[01416237]原生污水源热泵系统取水与换热技术

本成果围绕污水源热泵空调系统目前存在的关键科学问题－污水取水及污水与中介水换热过程中污水侧污垢去除与强化换热，在现有专利技术和示范工程背景的基础上，研究污水换热过程污水侧污垢去除和强化换热的自动化实现方法，为提高现有污水源热泵系统的运行效率、推广应用污水源热泵技术提供新的理论基础和技术支撑。本成果的技术的创造性与先进性为：　　（1）开式循环污水取水技术　　开发的开式污水取水机利用滤面连续再生技术实现了连续取水和再生的功能。该技术集成了多种过滤方法，如撞击分离、低速沉降和孔板过滤，因此减小了过滤断面的过滤负荷，使用过滤断面双向冲洗技术，使清洗断面更加彻底。此装置既适用于污水热能间接提取取水系统，也适用于污水热能直接提取取水系统。　　（2）污水专用换热器及内置游离弹簧污水除污与强化换热技术　　本项目采用内置弹簧反冲洗壳管式换热器，在壳管式换热器换热管内安装轻质弹簧，利用四通换向阀的换向原理，实现了污水在换热器内换向、除污和强化换热的目的。本技术与日本技术的最大区别是，日本采用实心毛刷，容易堵塞换热管，而该技术采用空心弹簧，无堵塞管道的问题。目前尚未在国内外发现同类产品。另外，本项目针对污水的特性，提出了污水换热器的设计方法及其相关参数的取值。同时开展管内污水污泥类污垢沉积和生长特性试验研究，为污水换热器的结构设计和热工性能优化设计提供有价值的数据，为污水源热泵的进一步推广应用具有重要的参考价值。　　（3）旋转四通换向阀管内污水自动换向反冲洗技术　　为实现换热器内部污水流向的改变，日本发明了四通换向阀，该换向阀安装在污水换热器和污水泵之间，调节换向阀即可实现污水在换热管内流动方向的转变。本项目发明的旋转四通换向阀可实现与壳管式换热器一体化设计，性能由于日本上世纪80末提出的四通换向阀。旋转四通换向阀实现了壳管式换热器换热管内水流方向自动换向和管内反冲洗，可以与内置游离弹簧的壳管式换热器配套使用。该技术填补了国内空白，达到国内领先水平。　　本技术已应用于天津金元宝海产品批发市场原生污水源热泵系统。系统利用城市原生污水作为热源，供热/供冷面积为5000m2，夏季设计供冷量为520kW，用户侧供回水温度为7/12 C，冬季设计供热量375kW，用户侧供回水温度45/50 C。经过对2008年的采暖期和空调期及2009年采暖期系统检测数据分析表明，系统达到了设计供热/供冷工况。开式污水取水机实现了原生污水的连续稳定取水和过滤面的在线连续反冲洗再生，运行简单，维修方便，污水取水能耗低。旋转四通换向阀和自清洁污水换热器，实现了污水在换热器内的自动换向和反冲洗，起到了污水换热器管内污泥软垢清除和强化换热的作用。　　污水专用换热器在大连开发区万国公馆会所得到了应用，建筑面积13000m2，制冷负荷975kW，采暖负荷630kW。系统于2009年11月投入运行，在2010年1月和2010年8月对系统进行了测试，数据表明该系统达到了设计要求。　　污水源热泵成套技术于2010年完成40万平米应用。