本發(fā)明涉及能源領域，特別涉及一種適用于污水換熱器的全自動在線清洗裝置。

背景技術：

寬流道污水換熱器由于其抗堵塞能力出色，近年來在原生污水源熱泵項目中得到快速推廣。寬流道污水換熱器使用過程中的實際換熱效率與設計換熱效率相比存在較大的衰減，意味著制取相同的熱量需要更大的換熱溫差，進而增加污水源熱泵機組的運行能耗。造成現(xiàn)狀的主要原因是污水中存在大量的固體廢棄物和油漬，上述物質極易在換熱器內表面形成污垢和油膜，導致其換熱效率急劇下降。為消除現(xiàn)有寬流道污水換熱器設備中存在的弊端，需要提出更優(yōu)的解決方案。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠保證寬流道污水換熱器持續(xù)高效運行的全自動在線清洗裝置。

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種適用于污水換熱器的全自動在線清洗裝置，包括設置在所述污水換熱器一側的分水器、設置在所述污水換熱器另一側的集水器、設置在所述污水換熱器污水入口水管上的第一溫度傳感器、設置在所述污水換熱器中介水出口水管上的第二溫度傳感器、設置在所述污水換熱器污水出口水管上的第三溫度傳感器以及設置在所述污水換熱器中介水入口水管上的第四溫度傳感器和流量計；在所述分水器上設有送水口，在所述集水器上設有排水口，在所述分水器和所述污水換熱器的污水流道上下表面交界處設有條形噴口，在所述集水器和所述污水換熱器的污水流道下表面交界處設有條形集水口；所述分水器的送水口通過第一電動兩通閥與水泵的出水口連接，所述水泵的進水口與供水管連接，在所述供水管上連接有自動加藥設備和止回閥，所述止回閥位于所述自動加藥設備的上游，所述止回閥的進水口與自來水管連接；在所述集水器的排水口上連接有第二電動兩通閥，所述電動兩通閥的出水口通過排水管與排水管溝相連；所述自動加藥設備、所述水泵、所述第一電動兩通閥、所述第二電動兩通閥、所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第四溫度傳感器和所述流量計分別通過通訊線路與控制器連接，所述控制器基于所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第四溫度傳感器和所述流量計的監(jiān)測數(shù)據(jù)計算所述污水換熱器的傳熱系數(shù)并將其與傳熱系數(shù)初始設定參數(shù)進行對比，根據(jù)對比結果控制所述自動加藥裝置、所述水泵、所述第一電動兩通閥和所述第二電動兩通閥的啟停狀態(tài)。

在所述分水器的底部設有多個成行布置的所述分水器的送水口。

所述集水器采用坡面底且坡頂在后部坡底在前部，所述集水器的排水口設置在所述集水器坡面底的前部。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

一)持續(xù)高效，能夠對污水換熱器污水流道表面的污垢和油漬進行及時有效的清理，保證污水換熱器持續(xù)高效運行。

二)清洗時間短，采用條形噴口對換熱器進行清洗，噴口水流速度高、噴口覆蓋面積大，清洗時間短。

三)控制簡單，控制器基于監(jiān)測數(shù)據(jù)自動完成污水換熱器的清洗。

四)節(jié)約能源，污水換熱器高效運行是熱泵機組高效運行的基礎，熱泵機組高效運行意味著熱泵機組運行能耗降低。

綜上所述，本發(fā)明通過對寬流道污水換熱器中的污垢和油漬進行自動在線清洗，能夠保證寬流道污水換熱器持續(xù)高效運行，減少了能源消耗、具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，為常規(guī)寬流道污水換熱器的改進升級以及推廣提供了一種新的思路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的分水器和集水器設置在污水換熱器兩側的示意圖；

圖3為圖2的立面剖示意圖；

圖4為圖2的平面示意圖。

圖中：1、自動加藥設備，2、止回閥，3、水泵，4、第一電動兩通閥，5、第一溫度傳感器，6、第二溫度傳感器，7、第三溫度傳感器，8、第四溫度傳感器，9、流量計，10、污水換熱器，11、第二電動兩通閥，12、控制器，13、分水器，14、條形噴口，15、供水管，16、污水流道，17、條形集水口，18、集水器，19、送水口，20、排水口。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1～圖4，一種適用于污水換熱器的全自動在線清洗裝置，包括設置在所述污水換熱器10一側的分水器13、設置在所述污水換熱器10另一側的集水器18、設置在所述污水換熱器10污水入口水管上的第一溫度傳感器5、設置在所述污水換熱器10中介水出口水管上的第二溫度傳感器6、設置在所述污水換熱器污水出口水管上的第三溫度傳感器7以及設置在所述污水換熱器中介水入口水管上的第四溫度傳感器8和流量計9。

在所述分水器13上設有送水口19，在所述集水器18上設有排水口20，在所述分水器13和所述污水換熱器10的污水流道16上下表面交界處設有條形噴口14，在所述集水器18和所述污水換熱器的污水流道16下表面交界處設有條形集水口17，便于從底部及時收集被利用的自來水和污漬，利用完的自來水和污漬最終匯集在所述集水器18中。

所述分水器13的送水口19通過第一電動兩通閥4與水泵3的出水口連接，所述水泵3的進水口與供水管15連接，在所述供水管15上連接有自動加藥設備1和止回閥2，所述止回閥2位于所述自動加藥設備1的上游，所述止回閥2的進水口與自來水管連接；在所述集水器18的排水口20上連接有第二電動兩通閥11，所述電動兩通閥11的出水口通過排水管與排水管溝相連。

所述自動加藥設備1、所述水泵3、所述第一電動兩通閥4、所述第二電動兩通閥11、所述第一溫度傳感器5、所述第二溫度傳感器6、所述第三溫度傳感器7、所述第四溫度傳感器8和所述流量計9分別通過通訊線路與控制器12連接，所述控制器12基于所述第一溫度傳感器5、所述第二溫度傳感器6、所述第三溫度傳感器7、所述第四溫度傳感器8和所述流量計9的監(jiān)測數(shù)據(jù)計算所述污水換熱器10的傳熱系數(shù)并將其與傳熱系數(shù)初始設定參數(shù)進行對比，根據(jù)對比結果控制所述自動加藥裝置1、所述水泵3、所述第一電動兩通閥4和所述第二電動兩通閥11的啟停狀態(tài)。

分析計算監(jiān)測數(shù)據(jù)的理論依據(jù)是，污水換熱器10的傳熱系數(shù)隨著其內表面污漬的增加而下降，污水換熱器10的傳熱系數(shù)計算公式如下:

$K=\frac{cv\mathrm{\ρ}(t_1-t_2)}{3.6F\[(t_3-t_2)-(t_4-t_1)\]/ln\[(t_3-t_2)/\](t_4-t_1)}$

式中:

K:所述改進型寬流道污水換熱器10的傳熱系數(shù)，W/(㎡.℃)；

c：污水比熱容，kJ/(kg.℃)；

v：所述流量計9監(jiān)測的中介水流量，kg/h；

ρ：污水的密度，kg/m³；

t₁：所述第四溫度傳感器6的監(jiān)測值，℃；

t₂：所述第四溫度傳感器8的監(jiān)測值，℃；

t₃：所述第四溫度傳感器6的監(jiān)測值，℃；

t₄：所述第四溫度傳感器7的監(jiān)測值，℃；

F：所述改進型寬流道污水換熱器10的換熱面積，㎡。

在污水換熱器10的運行過程中，控制器12對污水換熱器10的傳熱系數(shù)進行逐時的計算。并將計算結果與傳熱系數(shù)初始設定參數(shù)進行對比，如果污水換熱器10的傳熱系數(shù)小于傳熱系數(shù)初始設定參數(shù)，需要對污水換熱器內的污垢和油漬進行清洗，所述控制器12控制所述自動加藥設備1、所述水泵3、所述第一電動兩通閥4、所述第二電動兩通閥11開啟，自來水和所述自動加藥設備1中的藥劑混合后進入所述水泵3加壓，加壓后的混合溶液由所述水泵3輸送至所述分水器13的送水口19，然后進入所述分水器13中，并由所述條形噴口14將混合溶液噴至所述污水換熱器10的污水流道16的表面，完成清洗后的混合溶液經(jīng)條形集水口17進入所述集水器18，然后經(jīng)所述排水口20排至機房內的排水管溝。如果污水換熱器10的傳熱系數(shù)大于傳熱系數(shù)初始設定參數(shù)，不需要對污水換熱器內的污垢和油漬進行清洗，所述控制器12控制所述自動加藥設備1、所述水泵3、所述第一電動兩通閥4、所述第二電動兩通閥11關閉。

在本實施例中，在所述分水器13的底部設有多個成行布置的所述分水器13的送水口19。送水口數(shù)量較多的目的是降低分水器13內的水流速度，以增加分水器13豎向上條形噴口14的出水穩(wěn)定性。所述集水器18采用坡面底且坡頂在后部坡底在前部，所述集水器18的排水口20設置在所述集水器坡面底的前部，以便于所述集水器18內被利用的自來水和污漬的及時排出。

盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。