[發明專利]鋁塑管間接換熱的污水熱能回收與利用方法及裝置

無效

• 申請號: 200710055637.0
• 申請日: 2007-05-16
• 公開（公告）號: CN101050897A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 白莉;尹軍;霍明新;張喜明;韋新東;白茹;齊子姝;楊金剛;王春清;遲銘書;周學志
• 申請（專利權）人: 白莉
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明公開一種鋁塑管間接換熱的污水熱能回收與利用方法，同時還提供了相應的裝置，用于節能環保型供熱空調工程，屬于供熱空調裝置技術領域。

背景技術

近年來，隨著人們環保意識的逐步增強，自然界燃料總量的日益減少以及燃料價格的不斷上漲，促使人們不斷的探索新的清潔能源和節能環保型供熱、供冷新技術，并且取得了一定的成效。污水熱能作為一種可再生清潔能源越來越受到人們的關注，用熱泵系統回收城市污水中的熱能，既開發了一種清潔能源，同時又降低了城市廢熱的排放，保護了環境。

在水源熱泵機組和污水換熱設備的污水熱能回收和利用系統中，其關鍵的技術問題是污水對換熱設備及管道腐蝕問題。污水熱能回收與利用系統中的主要設備是換熱設備，它的制造工藝要求高、金屬消耗量大，且被污水腐蝕后傳熱性能受到影響。據國外有關污水熱能利用系統的資料介紹，在污水環境下不銹鋼換熱器的使用壽命只有一年，銅合金換熱器的壽命只有五年?？紤]到污水熱能利用系統的經濟性，經常更換一次不銹鋼換熱器，或一次銅合金換熱器是難以實行的。

發明內容

本發明公開一種鋁塑管間接換熱的污水熱能回收與利用方法，目的旨在解決現有污水熱能回收與利用系統中金屬設備腐蝕的問題。

本發明還公開了應用上述方法裝置，適用于工業化生產。

本發明的技術解決方案如下：以水源熱泵機組為中心設備，以污水換熱盤管、風機盤管和循環水泵為附屬設備的污水熱能利用系統，設置在污水池中的污水換熱盤管、水源側循環水泵、管路控制閥、水源熱泵機組、管路控制閥、污水換熱盤管構成水源側循環回路；水源熱泵機組、管路控制閥、用戶循環水泵、風機盤管、管路控制閥、水源熱泵機組構成用戶側循環回路；污水換熱盤管內的工質通過管路及水源側循環水泵、管路控制閥被送至水源熱泵機組，獲得熱量后通過連接管路及管路控制閥回到污水池中污水換熱盤管中再次循環；在水源熱泵機組中獲得熱量的工質通過用戶側循環回路送至風機盤管達到制熱目的，換熱后的冷卻工質通過連接管路送至水源熱泵機組再次循環；

在制冷操作中，工質在水源熱泵機組中獲得冷量的通過用戶側循環回路被送至風機盤管換熱制冷，換熱后的工質通過連接管路送至水源熱泵機組再次循環；

具體裝置由水源熱泵機組、水源循環水泵、用戶循環水泵、污水換熱盤管、風機盤管、膨脹水箱、管路控制閥及相應的管道構成，其中，污水換熱盤管設置在污水池中，通過管路與水源側循環水泵、管路控制閥、水源熱泵機組連接，再通過連接管路及管路控制閥被送回污水池中的污水換熱盤管構成水源側循環回路；水源熱泵機組通過管路與管路控制閥、用戶循環水泵、風機盤管連接，風機盤管通過管路與管路控制閥與水源熱泵機組構成用戶側循環回路，膨脹水箱與用戶側循環回路連接為回路補水。

工作時，污水換熱盤管內的工質通過水源側循環水泵將熱量經由管路控制閥輸送至水源熱泵機組，再流經水源熱泵機組釋放熱量后，工質通過連接管路及管路控制閥被送回污水池內的換熱盤管中再次循環。而在水源熱泵機組中獲得熱量的工質通過管路控制閥、用戶側循環水泵被送至風機盤管，達到制熱目的，換熱后的冷卻工質通過連接管路及管路控制閥被輸送至水源熱泵機組再次循環。與此相反，制冷操作中，在水源熱泵機組中獲得冷量的工質通過管路及管路控制閥經由用戶側循環水泵被送至風機盤管換熱，達到制冷目的，換熱后的工質通過連接管路及管路控制閥輸送至水源熱泵機組再次循環。污水換熱盤管內的工質通過管路及水源側循環水泵，經由管路控制閥被送至水源熱泵機組，工質獲得熱量后通過連接管路及管路控制閥回到污水池內的污水換熱盤管中再次循環。

所述的污水換熱盤管選用鋁塑管為換熱管材，在塑料管壁的中間夾入一金屬鋁層。

污水換熱盤管在池中的布置可以采用以下幾種方式：1.水平蛇形布置；2.垂直串聯、并聯布置；3.簡單螺旋管布置；4.螺旋管串聯、并聯布置等立體幾何分布。

由于鋁塑管機械理化性能都比塑料管更強，傳熱系數較金屬小，采用非金屬材料替代金屬材料作為制作換熱設備的主要材料，通過間接換熱的方法將一定長度的鋁塑盤管換熱器布置于污水池中，管內通入載冷劑工質，以強迫對流的方式將污水中的熱能置換出來，通過強迫對流、超薄管壁、加強換熱面積等增強傳熱的措施，獲得足夠的換熱量以達到充分換熱的目的。

本發明采用的鋁塑管與PE-X、PP-R塑料管的性能對比，鋁塑管的傳熱性能、機械性能均優于PE-X、PP-R塑料管；見表1-2。