CN110057000A - 一种污水源热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种污水源热泵系统，包括污水循环系统、中介循环系统和末端循环系统以及污水源换热器和水源热泵机组。污水源换热器包括壳体、可在壳体内转动的换热管组件和驱动换热管组件正向和反向转动的驱动装置。如此设置，污水进入壳体后，在换热管组件的带动下旋转，形成向下的旋流，对悬浮或漂浮类杂质具有向下的吸力，从而将悬浮或漂浮类杂质排出，避免因悬浮物或漂浮物产生的堵塞问题。换热管组件的正转和反转交替进行，可以改变污水对换热管组件外表面的冲刷方向，可使缠绕在换热管组件上的杂质在污水的反向冲刷作用下脱落下来，并随污水排出，有效清除缠绕型脏堵，从而减少了因污水源换热器的堵塞问题对污水源热泵系统产生的影响。

Description

一种污水源热泵系统
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，尤其涉及一种污水源热泵系统。
背景技术
在日常生活中，废污水随处可见，伴随着经济的快速发展，当前我国的废污水排放总量逐年增长。在废污水中含有大量的可利用的热能，这部分热作为热泵系统的热源，可极大回收城市污水当中的热能，更重要的是节约了能源，降低了消耗。污水源热泵机组是污水源热泵系统中的重要组成部分，主要利用城市污水冬暖夏凉的特点，在冬季通过热泵装置提取城市污水当中所蕴含的热能资源，连同所消耗的能量一起传递给建筑物，达到供热的目的；同样，夏季利用污水源热泵机组也可以从高温的环境当中吸热，并把热量释放到污水当中，达到制冷的效果。
在对污水中的热能进行提取时，往往通过换热器使污水与中间介质进行热交换，从而将污水中的热能提取并进行利用。现城市污水中的杂质主要有位于水面上的悬浮类杂质、位于水底的沉积类杂质、悬浮于水中的杂质以及腐蚀类杂质，其中悬浮类杂质经过换热器时，漂浮在换热器上方，既容易造成换热器的堵塞；沉积类杂质的密度较大，容易沉积在换热器底部，导致传统换热器需要经常清理污垢，沉积过多的此类杂质还容易板结，增加清理的难度，导致换热器的脏堵问题严重。故污水热能提取过程中的首要难题在于如何避免污水中所含的大量固体污杂物堵塞换热器。
因此，如何解决现有的污水源热泵系统在利用废污水的热能时，因污水源换热器容易发生堵塞导致的对污水源热泵系统产生影响的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种污水源热泵系统，其能够解决现有的污水源热泵系统在利用废污水的热能时，因污水源换热器容易发生堵塞导致的对污水源热泵系统产生影响的问题。
本发明是这样实现的：一种污水源热泵系统，包括设置在污水源与末端设备之间的污水循环系统、中介循环系统和末端循环系统，所述污水循环系统与所述中介循环系统之间设置有污水源换热器，所述中介循环系统与所述末端循环系统之间设置有水源热泵机组，所述污水循环系统包括设置在所述污水源换热器与所述污水源之间的污水泵，所述末端循环系统包括设置在所述水源热泵机组与所述末端设备之间的末端循环泵，所述中介循环系统包括设置在所述污水源换热器与所述水源热泵机组之间的中介循环泵；所述污水源换热器包括内部具有供污水流通的容纳空腔的壳体和设置在所述容纳空腔内的换热装置，所述换热装置包括可相对于所述壳体转动的换热管组件、与所述换热管组件进水端连接的进水管和与所述换热管组件出水端连接的出水管，所述进水管的进水端和所述出水管的出水端均延伸至所述壳体外部并与所述中介循环系统连通，所述壳体上端设置有与所述污水源连接的污水进口，所述壳体下端设置有与所述污水源连接的污水出口，所述壳体上方设置有用于驱动所述换热管组件相对于所述壳体正向转动和反向转动的驱动装置。
优选地，所述水源热泵机组包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器和所述冷凝器通过所述膨胀阀和所述压缩机形成冷媒介质的循环。
优选地，所述蒸发器的进口端和出口端与所述中介循环系统之间均设置有第一阀门，所述蒸发器的进口端和出口端与所述末端循环系统之间均设置有第二阀门，所述冷凝器的进口端和出口端与所述中介循环系统之间均设置有第三阀门，所述冷凝器的进口端和出口端与所述末端循环系统之间均设置有第四阀门；所述第一阀门和所述第四阀门处于开启状态时，所述第二阀门和所述第三阀门处于关闭状态；所述第二阀门和所述第三阀门处于开启状态时，所述第一阀门和所述第四阀门处于关闭状态。
优选地，所述换热管组件包括多个并列设置的换热管和用于使所述换热管的进水端与所述进水管连通并使所述换热管的出水端与所述出水管连通的管接头，所述管接头内部设置有相互独立的进水腔和出水腔，所述进水管和各个所述换热管均与所述进水腔连通，所述出水管和各个所述换热管均与所述出水腔连通。
优选地，所述进水管和所述出水管同轴套设在一起，所述进水管和所述出水管与所述壳体相对固定，所述管接头与所述进水管之间转动连接，所述管接头与所述出水管之间转动连接，所述进水管的轴线和所述出水管的轴线均与所述管接头的转动轴线重合。
优选地，所述进水管与所述管接头之间设置有第一回转支承，所述出水管与所述管接头之间设置有第二回转支承，所述第一回转支承包括与所述进水管固定连接的第一内圈和与所述管接头固定连接的第一外圈，所述第二回转支承包括与所述出水管固定连接的第二内圈和与所述管接头固定连接的第二外圈。
优选地，所述驱动装置包括设置在所述壳体上方的电机和设置在所述电机与所述管接头之间的减速组件，所述电机的控制端设置有电机正反转电路，所述减速组件包括与所述电机的输出轴连接的高速齿轮和与所述管接头固定连接的低速齿轮，所述低速齿轮的中心位置处设置有供所述进水管和所述出水管穿过的通孔，所述低速齿轮与所述进水管和所述出水管转动连接。
优选地，所述低速齿轮的下端面上固定设置有多个连接柱，多个所述连接柱沿所述低速齿轮的周向均匀分布，所述壳体的顶端面设置有供所述连接柱穿过的环形通孔，所述环形通孔的轴线与所述低速齿轮的轴线重合，多个所述连接柱可沿所述环形通孔周向移动，所述连接柱的下端与所述管接头的上端固定连接。
优选地，所述壳体包括圆柱部和位于所述圆柱部下方的圆锥部，所述圆柱部的下端与所述圆锥部的大端固定连接为一体式结构，所述污水进口设置在所述圆柱部上端的侧壁上，所述污水出口设置在所述圆锥部的底端，所述圆柱部在所述污水进口处延设有与所述圆柱部大致相切的污水进水管，以使污水沿所述圆柱部的切向进入所述壳体。
优选地，所述壳体的内部设置有用于清洗所述壳体内侧壁和所述换热管组件的高压水喷头。
本申请提供的技术方案包括以下有益效果：
本申请提供的一种污水源热泵系统，包括设置在污水源与末端设备之间的污水循环系统、中介循环系统和末端循环系统，污水循环系统与中介循环系统之间设置有污水源换热器，中介循环系统与末端循环系统之间设置有水源热泵机组，一般中介循环系统中的换热介质选为清水，末端循环系统中的换热介质为制冷剂，末端设备为中央空调时，此处的换热介质为空调水。通过污水源换热器使中介循环系统中的清水向污水循环系统中的污水取热或放热，使得中介循环系统中的清水的温度升高或降低；进而使末端循环系统中的空调水在通过水源热泵机组时取热或放热，从而使末端循环系统中的空调水的温度升高或降低，以向末端设备(如：中央空调)供热或供冷。上述污水循环系统包括设置在污水源换热器与污水源之间的污水泵，通过污水泵将污水源中的污水通往污水源换热器，实现污水在污水源与污水源换热器之间的循环流动。末端循环系统包括设置在水源热泵机组与末端设备之间的末端循环泵，通过末端循环泵将末端设备中的空调水通往水源热泵机组，实现空调水在末端设备与水源热泵机组之间的循环流动。中介循环系统包括设置在污水源换热器与水源热泵机组之间的中介循环泵，通过中介循环泵使清水在污水源换热器与水源热泵机组之间循环流动。上述污水源换热器包括壳体和换热装置，壳体内部具有供污水流通的容纳空腔，换热装置设置在壳体的容纳空腔内部，壳体上端设置有与污水源连接的污水进口，壳体下端设置有与污水源连接的污水出口，污水循环系统中的污水从污水进口流入至壳体的内部，流经换热装置后从污水出口流出。中介循环系统中的清水从换热装置内部进行流通，换热装置的外表面与污水接触，从而使换热装置内部的清水向污水中取热或放热。上述换热装置包括可相对于壳体转动的换热管组件、与换热管组件进水端连接的进水管和与换热管组件出水端连接的出水管，进水管的进水端和出水管的出水端均延伸至壳体外部，换热管组件内部具有与进水管和出水管相连通的换热通道，通过进水管和出水管与中介循环系统连通，中介循环系统中的清水从进水管进入至换热管组件的换热通道后，从出水管流出，清水与污水之间具有不同的温度，温差的存在会使清水与污水之间产生热量传递，若清水的温度比污水的温度低，则清水会吸收污水中的热量而温度升高；若清水的温度比污水的温度高，则污水会吸收清水中的热量使清水的温度降低。在壳体上方还设置有用于驱动换热管组件相对于壳体正向转动和反向转动的驱动装置。如此设置，污水从污水进口进入壳体内部后，在换热管组件的带动下会进行旋转，由于密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，在壳体内部形成向下的旋流，对悬浮或漂浮在污水中的杂质具有向下的吸力，从而可以有效的将悬浮类或漂浮类杂质排出，避免因悬浮物或漂浮物产生的堵塞问题。驱动装置可以驱动换热管组件相对于壳体正向转动或相对于壳体反向转动，每间隔一段时间对换热管组件的转动方向进行一次调换，换热管组件的正转和反转交替进行，可以改变污水对换热管组件外表面的冲刷方向，可使缠绕在换热管组件上的杂质在污水的反向冲刷作用下脱落下来，并随污水排出，有效清除缠绕型脏堵，减少了污水源换热器的堵塞问题，从而减少了因污水源换热器的堵塞问题对污水源热泵系统的影响。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例示出的一种污水源热泵系统在供热状态时的结构示意图；
图2是水源热泵机组在供热状态时的结构示意图；
图3是本发明实施例示出的一种污水源热泵系统在供冷状态时的结构示意图；
图4是水源热泵机组在供冷状态时的结构示意图；
图5是本发明实施例示出的一种污水源热泵系统的结构示意图；
图6是图5中A-A截面示意图；
图7是本发明实施例示出的减速组件与换热管组件之间的连接结构示意图。
附图标记：
污水源-1；末端设备-2；污水源换热器-3；水源热泵机组-4；污水泵-5；末端循环泵-6；中介循环泵-7；壳体-8；进水管-9；出水管-10；污水进口-11；污水出口-12；蒸发器-13；压缩机-14；冷凝器-15；膨胀阀-16；第一阀门-17；第二阀门-18；第三阀门-19；第四阀门-20；换热管-21；管接头-22；进水腔-23；出水腔-24；第一回转支承-25；第二回转支承-26；电机-27；减速组件-28；高速齿轮-29；低速齿轮-30；连接柱-31；环形通孔-32；污水进水管-33。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本具体实施方式的目的在于提供一种污水源热泵系统，通过驱动装置驱使换热管组件在壳体内部交替进行正向转动或反向转动，使污水在壳体内部形成旋流、产生向下的吸力的同时，改变污水对换热管组件的冲刷方向，使缠绕在换热管组件表面上的杂质脱落下来，从而避免污水源换热器的堵塞问题，减少因污水源换热器的堵塞问题对污水源热泵系统的影响。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参照图1～7，示出了一些示例性实施例中污水源热泵系统的结构示意图。本实施例提供的一种污水源热泵系统，包括设置在污水源1与末端设备2之间的污水循环系统、中介循环系统和末端循环系统，污水循环系统与中介循环系统之间设置有污水源换热器3，中介循环系统与末端循环系统之间设置有水源热泵机组4，一般中介循环系统中的换热介质选为清水，末端循环系统中的换热介质为制冷剂，末端设备2为中央空调时，此处的换热介质为空调水。通过污水源换热器3使中介循环系统中的清水向污水循环系统中的污水取热或放热，使得中介循环系统中的清水的温度升高或降低；进而使末端循环系统中的空调水在通过水源热泵机组4时取热或放热，从而使末端循环系统中的空调水的温度升高或降低，以向末端设备2(如：中央空调)供热或供冷。
上述污水循环系统包括设置在污水源换热器3与污水源1之间的污水泵5，通过污水泵5将污水源1中的污水通往污水源换热器3，实现污水在污水源1与污水源换热器3之间的循环流动。末端循环系统包括设置在水源热泵机组4与末端设备2之间的末端循环泵6，通过末端循环泵6将末端设备2中的空调水通往水源热泵机组4，实现空调水在末端设备2与水源热泵机组4之间的循环流动。中介循环系统包括设置在污水源换热器3与水源热泵机组4之间的中介循环泵7，通过中介循环泵7使清水在污水源换热器3与水源热泵机组4之间循环流动。
上述污水源换热器3包括壳体8和换热装置，壳体8内部具有供污水流通的容纳空腔，换热装置设置在壳体8的容纳空腔内部，壳体8上端设置有与污水源1连接的污水进口11，壳体8下端设置有与污水源1连接的污水出口12，污水循环系统中的污水从污水进口11流入至壳体8的内部，流经换热装置后从污水出口12流出。中介循环系统中的清水从换热装置内部进行流通，换热装置的外表面与污水接触，从而使换热装置内部的清水向污水中取热或放热。上述换热装置包括可相对于壳体8转动的换热管组件、与换热管组件进水端连接的进水管9和与换热管组件出水端连接的出水管10，进水管9的进水端和出水管10的出水端均延伸至壳体8外部，换热管组件内部具有与进水管9和出水管10相连通的换热通道，通过进水管9和出水管10与中介循环系统连通，中介循环系统中的清水从进水管9进入至换热管组件的换热通道后，从出水管10流出，清水与污水之间具有不同的温度，温差的存在会使清水与污水之间发生热量传递，若清水的温度比污水的温度低，则清水会吸收污水中的热量而温度升高；若清水的温度比污水的温度高，则污水会吸收清水中的热量使清水的温度降低。
在壳体8上方还设置有用于驱动换热管组件相对于壳体8正向转动和反向转动的驱动装置。如此设置，污水从污水进口11进入壳体8内部后，在换热管组件的带动下会进行旋转，由于密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，在壳体8内部形成向下的旋流，对悬浮或漂浮在污水中的杂质具有向下的吸力，从而可以有效的将悬浮类或漂浮类杂质排出，避免因悬浮物或漂浮物产生的堵塞问题。驱动装置可以驱动换热管组件相对于壳体8正向转动或相对于壳体8反向转动，每间隔一段时间对换热管组件的转动方向进行一次调换，换热管组件的正转和反转交替进行，可以改变污水对换热管组件外表面的冲刷方向，可使缠绕在换热管组件上的杂质在污水的反向冲刷作用下脱落下来，并随污水排出，有效清除缠绕型脏堵，减少了污水源换热器3堵塞问题的发生，从而减少了因污水源换热器3的堵塞问题对污水源热泵系统的影响。
此外，污水以旋流的形式从壳体8的上端流通至壳体8的下端，增加了污水在壳体8内部的流通时间，增加了换热时间，提高了污水源换热器3的换热效率；旋流增加了对污水流动的扰动，增加了换热管组件的传热系数，提高了换热效率，从而提高了该热泵系统的换热效率。
本实施例中，上述水源热泵机组4包括依次连接的蒸发器13、压缩机14、冷凝器15和膨胀阀16，蒸发器13和冷凝器15通过膨胀阀16和压缩机14形成冷媒介质的循环。压缩机14起着压缩和循环冷媒介质从低温低压处到高温高压处的作用，膨胀阀16可以对冷媒介质起到节流降压的作用，并调节进入蒸发器13的冷媒介质流量。蒸发器13是输出冷量的设备，其作用在于将经膨胀阀16流入的液态冷媒介质蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的。冷凝器15是输出热量的设备，从蒸发器13中吸收的热量连同压缩机14消耗功所转化的热量在冷凝器15中被冷媒介质带走，达到制热的目的。
实施中，上述蒸发器13的进口端与中介循环系统之间、蒸发器13的出口端与中介循环系统之间均设置有第一阀门17，蒸发器13的进口端与末端循环系统之间、蒸发器13的出口端与末端循环系统之间均设置有第二阀门18，冷凝器15的进口端与中介循环系统之间、冷凝器15的出口端与中介循环系统之间均设置有第三阀门19，冷凝器15的进口端与末端循环系统之间、冷凝器15的出口端与末端循环系统之间均设置有第四阀门20连接，如图1～4所示，上述阀门均为普通的二通阀门，图中黑色的阀门为处于关闭状态的阀门，白色的阀门为处于开启状态的阀门，图中箭头标记的黑色粗实线为清水或空调水的流通方向。
在冬季，末端设备2需要向建筑物供热，此时需使空调水在流经水源热泵机组4时吸收热量，温度升高，使清水流经水源热泵机组4时放热，此时需使清水流经蒸发器13，使空调水流经冷凝器15，即，使第一阀门17和第四阀门20处于开启状态，此时第二阀门18和第三阀门19处于关闭状态。在夏季，末端设备2需要向建筑物供冷，此时需使空调水在流经水源热泵机组4时释放热量，温度下降，使清水流经水源热泵机组4时吸收热量，此时需使清水流经冷凝器15，使空调水流经蒸发器13，即，使第二阀门18和第三阀门19处于开启状态，此时第一阀门17和第四阀门20处于关闭状态。当清水或空调水流经蒸发器13时，冷媒介质在蒸发器13内部被蒸发，该蒸发过程会吸收热量，热量恰好来源于流经蒸发器13的清水或空调水，清水或空调水释放热量。当清水或空调水流经冷凝器15时，冷媒介质在冷凝器15内部被冷凝，该冷凝过程会释放热量，热量被流经冷凝器15的清水或空调水吸收带走。
本实施例中，上述换热管组件包括多个换热管21和用于使换热管21的进水端与进水管9连通并使换热管21的出水端与出水管10连通的管接头22，参照图5，多个换热管21并列设置，每个换热管21的内部空腔即为换热管组件的换热通道。在管接头22的内部设置有相互独立的进水腔23和出水腔24，进水腔23的上方与进水管9连通，进水腔23的下方与各个换热管21连通，出水腔24的上方与出水管10连通，出水腔24的下方与各个换热管21连通，清水通过进水管9流入至管接头22的进水腔23内，由于进水腔23同时与各个换热管21连通，进水腔23内部的清水会流至各个换热管21内部，在换热管21的换热通道内部与换热管21外部的污水发生热量传递，各个换热管21内部经换热的清水均流至出水腔24，并通过出水管10流出。
实施中，上述进水腔23和出水腔24在管接头22内部上下分布，换热管21可以设置为“U”型，即每个换热管21均包括两个平行且并列设置的直管部和一个弯管部，弯管部的两端分别与两个直管部的下端固定连接为一体式结构，其中一个直管部的上端延伸至进水腔23，另一个直管部的上端延伸至出水腔24。将换热管21设置为“U”型，增加了清水在换热管21内部流动距离，增加了与污水之间的换热时间，可以提高该换热器的换热效率。
实施中，进水管9和出水管10同轴套设在一起，进水管9和出水管10固定连接，且位于外部的一者与壳体8固定连接。管接头22与进水管9之间转动连接，管接头22与出水管10之间转动连接，进水管9的轴线和出水管10的轴线均与管接头22的转动轴线重合，换热管21与管接头22固定连接，在管接头22与换热管21转动过程中，进水管9和出水管10固定不动，避免了设置在壳体8外部的与进水管9和出水管10连接的连接管路的转动，避免连接管路的缠绕问题。如图5所示，进水管9套设于出水管10的外部，进水管9的内侧壁与出水管10的外侧壁之间具有间隙，清水从进水管9与出水管10之间的间隙流通至进水腔23；出水腔24中的清水从出水管10内部流出。相反的，若进水管9设置在出水管10的内部，进水管9的外侧壁与出水管10的内侧壁之间具有间隙，清水则从进水管9内部流入至进水腔23；出水腔24中的清水从进水管9与出水管8之间的间隙流出。
实施中，为实现管接头22与进水管9和出水管10之间的相对转动，在进水管9与管接头22之间设置有第一回转支承25，在出水管10与管接头22之间设置有第二回转支承26，其中，第一回转支承25和第二回转支承26在保证管接头22可以相对于进水管9和出水管10转动的同时，需为管接头22提供竖直向上的支撑力，此处第一回转支承25和第二回转支承26可以为圆锥滚子轴承。第一回转支承25包括与进水管9固定连接的第一内圈和与管接头22固定连接的第一外圈，第二回转支承26包括与出水管10固定连接的第二内圈和与管接头22固定连接的第二外圈，第一内圈和第一外圈之间以及第二内圈和第二外圈之间均设置有滚动体，以保证第一内圈和第一外圈之间可以顺利的进行相对转动及第二内圈和第二外圈之间可以顺利的进行相对转动。
需要说明的是，为保证进水管9与管接头22之间转动连接的密封性以及出水管10与管接头22之间转动连接的密封性，在进水管9与管接头22之间、出水管10与管接头22之间均设置密封圈。
实施中，上述驱动装置包括设置在壳体8上方的电机27和设置在电机27与管接头22之间的减速组件28，减速组件28包括与电机27的输出轴连接的高速齿轮29和与管接头22固定连接的低速齿轮30，高速齿轮29与低速齿轮30啮合传动。在低速齿轮30的中心位置处设置有供进水管9和出水管10穿过的通孔，为便于叙述，现假设进水管9套设在出水管10的外部，此种情况下，进水管9和出水管10穿过低速齿轮30上的通孔后，进水管9与低速齿轮30转动连接。在通孔内设置轴承，轴承的内圈与进水管9的外侧壁固定连接，轴承的外圈与低速齿轮30固定连接，此时，进水管9又相当于低速齿轮30的转轴，为低速齿轮30的转动提供支撑。
为实现电机27的正转和反转，在电机27的控制端设置有电机正反转电路，通过电机正反转电路实现对电机27正转和反转的控制，即实现管接头22和换热管21的正转和反转。
需要说明的是，低速齿轮30的转速较低，即管接头22和换热管21的转速较低，一般为1～2转/分钟。
本实施例中，为使低速齿轮30能带动管接头22进行转动，在低速齿轮30的下端面上固定设置有多个连接柱31，多个连接柱31沿低速齿轮30的周向均匀分布在进水管9和出水管10的周围，连接柱31的上端与低速齿轮30的下端面固定连接，连接柱31的下端与管接头22的上端固定连接，参照图7，此时需在壳体8的顶端面设置环形通孔32，环形通孔32的轴线与低速齿轮30的轴线重合，连接柱31可以穿过环形通孔32，并在低速齿轮30的带动下沿环形通孔32的周向移动。多个连接柱31同时沿环形通孔32的周向移动，每个连接柱31与管接头22之间的连接位置不同，每个连接柱31对管接头22在相应位置处均具有切向力，从而带动管接头22转动。
实施中，壳体8包括圆柱部和位于圆柱部下方的圆锥部，圆柱部的下端与圆锥部的大端固定连接为一体式结构，污水进口11设置在圆柱部上端的侧壁上，污水出口12设置在圆锥部的底端，壳体8的下端为圆锥部，即壳体8的底面为向下倾斜的斜面，污水出口12位置最低，保证沉积类杂质可以顺利从污水出口12出配出，可以避免沉积类污垢，减少对污水源换热器的清洗工作量。
需要说明的是，由于污水出口12设置在壳体8的下端，为保证壳体8的下方具有充足的安装空间，在壳体8的外部还设置有用于支撑壳体8的支撑架，壳体8固定支撑在支撑架上。
本实施例的优选方案中，壳体8的圆柱部在污水进口11处延设有与圆柱部大致相切的污水进水管33，如图6所示，以使污水进入壳体8时是沿壳体8的圆柱部的切线方向进入，此时可以产生强烈的旋转运动，有利于在壳体8的内部形成涡旋流动，增加对悬浮类或漂浮类杂质向下的吸力。
需要说明的时，为保证污水进入壳体8后可以产生强烈的旋转运动，污水进水管33的轴线与圆柱部在对应位置处的切线之间的夹角α为0～30度。
本实施例中，在壳体8的内部设置有高压水喷头，用于定期对壳体8内侧壁和换热管组件进行清洗，避免人工清洗。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种污水源热泵系统，其特征在于，包括：设置在污水源(1)与末端设备(2)之间的污水循环系统、中介循环系统和末端循环系统，所述污水循环系统与所述中介循环系统之间设置有污水源换热器(3)，所述中介循环系统与所述末端循环系统之间设置有水源热泵机组(4)，所述污水循环系统包括设置在所述污水源换热器(3)与所述污水源(1)之间的污水泵(5)，所述末端循环系统包括设置在所述水源热泵机组(4)与所述末端设备(2)之间的末端循环泵(6)，所述中介循环系统包括设置在所述污水源换热器(3)与所述水源热泵机组(4)之间的中介循环泵(7)；
所述污水源换热器(3)包括内部具有供污水流通的容纳空腔的壳体(8)和设置在所述容纳空腔内的换热装置，所述换热装置包括可相对于所述壳体(8)转动的换热管组件、与所述换热管组件进水端连接的进水管(9)和与所述换热管组件出水端连接的出水管(10)，所述进水管(9)的进水端和所述出水管(10)的出水端均延伸至所述壳体(8)外部并与所述中介循环系统连通，所述壳体(8)上端设置有与所述污水源(1)连接的污水进口(11)，所述壳体(8)下端设置有与所述污水源(1)连接的污水出口(12)，所述壳体(8)上方设置有用于驱动所述换热管组件相对于所述壳体(8)正向转动和反向转动的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述水源热泵机组(4)包括依次连接的蒸发器(13)、压缩机(14)、冷凝器(15)和膨胀阀(16)，所述蒸发器(13)和所述冷凝器(15)通过所述膨胀阀(16)和所述压缩机(14)形成冷媒介质的循环。
3.根据权利要求2所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述蒸发器(13)的进口端和出口端与所述中介循环系统之间均设置有第一阀门(17)，所述蒸发器(13)的进口端和出口端与所述末端循环系统之间均设置有第二阀门(18)连接，所述冷凝器(15)的进口端和出口端与所述中介循环系统之间均设置有第三阀门(19)连接，所述冷凝器(15)的进口端和出口端与所述末端循环系统之间均设置有第四阀门(20)连接；
所述第一阀门(17)和所述第四阀门(20)处于开启状态时，所述第二阀门(18)和所述第三阀门(19)处于关闭状态；所述第二阀门(18)和所述第三阀门(19)处于开启状态时，所述第一阀门(17)和所述第四阀门(20)处于关闭状态。
4.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述换热管组件包括多个并列设置的换热管(21)和用于使所述换热管(21)的进水端与所述进水管(9)连通并使所述换热管(21)的出水端与所述出水管(10)连通的管接头(22)，所述管接头(22)内部设置有相互独立的进水腔(23)和出水腔(24)，所述进水管(9)和各个所述换热管(21)均与所述进水腔(23)连通，所述出水管(10)和各个所述换热管(21)均与所述出水腔(24)连通。
5.根据权利要求4所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述进水管(9)和所述出水管(10)同轴套设在一起，所述进水管(9)和所述出水管(10)与所述壳体(8)相对固定，所述管接头(22)与所述进水管(9)之间转动连接，所述管接头(22)与所述出水管(10)之间转动连接，所述进水管(9)的轴线和所述出水管(10)的轴线均与所述管接头(22)的转动轴线重合。
6.根据权利要求4所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述进水管(9)与所述管接头(22)之间设置有第一回转支承(25)，所述出水管(10)与所述管接头(22)之间设置有第二回转支承(26)，所述第一回转支承(25)包括与所述进水管(9)固定连接的第一内圈和与所述管接头(22)固定连接的第一外圈，所述第二回转支承(26)包括与所述出水管(10)固定连接的第二内圈和与所述管接头(22)固定连接的第二外圈。
7.根据权利要求4所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述驱动装置包括设置在所述壳体(8)上方的电机(27)和设置在所述电机(27)与所述管接头(22)之间的减速组件(28)，所述电机(27)的控制端设置有电机正反转电路，所述减速组件(28)包括与所述电机(27)的输出轴连接的高速齿轮(29)和与所述管接头(22)固定连接的低速齿轮(30)，所述低速齿轮(30)的中心位置处设置有供所述进水管(9)和所述出水管(10)穿过的通孔，所述低速齿轮(30)与所述进水管(9)和所述出水管(10)转动连接。
8.根据权利要求7所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述低速齿轮(30)的下端面上固定设置有多个连接柱(31)，多个所述连接柱(31)沿所述低速齿轮(30)的周向均匀分布，所述壳体(8)的顶端面设置有供所述连接柱(31)穿过的环形通孔(32)，所述环形通孔(32)的轴线与所述低速齿轮(30)的轴线重合，多个所述连接柱(31)可沿所述环形通孔(32)周向移动，所述连接柱(31)的下端与所述管接头(22)的上端固定连接。
9.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述壳体(8)包括圆柱部和位于所述圆柱部下方的圆锥部，所述圆柱部的下端与所述圆锥部的大端固定连接为一体式结构，所述污水进口(11)设置在所述圆柱部上端的侧壁上，所述污水出口(12)设置在所述圆锥部的底端，所述圆柱部在所述污水进口(11)处延设有与所述圆柱部大致相切的污水进水管(33)，以使污水沿所述圆柱部的切向进入所述壳体(8)。
10.根据权利要求1所述的污水源热泵系统，其特征在于，所述壳体(8)的内部设置有用于清洗所述壳体(8)内侧壁和所述换热管组件的高压水喷头。
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