CN101935112B - 污水或地表水冷热源回转式两防装置及其系统 - Google Patents
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Abstract
污水或地表水源冷热源回转式两防装置及其系统，它涉及一种利用热泵技术提取污水或地表水中冷热量时的防堵防垢装置及其系统，属于能源技术领域。本发明的目的是有效地解决污水或地表水中的杂质堵塞换热设备的问题，以及减少换热设备内污垢的生长厚度。本发明的装置由壳体、阀体、刮刀、过滤件一、过滤件二、进出水口、两个连接口与转动构件等组成，系统由热泵机组、该发明装置和连接管路等组成，当一个过滤件工作时，另一个反冲洗，转动构件间歇性改变阀体方向，使得两个过滤件交替过滤与反冲洗，被过滤后的污水或地表水再进入热泵机组或换热装置进行冷热量交换。本发明适用于污水或地表水冷热源系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用热泵技术提取污水或地表水中冷热量时的防堵防垢装置及其系统，属于能源技术领域。
背景技术
采用热泵技术提取低品位的、可再生的清洁能源中的冷热量为建筑物供热与空调，是建筑节能减排的有效途径之一。这些低位可再生清洁冷热源包括：大气、土壤、地下水、地表水、城市污水等等，它们的温度冬季介于0～20℃之间，将其作为热泵的冷热源进行利用时，热泵系统的一次能源(煤、石油、天然气)的利用效率可达133％甚至更高，节能幅度可在45％以上。但在利用这些冷热能源时，除只能因地制宜地加以利用以外，还由于它们自身的特点，需要解决一些关键问题。例如，空气源在室外温度低于-5℃时不能利用或效率很低，土壤源需要有很大的埋地空间且造价很高，地下水源受到水资源保护和回灌技术的限制等。
污水和地表水冷热源的关键问题是其中的杂质堵塞换热设备和换热设备内的污垢生长降低换热效率。由于用水量很大，每万平方米建筑需用水量50-100t/h，要求除杂质的累积量巨大，传统的过滤或水处理措施解决这种杂质堵塞问题时受到运行成本和初投资的控制，还有占地、清污等具体实施方面的限制，使得该堵塞问题不好解决。换热设备内的污垢生长速度快、量大，导致需要的清洗周期短或换热设备的用量大，现有的换热技术很难应对，因此也是一个不好解决的问题。
笔者曾在“专利号：ZL03132553.X，名称：城市污水冷热源的应用方法和装置”、“专利号：ZL200610010437.9，名称：污水及地表水源热泵压力平衡防阻装置及其系统”中公开了两种方法及装置，技术特征是过滤面连续旋转，并将该滤面分为过滤区和反冲区两部分，通过管路连接，实现边过滤边反冲洗。基于该技术特点，还有一些公开的专利或专利申请。其缺点是：(1)在滤面旋转时，过滤区和反冲区混水；(2)这种滤面结构不好加工。
中国专利CN2526071Y中公开了一种“滤水器”，该设备运行后，当滤面被阻塞时，设备的进出口压差增大，通过压差信号传递，排污阀打开，利用系统的水压高于设备外的大气压力，滤面进出水反向，通过旋转的扫臂将滤面上的污染物反冲洗排出。还有一些与该原理类似的技术或设备。该类技术都用于闭式循环水系统中，在这种水质条件差的开式循环中使用不了，其缺点是滤面堵塞时间短，要操作的反冲洗频率过高。
还有很多专利文献和公开发表的学术论文，都涉及到了污水或地表水冷热源的应用方式，公开了很多类似的除污方法及装置，但都未有效或很好地解决杂质堵塞和污垢生长这两个关键问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水或地表水冷热源回转式两防装置及其系统，它可有效地解决污水或地表水中的杂质堵塞换热设备的问题，以及减少换热设备内污垢的生长厚度，实现两防(防堵防垢)，保证污水或地表水冷热量的无堵塞、高效传递。
本发明提出的污水或地表水冷热源回转式两防装置，它由壳体、阀体、刮刀、过滤件一、过滤件二、进水口、出水口、连接箱一、连接箱二、连接口一、连接口二、轴体和转动构件组成，所述过滤件一和过滤件二设置在壳体上，壳体上设置有进水口和出水口，连接箱一和连接箱二与壳体相连，连接箱一和连接箱二上分别设置有连接口一和连接口二，阀体和刮刀固定在轴体上，轴体与转动构件相连。
运行原理为：污水或地表水从进水口进入，经过滤件一时，所含杂质被过滤，再从连接口一出来，然后进入热泵机组或换热装置换热，换热后从连接口二再次进入，并经过滤件二后从出水口排放。当过滤件一发生堵塞时，转动构件驱动阀体和刮刀动作，阀体将连接口一和连接口二的水流换向，刮刀对过滤件一清刮，水流从连接口二出来，反向进入热泵机组或换热装置换热，再从连接口一进入，对过滤件一进行反冲洗；当过滤件二发生堵塞后，转动构件驱动阀体和刮刀再次动作，如此反复。
本发明提出的污水或地表水冷热源回转式两防系统第一种结构，它由所述回转式两防装置、热泵机组或换热装置、水泵、取水管线、排水管线和连接热泵机组或换热装置的连接管线一、连接管线二组成，水泵设置在取水管线上，取水管线和排水管线分别与所述回转式两防装置的进水口和出水口相连，热泵机组或换热装置的两个接口分别与所述回转式两防装置的两个连接口相连。其运行原理即所述回转式两防装置的运行原理。
本发明提出的污水或地表水冷热源回转式两防系统第二种结构，是在第一种结构的基础上，增加一个四通换向阀和连接管线三、连接管线四，水泵设置在取水管线上，取水管线和排水管线分别与所述回转式两防装置的进水口和出水口相连，四通换向阀的其中两个接口分别与所述回转式两防装置的两个连接口相连，热泵机组或换热装置的两个接口分别与四通换向阀的另外两个接口相连。其运行原理为：当所述回转式两防装置的阀体动作改变水流方向或动作频繁影响了污水或地表水的换热，四通换向阀可与所述回转式两防装置的阀体同时动作，在改变所述回转式两防装置内过滤件的进出水方向时而不改变热泵机组或换热装置的进出水方向。
本发明具有如下特点及其有益效果：
一、其目的是很好地解决了堵塞问题，同时在改变热泵机组或换热装置的水流方向时，可对其进行反冲洗，减少污垢，因此兼顾了防堵与防垢；
二、该装置原理简单，系统工艺也不复杂，易于工程实施；
三、固定设置滤面，可根据需要设计滤面的孔眼形状和尺寸，易加工制作；
四、该装置及其系统无清污与排污过程，通过电动执行转动构件，可完全自动化，且基本无能耗。
本发明与专利号ZL03132553.X和ZL200610010437.9及其类似的技术的区别是：
(1)原理与结构不同。ZL03132553.X和ZL200610010437.9是动态过滤，滤面旋状，本发明是静态过滤，滤面固定不动；
(2)功能和效果不同。本发明兼顾了防堵和防垢，滤面孔眼形状尺寸根据需要容易加工，滤面被堵后容易反冲洗，过滤效果好。
本发明与专利CN2526071Y及其类似的技术的区别是：
(1)原理和结构不同。本发明是水流自身边过滤边反冲洗，CN2526071Y等是定期的反冲排污，且结构也不同。
(2)功能和效果不同。本发明无清污和排污过程，CN2526071Y等适用于闭式循环水系统，本发明适用开式系统；
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图
图2是图1的A-A剖面图
图3是本发明的第一种系统结构图
图4是本发明的第二种系统结构图
实施方式
具体实施方式一，(参见图1、图2)本实施方式的回转式两防装置它由壳体1、阀体2、刮刀3、过滤件一4-1、过滤件二4-2、进水口5、出水口6、连接箱一7-1、连接箱二7-2、连接口一8-1、连接口二8-2、轴体9和转动构件10组成，所述过滤件一4-1和过滤件二4-2设置在壳体1上，壳体1上设置有进水口5和出水口6，连接箱一7-1和连接箱二7-2与壳体1相连，连接箱一7-1和连接箱二7-2上分别设置有连接口一8-1和连接口二8-2，阀体2和刮刀3固定在轴体9上，轴体9与转动构件10相连。
工作原理：污水或地表水从进水口5进入，经过滤件一4-1时，所含杂质被过滤，再从连接口一8-1出来，然后进入热泵机组或换热装置换热，换热后从连接口二8-2再次进入，并经过滤件二4-2后从出水口6排放；当过滤件一4-1发生堵塞时，转动构件10驱动阀体2和刮刀3动作，阀体2将连接口一7-1和连接口二7-2的水流换向，刮刀3对过滤件一4-1清刮，水流从连接口二8-2出来，反向进入热泵机组或换热装置换热，再从连接口一8-1进入，对过滤件一4-1进行反冲洗；当过滤件二4-2发生堵塞后，转动构件10驱动阀体2和刮刀3再次动作，如此反复。
具体实施方式二，(参见图3)本实施方式的系统，它由具体实施方式一所述回转式两防装置11、热泵机组或换热装置12、水泵13、取水管线14-1、排水管线14-2和连接热泵机组或换热装置12的连接管线一15-1、连接管线二15-2组成，水泵13设置在取水管线14-1上，取水管线14-1和排水管线14-2分别与所述回转式两防装置11的进水口和出水口相连，热泵机组或换热装置12的两个接口分别与所述回转式两防装置11的两个连接口相连。其运行原理即所述回转式两防装置11的运行原理。
具体实施方式三，(参见图4)本实施方式的系统，它与实施方式二的不同点是，增加一个四通换向阀17和连接管线三16-1、连接管线四16-2，水泵13设置在取水管线14-1上，取水管线14-1和排水管线14-2分别与所述回转式两防装置11的进水口和出水口相连，四通换向阀17的其中两个接口分别与所述回转式两防装置11的两个连接口相连，热泵机组或换热装置12的两个接口分别与四通换向阀17的另外两个接口相连。其运行原理为：当所述回转式两防装置11的阀体动作改变水流方向或动作频繁影响了污水或地表水的换热，四通换向阀17可与所述回转式两防装置11的阀体同时动作，在改变所述回转式两防装置11内过滤件的进出水方向时而不改变热泵机组或换热装置12的进出水方向。
Claims (3)
1.一种污水或地表水冷热源回转式两防装置，其特征在于它由壳体(1)、阀体(2)、刮刀(3)、过滤件一(4-1)、过滤件二(4-2)、进水口(5)、出水口(6)、连接箱一(7-1)、连接箱二(7-2)、连接口一(8-1)、连接口二(8-2)、轴体(9)和转动构件(10)组成，所述过滤件一(4-1)和过滤件二(4-2)设置在壳体(1)上，壳体(1)上设置有进水口(5)和出水口(6)，连接箱一(7-1)和连接箱二(7-2)与壳体(1)相连，连接箱一(7-1)和连接箱二(7-2)上分别设置有连接口一(8-1)和连接口二(8-2)，阀体(2)和刮刀(3)固定在轴体(9)上，轴体(9)与转动构件(10)相连。
2.一种污水或地表水冷热源回转式两防系统，其特征在于它由权利要求1所述回转式两防装置(11)、热泵机组或换热装置(12)、水泵(13)、取水管线(14-1)、排水管线(14-2)和连接热泵机组或换热装置(12)的连接管线一(15-1)、连接管线二(15-2)组成，水泵(13)设置在取水管线(14-1)上，取水管线(14-1)和排水管线(14-2)分别与所述回转式两防装置(11)的进水口和出水口相连，热泵机组或换热装置(12)的两个接口分别与所述回转式两防装置(11)的两个连接口相连。
3.一种污水或地表水冷热源回转式两防系统，其特征在于它由权利要求1所述回转式两防装置(11)、热泵机组或换热装置(12)、水泵(13)、取水管线(14-1)、排水管线(14-2)和连接热泵机组或换热装置(12)的连接管线一(15-1)、连接管线二(15-2)、四通换向阀(17)和连接管线三(16-1)、连接管线四(16-2)组成，所述水泵(13)设置在取水管线(14-1)上，取水管线(14-1)和排水管线(14-2)分别与所述回转式两防装置(11)的进水口和出水口相连，四通换向阀(17)的其中两个接口分别与所述回转式两防装置(11)的两个连接口相连，热泵机组或换热装置(12)的两个接口分别与四通换向阀(17)的另外两个接口相连。
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