分离型热管洗浴废水余热回收系统及方法技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术的系统结构简单，可实现性强，通过使用本发明专利技术的热交换系统，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及换热
，特别涉及分离型热管洗浴废水余热回收系统及方法。
技术介绍
热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的乔治格罗佛专利技术的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。现在常见于CPU的散热器上。目前国内对于浴室废水的余热回收均是利用热泵原理进行回收，即施加外部能源进行热量的回收。我国的公共浴室排放的废热水的余热大多未加以利用就直接排放入下水管道，据估算每年由此造成的热损失1.664×1014kJ，相当于568万t标准煤，如果按400元每吨计，可折合人民币22.7亿元，是一个惊人的数字。由于浴室排水的实际温度并不是很高，即使采用换热器将浴室排水的余热回收，也很难加以利用，因此国内绝大多数公共浴室都直接将浴室排水排入下水管道，造成很大的浪费。因此，极其有必要设计一种结构简单，实施方便，回收余热效果好的装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种结构简单，实施方便，回收余热效果好的分离型热管洗浴废水余热回收系统及方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：分离型热管洗浴废水余热回收系统，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。本专利技术还具有以下附加技术特征：优选的，所述热交换系统包括多组热流通基本单元并排连接，所述热流通基本单元包括多根热管单体，所述多根热管单体竖直排列，上方均与蒸汽上升支管相连，下方均与凝液回流支管相连，所述多组热流通基本单元的蒸汽上升支管均在一端连接蒸汽上升总管，所述蒸汽上升总管与蒸汽上升管相通，所述多组热流通基本单元的凝液回流支管均在一端连接凝液回流总管，所述凝液回流总管与凝液下降管相连。优选的，所述热管单体外侧缠绕多个翅片。优选的，所述热交换系统包括6组热流通基本单元，所述热流通基本单元包括8根热管单体。优选的，所述蒸汽上升管设有真空表。优选的，所述进水口设有至少一层过滤装置。优选的，所述蒸发器和冷凝器内侧均间隔设有左侧隔板和右侧隔板。优选的，所述蒸发器、冷凝器、蒸汽上升管及凝液下降管外侧均包有保温层。本专利技术还提供分离型热管洗浴废水余热回收方法，采用上述的系统，收集洗浴后的废水经过滤后通过所述进水口进入蒸发器内与热交换系统内部工质进行热交换，内部工质受热蒸发从蒸汽上升管进入冷凝器内部的热交换系统，通过冷凝器的清水与冷凝器内部的热交换系统交换热量后输送到洗浴的加热器中，即可节约加热耗能，冷凝后的工质顺利回流至蒸发器中再次进行热交换，废水不断的进入蒸发器中即可源源不断的提供热交换。本专利技术和现有技术相比，其优点在于：基于浴室的废水温度在30至40℃之间，我们研究小组提出单纯利用热管原理将浴室废水余热这种低品位热源进行热量的回收，即外界不提供任何能量，完全通过工质的相变进行传热。在该项目开始之前，我们曾经对国内浴室废水余热回收的现状进行了查阅与调研，并且对研究成员所在的中国石油大学(华东)以及周边的青岛理工大学进行了实地调研。调研工作显示，目前中国国内对于浴室废水余热回收单纯利用热管原理的暂时处于空白状态，但同时对于低温热源利用热管来进行热量回收的效果可能会不理想，本组成员在热管的基础之上增加了密集的环状翅片，并且对几种热水的流通方式进行了比选。而两所高校的实地调研则显示：假设中国石油大学(华东)如果利用热管换热设备对冷水进行预加热，则可以每年节约加热用天然气21667立方米。约合人民币52000元；同样的假设在青岛理工大学则可每年节约加热用天然气6741立方米，约合人民币16178元，对于人数较多的公共浴室节约的经济效益还是比较可观的。本专利技术的余热回收系统热交换率高，实现了外界不提供任何能量的热交换；结构简单，可实现性强；通过使用本专利技术的热交换系统，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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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专利技术的一些实施例，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为本专利技术冷凝器的A-A剖视结构示意图；图2为本专利技术冷凝器的B-B剖视结构示意图；图3为本专利技术冷凝器的C-C剖视结构示意图；图4为本专利技术冷凝器的-剖视结构示意图；图5为本专利技术的系统应用示意图。蒸发器与冷凝器结构相似，故不再插图示意。附图标记说明：热管1；真空表接口2；蒸汽上升总管3；蒸汽上升支管4；送水口5；凝液回流总管6；凝液回流支管7；隔板8；出水口9；壳体10；顶盖11；固定片12；螺栓13；蒸汽上升管14；凝液回流管15；蒸发器16；冷凝器17；加热器18；喷头19；一次过滤层20；二次过滤层21；进水口22；排水口23。具体实施方式以下公开本专利技术的一些实施例，本领域技术人员可以根据本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。如图1-5，分离型热管1洗浴废水余热回收系统，其包括蒸发器16和冷凝器17，冷凝器17高于蒸发器16，蒸发器16及冷凝器17内部均设有热交换系统，热交换系统包括至少一根热管1，蒸发器16内的热交换系统与冷凝器17内的热交换系统两端分别通过蒸汽上升管14及凝液下降管15相连形成密闭循环；蒸发器16一侧设有进水口22，另一侧设有排水口23；冷凝器17一侧设有送水口5，另一侧设有出水口9，进水口22设有至少一层过滤装置。送水口5将温度较低的清水送至冷凝器17中，冷凝器17将清水送至加热器18中加热并通过喷头19输出；废水收集后通过过滤层过滤后送至蒸发器16中；冷凝器17安装高度须高于蒸发器16的安装高度，以保证冷凝后的工质能顺利回流；蒸发器16从进水口22通入温度较高的浴室废水，冷凝器17通温度较低的清水；内部工质在蒸发器16被浴室废水加热汽化，通过蒸汽上升管14进入冷凝器17，然后被冷凝器17的冷水冷却为液体并依靠自身重力通过凝液下降管15返流至蒸发器16，如此往复循环，以实现浴室废水低品位热量的回收。具体的，热交换系统由多组热流通基本单元并排连接而成，热流通基本单元包括多根热管1单体，多根热管1单体竖直排列，同一热流通基本单元的热管1单体上本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述的分离型热管洗浴废水余热回收系统，其特征在于，所述热交换系统包括多组热流通基本单元并排连接，所述热流通基本单元包括多根热管单体，所述多根热管单体竖直排列，所述同一热流通基本单元的热管单体上方均与蒸汽上升支管相连，下方均与凝液回流支管相连，所述多组热流通基本单元的蒸汽上升支管均在一端连接蒸汽上升总管，所述蒸汽上升总管与蒸汽上升管相通，所述多组热流通基本单元的凝液回流支管均在一端连接凝液回流总管，所述凝液回流总管与凝液下降管相连。3.根据权利要求1或2所述的分离型热管洗浴废水余热回收系统，其特征在于，所述热管单体外侧缠绕多个翅片。4.根据权利要求1所述的分离型热管洗浴废水余...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娣，时玉树，王瑜，蔡阳，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37