【文章內容簡介】 線不變 ， 軸功率沒有浪費 。 從節(jié)能的角度來看 ， 通過轉速調節(jié)流量優(yōu)于通過節(jié)流調節(jié)流量 。 節(jié)能技術與應用講座 （ 1）合理選型 最大效率（最佳工作點）； （ 2）合理組合 最優(yōu)操作； （ 3）變頻調速 避免管損； （ 4）切割葉輪 適合流量； （ 5）增加葉輪壽命 經濟合理； （ 6）提高穩(wěn)定及耐用性 保障第一。 風機泵的節(jié)能技術 節(jié)能技術與應用講座 （ 1） 合理組合 — 最優(yōu)操作 對于管路特性曲線為 1的管路系統(tǒng) ， 選用并聯(lián)組合優(yōu)于串聯(lián)組合 。 因為并聯(lián)組合的工作點在 B點 ， 串聯(lián)組合的工作點在 A點 ， B點處的流量和壓頭均比 A點處的流量和壓頭大 。 節(jié)能技術與應用講座 （ 1） 合理組合 — 最優(yōu)操作 對于管路特性曲線為 2的管路系統(tǒng) ， 則選用串聯(lián)組合優(yōu)于并聯(lián)組合 。 因為并聯(lián)組合的工作點在 C點 ， 串聯(lián)組合的工作點在 D點 ， D點處的流量和壓頭均比 C點處的流量和壓頭大 。 如單臺泵的壓頭無法克服管路兩端的總勢能差時 ， 則必須采用串聯(lián) 。 節(jié)能技術與應用講座 變頻調速 避免管損 泵原來的工作點在 M點 ， 轉速為 n1， 流量為 qm， 對應的功率為 PM。 因工藝要求 ， 需將流量調節(jié)到q1， 如采用節(jié)流調節(jié) ， 則離心泵特性曲線不變 ， 管路特性曲線變陡 ， 其和離心泵的特性曲線交點上移 ， 到達 A點 ， 此時對應的泵功率為 PA。 節(jié)能技術與應用講座 變頻調速 避免管損 如果采用變頻調速 ， 改變離心泵工作曲線 ， 使其轉速為 n2，流量調為 q1， 其工作點為 B，此時對應的泵功率為 PB。 如果忽略泵效率的改變 ， 采用變頻調節(jié)所節(jié)約的能量相當于圖中 ABHAHB所圍的面積 。 當然 ， 變頻器的投資很昂貴 ， 具體實施必須通過經濟核算 。 節(jié)能技術與應用講座 變頻改變流量時泵和風機理論節(jié)能效果 q2/q1 n2/n1 H2/H1 P2/P1 節(jié)電率 /% 100 100 90 90 85 85 80 80 70 70 60 60 50 50 節(jié)能技術與應用講座 變頻技術為節(jié)能法所推廣 風機 、 泵類等設備采用變頻調速技術實現(xiàn)節(jié)能運行是我國節(jié)能的一項重點推廣技術 ， 受到國家政府的普遍重視 ，《 中華人民共和國節(jié)約能源法 》 第 39條就把它列為通用技術加以推廣 。 實踐證明 ， 變頻器用于風機 、 泵類設備驅動控制場合取得了顯著的節(jié)電效果 ， 是一種理想的調速控制方式 。 既提高了設備效率 ， 又滿足了生產工藝要求 ， 并因而大大減少了設備維護 、 維修費用 ， 還降低了停產周期 。 直接和間接經濟效益十分明顯 ， 設備一次性投資通?？梢栽?12年的生產中全部收回 。 節(jié)能技術與應用講座 通用工業(yè)節(jié)能技術 ? 熱泵節(jié)能技術 * ? 熱管節(jié)能技術 * ? 換熱網絡整合節(jié)能技術（自學） ? 余熱回收節(jié)能技術 節(jié)能技術與應用講座 熱泵節(jié)能技術 熱泵工作原理 高溫熱源 TH 低溫熱源 TL W QH QL 熱機 高溫熱源 TH 低溫熱源 TL En QH Q0 熱泵 熱泵 熱機 熱泵是一種能使熱量從低溫物體流向高溫物體的熱移動裝置 。 熱機是一種熱能轉變?yōu)闄C械能的裝置。 節(jié)能技術與應用講座 熱泵工作的理論基礎： ?液體汽化需要吸收大量的汽化潛熱 ， 反之 ， 蒸汽冷凝放出大量的汽化潛熱 。 如 1kg溫度為 100℃ 的水變成 100℃的蒸汽 ， 需要 2256kJ的熱量； 1kg的水升高 1℃ 吸收的熱量是 。 相變潛熱是顯熱的 540倍 。 ?液體的沸點與大氣壓力有關 ， 當大氣壓增高時沸點隨之升高 ， 當氣壓下降時沸點也下降 。 如在高壓鍋爐中水的沸點可升至 120 ℃ ， 而氣壓為 ， 水的沸點只有 90℃ 。 節(jié)能技術與應用講座 熱量 Q1 做功 W 熱量 Q2 節(jié) 流 閥 冷凝器 壓 氣 機 蒸發(fā)器 低溫處取熱 T1 高溫處放熱 T2 低壓氣 高壓氣 低壓液 高壓液 高壓區(qū) 低壓區(qū) 122m a x TTTH ???壓縮式熱泵工作原理 Q1 = Q2+W 節(jié)能技術與應用講座 熱泵的能源利用效率： ?熱泵是通過壓縮機軸上輸入的高品位機械功 ， 使低品位的熱能提高了品位 ， 而機械功在工作中轉化為熱量 ， 降低了本身的品位 。 ?壓縮機向冷凝器提供的高品位熱量 ， 應為蒸發(fā)器吸收的熱量好壓縮機所消耗的機械功之和 ， 即 Q1 = Q2+W 。 ?熱泵的能源利用效率為： 112122111 ??????? WQ?122m a x TTTH ???節(jié)能技術與應用講座 熱泵分類 按工作原理分 ?壓縮式熱泵 壓縮機 * ?吸收式熱泵 吸收塔 * ?熱電式熱泵 電子運動 * ?化學熱泵 化學反應 ? 吸附式熱泵 吸附器 ?噴射式熱泵 噴射器 其中，壓縮式得到廣泛應用。該熱泵是由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流閥等部分組成 。 節(jié)能技術與應用講座 熱泵分類－按提供熱源分 ?(1) 地源熱泵 ?(2) 空氣源熱泵 ?(3) 工藝熱源熱泵 ?(4) 復合熱源熱泵 節(jié)能技術與應用講座 地源熱泵 節(jié)能技術與應用講座 (1)地源熱泵 V1 V2 V3 V4 1 2 3 4 5 6 7 8 1地下?lián)Q熱埋管 7循環(huán)泵 3蒸發(fā)換熱器 （ 冬天虛線 ） 4節(jié)流裝置 5冷凝換熱器 （ 冬天 ） 6壓縮泵 8室內供熱和供冷裝置 冬天室內需要供熱時，閥門 V V3打開，閥門 V V4關閉；夏天，室內需要制冷時，組件 6成為蒸發(fā)器，閥門 V V4打開，閥門 V V3關閉 地熱能 節(jié)能技術與應用講座 (2)空氣源熱泵 蒸發(fā)器 冷凝器 自來水 進水管 熱水 出口 壓縮泵 膨脹閥 節(jié)能技術與應用講座 (3) 工藝熱源熱泵 熱泵中的工質在塔頂冷凝換熱器 2中吸收熱量而蒸發(fā) ， 通過壓縮機４壓縮 ，溫度提升后成為高溫氣體進入蒸發(fā)換熱器 5， 將塔釜物料加熱蒸發(fā) ， 而工質本身被冷凝 。 冷凝液通過節(jié)流裝置 3又進入塔頂冷凝換熱器 2， 實現(xiàn)熱泵的循環(huán)工作 。 閉式 熱泵 節(jié)能技術與應用講座 (3) 工藝熱源熱泵 開式熱泵： 其工作介質直接來自工藝流股，即塔底液態(tài)物料，無需封閉循環(huán)。 節(jié)能技術與應用講座 (4)復合熱源熱泵工作原理 在冷熱負荷變化比較大的建筑群中，采用土壤耦合熱泵、冰蓄冷、鍋爐組成的復合式能源系統(tǒng)。 建筑物冬季、夏季基本負荷由土壤耦合熱泵來承擔； 夏季負荷高峰由冰蓄冷系統(tǒng)承擔，冬季負荷高峰由鍋爐承擔。 節(jié)能技術與應用講座 熱管節(jié)能技術 熱管定義 熱管為一封閉的管狀元件 ， 有一管狀外殼 ， 內有起毛細輸送作用的管芯 ， 管內抽空后充以工作液體 ， 然后封閉起來即成熱管 。 節(jié)能技術與應用講座 絕熱段 蒸發(fā)段 冷凝段 液體 蒸汽 排熱 加熱 管殼 管芯 管芯 管殼 蒸汽通道 毛細管式熱管結構示意圖 節(jié)能技術與應用講座 熱管 優(yōu)點：傳熱能力大、應用范圍廣、結構簡單、工作可靠； 適用：尤其適用于某些等溫性要求較高的場合。 毛細管熱管工作原理 節(jié)能技術與應用講座 重力熱管的工作原理 分離式熱管 節(jié)能技術與應用講座 熱管工作介質 熱管最大的特點是：在有引力和磨擦損耗的情況下 ， 完全從熱輸入中得到液體和蒸氣循環(huán)所必須的動力 ， 用不著使用外加的抽送系統(tǒng) 。 熱管的傳輸效率比相同尺寸銅棒高 500倍 ， 比不銹鋼棒高 6300倍 。 節(jié)能技術與應用講座 ? 根據(jù)熱管使用溫度 ， 熱管可分為：低溫熱管 （ cryogenic heat pipe） ， 中溫熱管 （ low temperature heat pipe）和高溫熱管 （ high temperature heat pipe） 。 其工作溫度范圍依次為 73℃ 以下 ， 73277℃ 和 277℃ 以上 。 其中 ， 以中 、 高溫熱管在工業(yè)中的應用最為深入 。 ? 根據(jù)熱管工作原理 ， 熱管可分為：重力熱管 、 毛細管式熱管及旋轉式熱管 。 其中 應用最廣的是重力熱管 ， 它廣泛應用于工業(yè)與熱回收系統(tǒng) 。 熱管分類 節(jié)能技術與應用講座 熱管主要特性 ?（ 1）有效熱導率非常高 。 熱管傳熱主要靠工質相變時吸收和釋放潛熱以及蒸汽流動傳輸熱量，且多數(shù)工質的潛熱很大，因此不需要很大的蒸發(fā)量就能帶走大量的熱。 ?（ 2）具有熱流密度變換能力。 熱管中蒸發(fā)和冷凝的空間是分開的，因此可實現(xiàn)熱流密度變換，蒸發(fā)段可用高熱流密度輸入，而冷凝段可用低熱流密度輸出，反之亦然。 ?（ 3）具有低熱阻的等溫面。 熱管運行時，冷凝段表面的溫度趨向于恒定不變。如果局部加上熱負荷，則有更多的蒸汽在該處冷凝，使溫度又維持在原來的水平上；同樣，蒸發(fā)段也存在等溫面，熱管工作時，管內蒸汽處于飽和狀態(tài)，蒸汽流動和相變時的溫差很小，而管壁和毛細芯比較薄，所以，熱管的表面溫度梯度很小，即表面的等溫性好。 節(jié)能技術與應用講座 熱管換熱器 —— 中間載熱體式換熱器 ? 把兩個間壁式換熱器由在其中循環(huán)的 載熱體 連接起來。 ? 載熱體 在 高溫流體換熱器 和 低溫流體換熱器 之間循環(huán)，在高溫流體換熱器中吸收熱量，在低溫流體換熱器中把熱量釋放給低溫流體 。 節(jié)能技術與應用講座 熱管換熱器的結構 熱管換熱器基本型式之一 熱管換熱器原理圖 節(jié)能技術與應用講座 熱管節(jié)能應用 （ 1） CPU芯片散熱器熱管 CPU芯片是計算機的核心部分 ， 其性能的好外直接控制了計算機的性能 。 然而 ， CPU的散熱問題制約了 CPU性能的進一步提升 ， 常規(guī)的散熱技術有時已顯得無能為力 。 而 CPU芯片散熱器熱管則可以大大提高CPU的散熱性能 ， 使 CPU的性能得以進一步提升 。 節(jié)能技術與應用講座 （ 2） 反應器內熱管 反應器內熱管的主要特點是： 利用熱管的等溫性能，使反應器內觸媒層軸向和徑向 溫度分布均勻 ，從而使反應始終在最適宜的反應溫度區(qū)間進行，使轉化率提高，副反應減少，觸媒利用率提高、壽命延長；熱管還能及時 補充化學反應熱 (對吸熱反應 )或 導出化學反應熱 (對放熱反應 )。 節(jié)能技術與應用講座 （ 3） 高溫熱管蒸汽發(fā)生器 （ 余熱鍋爐 ） 某化工廠回收半水煤氣的余熱 ， 已安全運行了十幾年 。 煤氣流量為 135000m3/h， 溫度為 950℃ ， 通過高溫熱管蒸汽發(fā)生器將其溫度降至 250℃ ， 每小時可生產 4t蒸汽 ， 蒸汽壓力高達 。 蒸汽可以供暖 。 按照全年運行時間為 7200h，每噸蒸汽按 40元計 ， 則全年可回收價值 。 節(jié)能技術與應用講座 如果熱管是水平放置又沒有吸液芯 ， 熱管將無法工作 。 若將熱管繞軸旋轉 ， 熱管就可以工作 。 它利用熱管旋轉時產生的離心力使冷凝液回流 ， 免去吸液芯結構 ， 使熱管能在無重力甚至逆重力狀態(tài)下穩(wěn)定工作 。 適用于高速旋轉并有大量熱量需要導出的機器部件 。 如熱管式高速鉆頭和大功率電機轉子 ， 可解決這些設備的冷卻問題 。 （ 4）旋轉式熱管 節(jié)能技術與應用講座 （ 5）空調用熱管換熱器 熱管熱交換器無論冬夏都可使用．冬天，把熱量從排出氣中傳給新鮮冷空氣．夏天，使熱空氣進人主調機之前得到預冷處理。如加上密封隔板來分開氣流則可保證新鮮空氣不受污染，這對于學校、醫(yī)院這樣的部門說來是很有必要的。采用熱管回收裝置可導致允許采用功率比原來低 20— 30%的空調系統(tǒng) 。 節(jié)能技術與應用講座 熱管換熱器的應用 空氣預熱熱回收裝置 (熱回收量達到 346KW