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1、第25卷第2期煤气与热力Vol.25No.22005年2月GAS&HEATFeb.2005污水源热泵系统的设计计算姚杨,马最良,赵丽莹(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:设计了一套污水源热泵,将经过处理后的污水作为低位热源。对污水源热泵系统中的淋激式换热器、板式换热器、压缩机、热力膨胀阀进行设计和选型计算。关键词:水源热泵;污水源热泵;淋激式换热器;板式换热器;压缩机;热力膨胀阀中图分类号:TU995文献标识码:A文章编号:1000-4416(2005)02-0039-04DesignCalcula
2、tionofSewageSourceHeatPumpSystemYAOYang,MAZui2liang,ZHAOLi2ying(SchoolofMunicipal&EnvironmentalEngineering,HaerbinInstituteofTechnology,Haerbin150090,China)Abstract:Asewagesourceheatpumpisdesigned,andthetreatedsewageisusedaslow2levelheatsource.Thedesignandmodelcalcul
3、ationofsprinklingheatexchanger,plateheatexchanger,com2pressorandthermalexpansionvalveusedinthesewagesourceheatpumpsystemaremade.Keywords:watersourceheatpump;sewagesourceheatpump;sprinklingheatexchanger;plateheatexchanger;compressor;thermalexpansionvalve哈尔滨的城市污水中可利用的热
4、量和城市的热季供热,夏季供冷。污水源热泵机组主要由压缩机、需要量都非常高,可以优先采用城市污水热能利用淋激式换热器、板式换热器、热力膨胀阀等设备组[1]系统。1999年,哈尔滨市区工业废水处理量为成。冬季供热系统设计供回水温度为45/40℃,机45124×10t。哈尔滨某制药厂排放的废水主要由组设计制热量260kW。为防止地板结露,夏季供冷生产废水和生活废水组成。口服药车间排放的废水水温度为16～18℃,供回水温差2～3℃,机组设计主要在洗瓶、配剂、刷罐、冲洗地面、冷却等工序中产制冷量230kW。污水源热泵系统见图1。生,排放量
5、较多且流量稳定;片剂、中药车间排放量适中,流量不稳定。生活污水主要为洗涤用水,在夏季时排放量较多。污水全部进入污水处理系统,经二级处理后污水水质符合GB8978—96《污水综合排放标准》规定的医药污水的排放标准。夏季污水温度维持在17～22℃,冬季维持在13～17℃,日污3水排放量为2745～4770m/d。将城市污水处理系统与水源热泵机组相结合,是一种理想的城市污水综合利用方法。本文对污水源热泵系统的设计和设备选型进行研究。1系统的设计和设备选型图1污水源热泵系统污水源热泵为厂区中4000m2的住宅建筑冬Fig.1Sewage
6、sourceheatpumpsystem·39·©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第2期煤气与热力第25卷系统冬季设计参数见表1。续表3表1污水源热泵系统冬季设计参数换热器总传热温差25.70换热器换热面积/m42.0/℃Tab.1Designparametersofsewagesourceheatpumpsysteminwinter淋激密度500换热管材料紫铜-1-1/(kg·h·m)冷凝温度/℃50蒸发温度/℃6③板式换热器的设计计算
7、过冷度/℃5过热度/℃10板式换热器按冬季作为冷凝器进行设计选型,吸气温度/℃16蒸发器出口温度/℃11冷凝器出口温度/℃45——设计参数见表4。注:过热度中其中有5℃发生在蒸发器出口至压缩机表4板式换热器的设计参数的吸气管道中。Tab.4Designparametersofplateheatexchanger①压缩机的选型介质R22水状态气态液态按供热工况下的制热量和表1的设计参数,求进口温度/℃—403得压缩机的实际排气量为192.8m/h,考虑其用于出口温度/℃4545热泵机组,可加大5%排气量作为设计值,压缩机的介质质量
8、流量/(kg·s-1)1.3612.45容积效率为0.8,则压缩机的理论排气量为253.1最大允许压力降/kPa42603m/h。可选择螺杆式压缩机,使用工质为R22,理论冷凝温度/℃50—排气量264m3/h,空调工况蒸发、冷凝温度为5/40换热量/kW260
