申請日2013.10.29

　　公開(公告)日2015.06.10

　　IPC分類號F25B30/06

　　摘要

　　一種在線自清洗強化換熱的污水源熱泵系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括污水干渠、機械格柵、一級泵、自動除污裝置、二級泵、換熱器進水管路、毛發(fā)過濾器、反沖洗管路、循環(huán)管、控制閥a、控制閥b、控制閥c、控制閥d、控制閥e、污水換熱器、固液分離器、換熱器回水管路，污水干渠的污水先后進入機械格柵、自動除污裝置與毛發(fā)過濾器中，逐級將污雜物被去除，過濾后的污水一部分不參與換熱設備的換熱，直接進入自動除污裝置對除污濾面進行反沖洗，將附著在濾面上的污雜物沖到干渠下游，另一部分進入換熱設備內(nèi)加入固體顆粒來防除垢與強化換熱，換熱面采用鍍層處理來防止污垢的生成，通過閥門切換對污水管路進行反沖洗，防止污垢的集聚。

　　權利要求書

　　1.一種在線自清洗強化換熱的污水源熱泵系統(tǒng)，包括污水干渠(1)、 機械格柵(2)、一級泵(3)、自動除污裝置(4)、二級泵(5)、 換熱器進水管路(6)、毛發(fā)過濾器(7)、反沖洗管路(8)、循環(huán) 管(9)、控制閥a(10)、控制閥b(11)、控制閥c(12)、控制 閥d(13)、控制閥e(14)、污水換熱器(15)、固液分離器(16)、 換熱器回水管路(17)，其特征在于：污水干渠(1)的污水經(jīng)過 機械格柵(2)將大型污雜物去除，除污后的污水由一級泵(3) 抽入自動除污裝置(4)中，進一步將污雜物去除;過濾后的污 水由二級泵(5)抽取，其分為兩部分，一部分進入自動除污裝 置(4)對除污濾面反沖洗;另一部分通過換熱器進水管路(6) 進入毛發(fā)過濾器(7)將污水中的毛發(fā)類污雜物去除，經(jīng)毛發(fā)過 濾器過濾之后的污水在進入污水換熱器(15)之前加入固體顆粒， 在污水換熱器(15)的污水出口連接固液分離器(16)，將固體 顆粒分離出來經(jīng)循環(huán)管(9)再進入污水換熱器(15)循環(huán)使用; 固液分離后的污水與自動除污裝置(4)的反沖洗水匯合后將機 械格柵(2)隔離的大型污雜物沖回污水干渠下游;污水換熱器 (15)連接的四根污水管中分別設置控制閥b(11)、控制閥c (12)、控制閥d(13)、控制閥e(14)，其中控制閥b(11)、控 制閥c(12)分別設置在進水側(cè)的兩根污水管上，此進水側(cè)的兩根 污水管分別連接污水換熱器兩端，控制閥d(13)、控制閥e(14) 分別設置在出水側(cè)的兩根污水管上，且此出水側(cè)的兩根污水管分 別連接污水換熱器的另外兩端;通過控制閥b(11)、控制閥c(12)、 控制閥d(13)、控制閥e(14)開關的切換，當控制閥b(11) 與控制閥e(14)開啟、控制閥c(12)與控制閥d(13)關閉， 污水管路正常流動，當控制閥b(11)與控制閥e(14)關閉、控 制閥c(12)與控制閥d(13)開啟時，對污水換熱器內(nèi)的污水管 路進行反沖洗。

　　說明書

　　在線自清洗強化換熱的污水源熱泵系統(tǒng)

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于污水換熱系統(tǒng)，涉及一種可在線清洗與自動除污的高效污水換熱 系統(tǒng)。

　　背景技術

　　污水冷熱源的利用，可以緩解目前能源緊張的形勢，有著良好的節(jié)能效果、 環(huán)保效益與經(jīng)濟效益，將節(jié)約日益緊缺的淡水資源，為能源利用開辟新的領域， 為綜合全面利用水資源提供一條新的思路。污水冷熱源之所以沒有大面積使用與 推廣主要是因為其水質(zhì)不能滿足目前水循環(huán)系統(tǒng)中所要求的水質(zhì)標準，在實際運 行的工程當中往往是這些污物堵塞水泵與換熱器，造成系統(tǒng)性能明顯下降，甚至 不能運行。

　　為解決上述問題，占地小投資少的濾面水力連續(xù)再生過濾方法成為污水冷熱 源利用的理想方法，目前濾面再生的主要專利有ZL200410043654.9、ZL 200720127607.1與ZL200420031799.2等自動除污裝置，其思路為除污濾面(孔 板過濾面或孔板過濾筒)被劃分為過濾區(qū)和再生區(qū)兩部分，利用過濾完參與換熱 后的水對除污濾面進行反沖洗，在很大程度上減輕了大型污物對水泵與換熱器的 堵塞問題。但由于污水的污雜物太多，造成濾面的負擔過重，實際工程中該類設 備故障頻出。同時由于濾面再生區(qū)的水壓比過濾區(qū)水壓高，造成了混水的必然性， 造成換熱設備性能低下。

　　另外上述專利不足在于其處理后的水源中仍然含有小型顆粒與毛發(fā)類污物， 進入換熱器的水源仍然滿足不了國家標準，換熱性能仍然不高，在運行較長時間 后仍然出現(xiàn)污垢增長，尤其是毛發(fā)類污雜物堵塞換熱管問題。針對堵塞問題目前 主要方法是采用2.5-3m/s高流速、膠球清洗與自動清洗小刷等方法。增大流速 方法雖然能夠抑制污垢的集聚，但由于流速的增大造成大量泵耗，其與節(jié)能的初 衷相違背;膠球清洗與自動清洗小刷由于工藝等原因使用效果并不好，因而更多 采用國外設備而造成較大投資。針對換熱性能不高的問題，目前主要是加大換熱 器的面積來解決，但這樣將增加系統(tǒng)的投資。申請?zhí)枮?01210269219.2的專利 公開的一種大管徑殼管式流化床污水換熱裝置，設計了固液分離器等裝置，能很 好解決換熱器清洗問題，然而不能自身反清洗。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，有效地解決污物過多大且小不一 導致的換熱管堵塞、污垢增長、換熱效率低、機器故障等問題，提供了一種可過 濾任意大小的污物，在線自清洗強化換熱的污水源熱泵系統(tǒng)。

　　本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：整個系統(tǒng)包括污水干渠、機械 格柵、一級泵、自動除污裝置、二級泵、換熱器進水管路、毛發(fā)過濾器、反沖洗 管、循環(huán)管、控制閥a、控制閥b、控制閥c、控制閥d、控制閥e、污水換熱器、 固液分離器、換熱器回水管路。干渠中污水先經(jīng)過機械格柵將大型污雜物(雜物 大小大于5mm)去除，由一級泵抽入自動除污裝置中，進一步將污雜物(雜物大 小3-5mm)被去除;過濾后的污水由二級泵抽取，其分為兩部分，一部分通過反 沖洗管路進入自動除污裝置對除污濾面進行反沖洗，將附著在濾面上的污雜物沖 走，安裝在反沖洗管路上的控制閥(調(diào)節(jié)反沖洗的水量與水壓等參數(shù));另一部 分通過換熱器進水管再進入毛發(fā)過濾器將污水中的毛發(fā)類污雜物去除，經(jīng)毛發(fā)過 濾器過濾之后的污水在進入污水換熱器之前加入固體顆粒，強化設備換熱能力、 防止污物堵塞與污垢的生成，在污水換熱器的污水出口連接固液分離器，將固體 顆粒分離出來依循環(huán)管再進入污水換熱器循環(huán)使用;固液分離后的污水沿著換熱 器回水管路與自動除污裝置的反沖洗水匯合后將機械格柵隔離的大型污雜物沖 到污水干渠下游;污水換熱器四根污水管中分別設置控制閥b、控制閥c、控制 閥d、控制閥e，其中控制閥b、控制閥c分別設置在進水側(cè)的兩根污水管上， 此兩根污水管分別連接污水換熱器兩端，控制閥d、控制閥e分別設置在出水側(cè) 的兩根污水管上，且此兩根污水管也分別連接污水換熱器兩端;通過控制閥b、 控制閥c、控制閥d、控制閥e開關的切換，當控制閥b與控制閥e開啟、控制 閥c與控制閥d關閉，污水管路正常流動，當控制閥b與控制閥e關閉、控制閥 c與控制閥d開啟時，對污水換熱器內(nèi)的污水管路進行反沖洗;污水換熱器的污 水換熱面進行鍍銅或鍍氟等鍍層處理來預防與抑制污垢的形成。

　　本發(fā)明的益處與效果是，徹底解決了污水作為冷熱源利用中大型污雜物堵塞 管道、毛發(fā)堵塞換熱設備、因污垢導致?lián)Q熱設備體積龐大及因混水導致?lián)Q熱設備 性能下降、故障等問題，大幅提高系統(tǒng)換熱性能，確保系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定，可用 于將污水或地表水作為低位冷熱源利用熱泵技術進行供冷供熱，或冷卻工業(yè)設 備，高效環(huán)保。