专利名称：一种污水余热回收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热量回收技术，特别是涉及一种污水余热回收装置。
背景技术：
随着城镇化进程加大，市政污水的数量日趋增大，这些污水给城市的正常运行带来越来越大的压力。通常情况下，采用物理方法、化学方法和生物化学方法相结合的污水处理方法对市政污水进行处理后，水质达到相关标准，可作为清洗、灌溉之用。但是，实际应用中，由于处理后的污水中存在20°C 30°C的余热，故直接使用经处理的污水会导致热量的损失。
由此可见，在现有技术中，污水处理过程中存在热量损失较大、能源利用率较低的问题。发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种热量损失小、能源利用率较高的污水余热回收装置。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为
一种污水余热回收装置，包括用于对来自污水处理厂的经处理的污水与来自冷凝器的制冷剂进行热交换的蒸发器，用于对经过热交换后气化的制冷剂进行压缩的冷媒压缩机，用于对经过压缩的制冷剂与自来水或供暖循环水进行热交换的冷凝器，用于通过蒸发器内部气压值控制经过热交换后的制冷剂温度稳定的控制器，用于对来自外部的自来水或供暖循环水与在冷凝器中进过热交换的自来水或供暖循环水进行分流控制的水箱；其中， 水箱带有防止由于水位过高而导致水溢出的液位控制器；
来自污水处理厂的经处理的污水依次通过截止阀、流量调节阀进入蒸发器一次侧进口，蒸发器一次侧出口与污水管网连通；蒸发器二次侧进口与冷凝器一次侧出口通过膨胀阀连通，蒸发器二次侧出口与冷凝器一次侧进口通过冷媒压缩机连通；冷凝器二次侧进口依次通过加热循环泵组、水箱与外部自来水供水网或供暖网连通，冷凝器二次侧出口依次通过水箱、送水泵组与热水用户连通；蒸发器二次侧出口处设置有将蒸发器内部气压值传送至控制器的压力传感器，控制器输出端连接至流量自动调节阀。
综上所述，本发明所述污水余热回收装置中，冷凝器一次侧制冷剂进入蒸发器二次侧后，与蒸发器一次侧的来自污水处理厂的经处理的污水进行热交换；在蒸发器中，制冷剂吸收经处理的污水携带的部分余热后，由液态汽化为与液态同温同压的气态；气态的制冷剂经过冷媒压缩机压缩后温度与压力进一步升高，经过压缩的气态制冷剂进入冷凝器一次侧与冷凝器二次侧的自来水或供暖循环水进行热交换；经过热交换的自来水或供暖循环水与外部补充的自来水或供暖循环水经过水箱分流控制后，经过热交换的自来水或供暖循环水进入热水用户，外部补充的自来水或供暖循环水进入冷凝器进行热交换。由此可见，本发明所述污水余热回收装置能比较充分的提取污水中的余热，并将提取的余热用于热水用户以进一步利用，故本发明具有热量损失小、能源利用率较高的特点。
图I为本发明所述污水余热回收装置的第一种组成结构示意图。
图2为本发明所述污水余热回收装置的第二种组成结构示意图。
图3为本发明所述控制器的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实例对本发明作进一步地详细描述。
图I为本发明所述污水余热回收装置的第一种组成结构示意图。如图I所示，本发明所述污水余热回收装置包括用于对来自污水处理厂的经处理的污水与来自冷凝器的制冷剂进行热交换的蒸发器，用于对经过热交换后气化的制冷剂进行压缩的冷媒压缩机， 用于对经过压缩的制冷剂与自来水或供暖循环水进行热交换的冷凝器，用于通过蒸发器内部气压值控制经过热交换后的制冷剂温度稳定的控制器，用于对来自外部的自来水或供暖循环水与在冷凝器中进过热交换的自来水或供暖循环水进行分流控制的水箱；其中，水箱带有防止由于水位过高而导致水溢出的液位控制器；
来自污水处理厂的经处理的污水依次通过截止阀、流量调节阀进入蒸发器一次侧进口，蒸发器一次侧出口与污水管网连通；蒸发器二次侧进口与冷凝器一次侧出口通过膨胀阀连通，蒸发器二次侧水口与冷凝器一次侧进口通过冷媒压缩机连通；冷凝器二次侧进口依次通过加热循环泵组、水箱与外部自来水供水网或供暖网连通，冷凝器二次侧出口依次通过水箱、送水泵组与热水用户连通；蒸发器二次侧出口处设置有将蒸发器内部气压值传送至控制器的压力传感器，控制器输出端连接至流量自动调节阀。
总之，本发明所述污水余热回收装置中，冷凝器一次侧制冷剂进入蒸发器二次侧后，与蒸发器一次侧的作为一次水的来自污水处理厂的经处理的污水进行热交换。在蒸发器中，制冷剂吸收污水携带的部分余热后，由液态汽化为与液态同温同压的气态。气态的制冷剂经过冷媒压缩机压缩后温度与压力进一步升高，经过压缩的气态制冷剂进入冷凝器一次侧与冷凝器二次侧的自来水或供暖循环水进行热交换。在冷凝器中，冷凝器一次侧的经过压缩的气态制冷剂与冷凝器二次侧的自来水或供暖循环水进行热交换后，经过压缩的气态制冷剂被液化为液态制冷剂。被液化后的液态制冷剂通过冷凝器一次侧出口流出，流经膨胀阀后压力与温度均被降低，之后，压力与温度均降低后的制冷剂进入蒸发器二次侧。经过热交换的自来水或供暖循环水与外部补充的自来水或供暖循环水经过水箱分流控制后， 经过热交换的自来水或供暖循环水进入热水用户，外部补充的自来水或供暖循环水进入冷凝器进行热交换。整个污水余热回收过程周而复始的进行热交换。由此可见，本发明所述污水余热回收装置能比较充分的提取污水中的余热，并将提取的余热用于热水用户以进一步利用，故本发明具有热量损失小、能源利用率较高的特点。
图2为本发明所述污水余热回收装置的第二种组成结构示意图。如图2所示，本发明所述污水余热回收装置在所述蒸发器一次侧由污水处理厂出口至所述截止阀的进水管与所述蒸发器一次测出水管之间还设置有旁通调节阀。实际应用中，采用手动方式调节旁通调节阀，可以在一定程度上控制进入蒸发器一次测的来自污水处理厂的经处理的污水水量。
本发明中，来自污水处理厂的经处理的污水为经过二级或三级处理的污水。
本发明中，蒸发器的材料与结构对一次水中的机械杂质与化学杂质具有良好的相容性。
本发明中，进入蒸发器前，制冷剂的温度为5°C 20°C、压力为35(T570kPa。在蒸发器中，一次水与制冷剂进行热交换后，一次水温度下降5°C 15°C，制冷剂吸收热量后由液态汽化为同温同压的气态。
本发明中，制冷剂经过冷媒压缩机压缩后，制冷剂压力升高至1682kPa，温度升高至不低于90°C。
本发明中，在冷凝器中，经过压缩的制冷剂与来自水箱的自来水或供暖循环用水进行热交换，水箱内的水逐渐升温，并保持在55°C 60°C ;同时，制冷剂释放热量后，有气态液化为液态，为下一次循环做好准备。
图3为本发明所述控制器的组成结构示意图。如图3所示，本发明所述控制器包括存储器、比较器；其中，
存储器，用于存储预先设置的标准气压值。
比较器，用于所述压力传感器发送的蒸发器内部气压值、从存储器读取的标准气压值进行比较当蒸发器内部气压值大于标准气压值时，向所述流量自动调节阀发送减小开度控制信号；当蒸发器内部气压值小于标准气压值时，向所述流量自动调节阀发送增加开度控制信号。
所述流量自动调节阀，用于在收到比较器发送的减小开度控制信号时，减小自身开度以减少一次水进水量；在收到比较器发送的增加开度控制信号时，增大自身开度以增加一次水进水量。
本发明中，控制器调节效果为必须保证在蒸发器中经过热交换的制冷剂温度保持在5°C 20°C。实际应用中，如果在蒸发器中经过热交换的制冷剂温度偏低，则会导致本发明所述污水余热回收装置工作效率降低；如果在蒸发器中经过热交换的制冷剂温度偏高， 则会影响冷媒压缩机的正常运行。另外，自来水或供暖循环水由于季节等环境原因，热水用户的用水量也有所差异，通过本发明所述污水余热回收装置，可以比较准确的控制在蒸发器中经过热交换的制冷剂温度，以方便使用。
实际应用中，在蒸发器中经过热交换的制冷剂温度不变的情况下，制冷剂的冷凝温度越高，冷媒压缩机的轴输出功率越大，即，耗电越多；制冷剂的冷凝温度不变的情况下， 经过热交换的制冷剂温度越高，冷凝器二次侧输出至热会用户的制热量越大。
本发明中，所述制冷剂为四氟乙烷Rl34a。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种污水余热回收装置，其特征在于，所述余热回收装置包括用于对来自污水处理厂的经处理的污水与来自冷凝器的制冷剂进行热交换的蒸发器，用于对经过热交换后气化的制冷剂进行压缩的冷媒压缩机，用于对经过压缩的制冷剂与自来水或供暖循环水进行热交换的冷凝器，用于通过蒸发器内部气压值控制经过热交换后的制冷剂温度稳定的控制器，用于对来自外部的自来水或供暖循环水与在冷凝器中进过热交换的自来水或供暖循环水进行分流控制的水箱；其中，水箱带有防止由于水位过高而导致水溢出的液位控制器； 来自污水处理厂的经处理的污水依次通过截止阀、流量调节阀进入蒸发器一次侧进口，蒸发器一次侧出口与污水管网连通；蒸发器二次侧进口与冷凝器一次侧出口通过膨胀阀连通，蒸发器二次侧出口与冷凝器一次侧进口通过冷媒压缩机连通；冷凝器二次侧进口依次通过加热循环泵组、水箱与外部自来水供水网或供暖网连通，冷凝器二次侧出口依次通过水箱、送水泵组与热水用户连通；蒸发器二次侧出口处设置有将蒸发器内部气压值传送至控制器的压力传感器，控制器输出端连接至流量自动调节阀。
2.根据权利要求I所述的污水余热回收装置，其特征在于，在所述蒸发器一次侧由污水处理厂出口至所述截止阀的进水管与所述蒸发器一次测出水管之间还设置有旁通调节阀。
3.根据权利要求I或2所述的污水余热回收装置，其特征在于，所述控制器包括存储器、比较器；其中， 存储器，用于存储预先设置的标准气压值； 比较器，用于所述压力传感器发送的蒸发器内部气压值、从存储器读取的标准气压值进行比较当蒸发器内部气压值大于标准气压值时，向所述流量自动调节阀发送减小开度控制信号；当蒸发器内部气压值小于标准气压值时，向所述流量自动调节阀发送增加开度控制信号； 所述流量自动调节阀，用于在收到比较器发送的减小开度控制信号时，减小自身开度以减少一次水进水量；在收到比较器发送的增加开度控制信号时，增大自身开度以增加一次水进水量。
4.根据权利要求I或2所述的污水余热回收装置，其特征在于，所述经过热交换后气化的制冷剂的温度为5 20°C。
5.根据权利要求I或2所述的市政污水余热回收装置，其特征在于，所述制冷剂为四氟乙烷R134a。
全文摘要
本发明涉及一种污水余热回收装置包括蒸发器、冷媒压缩机、冷凝器、控制器、水箱；其中，水箱带有液位控制器；经处理的污水依次通过截止阀、流量调节阀进入蒸发器，蒸发器一次侧出口与污水管网连通；蒸发器二次侧进口与冷凝器一次侧出口通过膨胀阀连通，蒸发器二次侧出口与冷凝器一次侧进口通过冷媒压缩机连通；冷凝器二次侧进口依次通过加热循环泵组、水箱与自来水供水网或供暖网连通，冷凝器二次侧出口依次通过水箱、送水泵组与热水用户连通；蒸发器二次侧出口处设有压力传感器，控制器输出端连接流量自动调节阀。本发明具有热量损失小、能源利用率较高等特点，可广泛应用于余热回收系统中。
文档编号F24H9/20GK102927685SQ20121049492
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者陈丽华, 吴曲, 杨文奇 申请人:北京天一众合环境工程有限公司