[实用新型]海水源套管式防腐蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蒸发器，特别是一种适用于海水源热泵系统的套管式防腐蒸发器。

背景技术

利用海水作为冷热源，通过海水源热泵对建筑进行采暖空调，可以直接减少其他短缺能源的消耗，同时还可以达到废物利用的目的，是资源再生利用、发展循环经济、建设节约型社会、友好环境的重要措施。海水源热泵实现了废热的回收利用，变废为宝，是新型的可再生清洁能源利用技术，符合可持续发展、建设资源节约型社会的要求。

海水源热泵可分为直接式海水源热泵与间接式海水源热泵两类。直接式系统中，与海水换热的介质为制冷剂，间接式系统中，与海水换热的介质为中介水或防冻液。前者海水与制冷剂之间经换热器壁面直接换热；后者则存在中介媒质，从而传热热阻增加，导致热泵系统效率随之下降。且由于存在中介水循环水泵，故而机房占地面积大，土建和设备初投资高，增加了水泵能耗。

而目前限制直接式海水源热泵系统在沿海城市大面积推广的问题主要集中在蒸发器环节。直接式海水源热泵系统要求热泵机组的蒸发器/冷凝器能够“一器两用”，故而对海水源蒸发器提出了特殊要求，如何对抗海水对蒸发器及管路的腐蚀、堵塞与污染，从而实现无腐蚀与无污染换热，并且对于热交换没有损失。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种防腐、防垢、促进热交换的海水源套管式防腐蒸发器。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种海水源套管式防腐蒸发器，其特征在于：所述的蒸发器为U型套管式蒸发器，包括嵌套在一起的U型内管和U型外管，内管为海水通道，内管和外管之间夹层为制冷剂通道；所述的内管内壁有防腐层。

上述的防腐层为环氧树脂漆防腐层、环氧沥青防腐层或者硅酸锌漆防腐层。

上述的防腐层为多层结构的复合防腐膜。

上述的复合防腐膜为二氧化硅-氮化硅-三氧化二铝复合防腐膜。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下突出的有益效果：

1、可以用于直接式海水源热泵，海水直接进入热泵机组，与制冷剂进行热量交换，无论制冷剂是得到热量，还是失去热量，相对于有中介水换热的情况，制冷剂在其中都可以实现较大的温差，从海水得到或向海水放出较多的热量，热泵机组效率得以很大提高，提高运行的经济性；

2、省去海水-中介水换热器、中介水循环水泵及相应的管路，机房占地面积减少，降低了土建和设备初投资，减少能耗；

3、解决了海水源的防腐、防垢等关键问题，还提高了系统的可靠性，并最大限度地降低了系统的初投资，优化控制生产成本；

4、针对山东省日照市沿海的海水温度条件，应用本实用新型的热泵系统COP和能耗模拟计算结果表明：当海水温度为5.1℃时，直接式海水源热泵系统的COP为4.31，比间接式海水源热泵系统高1.02，在一个供暖季内可节约电量6989kWh，减少运行费用5625元。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型包括采取U型套管式结构，实现了蒸发器/冷凝器“一器两用”，即夏季为冷凝器、冬季为蒸发器。

如图1、2所示，所述的U型套管式蒸发器包括嵌套在一起的U型内管1和U型外管2，内管1为海水通道，内管1和外管2之间夹层为制冷剂通道。

由于海水含盐量高且成分复杂，海水较淡水就有更强的腐蚀性，且海水含盐分中氯化物比例很大，海水中的氯度高达19%，因此大多金属如铁，钢、铸铁等在海水中都易受腐蚀，故而所述的内管1内壁有防腐层3，其目的在于将金属管道与海水隔离，起到海水防腐及防垢作用，并长期运行可减少污垢产生，减少污垢热阻。所述的防腐层3可以为环氧树脂漆防腐层、环氧沥青防腐层或者硅酸锌漆防腐层。

优化方案中，所述的防腐层3为多层结构的复合防腐膜，具体为：二氧化硅-氮化硅-三氧化二铝复合防腐膜。第一钝化层为低温淀积二氧化硅，能吸收和阻挡钠、氯等腐蚀性离子向硅衬底扩散；第二钝化层为化学气相淀积氮化硅阻止有害杂质对管壁表面的沾污；表层钝化层为三氧化二铝，目的是使表面钝化保护作用更好并使金属化层不受海沙等机械擦伤。

优化方案中，所述的内管1为15铬钼钢管，因为这种钢管里面含铬、钼比较多，其耐高温、耐低温、耐腐能力强。尤其是钼含量比较高，尤其适用于对抗高氯环境造成的腐蚀。