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    行業唯一獲獎丨10萬立方米超大型工業污水處理廠熱源改造項目

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    近日,由中國節能協會熱泵專委會主辦的2021“節能杯第六屆熱泵系統設計大賽獲獎名單火熱出爐,碧淶同時斬獲熱泵工業最佳應用獎熱泵種植業最佳應用獎兩個獎項,由此可見碧淶的專業應用程度之高。今天我們來給大家分享一下行業唯一獲得熱泵工業最佳應用獎獎項的騰格里沙漠某污水處理廠10萬立方米熱源改造項目。


    一、項目概況

    1.1建設地點

    騰格里沙漠某大型污水處理廠,屬溫帶荒漠干旱區,為典型的大陸型氣候,以風沙大、干旱少雨、日照充足、蒸發強烈為主要特點。日照時間3316小時,年平均氣溫7.2攝氏度,無霜期120180天。

    1.2項目簡介

    騰格里沙漠某污水處理廠低溫污水蒸發爐采用單臺60HP水源熱風機,熱源采自100000 m3中水池,給自然風加溫保證有穩定熱風提供給低溫污水蒸發爐。

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    二、項目背景

    騰格里沙漠某污水處理廠建設低蒸發溫度、低能耗、清潔能源為主的污水處理系統,選用清潔能源以熱泵為主重點考慮附近低成本低品位熱源回收利用方案。

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    三、建設內容 

    本系統共設計安裝10RB-204K水源熱風機,分10個系統獨立運行,水源熱風機熱源來源于100000m3中水池(水面覆蓋紫外線吸收膜),冬季最低環溫-28℃,中水池中水溫不低于15℃,為水源機組運行提供穩定可靠的熱量來源。水源熱風機控制出風溫度恒定65℃,進風溫度為實際環境溫度,冬季機組最大進出口風溫溫升≥90℃。水源熱風機采用變頻壓縮機,可根據出風口目標溫度自動調整熱泵輸出熱量,避免需求負荷變化時,熱泵頻繁起停造成溫度波動較大。同時電控邏輯對部分負荷運行時,壓縮機做輪值切換,保證壓縮機使用壽命。

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    四、項目選型

    4.1選型要求

    4.1.1熱回收系統選型要求:熱泵主要功能是將中水池熱量對低溫蒸發塔進風溫度從-25℃-35℃一次提升至60℃,并且保證污水溫度不低于55℃。

     

    4.1.2產品內外均需要應對極端低溫,恒定溫度,具有很強的耐腐蝕,節能效果明顯,減少投資和使用成本。

     

    4.1.3按特殊設備進行循環加熱及恒溫等功能系統。

    4.2選型痛點

    附近化工廠工業污水,具有較強腐蝕性,酸堿度根據化工廠產品變化而變化,絕大部分酸性PH值為0,或堿性PH值為11以上;本項目所處地方的晝夜溫差大,可能存在極端低溫,普通的空氣能熱泵在非常寒冷天氣下的制熱能力會大幅度下降,導致供熱效果不理想。一般的空氣能熱泵換熱器由于內部采用銅管無法抵抗化工污水的腐蝕;也無法在超低溫下高效運行,無法在極端低溫的情況下引起風溫大幅度變化,出水溫度無法滿足需求,難以做到40℃及以上高溫出水,須要二次加熱,增加投入和使用成本。

    4.3選型配置及優勢

     4.3.1熱回收系統:碧淶超低溫空氣能熱泵機組RB-204K 10

        碧淶超低溫空氣能熱泵機組采用鈦螺旋管套管換熱器,抗腐蝕性強;抗凍裂性能,冬季結冰即使超低溫-35℃也不會凍壞設備,使用壽命更長;采用噴氣增焓壓縮機,噴氣增焓技術能降低壓縮機溫度,確保壓縮機在低溫運行工況的安全;電子膨脹閥節流,可調節范圍更廣更準確;專用套管冷凝器,使用水質范圍廣;自帶85G流量,可實現遠程操控節省人力;采用下沉式風道,進風量均勻、排風距離遠,能效增加15%;采用多重高效節能措施,熱泵熱水國際工況能效比高達4.6;能將冷水直接加熱到55℃,無須二次換熱,減少初始投資及運行成本;整機304不銹鋼框架結構,經久耐用;多重安全保護設置,實時監控機組運行狀態,保證機組時刻處于最佳狀態。

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    4.3.2變頻系統+定頻系統結合:考慮實際生產需要不停機優先使用變頻系統,綜合成本控制和實際生產能力調節,本方案選用50%變頻系統,50%定頻系統結合。

          變頻分為兩個系統,每個系統可獨立運行,采用壓力傳感器控制高壓,可做到自動預調節,保證機組在極限高壓情況下長期無故障運行;定頻分為兩個系統,每個系統可獨立運行,低負荷工況下可以部分停機,達到長期運行節能效果。

     

    4.3.3高風速污水速蒸系統:末端采用高風速污水速蒸系統,具有安裝簡單、占用空間少、投資小,蒸發快,熱利用率高等特點。

     

    4.3.4電控系統:考慮主機及大屏操作面板均在室外,電控箱設計做兩層防護,且外層使用鉸鏈開門式便于操作,主控增加急停按鈕以應對緊急情況且電房較遠情況下的檢修、維修操作。

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    五、負荷計算

    5.1熱風負荷:

    查表可知干空氣比熱容為C=1.005Kj/Kg.℃,標準大氣壓下干空氣的密度約為1.297Kg/m3,理論計算富余系數取0.1。

    公式:Q=C*m*△t

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    注:在60HP機組蒸發溫度為10℃,冷凝溫度為60℃情況下,整機最大制熱能力為233.4KW/h,壓機功率約為58KW,能效比(COP)為4.02。

    熱風機安裝設計須知

    1、碧淶水源熱風機采用循環式蒸發故只要求每臺機給定量循環中水(≥35m3/h)即可,無需工程對水流、水溫、水壓等做額外檢測控制設備;

    2、主機中水進水溫度控制在10-40℃為宜,過高會造成壓縮機磨損加快,過低容易出現水路結冰凍壞管路;

    機器運行過程中,盡可能保證熱源側(中水)和散熱側(自然空氣)流量足夠,變頻壓機有較強的自適應性,但特殊極端無供熱或無散熱則會造成機組自保護。

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    六、系統運行示意圖

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    七、實際使用效果

    7.1節能

    項目采用碧淶熱回收型水源熱風機恒溫,比燃氣鍋爐節能60%以上。

    7.2環保減排

    本項目采用清潔能源電能驅動熱回收型水源熱風機做為熱源,無任何有害物排放且回收中水池中所有熱量。

    7.3用戶評價

    本項目設計合理,設備安裝及電控系統安裝規范,風溫恒定,長期運行0故障,未出現任何影響污水凈化處理生產的故障,設備值得信賴。設計及生產單位服務周到,做到專人24小時隨時服務,服務周到滿意。

    廣東碧淶節能設備有限公司

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    廣東碧淶節能設備有限公司成立于2002年,以高效節能,安全環保為經營理念,成立近20年來,一直專注于空氣能熱泵、節能飲水機的研發和生產,截至目前,公司空氣能熱泵產品已發展為泳池專用恒溫系列、低溫型北方集中供暖系列、舒適家冷暖系列、直熱式熱水系列、商用冷暖兩聯供系列等五大系列100余種產品;碧淶擁有明凈舒適的現代化廠房和一大批高級管理、技術人員;并擁有完整的自主知識產權,其研發的節能飲水機在國內廣泛應用于國內學校、醫院等公共場所,空氣源熱泵熱水機其能效比COP亦走在同行前列。

          碧淶超低溫空氣能熱泵機組,壓縮機采用噴氣增焓技術,換熱器采用碧淶鈦合金螺紋換熱器,具有換熱面積大、換熱效率高、耐腐蝕、防凍等諸多優點,還在蒸發器、風道等方面做了升級優化,很多技術都是行業首創。

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    部分工程案例

    2002年成立以來,碧淶節能就開始空氣能熱泵的研發、生產、銷售,致力于推出各種空氣能熱泵系統綜合解決方案的完善與實施,至今已有無數成功案例,在行業內獲得很好的評價,無論是建設規模,還是整體質量和運行效果,都是同行學習的樣板工程。


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