Устройство для утилизации теплоты сточных вод

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий, в частности к утилизации сбросной теплоты сточных вод для целей теплоснабжения, например, с помощью тепловых насосов. Устройство содержит теплообменник-утилизатор типа «труба в трубе» и насосы подачи сточных вод из резервуара, например, к теплонасосной установке (ТНУ), причем теплообменник-утилизатор состоит, по крайней мере, из двух параллельных секций, причем подача сточных вод в каждую секцию осуществляется отдельным насосом, а секции теплообменника расположены выше уровня сточных вод в резервуаре Такое решение позволяет: - временно останавливать один из подающих насосов и производить работы на выведенной из эксплуатации секции теплообменника-утилизатора без остановки ТНУ; - при снижении спроса на тепловую мощность ТНУ появляется возможность отключить насос одной из секций, экономя электрическую энергию на привод насоса. Кроме того, установка теплообменника-утилизатора выше уровня сточных вод обеспечивает его автоматическое опорожнение при остановке насосов подачи по той или иной причине, что уменьшает вероятность отложения загрязнений при прекращении циркуляции. Илл. 1.

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий, в частности к утилизации сбросной теплоты сточных вод для целей теплоснабжения, например, с помощью тепловых насосов.

Известно устройство, где теплообменник, утилизирующий теплоту сточных вод и представляющий собой змеевик из пластиковых труб, погружен в приемный резервуар («стакан») канализационно-насосной станции, (http://esco.со.ua/journal/2012_2/art87.htm, см. приложение). Недостаток такого технического решения в том, что взвеси и загрязнения, содержащиеся в неочищенных сточных водах, постепенно откладываются на теплообменник поверхностях, ухудшая теплотехнические показатели. Кроме того, в связи с тем, что теплообменник погружен в практически неподвижные сточные воды, коэффициент теплоотдачи от сточных вод к стенке змеевика невелик, что снижает общий коэффициент теплопередачи.

Известно устройство, где неочищенные сточные воды подаются из коллектора или приемного резервуара в теплообменник типа «труба в трубе» с помощью фекального насоса, что позволяет повысить скорость потока сточных вод и эффективность теплопередачи. Кроме того, при определенных скоростях потока происходит самоочищение теплообменной поверхности за счет содержащихся в сточных водах взвесей (патент РФ 20575, кл. F28D 7/10).

Недостатком такого технического решения является то, что, согласно описанию, предлагается установка одного насоса и одной секции теплообменника. По условиям эксплуатации требуется периодический осмотр состояния теплообменных поверхностей и прочистка в случае попадания крупных засорений. При выработке ресурса необходима замена теплообменника. В этих случаях теплонасосная установка простаивает. К тому же, при снижении спроса на тепловую мощность теплонасосной установки, отсутствует возможность соответствующего снижения потребного расхода сточных вод.

Предлагается устройство, содержащее теплообменник-утилизатор типа «труба в трубе» и насосы подачи сточных вод из резервуара, отличающееся тем, что теплообменник утилизатор состоит, по крайней мере, из двух параллельных секций, причем подача сточных вод в каждую секцию осуществляется отдельным насосом.

Кроме того, теплообменник-утилизатор установлен выше уровня сточных вод в резервуаре.

Устройство поясняется рисунком на фиг. 1.

Из приемного резервуара I неочищенные сточные воды насосами 2 подаются каждым насосом в свою секцию теплообменника-утилизатора 3. Пройдя через теплообменник и отдав тепловую энергию промежуточному теплоносителю, связанному, например, с теплонасосной установкой (ТНУ), сточные воды сбрасываются обратно в резервуар.

Такое решение позволяет:

- временно останавливать один из подающих насосов и производить работы на выведенной из эксплуатации секции теплообменника-утилизатора без остановки ТНУ;

- при снижении спроса на тепловую мощность ТНУ появляется возможность отключить насос одной из секций, экономя электрическую энергию на привод насоса.

Кроме того, установка теплообменника-утилизатора выше уровня сточных вод обеспечивает его автоматическое опорожнение при остановке насосов подачи по той или иной причине, что уменьшает вероятность отложения загрязнений при прекращении циркуляции.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики (техническое обслуживание) изделия и снизить потребление энергии в процессе эксплуатации.

1. Устройство для утилизации теплоты сточных вод, содержащее теплообменник-утилизатор типа «труба в трубе» и насосы подачи сточных вод из резервуара, отличающееся тем, что теплообменник-утилизатор состоит, по крайней мере, из двух параллельных секций, причем подача сточных вод в каждую секцию осуществляется отдельным насосом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплообменник-утилизатор расположен выше уровня сточных вод в резервуаре.