申请日2018.07.10
公开(公告)日2018.10.02
IPC分类号F24D3/18
摘要
一种污水或地表水用热泵供热系统。本发明属于能源技术领域。本发明的目的是有效清除热泵供热系统中滞留的悬浮物和污垢问题，并且能实现连续在线防除垢或间歇性在线和不在线防除垢，解决现有污水及地表水热泵供热系统污垢积聚的难题。本发明由热泵机组、换热设备、旋流除砂器、引射器组成，并通过末端供水管、末端回水管、中介水供水管、中介水回水管、换热器供水管、换热器回水管、旋流除砂器排水管和引射器进水管连接相通。本发明利用混入污水或地表水中固体颗粒的冲击碰撞作用对换热管内壁进行除垢，同时混入固体颗粒的污水或地表水与中介水在换热器换热，最后利用热泵机组提取中介水的热量加热末端水为用户供热。本发明适用于污水及地表水热泵供热系统。
权利要求书
1.一种污水或地表水用热泵供热系统，其特征在于它由热泵机组(1)、换热设备(2)、旋流除砂器(3)、调砂阀(7)、引射器(8)、中介水泵(12)、水源水泵(13)、末端供水管(14)、末端回水管(15)、中介水供水管(16)、中介水回水管(17)、换热器供水管(18)、换热器回水管(19)、旋流除砂器排水管(20)、引射器进水管(21)组成，所述的旋流除砂器(3)上分别设置有旋流除砂器进水口(4)、旋流除砂器排水口(5)、旋流除砂器排砂口(6);所述的引射器(8)上设置有引射器进砂口(9)、引射器进水口(10)、引射器排水口(11);所述的引射器进水口(10)与引射器进水管(21)相连通;所述的水源水泵(13)设置在引射器进水管(21)上;所述的换热设备(2)与引射器排水口(11)通过换热器供水管(18)相连通;所述的换热设备(2)与旋流除砂器进水口(4)通过换热器回水管(19)相连通;所述的旋流除砂器排水口(5)与旋流除砂器排水管(20)相连通;所述的旋流除砂器排砂口(6)与引射器进砂口(9)相连通，两者之间设置有调砂阀(7);所述的热泵机组(1)与换热设备(2)之间通过中介水供水管(16)、中介水回水管(17)组成闭合循环;所述的中介水泵(12)设置在中介水回水管(17)上;所述的末端供水管(14)、末端回水管(15)分别与热泵机组(1)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种污水或地表水用热泵供热系统，其特征在于它还包括污水或地表水进水管(22)、污水或地表水排水管(23)、切换阀一(24-1)、切换阀二(24-2)、切换阀三(24-3)、切换阀四(24-4)，污水或地表水进水管(22)设置在引射器进水管(21)与换热器供水管(18)之间，在污水或地表水进水管(21)上设置切换阀三(24-3);污水或地表水排水管(23)设置在换热器回水管(19)与旋流除砂器排水管(20)之间，在污水或地表水排水管(23)上设置切换阀四(24-4);切换阀一(24-1)设置在引射器进水管(21)上，切换阀二(24-2)设置在旋流除砂器排水管(20)上。
说明书
一种污水或地表水用热泵供热系统
技术领域
本发明涉及一种利用污水或地表水供热的热泵供热系统，属于能源技术领域。
背景技术
采用热泵技术开发污水或地表水等低品位可再生清洁能源中的冷热量为建筑物供热与空调，是建筑节能减排的有效途径之一，其节能幅度可达45%以上。利用污水或地表水作为热泵冷热源时，一方面需要因地制宜地加以利用，另一方面需要有效解决一些共性与关键技术问题，对于污水或地表水热泵供热系统来说，首先需要解决的关键是污垢积聚和杂物堵塞导致换热壁面工况恶化的难题，如不妥善处理，则运行时换热设备的换热效率大幅度降低，导致换热量减少，造成换热设备严重达不到使用要求。
为解决污垢及堵塞问题，有两种技术方案可以实现：第一种技术方案是在换热设备前加设防堵除垢装置，将污水先处理再换热，但该方案不仅增大了初投资而且占地面积大、系统工艺复杂，实际运行中效果并不理想;第二种技术方案是加大换热设备的过流断面，使含杂质的污水或地表水直接进入换热设备，杂质顺利地通过，称之为“疏导式换热”，该方案虽然解决了防堵问题，但是除垢问题依然存在，系统运行一段时间后(几天到十几天)，污垢仍然产生明显的积聚现象，恶化了换热效率，并且由于换热管径相对较小，依然存在着清洗困难的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水或地表水用热泵供热系统，能够有效清除热泵供热系统中滞留的悬浮物和污垢问题，并且能实现连续在线防除垢或间歇性在线和不在线防除垢，解决现有污水及地表水热泵供热系统污垢积聚的难题。
本发明为解决以上技术问题，所采取的技术方案是：
本发明提出的一种污水或地表水热泵供热系统，它由热泵机组、换热设备、旋流除砂器、调砂阀、引射器、中介水泵、水源水泵、末端供水管、末端回水管、中介水供水管、中介水回水管、换热器供水管、换热器回水管、旋流除砂器排水管、引射器进水管组成，所述的旋流除砂器上分别设置有旋流除砂器进水口、旋流除砂器排水口、旋流除砂器排砂口;所述的引射器上设置有引射器进砂口、引射器进水口、引射器排水口;所述的引射器进水口与引射器进水管相连通;所述的水源水泵设置在引射器进水管上;所述的换热设备与引射器排水口通过换热器供水管相连通;所述的换热设备与旋流除砂器进水口通过换热器回水管相连通;所述的旋流除砂器排水口与旋流除砂器排水管相连通;所述的旋流除砂器排砂口与引射器进砂口相连通，两者之间设置有调砂阀;所述的热泵机组与换热设备之间通过中介水供水管、中介水回水管组成闭合循环;所述的中介水泵设置在中介水回水管上;所述的末端供水管、末端回水管分别与热泵机组相连接。
所述的一种污水或地表水用热泵供热系统，它还包括污水或地表水进水管、污水或地表水排水管、切换阀一、切换阀二、切换阀三、切换阀四，污水或地表水进水管设置在引射器进水管与换热器供水管之间，在污水或地表水进水管上设置切换阀三;污水或地表水排水管设置在换热器回水管与旋流除砂器排水管之间，在污水或地表水排水管上设置切换阀四;切换阀一设置在引射器进水管上，切换阀二设置在旋流除砂器排水管上。
本发明的运行原理为：
污水或地表水经水泵提升后进入引射器，与引射器引射出的固体颗粒混合后进入换热设备换热，在换热过程中固体颗粒不断冲刷碰撞换热器的换热壁面，从而清除换热器壁面上积聚的污垢。固体颗粒和污水及地表水经换热后返回旋流除砂器，旋流除砂器将污水或地表水与固体颗粒分离，分离后的固体颗粒进入引射器并被再次引射，同时污水或地表水经旋流除砂器排水口排出，如此不断循环。中介水在换热设备中吸取污水或地表水中的热量后进入热泵机组，热泵机组通过制冷剂循环吸收中介水的热量加热末端水，被加热的末端水经水泵输送至用户供热。
本发明相对于现有技术具有如下特点及其有益效果：
(1)本发明采用固体颗粒进行防除垢，与现有污水或地表水热泵系统采用的人工水力冲洗相比，可不拆卸换热器的封门，可在线自动清洗，能保证清洗效果，可随时调整清洗时间，可根据实际污垢情况随时清洗;
(2)与现有污水或地表水热泵系统清洗工艺比较，可提高系统综合效率30%，也可减少系统初投资30%以上;
(3)本发明系统通过设置污水或地表水进水管、污水或地表水排水管和四个切换阀，可实现连续在线防除垢，也可不定期实现间歇性在线或不在线防除垢，避免了连续除垢时固体颗粒对换热器壁面的长时间磨损，从而影响系统寿命。
