專(zhuān)利名稱(chēng)：直接式污水源熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)，特別是涉及直接式污水源熱泵。
背景技術(shù)：
利用城市污水作為冷熱源對(duì)建筑進(jìn)行采暖空調(diào)，可以直接減少其他短缺能源的消耗，同時(shí)還可以達(dá)到廢物利用的目的，是資源再生利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、友好環(huán)境的重要措施。污水源熱泵是依靠熱泵機(jī)組內(nèi)部制冷劑的物態(tài)循環(huán)變化，冬季從污水中吸收熱量經(jīng)熱泵機(jī)組升溫后對(duì)建筑供熱，夏季通過(guò)熱泵機(jī)組把建筑物中的熱量傳遞給污水從而實(shí)現(xiàn)供冷。污水替代了冷卻塔，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠、一機(jī)多用等突出優(yōu)點(diǎn)。污水源熱泵實(shí)現(xiàn)了城市廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術(shù)，符合可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。將水源熱泵系統(tǒng)技術(shù) 與城市污水結(jié)合，在擴(kuò)大城市污水利用范圍、拓展城市污水治理效益方面具有深遠(yuǎn)意義。污水源熱泵優(yōu)勢(shì)1，污水源熱泵機(jī)組可以達(dá)到一機(jī)兩用的效果，即冬季利用污水源熱泵采暖，夏季進(jìn)行制冷，既節(jié)約了制冷機(jī)組的費(fèi)用，有節(jié)省了鍋爐房的占地面積；2，用于生活采暖和生活水加熱等需要的能源消耗，如果依靠直接電熱，造成能源再浪費(fèi)，采用污水源熱泵供熱和加溫才能更有效的利用電能；3，使用污水源熱泵技術(shù)供熱采暖，對(duì)大氣及環(huán)境無(wú)任何污染，而且高效節(jié)能，屬于綠色環(huán)保技術(shù)和裝置，符合目前我國(guó)能源、環(huán)保的基本政策；4，熱泵裝置不需要燃料輸送費(fèi)用和保管費(fèi)、排渣運(yùn)輸費(fèi)等；5，污水源熱泵只有兩個(gè)部件運(yùn)動(dòng)，磨損少，平時(shí)無(wú)需任何檢修；6，管理人員與勞動(dòng)強(qiáng)度均可減少，節(jié)省工資開(kāi)支；7，運(yùn)行電費(fèi)比燃煤鍋爐小，這是污水源熱泵的主要開(kāi)支。目前，污水源熱泵系統(tǒng)在我國(guó)的大部分城市得到了推廣與應(yīng)用，例如北京、天津、山西、山東、石家莊、新疆、廣西等地。隨著整個(gè)社會(huì)節(jié)約能源、環(huán)保意識(shí)的提高，污水源熱泵的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)展。除了在城市供暖制冷、制取生活熱水應(yīng)用外，還在食品、生化、制藥工業(yè)、種植養(yǎng)殖及農(nóng)副產(chǎn)品加工儲(chǔ)藏領(lǐng)域均得到應(yīng)用。應(yīng)該進(jìn)一步挖掘利用各類(lèi)可再生的低溫?zé)嵩椿驈U熱熱源，完善和推廣污水源熱泵技術(shù)，向著建立節(jié)約型社會(huì)發(fā)展。污水源熱泵可分為直接式污水源熱泵與間接式污水源熱泵兩類(lèi)。直接式系統(tǒng)與污水換熱的介質(zhì)為制冷劑，間接式系統(tǒng)與污水換熱的介質(zhì)為中介水或防凍液。前者污水與制冷劑之間經(jīng)換熱器壁面直接換熱；后者則存在中介媒質(zhì)，從而傳熱熱阻增加，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)效率隨之下降。直接式系統(tǒng)是目前污水源熱泵研究的前沿領(lǐng)域和發(fā)展方向。間接式系統(tǒng)可分為3個(gè)循環(huán)子系統(tǒng)(I)污水取排與換熱子系統(tǒng)，由水源、污水泵、防阻設(shè)備、污水換熱器及其連接管路組成；(2)中間換熱子系統(tǒng)，由污水換熱器、中介循環(huán)水泵、熱泵機(jī)組及其連接管路組成；(3)末端循環(huán)子系統(tǒng)，由熱泵機(jī)組、末端循環(huán)泵、末端散熱設(shè)備及連接管路組成。間接式系統(tǒng)比直接式系統(tǒng)多一個(gè)中間換熱的環(huán)節(jié)。直接式系統(tǒng)與間接式系統(tǒng)相比有很大的優(yōu)點(diǎn)，主要是1，在同樣的水源條件下供出同樣多的熱量，蒸發(fā)溫度可提高5°C左右，熱泵機(jī)組效率得以很大提高，系統(tǒng)總的耗電量可降低15%以上。2，省去了污水換熱器及相應(yīng)的中介水循環(huán)水泵，機(jī)房占地面積減少，不僅大大降低了土建和設(shè)備初投資，而且也減少水泵能耗。3，獲取同樣多的熱量，所需的污水量可減小一半左右。間接式系統(tǒng)需要考慮中間換熱的溫差損失，這就限制了污水的降溫幅度。
當(dāng)采用原生污水為熱源時(shí)，直接式污水源熱泵一般都采用濾網(wǎng)、格柵、自動(dòng)篩濾器等過(guò)濾裝置，對(duì)污水進(jìn)行處理。盡管在熱泵機(jī)組前，對(duì)污水進(jìn)行充分的過(guò)濾，直接式污水源熱泵一般都不能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，所以，當(dāng)前我國(guó)以原生污水作熱源的直接式污水源熱泵還不多見(jiàn)，文獻(xiàn)所報(bào)道的幾乎均為間接式污水源熱泵。間接式污水源熱泵由于污水換熱器等中間系統(tǒng)的影響，污水資源利用成本比直接式污水源熱泵的大，初投資及運(yùn)行費(fèi)用也較大。雖然直接式污水源熱泵簡(jiǎn)單，節(jié)省了污水換熱器，制熱系數(shù)與運(yùn)行費(fèi)用均優(yōu)于間接式污水源熱泵，當(dāng)前直接式污水源熱泵的發(fā)展不充分，原因在于1，直接污水源熱泵系統(tǒng)要求熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器/冷凝器能夠“一器兩用”，對(duì)蒸發(fā)器/冷凝器提出了特殊要求。2，直接式污水源熱泵機(jī)組需經(jīng)過(guò)特殊處理，技術(shù)難度較大。雖然人們有很多設(shè)想和試驗(yàn)，但都存在不足。3，直接式系統(tǒng)要求對(duì)熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器/冷凝器做較大的改造，而相應(yīng)的機(jī)組廠家較少。間接式污水源熱泵，污水不直接進(jìn)機(jī)組，所需機(jī)組前的污水換熱器已研制成功，并投入生產(chǎn)。到目前為止，還沒(méi)有廣泛地普及直接式污水源熱泵系統(tǒng)；污水源熱泵技術(shù)誕生以來(lái)，基本采用間接式系統(tǒng)，這是從可靠性角度考慮而采取的保守措施。實(shí)現(xiàn)無(wú)堵塞連續(xù)換熱，是利用污水作為熱泵冷熱源的技術(shù)關(guān)鍵，尤其是對(duì)于直接式污水源熱泵。解決惡劣水質(zhì)對(duì)換熱設(shè)備及管路的堵塞與污染，實(shí)現(xiàn)防腐與無(wú)污染換熱，是一個(gè)世界性技術(shù)難題。城市污水水質(zhì)對(duì)熱泵的影響主要有腐蝕、結(jié)垢及堵塞。通常的做法是在城市污水和熱泵之間，設(shè)置污水過(guò)濾裝置和污水換熱器，熱泵從污水中吸收熱量，或向污水中釋放熱量。交換能量后的污水，從回水管，返回到城市污水的排放系統(tǒng)中。由于污水粘度大、換熱系數(shù)低，污水換熱器必須做得很龐大；當(dāng)用污水作為熱泵的冷熱源，污水必須凈化，并經(jīng)過(guò)一個(gè)在機(jī)組前的額外增設(shè)的污水/水換熱器，將污水的熱量或冷量傳遞到熱泵中介水，這一過(guò)程將導(dǎo)致能量損失，降低熱泵的能效比。如果污水不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格凈化，不經(jīng)過(guò)污水/水換熱器，直接進(jìn)入熱泵，污水與制冷劑直接進(jìn)行熱交換，熱泵中的污水流通管路，通常很快就被堵塞，以至于熱泵完全不能工作。上述有關(guān)污水源熱泵的背景技術(shù)，在以下專(zhuān)著中有詳細(xì)描述I、趙軍，戴傳山，地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能應(yīng)用，北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009。
2、張旭，熱泵技術(shù)，北京化學(xué)工業(yè)出版社，2007。3、陳東，謝繼紅，熱泵熱水裝置，北京化學(xué)工業(yè)出版社，2009。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出一種直接式污水源熱泵，它不需要污水/水換熱器，污水直接進(jìn)入熱泵與制冷劑進(jìn)行換熱，結(jié)垢少，不堵塞，可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；它的組成包括污水循環(huán)泵、過(guò)濾器、污水/制冷劑換熱器、四通換向器、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、熱力膨脹閥、制冷劑/水換熱器和冷/熱水循環(huán)泵。當(dāng)按著供熱方式運(yùn)行時(shí)，污水是熱源，污水/制冷劑換熱器是蒸發(fā)器，制冷劑/水換熱器是冷凝器，制冷劑從蒸發(fā)器獲得熱量，蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后，在冷凝器中將熱量傳遞給循環(huán)水，循環(huán)水向用戶供熱。、當(dāng)按著制冷方式運(yùn)行時(shí)，污水是冷源，污水/制冷劑換熱器是冷凝器，制冷劑/水換熱器是蒸發(fā)器，循環(huán)水在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻降溫后，向用戶供給冷水，而制冷劑從蒸發(fā)器獲得熱量，蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后，在冷凝器中將熱量傳遞給污水。污水/制冷劑換熱器的結(jié)構(gòu)，包括箱形的殼體、第一流道、第一流道傳熱管、第二流道、第二流道傳熱管、第一流道污水出口、第一流道制冷劑進(jìn)口、第二流道制冷劑進(jìn)口、第二流道污水出口、弓形隔板、折流板、第一流道污水進(jìn)口、第一流道制冷劑出口、第二流道制冷劑出口和第二流道污水進(jìn)口。污水循環(huán)泵，它由前蓋、進(jìn)水口、出水口、泵體、葉輪、前支架、泵蓋、軸、潛水電機(jī)、接線盒和后支架組成。它是單級(jí)單吸臥式潛水離心污水循環(huán)泵，其中接線盒密封設(shè)計(jì)、采用獨(dú)特的大流道的葉輪、潛水電機(jī)設(shè)有冷卻水套。污水從進(jìn)水口，由軸向水平吸入后，經(jīng)過(guò)葉輪，受離心力作用，沿著圓周切線方向，向上通過(guò)出水口，向外輸出。過(guò)濾器為筒狀結(jié)構(gòu),它的結(jié)構(gòu)包括筒蓋、筒體、筒底、進(jìn)水口、出水口、過(guò)濾板、過(guò)濾筒、拉桿、螺栓和支腳。筒體是用I厘米厚的碳鋼板做成，筒體外壁左側(cè)較高處為污水的進(jìn)水口，右側(cè)較低處為污水的出水口，過(guò)濾板是依靠筒體內(nèi)壁上支腳承載，過(guò)濾筒的底板依靠拉桿，吊裝在過(guò)濾板的下表面，筒蓋封住筒體的上口，它是可拆卸的。污水從筒體的污水進(jìn)水口進(jìn)入過(guò)濾器后,從上向下穿過(guò)過(guò)濾板,進(jìn)入過(guò)濾筒,過(guò)濾板上有多個(gè)直徑10厘米的過(guò)濾孔，過(guò)濾筒上均布直徑為4厘米的過(guò)濾孔，過(guò)濾板為I厘米厚的碳鋼板做成，過(guò)濾筒是由2毫米厚的不銹鋼板圍成。四通換向器，它是含有四個(gè)截止閥、四個(gè)接出管的環(huán)形的流通制冷劑的管路結(jié)構(gòu)，它包括左上截止閥、右上截止閥、右下截止閥、左下截止閥、上接出管、右接出管、下接出管和左接出管。四個(gè)截止閥的進(jìn)出口，用管路依次首尾相連，在每一個(gè)連接點(diǎn)上，再接出一個(gè)短管，作為接出管；在上接出管和右接出管之間，是右上截止閥，在右接出管和下接出管之間，是右下截止閥，在下接出管和左接出管之間，是左下截止閥，在左接出管和上接出管之間，是左上截止閥。壓縮機(jī)是螺桿式壓縮機(jī)，是一種回轉(zhuǎn)式容積式壓縮機(jī)，它包括進(jìn)氣口、汽缸、轉(zhuǎn)子、軸、油壓活塞、滑閥和排氣口 ；
在汽缸內(nèi)，裝有一對(duì)轉(zhuǎn)子，兩根轉(zhuǎn)子相互嚙合，齒槽與吸汽口相通時(shí)吸汽，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，齒槽容積變小，位置向排汽端移動(dòng)，對(duì)蒸汽壓縮和輸送，當(dāng)齒槽空間與排汽口相通時(shí)，壓縮終了，蒸汽被排出，有一個(gè)以滑閥為主體的能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)油壓活塞，帶動(dòng)連桿移動(dòng)滑閥，改變吸氣容積，改變輸出量。熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)包括感溫包、毛細(xì)管、膜片、頂桿、閥座、閥芯、調(diào)整彈簧、調(diào)整螺桿、調(diào)整螺母、閥體、制冷劑進(jìn)口和制冷出口 ；感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處，當(dāng)感溫包中的制冷劑感受到蒸發(fā)器出口溫度后，制冷劑蒸汽通過(guò)毛細(xì)管的傳導(dǎo)，使整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)處于對(duì)應(yīng)的飽和壓力Pb，該壓力將通過(guò)膜片傳給頂桿直到閥芯，在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在，膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt 和蒸發(fā)壓力PO，三者處于平衡時(shí)有Pb = Pt+Po,當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷增大時(shí)，出口過(guò)熱度偏高，Pb增大，Pb > Pt+Po，合力使頂桿、閥芯下移，熱力膨脹閥開(kāi)啟增大，制冷劑流量按比例增力口，反之，熱力膨脹閥開(kāi)啟變小，制冷劑流量按比例減小。制冷劑/水換熱器是臥式殼管式換熱器，它的結(jié)構(gòu)包括筒體、管板、傳熱管、折流板、冷水進(jìn)口、冷水出口、制冷劑液體口、制冷劑蒸汽口、前端蓋、后端蓋和支座；制冷劑在傳熱管內(nèi)流動(dòng)，水在管外，在筒體內(nèi)裝有多塊折流板；當(dāng)它作為蒸發(fā)器時(shí)，制冷劑從制冷劑液體口進(jìn)入換熱器，從冷水吸熱，冷水被降溫，制冷劑蒸發(fā)，制冷劑蒸汽從制冷劑蒸汽口輸出；當(dāng)它作為冷凝器時(shí)，制冷劑蒸汽從制冷劑蒸汽口進(jìn)入換熱器，制冷劑向冷水傳熱，冷水被加溫，制冷劑凝結(jié)，液態(tài)的制冷劑從制冷劑液體口輸出。冷/熱水循環(huán)泵是單級(jí)單吸離心泵，軸向吸入，它由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、軸套、懸架軸承部件、進(jìn)水口和出水口組成；泵體和泵蓋構(gòu)成泵的工作室，葉輪、軸和滾動(dòng)軸承等為泵的轉(zhuǎn)子，懸架軸承部件支撐著泵的轉(zhuǎn)子部件，滾動(dòng)軸承承受泵的徑向力和軸向力，軸向密封采用填料密封，以防止進(jìn)氣或漏水。污水/制冷劑換熱器是一種特殊的管殼式換熱器，它的外形是一個(gè)矩形箱式殼體，它的箱體內(nèi)空間是污水的流道，有很多折流板，使污水的流動(dòng)拐來(lái)拐去；箱體內(nèi)并排放置的傳熱管，并不穿過(guò)折流板，而是與水流一樣，沿著折流板，也拐來(lái)拐去，水流與傳熱管排不相交，傳熱管是無(wú)縫鋼管，管內(nèi)是制冷劑氟利昂。直接式污水源熱泵的冷熱源都來(lái)自污水。當(dāng)按著供熱方式運(yùn)行時(shí)，污水是熱源，污水/制冷劑換熱器是蒸發(fā)器，制冷劑/水換熱器是冷凝器，水在冷凝器中被制冷劑加熱后，向用戶供給熱水；當(dāng)按著制冷方式運(yùn)行時(shí)，污水是冷源，污水/制冷劑換熱器是冷凝器，制冷劑/水換熱器是蒸發(fā)器，水在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻后，向用戶供給冷水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1，本發(fā)明的直接式污水源熱泵，不僅不需要污水/水換熱器，甚至也不需要對(duì)污水進(jìn)行嚴(yán)格凈化。污水只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾后，直接進(jìn)入污水源熱泵的污水/制冷劑換熱器，污水/制冷劑換熱器中的污水流通管路不會(huì)被堵塞，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。2，在污水/制冷劑換熱器中，污水直接與制冷劑進(jìn)行熱量交換，無(wú)論制冷劑是得到熱量，還是失去熱量，相對(duì)于有中介水換熱的情況，制冷劑在其中都可以實(shí)現(xiàn)較大的溫差，從污水得到或向污水放出較多的熱量，熱泵機(jī)組效率得以很大提高。3，省去污水換熱器、中介水循環(huán)水泵及相應(yīng)的管路，機(jī)房占地面積減少，降低了土建和設(shè)備初投資，減少水泵能耗。


圖I是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水循環(huán)泵結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水/制冷劑換熱器結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的四通換向器結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)圖； 圖7是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷劑/水換熱器結(jié)構(gòu)圖；圖8是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的冷/熱水循環(huán)泵結(jié)構(gòu)圖；圖9是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的供熱方式運(yùn)行系統(tǒng)圖；圖10是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷方式運(yùn)行系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖I給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水循環(huán)泵結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水循環(huán)泵，它由前蓋106、進(jìn)水口 110、出水口 120、泵體101、葉輪107、前支架108、泵蓋102、軸103、潛水電機(jī)104、接線盒105和后支架109等零件組成。本發(fā)明的污水循環(huán)泵，是單級(jí)單吸臥式潛水離心污水循環(huán)泵。其中接線盒105密封設(shè)計(jì)，能防止漏水；采用獨(dú)特的大流道的葉輪107，不阻塞，防纏繞性能良好，能順利地輸送含固體顆粒和長(zhǎng)纖維，或其它懸浮物的液體；潛水電機(jī)104設(shè)有冷卻水套，能夠可靠的冷卻電機(jī)。污水從進(jìn)水口 110，由軸向水平吸入后，經(jīng)過(guò)葉輪107，受離心力作用，沿著圓周切線方向，向上通過(guò)出水口 120，向外輸出。圖2給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的過(guò)濾器為筒狀結(jié)構(gòu)，它包括筒蓋201、筒體202、筒底210、進(jìn)水口 204、出水口 203、過(guò)濾板206、過(guò)濾筒207、拉桿208、螺栓209和支腳205。筒體201是用I厘米厚的碳鋼板做成，筒體外壁左側(cè)較高處為污水的進(jìn)水口 204，右側(cè)較低處為污水的出水口 203，過(guò)濾板206依靠筒體202內(nèi)壁上支腳205承載，過(guò)濾筒207的底板依靠拉桿208，吊裝在過(guò)濾板206的下表面，筒蓋201封住筒體202的上口，它是可拆卸的，定期打開(kāi)，掏出過(guò)濾的贓物。污水從筒體202的污水進(jìn)水口 204進(jìn)入過(guò)濾器后,從上向下穿過(guò)過(guò)濾板206,進(jìn)入過(guò)濾筒207。過(guò)濾板206上有多個(gè)直徑10厘米的過(guò)濾孔，過(guò)濾筒207上均布直徑為4厘米的過(guò)濾孔。過(guò)濾板206為I厘米厚的碳鋼板做成，過(guò)濾筒207是由2毫米厚的不銹鋼板圍成。圖3給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水/制冷劑換熱器結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水/制冷劑換熱器，它包括箱形的殼體305、第一流道320、第一流道傳熱管330、第二流道340、第二流道傳熱管350、第一流道污水出口 301、第一流道制冷劑進(jìn)口 302、第二流道制冷劑進(jìn)口 303、第二流道污水出口 304、弓形隔板306、折流板307、第一流道污水進(jìn)口 308、第一流道制冷劑出口 309、第二流道制冷劑出口 310和第二流道污水進(jìn)口 311。
本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的污水/制冷劑換熱器是一種特殊的管殼式換熱器，它的外形是一個(gè)矩形箱式殼體，它的箱體內(nèi)空間是污水的流道，有很多折流板，使污水的流動(dòng)拐來(lái)拐去；箱體內(nèi)并排放置的傳熱管，并不穿過(guò)折流板，而是與水流一樣，沿著折流板，也拐來(lái)拐去，水流與傳熱管排不相交。傳熱管是無(wú)縫鋼管，管內(nèi)是制冷劑氟利昂。本發(fā)明的污水/制冷劑換熱器的整體大致結(jié)構(gòu)是一個(gè)立放的扁平的有很多的水平的橫隔板的箱體，其外殼305的左上端，有兩個(gè)污水流道出口，兩個(gè)傳熱管排的制冷劑進(jìn)口，右下端，有兩個(gè)污水流道進(jìn)口，兩個(gè)傳熱管排的制冷劑出口。從上向下，將2，4，6，8等隔板的一端，裁掉一段，裁掉長(zhǎng)度約為隔板間距的2倍，形成的一端開(kāi)口的隔板，稱(chēng)為折流板307。其中，2隔板裁掉右端，4隔板裁掉左端，6隔板裁掉右端，依次類(lèi)推，從上到下，形成多個(gè)折流板。將I和3隔板的右端，各裁一段，裁掉長(zhǎng)度約等于隔板間距；將I和3隔板的新的右端上下用板連接，形成弓形隔板306，其內(nèi)外側(cè)，各形成一個(gè)弓形的折返通道。將3和5隔板左端，各裁掉一段，裁掉長(zhǎng)度約等于隔板間距，將3和5隔板的新的左端上下用板連接，再形成一個(gè)弓形隔板。將5和7隔板的右端，各裁一段，裁掉長(zhǎng)度約等于隔板間距；將5和7隔板的新的右端上下用板連接，再形成一個(gè)弓形隔板，依次類(lèi)推，從上到下，形成連續(xù)的弓形隔板。本發(fā)明的污水/制冷劑換熱器，從上到下，有兩個(gè)互相依托的弓形的折返通道，其中第一流道中的污水流，從右下角的第一流道污水進(jìn)口 308進(jìn)，經(jīng)過(guò)弓形的折返通道，到左上角的第一流道污水出口 301流出；內(nèi)置換熱的排管中的氟利昂，從左上角的第一流道制冷劑進(jìn)口 302進(jìn)，到右下角的第一流道制冷劑出口 309出。水與氟利昂換熱是逆流換熱。第二流道中的污水流，從右下角的第二流道污水進(jìn)口 311進(jìn)，經(jīng)過(guò)弓形的折返通道，到左上角的第二流道污水出口 304流出；內(nèi)置換熱的排管中的氟利昂，從左上角的第二流道制冷劑進(jìn)口 303進(jìn)，到右下角的第二流道制冷劑出口 310出。水與氟利昂換熱也是逆流換熱。本發(fā)明的污水/制冷劑換熱器，是一個(gè)弓形流道排管式換熱器。排管外側(cè)流動(dòng)的水是污水，排管內(nèi)流動(dòng)的是制冷劑氟利昂，污水與氟利昂進(jìn)行對(duì)流換熱。為了最大限度的防止污水中的雜物堵塞管道，污水在流動(dòng)中，不能與排管垂直相交，以防污物雜質(zhì)掛在排管上。為了防止污水對(duì)換熱器的腐蝕,對(duì)殼體305的內(nèi)表面，弓形隔板306的兩側(cè)表面，折流板307的兩側(cè)表面，和排管的外表面，都要表面處理。其中，排管的外表面，可以電鍍耐蝕金屬，比如鉻和鎳，其余板體表面，可以采用烤漆防腐。圖4給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的四通換向器結(jié)構(gòu)圖。利用污水源的冷量或熱量，作為冷熱源，熱泵可以進(jìn)行制冷循環(huán)，或進(jìn)行制熱循環(huán)。但當(dāng)熱泵由一種循環(huán)模式向另一種循環(huán)模式轉(zhuǎn)變時(shí)，熱泵中的制冷劑流動(dòng)方向需要逆轉(zhuǎn)，需要通過(guò)閥門(mén)控制，使壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)出口調(diào)換，達(dá)到改變制冷劑流向的目的。這一功能利用四通換向器來(lái)完成。四通換向器是一個(gè)含有四個(gè)截止閥的環(huán)形的流通制冷劑的管路結(jié)構(gòu)，它包括左上截止閥401、右上截止閥402、右下截止閥403、左下截止閥404、上接出管405、右接出管406、下接出管407和左接出管408。四通換向器，它類(lèi)似電子學(xué)中，用四個(gè)二極管構(gòu)成的橋式整流電路，四個(gè)截止閥401、402、403、404的進(jìn)出口，用管路依次首尾相連，在每一個(gè)連接點(diǎn)上，利用三通管，再接出一個(gè)短管，作為接出管，這樣的接出管，共有四個(gè)，即405、406、407、408。如圖4-1所示在上接出管405和右接出管406之間，是右上截止閥402 ;在右接出管406和下接出管407之間，是右下截止閥403 ;在下接出管407和左接出管408之間，是左下截止閥404 ;在左接出管408和上接出管405之間，是左上截止閥401。在本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例中，下接出管407接到壓縮機(jī)410的進(jìn)口，而上接出管405接到壓縮機(jī)410的出口。即，壓縮機(jī)410的制冷劑排氣，通過(guò)上接出管405進(jìn)入 到四通換向器；四通換向器通過(guò)下接出管407，向壓氣機(jī)410供氣。圖4-2表示的是四通換向器的一種工作模式，在這種模式下，四通換向器內(nèi)部，通過(guò)開(kāi)閉相關(guān)截止閥，上接出管405和右接出管406相連，下接出管407和左接出管408相連。制冷劑通過(guò)上接出管405進(jìn)入四通換向器，然后，通過(guò)右接出管406輸出；而通過(guò)左接出管408進(jìn)入到四通換向器的制冷劑，通過(guò)下接出管407輸出。圖4-3表示的是四通換向器的另一種工作模式，在這種模式下，四通換向器內(nèi)部，通過(guò)開(kāi)閉相關(guān)截止閥，上接出管405和左接出管408相連,下接出管407和右接出管406相連。制冷劑通過(guò)上接出管405進(jìn)入四通換向器，然后，通過(guò)左接出管408輸出；而通過(guò)右接出管406進(jìn)入到四通換向器的制冷劑，通過(guò)下接出管407輸出。圖5給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖。螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式容積式壓縮機(jī)，它包括進(jìn)氣口 501、汽缸503、轉(zhuǎn)子502、軸504、油壓活塞507、滑閥506和排氣口 505。它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來(lái)完成制冷劑蒸汽的吸人、壓縮和排氣過(guò)程。目前，螺桿壓縮機(jī)已是制冷和熱泵壓縮機(jī)中主要機(jī)種之一。螺桿式壓縮機(jī)，在斷面為雙圓相交的汽缸內(nèi)，裝有一對(duì)轉(zhuǎn)子一陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子。陽(yáng)轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒，陰轉(zhuǎn)子有六個(gè)齒，兩根轉(zhuǎn)子相互嚙合。當(dāng)陽(yáng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，隱轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)2/3周，或者說(shuō)，陽(yáng)子的轉(zhuǎn)速比陰轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速快50%。在汽缸503的吸汽端座上開(kāi)有吸汽口 501，當(dāng)齒槽與吸汽口 501相通時(shí)，吸汽就開(kāi)始，隨著螺桿502的旋轉(zhuǎn)，齒槽脫離吸汽口 501，一對(duì)齒槽空間吸滿蒸汽，螺桿502繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，兩螺桿的齒與齒槽相互嚙合，由汽缸體、嚙合的螺桿和排汽端座組成的齒槽容積變小，而且位置向排汽端移動(dòng)，完成了對(duì)蒸汽壓縮和輸送的作用。當(dāng)這對(duì)齒槽空間與端座的排汽口 505相通時(shí)，壓縮終了，蒸汽被排出。每對(duì)齒槽空間都存在著吸汽、壓縮、排汽三個(gè)過(guò)程。在同一時(shí)刻存在著吸汽、壓縮、排汽三個(gè)過(guò)程，不過(guò)它們發(fā)生在不同的齒槽空間。螺桿式壓縮機(jī)有一個(gè)由滑閥506為主體的能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)油壓活塞507，帶動(dòng)連桿移動(dòng)滑閥506，能夠改變吸氣容積，改變輸出的壓縮制冷劑量，從而達(dá)到改變制冷量或供熱量的目的。螺桿式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
I，螺桿式壓縮機(jī)只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，平衡性好，振動(dòng)小。2，螺桿式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少，可靠性高，檢修周期長(zhǎng)。3，螺桿式壓縮機(jī)沒(méi)有余隙，沒(méi)有吸、排汽閥，在高壓縮比下，可用單級(jí)壓縮。4，螺桿式壓縮機(jī)對(duì)濕壓縮不敏感。5，螺桿式壓縮機(jī)的制冷量可以在10% — 100%范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。螺桿式壓縮機(jī)的缺點(diǎn)噪聲較大，需要設(shè)置一套潤(rùn)滑油分離、冷卻、過(guò)濾和加壓的輔助設(shè)備，造成機(jī)組體積大。圖6給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)圖。 本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的熱力膨脹閥，它的結(jié)構(gòu)包括感溫包612、毛細(xì)管610、，膜片601、頂桿602、閥座604、閥芯605、調(diào)整彈簧606、調(diào)整螺桿609、調(diào)整螺母608、閥體607、制冷劑進(jìn)口 603和制冷出口 611。熱力膨脹閥是組成熱泵裝置的重要部件，是熱泵系統(tǒng)中基本設(shè)備之一。它實(shí)現(xiàn)從冷凝壓力至蒸發(fā)壓力的壓降，同時(shí)控制制冷劑的流量；它的體積雖小，但作用巨大，它的工作好壞，直接決定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。熱力膨脹閥是通過(guò)感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過(guò)熱度來(lái)控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。熱力膨脹閥由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)和閥體組成。感應(yīng)機(jī)構(gòu)中充注氟利昂工質(zhì)，感溫包612設(shè)置在蒸發(fā)器614出口 613處，其出口處溫度與蒸發(fā)溫度之間存在溫差，通常稱(chēng)為過(guò)熱度。感溫包612中的制冷劑感受到蒸發(fā)器出口溫度后，制冷劑蒸汽通過(guò)毛細(xì)管610的傳導(dǎo)，使整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)處于對(duì)應(yīng)的飽和壓力Pb。該壓力將通過(guò)膜片601傳給頂桿602直到閥芯605。在壓力腔上部的膜片601僅有Pb存在，膜片601的下方有調(diào)整彈簧606的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力PO，三者處于平衡時(shí)有Pb = Pt+Po。當(dāng)蒸發(fā)器614熱負(fù)荷增大時(shí)，出口過(guò)熱度偏高，Pb增大，Pb > Pt+Po，合力使頂桿602、閥芯605下移，熱力膨脹閥開(kāi)啟增大，制冷劑流量按比例增加。反之，熱力膨脹閥開(kāi)啟變小，制冷劑流量按比例減小。因此，熱力膨脹閥通過(guò)控制過(guò)熱度實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的自我調(diào)整。圖7是本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷劑/水換熱器結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷劑/水換熱器，是臥式殼管式換熱器，它的結(jié)構(gòu)包括筒體705、管板701、傳熱管704、折流板702、冷水進(jìn)口 703、冷水出口 706、制冷劑液體口 711、制冷劑蒸汽口 709、前端蓋710、后端蓋707和支座708。制冷劑在傳熱管704內(nèi)流動(dòng)，水在管外，為了提高管外水的流速，在筒體705內(nèi)裝有多塊折流板702。由于制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，充液量少，而且流速較高，容易解決潤(rùn)滑油返回壓縮機(jī)的問(wèn)題。此外，由于水在傳熱管704外，傳熱管704不會(huì)凍裂。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷劑/水換熱器，既可以作為蒸發(fā)器，也可以作為冷凝器。當(dāng)它作為蒸發(fā)器時(shí)，制冷劑從制冷劑液體口 711進(jìn)入換熱器，從冷水吸熱，冷水被降溫，制冷劑蒸發(fā)，制冷劑蒸汽從制冷劑蒸汽口 709輸出；當(dāng)它作為冷凝器時(shí)，制冷劑蒸汽從制冷劑蒸汽口 709進(jìn)入換熱器，制冷劑向冷水傳熱，冷水被加溫，制冷劑凝結(jié)，液態(tài)的制冷劑從制冷劑液體口 711輸出。采用制冷劑在管內(nèi)的臥式殼管式換熱器，作為本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷劑/水換熱器，主要是考慮當(dāng)它被用作蒸發(fā)器時(shí)，制冷劑中的潤(rùn)滑油，可以隨著管內(nèi)制冷劑工質(zhì)的高速流動(dòng)，一起返回壓縮機(jī)。特別是當(dāng)采用氟里昂作為制冷劑時(shí)，這幾乎是唯一可以選擇的形式，因?yàn)?，?rùn)滑油比氟里昂輕，若在傳熱管外，很難分離出去。圖8給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的冷/熱水循環(huán)泵結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的冷/熱水循環(huán)泵結(jié)構(gòu)為單級(jí)單吸離心泵，軸向吸入，它由泵體804、泵蓋806、葉輪803、軸807、密封環(huán)、軸套、懸架軸承部件801、進(jìn)水口805和出水口 802 組成。泵體804和泵蓋806構(gòu)成泵的工作室，葉輪803，軸807和滾動(dòng)軸承等為泵的轉(zhuǎn)子，懸架軸承部件801支撐著泵的轉(zhuǎn)子部件，滾動(dòng)軸承承受泵的徑向力和軸向力，軸向密封采用填料密封，以防止進(jìn)氣或大量漏水。圖9給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的供熱方式運(yùn)行系統(tǒng)圖。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的供熱方式運(yùn)行系統(tǒng)是由三部分管路組成污水管路、制冷劑管路和循環(huán)水管路。污水管路包括污水泵100、過(guò)濾器200、污水供水管912、污水/制冷劑換熱器300殼內(nèi)和污水回水管路908。潛水的污水泵100，從污水干渠910中提取污水，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器200，通過(guò)污水供水管912,進(jìn)入污水/制冷劑換熱器300的管外殼側(cè)空間流動(dòng)換熱,然后由污水回水管路908，返回到污水干渠910。制冷劑管路包括污水/制冷劑換熱器300管內(nèi)、四通換向閥400、壓縮機(jī)500、制冷劑/水換熱器700管內(nèi)、熱力膨脹閥650、單向閥916、熱力膨脹閥600和單向閥914。循環(huán)水管路包括循環(huán)水回水管703、循環(huán)水泵800、制冷劑/水換熱器700殼內(nèi)和循環(huán)水供水管706。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的供熱方式運(yùn)行時(shí)，制冷劑在制冷劑管路中，按著順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。污水/制冷劑換熱器300是蒸發(fā)器。在污水/制冷劑換熱器300內(nèi)，傳熱管內(nèi)的制冷劑得到管外污水的熱量，由液態(tài)蒸發(fā)變成蒸汽，從傳熱管流出，經(jīng)過(guò)四通換向閥400，進(jìn)入壓縮機(jī)500，壓縮后的制冷劑蒸汽，進(jìn)入制冷劑/水換熱器700，在這里，制冷劑/水換熱器700是冷凝器，制冷劑在傳熱管內(nèi)，凝結(jié)成液態(tài)，從傳熱管出口流出，單向閥916的方向是全開(kāi)，相當(dāng)于將熱力膨脹閥650短路，液態(tài)的制冷劑流經(jīng)熱力膨脹閥600，由于節(jié)流降壓作用，部分制冷劑汽化，制冷劑形成低溫的液汽兩相混合物，然后流入污水/制冷劑換熱器300即蒸發(fā)器的管內(nèi)。單向閥914此時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)。在污水/制冷劑換熱器300內(nèi)，即在蒸發(fā)器內(nèi)，管內(nèi)的制冷劑吸收管外污水的熱量，制冷劑由液相變?yōu)槠啵瑪y帶污水熱量的制冷劑蒸汽，進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮成高壓制冷劑蒸汽，同時(shí)攜帶了污水熱量和壓縮機(jī)功轉(zhuǎn)變的能量的高壓制冷劑蒸汽，再進(jìn)入制冷劑/水換熱器700，即進(jìn)入冷凝器，在這里，通過(guò)傳熱，制冷劑把污水熱量和做功能量轉(zhuǎn)化的熱量，通過(guò)傳熱傳遞到循環(huán)水，再通過(guò)循環(huán)水泵把循環(huán)水的熱量送到用戶。從而完成將熱量從低溫?zé)嵩?，傳遞到高溫?zé)嵩吹臒岜霉δ堋Ｈ缓?，制冷劑在通過(guò)熱力膨脹閥，節(jié)流降壓，再進(jìn)入蒸發(fā)器，完成熱泵熱力循環(huán)。圖10給出了本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷方式運(yùn)行系統(tǒng)圖。本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷方式運(yùn)行系統(tǒng)是由三部分管路組成污水管路，制冷劑管路，循環(huán)水管路。
污水管路包括污水泵100、過(guò)濾器200、污水供水管912、污水/制冷劑換熱器300殼內(nèi)、污水回水管路908。潛水的污水泵100，從污水干渠910中提取污水，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器200，通過(guò)污水供水管912,進(jìn)入污水/制冷劑換熱器300的管外殼側(cè)空間流動(dòng)換熱,然后由污水回水管路908返回到污水干渠910。制冷劑管路包括污水/制冷劑換熱器300管內(nèi)、熱力膨脹閥600、單向閥914、熱力膨脹閥650、單向閥916、制冷劑/水換熱器700管內(nèi)、四通換向閥400、壓縮機(jī)500。循環(huán)水管路包括循環(huán)水回水管703、循環(huán)水泵800、制冷劑/水換熱器700殼內(nèi)、循環(huán)水供水管706。
本發(fā)明直接式污水源熱泵實(shí)施例的制冷方式運(yùn)行時(shí)，制冷劑在制冷劑管路中，按著逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。污水/制冷劑換熱器300是冷凝器。在污水/制冷劑換熱器300內(nèi)，傳熱管內(nèi)的制冷劑向管外污水傳遞熱量，由蒸汽凝結(jié)成液態(tài)制冷劑，從傳熱管流出，流向熱力膨脹閥。單向閥914的方向是全開(kāi)，相當(dāng)于將熱力膨脹閥600短路。液態(tài)的制冷劑流經(jīng)熱力膨脹閥650，由于節(jié)流降壓作用，部分制冷劑汽化，制冷劑形成低溫的液汽兩相混合物，然后流入制冷劑/水換熱器700。單向閥916此時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)。在這里，制冷劑/水換熱器700是蒸發(fā)器，制冷劑在傳熱管內(nèi)，吸熱沸騰蒸發(fā)成蒸汽，從傳熱管出口流出。即在制冷劑/水換熱器700內(nèi)，即在蒸發(fā)器內(nèi)，管內(nèi)的制冷劑吸收管外循環(huán)水的熱量，制冷劑由液相變?yōu)槠唷y帶循環(huán)水熱量的制冷劑蒸汽，經(jīng)過(guò)四通換向閥400，進(jìn)入壓縮機(jī)500。低溫的制冷劑蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)，被壓縮成高溫高壓制冷劑蒸汽，同時(shí)攜帶了循環(huán)水熱量和壓縮機(jī)功轉(zhuǎn)變的能量的高壓制冷劑蒸汽，再進(jìn)入污水/制冷劑換熱器300，即冷凝器。在這里，通過(guò)傳熱，制冷劑把循環(huán)水熱量和做功能量轉(zhuǎn)化的熱量，通過(guò)傳熱傳遞到污水，而制冷劑由蒸汽凝結(jié)成液態(tài)，污水泵把污水連同熱量排到污水干渠。從而完成將室內(nèi)熱量，通過(guò)循環(huán)水，再通過(guò)制冷劑，再通過(guò)污水，傳遞到室外污水干渠的制冷功能。然后，制冷劑在通過(guò)熱力膨脹閥，節(jié)流降壓，再進(jìn)入蒸發(fā)器，完成制冷熱力循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種直接式污水源熱泵，它包括污水循環(huán)泵、過(guò)濾器、污水/制冷劑換熱器、四通換向器、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、熱力膨脹閥、制冷劑/水換熱器和冷/熱水循環(huán)泵； 當(dāng)按著供熱方式運(yùn)行時(shí)，污水是熱源，污水/制冷劑換熱器是蒸發(fā)器，制冷劑/水換熱器是冷凝器，制冷劑從蒸發(fā)器獲得熱量，蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后，在冷凝器中將熱量傳遞給循環(huán)水，循環(huán)水向用戶供熱； 當(dāng)按著制冷方式運(yùn)行時(shí)，污水是冷源，污水/制冷劑換熱器是冷凝器，制冷劑/水換熱器是蒸發(fā)器，循環(huán)水在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻降溫后，向用戶供給冷水，而制冷劑從蒸發(fā)器獲得熱量，蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后，在冷凝器中將熱量傳遞給污水； 其特征在于所述污水/制冷劑換熱器，它包括箱形的殼體、第一流道、第一流道傳熱管、第二流道、第二流道傳熱管、第一流道污水出口、第一流道制冷劑進(jìn)口、第二流道制冷劑進(jìn)口、第二流道污水出口、弓形隔板、折流板、第一流道污水進(jìn)口、第一流道制冷劑出口、第二流道制冷劑出口和第二流道污水進(jìn)口。
2.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述污水循環(huán)泵，它由前蓋、進(jìn)水口、出水口、泵體、葉輪、前支架、泵蓋、軸、潛水電機(jī)、接線盒和后支架組成； 它是單級(jí)單吸臥式潛水離心污水循環(huán)泵，其中接線盒密封設(shè)計(jì)、采用獨(dú)特的大流道的葉輪、潛水電機(jī)設(shè)有冷卻水套； 污水從進(jìn)水口，由軸向水平吸入后，經(jīng)過(guò)葉輪，受離心力作用，沿著圓周切線方向，向上通過(guò)出水口，向外輸出。
3.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述過(guò)濾器為筒狀結(jié)構(gòu)，它包括筒蓋、筒體、筒底、進(jìn)水口、出水口、過(guò)濾板、過(guò)濾筒、拉桿、螺栓和支腳； 筒體是用I厘米厚的碳鋼板做成，筒體外壁左側(cè)較高處為污水的進(jìn)水口，右側(cè)較低處為污水的出水口，過(guò)濾板是依靠筒體內(nèi)壁上支腳承載，過(guò)濾筒的底板依靠拉桿，吊裝在過(guò)濾板的下表面，筒蓋封住筒體的上口，它是可拆卸的； 污水從筒體的污水進(jìn)水口進(jìn)入過(guò)濾器后，從上向下穿過(guò)過(guò)濾板，進(jìn)入過(guò)濾筒，過(guò)濾板上有多個(gè)直徑10厘米的過(guò)濾孔，過(guò)濾筒上均布直徑為4厘米的過(guò)濾孔，過(guò)濾板為I厘米厚的碳鋼板做成，過(guò)濾筒是由2毫米厚的不銹鋼板圍成。
4.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述四通換向器，它是含有四個(gè)截止閥、四個(gè)接出管的環(huán)形的流通制冷劑的管路結(jié)構(gòu)，它包括左上截止閥、右上截止閥、右下截止閥、左下截止閥、上接出管、右接出管、下接出管和左接出管； 四個(gè)截止閥的進(jìn)出口，用管路依次首尾相連，在每一個(gè)連接點(diǎn)上，再接出一個(gè)短管，作為接出管；在上接出管和右接出管之間，是右上截止閥，在右接出管和下接出管之間，是右下截止閥，在下接出管和左接出管之間，是左下截止閥，在左接出管和上接出管之間，是左上截止閥。
5.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述壓縮機(jī)，它是螺桿式壓縮機(jī)，是一種回轉(zhuǎn)式容積式壓縮機(jī)，它包括進(jìn)氣口、汽缸、轉(zhuǎn)子、軸、油壓活塞、滑閥和排氣口 ；在汽缸內(nèi)，裝有一對(duì)轉(zhuǎn)子，兩根轉(zhuǎn)子相互嚙合，齒槽與吸汽口相通時(shí)吸汽，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，齒槽容積變小，位置向排汽端移動(dòng)，對(duì)蒸汽壓縮和輸送，當(dāng)齒槽空間與排汽口相通時(shí)，壓縮終了，蒸汽被排出，有一個(gè)以滑閥為主體的能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)油壓活塞，帶動(dòng)連桿移動(dòng)滑閥，改變吸氣容積，改變輸出量。
6.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述熱力膨脹閥，它的結(jié)構(gòu)包括感溫包、毛細(xì)管、膜片、頂桿、閥座、閥芯、調(diào)整彈簧、調(diào)整螺桿、調(diào)整螺母、閥體、制冷劑進(jìn)口和制冷出口 ； 感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處，當(dāng)感溫包中的制冷劑感受到蒸發(fā)器出口溫度后，制冷劑蒸汽通過(guò)毛細(xì)管的傳導(dǎo)，使整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)處于對(duì)應(yīng)的飽和壓力Pb，該壓力將通過(guò)膜片傳給頂桿直到閥芯，在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在，膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力PO，三者處于平衡時(shí)有Pb = Pt+Po,當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷增大時(shí)，出口過(guò)熱度偏高，Pb增大，Pb > Pt+Po，合力使頂桿、閥芯下移，熱力膨脹閥開(kāi)啟增大，制冷劑流量按比例增加，反之，熱力膨脹閥開(kāi)啟變小，制冷劑流量按比例減小。
7.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述制冷劑/水換熱器，它是臥式殼管式換熱器，它的結(jié)構(gòu)包括筒體、管板、傳熱管、折流板、冷水進(jìn)口、冷水出口、制冷劑液體口、制冷劑蒸汽口、前端蓋、后端蓋和支座； 制冷劑在傳熱管內(nèi)流動(dòng)，水在管外，在筒體內(nèi)裝有多塊折流板；當(dāng)它作為蒸發(fā)器時(shí)，制冷劑從制冷劑液體口進(jìn)入換熱器，從冷水吸熱，冷水被降溫，制冷劑蒸發(fā)，制冷劑蒸汽從制冷劑蒸汽口輸出；當(dāng)它作為冷凝器時(shí)，制冷劑蒸汽從制冷劑蒸汽口進(jìn)入換熱器，制冷劑向冷水傳熱，冷水被加溫，制冷劑凝結(jié)，液態(tài)的制冷劑從制冷劑液體口輸出。
8.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述冷/熱水循環(huán)泵，它是單級(jí)單吸離心泵，軸向吸入，它由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、軸套、懸架軸承部件、進(jìn)水口和出水口組成； 泵體和泵蓋構(gòu)成泵的工作室，葉輪、軸和滾動(dòng)軸承等為泵的轉(zhuǎn)子，懸架軸承部件支撐著泵的轉(zhuǎn)子部件，滾動(dòng)軸承承受泵的徑向力和軸向力，軸向密封采用填料密封，以防止進(jìn)氣或漏水。
9.按照權(quán)利要求I所述的直接式污水源熱泵，其特征在于 所述污水/制冷劑換熱器，它是一種特殊的管殼式換熱器，它的外形是一個(gè)矩形箱式殼體，它的箱體內(nèi)空間是污水的流道，有很多折流板，使污水的流動(dòng)拐來(lái)拐去；箱體內(nèi)并排放置的傳熱管，并不穿過(guò)折流板，而是與水流一樣，沿著折流板，也拐來(lái)拐去，水流與傳熱管排不相交，傳熱管是無(wú)縫鋼管，管內(nèi)是制冷劑氟利昂。
全文摘要
本發(fā)明給出一種直接式污水源熱泵，污水直接進(jìn)入熱泵與制冷劑進(jìn)行換熱，結(jié)垢少，不堵塞，可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，它的組成包括污水循環(huán)泵、過(guò)濾器、污水/制冷劑換熱器、四通換向器、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、熱力膨脹閥、制冷劑/水換熱器和冷/熱水循環(huán)泵。當(dāng)供熱時(shí)，污水是熱源，污水/制冷劑換熱器是蒸發(fā)器，制冷劑/水換熱器是冷凝器，制冷劑從蒸發(fā)器獲得熱量，蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，進(jìn)入冷凝器，將熱量傳遞給循環(huán)水，循環(huán)水向用戶供熱；當(dāng)制冷時(shí)，污水是冷源，污水/制冷劑換熱器是冷凝器，制冷劑/水換熱器是蒸發(fā)器，循環(huán)水在蒸發(fā)器中冷卻降溫后，向用戶供給冷水，制冷劑從蒸發(fā)器獲得熱量，蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，進(jìn)入冷凝器，將熱量傳遞給污水。
文檔編號(hào)B01D29/03GK102734982SQ20111008439
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者尚德敏, 李偉, 李金峰 申請(qǐng)人:哈爾濱工大金濤科技股份有限公司