專利名稱：污水凈化換熱裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明專利涉及一種配套于污水源熱泵機組的污水源熱泵機組，具體的說涉及一種以污水為熱源的污水凈化換熱裝置，屬于熱泵技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
為貫徹國務院關(guān)于節(jié)能減排戰(zhàn)略部署，深入做好建筑節(jié)能工作，加快可再生能源在城市建筑領域應用，開發(fā)淺層地熱能資源，采用原生污水源熱泵技術(shù)，用來解決供暖和制冷問題的熱潮正在我國大規(guī)模興起。為推進可再生能源在建筑中的應用，原生污水源熱泵已邁進新的節(jié)能領域。原生污水源熱泵系統(tǒng)，即利用城市地下原生污水為水源的熱泵系統(tǒng)，每個城市都有工業(yè)廢水和生活污水，并且均勻有的分布在城市的地下空間。城市污水的最大特點是冬暖夏涼，冬季溫度一般在12°C _17°C，夏季溫度穩(wěn)定在20°C -25°C左右， 且水溫、水量相對穩(wěn)定。我國城市污水量巨大，2006年全國污水排放量共計537億噸，2010 年達到730億噸左右，如果用原生污水源熱泵回收這些污水中的廢熱，可以解決至少30億平方米建筑冬季采暖夏季制冷的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是一種以污水為熱源的污水凈化換熱裝置，能夠以污水為能源，采用間接式，利用換熱器的原理，將污水中低品位熱能置換出來，經(jīng)由中水傳遞給熱泵機組，可實現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱、并一年四季提供熱水，實現(xiàn)一機多用。為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種污水凈化換熱裝置，包括換熱器殼體，所述換熱器殼體上靠近一端部的位置設有進水管，靠近另一端部的位置設有出水管，所述進水管上連通有凈化箱，所述凈化箱上設有污水進管和污水出管，所述污水出管與進水管密封連通。以下是本發(fā)明對上述方案的進一步改進
換熱器殼體內(nèi)設有換熱管，所述換熱管的其中一端連接有中水進管，另一端連接有中水出管，中水進管設置在靠近污水出管的一端位置，中水出管設置在靠近進水管的一端位置。進一步改進所述換熱器殼體內(nèi)設有若干片相互間隔交錯設置的折流板，以增加污水在換熱器殼體的流程，形成紊流，提高了傳熱效率。進一步改進所述凈化箱內(nèi)靠近污水進管下側(cè)的位置設有第二隔板、靠近污水進管上側(cè)的位置設有第一隔板，所述第二隔板上設有若干個過濾孔，過濾孔直徑> 10mm。從污水進管進來的污水，一部分經(jīng)過第二隔板上的過濾孔直接流出，另一部分依次經(jīng)過第二隔板、第二擋板、第一隔板和第一擋板的阻擋，形成旋流，沖刷第二隔板，以防止過濾孔堵塞。進一步改進第一隔板與凈化箱的上殼壁之間呈30°角設置，所述第二隔板與第一隔板之間呈60°角設置。
進一步改進所述第一隔板靠近污水進管的一端與凈化箱的側(cè)壁之間設有第一擋板，所述第一擋板與第一隔板垂直設置。進一步改進所述第二隔板遠離污水進管的一端與第一隔板遠離污水進管的一端之間設有第二擋板，所述第二擋板與第二隔板和第一隔板之間分別呈60°角設置。進一步改進所述凈化箱內(nèi)靠近第二隔板下方的位置設有第三隔板，第三隔板與第二隔板之間呈60°角設置，所述第三隔板和第二隔板靠近污水進管的一端之間連接有第四擋板。進一步改進所述第二隔板遠離污水進管的一端下部與凈化箱的側(cè)壁之間設有第三擋板，所述第三擋板與第二隔板垂直設置；
所述第三隔板遠離污水進管的一端上部與凈化箱的側(cè)壁之間設有第五擋板，所述第五擋板與第三隔板垂直設置。進一步改進所述第五擋板和第三隔板上分別設有過濾孔，第五擋板上的過濾孔直徑彡10mm，第三隔板上的過濾孔直徑6 ( mm。從第二隔板上的過濾孔流出的污水依次經(jīng)過第三擋板、第五擋板、第三隔板和第四擋板的阻擋，形成旋流，沖刷第五擋板、第三隔板，以防止過濾孔堵塞。凈水箱的上述結(jié)構(gòu)，較好的解決了污水堵塞、掛垢以及污垢堆積的問題。從而使污水順暢流動。本發(fā)明采用上述方案，以污水為能源，采用間接式，利用換熱器的原理，將污水中低品位熱能置換出來，經(jīng)由中水傳遞給熱泵機組。冬季污水源熱泵機組通過中水把污水中的熱量提取出來，提高溫度后供給室內(nèi)采暖。夏季把室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到中水并通過污水釋放出去。實現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱、并一年四季提供熱水。實現(xiàn)一機多用。本發(fā)明不僅節(jié)能，而且環(huán)保。與大型煤礦鍋爐相比，一次能源利用率提高60%以上，單位供暖負荷電耗比地下水源節(jié)約10%-50%，比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)省30%-60%的運行費用。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。


附圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本發(fā)明實施例中污水凈化換熱裝置安裝在污水源熱泵機組中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-凈水箱；2-第一隔板；3-第二隔板；4-第五擋板；5-排污口 ；6_第三隔板；7-換熱器殼體；8-折流板；9-換熱管；10-污水進管；11-通水管；12-第一擋板；13-過濾孔；14-第四擋板；15-第二擋板；16-第三擋板；17-中水進管；18-中水出管；19-污水出管；Ia-壓縮機；2a_熱量調(diào)節(jié)器；3a_冷凝器；4a_第一膨脹閥；5a_儲液器；6a_第二膨脹閥；7a_蒸發(fā)器；8a_氣液分離器；9a_第一蝶閥；IOa-第二蝶閥；Ila-第三蝶閥；12a_第四蝶閥；13a-第五蝶閥；14a-第一止回閥；15a_第二止回閥；16a_第三止回閥；17a_第四止回閥、18a-第六蝶閥；19a-第七蝶閥；20a_第五止回閥、21a -第六止回閥；22a_工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換裝置；23a-污水凈化換熱裝置。
具體實施例方式實施例，如圖1所示，一種污水凈化換熱裝置，包括換熱器殼體7，所述換熱器殼體 7上靠近一端部的位置設有進水管20，靠近另一端部的位置設有污水出管19，換熱器殼體7 內(nèi)設有換熱管9，所述換熱管9的其中一端連接有中水進管17，另一端連接有中水出管18， 中水進管17設置在靠近污水出管19的一端位置，中水出管18設置在靠近進水管20的一端位置。所述換熱器殼體7內(nèi)設有若干片相互間隔交錯設置的折流板8，以增加污水在換熱器殼體7的流程，形成紊流，提高了傳熱效率。所述進水管20上連通有凈化箱1，所述凈化箱1上設有污水進管10和污水出管 11，所述污水出管11與進水管20密封連通。所述凈化箱1內(nèi)靠近污水進管10下側(cè)的位置設有第二隔板3、靠近污水進管10上側(cè)的位置設有第一隔板2，第一隔板2與凈化箱1的上殼壁之間呈30°角設置，所述第二隔板3與第一隔板2之間呈60°角設置。所述第一隔板2靠近污水進管10的一端與凈化箱1的側(cè)壁之間設有第一擋板12， 所述第一擋板12與第一隔板2垂直設置。所述第二隔板3遠離污水進管10的一端與第一隔板2遠離污水進管10的一端之間設有第二擋板15，所述第二擋板15與第二隔板3和第一隔板2之間分別呈60°角設置。所述第二隔板3上設有若干個過濾孔13，過濾孔直徑> IOmm,從污水進管10進來的污水，一部分經(jīng)過第二隔板3上的過濾孔13直接流出，另一部分依次經(jīng)過第二隔板3、第二擋板15、第一隔板2和第一擋板12的阻擋，形成旋流，沖刷第二隔板3，以防止過濾孔13 堵塞。所述凈化箱1內(nèi)靠近第二隔板3下方的位置設有第三隔板6，第三隔板6與第二隔板3之間呈60°角設置，所述第三隔板6和第二隔板3靠近污水進管10的一端之間連接有第四擋板14。所述第二隔板3遠離污水進管10的一端下部與凈化箱1的側(cè)壁之間設有第三擋板16，所述第三擋板16與第二隔板3垂直設置。所述第三隔板6遠離污水進管10的一端上部與凈化箱1的側(cè)壁之間設有第五擋板4，所述第五擋板4與第三隔板6垂直設置。所述第五擋板4和第三隔板6上分別設有過濾孔13。第五擋板4上的過濾孔直徑彡10mm，第三隔板6上的過濾孔直徑彡6mm。從第二隔板3上的過濾孔13流出的污水依次經(jīng)過第三擋板16、第五擋板4、第三隔板6和第四擋板14的阻擋，形成旋流，沖刷第五擋板4、第三隔板6，以防止過濾孔13堵
O所述凈化箱1箱體前后兩側(cè)分別設有排污口 5，其通徑> 50mm,其上有排污管管徑 > 20mm，在正常運行情況下，打開兩個排污管排污。清洗箱體時可拆卸排污口 5裝置，方便清出大顆粒物污。凈化箱表面噴涂處理，以防腐蝕。如圖2所示，將本發(fā)明的污水凈化換熱裝置23a安裝在所配套的水/地源熱泵機組中，該機組包括壓縮機Ia和換熱系統(tǒng)，所述壓縮機Ia和所述換熱系統(tǒng)之間設有工作狀態(tài)調(diào)節(jié)控制裝置22a。
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所述換熱系統(tǒng)包括冷凝器3a和蒸發(fā)器7a，所述冷凝器3a和蒸發(fā)器7a之間設置有儲液器如，所述儲液器fe與冷凝器3a之間、儲液器fe與蒸發(fā)器7a之間分別設有并聯(lián)的第三止回閥16a、第四止回閥17a和第一膨脹閥乜、第二膨脹閥6a。污水凈化換熱裝置23a中的中水進管17和中水出管18分別與冷凝器3a連通。所述工作狀態(tài)調(diào)節(jié)控制裝置2 包括
設置在蒸發(fā)器7a和壓縮機Ia高壓端之間串接的第二止回閥1 和第五蝶閥13a ； 設置在冷凝器3a和壓縮機Ia高壓端之間串接的第一止回閥1 和第四蝶閥12a ； 設置在蒸發(fā)器7a和壓縮機Ia低壓端之間串接的第六蝶閥18a和第五止回閥20a ； 設置在冷凝器3a和壓縮機Ia低壓端之間串接的第七蝶閥19a和第六止回閥21a。所述工作狀態(tài)調(diào)節(jié)控制裝置2 和壓縮機Ia的高壓端之間設有熱量調(diào)節(jié)裝置。所述熱量調(diào)節(jié)裝置包括設置在工作狀態(tài)調(diào)節(jié)控制裝置2 和壓縮機Ia高壓端之間的第二蝶閥10a，所述第二蝶閥IOa并聯(lián)有熱量調(diào)節(jié)支路。所述熱量調(diào)節(jié)支路包括串接的熱量調(diào)節(jié)器加和第一蝶閥9a、第三蝶閥11a。所述工作狀態(tài)調(diào)節(jié)控制裝置2 和壓縮機Ia的低壓端之間設有氣液分離器8a。該裝置的工作過程分為冬季循環(huán)、夏季循環(huán)兩個過程
冬季循環(huán)中當?shù)蜏氐蛪旱闹评鋭臍庖悍蛛x器8a通過管路，被吸入壓縮機Ia中進行壓縮，經(jīng)過壓縮機Ia壓縮后，制冷劑蒸汽達到高溫高壓的狀態(tài)，通過管路和第二蝶閥10a、 第五蝶閥13a、第二止回閥15a，到達蒸發(fā)器7a，(此時蒸發(fā)器7a已成為冷凝器)與循環(huán)水進行熱交換，放出熱量為用戶提供熱水供熱(一般熱水溫度為45°C左右)，同時飽和狀態(tài)液態(tài)制冷劑經(jīng)過管路和第四止回閥17a到達儲液器5a，經(jīng)過管路、第一膨脹閥如的節(jié)流作用以后，進入冷凝器3a，(此時冷凝器3a已成為蒸發(fā)器)吸收中水(污水)的熱量而汽化。此時污水已通過污水凈化換熱裝置23a，與中水進行了熱交換。制冷劑通過管道和第七蝶閥19a、第六止回閥21a到達氣液分離器8a，分離出去液體后的低溫低壓氣態(tài)制冷劑，被壓縮機Ia吸入，完成冬季污水源熱泵機組把污水中的熱量提取出來，提高溫度后供給室內(nèi)采暖。冬季循環(huán)運行狀態(tài)，參考附圖2所示，第二蝶閥10a、第五蝶閥13a、第二止回閥 15a、第四止回閥17a、第七蝶閥19a、第六止回閥21a開啟，第一蝶閥9a、第三蝶閥11a、第四蝶閥12a、第一止回閥14a、第三止回閥16a、第六蝶閥18a、第五止回閥20a關(guān)閉。
夏季循環(huán)當?shù)蜏氐蛪旱闹评鋭臍庖悍蛛x器8a通過管路，被吸入壓縮機Ia中，經(jīng)過壓縮機Ia壓縮后，制冷劑蒸汽達到高溫高壓的狀態(tài)，通過管路和第二蝶閥10a、第四蝶閥 12a、第一止回閥14a，到達冷凝器3a，在冷凝器3a中與中水進行熱交換，把熱量傳遞給中水通過污水帶走，此時污水通過污水凈化換熱裝置23a與中水進行了熱交換。而制冷劑將凝結(jié)成高壓液體，經(jīng)過管路和第三止回閥16a到達儲液器5a，經(jīng)熱力第二膨脹閥6a節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器7a中，在蒸發(fā)器內(nèi)低壓制冷劑吸收循環(huán)水的熱量而汽化，為用戶提供冷凍水 (標況參數(shù)為7°C)送至室內(nèi)末端。低壓低溫的制冷劑氣體通過管道和第六蝶閥18a、第五止回閥20a到達氣液分離器8a，分離出去液體后的氣態(tài)制冷劑，被壓縮機Ia吸入，完成夏季把室內(nèi)的熱量提取出來釋放到污水，實現(xiàn)制冷的目的。夏季循環(huán)運行狀態(tài)，參考附圖2所示，第二蝶閥10a、第四蝶閥12a、第一止回閥14a、第三止回閥16a、第六蝶閥18a、第五止回閥20a開啟，第一蝶閥9a、第三蝶閥11a、第五蝶閥13a、第二止回閥15a、第四止回閥17a、第七蝶閥19a、第六止回閥21a關(guān)閉。本發(fā)明專利污水凈化換熱裝置配套于污水源熱泵機組中可實現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱、并一年四季提供熱水。實現(xiàn)一機多用。上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種污水凈化換熱裝置，包括換熱器殼體(7)，其特征在于所述換熱器殼體(7)上靠近一端部的位置設有進水管(20)，靠近另一端部的位置設有出水管(19)，所述進水管(20)上連通有凈化箱(1 )，所述凈化箱(1)上設有污水進管(10)和污水出管(11)，所述污水出管(11)與進水管(20 )密封連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于換熱器殼體(7)內(nèi)設有換熱管(9)，所述換熱管(9)的其中一端連接有中水進管(17)，另一端連接有中水出管(18)，中水進管(17)設置在靠近污水出管(19)的一端位置，中水出管(18)設置在靠近進水管(20)的一端位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述換熱器殼體(7)內(nèi)設有若干片相互間隔交錯設置的折流板(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述凈化箱(1)內(nèi)靠近污水進管(10)下側(cè)的位置設有第二隔板(3)、靠近污水進管(10)上側(cè)的位置設有第一隔板(2)，所述第二隔板(3)上設有若干個過濾孔(13)，過濾孔直徑彡10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于第一隔板(2)與凈化箱(1)的上殼壁之間呈30°角設置，所述第二隔板(3)與第一隔板(2)之間呈60°角設置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述第一隔板(2)靠近污水進管(10)的一端與凈化箱(1)的側(cè)壁之間設有第一擋板(12)，所述第一擋板(12)與第一隔板(2)垂直設置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述第二隔板(3)遠離污水進管(10)的一端與第一隔板(2)遠離污水進管(10)的一端之間設有第二擋板(15)，所述第二擋板(15)與第二隔板(3)和第一隔板(2)之間分別呈60°角設置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述凈化箱(1)內(nèi)靠近第二隔板(3)下方的位置設有第三隔板(6)，第三隔板(6)與第二隔板(3)之間呈60°角設置，所述第三隔板(6)和第二隔板(3)靠近污水進管(10)的一端之間連接有第四擋板(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述第二隔板(3)遠離污水進管(10)的一端下部與凈化箱(1)的側(cè)壁之間設有第三擋板(16)，所述第三擋板(16)與第二隔板(3)垂直設置；所述第三隔板(6)遠離污水進管(10)的一端上部與凈化箱(1)的側(cè)壁之間設有第五擋板(4)，所述第五擋板(4)與第三隔板(6)垂直設置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污水凈化換熱裝置，其特征在于所述第五擋板(4)和第三隔板(6)上分別設有過濾孔(13)，第五擋板(4)上的過濾孔直徑> 10mm，第三隔板(6)上的過濾孔直徑彡6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水凈化換熱裝置，包括換熱器殼體，所述換熱器殼體上靠近一端部的位置設有進水管，靠近另一端部的位置設有出水管，所述進水管上連通有凈化箱，所述凈化箱上設有污水進管和污水出管，所述污水出管與進水管密封連通，本發(fā)明以污水為能源，采用間接式，利用換熱器的原理，將污水中低品位熱能置換出來，經(jīng)由中水傳遞給熱泵機組。冬季污水源熱泵機組通過中水把污水中的熱量提取出來，提高溫度后供給室內(nèi)采暖。夏季把室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到中水并通過污水釋放出去。實現(xiàn)夏季制冷、冬季制熱、并一年四季提供熱水。實現(xiàn)一機多用。
文檔編號F25B30/06GK102563975SQ20121003777
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者任洪凱, 王澤富, 鐘希圣 申請人:王澤富