空气能热泵补水除氧及空调系统技术方案

本发明专利技术涉及一种空气能热泵补水除氧及空调系统，包括空气能热泵系统和除氧器系统，所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器和蒸发器，所述补水预热器为冷凝器，所述蒸发器作为空调室内机，所述压缩机连接补水预热器和蒸发器，制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头和蒸汽加热装置，所述补水预热器与除氧水箱连接，补水预热器与除氧头连接，除氧头与蒸汽加热装置连接。本发明专利技术可以增加补水达到饱和温度的速度，减少蒸汽耗量，在消耗能源的同时实现能源利用的最大化，利用空气能热泵预热补水，同时提供空调制冷的方案，可最大限度利用能源，同时进一步提高除氧效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉补水热力除氧领域，更具体地说，涉及一种空气能热泵补水除氧及空调系统。
技术介绍
除氧器的作用是除去溶于水中的氧气，避免锅炉、汽轮机组等系统的金属部件在高温下发生过度的氧化腐蚀。目前使用的除氧器均采用热力除氧法。除氧原理根据享利定律和道尔顿定律，即在定压下，将水加热至饱和状态。如果液面上气相中凝结气体的分压力小于其平衡压力，气体会在不平衡压差的作用下由水中离析出来。若及时排出不凝结气体，不断破坏其平衡，保持不平衡压差，气体会不断从水中逸出，直至液面上全压力等于水蒸汽压力时，其他气体的分压力趋于0，溶于水中的气体全部逸出而除去。因此，热力除氧必须具备两个条件:1)传热条件：快速将水加热到相应压力下饱和温度；2)传质条件：使气体从水中迅速离析并排走。早期使用的淋水盘式除氧器对进水温度和负荷要求苛刻，其除氧效果较差，且淋水盘的小孔易堵塞。后来开发的喷雾填料式除氧器，其除氧效果比淋水盘式除氧器好，但只能除去水中溶解氧的80％～90％。目前流行的旋膜式除氧器，进一步强化了传热、传动、传质过程，旋膜式结构保证了此过程的顺利实施，除氧效果较好。补水除氧热源基本为低参数蒸汽。不论是热力盘式、喷雾式还是旋膜式，补水温度均为25℃左右，补水在除氧头内通过和蒸汽的接触实现快速换热。与热力盘式相比，喷雾式和旋膜式除氧器两种介质的接触效率有较大提高，基本可以保证补水快速达到饱和状态。但是两种均要消耗蒸汽。以120t转炉为例，补水量为30t/h，温度25℃，低压蒸汽参数为0.8Mpa，饱和。将补水加热到饱和温度105℃所需的蒸汽量约为2.5t/h。以蒸汽价格160元/吨计算，运行费用为400元/h。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种空气能热泵补水除氧及空调系统，可最大限度利用能源，同时进一步提高除氧效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种空气能热泵补水除氧及空调系统，包括空气能热泵系统和除氧器系统，所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器和蒸发器，所述补水预热器为冷凝器，所述蒸发器作为空调室内机，所述压缩机连接补水预热器和蒸发器，制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头和蒸汽加热装置，所述补水预热器与除氧水箱连接，补水预热器与除氧头连接，除氧头与蒸汽加热装置连接。上述方案中，所述蒸发器的侧边设有风机。上述方案中，所述蒸发器与压缩机之间设有膨胀阀和电动阀，所述压缩机与给水预热器之间设有止回阀和电动阀。上述方案中，所述补水预热器与除氧头之间设有补水量调节阀组。上述方案中，所述蒸汽加热装置与加热蒸汽调节阀组连接。上述方案中，所述除氧头为淋水盘式除氧头、喷雾式除氧头或旋膜式除氧头。实施本专利技术的空气能热泵补水除氧及空调系统，具有以下有益效果：1、本专利技术充分利用了空气能热泵与除氧器的特点，将两者的结合起来，实现了能源利用的最大化。2、本专利技术提高了进入除氧器的补水温度，有利于补水在除氧头内更加快速的达到饱和温度，为深度除氧提供了优越的条件，改进了除氧效果。3、空气能热泵的蒸发器作为空调机组，节省了车间的空调费用，可获得直接的经济效益。4、在常规除氧器基本不需要改造的情况下，可实现其除氧效果的提高，有利于节能改造的实施；5、新加入的热泵系统相对独立，对原除氧补水系统基本无重大影响，有利于节能改造的实施。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术空气能热泵补水除氧及空调系统的示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术空气能热泵补水除氧及空调系统，包括空气能热泵系统和除氧器系统。空气能热泵系统包括压缩机3、补水预热器4和蒸发器1。压缩机3、补水预热器4和蒸发器1通过管道连接成回路，制冷剂在回路中循环实现换热。补水预热器4为冷凝器，蒸发器1作为空调室内机，压缩机3连接补水预热器4和蒸发器1。蒸发器1的侧边设有风机2，蒸发器1与压缩机3之间设有膨胀阀6和电动阀7，压缩机3与给水预热器4之间设有止回阀8和电动阀7。空气能热泵系统还包括流量检测仪、压力检测仪、温度检测仪表及控制系统。制冷剂在除氧器系统包括除氧水箱、除氧头5和蒸汽加热装置，补水预热器4与除氧水箱连接，补水预热器4与除氧头5连接，除氧头5与蒸汽加热装置连接。补水预热器4与除氧头5之间设有补水量调节阀组。蒸汽加热装置与加热蒸汽调节阀组连接。除氧头5可以采用淋水盘式除氧头5、喷雾式除氧头5或旋膜式除氧头5。本专利技术空气能热泵补水除氧及空调系统补水除氧采用两个步骤，第一步将补水从25℃在补水预热器4中加热至75℃；第二步在除氧器中通过蒸汽将补水从75℃加热至105℃。本实施例中的所述温度仅为示意性的，不应理解为对本专利技术的限制。本专利技术可以增加补水达到饱和温度的速度，减少蒸汽耗量，在消耗能源的同时实现能源利用的最大化，利用空气能热泵预热补水，同时提供空调制冷的方案，可最大限度利用能源，同时进一步提高除氧效果。国家新的能效标准规定：1级能效制冷系数为3.6，2级能效制冷系数为3.4，3级能效制冷系数为3.2。热泵系统对应的制热效率分别为4.6,4.4,4.2。本专利技术实例计算过程取热泵的效率COP＝4.5。仍以120t转炉为例，根据Q＝C_mΔTM，将30t冷水从25℃加热至75℃所需热量为Q1＝6272.4MJ，则热泵需要耗费的功为W＝1393.9MJ，获得的冷量为Q2＝4878.5MJ。折算为功率，则为W＝387.2KW，冷量为Q2＝1355.1KW。按厂用电0.55元/度，则运行费用为212.96元/h。将75℃补水加热至105℃所需蒸汽量为1.6t/h，费用为256元/h。冷量运行费用为-745.305元/h。总运行费用为：212.96+256-745.305＝-276.345元/h。与纯粹采用蒸汽加热补水相比，经济效益为-276.345-400＝-676.345元/h。按年均生产300天计算，年效益为-676.345*300*24，约487万元。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气能热泵补水除氧及空调系统，其特征在于，包括空气能热泵系统和除氧器系统，所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器和蒸发器，所述补水预热器为冷凝器，所述蒸发器作为空调室内机，所述压缩机连接补水预热器和蒸发器，制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头和蒸汽加热装置，所述补水预热器与除氧水箱连接，补水预热器与除氧头连接，除氧头与蒸汽加热装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种空气能热泵补水除氧及空调系统，其特征在于，包括空气能热泵
系统和除氧器系统，所述空气能热泵系统包括构成回路的压缩机、补水预热器
和蒸发器，所述补水预热器为冷凝器，所述蒸发器作为空调室内机，所述压缩
机连接补水预热器和蒸发器，制冷剂在所述除氧器系统包括除氧水箱、除氧头
和蒸汽加热装置，所述补水预热器与除氧水箱连接，补水预热器与除氧头连接，
除氧头与蒸汽加热装置连接。
2.根据权利要求1所述的空气能热泵补水除氧及空调系统，其特征在
于，所述蒸发器的侧边设有风机。
3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛军锋，陈世意，阮祥志，段炼，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42