公布日：2023.08.29
申請(qǐng)日：2023.04.20
分類號(hào)：D06B23/20(2006.01)I;D06B23/22(2006.01)I
摘要
本發(fā)明的目的是提供一種基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括：設(shè)有熱水進(jìn)口和廢水出口的印染工藝裝置，與廢水出口連接的印染廢水凈化處理裝置，具有一個(gè)入口和兩個(gè)出口的分水閥門，高集熱性能的納米流體配置裝置，基于太陽(yáng)能熱泵的余熱品位提升裝置，循環(huán)水加熱裝置，高溫?zé)崴畠?chǔ)存裝置，流量動(dòng)態(tài)調(diào)控分配裝置；分水閥門的入口與印染廢水循環(huán)利用裝置連接；分水閥門的兩個(gè)出口分別與納米流體配置裝置和循環(huán)水加熱系統(tǒng)裝置連接。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括：設(shè)有熱水進(jìn)口和廢水出口的印染工藝裝置，其特征是，所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)還包括：與廢水出口連接的印染廢水凈化處理裝置，具有一個(gè)入口和兩個(gè)出口的分水閥門，高集熱性能的納米流體配置裝置，基于太陽(yáng)能熱泵的余熱品位提升裝置，循環(huán)水加熱裝置，高溫?zé)崴畠?chǔ)存裝置，流量動(dòng)態(tài)調(diào)控分配裝置；分水閥門的入口與印染廢水循環(huán)利用裝置連接；分水閥門的兩個(gè)出口分別與納米流體配置裝置和循環(huán)水加熱系統(tǒng)裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述高集熱性能的納米流體配置裝置包括：設(shè)有與分水閥門的一個(gè)出口連接的第一入口的納米流體稀釋容器，入口與納米流體稀釋容器設(shè)有的出口連接的第一流量調(diào)節(jié)閥，入口與納米流體稀釋容器設(shè)有的第二入口連接的第二流量調(diào)節(jié)閥，與第二流量調(diào)節(jié)閥的出口連接的納米流體存儲(chǔ)罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述納米流體稀釋容器包括：罐體，裝于罐體中的上防回流隔板和下防回流隔板，設(shè)于下防回流隔板下側(cè)的均勻稀釋空間；第一入口位于罐體上端，第二入口位于罐體側(cè)圍且位于上防回流隔板和下防回流隔板之間，出口位于罐體下端且與均勻稀釋空間連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述的基于太陽(yáng)能熱泵的余熱品位提升裝置包括：太陽(yáng)能集熱器，壓縮機(jī)，換熱裝置，節(jié)流裝置；太陽(yáng)能集熱器的入口分別與第一流量調(diào)節(jié)閥的出口和節(jié)流裝置的出口連接，換熱裝置設(shè)有的熱源入口與壓縮機(jī)的出口連接，換熱裝置設(shè)有的熱源出口與節(jié)流裝置的入口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述循環(huán)水加熱裝置包括：入口與分水閥門的另一個(gè)出口連接的加熱系統(tǒng)閥門，加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐，換熱裝置；加熱系統(tǒng)閥門的出口與換熱裝置設(shè)有的冷源入口連接，換熱裝置設(shè)有的冷源出口與加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐的入口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述的太陽(yáng)能集熱器包括：保溫底襯，裝于保溫襯底上端的集熱管路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述的高溫?zé)崴畠?chǔ)存裝置包括：一端與加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐出口連接的流量調(diào)節(jié)閥門，入口與流量調(diào)節(jié)閥門另一端連接的高溫?zé)崴畠?chǔ)存罐，一端與高溫?zé)崴畠?chǔ)存罐出口通過(guò)連接管連接的高溫水配送管路；高溫水配送管路另一端與熱水進(jìn)口連接；高溫水配送管路用于將凈化、加熱處理后的水重新應(yīng)用于印染工藝環(huán)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述流量動(dòng)態(tài)調(diào)控分配裝置包括：加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐，串接于凈化處理儲(chǔ)水罐和分水閥門的入口之間的電子流量閥，分別與電子流量閥和加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐設(shè)有的溫控儀電性連接的調(diào)節(jié)控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征是，所述的印染廢水凈化處理裝置包括：依次連接的酸堿性平衡裝置，廢水沉淀裝置，過(guò)濾裝置，水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置和凈化處理儲(chǔ)水罐；酸堿性平衡裝置的入口與廢水出口連接，凈化處理儲(chǔ)水罐的出口與分水閥門的入口連接。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種減少?gòu)U水排放，實(shí)現(xiàn)廢水的再利用，可有效減少能源浪費(fèi)，降低廢熱排放對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響，將排放的廢水進(jìn)行有效處理，并依據(jù)不同工況和需求進(jìn)行凈化水體的循環(huán)利用，可在控制污染排放的同時(shí)有效減少水資源浪費(fèi)的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：一種基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括：設(shè)有熱水進(jìn)口和廢水出口的印染工藝裝置，與廢水出口連接的印染廢水凈化處理裝置，具有一個(gè)入口和兩個(gè)出口的分水閥門，高集熱性能的納米流體配置裝置，基于太陽(yáng)能熱泵的余熱品位提升裝置，循環(huán)水加熱裝置，高溫?zé)崴畠?chǔ)存裝置，流量動(dòng)態(tài)調(diào)控分配裝置；分水閥門的入口與印染廢水循環(huán)利用裝置連接；分水閥門的兩個(gè)出口分別與納米流體配置裝置和循環(huán)水加熱系統(tǒng)裝置連接；分水閥門為分水電磁閥。
作為優(yōu)選，所述高集熱性能的納米流體配置裝置包括：設(shè)有與分水閥門的一個(gè)出口連接的第一入口的納米流體稀釋容器，入口與納米流體稀釋容器設(shè)有的出口連接的第一流量調(diào)節(jié)閥，入口與納米流體稀釋容器設(shè)有的第二入口連接的第二流量調(diào)節(jié)閥，與第二流量調(diào)節(jié)閥的出口連接的納米流體存儲(chǔ)罐；納米流體存儲(chǔ)罐為納米流體儲(chǔ)液罐；第一流量調(diào)節(jié)閥和第二流量調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥。
作為優(yōu)選，所述納米流體稀釋容器包括：罐體，裝于罐體中的上防回流隔板和下防回流隔板，設(shè)于下防回流隔板下側(cè)的均勻稀釋空間；第一入口位于罐體上端，第二入口位于罐體側(cè)圍且位于上防回流隔板和下防回流隔板之間，出口位于罐體下端且與均勻稀釋空間連通；上防回流隔板和下防回流隔板采用現(xiàn)有技術(shù)防回流隔板的成熟產(chǎn)品。
作為優(yōu)選，所述的基于太陽(yáng)能熱泵的余熱品位提升裝置包括：太陽(yáng)能集熱器，壓縮機(jī)，換熱裝置，節(jié)流裝置；太陽(yáng)能集熱器的入口分別與第一流量調(diào)節(jié)閥的出口和節(jié)流裝置的出口連接，換熱裝置設(shè)有的熱源入口與壓縮機(jī)的出口連接，換熱裝置設(shè)有的熱源出口與節(jié)流裝置的入口連接；節(jié)流裝置為標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置，換熱裝置為板式換熱器或管式換熱器。
作為優(yōu)選，所述循環(huán)水加熱裝置包括：入口與分水閥門的另一個(gè)出口連接的加熱系統(tǒng)閥門，加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐，換熱裝置；加熱系統(tǒng)閥門的出口與換熱裝置設(shè)有的冷源入口連接，換熱裝置設(shè)有的冷源出口與加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐的入口連接；加熱系統(tǒng)閥門為電磁閥。
作為優(yōu)選，所述的太陽(yáng)能集熱器包括：保溫底襯，裝于保溫襯底上端的集熱管路；保溫襯底由保溫材料制作，用于減少熱量損失和承載集熱管路，集熱管路由透明耐高溫材料制作，用于在納米流體流經(jīng)集熱管路時(shí)高效吸收太陽(yáng)能。
作為優(yōu)選，所述的高溫?zé)崴畠?chǔ)存裝置包括：一端與加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐出口連接的流量調(diào)節(jié)閥門，入口與流量調(diào)節(jié)閥門另一端連接的高溫?zé)崴畠?chǔ)存罐，一端與高溫?zé)崴畠?chǔ)存罐出口通過(guò)連接管連接的高溫水配送管路；高溫水配送管路另一端與熱水進(jìn)口連接；高溫水配送管路用于將凈化、加熱處理后的水重新應(yīng)用于印染工藝環(huán)節(jié)；流量調(diào)節(jié)閥門為電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥。
作為優(yōu)選，所述流量動(dòng)態(tài)調(diào)控分配裝置包括：加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐，串接于凈化處理儲(chǔ)水罐和分水閥門的入口之間的電子流量閥，分別與電子流量閥和加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐設(shè)有的溫控儀電性連接的調(diào)節(jié)控制器；調(diào)節(jié)控制器用于控制加熱系統(tǒng)儲(chǔ)水罐的溫度測(cè)量和數(shù)據(jù)反饋，根據(jù)溫度情況通過(guò)電子流量閥動(dòng)態(tài)控制調(diào)整流量。
作為優(yōu)選，所述的印染廢水凈化處理裝置包括：依次連接的酸堿性平衡裝置，廢水沉淀裝置，過(guò)濾裝置，水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置和凈化處理儲(chǔ)水罐；酸堿性平衡裝置的入口與廢水出口連接，凈化處理儲(chǔ)水罐的出口與分水閥門的入口連接；酸堿性平衡裝置，廢水沉淀裝置，過(guò)濾裝置，水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置和凈化處理儲(chǔ)水罐均為現(xiàn)有技術(shù)的成熟產(chǎn)品。
工作原理：通過(guò)電壓縮熱泵技術(shù)綜合熱泵對(duì)熱源品質(zhì)提升的作用和電能的合理利用，具有重要的應(yīng)用價(jià)值；以電力驅(qū)動(dòng)的熱泵技術(shù)，通過(guò)熱泵系統(tǒng)中不同組件的聯(lián)合運(yùn)行，經(jīng)過(guò)熱力循環(huán)，對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到能質(zhì)提升作用，并利用換熱設(shè)備將高品位的熱能用于高溫?zé)崴a(chǎn)等，可以實(shí)現(xiàn)余熱回收、供給生產(chǎn)環(huán)節(jié)再利用的目標(biāo)；然而，循環(huán)工質(zhì)壓縮的過(guò)程中需要外部電能的輸入，單一以廢水余熱為熱源時(shí)，產(chǎn)生的電能負(fù)荷會(huì)加大用電壓力；太陽(yáng)能熱泵，是將太陽(yáng)能集熱器作為熱泵的蒸發(fā)器的太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)，以太陽(yáng)能作為熱泵熱源，通過(guò)耦合太陽(yáng)能集熱裝置的高溫?zé)岜眉夹g(shù)是提升熱源品位、實(shí)現(xiàn)熱能回收、降低電能消耗、增加清潔能源利用份額，對(duì)于印染行業(yè)廢水的再利用，可以在水體凈化的基礎(chǔ)上，配合多技術(shù)環(huán)節(jié)的實(shí)際需求進(jìn)行分流和處理，耦合太陽(yáng)能集熱和熱泵循環(huán)的技術(shù)環(huán)節(jié)，將凈化水一方面應(yīng)用于太陽(yáng)能集熱，一方面作為循環(huán)用水輸送至相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，集成在余熱利用系統(tǒng)中，配合余熱回收的同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)用水進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，減少用水量的外部需求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：所述的基于高效集熱太陽(yáng)能熱泵的印染廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，利用連接管將不同廢水處理工藝和裝置連接起來(lái)，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理、物理過(guò)濾等環(huán)節(jié)對(duì)印染行業(yè)排放的廢水進(jìn)行凈化處理，經(jīng)分水閥門應(yīng)用于不同支路，實(shí)現(xiàn)減少?gòu)U水排放，實(shí)現(xiàn)廢水的再利用，可有效減少能源浪費(fèi)，降低廢熱排放對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響，將排放的廢水進(jìn)行有效處理，并依據(jù)不同工況和需求進(jìn)行凈化水體的循環(huán)利用，可在控制污染排放的同時(shí)有效減少水資源浪費(fèi)。利用部分凈化水配置一定濃度的納米流體溶液，經(jīng)太陽(yáng)能集熱裝置實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的高效吸收，利用工質(zhì)的溫升將獲取的熱能存儲(chǔ)。在基于太陽(yáng)能熱泵的余熱品位提升裝置中，利用壓縮機(jī)和換熱裝置，將廢水中攜帶的余熱、獲取的太陽(yáng)能能量和補(bǔ)充的電能綜合利用，提升低品位余熱的溫度，降低污染同時(shí)減少了對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴。利用太陽(yáng)能熱泵得到的熱量加熱另一部分凈化水，實(shí)現(xiàn)高溫?zé)崴迫�，將其重新�?yīng)用于印染行業(yè)的對(duì)應(yīng)工藝環(huán)節(jié)，同時(shí)起到減少能源浪費(fèi)和水源浪費(fèi)的作用，具備良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。
（發(fā)明人：楊玉銳;張宏;李文濤;顧丹虹;吳昱德;閆威;劉維亮;鄭燦;沈超倫;劉縣;楊競(jìng)力;黃成建;倪海斌;嚴(yán)志浩;陳萌;蔡以真）
