作为各种锅炉的尾部受热面。如热管式空气预热器可替代传统的回转式空气预热器和列管式空气预热器，提高受热面壁温，避免露点腐蚀，提高炉膛进风温度和炉膛含氧量，减少漏风，延长锅炉运行周期。
1、工业锅炉尾部的热管空气预热器.热管式省煤器或翅片管省煤器。
2、电站锅炉尾部的热管空气预热器可分下列几种用途：
(1)在原低温段空气预热器的空气入口前设置一热管式空气预热器，进一步降低锅炉排烟温度，减少排烟热损，提高锅炉效率；
(2)整个低温段空气预热器均为热管式结构；
(3)用锅炉排放的热烟气加热脱硫后的冷烟气，即电站脱硫的GGH。
3、燃气锅炉对流段后部。
石油化工
1、炼油厂的常压炉、减压炉、常减压二合一炉、加氢炉.减粘炉、重整炉等，利用热管式空气预热器回收出炉烟气的余热加热空气，以提高加热炉的送风温度。
2炼油厂催化装置再生烟气和各种内、外取热器的余热回收，可产生中压蒸汽并用于动力系统。
3、乙烯裂解炉对流段盘管、炼油厂加热炉对流段盘管。
冶金工业
1、炼铁厂用高炉烟气来预热空气、煤气的单预热或双预热整体式或分离式热管换。热器，回收热风炉烟气余热，节约煤气，提高热风炉的升温速度、炉顶温度和送风温度降低炼铁焦比，节约焦炭。
2、利用热管式蒸汽发生器或翅片管式蒸汽发生器，回收各种烧结矿的显热，产生蒸汽。
建材建筑
对于水泥、陶瓷等建材行业，利用换热器回收窑炉烟气的余热，产生热风或热水。如热管式热风炉或热管.列管组合式热风炉，可产生500℃以下的热风，干燥清洁物料。建筑业热管式空气预热器可用于室外的新鲜空气和室内的浑浊空气之间的热交换；在集中空调制冷机组中，利用热管换热器口收废气余热产生低压蒸汽供空调制冷机组使用。
供暖空调
污水源热泵依靠热泵机组内部制冷剂的物态循环变化，冬季从污水中吸收热量经热泵机组升温后对建筑供热，夏季通过热泵机组把建筑物中的热量传递给污水从而实现供冷。污水替代了冷却塔，具有高效节能、绿色环保、安全可靠、一机多用等突出优点。
利用污水源热泵实现城市废热的回收利用，变废为宝，是新型的可再生清洁能源利用技术，符合可持续发展、建设资源节约型、环境友好型社会的要求。在扩大城市污水利用范围、拓展城市污水治理效益方面具有深远意义。
利用城市污水作为冷热源对建筑进行采暖空调，可以直接减少其他短缺能源的消耗，同时还可以达到废物利用的目的，是资源再生利用、发展循环经济、建设节约型社会、友好环境的重要措施。
在城市污水和热泵之间，可以利用热管换热器作为污水换热器，热泵通过热管式污水换热器，从污水中吸收热量，或向污水中释放热量。交换能量后的污水，从回水管，返回到城市污水的排放系统中。
污水中含有很多杂质，若在热管式污水换热器前设置污水过滤装置，污水过滤装置很快就被堵塞；若在热管式污水换热器前不设置的污水过滤装置，污水中的条状杂质进入污水换热器，不断地在热管换热器上缠挂，使换热板表面热阻增大，甚而堵塞流道，换热器总体性能很快就变坏。
上述有关换热器的背景技术，在以下专著中有详细描述：
1、赵军，戴传山主编，地源热泵技术与建筑节能应用，北京：中国建筑工业出版社.2009。
2、(美)沙拉，塞库利克著，程林译，换热器设计技术，北京：机械工业出版社，2010。
3、张红，杨峻，庄骏编著，热管节能技术，北京：化学工业出版社，2009。
发明内容
本发明给出一种热管式污水换热器，它的结构包括：箱体、清水流道、污水流道和清污门；在换热器箱体内，列队竖立若干排热管，一个水平的隔板将所有热管拦腰分成上下两部分：隔板以上的热管，为热管清水段，被置于几个纵向的清水流道中；隔板以下的热管，为热管污水段，被置于几个纵向的污水流道中，其特征在于：
(1)所述热管拦腰分成上下两部分，这两部分热管长度不相等；
(2)所述热管污水段，在相邻两个热管间，有连板连接固定。
所述清水流道，它包括：清水进口，热管，间壁，清水管道，顶板，隔板，清水出口；清水经过换热器的清水进口，水平进入换热器的清水管道，清水管道的中间，是一排互相平行的竖直的热管，热管的两侧是间壁，间壁是清水管道的左右侧板，热管的上端部与清水管道的顶板接触，热管向下垂直穿过隔板，隔板是清水管道的底板，在清水管道中，清水依次垂直流过若干热管表面，最后从清水出口流出清水流道。
所述污水流道，它包括：污水进口，热管，连板，污水管道，底板，隔板，污水出口；污水经过换热器的污水进口，水平进入换热器的污水管道，污水管道的两侧，是两排互相平行的竖直的热管及连板，热管和热管间的连板形成流道的左右侧板，同时又是污水的换热表面，污水管道的顶板是隔板，热管的底部与污水管道的底板接触，在污水管道中，污水依次垂直流过若干热管和连板表面，最后从污水出口流出换热器。
所述两部分热管长度不相等，热管在隔板以下部分长度，大于热管在隔板以上部分长度30‑50％。
所述箱体，它外形为矩形，包括6块箱板，箱板是用碳纤维复合材料板做成的；在箱体外侧，有污水进口，污水出口，清水进口，清水出口，清污门；污水从换热器的污水进口进入污水换热器，往返流过多个行程后，通过污水出口流出换热器；清水由换热器的清水进口进入，往返流过多个行程后，通过清水出口流出换热器。
所述清污门，它挡在各污水流道的前后两端部，包括前清污门和后清污门；清污时，打开前后清污门，各层污水流道内部通透，全部暴露出来；清污门是用碳纤维复合材料制作的。
附图说明
图1是本发明热管式污水换热器实施例的基本原理图；
图2是本发明热管式污水换热器实施例的清水流道结构图；
图3是本发明热管式污水换热器实施例的污水流道结构图；
图4是本发明热管式污水换热器实施例的总体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。
图1给出了本发明热管式污水换热器实施例的基本原理图。
本发明热管式污水换热器实施例的基本原理如图1，它表示了热管式污水换热器实施例防污水中杂物缠挂管道的原理及污水管道的基本结构。
污水管道的结构部件主要为两个：热管10和连板20。并排平行竖直放置若干热管，每两个相邻的热管之间有连板20连接固定。连板10的宽度大约与热管管径相当，它的作用有：
1，固定热管管排；
2，防止污水中杂物缠挂管道；
3，增大热管传热面积。
热管10和连板20的连接要好，确保在连接处热阻小，保证连板20的热量充分传到热管10，这样，连板才能起到扩大传热面积的作用。
污水在热管外，垂直于热管轴线，沿热管与连板表面的污水流道30流过。由于连板20的导流和隔离作用，污水中杂物不会缠挂在热管的表面。由于连板20与热管10二者之间传热良好，连板20将高温污水的热量传给热管10内的传热工质15，相当于增加了热管的传热面积。
按着这种原理设置的热管式污水换热器，它有如下几点好处：
1，它适用于污水与清水的换热，污水流道内部通畅，无阻挡，无死角，不缠挂，不易积垢，不易诸塞；
2，由于热管是良好的导热元件，热管式污水换热器的传热好，能在很大程度上提高污水换热器的换热效率；
图2给出了本发明热管式污水换热器实施例的清水流道结构图。
本发明热管式污水换热器实施例的清水流道，它包括：清水进口41，热管10，间壁45，清水管道40，顶板50，隔板60，清水出口42。
清水经过换热器的清水进口41，水平进入换热器的清水管道40。清水管道40的中间，是一排互相平行的竖直的热管，热管的两侧是间壁45，间壁45是清水管道的左右侧板。清水管道的顶板50，与热管的上端部接触，隔板60将热管拦腰分成上下两部分，热管的上部处于清水管道中，即隔板60是清水管道40的底板。
在清水管道40中，清水与热管10的表面垂直流过后，再依次流过其它热管，并最后从清水出口42，流出清水管道40。
清水管道的突出特点是：
1，清水管道内，列队竖立若干同样的热管，结构简单，不仅使加工制作过程简化，也极大降低了使用过程中出现泄漏的可能性。
2，清水管道不堵塞，清水流动性好，清水流速较快，清水侧的热阻较小，所以相对于污水流道，清水流道的高度可以较小。
3，在清水管道的顶板50和隔板60，与热管固定连接。这种结构具有很好的强度，无论是内部清水压力还是外部污水压力，都很难使它变形或破坏。
图3给出了本发明热管式污水换热器实施例的污水流道结构图。
本发明热管式污水换热器实施例的污水流道，它包括：污水进口31，热管10，连板20，污水管道30，底板70，隔板60，污水出口32。
污水经过换热器的污水进口31，水平进入换热器的污水管道30。污水管道30的两侧，是两排互相平行的竖直的热管，每排热管都由连板20，把相邻两个热管固定连接起来，形成流道的左右侧板，同时又是污水的换热表面。污水管道的顶板是隔板60，它与热管的腰部接触，并密封固定。隔板60将热管拦腰分成上下两部分，上下两部分热管长度不相等，下部分长度大于上部分长度30‑50％，因为污水换热不好，热管的下部处于污水流道中。污水管道的底板70，它与热管10的底部接触
在污水管道30中，污水与两侧热管的表面垂直流过后，再流过连板20，再依次流过其它热管和连板，并最后从污水出口32，流出污水管道30。
污水管道的突出特点是：
1，隔板60和底板70，构成污水管道的顶板和底板；热管10和连板20，构成污水管道的左右侧板，污水在其中流动，没有任何干扰和阻碍，最大限度的避免了污水中的杂物，缠挂在污水管道中。
2，污水管道横截面的形状是一个窄而高的矩形，这样的流道截面有两点好处：
(1)在矩形流道截面的底部，集中汇集了污水中沉积的泥沙，在其余表面处，传热板依然裸露在污水中，这就能最大限度地保证了传热量。
(2)在矩形流道截面的顶部，汇集了流道残存气体，在其余表面处，传热板依然浸泡在污水中，这就能最大限度地克服了气体对传热的不好影响。
由于污水的粘性较大，换热器的热阻主要是在污水侧。因此，除了热管在污水侧较长外，还应适当提高污水流速，以提高污水与间壁之间的对流换热系数。
图4给出了本发明热管式污水换热器实施例的总体结构图。
本发明热管式污水换热器实施例的外形是一个矩形的箱体，箱体是用碳纤维复合材料板做成的。在箱体外侧，有污水进口31，污水出口32，清水进口41，清水出口42，前清污门51，后清污门52。
污水从换热器左上方的污水进口31进入污水换热器后，沿着由热管10和连板20构成的的截面为矩形的污水管道，在换热器内水平流动，每流完一个行程，再反方向流动。往返流过多个行程后，最后，到达换热器的污水出口32，流出换热器。
清水由换热器的清水进口41进入，水平进入由间壁45，隔板60构成的清水流道，垂直流过热管10，流完一个流程后，进入另一清水流道，再反方向流动。就这样，清水往返流过多个行程后，再通过清水出口42流出。
污水和清水通过热管换热，污水与清水进行逆流换热，可以得到最大的换热效果。
前清污门51和后清污门52，挡在各污水流道的前后两端部。当污水流道运行一段时间，需要清污时，打开前清污门51和后清污门52，各层污水流道内部通透，全部暴露出来，方便于观察和动手清理污水流道内沉积的污垢。前清污门51和后清污门52，也是用碳纤维复合材料制作的。

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1、(10)申请公布号 CN 103185477 A(43)申请公布日 2013.07.03CN103185477A*CN103185477A*(21)申请号 201210107775.X(22)申请日 2012.04.07F28D 15/02(2006.01)(71)申请人哈尔滨工大金涛科技股份有限公司地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人李伟李金峰尚德敏(54) 发明名称热管式污水换热器(57) 摘要本发明给出一种热管式污水换热器，它的结构包括：箱体、清水流道、污水流道和清污门。在换热器箱体内，列队竖立若干排热管，一个水平的隔板将所有热管拦腰分成上下两部分：。

2、隔板以上为清水流道，隔板以下为污水流道。清水流道包括：清水进口，热管，间壁，清水管道，顶板，隔板，清水出口。清水管道的中间，是一排平行竖直的热管，热管的两侧是间壁，热管的上端部与清水管道的顶板接触，热管向下垂直穿过隔板，隔板是清水管道的底板。污水流道包括：污水进口，热管，连板，污水管道，底板，隔板，污水出口。热管和热管间的连板形成污水流道的左右侧板，同时又是换热表面，污水管道的顶板是隔板，污水管道的底板与热管的底部接触。(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书6页附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图3页(10)申请公布号 CN 。

3、103185477 ACN 103185477 A1/1页21.一种热管式污水换热器，它的结构包括：箱体、清水流道、污水流道和清污门；在换热器箱体内，列队竖立若干排热管，一个水平的隔板将所有热管拦腰分成上下两部分：隔板以上的热管，为热管清水段，被置于几个纵向的清水流道中；隔板以下的热管，为热管污水段，被置于几个纵向的污水流道中，其特征在于：(1)所述热管拦腰分成上下两部分，这两部分热管长度不相等；(2)所述热管污水段，在相邻两个热管间，有连板连接固定。2.按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：所述清水流道，它包括：清水进口，热管，间壁，清水管道，顶板，隔板，清水出口；清水经过换热器。

4、的清水进口，水平进入换热器的清水管道，清水管道的中间，是一排互相平行的竖直的热管，热管的两侧是间壁，间壁是清水管道的左右侧板，热管的上端部与清水管道的顶板接触，热管向下垂直穿过隔板，隔板是清水管道的底板，在清水管道中，清水依次垂直流过若干热管表面，最后从清水出口流出清水流道。3.按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：所述污水流道，它包括：污水进口，热管，连板，污水管道，底板，隔板，污水出口；污水经过换热器的污水进口，水平进入换热器的污水管道，污水管道的两侧，是两排互相平行的竖直的热管及连板，热管和热管间的连板形成流道的左右侧板，同时又是污水的换热表面，污水管道的顶板是隔板，热管的底。

5、部与污水管道的底板接触，在污水管道中，污水依次垂直流过若干热管和连板表面，最后从污水出口流出换热器。4.按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：所述两部分热管长度不相等，热管在隔板以下部分长度，大于热管在隔板以上部分长度30-50。5.按照权利要求1所述的热管式污水换热器，其特征在于：所述箱体，它外形为矩形，包括6块箱板，箱板是用碳纤维复合材料板做成的；在箱体外侧，有污水进口，污水出口，清水进口，清水出口，清污门；污水从换热器的污水进口进入污水换热器，往返流过多个行程后，通过污水出口流出换热器；清水由换热器的清水进口进入，往返流过多个行程后，通过清水出口流出换热器。6.按照权利要求1。

6、或5所述的热管式污水换热器，其特征在于：所述清污门，它挡在各污水流道的前后两端部，包括前清污门和后清污门；清污时，打开前后清污门，各层污水流道内部通透，全部暴露出来；清污门是用碳纤维复合材料制作的。权利要求书CN 103185477 A1/6页3热管式污水换热器技术领域0001 本发明涉及热交换设备，特别是涉及热管式污水换热器。背景技术0002 热管是一种具有高导热性能的传热组件，热管技术首先于1944年由美国人高格勒(RSGaugler)所发现，并以“热传递装置”(Heat Transter Device)为名取得专利，当时因未显示出实用意义，而没有受到应有的重视。直到六十年代初期，。

7、由于宇航事业的发展，要求为宇航飞行器提供高效传热组件，促使美国洛斯阿拉莫斯科学实验室的格罗弗(GMGrover)于1964年再次发现这种传热装置的原理，并命名为热管(Heat Pipe)，首先成功地应用于宇航技术，之后引起了各国学者的极大兴趣和重视。热管技术于上世纪七八十年代进入中国。0003 在全封闭真空管壳内，热管通过工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。缺点是抗氧化、耐高温性能较差。此缺点可以通过在前部安装一套陶瓷换热器来予以解决，陶瓷换热器较好地解决了耐高温、耐腐蚀的难题。0004 由热管组成的热。

8、管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。0005 主要特点0006 1、热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中，单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏时基本不影响换热器运行。热管换热器用于易然、易爆、腐蚀性强的流体换热场合具有很高的可靠性。0007 2、热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，。

9、用于品位较低的热能回收场合非常经济。0008 3、对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决换热器的磨损和堵灰问题。0009 4、热管换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。0010 工业用途0011 化学工业0012 1、硫酸系统热管换热器回收焚烧炉出口高温SOx气体的余热、在转化工段回收高温气体的余热，产生热水或蒸汽供系统使用0013 2、医药、日化工业热管换热器可用于回收药气或废气的余热，生产清洁热风，干燥物料。0014 3、利用可变热导热管可对反应床层进行恒温控制的同时，。

10、取出或输入反应热。说明书CN 103185477 A2/6页40015 4、大型化肥厂合成对流段盘管；中、小型氮肥厂造气工程、变换工段，利用热管式蒸发器回收工艺气余热产生蒸汽供合成氨系统使用，变换工段一、二水加热器。0016 电力工业0017 利用热管换热器可作为各种锅炉的尾部受热面。如热管式空气预热器可替代传统的回转式空气预热器和列管式空气预热器，提高受热面壁温，避免露点腐蚀，提高炉膛进风温度和炉膛含氧量，减少漏风，延长锅炉运行周期。0018 1、工业锅炉尾部的热管空气预热器.热管式省煤器或翅片管省煤器。0019 2、电站锅炉尾部的热管空气预热器可分下列几种用途：0020 (1)在原低温。

11、段空气预热器的空气入口前设置一热管式空气预热器，进一步降低锅炉排烟温度，减少排烟热损，提高锅炉效率；0021 (2)整个低温段空气预热器均为热管式结构；0022 (3)用锅炉排放的热烟气加热脱硫后的冷烟气，即电站脱硫的GGH。0023 3、燃气锅炉对流段后部。0024 石油化工0025 1、炼油厂的常压炉、减压炉、常减压二合一炉、加氢炉.减粘炉、重整炉等，利用热管式空气预热器回收出炉烟气的余热加热空气，以提高加热炉的送风温度。0026 2炼油厂催化装置再生烟气和各种内、外取热器的余热回收，可产生中压蒸汽并用于动力系统。0027 3、乙烯裂解炉对流段盘管、炼油厂加热炉对流段盘管。0028 冶金工。

12、业0029 1、炼铁厂用高炉烟气来预热空气、煤气的单预热或双预热整体式或分离式热管换。热器，回收热风炉烟气余热，节约煤气，提高热风炉的升温速度、炉顶温度和送风温度降低炼铁焦比，节约焦炭。0030 2、利用热管式蒸汽发生器或翅片管式蒸汽发生器，回收各种烧结矿的显热，产生蒸汽。0031 建材建筑0032 对于水泥、陶瓷等建材行业，利用换热器回收窑炉烟气的余热，产生热风或热水。如热管式热风炉或热管.列管组合式热风炉，可产生500以下的热风，干燥清洁物料。建筑业热管式空气预热器可用于室外的新鲜空气和室内的浑浊空气之间的热交换；在集中空调制冷机组中，利用热管换热器口收废气余热产生低压蒸汽供空调制冷机组使。

13、用。0033 供暖空调0034 污水源热泵依靠热泵机组内部制冷剂的物态循环变化，冬季从污水中吸收热量经热泵机组升温后对建筑供热，夏季通过热泵机组把建筑物中的热量传递给污水从而实现供冷。污水替代了冷却塔，具有高效节能、绿色环保、安全可靠、一机多用等突出优点。0035 利用污水源热泵实现城市废热的回收利用，变废为宝，是新型的可再生清洁能源利用技术，符合可持续发展、建设资源节约型、环境友好型社会的要求。在扩大城市污水利用范围、拓展城市污水治理效益方面具有深远意义。0036 利用城市污水作为冷热源对建筑进行采暖空调，可以直接减少其他短缺能源的消耗，同时还可以达到废物利用的目的，是资源再生利用、发展循环。

14、经济、建设节约型社会、友说明书CN 103185477 A3/6页5好环境的重要措施。0037 在城市污水和热泵之间，可以利用热管换热器作为污水换热器，热泵通过热管式污水换热器，从污水中吸收热量，或向污水中释放热量。交换能量后的污水，从回水管，返回到城市污水的排放系统中。0038 污水中含有很多杂质，若在热管式污水换热器前设置污水过滤装置，污水过滤装置很快就被堵塞；若在热管式污水换热器前不设置的污水过滤装置，污水中的条状杂质进入污水换热器，不断地在热管换热器上缠挂，使换热板表面热阻增大，甚而堵塞流道，换热器总体性能很快就变坏。0039 上述有关换热器的背景技术，在以下专著中有详细描述：00。

15、40 1、赵军，戴传山主编，地源热泵技术与建筑节能应用，北京：中国建筑工业出版社.2009。0041 2、(美)沙拉，塞库利克著，程林译，换热器设计技术，北京：机械工业出版社，2010。0042 3、张红，杨峻，庄骏编著，热管节能技术，北京：化学工业出版社，2009。发明内容0043 本发明给出一种热管式污水换热器，它的结构包括：箱体、清水流道、污水流道和清污门；在换热器箱体内，列队竖立若干排热管，一个水平的隔板将所有热管拦腰分成上下两部分：隔板以上的热管，为热管清水段，被置于几个纵向的清水流道中；隔板以下的热管，为热管污水段，被置于几个纵向的污水流道中，其特征在于：0044 (1)所述热管拦。

16、腰分成上下两部分，这两部分热管长度不相等；0045 (2)所述热管污水段，在相邻两个热管间，有连板连接固定。0046 所述清水流道，它包括：清水进口，热管，间壁，清水管道，顶板，隔板，清水出口；清水经过换热器的清水进口，水平进入换热器的清水管道，清水管道的中间，是一排互相平行的竖直的热管，热管的两侧是间壁，间壁是清水管道的左右侧板，热管的上端部与清水管道的顶板接触，热管向下垂直穿过隔板，隔板是清水管道的底板，在清水管道中，清水依次垂直流过若干热管表面，最后从清水出口流出清水流道。0047 所述污水流道，它包括：污水进口，热管，连板，污水管道，底板，隔板，污水出口；污水经过换热器的污水进口，水平。

17、进入换热器的污水管道，污水管道的两侧，是两排互相平行的竖直的热管及连板，热管和热管间的连板形成流道的左右侧板，同时又是污水的换热表面，污水管道的顶板是隔板，热管的底部与污水管道的底板接触，在污水管道中，污水依次垂直流过若干热管和连板表面，最后从污水出口流出换热器。0048 所述两部分热管长度不相等，热管在隔板以下部分长度，大于热管在隔板以上部分长度30-50。0049 所述箱体，它外形为矩形，包括6块箱板，箱板是用碳纤维复合材料板做成的；在箱体外侧，有污水进口，污水出口，清水进口，清水出口，清污门；污水从换热器的污水进口进入污水换热器，往返流过多个行程后，通过污水出口流出换热器；清水由换热器的。

18、清水进口进入，往返流过多个行程后，通过清水出口流出换热器。0050 所述清污门，它挡在各污水流道的前后两端部，包括前清污门和后清污门；清污说明书CN 103185477 A4/6页6时，打开前后清污门，各层污水流道内部通透，全部暴露出来；清污门是用碳纤维复合材料制作的。附图说明0051 图1是本发明热管式污水换热器实施例的基本原理图；0052 图2是本发明热管式污水换热器实施例的清水流道结构图；0053 图3是本发明热管式污水换热器实施例的污水流道结构图；0054 图4是本发明热管式污水换热器实施例的总体结构图。具体实施方式0055 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。0056。

19、图1给出了本发明热管式污水换热器实施例的基本原理图。0057 本发明热管式污水换热器实施例的基本原理如图1，它表示了热管式污水换热器实施例防污水中杂物缠挂管道的原理及污水管道的基本结构。0058 污水管道的结构部件主要为两个：热管10和连板20。并排平行竖直放置若干热管，每两个相邻的热管之间有连板20连接固定。连板10的宽度大约与热管管径相当，它的作用有：0059 1，固定热管管排；0060 2，防止污水中杂物缠挂管道；0061 3，增大热管传热面积。0062 热管10和连板20的连接要好，确保在连接处热阻小，保证连板20的热量充分传到热管10，这样，连板才能起到扩大传热面积的作用。0063。

20、污水在热管外，垂直于热管轴线，沿热管与连板表面的污水流道30流过。由于连板20的导流和隔离作用，污水中杂物不会缠挂在热管的表面。由于连板20与热管10二者之间传热良好，连板20将高温污水的热量传给热管10内的传热工质15，相当于增加了热管的传热面积。0064 按着这种原理设置的热管式污水换热器，它有如下几点好处：0065 1，它适用于污水与清水的换热，污水流道内部通畅，无阻挡，无死角，不缠挂，不易积垢，不易诸塞；0066 2，由于热管是良好的导热元件，热管式污水换热器的传热好，能在很大程度上提高污水换热器的换热效率；0067 图2给出了本发明热管式污水换热器实施例的清水流道结构图。0068 。

21、本发明热管式污水换热器实施例的清水流道，它包括：清水进口41，热管10，间壁45，清水管道40，顶板50，隔板60，清水出口42。0069 清水经过换热器的清水进口41，水平进入换热器的清水管道40。清水管道40的中间，是一排互相平行的竖直的热管，热管的两侧是间壁45，间壁45是清水管道的左右侧板。清水管道的顶板50，与热管的上端部接触，隔板60将热管拦腰分成上下两部分，热管的上部处于清水管道中，即隔板60是清水管道40的底板。0070 在清水管道40中，清水与热管10的表面垂直流过后，再依次流过其它热管，并最说明书CN 103185477 A5/6页7后从清水出口42，流出清水管道40。。

22、0071 清水管道的突出特点是：0072 1，清水管道内，列队竖立若干同样的热管，结构简单，不仅使加工制作过程简化，也极大降低了使用过程中出现泄漏的可能性。0073 2，清水管道不堵塞，清水流动性好，清水流速较快，清水侧的热阻较小，所以相对于污水流道，清水流道的高度可以较小。0074 3，在清水管道的顶板50和隔板60，与热管固定连接。这种结构具有很好的强度，无论是内部清水压力还是外部污水压力，都很难使它变形或破坏。0075 图3给出了本发明热管式污水换热器实施例的污水流道结构图。0076 本发明热管式污水换热器实施例的污水流道，它包括：污水进口31，热管10，连板20，污水管道30，底板70。

23、，隔板60，污水出口32。0077 污水经过换热器的污水进口31，水平进入换热器的污水管道30。污水管道30的两侧，是两排互相平行的竖直的热管，每排热管都由连板20，把相邻两个热管固定连接起来，形成流道的左右侧板，同时又是污水的换热表面。污水管道的顶板是隔板60，它与热管的腰部接触，并密封固定。隔板60将热管拦腰分成上下两部分，上下两部分热管长度不相等，下部分长度大于上部分长度30-50，因为污水换热不好，热管的下部处于污水流道中。污水管道的底板70，它与热管10的底部接触0078 在污水管道30中，污水与两侧热管的表面垂直流过后，再流过连板20，再依次流过其它热管和连板，并最后从污水出口32。

24、，流出污水管道30。0079 污水管道的突出特点是：0080 1，隔板60和底板70，构成污水管道的顶板和底板；热管10和连板20，构成污水管道的左右侧板，污水在其中流动，没有任何干扰和阻碍，最大限度的避免了污水中的杂物，缠挂在污水管道中。0081 2，污水管道横截面的形状是一个窄而高的矩形，这样的流道截面有两点好处：0082 (1)在矩形流道截面的底部，集中汇集了污水中沉积的泥沙，在其余表面处，传热板依然裸露在污水中，这就能最大限度地保证了传热量。0083 (2)在矩形流道截面的顶部，汇集了流道残存气体，在其余表面处，传热板依然浸泡在污水中，这就能最大限度地克服了气体对传热的不好影响。008。

25、4 由于污水的粘性较大，换热器的热阻主要是在污水侧。因此，除了热管在污水侧较长外，还应适当提高污水流速，以提高污水与间壁之间的对流换热系数。0085 图4给出了本发明热管式污水换热器实施例的总体结构图。0086 本发明热管式污水换热器实施例的外形是一个矩形的箱体，箱体是用碳纤维复合材料板做成的。在箱体外侧，有污水进口31，污水出口32，清水进口41，清水出口42，前清污门51，后清污门52。0087 污水从换热器左上方的污水进口31进入污水换热器后，沿着由热管10和连板20构成的的截面为矩形的污水管道，在换热器内水平流动，每流完一个行程，再反方向流动。往返流过多个行程后，最后，到达换热器的污水。

26、出口32，流出换热器。0088 清水由换热器的清水进口41进入，水平进入由间壁45，隔板60构成的清水流道，垂直流过热管10，流完一个流程后，进入另一清水流道，再反方向流动。就这样，清水往返流说明书CN 103185477 A6/6页8过多个行程后，再通过清水出口42流出。0089 污水和清水通过热管换热，污水与清水进行逆流换热，可以得到最大的换热效果。0090 前清污门51和后清污门52，挡在各污水流道的前后两端部。当污水流道运行一段时间，需要清污时，打开前清污门51和后清污门52，各层污水流道内部通透，全部暴露出来，方便于观察和动手清理污水流道内沉积的污垢。前清污门51和后清污门52，也是用碳纤维复合材料制作的。说明书CN 103185477 A1/3页9图1图2说明书附图CN 103185477 A2/3页10图3说明书附图CN 103185477 A10。

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