專利名稱：采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，特別是涉及一種采用加熱泵將養(yǎng) 魚場水槽中排出的低溫余熱加以回收并利用的熱交換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
養(yǎng)殖業(yè)是重要的一個支柱性產(chǎn)業(yè)，近幾年發(fā)展迅速。養(yǎng)殖場目前碰到的主要問 題為使用鍋爐造成養(yǎng)殖生產(chǎn)成本上漲、燃油替代能源的問題、水溫過低造成養(yǎng)殖的魚 類成長速度明顯減慢、水溫過高造成微生物繁殖過快而導(dǎo)致養(yǎng)殖魚死亡、紅藻微生物造 成養(yǎng)殖魚死亡、夏季炎熱天氣造成養(yǎng)殖魚死亡等。在這些問題當(dāng)中，大部分都與養(yǎng)殖場 的水溫有著密切關(guān)系。由此可見，養(yǎng)殖場的溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是尤為重要的。養(yǎng)殖場的水溫不僅對魚類生長起著較大影響，而且對溶氧量等水質(zhì)指標(biāo)也有很 大的影響。養(yǎng)殖業(yè)需要在最佳條件下才能確保最高生產(chǎn)量和最佳生產(chǎn)質(zhì)量，因此在養(yǎng)殖 行業(yè)中，維持適當(dāng)?shù)乃疁睾妥罴佯B(yǎng)殖條件是非常重要的。一般情況下，夏季的室外溫度 有可能達到28度以上，對當(dāng)前主要養(yǎng)殖魚種的生長和養(yǎng)殖就會產(chǎn)生較為明顯的影響。而 這種影響隨著地球氣候變暖等現(xiàn)象會逐漸深化。除此之外，冬季的水溫不僅會對溫帶魚 類的養(yǎng)殖產(chǎn)生較大影響，而且對于養(yǎng)殖場內(nèi)可養(yǎng)殖的魚的種類也會有較大限制。因此陸地水槽式養(yǎng)殖場的溫度調(diào)節(jié)在冬季主要采用鍋爐加熱升溫的方式來維持 養(yǎng)殖場水池的水溫，而在夏季則采用液態(tài)氮、冰塊及地下水等方式來進行降溫處理。在陸地水槽式養(yǎng)魚場中，在冬季通常需要將養(yǎng)魚池水槽中的水溫由7攝氏度提 升到21攝氏度。而在采用燃油鍋爐的養(yǎng)魚系統(tǒng)當(dāng)中，為了能夠以人工方式實現(xiàn)溫度調(diào) 節(jié)，需要消耗大量燃油資源。因此，在養(yǎng)魚場整體運營費用中占去大約30-40%的燃油式 鍋爐費用已經(jīng)成為了養(yǎng)魚行業(yè)成本上漲的主要原因。另一方面，加熱后的水不能一直用 于養(yǎng)魚，需要換水，因此一般對于尚有余熱的廢水一般都是直接排出，不再回收利用， 造成了資源的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能利用加熱泵將水槽 中排出的廢水的低溫余熱加以回收并利用的熱交換系統(tǒng)，能有效節(jié)約燃料費用。本實用新型的技術(shù)方案為一種采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系 統(tǒng)，包括原水加熱槽，設(shè)置在原水加熱槽中的XL管體，與XL管體連接的鍋爐，還包括 與原水加熱槽通過管線連接的多個陸地養(yǎng)魚槽，與陸地養(yǎng)魚槽連接的廢水存儲水箱，與 廢水存儲水箱連接的加熱泵裝置，加熱泵裝置還與排水管線連接。所述的加熱泵裝置包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥，壓縮機、冷凝器和 膨脹閥置于外罩中；蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥通過冷媒管線形成循環(huán)系統(tǒng)，蒸 發(fā)器與廢水存儲水箱通過管線連接。所述廢水存儲水箱還連接原水補充管線，當(dāng)廢水存儲水箱中的廢水不足時，可通過原水補充管線用原水補足水量。所述廢水存儲水箱與加熱泵裝置之間的連接是通過廢水輸入管線，廢水輸入管 線上設(shè)置有閥門一，加熱泵裝置與排水管線之間的連接是通過輸出廢水管線，輸出廢水 管線上設(shè)置有閥門二和閥門三，廢水輸入管線與輸出廢水管線之間設(shè)置有連接管線和閥 門四，廢水輸入管線與排水管線之間設(shè)置有連接管線和閥門五。所述廢水輸入管線與輸出廢水管線之間的連接管線與廢水輸入管線的連接處設(shè) 置在閥門一上游，與輸出廢水管線的連接處設(shè)置在閥門二和閥門三之間。所述廢水輸入管線與排水管線之間的連接管線與輸出廢水管線的連接處設(shè)置在 閥門一下游，與排水管線的連接處設(shè)置在輸出廢水管線與排水管線連接處的下游。由于 加熱泵裝置是以廢水為熱源，蒸發(fā)器使用一段時間后會產(chǎn)生污垢，通過關(guān)閉閥門一和閥 門三，打開閥門二、閥門三和閥門四，可以產(chǎn)生廢水逆流從而有效清除蒸發(fā)器和管線內(nèi) 的殘渣和污垢。本實用新型的熱交換系統(tǒng)，由于使用了加熱泵裝置對廢水余熱進行了回收，可 以將鍋爐循環(huán)水預(yù)先加熱到一定溫度，再由鍋爐加熱到合適的溫度，減少了陸地養(yǎng)魚場 的燃料支出，降低了養(yǎng)魚成本。與現(xiàn)有技術(shù)冬季純鍋爐加熱方式相比，本實用新型的熱 交換系統(tǒng)可以提升養(yǎng)魚水槽中海水溫度約3-4°C，節(jié)約30 40%左右的生產(chǎn)成本。除此 之外，本發(fā)明中的余熱回收系統(tǒng)的水溫調(diào)節(jié)范圍較大，因此可適用于更多種類的養(yǎng)殖魚 類。

圖1是本實用新型的基本原理圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是加熱泵裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的熱交換系統(tǒng)的基本原理為陸地養(yǎng)魚槽22中的廢棄海水流入廢水存 儲水箱24中后，在蒸發(fā)器37中吸收熱量后，在壓縮機3中添加一定熱量以后，在冷凝器 4中釋放熱量。鍋爐16的循環(huán)水和冷凝器4中的冷媒進行熱交換，待水溫升至一定程度 后，鍋爐16再提供剩余所需部分的熱量。通過上述熱交換過程所產(chǎn)生的熱量可以通過原 水加熱槽14中的XL管體18實現(xiàn)海水與鍋爐循環(huán)水之間的熱交換，見圖1。其具體結(jié)構(gòu) 如下一種采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，包括原水加熱槽14，設(shè) 置在原水加熱槽14中的XL管體18，與XL管體18連接的鍋爐16，還包括與原水加熱槽 14通過管線連接的多個陸地養(yǎng)魚槽22，與陸地養(yǎng)魚槽22連接的廢水存儲水箱24，與廢水 存儲水箱24連接的加熱泵裝置，加熱泵裝置還與排水管線42連接。加熱泵裝置包括蒸發(fā)器37和置于外罩57中的壓縮機3、冷凝器4、膨脹閥6，蒸 發(fā)器37、壓縮機3、冷凝器4和膨脹閥6通過冷媒管線形成循環(huán)系統(tǒng)，蒸發(fā)器37與廢水 存儲水箱24通過管線連接。廢水存儲水箱24還連接原水補充管線25，當(dāng)廢水存儲水箱24中的廢水不足時，可通過原水補充管線24用原水補足水量。廢水存儲水箱24與加熱泵裝置之間的廢水輸入管線上設(shè)置有閥門一 32，加熱泵 裝置與排水管線42連接的輸出廢水管線上設(shè)置有閥門二33和閥門三35，廢水輸入管線與 輸出廢水管線之間的連接管線一 38上設(shè)置有閥門四31，連接管線一 38與廢水輸入管線的 連接處設(shè)置在閥門一 32上游；與輸出廢水管線的連接處設(shè)置在閥門二 33和閥門三35之 間；廢水輸入管線與排水管線42之間的連接管線二 39上設(shè)置有閥門五34，連接管線二 39與輸出廢水管線的連接處設(shè)置在閥門一 32下游，與排水管線42的連接處設(shè)置在廢水輸 出管線與排水管線42連接處的下游。由于加熱泵裝置是以廢水為熱源，蒸發(fā)器使用一段 時間后會產(chǎn)生污垢，通過關(guān)閉閥門一 32和閥門三35，打開閥門二 33、閥門四31和閥門 五34，可以產(chǎn)生原水逆流從而有效清除蒸發(fā)器和管線內(nèi)的殘渣和污垢。以海水作為原水為例說明本實用新型的熱交換系統(tǒng)的工作流程，可見圖2。海水在經(jīng)過過濾器11過濾后，流入原水儲藏水槽12中進行儲藏。假設(shè)溫度大 約為10°c的海水通過閥門13開閉由原水儲藏水槽12流入原水儲藏槽14。原水儲藏槽14 內(nèi)設(shè)的XL管體18與鍋爐16連接，鍋爐16為直燃式。鍋爐16中加熱的水的溫度約為 60熱水通過XL管體18向原水儲藏槽14中的海水提供熱能，原水儲藏槽14中的海 水溫度可以加溫到約25V左右。原水儲藏槽14中的熱水通過閥門進入多個陸地養(yǎng)魚槽 22，陸地養(yǎng)魚槽22的海水溫度可維持在大約18°C左右。由于陸地養(yǎng)魚槽22中的水需要定期更換，換水一般為2小時一次，而排掉的廢 水還保持一定溫度，現(xiàn)有技術(shù)對廢水的余熱未能回收利用。本實用新型則將陸地養(yǎng)魚槽22排除的廢水經(jīng)過回收過濾器23的過濾送入廢水存 儲水箱24中，廢水存儲水箱24的溫度大約為15-17°C，具有一定溫度的廢水通過水泵26 流入蒸發(fā)器37中。首先開啟閥門一 32、閥門二 33、閥門三35并關(guān)閉閥門四31、閥門五34。廢水 存儲水箱24中的廢水會通過水泵26經(jīng)過閥門32流入蒸發(fā)器37中，與蒸發(fā)器37中的冷 媒進行熱交換后，再通過閥門二 33和閥門三35流經(jīng)排水管線42排除。蒸發(fā)器37中冷媒吸收熱量通過蒸發(fā)方式變成低溫低壓的冷媒氣體，吸入壓縮機 3中，壓縮機3對冷媒壓縮后釋放出高溫高壓冷媒氣體并傳到冷凝器4中，冷凝器4與鍋 爐16中的循環(huán)水進行熱交換，高溫高壓冷媒氣體釋放熱量后成為冷媒液體，再經(jīng)膨脹閥 6的減壓為低溫低壓冷媒液體，重新進入蒸發(fā)器37中形成循環(huán)。加熱泵裝置的基本結(jié)構(gòu) 可見圖3.而鍋爐16中的循環(huán)水獲得冷凝器4中冷媒的熱量后，相當(dāng)于回收了廢水的熱量 進行了預(yù)加熱，經(jīng)過這樣預(yù)加熱的鍋爐循環(huán)水通過管線5繼續(xù)回到鍋爐16中進行加熱， 減少了鍋爐16燃料的消耗。由于廢海水要進入蒸發(fā)器37中，使用一段時間后蒸發(fā)器會產(chǎn)生污垢，為了避免 這一問題，則通過一組閥門的開閉設(shè)計形成海水的逆流來有效清除管體內(nèi)殘余的殘渣和 污垢。關(guān)閉閥門一 32、閥門三35，并打開閥門四31、閥門二 33、閥門五34。這樣一 來，廢水通過水泵26后，經(jīng)過閥門31和閥門33，通過蒸發(fā)器37內(nèi)部的管道和閥門34后 進入排水管線后排出，經(jīng)多次逆流沖刷，則污垢和殘渣就可以被沖刷去除。蒸發(fā)器37由可以抵御海水腐蝕的鈦鋼及管體熱交換機等部分組成，壓縮機3和凝縮器4置于外罩57內(nèi)部。這些內(nèi)容在現(xiàn)有技術(shù)中都有記載，如韓國專利登記號490,927 的專利文件中。鍋爐16中加熱的淡水的溫度約為60攝氏度左右，熱水通過XL管體18向 原水加熱槽14提供熱能，原水加熱槽14中的海水原水溫度差不多可以達到約25°C左右。 經(jīng)過原水加熱槽14流出的XL管體18中的淡水溫度可通過回收管線19回到鍋爐16，在 回到鍋爐16后可以達到35°C左右，溫度上升后會自動進行循環(huán)。回收管線19中設(shè)有水 泵20和閥門21。通過加熱泵中的壓縮機3壓縮冷媒后在冷凝器4釋放熱量。而釋放出的熱量將 用于與鍋爐16循環(huán)水的預(yù)加熱。對鍋爐16循環(huán)水進行預(yù)熱后，流入鍋爐16的循環(huán)水可 以通過鍋爐補充相應(yīng)的熱量，送到原水儲藏槽14中。通過加熱泵裝置可以回收現(xiàn)有技術(shù)中被直接排除的廢水中的余熱，減少了鍋爐 16的燃料消耗。
權(quán)利要求1.一種采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，包括原水加熱槽，設(shè)置在 原水加熱槽中的管體，與管體連接的鍋爐，與原水加熱槽通過管線連接的多個陸地養(yǎng)魚 槽，其特征在于還包括與陸地養(yǎng)魚槽連接的廢水存儲水箱，與廢水存儲水箱連接的加熱 泵裝置，與加熱泵裝置連接的排水管線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，其特征在 于所述的加熱泵裝置包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥；蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器 和膨脹閥通過冷媒管線形成循環(huán)系統(tǒng)，蒸發(fā)器與廢水存儲水箱通過管線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，其特征在 于所述廢水存儲水箱還連接原水補充管線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，其特征 在于所述廢水存儲水箱與加熱泵裝置之間的連接是通過廢水輸入管線，廢水輸入管線上 設(shè)置有閥門一，加熱泵裝置與排水管線之間的連接是通過輸出廢水管線，輸出廢水管線 上設(shè)置有閥門二和閥門三，廢水輸入管線與輸出廢水管線之間也設(shè)置有連接管線和閥門 四，廢水輸入管線與排水管線之間設(shè)置有連接管線和閥門五。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，其特征在 于所述廢水輸入管線與輸出廢水管線之間的連接管線與廢水輸入管線的連接處設(shè)置在閥 門一上游；與輸出廢水管線的連接處設(shè)置在閥門二和閥門三之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，其特征在 于所述廢水輸入管線與排水管線之間的連接管線與輸出廢水管線的連接處設(shè)置在閥門一 下游，與排水管線的連接處設(shè)置在輸出廢水管線與排水管線連接處的下游。
專利摘要本實用新型提供一種采用加熱泵的陸地水槽式養(yǎng)魚場專用熱交換系統(tǒng)，包括原水加熱槽，設(shè)置在原水加熱槽中的XL管體，與XL管體連接的鍋爐，與原水加熱槽通過管線連接的多個陸地養(yǎng)魚槽，還包括與陸地養(yǎng)魚槽連接的廢水存儲水箱，與廢水存儲水箱連接的加熱泵裝置，與加熱泵裝置連接的排水管線。本實用新型的熱交換系統(tǒng)，由于使用了加熱泵裝置對廢水余熱進行了回收，可以將鍋爐循環(huán)水預(yù)先加熱到一定溫度，再由鍋爐加熱到合適的溫度，減少了陸地養(yǎng)魚場鍋爐燃料的支出，降低了養(yǎng)魚成本。與現(xiàn)有技術(shù)的純鍋爐加熱方式相比，本實用新型的熱交換系統(tǒng)可以提升水槽溫度約3-4℃，節(jié)約30～40％左右的生產(chǎn)成本。
文檔編號F25B30/06GK201797865SQ20092022811
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者王華文 申請人:湖北東橙新能源科技有限公司