高温水源热泵在原油加热中的应用(2)
2013-11-16 02:03
导读:三、技术概要 基于上述考虑,如果采用压缩式热泵的形式应用于含油污水废热回收利用和原油加热,必须满足下面三个条件: ①该种热泵的工作范围必须
三、技术概要
基于上述考虑,如果采用压缩式热泵的形式应用于含油污水废热回收利用和原油加热,必须满足下面三个条件:
①该种热泵的工作范围必须兼顾到含油污水的温度(40~60℃)和油出口的温度(70℃左右),在此工作范围内效率尽量要高;
②与传统的燃油燃气水套加热炉相比具有良好的经济性。
③动力来源方便,能很好地适应复杂多变的原油加热的工作环境。
采用电动压缩式高温热泵就能很好的满足上述三个必要条件。
众所周知,传统的中温制冷剂如R22和R134a等不能满足水套加热炉出口油温度的需求。为使热泵出口温度进一步提高,热泵的工质采用清华大学热能系专门研制开发的高温环保制冷剂,经过实践证明,采用这种工质的热泵,出水温度可以达到90℃,最高可以达到95℃,同时还具有比较高的能效比,例如在冷凝温度为85℃(蒸发器进口温度50℃)的情况下,可以很好的满足原油加热的需求。这种系统的原理如下图所示:

为了避免含油污水对热泵系统的腐蚀,上图中的污水-水换热器必须采用特制的耐腐蚀钛管换热器。采用水作为中间介质进行换热。
根据严格推算,上述热泵系统在该种工况下的COP可以达到3.8以上,而整个系统(含水泵)COP可以达到3.5以上。
我们可以通过计算该种热泵的一次能源效率来证实其经济节能性(假设发电的效率为33%),如下图所示:

由上图可见,电动压缩式高温热泵装置,其一次能源利用效率可以达到1.16以上,大大超过燃油燃气锅炉,是一种非常高效的节能装置。
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专用原油加热系统介绍:
为了使热泵的能源利用效率进一步提高,系统进一步简化,可以采用如下图所示的技术:
