CN103629837B - 一种可在线清洗与自动除污的高效污水换热系统 - Google Patents

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Abstract

一种可在线清洗与自动除污的高效污水换热系统，通过沉砂池、取水池、毛发过滤器等设备对污杂物过滤，过滤后的污水与固液分离器分离出的固体颗粒一起进入污水换热器参与换热，同时污水换热器连接的四根污水管中分别设置控制阀b、控制阀c、控制阀d、控制阀e，通过控制阀开关的切换，对污水管路进行反冲洗。彻底解决了污水作为冷热源利用过程中，污杂物堵塞管道、毛发堵塞换热设备、因污垢导致换热设备体积庞大及因混水导致换热设备性能下降、故障等问题，大幅提高系统换热性能，确保系统安全可靠稳定，可用于将污水或地表水作为低位冷热源利用热泵技术进行供冷供热，或冷却工业设备，高效环保。

Description

一种可在线清洗与自动除污的高效污水换热系统
技术领域
本发明属于污水换热系统，涉及一种可在线清洗与自动除污的高效污水换热系统。
背景技术
污水冷热源的利用，可以缓解目前能源紧张的形势，有着良好的节能效果、环保效益与经济效益，将节约日益紧缺的淡水资源，为能源利用开辟新的领域，为综合全面利用水资源提供一条新的思路。污水冷热源之所以没有大面积使用与推广主要是因为其水质不能满足目前水循环系统中所要求的水质标准，在实际运行的工程当中往往是这些污物堵塞水泵与换热器，造成系统性能明显下降，甚至不能运行。
为解决上述问题，占地小投资少的滤面水力连续再生过滤方法成为污水冷热源利用的理想方法，目前滤面再生的主要专利有ZL200410043654.9、ZL200720127607.1与ZL200420031799.2以及自动除污装置等，其思路为除污滤面(孔板过滤面或孔板过滤筒)被划分为过滤区和再生区两部分，利用过滤完参与换热后的水对除污滤面进行反冲洗，在很大程度上减轻了大型污物对水泵与换热器的堵塞问题。但由于污水的污杂物太多，造成滤面的负担过重，实际工程中该类设备故障频出。同时由于滤面再生区的水压比过滤区水压高，造成了混水的必然性，造成换热设备性能低下。
另外上述专利不足在于其处理后的水源中仍然含有小型颗粒与毛发类污物，进入换热器的水源仍然满足不了国家标准，换热性能仍然不高，在运行较长时间后仍然出现污垢增长，尤其是毛发类污杂物堵塞换热管问题。针对堵塞问题目前主要方法是采用2.5-3m/s高流速、胶球清洗与自动清洗小刷等方法。增大流速方法虽然能够抑制污垢的集聚，但由于流速的增大造成大量泵耗，其与节能的初衷相违背；胶球清洗与自动清洗小刷由于工艺等原因使用效果并不好，因而更多采用国外设备而造成较大投资。针对换热性能不高的问题，目前主要是加大换热器的面积来解决，但这样将增加系统的投资。申请号为201210269219.2的专利公开的一种大管径壳管式流化床污水换热装置，设计了固液分离器等装置，能很好解决换热器清洗问题，然而不能自身反清洗。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的不足，有效地解决污物过多大且小不一导致的换热管堵塞、污垢增长、换热效率低、机器故障等问题，提供了一种可过滤任意大小的污物，可在线清洗与自动除污的高效污水换热系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：整个系统包括污水干渠、取水池、自动除污装置、二级泵、换热器进水管路、毛发过滤器、反冲洗管路、循环管、控制阀a、控制阀b、控制阀c、控制阀d、控制阀e、污水换热器、固液分离器、换热器回水管路、沉砂池，其中取水池包括：机械格栅、一级泵；污水干渠连接沉砂池、取水池、自动除污装置、二级泵、毛发过滤器，毛发过滤器与循环管连接后连接污水换热器，换热器回水管路连接固液分离器；污水干渠中的污水进入沉砂池，经过沉砂池的污水进入取水池的机械格栅中，再由设置在取水池中机械格栅后的一级泵将污水抽取到自动除污装置中，进一步将污杂物去除；过滤后的污水由二级泵抽取，其分为两部分，一部分通过反冲洗管路进入自动除污装置；另一部分通过换热器进水管路进入毛发过滤器，过滤后的污水与固体分离器中分离出来的固体颗粒一起进入污水换热器参与换热，在污水换热器的污水出口连接固液分离器，固液分离后的污水沿着换热器回水管路与自动除污装置排出的反冲洗水汇合后将机械格栅隔离的污杂物反冲洗到污水干渠下游；水换热器连接的四根污水管中分别设置控制阀b、控制阀c、控制阀d、控制阀e，控制阀b、控制阀c分别设置在进水侧的两根污水管上，此进水侧的两根污水管分别连接污水换热器两端，控制阀d、控制阀e分别设置在出水侧的两根污水管上，且此出水侧的两根污水管也分别连接污水换热器两端；通过控制阀b、控制阀c、控制阀d、控制阀e开关的切换，当控制阀b与控制阀e开启、控制阀c与控制阀d关闭，污水管路正常流动，当控制阀b与控制阀e关闭、控制阀c与控制阀d开启时，对污水换热器内的污水管路进行反冲洗。
本发明的益处与效果是，彻底解决了污水作为冷热源利用中大型污杂物堵塞管道、毛发堵塞换热设备、因污垢导致换热设备体积庞大及因混水导致换热设备性能下降、故障等问题，大幅提高系统换热性能，确保系统安全可靠稳定，可用于将污水或地表水作为低位冷热源利用热泵技术进行供冷供热，或冷却工业设备，高效环保。系统加入沉砂池可有效沉积淤泥、沙石等污杂物，有助于后续除污。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图1中：1.污水干渠，2.机械格栅，3.一级泵，4.自动除污装置，5.二级泵，6.换热器进水管路，7.毛发过滤器，8.反冲洗管路，9.循环管，10.控制阀a，11.控制阀b，12.控制阀c，13.控制阀d，14.控制阀e，15.污水换热器，16.固液分离器，17.换热器回水管路，18取水池，19，沉砂池。
具体实施方式
以下结合附图与技术方案详细叙述本发明的具体实施方式：
污水干渠1中的污水进入沉砂池19，沙子污泥等杂物由沉砂池19中的淤泥泵抽回到污水干渠1下游中，污水进入取水池18的机械格栅2中，机械格栅2过滤部分污杂物，过滤后的污水由一级泵3将污水抽取到自动除污装置4中，进一步将污杂物去除；过滤后的污水由二级泵5抽取，其分为两部分，一部分进入自动除污装置4；另一部分通过换热器进水管路6进入毛发过滤器7，将毛发等杂物过滤掉，过滤后的污水与固体分离器16中分离出来的固体颗粒一起进入污水换热器15参与换热，污水换热器15的污水出口连接固液分离器16，固液分离后的污水进入换热器回水管路17与自动除污装置4的污水汇合后返回机械格栅2中，反冲洗机械格栅中的污杂物后进入污水干渠1；污水换热器15连接的四根污水管中分别设置控制阀b11、控制阀c12、控制阀d13、控制阀e14，当控制阀b11与控制阀e14开启、控制阀c12与控制阀d13关闭，污水管路正常流动，当控制阀b11与控制阀e14关闭、控制阀c12与控制阀d13开启时，对污水管路进行反冲洗，防止污垢在换热面上的积累。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种可在线清洗与自动除污的高效污水换热系统，包括污水干渠(1)、取水池(18)、自动除污装置(4)、二级泵(5)、换热器进水管路(6)、毛发过滤器(7)、反冲洗管路(8)、循环管(9)、控制阀a(10)、控制阀b(11)、控制阀c(12)、控制阀d(13)、控制阀e(14)、污水换热器(15)、固液分离器(16)、换热器回水管路(17)、沉砂池(19)，其中取水池(18)包括：机械格栅(2)、一级泵(3)，
其特征在于：污水干渠(1)连接沉砂池(19)、取水池(18)、自动除污装置(4)、二级泵(5)、毛发过滤器(7)，毛发过滤器(7)与循环管(9)连接后连接污水换热器(15)，换热器回水管路(17)连接固液分离器(16)；污水干渠(1)中的污水进入沉砂池(19)，经过沉砂池(19)的污水进入取水池(18)的机械格栅(2)中，再由设置在取水池(18)中机械格栅(2)后的一级泵(3)将污水抽取到自动除污装置(4)中，进一步将污杂物去除；过滤后的污水由二级泵(5)抽取，其分为两部分，一部分通过反冲洗管路(8)进入自动除污装置(4)；另一部分通过换热器进水管路(6)进入毛发过滤器(7)，过滤后的污水与固体分离器(16)中分离出来的固体颗粒一起进入污水换热器(15)参与换热，在污水换热器(15)的污水出口连接固液分离器(16)，固液分离后的污水沿着换热器回水管路(17)与自动除污装置(4)排出的反冲洗水汇合后将机械格栅(2)隔离的污杂物反冲洗到污水干渠(1)下游；污水换热器(15)连接的四根污水管中分别设置控制阀b(11)、控制阀c(12)、控制阀d(13)、控制阀e(14)，控制阀b(11)、控制阀c(12)分别设置在进水侧的两根污水管上，此进水侧的两根污水管分别连接污水换热器两端，控制阀d(13)、控制阀e(14)分别设置在出水侧的两根污水管上，且此出水侧的两根污水管也分别连接污水换热器两端；通过控制阀b(11)、控制阀c(12)、控制阀d(13)、控制阀e(14)开关的切换，当控制阀b(11)与控制阀e(14)开启、控制阀c(12)与控制阀d(13)关闭，污水管路正常流动，当控制阀b(11)与控制阀e(14)关闭、控制阀c(12)与控制阀d(13)开启时，对污水换热器内的污水管路进行反冲洗。
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