摘要：逆流換熱器的熱力學(xué)優(yōu)化方法通常分為兩類(lèi)：熵產(chǎn)分析和火用效率方法。本文分析傳熱單元數(shù)和換熱流體熱容量變化情況下，應(yīng)用過(guò)增元提出的溫差場(chǎng)均勻性原則，對(duì)兩種熱力學(xué)優(yōu)化方法進(jìn)行比較。結(jié)果表明：在熱容量恒定，傳熱單元數(shù)變化時(shí)，兩種優(yōu)化方法得出相反的結(jié)論，火用效率變化和溫差場(chǎng)均勻性變化相一致，而熵產(chǎn)生數(shù)的變化在某些情況下卻不然。由此從反映物理機(jī)制的角度建議選用火用效率作為換熱器熱力學(xué)優(yōu)化的判據(jù)。

關(guān)鍵詞：逆流換熱器熱力學(xué)優(yōu)化溫差場(chǎng)均勻性因子火用效率熵產(chǎn)

1．引言

換熱器作為一種各工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的設(shè)備，它的研究倍受重視。目前關(guān)于換熱器的研究大致有兩個(gè)方向，一是研究換熱器傳熱強(qiáng)化，主要目的是提高換熱器流體和固壁間的對(duì)流換熱系數(shù)，進(jìn)而提高換熱器的效能。二是從可用能的角度研究換熱器的熱力學(xué)優(yōu)化，包括換熱器的熵產(chǎn)分析、火用效率分析等，從使換熱過(guò)程不可逆性最小的角度來(lái)優(yōu)化換熱器。其中過(guò)增元提出的換熱器溫差場(chǎng)均勻性原則，一方面可以指導(dǎo)新的提高換熱器效能的方法，另一方面也可以對(duì)換熱器熱力學(xué)優(yōu)化做分析。本文是從溫差場(chǎng)均勻性原則出發(fā)，將其應(yīng)用于逆流換熱器的優(yōu)化過(guò)程，并對(duì)各種優(yōu)化方法進(jìn)行分析比較。

2．換熱器溫差場(chǎng)均勻性原則

過(guò)增元在1992年《熱流體學(xué)》[1]一書(shū)中定義了溫差場(chǎng)不均勻因子，應(yīng)用于順流、逆流和叉流換熱器，發(fā)現(xiàn)在相同的傳熱單元數(shù)NTU、熱容量比W和流體進(jìn)口溫度的條件下，逆流換熱器溫差場(chǎng)最均勻，效能也最高，熵產(chǎn)也最小。進(jìn)而在1996[2]年定義溫差場(chǎng)均勻性因子，提出了換熱器熱性能的溫差場(chǎng)均勻性原則：在NTU和W一定時(shí)，換熱器的溫差場(chǎng)越均勻，其效能越高。并采用數(shù)值方法對(duì)13種換熱器的溫差場(chǎng)和效能進(jìn)行了分析，驗(yàn)證此原則的正確性。通過(guò)熵產(chǎn)分析指出此原則是以熱力學(xué)第二定律為理論依據(jù)的。同時(shí)針對(duì)叉流換熱器，提出了分配換熱面積來(lái)改善換熱器性能的新方法。過(guò)先生又在2002[3]年給出了簡(jiǎn)單順流、逆流、叉流換熱器溫差場(chǎng)均勻性因子的解析表達(dá)式，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)此原則進(jìn)行了驗(yàn)證，針對(duì)多流程叉流換熱器，舉例說(shuō)明用改變管路連接的方法來(lái)改變溫差場(chǎng)均勻因子，進(jìn)而改變換熱器的效能。在2003[4]年提出基于溫差場(chǎng)均勻的場(chǎng)協(xié)同原則，同時(shí)將此原則應(yīng)用于多股流換熱器中，提出換熱器傳熱性能的高低取決于冷熱流體溫度場(chǎng)的協(xié)同程度，而不是流動(dòng)方式。

摘要：在暖通領(lǐng)域，對(duì)于能耗巨大的汽水換熱過(guò)程，節(jié)能降耗的方式無(wú)外乎提高傳熱效率、合理能源分布結(jié)構(gòu)。目前實(shí)際工程中使用的汽水換熱器大多為間接式換熱器，這類(lèi)換熱器存在換熱效率逐年降低、維修量大、凝結(jié)水回收困難、基建投資及電耗大等問(wèn)題。激波加熱器是解決現(xiàn)有汽水間接換熱問(wèn)題的最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠的一種換熱器。

關(guān)鍵詞：換熱器激波加熱器

二十一世紀(jì)，環(huán)境和能源成為人類(lèi)面臨的重要問(wèn)題。為撥戶(hù)環(huán)境和有效利用現(xiàn)有資源，節(jié)能使用資源顯得尤其重要。對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，節(jié)約能源意味著減少支出、增加經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在暖通領(lǐng)域，對(duì)于能耗巨大的汽水換熱過(guò)程，節(jié)能降耗的方式無(wú)外乎提高傳熱效率、合理能源分布結(jié)構(gòu)。目前實(shí)際工程中使用的汽水換熱器大多為間接式換熱器，這類(lèi)換熱器存在換熱效率逐年降低、維修量大、凝結(jié)水回收困難、基建投資及電耗大等問(wèn)題。

清華大學(xué)江億院士指出：激波加熱器是解決現(xiàn)有汽水間接換熱問(wèn)題的最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠的一種換熱器。

激波加熱器由三段組成一蒸汽噴射段、汽水混合段、射流擴(kuò)壓段。它的工作原理：激波加熱器是利用蒸汽和水直接混合進(jìn)行供熱或生活熱水供應(yīng)領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)品。運(yùn)行時(shí)汽、水瞬間混合，形成流態(tài)復(fù)雜的、具有超可壓縮性（即壓縮系數(shù)驟增）的汽水兩相流體，混合后流體流速迅速由壓音速轉(zhuǎn)變?yōu)槌羲賲s無(wú)需消耗機(jī)械能。在經(jīng)過(guò)瞬間的熱量與動(dòng)量傳遞后，蒸汽完全凝結(jié)入水中共同形成高溫高壓的熱水從該設(shè)備中輸出，直接進(jìn)行供熱循環(huán)或熱水供應(yīng)。也就是說(shuō)在一定條件下（如能提供一定要求的蒸汽壓力）激波加熱器運(yùn)行時(shí)可以取代泵或減少泵的功率推動(dòng)系統(tǒng)的循環(huán)。

摘要：在冬季制熱工況下，熱泵機(jī)組的室外換熱器溫度低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，翅片表面就會(huì)產(chǎn)生冷凝水；如果溫度進(jìn)一步低于0℃就會(huì)結(jié)霜，由此導(dǎo)致傳熱情況惡化，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行。為了確保機(jī)組正常運(yùn)行，除霜必不可少，但又消耗了額外的能量，這些甚至影響了熱泵的推廣應(yīng)用。所以在保證換熱器的傳熱性能不惡化的前提下，除霜周期的延長(zhǎng)對(duì)于節(jié)約能量的實(shí)際意義是明顯的。因而對(duì)結(jié)霜工況下熱泵機(jī)組常用的翅片管換熱器的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有極大的實(shí)際意義。本文應(yīng)用正則攝動(dòng)方法，研究結(jié)霜工況下等厚度環(huán)肋的傳熱傳質(zhì)問(wèn)題，探索在一定體積條件下產(chǎn)生最大傳熱量的最優(yōu)幾何尺寸。

關(guān)鍵詞：結(jié)霜工況熱泵翅片管換熱器正則攝動(dòng)方法最優(yōu)化

1引言

目前，熱泵的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在冬季制熱工況下，當(dāng)室外換熱器的溫度低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，翅片表面就會(huì)產(chǎn)生冷凝水。如果溫度進(jìn)一步低于0℃就會(huì)結(jié)霜，由此導(dǎo)致傳熱情況惡化，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行。為了確保機(jī)組正常運(yùn)行，除霜所以必不可少，而除霜又消耗了額外的能量，這些甚至影響了熱泵的推廣應(yīng)用。所以在保證換熱器的傳熱性能不惡化的前提下，除霜周期的延長(zhǎng)對(duì)于節(jié)約能量的實(shí)際意義是明顯的。因而對(duì)結(jié)霜工況下熱泵機(jī)組的翅片管換熱器的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有極大的實(shí)際意義。

由于霜對(duì)換熱的影響明顯，國(guó)內(nèi)外對(duì)于翅片管換熱器的結(jié)霜的研究相當(dāng)活躍，但主要集中在除霜控制[1][2]、對(duì)霜的形成機(jī)理、霜及霜的特性的分析[3]和換熱器結(jié)霜特性的模擬[4]的研究上。對(duì)于換熱器自身的結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)霜的影響，則主要集中翅片變間距的研究[5]。鄧東泉[6]等通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同材料的翅片的傳熱特性進(jìn)行了比較。在變片距設(shè)計(jì)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)人員和研究人員的共識(shí)的情況下，對(duì)于翅片自身尺寸的設(shè)定往往由干工況下的經(jīng)驗(yàn)而定，充分考慮結(jié)霜的影響方面的研究未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。

熱泵機(jī)組的換熱器，多用等厚度環(huán)型肋片來(lái)強(qiáng)化換熱效率。魏琪[7][8]等人對(duì)變熱力參數(shù)和濕工況下的等厚度環(huán)肋的傳熱傳質(zhì)進(jìn)行了研究,得到了相應(yīng)工況下的一些有意義的結(jié)論。本文基于等厚度環(huán)肋的基本模型，探索結(jié)霜工況一定體積下最大換熱量時(shí)的優(yōu)化尺寸。

摘要采用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型對(duì)空氣側(cè)換熱器的結(jié)霜工況進(jìn)行了模擬。模擬中同時(shí)考慮了結(jié)霜的密度和厚度隨時(shí)間的變化，首次提出了結(jié)霜密度隨時(shí)間的變化關(guān)系式。計(jì)算了不同工況下的結(jié)霜速度、霜的密度、霜的厚度隨時(shí)間的變化。將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了所建模型的正確性。

關(guān)鍵詞空氣源熱泵冷熱水機(jī)組結(jié)霜?jiǎng)討B(tài)模擬

1前言

空氣源熱泵冷熱水機(jī)組作業(yè)中央空調(diào)的冷熱源有很多優(yōu)勢(shì)，如冬夏共用，設(shè)備利用率高；省去了鍋爐房和一套冷卻水系統(tǒng)；機(jī)組可安裝在室外，節(jié)省了機(jī)房的建筑面積；不污染環(huán)境等。因此該機(jī)組在氣候適宜地區(qū)的中小型建筑中得到了廣泛地應(yīng)用。但機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)，當(dāng)空氣側(cè)換熱器表面溫度低于周?chē)諝獾穆饵c(diǎn)溫度且低于0℃時(shí)，換熱器表面就會(huì)結(jié)霜。結(jié)霜后換熱器的傳熱效果急劇惡化，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組會(huì)停止運(yùn)行。因此換熱器結(jié)霜是影響機(jī)組應(yīng)用和發(fā)展的主要問(wèn)題，研究機(jī)組在結(jié)霜工況下的工作性能具有十分重要的意義。

2．結(jié)霜模型的建立

霜的積累速率是由進(jìn)出室外換熱器空氣濕度的變化決定的：

本文作者：琚成新宮玉川劉玲工作單位：洛陽(yáng)鉬業(yè)集團(tuán)金屬材料有限公司

采用WSA制酸工藝生產(chǎn)的硫酸，產(chǎn)品外觀為無(wú)色的透明油狀液體，但酸濃最高只能達(dá)到97．8%，無(wú)法達(dá)到98%以上。尤其到夏季一次水溫高和外界溫度高時(shí)，硫酸的酸濃會(huì)降到97%以下。凈化工藝中由于添加硅酸鈉溶液，導(dǎo)致板式換熱器和填料洗滌塔經(jīng)常堵塞。

原設(shè)計(jì)的凈化工藝為:從絕熱急冷塔出來(lái)的氣體進(jìn)入填料洗滌塔中進(jìn)一步進(jìn)行氣體冷卻，采用稀酸板式換熱器將稀酸溫度降到34℃以下，進(jìn)而將煙氣溫度降到37℃以下。由于煙氣中含有少量的氟化物，氟化物能使WSA的催化劑中毒、腐蝕加熱器和冷凝器中的玻璃管，需要將其去除以便延長(zhǎng)酸廠催化劑和玻璃管的壽命和效率。因此，在煙氣凈化工段需要將煙氣中的氟除去而添加硅酸鈉，在填料塔淋洗過(guò)程會(huì)形成膠狀物，不僅容易將板式換熱器堵塞，影響換熱效果，而且造成填料塔的填料堵塞，影響煙氣的通過(guò)，給系統(tǒng)造成堵塞，需要不斷清理板式換熱器和定期清洗填料塔里的填料。當(dāng)板式換熱器出現(xiàn)堵塞時(shí)，工藝氣的溫度會(huì)逐漸升高到37℃以上，我們采用2臺(tái)換熱器同時(shí)開(kāi)啟降低溫度，但2臺(tái)板式換熱器會(huì)都堵塞，直至徹底堵死，不能換熱;造成酸濃降低，煙囪有白煙冒出。通過(guò)兩年多的觀察，我們總結(jié)為:當(dāng)凈化后的煙氣溫度高時(shí)，產(chǎn)品硫酸濃度就降低，當(dāng)煙氣溫度低時(shí)硫酸的濃度就高。為了合理控制煙氣的溫度，生產(chǎn)的硫酸濃度達(dá)到98．5%，不出現(xiàn)板式換熱器堵塞和最大延長(zhǎng)清理周期，我們采取了以下措施:控制添加硅酸鈉的量和濃度工業(yè)用硅酸鈉溶液的濃度一般在35%～42%，為了使煙氣中氟的反應(yīng)進(jìn)行完全和降低淋洗液的濃度，將添加的硅酸鈉溶液稀釋到4%，在絕熱冷卻塔和填料洗滌塔中與氟化氫反應(yīng)，從而去除煙氣中的氟化氫。要定期取樣對(duì)絕熱冷卻塔和洗滌塔的淋洗液進(jìn)行分析，根據(jù)氟的含量，確定硅酸鈉的加入量?？刂平^熱冷卻塔和填料洗滌塔中排污量和排放頻率洗滌塔的淋洗液由于隨工藝氣帶到電除霧器會(huì)造成淋洗液的缺失，洗滌塔的液面增加是由于絕熱冷卻塔的淋洗液會(huì)隨煙氣流入，因此洗滌塔的溶液要及時(shí)返回到冷卻塔;冷卻塔必須往外排液體，避免冷卻塔底部出現(xiàn)溢流。要及時(shí)將2個(gè)塔的循環(huán)酸溶液排出，以便把液位和雜質(zhì)水平控制在一個(gè)合理的范圍。如果液體中的雜質(zhì)濃度過(guò)高，則尾氣中的顆粒就不能全部去除。另外，弱酸溶液的排出也會(huì)使酸的百分比濃度保持在12%以下。如果溶液酸性過(guò)大，會(huì)損壞設(shè)備。工藝水連續(xù)地加入填料洗滌塔底部，通過(guò)從洗滌塔到冷卻塔的溢流對(duì)溶液進(jìn)行足夠的稀釋?zhuān)沟美鋮s塔溶液的比重落在正確的范圍內(nèi)。然而，如果電收塵和旋風(fēng)除塵器運(yùn)轉(zhuǎn)不是很正常，或者多膛爐內(nèi)鉬精礦產(chǎn)生的粉塵特別多，在絕熱冷卻塔溶液內(nèi)粉塵量就會(huì)過(guò)多。這時(shí)，就需要通過(guò)一個(gè)手動(dòng)閥向冷卻塔加入工藝水，使溶液比重和重金屬濃度足夠低。要定期取樣對(duì)絕熱冷卻塔和洗滌塔的淋洗液進(jìn)行分析，根據(jù)鉬的含量和酸度，設(shè)定淋洗液的排放量和排放頻率。

控制板式換熱器的清洗頻率洗滌塔熱交換器是用來(lái)把填料洗滌塔內(nèi)的弱酸溶液從55℃冷卻至37℃，冷卻水在板式熱交換器中用作冷卻媒介。要能夠檢測(cè)板式換熱器進(jìn)口的冷卻水溫度、出口的冷卻水溫度、冷卻水流量和冷卻水出口的pH值。檢測(cè)冷卻水pH值的目的是了解填料洗滌塔熱交換器有無(wú)泄漏。如果冷卻水酸性變得較強(qiáng)(pH＜5)，則填料洗滌塔熱交換器中存在泄漏，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施。弱酸溶液出口的溫度通過(guò)旁通熱的弱酸溶液來(lái)控制，這一控制由每臺(tái)填料洗滌塔熱交換器出口的溫度控制器來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)酸性循環(huán)溶液溫度降幅變化不大時(shí)，應(yīng)考慮板式換熱器的堵塞。2臺(tái)板式換熱器要1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，當(dāng)溫度超過(guò)要求時(shí)要啟動(dòng)備用的1臺(tái)，及時(shí)對(duì)堵塞的進(jìn)行清理。如果清理頻率低于3個(gè)月要考慮板式換熱器的換熱面積和結(jié)構(gòu)選型是否合理。

對(duì)板式換熱器的選型要求板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通過(guò)橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設(shè)備。故板式換熱器有封密周邊較長(zhǎng)、容易泄漏、使用溫度只能低于150℃、承受壓差較小、處理量較小、一旦發(fā)現(xiàn)板片結(jié)垢必須拆開(kāi)清洗的缺點(diǎn)。清洗頻率高時(shí)易造成密封條的損壞，不僅費(fèi)時(shí)，而且費(fèi)力。選用板式換熱器時(shí)要考慮換熱面積，比理論計(jì)算富裕5%～10%，板式換熱器的葉片溝槽要深且寬。這樣冷卻效果好且不易堵塞。4降低煙氣溫度的方法探討(1)采用稀酸板式換熱器只要選型合理，就能將煙氣的溫度降到30℃以下，且不易造成堵塞，清理頻率低，可以使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)工藝氣溫度低于30℃以下，WSA制酸的酸濃可達(dá)到98．5%以上。(2)可以采用間冷器方式代替板式換熱器。采用間冷器是對(duì)工藝氣直接降溫，不會(huì)形成堵塞，系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。但存在設(shè)備投資和占地面積大，使用冷卻水量增大，工藝系統(tǒng)阻力增加等缺點(diǎn)。要結(jié)合實(shí)際的工藝特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇合適的方式，使煙氣溫度降到30℃以下，并要保證系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，檢修和維護(hù)方便。5結(jié)論(1)采用WSA制酸工藝，通過(guò)調(diào)整工藝，采取措施，降低凈化工段煙氣溫度的方法，可以實(shí)現(xiàn)WSA制酸酸濃在98%以上。(2)降低凈化后的煙氣溫度要采用冷卻效果好，檢修方便、不會(huì)或不易堵塞的冷卻設(shè)備;設(shè)備選型至關(guān)重要。

摘要：某醫(yī)院利用質(zhì)子和重離子技術(shù)專(zhuān)業(yè)治療腫瘤，是具有世界領(lǐng)先技術(shù)的專(zhuān)科性醫(yī)院。醫(yī)院的質(zhì)子重離子區(qū)域?qū)鋮s水溫度、壓力的控制精度有極高的要求，它是直接影響到質(zhì)子重離子區(qū)域醫(yī)療設(shè)備能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵條件。通過(guò)對(duì)某醫(yī)院冷卻水系統(tǒng)溫度及壓力控制的充分研究及詳細(xì)設(shè)計(jì)，整套系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，全面保障質(zhì)子重離子區(qū)域的直線加速器等醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：PT（質(zhì)子重離子醫(yī)療）；冷卻水；溫度；壓力

上海某醫(yī)院主要利用高能射線治療腫瘤，在日常的醫(yī)療活動(dòng)中，需要防護(hù)輻射，減少輻射帶來(lái)的危害。如何利用智能化技術(shù)手段實(shí)時(shí)監(jiān)視、自動(dòng)控制、統(tǒng)一管理PT（質(zhì)子重離子醫(yī)療）區(qū)內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備，從而保證各種設(shè)備的正常運(yùn)行，是智能化系統(tǒng)建設(shè)的重要任務(wù)。PT區(qū)域是全院的核心所在，PT區(qū)域配套保障系統(tǒng)及醫(yī)院常規(guī)智能化系統(tǒng)分別是醫(yī)院正常運(yùn)營(yíng)的核心部分和基礎(chǔ)部分。醫(yī)院常規(guī)智能化系統(tǒng)的建設(shè)和實(shí)施的目的是為醫(yī)院正常開(kāi)展工作提供基礎(chǔ)保障平臺(tái)。PT區(qū)域的冷卻水溫度壓力控制系統(tǒng)為醫(yī)院直線加速器等專(zhuān)業(yè)醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行提供支撐和保障。如何利用智能化技術(shù)對(duì)PT區(qū)域的冷卻水溫度和壓力做出精準(zhǔn)控制則是本項(xiàng)目的技術(shù)重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。PT區(qū)域的冷卻水溫度的控制要求在±0.5℃和±1℃之間，各水管接口的溫度壓力均有要求達(dá)到的測(cè)量值。在這個(gè)溫度壓力允許范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水的閥門(mén)、泵和電熱器的制熱比例等各種控制手段，最終達(dá)到接口溫度和水流壓力的恒定。

1工藝?yán)鋮s水的系統(tǒng)劃分及技術(shù)要求

1.1一次冷卻水系統(tǒng)

一次冷卻水系統(tǒng)分為直線加速器系統(tǒng)、直線及離子源房系統(tǒng)、同步輻射冷卻水系統(tǒng)三部分，其技術(shù)參數(shù)和要求見(jiàn)表1。需要注意的是，每個(gè)Header（冷卻水前端裝置）的水冷負(fù)荷已包括安全余量，實(shí)際運(yùn)行時(shí)整個(gè)工藝?yán)鋮s水系統(tǒng)的總冷負(fù)荷不大于3500kW。

摘要：地源熱泵是節(jié)能、環(huán)保型冷熱源裝置。豎直埋管式地源熱泵還具有對(duì)地下水無(wú)污染，并不影響地面沉降的優(yōu)點(diǎn)，而且占地少、投資小、施工快。采用綜合傳熱系數(shù)法，可大大簡(jiǎn)化地源熱泵的傳熱計(jì)算。豎直埋管式地源熱泵空調(diào)設(shè)計(jì)步驟，可規(guī)范工程設(shè)計(jì)、減少設(shè)計(jì)失誤，并能提高設(shè)計(jì)速度。

關(guān)鍵詞：地源熱泵豎直埋管綜合傳熱系數(shù)

1概述

地源熱泵是一項(xiàng)高效節(jié)能型、環(huán)保型并能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)，它既不會(huì)污染地下水，又不會(huì)影響地面沉降。因此，目前在國(guó)內(nèi)空調(diào)行業(yè)引起了人們廣泛的關(guān)注，希望盡快應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)?，F(xiàn)在尚未見(jiàn)到有關(guān)地源熱泵技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)供設(shè)計(jì)人員使用，但又不能等待設(shè)計(jì)手冊(cè)出版后才使用地源熱泵技術(shù)。筆者從實(shí)踐角度對(duì)中小型地源熱泵空調(diào)工程設(shè)計(jì)程序進(jìn)行深討，供同行討論。

地源熱泵技術(shù)的關(guān)鍵是地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)。本文將著重探討有關(guān)地下?lián)Q熱器的問(wèn)題。

2地源熱泵地下?lián)Q熱器的形式

摘要：超強(qiáng)吸水樹(shù)脂具有極強(qiáng)的吸水性和良好的熱物性能，混合與源土中作為回填材料，制熱工況下分別對(duì)螺旋盤(pán)管、U型管單獨(dú)運(yùn)行以及整個(gè)系統(tǒng)間歇運(yùn)行進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，詳細(xì)分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出系統(tǒng)性能變化曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超強(qiáng)吸水樹(shù)脂與源土混合作為回填材料，特別是對(duì)于螺旋盤(pán)管換熱器，能夠增大地下?lián)Q熱器換熱量，提高地源熱泵系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，適用于干旱、土壤非飽和以及地下水位比較低的地區(qū)。

關(guān)鍵詞：地源熱泵超強(qiáng)吸樹(shù)脂螺旋盤(pán)管U型管制熱系數(shù)

0前言

新能源的研究、開(kāi)發(fā)和利用已經(jīng)成為世界各個(gè)先進(jìn)國(guó)家能源戰(zhàn)略的共同目標(biāo)，淺層地能作為一種可再生綠色新能源，清潔、無(wú)污染，以及其巨大的儲(chǔ)存量（地表淺層吸收了47%的太陽(yáng)能，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還要多），已經(jīng)使得人們認(rèn)識(shí)到了淺層地能的利用價(jià)值。能夠一機(jī)多用的地源熱泵系統(tǒng)則在淺層地能應(yīng)用中日趨活躍，廣泛應(yīng)用于供暖，空調(diào)領(lǐng)域中。然而地源熱泵系統(tǒng)中埋地?fù)Q熱器受土壤性能影響較大，在連續(xù)運(yùn)行工況下，熱泵的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度受周?chē)寥罍囟茸兓l(fā)生波動(dòng)而不穩(wěn)定。為了達(dá)到換熱效果，目前大多采用垂直U型埋管，這需要鉆相當(dāng)深度的井，費(fèi)用比較高，占初投資中很大比例。針對(duì)這一現(xiàn)狀，對(duì)螺旋管和U型管在超強(qiáng)吸水樹(shù)脂與源土混合作為回填材料的情況下，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。

1超強(qiáng)吸水樹(shù)脂及回填材料性能描述

超強(qiáng)吸水樹(shù)脂是一種吸水能力特別強(qiáng)的高分子材料，吸水率為自身的幾十至幾百倍，甚至千多倍。如Sumika凝膠S-50的吸水倍率為500~700（g/g）,在低溫（900C以下）吸水倍率基本不隨溫度變化；保水能力也非常高，吸水后無(wú)論加多大壓力也不會(huì)脫水，但會(huì)隨時(shí)間慢慢釋放水分，且具有良好的蓄熱、蓄冷能力[3]。

摘要：密云縣檀州污水處理廠污水熱泵工程引進(jìn)北歐先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，采用未經(jīng)任何處理的城市污水作為源水的水源熱泵技術(shù)，將污水中具有的低位能源通過(guò)換熱器及熱泵機(jī)組轉(zhuǎn)換成高位能源進(jìn)行供暖、制冷、供應(yīng)生活熱水。

關(guān)鍵詞：污水換熱器熱泵經(jīng)濟(jì)性

ApplicationofsewageheatpumptechnologytoMiyunSewagePlantByYanghaijingandluk

Abstract：ThesewageheatpumpprojectofMiyunsewageplant，introducedtheNorthernEuropeadvancedtechnologyandequipment.Adoptingthemunicipalsewagewithoutanytreatmentasheatsourceandheatsink，istheinnovativetechnicthatcantransferthelowtemperatureenergyofsewagewatertohightemperatureenergythroughheatpumpsystemforheating，airconditioningandhotwatersupply.

Keyword：sewageheatexchangeheatpumpeconomicalefficiency

一、項(xiàng)目概況：

摘要：簡(jiǎn)述了我國(guó)城市供熱的現(xiàn)狀，根據(jù)我國(guó)的供熱特點(diǎn)和節(jié)能環(huán)保的要求，介紹了冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)外資料分析了該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性以及在我國(guó)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：冷凝式鍋爐熱泵節(jié)能環(huán)保

1引言

我國(guó)北方地區(qū)一直以傳統(tǒng)的燃煤、燃油采暖，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模的擴(kuò)大，這些傳統(tǒng)的采暖方式的缺點(diǎn)越來(lái)越突出，不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，據(jù)統(tǒng)計(jì)燃煤采暖已經(jīng)成為北方城市冬季空氣污染的罪魁禍?zhǔn)?。如北?999年北京市終端能源消費(fèi)量為3828萬(wàn)噸標(biāo)煤，其中煤炭消費(fèi)量2011萬(wàn)噸；約占終端能源消費(fèi)量的53%，是造成大氣污染的主要根源[1]。為了避免尾部受熱面的低溫腐蝕，傳統(tǒng)的燃煤供熱鍋爐排煙溫度通常高于150℃，蒸汽鍋爐甚至高于200℃，大多數(shù)燃?xì)鉄崴仩t的排煙溫度在140℃-200℃之間。過(guò)高的排煙溫度不僅耗費(fèi)了大量的能源，而且提高了鍋爐的運(yùn)行成本[2，3]。因此對(duì)于這些地區(qū)探索出一些潔凈，節(jié)能高效的采暖技術(shù)就具有非常現(xiàn)實(shí)而重要的意義，并逐漸成為工程界、學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

為此，20世紀(jì)70年代以來(lái)，西歐和美國(guó)等相繼研制了冷凝式鍋爐，即在傳統(tǒng)鍋爐的基礎(chǔ)上加設(shè)冷凝式熱交換受熱面，將排煙溫度降到40-50℃，使煙氣中的水蒸氣冷凝下來(lái)并釋放潛熱，可以使熱效率提高到100%以上（以低位發(fā)熱量計(jì)算）；同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，在煙氣冷凝時(shí)，煙氣中的SOx、NOx、CO2、CO以及飛灰和煙塵能部分或者全部溶解于水中，這樣就使排入大氣中的有害物質(zhì)大大減少,有利于環(huán)保[2，3]。因此，采用冷凝式鍋爐對(duì)節(jié)能和環(huán)保都具有非常重要的意義。但是我國(guó)采用傳統(tǒng)95/70℃閉式供熱系統(tǒng)，相當(dāng)多的鍋爐按80/70℃運(yùn)行[4]。當(dāng)采用潔凈燃料天然氣時(shí)，煙氣的露點(diǎn)溫度一般在55℃左右，要通過(guò)原有供熱系統(tǒng)的回水去完成煙氣的冷凝是不可行的。并且較高溫度的排煙，相對(duì)于用空氣源熱泵采暖的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)是較好的低溫?zé)嵩碵5]。針對(duì)冷凝式鍋爐應(yīng)用于我國(guó)傳統(tǒng)供熱存在的問(wèn)題，為了達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的，介紹國(guó)外廣泛應(yīng)用的煙氣的余熱回收系統(tǒng)—冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)。

2冷凝式鍋爐與熱泵聯(lián)合系統(tǒng)