CN205593222U - 空气能热泵补水除氧及空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空气能热泵补水除氧及空调系统,包括空气能热泵系统和除氧器系统,所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器和蒸发器,所述补水预热器为冷凝器,所述蒸发器作为空调室内机,所述压缩机连接补水预热器和蒸发器,制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头和蒸汽加热装置,所述补水预热器与除氧水箱连接,补水预热器与除氧头连接,除氧头与蒸汽加热装置连接。本实用新型可以增加补水达到饱和温度的速度,减少蒸汽耗量,在消耗能源的同时实现能源利用的最大化,利用空气能热泵预热补水,同时提供空调制冷的方案,可最大限度利用能源,同时进一步提高除氧效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉补水热力除氧领域,更具体地说,涉及一种空气能热泵补水除氧及空调系统。
背景技术
除氧器的作用是除去溶于水中的氧气,避免锅炉、汽轮机组等系统的金属部件在高温下发生过度的氧化腐蚀。目前使用的除氧器均采用热力除氧法。除氧原理根据享利定律和道尔顿定律,即在定压下,将水加热至饱和状态。如果液面上气相中凝结气体的分压力小于其平衡压力,气体会在不平衡压差的作用下由水中离析出来。若及时排出不凝结气体,不断破坏其平衡,保持不平衡压差,气体会不断从水中逸出,直至液面上全压力等于水蒸汽压力时,其他气体的分压力趋于0,溶于水中的气体全部逸出而除去。因此,热力除氧必须具备两个条件:1)传热条件:快速将水加热到相应压力下饱和温度;2)传质条件:使气体从水中迅速离析并排走。
早期使用的淋水盘式除氧器对进水温度和负荷要求苛刻,其除氧效果较差,且淋水盘的小孔易堵塞。后来开发的喷雾填料式除氧器,其除氧效果比淋水盘式除氧器好,但只能除去水中溶解氧的80%~90%。目前流行的旋膜式除氧器,进一步强化了传热、传动、传质过程,旋膜式结构保证了此过程的顺利实施,除氧效果较好。
补水除氧热源基本为低参数蒸汽。不论是热力盘式、喷雾式还是旋膜式,补水温度均为25℃左右,补水在除氧头内通过和蒸汽的接触实现快速换热。与热力盘式相比,喷雾式和旋膜式除氧器两种介质的接触效率有较大提高,基本可以保证补水快速达到饱和状态。但是两种均要消耗蒸汽。以120t转炉为例,补水量为30t/h,温度25℃,低压蒸汽参数为0.8Mpa,饱和。将补水加热到饱和温度105℃所需的蒸汽量约为2.5t/h。以蒸汽价格160元/吨计算,运行费用为400元/h。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种空气能热泵补水除氧及空调系统,可最大限度利用能源,同时进一步提高除氧效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种空气能热泵补水除氧及空调系统,包括空气能热泵系统和除氧器系统,所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器和蒸发器,所述补水预热器为冷凝器,所述蒸发器作为空调室内机,所述压缩机连接补水预热器和蒸发器,制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头和蒸汽加热装置,所述补水预热器与除氧水箱连接,补水预热器与除氧头连接,除氧头与蒸汽加热装置连接。
上述方案中,所述蒸发器的侧边设有风机。
上述方案中,所述蒸发器与压缩机之间设有膨胀阀和电动阀,所述压缩机与给水预热器之间设有止回阀和电动阀。
上述方案中,所述补水预热器与除氧头之间设有补水量调节阀组。
上述方案中,所述蒸汽加热装置与加热蒸汽调节阀组连接。
上述方案中,所述除氧头为淋水盘式除氧头、喷雾式除氧头或旋膜式除氧头。
实施本实用新型的空气能热泵补水除氧及空调系统,具有以下有益效果:
1、本实用新型充分利用了空气能热泵与除氧器的特点,将两者的结合起来,实现了能源利用的最大化。
2、本实用新型提高了进入除氧器的补水温度,有利于补水在除氧头内更加快速的达到饱和温度,为深度除氧提供了优越的条件,改进了除氧效果。
3、空气能热泵的蒸发器作为空调机组,节省了车间的空调费用,可获得直接的经济效益。
4、在常规除氧器基本不需要改造的情况下,可实现其除氧效果的提高,有利于节能改造的实施;
5、新加入的热泵系统相对独立,对原除氧补水系统基本无重大影响,有利于节能改造的实施。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型空气能热泵补水除氧及空调系统的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,本实用新型空气能热泵补水除氧及空调系统,包括空气能热泵系统和除氧器系统。
空气能热泵系统包括压缩机3、补水预热器4和蒸发器1。压缩机3、补水预热器4和蒸发器1通过管道连接成回路,制冷剂在回路中循环实现换热。补水预热器4为冷凝器,蒸发器1作为空调室内机,压缩机3连接补水预热器4和蒸发器1。蒸发器1的侧边设有风机2,蒸发器1与压缩机3之间设有膨胀阀6和电动阀7,压缩机3与给水预热器4之间设有止回阀8和电动阀7。空气能热泵系统还包括流量检测仪、压力检测仪、温度检测仪表及控制系统。
制冷剂在除氧器系统包括除氧水箱、除氧头5和蒸汽加热装置,补水预热器4与除氧水箱连接,补水预热器4与除氧头5连接,除氧头5与蒸汽加热装置连接。补水预热器4与除氧头5之间设有补水量调节阀组。蒸汽加热装置与加热蒸汽调节阀组连接。除氧头5可以采用淋水盘式除氧头5、喷雾式除氧头5或旋膜式除氧头5。
本实用新型空气能热泵补水除氧及空调系统补水除氧采用两个步骤,第一步将补水从25℃在补水预热器4中加热至75℃;第二步在除氧器中通过蒸汽将补水从75℃加热至105℃。本实施例中的所述温度仅为示意性的,不应理解为对本实用新型的限制。
本实用新型可以增加补水达到饱和温度的速度,减少蒸汽耗量,在消耗能源的同时实现能源利用的最大化,利用空气能热泵预热补水,同时提供空调制冷的方案,可最大限度利用能源,同时进一步提高除氧效果。
国家新的能效标准规定:1级能效制冷系数为3.6,2级能效制冷系数为3.4,3级能效制冷系数为3.2。热泵系统对应的制热效率分别为4.6,4.4,4.2。本实用新型实例计算过程取热泵的效率COP=4.5。仍以120t转炉为例,根据Q=C_mΔTM,将30t冷水从25℃加热至75℃所需热量为Q1=6272.4MJ,则热泵需要耗费的功为W=1393.9MJ,获得的冷量为Q2=4878.5MJ。折算为功率,则为W=387.2KW,冷量为Q2=1355.1KW。按厂用电0.55元/度,则运行费用为212.96元/h。将75℃补水加热至105℃所需蒸汽量为1.6t/h,费用为256元/h。冷量运行费用为-745.305元/h。总运行费用为:212.96+256-745.305=-276.345元/h。与纯粹采用蒸汽加热补水相比,经济效益为-276.345-400=-676.345元/h。按年均生产300天计算,年效益为-676.345*300*24,约487万元。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (6)
1.一种空气能热泵补水除氧及空调系统,其特征在于,包括空气能热泵系统和除氧器系统,所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器和蒸发器,所述补水预热器为冷凝器,所述蒸发器作为空调室内机,所述压缩机连接补水预热器和蒸发器,制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头和蒸汽加热装置,所述补水预热器与除氧水箱连接,补水预热器与除氧头连接,除氧头与蒸汽加热装置连接。
2.根据权利要求1所述的空气能热泵补水除氧及空调系统,其特征在于,所述蒸发器的侧边设有风机。
3.根据权利要求1所述的空气能热泵补水除氧及空调系统,其特征在于,所述蒸发器与压缩机之间设有膨胀阀和电动阀,所述压缩机与给水预热器之间设有止回阀和电动阀。
4.根据权利要求1所述的空气能热泵补水除氧及空调系统,其特征在于,所述补水预热器与除氧头之间设有补水量调节阀组。
5.根据权利要求1所述的空气能热泵补水除氧及空调系统,其特征在于,所述蒸汽加热装置与加热蒸汽调节阀组连接。
6.根据权利要求1所述的空气能热泵补水除氧及空调系统,其特征在于,所述除氧头为淋水盘式除氧头、喷雾式除氧头或旋膜式除氧头。
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CN201620241066.4U CN205593222U (zh) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 空气能热泵补水除氧及空调系统 |
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CN105650942A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-08 | 中冶南方工程技术有限公司 | 空气能热泵补水除氧及空调系统 |
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