基于热泵的高温工业污水余热回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，包括污水池

【技术实现步骤摘要】
基于热泵的高温工业污水余热回收系统


[0001]本专利技术涉及热量回收及污水处理
，具体涉及一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统
。

技术介绍

[0002]随着工业化规模的日益增大，工业污水排放量也在不断增加
。
然而，这些工业污水往往潜藏着丰富的余热资源，但由于排放量和余热资源的波动，很难与工艺热源需求相匹配
。
此外，我国主要考核的是水污染达标排放，而未考核废水中的余热排放，导致高温污水的热量直接被排放，造成了能源浪费和对环境的热污染
。
[0003]另一方面，温度较高的工业污水对污水生化处理系统的稳定性和效果都会产生不利影响，因此需要前置降温设备
。
然而，常规的降温设备如冷却塔存在降温效果不理想
、
高峰时段无法满足需求等问题，成为了污水生化处理系统的瓶颈，最终导致无法达到排放要求，甚至影响整个生产过程
。
[0004]由上可知，现有技术中在高温工业污水处理过程中存在热量损失大
、
能源利用率低以及降温冷却效果不理想
、
污水处理受影响两方面的问题
。
这些问题亟待解决，以实现工业污水资源和能源的高效利用，并更好地保护环境
。

技术实现思路

[0005]为了实现充分利用污水余热
、
保证污水处理系统可靠运行的双重目的，本专利技术提供了一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统
。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，包括污水池
、
冷水箱
、
热水箱
、
第一热泵机组
、
第二热泵机组
、
闪蒸罐及蒸汽压缩机；所述第一热泵机组以所述污水池中的高温污水为热源，将所述冷水箱的低温水加热为中温水，并供应至所述热水箱；所述第二热泵机组以所述污水池中的高温污水为热源，将所述热水箱的中温水加热为高温水，并供应至所述闪蒸罐；所述蒸汽压缩机将所述闪蒸罐产生的中压高温蒸汽压缩成不同工况的蒸汽
。
[0007]优选的，所述污水池与所述第一热泵机组之间设有用于热交换的第一中间换热器，所述污水池与所述第二热泵机组之间设有用于热交换的第二中间换热器
。
[0008]优选的，还包括有预热换热器，所述预热换热器的热侧为经所述第一中间换热器或所述第二中间换热器处理后的污水，所述预热换热器的冷侧为即将进入所述第一热泵机组的低温水
。
[0009]优选的，所述第一中间换热器
、
所述第二中间换热器及所述预热换热器均为浮头式列管换热器，且污水走管程；所述列管换热器采用内壁设螺旋凸起的换热管，所述换热管内设有扰流螺旋纽带，所述扰流螺旋纽带的旋向与所述螺旋凸起的旋向相反
。
[0010]优选的，所述第一中间换热器或所述第二中间换热器在污水进水管上分别设置有流量自动调节阀
。
[0011]优选的，所述污水池的出水管路上设置以物理过滤为主的污水预处理装置
。
[0012]优选的，所述污水池
、
所述冷水箱与所述热水箱均设置有高位的液位装置
。
[0013]优选的，所述热水箱设置有电加热器，并配有保温层
。
[0014]优选的，所述第一热泵机组为单级热泵机组，包括第一蒸发器
、
第一冷凝器
、
第一冷媒压缩机及第一膨胀阀，冷媒通过所述第一冷媒压缩机及所述第一膨胀阀实现在所述第一蒸发器与所述第一冷凝器之间的循环
。
[0015]优选的，所述第二热泵机组为二级复叠式热泵机组，包括第二蒸发器
、
两相换热器
、
第二冷凝器
、
第二冷媒压缩机
、
第二膨胀阀
、
第三冷媒压缩机及第三膨胀阀，冷媒通过所述第二冷媒压缩机及所述第二膨胀阀实现在所述第二蒸发器与所述两相换热器之间的循环，冷媒通过所述第三冷媒压缩机及所述第三膨胀阀实现在所述两相换热器与所述第二冷凝器之间的循环
。
[0016]本专利技术具有如下有益效果：
1.
通过热泵对原生高温工业污水进行余热回收，可充分的提取原生工业污水中的余热，并将提取的余热用于工业生产用热点以进一步利用，具有热量损失小
、
能源利用率较高
、
冷却降温效果好
、
利于污水后续处理等优点；
2.
设置有第一热泵机组与第二热泵机组两组相互独立的热泵机组，利用余热可分别制备得热水及蒸汽，从而满足生产过程中的多样化需求；
3.
污水池与热水箱可分别回收污染较严重的高温污水与洁净的高温回用水，然后通过热泵将二者的热量集中到一起使用，能源利用率较高，而且能避免高温回用水被二次污染；
4.
通过设置结构简单
、
不易堵塞
、
维护方便的中间换热器，避免第一热泵机组与第二热泵机组与污水直接接触换热，降低了热泵的故障率，减少检修与维护成本
。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的管路原理图（省略了大部分阀门及仪表）
。
[0018]图2是本专利技术实施例中第一热泵机组的示意图
。
[0019]图3是本专利技术实施例中第二热泵机组的示意图
。
[0020]图4是本专利技术实施例中流量自动调节阀的控制示意图
。
[0021]图5是本专利技术实施例中换热管的示意图
。
[0022]污水池1；冷水箱2；热水箱3；第一热泵机组4，第一蒸发器
401
，第一冷凝器
402
，第一冷媒压缩机
403
，第一膨胀阀
404
；第二热泵机组5，第二蒸发器
501
，两相换热器
502
，第二冷凝器
503
，第二冷媒压缩机
504
，第二膨胀阀
505
，第三冷媒压缩机
506
；第三膨胀阀
507
；闪蒸罐6；蒸汽压缩机7；第一中间换热器8；第二中间换热器9；预热换热器
10
；流量自动调节阀
11
；污水预处理装置
12
；螺旋凸起；换热管
。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例与附图，对本专利技术作进一步说明
。
[0024]实施例中，如图
1~3
所示，为一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，包括污水池
1、
冷水箱
2、
热水箱
3、
第一热泵机组
4、
第二热泵机组
5、
闪蒸罐6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，其特征在于，包括污水池（1）
、
冷水箱（2）
、
热水箱（3）
、
第一热泵机组（4）
、
第二热泵机组（5）
、
闪蒸罐（6）及蒸汽压缩机（7）；所述第一热泵机组（4）以所述污水池（1）中的高温污水为热源，将所述冷水箱（2）的低温水加热为中温水，并供应至所述热水箱（3）；所述第二热泵机组（5）以所述污水池（1）中的高温污水为热源，将所述热水箱（3）的中温水加热为高温水，并供应至所述闪蒸罐（6）；所述蒸汽压缩机（7）将所述闪蒸罐（6）产生的中压高温蒸汽压缩成不同工况的蒸汽
。2.
根据权利要求1所述的一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，其特征在于，所述污水池（1）与所述第一热泵机组（4）之间设有用于热交换的第一中间换热器（8），所述污水池（1）与所述第二热泵机组（5）之间设有用于热交换的第二中间换热器（9）
。3.
根据权利要求2所述的一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，其特征在于，还包括有预热换热器（
10
），所述预热换热器（
10
）的热侧为经所述第一中间换热器（8）或所述第二中间换热器（9）处理后的污水，所述预热换热器（
10
）的冷侧为即将进入所述第一热泵机组（4）的低温水
。4.
根据权利要求3所述的一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，其特征在于，所述第一中间换热器（8）
、
所述第二中间换热器（9）及所述预热换热器（
10
）均为浮头式的列管换热器，且污水走管程；所述列管换热器采用内壁设螺旋凸起（
13
）的换热管（
14
），所述换热管（
14
）内设有扰流螺旋纽带，所述扰流螺旋纽带的旋向与所述螺旋凸起（
13
）的旋向相反
。5.
根据权利要求2所述的一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，其特征在于，所述第一中间换热器（8）或所述第二中间换热器（9）在污水进水管上分别设置有流量自动调节阀（
11
）
。6.
根据权利要求1所述的一种基于热泵的高温工业污水余热回收系统，其特征在于，所述污水池（1）的出水管路上设置以物理过滤为主...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈财方，邓国敢，吴云逸，沈勘力，安国栋，高勇，张会林，钱志强，
申请(专利权)人：浙江致远环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：