熱泵系統(tǒng)教學教材

1、熱泵系統(tǒng)熱泵原理 在自然界中，水總由高處流向低處，熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處，從而實現(xiàn)水的由低處向高處流動，熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置，熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），其工作原理與制冷機相同，都是按照逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。http:/ 如圖熱泵的形式：1-壓縮機；2-再沸器；3-制冷劑儲罐；4-節(jié)流閥；5-塔頂冷凝器；6-精餾塔；7-回流罐；8-回流泵；9-冷劑冷凝器常用的熱泵系統(tǒng)：閉式熱泵系統(tǒng)、開式A型熱泵系統(tǒng)、開式B型熱泵系統(tǒng)。如

2、左圖：http:/ 塔內物料與制冷系統(tǒng)介質之間是封閉的，而用外界的工作介質為制冷劑。液態(tài)制冷劑在塔頂冷凝器（5）中蒸發(fā)，使塔頂物料冷凝，蒸發(fā)的制冷劑氣體再進入壓縮機（1）升高壓力，然后在塔釜再沸器（2）中冷凝為液體，放出的熱量傳遞給塔釜物料，液體制冷劑通過節(jié)流閥（4）降低壓力后再去塔頂換熱，完成一個循環(huán)，這樣塔頂?shù)蜏靥幍臒崃?，通過制冷劑而傳到塔釜高溫處。在此流程中，制冷循環(huán)中的制冷劑冷凝器與塔釜再沸器合成一個設備，在此設備中，制冷劑冷凝放熱，而釜液吸熱蒸發(fā)。此流程的特點是物料與冷劑自成系統(tǒng)，互不相干。閉式熱泵特點是操作簡便、穩(wěn)定，物料不會污染，出料質量容易保證。但流程復雜，設備費用較高。 開式

3、開式A A型熱泵型熱泵 此流程不用外來制冷劑，直接以塔頂蒸出低溫烴蒸氣作為制冷劑，經(jīng)壓縮提高壓力和溫度后，送去塔釜換熱，放出熱量而冷凝成液體。凝液部分出料，部分經(jīng)節(jié)流降溫后流入塔。在此流程中，塔頂冷凝器與塔釜再沸器合成一個設備。此流程省去了塔頂換熱器，將以外來冷劑作媒介的間接換熱改為直接換熱，即節(jié)省了能量，又節(jié)省了低溫換熱設備。 開式開式B B型熱泵型熱泵 此流程直接以塔釜出料為制冷劑，經(jīng)節(jié)流后送至塔頂換熱，吸收熱量蒸發(fā)為氣體，再經(jīng)壓縮升壓升溫后，返回塔釜。塔頂烴蒸氣則在換熱過程中放出熱量凝成液體。在此流程中，再沸器與塔頂冷凝器合成一個設備。此流程省去了塔釜再沸器。將間接換熱改成了直接換熱。h

4、ttp:/ 開式熱泵特點是流程簡單，設備費用較閉式熱泵少，但制冷劑與物料合并，在塔操作不穩(wěn)定時，物料容易被污染。 在裂解氣分離中，可將乙烯制冷系統(tǒng)與乙烯精餾塔組成乙烯熱泵，也可將丙烯制冷系統(tǒng)與丙烯精餾塔組成丙烯熱泵，兩者均可提高精餾的熱效率，但必須相應增加乙烯制冷壓縮機或丙烯制冷壓縮機的功耗。對于丙烯精餾來說， 丙烯塔采用低壓操作時，多用熱泵系統(tǒng)。當采用高壓操作時，由于操作溫度提高，冷凝器可以用冷卻水作制冷劑，故不需用熱泵。對于乙烯精餾來說，乙烯精餾塔塔頂冷凝器是丙烯制冷系統(tǒng)的最大用戶，其用量約占丙烯制冷總功率的60%70%，采用乙烯熱泵不僅可以節(jié)約大量的冷量，有顯著的節(jié)能作用，而且可以省去低溫下操作的換熱器、回流罐和回流泵等設備，因此乙烯熱泵得到了更多的利用。 此課件下載可自