CN203060956U - 污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置 - Google Patents

Abstract

污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置。本实用新型属于能源技术领域。为解决污水或地表水源热泵系统换热设备和管路的堵塞，以及现有防堵装置存在反冲回水混入进水、密封、滤孔悬浮物缠绕、加工精度难度大等问题。本实用新型装置包括壳体、减速驱动机构、转动轴、转筒滤面、环形挡板及分隔板等，环形挡板将壳体内分隔成两个腔室，转筒滤面设置在一个腔室内，每个腔室由分隔板分隔成两个不相通的污水或地表水腔室单元，四个进出水口分别与四个腔室单元相通。本实用新型用于污水或地表水的防堵塞，具有结构简单、可靠的优点。

Description

污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水或地表水源热泵系统的防堵装置，属于能源技术领域。

背景技术

采用热泵技术提取低品位可再生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，其节能幅度可达45%以上。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，利用这些冷热能源时，一方面需要因地制宜地加以利用，另一方面需要有效解决一些共性与关键技术问题。关于城市原生污水冷热源，需要解决的关键问题包括堵塞、污垢和高效换热，其中堵塞又包括取水泵堵塞和换热器堵塞。

为解决堵塞问题，采取的防堵技术和相关专利及其主要缺陷如下：

1、在取水泵吸水端前加设简单的滤网措施，过滤或截留悬浮物，再定期进行人工清理。其主要缺陷是清理频繁、清理难度大，也需要增加占地。

2、在取水泵吸水端前加设机械格栅，除去悬浮物。其主要缺陷是占地大、投资高，另外还需要定期拉运污杂物。

3、本申请发明人前期申请的一个发明专利：专利号为ZL03132553.X、名称为“城市污水冷热源的应用方法和装置”、该专利采取在取水泵前端设置旋转格栅、滤面连续过滤和反冲洗，主要缺陷是安装难度大，反冲洗回水一部分回流，污水进水温度降低，影响系统效率。

4、本申请发明人前期申请的另外两个发明专利：专利号为ZL200410043654.9、名称为“设置有滚筒格栅的城市污水水力自清方法及其装置”；专利公开号为CN1920447、公开日为2007年2月28日、名称为“污水及地表水源热泵无阻塞压力平衡防阻装置及其系统”，该两专利采用了滤面连续旋转实现过滤与反冲洗，其主要缺陷是反冲水回流混入进水，污水进水温度降低，系统换热效率降低。

5、发明专利公开号为CN101303183、公开日为2008年11月12日、名称为“城市原生污水及地表水源热泵系统智能型污水防阻机”，该专利同样采取滤面连续旋转实现过滤与反冲洗，其主要缺陷同样是反冲水回流。

6、发明专利公开号为CN1583578、公开日为2005年2月23日、名称为“利用城市污水低位热能的取水方法和自动除污装置”，该专利同样采取滤面连续旋转实现过滤与反冲洗，其主要缺陷同样是反冲水回流。

7、发明专利公开号为CN101143279、公开日为2008年3月19日、名称为“污水全自动除污机”，该专利采用旋转刮板，造成过滤面与反冲面污水混水，污水进水温度降低，系统换热效率降低。

8、发明专利公开号为CN102451582A、公开日为2012年5月16日、名称为“螺旋切割式液压污水处理装置及其系统”，该专利采用机械方式先除去滤面杂物，再推压排走，其主要缺陷包括：悬浮物被从滤面挤压进入后续系统、螺杆易卡死、机械加工精度和强度要求高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，解决系统换热设备和管路的堵塞，以及现有防堵装置存在反冲回水混入进水、密封、滤孔悬浮物缠绕、加工精度难度大等问题。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，所述的转筒式防堵装置包括壳体1、减速驱动机构2、转动轴3、环形挡板4、转筒滤面5、两个法兰盘6、两个锁紧件7、两个挡盘8及三个环状密封装置9，所述的壳体1的两端与两个法兰盘6可拆卸连接；转动轴3设置在壳体1内长度方向中心线上，转动轴3两端与两个法兰盘6转动且密封连接，转动轴3两端分别通过锁紧件7（优选采用锁紧螺母）与两个法兰盘6轴向限位，转动轴3一端与减速驱动机构2传动连接；两个挡盘8的中心处分别设有中心轴孔，环形挡板4及两个挡盘8均设置在壳体1内，两个挡盘8与两个法兰盘6相邻设置，环形挡板4设置在两个挡盘8之间，转动轴3穿过环形挡板4与两个挡盘8的中心轴孔固接；环形挡板4与壳体1内壁之间以及两个挡盘8与壳体1内壁之间各分别通过环状密封装置9密封；环形挡板4的内环为空心结构，环形挡板4将壳体1分隔成相通的两个腔室；转动轴3的两侧固定设置两个分隔板17，两个分隔板17穿过环形挡板4沿轴线方向将两个相通的腔室各均分成两个污水或地表水腔室单元11，形成四个污水或地表水腔室单元11，处于两个分隔板17同侧且位于不同腔室的两个污水或地表水腔室单元11通过环形挡板4相通；分隔板17的两端对应与两个挡盘8固接，分隔板17的一侧与转动轴固接，另一侧通过环形挡板4时与环形挡板4的内环面固接，环形挡板4将分隔板17的侧面分隔成两部分，各部分上设有转动限位机构38，两个分隔板17共设置四个转动限位机构38，转动限位机构38与壳体1内壁实施密封；在环形挡板4将壳体1分隔成的两个腔室的一个腔室内设置一个转筒滤面5，转筒滤面5由对称的两部分组成，对称固接在两个分隔板17上，转筒滤面5的两端分别对应与挡盘8和环形挡板4固接，转筒滤面5的筒壁上沿圆周方向设有数个过滤通孔10；壳体1的侧壁上分别设有污水或地表水进水口12、污水或地表水出水口13、污水或地表水回水口14及污水或地表水排水口15，污水或地表水进水口12与四个污水或地表水腔室单元11的任意一个相连通，和该任意一个污水或地表水腔室单元11处于不同腔室但相连通的污水或地表水腔室单元11与污水或地表水出水口13相连通，连通污水或地表水出水口13的污水或地表水腔室单元11所在的腔室的另外一个污水或地表水腔室单元11与污水或地表水回水口14相连通，连通污水或地表水进水口12的污水或地表水腔室单元11所在的腔室的另外一个污水或地表水腔室单元11与污水或地表水排水口15相连通。

本实用新型相对现有技术的有益效果是：

（1）通过电机驱动转筒滤面转动，转筒滤面转动后过滤孔位置发生变化，孔内的水流方向反向，实现了一个腔室单元的过滤孔过滤，另一个腔室单元的过滤孔反冲洗，在电机按时正反转动的情况下，过滤孔的位置交替变化；

（2）这是一种间歇性的过滤孔交替工作方式，前述发明人以前申请的专利及其它专利相关等采用连续转动方式，其主要缺陷是由于连续转动，解决不了水流短路问题，造成过滤区与反冲区的严重混水；

（3）采用了分隔板将进出水分成四个腔室单元，通过限位槽和橡胶密封件密封，结构上简单可靠，同时采取了活动连接方式，可定期维护更换；

（4）限位槽和橡胶密封件密封效果可保证反冲回水混入进水的混水量不超过5%，解决了现有技术混水30%以上的这一关键问题；

（5）限位槽和橡胶密封件密封方式不仅起到了密封作用，同时由于是柔性接触密封，保证了电机正反转动停止时不发生硬冲击，保护了减速机和电机，运行安全、稳定；

（6）可在过滤孔内固定套装过滤套，将过滤套的长度控制在200mm左右，避免已被截留的悬浮物在被反冲时发生孔间缠绕，即相对较长的悬浮物，例如头发丝等缠绕在2个或3个过滤孔之间，无法反冲掉，从而最终造成过滤孔堵塞；

（7）转筒滤面将壳体内部分成了两个腔室，其中进水口和排水口所连通的腔室是被截留的杂物所在的腔室，出水口和回水口所连通的腔室与后续换热设备连通，保证了在转筒滤面发生转动时杂物不会进入后续换热设备。

上述区别及有益效果都是现有技术没有的，本专利同时解决了过滤与反冲洗功能、混水问题、密封问题、电机正反转冲击问题及悬浮物缠绕问题等。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C区域局部放大图；

图5是图2的D区域局部放大图；

图6是图1的E区域局部放大图；

图7是图3的F区域局部放大图；

图8是具体实施方式四的转动限位机构放大图。

图中，壳体1、减速驱动机构2、转动轴3、环形挡板4、转筒滤面5、法兰盘6、锁紧件7、挡盘8、环状密封装置9、过滤通孔10、污水或地表水腔室单元11、污水或地表水进水口12、污水或地表水出水口13、污水或地表水回水口14、污水或地表水排水口15、过滤套16、分隔板17、双向限位槽板一18、限位槽一19、连接板一20、橡胶密封件21、压板一22、端板一23、橡胶限位凸台24、耐磨轴套25、密封圈一26、滚动轴承27、密封环28、密封圈二29、减速器30、电机31、双向限位槽板二32、连接板二33、橡胶密封条34、压板二35、端板二36、限位槽二37、转动限位机构38。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1~图4所示，本实施方式的污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，所述的转筒式防堵装置包括壳体1、减速驱动机构2、转动轴3、环形挡板4、转筒滤面5、两个法兰盘6、两个锁紧件7、两个挡盘8及三个环状密封装置9，所述的壳体1的两端与两个法兰盘6可拆卸连接；转动轴3设置在壳体1内长度方向中心线上，转动轴3两端与两个法兰盘6转动且密封连接，转动轴3两端分别通过锁紧件7（优选采用锁紧螺母）与两个法兰盘6轴向限位，转动轴3一端与减速驱动机构2传动连接；两个挡盘8的中心处分别设有中心轴孔，环形挡板4及两个挡盘8均设置在壳体1内，两个挡盘8与两个法兰盘6相邻设置，环形挡板4设置在两个挡盘8之间，转动轴3穿过环形挡板4与两个挡盘8的中心轴孔固接；环形挡板4与壳体1内壁之间以及两个挡盘8与壳体1内壁之间各分别通过环状密封装置9密封；环形挡板4的内环为空心结构，环形挡板4将壳体1分隔成相通的两个腔室；转动轴3的两侧固定设置两个分隔板17，两个分隔板17穿过环形挡板4沿轴线方向将两个相通的腔室各均分成两个污水或地表水腔室单元11，形成四个污水或地表水腔室单元11，处于两个分隔板17同侧且位于不同腔室的两个污水或地表水腔室单元11通过环形挡板4相通；分隔板17的两端对应与两个挡盘8固接，分隔板17的一侧与转动轴固接，另一侧通过环形挡板4时与环形挡板4的内环面固接，环形挡板4将分隔板17的侧面分隔成两部分，各部分上设有转动限位机构38，两个分隔板17共设置四个转动限位机构38，转动限位机构38与壳体1内壁实施密封；在环形挡板4将壳体1分隔成的两个腔室的一个腔室内设置一个转筒滤面5，转筒滤面5由对称的两部分组成，对称固接在两个分隔板17上，转筒滤面5的两端分别对应与挡盘8和环形挡板4固接，转筒滤面5的筒壁上沿圆周方向设有数个过滤通孔10；壳体1的侧壁上分别设有污水或地表水进水口12、污水或地表水出水口13、污水或地表水回水口14及污水或地表水排水口15，污水或地表水进水口12与四个污水或地表水腔室单元11的任意一个相连通，和该任意一个污水或地表水腔室单元11处于不同腔室但相连通的污水或地表水腔室单元11与污水或地表水出水口13相连通，连通污水或地表水出水口13的污水或地表水腔室单元10所在的腔室的另外一个污水或地表水腔室单元11与污水或地表水回水口14相连通，连通污水或地表水进水口12的污水或地表水腔室单元11所在的腔室的另外一个污水或地表水腔室单元11与污水或地表水排水口15相连通。

本实施方式的减速驱动机构2包括减速器30和电机31，电机31的输出轴通过减速器30与转动轴3所述的一端传动连接。

具体实施方式二：如图3及图4所示，具体实施方式一所述的转筒式防堵装置，所述的转筒滤面5的每个过滤通孔10内固定套装有一个长度等于或大于转筒滤面5壁厚的过滤套16。该实施方式的有益效果是避免较长的悬浮物在孔间缠绕达连造成堵塞。

具体实施方式三：如图2、图3及图8所示，具体实施方式三所述的转筒式防堵装置，每个转动限位机构38包括双向限位板槽一18、连接板一20、端板一23、两个橡胶限位凸台24、两个橡胶密封件21及两个压板一22，分隔板17与壳体1内壁之间设有间距，在该间距内连接板一20与分隔板17可拆卸连接；端板一23固定在连接板一20的端头，两个压板一22将两个橡胶限位凸台24、两个橡胶密封件21紧固；两个双向限位板槽一18与壳体1的内壁可拆卸连接（通过螺丝），以转动轴线或壳体中心线为准线，两个双向限位板槽一18之间的夹角为180°；每个双向限位板槽一18的两个相对应侧面上沿长度方向贯通加工有限位槽一19；当转动轴3正反转动时，橡胶限位凸台24与限位槽一19接触密封。该实施方式的有益效果是：采取了柔性接触密封，保证了电机正反转动停止时不发生硬冲击，保护了减速机和电机，运行安全、稳定。

具体实施方式四：如图2、图3、图5及图7所示，具体实施方式三所述的转筒式防堵装置，转动限位机构38包括双向限位板槽二32、连接板二33、橡胶密封条34、压板二35，端板二36，分隔板17与壳体1内壁之间设有间距，在该间距内连接板二33与分隔板17可拆卸连接；端板二36固定连接在分隔板17的端头，压板二35通过螺栓将橡胶密封条34紧固在端板二36上；两个双向限位板槽二32与壳体1的内壁可拆卸连接（通过螺丝），以转动轴线或壳体中心线为准线，两个双向限位板槽二32之间的夹角为180°；每个双向限位板槽二32的两个相对应侧面上沿长度方向贯通加工有限位槽二37；当转动轴3正反转动时，橡胶密封条34与限位槽二37接触密封。该实施方式的有益效果是：采用一个橡胶密封条34，结构上易于实施加工。

具体实施方式五：如图1及图4所示，具体实施方式一所述的转筒式防堵装置，每个环状密封装置9均包括密封环28和密封圈二29，三个密封环28的外环面均与壳体1内壁固接，环形挡板4及两个挡盘8均分别通过密封圈二29与所对应的密封环28密封连接。

具体实施方式六：如图6所示，具体实施方式一所述的转筒式防堵装置，所述的转动轴3与法兰盘6之间装有耐磨轴套25，转动轴3与耐磨轴套25之间通过密封圈一26密封连接，所述的转动轴3与法兰盘6之间通过滚动轴承27转动连接。

工作原理：

污水或地表水从污水或地表水进水口12进入首个污水或地表水腔室单元11，在分隔板17的阻隔以及转动限位机构38的密封条件下，污水或地表水经过转筒滤面5进入第二个污水或地表水腔室单元11，该过程中转筒滤面5的过滤通孔10对污水或地表水起过滤作用，第二个污水或地表水腔室单元11与污水或地表水出水口13相通，从污水或地表水出水口13出去后进入后续换热设备，经换热后，污水或地表水再从污水或地表水回水口14进入第三个污水或地表水腔室单元11，在分隔板17的阻隔以及转动限位机构38的密封条件下，污水或地表水经转筒滤面5的过滤通孔10进入第四个污水或地表水腔室单元11，该过程中，污水或地表水对转筒滤面5的过滤通孔10起反冲洗作用，污水或地表水最后从污水或地表水排水口15排出。当运行一段时间后，驱动机构动作，驱动转筒滤面5转动，将转筒滤面5起过滤作用的过滤通孔10旋转至反冲洗位置，已被反冲洗的过滤通孔10旋转至起过滤作用的位置，如此循环动作，过滤与反冲洗同时进行，定期交换过滤通孔10的位置。

Claims (6)

1.污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，其特征是：所述的转筒式防堵装置包括壳体（1）、减速驱动机构（2）、转动轴（3）、环形挡板（4）、转筒滤面（5）、两个法兰盘（6）、两个锁紧件（7）、两个挡盘（8）及三个环状密封装置（9），所述的壳体（1）的两端与两个法兰盘（6）可拆卸连接；转动轴（3）设置在壳体（1）内长度方向中心线上，转动轴（3）两端与两个法兰盘（6）转动且密封连接，转动轴（3）两端分别通过锁紧件（7）与两个法兰盘（6）轴向限位，转动轴（3）一端与减速驱动机构（2）传动连接；两个挡盘（8）的中心处分别设有中心轴孔，环形挡板（4）及两个挡盘（8）均设置在壳体（1）内，两个挡盘（8）与两个法兰盘（6）相邻设置，环形挡板（4）设置在两个挡盘（8）之间，转动轴（3）穿过环形挡板（4）与两个挡盘（8）的中心轴孔固接；环形挡板（4）与壳体（1）内壁之间以及两个挡盘（8）与壳体（1）内壁之间各分别通过环状密封装置（9）密封；环形挡板（4）的内环为空心结构，环形挡板（4）将壳体（1）分隔成相通的两个腔室；转动轴（3）的两侧固定设置两个分隔板（17），两个分隔板（17）穿过环形挡板（4）沿轴线方向将两个相通的腔室各均分成两个污水或地表水腔室单元（11），形成四个污水或地表水腔室单元（11），处于两个分隔板（17）同侧且位于不同腔室的两个污水或地表水腔室单元（11）通过环形挡板（4）相通；分隔板（17）的两端对应与两个挡盘（8）固接，分隔板（17）的一侧与转动轴固接，另一侧通过环形挡板（4）时与环形挡板（4）的内环面固接，环形挡板（4）将分隔板（17）的侧面分隔成两部分，各部分上设有转动限位机构（38），两个分隔板（17）共设置四个转动限位机构（38），转动限位机构（38）与壳体（1）内壁实施密封；在环形挡板（4）将壳体（1）分隔成的两个腔室的一个腔室内设置一个转筒滤面（5），转筒滤面（5）由对称的两部分组成，对称固接在两个分隔板（17）上，转筒滤面（5）的两端分别对应与挡盘（8）和环形挡板（4）固接，转筒滤面（5）的筒壁上沿圆周方向设有数个过滤通孔（10）；壳体（1）的侧壁上分别设有污水或地表水进水口（12）、污水或地表水出水口（13）、污水或地表水回水口（14）及污水或地表水排水口（15），污水或地表水进水口（12）与四个污水或地表水腔室单元（11）的任意一个相连通，和该任意一个污水或地表水腔室单元（11）处于不同腔室但相连通的污水或地表水腔室单元（11）与污水或地表水出水口（13）相连通，连通污水或地表水出水口（13）的污水或地表水腔室单元（11）所在的腔室的另外一个污水或地表水腔室单元（11）与污水或地表水回水口（14）相连通，连通污水或地表水进水口（12）的污水或地表水腔室单元（11）所在的腔室的另外一个污水或地表水腔室单元（11）与污水或地表水排水口（15）相连通。 

2.如权利要求1所述的污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，其特征是：所述的转筒滤面（5）的每个过滤通孔（10）内固定套装有一个长度等于或大于转筒滤面（5）壁厚的 过滤套（16）。 

3.如权利要求1所述的污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，其特征是：转动限位机构（38）包括双向限位板槽一（18）、连接板一（20）、端板一（23）、两个橡胶限位凸台（24）、两个橡胶密封件（21）及两个压板一（22），分隔板（17）与壳体（1）内壁之间设有间距，在该间距内连接板一（20）与分隔板（17）可拆卸连接；端板一（23）固定在连接板一（20）的端头，两个压板一（22）将两个橡胶限位凸台（24）、两个橡胶密封件（21）紧固；两个双向限位板槽一（18）与壳体（1）的内壁可拆卸连接（通过螺丝），以转动轴线或壳体中心线为准线，两个双向限位板槽一（18）之间的夹角为180°；每个双向限位板槽一（18）的两个相对应侧面上沿长度方向贯通加工有限位槽一（19）；当转动轴（3）正反转动时，橡胶限位凸台一（24）与限位槽一（19）接触密封。 

4.如权利要求1所述的污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，其特征是：转动限位机构（38）包括双向限位板槽二（32）、连接板二（33）、橡胶密封条（34）、压板二（35），端板二（36），分隔板（17）与壳体（1）内壁之间设有间距，在该间距内连接板二（33）与分隔板（17）可拆卸连接；端板二（36）固定连接在分隔板（17）的端头，压板二（35）通过螺栓将橡胶密封条（34）紧固在端板二（36）上；两个双向限位板槽二（32）与壳体（1）的内壁可拆卸连接（通过螺丝），以转动轴线或壳体中心线为准线，两个双向限位板槽二（32）之间的夹角为180°；每个双向限位板槽二（32）的两个相对应侧面上沿长度方向贯通加工有限位槽二（37）；当转动轴（3）正反转动时，橡胶密封条（34）与限位槽二（37）接触密封。该实施方式的有益效果是：采用一个橡胶密封条（34），结构上易于实施加工。 

5.如权利要求1所述的污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，其特征是：每个环状密封装置（9）均包括密封环（28）和密封圈二（29），三个密封环（28）的外环面均与壳体（1）内壁固接，环形挡板（4）及两个挡盘（8）均分别通过密封圈二（29）与所对应的密封环（28）密封连接。 

6.如权利要求1所述的污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置，其特征是：所述的转动轴（3）与法兰盘（6）之间装有耐磨轴套（25），转动轴（3）与耐磨轴套（25）之间通过密封圈一（26）密封连接，所述的减速驱动机构（2）包括减速器（30）和制动电机（31），制动电机（31）的输出轴通过减速器（30）与转动轴（3）所述的一端传动连接。 

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