CN112902283A - 废水热量回收采暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了废水热量回收采暖系统，属于热量回收技术领域，包括输液管、换热管和沼气池。换热管套设在输液管的外侧，换热管与输液管之间围设为换热腔，换热管的进液口用于向换热腔内通入低温回水；换热管的出液口连通有燃烧器。沼气池的外侧包裹有保温料，保温料与沼气池的外壁形成废水流通通道，沼气池的顶部设有分流件，分流件通过输送管与输液管的出水口连通；分流件用于将换热后的废水分流至废水流通通道；沼气池的出气口通过管道与燃烧器连通，用于向燃烧器内输送沼气；沼气池的底部通过排液管与水泵连通。本发明提供的废水热量回收采暖系统中在较低成本的情况下，实现了二次升温，减少了能源的输入，节省了成本。

Description

废水热量回收采暖系统

技术领域

本发明属于热量回收技术领域，更具体地说，是涉及废水热量回收采暖系统。

背景技术

在铸管企业生产过程中会产生大量的高温废水，若将这部分废水直接排放必然会造成资源的浪费。现有的虽然有对废水进行热回收的采暖系统，但是由于热交换效率较低，并且采暖系统内的循环水与高温废水温度相差不大，因此热量回收效果不明显，仍然需要消耗大量的能源，才能够满足日常需求。

发明内容

本发明的目的在于提供废水热量回收采暖系统，旨在解决采暖系统内的循环水与高温废水温度相差不大，因此热量回收效果不明显，仍然需要消耗大量的能源的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供废水热量回收采暖系统，包括：

输液管，所述输液管内穿设有连接管，所述连接管和所述输液管之间设置有多个扰流板；所述输液管的进水口用于通入高温废水；

换热管，套设在所述输液管的外侧，所述换热管与所述输液管之间围设为换热腔，所述换热管的进液口用于向所述换热腔内通入低温回水；所述换热管的出液口连通有燃烧器；

沼气池，所述沼气池的外侧包裹有保温料，所述保温料与所述沼气池的外壁形成废水流通通道，所述沼气池的顶部设有分流件，所述分流件通过输送管与所述输液管的出水口连通；所述分流件用于将换热后的废水分流至所述废水流通通道；所述沼气池的出气口通过管道与所述燃烧器连通，用于向所述燃烧器内输送沼气；所述沼气池的底部通过排液管与水泵连通。

作为本申请另一实施例，所述连接管的内部和所述换热管的外侧均设置有隔热料。

作为本申请另一实施例，多个所述扰流板沿所述连接管的轴向螺旋排布。

作为本申请另一实施例，所述扰流板的外侧边焊接固定在所述输液管的内壁上，所述扰流板的内侧边抵接在所述连接管上的外壁上。

作为本申请另一实施例，所述分流件设于所述出气口的外侧，且沿所述分流件的周向开设有多个排液孔。

作为本申请另一实施例，所述分流件内部开设有容杂腔，多个所述出液孔与所述容杂腔连通，且开设在所述分流件的顶部。

作为本申请另一实施例，所述保温料内侧面设置有防水膜。

作为本申请另一实施例，沿所述沼气池的外壁设置有环件，沿所述环件长度方向上开设有多个通水孔。

作为本申请另一实施例，所述环件的数量为多个，多个所述环件沿所述沼气池高度方向上依次设置。

作为本申请另一实施例，所述环件的外沿向上延展，并与所述沼气池的外壁围设成凹槽。

本发明提供的废水热量回收采暖系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明废水热量回收采暖系统中输液管内穿设有连接管，多个扰流板设置在连接管和输液管之间。换热管套设在输液管的外侧，同时换热管与输液管之间围设为换热腔，换热管的出液口连通有燃烧器。在沼气池的顶部设有分流件，分流件通过输送管与输液管的出水口连通，保温料包裹在沼气池的外侧，保温料与沼气池的外壁形成废水流通通道。

在实际应用过程中，向输液管的进水口通入高温废水，而向换热管的进液口通入低温回水。设置的多个扰流板延长了高温废水流经输液管的时间，提高了换热的效率。经过换热后的废水通过输送管流入分流件内，在分流件的作用下被分流至废水流通通道，由于沼气池的外侧包裹有保温料，在保温料和废水的作用下保证了沼气池内整体温度的恒定。沼气池内产生的沼气通过管道输送至燃烧器，也即低温回水首先与高温废水换热，然后再由燃烧器的加热，从而在较低成本的情况下，实现了二次升温，减少了能源的输入，节省了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的连接管与输液管的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的沼气池、支撑架与保温料的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的废水热量回收采暖系统的流程图。

图中：1、连接管；2、隔热料；3、扰流板；4、换热管；5、出液口；6、出水口；7、进液口；8、进水口；9、燃烧器；10、管道；11、输送管；12、水泵；13、防水膜；14、通水孔；15、支撑架；16、保温料；17、分流件；18、溢流孔；19、排液管；20、环件；21、沼气池；22、输液管。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的废水热量回收采暖系统进行说明。废水热量回收采暖系统，包括输液管22、换热管4、沼气池21和保温料16。输液管22内穿设有连接管1，连接管1和输液管22之间设置有多个扰流板3；输液管22的进水口8用于通入高温废水。换热管4套设在输液管22的外侧，换热管4与输液管22之间围设为换热腔，换热管4的进液口7用于向换热腔内通入低温回水；换热管4的出液口5连通有燃烧器9。沼气池21的外侧包裹有保温料16，保温料16与沼气池21的外壁形成废水流通通道，沼气池21的顶部设有分流件17，分流件17通过输送管11与输液管22的出水口6连通；分流件17用于将换热后的废水分流至废水流通通道；沼气池21的出气口通过管道10与燃烧器9连通，用于向燃烧器9内输送沼气；沼气池21的底部通过排液管19与水泵12连通。

本发明提供的废水热量回收采暖系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明废水热量回收采暖系统中输液管22内穿设有连接管1，多个扰流板3设置在连接管1和输液管22之间。换热管4套设在输液管22的外侧，同时换热管4与输液管22之间围设为换热腔，换热管4的出液口5连通有燃烧器9。在沼气池21的顶部设有分流件17，分流件17通过输送管11与输液管22的出水口6连通，保温料16包裹在沼气池21的外侧，保温料16与沼气池21的外壁形成废水流通通道。

在实际应用过程中，向输液管22的进水口8通入高温废水，而向换热管4的进液口7通入低温回水。设置的多个扰流板3延长了高温废水流经输液管22的时间，提高了换热的效率。经过换热后的废水通过输送管11流入分流件17内，在分流件17的作用下被分流至废水流通通道，由于沼气池21的外侧包裹有保温料16，在保温料16和废水的作用下保证了沼气池21内整体温度的恒定。沼气池21内产生的沼气通过管道10输送至燃烧器9，也即低温回水首先与高温废水换热，然后再由燃烧器9的加热，从而在较低成本的情况下，实现了二次升温，减少了能源的输入，节省了成本。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图1和图3，连接管1的内部和换热管4的外侧均设置有隔热料2。本申请中通过设置多个扰流板3，一方面延长高温废水流通的时间，另一方面能够提高高温废水与低温回水之间的热交换效率。为了避免高温废水温度的散失，首先连接管1为隔热材料制件，为了进一步提高隔热的效果，在连接管1内填充有隔热料2，从而极大的避免了热量通过连接管1向外部散失。

为了提高换热效率，输液管22为铜材料制件。在采暖系统中，虽然室外的环境温度较低，低温回水的温度仍然高于外部的温度，为了避免低温回水的热量散发的外部的环境内，在换热管4的外侧包裹有隔热料2。使换热管4处于一个相对封闭的环境内。

为了提高换热的效果，需要使高温废水和低温回水之间产生对流，为此输液管22的进水口8设于出水口6的上方，而换热管4的进液口7位于出液口5的下方。

本申请中，高温废水可为冲渣废水，目前我国大多数大型高炉采用冲渣工艺，冲渣热水流量大，并且废水的温度较高，平均温度75℃左右。如何充分将这部分能量进行回收，是提高能源的利用率，降低能耗的关键。需要特别指出的是，由于本申请中并不存在高温废水与低温回水的混合，因此只需做好沼气池21的防腐处理，即可实现高温废水的再次利用。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图1，多个扰流板3沿连接管1的轴向螺旋排布。以输液管22的进水口8高于出水口6为例进行讲解，首先扰流板3沿连接管1的轴向倾斜向下设置，并且多个扰流板3沿连接管1的轴向螺旋排布。当液体由输液管22顶部的进水口8流入时，在多个扰流板3的作用下高温废水沿连接管1的轴向螺旋转动。由于高温废水处于转动过程中，此时具有一定的向心力，使得高温废水能够贴合在两个扰流板3之间的输液管22的内壁上，从而提高了换热的效率。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图1，扰流板3的外侧边焊接固定在输液管22的内壁上，扰流板3的内侧边抵接在连接管1上的外壁上。由于高温废水内可能掺杂有未处理的杂质，因此多个扰流板3的长度较短，并且相邻的两个扰流板3之间间隔一定的距离设置，从而避免若扰流板3自输液管22的顶部一直延展至输液管22的底部时，容易造成堵死的问题。

由于扰流板3为弧形件，并且所需的扰流板3的数量较多，加之输液管22和连接管1之间的材质存在差异，因此多个扰流板3的外侧边可直接焊接固定在输液管22的内壁上，而扰流板3的内侧边直接抵接在连接管1上即可。虽然在单位时间内输液管22的进水口8输入的高温废水较多，但是如何将多个扰流板3均焊接固定在输液管22上仍然是个问题，为此可在一平板上按照预设的要求焊接固定多个扰流板3，然后将平板进行卷绕从而形成输液管22。

沼气池21的顶部开设有出气口，为了便于理解，也即在沼气池21的顶部安装有排气管，排气管竖直向上设置，排气管的顶部为出气口，也即排气管通过管道10与燃烧器9连通。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图2，分流件17设于出气口的外侧，且沿分流件17的周向开设有多个溢流孔18。首先低温回水以及换热之后的废水的温度均高于室外的温度，为了将换热后的废水的热量继续进行回收，需要使输液管22的出水口6通过输送管11与分流件17连通。设置分流件17的目的在于使输送的换热后的废水能够较为分散的流经沼气池21的外壁。因此沿分流件17的周向开设有多个溢流孔18，溢流孔18的数量为多个，且溢流孔18的内径较大，从而避免杂质的堵塞。

而为了使各个方向上溢流孔18的流量相同，因此分流件17设于沼气池21的顶部，并且设于出气口也即排气管的外侧。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图2，分流件17内部开设有容杂腔，多个溢流孔18与容杂腔连通，且开设在分流件17的顶部。由于废水内会掺杂部分杂质，若堆积在沼气池21外壁的底部则无法轻易的清理出，因此为了在一定的程度上对杂质进行过滤，同时使多个溢流孔18的出水量能够趋于一致，在分流件17内开设有一定体积的容杂腔，容杂腔在竖直方向上具有一定的高度，同时容杂腔的底部圆滑过渡，从而使得进入容杂腔内的废水会旋转，使部分杂质堆积在容杂腔的底部，而使得水从多个溢流孔18排出。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图2和图3，保温料16内侧面设置有防水膜13。由于通常情况下需要在温度较低的季节进行采暖，加之沼气池21距离地面的距离较小，因此冬季情况下沼气池21产生沼气的量较少，主要原因为沼气池21内的温度较低。本申请中使换热后的废水流经沼气池21的外壁以对沼气池21持续的进行加热，从而使沼气池21内的温度处于相对稳定的状态。

为了避免换热后的废水的热量散发到周围的土壤内，首先在沼气池21的外侧设置有支撑架15，支撑架15可为耐腐蚀的金属材料支架，然后在支撑架15上连接有保温料16，保温料16可直接栓接在支撑架15上。支撑架15为框架结构，支撑架15上必然形成通孔，因此可在通孔内设置保温材料，从而使支撑架15初步形成一个较为封闭的结构，然后在支撑架15的内外侧面上连接保温料16，保温料16为两层，从而最大程度的降低了热量的流失。

由于在沼气池21外壁流动的废水可能具有一定的腐蚀性，同时若废水直接接触保温料16，则必然会导致保温料16保温效果的失效，为此可在支撑架15上两层的保温料16相互远离的两个侧面均设置防水膜13，位于内层的保温料16的防水膜13用于防止废水进入，而位于外层的保温料16的防水膜13用于防止土壤中的水分进入，从而能够长时间稳定的运行，无需日常的维护。

由于高温废水内含有较多的氯离子以及其他物质，因此腐蚀能力较强，为了避免废水对保温料16的腐蚀，因此防水膜13本身的具有一定的厚度，同时耐腐蚀性较强。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图2，沿沼气池21的外壁设置有环件20，沿环件20长度方向上开设有多个通水孔14。由于沼气池21本身的体积较大，分流件17虽然能够将输送管11输送的废水进行分流，但是由于分流件17本身的制造误差，以及沼气池21表面不平整等原因，会使得废水无法完全覆盖沼气池21的外壁，最终导致保暖性能较差。为了解决上述的问题，在沼气池21的外壁上设置有环件20，环件20可直接通过沼气池21上的预埋螺栓定位，也可直接通过膨胀螺栓定位在沼气池21上。

在沿环件20长度方向上开设有多个通水孔14，通水孔14贯穿设置在环件20上，废水在流至环件20之后，未及时排出的水会沿环件20的长度方向上流动，从而达到了对废水进行再次分流的效果。通过设置环件20使得废水能够沿沼气池21的周向均匀向下流动，使得废水能够均匀包裹在沼气池21的外壁上，从而对沼气池21进行均匀的加热与保温。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图2，环件20的数量为多个，多个环件20沿沼气池21高度方向上依次设置。由于沼气池21本身的体积较大，若仅设置一个环件20很难使废水均匀的覆盖沼气池21的外壁，因此在沼气池21高度的方向上依次设置有多个环件20，相邻的两个环件20之间间隔一定的距离设置。废水在经过一个环件20的扰流作用之后，由该环件20上的多个通水孔14排出并流向下一个环件20。

设置环件20一方面能够对废水进行扰流，延长废水流经沼气池21外壁的时间，使换热后废水内的热量能够充分的对沼气池21进行加热。另一方面设置的多个环件20能够形成均匀的包裹在沼气池21外壁上的水膜，同样提高了保温性。

虽然沼气池21在使用过程中，内部微生物的分解会产生一定的热量，但是在采暖季节，即便在沼气池21的外壁上设置保温设施，仍然无法保证沼气池21内温度的恒定，而使换热后的废水流经沼气池21的外壁，能够为沼气池21提供一个较为温暖的环境。

作为本发明提供的废水热量回收采暖系统的一种具体实施方式，请参阅图2，环件20的外沿向上延展，并与沼气池21的外壁围设成凹槽。为了使废水均能够通过环件20上的多个通水孔14排出，因此需要使环件20的外沿向上延展，进而与沼气池21的外壁形成凹槽，使得废水只能够在凹槽内流动，不至于从凹槽内溢出。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.废水热量回收采暖系统，其特征在于，包括：

输液管，所述输液管内穿设有连接管，所述连接管和所述输液管之间设置有多个扰流板；所述输液管的进水口用于通入高温废水；

换热管，套设在所述输液管的外侧，所述换热管与所述输液管之间围设为换热腔，所述换热管的进液口用于向所述换热腔内通入低温回水；所述换热管的出液口连通有燃烧器；

沼气池，所述沼气池的外侧包裹有保温料，所述保温料与所述沼气池的外壁形成废水流通通道，所述沼气池的顶部设有分流件，所述分流件通过输送管与所述输液管的出水口连通；所述分流件用于将换热后的废水分流至所述废水流通通道；所述沼气池的出气口通过管道与所述燃烧器连通，用于向所述燃烧器内输送沼气；所述沼气池的底部通过排液管与水泵连通。

2.如权利要求1所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述连接管的内部和所述换热管的外侧均设置有隔热料。

3.如权利要求1所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，多个所述扰流板沿所述连接管的轴向螺旋排布。

4.如权利要求1所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述扰流板的外侧边焊接固定在所述输液管的内壁上，所述扰流板的内侧边抵接在所述连接管上的外壁上。

5.如权利要求1所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述分流件设于所述出气口的外侧，且沿所述分流件的周向开设有多个排液孔。

6.如权利要求5所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述分流件内部开设有容杂腔，多个所述排液孔与所述容杂腔连通，且开设在所述分流件的顶部。

7.如权利要求1所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述保温料内侧面设置有防水膜。

8.如权利要求1所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，沿所述沼气池的外壁设置有环件，沿所述环件长度方向上开设有多个通水孔。

9.如权利要求8所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述环件的数量为多个，多个所述环件沿所述沼气池高度方向上依次设置。

10.如权利要求8所述的废水热量回收采暖系统，其特征在于，所述环件的外沿向上延展，并与所述沼气池的外壁围设成凹槽。

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