工業(yè)復(fù)疊式高溫水源熱泵機(jī)組怎么樣?
一、技術(shù)內(nèi)容
?。ㄒ唬┘夹g(shù)原理
本工業(yè)復(fù)疊式高溫水源熱泵機(jī)組采用的技術(shù)原理是逆卡諾循環(huán)和復(fù)疊式制冷循環(huán)。復(fù)疊式制冷循環(huán)是由兩個(gè)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)組成,即高溫級(jí)部分和低溫級(jí)部分。高溫級(jí)部分使用高溫制冷劑,低溫部分使用另一種蒸發(fā)溫度較低的制冷劑。高溫部分制冷劑蒸發(fā)的制冷量作為低溫部分制冷劑 的冷凝熱量。這個(gè)循環(huán)過程是在冷凝蒸發(fā)器中完成的。也就是說, 冷凝蒸發(fā)器既是高溫制冷劑的蒸發(fā)器,同時(shí)又是低溫制冷劑的冷凝器。低溫制冷劑在低溫級(jí)蒸發(fā)器中吸收低溫?zé)嵩吹牡推肺唬ǖ蜏兀崃亢?,在冷凝蒸發(fā)器中將該熱量傳遞給高溫制冷劑,而高溫制冷劑吸收熱量后,又在高溫級(jí)冷凝器中將吸收的低品位熱量轉(zhuǎn)換為高品位(高溫)熱量,并將該熱量傳遞給熱水,使其溫度上升到需求值(80℃或85℃)。

(二)工藝流程示意圖

?。ㄈ╆P(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)
1.機(jī)組創(chuàng)造性地采用了復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)。水源高溫?zé)岜脵C(jī)組利用工業(yè)廢水或工藝?yán)鋮s水作為熱源,通過采用復(fù)疊制冷循環(huán),制取高達(dá)85℃以上的熱水。該機(jī)組的創(chuàng)新點(diǎn)就是將復(fù)疊制冷循環(huán)技術(shù)由傳統(tǒng)的低溫制冷應(yīng)用到高溫制熱上。
復(fù)疊式制冷循環(huán)是由兩個(gè)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)組成,即高溫級(jí)部分和低溫級(jí)部分。高溫級(jí)部分使用高溫制冷劑,低溫部分使用另一種蒸發(fā)溫度較低的制冷劑。高溫部分制冷劑蒸發(fā)的制冷量作為低溫部分制冷劑 的冷凝熱量。這個(gè)循環(huán)過程是在冷凝蒸發(fā)器中完成的。也就是說, 冷凝蒸發(fā)器既是高溫制冷劑的蒸發(fā)器,同時(shí)又是低溫制冷劑的冷凝器。低溫制冷劑在低溫級(jí)蒸發(fā)器中吸收低溫?zé)嵩吹牡推肺唬ǖ蜏兀崃亢?,在冷凝蒸發(fā)器中將該熱量傳遞給高溫制冷劑,而高溫制冷劑吸收熱量后,又在高溫級(jí)冷凝器中將吸收的低品位熱量轉(zhuǎn)換為高品位(高溫)熱量,并將該熱量傳遞給熱水,使其溫度上升到需求值(80℃或85℃)。

二、主要技術(shù)指標(biāo)
工業(yè)余熱型超高溫?zé)岜脵C(jī)組利用工業(yè)余熱的形式進(jìn)行供熱,既減少了鍋爐采暖造成的環(huán)境污染,又節(jié)約了寶貴的水資源,省去了冷卻塔系統(tǒng),避免了冷卻塔噪音及霉菌污染。利用工業(yè)冷卻水或工業(yè)廢水、礦井水作為冷熱源,克服了水源熱泵機(jī)組打井,回灌,消耗和污染地下水資源的問題。另外該集成技術(shù)既冷卻了工況企業(yè)的工藝?yán)鋮s水,節(jié)省了冷卻塔的運(yùn)行費(fèi)用和冷卻塔冷卻水的損耗,同時(shí)又冷卻企業(yè)的工業(yè)廢水,使其達(dá)到排放要求,達(dá)到了能源的雙向利用。

三、適用范圍
1、在地?zé)衢_發(fā)利用中,產(chǎn)生大量的地?zé)嵛菜?,溫度?0~40℃,甚至高達(dá)50℃而不能再利用被白白地排掉;在石油開采過程中,也有大量的尾水,溫度在30~40℃,甚至高達(dá)50℃就直接被排走,而同時(shí)在石油輸送過程中,又需消耗燃油將物料加熱到70~80℃以便于輸送。如能應(yīng)用該機(jī)組,則可充分利用這部分浪費(fèi)的能源。
2、在化工、化纖、食品、制藥、鋼鐵等行業(yè)的工藝流程中都存在大量的廢熱排放,而同時(shí)這些行業(yè)又消耗大量的能源。如某化纖廠有250噸/時(shí),溫度為50℃的廢水,要冷卻到35℃才能排放到污水處理廠中,而還有160噸/時(shí)的工藝水,需要用蒸汽加熱到50℃以上.采用水源高溫?zé)岜脵C(jī)組將兩者結(jié)合起來,即冷卻了廢水,達(dá)到了處理標(biāo)準(zhǔn),又節(jié)省了加熱蒸汽。

3、在石油化工、鋼鐵制造、化纖行業(yè)、淀粉加工、發(fā)電行業(yè)等高能源消耗
企業(yè)中包含下述冷卻水:壓縮機(jī)械的氣缸冷卻循環(huán)水、蒸汽透平機(jī)械的冷卻循環(huán)水、鋼鐵行業(yè)工藝粉碎循環(huán)冷卻水、石油和石化行業(yè)循環(huán)水、電廠循環(huán)冷卻水及凝結(jié)器冷卻水、化纖行業(yè)工藝水等。為了節(jié)約水資源,普遍采用冷卻塔循環(huán)冷卻方式,但在循環(huán)冷卻過程中將有2~4%的水蒸發(fā)并且忽略了熱能的綜合利用。如能利用該水源高溫?zé)岜脵C(jī)組,則既回收了這部分熱源制取所需的熱水,同時(shí)又省去了冷卻塔的運(yùn)行費(fèi)用和冷卻水的損耗,達(dá)到了能源的雙向利用。