申请日2007.09.05
公开(公告)日2010.12.01
IPC分类号F28D1/00
摘要
本发明为开式循环集成式污水取水换热机组，是节能环保领域中开发城市污水热能进行供热、空调的关键设备。本发明包括箱体、杂质分离腔、换热腔、排污腔、清洗腔、隔板、溢流板、旋转孔板、电动机、清洗管、换热器和循环水泵等。原始污水进入本发明的杂质分离腔后，比重大的杂质沉淀到分离腔的底部，比重小的悬浮性纤维杂质经溢流板进入排污腔;去除部分杂质后的污水再经旋转孔板过滤后进入换热腔，与换热腔换热器中的另一介质进行热交换;换热后的污水由污水循环泵送入清洗腔，清洗旋转孔板过滤面上的污物后，流入排污腔排出。本发明为开式结构，取水能耗低，污水取水换热一体化，集多种污水处理技术于一体，出水杂质浓度低，便于维护检修。
权利要求书
1.一种开式循环集成式污水取水换热机组，是由箱体(1)、杂质分离腔(2)、换热腔(3)、排污腔(4)、清洗腔(5)、旋转孔板(6)、孔板隔板(7)、清洗腔侧隔板(8)、清洗腔底板(9)、排污管(10)、溢流板(11)、污水进水管(12)、污水循环泵(13)、撞击板(14)、清洗管(15)、电动机(16)、支架(17)、孔板转轴(18)、轴承(19)、轴承支架(20)、皮带(21)、污水循环管(22)和换热器(23)组成;其特征在于孔板隔板(7)和溢流板(11)将箱体(1)分割成杂质分离腔(2)、换热腔(3)、排污腔(4)和清洗腔(5);原始污水首先进入杂质分离腔(2)，由杂质分离腔(2)经旋转孔板(6)过滤后进入换热腔(3)，然后经过污水循环水泵(13)、清洗管(15)进入清洗腔(15)，清洗旋转孔板(6)过滤面上的污物后，流入排污腔(4)排出;
孔板隔板(7)上部为圆弧形，旋转孔板(6)与圆弧形的隔板(7)紧密接触、且相对于该隔板转动;旋转孔板(6)通过轴承支架(20)固定在箱体(1)上;旋转孔板(6)由电动机(16)带动;
换热腔(3)内设置换热器(23);换热腔(3)设置污水循环管(22)，污水循环管(22)位于换热器(23)的上部;换热腔(3)外设有污水循环泵(13)，污水循环泵(13)入口与换热器(23)连接，出口与污水循环管(22)和清洗管路(15)连接;换热腔(3)底部设置排污管(10);
清洗腔(5)由3块垂直侧隔板(8)和清洗腔底板(9)构成;清洗腔底板(9)向排污腔(4)方向倾斜一小角度;清洗腔(5)内部的清洗管(15)固定在旋转孔板(6)的两侧，向旋转孔板(6)进行反向冲洗和侧向清洗。
2.根据权利要求1所述的一种开式循环集成式污水取水换热机组，其特征在于杂质分离腔(2)内设有多块撞击板(14)，其中至少有一块撞击板的上缘高于溢流板(11)的上缘。
3.根据权利要求1所述的一种开式循环集成式污水取水换热机组，其特征在于排污腔(4)下部设有排污管，排污管上不设阀门。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种开式循环集成式污水取水换热机组，其特征在于箱体、孔板隔板(7)、溢流板(11)、撞击板(14)和旋转孔板(6)的材质为金属、硬塑或玻璃钢。
说明书
开式循环集成式污水取水换热机组
技术领域
本发明开式循环集成式污水取水换热机组属于建筑节能与环境保护技术领域，涉及到城市原始污水低品位热能开发利用中的污水源热泵技术，特别涉及到污水取水与换热系统中的关键技术和设备。
背景技术
城市原始污水是冬季供热和夏季空调地区的水源热泵空调系统理想的冷热源。目前，日本及北欧国家的污水源热泵空调技术通常采取机械刮剥、人工刷洗、定期清淤等方法来解决污水取水过程中设备堵塞与污染问题，设备清污工作量大，系统运行工况不稳定。我国在原始污水热能利用技术上取得了重大的突破，利用反冲洗技术实现了过滤面的连续再生，开发了污水取水装置，实现了稳定连续取水和清污，在多个工程中得到了成功的应用。然而现有污水取水装置仍存在着取水换热非一体化设计、取水换热设备占地面积大、设备承压高、设备内压力损失大、存在内泄露、取水运行能耗高、污水处理仅采用单一的过滤方式、滤面过滤负荷大、反冲洗流速高、设备需要多处动密封、设备材质强度要求高、加工成本高、检修维护难度大等不足。因此，针对现有取水技术中存在的不足及取水换热一体化技术发展要求，非常有必要研究性能更加优越的污水取水换热技术，开发相关设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种可进一步降低污水杂质浓度、降低污水取水能耗、可实现取水换热一体化、性能更为优越的可持续稳定取水换热的开式循环集成式污水取水换热机组。
本发明的技术方案是：
一种开式循环集成式污水取水换热机组，是由箱体、杂质分离腔、换热腔、排污腔、清洗腔、旋转孔板、孔板隔板、清洗腔侧隔板、清洗腔底板、排污管、溢流板、污水进水管、污水循环泵、撞击板、清洗管、电动机、支架、孔板转轴、轴承、轴承支架、皮带、污水循环管和换热器组成;其特征在于孔板隔板和溢流板将箱体分割成杂质分离腔、换热腔、排污腔和清洗腔;原始污水首先进入杂质分离腔，由杂质分离腔经旋转孔板过滤后进入换热腔，然后经过污水循环水泵、清洗管进入清洗腔，清洗旋转孔板过滤面上的污物后，流入排污腔排出;
孔板隔板上部为圆弧形，旋转孔板与圆弧形的孔板隔板紧密接触、且相对于该孔板隔板转动;旋转孔板通过轴承支架)固定在箱体上;旋转孔板由电动机带动;
换热腔内设置换热器;换热腔设置污水循环管，污水循环管位于换热器的上部;换热腔外设有污水循环泵，污水循环泵入口与换热器连接，出口与污水循环管和清洗管路连接;换热腔底部设置排污管;
清洗腔由3块垂直侧隔板和清洗腔底板构成;清洗腔底板向排污腔方向倾斜一小角度;清洗腔内部的清洗管固定在旋转孔板的两侧，向旋转孔板进行反向冲洗和侧向清洗。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组由箱体、杂质分离腔、换热腔、排污腔、清洗腔、旋转孔板、孔板隔板、清洗腔侧隔板、清洗腔底板、排污管、溢流板、污水进水管、污水循环泵、撞击板、清洗管、电动机、支架、孔板转轴、轴承、轴承支架、皮带、污水循环管和换热器组成。孔板隔板和溢流板焊接在箱体内部，且把箱体分成杂质分离腔、换热腔、排污腔和清洗腔，各腔体之间无泄露。杂质分离腔、换热腔和排污腔在箱体的下部，清洗腔在箱体的上部。箱体上盖板设有检查口。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组中的杂质分离腔内设有多块与孔板隔板平行、间距相等的撞击板，其中至少有一块撞击板的上缘高于溢流板的上缘。杂质分离腔的底部设有排物管，并通过阀门实现定期排污。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组中的孔板隔板下部和侧部分别焊接在箱体和溢流板上，孔板隔板的上部为圆弧形，旋转孔板与圆弧形的孔板隔板紧密接触、且能够相对于该孔板隔板转动。旋转孔板通过轴承支架固定在箱体上盖板上;旋转孔板由电动机通过皮带、连轴器或齿轮带动。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组中的换热腔内设置换热器和能够提高污水换热效果的污水循环管，污水循环管位于换热器的上部。换热腔外部设有污水循环泵，污水循环泵的入口与换热器连接，出口与污水循环管和清洗管连接，即污水循环泵将换热腔内的污水打入污水循环管和清洗管，分别起到保证换热腔内的污水循环和清洗旋转孔板的作用。换热腔底部设置排污管，通过阀门实现定期排污。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组中的清洗腔由块垂直侧隔板和清洗腔底板焊接构成;清洗腔底板向排污腔方向倾斜一小角度;清洗腔内部的清洗管固定在旋转孔板的两侧，在污水循环泵的作用下，向旋转孔板进行反向冲洗和侧向清洗，从旋转孔板上冲洗下来污物沿清洗腔底板流入排污腔，排污腔底部设有排污管，该排污管上不设阀门。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组为开式系统，设备不承压，因此，对材质强度要求低。箱体的材质可以是金属、硬塑、玻璃钢和砖混等;孔板隔板、溢流板、撞击板和孔板的材质可以是金属、硬塑和玻璃钢等。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组采用模块化设计，根据箱体内含有旋转孔板的个数，分I型开式循环集成式污水取水换热机组和II型开式循环集成式污水取水换热机组两种形式。
本发明的效果和益处是：
本发明开式循环集成式污水取水换热机组采用开式设计方法，整台设备在常压下运行，降低了设备对材料强度的要求，材质选择范围广;整台设备压力损失小，大大降低了污水潜水泵与污水循环泵的扬程，既减小了水泵型号，又降低了取水运行能耗;整台设备无动密封与泄漏问题，设备简单，加工精度要求低，进而可降低加工难度与加工成本;对于小型设备，可在工厂加工、现场安装;对于大型设备，箱体可以采用土建结构，内部部件可以采用工厂加工、现场安装方式。
本发明开式循环集成式污水取水换热机组采用多种污水处理技术集成式的设计方法，减小了旋转孔板过滤负荷，降低了滤面清洗难度和孔板被堵塞的几率，有利于提高滤面再生质量。本发明可有效地降低污水杂质浓度，提高取水质量;本发明旋转孔板滤面清洗效果好，可实现取水换热过程的连续稳定运行;本发明可以省去现有污水源热泵系统中的中介水系统，降低工程总造价;在夏季，换热腔内的换热器起到冷却塔的作用，且冷却效果要优于冷却塔。本发明箱体设有检查口，可随时对内部各部件进行检查、维护与维修。本发明不仅可用于污水的取水换热，而且可用于江水、湖水、河水和海水的取水换热。
