申请日2013.10.29
公开(公告)日2015.06.10
IPC分类号F25B30/06
摘要
一种在线自清洗强化换热的污水源热泵系统，整个系统包括污水干渠、机械格栅、一级泵、自动除污装置、二级泵、换热器进水管路、毛发过滤器、反冲洗管路、循环管、控制阀a、控制阀b、控制阀c、控制阀d、控制阀e、污水换热器、固液分离器、换热器回水管路，污水干渠的污水先后进入机械格栅、自动除污装置与毛发过滤器中，逐级将污杂物被去除，过滤后的污水一部分不参与换热设备的换热，直接进入自动除污装置对除污滤面进行反冲洗，将附着在滤面上的污杂物冲到干渠下游，另一部分进入换热设备内加入固体颗粒来防除垢与强化换热，换热面采用镀层处理来防止污垢的生成，通过阀门切换对污水管路进行反冲洗，防止污垢的集聚。
权利要求书
1.一种在线自清洗强化换热的污水源热泵系统，包括污水干渠(1)、 机械格栅(2)、一级泵(3)、自动除污装置(4)、二级泵(5)、 换热器进水管路(6)、毛发过滤器(7)、反冲洗管路(8)、循环 管(9)、控制阀a(10)、控制阀b(11)、控制阀c(12)、控制 阀d(13)、控制阀e(14)、污水换热器(15)、固液分离器(16)、 换热器回水管路(17)，其特征在于：污水干渠(1)的污水经过 机械格栅(2)将大型污杂物去除，除污后的污水由一级泵(3) 抽入自动除污装置(4)中，进一步将污杂物去除;过滤后的污 水由二级泵(5)抽取，其分为两部分，一部分进入自动除污装 置(4)对除污滤面反冲洗;另一部分通过换热器进水管路(6) 进入毛发过滤器(7)将污水中的毛发类污杂物去除，经毛发过 滤器过滤之后的污水在进入污水换热器(15)之前加入固体颗粒， 在污水换热器(15)的污水出口连接固液分离器(16)，将固体 颗粒分离出来经循环管(9)再进入污水换热器(15)循环使用; 固液分离后的污水与自动除污装置(4)的反冲洗水汇合后将机 械格栅(2)隔离的大型污杂物冲回污水干渠下游;污水换热器 (15)连接的四根污水管中分别设置控制阀b(11)、控制阀c (12)、控制阀d(13)、控制阀e(14)，其中控制阀b(11)、控 制阀c(12)分别设置在进水侧的两根污水管上，此进水侧的两根 污水管分别连接污水换热器两端，控制阀d(13)、控制阀e(14) 分别设置在出水侧的两根污水管上，且此出水侧的两根污水管分 别连接污水换热器的另外两端;通过控制阀b(11)、控制阀c(12)、 控制阀d(13)、控制阀e(14)开关的切换，当控制阀b(11) 与控制阀e(14)开启、控制阀c(12)与控制阀d(13)关闭， 污水管路正常流动，当控制阀b(11)与控制阀e(14)关闭、控 制阀c(12)与控制阀d(13)开启时，对污水换热器内的污水管 路进行反冲洗。
说明书
在线自清洗强化换热的污水源热泵系统
技术领域
本发明属于污水换热系统，涉及一种可在线清洗与自动除污的高效污水换热 系统。
背景技术
污水冷热源的利用，可以缓解目前能源紧张的形势，有着良好的节能效果、 环保效益与经济效益，将节约日益紧缺的淡水资源，为能源利用开辟新的领域， 为综合全面利用水资源提供一条新的思路。污水冷热源之所以没有大面积使用与 推广主要是因为其水质不能满足目前水循环系统中所要求的水质标准，在实际运 行的工程当中往往是这些污物堵塞水泵与换热器，造成系统性能明显下降，甚至 不能运行。
为解决上述问题，占地小投资少的滤面水力连续再生过滤方法成为污水冷热 源利用的理想方法，目前滤面再生的主要专利有ZL200410043654.9、ZL 200720127607.1与ZL200420031799.2等自动除污装置，其思路为除污滤面(孔 板过滤面或孔板过滤筒)被划分为过滤区和再生区两部分，利用过滤完参与换热 后的水对除污滤面进行反冲洗，在很大程度上减轻了大型污物对水泵与换热器的 堵塞问题。但由于污水的污杂物太多，造成滤面的负担过重，实际工程中该类设 备故障频出。同时由于滤面再生区的水压比过滤区水压高，造成了混水的必然性， 造成换热设备性能低下。
另外上述专利不足在于其处理后的水源中仍然含有小型颗粒与毛发类污物， 进入换热器的水源仍然满足不了国家标准，换热性能仍然不高，在运行较长时间 后仍然出现污垢增长，尤其是毛发类污杂物堵塞换热管问题。针对堵塞问题目前 主要方法是采用2.5-3m/s高流速、胶球清洗与自动清洗小刷等方法。增大流速 方法虽然能够抑制污垢的集聚，但由于流速的增大造成大量泵耗，其与节能的初 衷相违背;胶球清洗与自动清洗小刷由于工艺等原因使用效果并不好，因而更多 采用国外设备而造成较大投资。针对换热性能不高的问题，目前主要是加大换热 器的面积来解决，但这样将增加系统的投资。申请号为201210269219.2的专利 公开的一种大管径壳管式流化床污水换热装置，设计了固液分离器等装置，能很 好解决换热器清洗问题，然而不能自身反清洗。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的不足，有效地解决污物过多大且小不一 导致的换热管堵塞、污垢增长、换热效率低、机器故障等问题，提供了一种可过 滤任意大小的污物，在线自清洗强化换热的污水源热泵系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：整个系统包括污水干渠、机械 格栅、一级泵、自动除污装置、二级泵、换热器进水管路、毛发过滤器、反冲洗 管、循环管、控制阀a、控制阀b、控制阀c、控制阀d、控制阀e、污水换热器、 固液分离器、换热器回水管路。干渠中污水先经过机械格栅将大型污杂物(杂物 大小大于5mm)去除，由一级泵抽入自动除污装置中，进一步将污杂物(杂物大 小3-5mm)被去除;过滤后的污水由二级泵抽取，其分为两部分，一部分通过反 冲洗管路进入自动除污装置对除污滤面进行反冲洗，将附着在滤面上的污杂物冲 走，安装在反冲洗管路上的控制阀(调节反冲洗的水量与水压等参数);另一部 分通过换热器进水管再进入毛发过滤器将污水中的毛发类污杂物去除，经毛发过 滤器过滤之后的污水在进入污水换热器之前加入固体颗粒，强化设备换热能力、 防止污物堵塞与污垢的生成，在污水换热器的污水出口连接固液分离器，将固体 颗粒分离出来依循环管再进入污水换热器循环使用;固液分离后的污水沿着换热 器回水管路与自动除污装置的反冲洗水汇合后将机械格栅隔离的大型污杂物冲 到污水干渠下游;污水换热器四根污水管中分别设置控制阀b、控制阀c、控制 阀d、控制阀e，其中控制阀b、控制阀c分别设置在进水侧的两根污水管上， 此两根污水管分别连接污水换热器两端，控制阀d、控制阀e分别设置在出水侧 的两根污水管上，且此两根污水管也分别连接污水换热器两端;通过控制阀b、 控制阀c、控制阀d、控制阀e开关的切换，当控制阀b与控制阀e开启、控制 阀c与控制阀d关闭，污水管路正常流动，当控制阀b与控制阀e关闭、控制阀 c与控制阀d开启时，对污水换热器内的污水管路进行反冲洗;污水换热器的污 水换热面进行镀铜或镀氟等镀层处理来预防与抑制污垢的形成。
本发明的益处与效果是，彻底解决了污水作为冷热源利用中大型污杂物堵塞 管道、毛发堵塞换热设备、因污垢导致换热设备体积庞大及因混水导致换热设备 性能下降、故障等问题，大幅提高系统换热性能，确保系统安全可靠稳定，可用 于将污水或地表水作为低位冷热源利用热泵技术进行供冷供热，或冷却工业设 备，高效环保。