[发明专利]高低温废水双路热回收热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及废水热回收技术，特别涉及废水热回收的热泵运行系统，具体地 说是一种高低温废水双路热回收热泵系统。

背景技术

我国人口众多，工业发展速度迅猛，民用洗浴废热水和工业生产废热水的 排放量相当可观。据不完全统计，仅大专院校每年在校大学生洗浴排放的废热 水就高达9443万吨；工厂排放的废热水量就更大，一些大型工厂，例如：印染、 化工、塑料、食品等行业排放的废水温度一般都在70℃以上，高温废热水的排 放量日均可超过万吨，可见我国的废热水资源是极其丰富的。面临国内外高度 强调节能、充分利用资源的能源政策的大环境下，近些年来，废热水回收技术 也备受人们的关注。目前，废热水的回收设施主要有热交换器、热水源热泵等。 实践证明，热交换器的热回收率较低、热能回收不完全，而且回收的热能是随 着自来水温的变化时高时低地不稳定。而热水源热泵也只适用于低温废热水的 热能回收，适用范围较窄。现在还有一种尚处于实验阶段的、带有热交换器的 热水源热泵设施，从实验情况来看，这种热能单路输入，单路输出的设施具有 低温废热水的热回收率高、运行费用低、投入产出比高、对低温废热水回收运 行系统稳定等优点。但存在的明显缺陷是不能对高温废热水(70℃以上)进行 热能回收。原因是进入这种设施的高温废热水在流量正常状态下，经热交换器 换热后，自来水的温度可升至60℃，而60℃热水再进入热水源热泵冷凝器后， 热泵将因过热保护而停机；而若要避免过热保护，只有人为调节，减少废热水 进入热交换器的流量。如要交换等量高温70℃废热水，则势必需要将热交换器 的交换面积增加一倍左右，换热后的水温才能降至可以进入热泵冷凝器最大允 许温度45℃上下，而热泵的功率也要相应增加，设备投入和运行费用都将大幅 度增加，故上述技术至今未能推向市场。导致目前高温废热水仅作粗放式回收， 回收未尽的热能大量被排放，造成热资源的浪费。另外，企业生产过程中，间 断性地排放高温或低温废热水是常有的事，如印染染色排放热废水温度可高达 70℃以上、而漂洗排放废水温度却不足40℃。现有技术不能采用一套热泵系统 兼顾回收高温低温废热水的热能。

发明内容

本发明提出了一种高低温废水双路热回收热泵系统，该系统设置高低温废 水单路输入，热能双路输出的热回收路径，目的在于解决当前热能的单路输入 系统不能对高温废水进行热能回收的问题，以实现一套系统对所排放的高、低 温废水均可进行有效的热回收。

本发明的技术解决方案：

本发明所述的高低温废水双路热回收热泵系统，包括由热交换器、热水源 热泵组成的、温度低于55℃的低温废水热回收热泵系统和系统的自动控制装置， 它还包括温度高于70℃的高温废水热回收热泵系统。所述的高温废热水的热能 回收设置为废热水单路输入、热能双路输出。废热水单路输入的路径为高温废 水进入热交换器的换热管的内壁，与进入热交换器外壁的常温下的自来水进行 热交换，降温后的废热水再至热水源热泵的蒸发器，在蒸发器换热铜管内与低 温制冷剂进行热交换，废热水释放热量，再次降温后被排放。其热能双路输出 路径，一路为从热交换器换热铜管内所回收的、以自来水为载体的热能输出至 储热水箱；另一路为从自热水源热泵的冷凝器的换热铜内管所回收的、以自来 水为载体的热能输出至储热水箱。

本发明的进一步技术解决方案是：

所述的高温废水热回收热泵系统是在高温废水进入所述的热交换器进行热 交换后的热自来水输出口连接的第一热水管道上设置有第一调节阀和第二温度 传感器；第一热水管道通过第二调节阀连接第二热水管道，第二热水管道通至 储热水箱；所述第二调节阀与所述热泵冷凝器之间设有第三低温热水管道，第 三低温热水管道上设置有第三调节阀；调节阀之间由所述的系统自动控制装置 调节控制相通流量。在废热水池内设有水位传感器，在废热水池至热交换器的 废热水管道上，设置有过滤装置、副压罐、自吸泵。在储热水箱内设有水位及 水体温度传感装置。系统的自动控制装置由上述水位传感器、温度传感器发出 的信号对各调节阀进行调节控制。

本发明的有益效果：

(一)本发明系统的废热水单路输入、热能双路输出的高温废热水的热能回 收从根本上解决了现有技术所没有解决的高温废热水热能充分回收利用的难 题，且仅用一套装备系统，便可对排放温度低于100度以下的高、低温废水进 行热能回收，系统均可正常运行；