《烟气源热泵热水系统》

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燃气锅炉、窑炉等运行中排放大量高温烟气,传统余热回收方式效率低,只能回收部分热量,大量低温余热直接排入大气,造成巨大的能源浪费。空气源热泵是以环境空气为热源,吸收空气的热量并提高其品位而产生热空气或热水的设备,因其节能高效的特点而在南方地区得到广泛应用,但在北方地区冬季气温很低的环境条件下,空气源热泵的供热效率会大大降低,并经常会出现结霜问题,这就限制了空气源热泵在北方地区的推广应用。技术创新点:把传统的空气源热泵技术应用于烟气余热回收,开发了一种烟气源热泵热水系统,包括热管式蒸发器、气液分离器、压缩机、管壳式冷凝器、储液器、干燥过滤器和节流阀,所述部件用不锈钢管依次连接而构成一个封闭循环系统,系统内通入制冷剂。所述热管式蒸发器以钢-水重力热管作为关键传热元件,烟气通过热管式蒸发器吸收余热并将热量传递给热泵系统中的制冷剂,通过管壳式冷凝器制取热水。与现有技术相比该成果具有以下有益效果:一是以低温烟气作为热源的热泵热水系统,不仅能高效回收低温烟气余热,节约了能源,而且能生产更高温度的热水,也使热泵热水系统的供热效率大大提高,降低了热水的生产成本,同时还避免了空气源热泵冬季运行时效率低和结霜等问题;二是烟气源热泵热水系统采用热管式蒸发器,不但实现了烟气与制冷剂之间的高效传热,而且还解决了因蒸发器的换热管腐蚀损坏而导致制冷剂泄漏的问题;三是管壳式冷凝器的换热管采用内壁微肋管,能提高管内制冷剂的凝结换热效率,换热管外缠绕螺旋肋片,能促使管外流体围绕管壁面做螺旋流动,对流体具体强烈的扰流作用,以提高管外换热效率。应用前景:该成果技术研发已经完成,正在进行工业化实验。鉴于空气源热泵在实际应用中的节能效果已被很多案例所证实,以及在北方地区应用时冬季气温很低的环境条件下存在的技术问题,把燃气锅炉的排烟与空气源热泵技术结合起来,必将产生良好的节能效果,同时在存在各种气体余热环境中皆有良好的市场前景,具有巨大的经济效益、环保效益和社会效益。

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