最新城市污水源热泵精品课件.ppt

21.1我国城市污水排放及处理现状我国城市污水排放及处理现状v到到2004年底，全国年底，全国661个城市建有污水处理个城市建有污水处理厂厂708座，处理能力为座，处理能力为4912万立方米万立方米/日；日；v北京市北京市 ，每天约产生，每天约产生300万吨的污水，到万吨的污水，到2008年，城市污水的处理率将达到年，城市污水的处理率将达到90%以上，以上，日处理污水量达日处理污水量达270万万m3 ；v可供暖面积将达到可供暖面积将达到2280万万m2 ，供冷面积将，供冷面积将达到达到1100万万m2，生活热水供应量将达到，生活热水供应量将达到7.4万万m3/d 。9二、国内外现状分析二、国内外现状分析10国外污水热泵系统的应用国外污水热泵系统的应用v20 世纪世纪80 年代初在瑞典、挪威等北欧国家建造的年代初在瑞典、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一些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行 ；v瑞典斯德哥尔摩有瑞典斯德哥尔摩有40 %的建筑物采用热泵技术供热，的建筑物采用热泵技术供热，其中其中10 %是利用污水处理厂的出水是利用污水处理厂的出水 ；v挪威奥斯陆挪威奥斯陆 ，第一台污水热泵机组已在，第一台污水热泵机组已在1983 年投年投入使用入使用 。v对于约对于约10 人的住宅，采用热泵技术回收家庭生活污人的住宅，采用热泵技术回收家庭生活污水余热可节能达水余热可节能达50 %，对于，对于10人以上的住宅可节能人以上的住宅可节能达达60 %。11国内污水热泵系统的应用国内污水热泵系统的应用v哈尔滨马家沟河畔的一处哈尔滨马家沟河畔的一处600m2西餐酒吧利用污水西餐酒吧利用污水作为热量来源来供暖制冷；作为热量来源来供暖制冷；v1999年北京工业大学在高碑店污水处理厂建设污水年北京工业大学在高碑店污水处理厂建设污水源热泵供源热泵供3000m2办公楼采暖空调；办公楼采暖空调；v 2004年，密云污水处理厂的年，密云污水处理厂的2000m2办公楼，用上办公楼，用上了了“污水空调污水空调” ；v2005年哈尔滨工业大学新源热能科技有限责任公司年哈尔滨工业大学新源热能科技有限责任公司成立成立 ，“城市原生污水源热泵空调城市原生污水源热泵空调” ；v国家也出台了相应的污水利用政策国家也出台了相应的污水利用政策 12v污水源热泵污水源热泵 污水源热泵系统的原理是夏季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，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冬季将污水中的热量提取供房间采暖。暖。 三、三、 污水源热泵系统的原理及设计污水源热泵系统的原理及设计 13污水源热泵系统节能原理污水源热泵系统节能原理 系统制热时：系统制热时： 说明性能系数说明性能系数COP随冷源温度随冷源温度T0的升高而增大，随的升高而增大，随T0的降低的降低而减小。而减小。 说明性能系数说明性能系数COP随热源温度随热源温度T的升高而减小，随的升高而减小，随T的降低而的降低而增大。增大。0TTTCOP2000()COPTTTT0200()TCOPTTT 14污水源热泵系统流程图污水源热泵系统流程图 15污水源热泵系统的设计及研究污水源热泵系统的设计及研究v污水源的条件污水源的条件 水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定水量充足，水温适度，水质适宜，供水稳定v过滤器过滤器16河道取水口及排水口布置图河道取水口及排水口布置图17取水管线图取水管线图18蓄水池平面及立面图蓄水池平面及立面图19污水泵房流程图污水泵房流程图20污水源热泵系统设计中应注意的问题污水源热泵系统设计中应注意的问题 v能源的综合利用率来评价方案的可行性，得出最优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。方案，使得工程造价最低，运行费用也最低。 v污水源热泵工程施工中首先要实地测试污水的水质，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。水温及水量，由此确定方案中其他设备的配套使用。 v污水利用时，污染、腐蚀、结垢都是不可避免的问污水利用时，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。案设计的重点。v污水利用不能对环境造成影响或二次污染，因此在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。性，而且管材的选择也要防腐性强，并定期检查。 21 本项目为某污水源热泵采暖空调工程，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。源的热泵利用技术。四、四、 实际工程系统设计简介实际工程系统设计简介22供热供冷系统方案供热供冷系统方案2324v污水提取工艺流程污水提取工艺流程 1、 河道取水河道取水管道输送管道输送沉滤池沉滤池高效过滤处理高效过滤处理循环水泵循环水泵高效换热高效换热器器管道输送管道输送排入河道排入河道 2、 河道取水河道取水管道输送管道输送沉滤池沉滤池高效过滤处理高效过滤处理循环水泵循环水泵高效换热高效换热器器反冲过滤器反冲过滤器排入化粪池排入化粪池25v根据污水量设计采暖面积根据污水量设计采暖面积 污水利用温差为污水利用温差为10 ，污水水量为，污水水量为 200m3/T；这样的污水量可以供暖面积；这样的污水量可以供暖面积为为2400左右。只能采用我公司生产的左右。只能采用我公司生产的SSDR-150LD污水源热泵机组。污水源热泵机组。26v运行模式运行模式 项 目机组热源冷源冬季采暖热泵机组二次水夏季空调热泵机组二次水冷水机组二次水冬季生活热水热泵机组二次水过度季生活热水电锅炉夏季生活热水热泵机组冷却水27热交换器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28污水测温实验研究污水测温实验研究 v污水温度测试的必要性污水温度测试的必要性 水源是应用水源热泵的前提。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。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的运行更起着至关重要的作用 。29污水测温实验工具污水测温实验工具30污水测温实验研究污水测温实验研究v 结果分析与比较结果分析与比较 高碑店污水处理厂20002001年冬季二级出水的水温变化图 31污水测温实验研究污水测温实验研究2005.12.272005.12.312006.01.062006.01.102006.01.14-10-50510温度/时间 污水温度 室外温度 2006.8.12006.8.152006.8.192006.8.252006.8.302426283032343638温度/时间 污水温度 室外温度 污水暴露空气中流动，温度的变化率大约为污水暴露空气中流动，温度的变化率大约为0.51.0/公里公里河道中的污水仍然是水源热泵很好的热源河道中的污水仍然是水源热泵很好的热源/热汇！热汇！32v污水换热器设计要求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。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。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。垢，清洗方便，处理量大。v管壳式换热器的选择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，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。便于清洗和检修，采用不锈钢材质，防腐蚀性能好。 五、五、 污水换热器的选择污水换热器的选择 33v换热器工程计算公式：换热器工程计算公式：v 管壳式换热器中的换热过程：管内污水管壳式换热器中的换热过程：管内污水管内壁管内壁黏泥黏泥管内壁管内壁管外壁管外壁二次水二次水 v 传热系数的计算：传热系数的计算：v 结果：故本工程选取设计平均传热系数结果：故本工程选取设计平均传热系数650750 W/(m2)，计算换热面积为，计算换热面积为9331077 m2。mmQkAt1212111mwqkhh34换热器的传热计算换热器的传热计算 km 整个传热面上的平均传热系数；整个传热面上的平均传热系数； A 传热面积；传热面积； tm 两种流体之间的平均温差。两种流体之间的平均温差。mmQkAt35过滤器的分析过滤器的分析开放式过滤器 密闭式过滤器