防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)。它包括熱泵系統(tǒng)及通過(guò)板式換熱器與熱泵系統(tǒng)連接的污水脫泥換熱系統(tǒng)；所述污水脫泥換熱系統(tǒng)包括順序連接的污水過(guò)濾檢查井、污水循環(huán)泵、混合反應(yīng)器、泥水分離機(jī)、高效過(guò)濾器和板式換熱器；污水過(guò)濾檢查井位于污水干渠上游；板式換熱器的污水管出口端連接到污水干渠下游；污水循環(huán)泵至混合反應(yīng)器之間的污水源側(cè)供水管道上并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)藥劑桶；每個(gè)藥劑桶上均設(shè)有計(jì)量泵與混合反應(yīng)器連接；泥水分離機(jī)另一路與污泥箱相連，污泥箱通過(guò)污泥提升泵與污泥壓濾機(jī)相連。本實(shí)用新型能將原生污水中所含的大、小尺度雜質(zhì)均阻擋在熱泵管道之前，有效地解決了污水源熱泵在使用過(guò)程中的堵塞與腐蝕問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水源熱泵系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]利用熱泵技術(shù)，利用城市污水中的熱能作為空調(diào)系統(tǒng)夏季供冷的冷源及冬季供熱的熱源是實(shí)現(xiàn)污水冷熱能利用的有效途徑之一。盡管城市污水是理想的低品位冷熱源，但是其水質(zhì)不穩(wěn)定，不一定能滿(mǎn)足換熱設(shè)備的運(yùn)行要求。城市污水含有各種大尺度污物及小尺度懸浮固體及溶解性化合物，前者表現(xiàn)在對(duì)管路及設(shè)備的阻塞，后者表現(xiàn)為對(duì)流動(dòng)換熱參數(shù)的影響以及導(dǎo)致?lián)Q熱管內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象，形成相當(dāng)高的熱阻，嚴(yán)重影響了熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此實(shí)現(xiàn)無(wú)堵塞連續(xù)換熱是城市原生污水作為熱泵冷、熱源的技術(shù)關(guān)鍵。
[0003]污水中污染物的大量存在，造成設(shè)備與管路的堵塞污染，目前中小型的污水源熱泵防阻技術(shù)主要采取傳統(tǒng)的過(guò)濾手段與機(jī)械格柵，只能處理掉尺寸較大的雜物，但污水中大量的小尺度污染物更容易對(duì)換熱壁面造成污染，形成軟垢，增加導(dǎo)熱熱阻，降低傳熱效率；這無(wú)疑給城市原生污水源熱泵帶來(lái)了較大影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)無(wú)堵塞連續(xù)換熱的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下: [0006]一種防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，它包括熱泵系統(tǒng)，以及通過(guò)板式換熱器與熱泵系統(tǒng)連接的污水脫泥換熱系統(tǒng)；所述的熱泵系統(tǒng)包括冷媒/熱媒在其中運(yùn)行的順序相連的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和冷凝器；冷凝器同時(shí)又通過(guò)另一路與蒸發(fā)器連接；在板式換熱器中脫泥污水與中介水進(jìn)行熱交換；中介水再與蒸發(fā)器或冷凝器中流動(dòng)的冷媒或熱媒進(jìn)行熱交換；其特征在于:
[0007]所述的污水脫泥換熱系統(tǒng)包括順序連接的污水過(guò)濾檢查井、污水循環(huán)泵、混合反應(yīng)器、泥水分離機(jī)、高效過(guò)濾器和板式換熱器；
[0008]污水過(guò)濾檢查井位于污水干渠上游；板式換熱器的污水管出口端連接到污水干渠下游；污水循環(huán)泵至混合反應(yīng)器之間的污水源側(cè)供水管道上并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)藥劑桶，所述藥劑桶包括NaoH藥劑桶、PAC藥劑桶、PAM藥劑桶、PF藥劑桶；每個(gè)藥劑桶上均設(shè)有計(jì)量泵與混合反應(yīng)器連接；
[0009]泥水分離機(jī)另一路與污泥箱相連，污泥箱通過(guò)污泥提升泵與污泥壓濾機(jī)相連；
[0010]在所述熱泵系統(tǒng)的冷媒/熱媒進(jìn)空調(diào)末端設(shè)備管路、中介水供水管路、冷媒/熱媒出空調(diào)末端設(shè)備管路、中介水回水管路上分別設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)換閥。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]本實(shí)用新型的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)為一體式設(shè)備，布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，該設(shè)備通過(guò)在污水換熱系統(tǒng)中增設(shè)污水脫泥措施(包括將絮凝劑等藥劑加入混合反應(yīng)器進(jìn)行絮凝反應(yīng)，進(jìn)泥水分離機(jī)脫泥等等)，由此將原生污水中所含的大、小尺度雜質(zhì)均阻擋在熱泵管道之前，有效地解決了污水源熱泵在使用過(guò)程中的堵塞與腐蝕問(wèn)題。
[0013]本實(shí)用新型的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，能成功有效地消除污水源對(duì)系統(tǒng)中污水換熱設(shè)備的堵塞，減輕污水源熱泵在使用過(guò)程中的腐蝕問(wèn)題，保證污水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行的長(zhǎng)期性、穩(wěn)定性與可靠性，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期無(wú)堵塞運(yùn)行。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖；
[0015]圖2為泥水分離機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中:2、污水過(guò)濾檢查井，3、污水循環(huán)泵，4、混合反應(yīng)器，5、泥水分離機(jī)，6、高效過(guò)濾器，9、塑膜板式換熱器，10、蒸發(fā)器，11、壓縮機(jī)，12、冷凝器，13、污水源側(cè)供水管道，18、污泥箱，19、污泥提升泵，20、污泥壓濾機(jī)，21、NaOH藥劑桶管，22、PAC藥劑桶，23、PAM藥劑桶，24,PF藥劑桶，25、計(jì)量泵，26、機(jī)箱，27、磁盤(pán)，28、轉(zhuǎn)軸，30、支架，31、支撐軸，32、刮泥板，Al、第一轉(zhuǎn)換閥，A2、第三轉(zhuǎn)換閥，A3、第五轉(zhuǎn)換閥，A4、第七轉(zhuǎn)換閥，B1、第二轉(zhuǎn)換閥，B2、第四轉(zhuǎn)換閥，B3、第六轉(zhuǎn)換閥，B4、第八轉(zhuǎn)換閥。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型一種防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，它包括熱泵系統(tǒng)，以及與熱泵系統(tǒng)連接的污水脫泥換熱系統(tǒng)；所述的污水脫泥換熱系統(tǒng)包括順序連接的污水過(guò)濾檢查井2、污水循環(huán)泵3、混合反應(yīng)器4、泥水分離機(jī)5、高效過(guò)濾器6和塑膜板式換熱器9 ；
[0019]污水過(guò)濾檢查井2位于污水干渠上游；在污水干渠上游與污水過(guò)濾檢查井底部相通的地方設(shè)置有初效過(guò)濾網(wǎng)；
[0020]污水循環(huán)泵3至混合反應(yīng)器4之間的污水源側(cè)供水管道13上并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)藥劑桶，所述藥劑桶包括NaOH藥劑桶21、PAC藥劑桶22、PAM藥劑桶23、PF藥劑桶24 ;每個(gè)藥劑桶上均設(shè)有計(jì)量泵25與混合反應(yīng)器4連接；
[0021 ] 泥水分離機(jī)5另一路與污泥箱18相連，污泥箱18通過(guò)污泥提升泵19與污泥壓濾機(jī)20相連；經(jīng)泥水分離機(jī)5分離后的污泥進(jìn)入污泥箱18，再通過(guò)污泥提升泵19打到污泥壓濾機(jī)20中過(guò)濾；
[0022]經(jīng)泥水分離機(jī)5分離后的清水進(jìn)入高效過(guò)濾器6，高效過(guò)濾器6的輸出端與塑膜板式換熱器9的污水管進(jìn)口端連接；塑膜板式換熱器9的污水管出口端連接到污水干渠下游；
[0023]如圖1所示，所述的塑膜板式換熱器9同時(shí)與熱泵系統(tǒng)連接；所述的熱泵系統(tǒng)包括蒸發(fā)器10，與蒸發(fā)器10連接的壓縮機(jī)11，與壓縮機(jī)11連接的冷凝器12 ;冷凝器12同時(shí)又通過(guò)另一路與蒸發(fā)器10連接；冷媒/熱媒在蒸發(fā)器10、壓縮機(jī)11和冷凝器12中運(yùn)行；
[0024]在冷媒/熱媒進(jìn)空調(diào)末端設(shè)備管路、中介水供水管路、冷媒/熱媒出空調(diào)末端設(shè)備管路、中介水回水管路上分別設(shè)置有第一轉(zhuǎn)換閥Al與第二轉(zhuǎn)換閥B1、第三轉(zhuǎn)換閥A2與第四轉(zhuǎn)換閥B2、第五轉(zhuǎn)換閥A3與第六轉(zhuǎn)換閥B3、第七轉(zhuǎn)換閥A4與第八轉(zhuǎn)換閥B4 ；
[0025]所述的塑膜板式換熱器9通過(guò)螺栓將換熱板片固定在一起，形成通過(guò)換熱污水的管道與通過(guò)中介水(即熱泵機(jī)組換熱水)的管道，在通過(guò)換熱污水的管道的內(nèi)壁，即換熱板片上設(shè)置有塑膜；所述的塑膜材質(zhì)可以為聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚全氟乙丙烯(FEP)。所述的污水源側(cè)供水管道的內(nèi)壁上設(shè)置有一層塑膜。
[0026]如圖2所示，所述的泥水分離機(jī)5為磁吸式泥水分離機(jī)，它包括機(jī)箱26、設(shè)于機(jī)箱26上的多個(gè)圓形磁盤(pán)27，圓形磁盤(pán)27安裝于同一轉(zhuǎn)軸28上，且每個(gè)圓形磁盤(pán)27上均布有多個(gè)永磁鐵，圓形磁盤(pán)27兩側(cè)的機(jī)箱上設(shè)有支架30，支架30上安裝有支撐軸31，支撐軸31上設(shè)有多個(gè)刮泥板32。
[0027]上述防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)各部分工作原理說(shuō)明如下:
[0028](一)污水脫泥換熱系統(tǒng)
[0029]I)為了解決原生污水源熱泵系統(tǒng)換熱器易堵塞、易腐蝕、易結(jié)垢等問(wèn)題，采用污水脫泥過(guò)濾系統(tǒng)和塑膜板式換熱器9。
[0030]2)換熱污水流程:
[0031]上游污水一初效過(guò)濾網(wǎng)I —污水過(guò)濾檢查井2 —污水循環(huán)泵3 —混合反應(yīng)器4 —泥水分離機(jī)5 —高效過(guò)濾器6 —塑膜板式換熱器9 —下游污水；
[0032]3)初效過(guò)濾網(wǎng)1:初步過(guò)濾上游污水，過(guò)濾掉大尺度固體雜物類(lèi)污物，初效過(guò)濾網(wǎng)I安裝在污水干渠與污水過(guò)濾檢查井2連接處。
[0033]4)污水過(guò)濾檢查井2:由于初效過(guò)濾網(wǎng)I需要經(jīng)常清洗，故需要過(guò)濾檢查井2以便于初效過(guò)濾網(wǎng)的拆卸和清洗；在設(shè)計(jì)過(guò)濾檢查井時(shí)，必須保證過(guò)濾檢查井底部的坡度，最佳坡度為0.5%，避免污水中的污物堵塞初效過(guò)濾網(wǎng)I。
[0034]5)污水循環(huán)泵3:抽取污水干渠上游污水，為污水換熱系統(tǒng)提供循環(huán)動(dòng)力。
[0035]6)混合反應(yīng)器4:在工作的過(guò)程中，會(huì)根據(jù)污水的濃度，加入絮凝劑和氧化鐵料于混合反應(yīng)器中充分?jǐn)嚢?，使污水在絮凝劑作用下快速聚合?br> [0036]7)泥水分離機(jī)5:污水中的快速聚合物(磁性絮體)在永磁鐵29的作用下由磁盤(pán)27將其吸附出來(lái)，吸附出來(lái)的污泥壓濾加工完成脫水過(guò)程。
[0037]8)高效過(guò)濾器6:為了保證進(jìn)入塑膜板式換熱器9的污水干凈，污物不粘附在換熱器表面，故需設(shè)置高效過(guò)濾器6，過(guò)濾掉可能殘留的可溶介質(zhì)和膠體類(lèi)污物，保證進(jìn)入換熱器污水的清潔度，進(jìn)而保證換熱器的換熱效果。
[0038]9)塑膜板式換熱器9:使經(jīng)過(guò)處理后的污水與中介水(即熱泵機(jī)組換熱水)進(jìn)行換熱，中介水通過(guò)塑膜板式換熱器后溫度升高或者降低，即:使熱泵機(jī)組從污水中提取熱量或釋放熱量。
[0039]10)由于塑膜板式換熱器9可進(jìn)行小溫差換熱、占地面積小，以及塑料具有自潔不易結(jié)垢的特點(diǎn)，故采用塑膜板式換熱器，即在板式換熱器污水側(cè)換熱板上鍍上一層塑料膜，同時(shí)加大換熱板之間的間距，保證污水能夠正常的通過(guò)換熱板，這樣就解決了原有污水換熱器換熱面積大和結(jié)垢的問(wèn)題。
[0040](二)熱泵系統(tǒng)
[0041]I)由于城市污水的最大特點(diǎn)是冬暖夏涼，冬季溫度一般在12°C _17°C，夏季溫度穩(wěn)定在20-25°C左右，與冷水機(jī)組的工作工況相近，所以將普通的冷水機(jī)組通過(guò)加裝8個(gè)轉(zhuǎn)換閥門(mén)，使之成為熱泵機(jī)組。通過(guò)安裝在管道上的A、B兩類(lèi)共8個(gè)轉(zhuǎn)換閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)冬/夏季使用側(cè)(冷媒/熱媒))和冷卻水源側(cè)(中介水)在蒸發(fā)器與冷凝器之間的切換。[0042]2)與污水進(jìn)行熱交換后的中介水流入水源熱泵機(jī)組中的冷凝器或蒸發(fā)器，即冬季流入蒸發(fā)器，夏季流入冷凝器，該中介水與蒸發(fā)器或冷凝器中流動(dòng)的冷媒(或熱媒)再進(jìn)行熱交換，然后流回塑膜板式換熱器的中介水排管中；而與中介水進(jìn)行熱交換后的冷媒(或熱媒)經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮以提高品位后再通過(guò)管路流入空調(diào)末端設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空間的制冷或制熱。
[0043]制冷時(shí)，關(guān)閉第一轉(zhuǎn)換閥Al、第三轉(zhuǎn)換閥A2、第五轉(zhuǎn)換閥A3、第七轉(zhuǎn)換閥A4，打開(kāi)第二轉(zhuǎn)換閥B1、第四轉(zhuǎn)換閥B2、第六轉(zhuǎn)換閥B3、第八轉(zhuǎn)換閥B4，中介水進(jìn)入熱泵機(jī)組冷凝器，吸熱升溫后排出；冷媒進(jìn)入機(jī)組蒸發(fā)器，放熱降溫后供到空調(diào)末端設(shè)備。
[0044]制熱時(shí)，打開(kāi)第一轉(zhuǎn)換閥Al、第三轉(zhuǎn)換閥A2、第五轉(zhuǎn)換閥A3、第七轉(zhuǎn)換閥A4，關(guān)閉第二轉(zhuǎn)換閥B1、第四轉(zhuǎn)換閥B2、第六轉(zhuǎn)換閥B3、第八轉(zhuǎn)換閥B4，中介水進(jìn)入熱泵機(jī)組蒸發(fā)器，放熱降溫后排出；熱媒進(jìn)入機(jī)組冷凝器，吸熱升溫后供到空調(diào)末端設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，它包括熱泵系統(tǒng)，以及通過(guò)板式換熱器與熱泵系統(tǒng)連接的污水脫泥換熱系統(tǒng)；其特征在于， 所述的污水脫泥換熱系統(tǒng)包括順序連接的污水過(guò)濾檢查井、污水循環(huán)泵、混合反應(yīng)器、泥水分離機(jī)、高效過(guò)濾器和板式換熱器； 污水過(guò)濾檢查井位于污水干渠上游；板式換熱器的污水管出口端連接到污水干渠下游；污水循環(huán)泵至混合反應(yīng)器之間的污水源側(cè)供水管道上并聯(lián)設(shè)置有多個(gè)藥劑桶；每個(gè)藥劑桶上均設(shè)有計(jì)量泵與混合反應(yīng)器連接； 泥水分離機(jī)另一路與污泥箱相連，污泥箱通過(guò)污泥提升泵與污泥壓濾機(jī)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述板式換熱器為塑膜板式換熱器；污水源側(cè)供水管道的內(nèi)壁上設(shè)置有一層塑膜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，在所述熱泵系統(tǒng)的冷媒/熱媒進(jìn)空調(diào)末端設(shè)備管路、中介水供水管路、冷媒/熱媒出空調(diào)末端設(shè)備管路、中介水回水管路上分別設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)換閥。
4.如權(quán)利要求1或2所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述泥水分離機(jī)為磁吸式泥水分離機(jī)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，在污水干渠上游與污水過(guò)濾檢查井底部相通的地方設(shè)置有初效過(guò)濾網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述藥劑桶包括NaOH藥劑桶、PAC藥劑桶、PAM藥劑桶、PF藥劑桶。
7.如權(quán)利要求3所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述泥水分離機(jī)為磁吸式泥水分離機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，在污水干渠上游與污水過(guò)濾檢查井底部相通的地方設(shè)置有初效過(guò)濾網(wǎng)。
9.如權(quán)利要求8所述的防阻型原生污水源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述藥劑桶包括NaOH藥劑桶、PAC藥劑桶、PAM藥劑桶、PF藥劑桶。
【文檔編號(hào)】F25B30/06GK203810791SQ201420110039
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】劉新續(xù), 史俊, 蔣立群 申請(qǐng)人:上海艾耐基節(jié)能科技有限公司