挖掘機泵源設計,挖掘機泵源設計,挖掘機,設計 熱泵的應用 1熱泵在工業(yè)上的應用 1）系統(tǒng) 目前，在工業(yè)領域當中只有較少的熱泵得到運用。但，隨著環(huán)境要求的逐步的提高，工業(yè)熱泵變成一種可以用來減少散發(fā)，提高效率以及在制冷過程中限制地下水過多使用的重要的技術。 在總的工業(yè)流程中，能效的提高是通過綜合處理由熱力狀態(tài)來完成的。因此，為了確保熱泵在工業(yè)中的充分利用，這就需要合理、全面的處理。擠壓分析是綜合處理中的一種重要的方法，這種技術能表現(xiàn)出處理熱的趨勢和鑒定熱回收的可行性，可行性包括改善熱交換網絡和熱泵。擠壓式分析對大型復雜的綜合控制過程是特別有效的，并且是一種一個挑選適合的熱泵的機會。 在工業(yè)應用上，熱泵已經在運行能源的形式、型號、控制條件、熱源和應用方式上等許多方面都發(fā)生了很大的變化。熱泵各個組成部分通常是為了一個特殊的應用而設計的，因此熱泵也是獨特的。 工業(yè)熱泵的主要形式有： ? 機械蒸汽壓縮系統(tǒng)（MVRs），可分為開式和半開式熱泵系統(tǒng)。在開式系統(tǒng)中，來自工業(yè)過程的蒸汽被壓縮到高溫高壓，并且在同樣的過程中冷凝放熱。在半開式系統(tǒng)中，來自壓縮蒸汽的熱量被傳遞到一個熱交換機中。因為減少一個或兩個熱交換機（蒸發(fā)器和/或冷凝器）只能得到很小的溫升，但是MVR系統(tǒng)卻有較高的性能，性能系數(shù)（COPs）可達10～30。通用的MVR系統(tǒng)的工作熱源溫度在70～80oC，釋放的熱量在110～150 oC，在特定情況下能達到200 oC。水是最普通的“工作流體”（即壓縮過程蒸汽），雖然在另一些過程蒸汽也被用，特別是在化學工業(yè)中最為明顯。 ? 閉式循環(huán)壓縮熱泵在熱泵技術這一部分介紹。當前提供的最大工作流體溫度為120 oC。 ? 吸收式熱泵在工業(yè)上沒有得到廣泛的應用，但是一些專家已經意識到從廢棄的焚化植物中取得熱量，尤其是在瑞典和丹麥。當前水/溴化鋰系統(tǒng)工作部分的輸出溫度能達到100oC并且有65oC的溫升。有代表性的COP范圍是1.2～1.4。最近研制出的先進的吸收式熱泵系統(tǒng)具有更高的輸出溫度（達到260oC）和更高的溫升。 ? 熱交換器（Ⅱ型）和吸收式熱泵的組成部分和工作原理是一樣的，都通過熱交換器，實質上不需要外部的驅動能。中間溫度（即在要求的標準和環(huán)境標準之間）的廢熱可以用來提供給蒸發(fā)器和發(fā)生器。有用的高溫熱在吸收器中放出。當前所有的系統(tǒng)都能夠用水和溴化鋰來作為工質。這些傳熱裝置能達到一個150 oC的傳遞溫度，50 oC的溫升。在這些條件下的COP的范圍在0.45～0.48之間。 ? 布雷頓熱泵循環(huán)可以在許多過程中的蒸汽中回收溶劑。載有空氣的溶劑先被壓縮然后釋放?？諝馔ㄟ^發(fā)生器得以冷卻，溶劑被冷凝和被回收。然后再把溶劑在渦輪機里膨脹（傳統(tǒng)的制冷，冷凝和溶劑回收的綜合），使渦輪機驅動壓縮機。 2）應用 工業(yè)熱泵主要用于： ? 空間加熱； ? 過程處理的供熱和制冷； ? 用業(yè)洗滌、公共衛(wèi)生、清潔用的水加熱； ? 蒸汽生產； ? 干燥/除濕； ? 蒸發(fā)； ? 蒸餾； ? 濃縮。 當在干燥、蒸發(fā)、蒸餾過程中使用熱泵時，熱量可以在此過程中被循環(huán)利用。而在空間加熱，過程加熱和蒸汽生成的熱能，在20～100 oC之間的熱源被熱泵利用。 在工業(yè)中大部分廢熱物是冷水、流出物、冷凝物、濕氣和來自冷藏車間的冷凝熱。由于提供的廢熱的波動，必須用較大的儲藏箱去儲藏這些熱量，才能確保熱泵的穩(wěn)定運行。 ? 空間加熱： 熱泵能利用傳統(tǒng)的熱源來給溫室和工業(yè)建筑供熱，或者也可以重新利用那些不能被直接利用的工業(yè)廢熱，并且提供一個低于中間溫度的熱，直接或間接地用于空間加熱。這種方式主要被閉式壓縮電熱泵運用。 ? 過程處理的供熱和制冷： 許多工業(yè)需要保持一個40～90oC的處理水，并且為了滿足洗滌、公共衛(wèi)生和清潔要求，常有一個即制冷又供熱的綜合的系統(tǒng)的一部分。這種情況下，主要采用閉式壓縮電熱泵。但是也有少量的吸收式熱泵和熱交換器被采用。 ? 蒸汽生產： 因為蒸汽被直接用在工業(yè)過程中，和用于熱分配器，所以工業(yè)消耗大量的100～200oC的溫度范圍的低、中和高壓蒸汽。當前，高溫熱泵能生產高達150oC的蒸汽（一個標準的熱泵能達到300oC）。在此情況下開式和半開式MVR系統(tǒng)。閉式壓縮熱泵，串聯(lián)系統(tǒng)和一些熱交換器都可以應用其中。 ? 干燥處理： 熱泵被廣泛應用在低溫和適溫（最大100oC）的工業(yè)蒸餾和干燥過程中。主要的應用有紙漿和紙張的干燥，各種食品生產，木制品和木料。對溫度敏感的產品的干燥也有應用。熱泵干燥通常能提高干燥產品的質量。因為干燥是在閉式系統(tǒng)中執(zhí)行的，從干燥食物等中散發(fā)的氣味大大減少。應用于干燥處理的主要有閉式壓縮熱泵和MVR系統(tǒng)。 ? 蒸發(fā)和蒸餾過程： 蒸發(fā)和蒸餾是能量集中的過程，因此在化工和食品加工中，大多數(shù)熱泵被安裝在這些過程中。在蒸發(fā)過程中，渣滓是主要的產品，而在蒸餾過程中蒸汽是主要的產品。絕大多數(shù)系統(tǒng)是開式或半開式MVRs,但是閉式壓縮熱泵也可以運用其中。低溫升使得有6～30的COPs范圍的高性能。 2熱泵在住宅和商業(yè)建筑中的應用 1）作用 為建筑提供熱量和制冷的熱泵按照它們的操作原則可以分為以下四種主要的類型： ? 僅僅供熱的熱泵，提供熱空氣和/或者是熱水。 ? 既供熱又供冷的熱泵，既提供熱空氣又提供冷水。 最普通類型的熱泵是可逆的空氣-空氣熱泵，它既可以用來供熱又能用于制冷。用在商業(yè)、政府機關的建筑中的大型熱泵采用冷熱分配的水循環(huán)，因此它們能同時供熱和制冷。 ? 混合式熱泵，提供熱空氣、冷水、熱水，并且同時重新獲得耗盡的熱空氣。 熱水可以通過換熱器加熱，或者通過換熱器和冷凝器加熱。當只需要熱水，不需要熱空氣和冷水時，可以使用換熱器和冷凝器來進行加熱。 ? 熱泵的的水加熱器，充分的對水加熱。 熱泵通常直接從環(huán)境中提取空氣來作為熱源，但是也能作為排氣熱泵，或者在空氣-空氣熱泵和水-空氣熱泵的換熱器中。 在住宅房間的應用中，熱泵可以采用可逆的空氣-空氣熱泵（無管或分散式）。熱泵也能整體的用于壓力-空氣管道系統(tǒng)或者屋面供熱或散熱器（中央系統(tǒng)）。 在商業(yè)、公共機構建筑中，熱泵系統(tǒng)是從一個中央系統(tǒng)連接到空氣管道或水系統(tǒng)，或者是一個多區(qū)域的系統(tǒng)，復合式的熱泵是把熱泵單元放置在不同的地方，單獨進行空氣調節(jié)。在大建筑物中用的是水循環(huán)熱泵系統(tǒng)，它包括一個封閉的水循環(huán)，復合式熱泵連接到環(huán)路中去制冷或制熱，和一個冷卻塔和一個輔助的熱源。 熱泵在住宅和商業(yè)建筑中用到的不同的熱源將在熱源這一部分介紹。下面這一段介紹用在建筑中的供熱，制冷的型式。 2）冷熱分配系統(tǒng) 在日本和美國，熱泵已經形成了成熟的市場，而在這成熟的熱泵市場中，空氣是最普通的交換介質?？諝饽鼙恢苯铀腿敕块g或者通過一個壓力管道系統(tǒng)。一個空氣系統(tǒng)的輸出溫度通常在30-50oC之間. 分水系統(tǒng)主要用在歐洲，加拿大和美國東北部地區(qū)。傳統(tǒng)的散熱器型式的系統(tǒng)要求的高溫通常在60-90 oC.現(xiàn)在的低溫散熱器和對流式散熱器設計的最大控制溫度在45-55 oC，30-45 oC用在屋面供熱。表格1概述了各種冷熱分配系統(tǒng)的溫度要求。 表格 1: 各種冷熱分配系統(tǒng)的傳熱溫度. 應用 溫度范圍?(°C) 空氣分配 熱空氣 30 - 50 屋面供熱; 低溫 (普通) 30 - 45 水系統(tǒng) 散熱器 45 - 55 高溫 （傳統(tǒng)的） 散熱器 60 - 90 區(qū)域供熱 –高溫水 70 - 100 區(qū)域供熱 區(qū)域供熱 –高溫水、蒸汽 100 - 180 冷卻空氣 10 - 15 Space cooling 冷卻水 5 - 15 區(qū)域供冷 5 - 8 熱泵對熱源和熱的要求的溫度相差較小的時候，熱泵的效率高，因此熱空氣熱泵的熱分配溫度也盡可能的與熱源保持同樣低的溫度。 表格2：一個水-水熱泵的COP值怎樣隨熱泵的供、回水溫度而改變的。 熱水系統(tǒng) (供、回水溫度) COP 傳統(tǒng)散熱器 (60/50°C) 2.5 屋面供熱(35/30°C) 4.0 普通散熱器 (45/35°C) 3.5