低溫余熱回收技術

1、低溫余熱回收技術低溫余熱回收技術熱泵節(jié)能技術熱泵節(jié)能技術時間時間:2007102011:23:19來源來源:原創(chuàng)作者作者:劍氣書生1引言在工業(yè)生產(chǎn)中，不但需要大量能源，而且產(chǎn)生和浪費了大量各種型式的余熱，特別是低溫位余熱。實踐證明，低溫余熱完全可以作為二次能源開發(fā)和利用，其中采用熱泵技術就是重要方法之一。近年來，國外熱泵技術已成功地應用于許多工業(yè)部門，并取得了良好的節(jié)能效果。我們知道，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地

2、沿相反方向進行傳遞。然而，根據(jù)熱力學第二定律，若以機械功作為補償條件，熱量也可以從低溫物體轉移到高溫物體中去。熱泵就是根據(jù)這一定律，靠消耗一定能量(如機械能、電能)或使一定能量的能位降級，迫使熱量由低溫熱源(物體)傳遞到高溫熱源(物體)的機械裝置。熱泵的工作原理與制冷機相同，只是目的不同而已。用于供冷的稱制冷機；用來供熱的則稱熱泵，二者均按逆卡諾循環(huán)方式工作。2熱泵的分類利用熱泵的工作有二：一是使低溫余熱的溫位提高，使之獲得較高溫度后的

3、熱源能用于工藝過程，這種熱泵稱為溫度提高型熱泵。二是將低溫熱源的余熱傳遞給高溫熱源，滿足整個系統(tǒng)能量平衡的需要，這種熱泵稱為熱量獲得型熱泵。熱泵按其工作原理還可分為蒸汽壓縮式熱泵、吸收式熱泵、化學式熱泵三大類。壓縮式熱泵按其介質的循環(huán)方式可分為開式熱泵和閉式熱泵。不同類型熱泵的工作原理是不相同的，蒸汽壓縮式熱泵按其工作原理又可分為機械壓縮式和蒸汽噴射壓縮式兩種。化學式熱泵目前還處于探索、研究階段。這里主要介紹蒸汽壓縮式熱泵的機理、節(jié)能原

4、理及其在化工中的應用前景。3熱泵工作原理3.1機械壓縮式熱泵的工作原理低溫蒸汽通過壓縮機吸收外功后，提高其溫位者稱機械壓縮式熱泵。由于壓縮機的壓縮比一般都比較大，故余熱溫位可以得到較大提高，這種熱泵屬溫度提高型熱泵，其工作原理如圖1所示。構成機械壓縮式熱泵的主要部件有蒸發(fā)器2、壓縮機3、冷凝器4、膨脹閥(節(jié)流閥)6等。所用循環(huán)工質均為低沸點介質，如氟利昂、氨等。機械壓縮式熱泵系統(tǒng)的工作過程如下：低佛點工質流經(jīng)蒸發(fā)器時蒸發(fā)成蒸汽，此時從低

5、溫位處吸收熱量，來自蒸發(fā)器的低溫低壓蒸汽，經(jīng)過壓縮機壓縮后升溫升壓，達到所需溫度和壓力的蒸汽流經(jīng)冷凝器，在冷凝器中，將從蒸發(fā)器中吸取的熱量和壓縮機耗功所相當?shù)哪遣糠譄崃颗懦觥７懦龅臒崃縌就傳遞給高溫熱源5，使其溫位提高。蒸汽冷凝降溫后變成液相，流經(jīng)節(jié)流閥6膨脹后，壓力繼續(xù)下降，低壓液相工質流入蒸發(fā)器，由于沸點低，因而很容易從周圍環(huán)境吸收熱量而再蒸發(fā)，又形成低溫低壓蒸汽，依此不斷地進行重復循環(huán)。此時，若將蒸發(fā)器放在盛水的容器中，蒸發(fā)器內的

6、低沸點介質，就吸收水中的熱量，使水溫不斷下降而成冰水(甚至結冰)。吸收了周圍環(huán)境熱量的蒸汽再進入壓縮機，供給壓縮機以功(機械功或電能)而驅動壓縮機不斷運行，如此循環(huán)往復不斷，就能使低溫熱量連續(xù)不斷地傳遞到高溫熱源處，以滿足工藝和其他方面的需要，從而使難以直接利用的低溫位熱能得到有效的利用，達到節(jié)能目的。故熱泵是一種充分利用低品位熱能的高效節(jié)能裝置。當熱泵采用電動機驅動時，其經(jīng)濟性主要取決于熱泵的實際制熱系數(shù)φe與當?shù)貙嶋H電熱比價K的大小