在線自清洗強化換熱的太陽能污水源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種在線自清洗強化換熱的太陽能污水源熱泵系統(tǒng)，通過機械格柵、毛發(fā)過濾器等設(shè)備對污雜物過濾，同時污水換熱器連接的四根污水管中分別設(shè)置控制閥b、控制閥c、控制閥d、控制閥e，通過控制閥開關(guān)的切換，對污水管路進行反沖洗。徹底解決了污水作為冷熱源利用過程中，污雜物堵塞管道、毛發(fā)堵塞換熱設(shè)備、因污垢導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備體積龐大及因混水導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備性能下降、故障等問題；在水源熱泵進水口安裝太陽能設(shè)備提高進水水溫，解決了冬季進水溫度過低不能正常開機的問題，大幅提高系統(tǒng)換熱性能，確保系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定，可用于將污水或地表水作為低位冷熱源利用熱泵技術(shù)進行供冷供熱，或冷卻工業(yè)設(shè)備，高效環(huán)保。
【專利說明】在線自清洗強化換熱的太陽能污水源熱泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水換熱系統(tǒng)，涉及一種在線自清洗強化換熱的太陽能污水源熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]污水冷熱源的利用，可以緩解目前能源緊張的形勢，有著良好的節(jié)能效果、環(huán)保效益與經(jīng)濟效益，將節(jié)約日益緊缺的淡水資源，為能源利用開辟新的領(lǐng)域，為綜合全面利用水資源提供一條新的思路。污水冷熱源之所以沒有大面積使用與推廣主要是因為其水質(zhì)不能滿足目前水循環(huán)系統(tǒng)中所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在實際運行的工程當(dāng)中往往是這些污物堵塞水泵與換熱器，造成系統(tǒng)性能明顯下降，甚至不能運行。
[0003]為解決上述問題，占地小投資少的濾面水力連續(xù)再生過濾方法成為污水冷熱源利用的理想方法，目前濾面再生的主要專利有ZL200410043654.9、ZL200720127607.1與ZL200420031799.2以及自動除污裝置等，其思路為除污濾面(孔板過濾面或孔板過濾筒)被劃分為過濾區(qū)和再生區(qū)兩部分，利用過濾完參與換熱后的水對除污濾面進行反沖洗，在很大程度上減輕了大型污物對水泵與換熱器的堵塞問題。但由于污水的污雜物太多，造成濾面的負(fù)擔(dān)過重，實際工程中該類設(shè)備故障頻出。同時由于濾面再生區(qū)的水壓比過濾區(qū)水壓高，造成了混水的必然性，造成換熱設(shè)備性能低下。
[0004]另外上述專利不足在于其處理后的水源中仍然含有小型顆粒與毛發(fā)類污物，進入換熱器的水源仍然滿足不了國家標(biāo)準(zhǔn)，換熱性能仍然不高，在運行較長時間后仍然出現(xiàn)污垢增長，尤其是毛發(fā)類污雜物堵塞換熱管問題。針對堵塞問題目前主要方法是采用
2.5-3m/s高流速、膠球清洗與自動清洗小刷等方法。增大流速方法雖然能夠抑制污垢的集聚，但由于流速的增大造成大量泵耗，其與節(jié)能的初衷相違背；膠球清洗與自動清洗小刷由于工藝等原因使用效果并不好，因而更多采用國外設(shè)備而造成較大投資。針對換熱性能不高的問題，目前主要是加大換熱器的面積來解決，但這樣將增加系統(tǒng)的投資。申請?zhí)枮?01210269219.2的專利公開的一種大管徑殼管式流化床污水換熱裝置，設(shè)計了固液分離器等裝置，能很好解決換熱器清洗問題，然而不能自身反清洗。
[0005]同時，在我國大部分地區(qū)，尤其是北方地區(qū)的水源熱泵機組在運行的過程中，污水的溫度往往只有十幾攝氏度，經(jīng)過過濾換熱等過程后，進入水源熱泵的中介水的水溫往往只有8攝氏度左右，導(dǎo)致進出水溫差過小，使得水源熱泵機組無法正常開機運行的情況經(jīng)常發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，有效地解決污物過多大且小不一導(dǎo)致的換熱管堵塞、污垢增長、換熱效率低、機器故障等問題，以及冬季進水水溫過低難以開機的問題，提供了一種可過濾任意大小的污物，同時結(jié)合清潔無污染的太陽能技術(shù)提高進水水溫的在線自清洗強化換熱的太陽能污水源熱泵系統(tǒng)。[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]整個系統(tǒng)包括污水干渠、機械格柵、一級泵、自動除污裝置、二級泵、換熱器進水管路、毛發(fā)過濾器、反沖洗管路、循環(huán)管、控制閥a、控制閥b、控制閥C、控制閥d、控制閥e、污水換熱器、固液分離器、換熱器回水管路、太陽能板、循環(huán)泵、水源熱泵機組、蓄能水箱、控制閥f、控制閥h;污水干渠中的污水經(jīng)過機械格柵將大型污雜物去除，除污后的污水由一級泵抽入自動除污裝置中，進一步將污雜物去除；過濾后的污水由二級泵抽取，其分為兩部分，一部分進入自動除污裝置；另一部分通過換熱器進水管路進入毛發(fā)過濾器，過濾后的污水與固液分離器中分離出來的固體顆粒一起進入污水換熱器參與換熱，在污水換熱器的出水口連接固液分離器，固液分離后的污水進入換熱器回水管路與自動除污裝置的污水匯合后返回機械格柵中，反沖洗機械格柵中的污雜物后進入污水干渠；污水換熱器連接的四根污水管中分別設(shè)置控制閥b、控制閥C、控制閥d、控制閥e，通過控制閥開關(guān)的切換，對污水管路進行反沖洗。污水換熱器的污水換熱面進行鍍銅或鍍氟等鍍層處理來預(yù)防與抑制污垢的形成。污水換熱器連接蓄能水箱后連接水源熱泵機組，其中蓄能水箱與太能板連接，控制閥h 一端連接污水換熱器出水口，另一端連接水源熱泵機組進水口，通過中介水將太陽能板吸收的熱量傳遞給污水換熱器的中介水從而提高水源熱泵機組的進水水溫。
[0009]當(dāng)中介水水溫不能夠達(dá)到開機的溫度時，將控制閥f打開，控制閥h關(guān)閉，中介水進入蓄能水箱進行熱量交換，從而中介水的溫度得到提高，達(dá)到開機溫度使水源熱泵機組正常運行；當(dāng)中介水的水溫高于開機溫度時，將控制閥f關(guān)閉，控制閥h打開，中介水直接進入到水源熱泵機組，水源熱泵機組正常運行。
[0010]本發(fā)明的益處與效果是，徹底解決了污水作為冷熱源利用中大型污雜物堵塞管道、毛發(fā)堵塞換熱設(shè)備、因污垢導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備體積龐大及因混水導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備性能下降、故障等問題，同時利用太陽能這一清潔能源，提高進水水溫，避免進水水溫過低導(dǎo)致污水源熱泵機組無法正常開機的情況，大幅提高系統(tǒng)換熱性能，確保系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定，可用于將污水或地表水作為低位冷熱源利用熱泵技術(shù)進行供冷供熱，或冷卻工業(yè)設(shè)備，高效環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
[0012]圖1中:1.污水干渠，2.機械格柵，3.—級泵，4.自動除污裝置，5.二級泵，6.換熱器進水管路，7.毛發(fā)過濾器，8.反沖洗管路，9.循環(huán)管，10.控制閥a，11.控制閥b，12.控制閥C，13.控制閥d，14.控制閥e，15.污水換熱器，16.固液分離器，17.換熱器回水管路，19.太陽能板，20.循環(huán)泵，21.水源熱泵機組，22.蓄能水箱，23.控制閥f，24.控制閥h。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖與技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實施方式】:
[0014]如圖1所示，污水干渠I中污水先經(jīng)過機械格柵2將大型污雜物(雜物大小大于5mm)去除，由一級泵3抽入自動除污裝置4中，進一步將污雜物(雜物大小3_5mm)去除；過濾后的污水由二級泵5抽取，其分為兩部分，一部分通過反沖洗管路8進入自動除污裝置4對除污濾面進行反沖洗，將附著在濾面上的污雜物沖走，安裝在反沖洗管路8上的控制閥10調(diào)節(jié)反沖洗的水量與水壓等參數(shù)；另一部分再進入毛發(fā)過濾器7將污水中的毛發(fā)類污雜物去除，過濾后的污水與固液分離器16中分離出來的固體顆粒一起進入污水換熱器15參與換熱，強化設(shè)備換熱能力、防止污物堵塞與污垢的生成，在污水換熱器15的出水口連接固液分離器16，將固體顆粒分離出來經(jīng)循環(huán)管9再進入換熱設(shè)備循環(huán)使用；固液分離后的污水沿著換熱器回水管路17與自動除污裝置的反沖洗水匯合后將機械格柵2隔離的大型污雜物沖到干渠下游；通過設(shè)置在污水換熱器15四根污水管中的控制閥bll、控制閥cl2、控制閥dl3、控制閥el4切換，當(dāng)控制閥bll與控制閥el4開啟、控制閥cl2與控制閥dl3關(guān)閉，污水管路正常流動，當(dāng)控制閥bll與控制閥el4關(guān)閉、控制閥cl2與控制閥dl3開啟時，對污水管路進行反沖洗，防止污垢在換熱面上的積累。污水換熱器15連接蓄能水箱22后連接水源熱泵機組21，其中蓄能水箱22與太能板19連接，控制閥h24 —端連接污水換熱器15出水口，另一端連接水源熱泵機組21進水口，通過中介水將太陽能板19吸收的熱量傳遞給污水換熱器15的中介水從而提高水源熱泵機組21的進水水溫。
[0015]當(dāng)中介水水溫不能夠達(dá)到開機的溫度時，將控制閥f23打開，控制閥h24關(guān)閉，中介水進入蓄能水箱22進行熱量交換，從而中介水的溫度得到提高，達(dá)到開機溫度使水源熱泵機組21正常運行；當(dāng)中介水的水溫高于開機溫度時，將控制閥f23關(guān)閉，控制閥h24打開，中介水直接進入到水源熱泵機組21，水源熱泵機組21正常運行。
[0016]本發(fā)明不局限于本實施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在線自清洗強化換熱的太陽能污水源熱泵系統(tǒng)，包括污水干渠(I)、機械格柵(2)、一級泵(3)、自動除污裝置(4)、二級泵(5)、換熱器進水管路(6)、毛發(fā)過濾器(7)、反沖洗管路(8)、循環(huán)管(9)、控制閥a (10)、控制閥b (11)、控制閥c (12)、控制閥d (13)、控制閥e( 14)、污水換熱器(15)、固液分離器(16)、換熱器回水管路(17)、太陽能板(19)、循環(huán)泵(20)、水源熱泵機組(21)、蓄能水箱(22)、控制閥f (23)、控制閥h (24)，其特征在于:污水干渠(I)中的污水經(jīng)過機械格柵(2)將大型污雜物去除，除污后的污水由一級泵(3)抽入自動除污裝置(4)中，進一步將污雜物去除；過濾后的污水由二級泵(5)抽取，其分為兩部分，一部分進入自動除污裝置(4);另一部分通過換熱器進水管路(6)進入毛發(fā)過濾器(7)，過濾后的污水與固液分離器(16)中分離出來的固體顆粒一起進入污水換熱器(15)參與換熱,在污水換熱器(15)的出水口連接固液分尚器(16),固液分尚后的污水進入換熱器回水管路(17)與自動除污裝置(4)的污水匯合后返回機械格柵(2)中，反沖洗機械格柵(2)中的污雜物后進入污水干渠(I)； 污水換熱器(15)連接的四根污水管中分別設(shè)置控制閥b (11)、控制閥c (12)、控制閥d (13)、控制閥e (14)，通過控制閥開關(guān)的切換，對污水管路進行反沖洗； 污水換熱器(15)連接蓄能水箱(22)后連接水源熱泵機組(21)，其中蓄能水箱(22)與太陽能板(19)連接，控制閥h (24)一端連接污水換熱器(15)出水口，另一端連接水源熱泵機組(21)進水口，通過中介水將太陽能板(19)吸收的熱量傳遞給污水換熱器(15)的中介水從而提高水源熱泵機組的進水水溫。
【文檔編號】F28F27/00GK103629973SQ201310526409
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】畢海洋, 姚偉君 申請人:大連葆光節(jié)能空調(diào)設(shè)備廠