CN203615588U - 制取热水的矿区水源综合利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的制取热水的矿区水源综合利用装置主要由热泵主机（1）、水箱（3）、开放式换热器（4）、水泵（7）和蓄水池（9）组成，所述热泵主机（1）的内部换热器只有冷凝器而没有蒸发器，热泵主机（1）上预留的冷媒入口（5）和冷媒出口（2）对应连接开放式换热器（4）上的冷媒出、入口；所述开放式换热器（4）固定在水箱（3）内，其作为蒸发器串接入热泵主机（1）的冷媒系统换热管路中；所述水泵（7）设置在蓄水池（9）内，其通过管道与水箱（3）连通。该装置可直接提取各种废水源的热量来制取生活热水，且不需使用专用的污水源热泵主机，也不需要采用中间换热模式，大大降低了污水利用的成本，提高了热交换效率，并且可对温度低于15℃的废水热源进行利用。

Description

制取热水的矿区水源综合利用装置

技术领域

本实用新型涉及水源利用装置技术领域，主要涉及的是一种制取热水的矿区水源综合利用装置。 

背景技术

煤矿在生产过程中，会排放大量的矿井废水和洗浴废水，这些废水中蕴含了巨大的热能，直接排放掉，将造成极大的能源浪费。目前市场上已有成熟的提取水源热能的装置——水源热泵，该装置通过少量的高位电能输入，将低位热能向高位热能转移，可以用来制冷、采暖，也可以提供热水。 

由于普通水源热泵主机对水源的水质要求比较高，而矿区的废水大多比较脏，还具有腐蚀性，因此是不能直接进入主机的。于是一些厂家就开发了污水源热泵主机，但造价太高，很多客户接受不了。在这种矛盾存在的前提下，一种采用中间换热模式的污水源利用技术诞生了，就是在污水源和普通水源热泵主机的热源侧之间设置中间换热器，污水经中间换热器换热后排放，中介水经中间换热器换热后作为水源热泵主机工作的热源，此项技术在一定程度上虽然降低了污水利用的成本，但却损失掉了一部分废水热量。对于一些温度低于15℃的废水热源，利用此项技术来提取热量，设备的运行成本及维护成本都会大大提高。综上所述，目前市场上开发的水源利用装置运用范围都较为单一，在提倡经济节约的社会大背景下，这些水源利用装置是很难满足煤矿业届的一致认可的。 

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种制取热水的矿区水源综合利用装置。该装置可直接提取各种废水源的热量来制取生活热水，且不需使用专用的污水源热泵主机，也不需要采用中间换热模式，大大降低了污水利用的成本，提高了热交换效率，并且可对温度低于15℃的废水热源进行利用。 

    为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种制取热水的矿区水源综合利用装置，其主要由热泵主机、水箱、开放式换热器、水泵和蓄水池组成，所述热泵主机的内部换热器只有冷凝器而没有蒸发器，热泵主机上预留的冷媒入口和冷媒出口对应连接开放式换热器上的冷媒出、入口；所述开放式换热器固定在水箱内，其作为蒸发器串接入热泵主机的冷媒系统换热管路中；所述水泵设置在蓄水池内，其通过管道与水箱连通。 

本实用新型在所述水箱内开放式换热器正上方设置有多孔布水板。 

本实用新型所述开放式换热器采用的是翅片管结构，且翅片管的翅片间距采用宽片距为6～12mm。 

本实用新型在所述水泵的吸入口部位安装有泵用过滤网。 

本实用新型所述蓄水池经过滤装置与废热水源连通。 

本实用新型所述水泵通过管道与位于水箱上部的喷淋腔室连通，喷淋腔室由水箱顶板与多孔布水板之间的空间构成。 

本实用新型由于采用开放式换热器作为蒸发器串接入热泵主机的冷媒系统换热管路中，且安装在水箱中，这样，矿区排放的废热水不直接进入热泵主机，便可直接提取各种废水源的热量来制取生活热水，且不需使用专用的污水源热泵主机，也不需要采用中间换热模式，并且可对温度低于15℃的废水热源进行利用，大大降低了污水利用的成本。由于开放式换热器采用的是翅片管结构，可从水源吸取更多热量，一般换热管提取水源温差为5℃，翅片管可提取8℃，因此，有效提高了换热效率。且翅片管的翅片间距采用宽片距（6～12mm），易于清洗，可直接使用污水源，翅片管材质为不锈钢，具有很好的耐腐蚀性。由于采用了三级过滤方式，即矿区排放的废热水经过滤装置一级过滤后流入蓄水池进行二级沉淀过滤，再经泵用过滤网进行三级过滤后泵入水箱，保证了设备运行的安全可靠性。另外，热源水通过多孔布水板均匀喷淋在开放式换热器的翅片管上，与翅片管内流动的冷媒进行热交换，使冷媒充分汽化，通过热泵主机的压缩机做功，将这部分低温热能转化为高温热能，由热泵主机的冷凝器输出，为矿工提供45℃以上的生活热水。 

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。 

图中：1、热泵主机，2、冷媒出口，3、水箱，4、开放式换热器，5、冷媒入口，6、多孔布水板，7、水泵，8、泵用过滤网，9、蓄水池，10、过滤装置。 

具体实施方式

结合附图，给出本实用新型的实施例如下： 

如图1所示：本实施例所述的制取热水的矿区水源综合利用装置，主要包括热泵主机1、水箱3、开放式换热器4、多孔布水板6、水泵7、泵用过滤网8、蓄水池9和过滤装置10。所述热泵主机1的内部换热器只有冷凝器而没有蒸发器，热泵主机1上预留的冷媒入口5和冷媒出口2对应连接开放式换热器4上的冷媒出、入口。所述开放式换热器4固定在水箱3内，其作为蒸发器串接入热泵主机1的冷媒系统换热管路中。该开放式换热器4采用的是翅片管结构，可从水源吸取更多热量，一般换热管提取水源温差为5℃，翅片管可提取8℃。且翅片管的翅片间距采用宽片距（6～12mm），不仅易于清洗，而且可直接使用污水源，翅片管材质为不锈钢，具有很好的耐腐蚀性。所述多孔布水板6设置在水箱3内开放式蒸发器正上方，其作用是使污水源均匀地喷淋在开放式换热器4的翅片管上，所述水泵7设置在蓄水池9中，蓄水池9具有沉淀污物的功能，起到初步清洗水源的目的。水泵7通过管道与位于水箱3上部的喷淋腔室相连通，喷淋腔室由水箱3顶板与多孔布水板6之间的空间构成。水泵7将水抽入喷淋腔室，然后再通过多孔布水板6上均匀分布的小孔往下渗水喷淋在开放式换热器4的翅片管上。在水泵7吸入口安装有泵用过滤网8，对进入水泵7内的水进行过滤。

使用时，矿区排放的废热水经过滤装置10（过滤装置需针对不同污染程度、不同流量的矿井水进行选择，对于含沙量大的矿井水，过滤装置选择的是旋流除砂器；对于煤粉含量较大没有较大块杂质的矿井水，过滤装置选择的是自清洗过滤器，对于洗浴生活热水，该过滤装置选择的是滤网）一级过滤后流入蓄水池9，水泵7通电后，在蓄水池9内经过二级沉淀过滤的热源水经泵用过滤网8进行三级过滤后泵入水箱3内通过多孔布水板6均匀喷淋在开放式换热器4的翅片管上，与翅片管内流动的冷媒进行热交换，使冷媒汽化，通过热泵主机1的压缩机做功，将这部分低温热能转化为高温热能，由热泵主机1的冷凝器输出，为矿工提供45℃以上的生活热水。 

该装置可直接提取矿区生产中排放的各种废水源的热量来制取生活热水，不需要使用专用的污水源热泵主机，也不需要采用中间换热模式，一套装置就可以综合利用矿区的所有可利用水源，经济效益明显。 

Claims (6)

1.一种制取热水的矿区水源综合利用装置，其特征是：其主要由热泵主机（1）、水箱（3）、开放式换热器（4）、水泵（7）和蓄水池（9）组成，所述热泵主机（1）的内部换热器只有冷凝器而没有蒸发器，热泵主机（1）上预留的冷媒入口（5）和冷媒出口（2）对应连接开放式换热器（4）上的冷媒出、入口；所述开放式换热器（4）固定在水箱（3）内，其作为蒸发器串接入热泵主机（1）的冷媒系统换热管路中；所述水泵（7）设置在蓄水池（9）内。

2.根据权利要求1所述的制取热水的矿区水源综合利用装置，其特征是：在所述水箱（3）内开放式换热器（4）正上方设置有多孔布水板（6）。

3.根据权利要求1所述的制取热水的矿区水源综合利用装置，其特征是：所述开放式换热器（4）采用的是翅片管结构，且翅片管的翅片间距采用宽片距为6～12mm。

4.根据权利要求1所述的制取热水的矿区水源综合利用装置，其特征是：在所述水泵（7）的吸入口部位安装有泵用过滤网（8）。

5.根据权利要求1所述的制取热水的矿区水源综合利用装置，其特征是：所述蓄水池（9）经过滤装置（10）与废热水源连通。

6.根据权利要求1所述的制取热水的矿区水源综合利用装置，其特征是：所述水泵（7）通过管道与位于水箱（3）上部的喷淋腔室连通，喷淋腔室由水箱（3）顶板与多孔布水板（6）之间的空间构成。

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