一种铝合金污水热能回收器

文档序号:1935101 发布日期:2021-12-07 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种铝合金污水热能回收器 (Aluminum alloy sewage heat energy recoverer ) 是由 段建辉 刘丽 于 2021-09-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了热回收技术领域的一种铝合金污水热能回收器,包括热废水进水管和热废水排水管以及热能回收罐,所述热废水进水管和热废水排水管分别连接热能回收罐的进、出水口,所述热能回收罐的罐体内部设置热回收装置,所述热回收装置由多个从上向下堆叠排列的热交换翅片组成,多个热交换翅片之间具有联动结构,可形成展开的、可改变面积的热交换受热面,本发明通过设置多个从上向下堆叠排列的热交换翅片可形成立体的扁平化热交换构造,其扁平化的开槽表面可与热废水形成更大的接触面,可实现小型化热回收处理,占用空间较小,将铝合金生产时形成的热废水进行热回收使用,节约燃料,减少碳排放,保护环境。(The invention discloses an aluminum alloy sewage heat energy recoverer in the technical field of heat recovery, which comprises a hot waste water inlet pipe, a hot waste water drain pipe and a heat energy recovery tank, wherein the hot waste water inlet pipe and the hot waste water drain pipe are respectively connected with a water inlet and a water outlet of the heat energy recovery tank, a heat recovery device is arranged in a tank body of the heat energy recovery tank, the heat recovery device consists of a plurality of heat exchange fins stacked from top to bottom, a linkage structure is arranged among the plurality of heat exchange fins, and a heat exchange heated surface which is unfolded and can change the area can be formed. Saving fuel, reducing carbon emission and protecting environment.)

一种铝合金污水热能回收器

技术领域

本发明涉及热回收技术领域,具体为一种铝合金污水热能回收器。

背景技术

在进行金属冶炼生产时,会产生大量的炉渣,炉渣是和金属相伴随生成,它是冶炼的副产品,又是一系列重要冶金反应的基本条件,它直接参与金属冶炼过程的物理化学反应和传质传热过程。

高温炉渣,经渣口流出后,再经渣沟进入冲渣流槽时,以一定的水量、水压及流槽坡度,与高温炉渣进行热交换的冲渣水,进入冲渣水池。冲渣水池上方热汽腾空,冲渣水温度常年保持在60-80℃,是一个巨大的潜在的热能能源,如果能有效地加以利用,比如说利用冲渣水的热能,冬天为居民区供暖,或用于厂房内的热水需求,不仅可以为国家节约大量燃料,而且减少了碳排放,保护了环境。

目前,热回收的装置种类较少,采用热交换的方式往往是进行较长的螺纹管附着在热废水管上,这种的热回收方式往往需要较长的螺旋管道,为了增大与热废水的受热面积,整体热回收设备体积也做的较大,成本也不低;直接采用与热水接触的翅片进行热传递往往传热效率更高,但在厂区内热废水积攒到一定容积,需要快速排放时会形成一定的排放压力,对固定安装的翅片形成冲击损伤,难以进行换热面积的动态调整。

基于此,本发明设计了一种铝合金污水热能回收器,以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金污水热能回收器,用于铝合金生产中对热废水进行热回收,其采用的可变面积的热交换翅片,根据热废水流速可进行展开面积的控制,进而实现更高效率的热传递以及减少排放压力问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种铝合金污水热能回收器,包括热废水进水管和热废水排水管以及热能回收罐,所述热废水进水管和热废水排水管分别连接热能回收罐的进、出水口,所述热能回收罐的罐体内部设置热回收装置;所述热回收装置由多个从上向下堆叠排列的热交换翅片组成,多个所述热交换翅片均套设在中心柱上,多个热交换翅片之间具有联动结构,可通过手控组件控制其中上端部的一个热交换翅片进行偏转,多个所述热交换翅片自上向下序列式对相邻的位于下部的热交换翅片进行偏转拉动,形成展开的、可改变面积的热交换受热面,所述热回收装置的进、出水口分别连接热回收进水管和热回收出水管。

进一步的,所述热交换翅片为三个翅片体等角度旋转结构,所述翅片体其内部开设热交换流道,所述热交换翅片的外表面均匀开设用于增加换热面积的换热槽。

进一步的,所述热交换流道的进水端和出水端均安装软质可卷曲的金属软管,所述金属软管的两端部均设置密封连接座,所述密封连接座卡紧固定在热交换流道上,上下相邻的所述翅片体之间通过金属软管进行连通,将多个排列的翅片体之间的热交换流道连成三条流道通路。

进一步的,三条所述流道通路的进水端位于最底部,其连接在下环形集水管上,并通过下环形集水管连接热回收进水管,三条所述流道通路的出水端位于最顶部,其连接在上环形集水管上,并通过上环形集水管连接热回收出水管。

进一步的,所述热交换翅片的中心连接处构造为转动环,位于转动环的内部设置转动轴承,所述转动轴承套设在中心柱上,所述转动环的上表面开设一角度为10°的内嵌槽,且转动环的下表面位于内嵌槽同侧设置一传动柱,位于上侧的热交换翅片的传动柱插在位于下侧的热交换翅片的内嵌槽里,传动柱在内嵌槽内的偏转轨迹角度为上下交换翅片的展开偏转角度。

进一步的,多个所述热交换翅片在展开时形成螺旋立体状,其整体最大可形成360°扇面,为最大展开换热面积。

进一步的,所述手控组件为一个安装在热能回收罐上的控制把手,所述控制把手的转动轴端连接主动齿轮,所述中心柱上套设从动齿轮,所述从动齿轮与最顶部的热交换翅片固定连接,所述控制把手转动时,主动齿轮啮合带动从动齿轮旋转,进而通过控制把手带动热交换翅片进行角度偏转。

进一步的,所述热能回收罐为拆分组装式安装,其包括位于上部的上罐体和位于下部的下罐体。

进一步的,还包括过滤罐,所述过滤罐由外壳体、滤杯和外盖组成,通过外盖将滤杯封装在外壳体内部,所述滤罐安装在热废水进水管中的一段,对进入热能回收罐的热废水进行过滤。

进一步的,所述滤杯为过滤网体,其外边缘部设置环形唇边,所述外壳体的内壁绕其内表面设置阻挡圈,所述环形唇边卡接在阻挡圈的位置,形成环形唇边与阻挡圈之间的密封。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明可实现小型化热回收处理,占用空间较小,将铝合金生产时形成的热废水进行热回收使用,节约燃料,减少碳排放,保护环境。

本发明通过设置多个从上向下堆叠排列的热交换翅片可形成立体的扁平化热交换构造,其扁平化的开槽表面可与热废水形成更大的接触面,通过手控组件将多个热交换翅片进行偏移展开,堆叠的热交换翅片之间为联动结构,其可以依序做螺旋展开,进行扇面状的受热面变化,换热面积能够进行动态调整;

本发明热回收装置可根据废水的排放流速进行展开和收叠,既能最大化展开实现更高热交换功能,又可以在流速较快时收叠,避免水流冲击形成较大阻力对热交换翅片造成损伤。

本发明设置的过滤罐可对铝合金废水做较大杂质的滤除,避免大杂质进入到热回收装置中对内部机构造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明铝合金污水热能回收器的立体视角结构示意图。

图2为本发明铝合金污水热能回收器的另一立体视角结构示意图。

图3为本发明铝合金污水热能回收器的热能回收罐内部拆分结构示意图。

图4为本发明铝合金污水热能回收器的热回收装置立体结构示意图。

图5为本发明铝合金污水热能回收器的热回收装置从收叠到完全展开变化状态立体示意图。

图6为本发明铝合金污水热能回收器的热回收装置的完全展开状态俯视结构示意图。

图7为本发明铝合金污水热能回收器的热回收装置的主视结构示意图。

图8为本发明铝合金污水热能回收器的热交换翅片立体结构示意图。

图9为本发明铝合金污水热能回收器的热交换翅片内部热交换流道结构示意图。

图10为本发明铝合金污水热能回收器的滤罐的拆分结构示意图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1-热废水进水管;

2-热废水排水管;

3-热能回收罐;301-上罐体,302-下罐体。

4-热回收进水管;

5-热回收出水管;

6-过滤罐;601-外壳体,602-滤杯,603-外盖,604-阻挡圈,605-环形唇边;

7-热回收装置;701-热交换翅片,7011-换热槽,7012-转动环,7013-内嵌槽,7014-传动柱,7015-转动轴承,7016-热交换流道;702-中心柱,703-从动齿轮,704-主动齿轮,705-控制把手,706-下环形集水管,707-金属软管,708-密封连接座,709-上环形集水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案:如图1、图2和图3所示,为一种铝合金污水热能回收器,包括热废水进水管1和热废水排水管2以及热能回收罐3,其整体可设置在热污水池或热废水池的一侧,热污水池或热废水池中热水进行粗过滤后即可通过增压泵抽入到废水进水管1中,热废水进水管1和热废水排水管2分别连接热能回收罐3的进、出水口。热能回收罐3为拆分组装式安装,其包括位于上部的上罐体301和位于下部的下罐体302;废水进水管1连接到下罐体302上,热废水排水管2连接到上罐体301上,使得热废水进入热能回收罐3中,可由上进行排出,增加热废水的停留时间,进行充分换热。

在本发明中,热能回收罐3的罐体内部设置热回收装置7,为了解决固定式的翅片在废水流量较大时会造成整体的流量压力,且不能根据需要进行换热面积调整的问题,在本发明中,如图4所示,热回收装置7由多个从上向下堆叠排列的热交换翅片701组成,可形成立体的扁平化热交换构造,减小设备的制造体积,多个热交换翅片701均套设在中心柱702上,具体的,热交换翅片701的中心连接处构造为转动环7012,位于转动环7012的内部设置转动轴承7015,转动轴承7015套设在中心柱702上。在本发明中,如图8所示,多个热交换翅片701之间具有联动结构,可满足多个热交换翅片701进行展开,转动环7012的上表面开设一角度为10°的内嵌槽7013(设置10°时为了保证多个热交换翅片701展开是覆盖360°面积,就要设置大于等于12个热交换翅片701),且转动环7012的下表面位于内嵌槽7013同侧设置一传动柱7014,位于上侧的热交换翅片701的传动柱7014插在位于下侧的热交换翅片701的内嵌槽7013里,传动柱7014在内嵌槽7013内的偏转轨迹角度为上下交换翅片701的展开偏转角度;为了便于人工控制热交换受热面的展开角度,如图5所示,可通过手控组件控制其中上端部的一个热交换翅片701进行偏转,多个热交换翅片701自上向下序列式对相邻的位于下部的热交换翅片701进行偏转拉动,形成展开的、可改变面积的热交换受热面。手控组件为一个安装在热能回收罐3上的控制把手705,控制把手705的转动轴端连接主动齿轮704,中心柱702上套设从动齿轮703,从动齿轮703与最顶部的热交换翅片701固定连接,控制把手705转动时,主动齿轮704啮合带动从动齿轮703旋转,进而通过控制把手705带动热交换翅片701进行角度偏转。

具体的,首先最顶部的热交换翅片701被从动齿轮703的转动带动而进行旋转,上部的热交换翅片701的传动柱7014在位于其相邻下部的热交换翅片701的内嵌槽7013里进行滑动,内嵌槽7013为弧形槽,当传动柱7014从内嵌槽7013内的一端滑动到另一端时,传动柱7014将走过10°的偏转角度,使得上部的热交换翅片701将带动下部的热交换翅片701继续向一侧偏转,下侧的热交换翅片701将重复上述动作继续对其下部的热交换翅片701进行偏转角度。

多个热交换翅片701在展开时形成螺旋立体状,如图6所示,其整体最大可形成360°扇面,为最大展开换热面积,其可以依序做螺旋展开,进行扇面状的受热面变化,可根据废水的排放流速进行展开和收叠,既能最大化展开实现更高热交换功能,又可以在流速较快时收叠,避免水流冲击形成较大阻力对热交换翅片造成损伤。

热交换翅片701为三个翅片体等角度旋转结构,即多个热交换翅片701可在0°-120°的角度范围内进行偏转,可完成最小展开面积到最大展开面积之间的切换,当热废水池中的热废水较少,可放低流速,将热回收装置7的展开面积调至最大,增大热交换面积,可进一步增加热交换效率;当热废水池中的热废水较多,需要及时排出内部的热废水时,可增加流速,将热回收装置7的展开面积调至最小,减小热交换面积,此时较大的水压受到的阻力最小,可保证热回收装置7受到的水流冲击压力最小,进一步对热交换翅片701进行保护。

在本发明其中一实施例中,如图9所示翅片体其内部开设热交换流道7016,热交换翅片701的外表面均匀开设用于增加换热面积的换热槽7011,其扁平化的开槽表面可与热废水形成更大的接触面。

如图7所示,热交换流道7016的进水端和出水端均安装软质可卷曲的金属软管707,金属软管707材料可为高压钢丝编织胶管,其具有柔性,能够实现多次弯曲,寿命高的特点。金属软管707的两端部均设置密封连接座708,密封连接座708卡紧固定在热交换流道7016上,上下相邻的翅片体具有一定的距离,两者之间通过金属软管707进行连通,将多个排列的翅片体之间的热交换流道7016连成三条流道通路,洁净水在流道通路中进行流动,对热交换翅片701中导过来的热进行吸收,完成热交换。

三条流道通路的进水端位于最底部,其连接在下环形集水管706上,并通过下环形集水管706连接热回收进水管4,三条流道通路的出水端位于最顶部,其连接在上环形集水管709上,并通过上环形集水管709连接热回收出水管5。

热回收装置7的进、出水口分别连接热回收进水管4和热回收出水管5,分别完成洁净水的导入和热交换后带有热量洁净水的排出,排出的带有热量的洁净水,可继续使用到需要热水的工序,或者用于居民日常温热水的使用。

在另一实施例中,为了增加热回收装置7的使用寿命,避免较大的杂质进入热能回收罐3,如图10所示,在热能回收罐3的一侧还设置过滤罐6,过滤罐6由外壳体601、滤杯602和外盖603组成,通过外盖603将滤杯602封装在外壳体601内部,滤罐6安装在热废水进水管1中的一段,对进入热能回收罐3的热废水进行过滤。

滤杯602为过滤网体,其外边缘部设置环形唇边605,外壳体601的内壁绕其内表面设置阻挡圈604,环形唇边605卡接在阻挡圈604的位置,形成环形唇边605与阻挡圈604之间的密封;滤杯602滤除大的杂质,避免其进入热能回收罐3,过滤罐6可定期打开进行清理,清洗滤杯602,排出杂质。

整体上,本发明可实现小型化热回收处理,占用空间较小,将铝合金生产时形成的热废水进行热回收使用,节约燃料,减少碳排放,保护环境。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所述技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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