郑大宇;刘卫党;韩祥民;陈鑫
【摘 要】In the cooling process the refrigerant exclude from compressor is high temperature and pressure of the steam. Existing cold storage generally put the high temperature and pressure of refrigerant vapor into the atmosphere or cooling water through the condenser to reach the purpose of condensing refrigerant. But this will lead to the environment “thermal pollution”, and also waste energy. This article describes a plan of modification of the existing cold storage, through the waste heat recovery unit can be recovered the condensing heat effectivity and product hot water in 50 to 60 degrees Celsius to provide bathing. This system also can improve the refrigeration system operating conditions and the efficiency of generating units to achieve the purpose of energy saving.%现有的冷库制冷系统一般将高温高压的制冷剂蒸汽通过冷凝器把热量排到大气或冷却水中达到冷凝制冷剂的目的.但是这将对环境造成"热污染",同时也浪费了能源.文中介绍了一项对现有冷库制冷系统改造的计划,通过设计的废热回收装置可以将压缩机产生的冷凝热有效的进行回 收从而产生50~60℃的热水提供洗浴.该系统还可以改善制冷系统的运行工况,提高机组的工作效率,达到节能环保的目的.
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2011(033)001
【总页数】3页(P113-115)
【关键词】大型冷库;冷凝器;冷凝热回收
【作 者】郑大宇;刘卫党;韩祥民;陈鑫
【作者单位】哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院,哈尔滨,150028;哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院,哈尔滨,150028;连云港外贸冷库,江苏,连云港,222000;哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院,哈尔滨,150028
【正文语种】中 文
【中图分类】TU831.6
随着社会进步和人类的生活水平逐步提高,冷库和中央空调系统已经越来越普遍地应用在我们的生活中。通常制冷系统都是由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器及辅助设备串联而成的,低温低压制冷剂蒸汽通过吸气管被吸入到压缩机中,经过压缩产生高温高压的制冷剂蒸汽,通过冷凝器把制冷剂冷凝变成低温高压的气液混合态,再经过节流阀进行节流变成低温低压的液体制冷剂,液体制冷剂在蒸发器中蒸发吸收热量从而达到制冷的目的。在冷凝过程中冷凝器向环境中释放了大量热能污染周边环境[1]。
1 研究内容及技术方案
遥控器组合
针对现有大中型制冷库中的冷凝器把冷凝热直接排放到环境中,使环境产生“热污染”的同时也浪费了能源的问题,对原有制冷系统进行技术改造,通过设计冷凝热回收装置将冷凝热量的一部分进行回收,进而将收集来的冷凝热用来加热保温水箱中的水使废热变成有用能源减少废热的排放,从而达到节能减排的环保目的[2]。原有制冷系统原理图见图1。 低温低压制冷剂蒸汽通过吸气管被吸入到压缩机中,经压缩产生高温高压制冷剂蒸汽,再通过冷凝器冷凝变成低温高压的气液混合态,再经节流阀节流变成低温低压的液体制冷剂,液体制冷剂在低压的蒸发器中蒸发吸收热量。改造后的制冷系统见图2。
低温低压的制冷剂蒸汽通过吸气管吸入到压缩机中,经过压缩产生的高温高压制冷剂蒸汽,通过热交换器把热量传递给20℃自来水从而变成较低温的制冷剂蒸汽,再经过冷凝器冷凝变成低温高压的气液混合态,再经过节流阀进行节流变成低温低压的液体制冷剂,液体制冷剂在低压的蒸发器中蒸发吸收热量[3]。
热回收设备包括:翅片换热器,三通阀,电磁阀,保温水箱,水泵等。
工作过程:20℃的自来水经循环水泵加压,到达翅片换热器,充分换热后流入保温热水箱中,当保温热水箱中的热水温度达到60℃的时循环水泵停止工作,再把60℃的热水通过保温管直接送到淋浴房间。当保温热水箱水位低于设定下液位时系统开始自动补水,到达上液位时停止补水,循环水泵开始工作[4]。美工刀片
2 热回收装置节能及对制冷循环系统的影响
2.1 热回收装置节能计算
连云港外贸冷库2万t冷藏库制冷量为1023.5kW,采用5台活塞式压缩机,台数与型号如表1所示。
表1 压缩机性能参数型号台数标准工况制冷量/kW输入功率/kW回收热量/kW JZY 8AS17 2 168 132 90 JZY 812.5 2 250 95 103.5 JZY 612.5 1 187.5 75 78.75
机组冷凝热:QK=Q0+N
式中,Q0为机组得制冷量;N为输入压缩机的电能。
当5台压缩机全部满载运行时可回收冷凝热544.5kW,在日常运行中只开JZY 8AS17,JZY812.5和JZY 612.5各一台能回收余热272.25kW。
保温水箱温度计算微分方程:梨花化妆品
式中,T为时间常数;θm为保温水箱中水能达到的最终温度(℃);θ为保温水箱中水的瞬时温度(℃);τ为时间(s);θ0为回收的余热(W)。发热涂料
式中,Gi为保温水箱中水的质量(kg);Ci为水的热熔系数k J/(kg·℃);K为换热系数W/(m2·K);F为换热面积(m2)。
经过计算模拟和实际测量得出的保温水箱中水的瞬时温度曲线如图3、图4所示。
2.2 经济性比较(见表2)
所回收的冷凝热热量。
(1) 采用燃煤锅炉来制备假设燃煤锅炉的效率为30%,煤的单位理论热值为29306kJ/kg,则需要:
如果每吨煤售价560元,则一小时可节约56元。
(2) 采用燃油锅炉来制备假设燃油锅炉的效率为65%,柴油的单位理论热值为42000kJ/kg。
如果柴油每吨6000元,则每小时可节约215元。
(3) 采用电锅炉来制备,假设电锅炉的效率为85%,每小时需要(272.25/0.85×3600)×3600=320.3度电,如果电价格为0.6元/度,则每小时可节约192元。
表2 各方案耗能表采用热源所需能量单价成本冷凝热回收(电)1.4kW·h 0.6元/kW·h 0.84元111.45kg/h 560元/吨56元柴油35.9kg/h 6000元/吨215元电320.3kW·h 0.6元/kW·h 192元煤
(4) 采用冷凝热回收来制备这些热量所需要的成本=初投资+运行成本。
初投资=电磁阀价格+翅片换热器价格+管道价格+两个循环水泵价格+一个补水泵价格+保温水箱价格+阀门价格+施工费=1000+3500+2000+530×2+530+5400+2000+4000=19590元。
运行成本=循环水泵所耗电费+补水泵所耗电费=700×2=1.4kW。
2.3 热回收装置对制冷循环系统得影响
线圈耳机通常的制冷循环系统得冷凝热都是由冷凝器带走,所以冷凝器的冷凝负荷过大,在设计时往往会增大冷凝器得换热面积,这样即增加了投入成本也浪费了资源。热回收装置装配到系统中可以有效得减少冷凝器的冷凝负荷,降低压缩机的排气压力改善制冷循环系统得运行工况提高制冷系统的能效比COP值[5、6]。wifi功率放大器
3 结语
通过理论方法仿真计算并且实践得出:
(1) 采用此种改造方法后,冷凝侧向环境中排放的热量大幅度降低,减少了对大型制冷系统周边环境的热污染。
(2) 改善了制冷系统的工作条件,提高了系统的能效比COP值。
(3) 洗浴所用热水不必再单独制备,从而减少了冷热源系统的运行成本。
(4) 冷凝热回收系统减少了冷凝器的负荷,从而可以减少冷凝器的尺寸,缩短风机或水泵的运行时间,减少制冷系统的运行成本。
(5) 本改造计划对大型冷库制冷系统有很好得经济实用性,但对小型制冷系统来说要进一步考虑它的得经济性。
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