城市污水中的换热器应用

城市污水的热能利用有多种方式，但有效的利用方式就是利用污水热泵。即夏季将建筑物内多余热量通过热泵机组释放到城市污水中，冬季将城市污水的热量提取出来通过热泵机组释放到建筑物内。城市污水热能的资源潜力主要取决于污水的温度。经过处理后的城市污水的水温，常年在一定的范围内变化。

        如某污水处理厂经二级处理后的污水冬季水温在13—16℃，夏季水温在22 26℃。一般情况下，北方地区冬季污水水温平均高出周围环境温度2O℃以上，夏季污水水温要平均低于环境温度十几摄氏度。利用污水与环境的温差获取热能具有十分巨大的能量资源前景。 有时甚至使换热器无法工作。由此可见，污水的水质对系统特性影响较大。

        此外污水中各种有害成分对换热器材质的腐蚀影响也无现成资料可循。这些都给污水换热器的研究造成很大困难。针对不同的污水水质。该采取什么系统形式。采取什么材料及形式的换热器。使其在污水中仍具有很好的传热性能。这些问题是污水源热泵系统设计的难点。

        利用污水源热泵系统对建筑物供冷或供热，充分利用了城市污水中的废热，减少了对高位能源的消耗。不仅节约了能源，而且减少了环境污染和水资源的消耗；此外由于污水源热泵机组工作效率高。机房占地面积小，大大降低了运行费用和初投资费用。

        因此污水作为可再生能源用于建筑物的空调系统已经得到了大家的认可，而且在国内的应用逐渐增多。污水源热泵系统虽然有许多优点。但由于污水的特殊性。容易造成热泵工作条件恶劣。尤其是热泵中的换热器所处的工作条件更为恶劣。当污水流经换热器时，由于污水成分很复杂。会造成换热器表面结垢、阻塞甚至是腐蚀的现象。

        由于这些现象的存在。使得换热器的传热效率降低。流体的流动阻力加大。降低换热器的使用寿命。 对于城市原生污水由于其成分复杂。杂质含量多，考虑到污水换热器的腐蚀、结垢等多方面的因素，以采用耐腐蚀、寿命长、易清洗的塑料类污水换热器为佳；对于采用污水处理厂二级出水或再生水的污水源热泵系统，可以采用再生水用做冷却水的水质标准。如果再生水达到了相应的水质标准，可采用金属换热器，否则，可采用非金属类污水换热器；在非金属类换热器中，从价格、传热性能和寿命等方面综合分析，建议采用PE—x管和HDPE管作为污水换热器管材。

      可拆式板式换热器传热效率高。

　　板式换热器能使两种热交换流体处于较低的流速下，增强扰动，激起湍流，从而强化传热，传热系数值K可达16720J/（m2?h?℃）（水对水），较之列管换热器高2~4倍。

　　板式换热器组装灵活。

　　当生产上要求改变工艺条件和产量时，板式换热器只要增减板片数量或改变板片组装流程通道形式，即可满足要求。

　　板式换热器金属消耗量低。

　　板式换热器主要由不锈钢或钛合金压制的传热片、密封胶垫、夹紧螺栓和压紧板整机框架等零部件组成。板式换热器的板片每平方米消耗金属为8kg左右，而同样参数的螺旋板式换热器则需要20kg左右，其他管壳式换热器就更多了。

　　板式换热器热损失小。

　　板式换热器由于仅是板片周围边暴露在大气中，所以热损失仅1%左右，不需要采用保温层。

　　板式换热器拆卸、清洗、检修方便。

　　松开压紧螺母即可进行清洗维护,更换胶垫或板片。对于容易结垢的介质，一方面由于板式换热器中的介质有激烈的湍流，其湍流临界雷诺数比一般列管式换热器低10倍左右，因而不易结垢。