[發明專利]一種用于非清潔水換熱的換向裝置及其系統

有效

• 申請號: 201310002219.0
• 申請日: 2013-01-03
• 公開（公告）號: CN103062441A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 吳榮華;遲芳;王剛;遲煥文
• 申請（專利權）人: 青島科創新能源科技有限公司
• 主分類號: F16K11/052
• 分類號: F16K11/052;F16K27/02;F16K1/46;F28F19/01
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技術領域

本發明涉及一種用于非清潔水（污水、江河湖海水、工業廢水及工業循環冷卻水等）換熱的換熱向裝置及其系統，屬于能源技術領域。

背景技術

采用熱泵技術提取低品位的、可再生的清潔能源中的冷熱量為建筑物供熱與空調，是建筑節能減排的有效途徑之一。這些低位可再生清潔冷熱源包括：地下水、江河湖海水、工業廢水、城市污水等，它們的溫度冬季介于0~30℃之間，將其作為熱泵的冷熱源進行利用時，熱泵系統的一次能源（煤、石油、天然氣）的利用效率可達133%甚至更高，節能幅度可在45%以上。但在利用這些冷熱能源時，除只能因地制宜地加以利用以外，還由于它們自身的特點，需要解決一些關鍵問題。

污水、江河湖水、工業廢水及工業循環冷卻水等冷熱源的關鍵問題之一是換熱設備內生長污垢，嚴重影響換熱效率，需要進行有效處理。一般有三種方案：

第一種是定期清洗換熱設備，在污垢生長到一定程度后，將換熱設備拆卸進行除垢處理。

第二種是采取在線清洗，例如在換熱管內設置螺旋紐帶等。

第三種是設置四通換向裝置，定期將換熱設備內的水流方向反向流動，以到達反沖洗的目的。

第三種方案的關鍵問題是四通換向閥的密封問題，尤其是水流量很大時，例如每小時百噸水以上，閥體較大，密封難度大，不可靠。例如：

專利授權公告號為“CN1854582B”，名稱為“旋轉四通換向閥”，申請日為：2005年04月27日，該專利采取了平面密封方式，其主要缺陷是加工精度要求高，磨損量大，在閥體較大時，存在平面結構的強度、傳動裝置的力矩大等問題，達不到應用的目的。還有較多其它類似的結構形式，關鍵是密封難度大，可靠性差。

本申請發明人申請的專利號為“ZL201010270081.9”，名稱為“污水或地表水冷熱源回轉式兩防裝置及其系統”，申請日為：2010年09月02日，其主要問題還是閥體的密封問題。還有一些類似結構形式的專利和文獻，但沒有給出具體的密封方式。

本專利申請主要解決密封和運轉的可靠性問題，以及加工工藝簡單。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于非清潔水換熱的換向裝置及其系統，解決非清潔水換熱時換熱設備內的污垢生長和堵塞問題，以及現有技術存在加工難度大，精度要求高，可靠性差和閥體較大時達不到應用的目的等問題。

本發明的裝置采取的技術方案為：

一種用于非清潔水換熱的換向裝置，所述的換向裝置它包括殼體、閥板、轉動軸、減速驅動機構、兩個軸承座、兩個轉盤、兩個法蘭盤、進水口、出回水口一、出回水口二、排水口、四個限位槽、槽口、橡膠頭部，所述橡膠頭部包括連接板、端頭板、壓緊板和橡膠條，所述殼體沿圓周方向均分成四部分，各部分分別與進水口、出回水口一、出回水口二和排水口連接相通，出回水口一和出回水口二在殼體的圓周方向處于進水口和排水口的兩側；所述轉動軸的兩端通過兩個軸承座固定在兩個法蘭盤上，兩個法蘭盤與殼體的兩端通過法蘭可拆卸連接（通過螺栓）；閥板固接在轉動軸上，閥板的兩端與兩個轉盤固接；轉動軸穿過兩個轉盤，并與兩個轉盤固接；兩個轉盤與殼體的內壁通過歐型密封圈結構密封；四個限位槽與殼體的內壁可拆卸連接（通過螺栓），在殼體的圓周方向，進水口、出回水口一、出回水口二和排水口中每相鄰的兩個口之間的中間位置設置一個限位槽；每個限位槽上沿平行于轉動軸的方向設有一個槽口，在殼體的圓周方向，各槽口位于出回水口一或出回水口二一側；連接板的一端與閥板可拆卸連接（通過螺栓），另一端固定連接有端頭板，壓緊板通過螺栓將橡膠條緊固在端頭板上；所述橡膠頭部的橡膠條嵌入槽口進行軟密封。

本發明的系統采取的技術方案為：

一種用于非清潔水換熱的系統，所述系統包括所述換向裝置、換熱設備、進水管、出回水管一、出回水管二、排水管，進水管與所述換向裝置的進水口連接相通；排水管與所述換向裝置的排水口連接相通；出回水管一連接所述換向裝置的出回水口一和換熱設備的一個連接口；出回水管二連接所述換向裝置的出回水口二和換熱設備的另一個連接口。

當非清潔水中含有懸浮物時，在出回水管一和出回水管二上分別加設長孔過濾件，所述長孔過濾件的濾孔長度為5~500mm。

本發明相對現有技術的有益效果是：

（1）閥體采用轉盤加歐型圈和橡膠頭部加限位槽密封，可保證在閥體兩側0.15MPa的壓差條件下漏水量或混水量不超過5%，對后續換熱的影響可忽略不計，實現了很好的密封；