海水源套管式防腐蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種海水源套管式防腐蒸發(fā)器，屬于換熱裝置領(lǐng)域，其特征在于：所述的蒸發(fā)器為U型套管式蒸發(fā)器，包括嵌套在一起的U型內(nèi)管和U型外管，內(nèi)管為海水通道，內(nèi)管和外管之間夾層為制冷劑通道；所述的內(nèi)管內(nèi)壁有防腐層。與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有防腐、防垢、促進(jìn)熱交換的特點(diǎn)。
【專利說明】海水源套管式防腐蒸發(fā)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種蒸發(fā)器，特別是一種適用于海水源熱泵系統(tǒng)的套管式防腐蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]利用海水作為冷熱源，通過海水源熱泵對(duì)建筑進(jìn)行采暖空調(diào)，可以直接減少其他短缺能源的消耗，同時(shí)還可以達(dá)到廢物利用的目的，是資源再生利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、友好環(huán)境的重要措施。海水源熱泵實(shí)現(xiàn)了廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術(shù)，符合可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的要求。
[0003]海水源熱泵可分為直接式海水源熱泵與間接式海水源熱泵兩類。直接式系統(tǒng)中，與海水換熱的介質(zhì)為制冷劑，間接式系統(tǒng)中，與海水換熱的介質(zhì)為中介水或防凍液。前者海水與制冷劑之間經(jīng)換熱器壁面直接換熱；后者則存在中介媒質(zhì)，從而傳熱熱阻增加，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)效率隨之下降。且由于存在中介水循環(huán)水泵，故而機(jī)房占地面積大，土建和設(shè)備初投資高，增加了水泵能耗。
[0004]而目前限制直接式海水源熱泵系統(tǒng)在沿海城市大面積推廣的問題主要集中在蒸發(fā)器環(huán)節(jié)。直接式海水源熱泵系統(tǒng)要求熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器/冷凝器能夠“一器兩用”，故而對(duì)海水源蒸發(fā)器提出了特殊要求，如何對(duì)抗海水對(duì)蒸發(fā)器及管路的腐蝕、堵塞與污染，從而實(shí)現(xiàn)無腐蝕與無污染換熱，并且對(duì)于熱交換沒有損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防腐、防垢、促進(jìn)熱交換的海水源套管式防腐蒸發(fā)器。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種海水源套管式防腐蒸發(fā)器，其特征在于:所述的蒸發(fā)器為U型套管式蒸發(fā)器，包括嵌套在一起的U型內(nèi)管和U型外管，內(nèi)管為海水通道，內(nèi)管和外管之間夾層為制冷劑通道；所述的內(nèi)管內(nèi)壁有防腐層。
[0007]上述的防腐層為環(huán)氧樹脂漆防腐層、環(huán)氧浙青防腐層或者硅酸鋅漆防腐層。
[0008]上述的防腐層為多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合防腐膜。
[0009]上述的復(fù)合防腐膜為二氧化硅-氮化硅-三氧化二鋁復(fù)合防腐膜。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下突出的有益效果:
[0011]1、可以用于直接式海水源熱泵，海水直接進(jìn)入熱泵機(jī)組，與制冷劑進(jìn)行熱量交換，無論制冷劑是得到熱量，還是失去熱量，相對(duì)于有中介水換熱的情況，制冷劑在其中都可以實(shí)現(xiàn)較大的溫差，從海水得到或向海水放出較多的熱量，熱泵機(jī)組效率得以很大提高，提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；
[0012]2、省去海水-中介水換熱器、中介水循環(huán)水泵及相應(yīng)的管路，機(jī)房占地面積減少，降低了土建和設(shè)備初投資，減少能耗；
[0013]3、解決了海水源的防腐、防垢等關(guān)鍵問題，還提高了系統(tǒng)的可靠性，并最大限度地降低了系統(tǒng)的初投資，優(yōu)化控制生產(chǎn)成本；
[0014]4、針對(duì)山東省日照市沿海的海水溫度條件，應(yīng)用本實(shí)用新型的熱泵系統(tǒng)COP和能耗模擬計(jì)算結(jié)果表明:當(dāng)海水溫度為5.1 °C時(shí)，直接式海水源熱泵系統(tǒng)的COP為4.31，比間接式海水源熱泵系統(tǒng)高1.02，在一個(gè)供暖季內(nèi)可節(jié)約電量6989kWh，減少運(yùn)行費(fèi)用5625元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0018]本實(shí)用新型包括采取U型套管式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)器/冷凝器“一器兩用”，即夏季為冷凝器、冬季為蒸發(fā)器。
[0019]如圖1、2所示，所述的U型套管式蒸發(fā)器包括嵌套在一起的U型內(nèi)管I和U型外管2，內(nèi)管I為海水通道，內(nèi)管I和外管2之間夾層為制冷劑通道。
[0020]由于海水含鹽量高且成分復(fù)雜，海水較淡水就有更強(qiáng)的腐蝕性，且海水含鹽分中氯化物比例很大，海水中的氯度高達(dá)19%，因此大多金屬如鐵,鋼、鑄鐵等在海水中都易受腐蝕，故而所述的內(nèi)管I內(nèi)壁有防腐層3，其目的在于將金屬管道與海水隔離，起到海水防腐及防垢作用，并長期運(yùn)行可減少污垢產(chǎn)生，減少污垢熱阻。所述的防腐層3可以為環(huán)氧樹脂漆防腐層、環(huán)氧浙青防腐層或者硅酸鋅漆防腐層。
[0021]優(yōu)化方案中，所述的防腐層3為多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合防腐膜，具體為:二氧化硅-氮化硅-三氧化二鋁復(fù)合防腐膜。第一鈍化層為低溫淀積二氧化硅，能吸收和阻擋鈉、氯等腐蝕性離子向硅襯底擴(kuò)散；第二鈍化層為化學(xué)氣相淀積氮化硅阻止有害雜質(zhì)對(duì)管壁表面的沾污；表層鈍化層為三氧化二鋁，目的是使表面鈍化保護(hù)作用更好并使金屬化層不受海沙等機(jī)械擦傷。
[0022]優(yōu)化方案中，所述的內(nèi)管I為15鉻鑰鋼管，因?yàn)檫@種鋼管里面含鉻、鑰比較多，其耐高溫、耐低溫、耐腐能力強(qiáng)。尤其是鑰含量比較高，尤其適用于對(duì)抗高氯環(huán)境造成的腐蝕。
[0023]本實(shí)用新型具體裝配為:內(nèi)管I兩端分別通過過濾器與海水進(jìn)水管、出水管連接，外管2兩端分別用于與四通閥和節(jié)流閥相接。
[0024]通過搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，針對(duì)防腐層3對(duì)U型套管式蒸發(fā)器傳熱性能的影響進(jìn)行了研究，得到了管內(nèi)外流體的對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式；在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立了換熱器傳熱數(shù)學(xué)模型，對(duì)中間介質(zhì)乙二醇溶液的出口溫度和換熱量隨熱源溫度的變化進(jìn)行了模擬計(jì)算，證實(shí)所述的防腐層能夠提高了傳熱系數(shù)。
[0025]本實(shí)施例中，U型套管內(nèi)管I管徑為16ram，外管2管徑28ram，U型管總長3.8m，防腐層3厚度為260um。
[0026]需要說明的是，本實(shí)用新型的特定實(shí)施方案已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種海水源套管式防腐蒸發(fā)器，其特征在于:所述的蒸發(fā)器為U型套管式蒸發(fā)器，包括嵌套在一起的U型內(nèi)管和U型外管，內(nèi)管為海水通道，內(nèi)管和外管之間夾層為制冷劑通道；所述的內(nèi)管內(nèi)壁有防腐層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水源套管式防腐蒸發(fā)器，其特征在于:所述的防腐層為環(huán)氧樹脂漆防腐層、環(huán)氧浙青防腐層或者硅酸鋅漆防腐層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水源套管式防腐蒸發(fā)器，其特征在于:所述的防腐層為多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合防腐膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海水源套管式防腐蒸發(fā)器，其特征在于:所述的復(fù)合防腐膜為二氧化硅-氮化硅-三氧化二鋁復(fù)合防腐膜。
【文檔編號(hào)】F25B39/02GK203550340SQ201320741998
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】孫華明, 苗為佳, 張文 申請(qǐng)人:山東佳源空調(diào)設(shè)備有限公司