空氣能熱泵補水除氧及空調系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種空氣能熱泵補水除氧及空調系統，包括空氣能熱泵系統和除氧器系統，所述空氣能熱泵系統包括構成回路的壓縮機、補水預熱器和蒸發器，所述補水預熱器為冷凝器，所述蒸發器作為空調室內機，所述壓縮機連接補水預熱器和蒸發器，制冷劑在所述除氧器系統包括除氧水箱、除氧頭和蒸汽加熱裝置，所述補水預熱器與除氧水箱連接，補水預熱器與除氧頭連接，除氧頭與蒸汽加熱裝置連接。本實用新型可以增加補水達到飽和溫度的速度，減少蒸汽耗量，在消耗能源的同時實現能源利用的最大化，利用空氣能熱泵預熱補水，同時提供空調制冷的方案，可最大限度利用能源，同時進一步提高除氧效果。
【專利說明】
空氣能熱泵補水除氧及空調系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及鍋爐補水熱力除氧領域，更具體地說，涉及一種空氣能熱栗補水除氧及空調系統。
【背景技術】
[0002]除氧器的作用是除去溶于水中的氧氣，避免鍋爐、汽輪機組等系統的金屬部件在高溫下發生過度的氧化腐蝕。目前使用的除氧器均采用熱力除氧法。除氧原理根據享利定律和道爾頓定律，即在定壓下，將水加熱至飽和狀態。如果液面上氣相中凝結氣體的分壓力小于其平衡壓力，氣體會在不平衡壓差的作用下由水中離析出來。若及時排出不凝結氣體，不斷破壞其平衡，保持不平衡壓差，氣體會不斷從水中逸出，直至液面上全壓力等于水蒸汽壓力時，其他氣體的分壓力趨于0，溶于水中的氣體全部逸出而除去。因此，熱力除氧必須具備兩個條件:I)傳熱條件:快速將水加熱到相應壓力下飽和溫度;2)傳質條件:使氣體從水中迅速離析并排走。
[0003]早期使用的淋水盤式除氧器對進水溫度和負荷要求苛刻，其除氧效果較差，且淋水盤的小孔易堵塞。后來開發的噴霧填料式除氧器，其除氧效果比淋水盤式除氧器好，但只能除去水中溶解氧的80%?90%。目前流行的旋膜式除氧器，進一步強化了傳熱、傳動、傳質過程，旋膜式結構保證了此過程的順利實施，除氧效果較好。
[0004]補水除氧熱源基本為低參數蒸汽。不論是熱力盤式、噴霧式還是旋膜式，補水溫度均為25°C左右，補水在除氧頭內通過和蒸汽的接觸實現快速換熱。與熱力盤式相比，噴霧式和旋膜式除氧器兩種介質的接觸效率有較大提高，基本可以保證補水快速達到飽和狀態。但是兩種均要消耗蒸汽。以120t轉爐為例，補水量為30t/h，溫度25°C，低壓蒸汽參數為
0.8Mpa，飽和。將補水加熱到飽和溫度105°C所需的蒸汽量約為2.5t/h。以蒸汽價格160元/噸計算，運行費用為400元/h。
【發明內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種空氣能熱栗補水除氧及空調系統，可最大限度利用能源，同時進一步提高除氧效果。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種空氣能熱栗補水除氧及空調系統，包括空氣能熱栗系統和除氧器系統，所述空氣能熱栗系統包括構成回路的壓縮機、補水預熱器和蒸發器，所述補水預熱器為冷凝器，所述蒸發器作為空調室內機，所述壓縮機連接補水預熱器和蒸發器，制冷劑在所述除氧器系統包括除氧水箱、除氧頭和蒸汽加熱裝置，所述補水預熱器與除氧水箱連接，補水預熱器與除氧頭連接，除氧頭與蒸汽加熱裝置連接。
[0007]上述方案中，所述蒸發器的側邊設有風機。
[0008]上述方案中，所述蒸發器與壓縮機之間設有膨脹閥和電動閥，所述壓縮機與給水預熱器之間設有止回閥和電動閥。
[0009]上述方案中，所述補水預熱器與除氧頭之間設有補水量調節閥組。
[0010]上述方案中，所述蒸汽加熱裝置與加熱蒸汽調節閥組連接。
[0011]上述方案中，所述除氧頭為淋水盤式除氧頭、噴霧式除氧頭或旋膜式除氧頭。
[0012]實施本實用新型的空氣能熱栗補水除氧及空調系統，具有以下有益效果:
[0013]1、本實用新型充分利用了空氣能熱栗與除氧器的特點，將兩者的結合起來，實現了能源利用的最大化。
[0014]2、本實用新型提高了進入除氧器的補水溫度，有利于補水在除氧頭內更加快速的達到飽和溫度，為深度除氧提供了優越的條件，改進了除氧效果。
[0015]3、空氣能熱栗的蒸發器作為空調機組，節省了車間的空調費用，可獲得直接的經濟效益。
[0016]4、在常規除氧器基本不需要改造的情況下，可實現其除氧效果的提高，有利于節能改造的實施；
[0017]5、新加入的熱栗系統相對獨立，對原除氧補水系統基本無重大影響，有利于節能改造的實施。
【附圖說明】
[0018]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0019]圖1是本實用新型空氣能熱栗補水除氧及空調系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0021]如圖1所示，本實用新型空氣能熱栗補水除氧及空調系統，包括空氣能熱栗系統和除氧器系統。
[0022]空氣能熱栗系統包括壓縮機3、補水預熱器4和蒸發器I。壓縮機3、補水預熱器4和蒸發器I通過管道連接成回路，制冷劑在回路中循環實現換熱。補水預熱器4為冷凝器，蒸發器I作為空調室內機，壓縮機3連接補水預熱器4和蒸發器I。蒸發器I的側邊設有風機2，蒸發器I與壓縮機3之間設有膨脹閥6和電動閥7，壓縮機3與給水預熱器4之間設有止回閥8和電動閥7。空氣能熱栗系統還包括流量檢測儀、壓力檢測儀、溫度檢測儀表及控制系統。
[0023]制冷劑在除氧器系統包括除氧水箱、除氧頭5和蒸汽加熱裝置，補水預熱器4與除氧水箱連接，補水預熱器4與除氧頭5連接，除氧頭5與蒸汽加熱裝置連接。補水預熱器4與除氧頭5之間設有補水量調節閥組。蒸汽加熱裝置與加熱蒸汽調節閥組連接。除氧頭5可以采用淋水盤式除氧頭5、噴霧式除氧頭5或旋膜式除氧頭5。
[0024]本實用新型空氣能熱栗補水除氧及空調系統補水除氧采用兩個步驟，第一步將補水從25°C在補水預熱器4中加熱至75°C;第二步在除氧器中通過蒸汽將補水從75°C加熱至105°C。本實施例中的所述溫度僅為示意性的，不應理解為對本實用新型的限制。
[0025]本實用新型可以增加補水達到飽和溫度的速度，減少蒸汽耗量，在消耗能源的同時實現能源利用的最大化，利用空氣能熱栗預熱補水，同時提供空調制冷的方案，可最大限度利用能源，同時進一步提高除氧效果。
[0026]國家新的能效標準規定:1級能效制冷系數為3.6，2級能效制冷系數為3.4，3級能效制冷系數為3.2。熱栗系統對應的制熱效率分別為4.6,4.4,4.2。本實用新型實例計算過程取熱栗的效率C0P = 4.5。仍以120t轉爐為例，根據Q = C_mATM，將30t冷水從25°C加熱至75°C所需熱量為Ql = 6272.4MJ，則熱栗需要耗費的功為W= 1393.9MJ，獲得的冷量為Q2 =4878.5MJ。折算為功率，則為W = 387.2KW，冷量為Q2= 1355.1KW。按廠用電0.55元/度，則運行費用為212.96元/11。將75°(:補水加熱至105°(:所需蒸汽量為1.6^11，費用為256元/11。冷量運行費用為-745.305元/h。總運行費用為:212.96+256-745.305 = -276.345元/h。與純粹采用蒸汽加熱補水相比，經濟效益為-276.345-400 = -676.345元/h。按年均生產300天計算，年效益為-676.345*300*24，約487萬元。
[0027]上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。
【主權項】
1.一種空氣能熱栗補水除氧及空調系統，其特征在于，包括空氣能熱栗系統和除氧器系統，所述空氣能熱栗系統包括構成回路的壓縮機、補水預熱器和蒸發器，所述補水預熱器為冷凝器，所述蒸發器作為空調室內機，所述壓縮機連接補水預熱器和蒸發器，制冷劑在所述除氧器系統包括除氧水箱、除氧頭和蒸汽加熱裝置，所述補水預熱器與除氧水箱連接，補水預熱器與除氧頭連接，除氧頭與蒸汽加熱裝置連接。2.根據權利要求1所述的空氣能熱栗補水除氧及空調系統，其特征在于，所述蒸發器的側邊設有風機。3.根據權利要求1所述的空氣能熱栗補水除氧及空調系統，其特征在于，所述蒸發器與壓縮機之間設有膨脹閥和電動閥，所述壓縮機與給水預熱器之間設有止回閥和電動閥。4.根據權利要求1所述的空氣能熱栗補水除氧及空調系統，其特征在于，所述補水預熱器與除氧頭之間設有補水量調節閥組。5.根據權利要求1所述的空氣能熱栗補水除氧及空調系統，其特征在于，所述蒸汽加熱裝置與加熱蒸汽調節閥組連接。6.根據權利要求1所述的空氣能熱栗補水除氧及空調系統，其特征在于，所述除氧頭為淋水盤式除氧頭、噴霧式除氧頭或旋膜式除氧頭。
【文檔編號】F22D1/50GK205593222SQ201620241066
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】薛軍鋒, 陳世意, 阮祥志, 段煉
【申請人】中冶南方工程技術有限公司