[发明专利]原生污水源热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种原生污水源热泵系统，尤其涉及一种利用污水源热泵专用换热器的原生污水源热泵系统。

背景技术

近年来，我国大力提倡节能减排，鼓励节能产品的开发使用。其中城市发展、城市人口增多使冬季供暖与夏季制冷消耗逐渐成为能源消耗的重要方面。为此产生了很多节约能源的产品：其中热泵解决了部分供暖与制冷的要求，但是受到水资源分布和地源热泵的场地限制，不能够广泛的应用。污水源的利用，可以缓解目前能源紧张的形势，有着良好的节能效果，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。而这些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，污水源中常含有堵塞换热设备的污物，有效去除污物以保证系统流量充足稳定是污水源能够利用的前提条件。但是，化学、生化等水处理工艺由于投资、运行成本很高，不具有可行性；污水源含污量大，传统的大型滤网、机械格栅等除污设施需要较大的投资与占地空间，从而限制了污水源的成规模开发应用；因此对污水进行物理过滤就成为一种关键的技术手段，占地小投资少的滤面水力连续再生过滤方法成为污水源利用的理想方法。

目前，基于除污滤面的再生问题，主要专利有、ZL200420031799.2、ZL200410043654.9与ZL 200720127607.1等，其主要思路为利用过滤后的污水对除污滤面进行反冲洗，在很大程度上减轻了污物对水泵与换热设备的堵塞问题，但由于增加了过滤设备，系统工艺流程相对复杂，故障点和维护点相对增多。

目前，在不增加过滤设备的污水源热泵系统中，采用宽流道换热器是一种较为合理的技术手段，其结构特征为污水和中介水分别走各自的流道，污水流道与中介水流道截面均为长方形，污水流道的各表面均为平面结构，这就造成了位于下部的流道平面在污水流动过程中容易使污杂物沉积，且易结垢，影响了换热器设计性能，严重的造成系统无法运行。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，有效地解决污物堵塞和现有技术为实现防堵塞而导致的工艺流程复杂与占地庞大等问题，提出一种可通过污水中任意大小的污物，整个换热系统前端不需设置过滤防阻装置的污水源热泵专用换热器，同时设计了本发明原生污水源热泵系统。

系统中污水源热泵专用换热器的技术方案是：整个装置包括中介水进水管、中介水出水管、中介水折流管、中介水侧流道、污水专用流道、污水进水管、污水出水管、污水管箱与外壳；中介水从中介水进水管进入，依次经过中介水侧流道、中介水折流管、中介水出水管；污水从污水进水管进入，依次经过左侧污水管箱、污水专用流道、右侧污水管箱、然后从右侧污水管箱折流到下一个污水专用流道，最终由污水出水管排出；中介水与污水的流向始终相反，逆流换热。位于左侧污水管箱和右侧污水管箱之间的污水专用流道，其截面中部为梯形、上下端均为圆弧形的组合多边形结构，且下端圆弧对应直径大于上端圆弧对应直径。

采用污水专用流道来防止污物堵塞换热设备，污水专用流道外的中介水与污水成逆流换热，该换热装置换热效率高、抗堵塞、抗污垢、抗腐蚀与容易清洗。污水源利用中前端不需设置过滤防阻装置，简化整个系统的工艺流程，减少故障点，彻底解决了污物堵塞与防堵塞导致的工艺复杂和占地庞大等问题，大幅提高系统性能，可将污水作为低位冷热源，利用热泵技术供冷供热，或冷却工业设备。

本发明的具体技术方案为：系统包括城市污水干渠、污水沉淀池、机械格栅、污水取水泵、污水源热泵专用换热器、污水源热泵机组、系统供热制冷末端；城市污水干渠中原生污水通过管道流到污水沉淀池、污水沉淀池中设置机械格栅、机械格栅过滤后的原生污水经污水取水泵提取，污水取水泵连接到污水源热泵专用换热器，污水源热泵专用换热器与污水源热泵机组相连，污水源热泵机组连接系统供热制冷末端。

污水源热泵专用换热器中的污水与污水源热泵机组中的中介水换热，换热后的污水返回污水沉淀池，将机械格栅过滤掉的杂质反冲洗带走到城市污水干渠。

本发明的有益效果是，本系统采用污水源热泵专用换热器，其污水专用流道为上窄下宽的结构，污水在流动过程中密度大于水，污杂物在较宽的下端更容易顺畅流动，污水的通过性更强，不容易形成污杂物沉积，也不易刮杂物，不容易结垢。本系统可有效防止因换热器阻塞而引起的技术故障。

附图说明

图1为本发明污水源热泵专用换热器装置结构示意图。

图2为图1的A向图。

图3为图2的B向图。

图4为图2的C-C剖面图。