用于回收废水热能的容器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于回收废水热能的容器(1)。容器(1)包含：壳(10)；和连续螺旋管(2)，用于在垂直方向上通过容器输送废水。在螺旋管(2)的外壳与容器(1)的壳(10)之间布置有用于传热液体的第一传热空间，并且在螺旋管(2)内部布置有第二传热空间。壳(10)设置有至少一个可打开的检查舱口(6)，该至少一个可打开的检查舱口紧固有歧管(7)以及壳管式热交换器(3)，该壳管式热交换器使其入口端和出口端耦合到歧管(7)。螺旋管(2)由耐酸或不锈钢组成并且其内表面适于具有比螺旋管壁的其它部分高的铬含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收废水热能的容器本专利技术涉及根据权利要求1的序言的用于回收废水的热能的容器。考虑到从市政废水，特别是住宅废水回收热能，存在现有的已知回收系统，其中回收系统包含由管侧(初级侧)和环绕前者的壳侧(次级侧)构成的壳管式热交换器，该壳侧携带传热流体。一些壳管式热交换器模型中的壳管式交换器的管侧采用螺旋设计，用于确保良好的传热面积并且由此确保传热系数。然而，这些具有螺旋管侧的壳管式热交换器如果旨在用于从脏的生活废水(所谓的黑水)和被污染的城市废水回收热能的话，就会涉及几个问题。通常，这样的废水热能回收系统(其中废水的热能是通过上述类型的壳管式热交换器被回收到传热流体中)即仅限于回收仅在一种类型的废水中含有的热能，即主要存在于住宅灰水中的热能，并且另一方面，回收的热能已最通常仅用于加热家用热水。目前，尚没有商业上可获得的热交换器组件，该热交换器组件能够使具有优选螺旋管侧(螺旋管)的单壳管式热交换器用于被污染的市政废水或生活废水，尤其是黑水，以便回收热能，使得也可将废水的加热或冷却能量传导到在这样的壳管式热交换器的壳侧中流动的可选的非加压或加压传热流体。这首先是由于这样的事实：例如从在壳管式热交换器的螺旋管内部流动的脏黑水回收能量可能由于热交换器管堵塞而引起问题。如果努力通过用直管代替壳管式热交换器的管侧上的螺旋管来阻止螺旋管堵塞，则这将在另一方面导致随着传热面积减小以及在热交换器中的停留时间变短，壳管式热交换器的传热系数显著劣化。因此，对壳管式热交换器污染的初步预防以及维护被污染的壳管式热交换器的便利是在利用配备有螺旋管道系统的壳管式热交换器处理脏废水，尤其是黑水，以及努力也为壳侧供应各种传热流体的最重要的方面中。现有技术未能为这一特定问题提供令人满意的解决方案。此外，如果要向这样的包含螺旋管的壳管式热交换器的管侧供应可能含有大量各种化学物质的废水(即来自室内游泳池的废水)，则这将容易导致腐蚀问题，该腐蚀问题将由于水载化学物质(诸如氯)而显著降低热交换器的管侧的使用寿命。另一方面，如果要供应到壳侧中的各种传热流体要膨胀(在壳管式热交换器的管侧中流动的废水的加热或冷却效果可传递到传热流体中)，则在标定热交换器组件的壳管式热交换器的管侧和壳侧的尺寸方面可能会出现问题。其原因是，当能量回收系统安装在公寓建筑中时，尤其是这样的壳管式热交换器的管侧中时，其尺寸必须被标定为能够承受高压和/或压力波动。通过用螺旋热交换器代替壳管式热交换器，可至少部分地解决这种尺寸标定问题，其中传热流体是在螺旋废水管旁边的其指定螺旋管中输送。然而，在这种情况下，与使用壳管式热交换器相比，总的传热系数显著降低，在该壳管式热交换器中，壳侧传热流体将直接围绕其中流动有废水的螺旋管。由加压废水引起的问题可通过基于热交换器的管侧被设计成承受的最大最小压力来标定壳管式热交换器的管侧和壳侧的尺寸来解决。然而，这可能导致壁结构(特别是在壳管式热交换器的壳侧上)过厚，并且由此导致传热系数降低。配备有壳管式热交换器且被设计用于回收城市废水和住宅废水能量的热交换器组件的另一个问题通常是这一事实，进入到回收系统中并且由此进入到壳管式热交换器的初级侧中的废水的流动可能相当脉动。因此，在用于回收废水能量的热交换器组件中，已必须使热交换器伴随技术上复杂的流动和泵送装置，以努力均衡热交换器的初级侧中的废水流动，尤其是在冬季。本专利技术的用于回收废水热能的容器旨在解决前述现有技术中出现的问题。因此，本专利技术的主要目的是提供一种由壳管式热交换器构成的容器，用于从在由螺旋管组成的壳管式热交换器的管侧上流动进入到围绕螺旋管的传热流体中到达壳管式热交换器的壳侧上的生活黑水和脏的城市用水回收废水热能。前述主要目的是通过用足够的元件构造容器来实现的，用于预先阻止壳管式热交换器的污染以及用于清洁被污染的壳管式热交换器。本专利技术的另一目的是在不做出会危及热交换器的整体耐压性的折衷的情况下，在热交换器的管侧以及壳侧上实现尽可能轻的结构。进一步的目的是提供一种壳管式热交换器，其中在螺旋管中流动的废水的热能可被回收到在容器内部流动的生活用水中而生活用水与废水不可能相互混合，因为废水由所谓的黑水构成。本专利技术进一步旨在使壳管式热交换器的管侧和壳侧在结构上尽可能简单。特定的目的是保持热交换器的这样的结构，使其不包括专门用于调整热交换器的管侧上的流量的电流动和泵送装置。设计的第二个出发点是这样的能力：在由壳管式热交换器构成的容器中，可将在螺旋管内部流动的废水的加热或冷却能量传递到在热交换器的壳侧上流动的可能加压的传热流体中。应从能够加热或冷却的各种传热流体中(诸如初级侧地热传热流体和通风传热流体)选择传热流体。在本公开中，壳管式热交换器的壳侧(即次级侧)指的是限定在容器壳与螺旋管的外壳之间的第一传热空间，并且传热流体在该第一传热空间中流动。在壳管式热交换器的管侧或初级侧上存在的螺旋管中流动的废水的能量被回收到在壳侧上流动的传热流体中。在上下文中废水热能的回收指的是回收废水的加热能量和冷却能量，这取决于在热交换器的管侧上流动的废水的温度是高于还是低于壳侧的传热流体的温度。在本公开中，废水指的是已用于市政或住宅服务的一次性水系液体。在壳管式热交换器中要处理的废水特别包含黑水。正是利用权利要求1的容器实现了前述目的。更具体地说，本专利技术涉及权利要求1的用于回收废水的热能的容器。所述容器包含：壳，向外限定容器；连续螺旋管，用于在垂直方向上通过所述容器输送废水。所述螺旋管经由与所述容器壳相关联的入口连接件与容器外废水入口导管连通，并且经由与所述容器壳相关联的出口连接件与容器外废水出口导管连通。所述容器进一步包含第一传热空间，所述第一传热空间环绕螺旋管并且由所述螺旋管的外壳以及由所述容器的所述壳限定，并且所述第一传热空间经由与所述容器的所述壳相关联的至少一个传热流体入口连接件与传热流体入口导管连通，并且经由与所述容器的所述壳相关联的至少一个传热流体出口连接件与传热流体出口导管连通；以及第二传热空间，留在所述螺旋管内部并且由所述螺旋管的外壳限定，由此所述容器的至少一部分被设置成压力容器。在本专利技术中-所述容器使其壳设置有至少一个、优选两个可打开的检查舱口，至少一个检查舱口紧固有歧管以及壳管式热交换器，优选螺旋型壳管式热交换器，所述壳管式热交换器使其入口端和出口端耦合到所述歧管，所述歧管被进一步设置有用于打开和关闭与所述壳管式热交换器的流体连接的工具，-关于其材料，所述废水管由耐酸或不锈钢组成并且使其内表面被处理，使得通过所述处理，所述螺旋管至少使其内表面适于具有比螺旋管壁的其它部分的平均铬含量高的平均铬含量。优选地，所述表面处理通过电解抛光来实施并且优选地被实施成表面粗糙度低于Ra＝120。优选地，螺旋管也使其外表面以与内表面相同的方式被处理，即螺旋管使其外表面的平均铬含量适于比螺旋管壁的其余部分(不包括内表面)的平均铬含量高。因此，螺旋管的内表面，常常也是螺旋管的外表面，由钢材料制成，该钢材料的铬含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于回收废水热能的容器(1)，所述容器(1)包含：壳(10)，向外限定所述容器；连续螺旋管(2)，用于在垂直方向上通过所述容器输送废水，所述螺旋管(2)经由与所述容器壳相关联的入口连接件(2；21)与容器外废水入口导管(9)连通，并且经由与所述容器壳相关联的出口连接件(2；22)与容器外废水出口导管(9；92)连通；第一传热空间(4)，环绕螺旋管(2)的壳并且由所述螺旋管(2)的外壳以及由所述容器(1)的所述壳(10)限定，并且所述第一传热空间(4)经由与所述容器(1)的所述壳(10)相关联的至少一个传热流体入口连接件(4；41)与传热流体入口导管连通.并且经由与所述容器(1)的所述壳(10)相关联的至少一个传热流体出口连接件(4；42)与传热流体出口导管连通；以及第二传热空间(5)，留在所述螺旋管(2)内部并且由所述螺旋管(2)的外壳限定，由此所述容器(1)的至少一部分被设置成压力容器，其特征在于，/n-所述容器(1)使其壳(10)设置有至少一个、优选两个可打开的检查舱口(6)，至少一个检查舱口(6)紧固有歧管(7)以及壳管式热交换器(3)，优选螺旋型壳管式热交换器，所述壳管式热交换器(3)使其入口端和出口端(31，32)耦合到所述歧管(7)，所述歧管被进一步设置有用于打开和关闭与所述壳管式热交换器的流体连接的工具，/n-关于其材料，所述废水管由耐酸或不锈钢组成并且至少使其内表面被处理，使得通过所述处理，所述螺旋管至少使其内表面适于具有比螺旋管壁的其它部分的平均铬含量高的平均铬含量。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171106 FI 201759831.一种用于回收废水热能的容器(1)，所述容器(1)包含：壳(10)，向外限定所述容器；连续螺旋管(2)，用于在垂直方向上通过所述容器输送废水，所述螺旋管(2)经由与所述容器壳相关联的入口连接件(2；21)与容器外废水入口导管(9)连通，并且经由与所述容器壳相关联的出口连接件(2；22)与容器外废水出口导管(9；92)连通；第一传热空间(4)，环绕螺旋管(2)的壳并且由所述螺旋管(2)的外壳以及由所述容器(1)的所述壳(10)限定，并且所述第一传热空间(4)经由与所述容器(1)的所述壳(10)相关联的至少一个传热流体入口连接件(4；41)与传热流体入口导管连通.并且经由与所述容器(1)的所述壳(10)相关联的至少一个传热流体出口连接件(4；42)与传热流体出口导管连通；以及第二传热空间(5)，留在所述螺旋管(2)内部并且由所述螺旋管(2)的外壳限定，由此所述容器(1)的至少一部分被设置成压力容器，其特征在于，
-所述容器(1)使其壳(10)设置有至少一个、优选两个可打开的检查舱口(6)，至少一个检查舱口(6)紧固有歧管(7)以及壳管式热交换器(3)，优选螺旋型壳管式热交换器，所述壳管式热交换器(3)使其入口端和出口端(31，32)耦合到所述歧管(7)，所述歧管被进一步设置有用于打开和关闭与所述壳管式热交换器的流体连接的工具，
-关于其材料，所述废水管由耐酸或不锈钢组成并且至少使其内表面被处理，使得通过所述处理，所述螺旋管至少使其内表面适于具有比螺旋管壁的其它部分的平均铬含量高的平均铬含量。


2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述螺旋管(2)使其内表面，并且可能也使其外表面被电解抛光处理，用于降低其表面粗糙度。


3.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述螺旋管(2)使其内表面，并且可能也使其外表面均被电化学方法处理成表面粗糙度低于Ra＝120。


4.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述检查舱口(6)通过螺栓接头(16)等耦合到所述容器的凸缘，并且壳管式热交换器(3)以及歧管(7)以可打开的方式耦合到所述检查舱口。


5.根据权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，相对于所述螺旋管的平均横截面直径，所述螺旋管(2)的材料厚度一方面被选择成使得所述螺旋管(2)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尼·海尔波莱宁，阿尔尼·泰尔沃宁，
申请(专利权)人：伊科帕尔公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI