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行业唯一获奖丨10万立方米超大型工业污水处理厂热源改造项目

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近日,由中国节能协会热泵专委会主办的2021“节能杯第六届热泵系统设计大赛获奖名单火热出炉,碧涞同时斩获热泵工业最佳应用奖热泵种植业最佳应用奖两个奖项,由此可见碧涞的专业应用程度之高。今天我们来给大家分享一下行业唯一获得热泵工业最佳应用奖奖项的腾格里沙漠某污水处理厂10万立方米热源改造项目


一、项目概况

1.1建设地点

腾格里沙漠某大型污水处理厂,属温带荒漠干旱区,为典型的大陆型气候,以风沙大、干旱少雨、日照充足、蒸发强烈为主要特点。日照时间3316小时,年平均气温7.2摄氏度,无霜期120180天。

1.2项目简介

腾格里沙漠某污水处理厂低温污水蒸发炉采用单台60HP水源热风机,热源采自100000 m³中水池,给自然风加温保证有稳定热风提供给低温污水蒸发炉。

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二、项目背景

腾格里沙漠某污水处理厂建设低蒸发温度、低能耗、清洁能源为主的污水处理系统,选用清洁能源以热泵为主重点考虑附近低成本低品位热源回收利用方案。

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三、建设内容 

本系统共设计安装10RB-204K水源热风机,分10个系统独立运行,水源热风机热源来源于100000m³中水池(水面覆盖紫外线吸收膜),冬季最低环温-28℃,中水池中水温不低于15℃,为水源机组运行提供稳定可靠的热量来源。水源热风机控制出风温度恒定65℃,进风温度为实际环境温度,冬季机组最大进出口风温温升≥90℃。水源热风机采用变频压缩机,可根据出风口目标温度自动调整热泵输出热量,避免需求负荷变化时,热泵频繁起停造成温度波动较大。同时电控逻辑对部分负荷运行时,压缩机做轮值切换,保证压缩机使用寿命。

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四、项目选型

4.1选型要求

4.1.1热回收系统选型要求:热泵主要功能是将中水池热量对低温蒸发塔进风温度从-25℃-35℃一次提升至60℃,并且保证污水温度不低于55℃

 

4.1.2产品内外均需要应对极端低温,恒定温度,具有很强的耐腐蚀,节能效果明显,减少投资和使用成本。

 

4.1.3按特殊设备进行循环加热及恒温等功能系统。

4.2选型痛点

附近化工厂工业污水,具有较强腐蚀性,酸碱度根据化工厂产品变化而变化,绝大部分酸性PH值为0,或碱性PH值为11以上;本项目所处地方的昼夜温差大,可能存在极端低温,普通的w88热泵在非常寒冷天气下的制热能力会大幅度下降,导致供热效果不理想。一般的w88热泵换热器由于内部采用铜管无法抵抗化工污水的腐蚀;也无法在超低温下高效运行,无法在极端低温的情况下引起风温大幅度变化,出水温度无法满足需求,难以做到40℃及以上高温出水,须要二次加热,增加投入和使用成本。

4.3选型配置及优势

 4.3.1热回收系统:碧涞超低温w88热泵机组RB-204K 10

    碧涞超低温w88热泵机组采用钛螺旋管套管换热器,抗腐蚀性强;抗冻裂性能,冬季结冰即使超低温-35℃也不会冻坏设备,使用寿命更长;采用喷气增焓压缩机,喷气增焓技术能降低压缩机温度,确保压缩机在低温运行工况的安全;电子膨胀阀节流,可调节范围更广更准确;专用套管冷凝器,使用水质范围广;自带85G流量,可实现远程操控节省人力;采用下沉式风道,进风量均匀、排风距离远,能效增加15%;采用多重高效节能措施,热泵热水国际工况能效比高达4.6;能将冷水直接加热到55℃,无须二次换热,减少初始投资及运行成本;整机304不锈钢框架结构,经久耐用;多重安全保护设置,实时监控机组运行状态,保证机组时刻处于最佳状态。

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4.3.2变频系统+定频系统结合:考虑实际生产需要不停机优先使用变频系统,综合成本控制和实际生产能力调节,本方案选用50%变频系统,50%定频系统结合。

      变频分为两个系统,每个系统可独立运行,采用压力传感器控制高压,可做到自动预调节,保证机组在极限高压情况下长期无故障运行;定频分为两个系统,每个系统可独立运行,低负荷工况下可以部分停机,达到长期运行节能效果。

 

4.3.3高风速污水速蒸系统:末端采用高风速污水速蒸系统,具有安装简单、占用空间少、投资小,蒸发快,热利用率高等特点。

 

4.3.4电控系统:考虑主机及大屏操作面板均在室外,电控箱设计做两层防护,且外层使用铰链开门式便于操作,主控增加急停按钮以应对紧急情况且电房较远情况下的检修、维修操作。

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五、负荷计算

5.1热风负荷:

查表可知干空气比热容为C=1.005Kj/Kg.℃,标准大气压下干空气的密度约为1.297Kg/m3,理论计算富余系数取0.1

公式:Q=C*m*△t

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注:在60HP机组蒸发温度为10℃,冷凝温度为60℃情况下,整机最大制热能力为233.4KW/h,压机功率约为58KW,能效比(COP)为4.02

热风机安装设计须知

1、碧涞水源热风机采用循环式蒸发故只要求每台机给定量循环中水(≥35m3/h)即可,无需工程对水流、水温、水压等做额外检测控制设备;

2、主机中水进水温度控制在10-40℃为宜,过高会造成压缩机磨损加快,过低容易出现水路结冰冻坏管路;

机器运行过程中,尽可能保证热源侧(中水)和散热侧(自然空气)流量足够,变频压机有较强的自适应性,但特殊极端无供热或无散热则会造成机组自保护。

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六、系统运行示意图

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七、实际使用效果

7.1节能

项目采用碧涞热回收型水源热风机恒温,比燃气锅炉节能60%以上。

7.2环保减排

本项目采用清洁能源电能驱动热回收型水源热风机做为热源,无任何有害物排放且回收中水池中所有热量。

7.3用户评价

本项目设计合理,设备安装及电控系统安装规范,风温恒定,长期运行0故障,未出现任何影响污水净化处理生产的故障,设备值得信赖。设计及生产单位服务周到,做到专人24小时随时服务,服务周到满意。

广东碧涞节能设备有限公司

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广东碧涞节能设备有限公司成立于2002年,以高效节能,安全环保为经营理念,成立近20年来,一直专注于w88热泵、节能饮水机的研发和生产,截至目前,公司w88热泵产品已发展为泳池专用恒温系列、低温型北方集中供暖系列、舒适家冷暖系列、直热式热水系列、商用冷暖两联供系列等五大系列100余种产品;碧涞拥有明净舒适的现代化厂房和一大批高级管理、技术人员;并拥有完整的自主知识产权,其研发的节能饮水机在国内广泛应用于国内学校、医院等公共场所,空气源热泵热水机其能效比COP亦走在同行前列。

      碧涞超低温w88热泵机组,压缩机采用喷气增焓技术,换热器采用碧涞钛合金螺纹换热器,具有换热面积大、换热效率高、耐腐蚀、防冻等诸多优点,还在蒸发器、风道等方面做了升级优化,很多技术都是行业首创。

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部分工程案例

2002年成立以来,碧涞节能就开始w88热泵的研发、生产、销售,致力于推出各种w88热泵系统综合解决方案的完善与实施,至今已有无数成功案例,在行业内获得很好的评价,无论是建设规模,还是整体质量和运行效果,都是同行学习的样板工程。


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