CN210014583U - 一种污水源热泵源侧的撬装块及污水源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于能源利用技术领域，具体公开了一种污水源热泵源侧的撬装块和污水源热泵系统。其中，撬装块具有污水接入口、污水接出口、热泵源侧中水接入口及热泵源侧中水接出口，还包括基架以及设置在基架上的防阻机、污水泵、换热器及循环泵，污水接入口和污水接出口之间通过管路依次连接有防阻机的进水通道、污水泵、换热器的第一换热通道及防阻机的出水通道，热泵源侧中水接入口和热泵源侧中水接出口依次通过管路连接有换热器的第二换热通道及循环泵，管路均连接在基架上。污水源热泵系统包括上述的的撬装块及热泵机组。本实用新型提供的撬装块和污水源热泵系统，能够提高污水源热泵系统的结构紧凑性，减小污水源热泵系统的占地空间，方便污水源热泵系统的施工组装。

Description

一种污水源热泵源侧的撬装块及污水源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种污水源热泵源侧的撬装块及污水源热泵系统。

背景技术

近年来随着经济的发展，人民生活质量不断提高，城市污水排放量逐年增加，生活中所消耗的能源中有将近一半的能量通过各种途径被排放到城市污水中。而污水源热泵系统即是利用污水，通过热泵将污水中的低品位能量提取出来并转化为高品位能量对建筑物供冷或供热。由于污水温度相对稳定，使其比传统空调系统运行效率高，比空气源热泵供热系统更稳定，节能和节省运行费用效果显著。

采用污水源热泵代替传统的燃煤、燃气锅炉的供热系统逐渐增多，不仅节约能源，而且减少了环境污染。但由于污水成分复杂，有大量大尺度悬浮物，容易滋生污垢，直流开式系统容易被有氧腐蚀，故一般采用间接式污水源热泵系统。即在污水源热泵源侧增加污水防阻机、二级污水泵、壳管式污水换热器、中水循环泵等多个设备及配套的仪表阀门、管道管件等，对污水源进行处理和热量提取后进行换热使用，由此导致污水源热泵源侧设备较多，占地面积增大，同时也给施工作业带来多种困难及影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水源热泵源侧的撬装块，以减小污水源热泵系统中污水源热泵源侧设备的占地面积，提高污水源热泵源侧的结构紧凑性，简化污水源侧热泵源侧的施工和安装。

本实用新型的另一目的在于提供一种污水源热泵系统，减小污水源热泵系统的占地面积，降低污水源热泵系统的成本，提高污水源热泵系统的组装及拆卸便利性。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种污水源热泵源侧的撬装块，所述撬装块具有污水接入口、污水接出口、热泵源侧中水接入口及热泵源侧中水接出口，所述撬装块还包括基架以及设置在所述基架上的防阻机、污水泵、换热器及循环泵，所述污水接入口和所述污水接出口之间通过管路依次连接有所述防阻机的进水通道、所述污水泵、所述换热器的第一换热通道及所述防阻机的出水通道，所述热泵源侧中水接入口和所述热泵源侧中水接出口依次通过管路连接有所述换热器的第二换热通道及所述循环泵，所述管路均连接在所述基架上。

进一步地，所述进水通道和所述换热器之间的连接管路上、所述换热器和所述出水通道之间的连接管路上，和/或，所述换热器与所述循环泵入口端之间的连接管路上连通有排水管路，所述排水管路的末端形成所述撬装块的排水接口，所述排水管路上设置有排水阀。

进一步地，所述进水通道的出口端、所述第一换热介质的入口端和出口端、所述第二换热介质的入口端和出口端及所述出水通道的入口端均设置有控制阀。

进一步地，所述防阻机与所述污水泵的连通管路上，和/或所述换热器与所述循环泵的连通管路上设置有过滤器。

进一步地，所述撬装块还包括与所述过滤器并联的压差变送器。

进一步地，所述进水通道的出口端设置有第一温度计，所述第二换热通道的出口端均设置有第二温度计。

进一步地，所述循环泵与所述热泵源侧中水接出口之间，和/或所述换热器与所述污水泵之间均设置有止回阀。

进一步地，所述循环泵与所述热泵源侧中水接出口之间的管路上设置有压力变送器。

进一步地，所述进水通道和所述污水泵之间、所述换热器和所污水泵之间、所述换热器与所述出水通道之间、所述污水接入口与所述防阻机之间和/或所述污水接出口与所述防阻机之间设置有压力表。

一种污水源热泵系统，包括如上所述的污水源热泵源侧的撬装块，所述热泵源侧中水接入口与热泵机组的出口连通，所述热泵源侧中水接出口与热泵机组的入口连通，所述污水接入口及所述污水接出口均与污水源连通。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的污水源热泵源侧的撬装块，通过将防阻机、污水泵、换热器和循环泵通过管路集合安装至基架上，并在撬装块上形成用于接入接出污水源的污水接入口和污水接出口以及用于接入热泵机组的热泵源侧中水接入口和热泵源侧中水接出口，能够使污水源热泵源侧设备在撬装块上密集布置，结构紧凑，大大减少占地面积；且由于污水源热泵源侧设备均在工厂被安装至撬装块中，现场安装只需将撬装块安装到基地，并进行出入口管路连接以及部分电器仪表的接线工作即可，减少了现场施工的工作量及安装时间，同时也避免了零散安装时施工场地杂、乱、脏等问题，提高施工效率、准确性和安全性；再者，将污水源热泵源侧设备撬装后，撬装块的拆迁或转移更为方便快捷。

本实用新型提供的污水源热泵系统，通过采用上述的撬装块，提高污水源热泵系统的结构紧凑性，减小污水源热泵系统的占地空间，提高污水源热泵系统的施工效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的污水源热泵源侧的撬装块的结构示意图。

图中标记如下：

100-防阻机；200-污水泵；300-换热器；400-循环泵；500-基架；

11-污水接入口；12-污水接出口；13-热泵源侧中水接入口；14-热泵源侧中水接出口；15-排水接口；

21-第一控制阀；22-第二控制阀；23-第三控制阀；24-第四控制阀；25-第五控制阀；26-第六控制阀；

31-第一温度计；32-第二温度计；33-第三温度计；34-第四温度计；

41-第一过滤器；42-第二过滤器；

51-第一压差变送器；52-第二压差变送器；

61-第一排水管路；62-第二排水管路；63-第三排水管路；64-第一排水阀；65-第二排水阀；66-第三排水阀；

7-压力表；81-第一开关阀；82-第二开关阀；9-压力变送器；10-止回阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1为本实用新型实施例提供的污水源热泵源侧的撬装块的结构示意图，如图1所示，本实施例提供了一种污水源热泵源侧的撬装块，其应用于污水源热泵系统中，用于对提取污水源中的低品质热能和与热泵机组进行换热的污水源热泵源侧设备进行模块化设置，以提高污水源热泵源侧设备的结构紧凑型。

具体地，如图1所示，撬装块包括基架500和设置在基架500上的防阻机100、污水泵200、换热器300及循环泵400，且撬装块具有污水接入口11、污水接出口12、热泵源侧中水接入口13及热泵源侧中水接出口14。污水接入口11用于将污水引入撬装块中，以对污水源中的热能进行换热利用；污水接出口12用于将换热后的污水引出至污水源中，避免污水污染；热泵源侧中水接入口13用于连接污水源热泵系统的热泵机组的热泵出口，以将换热介质引入撬装块中与污水源中进行热交换，吸收污水源中的热量；热泵源侧中水接出口14用于与热泵机组的热泵入口连接，以将吸收污水源热量的换热介质引出至热泵机组中，用于对用户侧进行供暖。

进一步地，污水接入口11和污水接出口12之间依次通过管路连接有防阻机100的进水通道、污水泵200、换热器300的第一换热通道及防阻机100的出水通道，热泵源侧中水接入口13和热泵源侧中水接出口14之间依次通过管路连接有换热器300的第二换热通道和循环泵400。

本实施例提供的撬装块，通过将防阻机100、污水泵200、换热器300和循环泵400通过管路集合安装至基架500上，并在撬装块上形成用于接入接出污水源的污水接入口11和污水接出口12以及用于接入热泵机组的热泵源侧中水接入口13和热泵源侧中水接出口14，能够使污水源热泵源侧设备在撬装块上密集布置，结构紧凑，大大减少占地面积；且由于污水源热泵源侧设备均在工厂被安装至撬装块中，现场安装只需将撬装块安装到基地，并进行出入口管路连接以及部分电器仪表的接线工作即可，减少了现场施工的工作量及安装时间，同时也避免了零散安装时施工场地杂、乱、脏等问题，提高施工效率、准确性和安全性；再者，将污水源热泵源侧设备撬装后，撬装块的拆迁或转移更为方便快捷。

当撬装块接入污水源热泵系统中时，具有一定温度的污水从污水接入口11进入防阻机100的进水通道，经防阻机100过滤后的净化水在污水泵200的泵送压力作用下进入换热器300的第一换热通道中，与第二换热通道中的换热介质进行换热，净化水被吸热降温后从第一换热通道的出口流出并进入防阻机100的出水通道，污水进入进水通道时过滤形成的污泥、杂质等在出水通道中的净化水的冲刷作用下回流到污水源中，防止防阻机100中的杂质堆积堵塞。热泵机组的换热介质从热泵源侧中水接入口13进入换热器300的第二换热通道中，与换热器300第一换热通道中的净化水进行热交换，吸收净化水的热量后升温并从第一换热通道流出，在循环泵400的泵送压力作用下，从热泵源侧中水接出口14进入热泵机组中，以对用户侧进行供暖供热。

即，污水接入口11和污水接出口12之间形成供污水流通换热的循环流通通道，热泵源侧中水接入口13和热泵源侧中水接出口14之间形成供热泵机组的换热介质流通的循环通道，污水源和热泵换热介质通过换热器300进行源源不断地热交换，实现对污水源低品质热能的提取并用于对用户侧进行供热供暖。

在本实施例中，防阻机100的设置主要对污水进行净化过滤，防止污水中的杂质进入下游管路中，降低污水的脏污性和腐蚀性。上述净化水是指相对污水进行了一定程度的净化的水，并非指得到完全净化的水。

在本实施例中，为方便后续描述，将污水接入口11和防阻机100的进水通道之间的管路称为第一源侧管路，将进水通道与污水泵200之间的管路称为第二源侧管路，将污水泵200与换热器300之间的管路称为第三源侧管路，将出水通道与换热器300之间的管路称为第四源侧管路，将出水通道与污水接出口之间的管路称为第五源侧管路。同时，将热泵源侧中水接入口13与换热器300之间的管路称为第一泵侧管路，将换热器300与循环泵400之间的管路称为第二泵侧管路，将循环泵400与热泵源侧中水接出口14之间的管路称为第三泵侧管路。

为控制污水源与撬装块之间的连通，第一源侧管路的入口端设置有第一开关阀81，用于控制污水源中污水进入第一源侧管路的通断；第五源侧管路的出口端设置有第二开关阀82，用于控制撬装块内污水流出的通断。在本实施例中，第一开关阀81和第二开关阀82均为闸阀。

为对进入撬装块的污水温度进行检测以及对换热后换热介质的温度进行检测，从而检测污水源热泵系统的热能利用率，本实施例中，在第二源侧管路上设置有第一温度计31，用于检测净化水的温度，在第二泵侧管路上设置有第二温度计32，用于检测吸热后的换热介质的温度。通过第二温度计32的检测温度，可以判断换热后的介质温度是否满足供热或供暖需求，从而通过调节通入撬装块的污水源的流量，对换热介质吸热后的温度进行调控。

在本实施例中，第一温度计31设置在第二源侧管路上，以对净化后的净化水温度进行检测，防止未被净化的污水影响检测精度。在其他实施例中，第一温度计31也可以设置在污水泵200与换热器300之间的第三源侧管路上，用于对流入换热器300的净化水温度进行检测。

在本实施例中，优选地，第四源侧管路上设置有第三温度计33，用于对流出换热器300的净化水的温度进行检测，从而计算换热器300对净化水的换热效率。进一步地，第五源侧管路上还设置有第四温度计34，用于对流出防阻机100的污水的温度进行仅一步检测。

在本实施例中，优选地，第二源侧管路上设置有第一过滤器41，以对流入污水泵200的净化水进行进一步过滤，防止管路内杂质或净化水内杂质流入到污水泵200中，对污水泵200造成堵塞。进一步地，第二泵侧管路上设置有第二过滤器42，用于对流入循环泵400内的换热介质进行过滤，防止循环泵400堵塞。

更为优选地，第二源侧管路上连接有第一压差变送器51，且第一压差变送器51与第一过滤器41并联，以对第一过滤器41的运行状态进行检测，防止第一过滤器41处滤渣过多造成第一过滤器41堵塞，通过第一压差变送器51的检测，可以提醒工作人员及时对第一过滤器41进行清理。进一步地，第二泵侧管路上连接有第二压差变送器52，第二压差变送器52与第二过滤器42并联，以对第二过滤器42的运行状态进行检测，保证第二过滤器42能够被及时清理。

在本实施例中，第一源侧管路、第二源侧管路、第三源侧管路、第四源侧管路及第五源侧管路上均设置有压力表7，用于检测各个源侧管路上的流体压力。且在本实施例中，第一源侧管路上的压力表7位于开关阀8的下游，第二源侧管路上的压力表7位于第一温度计31和第一过滤器41之间，第三源侧管路上的压力表7位于换热器300入口端，第四源侧管路上的压力表7位于第三温度计33的上游，第五源侧管路上的压力表7位于第四温度计34的上游。

在本实施例中，优选地，第三泵侧管路上设置有压力变送器9，用于对流出热泵源侧中水接出口14的流体压力进行检测，从而控制热泵机组工作。

在本实施例中，优选地，污水泵200和循环泵400的出口端均设置有止回阀10，防止第三源侧管路上的净化水倒流至污水泵200，或防止热泵机组中的换热介质倒流至循环泵400，保证污水泵200和循环泵400的运行性能。

在本实施例中，优选地，为对每个管路的通断进行控制，以方便管路之间的维修和更换，在本实施例中，第二源侧管路的前端设置有第一控制阀21，第三源侧管路的后端设置有第二控制阀22，第四源侧管路的前端设置有第三控制阀23，第一泵侧管路的后端设置有第四控制阀24，第二泵侧管路的前端设置有第五控制阀25，第三泵侧管路的后端设置有第六控制阀26。

进一步地，为方便撬装块内各个管路的修改和更换，在本实施例中，第二源侧管路上连通有第一排水管路61，第一排水管路61上设置有第一排水阀64；第四源侧管路于换热器300和第三控制阀23之间连通有第二排水管路62，第二排水管路62上设置有第二排水阀65；第二泵侧管路上连通有第三排水管路63，第三排水管路63上设置有第三排水阀66。撬装块上设置有排水接口15，第一排水管路61、第二排水管路62和第三排水管路63均与排水接口15连通。

通过同时控制第一控制阀21和第二控制阀22的关闭，使第一排水阀64开启，使第二源侧管路与第三源侧管路分别与防阻机100及换热器300隔断，并使第二源侧管路和第三源侧管路内的净化水从第一排水管路61上排出，从而可对第二源侧管路和第三源侧管路或管路上的设备进行维修和更换；通过控制第二控制阀22、第三控制阀23、第四控制阀24和第五控制阀25关闭，第二排水阀65打开，可以使换热器300与各个管路分隔，并使换热器300中的残留水从第二排水管中排出，从而对换热器300进行安装、检修或更换；通过控制第一开关阀81、第二开关阀82及第一控制阀21和第三控制阀23关闭，可以使防阻机100与其他设备隔离，从而对防阻机100进行检修或更换；通过控制第五控制阀25和第六控制阀26关闭，第三排水阀66打开，可以使第二泵侧管路和第三泵侧管路与其他管路隔离，并使第二泵侧管路和第三泵侧管路内残留换热介质从第三排水管路63流程，从而对第二泵侧管路或第三泵侧管路的管路或管路上设备进行维修或更换。

在本实施例中，优选地，各个控制阀均为蝶阀，各个排水阀均为球阀。

在本实施例中，防阻机100与各个管路之间以及换热器300与各个管路之间均通过软接头连接。

在本实施例中，污水泵200为二级污水泵，换热器300优选为板式换热器。

在本实施例中，各个设备、仪表等可以根据图1所示的方式，呈直线型排布。在其他实施例中，可以根据待安装的空间，更改各个设备、仪表在基架500上的布置方式，提高撬装块的灵活性。

在本实施例中，各个设备、仪表等均布置在同一平面上，此时基架500可以为板状结构。在其他实施例中，各个设备、仪表可以在空间上高度分层设置，以进一步提高结构紧凑性，此时，基架500可以为多层架式结构。

在本实施例中，优选将撬装块设置成封闭式结构，即将各个设备、仪表封闭在撬装块内部，撬装块外部均预留与污水源或热泵机组连接的污水接入口11、污水接出口12、热泵源侧中水接入口13、热泵源侧中水接出口14及排水接口15。

本实施例还提供了一种污水源热泵系统，包括上述的污水源热泵源侧的撬装块，还包括热泵机组，热泵机组的出口与撬装块的热泵源侧中水接入口13连通，热泵机组的入口与撬装块的热泵源侧中水接出口14连通。

本实施例中的污水源热泵系统可以用于对用户进行供热供暖，也可以应用于工厂的供热系统中，本实施例并不对污水源热泵系统的具体应用环境进行限制。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述撬装块具有污水接入口(11)、污水接出口(12)、热泵源侧中水接入口(13)及热泵源侧中水接出口(14)，所述撬装块还包括基架(500)以及设置在所述基架(500)上的防阻机(100)、污水泵(200)、换热器(300)及循环泵(400)，所述污水接入口(11)和所述污水接出口(12)之间通过管路依次连接有所述防阻机(100)的进水通道、所述污水泵(200)、所述换热器(300)的第一换热通道及所述防阻机(100)的出水通道，所述热泵源侧中水接入口(13)和所述热泵源侧中水接出口(14)依次通过管路连接有所述换热器(300)的第二换热通道及所述循环泵(400)，所述管路均连接在所述基架(500)上。

2.根据权利要求1所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述进水通道和所述换热器(300)之间的连接管路上、所述换热器(300)和所述出水通道之间的连接管路上，和/或，所述换热器(300)与所述循环泵(400)入口端之间的连接管路上连通有排水管路，所述排水管路的末端形成所述撬装块的排水接口(15)，所述排水管路上设置有排水阀。

3.根据权利要求2所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述进水通道的出口端、所述第一换热介质的入口端和出口端、所述第二换热介质的入口端和出口端及所述出水通道的入口端均设置有控制阀。

4.根据权利要求1所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述防阻机(100)与所述污水泵(200)的连通管路上，和/或所述换热器(300)与所述循环泵(400)的连通管路上设置有过滤器。

5.根据权利要求4所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述撬装块还包括与所述过滤器并联的压差变送器。

6.根据权利要求1所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述进水通道的出口端设置有第一温度计(31)，所述第二换热通道的出口端均设置有第二温度计(32)。

7.根据权利要求1所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述循环泵(400)与所述热泵源侧中水接出口(14)之间，和/或所述换热器(300)与所述污水泵(200)之间均设置有止回阀(10)。

8.根据权利要求1所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述循环泵(400)与所述热泵源侧中水接出口(14)之间的管路上设置有压力变送器(9)。

9.根据权利要求1所述的污水源热泵源侧的撬装块，其特征在于，所述进水通道和所述污水泵(200)之间、所述换热器(300)和所污水泵(200)之间、所述换热器(300)与所述出水通道之间、所述污水接入口(11)与所述防阻机(100)之间和/或所述污水接出口(12)与所述防阻机(100)之间设置有压力表(7)。

10.一种污水源热泵系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的污水源热泵源侧的撬装块，所述热泵源侧中水接入口(13)与热泵机组的出口连通，所述热泵源侧中水接出口(14)与热泵机组的入口连通，所述污水接入口(11)及所述污水接出口(12)均与污水源连通。

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