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1、暖通空调HV&AC2006年第36卷第12期设计参考·63·污水及地表水地源热泵3系统规范化设计研究☆哈尔滨工业大学吴荣华刘志斌黄磊孙德兴任南琪摘要通过理论、实验及工程跟踪研究,分析了系统设计中的关键性问题与设计要点,包括系统形式、换热方式和换热工况、取水方法及防阻方法等。重点论述了换热工况设计,并给出了设计实例。介绍了防阻器专利产品的设计标准和工艺流程。关键词污水地表水热泵系统设计防阻方法Researchonstandardizationdesignofurbansewageandsurfacewatersourceheatpumpsystem★ByWuRonghua,L
2、iuZhibin,HuangLei,SunDexingandRenNanqiAbstractThroughtheoreticalresearch,testingandprojectfollow2upstudy,analysesthekeyissuesandthedesignoptions,includingthesystemform,heatexchangepatternandconditions,waterintakemethodandclog2proofmethod.Emphasizesthedesignofheatexchangeconditionsandpresen
3、tsaprojectexample.Representsthedesignstandardandprocessflowoftheclog2proofpatentproduct.Keywordssewage,surfacewater,heatpump,systemdesign,clog2proofmethod★HarbinInstituteofTechnology,Harbin,China①0引言究,取得了一些研究成果,为污水及地表水地源热[515]利用污水及地表水(江河湖水、海水等)作为热泵的推广应用创造了一定的技术条件。泵冷热源为建筑供暖供冷,具有重要的节能、环保为实现污
4、水及地表水地源热泵系统快速、良好[12]及经济价值,但城市污水、江河湖水、海水等的地发展应用,笔者将研究成果与实践经验总结成利用均存在系统阻塞、污染、取水等关键技术难文,供同行参考。[3]题,这类热泵系统的建设与设计除需要高性能、1系统形式的分类与选择可靠的热泵机组之外,还需要有成熟的设计经验与污水及地表水地源热泵系统按工艺流程分为规范化的设计标准以保证系统的节能、环保与经济开式与闭式两类。开式与闭式是以进入热泵机组性。自20世纪70年代以来,污水及地表水源几乎的载热水体是闭式循环还是开式循环而定义[1617]同时与空气源、土壤源、地下水源等获得研究与示的。若水源水直接进入
5、热泵机组的蒸发器或范应用,但相关的研究成果与文献资料却很少,研冷凝器则为开式系统,若通过二次换热以中介水进究内容并不完善,污水及地表水源至今尚未得到推入则为闭式系统。[4]广应用。笔者自2003年开始,在调查与借鉴国外研究应用现状的基础上,对多个较大型的城市污①☆吴荣华,男,1976年10月生,博士,博士后水源试点工程进行跟踪,从试验、理论、工程实践等150090哈尔滨工业大学市政环境工程学院2651#(0451)86282343方面对污水及地表水地源热泵系统进行了深入研E2mail:shwu122@126.com收稿日期:200606133中国博士后科学基金资助项目(编号
6、:20060390808)修回日期:20060824·64·设计参考暖通空调HV&AC2006年第36卷第12期1.1开式系统及应用条件2)水源水质:这类水源含有大量的悬浮物(2‰在开式系统中,污水与地表水经过防阻设备或以上),同时含大量的溶解性有机物,水质恶劣。防阻工艺处理后,直接进入热泵机组的蒸发器或冷3)防阻问题:需要采取高效防阻措施,以避免凝器,如图1所示。管路与设备的瞬时阻塞。4)污染问题:换热器换热面的软垢污染严重,需要采取特殊的换热方式或维护措施。5)防腐问题:利用洁净水源热泵机组,换热器需完全闭式无氧运行,普通材质使用年限在5a以上,或换热面镀铝。1防阻工艺
7、或设备2蒸发器3压缩机46)热泵机组:满液式机组或干式机组。冷凝器5节流阀2换热方式分类、选择及换热工况设计图1污水及地表水地源热泵开式系统2.1换热方式分类及选择此系统的应用条件如下。换热方式是指污水或地表水放热或吸热的换1)水源类型:此系统适用于已经处理过的城热形式,包括污水或地表水和制冷剂直接换热(开市污水、江河湖水、海水、地下水、工业企业废水等。式系统)以及污水或地表水和洁净载热体间接换热2)水源水质:含有少量的悬浮物(0.5‰以(闭式系统)。换热方式的选择主要是为了解决换下),溶解性有机物含量很少,水质相