專利名稱：設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢水熱回收技術(shù)，特別涉及廢水熱回收的熱泵運行系 統(tǒng)，具體地說是一種設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國人口眾多，工業(yè)發(fā)展速度迅猛，民用洗浴廢熱水和工業(yè)生產(chǎn)廢熱水 的排放量相當(dāng)可觀。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅大專院校每年在校大學(xué)生洗浴排放的廢
熱水就高達(dá)9443萬噸；工廠排放的廢熱水量就更大， 一些大型化工廠、印染廠、 造紙廠的廢熱水量日均可超過萬噸，可見我國的廢熱水資源是極其豐富的。近 些年來，廢熱水回收技術(shù)也備受人們的關(guān)注。目前，廢熱水的回收設(shè)施大致可 歸結(jié)為兩類，即熱交換器類、水源熱泵類，或是綜合熱交換器和水源熱泵兩者 構(gòu)成一個系統(tǒng)。上述的廢熱水回收設(shè)施發(fā)揮了從廢熱水中回收熱能的功效。但 是，現(xiàn)有系統(tǒng)對高溫廢熱水(7(TC以上)不能進(jìn)行較完全的熱能回收。這是因 為進(jìn)入系統(tǒng)的高溫廢熱水在流量正常狀態(tài)下，在經(jīng)熱交換器換熱后，自來水的 溫度至少可升至6(TC，而60。C熱水再進(jìn)入冷凝器后，熱泵將因過熱保護(hù)而立即 停機(jī)；如采用熱交換器交換等量高溫廢熱水，則勢必需要將熱交換器的交換面 積增加一倍左右，而熱泵的功率也要增加一倍左右，可見設(shè)備投入和運行費用 都將大幅度增加。此外，企業(yè)間斷性排放高低溫廢熱水是常有的事，現(xiàn)有技術(shù) 不可能兩者兼顧地進(jìn)行熱回收，導(dǎo)致推廣難度較大，企業(yè)存在廢熱水資源浪費 現(xiàn)象。這種現(xiàn)狀除了強(qiáng)化企業(yè)的節(jié)能觀念外，更需要對現(xiàn)有技術(shù)的廢水熱能回 收設(shè)施進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，研究一套適合高低溫廢水熱回收的系統(tǒng)裝備以滿足需 求。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提出了一種設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱系統(tǒng)，目 的在于解決當(dāng)前廢熱水的熱能回收系統(tǒng)不能對高溫廢水進(jìn)行熱能回收的問題， 實現(xiàn)一套系統(tǒng)對排放的高、低溫廢水均可進(jìn)行有效的熱回收，以獲得良好的經(jīng) 濟(jì)效益、環(huán)境效益。
本實用新型的技術(shù)解決方案
本實用新型系統(tǒng)包括熱交換器、廢水進(jìn)出管道、凈冷熱水管道以及由制冷 壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器組成的熱水源熱泵，其特征在于它還包括由調(diào)節(jié)閥組、 溫度傳感器組、凈熱水箱組成的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)裝置。其中，調(diào)節(jié)閥組、溫度傳 感器組設(shè)置在熱交換器與水源熱泵連接的水路管道中。所述的調(diào)節(jié)閥組由A調(diào) 節(jié)閥、B調(diào)節(jié)閥、C調(diào)節(jié)閥組成。所述的溫度傳感器由Ta溫度傳感器、Tb溫度 傳感器、Tc溫度傳感器組成。其中，A調(diào)節(jié)閥設(shè)置在與熱交換器連接的凈熱水 管道中；B調(diào)節(jié)閥設(shè)置在凈熱水管道中，并位于熱交換器與凈熱水箱之間以及熱 交換器與C調(diào)節(jié)閥之間；C設(shè)置調(diào)節(jié)閥設(shè)置在凈冷水管道與水源熱泵的冷凝器之 間；凈熱水箱設(shè)置有來自于B調(diào)節(jié)閥的第一進(jìn)水口、來自于冷凝器出水口的第 二進(jìn)水口，以及通向使用熱水器皿的出水口。所述的Ta溫度傳感器設(shè)置在高低 溫廢水進(jìn)口管上；Tb溫度傳感器設(shè)置在A調(diào)節(jié)閥與B調(diào)節(jié)閥之間；Tc溫度傳感 器設(shè)置在熱交換器高、低溫廢水出口與水源熱泵的蒸發(fā)器之間。所述的調(diào)節(jié)閥 為電磁閥或電動閥。
本實用新型的有益效果
(一)本實用新型系統(tǒng)從根本上解決利用價值最大的高溫廢熱水高效回收 利用的大難題，且對于排放溫度低于100度以下的高、低溫廢水均可進(jìn)行熱能 回收，適用范圍廣，系統(tǒng)設(shè)備都不會產(chǎn)生過熱保護(hù)、出現(xiàn) 法正常運行的情況；(二) 本實用新型在現(xiàn)有的熱交換器或熱水源熱泵組合系統(tǒng)上不需要增加其 它高費用的設(shè)備投入，所增設(shè)的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)裝置成本較低，而且系統(tǒng)工程改
(三) 本實用新型新建回收等量高溫廢熱水獲得等量熱能的熱回收系統(tǒng)，其
設(shè)備投入僅是同等回收熱能設(shè)備投入的60%左右;系統(tǒng)運行費用卻下降40%左右，
具有結(jié)構(gòu)合理，高效節(jié)能，投入產(chǎn)出比高，系統(tǒng)運行費用低，經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)點。


附圖為本實用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖所示，
本實用新型系統(tǒng)包括熱交換器l、廢熱水進(jìn)水管道2、廢熱水出水管道21、 凈冷水管道3、凈熱水管道31，以及由制冷壓縮機(jī)41、蒸發(fā)器42、冷凝器43 組成的熱水源熱泵4，和系統(tǒng)自動控制裝置，還包括由調(diào)節(jié)閥組、溫度傳感器組、
凈熱水箱組成的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)裝置。其中，調(diào)節(jié)閥組、溫度傳感器組設(shè)置在熱 交換器與水源熱泵連接的水管道中。所述的調(diào)節(jié)閥組由A調(diào)節(jié)閥51、 B調(diào)節(jié)閥
52、 C調(diào)節(jié)閥53組成。所述的溫度傳感器由Ta溫度傳感器61、 Tb溫度傳感器 62、 Tc溫度傳感器63組成。其中，A調(diào)節(jié)閥為兩通閥，設(shè)置在與熱交換器連接 的凈熱水管道31中；B調(diào)節(jié)閥為三通閥，設(shè)置在凈熱水管道中，并位于熱交換 器與凈熱水箱7之間、熱交換器與C調(diào)節(jié)閥之間；C調(diào)節(jié)閥也為三通閥，設(shè)置在 凈冷水管道3與熱水源熱泵的冷凝器之間；凈熱水箱設(shè)置有來自于B調(diào)節(jié)閥凈 熱水的第一進(jìn)水口71、來自于冷凝器出水口的第二進(jìn)水口72，以及通向使用熱 水器皿的出水口 73。所述的Ta溫度傳感器設(shè)置在廢熱水進(jìn)口管上；Tb溫度傳感器設(shè)置在A調(diào)節(jié)閥與B調(diào)節(jié)閥之間；Tc溫度傳感器設(shè)置在熱交換器廢水出口
與熱水源熱泵的蒸發(fā)器之間。
以下結(jié)合附圖，簡述本實用新型系統(tǒng)的工作過程
(1) 本實用新型回收低溫廢水熱能時系統(tǒng)運行工作過程 當(dāng)廢水進(jìn)入熱交換器的同時，凈冷水也進(jìn)入熱交換器，如廢水溫度〈5(TC
時(Ta溫度傳感器測得)，而熱交換器廢水出口管道中的Tc溫度傳感器測得溫 度還是較高，則要增加凈冷水的流量，相應(yīng)加大A調(diào)節(jié)閥的開啟程度；則進(jìn)入
熱水源熱泵蒸發(fā)器的廢水和進(jìn)入冷凝器的凈熱水均能符合系統(tǒng)運行要求?，F(xiàn)給
出實例廢熱水進(jìn)入熱交換器的溫度為38。C、流量2.6噸/每小時，凈冷水進(jìn)入 熱交換器的初始水溫為15°C、流量1.7噸/每小時，經(jīng)過熱交換器的熱能回收， 得凈熱水34'C，廢熱水溫度20'C，設(shè)備功率為1KW;進(jìn)入熱水源熱泵處理凈熱 水溫度達(dá)到6(TC ，設(shè)備功率為8. 8KW。
(2) 本實用新型回收高溫廢水熱能時、系統(tǒng)啟動運行調(diào)節(jié)裝置的運行工作過程 當(dāng)進(jìn)入熱交換器的廢水溫度〉50。C時，Tb溫度傳感器測得凈熱水管道內(nèi)水
溫〈45'C時，從熱交換器出來的凈熱水可以直接進(jìn)入熱水源熱泵的冷凝器，系 統(tǒng)運行工作正常。而當(dāng)進(jìn)入熱交換器的廢水溫度>501:時，Tb溫度傳感器測得 凈熱水管道內(nèi)水溫> 45-C時，從熱交換器出來的凈熱水可直接進(jìn)入凈熱水箱， 但與此同時必須調(diào)節(jié)B調(diào)節(jié)闊與C調(diào)節(jié)閥，使凈冷水摻入凈熱水管道再進(jìn)入熱水 源熱泵的冷凝器，以保證熱水源熱泵的正常運行?，F(xiàn)給出實例廢熱水進(jìn)入熱 交換器的溫度為80'C、流量2.6噸/每小時，凈冷水進(jìn)入熱交換器的初始水溫為 15°C、流量1.7噸/每小時，經(jīng)過熱交換器的熱能回收，得凈熱水65"C，廢熱水 溫度50°C， B調(diào)節(jié)閥開啟與凈熱水箱通道，同時C調(diào)節(jié)閥開啟與凈冷水管3的 通道，加入凈冷水0. 7噸/每小時，整個系統(tǒng)處理凈熱水溫度達(dá)到65°C，凈熱水量2.4噸/每小時，設(shè)備功率為8.8KW。凈熱水箱中的凈熱水既可以存儲在箱內(nèi)， 也可以通過出水口通向供熱水器皿。Tc溫度傳感器設(shè)置在熱交換器廢水出口與 熱水源熱泵的蒸發(fā)器之間。
權(quán)利要求1、設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)，包括熱交換器、廢水進(jìn)出管道、凈冷熱水管道以及由制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器組成的水源熱泵，和系統(tǒng)自動控制裝置，其特征在于它還包括由調(diào)節(jié)閥組、溫度傳感器組、凈熱水箱組成的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)裝置，其中，調(diào)節(jié)閥組、溫度傳感器組設(shè)置在熱交換器與水源熱泵連接的水路管道中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)， 其特征在于所述的調(diào)節(jié)閥組由A調(diào)節(jié)閥、B調(diào)節(jié)閥、C調(diào)節(jié)閥組成；其中，A 調(diào)節(jié)閥設(shè)置在與熱交換器連接的凈熱水管道中；B調(diào)節(jié)閥設(shè)置在凈熱水管道中， 并位于熱交換器與凈熱水箱之間以及熱交換器與C調(diào)節(jié)閥之間；C設(shè)置調(diào)節(jié)閥設(shè)置在凈冷水管道與水源熱泵的冷凝器之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)， 其特征在于所述的調(diào)節(jié)閥為電磁閥或電動閥；A調(diào)節(jié)閥為兩通閥；B調(diào)節(jié)閥、c調(diào)節(jié)閥為三通閥。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)， 其特征在于所述的溫度傳感器由Ta溫度傳感器、Tb溫度傳感器、Tc溫度傳 感器組成，Ta溫度傳感器設(shè)置在高低溫廢水進(jìn)口管上；Tb溫度傳感器設(shè)置在A 調(diào)節(jié)閥與B調(diào)節(jié)閥之間；Tc溫度傳感器設(shè)置在熱交換器高、低溫廢水出口與水 源熱泵的蒸發(fā)器之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)， 其特征在于所述的凈熱水箱設(shè)置在熱交換器和水源熱泵的冷凝器之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)， 其特征在于所述的凈熱水箱設(shè)置有來自于B調(diào)節(jié)閥的第一進(jìn)水口、來自于冷 凝器出水口的第二進(jìn)水口，以及通向供熱水器皿的出水口。
專利摘要本實用新型涉及一種設(shè)有運行調(diào)節(jié)裝置的高低溫廢水熱回收熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括熱交換器、廢水進(jìn)出管道、凈冷熱水管道以及由制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器組成的水源熱泵，和由調(diào)節(jié)閥組、溫度傳感器組、凈熱水箱組成的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)裝置。本實用新型系統(tǒng)從根本上解決了當(dāng)前廢熱水的熱能回收系統(tǒng)不能對高溫廢水進(jìn)行熱能回收的問題，實現(xiàn)了同一套系統(tǒng)對排放的高、低溫廢水均可進(jìn)行有效的熱回收，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益明顯；本實用新型在現(xiàn)有的熱交換器或熱水源熱泵組合系統(tǒng)上不需要增加高費用的其它設(shè)備投入，所增設(shè)的系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)裝置成本較低，而且系統(tǒng)工程改造簡單；具有結(jié)構(gòu)合理，高效節(jié)能，投入產(chǎn)出比高，系統(tǒng)運行費用低等優(yōu)點。
文檔編號F25B49/02GK201396990SQ200920041438
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者亞 劉, 張?zhí)珮?biāo), 卉 朱, 朱加年, 朱延文 申請人:淮安恒信水務(wù)科技有限公司