热泵技术及其在工业节能中的应用概要
热泵蒸馏的节能技术与应用
低 回流量 、 增设 中 间再 沸器 和 中间冷 凝器 、 宜的 适
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ３ ２ １ — ６２
基 金 项 目 ：吉林 省 科 技 发 展 计 划 基 金 资 助 项 目（ ＧＮ２ ０ ０ １ ０ ） ０ ９ ３ ５ ４ 作 者 简 介 ：史 文树 （９ ４ ， ， 族 ， 微 风 阳 人 ， 春 工业 大 学硕 士研 究 生 ， 要 从 事控 制 理 论 与 控 制 工 程 以 及 热 泵 式 低 能 耗 多 １８ 一） 男 汉 安 长 主 效 蒸 馏 水 机 方 向研 究 ， — ｉ ｓｉ ｎｈ ９ ９ １６ ｔｍ． ＊联 系 人 ： Ｅ ｍａｌ ｈｗｅ ｓ ｕ ９ ＠ ２ ． ｏ ： 尤 文 （９１ ）男 ， 族 ， 林长春人 ， １６一 ， 汉 吉 长春 工 业 大
节能达 到 ６ ． 。 ７３ 关键 词 ：热 泵 ；蒸馏 ；性 能 系数 ；工 艺参数 中 图分类 号 ： ２ ５ ＴＰ Ｏ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 １ ７ —３ ４ ２ １ ） ５０ ２ —５ ６ ４ １ ７ （ ０ ０ ０ —５ ３０
Ｔｈ ｅ ｇ — ａ ｎ ｅ ｈ ｏｌ ｇ ｎ ｐｐ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｅｎ ｒ ｙ ｓ ｖｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｏ ｙ ａ ｄ ａ ｌ ｔｏ ｆ ｉ ｃ
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油田余热资源的利用第二类吸收式热泵在油田节能领域上的应用
随着入 口和经济 的迅速增长 ， 剧了矿物能源的消耗和枯竭 ， 加 导致 环境 的污染和破坏 ：因此 ， 人们正以极大的努力去寻找能源的 路 。出 路无非是两个 ， 一是开发新能源 ； 二是节约能量消耗。 到 目前 为止， 直 节 能技术一方面是以热力学第一定律 为基础 ， 从量的方面着手 ， 少各种 减 损失 和浪费 ， 这是 目前人们较熟悉的 。 另一方面是从热力学第二定律出 发， 从质 的 方 面 着 手 研 究 ， 用 低 位 能 源 （ 气 、 地 、 、 阳 能 、 业 利 空 土 水 太 工 废热等 ） 代替一部分高位能源（ 、 油 、 煤 石 电能等 ）以达到节约高位 能源 ，
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科技信息
专题 论 述
油 田宗 热 姿 源 的 利 用 第 二 类 吸 收式 热 泵 在 油 田 节 雒领 域上 的 应用
冀 东油 田油 气集输公 司 沈 洪 冀 东油 田机 械 公 司 张 浩
［ 摘 要］ 本文通过对 以 ＬＢｒＨ 为工质对 的第二类吸收式热泵 即吸收式 变换 器的结构组成 、 ｉ ０ 工作 原理 及技 术特点的分析 ． 讲解 了 第二类吸收式热 泵在石 油工业 节能领域的广泛应 用。并通过对 多方资料的研究学 习， 出了第二类吸收式热泵在 节能、 得 环保 工作 中 具 有 着很 大的 实 际意 义 ｊ ［ 键 词 ］ｉｒ Ｈ１ 溶 液 第二 类 吸 收 式 热 泵 低 温 位 余 热 关 ＬＢ ～ ０
空气能热泵的原理及应用
空气能热泵的原理及应用简介空气能热泵是一种利用空气中的热能进行加热或制冷的设备，可广泛应用于家庭、商业和工业领域。
本文将介绍空气能热泵的原理以及其在不同领域的应用。
原理空气能热泵利用空气中的热能进行加热或制冷，其工作原理主要包括以下几个方面：1.蒸发器：通过蒸发器，热泵从室内空气中吸收热能，并将空气中的热量转移到制冷剂上。
制冷剂在这个过程中发生了蒸发，吸收了热能。
2.压缩机：经过蒸发过程，制冷剂变成了气体，然后通过压缩机被压缩成高温高压气体。
压缩机所做的工作是提高制冷剂的温度和压力。
3.冷凝器：通过冷凝器，高温高压的制冷剂中的热量通过换热器传递给室外空气。
在这个过程中，制冷剂被冷却并变成液体。
4.膨胀阀：液体制冷剂通过膨胀阀减压，并进入蒸发器。
在膨胀阀的作用下，制冷剂进入蒸发器后再次蒸发，吸收了室内空气的热量。
通过以上循环工作，空气能热泵能将室外空气中的热量转移到室内，实现室内加热的效果。
同样的原理也适用于制冷过程。
应用家庭应用空气能热泵在家庭应用方面具有广泛的应用前景。
主要应用包括以下几个方面：•供暖：空气能热泵通过吸收室外空气的热量，将其转移到室内实现室内供暖。
相比传统的供暖方式，空气能热泵具有较高的能效，可节约能源消耗。
•热水供应：通过空气能热泵，可以直接从室外空气中提取热量，用于热水供应。
不仅能够满足家庭的热水需求，还具有节能环保的特点。
•空调：空气能热泵也可以逆向操作，将室内的热量转移到室外，实现室内的制冷效果。
可以用于家庭的空调系统，提供舒适的室内环境。
商业应用空气能热泵在商业领域也有广泛的应用。
以下是一些典型的商业应用场景：•大型建筑物供热：对于大型商业建筑，空气能热泵可用于供暖系统，为整个建筑物提供热量。
能够满足大规模供热需求，并具有较低的运行成本。
•酒店和宾馆：空气能热泵可用于酒店和宾馆的供热、供冷和热水供应。
能够满足酒店客房、大堂等不同区域的不同需求。
•商业中心空调：对于商业办公楼、购物中心等场所，空气能热泵可用于中央空调系统，实现室内的制冷和制热功能。
热力学在节能领域中的应用
热力学在节能领域中的应用热力学是一门研究物质的能量和转化的科学。
随着人们对环境保护和可持续发展的意识不断深化，热力学逐渐成为了节能领域中非常重要的一项科学知识。
在工业、建筑、交通等领域，热力学都有着广泛的应用，因而热力学的优化设计可以帮助减少能源消耗，实现节能减排的目的。
一、热力学在建筑节能中的应用在建筑节能中，热力学的应用主要是在建筑外墙隔热系统和建筑能量评价方面。
首先，建筑外墙隔热系统的设计需要考虑热传导、辐射、对流等因素，以确保系统隔热性能。
根据热力学的理论，采用一定厚度和具有较低热导率的材料制作外保温层，可以达到良好的隔热效果。
其次，建筑能量评价需要考虑建筑的热平衡，主要指建筑内部的热交换与外部环境之间的热交换。
通过热力学的分析方法，可以计算出建筑的热损失量，采用节能措施如外保温等，能够减少热损失，从而达到节能目的。
二、热力学在工业节能中的应用在工业生产中，热力学的应用范畴更广，主要包括过程工业和能源工业两大方面。
过程工业是指热力学应用于工业生产过程中的能量转化、物质转移、传热传质等操作，如化工、食品加工、金属加工等。
在过程工业中，通过对能量流、物质流等进行热力学分析，可以优化工艺流程，减少能源消耗，达到节能的目的。
例如，采用余热回收技术可以将废热再次利用，减少能源的浪费。
能源工业主要是指热力发电、热力制冷、热力储能等产业。
在这些产业中，热力学的应用非常广泛。
例如，在热力发电中，通过热力学的分析，可以优化燃烧过程，提高热能利用率。
在热力制冷中，可以通过制冷剂的选择和系统设计，实现低温制冷，减少能源的消耗。
在热力储能中，通过采用储热材料或热泵技术，储存低价热能或太阳能等资源，达到节能减排的目的。
三、热力学在交通节能中的应用交通运输领域是国家能源消耗的重要领域之一，也是减少排放的重要途径之一。
热力学在交通节能中的应用主要涉及发动机效率的提高、动力系统优化等领域。
其核心是通过分析车辆动力学和热力学原理，设计出更加高效的发动机和动力系统，实现能量的高效利用。
热泵应用场景
热泵应用场景热泵作为一种高效节能的供暖和制冷设备，已经在多个领域得到了广泛应用。
它利用环境中的低温热能，通过压缩和膨胀工作物质来提供热量或冷量。
下面将介绍热泵的几个主要应用场景。
1. 家庭供暖热泵可以通过吸收空气或地下水中的热量，将其提升后供应给室内的暖气系统。
相比传统的燃气锅炉，热泵供暖不仅更加环保，还能节约能源。
而且热泵还可以逆向工作，夏天可以将室内的热量排出室外，实现制冷效果。
2. 商业建筑空调热泵在商业建筑中的应用也十分广泛。
它可以通过吸收室内的热量并将其排出室外，实现空调效果。
热泵的供暖和制冷功能可以根据季节和需求进行自动切换，提供舒适的室内环境。
而且热泵还可以与其他系统集成，实现智能控制和能源管理。
3. 温泉和游泳池加热热泵也可以用于温泉和游泳池的加热。
通过吸收地下水或空气中的热量，热泵可以将水加热到所需的温度。
与传统的电加热和燃气加热相比，热泵加热更加高效，能够显著节省能源和运行成本。
4. 工业制冷在某些工业生产过程中，需要对设备或产品进行冷却或冷冻处理。
热泵制冷系统可以提供稳定的低温热量，满足工业制冷的需求。
与传统的制冷系统相比，热泵制冷具有更高的能效和更低的运行成本。
5. 农业温室热泵在农业温室中的应用也越来越普遍。
通过热泵系统的供暖和制冷功能，农业温室可以在不同的季节提供适宜的温度和湿度条件，促进植物生长和改善产量。
热泵还可以与太阳能等可再生能源相结合，进一步提高能源利用效率。
总的来说，热泵作为一种高效节能的供暖和制冷设备，已经在家庭、商业建筑、温泉和游泳池、工业制冷以及农业温室等多个领域得到了广泛应用。
随着技术的不断进步和应用的推广，热泵将在未来发挥更加重要的作用，为人们创造更加舒适和可持续的生活环境。
浅析热泵的应用
浅析热泵的应用以《浅析热泵的应用》为标题，写一篇3000字的中文文章热泵技术是一项可以拓展节能应用的先进技术，它利用自然能源，如地热、空气和水的能量，将其转换成低温的热量来进行暖通，有效地满足了室内的暖通需求。
本文将介绍热泵的应用原理，以及其在暖通行业的应用。
一、热泵原理热泵技术是利用外界自然能源，如地热能、空气能和水能，经过热量转移装置将其转换成低温的热量，然后再进行暖通的技术。
热泵的运作原理是：当热量转移装置把低温的热量从外界空气中抽出时，它吸入的外界空气被交换器加热，从而将低温的热量转化为较高的温度，然后将较高的温度输入到内部的暖通系统中，从而进行暖通。
二、热泵的应用热泵技术的应用可以说是无处不在，因为它是可以在任何空间中使用，而且可以节省室内暖通费用。
1.室内暖通：热泵可以用来满足室内暖通需求，而不需要消耗大量的能源，节约能源，减少污染。
2.室外空调：热泵技术可以用于室外空调，在较高温度的环境中，热泵可以有效地将高温热量转化为低温热量，从而满足室外空调的需求。
3.工业热源：热泵也可用于工业热源，能够从污水、废水、燃料等资源中抽取热量，将其转换成更高温的热量，以满足工业生产的需求。
三、热泵的优势1.先进的能源应用：热泵技术的优势在于它是一种先进的能源应用技术，它能够从自然资源中抽取热量能源，从而节约能源、减少污染。
2.高效率：热泵技术具有高效率，在使用一定能源的情况下，可以获得更多的输出量，因此可以降低成本。
3.维护成本低：热泵的维护成本很低，因为它的工作原理简单，可靠性高，而且不需要定期检查。
四、总结热泵技术是一种先进的能源应用技术，它可以利用自然能源，如地热、空气和水的能量，将其转换成低温的热量来进行暖通，有效地满足室内暖通需求。
热泵技术在暖通行业有着广泛的应用，具有先进、高效、低成本等优势，使得它成为当今暖通行业的最佳选择。
热泵在工业中应用节能性分析
２１ 年 ２月 ００
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 （自然科 学版 ）
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能潜 力． 这些能量利 用常规方 法很难加 以利 用 ， 而将 目前应 用于建筑的热泵根 据具体工 艺条件加 以改 造 ， 用于工业工艺流程之 中， 应 能够收回部分废热 ， 并用所 回收 的热量供给 需热的蒸汽锅 炉， 从而节省
高温热泵技术
高温热泵技术高温热泵技术文档一、介绍高温热泵技术高温热泵技术是一种利用可再生能源的技术，它将环境中的低温热能转移到高温热能区域。
与传统的加热系统相比，高温热泵技术具有高效、节能、环保的特点。
它可以在制造业、建筑业、农业和服务业等领域广泛应用，有效降低能源消耗和碳排放。
二、高温热泵技术的原理和操作高温热泵技术的主要原理是通过利用制冷循环工作物质对热能进行回收利用。
热泵系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等多个组成部分组成。
蒸发器是热泵系统的核心部分，它吸收低温环境中的热能，并将其转化为制冷剂的蒸发热能。
制冷剂在蒸发器中从液体状态转化为气体状态，吸收了大量的热能。
压缩机是将制冷剂从低温低压区域压缩到高温高压区域的关键组件。
在压缩机的作用下，制冷剂的压力和温度都会显著提高。
然后，制冷剂进入冷凝器。
冷凝器是制冷循环的另一个重要组成部分，它将高温高压的制冷剂与辅助热源接触，使其从气体状态冷凝为液体状态，释放出大量的热能。
这种热能可以用于加热用户需要的高温区域。
节流阀是热泵系统中的一个关键组件，它将经过冷凝器的高压制冷剂流量降低，并使其进入蒸发器，重新开始制冷循环。
操作高温热泵系统需要合理设计和调节各个组成部分的工作状态。
一般来说，在设计过程中应根据具体的热能需求和环境条件确定功率、温度和压力等参数。
在实际操作过程中，还需要根据不同情况对制冷剂的流量、压力和温度进行调节。
三、高温热泵技术的优势和应用领域高温热泵技术具有以下优势：1. 高效节能：高温热泵系统能够将环境中的热能转化为高温热能，其热效率通常比传统的加热系统高出30%以上。
使用高温热泵技术可以大幅降低能源消耗和运行成本。
2. 环保可持续：高温热泵技术使用可再生能源，如空气、水和地热能，减少了对化石燃料的依赖和对环境的污染。
它是低碳经济的重要组成部分，有助于实现可持续发展。
3. 多功能性：高温热泵技术不仅可以用于加热系统，还可以用于制冷和供应热水等多种需求。
工业高温热泵发展现状与展望
工业高温热泵发展现状与展望随着全球能源危机的加剧和环境污染问题日益严重，工业高温热泵作为一种高效、节能、环保的新型能源设备，近年来得到了广泛的关注和研究。
本文将从工业高温热泵的发展现状、技术特点、市场前景等方面进行详细分析，并对其未来发展进行展望。
一、工业高温热泵的发展现状1.1 工业高温热泵的技术原理工业高温热泵是一种利用低温工质在高温环境下吸收热量并在低温环境下释放热量的循环制冷设备。
其工作原理是通过压缩机将低温工质压缩成高温高压气体，然后通过换热器将热量传递给外界环境，最后通过膨胀阀使低温工质降温并重新吸入压缩机。
与传统的蒸汽锅炉、热水锅炉等设备相比，工业高温热泵具有节能、环保、安全等优点。
1.2 工业高温热泵的技术特点(1)高效节能：工业高温热泵的运行效率远高于传统的蒸汽锅炉、热水锅炉等设备，能效比可达到4以上，大大降低了能耗。
(2)环保无污染：工业高温热泵无需燃料燃烧，不会产生二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境无污染。
(3)安全可靠：工业高温热泵采用自动化控制系统，操作简单方便，且具有多重保护功能，确保设备安全可靠运行。
1.3 工业高温热泵的应用领域随着工业高温热泵技术的不断成熟，其应用领域也越来越广泛。
目前主要应用于化工、制药、电子、食品等行业的生产工艺过程中，用于加热、冷却、干燥等多种工艺需求。
工业高温热泵还可以用于供暖、空调等领域，为人们的生活带来便利。
二、工业高温热泵的技术发展趋势2.1 提高能效比为了进一步提高工业高温热泵的节能效果，研究人员正在致力于提高其能效比。
目前主要通过优化压缩机结构、改进换热器设计、采用先进的控制策略等方法来实现能效比的提升。
2.2 拓展应用领域随着工业高温热泵技术的不断成熟，其应用领域将进一步拓展。
未来有望在农业、建筑、医疗等领域得到广泛应用，为人们的生活带来更多便利。
2.3 发展新型材料与工艺为了满足不同行业的需求，研究人员正在开发新型的高温材料与工艺，以提高工业高温热泵的性能和可靠性。
热泵在暖通空调工程领域中应用的节能分析
热泵在暖通空调工程领域中应用的节能分析摘要：随着我国经济的迅猛发展，人们的物质生活也得到了基本的满足，进而资源问题和环境问题逐渐突显出来，使得合理的利用自然环境，减少一些常规能源的消耗，成为暖通空调工程设计领域中的首要问题，关键词：热泵暖通空调工程领域应用节能分析引言近年来随着资源和环境问题的日益严重,在满足人们健康、舒适要求的前提下,合理利用自然资源、保护环境、减少常规能源消耗,已成为暖通空调行业需要面对的一个重要问题。
目前随着经济的发展和人们生活水平的提高,在发达国家,供热和空调能耗可占到社会总能耗的25 %～30 %。
我国能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。
矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2,NOx 等有害气体成分以及CO2 等温室效应气体。
大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众的焦点。
因此,有效利用广泛存在的低位能源,节约有限的高位能源的热泵技术越来越引起人们的高度重视。
1.热泵系统简介1.1热泵的工作原理热泵的工作原理与制冷机相同,都是按热机的逆循环工作的,所不同的是工作温度范围不同(如图1 所示) 。
图1 中Ta 为环境温度; Tc 为低温物体的温度; Tb 为高温物体的温度。
a 表示热泵装置,它从环境中吸取热量传给高温物体,实现供热的目的;b 表示制冷机,它从低温物体吸取热量传递到环境中去,实现制冷目的;c 表示同时供冷供热联合循环机,它从低温物体吸热,实现制冷,同时又把热量传递给被加热的对象,实现供热目的。
1.2热泵的组成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) 。
热泵系统的组成应包括三大部分:1.2.1热泵的驱动能源(电能、汽油、柴油、煤气、煤等) 和驱动装置(电动机、燃料发电机、蒸汽轮机等) 。
1.2.2热泵的工作机。
一般来说,制冷机可作为这种热泵系统的工作机,制冷机的冷凝器中释放的热量不是简单地向大气排放,而要加以利用,通过供热系统向热用户供热。
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1 1.能量系统的转换 1.1能量的品位 能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换，但在转换过程中数量守恒，热力学第二定律指出，能量除了有量的多少外，还有品位的高低，不同品位的能量转变为功的能力不同。 物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。世界各国学者对“可用能”的理论和在各个领域中的应用进行了深入的研究和广泛的实践。1960年至1963年间，南斯拉夫学者郎特把能量分为可转变为技术功部分火用（Exergy）和不可转变为技术功部分火无（Anergic）。 火用表示热力系统中物质在任意状态下相对于环境零态（dead state）所具有的最大做功能力。火无表示物质所具有的总能中，相对于环境零态，不可转变为技术功部分。 根据火用的定义，对于开口系物质所具的比火用为： e = h-h0-T0(s-s0) （1-1） 根据火无 的定义，物质流的物理火无为： e = h-e = h0+T0(s-s0) （1-2） 火用的概念是建立在热力学第一定律和第二定律基础上的热力参数,它表示能量在给定的环境条件下(P0、T0及其它参数），所能产生的最大有用功。它既可以表示能量的数量，又可以表示能量的品位及其可利用程度，火用的单位与焓的单位相同。 稳流工质可逆变化到环境状态，可设想由等熵和可逆等温两个过程组成。当忽略流动工质动能和位能的变化，由状态1可逆变化到环境状态零态（P0、T0）。 稳定物流火用的数值可以用工质热力性能参数表计算得出，也可用火用 --- 熵图（e-s）表示。在实际过程中流入火用一定大于流出火用 。即ex1＞ex2+ew 。它同能量概念不同，进出设备的火用并不守恒，只会减少，其减少的数值就是火用损失，见公式（1-3）。Δex表示能量的变质。ew 表示火用转变为机械功部分。 Δex = ex1 – ex2 -ew （1-3） 根据孤立体系熵增原理，对于整个体系来说，不可逆过程熵只会增加，即产生有用功的能力减少。在数量上熵的增加等于火用的减少。 流入火用等于流出火用和火用损失之和，称为火用平衡方程式： Δex = ex2 + ew +Δex （1-4） 2
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火用效率表示传热设备的能量在数量上和质量上利用的完善程度，对于减压器，则表示流出的火用占流入的火用比值。
（1-5） 热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换。热力学第二定律指出，能量除了有量的多少外，还有品位的高低。应该避免在能量转换过程中有效能的无效贬值，即减少能量转换过程中的不可逆过程。在实际能量转换过程中，火用只会减少，不会守恒。 1.2常规热力系统蒸汽节流减压的能量损失 蒸汽减压方法可以分为三类：节流式减压是典型的不可逆过程;回转式减压即利用汽轮机将蒸汽减压的能量差转换为机械功，热电厂的汽轮发电 机组运行属于回转式减压。引射式减压即利用蒸汽喷射式热泵进行减压，在蒸汽减压过程中，将废热蒸汽增压后，使其一并 供给加热设备用汽。引射式减压可以向热用户提供介于工作流 体和被引射流体两种流体不同压力中间任何一种所需要的压力 等级蒸汽。 采用阀门利用其阻力特性控制调节蒸汽压力的方法一 律称为蒸汽节流减压，它是对外界不作功的熵增等焓过程，蒸汽在节流减压过程中，由于摩擦、涡流使大量有规则运动的分子变为无序运动，产生耗散功，导致熵的增加，致使蒸汽能量产生无形的损失。 采用阀门及利用其阻力特性控制调节蒸汽压力的方法一律称为蒸汽节流减压，它是对外界不做功的熵增等焓过程，蒸汽在节流减压过程中，由于摩擦、涡流使大量有规则运动的分子变为无序运动，产生耗散功，导致熵的增加，致使蒸汽能量产生无形的损失。（见图1-1） 假定蒸汽节流减压在绝热状态下进行，为了导出绝热节流减压的能量方式，首先列出流入系统1Kg流体稳定流动的能量方程式：
shWzzgcchhq)()(2112212212 （1-6） 绝热节流的热力过程具有以下特点，热力系统同环境间用绝热壁包围，热流q=0，节流前后适当距离处截面速度基本不变，并且它的动能和焓值相比甚小，所以速度平方差可以忽略不计，即： 。由此得出蒸汽节流减压过程的能量方程式： 0)(211122cc 3
h2 = h1 （1-7） 从热力学第一定律热效率观点分析，蒸汽节流减压前后焓值相等即h2=h1,反应不出能量的损失。但是，熵的增加反映了在孤立的热力系统中，能量产生变质，转变为可用功的能力减少了，无疑这是能量的无效贬值和用能的浪费。蒸汽节流减前后的损失，可以表达为： ex1-ex2 ＝T0((s2-s1) （1-8） 根据火用效率的定义：
（1-9） 以下用计算对比说明，将P1＝0.80MPa,t1＝210℃蒸汽减压到P2＝0.20MPa，采用蒸汽节流减压和热泵供热有效能火用 值的变化。 根据计算得出：P1＝0.8MPa,t1＝210℃工作蒸汽的火用为864.57KJ/Kg,用上述参数蒸汽作为热泵的工作动力将P2＝0.03MPa的二次蒸发汽增压至P3＝0.20MPa,采用热泵供热和蒸汽节流减压的两种方式，其火用值所占比例的变化比较见图1-2。
从图1-2中可以看出，由于低于热用户能量品味低温热流如热力系统中，部分排弃的火用转变为有效火用 。蒸汽喷射式热泵替代节流式减压还有利于热力系统能级的匹配，有利于建立合理的用热网络。 蒸汽节流减压仍然是目前各工业企业普遍采用的调节蒸汽压力的方法，通过减压阀将高品味蒸汽节流减压得到所需要的用汽参数。由热力系统排放出的蒸汽冷凝水夹带大量二次蒸发汽，造成能量浪费，这是一种常规的传统供热模式。应该建立新的热泵供热系统替代上述传统供热模式，在工业生产中充分利用能量，降低成本，发展生产，保护环境。 1.3 疏水系统产生的能量损失
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蒸汽在换热器中加热无聊后，大量蒸汽冷凝水的显热，二次蒸发汽及疏水器漏损蒸汽的潜热，在常规热力系统中，经常没有得到回收利用，致使蒸汽能量产生有形损失。蒸汽冷凝水的余热损失ΔQK为： ΔQK= )(211kSKirXrXG （1-10） 公式中：GK – 排出冷凝水的流量 kg/h XS – 疏水器的漏气率 ％ r1 – 换热器工作压力下蒸汽的汽化潜热 kJ/kg XT – 产生二次蒸发汽的比例 % r2 – 二次蒸发汽的汽化潜热 kJ/kg iK – 排出的冷凝水焓值 kJ/kg 蒸汽冷凝水系统产生的有效能损失Δe为： Δe= Δe1 + Δe2 + Δe3 （1-11） 式中Δe1 、Δe2 、Δe3分别表示排出的冷凝水，疏水器漏气及二次蒸发汽的有效能。 另外，在工业生产过程中产生的低品位付产蒸汽由于其压力低、品位不相匹配排放到环境中，同样是用能的浪费。
2、蒸汽喷射式热泵 2.1 热泵的原理 蒸汽喷射式热泵或称热能压缩机，它利用热电站或锅炉供出蒸汽压力和工艺设备用汽的能量品位差转换为热泵的动力。其工作能力即供出的蒸汽压力、抽吸二次蒸发汽的能力和消耗的新蒸汽量等均同工作蒸汽的膨胀比和被抽蒸汽的压缩比密切相关。 2.2 热泵分类 蒸汽喷射式热泵按其调节控制方式可以分为两种类型： 2.2.1 蒸汽质量调节热泵（见图2-1） 5
图2-1 不可调节式热泵 习惯将其称为不可调节热泵，其工况变化通过调节热泵入口新蒸汽的压力和流量来实现，而热泵本身不带调节装置，因此通常称为不可调节热泵。 一般热泵即不可调式热泵，当生产运行工况（即用汽压力和流量）发生变化，则需要调节热泵进口工作蒸汽干管上蒸汽调节阀。在调节过程中，由于蒸汽调节阀开度变化，就会改变和降低进入热泵的工作蒸汽压力，从而改变了工作蒸汽的膨胀比及热泵进口新蒸汽做功的能力，将明显影响热泵工作效率。 调节阀开度减少，流通阻力增大，调节阀后的蒸汽压力降低，即降低了热泵工作效率。这是不可调节热泵共性缺点和不足，不可克服。 我们专门设计的质量调节热泵特点如下； ● 按不同热用户特点、不同的新蒸汽压力，专门设计热泵使其高效率运行。 ● 热泵本体设计采用流线型通道，流体阻力小，热泵效率高。 ● 喷咀关键部件均采用专门工艺加工成形，运转耐久可靠。 ● 热泵及热泵系统产品，列入国家重点新产品和国家级科技成果推广计划。 ● 采用高新技术设计，其研究成果评为国家科学技术进步三等奖，中国轻工业科技进步二等奖，国家环保科技进步二等奖，天津市科技进步一等奖及黑龙江省重大效益奖等。 2.2.2蒸汽流量调节热泵（见图2-2）（专利号：ZL2006200735598）
图2-2 可调式热泵 流量调节热泵通常称为可调节热泵，在热泵进口工作蒸汽干管上不需设置调节阀，热泵本身配置调节机构和喷嘴调节针芯等，当热力系统运行工况发生变化时，通过热泵自身调节机构调节和改变喷嘴通过蒸汽的有效断面积。在调节过程中它不会改变新蒸汽压力，使其在适应各种运行工况变化的调节过程中，只需调节喷嘴的有效断面积，通过热泵喷嘴工作蒸汽压力保持不变，其单位流量新蒸汽做功能力不会改变。 6
在各种生产运行变工况条件下可调节热泵均可高效运行。 可调式热泵本身配有调节机构、阀门定位器及调节针芯等，关键部位均采用不锈钢材质，喷镀特殊耐磨金属材料，通过改变热泵的喷嘴有效断面实现热泵工况（即供汽压力、供汽负荷）调节。在热泵调节过程中，热泵入口新蒸汽压力均不变，即热泵的作功能力不变，调节性能好、热泵效率高。 专门设计的可调节热泵可以按各种装置工艺特点、新蒸汽的压力及能量品位，提供各种高效运转可调式热泵。特点如下： ● 按热力系统的特点、不同的新蒸汽压力专门设计热泵，使其高效运行。 ● 喷嘴等重要部件采用特殊的硬质合金，耐磨损，耐冲刷。 ● 紧密结合热力流程工艺特点，严格设计蒸汽冷凝水系统。 ● 可调式热泵设计采用7项专门的新技术。 ● 专门设计的可调式热泵，可以用于在各种压力等级蒸汽工况下，均可以保证热泵高效率运行。 2.3 热泵的特性参数 2.3.1热泵引射系数μ 热泵是其热泵供热系统的关键设备，热泵引射系数μ表示单位工作流体引射低品位流体的能力，可以通过以下简化的数学表达式，通过计算机计算得出：
μ = （2-1） 可以采用以下数学表达式计算工作流体的膨胀比E和被引射流体的压缩比K。 Pp/PH = E （2-2） PC/PH = K （2-3） 其中E值表示工作流体的压力Pp与被引射流体的压力PH的比值，称为工作流体的膨胀比（公式2-2），K值表示混合流体的压力Pc和被引射流体压力PH的比值，称为被引射流体的压缩比（公式2-3），热泵的引射系数μ伴随工作流体膨胀比增大和被引射流体压缩比减小而增大。 则其热泵的引射系数μ为：