CN101149233A - 污水或地表水源热泵流道式换热系统 - Google Patents
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Abstract
污水或地表水源热泵流道式换热系统，它涉及一种换热系统。本发明的目的是为解决现有技术为实现防堵塞而导致的工艺流程复杂、清洗维护困难、初投资高、占地面积大、运行效果差的问题。本发明流道式换热装置(22)的换热介质出口与泄压装置(23)的入口相连通，泄压装置(23)的出口与换热介质泵(24)的入口相连通，换热介质泵(24)的出口与热泵机组(25)的入口相连通，热泵机组(25)的出口与流道式换热装置(22)的换热介质入口相连通。本发明的有益效果是：污水直接进入流道式换热装置进行初次换热，污水或地表水的入口端不需设置过滤网或防阻装置，不会发生堵塞现象。系统的工艺流程简化、占地面积小、容易清洗维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热系统。
背景技术
城市污水与地表水(江河湖海水)是良好的低位、可再生、清洁能源，开发利用可作为热泵冷热源为建筑物供热与空调，即污水或地表水源热泵供热与空调，具有重要的节能、环保及经济价值。由于污水或地表水中含有大量的悬浮物，极易堵塞换热设备，并且大量的杂质又造成换热壁面污垢非常严重，若采取水处理措施，则初投资和运行成本较高，而采取简单的过滤措施和定期清洗换热器的方法，滤网上杂物的清理和换热面的清沈周期太短(几分钟或者几小时)，运行效果很差，因此污水或地表水的有效换热就成为该热泵系统的技术关键。目前的水源热泵机组都是针对清水设计制作的，不适宜污水或地表水这种非清洁水源，故此，污水或地表水热泵系统通常由两个过程组成：第一，换热介质(通常是清洁水)首先与污水或地表水进行换热，称之为“初次换热”；第二，换热介质再进入热泵机组的蒸发器或冷凝器进行热量传递或转化。这两个过程的技术关键是前面的初次换热问题。现有实现上述第一过程(初次换热)的技术方案有两种，但存在很多缺陷。一种是浸没式，将换热介质(通常是清洁水)与污水或地表水进行初次换热的换热器直接浸没在污水或地表水中，该方法虽然解决了堵塞问题，但效率极低，清洗维护非常困难。另一种是先采取特殊的过滤工艺，包括自动定时清洗，连续清洗，旋转格栅等等，再利用较为容易清洗的换热器进行换热，这种方法的工艺复杂，初投资高，占地面积大等。初次换热之难以实现，是因为现有的换热器自身不具备防堵塞的能力。管壳式换热器由于换热管径小(一般直径为25mm以内)，换热管进口被堵塞的时间只有几十分钟。板式换热器和螺旋板式换热器的板间距之间设有密集的支撑点，更容易被堵塞，而且难以清洗。故此，现有的换热器还需要在污水或地表水进入换热器之前设置过滤装置或防堵装置。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术为实现防堵塞而导致的工艺流程复杂、清洗维护困难、初投资高、占地面积大、运行效果差的问题，现提供一种污水或地表水源热泵流道式换热系统。本发明由污水或地表水泵21、流道式换热装置22、泄压装置23、换热介质泵24和热泵机组25组成，污水或地表水泵21的出口与流道式换热装置22的污水或地表水入口相连通，流道式换热装置22的污水或地表水出口与污水或地表水的水源地相通，流道式换热装置22的换热介质出口与泄压装置23的入口相连通，泄压装置23的出口与换热介质泵24的入口相连通，换热介质泵24的出口与热泵机组25的入口相连通，热泵机组25的出口与流道式换热装置22的换热介质入口相连通。本发明具有以下有益效果：一、污水直接进入流道式换热装置进行初次换热，污水或地表水的入口端不需设置过滤网或防阻装置，不会发生堵塞现象。二、系统的工艺流程简化、占地面积小、流道式换热装置的结构形式简单、造价低、系统投资低、也容易清洗维护。三、设置泄压装置的作用是保证换热装置始终处于低压运行状态，不破坏换热装置，而且压力稳定。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是具体实施方式二的结构示意图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4是图3的B-B剖视图，图5是图3的C-C剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1)本实施方式由污水或地表水泵21、流道式换热装置22、泄压装置23、换热介质泵24和热泵机组25组成，污水或地表水泵21的出口与流道式换热装置22的污水或地表水入口相连通，流道式换热装置22的污水或地表水出口与污水或地表水的水源地相通，流道式换热装置22的换热介质出口与泄压装置23的入口相连通，泄压装置23的出口与换热介质泵24的入口相连通，换热介质泵24的出口与热泵机组25的入口相连通，热泵机组25的出口与流道式换热装置22的换热介质入口相连通。
具体实施方式二：(参见图2)本实施方式的流道式换热装置22由螺旋板单流道和拉柱34组成，由螺旋板单流道构成的污水或地表水流道31和换热介质流道32交替设置，换热介质流道32的两端分别设有换热介质进口8和换热介质出口9，污水或地表水流道31的两端分别设有污水或地表水进口6和污水或地表水出口7，换热介质进口8和污水或地表水出口7均设置在螺旋板的圆心一侧，换热介质流道32的两侧内壁之间固定有拉柱34。本实施方式污水或地表水流道内不设拉柱，污水或地表水不堵塞，流道两侧的水流速度依然很高，而且污水(或地表水)与换热介质(清水)呈逆流状态，保证了高效换热。
具体实施方式三：(参见图3～图5)本实施方式的流道式换热装置22采用平板式结构，由换热夹板1、外壳体2、夹板连接右腔体3、左封头4、右封头5、污水或地表水进口6、污水或地表水出口7、换热介质进口8、换热介质出口9、封头隔板10、夹板连接左腔体11和拉筋14组成，换热夹板1自上而下固定在外壳体2内，拉筋14的两端分别与换热夹板1的上下内壁固定连接，奇数和偶数(自上而下的第一个换热夹板1和第二个换热夹板1之间、第三个换热夹板1和第四个换热夹板1之间……)之间的换热夹板1的右端连接有夹板连接右腔体3，偶数和奇数(自上而下的第二个换热夹板1和第三个换热夹板1之间、第四个换热夹板1和第五个换热夹板1之间……)之间的换热夹板1的左端连接有夹板连接左腔体11，使外壳体2内的换热夹板形成多壳程，左封头4和右封头5分别固定连接在外壳体2的左右两侧上，污水或地表水进口6固定在外壳体2的上端，污水或地表水出口7固定在外壳体2的下端，换热介质进口8与底端的换热夹板1相连通，换热介质出口9与顶端的换热夹板1相连通，左封头4和右封头5内均设有封头隔板10，封头隔板10将换热夹板1分成多板程，数量与壳程数对应。换热介质通道是由换热介质进口8经过底端的换热夹板1、夹板连接左腔体11、换热夹板1、夹板连接右腔体3至顶端的换热夹板1以及换热介质出口9组成的；污水或地表水通道是由污水或地表水进口6经过两个换热夹板1之间、左封头4和右封头5内封头隔板10分成的板程，最后经过污水或地表水出口7组成的。
具体实施方式四：(参见图3～图5)本实施方式两个换热夹板1之间的距离(污水或地表水通道的高度)为10～100mm。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：(参见图3～图5)本实施方式两个换热夹板1之间的距离(污水或地表水通道的高度)为40mm。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：(参见图1)本实施方式的泄压装置23由一敞口的水箱制成，水箱的上侧设有换热介质的入口23-1，水箱的下侧设有换热介质的出口23-2。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式的泄压装置23为泄压阀。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
Claims (6)
1.一种污水或地表水源热泵流道式换热系统，它由污水或地表水泵(21)、流道式换热装置(22)、泄压装置(23)、换热介质泵(24)和热泵机组(25)组成，污水或地表水泵(21)的出口与流道式换热装置(22)的污水或地表水入口相连通，流道式换热装置(22)的污水或地表水出口与污水或地表水的水源地相通，其特征在于流道式换热装置(22)的换热介质出口与泄压装置(23)的入口相连通，泄压装置(23)的出口与换热介质泵(24)的入口相连通，换热介质泵(24)的出口与热泵机组(25)的入口相连通，热泵机组(25)的出口与流道式换热装置(22)的换热介质入口相连通。
2.根据权利要求1所述的污水或地表水源热泵流道式换热系统，其特征在于流道式换热装置(22)由螺旋板单流道和拉柱(34)组成，由螺旋板单流道构成的污水或地表水流道(31)和换热介质流道(32)交替设置，换热介质流道(32)的两端分别设有换热介质进口(8)和换热介质出口(9)，污水或地表水流道(31)的两端分别设有污水或地表水进口(6)和污水或地表水出口(7)，换热介质进口(8)和污水或地表水出口(7)均设置在螺旋板的圆心一侧，换热介质流道(32)的两侧内壁之间固定有拉柱(34)。
3.根据权利要求1所述的污水或地表水源热泵流道式换热系统，其特征在于流道式换热装置(22)采用平板式结构，由换热夹板(1)、外壳体(2)、夹板连接右腔体(3)、左封头(4)、右封头(5)、污水或地表水进口(6)、污水或地表水出口(7)、换热介质进口(8)、换热介质出口(9)、封头隔板(10)、夹板连接左腔体(11)和拉筋(14)组成，换热夹板(1)自上而下固定在外壳体(2)内，拉筋(14)的两端分别与换热夹板(1)的上下内壁固定连接，奇数和偶数之间的换热夹板(1)的右端连接有夹板连接右腔体(3)，偶数和奇数之间的换热夹板(1)的左端连接有夹板连接左腔体(11)，使外壳体(2)内的换热夹板形成多壳程，左封头(4)和右封头(5)分别固定连接在外壳体(2)的左右两侧上，污水或地表水进口(6)固定在外壳体(2)的上端，污水或地表水出口(7)固定在外壳体(2)的下端，换热介质进口(8)与底端的换热夹板(1)相连通，换热介质出口(9)与顶端的换热夹板(1)相连通，左封头(4)和右封头(5)内均设有封头隔板(10)，封头隔板(10)将换热夹板(1)分成多板程，数量与壳程数对应。
4.根据权利要求3所述的污水或地表水源热泵流道式换热系统，其特征在于两个换热夹板(1)之间的距离为10～100mm。
5.根据权利要求4所述的污水或地表水源热泵流道式换热系统，其特征在于两个换热夹板(1)之间的距离为40mm。
6.根据权利要求1所述的污水或地表水源热泵流道式换热系统，其特征在于泄压装置(23)由一敞口的水箱制成，水箱的上侧设有换热介质的入口(23-1)，水箱的下侧设有换热介质的出口(23-2)。
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