城市污水源热泵课件.pptx
表1 2008年前北京各污水处理厂建设计划与潜能计算结果,第1页/共34页,表1 2008年前北京各污水处理厂建设计划与潜能计算结果,1.2城市污水的特点,冬暖夏凉 全年水温变化小和受气候影响小 污水排热量稳定 来源充足，接入方便,第2页/共34页,1.2城市污水的特点冬暖夏凉 第2页/共34页,1.3污水源热泵的特点及研究的意义,环保效益显著 高效节能 运行稳定可靠 一机多用，应用范围广,第3页/共34页,1.3污水源热泵的特点及研究的意义环保效益显著,污水源热泵工作原理,冬季： Q2Q1+Q3 Q24Q3夏季： Q1Q2+Q3 Q25Q3,第4页/共34页,污水源热泵工作原理冬季：第4页/共34页,1.4污水源热泵的经济性分析,第5页/共34页,1.4污水源热泵的经济性分析第5页/共34页,1.4污水源热泵的经济性分析,初投资： （水源热泵机房）；运行费用：夏季 冬季节省地源热泵中打井等费用，有效利用低位热能资源；污水源热泵的运行效率较高、费用较低，具有环保节能的重要意义。,第6页/共34页,1.4污水源热泵的经济性分析初投资： （水源热泵机房,二、国内外现状分析,第7页/共34页,二、国内外现状分析第7页/共34页,国外污水热泵系统的应用,20 世纪80 年代初在瑞典、挪威等北欧国家建造的一些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行 ；瑞典斯德哥尔摩有40 %的建筑物采用热泵技术供热，其中10 %是利用污水处理厂的出水 ；挪威奥斯陆 ，第一台污水热泵机组已在1983 年投入使用 。对于约10 人的住宅，采用热泵技术回收家庭生活污水余热可节能达50 %，对于10人以上的住宅可节能达60 %。,第8页/共34页,国外污水热泵系统的应用20 世纪80 年代初在瑞典、挪威等北,国内污水热泵系统的应用,哈尔滨马家沟河畔的一处600m2西餐酒吧利用污水作为热量来源来供暖制冷；1999年北京工业大学在高碑店污水处理厂建设污水源热泵供3000m2办公楼采暖空调； 2004年，密云污水处理厂的2000m2办公楼，用上了“污水空调” ；2005年哈尔滨工业大学新源热能科技有限责任公司成立 ，“城市原生污水源热泵空调” ；国家也出台了相应的污水利用政策,第9页/共34页,国内污水热泵系统的应用哈尔滨马家沟河畔的一处600m2西餐酒,污水源热泵 污水源热泵系统的原理是夏季将建筑物中的热量转移到污水源中，冬季将污水中的热量提取供房间采暖。,三、 污水源热泵系统的原理及设计,第10页/共34页,污水源热泵三、 污水源热泵系统的原理及设计 第10页/共34,污水源热泵系统节能原理,系统制热时： 说明性能系数COP随冷源温度T0的升高而增大，随T0的降低而减小。 说明性能系数COP随热源温度T的升高而减小，随T的降低而增大。,第11页/共34页,污水源热泵系统节能原理 系统制热时：第11页/共34页,污水源热泵系统流程图,第12页/共34页,污水源热泵系统流程图 第12页/共34页,污水源热泵系统的设计及研究,污水源的条件 水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定过滤器,第13页/共34页,污水源热泵系统的设计及研究污水源的条件 第13页/共34页,河道取水口及排水口布置图,第14页/共34页,河道取水口及排水口布置图第14页/共34页,取水管线图,第15页/共34页,取水管线图第15页/共34页,蓄水池平面及立面图,第16页/共34页,蓄水池平面及立面图第16页/共34页,污水泵房流程图,第17页/共34页,污水泵房流程图第17页/共34页,污水源热泵系统设计中应注意的问题,能源的综合利用率来评价方案的可行性，得出最优方案，使得工程造价最低，运行费用也最低。 污水源热泵工程施工中首先要实地测试污水的水质，水温及水量，由此确定方案中其他设备的配套使用。 污水利用时，污染、腐蚀、结垢都是不可避免的问题，但是如何将此负面影响降低到最小限度就是方案设计的重点。污水利用不能对环境造成影响或二次污染，因此在污水的取排水施工过程中应该注意管道输送的密闭性，而且管材的选择也要防腐性强，并定期检查。,第18页/共34页,污水源热泵系统设计中应注意的问题 能源的综合利用率来评价方案,本项目为某污水源热泵采暖空调工程，项目常年流有温度波动较小的污水，污水资源是热泵机组非常适合的热源和冷源，充分利用污水资源，不仅节约大量的能源，保护环境，而且可以展示污水这一特殊可再生能源的热泵利用技术。,四、 实际工程系统设计简介,第19页/共34页,本项目为某污水源热泵采暖空调工程，项目常年,供热供冷系统方案,第20页/共34页,供热供冷系统方案第20页/共34页,第21页/共34页,第21页/共34页,污水提取工艺流程 1、 河道取水管道输送沉滤池高效过滤处理循环水泵高效换热器管道输送排入河道 2、 河道取水管道输送沉滤池高效过滤处理循环水泵高效换热器反冲过滤器排入化粪池,第22页/共34页,污水提取工艺流程第22页/共34页,根据污水量设计采暖面积 污水利用温差为10 ，污水水量为 200m3/T；这样的污水量可以供暖面积为2400左右。只能采用我公司生产的SSDR-150LD污水源热泵机组。,第23页/共34页,根据污水量设计采暖面积第23页/共34页,运行模式,第24页/共34页,运行模式 项 目机组热源冷源冬季采暖热泵机组二次水夏,热交换器,无锡红旗压力容器制造有限公司 浮头管壳式换热器,第25页/共34页,热交换器无锡红旗压力容器制造有限公司 浮头管壳式换热,污水测温实验研究,污水温度测试的必要性 水源是应用水源热泵的前提。 水源热泵系统运行时对水源的要求为： 水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定。 污水源的水温、水量和水质对污水源热泵系统的运行更起着至关重要的作用 。,第26页/共34页,污水测温实验研究 污水温度测试的必要性 第26页/共34页,污水测温实验工具,第27页/共34页,污水测温实验工具第27页/共34页,污水测温实验研究,结果分析与比较,高碑店污水处理厂20002001年冬季二级出水的水温变化图,第28页/共34页,污水测温实验研究 结果分析与比较 高碑店污水处理厂2000,污水测温实验研究,污水暴露空气中流动，温度的变化率大约为0.51.0/公里河道中的污水仍然是水源热泵很好的热源/热汇！,第29页/共34页,污水测温实验研究污水暴露空气中流动，温度的变化率大约为0.5,污水换热器设计要求 首先，满足工艺要求，尽量减少热量损失。 其次，要求具有一定的强度，便于安装和维护。 第三，污水换热器更重要的是要防腐蚀性能好，抗 垢，清洗方便，处理量大。管壳式换热器的选择 浮头式换热器的特点：整个管束可从壳体中抽出，便于清洗和检修，采用不锈钢材质，防腐蚀性能好。,五、 污水换热器的选择,第30页/共34页,污水换热器设计要求 五、 污水换热器的选择 第30页/共34,换热器工程计算公式： 管壳式换热器中的换热过程：管内污水管内壁黏泥管内壁管外壁二次水 传热系数的计算： 结果：故本工程选取设计平均传热系数650750 W/(m2)，计算换热面积为9331077 m2。,第31页/共34页,换热器工程计算公式：第31页/共34页,换热器的传热计算,km 整个传热面上的平均传热系数； A 传热面积； tm 两种流体之间的平均温差。,第32页/共34页,换热器的传热计算第32页/共34页,过滤器的分析,开放式过滤器 密闭式过滤器,第33页/共34页,过滤器的分析开放式过滤器 密闭,感谢您的欣赏！,第34页/共34页,感谢您的欣赏！第34页/共34页,
