一种高温工业废水热回收系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高温工业废水热回收系统及其操作方法，所述系统包括：水处理系统和压缩式热泵循环系统；两级加湿器内喷淋下来的高温工业废水与逆流的空气进行传热传质，由空气在加湿器内增焓加湿携带水蒸气进入两级除湿器中被热泵的蒸发器冷凝，冷凝产生的冷凝水在经过热泵系统过冷器及电辅辅助加热处理后依次通入低温级和高温级热泵冷凝器内加热成高温热水供给使用。本发明专利技术利用热水对空气的加热增湿实现污水工业余热回收，克服传统间壁式换热器结垢与腐蚀问题，通过热泵蒸发器冷却除湿和冷凝器加热，可制备高温热水供工业生产使用，既能回收工业废水余热，又能制备热水，减少水资源消耗和热水制备能耗，有效降低了成本和碳排放量。碳排放量。碳排放量。

【技术实现步骤摘要】
一种高温工业废水热回收系统及其操作方法


[0001]本专利技术属于工业水处理及热回收
，尤其涉及一种高温工业废水热回收系统及其操作方法。

技术介绍

[0002]目前，有关余热回收及污水处理的研究大多针对于大型余热回收及污水处理，如多效蒸馏、多效闪蒸等技术，但这些水处理设备多适用于大型化、初投资成本高、维护困难的处理系统。同时也存在一些技术弊端，如多效蒸馏技术，平均每生产1m3淡水需要消耗约70kWh的能量，虽然较多级闪蒸技术可以节能12.5％，但依旧存在能源利用率低、热损失大的缺点；而反渗透技术耗能只占多级闪蒸技术的1/5及多效蒸馏技术的1/4，但设备需要能够承受较高压力，而且对进水指标要求较高，需要对进水进行预处理，系统较为复杂。但是对于一些小型企业，其高温废水的排放量不高，不足以高成本去运行这种污水处理系统。因此需要探究一种投资少的小型水处理系统，在回收热量的同时还能实现污水的处理。
[0003]对于小型的高温废水处理，多采用换热器回收的方式，其存在容易结垢等众多弊端，对于小型污水处理则采用加湿除湿水处理技术，但是加湿除湿水处理需要一定的热源去驱动系统的运行，需要去提供稳定的热源，同时，一级加湿器回收的热量有限导致其冷凝水的产出率也是有限的。
[0004]因此亟需开发一种针对小型高温工业废水热回收以及污水处理的技术，将废水余热回收和加湿除湿技术结合去开发一种适用于高温工业废水热回收以及水处理的加湿除湿系统，去回收余热，节约水资源。最好还能最大限度的去利用工业废水本身的热量去驱动系统，还要解决一级加湿除湿能源利用率较低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决高温工业废水余热回收以及加湿除湿系统效率低、需要稳定热源的问题，在实现工业废水余热回收的同时驱动加湿除湿系统实现污水处理，而提出一种高温工业废水热回收系统及其操作方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种高温工业废水热回收系统，包括：水处理系统和压缩式热泵循环系统，所述水处理系统包括：Y型过滤器1、第一水泵2、第一加湿器3、第二水泵6、第二加湿器7、第一除湿器4、空气换热器23、第一风机5、第二除湿器8、第二风机9、第一三通电磁阀10、第一过冷器11、第二三通电磁阀12、第二过冷器13、电热水箱14、第三水泵15、第一冷凝器16、第二冷凝器17、储水罐18；高温工业废水通过管路经第一截止阀24接至Y型过滤器1的溶液入口，Y型过滤器1的溶液出口经第一水泵2连接到第一加湿器3的入口a1，所述第一加湿器3的顶部出口经管道接至第一除湿器4的顶部入口，第一除湿器4的出口b1通过管道经第二截止阀25和第一风机5接至第一加湿器3的入口a2，第一加湿器3的底部出口通过管道经第二水泵6接至第二加湿器7的溶液入口c1，第二加湿器7的顶部出口经管道接至第二除湿器8的顶部入口，
第二除湿器8的出口d1通过管道经第三截止阀26和第二风机9接至第二加湿器7的入口c2，第二加湿器7的底部浓溶液出口经第四截止阀27接入后续水处理设备；所述第一除湿器4的底部冷凝水出口连接第一三通电磁阀10的入口e1，第一三通电磁阀10的出口e2连接第一过冷器11的入口f1，所述第二除湿器8的底部冷凝水出口连接第二三通电磁阀12的入口g1，第二三通电磁阀12的出口g2连接第二过冷器13的入口h1；所述第一三通电磁阀10的出口e3、第一过冷器11的出口f2、第二三通电磁阀12的出口g3与第二过冷器13的出口h2共同连接至电热水箱14的顶部入口；补给水经第五截止阀28进入电热水箱14的入口i1，所述电热水箱14的出口i2经调节阀29和第三水泵15接至第一冷凝器16的入口j1，第一冷凝器16的出口j2接至第二冷凝器17的入口k1，第二冷凝器17的出口k2通过管路连接到储水罐18的入水口；
[0008]所述压缩式热泵循环系统包括：第一过冷器11、第二过冷器13、第一冷凝器16、第二冷凝器17、第一压缩机19、第一节流阀20、第二压缩机21、第二节流阀22、第一除湿器4以及第二除湿器8；所述第一除湿器4的制冷剂出口b2通过管路连接至第一压缩机19入口，第一压缩机19出口通过管路连接至第二冷凝器17的制冷剂入口k3，第二冷凝器17的制冷剂出口k4连接至第一过冷器11的制冷剂入口f3，第一过冷器11的制冷剂出口f4经第一节流阀20连接至第一除湿器4的制冷剂入口b3；所述第二除湿器8的制冷剂出口d2通过管路连接至第二压缩机21入口，第二压缩机21出口通过管路连接至第一冷凝器16的制冷剂入口j3，第一冷凝器16的制冷剂出口j4通过管路连接至第二过冷器13的制冷剂入口h3，第二过冷器13的制冷剂出口h4经第二节流阀22连接至第二除湿器8的制冷剂入口d3。
[0009]进一步，所述第一除湿器4排出的气体由出口b1分两路，一路依次经第二截止阀25、第一风机5接至第一加湿器3的入口a2，另一路则经第六截止阀30接至空气换热器23的入口l1，再由空气换热器23的出口l2排出；环境空气经空气换热器23的入口l3接入，由出口l4经第七截止阀31和第一风机5接至第一加湿器3的入口a2；所述第二除湿器8排出的气体由出口d1分两路，一路依次经第三截止阀26、第二风机9接至第二加湿器7的入口c2，另一路则经第八截止阀32排出，环境空气通过管路经第九截止阀33和第二风机9接至第二加湿器7的入口c2。
[0010]进一步，所述第一过冷器11的出口f4管路上设置有第一温度控制器34，所述第一温度控制器34的控制信号通过导线连接第一三通电磁阀10；所述第二过冷器13的出口h4管路上设置有第二温度控制器35，所述第二温度控制器35的控制信号通过导线连接第二三通电磁阀12。
[0011]进一步，所述第一除湿器4的出口b1管路上设置有第三温度控制器36，所述第三温度控制器36的控制信号通过导线连接第一压缩机19；所述第二除湿器8的出口d1管路上设置有第四温度控制器37，所述第四温度控制器37的控制信号通过导线连接第二压缩机21。
[0012]进一步，所述第二冷凝器17的出口k2管路上设置有第五温度控制器38，所述第五温度控制器38的控制信号通过导线连接调节阀29。
[0013]为达到上述的目的，本专利技术采用的另一技术方案是：
[0014]一种高温工业废水热回收系统的操作方法，包括：
[0015]当存在高温工业废水待处理时，点击系统启动按钮，启动系统，打开第一截止阀24，启动第一水泵2、第三水泵15，同时打开第七截止阀31，启动第一风机5，高温工业废水经Y型过滤器1过滤后通入第一水泵2，由第一水泵2泵出后进入第一加湿器3喷淋，同时与经第
一风机5加压后进入第一加湿器3内的空气进行热质交换，增焓加湿产生的热湿空气由顶部出口接入第一除湿器4内，在第一除湿器4内放热冷凝产生冷凝水由底部出口排出，没有发生相变的气体则由第一除湿器4的出口b1排出，由第一风机5加压后进入第一加湿器3内进入下一循环；第一加湿器3内未蒸发的废水温度有所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温工业废水热回收系统，包括：水处理系统和压缩式热泵循环系统，所述水处理系统包括：Y型过滤器(1)、第一水泵(2)、第一加湿器(3)、第二水泵(6)、第二加湿器(7)、第一除湿器(4)、空气换热器(23)、第一风机(5)、第二除湿器(8)、第二风机(9)、第一三通电磁阀(10)、第一过冷器(11)、第二三通电磁阀(12)、第二过冷器(13)、电热水箱(14)、第三水泵(15)、第一冷凝器(16)、第二冷凝器(17)、储水罐(18)；高温工业废水通过管路经第一截止阀(24)接至Y型过滤器(1)的溶液入口，Y型过滤器(1)的溶液出口经第一水泵(2)连接到第一加湿器(3)的入口(a1)，所述第一加湿器(3)的顶部出口经管道接至第一除湿器(4)的顶部入口，第一除湿器(4)的出口(b1)通过管道经第二截止阀(25)和第一风机(5)接至第一加湿器(3)的入口(a2)，第一加湿器(3)的底部出口通过管道经第二水泵(6)接至第二加湿器(7)的溶液入口(c1)，第二加湿器(7)的顶部出口经管道接至第二除湿器(8)的顶部入口，第二除湿器(8)的出口(d1)通过管道经第三截止阀(26)和第二风机(9)接至第二加湿器(7)的入口(c2)，第二加湿器(7)的底部浓溶液出口经第四截止阀(27)接入后续水处理设备；所述第一除湿器(4)的底部冷凝水出口连接第一三通电磁阀(10)的入口(e1)，第一三通电磁阀(10)的出口(e2)连接第一过冷器(11)的入口(f1)，所述第二除湿器(8)的底部冷凝水出口连接第二三通电磁阀(12)的入口(g1)，第二三通电磁阀(12)的出口(g2)连接第二过冷器(13)的入口(h1)；所述第一三通电磁阀(10)的出口(e3)、第一过冷器(11)的出口(f2)、第二三通电磁阀(12)的出口(g3)与第二过冷器(13)的出口(h2)共同连接至电热水箱(14)的顶部入口；补给水经第五截止阀(28)进入电热水箱(14)的入口(i1)，所述电热水箱(14)的出口(i2)经调节阀(29)和第三水泵(15)接至第一冷凝器(16)的入口(j1)，第一冷凝器(16)的出口(j2)接至第二冷凝器(17)的入口(k1)，第二冷凝器(17)的出口(k2)通过管路连接到储水罐(18)的入水口；所述压缩式热泵循环系统包括：第一过冷器(11)、第二过冷器(13)、第一冷凝器(16)、第二冷凝器(17)、第一压缩机(19)、第一节流阀(20)、第二压缩机(21)、第二节流阀(22)、第一除湿器(4)以及第二除湿器(8)；所述第一除湿器(4)的制冷剂出口(b2)通过管路连接至第一压缩机(19)入口，第一压缩机(19)出口通过管路连接至第二冷凝器(17)的制冷剂入口(k3)，第二冷凝器(17)的制冷剂出口(k4)连接至第一过冷器(11)的制冷剂入口(f3)，第一过冷器(11)的制冷剂出口(f4)经第一节流阀(20)连接至第一除湿器(4)的制冷剂入口(b3)；所述第二除湿器(8)的制冷剂出口(d2)通过管路连接至第二压缩机(21)入口，第二压缩机(21)出口通过管路连接至第一冷凝器(16)的制冷剂入口(j3)，第一冷凝器(16)的制冷剂出口(j4)通过管路连接至第二过冷器(13)的制冷剂入口(h3)，第二过冷器(13)的制冷剂出口(h4)经第二节流阀(22)连接至第二除湿器(8)的制冷剂入口(d3)。2.根据权利要求1所述一种高温工业废水热回收系统，其特征在于，所述第一除湿器(4)排出的气体由出口(b1)分两路，一路依次经第二截止阀(25)、第一风机(5)接至第一加湿器(3)的入口(a2)，另一路则经第六截止阀(30)接至空气换热器(23)的入口(l1)，再由空气换热器(23)的出口(l2)排出；环境空气经空气换热器(23)的入口(l3)接入，由出口(l4)依次经第七截止阀(31)、第一风机(5)接至第一加湿器(3)的入口(a2)；所述第二除湿器(8)排出的气体由出口(d1)分两路，一路依次经第三截止阀(26)、第二风机(9)接至第二加湿器(7)的入口(c2)，另一路则经第八截止阀(32)排出，环境空气通过管路经第九截止阀(33)和第二风机(9)接至第二加湿器(7)的入口(c2)。
3.根据权利要求1所述一种高温工业废水热回收系统，其特征在于，所述第一过冷器(11)的出口(f4)管路上设置有第一温度控制器(34)，所述第一温度控制器(34)的控制信号通过导线连接第一三通电磁阀(10)；所述第二过冷器(13)的出口(h4)管路上设置有第二温度控制器(35)，所述第二温度控制器(35)的控制信号通过导线连接第二三通电磁阀(12)。4.根据权利要求1所述一种高温工业废水热回收系统，其特征在于，所述第一除湿器(4)的出口(b1)管路上设置有第三温度控制器(36)，所述第三温度控制器(36)的控制信号通过导线连接第一压缩机(19)；所述第二除湿器(8)的出口(d1)管路上设置有第四温度控制器(37)，所述第四温度控制器(37)的控制信号通过导线连接第二压缩机(21)。5.根据权利要求1所述一种高温工业废水热回收系统，其特征在于，所述第二冷凝器(17)的出口(k2)管路上设置有第五温度控制器(38)，所述第五温度控制器(38)的控制信号通过导线连接调节阀(29)。6.一种根据权利要求1～5任一项所述的一种高温工业废...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈九兵，姜乐乐，韦文斌，陈杨，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：