污垢对污水源热泵系统性能影响

为保证寒冷环境下污水生物处理顺利进行,根据哈尔滨某制药厂的实际情况,提出以处理后污水为热源的污水源热泵系统,用以加热原生污水.而污垢问题是污水源热泵设计和推广使用的难点和重点.讨论污垢与换热的理论关系,并详细模拟污垢热阻变化对该污水源热泵系统性能的影响.模拟和分析结果表明,换热器的淋激式结构适合污水环境,污垢对换热的影响不仅与污垢热阻有关,还与传热系数的大小有关.污垢热阻增加,系统能效比减小,制冷剂质量流量减少,冷凝器侧污水出口温度降低,当该温度低于30℃时应考虑除垢.污垢热阻从0增加到5.28×10-4m2.K/W,压缩机输入功率增大18.02%.污垢热阻越小,制冷剂就可以以越低的平均温度提升污水温度.     

污垢对两种污水源热泵系统供热性能影响研究

污垢对换热器性能不利的影响一直是阻碍污水源热泵发展的重要因素之一,因此污水换热器污垢积聚对热泵机组性能的影响研究就显得尤为重要.文章分析了污水源热泵直接、间接式系统特点,利用软件数值模拟了两种系统形式,研究了污垢对两种系统形式的影响.结果表明:在冬季供热工况下,换热面上污垢厚度从0～1 mm的积聚过程,直接、间接式两系...     

油田集输系统换热器中污垢热阻预测研究

为了提出一个更加可靠、实用的污垢热阻随时间变化的预测模型,以解决油田集输系统内间接加热系统换热器结垢问题。针对油田间接加热系统内管壳式换热器的传热特点,通过分析其结垢机理,在综合考虑结垢过程与温度场耦合作用下,建立了无相变管壳式换热器中污垢热阻预测模型。采用C语言对模型进行编程迭代计算,得到了换热器不同时间下的污垢热阻值。计算结果与文献实验数据比较表明,预测模型是正确、可靠的。     

直接式污水源热泵机组两换热器的设计计算

在直接式污水源热泵系统中,污水满液式蒸发器和冷凝器的正确合理的设计是系统安全高效运行的关键.文章基于污水的流动阻力与换热特性,阐述了直接式污水源热泵系统中的污水换热器(冬季蒸发、夏季冷凝)的设计方法,以及管排的优化布置方式,编制了相应的设计程序,并结合实际算例给出了污水换热器的热工设计和管排布置的要点和设计所需的重要参数.结果表明:换热管污水侧为光管,无强化措施,增大流速不但可以提高对流换热系数,而且可以抑制污垢热阻稳定值;增加污水的流程数可提高流速进而改善换热,污水蒸发器和冷凝器中的污水以4流程为宜,且管排布置方式可分为水平布置和上下布置两种;提高污水换热器的整体性能,关键在于如何强化污水侧换热系数和减小管内污垢热阻.     

污水源热泵制热模型及外在参数影响

分别建立了污水源热泵四大部件（蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀）模型,并进行耦合。采用MATLAB软件进行编程模拟,分别计算了污垢热阻、污水流量、污水进口温度变化对热泵冬季制热性能的影响。结果显示：当污垢热阻在0~1（m²·K）/kW范围内变化,系统制热量由353 kW降低到301 kW,降低了14.8%;当污水入口温度由8 ℃升高到20 ℃时,系统制热量由320 kW升高到423 kW,升高了32.1%;当污水流量由10 kg/s升到20 kg/s时,系统制热量由339 kW增加到364 kW等。过程中热泵COP在3.6~4.8范围内变化,说明污水源热泵具有较好的热性能。     

铜管换热器内颗粒状污垢生长特性试验分析

污水源热泵系统的节能减排效益显著,污水的管内换热特性急需掌握。基于污垢热阻法建立光滑铜管管内污垢生长特性试验台,试验得出了人工污水颗粒状污垢管内的生长特性,并建立了其渐近型污垢积聚预测模型。试验发现,该人工污水在光滑铜管结垢的诱导期为21h,污垢热阻稳定时间为95h,稳定污垢热阻为1．5×10^-5m^2·K／W。     

某药厂污水源热泵系统的模拟与分析

工业污水是一个优良的引人注目的低温余热源,在整个采暖期,水温波动不大,是水/水热泵或水/空气热泵的理想低温热源.采用污水热泵系统,可将工业污水作为提取和储存能量的基本源体,通过水源热泵来实现对建筑物冬季供热和夏季制冷.以哈尔滨某药厂的污水排放情况为例,采用计算机模拟,得到采暖季不同运行条件下,机组的主要特性(制热量Qc、输入功率N、制热性能系数COP)随各种条件变化的规律,显示出良好的节能性和经济性.     

地源热泵的套管式地下换热器研究

地源热泵是一种新型的取暖降温技术，可能成为下一世纪冷暖技术的核心，在线热源模型基础上提出了新的传热评价标准平均传热系数的概念，理论上对比分析了套管式和Ｕ型管式地下换热器的传热热阻，然后通过二者的对比实验研究，推荐使用套管式换热器。并进一步对套管式地下换热器进行分析研究，找到了影响热系数的各种因素，提出了需研究的强化地下换热的措施，拟合出了套管式地下换热器的平均传热系数的经验公式。对工程实践有一定的     

基于污水源热泵的大型集中洗浴废水余热利用研究

利用污水源热泵来回收洗浴废水的部分热量是一种较好的余热回收利用方式。首先通过对洗浴废水的水质分析,得出了带过滤器的直接式循环热泵利用方式的可行性;并且对热水锅炉加污水源热泵回收余热的供热方式进行了热力学分析,给出了该系统的能量利用的合理性;最后,根据北京某高校集中式洗浴废水余热回收改造项目,通过对综合系统中一些关键因素的热经济性分析,提出了该系统最优的负荷匹配关系以及系统应用规模。     

污水源热泵系统双级水泵运行特性研究

为了提高双级泵式污水源热泵系统设计和运行调节的合理性,建立了污水子系统的旁路串联水泵模型,基于实际工程数据,通过数值实验,分析了管路阻抗、水泵性能对系统实际用水量和流量系数的影响特性,讨论了系统的运行稳定性和调节性,结果表明,小阻抗旁路串联水泵系统具有环路独立性,因此,可以采用简单的分级调试方法来监控运行.增加旁路漏水阻抗有利于优化系统设计的流量系数.选择特性曲线较平缓的水泵有利于提高系统的综合性能.     

Strong self-flushing technique for heat exchanger of sewage source heat pump system

To better remove the contamination on the surface of a heat-exchanger in urban sewage source heat pump system (USSHPS), this paper analyzes the feasibility of strong self-flushing on the basis of experiments and presents a new on-line self-flushing technique, which alternately flushes part of heat transfer tubes. In addition, operation principles and the structure of the new heat-exchanger are introduced and the feasible economical and technological cleaning plans are given by design calculation and scheme comparison. The result shows that keeping each tube washed for one minute with 5 m/s, the operating cost is lower than $5 and when one flushing pump alternately flushes 10-20 heat exchangers, the saved costs of flushing 10 tubes alternately are over 4 times of the increased costs.     

小型污水源热泵系统运行实验研究

介绍了小型污水源热泵系统实验装置在冬季供暖运行和夏季制冷运行实验情况,测试了运行工作时实验系统的COP、污水温度变化情况、室内外温度变化情况和冷凝器和蒸发器进出口温度变化情况以及其他各种参数。实验结果表明,该小型污水源热泵系统具有较高的COP和良好的使用性能,节能效果十分显著。     

地源热泵系统U型埋地换热器的实验研究与优化分析

在对比几种地源热泵系统U型埋地换热器的理论计算模型的基础上，将短时间步温度反应系数模型应用于某小区办公楼的地源热泵系统，对埋地换热器进行了理论分析，并给出了与实验值对比的结果．结果表明，短时间步温度反应系数模型可以较好地预测埋地换热器的换热性能，为地源热泵系统的设计与优化提供了依据。     

U型埋管地源热泵系统实验研究

结合一地源热泵示范工程,建立了垂直竖井与地基桩单 U 型管埋地换热器联合使用的地源热泵系统的综合性能实验装置。通过对全年运行测试数据的分析,研究了地下换热器的进出水温差和平均温度,冬夏季地源热泵的吸(排)热量、制热(冷)量及循环性能,为地源热泵的工程设计提供了参考。     

声空化污水换热器的防除垢与强化换热实验

为解决污水源热泵系统中污水换热器结垢导致的热阻增大、传热效果恶化问题,将声空化技术引入污水换热器中.搭建声空化污水换热器的防除垢与强化换热动态实验台,研究防除垢与强化换热的数学模型,对不同影响参数下污水换热器换热管的污垢增长特性和防除垢规律以及强化换热效果开展实验研究.结果表明:换热管结垢量、结垢率、积垢速率及污垢厚度均随污水流速的降低而增大,最大结垢量为106 g,结垢厚度0.54 mm,积垢速率为12.6 kg/(m~2獉h);除垢率随流速及声空化作用时间的增大而增大,但非一直增大,最大除垢率达85.7%;污水黏度对各项指标影响巨大且流速越小影响越大;换热管的传热系数及其提高百分比均随声空化作用时间、污水温度以及污垢含水率的增加而增大,最大提高百分比达53.4%.故声空化污水换热器防除垢与强化换热具有一定的可行性和高效性,对节能减排具有重要意义.     

岩土地下换热器热泵系统长期运行状况预测分析

在岩土地下换热器G函数理论的基础上,建立地源热泵热力系统模拟计算模型,提出了基于模型的系统长期运行状况分析方法。以严寒地区为例研究了近三年冬季供暖过程运行状况,模拟分析了地下换热器进、出口流体温度变化规律、热泵机组能效比和系统能耗特性,并与实测结果进行了对比。结果证明了模型及分析方法可行,可为进一步开展更广泛的预测分析提供有效途径。     

直膨式地源热泵单U埋地换热器传热数值模拟

针对直接膨胀式地源热泵单U埋地换热器的传热特性,建立换热器及周围土壤温度场的数学物理模型.模拟计算分析制冷剂进口温度、钻孔几何尺寸与回填材料等因素对单U埋地换热器周围土壤温度的影响.研究结果为合理设计直接膨胀式地源热泵提供了理论参考.