可調(diào)節(jié)熱泵在工業(yè)應(yīng)用的全國(guó)化工熱工設(shè)計(jì)技術(shù)中心站

可調(diào)節(jié)熱泵在工業(yè)應(yīng)用的研究閻爾平、羅正芳、張曉弟（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所）[內(nèi)容摘要]本文專門(mén)介紹可調(diào)式蒸汽噴射熱泵的研究成果。分析可調(diào)式熱泵和常規(guī)熱泵的構(gòu)造特點(diǎn)，介紹了采用可調(diào)式熱泵供熱系統(tǒng)改造國(guó)外引進(jìn)裝置的熱力流程和采用可調(diào)式熱泵供熱系統(tǒng)用于大型紙機(jī)的干燥部替代常規(guī)熱泵供熱運(yùn)行的實(shí)例?？烧{(diào)式蒸汽噴射熱泵可以廣泛的用于供熱系統(tǒng)和工藝流程中，替代傳統(tǒng)的常規(guī)供熱系統(tǒng)，替代蒸汽節(jié)流減壓回收廢熱蒸汽，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)，使蒸汽熱能數(shù)量和品位都得到充分合理的利用。一、蒸汽噴射式熱泵蒸汽噴射式熱泵或稱為蒸汽壓縮機(jī)，它利用熱電站或鍋爐供出高品位蒸汽和熱用戶用汽壓力差轉(zhuǎn)換的能量作為熱泵的工作動(dòng)力，將低品位蒸汽增壓提高能量品位后，一并供給熱用戶用汽。各種噴射式熱泵均由引射室、噴嘴、混合室及擴(kuò)壓器構(gòu)成，按蒸汽噴射式熱泵調(diào)節(jié)控制方式可以分為兩種類型。(一)蒸汽質(zhì)量調(diào)節(jié)熱泵采用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)熱泵入口新蒸汽的壓力和流量，通過(guò)改變工作蒸汽的質(zhì)量即能量品位的方式，來(lái)滿足熱用戶用汽參數(shù)要求，稱為蒸汽質(zhì)量調(diào)節(jié)熱泵，其熱泵本身不帶調(diào)節(jié)裝置，通常習(xí)慣也稱為不可調(diào)式熱泵（見(jiàn)圖1）。圖1不可調(diào)節(jié)熱泵質(zhì)量調(diào)節(jié)熱泵用于供熱系統(tǒng)中，當(dāng)熱用戶用汽工況和新蒸汽參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，由于蒸汽調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化，就會(huì)相應(yīng)改變進(jìn)入熱泵的工作蒸汽壓力，從而改變了熱泵進(jìn)口新蒸汽做功的能力。特別是當(dāng)熱用戶用汽負(fù)荷減少，蒸汽調(diào)節(jié)閥開(kāi)度將減小，進(jìn)入熱泵的新蒸汽壓力亦降低，新蒸汽和熱用戶用汽壓力差隨之減少，新蒸汽做功能力降低，致使熱泵工作效率明顯降低。通常認(rèn)為蒸汽質(zhì)量調(diào)節(jié)熱泵適合用于工作蒸汽及熱用戶用汽工況相對(duì)穩(wěn)定、用汽性質(zhì)并非敏感的場(chǎng)合。（二）蒸汽流量調(diào)節(jié)熱泵圖2可調(diào)式熱泵馬在熱菌泵進(jìn)濃口工呢作蒸居汽干常管上齡不設(shè)糖置調(diào)滔節(jié)閥睡，而坑由熱仍泵本波體配參置調(diào)蒼節(jié)閥亂門(mén)及隆調(diào)節(jié)兄機(jī)構(gòu)隆稱為動(dòng)蒸汽倡流量扛調(diào)節(jié)塑熱泵剛，通應(yīng)常稱軋為可坊調(diào)式按熱泵綁。撞當(dāng)熱枕用戶尸用汽敞工況英和新與蒸汽麗參數(shù)抬發(fā)生球變化打時(shí)，水通過(guò)嫩熱泵伐自身午調(diào)節(jié)遠(yuǎn)機(jī)構(gòu)熔調(diào)節(jié)言通過(guò)口蒸汽侄的噴只嘴有望效斷仆面積蓄，通議過(guò)改賄變新腦蒸汽量流量參來(lái)滿庫(kù)足熱指用戶菊用汽暗參數(shù)累要求度。這使種型志式熱莫泵在削運(yùn)行女工況包調(diào)節(jié)馳過(guò)程秩中，酷熱泵消入口庭新蒸熱汽壓挨力不輪變，涉即新盯蒸汽侍單位頓流量粉做功鉗能力跑不變抽，只絕是改轎變了皂通過(guò)到噴嘴穴的蒸擋汽流嫩量，監(jiān)熱泵悠的調(diào)姻節(jié)性瘡能好商、效肺率高蒸。（劉見(jiàn)圖烘2）哨。義蒸汽競(jìng)流量迅調(diào)節(jié)凡熱泵腳適合考于熱暗用戶跟用汽輝工況瀉和新慰蒸汽撐參數(shù)院變化殼及各篇種可籮變的粱工藝揪條件煌下應(yīng)序用。越二、昂應(yīng)用杯實(shí)例暫（一諷）蒸蕉發(fā)塔堪釜熱爹泵供愉熱乎1、親蒸氨叢塔釜筑供熱靈流程箱某化守工生童產(chǎn)裝談置全為部工派藝設(shè)罵備及孫工藝假流程抄均從籃國(guó)外獄引進(jìn)舊，其便中蒸躺氨工尚段的擾蒸氨暑塔釜蟲(chóng)直接魂通入犬P=課0.屬7M障Pa擴(kuò),精t=襯21椒00龜C的現(xiàn)過(guò)熱乒蒸汽烘用于綿塔釜匹直接廣加熱任，塔飲釜壓豪力為西0.蜻03秤9M垃Pa供,緊t=者10床80發(fā)C。榮由塔喘釜排刪出溫途度t薄=1拒08咳0C霞汽水蹄混合非物進(jìn)頭入汽哨水分汗離罐相。驅(qū)蒸氨蘆塔釜弦采用州P=寫(xiě)0.掘7M家Pa扒,作t=朗21雜00律C的偽過(guò)熱場(chǎng)蒸汽晉加熱爭(zhēng)氨的挽水溶雖液，議實(shí)質(zhì)醬上只六利用訂了蒸吼汽汽起化潛焦熱和暢新蒸導(dǎo)汽同胳塔釜卻用汽籍參數(shù)冊(cè)的蒸析汽焓襲降，診由于網(wǎng)供給笛的新僚蒸汽笛及塔鄙釜用醬汽兩豎者能大級(jí)相墊差較覆大，辟則新蕉蒸汽做和用隨汽能售量的源品位女沒(méi)有歪得到駱合理易匹配漠，新要蒸汽撕能量些品位滾產(chǎn)生辨了無(wú)晉效貶再值，可即新野蒸汽浪產(chǎn)生歸了有胡效能鑼損失鋸，同張時(shí)實(shí)滅測(cè)數(shù)顧據(jù)說(shuō)譜明：懇由蒸嗚氨塔飄釜排獎(jiǎng)出的陽(yáng)含氨嗽汽水偷混合板物夾惹帶著績(jī)蒸汽訴，其睜含汽宿量約怪為1丟0~齊15貝%，刃又造工成了駁用能答數(shù)量耗上的停浪費(fèi)踢。羊根據(jù)循蒸汽裁有效懶能牽鼻的表顯達(dá)式樣計(jì)算渾得出唉：P簡(jiǎn)=0幣.7碌MP胖a,披t釋=2若10厘0C畜和P吩=0桂.0畝39濱MP刺a,俗t競(jìng)=1敏08宅0C儉干蒸尼汽有斗效能扣，分彎別為辛e1裹=雙8磚51戰(zhàn).5辛94令k屑J/從kg銀和e灘2史=對(duì)56輸7.蜘08滋9使kJ幅/k耕g，矩新蒸泉汽在盈加熱孕過(guò)程鍵中，束有效草能婆天損失曲△逢e=吩e1膽-e懂2=伍28旋4.終50自5盡kJ百/k廳g，頁(yè)其慣邁損失飽率為棉△熱e槽/魚(yú)e1粘=2柜84壓.5詠05駱/8們51陷.5叉94敗=3劫3.涌41蚊%。叮通過(guò)栽上述亮分析沖得出裂，新籠蒸汽境和塔損釜用薦蒸汽束眨的差怖值，居即為痕理論效計(jì)算夾熱泵焦做功巷的動(dòng)隸力，厘其含奏氨廢于水兩剪相流笑中含芹汽量巡即為益理論鄙計(jì)算萄熱泵胖供熱刮的余霞熱資飲源。病1、瞞蒸氨迎塔釜伴熱泵忍供熱令系統(tǒng)盼利用疏新蒸白汽和今塔釜援蒸汽扛有效火能的黃能級(jí)俗差做樓為熱色泵的伏動(dòng)力喬，回事收塔酸釜排旨出的處含氨丹汽水宜混合裹物中靠分離絲出的孔二次存蒸發(fā)饒汽，想利用緒熱泵嘆將其有增壓謙后，烤一并貴供給烏塔釜圾加熱市用汽喚，熱當(dāng)泵供降熱系唐統(tǒng)流忌程請(qǐng)堵見(jiàn)圖蕉3。孟由蒸音氨塔頭10希1排創(chuàng)出的拳含氨拒廢水幣進(jìn)入鴉汽水仙分離資罐1切02擋，含奔氨廢椒水通改過(guò)專解門(mén)設(shè)遵計(jì)的績(jī)分離授板1燕03撥進(jìn)行辱擴(kuò)容簡(jiǎn)閃蒸情，產(chǎn)糟生二疫次蒸韻發(fā)汽此，由悼熱泵拾10茄4將顫其增春壓后陵一并煉供塔紡釜加朗熱用殖汽。吉可調(diào)做式熱閉泵是李其關(guān)妙鍵設(shè)雪備，辨其控潮制方中式，沿設(shè)備崇特性山說(shuō)明鍬如下商：搜（1艇）控圈制方華式段由蒸到氨塔腐釜的風(fēng)工藝顆用汽悼量F縫IC沾Q-臉10獸1通敗過(guò)熱筒泵本希身的哪調(diào)節(jié)禿裝置寄控制嬸熱泵極HP粱-1去04棒的供罵汽壓傍力和盟供汽排量，冬滿足冶工藝尚生產(chǎn)菊負(fù)荷箱和用鐮汽工擇況的漁變化凡。渠（2匆）設(shè)聯(lián)備特乎性單按其鼠熱力答工況皮參數(shù)荒本臺(tái)脾熱泵錘采用穴縮擴(kuò)沙型噴旗嘴，耳圓柱易型混青合管箭。脫按熱種泵設(shè)有計(jì)工屢況的非供汽戒量棍、嘴供汽烤壓力日及蒸竭汽絕晴熱指題數(shù)譽(yù)、蓄蒸汽何臨界逆速度蘋(píng)、氣易體動(dòng)滿力函型數(shù)等喊，通卸過(guò)計(jì)銷算和牢工程據(jù)試驗(yàn)藏?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)比寨分析狼，得莊出熱濁泵噴墊嘴喉弟部直求徑d嗚px躺和熱疑泵引淹射系泛數(shù)泰μ墨。擊熱泵按的引叢射系暖數(shù)捉μ琴即1霞kg泊新蒸古汽引爆射二弱次蒸擠發(fā)汽構(gòu)的流散量比授值，熟即熱戴泵供尖熱系監(jiān)統(tǒng)的浙節(jié)能若能力茂。該魚(yú)熱泵睜供熱炒系統(tǒng)澤設(shè)計(jì)膊工況袍的節(jié)音能效峰果為廢15億%，舒熱泵斑引射愧系數(shù)治的設(shè)向計(jì)值浴μ隆＞0殊.1誓76匹5。幼（二茫）紙仍機(jī)干席燥部舞熱泵顛供熱安系統(tǒng)食我們?nèi)跬瓿衫^的造邁紙機(jī)徹干燥翠部熱犧泵供煉熱系割統(tǒng)替似代傳捧統(tǒng)的召三段染通汽單研究析成果僑榮獲降中國(guó)勸輕工象業(yè)科奸技進(jìn)談步二筆等獎(jiǎng)爆，已伶在全爽國(guó)造底紙行半業(yè)得姓到廣擋泛推漆廣應(yīng)庫(kù)用。伯造紙差機(jī)干救燥部產(chǎn)熱泵亡供熱馳系統(tǒng)剖以高顏品位懇蒸汽最做為拘熱泵泉的動(dòng)叨力，課推動(dòng)羞熱力連系統(tǒng)裂循環(huán)屋。通樣過(guò)熱搖泵將疼各段艇汽水襪分離食罐產(chǎn)編生的少二次橡蒸發(fā)稅汽增我壓后頂供紙葛機(jī)相袖應(yīng)各辛段烘盒缸用交汽，止同時(shí)獄降低評(píng)了各灣段烘來(lái)缸汽信水分問(wèn)離罐輸壓力熄，保閃證了逗烘缸貢排水符壓差咬。但辣是高畜效的盤(pán)熱泵倆供熱卻系統(tǒng)商，必挎須充怠分發(fā)遠(yuǎn)揮新星蒸汽登作功墊能力尖，適帆應(yīng)紙宣機(jī)各湊種生陜產(chǎn)負(fù)代荷變張化，貪滿足朽紙機(jī)各車速紹、產(chǎn)刪量及史產(chǎn)品?？酥刎涀兓瘋?qū)τ谥矩?fù)荷籠變化拉的要錦求。劑采用暴可調(diào)沫式熱想泵替狹代不他可調(diào)侍式熱廳泵用耕于紙份干燥掠部可夠以穩(wěn)議定的抵保證框熱泵綁高效西運(yùn)行件,克焦服不摔可調(diào)外式熱召泵由掛于工枕況變盆化,極在負(fù)栗荷調(diào)桌節(jié)過(guò)綠程中下,降偶低新韻蒸汽紅壓力踩導(dǎo)致提工作悉蒸汽蛇作功弱能力觸降低里,蒸下汽作育功能修力不素足的急缺點(diǎn)察。懇1、球可調(diào)拆式熱慧泵用糞于紙騾機(jī)干亡燥部望（1妄）現(xiàn)替狀弟某廠浩大型閱箱板客紙機(jī)月參數(shù)龜如下頓：毯定諒豐淘爺量沒(méi)浙壁賣蔥1病25獄～3服40免g/很m2綢紙塞粱餐驕種輕罷逮截航牛繪皮箱師板紙憑設(shè)計(jì)情最高匠車速孤通脫險(xiǎn)嚼5居20臭m/差mi脫n怪產(chǎn)崖牛堵塑量毫遭鋼權(quán)惠5甘50傷t/習(xí)d（皇24兔h，展當(dāng)前箱日均鋼產(chǎn)量自）乳烘攀缸窮直設(shè)徑危酬歷柱秘φ子18痕00鉛頁(yè)烘享缸蜜數(shù)械量添辭眨爺噴6部1只谷婆（含嗚冷缸稅一只口）叛采用競(jìng)可調(diào)俊式熱鄙泵供因熱系資統(tǒng)用劃于紙您機(jī)干犁燥部癥，其公熱力潤(rùn)流程佛見(jiàn)圖很4。雷（2然）效抬益血在本情臺(tái)紙封機(jī)干婦燥部然采用煙可調(diào)怪式蒸葛汽噴旨射式廟熱泵久替代不原不療可調(diào)慌式熱柱泵，狂進(jìn)一惱步提俱高了歇紙機(jī)引車速光，增畜加產(chǎn)年量，劃降低店汽耗曬。運(yùn)特行數(shù)屑據(jù)已汽經(jīng)證諒明完國(guó)成本曠頂目濃改造嫁后，鳴紙機(jī)廉產(chǎn)量末提高陵了1頂5臂－悉20譜%,宣噸紙呈汽耗午降低脆了1藏0%被，列通舉數(shù)老據(jù)說(shuō)卷明如滅下：遠(yuǎn)序號(hào)影產(chǎn)品軍克重間紙機(jī)所車速栽(俊m/熊mi領(lǐng)n)磚提高節(jié)比例矛%膀備注能技術(shù)誓改造慶前拿技術(shù)罵改造伶后三1識(shí)20冒0g休/m往2朋48本0膏52灰0*壽1.夾08汗*橡2痕23坑0奮g/若m菌2遠(yuǎn)43大0揀50薯0叔1.舌16盟3務(wù)25映0谷g/脫m英2招38窗0淹46刺0用1.斜21更*狹由翁于本閥臺(tái)紙貫機(jī)設(shè)輝計(jì)最百高車堂速為臺(tái)52被0m踐/m煎in丘，限煤制了李20肢0g心/m寸2以游下低毫克重償產(chǎn)品躬產(chǎn)量沒(méi)提高建。胞（三便）前稻景憂蒸汽蓋噴射拐式熱調(diào)泵沒(méi)騙有運(yùn)譽(yù)轉(zhuǎn)部墓件，臭運(yùn)行模可靠謀。克冷服了堆電能患驅(qū)動(dòng)議的熱趕泵機(jī)師械壓想縮機(jī)鞭密封膀系統(tǒng)惰復(fù)雜仙、設(shè)憶備投朽資大遞等缺降點(diǎn)。狹特別煉是由投于可浩調(diào)式老熱泵第可以庸充分添的發(fā)凝揮高國(guó)品位招蒸汽喉的作酬功能慈力和東熱力房系統(tǒng)教工況孫發(fā)生氣變化積，并冊(cè)不改漁變新披蒸汽兩作功隆能力肥，熱董泵具輝有熱站效率玩高的粉優(yōu)點(diǎn)正，它執(zhí)可以洗廣泛婆的用凝于蒸言發(fā)蒸忍餾以奴及作賞為熱解力壓朝縮機(jī)標(biāo)、引幫射式鋤蒸汽濫減壓吧器和揭工業(yè)銜企業(yè)螞供熱炎，蒸輔發(fā)及迅余熱摟回收靠系統(tǒng)兵中。裙國(guó)外攏引進(jìn)么的大冒型化綱工裝姥置中見(jiàn)，較桌為普鮮遍的睬采用演工業(yè)逮透平替實(shí)現(xiàn)肥熱能取的梯蛋級(jí)利害用。艙蒸汽鳴噴射牙式熱巡泵特篇?jiǎng)e是藥流量隊(duì)調(diào)節(jié)鄰熱泵男，做敢為高家效節(jié)工能設(shè)殿備和蟲(chóng)能量恭品位顧、數(shù)貞量轉(zhuǎn)撇換手箭段，懇可以束靈活跌地實(shí)子現(xiàn)能穴級(jí)的役梯級(jí)予利用心和能漠量平林衡。暑我們漂專門(mén)觀研究徒的可沫調(diào)式贈(zèng)蒸汽角噴射離熱泵愧及其依系列施產(chǎn)品逢，已境經(jīng)成撿功的負(fù)用于浪化工龍、輕隊(duì)工、處造紙蚊等很慨多行擊業(yè)，仇為節(jié)避能及寬熱力袖系統(tǒng)騾優(yōu)化蛋開(kāi)辟冷出一犬條新揉路。刑作者死簡(jiǎn)介乏：忍閻爾撿平,可男頌,1凝93砍7年悲2月肚生，頭畢業(yè)辜于哈內(nèi)爾濱傭工業(yè)潮大學(xué)峽供熱離與通宅風(fēng)專廢業(yè)。拍現(xiàn)任教職于鳥(niǎo)國(guó)家漠環(huán)境奪保護(hù)煤總局箭南京濃環(huán)境焰科學(xué)腸研究包所，蘿研究盤(pán)員，沫享受談國(guó)務(wù)白院頒笨發(fā)的碎政府葉特殊才津貼細(xì)。妙主要根科研辛究成旬果：亮重點(diǎn)其研究種工業(yè)恩節(jié)能奏，工活業(yè)企泛業(yè)清碌潔生武產(chǎn)，唱能源崖綜合飼和有沙效利舞用與塞環(huán)境池保護(hù)留技術(shù)武。該展同志最主持耐完成今的《規(guī)蒸汽因噴射伸式熱珍泵供顆熱系滿統(tǒng)及畫(huà)廢熱搜資源沉化》顧，貓《造剝紙機(jī)攤紙頁(yè)顛熱泵激干燥揪技術(shù)蝴》宋，盡《熱杜網(wǎng)絡(luò)脖及綜中合用香能技抬術(shù)》翼等多加項(xiàng)研鍛究課匠題先兵后獲轎國(guó)家充科學(xué)夕技術(shù)裙進(jìn)步側(cè)三等張獎(jiǎng)，畏國(guó)家偵環(huán)境變保護(hù)猾（部哈級(jí)）包科學(xué)仇技術(shù)漸進(jìn)步紅二等得獎(jiǎng)，畝中國(guó)氣輕工善業(yè)（拆部級(jí)腥）科靜學(xué)技摸術(shù)進(jìn)鋤步二驅(qū)等獎(jiǎng)該，天倘津市徐科學(xué)戀進(jìn)步糞一等淡