FI65325C

FI65325C - OVER ANCHORAGE FOR OIL TILLING VARIABLE AV VAERME UR AVOPPSVATTEN

Info

Publication number: FI65325C
Application number: FI820223A
Authority: FI
Inventors: Evert Flink; Kurt Joensson
Original assignee: Johnson Axel Eng Ab
Priority date: 1981-01-29
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1984-04-10
Also published as: NO150700B; DE3202804A1; NO150700C; DK38082A; JPS57182093A; SE424227B; FI65325B; NO820234L; FI820223L

Description

1 653251 65325

Menetelmä ja laite lämmön talteenottamiseksi jätevedestäMethod and apparatus for heat recovery from wastewater

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite lämmön talteenottamiseksi kiinteistön jätevedestä, 5 jolloin jäteveden lämpöä käytetään kiinteistöön tulevan tuoreveden lämmitykseen tai kiinteistön lämmitykseen.The present invention relates to a method and an apparatus for recovering heat from wastewater of a property, wherein the heat of the wastewater is used to heat fresh water entering the property or to heat the property.

On tunnettua ottaa talteen lämpöä jätevedestä antamalla jäteveden virrata suoraan lämmönvaihtimen läpi. Tällainen menetelmä ja laite esitetään ruotsalaisessa patentit) tihakemuksessa nro 7900722-5, jossa jätevettä ohjataan putken seinämiä pitkin pystysuoraan sovitetussa lämmönvaihti-messa. Tämäntyyppinen lämmönvaihdin vaatii suhteellisen suuren tilan pystysuunnassa, mutta siinä ei ole jätevesi-pumppua .It is known to recover heat from wastewater by allowing the wastewater to flow directly through a heat exchanger. Such a method and apparatus are disclosed in Swedish Patent Application No. 7900722-5, in which wastewater is directed along the walls of a pipe in a vertically arranged heat exchanger. This type of heat exchanger requires a relatively large space in the vertical direction, but does not have a wastewater pump.

15 Jos lämmönvaihdin asennusteknisistä syistä sen si jaan on sijoitettava pääasiassa vaakasuoraan, on olemassa lämmönvaihtimen tukkeutumisvaara. Lämmönvaihtimessa on tällöin oltava jätevesiputki, jolla on suuri halkaisija, ja virtausnopeuden on oltava suuri, mikä voidaan saada aikaan 20 jätevesipumpulla. Tällöin voi usein sattua, että pumppu-virta on suurempi kuin siihen virtaavan jäteveden virta, minkä vuoksi pumppu voi joutua toimimaan jaksoittain.15 If, for technical reasons, the heat exchanger has to be placed mainly horizontally instead, there is a risk of the heat exchanger clogging. The heat exchanger must then have a large-diameter sewage pipe and a high flow rate, which can be achieved with a sewage pump. In this case, it can often happen that the pump flow is greater than the flow of wastewater flowing into it, which may require the pump to run intermittently.

Jatkuva virtaus lämmönvaihtimen läpi on kuitenkin oleellinen etu, koska tällä tavoin voi tapahtua jatkuva 25 lämmönvaihto. Tämä voidaan saada aikaan sijoittamalla viemärijärjestelmään puskuritila, josta jätevesi voidaan pumpata lämmönvaihtimen läpi ja takaisin tähän tilaan. Puskuritila voidaan tällöin osaksi erottaa kylmäksi ja lämpimäksi osaksi jätevettä varten, jolloin jälkimmäinen osa on 30 olemassa lämmönvaihtimen läpi virrannutta vettä varten. Tämän puskuritilan tukkeutumisen estämiseksi on välttämätöntä asentaa toinen pumppu, joka tilan tason ohjaamana pumppaa ulos kylmän jäteveden lietteineen ja kiinteine hiukkasineen viemäriin.However, a continuous flow through the heat exchanger is an essential advantage, as in this way a continuous heat exchange can take place. This can be achieved by placing a buffer space in the drainage system from which wastewater can be pumped through the heat exchanger and back to this space. The buffer space can then be partly separated into a cold and a warm part for the wastewater, the latter part being present for the water flowing through the heat exchanger. To prevent clogging of this buffer space, it is necessary to install a second pump which, controlled by the level of the space, pumps out cold sewage with its sludge and solid particles into the sewer.

35 Toisen pumpun käyttö ja sen aiheuttama suuren pus kuritilan tarve on kokonaan poistettu esillä olevan keksinnön avulla. Keksinnön mukaisesti käytetään myös viemäri- 2 65325 johtoon liitettyä tilaa, jota seuraavassa kuitenkin nimitetään säiliöksi. Jätevesi johdetaan säiliöön viemäriin pois johdettavaksi ja säiliössä oleva jätevesi pumpataan piirin läpi lämmönvaihtoa varten tuoreveden tai lämraön-5 siirtoväliaineen kanssa. Keksinnön mukainen menetelmä on tällöin tunnettu siitä, että jätevesi lämmönvaihdon jälkeen saatetaan ohjatusti virtaamaan takaisin säiliöön ja/ tai viemäriin pois johdettavaksi. Silloin kun sisäänvirtaus on pienempi kuin pumppuvirtaus lämmönvaihtimen läpi, jäte-10 vesi palautuu säiliöön, mikä varmistaa mahdollisuuden, että jätevettä voidaan jatkuvasti ja suurena virtana pumpata lämmönvaihtimen läpi.The use of the second pump and the consequent need for a large buffer space have been completely eliminated by the present invention. According to the invention, a space connected to a sewer 2,65325 is also used, which, however, is hereinafter referred to as a tank. The effluent is discharged into a tank for drainage and the effluent in the tank is pumped through the circuit for heat exchange with fresh water or thermal-5 transfer medium. The method according to the invention is then characterized in that the waste water after the heat exchange is directed to return to the tank and / or the drain for discharge. When the inflow is less than the pump flow through the heat exchanger, the waste-10 water returns to the tank, ensuring the possibility that wastewater can be pumped continuously and in high flow through the heat exchanger.

Keksinnön mukainen menetelmä ja sen toteutukseen käytettävä laite tuovat mukanaan joukon etuja. Kaikki jä-15 tevesi tulee virtaamaan lämmönvaihtimen läpi ja suuri pumppuvirtaus saa aikaan sen, että liete ja kiinteät hiukkaset myös kulkevat lämmönvaihtimen läpi ennemmin tai myöhemmin viemäriin pois johdettaviksi. Jätevesisäiliö saa pienen tilavuuden. Yksi ainoa pumppu riittää tarkoitukseen, ja 20 tämä pumppu voi toimia jatkuvasti aiheuttaen jatkuvan lämmönsiirron lämmönvaihtimessa.The method according to the invention and the device used for its implementation bring a number of advantages. All the waste water will flow through the heat exchanger and the high pump flow will cause the sludge and solid particles to also pass through the heat exchanger sooner or later to be discharged to the sewer. The wastewater tank gets a small volume. A single pump is sufficient for this purpose, and 20 this pump can operate continuously, causing a continuous heat transfer in the heat exchanger.

Keksinnön muut tunnusmerkit ja edut käyvät ilmi seuraavista patenttivaatimuksista ja seuraavasta suoritus-esimerkkien selityksestä, jolloin oheisessa piirustuksessa 25 esitetään kaaviollisesti eräs keksinnön mukainen edullinen laite.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following claims and the following description of exemplary embodiments, in which a preferred device according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing.

Jätevesiputkistoon la, Ib sijoitetaan säiliö 2 viipymä- ja lämpötilaa tasoittavaksi tilaksi. Tämä säiliö voi olla upotettu maahan tai olla vapaasti seisova astia. Täs-30 tä säiliöstä jätevesi pumpataan lämmönvaihtimeen 3. Tähän tarkoitukseen käytettävä pumppu 4 voidaan sopivasti sijoittaa säiliöön ja sen on oltava sen tyyppinen, että se pystyy pumppaamaan kiinteitä aineita sisältävää jätevettä. Pumpun tehon on oltava niin suuri, että se pystyy kuljet-35 tamaan sisäänvirtaavan jäteveden todennäköisen enimmäis-virtauksen. Voimakas pumppuvirtaus on myös eduksi lämmön- 3 65325 vaihdossa. Tämä estää osaksi lämmönvaihtimen tukkeumat ja osaksi suurentaa lämmönsiirtoa siinä.The tank 2 is placed in the sewage pipeline 1a, Ib as a residence and temperature equalizing space. This container may be embedded in the ground or be a free-standing container. The effluent from this tank is pumped to the heat exchanger 3. The pump 4 used for this purpose can be suitably placed in the tank and must be of a type capable of pumping effluent containing solids. The capacity of the pump must be such as to be able to carry the maximum probable flow of incoming effluent. Strong pump flow is also an advantage in heat exchange. This partly prevents blockages in the heat exchanger and partly increases the heat transfer in it.

Lämmönvaihdin 3 voi olla sopivaa tavanomaista tyyppiä. Sen on edullisesti siirrettävä lämpöä suoraan kiin-5 teistöä varten tarkoitettuun tuoreveteen. Tuorevesi johdetaan tällöin kohdassa A lämmönvaihtimeen ja poistetaan kohdassa B. Jos olosuhteet näin vaativat, voidaan lämpö läm-mönvaihtimessa ensin siirtää sopivaan väliaineeseen, läm-mönsiirtoaineeseen, ja sen jälkeen tuoreveteen. Lämmönsiir-10 . to voi myös tapahtua kiinteistön lämmitysjärjestelmään.The heat exchanger 3 may be of a suitable conventional type. It should preferably transfer heat directly to the fresh water intended for the property. The fresh water is then passed to the heat exchanger at point A and removed at point B. If the conditions so require, the heat in the heat exchanger can first be transferred to a suitable medium, a heat transfer medium, and then to the fresh water. Heat exchanger-10. This can also happen to the property's heating system.

Lämmönvaihtimen jälkeen jätevesi johdetaan esitetyssä suoritusesimerkissä kolmitieventtiiliin 5, joka on kytketty siten, että jätevesi joko voidaan palauttaa säiliöön 2 tai johtaa pois viemäriin tai, jos niin katsotaan 15 sopivaksi, osaksi palauttaa säiliöön ja osaksi johtaa pois viemäriin. Tämä venttiilitoiminta voidaan tietysti myös saada aikaan kaksitieventtiileillä tai muulla samantapaisesti toimivalla laitteella. Tasoanturien 6, 7 avulla voidaan ylempi ja alempi ennalta määrätty taso säiliössä saat-20 taa ohjaamaan kolmitieventtiilin 5 asentoa. Tasoanturin 6 alemmalla tasolla on ventiilin asento aseteltava siten, että jätevesi palautetaan säiliöön 2. Säiliö ottaa tällöin vastaan sekä lämmönvaihtimen läpi virrannutta jätevettä että uutta sisään virtaavaa jätevettä. Säiliö täyttyy täl-25 löin suhteellisen nopeasti, ja tasoanturin 7 ylemmällä tasolla venttiilin asento asetellaan siten, että jätevesi johdetaan lämmönvaihtimesta edelleen pois viemäriin Ib.After the heat exchanger, in the embodiment shown, the waste water is led to a three-way valve 5 which is connected so that the waste water can either be returned to the tank 2 or discharged to the sewer or, if deemed appropriate, partly returned to the tank and partly discharged to the sewer. Of course, this valve operation can also be achieved by two-way valves or other similarly functioning device. By means of the level sensors 6, 7, the upper and lower predetermined level in the tank can be made to control the position of the three-way valve 5. At the lower level of the level sensor 6, the position of the valve must be set so that the waste water is returned to the tank 2. The tank then receives both the waste water flowing through the heat exchanger and the new inflowing waste water. The tank then fills relatively quickly, and in the upper level of the level sensor 7 the position of the valve is set so that the waste water is further discharged from the heat exchanger to the drain Ib.

Taso laskee tämän jälkeen säiliössä. Varmuuden vuoksi, esim. pumpun toiminnan pysähtymisen varalta, on sopivaa, 30 että säiliön 2 ja viemärin Ib välissä on viemäriyhteys 8. Tämän yhteyden tulee johtaa ulos säiliöstä yllä mainitun ylemmän tason yläpuoliselta tasolta.The level then drops in the tank. For safety reasons, e.g. in the event of a pump stoppage, it is suitable 30 that there is a drain connection 8 between the tank 2 and the drain Ib. This connection should lead out of the tank from a level above the above-mentioned upper level.

Joissakin tapauksissa voi olla sopivaa sovittaa suora yhteys tulokohdan la ja viemärin Ib välille, joka 35 yhteys kytketään lämpötila-anturin avulla hetkinä, jolloin sisään virtaavan viemäriveden lämpötila on huomattavasti alempi kuin jäteveden lämpötila säiliössä.In some cases, it may be suitable to provide a direct connection between the inlet 1a and the drain Ib, which connection is connected by means of a temperature sensor at times when the temperature of the inflowing sewage is considerably lower than the temperature of the waste water in the tank.

4 653254,65325

Tasoantureina voidaan käyttää uimureita, jotka mekaanisesti tai muulla tavoin vaikuttavat kolmitieventtiilin asentoon. Kuviossa on vaihtoehtona esitetty sähkötasoantu-rit 6, 7, jotka antavat impulsseja vahvistimen 9 kautta 5 kolmitieventtiilin ohjauslaitteeseen 10.Floats that mechanically or otherwise affect the position of the three-way valve can be used as level sensors. Alternatively, the figure shows electric level sensors 6, 7 which give pulses via the amplifier 9 to the three-way valve control device 10.

Yllä kuvattua auki/kiinni-säätöä voidaan täydentää tai korvata jatkuvalla tason säädöllä. Tällöin tasoanturi saa ohjata venttiilin asentoa, niin että säiliössä saadaan pääasiassa muuttumaton taso sen ansiosta, että jätevesi 10 osaksi johdetaan pois viemäriin.The open / close adjustment described above can be supplemented or replaced by continuous level adjustment. In this case, the level sensor is allowed to control the position of the valve, so that a substantially constant level is obtained in the tank due to the fact that the waste water 10 is partly discharged into the sewer.

Myös muut muunnelmat ovat mahdollisia keksinnön ajatuksen toteuttamiseksi, niin että jätevesi saa lämmön-vaihdon jälkeen säädetysti virrata takaisin säiliöön ja/tai se johdetaan pois viemäriin.Other variations are also possible in order to implement the idea of the invention, so that the waste water is allowed to flow back into the tank in a controlled manner after the heat exchange and / or is discharged to the sewer.

15 Keksinnön mukainen laite on erityisen yksinkertai nen mahdollisuus saada pienellä toimenpiteellä olemassa olevassa viemäriputkistossa aikaan sopivat olosuhteet lämmön talteenottoa varten jätevedestä. Säiliön käyttö jäteveden palautuksen viemäriputkiston pienen kuormituksen ai-20 kana sekä suhteellisen suuri pumpun teho luovat nämä sopivat olosuhteet.The device according to the invention is a particularly simple possibility to provide suitable conditions for heat recovery from waste water in an existing sewer pipeline with a small measure. The use of a tank with a low load of ai-20 in the sewage return sewer and the relatively high pump capacity create these suitable conditions.

Claims

A method for recovering heat from wastewater which, prior to discharge into a wastewater, is supplied to a container, wherein the wastewater in the container is pumped through a circuit for heat exchange with fresh water or a heat transfer medium, characterized in that the wastewater is controlled after heating the wastewater. flow back into the container and / or into the drain in the drain.

2. A method according to claim 1, characterized in that the control of the effluent flow is effected in dependence on the level of the effluent water in the container. 15

3. A method according to claim 2, characterized in that predetermined lower and upper levels in the container determine the control of the flow to the container and the drain respectively.

4. A method according to claim 2, characterized in that a single predetermined level determines the control of the flow to the container and the drain respectively.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the waste water 25 is passed past the container for periods of time when the temperature of the waste water before the container falls below the temperature of the waste water in the container with a certain value.

Apparatus for collecting heat from wastewater flowing in a sewer to a sewer, comprising a container (2) connected to the sewer before the sewer (1b), a conduit connected to the sump (4) for pumping the wastewater through the conduit, and a heat exchanger (3) arranged for supplying heat to fresh water or a heat transfer medium, arranged with the conduit in the heat exchange ratio, characterized in that a valve (3) is arranged in the conduit (3) for the heat exchanger (3). AN