冷却塔逆用吸热做热源塔技术研究现状

基于冷却塔逆用吸热理论,在空气源热泵和水/地源热泵基础上发展起来了一种新型热泵--热源塔热泵,它能克服蒸发器的结霜问题,且不受地质条件的约束,具有良好的应用前景,但对热源塔热泵的研究相对滞后,影响了其快速发展。为此,本文从结构、传热传质、吸热和防冻工质等方面对现有冷却塔逆用吸热做热源塔的研究进行了综述。指出对热源塔传热传质特点、基本数学模型和热源塔吸热性能随环境条件和运行参数的变化规律的研究比较充分,能够指导热源塔的实际应用;溶液漂失是开式热源塔大规模应用必须要解决的问题,优化闭式热源塔中翅片管换热器的结构是未来研究的重点,同时还需关注先进除霜和抑霜技术在闭式热源塔中应用的可行性。本文的阐述有望为热源塔热泵技术的发展、革新和推广发挥积极的指导和参考作用。     

基于热源塔的热泵系统构建与试验

为解决水冷冷水机组冬季闲置和空气源热泵冬季制热存在的结霜问题,构建了一种基于热源塔的热泵系统。详细分析了热源塔热泵系统的构成和工作过程,依据所建立的热源塔热泵试验装置进行了不同热源塔溶液进出口温差的制热试验。结果表明:热泵制热量和COP都随着热源塔溶液进出口温差的增大而减小,而压缩机的耗功变化较小,空气与蒸发温度间的温差随之增大而增加;当环境温度为-1.2℃,热源塔溶液进出口温差从1.5℃增大到3℃时,热泵制热COP由3.02降为2.72,空气与蒸发温度的温差由7.64℃增大至11.96℃。整个实验过程中系统运行稳定可靠,避免了空气源热泵的结霜问题,表明热源塔热泵是一种非常具有前景的冷热源方案。     

闭式热源塔运行参数对热泵系统性能的影响

热源塔风机和防冻溶液循环泵是热源塔热泵系统中除压缩机外的主要耗电设备.通过改变热源塔风机和防冻溶液循环 泵的工作频率,实验研究了冬季制热工况下闭式热源塔运行参数对热源塔吸热量和热泵系统性能的影响,研究结果表明,热源塔风机频率降低导致热源塔吸热量、系统制热量和热泵机组COP下降,但使系统能效比增大;热源塔吸热量随循环泵频...     

叉流热源塔传热传质模型的建立及实验验证

热源塔作为新型的热质交换设备,在热源塔热泵机组运行过程中起着重要作用。其在冬季运行时从空气中吸收热量,为热泵机组提供低品位热量。热源塔与冷却塔在传热传质上存在一定异同点,指出了冷却塔与热源塔在传热传质上存在热阻、液体物性、潜热换热量比例、循环水/液体流量、飘液对系统的影响、热量传递方向和换热量大小等方面的差异。根据热源塔与冷却塔差异建立叉流热源塔传热传质数学模型,并采用实验验证模型的准确性。结果表明叉流热源塔潜热百分比低于35%,模型结果与实验结果相比换热性能误差低于10%,该模型能够较为精确地对叉流热源塔换热性能进行模拟。     

热源塔热泵系统冷冻液的测试与选择

通过选择适合热源塔热泵系统的冷冻液,使得热源塔系统能够高效稳定地在天津地区运行。通过实验测量,研究和比较了氯化钙、乙二醇、丙二醇、甘油和碳酸丙烯酯5种冷冻液的物理性质,包括它们的冰点、密度、比热容、运动黏度、导热系数和腐蚀性等,对相关物性进行了线性回归,并分析了热源塔热泵系统选择冷冻液应考虑的主要因素。结果表明:在所测量的不同冷冻液中,氯化钙水溶液腐蚀性较强,碳酸丙烯酯水溶液饱和时冰点较高以及成本较贵,均不符合设计要求。乙二醇、丙二醇和甘油的冰点低、腐蚀性小且价格适中,可作为热源塔的冷冻液,满足天津市的设计环境温度-9℃的要求。     

无填料热源塔吸热效率实验

建立无填料热源塔热泵系统实验平台,研究不同进风位置、喷嘴位置、室外空气干球温度、相对湿度、风量、溶液入口温度下无填料热源塔吸热效率的变化规律。结果表明：进风位置和喷嘴位置对热源塔的吸热效率会产生影响,下喷式无填料热源塔吸热效率高于上喷式无填料热源塔;干球温度与吸热效率无明显相关性,但干球温度升高,热源塔从空气中吸收的总热量增加;相对湿度和风量升高,吸热效率提高;溶液入口温度升高,热源塔的吸热效率明显提高。与其他参数相比,溶液入口温度对热源塔的吸热效率影响最大。     

无填料热源塔吸热效率实验

建立无填料热源塔热泵系统实验平台,研究不同进风位置、喷嘴位置、室外空气干球温度、相对湿度、风量、溶液入口温度下无填料热源塔吸热效率的变化规律。结果表明:进风位置和喷嘴位置对热源塔的吸热效率会产生影响,下喷式无填料热源塔吸热效率高于上喷式无填料热源塔;干球温度与吸热效率无明显相关性,但干球温度升高,热源塔从空气中吸收的总热量增加;相对湿度和风量升高,吸热效率提高;溶液入口温度升高,热源塔的吸热效率明显提高。与其他参数相比,溶液入口温度对热源塔的吸热效率影响最大。     

热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟

将中间换热和热泵精馏两种精馏节能技术应用到隔壁塔中,提出了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程,以解决隔壁塔在分离宽沸程物系时出现的塔顶与塔底温差过高而不宜应用热泵精馏的问题。利用精馏塔总复合曲线图,可确定中间产品塔板采出流股的相态,从而得到不同类型的热泵精馏隔壁塔流程。宽沸程物系分离实例的模拟计算结果表明,该类流程在主塔气液相流量较大的情况下具有较高的节能效率。     

热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟

将中间换热和热泵精馏两种精馏节能技术应用到隔壁塔中,提出了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程,以解决隔壁塔在分离宽沸程物系时出现的塔顶与塔底温差过高而不宜应用热泵精馏的问题。利用精馏塔总复合曲线图,可确定中间产品塔板采出流股的相态,从而得到不同类型的热泵精馏隔壁塔流程。宽沸程物系分离实例的模拟计算结果表明,该类流程在主塔气液相流量较大的情况下具有较高的节能效率。     

基于空气能量回收的热源塔溶液再生系统节能性分析

对热源塔热泵系统进行了分析,指出了其溶液在冬季运行时存在再生问题.考虑到热源塔溶液吸湿性不强的特点,提出了一种基于空气能量回收的热源塔溶液再生装置,并对该系统再生性能进行了理论分析.对压缩机、换热器、节流阀、溶液再生器等各个系统部件建立了数学模型,并对整个溶液再生系统进行了模拟计算,计算结果表明:随着冷凝器进口溶液温度...     

Aspen Plus软件在醋酸-水体系热泵精馏中的应用

热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置,也是全世界倍受关注的新能源技术。本文采用Aspen Plus模拟软件,对醋酸乙烯生产工艺中醋酸-水混合体系的分离分别采用常规精馏技术和热泵精馏技术进行模拟,并对两者的能耗进行分析。模拟结果表明:对于醋酸-水混合体系而言,由于常规精馏塔顶和塔底温差不大,且两者沸点差较小,因此,相比于常规精馏,采用塔顶蒸汽压缩式热泵精馏技术可节约塔顶冷能耗87.03%、热能耗55.77%和总能耗71.50%,节能效果明显。     

水源热泵项目排水对受纳水体水环境的影响研究

水源热泵技术是一种清洁能源应用技术,水源热泵本身具有节能、环保的特性,实现了利用可再生能源和提高能源利用率来降低建筑能耗的目的。同时,水源热泵技术利用江河湖海水作为冷热源,在规模化应用过程中会有大量的冷量和热量排入水体中,对受纳水体水环境产生一定的影响,在特定区域可能会产生水体热污染现象。     

利用太阳能和高温热泵的城市污泥热干化系统技术研究

太阳能是取之不尽的能源，高温双热源热泵也是节能型产品，节能率比普通热泵高70％。所以将太阳能与热泵组合作为热源对城市污泥进行热干化，热干化的污泥可以作为燃料进行焚烧，具有极大的应用潜力。介绍了利用太阳能和热泵作为热源，利用干燥机对城市污泥进行热干化的系统结构、工作原理和实验研究。该系统也可应用于干燥其它物料，如食品、药材等。     

区域水源热泵与太阳能耦合系统的经济技术分析

介绍了水源热泵与太阳能耦合系统的工作原理和性能特点,对水源热泵与太阳能耦合系统和水源热泵系统进行了经济技术对比分析。结果表明,采用水源热泵与太阳能耦合系统更具有节能环保效益,在建筑节能领域更具有规模化应用前景。     

清洁能源--污水源热泵技术的发展及应用

污水源热泵技术是热泵技术的一种利用形式，以城市污水为冷热源，通过热泵原理提升能量为建筑物供冷供热，在可再生能源领域具有良好的发展前景。     

开发“耦合热泵” 添彩“美丽中国”——纪念开尔文热泵发明一百六十周年

本文扼要介绍了热泵技术发明160年来的进展,阐述了冷热源耦合热泵系统的工作原理,它是把二个逆卡诺循环的冷热源,通过耦合换热器的耦合,使制冷和热泵两个循环可以联合在一起运行。     

开式吸收式热泵及在烟气余热回收中的应用

开式吸收式热泵具有结构简单、低品位热能驱动、省电等优点,推广利用该技术,对解决目前面临的城市热源不足及提高工业能源利用效率具有重要意义,但运行中存在设备腐蚀、不凝性气体等问题。本文总结了国内外开式吸收式热泵的研究进展,其应用领域涉及供暖、空调、制冷及工业生产,处理气流包括空气、燃烧后烟气,驱动热源包括太阳能、生物质锅炉、天然气锅炉及电厂锅炉等集中热源和分布式能源,结构形式多样化;简述了开式吸收式热泵在工业余热,特别是天然气锅炉烟气余热和湿法脱硫电厂饱和烟气潜热和水回收领域中的应用;分析了运行中出现的溶液腐蚀、不凝气气体及设备堵塞问题,并提出了解决方案。     

热泵在乙烯精馏工艺中的运用

常规精馏塔需从塔顶冷凝器取出热量,从塔釜再沸器加入热量,其消耗的能量为精馏塔的主要操作费用。热泵利用机械能或电能将低温位热能提高到高温位热能,在精馏中将塔顶气相加压冷凝后作为塔底再沸器的热源,特别是在乙烯装置乙烯精馏中运用热泵,将乙烯冷剂的循环和乙烯精馏结合为一体,利用乙烯冰机将开式热泵用在乙烯精馏中,可节约能耗,降低生产成本。     

乙烯装置前脱乙烷分离技术（二）

介绍了乙烯装置分离工艺路线中的前脱乙烷技术。前脱乙烷技术将脱乙烷塔作为裂解气精馏分离的第一顺序塔,首先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分分离开来。在前脱乙烷技术中,可以应用碳二前加氢技术和低压乙烯热泵流程。与顺序分离技术、前脱丙烷技术相同,前脱乙烷技术是乙烯裂解深冷分离的一项重要技术。     

乙烯装置前脱乙烷分离技术（一）

介绍了乙烯装置分离工艺路线中的前脱乙烷技术。前脱乙烷技术将脱乙烷塔作为裂解气精馏分离的第一顺序塔,首先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分分离开来。在前脱乙烷技术中,可以应用碳二前加氢技术和低压乙烯热泵流程。与顺序分离技术、前脱丙烷技术相同,前脱乙烷技术是乙烯裂解深冷分离的一项重要技术。