申請日2013.12.17
公開(公告)日2014.06.04
IPC分類號F25B30/02; C02F3/00; F25B27/02
摘要
本實用新型公開了一種污水處理用熱泵機組，包括依次連接的壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置以及蒸發(fā)器，冷凝器的循環(huán)水兩端分別連接有消化池側換熱器組件和消化池側循環(huán)水泵，蒸發(fā)器的循環(huán)水兩端分別連接有污水側換熱器組件和污水側循環(huán)水泵。本實用新型以污水為熱源加熱消化池，可實現(xiàn)設備常年的穩(wěn)定運行，且結構簡單、熱泵效率高。
權利要求書
1.一種污水處理用熱泵機組，包括依次連接的壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置以及蒸發(fā)器，所述壓縮機的出氣口與所述冷凝器的制冷劑側進口相連接，所述冷凝器的制冷劑側出口與所述節(jié)流裝置的進口相連接，所述節(jié)流裝置的出口與所述蒸發(fā)器的制冷劑側進口相連接，所述蒸發(fā)器的制冷劑側出口與所述壓縮機的吸氣端相連接，其特征在于：所述冷凝器的循環(huán)水兩端分別連接有消化池側換熱器組件和消化池側循環(huán)水泵，所述蒸發(fā)器的循環(huán)水兩端分別連接有污水側換熱器組件和污水側循環(huán)水泵，所述冷凝器的水側進口與所述消化池側換熱器組件的出口相連接，所述冷凝器的水側出口與所述消化池側循環(huán)水泵的進口相連接，所述消化池側循環(huán)水泵的出口與所述消化池側換熱器組件的進口相連接，所述蒸發(fā)器的水側進口與所述污水側換熱器組件的出口相連接，所述蒸發(fā)器的水側出口與所述污水側循環(huán)水泵的進口相連接，所述污水側循環(huán)水泵的出口與所述污水側換熱器組件的進口相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述污水側循環(huán)水泵與所述蒸發(fā)器之間還連接有一用于驅動所述壓縮機的沼氣汽輪機，所述沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)進口與所述污水側循環(huán)水泵的出口相連接，所述沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)出口與所述蒸發(fā)器的水側進口相連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述污水側循環(huán)水泵與所述污水側換熱器組件之間設置有一供水三通，所述污水側換熱器組件與所述蒸發(fā)器之間設置有一回水三通，所述供水三通的第一端口與所述污水側循環(huán)水泵的出口相連接，第二端口與所述污水側換熱器組件的進口相連接，第三端口與所述沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)進口相連接，所述回水三通的第一端口與所述蒸發(fā)器的水側進口相連接，第二端口與所述污水側換熱器組件的出口相連接，第三端口與所述沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)出口相連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述供水三通的第三端口與所述沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)進口之間安裝有第一閥門，所述沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)出口與所述回水三通的第三端口之間安裝有第二閥門。
5.根據(jù)權利要求3所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述供水三通的第二端口與所述污水側換熱器組件的進口之間安裝有第三閥門，所述污水側換熱器組件的出口與所述回水三通的第二端口之間安裝有第四閥門。
6.根據(jù)權利要求1所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述壓縮機為螺桿式壓縮機。
7.根據(jù)權利要求1所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述污水側換熱器組件包括污水側換熱器、出口與污水側換熱器的進口相連接的進口截止閥和進口與污水側換熱器的出口相連接的出口截止閥。
8.根據(jù)權利要求1所述的污水處理用熱泵機組，其特征在于：所述消化池側換熱器組件包括依次連接的過濾器、進口截止閥、消化池側換熱器以及出口截止閥，所述進口截止閥的一端與所述過濾器的出口相連接，另一端與所述消化池側換熱器的進口相連接，所述消化池側換熱器的出口與所述出口截止閥的進口相連接。
說明書
一種污水處理用熱泵機組
技術領域
本實用新型具體涉及一種污水處理用熱泵機組。
背景技術
當前的熱泵機組主要分為空氣源熱泵、水源熱泵、太陽能熱泵等形式。
空氣源熱泵又稱風冷熱泵，主要是以低溫空氣作為熱源，該種設備無需冷卻水系統(tǒng)和鍋爐系統(tǒng)就能實現(xiàn)熱泵機組的制熱和制冷功能，但是由于空氣比熱小，通常情況下空氣側的換熱器占據(jù)空間大，傳熱性能差，當空氣側表面溫度低于0℃且空氣中含有水分時，則換熱器表面就會結霜，導致傳熱性能下降，當其在制熱工況下要定期除霜。該種熱泵機組的能效系數(shù)小，與其他熱泵機組相比節(jié)能效益不明顯。
水源熱泵相對于空氣源熱泵而言，以水作為低溫熱源提供熱量。水源熱泵又可分為水環(huán)熱泵、水源熱泵、地源閉環(huán)熱泵三類。水環(huán)熱泵制熱工況下水為熱源，制冷工況下水為冷源;水源熱泵可分為地下水熱泵和地表水熱泵，地下水熱泵是以深井水為換熱介質(zhì)的熱泵系統(tǒng)，地表水源熱泵是利用江、河、湖、海的地表水作為熱泵機組的熱源;地源閉環(huán)熱泵主要通過土壤換熱器中循環(huán)的介質(zhì)吸收土壤中的熱量，然后將熱量傳遞給熱泵的蒸發(fā)器，為熱泵提供低溫位熱源。該種熱泵機組的能效系數(shù)較高，機組運行穩(wěn)定，系統(tǒng)復雜性高，且土壤源熱泵機組容易導致土壤板結硬化。
太陽能熱泵是以太陽能為熱源的熱泵系統(tǒng)，由于太陽能的輻射強度較小，當供熱所需的熱量較大時，就需要很大的太陽能集熱器，因此實際工程中很少單獨的使用太陽能做為作為熱泵熱源，通常采用太陽能與土壤源聯(lián)合工作的方式作為熱泵的熱源。該種熱泵機組的能效系數(shù)較高，機組運行穩(wěn)定，但系統(tǒng)結構復雜性大。
上述熱泵機組中均由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥等部件構成，其中壓縮機通常為電驅動壓縮機。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種以污水為熱源加熱消化池的熱泵機組，可實現(xiàn)設備常年的穩(wěn)定運行，且結構簡單、熱泵效率高。
為解決以上技術問題，本實用新型采取如下技術方案：
一種污水處理用熱泵機組，包括依次連接的壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置以及蒸發(fā)器，壓縮機的出氣口與冷凝器的制冷劑側進口相連接，冷凝器的制冷劑側出口與節(jié)流裝置的進口相連接，節(jié)流裝置的出口與蒸發(fā)器的制冷劑側進口相連接，蒸發(fā)器的制冷劑側出口與壓縮機的吸氣端相連接，冷凝器的循環(huán)水兩端分別連接有消化池側換熱器組件和消化池側循環(huán)水泵，蒸發(fā)器的循環(huán)水兩端分別連接有污水側換熱器組件和污水側循環(huán)水泵，冷凝器的水側進口與消化池側換熱器組件的出口相連接，冷凝器的水側出口與消化池側循環(huán)水泵的進口相連接，消化池側循環(huán)水泵的出口與消化池側換熱器組件的進口相連接，蒸發(fā)器的水側進口與污水側換熱器組件的出口相連接，蒸發(fā)器的水側出口與污水側循環(huán)水泵的進口相連接，污水側循環(huán)水泵的出口與污水側換熱器組件的進口相連接。
優(yōu)選地，污水側循環(huán)水泵與蒸發(fā)器之間還連接有一用于驅動壓縮機的沼氣汽輪機，沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)進口與污水側循環(huán)水泵的出口相連接，沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)出口與蒸發(fā)器的水側進口相連接。
進一步優(yōu)選地，污水側循環(huán)水泵與污水側換熱器組件之間設置有一供水三通，污水側換熱器組件與蒸發(fā)器之間設置有一回水三通，供水三通的第一端口與污水側循環(huán)水泵的出口相連接，第二端口與污水側換熱器組件的進口相連接，第三端口與沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)進口相連接，回水三通的第一端口與蒸發(fā)器的水側進口相連接，第二端口與污水側換熱器組件的出口相連接，第三端口與沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)出口相連接。
進一步優(yōu)選地，供水三通的第三端口與沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)進口之間安裝有第一閥門，沼氣汽輪機的水冷卻系統(tǒng)出口與回水三通的第三端口之間安裝有第二閥門。
進一步優(yōu)選地，供水三通的第二端口與污水側換熱器組件的進口之間安裝有第三閥門，污水側換熱器組件的出口與回水三通的第二端口之間安裝有第四閥門。
優(yōu)選地，壓縮機為螺桿式壓縮機。
優(yōu)選地，污水側換熱器組件包括污水側換熱器、出口與污水側換熱器的進口相連接的進口截止閥和進口與污水側換熱器的出口相連接的出口截止閥。
優(yōu)選地，消化池側換熱器組件包括依次連接的過濾器、進口截止閥、消化池側換熱器以及出口截止閥，進口截止閥的一端與所述過濾器的出口相連接，另一端與消化池側換熱器的進口相連接，消化池側換熱器的出口與出口截止閥的進口相連接。
由于以上技術方案的實施，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：
1、本實用新型以污水為熱源從中取熱，制取熱水加熱消化池，滿足污水處理的工藝要求;
2、本實用新型通過閥門切換實現(xiàn)從污水中取熱和沼氣機降溫同時進行;
3、本實用新型的壓縮機通過污水處理過程產(chǎn)生的沼氣驅動，節(jié)約很大的電能消耗，具有十分重要的節(jié)能意義;
4、污水溫度年變化幅度小，該實用新型可實現(xiàn)設備常年的穩(wěn)定運行;
5、本實用新型結構簡單、熱效率高。
