专利名称：污水热量再利用装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于热量回收再利用节能技术，尤其是涉及一种回收污水热量的热回收装置。
背景技术：
目前在国家强力推行"节能减排"计划的大好形势下， 一些节能装置的开发与研制不断 进行，特别是针对工厂和建筑物排放的热污水中热量的回收再利用，比如建筑物常用的热泵 技术，工厂热交换机及换热设备等，但是热泵技术主要用来制取热水，在热回收领域因其运 转过程需要电力消耗大，不能产生明显的经济效益。而国内针对废热回收普遍采用的热交换 机及换热设备，虽然理论上能产生明显的经济效益和环境效益，但是污水中大颗粒和悬浮杂 质的去除，过滤器的合理选用和反冲洗过程的控制，热交换器的堵塞和污染，以及整套系统 运转性能确认和节能量确认等珠术问题，都有待去寻找更好的解决方法。
发明内容
本发明的目的是有效克服上述存在的技术问题再次出现，设计一种能广泛应用于排放的 污水热量回收装置。本发明很好地解决了①污水杂质过滤；②过滤器反冲洗过程控制；③热 交换器污染；④整机运转性能和节能量确认等技术问题。污水过滤、热交换器洗漆等采用全 自动控制，能源量自动记录，实现一体化，系统无人控制。从工厂、建筑物上排放出来的热 污水与冷水进行热交换，用热污水中的热量对冷水进行升温，节约了冷水升温所需的燃料， 降低热污水的排放温度，不仅减少了污水处理费用，还减少了热导效应，起到了保护生态环 境的作用。縮短了锅炉的运行时间， 一定程度上延长了锅炉使用寿命，降低了大气污染。对 于工厂来说，设定升温初期，利用温水加温达到它设定的目标温度所需时间縮短，有效地縮 短了工艺以后工程升温时间，生产效率也随之提高，使企业生产竞争力得到了明显的提高。
因热交换前增加了防止污水中异物阻塞热交换器而配置的过滤单元，污水中大部分杂质 得到了有效去除，并且过滤采用运行和反冲洗过程自动切换，自动运行清洗，反洗用水更是 采用换热后的废水，节约了冲洗装置用水量。因配有确认燃料节约量的装置，可以实时确认 设备运行状态和性能。
本发明技术方案是这样实现的热的排污污水经储存收集到污水罐(l)，由污水提升泵输 送至颗粒型过滤器(2)或(2a)，去除废水中大颗粒和悬浮物质，颗粒型过滤器(2)和(2a) 自动切换运行和反冲洗状态。经过滤后的废水进入热交换单元(3)与冷水进行热交换，热交 换单元(3)分别设有废水进出口 (31)和(32)，以及冷水进口 (33)和温热水出口 (34)， 在废水与冷水出入口处分别设有标识温度的装置，通过设备的冷水流量计(43)和分别设在 冷水入口和温水出口处的温度传感器(41)和(42)，准确数值传给累积热量计(40)，自动 计算冷水升温温度并换算成热量在线显示。
上述发明采用的污水罐(1)呈类似圆柱体的筒体形状，属于一种污水储存容器，用来储 存收集一定量的污水， 一定程度上对水量水质进行调节，保护后续单元更好地运行。在热交 换单元(3)的两侧设有两个并列的颗粒型过滤器(2)和(2a)，属于上下压力式截留分离过 滤，用来截留废水中的颗粒物质。(2)和(2a)呈圆柱体形状，(2)和(2a)的顶上部分别 设有进水口 (26)和(26a)，底部分别设有过滤水出口 (27)和(27a)，其内部装填有圆球 型过滤材料，因圆球滤料的直径大于底部支撑的过滤网孔的单一孔径，所以不会出现过滤中 遇到的"漏料"和"跑料"等现象。
上述发明采用的过滤器(2)和(2a)为自动切换运行和反冲洗状态，通过在进水端管线 设置压力表(21)，根据进水端压力设置通过四个气动阀门控制两过滤装置的运行状态。在同 一侧直线位置分别装有4个阀门(22)、 (23)、 (24)、 (25)。当(2)运行时，(2a)进行反冲 洗，此时阀门(22)和(25)呈打开状态，阀门(23)和(24)呈关闭状态，经过滤后的废
3水流入热交换单元(3)，由热交换单元(3)流出的废水对过滤器(2a)进行反冲洗；当(2a) 运行时，(2)进行反冲洗，此时阀门(23)和(24)呈打开状态，阀门(22)和(25)呈关 闭状态。经过滤后的废水流入热交换单元(3)，由热交换单元(3)流出的废水对过滤器(2) 进行反冲洗。反冲洗后的杂物和废水排入废水池或集中收集杂物的地方。
上述发明中的热交换单元(3)，是冷热水进行换热的必备装置，使用特殊制作的热交换 器，可以回收的温度为废水和冷水温差的80~95%。在(3)左右侧直线位置分别设有废水进 出口 (31)和(32)，以及在底部直线位置分别设有冷水进口 (33)和温热水出口 (34)，热 交换单元(3)的废水进出口与两过滤器(2)和(2a)的出口管线连接，通过热交换过程，用废 水中的热能传递给冷水对其进行升温，并且过滤器反冲洗用水采用换热后的废水。
上述发明装置为全自动化运行，无需人员对其进行管理。因配有确认燃料节约量的累计 热量计，可以实时确认装置运行状态和性能。
总之，该污水热量再利用装置是依靠先进的过滤器，有效去除污水中的大颗粒和悬浮物 质，防止污水中的异物阻塞热交换器，通过热交换器对热量进行交换传递，能充分利用排放 掉的热污水，使之与补充水进行充分的热交换，最大程度地提取污水中的热能，以期达到能 源二次利用的效果，降低企业实际生产过程中的生产成本。另外，该发明中采用热交换后的 废水对过滤器进行自动反冲洗，既适当减少了废水排放量，又节约了宝贵的水资源，真正体 现装置的节能环保概念。
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下面结合附图对本发明作进一步说明。 图1是本发明的装置工艺原理图。
图2是污水热量再利用装置的颗粒型过滤器及其自动切换系统图。
图3是污水热量再利用装置的热交换单元内部流线图。
图4是废水热能回收设备的热交换单元及燃料节约量显示确认图。 图中l.冷水罐，2.颗粒型过滤器，2a,颗粒型过滤器，3.热交换单元，4.累计热量计， 21.压力表，22.气动阔门，23.气动阀门，24.气动阀门，25.气动阀门，26.过滤器进水口， 26a.过滤器进水口， 27.过滤器出水口， 27a.过滤器出水口， 31.废水进口， 32.废水出口， 33. 冷水进口， 34.温热水出口， 4L温度传感器，42.温度传感器，43.流量计。
具体实施例方式
如图1所示，该污水热量再利用装置包括污水罐(l)，自动切换运行的颗粒型过滤器(2) 和(2a)，以及从颗粒过滤器出口进入的废热水和冷水的热交换单元(3)，最后包括热量累计 确认燃料节约量热量计(4)。
图1中箭头所指向的即是整个装置的工艺流程方向，从工厂、建筑物排放出来的中高温 污水，首先经过污水罐(1)集中收集后，由污水提升泵输送至如图2所示的污水过滤器(2) 和(2a)，其为两台同种规格类型的颗粒型过滤器，其整个筒体呈圆柱体形状，污水先由其中 一台过滤器(2)的进水口 (26)进入，污水中的颗粒杂质被内部填入的球滤料截留在其表面， 水通过滤料间的空隙流入过滤器的下部分，由过滤器出口 (27)进入下一热交换单元(3)。 图2中另一个与(2)结构类型完全相同的过滤器(2a)，可以实现与(2)间的自动切换。通 过在进水端管线设置压力表(21)，根据进水端压力设置通过四个气动阀门控制两过滤器的 运行和反冲洗。在同一侧直线位置分别装有4个阀门(22)、 (23)、 (24)、 (25)。当(2)运 行时，(2a)进行反冲洗，此时阀门(22)和(25)呈打开状态，阀门(23)和(24)呈关闭 状态，经过滤后的废水流入热交换单元(3)，由热交换单元(3)流出的废水对过滤器(2a) 进行反冲洗；当(2a)运行时，(2)进行反冲洗，此时阀门(23)和(24)呈打开状态，阀 门(22)和(25)呈关闭状态。经过滤后的废水流入热交换单元(3)，由热交换单元(3)流 出的废水对过滤器(2)进行反冲洗。反冲洗后的杂物和废水排入废水池或集中收集杂物的地 方。 .如图3所示，用以冷热水热交换的冷水水在热交换单元(3)中的流向，当(2)运行时， (27)流出的废水由(31)进入热交换单元(3)，外界提供的冷水由(33)进入，冷热水通 过薄板片的热传递，污水中的热量间接转移给外界送进来的冷水，这样冷水温度逐渐升高， 达到最大的换热温度后以温热水的形式从(32)流出。因换热器采用特殊材质和加工工艺制 作，额定使用压力为1.2MPa，出来的废水直接进入(2a)对其进行反冲洗，大大减少了一般 过滤器反冲洗所需的水量。当(2a)运行时，(27a)流出的废水由(32)进入热交换单元(3), 外界提供的冷水由(33)进入，换热后的温热水从(31)流出，同时依靠自身的压力和水量 对(2)进行反冲洗。这样的流动方式也增大了冷水与热水的接触面积，增加换热效率。
如图4中所示，在冷水入口处设有温度传感器(41)和流量计(43)，在温水出口处设有 温度传感器(42)，冷水的流量和温度以及升温后的温水温度数值，都会传输给一侧的确认燃 料节约量的热量计(4)，它是一种自动节约量的累积热量计，带有在线累计显示等功能，完 全可以实时确认设备运行状态和性能。温度传感器(41)与温度传感器(42)的温度差值乘 以流量计(43)的水量就是计算出的供应温水热量值，热量值会累计起来。每时刻的燃料节 约量科学计算和在线显示，解决了目前有关污水热回收装置不能在线显示和累计计算热量的 缺陷，更突出体现本发明的科学性和先进性，排除了工厂、建筑物废水热能节约量确认的疑 虑。同时，本发明还可配备远程监视功能，整个装置的运行状态，污水和冷水的进出口温度 曲线图，换热后的温水供应量确认以及热量确认，都能通过电脑监视和报告自动打印。装置 发生异常现象时自动停止并报警，同时在监视器上显示发生异常的部位，可谓真正意义上的 污水热回收尖端技术装置。
因此，本发明充分考虑了废热回收、污水过滤、过滤器反洗用水以及节约量显示确认等 问题，通过利用颗粒型过滤器，热交换单元及先进的燃料节约量累计热量计，将从工厂、建 筑物上排放出来的热污水与冷水进行热交换，用热污水中的热能对冷水进行升温。既节能又 环保，归纳为以下优点①节约燃料；②提高企业的竞争力和生产力，提高产品品质；③节 约用水；④延长电力和锅炉等设备的使用寿命，减少其管理费用；⑤节约污水处理费用；◎ 减少热导效应， 一定程度降低大气污染，保护生态环境。 .
权利要求
1. 一种污水热量再利用装置，其特征是它包括供应收集和储存污水的污水罐(1)，自动切换的颗粒型过滤器(2)和(2a)，以及冷热水换热的热交换单元(3)，最后包括颗粒型过滤的自动切换反洗系统和确认燃料节约量的累计热量计(4)。
2. 如权利要求1所述的污水热量再利用装置，其特征是污水罐(1)呈类似圆柱体的筒体 形状，用以调节和均衡不定期排放的污水水量和水质。两个并列的颗粒型过滤器(2)和(2a) 分别设置在G)的两侧，更方便自动阀门的安装，整体更紧凑一体化。(2)和(2a)分别呈 圆柱体形状，(2)和(2a)的顶上部分别设有进水口 (26)和(26a)，底部分别设有过滤水 出口 (27)和(27a)，其内部装填有圆球型过滤材料。
3. 如权利要求1和2所述的污水热量再利用装置，其特征是颗粒型过滤器(2)和(2a) 出水进入冷热水热交换单元(3)，其分别设有热废水进口 (31)和出口 (32)，以及冷水进口(33)和温热水出口 (34)。
4. 如权利要求1所述的污水热量再利用装置，其特征是颗粒型过滤器(2)和(2a)自动 切换运行和反冲洗，通过在进水端管线设置压力表(21)，根据进水端压力设置通过四个气动 阔门控制两过滤装置的运行和反冲洗。在同一侧直线位置分别装有4个阀门(22)、(23)、(24)、(25)。当(2)运行时，(2a)进行反冲洗，此时阀门(22)和(25)呈打开状态，阀门(23) 和(24)呈关闭状态；当(2a)运行时，(2)进行反冲洗，此时阀门(23)和(24)呈打开 状态，阀门(22)和(25)呈关闭状态。
5. 如权利要求3和4所述的污水热量再利用装置，其特征是颗粒型过滤器(2)和(2a) 反冲洗过程，热交换单元(3)的废水进出口分别与过滤器(2)和(2a)的出水流向进行切 换，整个反冲洗过程需要的水源来自换热后的废水。
6. 如权利要求1所述的污水热量再利用装置，其特征是在冷水进口处设有温度传感器(41) 和流量计(43)，在温水出口处设有温度传感器(42)。 (41)、 (42)及(43)的数字信号全部 传给设在一侧的累积热量计(4)，并进行热量节约量自动计算显示。
全文摘要
本发明有关污水热量再利用全套装置技术，它包括供应收集储存污水的污水罐，自动切换的颗粒型过滤器，以及冷热水换热的热交换单元，最后包括颗粒型过滤的自动切换反洗系统和确认燃料节约量的累计热量计。本发明利用污水罐、颗粒型过滤器、换热器及燃料节约量显示装置，将从工厂、建筑物上排放出来的热污水与冷水进行热交换，用热污水中的热能对冷水进行升温。因采用了先进的过滤器和特殊制作的换热器，可以回收的污水领域广，安装结构紧凑体现一体化，无需人员管理，有效地节约冷水升温所需的燃料，缩短了锅炉的运行时间，一定程度上降低了大气污染，使工厂的生产竞争力得到了明显的提高，既节能又环保。
文档编号F28F19/01GK101424496SQ200710047510
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者崔炳仁 申请人:代雄贸易(上海)有限公司