專利名稱：一種利用直流式水源冷熱源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自然能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效利用直流式水源冷 熱源，如江河水、城市污水、湖水、地下水、海水等的方法。
背景技術(shù)：
直流式水源，如江河水、城市污水、湖水、地下水、海水等，其冷熱源的 利用，將節(jié)約日益緊缺的淡水資源，為能源利用開辟新的領(lǐng)域。直流式水源冷 熱源利用中的特點(diǎn)在于非循環(huán)利用直流式水源，水體經(jīng)過熱交換后直接排走； 水質(zhì)極其不穩(wěn)定，包括各種大小尺度懸浮固體及溶解性化合物。針對循環(huán)水的 物理水處理方法將不再適用，化學(xué)方法又與利用直流式水源冷熱源的節(jié)能環(huán)保 初衷相違背。因而直流式水源冷熱源在實(shí)際應(yīng)用中遇到了很多問題，主要集中 在污物堵塞水泵和換熱設(shè)備、換熱性能低與污垢嚴(yán)重等問題上。
針對堵塞問題，申請人所獲得CN200410020630.1與CN200420031799.2兩
項(xiàng)專利，采用自動(dòng)反洗裝置將大的污物去除，在很大程度上減輕了污物對水泵 與換熱器的堵塞問題，但上述兩項(xiàng)專利不足在于其處理后的直流式水源中仍然 含有小型污物，仍然無法解決直流式水源換熱性能不高的問題，導(dǎo)致利用直流 式水源的換熱設(shè)備體積龐大，增加了系統(tǒng)的投資。針對污垢問題，目前主要方 法是采用2.5-3m/s高流速、膠球清洗、自動(dòng)清洗小刷等方法。增大流速方法雖 然能夠抑制污垢的集聚，但由于流速的增大造成大量泵耗，其與節(jié)能的初衷相 違背；膠球清洗與自動(dòng)清洗小刷由于工藝等原因使用效果并不好，因而更多采 用國外設(shè)備而造成較大投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決直流式水源冷熱源利用中的污物堵塞換熱設(shè)備、污 垢以及因換熱性能低引起換熱設(shè)備龐大問題，提供一種高效利用直流式水源冷 熱源，如江河水、城市污水、湖水、地下水、海水等的方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，利用旋轉(zhuǎn)板式或旋轉(zhuǎn)滾筒式自動(dòng)除污 取水裝置將大型污物去除，解決污物堵塞水泵與換熱設(shè)備的問題；利用循環(huán)流 化床技術(shù)來增強(qiáng)換熱與抑制污垢，解決污垢與因換熱性能低引起的設(shè)備龐大問 題。本發(fā)明主要是在由直流式水源管網(wǎng)、自動(dòng)取水除污裝置、水泵、直流式水 源進(jìn)水管、立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備、固液分離器、下降管、直流式水源回水 管、反沖洗管、旁通管等組成的裝置上實(shí)現(xiàn)的。水源依直流式水源進(jìn)水管4進(jìn) 到自動(dòng)取水除污裝置2中，大型污物被去除，再經(jīng)過直流式水源進(jìn)水管4由水 泵3進(jìn)入立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備5，水源進(jìn)入立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備5之前 加入固體粒子來強(qiáng)化換熱性能與防止污垢的生成，固體粒子經(jīng)固液分離器6分 離出來沿著下降管7再進(jìn)入立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備5內(nèi)循環(huán)使用，熱交換后 的直流式水源經(jīng)固液分離器6將固體粒子分離出來，部分水源沿著反沖洗管9 對自動(dòng)取水除污裝置2進(jìn)行反沖洗，將粘附在自動(dòng)取水除污裝置2外壁的大型 污物帶回直流式水源管網(wǎng)1中，其他水源沿著旁通管IO直接排回直流式水源管 網(wǎng)1中。
自動(dòng)取水除污裝置2采用旋轉(zhuǎn)板式或旋轉(zhuǎn)滾筒式過濾裝置，將直流式水源 中的大型污物隔離在外壁。依靠從固液分離器6出來的部分水源沿著反沖洗管9 對自動(dòng)取水除污裝置2的外壁進(jìn)行反沖，將粘附在其外壁的大型污物沖走。
立式流化床換熱設(shè)備5內(nèi)的固體粒子在隨流體運(yùn)動(dòng)中不斷穿過流動(dòng)邊界層， 達(dá)到強(qiáng)化換熱的功能；依靠固體粒子與換熱壁面的不斷接觸、粒子對壁面的沖
刷等作用，可去除換熱壁面上沉積的污垢。固液分離器6采用依靠離心力原理 的旋流式分離方法或依靠重力沉降原理的無動(dòng)力重力沉降式固液分離方法將固
體粒子分離出來沿著下降管7進(jìn)入到立式流化床換熱設(shè)備5內(nèi)循環(huán)利用。
本發(fā)明的效果和益處是徹底解決直流式水源低位冷熱源利用中的污物堵塞 換熱器、因換熱性能不好造成換熱設(shè)備龐大以及污垢嚴(yán)重等問題，可為熱泵提 供冷熱源，也可用于冷卻大型設(shè)備的循環(huán)用水。該系統(tǒng)可用于供暖、空調(diào)，還 可供生活用水，適于在賓館、商場、辦公樓以及別墅住宅等場合使用，具有明 顯的環(huán)保、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


附圖是一種利用直流式水源冷熱源的方法的原理示意圖。
圖中l(wèi)直流式水源管網(wǎng)；2自動(dòng)取水除污裝置；3水泵；4直流式水源進(jìn) 水管；5立式流化床換熱設(shè)備；6固液分離器；7下降管；8直流式水源回水管； 9反沖洗管；IO旁通管。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，首先啟動(dòng)水泵3將直流式水源從直流式水源管網(wǎng)1經(jīng)直流式 水源進(jìn)水管4吸入自動(dòng)取水除污裝置2中，大型污物被去除，再經(jīng)過直流式水 源進(jìn)水管4進(jìn)入立式流化床換熱設(shè)備5，直流式水源在進(jìn)入換熱設(shè)備之前加入固 體粒子，固體粒子在隨流體的運(yùn)動(dòng)中不斷穿過流動(dòng)邊界層，達(dá)到強(qiáng)化換熱的功 能；而依靠固體粒子與換熱壁面的不斷接觸、粒子對壁面的沖刷等作用，可有 效除去換熱壁面上沉積的污垢。在立式流化床換熱設(shè)備5的直流式水源出口上 安裝固液分離器6，將這些固體粒子分離出來，固體粒子沿著下降管7進(jìn)入立式 流化床換熱設(shè)備5內(nèi)循環(huán)使用，包含固體粒子的直流式水源在排放或吸收熱量
后經(jīng)固液分離器6將固體粒子分離出來后，部分水源經(jīng)通過反沖洗管9對自動(dòng)
取水除污裝置2進(jìn)行沖洗，將粘附在自動(dòng)取水除污裝置2外壁上的大型污物沖 走，并帶回到直流式水源管網(wǎng)1中，其余水源直接排回直流式水源管網(wǎng)1中。 當(dāng)直流式水體中不存在大型污物時(shí)，直流式水源熱交換后可通過旁通管10直接 排回直流式水源管網(wǎng)l，以進(jìn)一步降低泵耗。
權(quán)利要求
1、一種利用直流式水源冷熱源的方法，是在由直流式水源管網(wǎng)(1)、自動(dòng)取水除污裝置(2)、水泵(3)、直流式水源進(jìn)水管(4)、立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備(5)、固液分離器(6)、下降管(7)、直流式水源回水管(8)、反沖洗管(9)、旁通管(10)組成的裝置上實(shí)現(xiàn)，其特征在于直流式水源從直流式水源管網(wǎng)(1)沿著直流式水源進(jìn)水管(4)進(jìn)入自動(dòng)取水除污裝置(2)中，大型污物被去除，再經(jīng)過進(jìn)水管(4)由水泵(3)進(jìn)入立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備(5)；直流式水源進(jìn)入立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備(5)之前加入固體粒子，強(qiáng)化設(shè)備換熱能力與防止污垢的生成，在立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備(5)的直流式水源出口上安裝固液分離器(6)，將這些固體粒子分離出來沿下降管(7)進(jìn)入立式循環(huán)流化床換熱設(shè)備(5)中循環(huán)使用，直流式水源在熱交換后經(jīng)固液分離器(6)實(shí)現(xiàn)固液分離，部分水源沿著反沖洗管(9)對自動(dòng)取水除污裝置(2)進(jìn)行反沖洗，將粘附在自動(dòng)取水除污裝置(2)外壁的大型污物帶回到直流式水源管網(wǎng)(1)中，其他水源沿著旁通管(10)直接排回直流式水源管網(wǎng)(1)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用直流式水源冷熱源的方法，其特征在于 自動(dòng)取水除污裝置(2)采用旋轉(zhuǎn)滾筒式或旋轉(zhuǎn)板式過濾裝置，將直流式水源中 的大型污物去除，依靠熱交換后的直流式水源對過濾裝置進(jìn)行反沖洗，將粘附在過濾裝置上的大型污物帶走，達(dá)到僅取用直流式水源中冷熱量的目的；固液分離器(6)采用依靠離心力原理的旋流式分離方法或依靠重力沉降原理的無動(dòng)力重力沉降式固液分離方法將固體粒子分離出來循環(huán)利用。
全文摘要
本發(fā)明屬于自然能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效利用直流式水源冷熱源，如江河水、城市污水、湖水、地下水、海水等的方法。其特征在于水源從進(jìn)水管路進(jìn)入自動(dòng)除污裝置中，大型污物被去除，再經(jīng)由水泵進(jìn)入換熱設(shè)備，水源在進(jìn)入換熱設(shè)備之前加入固體顆粒，強(qiáng)化設(shè)備換熱能力與防止污垢的生成，在換熱設(shè)備出口安裝固液分離器，將固體顆粒分離出來循環(huán)使用，水源在熱交換后對自動(dòng)除污裝置進(jìn)行反沖洗，然后排回直流式水源管網(wǎng)中。本發(fā)明的效果與益處是徹底解決了直流式水源冷熱源利用中的污物堵塞、換熱效率低與污垢嚴(yán)重等問題，可用于熱泵技術(shù)進(jìn)行供冷供熱，或冷卻工業(yè)設(shè)備，具有明顯的環(huán)保、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F28F19/01GK101097123SQ200710012009
公開日2008年1月2日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者畢海洋, 端木琳 申請人:大連理工大學(xué)