CN213578902U - 一种水产养殖废水余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水产养殖废水余热回收系统，其解决了现有水产养殖用水加热方案污染环境，浪费能源的技术问题，其设有废水池，废水池的废水出水口与废水过滤器的进口相连通，废水过滤器的出口与废水换热器的废水进水口相连通，废水换热器的废水出水口与水源热泵的蒸发器的进口相连通；新水池的第一出口与废水换热器的新水进水口相连通，废水换热器的新水出水口与水源热泵的冷凝器的进口相连通，冷凝器的出口与新水池的第一进口相连通；新水池的第二出口与空气源热泵的进口相连通，空气源热泵的出口与新水池的第二进口相连通，可广泛应用于水产养殖技术领域。

Description

一种水产养殖废水余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及水产养殖技术领域，特别涉及一种水产养殖废水余热回收系统。

背景技术

目前，国内较大型的专业水产养殖主要采用传统的燃煤、燃气锅炉的加热升温方案，把养殖水温度加热保持在18-25℃，以满足水产养殖需要。该方案主要存在以下几方面问题：

(1)采用燃煤锅炉造价和运行费用虽然较低，但引起严重的大气污染，不符合国家节能减排的基本国策，不符合循环经济的政策，属于国家限制取缔的能源方式；

(2)采用燃气锅炉存在气源问题，一般养殖场位置较偏，天然气管网无法配套，还存在安全问题；

(3)煤炭和天然气属于不可再生资源，该资源的短缺是目前世界上面临的主要问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种节能环保的水产养殖废水余热回收系统。

为此，本实用新型提供一种水产养殖废水余热回收系统，其设有废水池、废水过滤器、废水换热器、水源热泵、新水池、空气源热泵；废水池的废水出水口通过第一管路与废水过滤器的进口相连通，第一管路上安装设有第一水泵，废水过滤器的出口通过第二管路与废水换热器的废水进水口相连通，废水换热器的废水出水口通过第三管路与水源热泵的蒸发器的进口相连通；

新水池的第一出口通过第四管路与废水换热器的新水进水口相连通，第四管路上安装设有第二水泵，废水换热器的新水出水口通过第五管路与水源热泵的冷凝器的进口相连通，冷凝器的出口通过第六管路与新水池的第一进口相连通；

新水池的第二出口通过第七管路与空气源热泵的进口相连通，第七管路上安装设有第三水泵，空气源热泵的出口通过第八管路与新水池的第二进口相连通。

优选的，本实用新型还设有除砂过滤器，新水池的第三进口与第九管路相连通；第九管路上安装设有除砂过滤器。

优选的，本实用新型还设有养殖池，新水池的第三出口通过第十管路与养殖池相连通。

优选的，养殖池通过第十一管路与废水池相连通。

优选的，水源热泵的蒸发器的出口与第十二管路相连通。

优选的，第二水泵和第三水泵均为循环泵。

优选的，废水池为上部敞口的池体，其设有并排依次设置相互隔离的第一废水池、第二废水池和第三废水池；第一废水池与第二废水池之间设置第一隔板，第二废水池与第三废水池之间设置第二隔板，第一隔板的高度低于废水池的池壁的高度，第二隔板的高度低于第一隔板的高度；第一废水池的废水进水口和第一排污口分别连通设置在第一废水池的底部；第二废水池的第二排污口连通设置在第二废水池的底部；第三废水池的废水出水口连通设置在第三废水池的底部。

优选的，第一隔板的顶端朝向第一废水池呈倾斜设置，第三废水池的底部为一斜坡，第三废水池的废水出水口设置在斜坡的最底端。

优选的，废水池的外壁包裹设有保温层。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种水产养殖废水余热回收系统，采用三级换热方案，其中第一级是养殖废水和养殖新水通过废水换热器初次换热，第二级是养殖废水和养殖新水通过水源热泵再次换热，第三级是新水池内的养殖新水通过空气源热泵第三次换热。养殖新水先后通过废水换热器吸热预热、水源热泵吸热提温、空气源热泵吸热补温，达到水产养殖的养殖水水温要求。本实用新型是替代传统燃煤、燃气锅炉的最佳方案，具有重要的节能、环保及经济价值，经济效益和社会效益非常显著，符合目前我国能源、环保的基本政策和国民经济可持续发展要求。

附图说明

图1是本实用新型的工作流程的结构示意图；

图2是图1所示的废水池的结构示意图。

图中标记：1.废水池，2.废水过滤器，3.废水换热器，4.水源热泵，5.新水池，6.空气源热泵，7.除砂过滤器，8.养殖池，11.第一废水池，12.第二废水池，13.第三废水池，14.第一废水池的废水进水口，15.第一排污口，16.第二排污口，17.第三废水池的废水出水口，18.保温层，21.第一水泵，22.第二水泵，23.第三水泵，31.第一隔板，32.第二隔板，41.蒸发器，42.冷凝器，43.压缩机，44.膨胀阀，101.第一管路，102.第二管路，103.第三管路，104.第四管路，105.第五管路，106.第六管路，107.第七管路，108.第八管路，109.第九管路，110.第十管路，111.第十一管路，112.第十二管路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

由图1所示，本实用新型提供一种水产养殖废水余热回收系统，其设有废水池1、废水过滤器2、废水换热器3、水源热泵4、新水池5、空气源热泵6。废水池1的废水出水口通过第一管路101与废水过滤器2的进口相连通，第一管路101上安装设有第一水泵21，废水过滤器2的出口通过第二管路102与废水换热器3的废水进水口相连通，废水换热器3的废水出水口通过第三管路103与水源热泵4的蒸发器41的进口相连通。在第一水泵21的工作下，储存在废水池1内的养殖废水通过第一管路101流入废水过滤器2，在废水过滤器2内过滤后，通过第二管路102进入废水换热器3，在废水换热器3内完成初次放热降温后，通过第三管路103进入水源热泵4的蒸发器41完成再次放热降温，最后从蒸发器41流出。

新水池5的第一出口通过第四管路104与废水换热器3的新水进水口相连通，第四管路104上安装设有第二水泵22，废水换热器3的新水出水口通过第五管路105与水源热泵4的冷凝器42的进口相连通，冷凝器42的出口通过第六管路106与新水池5的第一进口相连通。待升温的养殖新水温度通常0-5℃。在第二水泵22的工作下，储存在新水池5内的养殖新水通过第四管路104进入废水换热器3，在废水换热器3内完成初次吸热升温后，通过第五管路105进入水源热泵4的冷凝器42完成再次吸热升温，最后通过第六管路106重新流入新水池5中，该过程循环往复。

新水池5的第二出口通过第七管路107与空气源热泵6的进口相连通，第七管路107上安装设有第三水泵23，空气源热泵6的出口通过第八管路108与新水池5的第二进口相连通。在新水池5内，完成上述两次吸热升温的养殖新水的温度还满足不了水产养殖需求，此时，新水池5内的养殖新水通过空气源热泵6进行第三次吸热升温，最终达到水产养殖需求。

作为优选的实施例，本实用新型还设有除砂过滤器7，新水池5的第三进口与第九管路109相连通，第九管路109上安装设有除砂过滤器7，除砂过滤器7将进入新水池5的养殖新水进行过滤净化预处理，从而保证新水池5内养殖新水的纯净度满足水产养殖需求。

作为优选的实施例，本实用新型还设有养殖池8，新水池5的第三出口通过第十管路110与养殖池8相连通。将储存在新水池5内通过吸热升温达到养殖需求的养殖新水，通过第十管路110流入养殖池8内，用于养殖池8内水产养殖。

作为进一步优选的实施例，养殖池8通过第十一管路111与废水池1相连通，养殖池8内养殖新水使用完后变成养殖废水，通过第十一管路111将养殖废水流入废水池1内储存。

作为优选的实施例，水源热泵4的蒸发器41的出口与第十二管路112相连通，通过第十二管路112将流出蒸发器41的出口的养殖废水排出。

作为优选的实施例，第二水泵22和第三水泵23均为循环泵，循环泵具有扬程小低，只是用来克服循环系统的压力降的优点。

作为优选的实施例，由图2所示，废水池1为上部敞口的池体，其设有并排依次设置相互隔离的第一废水池11、第二废水池12和第三废水池13。第一废水池11与第二废水池12之间设置第一隔板31，第二废水池12与第三废水池13之间设置第二隔板32，第一隔板31的高度低于废水池1的池壁的高度，第二隔板32的高度低于第一隔板31的高度。第一废水池11的废水进水口14和第一排污口15分别连通设置在第一废水池11的底部。第二废水池12的第二排污口16连通设置在第二废水池12的底部；第三废水池13的废水出水口17连通设置在第三废水池13的底部。养殖废水从第一废水池11的废水进水口14进入第一废水池11内，充满第一废水池11后，翻过第一隔板31进入第二废水池12，充满第二废水池12后，再翻过第二隔板32进入第三废水池13。

上述第一废水池11、第二废水池12、第三废水池13的作用是不同的，其中第一废水池11起到汇集流入养殖废水的作用，由于其底部设有第一废水池11的废水进水口14，向上涌出的水流有效减少了养殖废水中固体颗粒物的沉积，第一排污口15用于打扫第一废水池11时污水的流出通道。第二废水池12起到初步净化养殖废水的作用，第二废水池12内的养殖废水中的固体颗粒物在重力作用下沉积在底部，可定期通过打开第二排污口16排出沉积底部的固体颗粒物。第三废水池13起到储存养殖废水的作用。

作为进一步优选的实施例，由图2所示，第一隔板31的顶端朝向第一废水池11呈倾斜设置，有两方面的作用，一方面是使养殖废水在第一废水池11内的腔体内从下向上横截面流动面积逐渐减小，在向上流动过程中速度逐渐增大，从而进一步减少养殖废水中固体颗粒物的沉积；另一方面是第一废水池11内的养殖废水翻过第一隔板31后，沿着第一隔板31倾斜向下的斜坡缓慢流入第二废水池12内，避免水流干扰第二废水池12内固体颗粒物的沉降。第三废水池13的底部为一斜坡，第三废水池13的废水出水口17设置在斜坡的最底端，一方面，有利于养殖废水从废水出水口17顺利排出进入废水过滤器2；另一方面，养殖废水在排出过程中，水流带动沉积在斜坡上的固体颗粒物沿着斜坡向坡底移动，最终从废水出水口17排出；第三，在清洁打扫第三废水池13的底部时，底部斜坡设置便于污水从废水出水口17流出，提高工作效率。

作为优选的实施例，由图2所示，废水池1的外壁包裹设有保温层18，保温层18的材料通常为岩棉，用于保温，减少废水池1内的养殖废水的散热损失。

本实用新型水源热泵4属于现有装置，其设有蒸发器41、冷凝器42、压缩机43和膨胀阀44，在蒸发器41中，制冷剂吸收养殖废水携带的部分余热后，由液态汽化为与液态同温同压的气态；气态的制冷剂经过压缩机43压缩后，温度与压力进一步升高，经过压缩的气态制冷剂进入冷凝器42对养殖新水进行热交换，提升养殖新水的温度。水源热泵4把养殖废水所储藏的热能资源作为热源，从养殖废水中吸收热量，利用吸收到的热量对养殖新水进行加热。

本实用新型提供一种水产养殖废水余热回收系统，采用三级换热方案：第一级是养殖废水和养殖新水通过废水换热器3初次换热，第二级是初次换热后的养殖废水和养殖新水通过水源热泵4内再次换热，第三级是再次换热后的养殖新水流回新水池5内，通过空气源热泵6第三次换热。养殖新水先后通过废水换热器3吸热预热、水源热泵4吸热提温、空气源热泵6吸热补温，最终达到水产养殖的养殖水水温要求。

本实用新型通过多级换热方式，充分提取利用养殖废水余热，达到水产养殖控温目的。按照理论和实践经验，当工厂化循环水养殖废水排放量达到20％以上，养殖废水余热回收具有非常高回收价值。从环保节能方面来看，本实用新型可完全避免燃煤锅炉燃烧所产生的CO₂、SO₂、NO_x及烟尘等各污染物，不需要额外铺设天然气管路，不需浪费煤炭、天然气这些不可再生资源，是替代传统燃煤、燃气锅炉的最佳方案，具有重要的节能、环保及经济价值，经济效益和社会效益非常显著，符合目前我国能源、环保的基本政策和国民经济可持续发展要求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、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。需要说明的是，在上述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”等并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

Claims (9)

1.一种水产养殖废水余热回收系统，其设有废水池(1)，其特征在于，其还设有废水过滤器(2)、废水换热器(3)、水源热泵(4)、新水池(5)、空气源热泵(6)；所述废水池(1)的废水出水口通过第一管路(101)与所述废水过滤器(2)的进口相连通，所述第一管路(101)上安装设有第一水泵(21)，所述废水过滤器(2)的出口通过第二管路(102)与所述废水换热器(3)的废水进水口相连通，所述废水换热器(3)的废水出水口通过第三管路(103)与所述水源热泵(4)的蒸发器(41)的进口相连通；

所述新水池(5)的第一出口通过第四管路(104)与所述废水换热器(3)的新水进水口相连通，所述第四管路(104)上安装设有第二水泵(22)，所述废水换热器(3)的新水出水口通过第五管路(105)与所述水源热泵(4)的冷凝器(42)的进口相连通，所述冷凝器(42)的出口通过第六管路(106)与所述新水池(5)的第一进口相连通；

所述新水池(5)的第二出口通过第七管路(107)与所述空气源热泵(6)的进口相连通，所述第七管路(107)上安装设有第三水泵(23)，所述空气源热泵(6)的出口通过第八管路(108)与所述新水池(5)的第二进口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，其还设有除砂过滤器(7)，所述新水池(5)的第三进口与第九管路(109)相连通；所述第九管路(109)上安装设有所述除砂过滤器(7)。

3.根据权利要求1所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，其还设有养殖池(8)，所述新水池(5)的第三出口通过第十管路(110)与所述养殖池(8)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，所述养殖池(8)通过第十一管路(111)与所述废水池(1)相连通。

5.根据权利要求1所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，所述水源热泵(4)的蒸发器(41)的出口与第十二管路(112)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，所述第二水泵(22)和所述第三水泵(23)均为循环泵。

7.根据权利要求1所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，所述废水池(1)为上部敞口的池体，其设有并排依次设置相互隔离的第一废水池(11)、第二废水池(12)和第三废水池(13)；所述第一废水池(11)与所述第二废水池(12)之间设置第一隔板(31)，所述第二废水池(12)与所述第三废水池(13)之间设置第二隔板(32)，所述第一隔板(31)的高度低于所述废水池(1)的池壁的高度，所述第二隔板(32)的高度低于所述第一隔板(31)的高度；所述第一废水池(11)的废水进水口(14)和第一排污口(15)分别连通设置在所述第一废水池(11)的底部；所述第二废水池(12)的第二排污口(16)连通设置在所述第二废水池(12)的底部；所述第三废水池(13)的废水出水口(17)连通设置在所述第三废水池(13)的底部。

8.根据权利要求7所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，所述第一隔板(31)的顶端朝向所述第一废水池(11)呈倾斜设置，所述第三废水池(13)的底部为一斜坡，所述第三废水池(13)的废水出水口(17)设置在所述斜坡的最底端。

9.根据权利要求7所述的一种水产养殖废水余热回收系统，其特征在于，所述废水池(1)的外壁包裹设有保温层(18)。

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