1、 式中 Q=所需吸收的热量 C=空气的比热容,为1.0103J/(kg.)m=空气的质量=空气的密度,本案按10、一个标准大气压下密度为1.248kg/m3计v=空气体积t=空气温度变化温差则100000立方空气,在一个标准大气压下温度升高1时需要热量Q=1.0103J/(kg.) 1.248kg/m100000m1=124800000J即Q=29828 kcal 即Q=34.7 kw (备注1 kcal =4.184kj ,1 kw860 kcal/h)由以上计算得出,10万立方空气,在一个标准大气压下温度升高1时需要热量为34.7kw,则冬季空气温度由-15升至55,需要热量为2429 k
2、w由此可看出,加热10万立方空气至55,在冬季温差最大情况下,需要的热量(2429 kw)仅为空气余热回收量(13956kw)的五分之一。3、10万空气可提升的温度已计算出空气余热回收最低每小时可回收热量139562kw,该热量通过热泵机组提取出后转化为75热水,热水经热水翅片换热器与空气进行热交换加热空气,换热效率按80%计,即转化为加热空气的热量为13956kw80%=11164.8kw ,则该热量理论上可将10万立方空气提升温度差值为t=11164.834.7=321但热水温度仅为75,所以选用高效率的翅片换热器可将空气加热至70左右。4、冷却水余热回收热量其他用途 由以上计算,加热10
3、立方空气最多仅利用了余热回收热量的五分之一,其余热量可用来进行居民供暖或加热洗浴热水,可供暖面积达20万平米之多。3、加热10万立方空气选用热泵机组设计根据加热10万立方空气冬季需要热量2429 kw,结合科灵工业余热热泵机组特点,本着调节使用灵活,节能运行的目标,选用2台工业余热型高温水源热泵机组SL-1300MH型主机,单台制热量1300kW,输入功率338kW。冷却水采用喷淋方式回收空气中的热量,吸热后的冷却水经热泵机组降温后,再经喷淋吸热,以此循环。热泵机组生产的75热水经翅片换热器,对10万立方空气进行加热,以此循环。4、机房配电负荷序号项目名称规格型号功率kW数量台合计(kW)备注
4、1工业余热型高温热泵机组SL-1300MH4022804热水循环水泵DFG80-160A/2/1111333两用一备喷淋水循环水泵DFG100-160A/2/1515454补水泵DFG40-160/2/2.2224.4一用一备5合计-5、 性能参数SL-1300MH型工业余热超高温水源热泵机组性能参数:机组型号制热量(kw)1300输入功率(kw)压缩机型式进口半封闭螺杆压缩机转子齿型第三代5:6齿轮啮合设计容量调节范围25-50-75-100%制冷剂电源三相四线380V/50HZ/3P安全保护高低压、安全阀、过载、缺相、逆相、过欠电压、水流开关、防冻保护、油温加热器等蒸发器卧式壳管满液式蒸发
5、器压力降(KPa)60水管尺寸(mm) DN125进/出水温度()50/25冷凝器高效卧式壳管式冷凝器55/75外形尺寸(mm)540015003200重 量(kg)58006、 系统设计原理图三、经济性分析1、项目预计总投资单位数量单价(万元)合价工业余热型超高温热泵机组台120.00240.000.702.10DFG100-160/2/151.003.000.300.60喷淋系统套10.006喷淋冷却水接水容器7翅片换热器20.008高低压配电系统30.009阀门管道系统及安装费10机房土建总投资注:此为最初方案选型,最终规格型号要由设计院设计。2、 运行费用概算热泵机组耗电功率886.4
6、Kw,电价按0.50元/度总耗电量为:WR=886.40.50=443.2元/小时四、效益分析节能量计算根据加热10万立方空气冬季需要热量2429 kw,如果用锅炉供热,锅炉供热效率按80%计算,供热量折合标准煤:242986070000.80=373tce热泵系统运行每小时总耗电量为:886.4kw则耗电量886.4kWh折合标准煤为886.47000=109tce小时节能量:373-109=264tec五、 结论综合以上分析,可以得出以下结论:1、 本项目利用循环冷却水的余热和热泵技术相结合,为10万立方空气进行预热,在技术方面是完全可行的。2、 本项目的投资回收期大约在3年左右。运行费用和煤炭收费相比,运营管理利润很明显。3、 本项目的社会效益突出,节能减排效果明显。4、 与传统的高温热水供热系统相比,本方案具有可分期投入、方式灵活、供热运营成本低、总投资可与建设规模基本相匹配等许多优点。 总之,本方案采用工业余热回收进行空气预热方案是完全可行的。作为市场经营的关键问题是如何妥善解决投资回收期的问题,以上分析效果明显,具有很强的可实施行。
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