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摘要:在工业发展的过程中,往往存在一些问题。如在工业中存在低温余热被大量浪费的情况。因此,中高温热泵技术在工业余热中的广泛应用,就成为目前工业生产中最为重要的一项技术。在这项技术的研究过程中,国内处于高效的研究阶段,并且尚未找到一种良好的技术应用于工业生产中。但这项技术的应用过程还存在一些问题,因此要结合工业余热的实际情况,采取相对应的措施加以解决。
关键词:中高温热泵技术;工业余热回收
引言:作为消费大国,我国在自然资源的利用方面采取了一系列的措施。在产生热能的过程中,往往采用燃煤、燃气或者是电加热的方式,但在开展工业生产过程中所产生的大量余热,常常直接排泄出去。因此造成了相对比较严重的能源浪费情况。热泵技术作为一种可以充分利用工业余热的技术,得到了大量工业企业的广泛应用,并存在很大的发展空间。由于这项技术所提供的温度范围,还有更为广泛的应用领域,因此这项研究已经成为目前的重点。
热泵是从低温环境中取得一定的热量,并将其输送到高温环境中。其COP 与高低温环境之间的温差有很大的关联。其与温差处于负相关的关系。温差与压缩比存在一定的对应关系,若是压缩比超出一定的范围,就会导致其无法正常运行。在初级压缩中可以采用变频压缩机,进而有效处理了次级压缩的热量,同时也可以通过初级压缩的变频来调节末端的出风温度。
一、在锂离子电池行业方面的应用
目前,在新能源行业,如锂离子电池制造行业中,极片涂布烘烤、电芯烘烤、电池高温老化等生产工序,用于生产车间环境湿度控制的转轮除湿机都有大量的余热排放。高温热泵在锂离子电池的应用也是尤为广泛的。首先要根据生产环境在控温和控湿方面的需要而消耗大量的冷气,这主要是由于利用制冷机组进行制冷的成本相对较高。与此同时,还需要用除湿机进行转轮再生,生产的工序、极片烘烤、产品高温老化需要高品位热量,一般为80~120℃。出现高温的主要原因,是采用电加热或蒸汽加热,导致能耗较高的结果。一般而言,这部分能量消耗约占总能耗的30%以上。其次,利用COP值相对较大的高温热泵,制热同时也能够进行制冷,便可以高效实现节能降耗效果。
二、中高温热泵余热回收应用
目前很多油田的污水并不能够直接被利用起来,且这些污水的温度往往处于温度较低的水平,因此基本处于被排放的状态,由此造成较为严重的工业污染,也产生一定的能源浪费的现象。此外,原油在联合站的加油分离和集输的过程中,都会产生大量的热能消耗,而这部分热能主要是各种锅炉来提供的。采用这种技术,就可以利用污水中的低品位热能,也能够解决原油加热的问题,从根本上节省了大量的能源,进而减少其生产的成本。
利用含油污水对油田地面进行供暖,并且在达到相对应的温度之后,进入到高温热泵机组释放热量,并可以为油田建筑的供暖系统提供大量热能,也可以从一定的角度上节省大量能源,进而推动我国相关行业的高质量发展。
三、涂装、电镀车间余热回收
金属前处理是电镀工艺中非常重要的一种依据。但是在开展这一工作的过程中,却往往会散发大量的热量。这些热量散失到车间环境,就会导致车间内的工人处于相对比较恶劣的环境中。采用高温热泵技术,将车间内的热空气作为热源。取代了以往的蒸汽消耗,并且有效提升企业的经济效益,同时也可以让车间的环境变得更为舒适,使工人的生产积极性得到全面提升。
它与原有的电加热等技术相比,具备一定的节能性。其经济性以及环保效益等,都是上述所说的几种供热系统无法不能够达到的。因此中高温热泵技术还有非常广阔的发展空间。
四、在冶金企业中的应用
焦化厂为了能够方便输送相关的气体,需要将煤气进行冷却。为了能够回收煤气中的一些资源,并控制平衡,煤气又需要进行加热。而冷却所产生的热水温度较高且流量相对较大,在以往的生产过程中是将其直接排放的。这既会对资源造成一定的浪费,同时也会使自然环境变得更为恶劣,采用热泵来对于热水进行回收,便可将其所产生的热量供于煤气预热器做加热使用,相关的热能得到充分地利用,不至于会出现资源浪费的问题,进而可以提升工业生产的经济效益。
所需的冷却水往往通过循环的方式获得,若采用单级吸收式热泵,就可以有效地对热水进行处理,若选用双级泵则会有着更好的效果。由此可见,利用这种热泵来对工业余热进行回收,不但能够极大地减少能源浪费,同时也可以广泛地回收可使用的蒸汽,取得较好的经济效益。
五、该项技术在合成橡胶领域的应用
在以往的生产工作中,往往采用的是釜式凝聚方法。也即将聚合物喷入热水中,通过所产生的热量凝聚成颗粒状。随后回收溶液和未完全反应单体,再经过洗净,脱取等过程来完成这项工作。其评价指标主要是蒸汽消耗量和胶中含有大量使用新式技术。采用这种技术,可以取代一台空冷器。在运行的过程中基本无费用,两年多的时间内就可全部收回投资,因此采用这种方式来对合成橡胶领域的生产予以应用,就可以有效地提升企业的经济效益。
六、在溶剂厂方面的应用
溶剂厂在开展生产经营活动的过程中,采用这种技术就可以有效地对工业余热进行回收。这主要是对蒸馏过程中的水蒸气的潜热进行回收。在应用这项技术的过程中,将蒸汽从分离器分离出来,将汽热加入到相关的机器中。随后,将高温补给热水进入热泵系统所产生的蒸汽,送到相关的糊化罐中,以供加热作用。冷却水在过热泵后,温度会有明显的提升。在这一流程中,整个热泵系统可以回收很大一部分的热量,将这些热量应用于工业生产中,就可以极大减少能源浪费,进而为确保工业企业的经济效益,得到进一步提升。
在应用热泵来回收工业余热的过程中,其主要是与性能系数,冷凝水温度等有关。同时,热源温度,冷凝温度,稀溶液浓度,性能系数和温升都有着较为密切的联系。因此,需要操作人员在利用这项技术回收工业余热的过程中,对这些参数进行精密的计算,确保工业余热能够更大限度的被回收。
结束语:总的来说,中高温热泵技术在工业余热回收中的广泛应用,能够为我国节省大量的能源。在这项技术的研究方面,需要国家的大力扶持。在众多专家学者的一致努力之下,已经取得较为明显的研究成果,并且广泛地应用于工业生产的各个领域中。未来随着这项技术的不断成熟,还可以为节省国家的能源贡献一份力量,进而确保我国的能源消耗保持在较低的水平。
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