CN201476169U - 回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置，它由废水换热器，测控装置，热泵加热装置等组成；保温排水管接毛发聚集器(1)的入口，毛发聚集器(1)的出口接废水收集池(2)，废水加压泵(3)的进水管接废水收集池(2)；前级测控装置(11)接自来水供水系统和废水换热器；加热循环泵(14)接热泵冷凝器加热装置(15)的进水口，热泵冷凝器加热装置(15)出水口接高位洗浴水箱(16)。本实用新型利用回收余热，首先通过直接换热，使自来水的温度由15℃提高到25℃，热泵蒸发器利用剩余热量，再将25℃的自来水加热成41℃的热水。本装置利用排放的废水余热资源加热洗浴热水，降低能源消耗，运行过程无三废产生，环保效果显著，运行费用低。

Description

回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置

技术领域

本实用新型涉及一种公共浴室加热洗浴热水的装置，具体地说，是涉及一种回收公共浴室已使用过的洗浴废水，并利用其余热加热新的洗浴用水的装置。

背景技术

公共浴室洗浴热水的加热历来以煤或天然气为主要燃料，近年来，大力推广应用的太阳能加热技术虽然能减少对煤或天然气的消耗，但由于太阳能集热器的供热能力受天气因素的制约，不能单独作为一种稳定的加热方式来保证洗浴热水的供应，所以还必须另设一套燃煤或燃气锅炉，以保证系统的正常运行。目前这种系统绝大部分采用以燃煤或燃气锅炉为主，以太阳能集热器为辅的加热方式。

使用燃煤或燃气锅炉的缺点，一是要消耗一次能源，二是运行时所产生的废渣废气排放对环境会造成一定的影响，特别是燃煤锅炉对环境的影响更大，因此现在多数城市已对使用燃煤锅炉作出了政策限制。而环保的电力锅炉由于运行费用较高又难以得到推广。

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种利用公共浴室排放的洗浴废水的余热加热洗浴热水的装置。由于该装置以回收的余热为主，以少量的动力用电和电加热为辅加热洗浴热水，不但节约能源，而且系统在运行时不产生任何废气和废渣，不增加废水排放量，在需要进行室内降温的季节，本实用新型还可以向一定面积的水冷式空调系统提供冷源，所以环保和节能效果十分显著。运行费用也大大低于燃煤或燃气锅炉和电力锅炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置，它是由保温排水管道、保温毛发聚集器、保温废水收集池、废水加压泵、自清式过滤器、前级废水换热器组、后级废水换热器组、废水检查井、前级测控装置、保温高位中温水箱、后级测控装置、加热循环泵、热泵冷凝器加热装置、中介水循环泵、保温高位洗浴热水箱、淋浴循环泵、补热电锅炉、补热循环泵、中介水循环泵、空调循环泵、自来水管道、中温水管道、中介水管道等组成；其要点在于：从浴室来的保温排水管接保温毛发聚集器的入口，保温毛发聚集器的出口接保温废水收集池，废水加压泵的进水管接保温废水收集池，废水加压泵的出水管接除污器，除污器的另一端依次连接前级废水换热器、后级废水换热器的加热(高温)端，前级测控装置的一端接自来水供水系统，另一端依次连接前级废水换热器的被加热低温端，前级废水换热器的出水端接高位中温水箱，后级废水换热器的出水端接废水检查井，后级测控装置的进水端接高位中温水箱、出水端接加热循环泵，加热循环泵通过阀门接热泵冷凝器加热装置进水口，热泵冷凝器加热装置出水口接高位洗浴水箱，补热电锅炉进水口与补热循环泵、补热电锅炉出水口与高位洗浴水箱相连，淋浴循环泵接在高位洗浴水箱的下部，中介循环泵接热泵冷凝器加热装置，空调循环泵跨接在中介循环泵与热泵冷凝器加热装置连接的管道上。

所述的前级废水换热器组、后级废水换热器组，由一台或多台废水换热器组成。

所述的热泵冷凝器加热装置由多台水源热泵的冷凝器和循环水泵组成。

本实用新型的主要特点是：浴室排出的洗浴废水经过滤后，加压通过前级废水换热器组和后级废水换热器组，先后与自来水、中介水进行强制逆流式循环换热；来自城市供水管网的自来水首先利用其自身与洗浴废水之间的温度差在前级废水换热器中完成前级直接换热；然后再由热泵机组的冷凝器进行后级加热至设定温度送到保温高位洗浴水箱。热泵机组的热源由中介水以循环方式从后级废水换热器组获得。整个装置有废水换热、自来水初加热、中温水再加热、洗浴热水补热、中介水循环五个流程。

本实用新型的优点是：

(1)加热方式可靠，不受季节和室外气温的影响。

(2)运行中不使用含碳燃料，不排放废气、废渣，对周围环境无影响。

(3)加热洗浴热水的热源来自公共浴室自身排出废水的余热，是一种能源再利用技术，用少量的动力用电反复回收利用洗浴废水的余热资源，在个别情况下辅以电锅炉加热，其总“燃料”费用仅相当于燃气锅炉加热方式的1/4，和电锅炉加热方式的2/15，经济效益显著。

附图说明

附图是本实用新型的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

如附图所示，该回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置包括：保温毛发聚集池1、保温废水收集池2、变频控制的废水泵3、除污器4、前级废水换热器5、前级废水换热器6、后级废水换热器7、后级废水换热器8、废水检查井9、补热电锅炉10、前级测控装置11、保温高位中温水箱12、后级测控装置13、加热循环泵14、热泵冷凝器加热装置15、高位洗浴水箱16、淋浴循环泵17、补热循环泵18、中介水循环泵19、中介水循环泵20、空调循环泵21，该实例图的前级换热器、后级换热器和热泵机组均按2台配置，实际工程中，后级换热器和热泵机组一般按3至4台配置。

回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置分为废水换热、自来水初加热、中温水再加热、洗浴热水补热、中介水循环五个流程：

(1)、废水换热流程：由公共浴室排出的洗浴废水温度大约在35℃左右，经保温排水系统进入保温毛发聚集池1，在毛发聚集池内隔除毛发和一些较大杂物后沿保温管道进入保温废水收集池2，保温废水收集池有一定的储水容量，可在用水高峰期内存储大于设备处理能力的废水。废水由位于废水收集池2内的变频控制废水泵3强制压出，沿保温废水管顺序流经除污器4、前级废水换热器5、前级废水换热器6、后级废水换热器7、后级废水换热器8后排到废水检查井9，其中除污器4是对洗浴废水作进一步的细过滤，洗浴废水在前级废水换热器5和前级废水换热器6内，以逆流方式与低温自来水以1∶1的流量比例进行直接换热，换热后其温度降至25℃，随后在后级废水换热器7和后级废水换热器8内以逆流方式与中介水进行换热，由热泵机组的蒸发器提供的低温中介水以循环方式将洗浴废水中剩余的余热提供给热泵机组的蒸发器，保证热泵机组的正常运行。经后级换热，水温降至10℃以下的洗浴废水，经废水检查井9进入城市污水管网。

(2)、自来水初加热流程：由城市供水管网提供的自来水进入本系统时首先流经前级测控装置11，前级测控装置的作用是：对自来水进行过滤、流量监测、温度监测和流量自动控制，配合废水流量实现合理有效的换热过程。从前级测控装置11流出的自来水沿保温管道顺序流入流出前级废水换热器6和前级废水换热器5，自来水利用其与废水之间的温度差以逆流换热方式在前级换热器组中与废水进行直接换热，自来水与废水的流量比例为1∶1，换热后自来水的温度大约由15℃拉高到25℃，成为中温水，沿保温管道进入有保温措施的高位中温水箱12。

(3)、中温水再加热流程：保温高位中温水箱12内的中温水经保温管道流经后级测控装置13，后级测控装置的作用是依据人为设定的温度值控制中温水的流量；准确控制加热系统的出水温度。在后级测控装置13和加热循环泵14的联合作用下中温水匀速进入热泵冷凝器加热装置15，热泵冷凝器加热装置15由多台水源热泵的冷凝器和循环水泵组成，中温水按照顺序流入流出各台热泵机组的冷凝器被准确加热到由后级测控装置控制的出水温度，并沿保温管道进入有保温措施的高位洗浴热水箱16。

(4)、洗浴热水补热流程：洗浴热水补热流程是一种辅助性的技术措施，在需要提高高位洗浴热水箱16内的水温时，这种补热循环是必要的。补热有两种方式：在系统热源充足时，用补热循环泵18将高位洗浴热水箱16内的热水强制通过热泵冷凝器加热装置15再次加热升温；当系统热源不足时，如系统初次投入运行，或其他原因系统内的热循环出现热量缺口，用补热循环泵18将洗浴热水箱内的热水强制通过补热电锅炉10加热，为系统补充热量。

(5)、中介水循环流程：中介水采用软化水。中介水的作用是利用热泵机组蒸发器提供的低温条件以循环方式从后级废水换热器组获取洗浴废水的剩余余热并源源不断地提供给水源热泵的蒸发器。由多台废水换热器组成的后级换热器组，每台废水换热器中介水出水温度的高低随废水换热器的排列位置先后而不同。同样，每台热泵冷凝器的被加热中温水的出水温度也随热泵冷凝器位置的先后而不同。各台废水换热器与各台热泵的蒸发器采取一一对应配置形成循环管路，配置原则是：低温中介水配低温中温水；高温中介水配高温中温水。附图中介水循环泵20和后级废水换热器8与热泵冷凝器加热装置15的前级加热热泵机组相配。中介水循环泵19和后级废水换热器7与热泵冷凝器加热装置15的后级加热热泵机组相配。根据现场实际，在温度较低的中介水循环管道上，如附图循环泵20的进水端，还可以外接循环管道，为一定面积的空调系统夏季供冷，这种外接方式并不会影响该系统的正常运行。

对一个设计热水供应能力为40立方米/小时的小型公共浴室的洗浴水加热装置而言，用三种不同的加热方式，将自来水从15℃加热至42℃热水的直接运行成本分别如下：

(1)采用热泵方式加热

由于有自来水的前级换热过程，所以自来水的加热起点从25℃开始

电价：0.65元/度，加热量：40×1000×(42-25)＝68×10000kcal

配置三台小型热泵机组，热泵配电功率：51Kw x3，

废水泵配电功率：15Kw其他水泵配电功率：5.25Kw：

总配电功率：51×3+15+5.25＝170.25KW

耗电量：170.25KWH，电费：170.25×0.65＝110.66元

每立方米热水的加热费用：110.66/40＝2.77元

(2)采用天然气锅炉方式加热

燃气锅炉的热效率85％，电价：0.65元/度，

天然气热值：8000kcal/立方米，天然气气价：2.80元/立方米，

加热量：40×1000×(42-15)＝108×10000kcal

用气量：(108×10000kcal)/(8000×0.85)＝158.8立方米

燃气费：158.8×2.80＝444.64元

循环水泵用电量：5.0KWH  电费：5.0×0.65＝3.25元

合计：444.64+3.25＝447.89元

每立方米热水的加热费用：447.89/40＝11.20元

(3)采用电锅炉方式加热

电锅炉效率98％，电价：0.65元/度

计算加热功率：40×1.163×(42-15)＝1256KW

耗电量：1256KWH

电费：(1256×0.65)/0.98＝833.06元

每立方米热水的加热费用：833.06/40＝20.83元

三种加热方式的费用比例：

热泵∶燃气∶电加热＝110.66∶447.89∶833.06＝1∶4.05∶7.53

Claims (3)

1.一种回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置，它由保温排水管道、保温毛发聚集器(1)、保温洗浴废水池(2)、废水加压泵(3)、自清式过滤器(4)、前级废水换热器组(5)(6)、后级废水换热器组(7)(8)、废水检查井(9)、前级测控装置(11)、保温高位中温水箱(12)、后级测控装置(13)、加热循环泵(14)、热泵冷凝器加热装置(15)、中介水循环泵(19)、保温高位洗浴热水箱(16)、淋浴循环泵(17)、补热循环泵(18)、中介水循环泵(20)、空调循环泵(21)、自来水管道、中温水管道、中介水管道等组成；其特征在于：从浴室来的保温排水管接保温毛发聚集器(1)的入口，保温毛发聚集器(1)的出口接保温废水收集池(2)，废水加压泵(3)的进水管接保温废水收集池(2)，废水加压泵(3)的出水管接自清式过滤器(4)，自清式过滤器(4)的另一端依次连接前级废水换热器(5)、(6)、后级废水换热器(7)、(8)的高温端，前级测控装置(11)的一端接自来水供水系统，另一端依次与前级废水换热器(6)、(5)连接，前级废水换热器(5)的出水端接高位中温水箱(12)，后级废水换热器(8)的出水端接废水检查井(9)，后级测控装置(13)的进水端接高位中温水箱(12)、出水端接加热循环泵(14)，加热循环泵(14)通过阀门接热泵冷凝器加热装置(15)进水口，热泵冷凝器加热装置(15)出水口接高位洗浴水箱(16)，补热电锅炉(10)进水口与补热循环泵(18)、出水口与高位洗浴水箱(16)相连，淋浴循环泵(17)接在高位洗浴水箱(16)的下部，中介循环泵(19)、(20)接热泵冷凝器加热装置(15)，空调循环泵(21)接在中介循环泵(20)与热泵冷凝器加热装置(15)连接的管道上。

2.根据权利要求1所述的回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置，其特征是所述的前级废水换热器组(5)、(6)、后级废水换热器组(7)、(8)，由一台或多台废水换热器组成。

3.根据权利要求1所述的回收利用洗浴废水余热加热洗浴热水装置，其特征是所述的热泵冷凝器加热装置(15)由多台水源热泵的冷凝器和循环水泵组成。