CN203810791U - 防阻型原生污水源热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防阻型原生污水源热泵系统。它包括热泵系统及通过板式换热器与热泵系统连接的污水脱泥换热系统；所述污水脱泥换热系统包括顺序连接的污水过滤检查井、污水循环泵、混合反应器、泥水分离机、高效过滤器和板式换热器；污水过滤检查井位于污水干渠上游；板式换热器的污水管出口端连接到污水干渠下游；污水循环泵至混合反应器之间的污水源侧供水管道上并联设置有多个药剂桶；每个药剂桶上均设有计量泵与混合反应器连接；泥水分离机另一路与污泥箱相连，污泥箱通过污泥提升泵与污泥压滤机相连。本实用新型能将原生污水中所含的大、小尺度杂质均阻挡在热泵管道之前，有效地解决了污水源热泵在使用过程中的堵塞与腐蚀问题。
Description
技术领域
本实用新型属于水源热泵系统技术领域，涉及一种防阻型原生污水源热泵系统。
背景技术
利用热泵技术，利用城市污水中的热能作为空调系统夏季供冷的冷源及冬季供热的热源是实现污水冷热能利用的有效途径之一。尽管城市污水是理想的低品位冷热源，但是其水质不稳定，不一定能满足换热设备的运行要求。城市污水含有各种大尺度污物及小尺度悬浮固体及溶解性化合物，前者表现在对管路及设备的阻塞，后者表现为对流动换热参数的影响以及导致换热管内结垢现象，形成相当高的热阻，严重影响了热泵系统的正常运行。因此实现无堵塞连续换热是城市原生污水作为热泵冷、热源的技术关键。
污水中污染物的大量存在，造成设备与管路的堵塞污染，目前中小型的污水源热泵防阻技术主要采取传统的过滤手段与机械格栅，只能处理掉尺寸较大的杂物，但污水中大量的小尺度污染物更容易对换热壁面造成污染，形成软垢，增加导热热阻，降低传热效率；这无疑给城市原生污水源热泵带来了较大影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能实现无堵塞连续换热的防阻型原生污水源热泵系统。
本实用新型的技术方案如下：
一种防阻型原生污水源热泵系统，它包括热泵系统，以及通过板式换热器与热泵系统连接的污水脱泥换热系统；所述的热泵系统包括冷媒/热媒在其中运行的顺序相连的蒸发器、压缩机和冷凝器；冷凝器同时又通过另一路与蒸发器连接；在板式换热器中脱泥污水与中介水进行热交换；中介水再与蒸发器或冷凝器中流动的冷媒或热媒进行热交换；其特征在于：
所述的污水脱泥换热系统包括顺序连接的污水过滤检查井、污水循环泵、混合反应器、泥水分离机、高效过滤器和板式换热器；
污水过滤检查井位于污水干渠上游；板式换热器的污水管出口端连接到污水干渠下游；污水循环泵至混合反应器之间的污水源侧供水管道上并联设置有多个药剂桶，所述药剂桶包括NaoH药剂桶、PAC药剂桶、PAM药剂桶、PF药剂桶；每个药剂桶上均设有计量泵与混合反应器连接；
泥水分离机另一路与污泥箱相连，污泥箱通过污泥提升泵与污泥压滤机相连；
在所述热泵系统的冷媒/热媒进空调末端设备管路、中介水供水管路、冷媒/热媒出空调末端设备管路、中介水回水管路上分别设置有两个转换阀。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的防阻型原生污水源热泵系统为一体式设备，布局合理，结构紧凑，操作简单，该设备通过在污水换热系统中增设污水脱泥措施（包括将絮凝剂等药剂加入混合反应器进行絮凝反应，进泥水分离机脱泥等等），由此将原生污水中所含的大、小尺度杂质均阻挡在热泵管道之前，有效地解决了污水源热泵在使用过程中的堵塞与腐蚀问题。
本实用新型的防阻型原生污水源热泵系统，能成功有效地消除污水源对系统中污水换热设备的堵塞，减轻污水源热泵在使用过程中的腐蚀问题，保证污水源热泵系统运行的长期性、稳定性与可靠性，从而实现系统的长期无堵塞运行。
附图说明
图1为本实用新型一种防阻型原生污水源热泵系统的系统原理图；
图2为泥水分离机的结构示意图。
其中：2、污水过滤检查井，3、污水循环泵，4、混合反应器，5、泥水分离机，6、高效过滤器，9、塑膜板式换热器，10、蒸发器，11、压缩机，12、冷凝器，13、污水源侧供水管道，18、污泥箱，19、污泥提升泵，20、污泥压滤机，21、NaOH药剂桶管，22、PAC药剂桶，23、PAM药剂桶，24、PF药剂桶，25、计量泵，26、机箱，27、磁盘，28、转轴，30、支架，31、支撑轴，32、刮泥板，A1、第一转换阀，A2、第三转换阀，A3、第五转换阀，A4、第七转换阀，B1、第二转换阀，B2、第四转换阀，B3、第六转换阀，B4、第八转换阀。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型一种防阻型原生污水源热泵系统，它包括热泵系统，以及与热泵系统连接的污水脱泥换热系统；所述的污水脱泥换热系统包括顺序连接的污水过滤检查井2、污水循环泵3、混合反应器4、泥水分离机5、高效过滤器6和塑膜板式换热器9；
污水过滤检查井2位于污水干渠上游；在污水干渠上游与污水过滤检查井底部相通的地方设置有初效过滤网；
污水循环泵3至混合反应器4之间的污水源侧供水管道13上并联设置有多个药剂桶，所述药剂桶包括NaOH药剂桶21、PAC药剂桶22、PAM药剂桶23、PF药剂桶24；每个药剂桶上均设有计量泵25与混合反应器4连接；
泥水分离机5另一路与污泥箱18相连，污泥箱18通过污泥提升泵19与污泥压滤机20相连；经泥水分离机5分离后的污泥进入污泥箱18，再通过污泥提升泵19打到污泥压滤机20中过滤；
经泥水分离机5分离后的清水进入高效过滤器6，高效过滤器6的输出端与塑膜板式换热器9的污水管进口端连接；塑膜板式换热器9的污水管出口端连接到污水干渠下游；
如图1所示，所述的塑膜板式换热器9同时与热泵系统连接；所述的热泵系统包括蒸发器10，与蒸发器10连接的压缩机11，与压缩机11连接的冷凝器12；冷凝器12同时又通过另一路与蒸发器10连接；冷媒/热媒在蒸发器10、压缩机11和冷凝器12中运行；
在冷媒/热媒进空调末端设备管路、中介水供水管路、冷媒/热媒出空调末端设备管路、中介水回水管路上分别设置有第一转换阀A1与第二转换阀B1、第三转换阀A2与第四转换阀B2、第五转换阀A3与第六转换阀B3、第七转换阀A4与第八转换阀B4；
所述的塑膜板式换热器9通过螺栓将换热板片固定在一起，形成通过换热污水的管道与通过中介水(即热泵机组换热水)的管道，在通过换热污水的管道的内壁，即换热板片上设置有塑膜；所述的塑膜材质可以为聚四氟乙烯（PTFE）、可溶性聚四氟乙烯（PFA）、聚全氟乙丙烯（FEP）。所述的污水源侧供水管道的内壁上设置有一层塑膜。
如图2所示，所述的泥水分离机5为磁吸式泥水分离机，它包括机箱26、设于机箱26上的多个圆形磁盘27，圆形磁盘27安装于同一转轴28上，且每个圆形磁盘27上均布有多个永磁铁，圆形磁盘27两侧的机箱上设有支架30，支架30上安装有支撑轴31，支撑轴31上设有多个刮泥板32。
上述防阻型原生污水源热泵系统各部分工作原理说明如下：
（一）污水脱泥换热系统
1）为了解决原生污水源热泵系统换热器易堵塞、易腐蚀、易结垢等问题，采用污水脱泥过滤系统和塑膜板式换热器9。
2）换热污水流程：
上游污水→初效过滤网1→污水过滤检查井2→污水循环泵3→混合反应器4→泥水分离机5→高效过滤器6→塑膜板式换热器9→下游污水；
3）初效过滤网1：初步过滤上游污水，过滤掉大尺度固体杂物类污物，初效过滤网1安装在污水干渠与污水过滤检查井2连接处。
4）污水过滤检查井2：由于初效过滤网1需要经常清洗，故需要过滤检查井2以便于初效过滤网的拆卸和清洗；在设计过滤检查井时，必须保证过滤检查井底部的坡度，最佳坡度为0.5%，避免污水中的污物堵塞初效过滤网1。
5）污水循环泵3：抽取污水干渠上游污水，为污水换热系统提供循环动力。
6）混合反应器4：在工作的过程中，会根据污水的浓度，加入絮凝剂和氧化铁料于混合反应器中充分搅拌，使污水在絮凝剂作用下快速聚合。
7）泥水分离机5：污水中的快速聚合物（磁性絮体）在永磁铁29的作用下由磁盘27将其吸附出来，吸附出来的污泥压滤加工完成脱水过程。
8）高效过滤器6：为了保证进入塑膜板式换热器9的污水干净，污物不粘附在换热器表面，故需设置高效过滤器6，过滤掉可能残留的可溶介质和胶体类污物，保证进入换热器污水的清洁度，进而保证换热器的换热效果。
9）塑膜板式换热器9：使经过处理后的污水与中介水（即热泵机组换热水）进行换热，中介水通过塑膜板式换热器后温度升高或者降低，即：使热泵机组从污水中提取热量或释放热量。
10）由于塑膜板式换热器9可进行小温差换热、占地面积小，以及塑料具有自洁不易结垢的特点，故采用塑膜板式换热器，即在板式换热器污水侧换热板上镀上一层塑料膜，同时加大换热板之间的间距，保证污水能够正常的通过换热板，这样就解决了原有污水换热器换热面积大和结垢的问题。
（二）热泵系统
1）由于城市污水的最大特点是冬暖夏凉，冬季温度一般在12℃-17℃，夏季温度稳定在20-25℃左右，与冷水机组的工作工况相近，所以将普通的冷水机组通过加装8个转换阀门，使之成为热泵机组。通过安装在管道上的A、B两类共8个转换阀门，实现冬/夏季使用侧（冷媒/热媒））和冷却水源侧（中介水）在蒸发器与冷凝器之间的切换。
2）与污水进行热交换后的中介水流入水源热泵机组中的冷凝器或蒸发器，即冬季流入蒸发器，夏季流入冷凝器，该中介水与蒸发器或冷凝器中流动的冷媒（或热媒）再进行热交换，然后流回塑膜板式换热器的中介水排管中；而与中介水进行热交换后的冷媒（或热媒）经过压缩机压缩以提高品位后再通过管路流入空调末端设备，从而实现对室内空间的制冷或制热。
制冷时，关闭第一转换阀A1、第三转换阀A2、第五转换阀A3、第七转换阀A4，打开第二转换阀B1、第四转换阀B2、第六转换阀B3、第八转换阀B4，中介水进入热泵机组冷凝器，吸热升温后排出；冷媒进入机组蒸发器，放热降温后供到空调末端设备。
制热时，打开第一转换阀A1、第三转换阀A2、第五转换阀A3、第七转换阀A4，关闭第二转换阀B1、第四转换阀B2、第六转换阀B3、第八转换阀B4，中介水进入热泵机组蒸发器，放热降温后排出；热媒进入机组冷凝器，吸热升温后供到空调末端设备。
Claims (9)
1.一种防阻型原生污水源热泵系统，它包括热泵系统，以及通过板式换热器与热泵系统连接的污水脱泥换热系统；其特征在于，
所述的污水脱泥换热系统包括顺序连接的污水过滤检查井、污水循环泵、混合反应器、泥水分离机、高效过滤器和板式换热器；
污水过滤检查井位于污水干渠上游；板式换热器的污水管出口端连接到污水干渠下游；污水循环泵至混合反应器之间的污水源侧供水管道上并联设置有多个药剂桶；每个药剂桶上均设有计量泵与混合反应器连接；
泥水分离机另一路与污泥箱相连，污泥箱通过污泥提升泵与污泥压滤机相连。
2.如权利要求1所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，所述板式换热器为塑膜板式换热器；污水源侧供水管道的内壁上设置有一层塑膜。
3.如权利要求1或2所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，在所述热泵系统的冷媒/热媒进空调末端设备管路、中介水供水管路、冷媒/热媒出空调末端设备管路、中介水回水管路上分别设置有两个转换阀。
4.如权利要求1或2所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，所述泥水分离机为磁吸式泥水分离机。
5.如权利要求1或2所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，在污水干渠上游与污水过滤检查井底部相通的地方设置有初效过滤网。
6.如权利要求1或2所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，所述药剂桶包括NaOH药剂桶、PAC药剂桶、PAM药剂桶、PF药剂桶。
7.如权利要求3所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，所述泥水分离机为磁吸式泥水分离机。
8.如权利要求7所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，在污水干渠上游与污水过滤检查井底部相通的地方设置有初效过滤网。
9.如权利要求8所述的防阻型原生污水源热泵系统，其特征在于，所述药剂桶包括NaOH药剂桶、PAC药剂桶、PAM药剂桶、PF药剂桶。
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|---|---|---|---|---|
| CN110057000A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-26 | 燕河能源技术(北京)股份有限公司 | 一种污水源热泵系统 |
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2014
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