热泵回收工业废水低温余热的模拟实验研究

摘要

本文针对热泵回收工业废水余热展开研究和探讨。本文立足于提高现有工业生产用能的综合利用率,针对工业废水展开大量调研,分析了我国工业废水的现状和特点,论述了低温工业废水余热利用的可行性和利用技术。本文采用热泵回收低温工业废水余热,自行设计并搭建了一套低温工业废水余热回收实验系统,并在此实验系统上开展了大量实验研究,得到了大量有益的实验数据。
　　 热泵回收低温工业废水余热系统采用R134a作为热泵工质,实验研究表明热泵工质(R134a)不同充注量对热泵回收低温工业废水余热系统有很大影响。针对本实验系统得到了热泵机组的最佳充注量为1.90kg。实验研究了废水温度、中介水流量、用户侧热水流量、废水中悬浮物浓度对热泵回收机组性能的影响,实验表明,废水中悬浮物浓度对热泵机组有很大影响,在悬浮物浓度超过5g／L时,即使是在短时间内(24小时)对热泵机组的影响也较大；理论分析和实验证明了热泵在供热工况时,蒸发温度的变化对热泵性能的影响大于冷凝温度的变化对热泵性能的影响；随着中介水流量的增大,系统制热量和压缩机输入功均增加。大量的实验结果表明在实验条件下机组正常工作时,机组制热系数COPh值都在2.5以上；机组制热COPh的变化趋势,总是随着回收后的热水温度的升高而减小。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 我国能源资源及其利用概况

1.1.2 研究背景

1.1.3 研究意义

1.2 研究和发展现状

1.2.1 国外研究和发展现状

1.2.1 国内研究和发展现状

1.3 本课题主要研究内容

第2章 工业废水低温余热回收分析

2.1 工业废水余热利用分析基本内容

2.2 工业废水分析

2.2.1 工业废水的来源

2.2.2 工业废水的分类

2.2.3 我国工业废水排放现状

2.2.4 工业废水的主要污染物

2.2.5 工业废水的特点

2.3 工业废水低温余热利用技术

2.3.1 工业废水低温余热利用方式

2.3.2 工业废水低温余热回收系统化技术

2.4 回收工业废水低温余热热泵技术

2.4.1 热泵回收工业废水低温余热系统特点

2.4.2 热泵回收工业废水低温余热系统形式

2.4.3 热泵回收工业废水低温余热系统用换热器

2.4.4 热泵回收工业废水低温余热关键技术

2.5 本章小结

第3章 热泵技术理论基础分析

3.1 热泵简介

3.2 热泵的低温热源和驱动能源

3.2.1 热泵的低温热源

3.2.2 热泵的驱动能源

3.3 热泵循环的热力学原理

3.3.1 逆卡诺循环

3.3.2 洛伦兹循环

3.3.3 蒸气压缩式热泵循环

3.4 蒸气压缩式热泵循环的分析

3.4.1 冷凝温度对理论循环性能的影响

3.4.2 蒸发温度对理论循环性能的影响

3.4.3 过冷度对循环性能的影响

3.4.4 过热度对循环性能的影响

3.5 热泵工质

3.5.1 蒸气压缩式热泵对工质的要求

3.5.2 典型热泵工质及其应用特性

3.5.3 热泵工质的充注量

3.6 本章小结

第4章 热泵回收工业废水低温余热系统实验研究

4.1 热泵回收工业废水低温余热系统实验台

4.1.1 实验系统构成及主要设备

4.1.2 实验测量系统

4.1.3 实验内容

4.1.4 实验步骤

4.2 实验结果及分析

4.2.1 热泵工质充注量对系统性能的影晌

4.2.2 废水温度变化对系统性能的影响

4.2.3 中介水流量变化对系统性能的影响

4.2.4 用户侧热水流量变化对系统性能的影响

4.2.5 废水水质变化对系统性能的影响

4.3 实验数据处理方法及误差分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 不足与展望

参考文献

致谢