[发明专利]具有快速除污功能的干式管壳式污水源热泵机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种干式管壳式污水源热泵机组。

背景技术

目前，污水源热泵发展迅速，但由于污水软垢的影响，使得污水源热泵机组的换热类型的灵活性受到了很大限制。污水源热泵的换热问题一直不能很好的解决(海水、湖水、河水热泵也存在同样的问题)，提高污水换热器的换热效率是污水源热泵研制需解决的问题之一(引自：黄国琦.城市污水源热泵的开发和应用.流体机械，2005，33(6)：77)。在污水换热器中，管壳式换热器占有很大优势，但目前管壳式系统中污水均走管程，由于污水侧为两相流动与换热，因此存在阻塞与换热特性等问题，目前还基于间接利用(引自：吴荣华，孙德兴，马广兴.城市原生污水冷热源水参数特性与应用方法评价.可再生能源.2005-5.总第123期.)。有个别利用污水与制冷剂直接换热的污水换热器，但其形式为满液式，设备庞大，只适合于制冷量大的场合。总结起来，目前的污水源热泵机组存在以下缺点：一、污水在换热管内流动，容易阻塞管道，蒸发温度过低时污水在换热管内结冰也会阻塞换热管道，而采用高流速冲污又大大超出经济可行范围，如专利公开号为CN 101122452A、公开日为2008年2月13日、名称为《管壳换热器换热管束高压头强力轮替冲洗除污方法与装置》的发明专利就存在上述问题。二、应用于污水源热泵的管壳式换热器大多采用间接式换热，传热温差小，所需换热面积大(引自：吴荣华，孙德兴，马广兴.城市原生污水冷热源水参数特性与应用方法评价)。三、个别利用直接换热的管壳式污水换热器均采用满液式，对于满液式蒸发器来说，制冷剂的充注量较大，对于价格昂贵制冷剂来说造价太高，回流不好(引自：陆亚俊，马最良，姚杨.空调工程中的制冷技术.哈尔滨工业大学出版社.1997，第91页)，且只适用于大型场合，应用范围小，不灵活。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的污水源热泵机组与污水换热过程中，采用污水-水换热形式时，热管道易阻塞、传热温差小，所需换热面积大及污水-制冷剂换热形式时，制冷剂的充注量大、设备庞大、造价高，只适合于制冷量大的场合，进而提供一种具有快速除污功能的干式管壳式污水源热泵机组。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的热泵机组包括污水侧干式换热器、压缩机、四通换向阀、第一换热器、第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀、第四止回阀、带第二换热器的气液分离器、单向膨胀阀、干燥过滤器、截止阀、贮液器、电磁阀、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路、第六管路、第七管路、第八管路、第九管路、第十管路、第十一管路、第十二管路和第十三管路；所述污水侧干式换热器由壳体、蛇形换热管束、多个中间隔板、两个堵头隔板、转轴、密封轴承、分液器和储汽罐组成；所述壳体由换热腔体、第一管板和第二管板组成，所述换热腔体位于第一管板和第二管板之间且与第一管板和第二管板连接，换热腔体的顶端侧壁和底端侧壁上分别设有污水进水口和污水出水口，所述两个堵头隔板设置在换热腔体内的两端，两个堵头隔板之间的换热腔体内沿轴向设置有多个中间隔板，两个堵头隔板与多个中间隔板上下交替设置，所述每个中间隔板由两个夹板和第一胶皮垫组成，所述第一胶皮垫位于两个夹板的中间且三者可拆卸连接，所述每个堵头隔板由两个堵头夹板和第二胶皮垫组成，所述第二胶皮垫位于两个堵头夹板的中间且三者可拆卸连接，所述蛇形换热管束穿过两个堵头隔板和多个中间隔板分别装在第一管板和第二管板上，每个蛇形换热管的上端管口分别与分液器连通，每个蛇形换热管的下端管口分别与储汽罐连通，蛇形换热管束插装在第一管板和第二管板上，所述转轴的侧壁上设有外螺纹，转轴的一端穿过第一管板、两个堵头隔板上的螺纹孔和多个中间隔板上的螺纹孔装在第二管板上，转轴与两个堵头隔板和多个中间隔板螺纹连接，转轴与第一管板之间装有密封轴承，所述分液器的入口端或出口端通过第一管路与第二管路连通，第二管路的两端分别与第三管路的一端和第四管路的一端连通，第三管路的另一端和第四管路的另一端分别与第五管路的两端连通，第五管路与第六管路的一端连通，第六管路的另一端与第一换热器的一端连通，第一换热器的另一端通过第七管路与四通换向阀的第一接口连通，四通换向阀的第三接口通过第八管路与储汽罐的出口端或入口端连通，四通换向阀的第二接口通过第九管路与压缩机的输出端连通，压缩机的输入端与第十管路的一端连通，第十管路的另一端装在带第二换热器的气液分离器内，四通换向阀的第四接口与第十一管路的一端连通，第十一管路的另一端装在带第二换热器的气液分离器内，贮液器的一端通过第十二管路与第四管路连通，贮液器的另一端与第十三管路的一端连通，第十三管路在带第二换热器的气液分离器中螺旋设置，第十三管路的另一端与第三管路连通，第三管路上分别设置有第一止回阀和第二止回阀，且第一止回阀设置在第十三管路与第五管路之间，第四管路上分别设置有第三止回阀和第四止回阀，且第四止回阀设置在第二管路与第十二管路之间，第一止回阀至带第二换热器的气液分离器之间的第十三管路上依次设置有单向膨胀阀、电磁阀、干燥过滤器和截止阀。