热泵技术及其在工业节能中的应用 (2)

热泵技术及其在工业节能中的应用

热泵技术及其在工业节能中的应用

目 录

1、能量系统的转换 1

1.1 能量的品位 1

1.2 常规热力系统蒸汽节流减压的能量损失 2

1.3 疏水系统产生的能量损失 3

2、蒸汽喷射式热泵 4

2.1 热泵的原理 4

2.2 热泵的分类 4

2.3 热泵的特性参数 6

3、热泵供热系统的基本流程 8

3.1 热泵供热流程 8

3.2 热泵供热系统的运行及效益 9

4、热泵供热在工业生产中的应用 9

4.1废热蒸汽回收及换热网络 9

4.2 能级匹配及热力系统优化运行 13

4.3 钢铁冶金焦化蒸氨塔热泵供热 14

4.4 酒精蒸馏塔釜废热回收 18

4.5 氨纶生产的热泵供热 21

4.6 热泵是提供工业生产汽源的可靠设备 22

4.7 热泵式减压减温器 26

4.8 热泵区域供热 27

4.9 热泵脱水蒸发及多效蒸发 28

4.10 余热制冷及余热供热 28

4.11 纸机干燥部热泵供热 32

4.12 啤酒生产醣化车间热泵供热 35

4.13 压差疏水器的研究和应用 35

5、热泵节能的评价 36

6、合理用能的评价方法 37

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-T0s-s0(1-1)

根据火无 的定义,物质流的物理火无为:

e h-e h0+T0s-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)

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:

(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q0,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:

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h2h1,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 =T0s2-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 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(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)

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。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。

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溴化锂吸收式热泵在集中供热系统中的应用及节能性分析

溴化锂吸收式热泵在集中供热系统中的应用及节能性分析

第12卷第4期 2 0 1 2年8月 剖洚 室谰 

REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING 8—12 

溴化锂吸收式热泵在集中供 热系 

应用及节能性分析 

肖永勤 韩世庆 刘明军 

(大连三洋制冷有限公司) 统中的 

摘要结合实例重点介绍在城市、港区集中供热系统中采用溴化锂吸收式热泵替代小区换热站锅炉的突 出优越性,并引申溴化锂吸收式热泵在城市集中供热系统中的其他几种典型应用形式,最后展望溴化锂吸 收式热泵在供热节能领域的发展前景。 关键词溴化锂吸收式热泵;废热利用;集中供热 

Analysis of application and energy-saving of LiBr absorption 

heat pump in central heating system 

Xiao Yongqin Han Shiqing Liu Mingj un (Dalian Sanyo Refrigeration Co.,Ltd.) 

ABSTRACT Combined with example,the prominent advantages of replacing boilers of 

district heat exchange stations with LiBr absorption heat pump in downtown and port een— tral heating system are introduced.Furthermore,other typical applications in downtown 

central heating system are also extended.Finally,the development of LiBr absorption heat pump in heating energy-saving field is anticipated. KEY WORDS LiBr absorption heat pump;waste heat utilization;central heating 

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

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

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LiBr H 0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、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,得出了第二类吸收式热泵在节能、环保工作中 

具有着很大的实际意义j 

[关键词]LiBr~H10溶液 第二类吸收式热泵 低温位余热 

1.引言 随着入口和经济的迅速增长,加剧了矿物能源的消耗和枯竭,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。直到目前为止,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,减少各种 

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,利用低位能源(空气、土地、水、太阳能、工业 

废热等)代替一部分高位能源(煤、石油、电能等),以达到节约高位能源 的目的。 在石油工业中,存在着大量低温位工业余热(1O0℃以下)。这些余 

热由于不能被生产工艺过程所直接利用,大部分都被排到了环境中,这 不仅造成了巨大的能源浪费,而且也造成了环境的热污染。由于第二类 

吸收式热泵(也称为吸收式热变换器,A}】sorption heat Irans;former)能将 

部分低温位余热(大约占整个低温位余热的50%左右)提升到较高的温 位,所获得的这部分高温位热在一些场合下可以为生产工艺所利用,从 

而节省生产中所使用的大量加热蒸汽,其节能效果十分可观。因此,有 

关第二类吸收式热泵方面的理论研究与T业开发愈来愈受到人们的关 注: 

2.第二类吸收式热泵 

2.1第二类吸收式热泵工作原理 

q 厂—=_I]厂■—]q。 ——--1 E广一 ] 广—一 — —

厂_r 『 Ll

浅谈热泵技术的应用和发展

浅谈热泵技术的应用和发展

第19期总第173期 2008年1O月 内蒙古科技与经济 

Inner Mongolia Science Technology&Economy No.19,the 173th issue Oct.2008 

浅谈热泵技术的应用和发展 

李红霞,温建军,邬燕妮 

(内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010) 

摘 要:介绍了热泵的工作原理、它在国内外的应用争发展。以及熬泵的分类,并指出空气源、水源、 

地源热泵的制冷、制热原理及其优缺点和应用范围。 

关键词:热泵;工作原理;节能 

中圈分类号:TK523 文献标识码:A、 文章编号i1o07—6921(2008)19一O109一O4 

当今社会,环境污染和能源危机已成为威胁人 

类生存的头等大事,如何解决这一问题,已成为全人 

类的课题。在这种背景下,以节能和环保为主要特 

征的绿色建筑及相应的空调系统应运而生,而热泵 

正是满足这些要求的新型中央空调。建筑的高能耗 

已经成为严重制约我国能源经济可持续发展战略的 

瓶颈。“十一五”期间,随着节能减排这一目标的提 

出,在我国广袤的土地上推行热泵技术具有广泛而 

深远的意义。 

1热泵的工作原理 

热泵,是一种把处于低温区的热能输送至高温 

区的机械。“热泵”术语是借鉴水泵一词而来。…水 

泵是消耗一定的机械能,将水从低处泵送到商处的 

设备;而热泵则是消耗一定的机械能,将低温位热能 

“泵送”到高温位来供应热量需求的设备。热泵系统 

的基本能量转换关系如图1。 

图1热泵工作原理 

热泵有四大优点:第一是节能,有利于能源的综 

合利用;第二是有利于环境保护;第三是冷热结合, 

设备利用率高,节省初投资;第四因为它是电驱动, 

所以调控比较方便。 

2热泵技术的应用与发展 

2.1 综述 

热泵的历史可以追溯到1912年瑞士的一个专 

利,而热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的 

历史。如美国,截至1985年全国共有14 000台地 源热泵,而1997年就安装了4 500台,到目前为止 

试论热泵在暖通空调中的应用

试论热泵在暖通空调中的应用

龙源期刊网

试论热泵在暖通空调中的应用

作者:王丽 王金鹏

来源:《城市建设理论研究》2013年第17期

摘要:近年来,我国的建设事业发展十分迅猛,加强热泵在暖通空调中的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对热泵在暖通空调中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。

关键词:热泵,暖通空调,工程设计,应用

中图分类号: S972 文献标识码: A 文章编号:

目前,随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,为了满足人们的健康生活和学习,在一些发达国家,供热和空调能耗可占到社会总能耗的25%—30%。就当前形势来看,我国的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 、NO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问题。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。

我国建筑能耗占全国总能耗20%左右,建筑能耗中的暖通空调能耗约占其50%-60%,另外制备卫生热水的能耗也在建筑能耗中占有较大比例。参照发达国家建筑能耗增长的历程,可以预见我国建筑能耗,特别是暖通空调及卫生热水能耗所构成的建筑冷热源能耗占国内总能耗的比重会越来越大。但能源的来源却受到相应的限制,因此能源将出现短缺,必须采取相应的对策,其中有:

(1)采用新的能源,例如:太阳能、风能等等;

(2)加强房屋的隔热设施,减少房屋所散失的热量;

(3)回收通风装置排风和房屋排水所带走的热量;

(4)应用一次能源发电时所排放的热量;

(5)通过热泵应用环境热量。

空调所耗热量一般只需要较低的温度,而且这种热量还可以借助于热泵来供应,只要消耗少量的高品位能,就可以得到足以满足房屋制冷或者采暖所需求的温度,目前,在暖通空调工程系统中主要用热泵来提供100℃以下的低温用能,因此,在满足房间采暖耗热方面,热泵是可以作出其重要贡献的。 龙源期刊网

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范

1. 引言

磁悬浮冷水(热泵)机组是一种高效、环保的制冷设备,广泛应用于工业生产和商业建筑。本文将对冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的技术规范进行深入探讨,旨在帮助读者更全面地了解这一技术。

2. 冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的基本原理

磁悬浮冷水(热泵)机组利用磁力悬浮轴承技术,使压缩机转子脱离一般轴承的直接接触,减少能量损耗和机械磨损。通过压缩机对制冷剂进行压缩和膨胀,实现冷热源之间的能量转换,从而提供冷水或热水供应。

3. 冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的技术规范

3.1. 机组性能参数

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组的性能参数包括制冷/制热能力、能效比、运行稳定性等。根据实际需求选择性能参数合适的机组,以满足生产或建筑的制冷/制热需求。

3.2. 设备选型及安装要求 根据使用环境和制冷/制热需求,选择合适的机组型号,并按照厂家提供的安装要求进行设备安装。确保设备安装正确,严格遵守操作规程,以保证机组的正常运行和安全使用。

3.3. 运行控制要求

冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组需要配备有效的运行控制系统,实现自动控制和智能化运行。运行控制要求包括温度控制、湿度控制、电流保护等,以保证机组的稳定运行和高效能源利用。

3.4. 维护和保养要求

定期进行机组维护和保养,包括清洁换热器、检查冷媒泄漏、清洗过滤器等。机组的维护保养要求应按照厂家提供的操作手册进行,并保证维护人员具备相关的技术培训和资质。

4. 对冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范的观点和理解

磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范的制定是为了确保机组的性能和运行质量,提高能源利用效率。在实际应用中,合理选择机组型号和安装条件,严格按照规范要求进行操作和维护,可以最大程度地发挥机组的性能优势,节约能源,降低运行成本。

总结与回顾:

本文深入探讨了冷却水系统磁悬浮冷水(热泵)机组技术规范的各个方面,包括机组的基本原理、性能参数、选型及安装要求、运行控制要求以及维护和保养要求。通过遵守这些规范,可以实现机组的高效、稳定运行,达到节能减排的目的。对于企业和建筑物来说,选用合适的磁悬浮冷水(热泵)机组,并按照规范进行设置和维护,不仅有助于提高生产效率和舒适度,还能减少对环境的不良影响。

热泵含义及发展历史

热泵含义及发展历史

热泵发展及其现状

“热泵”这个名词最早是20世纪初肉欧洲人提出的。但热泵的基础理论蒸汽压缩动力循环原理可追溯到19世纪早期法国物理学家卡诺(S.Carnot),他在1824年发表了关于卡诺循环的论文。1845年,应该过物理学家焦耳(J.P.Joule)完成了研究气体内能的焦耳气体自由膨胀实验,论证了改变气体压力能引起温度变化的原理。1850年初英国科学家开尔文(L.Kelvin)提出,冷冻装置可以用于加热,之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究,研究持续80年之久。

1912年瑞士的苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,这是早期的水源热泵系统,也是世界上第一套热泵系统。热泵工业在20世纪40年代到50年代早期得到迅速发展,家用热泵和工业建筑用的热泵开始进入市场,热泵进入了早期发展阶段。21世纪,随着“能源危机”出现,燃油价格忽升,经过改进发展成熟的热泵以其高效回收低温环境热能,节能环保的特点,重新登上历史舞台,成为当前最有价值的新能源科技。进入21世纪后,由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长、2008年北京奥运会和2010年上海世博会等因素拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在中国的应用越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。从2001年热泵起步开始,经过5年的培育,中国热泵行业开始从导入期转入成长期。热泵行业快速发展,一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显,另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。

在热泵的不断发展和研究过程中,吸收式技术已经发展成为一项成熟的技术,并已经数十年的使用实践证明,溴化锂吸收式热泵是在吸收式技术基础上开发出的利用工业余热的设备,在得到广泛应用的同时,也因技术成熟可靠,得到了国家政策的支持。

相关政策【1】:

(1) 主要目标到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤,实现节约能源6.7亿吨标准煤。

关于地源热泵应用的几个问题

关于地源热泵应用的几个问题

摘要:对地源热泵系统工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述,通过分析与研究得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术在我国应适度合理开发利用,并对其应用前景进行了探讨。

关键词:地源热泵;空调;节能

由于我国建筑业的不断发展,建筑能耗每年都在增加,随着国家对环保和节能技术日益重视,所以地源热泵技术在暖通空调实际工程中得到越来越广泛应用。本文对地源热泵系统的工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述,并通过小型地源热泵实验装置实际运行工况分析研究,得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术,在我国应适度合理开发利用,并对其应用前景进行了探讨与展望。

1 地源热泵系统工作运行原理及管路基本组成

地源热泵是空调制冷热泵机组的一种形式,它是通过热力学第二定律逆卡诺循环原理实现运行的。制冷剂工质在压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大制冷部件中不断往复循环工作,并通过四通换向阀根据室外季节变换和室内不同要求进行转换,以实现冬夏两用的空调制冷机组。因为地表浅层土壤温度波动变化范围较小且温度相对恒定,通过地埋管装置在冬季空调供暖时从土壤中取热,经过地源热泵机组提升后可以给空调系统末端用户供暖。同理在夏季空调供冷时,空调系统可以将建筑物内的得热量通过地源热泵机组装置转移释放于室外浅层土壤中以备建筑物冬季供暖时使用,并且平时还可以供给用户生活用热水,所谓一机三用。地源热泵机组管路系统一般由设置在建筑物内空调用户末端水管路系统,空调机房内的热泵机组制冷剂内循环系统、建筑物室外侧地埋管水管路外循环系统组成。地源热泵机组特点是室外侧水循环管路是由埋设于浅层土壤层中的高密度聚乙烯塑料盘管构成,其此时相当于动力工程换热器装置,从而代替了传统暖通空调设备冷却塔、采暖锅炉等。

2 地源热泵系统的管路地下埋管分类形式

目前在实际暖通空调工程中地源热泵地埋管大多采用高密度聚乙烯塑料管,以前地源热泵工程中地埋管常使用金属管材,由于其抗腐蚀性能差、使用寿命短、造价高、不节能和环保,尽管有导热效果好等优点,现在基本上工程中已经不再使用了。而高密度聚乙烯塑料管材有流动阻力小、机械强度高、抗腐蚀能力强、造价适中、使用寿命长等优点,所以现在应用较广泛。常见的地源热泵机组系统根据地下埋管形式的不同,可分为水平式、垂直式和螺旋式三种。

吸收式热泵技术及其在火电厂的应用

吸收式热泵技术及其在火电厂的应用

林海;岳建华

【摘 要】简述了溴化锂吸收式热泵的工作原理,介绍了国、内外吸收式热泵技术研究现状.通过应用实例说明了吸收式热泵具有的节能、环保、社会效益,认为吸收式热泵在火电厂湿冷、空冷机组上的应用前景广阔,节能减排潜力巨大.

【期刊名称】《内蒙古电力技术》

【年(卷),期】2012(030)004

【总页数】5页(P84-87,91)

【关键词】吸收式热泵;溴化锂;余热回收;供热;湿冷机组;空冷机组

【作 者】林海;岳建华

【作者单位】内蒙古工业大学热能与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古电力(集团)有限责任公司,内蒙古呼和浩特010020

【正文语种】中 文

0 引言

为尽早实现国家“十二五”节能减排计划目标,充分发挥科技进步和技术创新对转变经济发展方式的重要作用,积极开展节能减排新技术的研发和推广应用具有十分重要的意义。低品位余热回收利用可以提高能源的综合利用率,具有巨大的节能潜力,是当前可以大力开发利用的技术之一。基于余热回收利用技术的吸收式热泵在火电厂的推广应用将会带来巨大的节能、环保及社会效益。 1 吸收式热泵技术介绍

吸收式热泵是以水为换热介质,以特殊工质溶液为吸收剂(如溴化锂溶液),将低温余热中的热量提取、转移,进而得到较高品位热媒的设备[1]。

1.1 分类

吸收式热泵按制热目的可分为2类:第1类吸收式热泵(Absorption Heat

Pumps,简称AHP)。该类热泵将蒸汽、燃气以及工业废热水等作为驱动热源,把热能提升到中高品位,从而达到提高能源利用率和回收余热的目的;第二类吸收式热泵又称吸收式热变换器(Absorption Heat Hransformer,简称AHT)。主要利用中温废热和低温热源的热势差,制取温度高于中间废热的热媒,从而提高废热品质。本文仅针对第1类吸收式热泵进行分析。

此外,吸收式热泵还有其他分类方式,如按驱动热源可分为蒸汽型、直燃型、烟气型;按吸收工质可以分为溴化锂吸收、氨水吸收及其他工质吸收型;按循环结构可分为单效、双效、多级、开式等[2-3]。

MVR热泵技术在制盐工艺中的应用实践

MVR热泵技术在制盐工艺中的应用实践

摘要:机械热压缩技术方法(MVR热泵技术方法)作为节能技术方法,现阶段在世界各国均处在最为先进的发展水平。文章将会围绕MVR热泵技术在制盐工艺中的应用实践,展开简要的阐释分析。

关键词:MVR热泵技术方法;制盐工艺;应用;实践;探讨分析

机械热压缩技术方法(MVR热泵技术方法)是在利用热泵技术设备基础上被创立和提出的。从本质性层面展开阐释分析,所谓热泵技术设备,就是能够基于自然界普遍存在分布的大气环境体系之中、水体环境体系之中,以及土壤环境体系之中汲取处在相对较低品位的热能资源要素,继而经由推进开展电力做功技术过程,对外提供处在相对较高品位的热能资源要素的应用技术装置。热泵技术方法的发展演化过程,曾经连续经历和跨越了100余年时间。早在1824年,卡诺在全世界范围内率先创立并且提出了热力学循环技术理论。在1852年,开尔文详细阐释了围绕热泵技术设备的设计指导思想,但是,直至1917年,才经由德国卡赛伊索达制造厂第一次将热泵技术设备引入应用到工业生产活动过程之中。与此同时,在1917年,瑞士埃舍维斯公司建设形成了全世界范围内首家择取利用MVR制盐技术方法的工厂。到20世纪70年代历史时期,覆盖世界各国的严重能源危机问题的涌现,基于较大程度之上影响并且助推了热泵技术方法的实际化历史发展演化过程,其直接导致结果,在于促进热泵技术方法基于化工生产行业领域、制糖行业领域、医药卫生行业领域,以及石油化工行业领域等多个具体行业领域获取到广泛而又充分的推广普及运用。在制盐行业领域,择取适当技术方法全面充分高效整合利用制盐生产技术活动过程中出现的二次蒸汽能源资源要素,继而追求实现节约能源资源要素消耗数量技术目标,以及控制降低生产制造成本技术目标,是世界各国制盐行业领域专业研究人员,以及相关企业组织需要关注重视的重要方面。由此,MVR技术工艺曾经在欧美发达国家获取到广泛充分的推广普及运用。从20世纪70年代至今,在意大利、瑞士、奥地利、泰国等相继建成了数量众多的热压制盐技术装置。最近若干年间,我国也相继成功引进并安装使用了若干套热压制盐技术装置,且支持获取了优质良好的技术应用效果。

热源塔热泵系统的原理及其应用

热源塔热泵的原理及其应用

摘要:热源塔空调系统,是针对中国南方地区冬季潮湿阴冷,空气湿度大,传统空调风冷热泵在冬季供热时严重结霜,融霜耗电大,热泵效率低,而采用燃油、燃气、煤为主供取热时,其能耗高又污染环境,在这种背景下开发地具有国际领先水平的热泵空调设备及系统工程技术。本文介绍了热源塔热泵系统的原理、特点及热源塔热泵系统的选择和应用。

关键字:热源塔;热泵机组;低温高湿

0.背景

在我国南方地区,尤其在冬季,该区域没有北方的集中供暖,较多采用电加热或电热辅助以及燃油、燃气锅炉等方式供暖,高品位能源消耗较大。同时,由于特殊的气候条件,形成了冬季室外空气“低温高湿”的特点,使得目前此区域内较常使用的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行且结霜严重,各项性能系数大大降低。针对此地区气候特点,结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点,为改善室外换热器湿工况运行的不利条件,同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热并推迟室外侧翅片表面结霜时间,开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。

1.热源塔热泵系统的原理

热源塔是利用水和空气的接触,冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积,利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过向热源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。

1.1 热源塔的构成和分类

从构造上看,热源塔主要由围护构架、旋流风动系统、低温高效换热器、汽液分离系统、凝结水分离系统、低温防霜系统(如图1所示)组成。其中,围护构架包括塔体框架、顶部的出风筒,侧壁的围护板及进风栅;旋流风动系统由位于风筒内部的变速电动机控制装置和斜射旋流风机组成;低温高效换热器由围护构架内部的高效肋片、换热管、进液口及出液口构成;低温高效换热器上方设有由斜流折射分离器和斜射旋流分离器构成的汽液分离系统;低温高效换热器下方设有由接水盘、凝结水控制装置和溶液控制阀构成的凝结水分离系统;还设有由溶液池、喷淋泵控制装置、喷淋器构成的低温防霜系统。当空气经低温高效换热器表面逆向流通时,形成传热面与空气之间的显热与潜热交换,获得低于环境温度2~3℃的溶液作为热源塔热泵的低品位热源。消噪汽液分离器可有效地分离负压条件下产生的水分和降低风机运行时产生的噪声。

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