CN208349571U - 一种工业废水余热复叠热功转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工业废水余热复叠热功转换装置，其解决了现有工业废水余热回收方法中通过换热器对废水热量回收造成换热不充分、换热效率低、污水排放温度高以及易堵塞换热和水处理设备的技术问题。其设有废集水箱、废水箱、一效多介质换热器、二效多介质换热器、热泵机组、热水箱、清水深井和冷污水井，废集水箱与废水箱之间设有过滤器，热泵机组上设有蒸发器和冷凝器，一效多介质换热器与冷凝器之间设有热源循环泵，二效多介质换热器与蒸发器之间设有冷源循环泵，清水深井与二效多介质换热器之间设有清水输入泵。本实用新型可广泛应用于废水余热的回收过程中。

Description

一种工业废水余热复叠热功转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业废水余热转换装置，特别是涉及一种工业废水余热复叠热功转换装置。

背景技术

在印染、啤酒饮料、洗浴等领域，有大量的高品位余热废水没有回收利用直接排放走，浪费了大量的热能，给生态环境造成了污染，因此国内外对该领域的热能回收开展了大量的研究，但目前仍面临以下问题：

(1)换热不充分：仅是简单的通过换热器进行热量交换，提取热量不充分，排走的废水温度仍旧很高；

(2)换热效率低：要提高新水的温度，必须大量的使用废弃污水，新水和污水的比例达不到1:1，导致污水不够用；

(3)污水排放温度高：由于排放的污水温度很高，对后期的污水处理造成很大的压力，不能有效的对污水进行生化处理，达不到国家的污水排放标准；

(4)易堵塞：过滤是一大问题，污水中的绒毛对换热和水处理设备易造成堵塞。

发明内容

本实用新型针对现有工业废水余热回收方法中通过换热器对废水热量回收造成换热不充分、换热效率低、污水排放温度高以及易堵塞换热和水处理设备的技术问题，提供一种换热更充分、换热效率高、污水排放温度低、对污水中的绒毛进行有效过滤，并能充分利用交换过程中产生的冷量改善工作环境的工业废水余热复叠热功转换装置。

为此，本实用新型的技术方案是，一种工业废水余热复叠热功转换装置，包括废集水箱、废水箱、一效多介质换热器、二效多介质换热器、热泵机组、热水箱、清水源和冷污水源；

废集水箱与废水箱通过管路连接，废集水箱与废水箱之间设有废水输送泵，废水箱与一效多介质换热器通过管路连接，废水箱与一效多介质换热器之间设有废水输入泵；

热泵机组上设有蒸发器和冷凝器，一效多介质换热器与冷凝器通过管路连接，一效多介质换热器与蒸发器之间设有热源循环泵，一效多介质换热器与热水箱通过管路连接，一效多介质换热器与二效多介质换热器之间设有废水输送管和清水输送管，二效多介质换热器与蒸发器通过管路连接，二效多介质换热器与蒸发器之间设有冷源循环泵，二效多介质换热器与冷污水源通过管路连接，二效多介质换热器与清水源通过管路连接，清水源与二效多介质换热器之间设有清水输入泵。

优选的，废集水箱上设有废集水箱液位计，废水箱上设有废水箱液位计，热水箱上设有热水箱液位计，废集水箱液位计与废水输送泵连接，废水箱液位计与废水输入泵连接，清水输入泵与热水箱液位计连接，二效多介质换热器与冷污水源之间设有热量表，清水输入泵与清水源之间设有热量表。

优选的，热源循环泵与冷凝器之间设有膨胀罐，冷源循环泵与蒸发器之间设有膨胀罐。

优选的，废水箱与废水输送泵之间设有过滤器，过滤器下方设有自动排污阀。

优选的，废水输入泵与一效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器，热源循环泵与一效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器，冷源循环泵与二效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器，一效多介质换热器与热水箱之间设有温度变送器，冷源循环泵与一效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器。

优选的，冷凝器与一效多介质换热器之间设有制热控制阀，蒸发器与二效多介质换热器之间设有制冷控制阀。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)由于设有过滤器，将废水中的绒毛过滤掉，避免了废水对换热装置的堵塞；

(2)由于设有一效多介质换热器和二效多介质换热器，热水和凉水的温度达到了充分交换，冷水温度充分提升，而污水温度较低，保护了生态环境；

(3)由于设有一效多介质换热器和二效多介质换热器，冷水和热水的换热比例接近1:1，节约了废水用量，提高了换热效率；

(4)由于设有热泵机组，热泵机组包括蒸发器和冷凝器，且蒸发器和冷凝器上均设有膨胀罐，减少了热交换差，换热安全可靠，延长了换热器的使用寿命，且热泵机组将能量用于改善工作环境，提高了能量利用率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中符号说明：

1.废集水箱；2.废集水箱液位计；3.废水输送泵；4.过滤器；5.废水箱；6.废水箱液位计；7.废水输入泵；8.压力表；9.温度变送器；10.一效多介质换热器；11.热源循环泵；12.膨胀罐；13.冷凝器；14.热泵机组；15.热水箱；16.热水箱液位计；17.热水输出泵；18.蒸发器；19.冷源循环泵；20.冷污水井；21.热量表；22.二效多介质换热器；23.清水输送管；24.废水输送管；25.清水输入泵；26.清水深井；27.自动排污阀；28.制热控制阀；29.制冷控制阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。

一种工业废水余热复叠热功转换装置，包括废集水箱1、废水箱5、一效多介质换热器10、二效多介质换热器22、热泵机组14、热水箱15、清水深井26和冷污水井20，废集水箱1上设有废集水箱液位计2，废集水箱1与废水箱5通过管路连接，废水箱5上设有废水箱液位计6，废集水箱1与废水箱5之间设有过滤器4，过滤器4下方设有自动排污阀27，经过一段时间的运行后，过滤器4内的绒毛积累到一定数量，自动排污阀27开启，将绒毛杂质排放到冷污水井20中。废集水箱1与过滤器4之间设有废水输送泵3，废水输送泵3与废集水箱液位计2连接，通过废集水箱液位计2监控废集水箱1内的水位来控制废水输送泵3的开关，通过过滤器4可以有效过滤废水中的绒毛，避免堵塞热交换***；

废水箱5与一效多介质换热器10通过管路连接，废水箱5与一效多介质换热器10之间设有废水输入泵7，废水输入泵7与废水箱液位计6连接，热泵机组14包括冷凝器13和蒸发器18，一效多介质换热器10与冷凝器13通过管路连接，一效多介质换热器10与冷凝器13之间设有热源循环泵11，热源循环泵11与冷凝器13之间设有膨胀罐12，膨胀罐12可以对管路中的能量进行补给，减少温差，一效多介质换热器10与热水箱15通过管路连接，热水箱15上设有热水箱液位计16，一效多介质换热器10与二效多介质换热器22之间设有废水输送管24和清水输送管23，二效多介质换热器22与蒸发器18通过管路连接，二效多介质换热器22与蒸发器18之间设有冷源循环泵19，冷源循环泵19与蒸发器18之间设有膨胀罐12，二效多介质换热器22与冷污水井20通过管路连接，二效多介质换热器22与冷污水井20之间设有热量表21，二效多介质换热器22与清水深井26通过管路连接，清水深井26与二效多介质换热器22之间设有清水输入泵25，清水输入泵25与热水箱液位计16连接，清水输入泵25与清水深井26之间设有热量表21。

废水输入泵7与一效多介质换热器10之间设有压力表8和温度变送器9，热源循环泵11与一效多介质换热器10之间设有压力表8和温度变送器9，冷源循环泵19与二效多介质换热器22之间设有压力表8和温度变送器9，一效多介质换热器10与热水箱15之间设有温度变送器9，冷源循环泵19与一效多介质换热器10之间设有压力表8和温度变送器9，热量表21与二效多介质换热器22之间设有温度变送器9。

冷凝器13与一效多介质换热器10之间设有制热控制阀28，蒸发器18与二效多介质换热器22之间设有制冷控制阀29，制热控制阀28和制冷控制阀29可以控制管路中的冷热量走向，冷凝器13与一效多介质换热器10之间的管路上可以外接分管路，与空调管路相连，实现空调的制热功能，蒸发器18与二效多介质换热器22之间管路上可以外接分管路，与空调管路相连，实现空调的制冷功能。

根据换热介质的需要，可以设置多个多介质换热器进行多次换热处理，实现更好的换热效果。

工业废水余热复叠热功转换方法具体包括以下步骤：

(1)将印染、啤酒饮料等领域中排放的热废水收集到废集水箱1内，废集水箱液位计2检测到热废水达到一定高度时，开启废水输送泵3，废热水被输送到过滤器4中，将废水中的绒毛过滤；

(2)过滤后的热废水进入废水箱5，废水箱液位计6检测到水位达到一定高度时，开启废水输入泵7，废水经过压力表8和温度变送器9被输送到一效多介质换热器10，在一效多介质换热器10内，热废水和清水进行热交换，热废水经过一效多介质换热器10内的热交换后温度降低，经过废水输送管24进入二效多介质换热器22，在二效多介质换热器22内进一步与深井清水进行热交换，同时蒸发器18吸收废水中的残余热量，废水温度进一步降低，废水被排入冷污水井20；

(3)冷清水从清水深井26中经过热量表21，被清水输入泵25输送到二效多介质换热器22，与第二次热交换的废水以及蒸发器18进行热交换，在交换过程中，这三种介质均为隔离存在单独运行的，吸收热量后流经清水输送管23进入一效多介质换热器10，在一效多介质换热器10内与更高温度的废水以及冷凝器13进行热交换，温度达到平衡后，流入热水箱15，根据需要开启热水输出泵17，将清水输送到需要的场所。

洗涤用水的温度在90℃～95℃之间，从洗涤水箱刚排出的污水在85℃左右。首先我们对排放的污水各个流经环节进行保温处理，排到废集水箱1的温度在70℃～80℃，我们整套装置采用“双隔离多级换热技术”，通过复叠交叉换热技术将清水与80℃高温废水进行两效交换来提高热水产量和热水温度。在废水和清水经一效和二效换热时，通过热泵机组14利用中间介质对热量进一步回收，最终制取65℃～75℃的热水，废水经提取热量后在15℃～20℃排放。

为防止印染废水中的绒毛纤维堵塞多效换热***，我们采用丙纶短纤维工业滤布组成的三层过滤***对高温废水进行精密过滤处理，同时在清水进入***的入口增加德国进口的变频式电子水处理器，处理后的***不易结垢和滋生细菌。

为防止清水和废水的硬度和化学药剂对热泵机组造成结垢和腐蚀破坏，采用双隔离措施，二者都通过隔离换热***与中间介质进行热量交换，为有效减少换热***清洗频率，清水、废水均不直接进入热泵机组14，这样可以保证机组能够高效、长期稳定的运行。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

Claims (6)

1.一种工业废水余热复叠热功转换装置，其特征是，包括废集水箱、废水箱、一效多介质换热器、二效多介质换热器、热泵机组、热水箱、清水源和冷污水源；

所述废集水箱与废水箱通过管路连接，所述废集水箱与废水箱之间设有废水输送泵，所述废水箱与一效多介质换热器通过管路连接，所述废水箱与一效多介质换热器之间设有废水输入泵；

所述热泵机组上设有蒸发器和冷凝器，所述一效多介质换热器与冷凝器通过管路连接，所述一效多介质换热器与冷凝器之间设有热源循环泵，所述一效多介质换热器与热水箱通过管路连接，所述一效多介质换热器与二效多介质换热器之间设有废水输送管和清水输送管，所述二效多介质换热器与蒸发器通过管路连接，所述二效多介质换热器与蒸发器之间设有冷源循环泵，所述二效多介质换热器与冷污水源通过管路连接，所述二效多介质换热器与清水源通过管路连接，所述清水源与二效多介质换热器之间设有清水输入泵。

2.根据权利要求1所述的工业废水余热复叠热功转换装置，其特征在于，所述废集水箱上设有废集水箱液位计，所述废水箱上设有废水箱液位计，所述热水箱上设有热水箱液位计，所述废集水箱液位计与废水输送泵电连接，所述废水箱液位计与废水输入泵电连接，所述清水输入泵与热水箱液位计电连接，所述二效多介质换热器与冷污水源之间设有热量表，所述清水输入泵与清水源之间设有热量表。

3.根据权利要求1所述的工业废水余热复叠热功转换装置，其特征在于，所述热源循环泵与冷凝器之间设有膨胀罐，冷源循环泵与蒸发器之间设有膨胀罐。

4.根据权利要求1所述的工业废水余热复叠热功转换装置，其特征在于，所述废水箱与废水输送泵之间设有过滤器，所述过滤器下方设有自动排污阀。

5.根据权利要求1所述的工业废水余热复叠热功转换装置，其特征在于，所述废水输入泵与一效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器，所述热源循环泵与一效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器，所述冷源循环泵与二效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器，所述一效多介质换热器与热水箱之间设有温度变送器，所述冷源循环泵与一效多介质换热器之间设有压力表和温度变送器。

6.根据权利要求1所述的工业废水余热复叠热功转换装置，其特征在于，所述冷凝器与一效多介质换热器之间设有制热控制阀，所述蒸发器与二效多介质换热器之间设有制冷控制阀。