机械废热回收技术方案(科研项目)

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1、山东宏河矿业集团红旗煤矿空压机废热回收利用科研项目技术方案2012.3－0－红旗煤矿空压机废热源热泵科研项目目录1、工程概况22、项目实施的必要性23、设计依据24、设计原则及内容35、空压机废热换热量计算36、建筑热负荷计算47、冷热源及建筑负荷统计58、能量回收系统原理分析59、设计思路610、达到的效果711、研发内容812、主要经济技术指标、项目最终目标1113、关键技术及创新点1114、研究或研制开发的技术路线，实施的方式、方法、步骤1115、技术、经济可行性及可靠性分析、论证1216、对安全、环境、健康的影响性分析1317、现有基础、技

2、术条件，保证体系1518、项目负责人、项目组成员及分工17－14－红旗煤矿空压机废热源热泵科研项目1、工程概况1.1项目名称：山西红旗煤矿空压机废热源热泵科研项目1.2项目概况：本项目为红旗煤矿压风机房、副井提升机房、机车充电房、器材科库及油脂库建筑提供冬季采暖，供暖面积共计2529m2，根据设计院提供的数据实际供暖面积为：2000m2，目前红旗煤矿压风机房有3台空气压缩机组，长年保持一台开启状态，空气压缩机所产生的废热为热泵项目的热能，利用创造了极佳的条件。2、项目实施的必要性（1）根据调研结果的总结，按现有条件：利用空压机散热所提供新热源，是最

3、佳方案。（2）空压机散热量：矿上有三台空压机散热所产生的热能，空压机废热的温度常年保持在35℃以上，单台相对风量249.4m3/min.。（3）采用热泵将空压机冬季的热能加以利用，达到空压机废热的回收利用，实现向压风机房、副井提升机房、机车充电房、器材科库及油脂库供暖，同时解决夏季空压机房的降温需求。（4）热泵机组在提供能量的同时，除消耗少量的电能以外，现场没有任何污染物体排放。（5）综合以上可以总结出本项目空压机废热及其它回收能源利用的热泵技术是一种以消耗少量电能为代价，能将大量无用的低温热能变为有用的高温热能的装置。通过热泵技术可以回收空压机运

4、行过程中所蕴藏的低温热能，可以满足冬季采暖的需求。实现不燃煤，取消燃煤锅炉，减少大气污染，项目符合国家节能政策。实现再生能源的利用，本项目符合节能减排、发展循环经济的基本国策。3、设计依据本工程根据建设方提供的相关资料，并依据现行有关国家颁发的有关规范、标准进行设计，具体为：（1）《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005（2）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003（3）《煤炭工业采暖通风及供热设计规范》MT/T5013-96（4）《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005－14－红旗煤矿空压机废热源热泵科研项目（5

5、）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（6）《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调•动力》（7）《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》（8）《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-20024、设计原则及内容4.1设计原则（1）研制高效节能的废热回收装置。（2）安装风机盘管或空气处理机采暖及制冷，保证冬季供暖、夏季制冷。（3）采用涡旋式热泵机组。机组高效率高、噪音低、免维护。（4）采用直接数字监控系统，提高系统自动监控水平，做到无人值守。（5）系统综合考虑节能、环保，节省投资。4.2设计内容本工程设计内容包括：（1）空压机废热

6、热量提取装置（研制）；（2）热泵机房系统；（3）末端连接系统；（4）末端系统；5、空压机废热换热量计算5.1空压机废热参数空压机废热温度基本不受室外气温影响并且全年都比较恒定，空压机废热风量为249.4m3/min.即4.16m3/s，，冬季回风温度35℃以上。空压机废热实测数据计算表数：150.140表速：V表=60/145=2.41真风速：V真=0.86XV表+0.03=2.1平均风速：V均=V真XS/S-0.4=1.75S=1.7X1.4=2.38m²风量：Q=V均X60XS－14－红旗煤矿空压机废热源热泵科研项目风量：1.75X60X2.3

7、8=249.4m3/min.5.2冬季可提取的热量冬季按回风温度35℃，相对湿度为15%，提取热量后的空压机废热温度为5℃，相对湿度为95%，则可以从空压机废热中提取的热量为：空压机废热换热量计算Qqd=(h1d-h2d)×pv=(48.61-18.31)×4.16×1.281=161.47kW式中：Qqd—冬季空压机废热换热量，kWh1d—冬季空压机废热温度为35℃，相对湿度为15%时的焓，kj/kg；h2d—冬季空压机废热温度为10℃，相对湿度为95%时的焓，kj/kg；p—排风平均空气密度，1.281kg/m3;v—排风量，4.16m3/s。

8、5.3冬季热泵系统可产生的热量按照热泵机组的综合能效比4.0计算，则热泵系统可产生的热量为：Qs=Qqd/(1-1/COP