RU223347U1 - Устройство для утилизации теплоты сточных вод, образующихся при использовании душевой - Google Patents
Устройство для утилизации теплоты сточных вод, образующихся при использовании душевой Download PDFInfo
- Publication number
- RU223347U1 RU223347U1 RU2023123275U RU2023123275U RU223347U1 RU 223347 U1 RU223347 U1 RU 223347U1 RU 2023123275 U RU2023123275 U RU 2023123275U RU 2023123275 U RU2023123275 U RU 2023123275U RU 223347 U1 RU223347 U1 RU 223347U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- water
- heat exchanger
- shower
- wastewater
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 102220638341 Spartin_F24D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 230000000192 social effect Effects 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к энергосберегающим технологиям в области горячего водоснабжения и может быть использована для утилизации сбросной теплоты «серых» сточных вод в бытовых системах горячего водоснабжения в непосредственной близости от водоразборного устройства. Устройство для утилизации теплоты сточных вод состоит из корпуса, пучка трубок, регулирующей арматуры (вентили), коллекторов для потока нагреваемой воды и соединительных фитингов. Утилизационное теплообменное устройство предназначено для отбора теплоты у горячей сточной воды, образовавшейся в душевой, с целью предварительного нагрева холодной воды для использования в душевой. Утилизация теплоты происходит в непосредственной близости от водоразборного устройства. Техническим результатом представленной полезной модели является модернизация схемы и конструкции устройства для отбора теплоты сточной воды, образовавшейся в душевой.
Description
Полезная модель относится к энергосберегающим технологиям в области горячего водоснабжения и может быть использована для утилизации сбросной теплоты «серых» сточных вод в бытовых системах горячего водоснабжения в непосредственной близости от водоразборного устройства.
Известно устройство для отбора теплоты у сточных вод в непосредственной близости от водоразборного устройства (RU2683058, МПК F28D 1/02, F28F 1/00, F28D 3/02, F28D 1/047, F28F 9/26, опубл. 26.03.2019), являющееся кожухотрубным теплообменным аппаратом. Данное устройство состоит из корпуса и труб, расположенных внутри корпуса. Теплообмен осуществляется теплопередачей между двух жидких сред, разделенных стенкой труб.
Недостатком такого устройства является трудность в визуальной оценке степени загрязнения наружной поверхности труб, которые находятся в непосредственном контакте с канализационными стоками. В ходе эксплуатации устройства на данной поверхности будет образовываться налет, работающий, как теплоизоляционный слой, снижающий эффективность отбора тепловой энергии. Для оценки степени загрязнения теплообменной поверхности необходимо будет демонтировать отдельные части устройства, что влечет за собой дополнительные трудности при эксплуатации.
Известен способ рекуперации теплоты сточных вод также в непосредственной близости от водоразборного устройства (RU2464500, МПК F24D 3/08, опубл. 20.10.2012). Данный способ предлагает использование двух последовательно расположенных теплообменных аппаратов кожухотрубного типа, которые являются частью канализационной системы. Внутри корпусов регенераторов находятся трубы системы водоснабжения. Теплообмен осуществляется через стенку труб на основе теплопередачи.
Недостатком данного способа является также невозможность осуществления визуального контроля степени загрязнения поверхностей теплообмена. Проблема снижения эффективности отбора теплоты при образовании отложений сказывается на расхождение между расчетным и фактическим энергетическим, экономическим и социальным эффектом от реализации энергосберегающего мероприятия.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для утилизации теплоты сточных вод, образовавшихся в душевой или бане (CN200962004, МПК F28D 1/047, опубл. 17.10.2007). Утилизация теплоты воды также осуществляется в непосредственной близости от водоразборного устройства. Устройство состоит из корпуса и труб, находящихся внутри данного корпуса. Сточные воды попадают из душевого поддона или ванной в корпус теплообменного аппарата, который является частью канализационной сети, удаление сточных вод происходит безнапорным способом при естественном переливе воды при достижении определенной высотной отметки. В толще сточной воды расположены трубы, по которым транспортируется холодная вода. На основе теплопередачи через стенку труб осуществляется отбор теплоты у сточных вод и предварительный нагрев холодной воды.
Недостатком такого устройства является использование лишь одной трубки с холодной водой, расположенной в сточной горячей воде. Трубка имеет форму спирали и таким образом частично решается проблема недостаточной площади поверхности теплообмена, но это не решает проблему сравнительно высокой скорости нагреваемой среды, движущейся внутри данной трубы. Чем ниже скорость нагреваемой среды, тем эффективней происходит процесс отбора теплоты и до более высокой температуры удается нагреть воду. Также, отсутствует возможность оценить степень загрязнения теплообменной поверхности без отключения и разборки устройства.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в улучшении технико-эксплуатационных характеристик устройства для отбора теплоты сточной воды, образующейся в душевой.
Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в модернизации схемы и конструкции устройства для отбора теплоты сточной воды, образующейся в душевой.
Технический результат достигается за счет того, что при помощи теплообмена через стенки труб происходит отбор теплоты потоком холодной (нагреваемой) воды у потока горячей сточной (греющей) воды. При этом массовый расход в каждой отдельной трубке одинаковый из-за использования регулирующих вентилей, а верхняя крышка теплообменного аппарата выполнена из прозрачного материала и позволяет производить контроль степени загрязнения теплообменной поверхности без демонтажа отдельных частей устройства. Также, верхняя крышка является отдельным элементом корпуса теплообменника и может быть демонтирована для очистки теплообменной поверхности. Также, используя несколько труб в пучке, снижается скорость потока нагреваемой среды в отдельно взятой трубке, что повышает эффективность отбора теплоты.
Реализация заявляемой схемы устройства значительно проще схем приведенных аналогов и прототипа. Проблема загрязнения теплообменной поверхности является распространенной проблемой, и прозрачная верхняя крышка позволяет регулярно производить качественный контроль степени загрязнения теплообменной поверхности.
Полезная модель поясняется графически (фиг.1-3). На фиг. 1 представлено устройство, где 1 - это отверстие для подачи горячей (греющей) сточной воды в корпус теплообменника, 2 - это трубка с холодной (нагреваемой) водой, 4 - это отверстие для удаления греющей сточной воды из корпуса теплообменника, 5 - это корпус теплообменного аппарата.
Отработавшая в душевой вода удаляется из ванной или душевого поддона в корпус теплообменного аппарата, который является частью канализационной системы и располагается в непосредственной близости к водоразборному устройству. Поток холодной воды, движущийся по пучку труб, расположенных в толще сточной горячей воды, нагревается теплопередачей через стенки труб и на выходе из теплообменного аппарата имеет большую температуру, чем на входе. Далее, предварительно нагретая вода попадает в водоразборное устройство или в проточный водонагреватель, а после используется в душевой.
Съемная прозрачная верхняя стенка корпуса позволяет на регулярной основе проводить визуальный контроль теплообменной поверхности для определения степени загрязнения и при необходимости производить очистку теплообменной поверхности. Регулировочные вентили, установленные на каждой из трубок с нагреваемой водой (после коллектора), обеспечивают равный массовый расход воды в каждой отдельной трубке. Требование равного расхода в каждой отдельной трубке необходимо выполнять для сходимости фактической мощности теплообменника с расчетной. В противном случае основная часть нагреваемой воды будет двигаться через трубки, находящиеся в середине пучка, и энергетический эффект будет меньшим по сравнению с расчетным.
На фиг. 2 представлена схема устройства теплообменного аппарата, где 1 - это отверстие для подачи горячей (греющей) сточной воды в корпус теплообменника, 2 - это трубка с холодной (нагреваемой) водой, 3 - это высотный уровень греющей среды внутри корпуса теплообменника, 4 - это отверстие для удаления греющей сточной воды из корпуса теплообменника, 5 - это корпус теплообменного аппарата, 6 - это верхняя съемная прозрачная стенка (крышка) теплообменного аппарата, 7 - это регулирующая арматура (вентиль для обеспечения одинакового массового расхода в каждой трубе в пучке), w1 и w2 - это векторы скоростей греющего и нагреваемого потока, h - это высотный уровень греющей воды в теплообменном аппарате, dн - это наружный диаметр труб, a - это ширина корпуса теплообменного аппарата, L - это длина корпуса теплообменного аппарата.
Отработавшая вода в душе удаляется из ванной/душевого поддона и попадает через отверстие 1 в корпус теплообменного аппарата 5. Высотный уровень греющей воды внутри корпуса устройства равен h, так как на высоте h расположено отверстие 4 для удаления сточной воды из корпуса теплообменника. Нагреваемая (холодная) вода движется по трубам 2, расположенным в греющей воде, и нагревается путем теплопередачи через стенку труб. Регулирующий вентиль 7 обеспечивает одинаковый массовый расход в каждой из труб с нагреваемой водой. Верхняя стенка корпуса 6 выполнена из прозрачного материала и позволяет осуществлять визуальный контроль степени загрязнения теплообменной поверхности без демонтажа отдельных элементов устройства.
На фиг. 3 представлена схема размещения коллекторов и регулирующей арматуры для нагреваемой воды относительно теплообменного аппарата (вид сверху), где 2 - это трубка с холодной (нагреваемой) водой, 5 - это корпус теплообменного аппарата, 7 - это регулирующая арматура (вентиль для обеспечения одинакового массового расхода в каждой трубе в пучке), 8 - это коллектор для разделения потока холодной (нагреваемой) воды на множество потоков, 9 - это коллектор для создания единого потока нагреваемой воды на выходе из теплообменного аппарата, 10 - это сети холодного водоснабжения в санузле, 11 - это сети холодного водоснабжения в санузле, ведущие к водоразборному устройству (или водонагревателю).
Предлагаемая конструкция теплообменного аппарата обеспечивает более высокую эффективность обмена теплотой между средами по сравнению с прототипом, так как поток нагреваемой среды разделяется на несколько потоков внутри теплообменного аппарата и, следовательно, снижается его скорость. Более длительное время теплообмена при таком же температурном напоре обеспечивает более высокую температуру, до которой удается подогреть холодную воду в теплообменнике.
Также съемная прозрачная верхняя стенка теплообменного аппарата позволяет производить визуальный контроль степени загрязнения теплообменной поверхности (наружной поверхности труб с нагреваемой водой, расположенных в толще греющей воды) без демонтажа отдельных элементов устройства, что позволяет своевременно и сравнительно просто получать информацию о снижении эффективности работы теплообменника. Съемная крышка также обеспечивает сравнительно простой доступ к теплообменной поверхности для ее очистки механическим способом.
Claims (1)
- Устройство для отбора тепловой энергии у сточной воды, удаляемой после использования в душевой, содержащее корпус теплообменного аппарата, пучок труб, расположенных в корпусе, и регулирующую арматуру, отличающееся тем, что корпус расположен в непосредственной близости от водоразборного устройства, регулирующая арматура в виде вентиля установлена на каждой трубе в пучке, при этом верхняя стенка корпуса теплообменного аппарата выполнена из прозрачного материала.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU223347U1 true RU223347U1 (ru) | 2024-02-14 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3319638A1 (de) * | 1982-06-19 | 1983-12-22 | Helmut 7441 Unterensingen Zink | Vorrichtung zum vorwaermen von zum duschen oder dgl. zu erwaermendes frischwasser unter verwendung von zum duschen benutztem brauchwasser |
| DE3818273A1 (de) * | 1988-05-30 | 1988-11-10 | Hartmut Klumpp | Badeabwasserauffangbehaelter zur waermerueckgewinnung aus warmem bade- und duschabwasser |
| CN200962004Y (zh) * | 2006-10-26 | 2007-10-17 | 闫首弟 | 洗浴废水热能全部回用的换热装置 |
| RU2464500C1 (ru) * | 2011-02-17 | 2012-10-20 | Евгений Александрович Крюков | Двухступенчатый регенератор теплоты для системы горячего водоснабжения |
| CN103884208A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-06-25 | 张兵 | 淋浴节能器 |
| RU216381U1 (ru) * | 2022-04-25 | 2023-01-31 | Анастасия Владимировна Кобылкина | Рекуператор теплоты сточных вод |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3319638A1 (de) * | 1982-06-19 | 1983-12-22 | Helmut 7441 Unterensingen Zink | Vorrichtung zum vorwaermen von zum duschen oder dgl. zu erwaermendes frischwasser unter verwendung von zum duschen benutztem brauchwasser |
| DE3818273A1 (de) * | 1988-05-30 | 1988-11-10 | Hartmut Klumpp | Badeabwasserauffangbehaelter zur waermerueckgewinnung aus warmem bade- und duschabwasser |
| CN200962004Y (zh) * | 2006-10-26 | 2007-10-17 | 闫首弟 | 洗浴废水热能全部回用的换热装置 |
| RU2464500C1 (ru) * | 2011-02-17 | 2012-10-20 | Евгений Александрович Крюков | Двухступенчатый регенератор теплоты для системы горячего водоснабжения |
| CN103884208A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-06-25 | 张兵 | 淋浴节能器 |
| RU216381U1 (ru) * | 2022-04-25 | 2023-01-31 | Анастасия Владимировна Кобылкина | Рекуператор теплоты сточных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102183007A (zh) | 锅炉余热回收系统 | |
| CN1862208A (zh) | 一种废水余热回收器 | |
| CN207439189U (zh) | 一种加气砖厂的废汽余热回收装置 | |
| CN112066785A (zh) | 板式换热器清洗系统及清洗方法 | |
| CN202012904U (zh) | 锅炉余热回收系统 | |
| RU223347U1 (ru) | Устройство для утилизации теплоты сточных вод, образующихся при использовании душевой | |
| CN100523698C (zh) | 二次逆流筒式换热器 | |
| CN203964712U (zh) | 一种壳管式污水换热器 | |
| CN201281559Y (zh) | 一种叠层式余热回收器 | |
| CN201637312U (zh) | 管道式换热器及组合式管道换热器 | |
| CN112762758B (zh) | 一种换热器的自动清理系统及控制方法 | |
| CN208075655U (zh) | 紧凑式高效换热器 | |
| CN203249507U (zh) | 低温烟气余热回收装置 | |
| CN113028882A (zh) | 一种公用浴室废热传热板回收系统 | |
| CN207635915U (zh) | 一种多管程管式换热装置 | |
| CN206479063U (zh) | 一种液‑气式换热器 | |
| CN220707308U (zh) | 蒸汽发生装置及环形炉余热转换系统 | |
| CN219798014U (zh) | 一种建筑内污水源热回收装置 | |
| CN221325178U (zh) | 一种具有防堵塞功能的换热器 | |
| CN104748192B (zh) | 一种移动式相变蓄热供热智能装置 | |
| CN104896981B (zh) | 能自清洁与抑垢的污水换热装置 | |
| CN214746048U (zh) | 一种真空水暖复合式暖气片 | |
| CN108458620A (zh) | 紧凑式高效换热器 | |
| CN204177242U (zh) | 淋浴废热回收装置 | |
| RU211028U1 (ru) | Резервуар для молочных продуктов |