CN114931778B - 一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，包括，混合塔，所述混合塔内由地下水和再生水混合形成有混合水，且所述混合水中再生水和地下水的比例为2：1；第一管路，所述第一管路与混合塔相连，并用于向混合塔内输入地下水；第二管路，所述第二管路与混合塔相连，并用于向混合塔内输入再生水；第三管路，所述第三管路与混合塔相连，并用于导出混合水；第四管路，所述第四管路与混合塔相连，并用于导出地下水；锅炉模块，所述锅炉模块与第三管路相连通；冷却器模块，所述冷却器模块与第四管路相连通。本发明实现了地下水和再生水的合理分配及使用，大大节省了热网补水中的地下水用量。
Description
技术领域
本发明涉及再生水领域，尤其是一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统。
背景技术
高寒地区城市大型直供形热网调节难度大、补水量高，碳排放和逐年递增的水资源税已成为长期制约企业发展的重要因素。
再生水是指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。对于高寒地区的热网工程而言，使用城市再生水替代地下水势在必行。但是一级A标准的再生水中氯离子浓度过高会加速供热系统内不锈钢材质设备的腐蚀，城市再生水完全替代地下水的方案难以实行。
因此，在热网补水领域中，如何规划管路，合理分配地下水和再生水是重要的研究课题。
发明内容
本部分的目的在于概述本申请的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和申请名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和申请名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本申请的范围。
鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本申请。
因此，本申请所要解决的技术问题是：如何优化地下水和再生水在热网补水中的分配。
为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，包括，混合塔，所述混合塔内由地下水和再生水混合形成有混合水，且所述混合水中再生水和地下水的比例为2：1；第一管路，所述第一管路与混合塔相连，并用于向混合塔内输入地下水；第二管路，所述第二管路与混合塔相连，并用于向混合塔内输入再生水；第三管路，所述第三管路与混合塔相连，并用于将混合水导入锅炉模块；第四管路，所述第四管路与混合塔相连，并用于将地下水导入冷却器模块。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述混合塔包括塔体，所述塔体的顶部设有过滤腔室，所述过滤腔室内水平设置有滤板，所述过滤腔室与第一管路相连通，所述过滤腔室内还设有用于清扫滤板的刮除组件，所述塔体的底部设有混合腔室，所述混合腔室与过滤腔室、第二管路以及第三管路相连通。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述过滤腔室和混合腔室之间还设置有连接腔室，所述连接腔室内竖直安装有隔板，所述隔板将连接腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内水平设有的滤网，所述第一腔室的顶壁上连接有与过滤腔室相连通的导通管，所述导通管延伸至滤网的下方，所述第一腔室的外侧壁上连通有连接管，所述连接管的另一端与混合腔室相连通，且所述第一腔室与第四管路相连通，所述第二腔室通过连通管与混合腔室相连通，所述第二腔室与第二管路相连通。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述连接管和连通管上均设置有流量控制阀门。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述塔体的顶部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴沿竖直方向安装于塔体内部并延伸至混合腔室内，所述搅拌轴位于混合腔室内的一端固定连接有搅拌叶。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述滤板和刮除组件均设置于搅拌轴上，且所述滤板与刮除组件之间保持相对运动。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述滤板固定连接于搅拌轴上，所述刮除组件包括转动连接于搅拌轴上的连杆，所述连杆远离与搅拌轴相连的一端转动连接有传动齿轮，所述传动齿轮靠近滤板的一侧设置有刮除部，所述刮除部与滤板滑动抵触，所述滤板上沿滤板的周向固定连接有传动齿圈，所述传动齿轮与传动齿圈相啮合。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述刮除部包括连接板，所述连接板的一侧阵列分布有刮杆，所述连接板的另一侧与传动齿轮靠近滤板的一侧固定相连。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述连接板远离滤板的一侧固定连接有若干连接杆，所述传动齿轮上开设有与连接杆一一对应的连接孔，所述连接杆与连接孔滑动配合，所述连接杆穿过连接孔的一端螺纹连接有固定螺母，所述连接板与传动齿轮相抵紧。
作为本申请所述一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的一种优选方案，其中：所述第二腔室的外侧壁上固定安装有用于向第二腔室通入药剂的药剂盒。
本申请的有益效果：通过混合塔将地下水和再生水进行净化、除杂和混合，并通过第三管路和第四管路将地下水和混合水输出至指定的区域，实现了地下水和再生水的合理分配及使用，大大节省了热网补水中的地下水用量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本申请实施例所述的一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统的逻辑结构示意图；
图2为本申请实施例所述的混合塔整体结构示意图；
图3为本申请实施例所述的混合塔剖面结构示意图；
图4为本申请实施例刮除组件的爆炸结构示意图。
图5为本申请实施例所述的混合他剖面上部结构示意图；
图6为本申请实施例所述的调节组件装置结构示意图；
图7为本申请实施例所述的限位座结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1-3，本实施例提供了一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，包括混合塔100，混合塔100包括塔体101，塔体101内部自上而下开设有相互独立的过滤腔室102、连接腔室105和混合腔室104，连接腔室105 内还竖直安装有隔板105a，隔板105a将连接腔室105分隔为相互独立的第一腔室105b和第二腔室105c。
塔体101上还连接有第一管路200，第一管路200与过滤腔室102相连通并用于向过滤腔室102内输入地下水。过滤腔室102内还水平安装有滤板102a，滤板102a用于过滤地下水中夹杂的青苔杂草等大颗粒杂质。
第一腔室105b内水平安装有滤网105b-1，且滤网105b-1的透过性小于滤板102a。第一腔室105b的顶壁上固定连接有与过滤腔室102相连通的导通管 105b-2，导通管105b-2远离与第一腔室105b顶壁相连的一端延伸至滤网105b-1 的下方。第一腔室105b的外侧壁上连接有连接管105b-3，且连接管105b-3与第一腔室105b相连的一端设置于滤网105b-1上方，连接管105b-3远离与第一腔室105b外侧壁相连的一端与混合腔室104相连通。通过滤板102a过滤后的地下水中，还会存在砂石、悬浮物等小颗粒的杂质。当地下水进入第一腔室105b 后会逐渐蔓延过滤网105b-1，并在滤网105b-1的作用下被拦截。且拦截后的杂质大多会沉积于第一腔室105b的底部，不会阻塞滤网105b-1，也便于后期进行清理。
塔体101上还连接有第二管路300，第二管路300与第二腔室105c相连通并用于向第二腔室105c内通入再生水。第二腔室105c的外侧壁上连接有连通管105c-1，连通管105c-1的另一端与混合腔室104相连通。且连接管105b-3和连通管105c-1上均设置有流量控制阀门105d，使得混合腔室104内流入的地下水和再生水的流量为1：2。
塔体101的外侧壁上连接有第三管路400，第三管路400与混合腔室104 相连通。且第三管路400远离与塔体101相连的一端通入锅炉模块600，具体的，锅炉模块600包括锅炉、辅机等设备。
塔体101的外侧壁上还连接有与第一腔室105b相连通的第四管路500，第四管路500远离与塔体101相连的一端与冷却器模块700相连通，具体的，冷却器模块700则包括氢气冷却器和调速系统冷却器。
通过塔体101将地下水和再生水进行合理的分配，使得冷却器模块700中对水质要求较高的设备继续使用地下水；而锅炉模块600中对水质要求较低的设备使用混合水，且混合水中地下水与再生水的比例为1：2。保证了设备使用寿命的前提下，大幅的减少了热网补水的用水量，具有很高的实用意义，热电厂在具体实施后的节水量如表1所示：
表1热电厂节水量和成本降幅
实施例2
参照图2-4，本实施例与实施例1的不同之处在于，塔体101的顶部安装有驱动电机106，驱动电机106的输出轴上通过联轴器固定连接有搅拌轴107，搅拌轴107沿塔体101的中轴线方向转动安装于塔体101内部并延伸至混合腔室104内。搅拌轴107位于混合腔室104内的一端设置有搅拌叶108。当开启驱动电机106后，搅拌轴107会带动搅拌叶108进行转动，使得混合腔室104 内的再生水和地下水混合均匀。
滤板102a固定安装于搅拌轴107上，搅拌轴107上还设置有与滤板102a 相配合的刮除组件103。具体的，刮除组件103包括转动连接于搅拌轴107上的连杆103a，连杆103a远离与搅拌轴107相连的一端转动连接有传动齿轮103b。滤板102a的上表面沿滤板102a的周向固定连接有传动齿圈102b，传动齿轮103b 与传动齿圈102b相啮合。当搅拌轴107带动滤板102a转动时，滤板102a上的传动齿圈102b与传动齿轮103b相配合，使得传动齿轮103b沿搅拌轴107公转的同时进行自转
传动齿轮103b朝向滤板102a的一侧还设置有刮除部103c，具体的，刮除部103c包括连接板103c-1。连接板103c-1的一侧固定连接有四根连接杆103c-3，传动齿轮103b上开设有四个连接孔103b-1，四根连接杆103c-3分别穿过四根连接孔103b-1，连接杆103c-3穿过连接孔103b-1的一端螺纹连接有固定螺母 103c-4，连接板103c-1在固定螺母103c-4的作用下抵紧于传动齿轮103b上。
连接板103c-1背离传动齿轮103b的一侧阵列分布有刮杆103c-2，刮杆 103c-2与滤板102a滑动抵触。当传动齿轮103b在传动齿圈102b的作用下运动时，刮杆103c-2会与滤板102a的表面接触，从而将滤板102a表面沉积的青苔刮除。当刮杆103c-2上青苔较多时，工作人员可以将连接板103c-1整体拆下，便于清理。
实施例3
参照图2，本实施例与实施例2的不同之处在于，塔体101的外侧壁上还安装有药剂盒105c-2，药剂盒105c-2用于向第二腔室105c内添加氯离子去除剂。
通过设置有药剂盒105c-2持续向第二腔室105c内通入氯离子去除剂，可以减少地下水中的氯离子含量，进一步净化地下水中的杂质。
实施例4
参照图5-7，本实施例与实施例3的不同之处在于，本实施例中刮杆103c-2 设置为软质，滤板102a上沿滤板102a的周向还固定连接有调节齿圈102c，且调节齿圈102c与传动齿轮103b之间的传动比是传动齿圈102b与传动齿轮103b 之间传动比的两倍，塔体101内还设有用于调节传动齿轮103b升降的调节组件109，传动齿轮103b通过调节组件109的升降可实现与不同齿圈之间的配合。
具体的，调节组件109包括第一套管109a，第一套管109a套设于搅拌轴 107上，连杆与第一套管109a固定相连。搅拌轴107上还固定连接有限位环107a，且限位环107a设置于滤板102a平面以上。当传动齿轮103b与传动齿圈102b 相配合时，第一套管109a与限位环107a相抵触。
调节组件109还包括第二套管109b和第三套管109c，第二套管109b与第一套管109a转动相连，第三套管109c与第二套管109b远离第一套管109a的一端转动相连，第二套管109b和第三套管109c均套设于搅拌轴107上，且第一套管109a、第二套管109b和第三套管109c之间的转动互不干涉。
搅拌轴107上设有一段螺纹部107b，第三套管109c与螺纹部107b螺纹配合。塔体101的顶端安装有第一活塞109d，第一活塞109d的活塞杆上竖直向下连接有档杆109d-1，第三套管109c的外侧壁上固定连接有与档杆109d-1相配合的挡片109c-1。当传动齿轮103b与传动齿圈102b在配合过程中，第一活塞109d的活塞杆会向下运动，从而与挡片109c-1相抵触。在档杆109d-1和挡片109c-1的作用下，第三套管109c的转动受限，则会在螺纹部107b的作用下上升，从而带动第一套管109a上升，进而第一套管109a上升与调节齿圈102c 相啮合。
第二套管109b的外侧壁上竖直向上固定连接有限位片109b-1，且限位片 109b-1穿出塔体101顶壁设置。限位片109b-1上开设有限位孔109b-2，塔体101 的顶壁上设置有与限位孔109b-2相配合的限位杆109f。
具体的，塔体101的顶壁上安装有限位座109e，限位杆109f滑动安装于限位座109e内，限位座109e内设置有限位弹簧109e-1，限位弹簧109e-1与限位杆109f的一端相抵触。限位杆109f的另一端设置为弧形面，且与限位片109b-1 滑动抵触。当限位片109b-1上升至限位孔109b-2与限位杆109f相对应时，限位杆109f会在限位弹簧109e-1的作用下穿入限位孔109b-2，实现了限位片 109b-1的定位。同时，第一活塞109d会同时收缩活塞杆，使得档杆109d-1和挡片109c-1脱离配合，进而使得第三套管109c恢复转动状态。
塔体101的底壁上还安装有第二活塞109g，第二活塞109g的活塞杆穿入限位座109e内与限位杆109f相连。当第二活塞109g向后拉动限位杆109f后，限位杆109f与限位孔109b-2脱离配合，在重力作用下第一套管109a会下落至与限位环107a相抵触，从而恢复传动齿轮103b与传动齿圈102b的配合。通过调节组件109的设置，使得过滤过程中，可以调节传动齿轮103b的位置，从而实现对滤板102a表面的清洁效果的调节。
此外，第一管路上还设置有流量监测仪200，流量监测仪200与第一活塞 109d和第二活塞109g电信连接。当流量监测仪200监测到第一管路内的流量超过阈值后，发送电信号给第一活塞109d使得第一活塞109d开启；而当流量监测仪200监测到第一管路内的流量低于阈值后，发送电信号给第二活塞109g，使得第二活塞109g开启，从而实现了调节组件109的自动化启停。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本申请的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本申请的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本申请不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本申请的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本申请不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，其特征在于：包括，
混合塔(100)，所述混合塔(100)内由地下水和再生水混合形成有混合水，且所述混合水中再生水和地下水的比例为2：1；
第一管路(200)，所述第一管路(200)与混合塔(100)相连，并用于向混合塔(100)内输入地下水；
第二管路(300)，所述第二管路(300)与混合塔(100)相连，并用于向混合塔(100)内输入再生水；
第三管路(400)，所述第三管路(400)与混合塔(100)相连，并用于将混合水导入锅炉模块(600)；
第四管路(500)，所述第四管路(500)与混合塔(100)相连，并用于将地下水导入冷却器模块(700)；
其中，所述混合塔(100)包括塔体(101)，所述塔体(101)的顶部设有过滤腔室(102)，所述过滤腔室(102)内水平设置有滤板(102a)，所述过滤腔室(102)与第一管路(200)相连通，所述过滤腔室(102)内还设有用于清扫滤板(102a)的刮除组件(103)，所述塔体(101)的底部设有混合腔室(104)，所述混合腔室(104)与过滤腔室(102)、第二管路(300)以及第三管路(400)相连通；所述过滤腔室(102)和混合腔室(104)之间还设置有连接腔室(105)，所述连接腔室(105)内竖直安装有隔板(105a)，所述隔板(105a)将连接腔室(105)分隔为第一腔室(105b)和第二腔室(105c)，所述第一腔室(105b)内水平设有的滤网(105b-1)，所述第一腔室(105b)的顶壁上连接有与过滤腔室(102)相连通的导通管(105b-2)，所述导通管(105b-2)延伸至滤网(105b-1)的下方，所述第一腔室(105b)的外侧壁上连通有连接管(105b-3)，所述连接管(105b-3)的另一端与混合腔室(104)相连通，且所述第一腔室(105b)与第四管路(500)相连通，所述第二腔室(105c)通过连通管(105c-1)与混合腔室(104)相连通，所述第二腔室(105c)与第二管路(300)相连通；所述塔体(101)的顶部安装有驱动电机(106)，所述驱动电机(106)的输出轴上固定连接有搅拌轴(107)，所述搅拌轴(107)沿竖直方向安装于塔体(101)内部并延伸至混合腔室(104)内，所述搅拌轴(107)位于混合腔室(104)内的一端固定连接有搅拌叶(108)，所述滤板(102a)和刮除组件(103)均设置于搅拌轴(107)上，且所述滤板(102a)与刮除组件(103)之间保持相对运动；所述滤板(102a)固定连接于搅拌轴(107)上，所述刮除组件(103)包括转动连接于搅拌轴(107)上的连杆(103a)，所述连杆(103a)远离与搅拌轴(107)相连的一端转动连接有传动齿轮(103b)，所述传动齿轮(103b)靠近滤板(102a)的一侧设置有刮除部(103c)，所述刮除部(103c)与滤板(102a)滑动抵触，所述滤板(102a)上沿滤板(102a)的周向固定连接有传动齿圈(102b)，所述传动齿轮(103b)与传动齿圈(102b)相啮合。
2.根据权利要求1所述的高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，其特征在于：所述连接管(105b-3)和连通管(105c-1)上均设置有流量控制阀门(105d)。
3.根据权利要求1所述的高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，其特征在于：所述刮除部(103c)包括连接板(103c-1)，所述连接板(103c-1)的一侧阵列分布有刮杆(103c-2)，所述连接板(103c-1)的另一侧与传动齿轮(103b)靠近滤板(102a)的一侧固定相连。
4.根据权利要求3所述的高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，其特征在于：所述连接板(103c-1)远离滤板(102a)的一侧固定连接有若干连接杆(103c-3)，所述传动齿轮(103b)上开设有与连接杆(103c-3)一一对应的连接孔(103b-1)，所述连接杆(103c-3)与连接孔(103b-1)滑动配合，所述连接杆(103c-3)穿过连接孔(103b-1)的一端螺纹连接有固定螺母(103c-4)，所述连接板(103c-1)与传动齿轮(103b)相抵紧。
5.根据权利要求1-4任一所述的高寒地区大型直供热网地下水和再生水分配系统，其特征在于：所述第二腔室(105c)的外侧壁上固定安装有用于向第二腔室(105c)通入药剂的药剂盒(105c-2)。
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