CN104482779B - 一种废热梯级与废油回收无动力回收方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废热梯级与废油回收无动力回收方法及其装置，由重力曝气机、过滤槽、隔油槽、温控阀、温控传感器、前直螺旋式热量交换管、隔热板、热交换槽组成，所述重力曝气机能够有效利用废水的重力势能差进行自动曝气，利用气浮作用通过所述隔油槽去除废水所含的油污；通过所述温控阀自动控制冷热废水的流向，实现系统的热量交换。本方法合理利用了气浮原理有效回收了废水中的油污，且实现了废热的充分利用，在此过程中污水得到了进一步净化，同时也有效利用了生活中产生的废热。本发明装置简单实用，维修方便，安全环保，使用寿命长，自动化程度高，不仅能有效回收利用生活废水所携带的热量，还实现了油污的自动回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种废热与废油回收方法，特别涉及一种废热梯级与废油回收无动力回收方法，本发明还涉及实现该废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置。
技术背景
人类生存与经济发展都离不开能源，而我们日常生活、工作中都会无意把一些多余的资源浪费，其中原因可能是没有二次利用价值，或没有相应仪器设备等。
随着我国生活水平的改善，经济发展有了很大提高，家庭生活中的洗浴水、蒸煮废水以及工业中排放的热废水大多都被浪费，没有得到充分利用。这种热量高的废水排放到大自然环境，会促进污水中各成份的反应，影响水中营养成分，改变周围水体及接壤处陆地的环境因子，同时多余的热量也影响生物的生活习性，甚至威胁到当地生物的安全，这些都会致使水体生态系统遭到破坏，使得可利用水资源遭到严重污染,导致水体利用价值完全丧失,加剧了我国水资源短缺现状，因此废水中热量回收成为很多人关注的热门话题。
在目前技术背景上，有很多关于余热回收利用的装置，但大都很有局限性，刘松伟等发明了一种废水余热回收装置，对洗浴中心水余热回收，该装置结构单一，应用局限性，针对的是洗浴水，相对干净，不用考虑其污染源进水杂质问题(刘松伟、郭松敬，等。废水余热回收装置：中国，CN201120341745.6)；余光明等发明了一种废水余热装置，可以回收不同来源的废水余热，却忽略不同废水温度差异，这有可能后来进来的低温水冷却原有加热高温的水，导致热回收率降低(余光明、吴丽旋，等。废水余热回收装置：中国，CN201320024785.7)；周永伟发明了一种废水余热回收装置，考虑了进水源问题，同时采用内置螺旋管交换回收热量，但该装置回收余热造价成本高，同时忽略了日常废水中油污隔热作用，装置目的单一，无其他可利用附加经济效益，不能扩大实用(周永伟。废水余热回收装置：中国，CN201320013634.1)。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种成本低、效益好、自动化比较高的废热梯级与废油回收无动力回收方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现该成本低、效益好、自动化比较高的废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的废热梯级与废油回收无动力回收方法，废水的重力势能为重力曝气机提供动能，重力曝气机通过微孔曝气器对所述废水进行曝气处理，温控阀通过温控传感器感应所述废水的温度，控制所述热交换槽槽内所述废水的流向，当废水到达配水区，所述温控传感器根据所述废水进水温度，控制所述温控阀，当所述废水进水温度达到相应的高、中、低温度范围，则进入对应的所述热交换槽，所述低温废水则由废水出口直接排出，热量交换管固定于热交换槽内，热量交换管中自来水由低温区进水，高温区出水。
所述的废水为生活废水或生产废水。
为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，配水区连接有废水进口，所述的配水区与隔油槽连接，所述的废水进口上设有过滤槽，所述的废水进口上设有重力曝气机，微孔曝气器设在所述的隔油槽内并通过输气管与所述的重力曝气机连接；热交换槽由第一挡板和第二挡板分隔成回形设置的高温传热区、中温传热区和低温传热区，所述的高温传热区、中温传热区和低温传热区内设有热量交换管，所述的低温传热区设有废水出口，所述的高温传热区内设有第一温控传感器，所述的中温传热区内设有第二温控传感器，所述的低温传热区内设有第三温控传感器；第一水管上设有第一温控阀且一端与所述的隔油槽连通，另一端与所述的高温传热区连通，所述的第一温控传感器通过控制系统与所述的第一温控阀通信连接，第二水管上设有第二温控阀且一端与所述的隔油槽连通，另一端与所述的中温传热区连通，所述的第二温控传感器通过控制系统与所述的第二温控阀通信连接，第三水管上设有第三温控阀且一端与所述的隔油槽连通，另一端与所述的低温传热区连通，所述的第三温控传感器通过控制系统与所述的第三温控阀通信连接，所述的配水区设有第四温控传感器。
所述的微孔曝气器设于所述的隔油槽的底部。
所述的第一温控传感器、第二温控传感器和第三温控传感器采用热电偶传感器。
所述的热量交换管为前直螺旋式热量交换管。
所述的前直螺旋式热量交换管处于所述的低温传热区中为直管，处于所述的中温传热区和低温传热区为螺旋管。
所述的直管和螺旋管内口径比为5/4～3/2，材料为铝或铜。
所述的热交换槽、隔油槽和配水区的外围设有隔热板。
所述的隔热板的材料为泡沫、石棉板或隔热瓦。
采用上述技术方案的废热梯级与废油回收无动力回收方法及其装置，由重力曝气机、过滤槽、隔油槽、温控阀、温控传感器、前直螺旋式热量交换管、隔热板、热交换槽组成。废水的重力势能为重力曝气机提供动能，所述重力曝气机通过微孔曝气器对所述废水进行曝气处理，组成所述装置的曝气系统；温控阀通过所述温控传感器感应所述废水的温度，控制所述热交换槽槽内所述废水的流向，组成所述装置的传感系统；所述的隔油槽、前直螺旋式热量交换管、挡板和热交换槽组，组成所述装置的排给系统。
曝气系统的重力曝气机动能由废水的重力势能提供；自动曝气系统是由进来污水重力落差带动重力曝气机转盘转动产生气体。废水的重力落差高度可以根据其流量、温度、平均每日总处理量来确定。
优选的，微孔曝气器设于所述隔油槽的底部，微孔曝气器采用膜片式，其能产生微气泡自浮带出水中油于表层，通过出油口收集，微气泡能避免过多的带走热量。通过微孔曝气的气浮作用去除废水的油污；微孔曝气器产生的是微气泡，微气泡自浮于水表层后破裂，同时携带所述废水油污到其表层，通过废油排放口收集。
热量传感系统为自动热识别系统，当废水到达配水区，温控传感器根据废水进水温度，控制所述温控阀，当达到相应的高、中、低温度范围，则进入对应的所述热交换槽，所述低温废水则由废水出口直接排出。
配水区处在过滤槽和所述热交换槽之间，温控阀根据到达所述废水的温度在所述配水区配水。
温控传感器采用热电偶传感器，响应速度灵敏，可以快速感应废水温度的变化，有效制动所述温控阀。
前直螺旋式热量交换管固定于热交换槽内，所述热交换槽处于隔热板中进行保温，其中自来水来自所述前直螺旋式热量交换管；隔热板材料为泡沫、石棉板、隔热瓦，根据所述废水来源而定。
优选的，所述前直螺旋式热量交换管，从低温区间进水，高温区间出水。其中所述的低温区间是大口径直管，中温、高温区间是小口径螺旋管，低温区间起到预热，增大流量压力差的作用，螺旋管接触面积大有利于热量交换，提高热量回收率。
本发明采用以上的技术，通过把排进来污水按温度分区间回收余热，同时附带废油的回收。通过所述前直螺旋式热量交换管热量交换，加热自来水，再利用，同时能把收集的废油出售，这即环保、省能、还能增加收益，并且回收效率高。
附图说明
图1为废热梯级与废油回收无动力回收装置总体结构示意图。
图2为前直螺旋式热量交换管管示意图。
图3为重力曝气系统示意图。
图4为微孔曝气器示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，结合以下可采用的实施方式对本发明提供的一种废热梯级与废油回收无动力回收装置进行描述，并对本发明提供一种补充，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的废热梯级与废油回收无动力回收方法，废水的重力势能为重力曝气机提供动能，重力曝气机通过微孔曝气器对所述废水进行曝气处理，温控阀通过温控传感器感应所述废水的温度，控制所述热交换槽槽内所述废水的流向，当废水到达配水区，所述温控传感器根据所述废水进水温度，控制所述温控阀，当所述废水进水温度达到相应的高、中、低温度范围，则进入对应的所述热交换槽，所述低温废水则由废水出口直接排出，热量交换管固定于热交换槽内，热量交换管中自来水由低温区进水，高温区出水。
所述的废水为生活废水或生产废水。
本发明提供的废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，配水区12连接有废水进口10，配水区12与隔油槽3连接，废水进口10上设有过滤槽2，废水进口10上设有重力曝气机1，微孔曝气器9设在隔油槽3内并通过输气管8与所述的重力曝气机1连接；热交换槽11由第一挡板15和第二挡板24分隔成回形设置的高温传热区16、中温传热区17和低温传热区18，所述的高温传热区16、中温传热区17和低温传热区18内设有热量交换管，低温传热区18设有废水出口13，高温传热区16内设有第一温控传感器25，中温传热区17内设有第二温控传感器5，低温传热区18内设有第三温控传感器26；第一水管23上设有第一温控阀4且一端与隔油槽3连通，另一端与高温传热区16连通，第一温控传感器25通过控制系统与第一温控阀4通信连接，第二水管22上设有第二温控阀19且一端与隔油槽3连通，另一端与中温传热区17连通，第二温控传感器5通过控制系统与第二温控阀19通信连接，第三水管21上设有第三温控阀20且一端与隔油槽3连通，另一端与低温传热区18连通，第三温控传感器26通过控制系统与第三温控阀20通信连接，配水区12设有第四温控传感器27。
微孔曝气器9设于所述的隔油槽3的底部。
第一温控传感器25、第二温控传感器5和第三温控传感器26采用热电偶传感器。
热量交换管为前直螺旋式热量交换管6。
前直螺旋式热量交换管6处于所述的低温传热区18中为直管29，处于所述的中温传热区17和低温传热区18为螺旋管28。
直管和螺旋管内口径比为5/4～3/2，材料为铝或铜。
热交换槽11、隔油槽3和配水区12的外围设有隔热板7。
隔热板7的材料为泡沫、石棉板或隔热瓦。
低温传热区18的低温区间T≤25℃，中温传热区17的中温区间25℃＜T＜60℃，高温传热区16的高温区间T≥60℃。
控温系统由四个温度传感器即第一温控传感器25、第二温控传感器5、第三温控传感器26和第四温控传感器27、三个温控阀即第一温控阀4、第二温控阀19和第三温控阀20组成，第四温控传感器27是检测配水区12进来的废水温度，当温度低于低温区间，则低温传热区18中的第三温控阀20打开排放；当温度大于中温区间，进入高温传热区，高温传热区16末端有第一温控传感器25，检测末端温度，根据温度，输送到相应传热区。
根据图1、图2可以看出，本装置分为三大块，曝气系统、热量传感系统、排给系统。在具体实施根据废水周围环境特点，结合效率要求，进行选择。
本发明根据用途可以分为两大类，宅住家用型：废水热量来源主要是洗浴水，温度相对较低；工业生产型：废水热量来源主要生产过程中冷却水，洗涤水等，如发电厂、冶金厂、酿酒厂，温度比较高。
第一，过滤槽的位置可以根据废水中的垃圾成分含量，也可以放在废水入口之前，这样设计，会减少废水的流速，但在高流速下，此设计影响可以忽略。
第二，螺旋式自来水流动管根据当地水温要求，直管29和螺旋管28的口径比不一定是5﹕4，但理论应该小于3﹕2；前端直管部分可以全部用螺旋式取代，同时，三个温度热交换区间温度设定范围，可以根据季节，当地废水平均温度，以及加热自来水的用处自行设定。
第三，隔热板类型和热量交换槽中挡板数量根据废热回收器是宅住家用型还是工业生产型可以自行选择。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种废热梯级与废油回收无动力回收方法，其特征在于：废水的重力势能为重力曝气机提供动能，重力曝气机通过微孔曝气器对所述废水进行曝气处理，温控阀通过温控传感器感应所述废水的温度，控制热交换槽槽内所述废水的流向，当废水到达配水区，所述温控传感器根据所述废水进水温度，控制所述温控阀，当所述废水进水温度达到相应的高、中、低温度范围，则进入对应的所述热交换槽，所述低温废水则由废水出口直接排出，热量交换管固定于热交换槽内，热量交换管中自来水由低温区进水，高温区出水。
2.根据权利要求1所述的废热梯级与废油回收无动力回收方法，其特征在于，所述的废水为生活废水或生产废水。
3.实现权利要求1所述的废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：配水区(12)连接有废水进口(10)，所述的配水区(12)与隔油槽(3)连接，所述的废水进口(10)上设有过滤槽(2)，所述的废水进口(10)上设有重力曝气机(1)，微孔曝气器(9)设在所述的隔油槽(3)内并通过输气管(8)与所述的重力曝气机(1)连接；热交换槽(11)由第一挡板(15)和第二挡板(24)分隔成回形设置的高温传热区(16)、中温传热区(17)和低温传热区(18)，所述的高温传热区(16)、中温传热区(17)和低温传热区(18)内设有热量交换管，所述的低温传热区(18)设有废水出口(13)，所述的高温传热区(16)内设有第一温控传感器(25)，所述的中温传热区(17)内设有第二温控传感器(5)，所述的低温传热区(18)内设有第三温控传感器(26)；第一水管(23)上设有第一温控阀(4)且一端与所述的隔油槽(3)连通，另一端与所述的高温传热区(16)连通，所述的第一温控传感器(25)通过控制系统与所述的第一温控阀(4)通信连接，第二水管(22)上设有第二温控阀(19)且一端与所述的隔油槽(3)连通，另一端与所述的中温传热区(17)连通，所述的第二温控传感器(5)通过控制系统与所述的第二温控阀(19)通信连接，第三水管(21)上设有第三温控阀(20)且一端与所述的隔油槽(3)连通，另一端与所述的低温传热区(18)连通，所述的第三温控传感器(26)通过控制系统与所述的第三温控阀(20)通信连接，所述的配水区(12)设有第四温控传感器(27)。
4.根据权利要求3所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的微孔曝气器(9)设于所述的隔油槽(3)的底部。
5.根据权利要求3或4所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的第一温控传感器(25)、第二温控传感器(5)和第三温控传感器(26)采用热电偶传感器。
6.根据权利要求3或4所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的热量交换管为前直螺旋式热量交换管(6)。
7.根据权利要求6所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的前直螺旋式热量交换管(6)处于所述的低温传热区(18)中为直管(29)，处于所述的中温传热区(17)和低温传热区(18)为螺旋管(28)。
8.根据权利要求7所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的直管和螺旋管内口径比为5/4～3/2，材料为铝或铜。
9.根据权利要求3或4所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的热交换槽(11)、隔油槽(3)和配水区(12)的外围设有隔热板(7)。
10.根据权利要求9所述的实现废热梯级与废油回收无动力回收方法的装置，其特征在于：所述的隔热板(7)的材料为泡沫、石棉板或隔热瓦。
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