高温热泵设计毕业答辩幻灯片PPT课件

.,1,新型高效高温热泵设计,班级：热能与动力工程2班姓名：董炳利学号：200777504239指导老师：赵海波（讲师）,.,2,设计的结构,1、高温热泵的综述2、高温热泵的概念、结构组成及原理3、高温热泵系统的设计计算4、高温热泵热力学性能分析5、自动控制系统简介,.,3,在我国的采暖地区，随着对节能和环境空气质量要求的不断提高，各大中城市纷纷对燃煤、燃油锅炉进行取缔，这就意味着每年有大量的供热热源需要进行改造。这些改造项目大都是采用高温热水的区域供热系统，用户末端装置为散热器。在保持原有供热系统形式不变的前提下，将旧有的供热热源改造为热泵进行供热是一种既节能又环保的方法。但是，由于目前热泵机组的供水温度和出水温度都较低，难以满足区域供热系统对热水温度的要求（要求70以上）。因此，需要采用高温热泵机组来制取高温热水，直接将热水送入暖气片中。高温热泵的“高温”是相对于占市场主导地位的最高热水出水温度在55度以下的热泵而言，一般供热温度在60度以上，正常运行出水温度范围在62度到70度，可以满足所有供暖和生活热水系统对水温的要求。虽然在供热温度上只有十几度的提高，但对于热泵技术来说需要极大的突破。,.,4,第一章高温热泵综述,一、研究背景1.1建筑物供热及空调节能问题亟待解决1.2高温热泵技术应用前景广阔1.3普通热泵设备难以满足市场需求二、高温热泵在国外的研究现状三、高温热泵在国内的研究现状四、高温热泵的研究思路4.1纯工质多级压缩热泵系统4.2非共沸工质多级压缩热泵系统4.3吸收式热泵系统和化学热泵系统4.4吸收-压缩组合热泵系统,.,5,五、高温热泵用于供暖的特点及优势5.1输出热水温度高5.2运行费用低5.3采用专用制冷剂，对环境没有污染，绿色环保。5.4一机多用，可满足不同用户的空调、采暖、制备生活热水的要求。,.,6,第二章高温热泵基础,一、高温热泵的概念高温热泵的“高温”是相对于目前占市场主导地位的最高热水出水温度在55以下的热泵产品而言，一般指在地（水）源温度10-15时，供热温度在60以上的产品，正常运行出水温度范围在6272，可以满足所有的中央空调和生活热水系统的水温要求。,.,7,二、高温热泵的组成离心式压缩机压缩机：螺杆式压缩机,.,8,水冷式冷凝器卧式壳管式冷凝器套管式冷凝器空气自由流动的空冷式冷凝器空冷式冷凝器空气强制流动的空冷式冷凝器冷凝器蒸发式冷凝器淋水式冷凝器,.,9,卧式壳管式蒸发器干式氟利昂蒸发器冷却液体载冷剂的蒸发器立管式蒸发器螺旋管式蒸发器蒸发器冷却排管冷却空气的蒸发器冷风机,.,10,手动膨胀阀浮球式膨胀阀节流装置热力膨胀阀毛细管,.,11,辅助部件1、中间冷却器2、油分离器3、高压贮液器4、干燥过滤器,.,12,高温热泵原理：热泵是一种将低温热源提高品位后提供高温热源的设备。从结构上看，热泵同蒸汽压缩式制冷机相同，只是热泵在较高的温度工况下运转，利用冷凝器提供热量，而制冷机在较低温度工况下运转，利用蒸发器提供冷量。热泵的主要部件是压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器，它们之间通过管道相互连接。系统中充填着工质，即制冷系统中的制冷剂，在工作过程中工质交替的处于液相和气相。压缩机消耗机械能，对气态工质进行压缩，此时工质温度升高，并在较高温度和压力的情况下进入冷凝器。冷凝器式一种换热器，工质在冷凝器中放出冷凝热，并凝结呈液态。工质在节流机构中降低压力，并在蒸发器中吸取热量，在较低压力下蒸发。在蒸发器中，工质吸取热源的热量成为气体，随后又进入压缩机中。总之，工质通过蒸发器吸取低温热源的热量，在冷凝器中将高温热量在较高的温度下传给载热剂。,.,13,高温热泵的原理图,.,14,制冷剂的循环过程,制冷剂经过低压级压缩机的压缩以后，排气进入中间冷却器，从中间冷却器中出来以后进入高压级压缩机，高压级压缩机的排气进入冷凝器冷凝换热成制冷剂液体，同时将55摄氏度的水加热到65摄氏度，然后制冷剂进入高压储液器，分成两路，一路经过节流降压进入中间冷却器，一路经过冷后从中间冷却器出来，经过干燥过滤器，视液镜，热力膨胀阀，进入蒸发器与热源水进行换热，将12摄氏度的水冷却成7摄氏度的水，制冷剂蒸发汽化后进入低压级压缩机进行压缩循环。如此周而复始的进行热泵循环。,.,15,第三章高温热泵系统设计,在各个国家，对于高温水与低温水的界限，都有自己的规定，并不统一。某些国家的热水分类标准如下表3.1:,.,16,.,17,四、压缩机的选型计算主要通过计算高低压级压缩机理论输气量和轴功率等参数查产品样本，然后选型并进行校核。本次设计所选择的低压级压缩机为顿汉布什公司WCFXHP36TRG全封闭螺杆式压缩机,额定制冷量为777KW；高压级压缩机为顿汉布什公司的WCFXHP50TRG全封闭螺杆式压缩机，额定制热量为1013KW。,.,18,五、冷凝器的设计计算1、传热管管型选择2、通过计算单位管长换热管面积和总热负荷计算传热管总长3、确定每流程管数、有效单管长、流程数4、传热管布置及主体结构5、传热计算及传热管面积的确定6、热水侧阻力计算7、连接管管径计算,.,19,六、蒸发器的设计计算1、根据制冷量计算热源水流量2、初步规划蒸发器的结构3、确定蒸发器的有效传热面积4、计算管外及管内传热系数5、计算制冷剂侧流动阻力及传热温差6、按传热系数计算出的传热面积与初步规划的面积进行比较，确定传热面积是否合理,.,20,七、热力膨胀阀的选型计算1、计算参数2、确定热力膨胀阀两端压力3、,.,21,第四章高温热泵性能分析,.,22,.,23,第五章自动控制系统简介,.,24,螺杆式压缩机的能量调节可以根据蒸发温度调节，也可以根据压缩机的吸气压力调节。如图所示为螺杆式压缩机的能量调节控制方框图是根据蒸发温度调节，由比例温度调节器、凸轮调节器、自动平衡器、压缩机能量调节机构组成反馈比例控制电路。当安装在气液分离器底部的温度传感器检测的温度信号传递到比例温度调节器与给定值比较后发生偏差，若实测温度大于给定值，则由比例温度调节器向凸轮调节器发出增加负荷信号，使凸轮调节器开始向右旋转，旋转的幅度受比例温度调节器反馈电路的偏差值的控制，同时凸轮调节器内的反馈电位器移位变值，引起自动平衡器的电桥电路不平衡，使上载电磁阀得电，推动滑阀向排气口移动，增加压缩机的输出能量，直至压缩机输出能量与热负荷平衡。,.,25,.,26,高温热泵系统中的气液分离器、中间冷却器、卧式高压储液器等容器内的制冷剂需要自动保持相对稳定的工作液位。液位自动控制，一般采用浮球液位控制器控制供液电磁阀的启闭，自动保持相对稳定的正常液位，当液位超高时能自动报警。高温热泵的液位控制中，采用液位回路控制箱来控制供液电磁阀的启闭，使容器内有相对稳定的工作液位。当液位超过设定高液位时能自动报警，并能与压缩机安全保护系统连锁，使