CN204574619U - 一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废热利用技术领域，涉及一种利用澡堂废水余热的装置，具体涉及一种回收利用澡堂废水余热的热泵系统；具体技术方案为：一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，包括供水系统、废水池、保温水箱、自清洗系统、辅助加热系统和连接在废水池与保温水箱之间的换热装置，废水池中排出的热废水与保温水箱的清水在换热装置中实现高效的热交换，通过换热装置的热废水温度降低，通过换热装置的清水温度升高，换热装置包括一级换热系统和二级换热系统，一级换热系统由多个换热器依次串联，二级换热系统内设置有多个热泵机组和保温机组，采用两级过滤系统进行预热回收，自清洗系统用于清理废水管道，辅助加热系统用于系统的应急供热。
Description
技术领域
本实用新型属于废热利用技术领域，涉及一种利用澡堂废水余热的装置，具体涉及一种回收利用澡堂废水余热的热泵系统。
背景技术
现有洗浴方式都是把自来水经过加热器加热至42℃左右后使用，淋浴过程中大约35℃的废热水直接流入到废水管中排走，经过淋浴过程的废热水温度相对较高，很多的热量没有得到有效利用，白白浪费掉了。对于长时间供应热水的场所，如果采用持续的加热器加热方式，不论是电加热还是煤炭加热，将会需要大量的能源，造成了极大的浪费。
目前市场上也有一些废热利用装置，但是这些换热装置有些只是通过换热器进行一次换热后即完成换热过程，有些装置在换热的时候，换热效率低，换热器工作的时间长，效果差。同时，为了满足洗浴的需要，往往需要配备体积庞大的保温水箱，占地面积大，耗时长，非常不实用。另外，目前的换热装置清理能力差，大多是靠定期拆卸零部件并清理，费时费力，不能实现自动清理。
另外，目前市场上的废热利用装置种类少，功能单一，大多是单纯的换热装置，当遇到突发情况导致换热装置中没有热废水流通，保温水箱即不能为浴室供给所需的洗浴用水，由于没有应急的辅助设备，整个循环加热系统不能正常运行，往往会对浴室造成不好的影响。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术存在的不足，旨在提供一种结构紧凑，换热效率高，可实现自动控制，且带有辅助加热设备的澡堂废水余热回收利用系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，包括废水池、保温水箱和连接在废水池与保温水箱之间的换热装置，废水池中排出的热废水与保温水箱的清水在换热装置中实现高效的热交换，通过换热装置的热废水温度降低，通过换热装置的清水温度升高。
其中，换热装置包括一级换热系统和二级换热系统，一级换热系统由一个或多个换热器组成，多个换热器依次串联，换热器内分为废水通道和清水通道，废水池内的热废水通过泵组将温度高的热废水输送至换热器内的废水通道内，自来水管内排出的水通过泵组将温度低的清水输送至换热器内的清水通道内，热废水与清水在换热器内实现一次换热，热废水的温度降低，清水的温度升高，多个换热器可增大总体的换热面积，具体换热器的数量根据浴场的大小和实际需要而定。
二级换热系统内设置有多个热泵机组，多个热泵机组根据实际需要可进行并联或串联，具体的选择方式可根据整体结构和换热需要所定，通过一级换热系统的热废水和清水在热泵机组内实现二次换热，提高热废水热量的利用率。二级换热系统内还设有保温机组，当清水经过一次换热系统和热泵机组的换热后，清水温度没有达到所需温度，即启动保温机组，保温机组对保温水箱内的清水进行加热，由于保温水箱内的水进入保温机组前的温度就较高，一般与额定温度相差不多，因此保温机组的换热效率必然低于热泵机组，通常情况下，保温机组的数量较少，这样可以减少换热效率低的机组使用，降低能源的浪费，如果保温水箱体积较大，可通过增大保温机组的功率和增加保温机组的数量来解决。
其中，供水系统包括自来水水箱和自来水给水管，自来水给水管上设置两个出水口，一个出水口与生活用水管相连通，满足生活用水，另一个出水口通过电动蝶阀与自来水水箱的入水口相连，通过电动蝶阀控制自来水水箱进水管道的通闭，自来水水箱内设置有液位计，通过液位计与电动蝶阀实现自来水水箱的自动控制。自来水水箱的出水口通过管道与换热器的清水入口相连，所述自来水水箱与换热器之间连有泵组和电磁阀，泵组将自来水水箱内的自来水输送至换热器内，电磁阀实现自来水水箱出水管的自动控制。
其中，所述自清洗系统包括清洗水箱，铸铁排水总管上、废水池的废水出口与保温机组的废水入口之间相连的管道上、废水池的废水出口与位于首端的换热器的废水入口相连的管道上和生活用水管均设置有自清洗接头，定期对铸铁排水总管、保温机组的废水进水管、一级换热系统的废水进水管和生活用水管进行清洗，将清洗水箱的出水口通过快速接头与自清洗接头相连，通过对清洗水箱加压或通过大功率泵反向冲洗这些管道，将管道中的沉积物和粘附物进行清洗，保证管道的通畅，减小废水在管道中流动所受到的阻力，非常实用，一般的清理周期为一年左右，效果良好。
其中，辅助加热系统为电加热装置，电加热装置由多个电加热器组成，电加热器的数量根据实际需要而定，保温水箱的清水出口通过管道与电加热装置的进水口相连，电加热装置的出水口通过管道与保温水箱的辅助进水口之间通过泵组相连，保温水箱的辅助进水口上设置有温度触点。电加热装置为系统提供了辅助加热的功能，当系统长时间停用或者遇到其他突发情况，导致废水池中没有热废水来进行循环加热，辅助加热系统即可提供初始加热保温水箱里的水的功能，保证整个系统的稳定运行。当系统正常运作起来，无需电加热时，即关闭电加热装置，节约电能。
其中，根据实际需要，作为优选地，换热器可为板式换热器、浮头式换热器、固定管板式换热器和U型管板换热器中的一种或几种的结合。
其中，废水池的废水出口与第一换热系统之间通过管道连接有毛发过滤器和砂滤缸，毛发过滤器置于废水池的废水出口与砂滤缸之间，热废水在进入砂滤缸之前通过毛发过滤器过滤，将热废水中的毛发过滤掉，毛发会堵塞管道和连接在管道上的控制元件。而且，在后期的清理时，毛发比通常的淤泥和粘附物都难清理，安装了毛发过滤器后，只要定期清理毛发过滤器就好，管道和控制元件的清理周期可延长至一年左右，而且，管道在清理周期内也不会堵塞，非常实用。
其中，热泵机组内的结构与保温机组内的结构相同。热泵机组的结构为：包括压缩机、冷凝器和蒸发器，蒸发器、冷凝器与蒸发器构成一个封闭的循环换热系统，热废水与蒸发器中的液态制冷剂进行热交换后，制冷剂通过压缩机压缩后进入到冷凝器中，在冷凝器中与清水进行热交换，热废水的温度进一步降低并通过铸铁排水总管排出，清水的温度进一步升高并通过泵组泵送至保温水箱内。在需要时，启动保温机组，保温机组的工作原理与热泵机组的工作原理相同，在此不再赘述。
其中，保温机组的废水入口处通过管道连有电磁阀，通过电磁阀控制进入保温机组的热废水通道，保温机组不是长期开启，而是在保温水箱内的温度达不到要求时才开启，因此，通过电磁阀控制，即能节约能源，又能够实现自动控制。
其中，保温水箱的清水入口与清水出口上均设置有温度触点，通过温度触点检测清水的出水温度和入水温度，出水温度与入水温度均可反馈至控制系统，既方便数据检测，又能够实现自动控制，减少人工操作，操作简单实用。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本实用新型结构简单，结构紧凑，通过一级换热系统和二级换热系统相结合，对热废水的利用效率高，清水升温快，保温水箱的体积小。
二、本实用新型整体为自动控制，人为操作少，非常实用。
三、在系统中加入自清理系统，可实现自动化清理，省时省力，定期利用反冲洗原理对管道中的沉积物和粘附物进行清洗，保证管道的通畅，减小废水在管道中流动所受到的阻力，非常实用，一般的清理周期为一年左右，清理效果良好。
四、在系统中加入辅助的电加热装置，在系统长时间不用的话，遇到其他突发情况时，也可以通过电加热装置对保温水箱内的水加热，保证整个加热系统的正常运行，避免对浴室造成影响。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的系统图。
图中：1为废水池，2为保温水箱，3为一级换热系统，4为二级换热系统，5为换热器，6为热泵机组，7为保温机组，8为铸铁排水总管，9为毛发过滤器，10为砂滤缸，11为电磁阀，12为温度触点，13为自来水水箱，14为自来水给水管，15为生活用水管，16为清洗水箱，17为自清洗接头，18为电加热装置，19为电加热器。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-2所示，一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，包括废水池1、保温水箱2和连接在废水池1与保温水箱2之间的换热装置，废水池1中排出的热废水与保温水箱2的清水在换热装置中实现高效的热交换，通过换热装置的热废水温度降低，通过换热装置的清水温度升高。
其中，换热装置包括一级换热系统3和二级换热系统4，一级换热系统3由一个或多个换热器5组成，多个换热器5依次串联，换热器5内分为废水通道和清水通道，废水池1内的热废水通过泵组将温度高的热废水输送至换热器5内的废水通道内，自来水管内排出的水通过泵组将温度低的清水输送至换热器5内的清水通道内，热废水与清水在换热器5内实现一次换热，热废水的温度降低，清水的温度升高，多个换热器5可增大总体的换热面积，具体换热器5的数量根据浴场的大小和实际需要而定。
二级换热系统4内设置有多个热泵机组6，多个热泵机组6根据实际需要可进行并联或串联，具体的选择方式可根据整体结构和换热需要所定，通过一级换热系统3的热废水和清水在热泵机组6内实现二次换热，提高热废水热量的利用率。二级换热系统4内还设有保温机组7，当清水经过一次换热系统和热泵机组6的换热后，清水温度没有达到所需温度，即启动保温机组7，保温机组7对保温水箱2内的清水进行加热，由于保温水箱2内的水进入保温机组7前的温度就较高，一般与额定温度相差不多，因此保温机组7的换热效率必然低于热泵机组6，通常情况下，保温机组7的数量较少，这样可以减少换热效率低的机组使用，降低能源的浪费，如果保温水箱2体积较大，可通过增大保温机组7的功率和增加保温机组7的数量来解决。
其中，供水系统包括自来水水箱13和自来水给水管14，自来水给水管14上设置两个出水口，一个出水口与生活用水管15相连通，满足生活用水，另一个出水口通过电动蝶阀与自来水水箱13的入水口相连，通过电动蝶阀控制自来水水箱13进水管道的通闭，自来水水箱13内设置有液位计，通过液位计与电动蝶阀实现自来水水箱13的自动控制。自来水水箱13的出水口通过管道与换热器5的清水入口相连，所述自来水水箱13与换热器5之间连有泵组和电磁阀，泵组将自来水水箱13内的自来水输送至换热器5内，电磁阀实现自来水水箱13出水管的自动控制。
其中，自清洗系统包括清洗水箱16，铸铁排水总管8上、废水池1的废水出口与保温机组7的废水入口之间相连的管道上、废水池1的废水出口与位于首端的换热器5的废水入口相连的管道上和生活用水管15均设置有自清洗接17头，定期对铸铁排水总管8、保温机组7的废水进水管、一级换热系统3的废水进水管和生活用水管15进行清洗，将清洗水箱16的出水口通过快速接头与自清洗接头17相连，通过对清洗水箱16加压或通过大功率泵反向冲洗这些管道，将管道中的沉积物和粘附物进行清洗，保证管道的通畅，减小废水在管道中流动所受到的阻力，非常实用，一般的清理周期为一年左右，效果良好。
其中，辅助加热系统为电加热装置18，电加热装置18由多个电加热器19组成，电加热器19的数量根据实际需要而定，保温水箱2的清水出口通过管道与电加热装置18的进水口相连，电加热装置18的出水口通过管道与保温水箱2的辅助进水口之间通过泵组相连，泵组提供水在管道中流动的动力，保温水箱2的辅助进水口上设置有温度触点12。电加热装置18为系统提供了辅助加热的功能，当系统长时间停用或者遇到其他突发情况，导致废水池中没有热废水来进行循环加热，辅助加热系统即可提供初始加热保温水箱2里的水的功能，保证整个系统的稳定运行。当系统正常运作起来，无需电加热时，即关闭电加热装置18，节约电能。
其中，根据实际需要，作为优选地，换热器5可为板式换热器、浮头式换热器、固定管板式换热器和U型管板换热器中的一种或几种的结合。
其中，废水池1的废水出口与第一换热系统之间通过管道连接有毛发过滤器9和砂滤缸10，毛发过滤器9置于废水池1的废水出口与砂滤缸10之间，热废水在进入砂滤缸10之前通过毛发过滤器9过滤，将热废水中的毛发过滤掉，毛发会堵塞管道和连接在管道上的控制元件。而且，在后期的清理时，毛发比通常的淤泥和粘附物都难清理，安装了毛发过滤器9后，只要定期清理毛发过滤器9就好，管道和控制元件的清理周期可延长至一年左右，而且，管道在清理周期内也不会堵塞，非常实用。
其中，热泵机组6内的结构与保温机组7内的结构相同。热泵机组6的结构为：包括压缩机、冷凝器和蒸发器，蒸发器、冷凝器与蒸发器构成一个封闭的循环换热系统，热废水与蒸发器中的液态制冷剂进行热交换后，制冷剂通过压缩机压缩后进入到冷凝器中，在冷凝器中与清水进行热交换，热废水的温度进一步降低并通过铸铁排水总管8排出，清水的温度进一步升高并通过泵组泵送至保温水箱2内。在需要时，启动保温机组7，保温机组7的工作原理与热泵机组6的工作原理相同，在此不再赘述。
其中，保温机组7的废水入口处通过管道连有电磁阀11，通过电磁阀11控制进入保温机组7的热废水通道，保温机组7不是长期开启，而是在保温水箱2内的温度达不到要求时才开启，因此，通过电磁阀11控制，即能节约能源，又能够实现自动控制。
其中，保温水箱2的清水入口与清水出口上均设置有温度触点12，通过温度触点12检测清水的出水温度和入水温度，出水温度与入水温度均可反馈至控制系统，既方便数据检测，又能够实现自动控制，减少人工操作，操作简单实用。
本实用新型结构简单，结构紧凑，通过一级换热系统3和二级换热系统4相结合，对热废水的利用效率高，清水升温快，保温水箱2的体积小。而且，本实用新型整体为自动控制，人为操作少，非常实用，相对于传统的废热利用系统，可将效率提高2~3倍。在系统中加入自清理系统，可实现自动化清理，省时省力，定期利用反冲洗原理对管道中的沉积物和粘附物进行清洗，保证管道的通畅，减小废水在管道中流动所受到的阻力，非常实用，一般的清理周期为一年左右，清理效果良好。
上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，其特征在于，包括废水池（1）、保温水箱（2）、自清洗系统、辅助加热系统和连接在废水池（1）与保温水箱（2）之间的换热装置，所述换热装置包括一级换热系统（3）和二级换热系统（4），所述一级换热系统（3）由多个换热器（5）组成，所述多个换热器（5）依次串联，所述二级换热系统（4）包括多个热泵机组（6）和保温机组（7），所述废水池（1）的废水出口通过管道与位于首端的换热器（5）的废水入口相连，位于末端的换热器（5）废水出口通过管道与多个热泵机组（6）的废水入口相连，多个热泵机组（6）的废水出口通过管道与铸铁排水总管（8）相连，所述废水池（1）的废水出口还与保温机组（7）的废水入口通过管道相连通，所述保温机组（7）的废水出口通过管道与铸铁排水总管（8）相连，供水系统的清水出口通过管道与位于首端的换热器（5）的清水入口相连，位于末端的换热器（5）的清水出口通过管道与多个热泵机组（6）的清水入口相连，所述多个热泵机组（6）的清水出口与保温水箱（2）的清水入口相连，所述保温水箱（2）的清水出口与保温机组（7）的清水入口相连，所述保温机组（7）的清水出口也与保温水箱（2）的清水入口相连，所述保温水箱（2）的热水出口与淋浴水箱的入水口相连；
所述供水系统包括自来水水箱（13）和自来水给水管（14），所述自来水给水管（14）上设置两个出水口，一个出水口与生活用水管（15）相连通，另一个出水口通过电动蝶阀与自来水水箱（13）的入水口相连，自来水水箱（13）的出水口通过管道与位于首端的换热器（5）清水入口相连，所述自来水水箱（13）与换热器（5）之间连有泵组和电磁阀；
所述自清洗系统包括清洗水箱（16），所述铸铁排水总管（8）上、废水池（1）的废水出口与保温机组（7）的废水入口之间相连的管道上、废水池（1）的废水出口与位于首端的换热器（5）的废水入口相连的管道上和生活用水管（14）上均设置有自清洗接头（17），所述清洗水箱（16）通过管道与所有自清洗接头（17）相连；
所述辅助加热系统为电加热装置（18），所述电加热装置（18）由多个电加热器（19）组成，所述保温水箱（2）的清水出口通过管道与电加热装置（18）的进水口相连，电加热装置（18）的出水口通过管道与保温水箱（2）的辅助进水口之间通过泵组相连，所述保温水箱（2）的辅助进水口上设置有温度触点（12）。
2.根据权利要求1所述的一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，其特征在于，所述换热器（5）为板式换热器，或为浮头式换热器，或为固定管板式换热器，或为U型管板换热器。
3.根据权利要求1所述的一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，其特征在于，所述废水池（1）的废水出口与第一换热系统之间通过管道连接有毛发过滤器（9）和砂滤缸（10），所述毛发过滤器（9）置于废水池（1）的废水出口与砂滤缸（10）之间。
4.根据权利要求1所述的一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，其特征在于，所述热泵机组（6）与保温机组（7）的结构相同，所述热泵机组（6）的结构为：包括压缩机、冷凝器和蒸发器，所述蒸发器、冷凝器与蒸发器构成一个封闭的循环换热系统，第一换热系统的废水出口与蒸发器的废水入口相连，蒸发器的废水出口与铸铁排水总管（8）相连，清水与冷凝器换热后与保温水箱（2）的清水入口相连。
5.根据权利要求1所述的一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，其特征在于，所述保温机组（7）的废水入口处通过管道连有电磁阀（11）。
6.根据权利要求1所述的一种带辅助加热设备的澡堂废水再利用系统，其特征在于，所述保温水箱（2）的清水入口与清水出口上均设置有温度触点（12）。
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| CN112377979A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-19 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种空气源热泵机组 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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