CN202254491U - 一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，低温废水池中的低温废水通过管道和低温废水泵泵至低温板式换热器的低温废水入口，高温废水池中的高温废水通过管道和高温废水泵泵至高温板式换热器的高温废水入口；进清水管道通接低温板式换热器的清水进口，低温板式换热器的清水出口通过管道通接高温板式换热器的清水进口，高温板式换热器的清水出口通过热泵进清水管道通接高温热泵机组的清水进口；每个热泵由压缩机、冷凝器、蒸发器和电子膨胀阀构成热泵回路组成，高温板式换热器换热后的高温废水通过高温废水管道依次流经三台热泵的蒸发器，热泵进清水管道依次流经三台热泵的冷凝器。它是一种可起到节能减排且大大降低运行成本的高效余热回收热泵装置。

Description

一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置
技术领域：
本实用新型涉及印染废水作蒸发器热源的热泵系统装置，具体是一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置。
背景技术：
印染行业是一种高能耗的产业，其每天排放的印染废水不仅量大而且含有大量的热量，温度为40-60℃之间，COD浓度及氯离子浓度较高，一般印染企业目前采用自然冷却后再进行生化处理的方法，这样就浪费了大量的热量，即使现在有的企业在利用简单的换热或热泵回收热量，但是因为腐蚀、废水热量全部由热泵提取电耗高以及制取热水温度不能满足生产工艺要求等原因导致成本太高又不能广泛应用。
实用新型内容：
本实用新型的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，它先用板式换热器提取印染废水中的一部分热量，然后通过高温热泵继续提取印染废水中的剩余热量制取高温热水用于印染工艺中，解决原先腐蚀严重、耗电量大及制取热水温度偏低的问题。
本实用新型的技术解决措施如下：
一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，包括高温废水池、低温废水池，高温板式换热器、低温板式换热器、高温热泵机组，低温废水池中的低温废水通过管道和低温废水泵泵至低温板式换热器的低温废水入口，高温废水池中的高温废水通过管道和高温废水泵泵到高温板式换热器的高温废水入口；
进清水管道通接低温板式换热器的清水进口，低温板式换热器的清水出口通过管道通接高温板式换热器的清水进口，高温板式换热器的清水出口通过热泵进清水管道通接高温热泵机组的清水进口；
高温热泵机组由三台热泵组成，每个热泵由压缩机、冷凝器、蒸发器和电子膨胀阀构成热泵回路组成，高温板式换热器换热后的高温废水通过高温废水管道依次流经三台热泵的蒸发器，热泵进清水管道依次流经三台热泵的冷凝器。
所述低温废水池至低温板式换热器的低温废水入口的通接管道上依次安装有低温废水泵进口阀、低温废水泵、低温废水泵出口阀和低温废水过滤器，高温废水池至高温板式换热器的高温废水入口的通接管道上依次安装有高温废水泵进口阀、高温废水泵、高温废水泵出口阀和高温废水过滤器。
所述进清水管道上依次安装有清水泵进口阀、清水泵、清水泵出口阀和低温板式换热器清水进口阀，低温板式换热器的清水出口至高温板式换热器的清水进口通接管道上安装有低温板式换热器清水出口阀，进清水管道至低温板式换热器的清水出水管道上通接有连通管，连通管上安装有清水旁路阀。
所述热泵进清水管道并联有冷凝器清水旁路管道，冷凝器清水旁路管道上安装有热泵进清水旁路阀；热泵进清水管道上安装有冷凝器清水进口阀、热泵进清水管道上安装有冷凝器清水出口阀，高温废水管道并联有蒸发器旁路管道，蒸发器旁路管道上安装有蒸发器旁路阀，高温废水管道上安装有蒸发器废水进口阀。
所述高温板式换热器和低温板式换热器的换热管均为钛合金换热管。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型由于管路布置上的优化，过滤器和板式换热器的组合使用大大减缓了板式换热器的结垢速度，提高了板式换热器的换热效果；
2、二级板式换热器和高温热泵机组的组合使用结构，使得部分热量能在板热中提取，从而降低了热泵的能耗，使得整个装置的运行成本大大降低；
3、板式换热器的换热管材质采用钛合金，蒸发器材质采用海军铜，使得整个废水循环管线上的耐腐蚀能力更强；高温热泵机组循环制冷剂每台都不相同，与普通制冷剂相比COP更高，本装置能把印染废水温度从40-60℃降至20℃左右，把清水从常温无需循环一次性加热至90℃以上甚至更高。
4、本实用新型印染废水余热回收的高温热泵装置能够在3种模式间可靠切换和运行，是一种可起到节能减排且大大降低运行成本的高效余热回收热泵装置。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图
图中：1、高温废水池；1a、高温废水泵；1b、高温废水泵进口阀；1c、高温废水泵出口阀；1d、高温废水过滤器；2、低温废水池；2a、低温废水泵；2b、低温废水泵进口阀；2c、低温废水泵出口阀；2d、低温废水过滤器；3、高温板式换热器；31、高温废水管道；32、蒸发器旁路管道；3a、蒸发器废水进口阀；3b、蒸发器旁路阀；4、低温板式换热器；5、进清水管道；51、冷凝器清水旁路管道；52、热泵进清水管道；5b、清水泵进口阀；5a、清水泵；5c清水泵出口阀；5d、低温板式换热器清水进口阀；5e、连通管；5f、低温板式换热器清水出口阀；5g、清水旁路阀；5h、热泵进清水旁路阀；A、高温热泵机组；A1、热泵；A2、冷凝器清水进口阀；A11、压缩机；A12、冷凝器；A13、蒸发器；A14、电子膨胀阀。
具体实施方式：
实施例：见图1所示，一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，包括高温废水池1、低温废水池2，高温板式换热器3、低温板式换热器4、高温热泵机组A，低温废水池2中的低温废水通过管道和低温废水泵2a泵至低温板式换热器4的低温废水入口，高温废水池1中的高温废水通过管道和高温废水泵1a泵到高温板式换热器3的高温废水入口；
进清水管道5通接低温板式换热器4的清水进口，低温板式换热器4的清水出口通过管道通接高温板式换热器3的清水进口，高温板式换热器3的清水出口通过热泵进清水管道52通接高温热泵机组A的清水进口；
高温热泵机组A由三台热泵A1组成，每个热泵A1由压缩机A11、冷凝器A12、蒸发器A13和电子膨胀阀A14构成热泵回路组成，高温板式换热器3换热后的高温废水通过高温废水管道31依次流经三台热泵A1的蒸发器A13，热泵进清水管道52依次流经三台热泵A1的冷凝器A12。
所述低温废水池2至低温板式换热器4的低温废水入口的通接管道上依次安装有低温废水泵进口阀2b、低温废水泵2a、低温废水泵出口阀2c和低温废水过滤器2d，高温废水池1至高温板式换热器3的高温废水入口的通接管道上依次安装有高温废水泵进口阀1b、高温废水泵1a、高温废水泵出口阀1c和高温废水过滤器1d。
所述进清水管道5上依次安装有清水泵进口阀5b、清水泵5a、清水泵出口阀5c和低温板式换热器清水进口阀5d，低温板式换热器4的清水出口至高温板式换热器3的清水进口通接管道上安装有低温板式换热器清水出口阀5f，进清水管道5至低温板式换热器4的清水出水管道上通接有连通管5e，连通管5e上安装有清水旁路阀5g。
所述热泵进清水管道52并联有冷凝器清水旁路管道51，冷凝器清水旁路管道51上安装有热泵进清水旁路阀5h；热泵进清水管道52上安装有冷凝器清水进口阀A2、热泵进清水管道53上安装有冷凝器清水出口阀A3，高温废水管道31并联有蒸发器旁路管道32，蒸发器旁路管道32上安装有蒸发器旁路阀3b，高温废水管道31上安装有蒸发器废水进口阀3a。
所述高温板式换热器3和低温板式换热器4的换热管均为钛合金换热管。
本实用新型正常运行时，有如下三种模式：
1、正常运行模式：清水旁路阀5g关闭，冷凝器清水旁路管道51关闭，蒸发器旁路管道32关闭，其余设备均处于运行状态。此时低温废水经低温板式换热器热4交换后，温度从40℃左右降至20℃排至污水处理池；高温废水经高温板式换热器3和热泵机组A进行热交换后，温度从60℃左右降至20℃排至污水处理池；清水经低温板式换热器4、高温板式换热器3和高温热泵机组A三步热交换后，温度从常温一次性加热至90℃以上直接提供给用户。
2、无低温废水运行模式：低温废水热循环关闭，低温板式换热器清水进口阀5d关闭，低温板式换热器清水出口阀5f关闭，清水旁路阀5g打开，热泵进清水旁路阀5h关闭，蒸发器旁路阀3b关闭，其余设备处于正常运行状态。此时高温废水经高温板式换热器3和高温热泵机组A的三台热泵A1二步热交换后，温度从60℃左右降至20℃排至污水处理池；清水经高温板式换热器3和高温热泵机组A二步热交换后，温度从常温升至90℃以上提供给用户。此种模式适用于无低温废水的印染企业或低温废水温度低于常温没有利用价值的情况。
3、只需低温热水模式：压缩机工质循环系统停运，清水旁路阀5g关闭，冷凝器清水进口阀A2关闭，冷凝器清水出口阀A3关闭，热泵进清水旁路阀5h打开，蒸发器废水进口阀3a关闭，蒸发器旁路阀3b打开，此时低温废水经低温板式换热器4热交换后，温度从40℃左右降至20℃排至污水处理池；高温废水经高温板式换热器3热交换后，温度从60℃左右降至20℃排至污水处理池；清水经低温板式换热器4、高温板式换热器3二步热交换后，温度从常温升至55℃左右提供给用户。此种模式适用于对热水温度要求不高的用户，在此运行模式下，因高温热泵机组停运，运行成本大大降低。

Claims (5)

1.一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，包括高温废水池(1)、低温废水池(2)，高温板式换热器(3)、低温板式换热器(4)、高温热泵机组(A)，其特征在于：
低温废水池(2)中的低温废水通过管道和低温废水泵(2a)泵至低温板式换热器(4)的低温废水入口，高温废水池(1)中的高温废水通过管道和高温废水泵(1a)泵至高温板式换热器(3)的高温废水入口；
进清水管道(5)通接低温板式换热器(4)的清水进口，低温板式换热器(4)的清水出口通过管道通接高温板式换热器(3)的清水进口，高温板式换热器(3)的清水出口通过热泵进清水管道(52)通接高温热泵机组(A)的清水进口；
高温热泵机组(A)由三台热泵(A1)组成，每个热泵(A1)由压缩机(A11)、冷凝器(A12)、蒸发器(A13)和电子膨胀阀(A14)构成热泵回路组成，高温板式换热器(3)换热后的高温废水通过高温废水管道(31)依次流经三台热泵(A1)的蒸发器(A13)，热泵进清水管道(52)依次流经三台热泵(A1)的冷凝器(A12)。
2.根据权利要求1所述的一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，其特征在于：低温废水池(2)至低温板式换热器(4)的低温废水入口的通接管道上依次安装有低温废水泵进口阀(2b)、低温废水泵(2a)、低温废水泵出口阀(2c)和低温废水过滤器(2d)，高温废水池(1)至高温板式换热器(3)的高温废水入口的通接管道上依次安装有高温废水泵进口阀(1b)、高温废水泵(1a)、高温废水泵出口阀(1c)和高温废水过滤器(1d)。
3.根据权利要求1所述的一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，其特征在于：进清水管道(5)上依次安装有清水泵进口阀(5b)、清水泵(5a)、清水泵出口阀(5c)和低温板式换热器清水进口阀(5d)，低温板式换热器(4)的清水出口至高温板式换热器(3)的清水进口通接管道上安装有低温板式换热器清水出口阀(5f)，进清水管道(5)至低温板式换热器(4)的清水出水管道上通接有连通管(5e)，连通管(5e)上安装有清水旁路阀(5g)。
4.根据权利要求1所述的一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，其特征在于：热泵进清水管道(52)并联有冷凝器清水旁路管道(51)，冷凝器清水旁路管道(51)上安装有热泵进清水旁路阀(5h)；热泵进清水管道(52)上安装有冷凝器清水进口阀(A2)、热泵进清水管道(53)上安装有冷凝器清水出口阀(A3)，高温废水管道(31)并联有蒸发器旁路管道(32)，蒸发器旁路管道(32)上安装有蒸发器旁路阀(3b)，高温废水管道(31)上安装有蒸发器废水进口阀(3a)。
5.根据权利要求1所述的一种用于印染废水余热回收的高温热泵装置，其特征在于：高温板式换热器(3)和低温板式换热器(4)的换热管均为钛合金换热管。
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