热泵研究
高温热泵技术的发展现状与研究进展
高温热泵技术的发展现状与研究进展随着环保理念不断深入人心，各种新兴能源逐渐成为了人们探究的方向，而高温热泵技术也在其中占有一席之地。
高温热泵技术作为新时代的一种新型能源，其在应用中已经展现出了很大的优势，不断地向着更为成熟的技术方向迈进。
高温热泵技术是以压缩机为核心，利用相变热原理进行能量转换的技术，并具有环保、高效、节能等优点。
在应用上，高温热泵技术已经有了很多突破。
首先，从工业用途来看，高温热泵技术已经被广泛应用到各种领域。
例如，它可以用于钢铁、玻璃、化工、纺织、造纸等行业的生产过程中，不仅节省了资源，降低了生产成本，还能够提高了生产效率。
同时，因为高温热泵技术所需能源非常少，也减少了环境污染。
其次，从民用角度来看，高温热泵技术也已经开始为我们所熟知。
很多家庭都已经开始安装高温热泵设备，用于加热水，供暖等方面。
相比传统的电、燃气取暖，高温热泵设备可以节省能源消耗，提高使用效率，还能够让家庭更具环保意识。
其实，高温热泵技术虽然取得了很多的成就，但是现在仍然存在一些问题，比如高温热泵设备本身的成本、能效不高等问题。
然而，随着技术的不断发展，这些问题也会慢慢得到解决。
在未来，高温热泵技术的应用领域也会越来越广泛，不仅仅局限于工业和民用方面。
例如，在电站、垃圾处理厂等能源回收处理方面，高温热泵的能量转化也会发挥更加重要的作用。
同时，高温热泵技术也会逐步向高效节能方向发展，通过提高能效，使高温热泵技术的应用更为广泛。
例如，新型的制冷剂被应用在高温热泵技术上，不仅能够提高设备性能，还能够减少环境污染。
总之，高温热泵技术的未来是充满机遇的，作为新兴能源领域的重要部分，它的应用也会越来越广泛，同时也会逐步解决其中存在的问题。
我们相信，随着技术的不断发展，高温热泵技术一定会成为更加成熟的新型能源之一。
热泵空调系统的性能评价及优化研究
热泵空调系统的性能评价及优化研究热泵空调系统是一种高效、环保的空调系统，能够在较低的能源消耗下实现较高的制冷和制热效果。
然而，由于热泵空调系统具有复杂的结构和机制，其性能评价和优化也面临着一定的挑战。
本文将从多个方面对热泵空调系统进行性能评价和优化研究，以期提高其效率和可靠性。
一、热泵空调系统的基本结构和工作原理热泵空调系统是由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件组成的闭合循环系统。
其工作原理基于热力学原理，利用高压、低温的制冷剂通过多级压缩、换热和膨胀阀控制的节流等过程，实现热量的传递和转换。
具体来说，其工作步骤如下：1. 压缩机将制冷剂从低温、低压状态压缩为高温、高压状态，产生高温高压气体。
2. 让高温高压气体在冷凝器内流动，将其热量传递给外界环境并冷却变成高压液体。
3. 高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，变成低温低压蒸汽。
4. 低温低压蒸汽再次通过压缩机，开始下一轮制冷循环。
二、热泵空调系统的性能评价指标热泵空调系统的性能评价指标主要包括制冷效率、制热效率、耗电量和制冷剂回收率等。
其评价指标的计算方法如下：1. 制冷效率 = 制冷量 ÷耗能量其中，制冷量可以通过测量空调运行前后房间空气温度差和空气流量来估算，耗能量可以通过测量电表原始数据来计算。
2. 制热效率 = 制热量 ÷耗能量计算方法同上。
3. 耗电量 = 空调运行时间 ×平均功率其中，平均功率可以通过测量电表数据，除以空调运行时间得到。
4. 制冷剂回收率 = 回收的制冷剂质量 ÷损失的制冷剂质量其中，制冷剂回收率可以通过测量制冷剂的流速和流量等来获得。
三、热泵空调系统的性能优化策略为了提高热泵空调系统的性能和效率，我们可以采用以下优化策略：1. 优化热泵系统的控制：通过采用先进的控制策略，如模糊控制、神经网络控制、PID控制等，来优化热泵系统的制冷和制热效率，减少能源浪费。
2. 优化热泵系统的换热效果：通过对热泵系统内部的换热器进行优化设计，提高传热系数和热传递效率，从而减少能量损失和能源浪费。
空气源热泵技术及研究进展与使用PPT课件
其中空气-水热泵机组，即空气源热泵式冷热水机组在工程上的应用更为广泛。本讲将重点介绍其性能特点.
我国空气源热泵研究状况： 随着空气源热泵在我国应用的日趋广泛和研究的日趋深入，了解我国空气源热泵的研究状况对于后续研究而言具有重要的意义。下面重点介绍我国近年来关于空气源热泵的技术进展。 1. 空气源热泵结霜、化霜问题的研究 由于空气源热泵冬季采用空气作为热源，所以，随着室外温度的降低,其蒸发温度也随之降低，蒸发器表面温度随之下降,甚至低于0 ℃。此时,当室外空气在流经蒸发器被冷却时,其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层。结霜对热泵是极其不利的。随着霜层的形成,蒸发器传热热阻增加,蒸发温度下降,机组的性能下降,工况恶化,制热量也将下降,这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能,同时,除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性,这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。所以说,结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与
空气源热泵技术及研究进展与使用
一、热泵技术介绍
热泵原理： 在自然界中，水总由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。 一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量） →压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中或空气中（如图所示）。
新型热泵空调系统设计与研究
新型热泵空调系统设计与研究随着科技的不断发展，热泵空调成为了现代家庭必备的舒适环境设备之一。
热泵空调利用环境中的热能实现空调效果，不仅环保节能，而且操作简单，使用方便。
随着人们对生活质量的不断要求，研究开发新型热泵空调系统也成为了学术领域的热点话题之一。
本文将对新型热泵空调系统进行探讨。
一、热泵空调的工作原理热泵空调通过循环的方式在室内和室外之间传递热能，将低温的热能转化成高温的热能。
热泵空调系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀四个主要部件。
在制冷工作时，热泵空调系统中的蒸发器受到低温室内空气的影响，使里面的制冷剂蒸发并吸收了热能，此时低温室内空气则得到了降温。
在蒸发器中蒸发后的制冷剂会被压缩机吸入，加压后变成高温高压气体，然后流入一个冷凝器。
制冷剂在冷凝器中得到冷却，释放掉吸收的热能，然后回到蒸发器再次循环，形成制冷的正反馈循环。
在制热的工作中，热泵空调系统的工作原理与制冷相反，在蒸发器内得到热能并且使室内空气达到升温的目的。
二、热泵空调系统的分类热泵空调系统可按照它所抽取热量的来源进行分类，主要有以下几种：1.空气源热泵空调系统：该系统通过环境中存在的热空气来实现制冷或制热的作用，既方便又实用。
2.水源热泵空调系统：该系统通过环境中的水来实现热能的传递，相比空气源热泵空调能够在更广泛的环境中运作。
3.地源热泵空调系统：该系统将温度更加稳定的地下水或土壤中的热量用作换热的源，适用范围较广。
三、新型热泵空调系统的研究进展新型热泵空调系统主要的特点与传统的热泵空调相比在于能够更加高效地使用能源，通过不同的机理把热能循环使用，有效减少了能源浪费。
新型热泵系统的其中一个例子是使用超低温能源，这种系统通过提取从深度水位获取的低温热能来实现制冷或制热的功能。
低温热量使用这种技术来产生冷空气或暖空气所需的能量效率可以接近1.5，因此将拥有更高的能源效率和节能环保的效果。
四、新型热泵系统的设计思路针对于新型热泵系统需求不断变化的问题，合理的热泵系统设计也变得越发重要。
中国地源热泵发展研究报告
中国地源热泵发展研究报告中国地源热泵是一种利用土壤、地下水或地表水等地热资源高效供热的技术，具有环保、节能、经济等特点。
本报告通过对中国地源热泵的发展研究，总结了其现状及存在的问题，并提出相应的解决策略。
中国地源热泵的发展现状主要表现为以下几个方面：首先，地源热泵技术在中国的利用率相对较低。
由于资源分布不均，部分地区地热资源丰富，但地源热泵的应用还相对较少。
其次，地源热泵行业整体发展水平有待提高。
行业内企业规模较小，研发力量不足，技术创新能力相对较弱，限制了地源热泵技术的进一步发展。
再次，地源热泵系统的建设、维护和管理等方面的专业人才缺乏，目前相关专业人才培养力度不够，制约了地源热泵应用范围的扩大。
针对以上问题，我们提出以下解决策略：首先，加大地源热泵技术在资源丰富地区的推广力度。
通过加大宣传力度，提高社会对地源热泵技术的认知度，增加资源丰富地区的地源热泵项目建设。
其次，加强地源热泵行业技术研发和创新。
通过加大投入，提高企业的研发力量和科研水平，推动地源热泵技术的进一步突破与创新。
再次，加大对地源热泵系统专业人才的培养力度。
建立相关专业人才培养机制，加强高等院校的地源热泵专业人才培养，提高系统的建设、维护和管理水平。
在未来的发展中，中国地源热泵需要继续加大政策支持力度，通过提供财税支持、给予地方政府奖励和支持等方式，吸引更多的企业和个人参与地源热泵项目建设。
同时，加强地源热泵技术的标准制定和规范管理，提高系统的运行效率和稳定性，减少环境污染和能源消耗。
总之，中国地源热泵技术在环保、节能方面具有巨大的发展潜力。
要实现地源热泵技术的规模化应用，需要各方共同努力，包括加大政策支持力度、加强技术研发创新、培养专业人才等方面的工作。
相信通过以上的努力，中国地源热泵技术将会取得更大的发展。
热泵技术在冷库储藏中的应用研究
热泵技术在冷库储藏中的应用研究1. 引言冷库是用于储存冷冻产品的重要设施。
传统冷库采用压缩机制冷技术，但存在设备体积庞大、能耗高等问题。
热泵技术作为一种新兴的节能技术，具备高效、环保等优势，被广泛应用于冷库储藏中。
本文将就热泵技术在冷库储藏中的应用进行研究。
2. 热泵技术的原理与特点2.1 热泵技术的基本原理热泵技术是利用热力学原理，通过外界能量的输入，将低温热能转化为高温热能。
其工作过程可简单概括为蒸发器-压缩机-冷凝器-节流阀的循环工作过程。
2.2 热泵技术的特点热泵技术相对于传统冷库储藏技术具备以下几个特点：（1）能效高：热泵技术利用外界空气、江河湖海水、土壤等资源进行循环利用，能耗较低。
（2）环保：热泵技术对环境没有污染物排放，符合可持续发展的要求。
（3）运行稳定：热泵技术采用智能控制系统，具备运行稳定的特点。
（4）噪音低：热泵技术噪音较低，符合冷库储藏场所的环境要求。
3. 热泵技术在冷库储藏中的应用3.1 冷库建设中的应用在冷库建设中，热泵技术可以应用于建筑空调系统的设计和布局上。
通过合理设置热泵系统，冷库内部的温度和湿度可以得到精确控制，保证冷冻产品的最佳储藏环境。
同时，热泵技术还可以提供冷热交替的功能，实现冷库的多功能化应用。
3.2 冷库运行中的应用在冷库运行中，热泵技术可以应用于冷库制冷系统中。
热泵技术能够将外界低温资源转化为冷冻产品的制冷能源，提高冷库的制冷效率。
与传统压缩机技术相比，热泵技术能够减少能源的消耗，降低冷库的运行成本。
4. 热泵技术在冷库储藏中的实际应用案例4.1 案例一：某冷库的热泵系统设计与应用某冷库采用热泵技术作为冷库的制冷系统。
通过合理设计热泵系统，冷库内部温度可以精确控制在所需范围内，确保冷冻产品的质量和安全。
4.2 案例二：某冷库的能耗对比实验为了验证热泵技术在冷库的节能效果，进行了一组传统压缩机制冷技术和热泵技术的能耗对比实验。
结果显示，采用热泵技术的冷库能耗显著低于传统冷库，且制冷效果更好。
高温热泵系统的研究与开发
高温热泵系统的研究与开发高温热泵系统是一种通过热泵技术实现高温热能回收的设备。
它可以将低温排放热能转化为高温热能，用于供暖、工业生产和热水供应等领域，具有节能环保的优势。
本文将从高温热泵系统的原理、技术路线、关键技术和应用前景等方面进行研究与开发，以推动高温热泵系统在实际应用中的推广和发展。
一、高温热泵系统的原理高温热泵系统是基于热泵技术的一种能量转换系统，其主要原理是通过制冷剂的压缩和膨胀过程实现热能的转移。
它利用低温热源中的热量，通过压缩膨胀制冷剂，将其温度升高，再通过换热器传递给高温热水或高温蒸汽。
整个过程中，热泵系统需要消耗一定的电能来驱动压缩机和循环泵等设备。
二、高温热泵系统的技术路线高温热泵系统的技术路线可以分为两类，分别是压缩热泵系统和吸收热泵系统。
前者是通过压缩机将制冷剂压缩提高其温度，再通过换热器传热给高温热水或高温蒸汽。
这种技术路线的优势是工作温度范围广、制冷剂选择多样化，适用于各种工况。
后者是通过吸收剂与制冷剂的相互溶解来实现热源的升温。
这种技术路线主要用于应对低温热源不充足、热源质量差的情况。
三、高温热泵系统的关键技术1.制冷剂的选择制冷剂是高温热泵系统的核心组成部分，其工作温度范围和热源偏心系数的匹配是关键。
常见的制冷剂有R134a、R407C和R410A等，但这些制冷剂的工作温度范围较窄，适用于低温或中温热源。
因此，研发新型制冷剂，提高其工作温度范围，对于实现高温热泵系统的普及至关重要。
2.压缩机的优化压缩机是高温热泵系统中最关键的组件，其性能直接影响系统的制热效果和能效。
因此，研发高效、低噪音、长寿命的压缩机是关键。
目前，常用的压缩机有螺杆压缩机、柱塞压缩机和涡旋压缩机等，但它们各有优缺点。
如何结合实际应用需求，选择适合的压缩机，对于提高高温热泵系统的性能和可靠性至关重要。
3.换热器的设计换热器是高温热泵系统中用于传热的重要设备，其耐高温、耐腐蚀和传热效率的要求较高。
高效热泵系统的设计与优化研究
高效热泵系统的设计与优化研究第一章：引言热泵系统作为一种高效能的供热和制冷解决方案，受到了广泛关注和应用。
热泵系统通过利用地热、水源或空气中的低温热能，经过压缩回路、换热器及控制系统等装置的工作，将低温热能转换成高温热能，并供给给建筑物或制冷设备使用。
然而，如何设计和优化高效热泵系统，以提高其能效和运行稳定性，一直是研究人员关注的焦点。
本文将对高效热泵系统的设计与优化进行研究，以期推动其在工程应用中的进一步发展。
第二章：热泵系统的设计原理2.1 热泵循环过程热泵系统的基本原理是通过循环工作的热量转换系统，其循环过程包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个阶段。
在蒸发器中，低温低压的工质从外部吸收热量，蒸发为低温低压的蒸汽；然后通过压缩机对蒸汽进行压缩，使其温度和压力升高；接下来，在冷凝器中，高温高压的工质释放热量，冷凝为高温高压的液体；最后，通过膨胀阀对液体工质进行膨胀，使其温度和压力降低，从而回到蒸发器重新吸热。
2.2 热泵系统的组成高效热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等主要组成部分。
蒸发器是传递热量的装置，通过吸收外部的低温热量使工质蒸发；压缩机负责对蒸汽进行压缩，提高工质的温度和压力；冷凝器是释放热量的装置，通过与外部环境进行热交换，将工质冷凝为液体；膨胀阀控制工质的流量和压力，使其进入蒸发器继续循环。
第三章：高效热泵系统的设计3.1 工质的选择高效热泵系统的工质选择是设计的关键。
常用的工质包括氨、氟利昂和二氧化碳等。
氨具有良好的热物性和传热性能，但对环境存在一定的毒性和腐蚀性；氟利昂具有稳定性好、不易燃烧等优点，但对臭氧层的破坏也是一个问题；二氧化碳在一定条件下可同时作为制冷剂和供热剂，具有零臭氧破坏潜能的特点，但其工质参数需要更高的性能。
3.2 换热器的设计换热器是热泵系统中的核心组件，其设计对系统的性能影响巨大。
常见的换热器包括蒸发器、冷凝器和再热器等。
蒸发器需要具有较大的传热面积和高效的传热性能，以提高工质的蒸发能力；冷凝器需要具备良好的冷却效果，以确保工质的充分冷凝；再热器的设计则可以通过提高工质温度，降低压缩功耗。
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文章编号：1009-0193(2001)05-0050-05蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热节能的研究费继友，孟祥兆，俞炳丰(西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安 710049)摘要：提出了在造纸机干燥部利用热泵替代传统的三段通汽供热方式，节能效果明显；解决了烘缸积存冷凝水这一国内外纸机技术改造的难点问题；改善了纸机烘缸温度曲线；在实际应用中取得显著效果。
关键词：热泵；烘缸；烘缸温度曲线；三段通汽中图分类号：TK122；TS734 文献标识码：A0 前言蒸汽喷射式热泵是一种没有运转部件的热力压缩机，不直接消耗机械能或电能而提高低压蒸汽的参数，工作蒸汽与吸入蒸汽同时输出用于生产工艺，在动力、冶金、纺织、轻工、供热、制冷等领域得到了应用。
本文正是以造纸机干燥部供热为研究对象，分析研究热泵在干燥部供热中的应用。
在纸机工艺流程中，各段烘缸供汽应为该段烘缸所需压力下的饱和蒸汽。
目前在造纸机干燥部采用的传统的三段通汽系统普遍存在烘缸积水影响造纸产品的质量；热能利用不充分造成能源浪费；不利于调节纸机干燥部各段烘缸的供汽压力和用汽量；锅炉供热蒸汽通常具有较大的过热度，其压力比纸机烘缸压力要高得多，而冷凝闪蒸罐蒸汽达不到工艺要求，常常被放空于环境，或没有得到充分利用，这样就导致了一方面低参数的热源的浪费，而另一方面高参数热源降质使用并不利于建立合理的烘缸温升曲线。
为此，急需建立新的热力系统替代传统三段通汽系统，使高、低参数蒸汽都得到合理应用，提高整个系统运行的经济性。
1 热泵供热节能原理1.1 节能原理［3］采用蒸汽喷射式热泵，用高压蒸汽抽吸低压蒸汽，如图1.高压工作蒸汽(本文为锅炉供热蒸汽)，在喷嘴中高速喷射而造成真空，从而不断抽吸低压蒸汽—背气(闪蒸罐二次蒸汽)。
在喷射器混合室中，工作蒸汽和低压蒸汽两股共轴流体进行速度均衡和压力提高。
在扩压室中，流体的动能转换为势能，压力提高到设备工艺流程所需的压力而进入热力系统中。
通过喷射器合理设计，由喷射器出来的蒸汽压力值可以满足工艺要求。
随着闪蒸罐中闪蒸汽量的增多，闪蒸罐中的压力降低，冷凝汽的闪点降低，闪蒸汽的蒸发量就越大，二次蒸汽利用率得到提高，则进入用户用气量G=G1+G2也就越多，供热也随之增多，由于改善了锅炉供热蒸汽的品质，有利于建立合理的烘缸温升曲线。
随着闪蒸罐中压力的降低，纸机烘缸与闪蒸罐的压差越大，因而更有利于烘缸中冷凝积水的排出。
该方法一方面提高了系统的传质传热效率，另一方面提高了纸机烘缸转动时动平衡度，提高了车速，降低了能耗。
1.喷嘴2.接受室3.混合室4.扩压室5.烘缸6.差压排水器7.闪蒸罐图1 节能原理图1.2 蒸汽喷射式热泵的参数计算［1，2，4］通过实验和模拟计算确定热泵的几何特性和工作特性参数，其中喷射式热泵的喷射系数μ，工作蒸汽压力P m ，吸入蒸汽压力P s 和压缩压力P d 是设计喷射式热泵要考虑的主要性能参数。
1.2.1 喷射系数μ的计算热泵中流体的工作过程可通过热力学方法来分析，用气体动力学函数建立喷射式热泵的性能方程。
由喷射器的动量守恒关系可得：)1(22343331⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=s d s d d m d m a a k k k a a k λλλλμ式中k 为喷射器流体的速度系数；a m 、a s 、a d 分别表示工作蒸汽、吸入蒸汽和压缩蒸汽的临界速度；λ表示相应截面下的折算等熵速度，其定义为：λ=w a /a (2)W a 为等熵速度。
k 1、k 2、k 3、k 4在热泵设计手册中都能相应地查到。
1.2.2 压缩压力计算在设计喷射式热泵时，喷射系统往往是由工艺等条件所确定的，因而，需要计算在给定喷射系数与工作蒸汽、吸入蒸汽参数条件下的热泵压缩压力。
())3(1111123333322322331⎥⎦⎤⎢⎣⎡∏+∏∏∏+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∏∏++⎥⎦⎤⎢⎣⎡∏∏+=s s s d s m m m m d m d s s s s d s ms m m m m d m s d q k a a q k a a d q k k a a q k k a a p p μφλμφλμφλ式中，ф为经验常数，q 为折算质量流速，k 为流体的绝热指数，Π为相对压力，即：Π=p/p 0 (4)p 0为滞止压力，第一下标m 、s 、d 分别表示工作蒸汽、吸入蒸汽和压缩蒸汽，第二下标表示相应的位置；1表示喷嘴截面，2表示混合室入口截面，3表示混合室出口截面。
1.2.3 热泵工作范围的确定喷射系数、出口参数除满足式(1)和(3)外，还受系统中极限状态的限制，由于本蒸汽喷射式热泵具有圆柱形混合室的喷射系统，其极限状态为混合室中吸入蒸汽的速度达到临界速度w s =a s ，其中蒸汽速度不可能超音。
则工作范围为，233m d m d q p p q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛<，式中q m23表示混合室中任意位置的折算质量流速。
由式(3)得到的压缩压力，只有在满足不等式(5)时，计算值才有效。
式中c r 为极限状态。
)5(33cr d d s d d s q p p q p p ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2 传统的三段通汽系统2.1 传统的三段供汽系统工艺流程如图2所示。
该系统采用锅炉蒸汽首先给高温Ⅰ段烘缸加热用，由Ⅰ段烘缸排出的蒸汽冷凝水中产生的二次蒸汽供给Ⅱ段烘缸加热用，由Ⅱ段烘缸排出的蒸汽冷凝水中产生的二次蒸汽再供Ⅲ段烘缸加热用，各段烘缸间依靠各段冷凝水闪蒸罐间的压力差推动热力系统循环和进行冷凝水多次蒸发，由此可见，传统的三段通汽系统是一个被动的蒸汽串联系统，它难以实现同造纸机干燥部各段烘缸的用汽压力和耗汽量合理匹配平衡。
1.分汽缸2.一级闪蒸罐3.二级闪蒸罐4.三级闪蒸罐5.冷凝水贮水罐6.冷凝水水泵图2 传统三段供汽系统工艺流程图2.2 传统三段通汽存在的问题传统三段通汽存在的问题主要表现在热能利用不充分，造成能源浪费：(1)烘缸中蒸汽冷凝水难以通畅排出，纸机烘缸排出蒸汽冷凝水的动力是烘缸和对应的蒸汽冷凝水闪蒸罐的压力差，采用三段通汽的纸机烘缸和对应冷凝水闪蒸罐的压力差同时又是推动各段烘缸热力系统循环的动力，特别是向各段烘缸补入新蒸汽时，闪蒸罐压力不稳定破坏了热力系统平衡，同时会减少烘缸和对应的蒸汽冷凝水闪蒸罐的压力差致使烘缸排水不畅，造成烘缸积水，成为造纸机三段通汽干燥部运行的通病，一方面，蒸汽对清洁的金属表面的传热系数相当大，而蒸汽冷凝水的导热系数仅为铸铁烘缸壁导热系数的1／87，冷凝水层厚度的增加将影响烘缸的热传导，降低烘缸的传热效率。
另一方面，烘缸积水势必造成烘缸表面温度不均，不利于烘缸全幅取得一致的温度，造成纸页整幅水分出现差异；此外，烘缸积水还会使烘缸的传动平衡遭到破坏，从而造成纸机运转中机架产生振动，进而限制了纸机的车速提高。
(2)在三段通汽系统中，采用阀门进行节流减压造成能量的贬值方法，调节供给纸机各段的烘缸用汽压力和进汽量，并且从造纸机烘缸蒸汽冷凝水中夹带废热蒸汽排放到环境中，造成能源浪费和环境污染。
(3)不利于调节造纸机干燥部各段烘缸的供汽压力和用汽量，不利于建立合理的烘缸温升曲线。
纸幅的脱水过程是在不同的干燥温度下实现的，必须建立合理的烘缸温升曲线，才能有效地脱除纸幅的水分和保证干燥质量，为此应该向各段纸机烘缸供给所需要的供汽压力及供汽量，例如美利纸业11号机组典型热力参数：新蒸汽压力0.50 MPa；Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段烘缸供汽压力分别为0.33 Mpa、0.12 Mpa、0.03 Mpa，由工艺流程可以看出，很难保证热力参数的实现。
3 纸机干燥部热泵供汽系统我们自行研究设计的纸机干燥部热泵供热系统，适合应用于各类纸机，结合美利纸业股份集团公司11号机的特点，专门研制的三级闪蒸热泵供热系统工艺流程如图3，其特点为：1.分汽缸2.一级闪蒸罐3.二级闪蒸罐4.三级闪蒸罐5.冷凝水贮水罐6.冷凝水水泵 7-9.热泵 10-16.差压排水器17.分离器 18.真空泵 19.水封槽图3 三级闪蒸热泵供热系统工艺流程利用热泵替代节流减压向纸机各段烘缸提供所需品位和数量的蒸汽，利用蒸汽减压前后的能量差使其工作蒸汽冷凝水系统产生的二次蒸汽，提高能级后再供生产使用。
特别是在蒸汽喷射式热泵工作过程中，在闪蒸罐中将蒸汽冷凝水产生的二次蒸发汽增压后供给纸机烘缸加热，同时降低了闪蒸罐的工作压力，增大了烘缸排出蒸汽冷凝水的压差，有利于蒸汽冷凝水通畅排出。
冷凝水经过多级闪蒸后热能得到充分利用。
在热泵供汽系统中，各段纸机烘缸排出的蒸汽冷凝水经过多级闪蒸，依次产生不同品位的二次蒸汽，蒸汽冷凝水降低温度后，再排出冷凝水罐。
如1段烘缸排出的蒸汽冷凝水进入一级冷凝水闪蒸罐，产生二次蒸发汽经热泵增压后供一段烘缸加热用，由一级闪蒸罐排出的蒸汽冷凝水进入二级闪蒸罐进行多级闪蒸，热能得到了充分利用。
传统三段通汽和热泵系统供汽在生产同一品种纸时用汽量实际测试数据对比见表1.纸机参数：烘缸直径：1500 mm，纸净宽：1760 mm，车速：190 m/min-200 m/min.由表以利用能获得较大的经济利益，这一节能方案较为实用，实行起来较为简单，对原有系统改动不大，投资少，是一项有良好应用前景的节能技术。
4 结论在造纸机干燥部利用热泵替代传统三段通汽，工艺流程合理，实际应用效果明显。
(1)降低能耗，提高了产品质量，技术改造前后相比较，单位产品汽耗降低，吨纸汽耗比传统供汽指标降低了26.2%，其吨纸耗汽、耗电等指标均达到了同类纸机先进水平。
(2)解决了烘缸积存冷凝水这一国内外纸机技术改造的难点问题。
(3)改善了纸机烘缸温度曲线，提高了产品质量，使成品率提高1.15%.(4)专门研制的热泵用于造纸机干燥部，不仅运转稳定，而且调节范围大，只要对热泵供热运行参数由式(1)到式(5)进行必要的调整，即可满足改变车速、产量、产品品种和纸幅克重量等变化的需要。
参考文献：［1］ Nakagawa M,Matumi T,Takeuchi T,etal.Mixing of the confined jet of mist flow［J］.JSME Int J,Ser B,1996,39(2):381-386.［2］ Neve R S,Computational Fluid dynamics analysis of diffuser performance In gas powered jet pump［J］.Int J Heat and Fluid Flow,1993,14(4):401-407.［3］陆宏折.射流泵技术的理论及应用［M］.北京：水利电力出版社，1989.［4］沈胜强，等.喷射式热泵的设计计算与性能分析［J］.大连：大连理工大学学报，1998,38(5)：559.Research on Energy Saving by Using Heat Pumpin Paper Maker's DryerFEI Ji-you,MENG Xiang-zhao,YU Bing-feng(School of Energy Sources and Dynamic Engineering,Xi'an Jiao Tong University,Xi'an710049)Abstract：This paper suggests using heat pump to replace the conventional three-stage steam supply mode in the drying section of a paper maker.The new mode has improved the temperature curve of the dryer of the paper maker and produced a remarkable energy-saving effect,thus solving one of the difficult problems in the technical reform on the paper maker in the world.Key words:heat pump;dryer;temperature curve of the dryer;three-stage steam supply收稿日期：2001-05-28。