DB21/T 1795-2021 污水源热泵系统工程技术规程.pdf

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标准编号:DB21/T 1795-2021
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标准类别:城镇建设标准
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DB21/T 1795-2021 标准规范下载简介

DB21/T 1795-2021 污水源热泵系统工程技术规程.pdf

换热管污垢增长特性与流速有直接关系,流速在0.5m/s~2.5m/s之间时,污垢平衡厚度 在0.3mm~5.0mm之间;污垢导热系数1.163W/(m.℃)~3.490W/m℃)。 注:此处引自:吴荣华,张承虎,孙德兴等。城市原生污水冷热源换热管软垢特性研究.流体机械,2006,34(01):59~62 李鑫,孙德兴,张承虎等.污水换热器内污垢生长特性实验研究.暖通空调,200838(2):5~8 崔福义,李晓明,周红.污水换热器污垢热阻特性研究.煤气与热力,2005,25(06):9~12 2)污水侧换热系数计算 实验表明:随着流速增长,污垢热阻比逐渐减小,而污水侧对流热阻比逐渐增大,当流 速大于1.5m/s后,污水侧对流热阻比与污垢热阻比均已趋于稳定,污水对流热阻是污垢热 阻的四倍左右,实际计算中取其四倍。

6、主要工艺尺寸的确定

式中:A为总换热面积;d为换热管的直径;L为换热管的管长;国内管材生产规格: 长度一般为:1.5、2、2.5、3、4.5、5、6、7.5、9、12m 等。

通常采用6~8管程,并应使每程的管数大致相等。 5)管子的排列方式及管间距的确定 管子在管板上排列的原则是:管子在整个换热器的截面上均匀分布,排列紧凑,结构设计合 理,方便制造并适合流体的特性。其排列方式通常为等边三角形与正方形两种,也有采用同 心圆排列法和组合排列法。 在排列管子时,应先决定好管间距。决定管间距时应先考虑管板的强度和清理管子外表 时所需的方法,其大小还与管子在管板上的固定方式有关。 换热管管长与壳径(L/D)之比:L/D=4~6。 换热管排列:正三角形、正方形直排、正方形错排、同心圆排列。 管间距:胀接法,S=(1.3~1.5)dm,且S>(dm+6);焊接法,S=1.25dm 6)外壳直径的确定

正三角形排列:n。=1.1Vn;正方形排列:n.=1.19/n。 5"为最外层管的中心与外壳内壁的距离DL/T 700-2017标准下载,通常b=1.0~1.5d 壳体的标准尺寸见下表A。

1)管程流体阻力 由于污水换热器的传热系数较小,为满足换热量的要求,采用多管程换热器,对于多管 程换热器,流体总阻力应等于各程直管阻力、回弯阻力及进、出口阻力之和(通常忽略进、 出口阻力):

ZAP, =(AP +AP,)F N,N,

式中:△P 流体流经直管的压力降,N/m; AP2 流体流经回弯管时的压力降,N/m²; 服务平 F, 结垢修正系数,$25×2.5取1.4; Ns 串联的壳程数; N 管程数。

(1)直管压力降△P 按流体力学的一般公式进行计算,要考虑污水流动性能与清水的差异性。城市污水的流 动切应力本构式可表示为A.0.6式:

式中k、n为本构常数,k=8.0x10*,n=1.6。 特征广义雷诺数Re

式中:um 管内水的平均流速,m/s; d 管径,m p 水的密度,kg/m²。

昙流时沿程阻力系数入:

紊流光滑区沿程阻力系数入

0.416 (Res p.23

原生污水的流动阻力特性与清水有很大差异,相同紊流条件下,其阻力系数为清水的四 倍左右。 注:此公式引自:吴荣华,张承虎,孙德兴.城市污水类非牛顿幂律瑞流流动特性研究.水动力学研究与进展A辑2005 20(06): 708~713. 吴荣华,张成虎,孙德兴.城市原生污水源热泵系统运行工况与参数特性.流体机械,2005,33(11):73~76. (2)回弯管中的压力降△P 由下面的经验公式估算:

AP = 3 Pui

2)壳程流体阻力 壳程流体阻力的计算公式很多,但由于壳程流体的流动状况十分复杂,由不同的公式计 算的结果相差较大。 埃索法计算壳程压降>△P的公式:

ZAP = (AP'+AP,)F, N

式中:AP 流体横过管束的压力降,N/m; AP 流体通过折流板时的压力降,N/m²; 壳程压力降的结垢修正系数,对于液体取1.5,对于气体或可凝蒸汽 F, 取1.0; ? N 串联的壳程数。

AP'= Ffon. (Ng +1) Pu D 2

式中:F fo nc NB uo

(A.0.12) (A.0.13)

通常,液体流经换热器的压力降为0.1atm1.0atm,设计时,换热器的工艺尺寸应在压 力降与换热面积之间予以权衡,使之既能满足工艺要求,又经济合理,

根据确定的尺寸,进行换热量的校核。

1.为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。 2..规程中指明应按其他有关标准执行时,写法为:“应符合..的规定(或要求)”或“应按. 执行”。

1.为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可” 2.规程中指明应按其他有关标准执行时,写法为:“应符合.....的规定(或要求)"或 热行”。

《建筑给水排水设计标准》GB50015 《低压配电设计规范》GB50054 《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065 《建筑物防雷设计规范》GB50057 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169 《公共建筑节能设计标准》GB50189 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243 《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50254 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264 《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303 《城镇污水再生利用工程设计规范》GB50335 《建筑节能工程施工质量验收标准》GB50411 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736 《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T50801 《民用建筑电气设计标准》GB51348 《热交换器》GB/T151 《设备及管道绝热技术通则》GB/T4272 《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组》 B/T18430.1 《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》GB/T21362 《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962 《城镇供热管网设计规范》CJ34 《城镇供热直埋热水管道技术规程》CJ/T81 《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJ28 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26 了宁省《居住建筑节能设计标准》DB21/T2885 了宁省《海水源热泵系统工程技术规程》DB21/T1720

污水源热泵系统工程技术规程

总则 术语和符号 2.1术语. 2.2符号.. 规划设计 3.1一般规定 5 3.2污水参数条件 h 3.3污水处理措施, 污水取排水系统 4.1一般规定 4.2取排水管线, 4.3污水泵 4.4取水除污器 4.5洗浴污水收集系统. 污水专用换热器 5.1一般规定 5.2性能要求 5.3洗浴污水热量提取系统 5.4洗浴用水系统 污水源热泵站, 10 6.1一般规定 0 6.2污水源热泵机组的选择 6.3供回水温度选择... 6.4污水源热泵站配置.. 6.5污水源热泵站设计的其他要求 6.6污水源热泵站施工及验收. : 供冷供热管网系统 7.1一般规定 , 7.2管线敷设 13 7.3供冷供热管网水力计算 7.4管道应力计算 4 7.5管道绝热.. 7.6供冷供热管网与末端设备 15 7.7供冷供热管网的施工与验收 5 7.8洗浴污水换热系统管道施工 电气与自动控制 8.1一般规定

术语和符号 2.1术语. 2.2符号. 规划设计 3.1一般规定 5 3.2污水参数条件 3.3污水处理措施, 污水取排水系统 4.1一般规定 4.2取排水管线, 4.3污水泵 4.4取水除污器 4.5洗浴污水收集系统, 污水专用换热器 5.1一般规定 5.2性能要求 5.3洗浴污水热量提取系统 5.4洗浴用水系统 污水源热泵站 10 6.1一般规定 0 6.2污水源热泵机组的选择 6.3供回水温度选择... 6.4污水源热泵站配置.. 6.5污水源热泵站设计的其他要求 6.6污水源热泵站施工及验收. : 供冷供热管网系统 7.1一般规定 , 7.2管线敷设 13 7.3供冷供热管网水力计算 7.4管道应力计算 4 7.5管道绝热... 7.6供冷供热管网与末端设备 15 7.7供冷供热管网的施工与验收 5 7.8洗浴污水换热系统管道施工 电气与自动控制 8.1一般规定

8.2供配电 17 8.3监测与控制 8.4电气与自动控制系统的施工与验收 8 污水源热泵系统运转、调试与验收 20 寸录A污水专用壳管式换热器计算 21 公规程用词说明. 26 用标准名录 条文说明 28 总则 33 污水源热泵系统工程规划设计条件 34 3.1一般规定 34 3.2污水参数条件 36 3.3污水处理措施 污水源热泵系统取排水系统 4.1一般规定 38 4.2取排水管线 4.3污水泵 38 4.4取水除污器 38 4.5洗浴污水收集系统. 89 污水专用换热器. 41 5.1一般规定 5.2污水专用换热器 5.3洗浴污水热量提取系统 5.4洗浴用水系统 43 污水源热泵站. 6.1一般规定 45 6.3供回水温度选择 45 6.4污水源热泵站配置 46 6.6污水源热泵站施工及验收 46 供冷供热管网系统, 7.1一般规定 7.2管线敷设 48 7.3供冷供热管网水力计算 48 7.5管道绝热.. 7.6供冷供热管网与末端设备 ? 7.8洗浴污水换热系统管道施工 电气与自动控制 50

8.2供配电 8.3监测与控制 8.4电气与自动控制系统的施工与验收 污水源热泵系统运转、调试与验收 寸录A污水专用壳管式换热器计算 公规程用词说明. 26 用标准名录 条文说明 28 总则 . 污水源热泵系统工程规划设计条件 34 3.1一般规定 3.2污水参数条件 F 3.3污水处理措施 污水源热泵系统取排水系统 4.1一般规定 4.2取排水管线 X 4.3污水泵 4.4取水除污器 4.5洗浴污水收集系统. 污水专用换热器. 5.1一般规定 5.2污水专用换热器 5.3洗浴污水热量提取系统 5.4洗浴用水系统 3 污水源热泵站. 45 6.1一般规定 5 6.3供回水温度选择 5 6.4污水源热泵站配置 6.6污水源热泵站施工及验收 6 供冷供热管网系统, 7.1一般规定 ? 7.2管线敷设 ? 7.3供冷供热管网水力计算 48 7.5管道绝热.. 7.6供冷供热管网与末端设备 7.8洗浴污水换热系统管道施工 电气与自动控制

8.2供配电 8.3监测与控制

1.0.3污水源热泵系统工程可以用于辽宁省内单体建筑供热供冷工程,也可以用于多栋建筑 的区域供冷供热工程。 1.0.5本规程对污水源热泵系统工程设计中的污水取水系统、污水源热泵、供热供冷管网以 及系统的电气和自动控制设计等做出了规定。但污水源热泵系统涉及的专业较多,各专业均 有相应的标准。在进行污水源热泵系统的设计时,除应符合本规程外,尚应符合其他国家现 行的有关标准的规定。

1.0.3污水源热泵系统工程可以用于辽宁省内单体建筑供热供冷工程,也可以用于多栋建筑 的区域供冷供热工程。 1.0.5本规程对污水源热泵系统工程设计中的污水取水系统、污水源热泵、供热供冷管网以 及系统的电气和自动控制设计等做出了规定。但污水源热泵系统涉及的专业较多,各专业均 有相应的标准。在进行污水源热泵系统的设计时,除应符合本规程外,尚应符合其他国家现 行的有关标准的规定。

3污水源热泵系统工程规划设计条1

3.1.1污水源热泵既可以供单体建筑,也可以供多幢建筑群,主要看污水量是否满足建筑的 负荷要求。一般说来,从污水主干渠取水易获得较大的水量,但是如果距离建筑较远,将导 致系统效率低下。因此,以污水水源与用户靠近为宜。 3.1.2污水相关监测资料的调查包括以往历史的水温、水量与水质参数,还应包括规划中的 污水参数,供设计参考。 3.1.3污水源热泵系统根据热泵机组换热器是否直接与污水接触分为直接式污水源热泵系统 与间接利用式污水源热泵系统。 1直接式污水不经污水专用换热器,直接进入热泵机组。冬季运行模式下,污水直接进 入蒸发器,夏季运行模式下,污水直接进入冷凝器。由于不需要间接热交换器,没有中间换 热温差损失,因此系统效率较高,对污水温度较低、水质较好的应用场合比较适合,但必须 采取必要的措施保证机组的安全运行; 2间接式污水通过污水专用换热器,将热量释放给中间介质(制热工况)或吸收申间介 质热量(制冷工况)。冬季运行模式下,如果机组蒸发器端出液温度在0℃以下,中间介质 必须采用常压下凝固点低于0℃的溶液,可选择浓度适宜的乙二醇溶液等。 污水水源为城市原生污水,且水质满足《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962规定 的水质标准时,宜采用间接式污水源热泵系统。 污水水源为污水处理)的出水时,水质不满足《城镇污水再生利用工程设计规范》GB 50335关于用做直流冷却水水质标准的规定时,宜采用间接式污水源热泵系统:满足《城镇 污水再生利用工程设计规范》GB50335关于用做直流冷却水水质标准的规定,宜采用直接 式污水源热泵系统。 《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962规定排入城市下水道的污水水质,其最高 允许浓度必须符合表3.1的规定。

表3.1污水排入城镇下水道水质控制项目限值

表3.1污水排入城镇下水道水质控制项目限值(续)

《城镇污水再生利用工程设计规范》GB50335关于用做直流冷却水水质标准的规 见表3.2

表3.2再生水用作冷却用水的水质标准

注:铜材换热器循环水氨氮为1n

本条文规定了水源的水质应满足机组的用水要求, 否则应采取进一步的措施。因为水源 不理想可能造成机组堵塞、结垢和效率降低,甚至无法正常使用

3.2.1应避免利用强酸或强碱的高腐蚀性的水质。 3.2.2逐日的污水量和污水温度宜进行72小时以上的流量变化测试,并应包括冷热逐时负荷 峰值所对应的时刻。 3.2.3冬季供热时,污水的温度较低,易出现可利用的温差较小的情况,建议极端工况下污 水水源温度不低于8℃。保证不冻的情况下,设计可利用的温差不宜小于3℃,以避免过小 的温差导致换热面积迅速增加和系统能效下降的不利情况;同时,冬季取热后到达污水处理 厂的污水温度不应低于污水处理工艺的最低要求。 3.2.4由于污水处理要依靠污水有一定的温度,若原生污水水温降低过大,将有可能影响污 水处理工艺的正常运行,温降不宜过高。夏季水温不能过高,应有可以利用的温升,《污水 排入城镇下水道水质标准》GB/T31962规定污水排入下水管内的温度上限为40℃,为防止 产生异味,引起环境污染,夏季时排放的污水温度不应高于40℃。 3.2.5污水粘度系数较清水高,而且变化较大,实际应用中建议采用实测数据取平均值, 3.2.6洗浴污水热回收系统工程设计时,用水量大于每天30m/d的洗浴用水系统,热能消耗 较大,且污水排放时会造成地下环境的热污染,因此需要做洗浴污水热回收或泡池保温、恒 温处理。热回收系统的热源以洗浴污水为主,泡池恒温系统的热源可采用地下水。夏季可用 空调循环冷水做热源。 洗浴热回收系统流程如图1所示。

4污水源热泵系统取排水系统

4.1.1原生污水中含有大量杂质,极易堵塞管道与阀门。即使安装阀门也宜采用不易被堵塞 的阀门,不应使用蝶阀。 4.1.3污水取水口位置应低于污水渠最低水位,防止吸入空气。取水孔口处应根据污水水质 特点采用设置格栅或沉沙池等措施。设置格栅的目的是防止大尺度污物(一般指大于90mm) 进入系统,应根据当地水质特点对格栅定期检查清理。

4.3.1一般为湿式潜水泵,可输送含有尺寸在40mm90mm范围内的纤维或者其它悬浮杂质 的污水。污水泵吸水管上一般应装设软接头、阀门和压力真空表;出水管上应装设软接头、 止回阀、阀门和压力表。 4.3.2污水泵进口不设置底阀以减少管道堵塞的可能性。水平安装止回阀主要是为了防止粘 性较大的污杂物在重力作用下黏住阀瓣。 4.3.3城市原生污水的流动阻力特性与清水有很大差异,相同紊流条件下,阻力系数大3倍 以上。设计中要防止因污水阻力过大导致水泵性能曲线与管网性能曲线交叉点,即水泵的实 际工作点前移,导致水泵流量小于设计流量,进而造成污垢的增长,从而影响系统的节能效 果,基至导致系统停止运行。

4.4.2取水除污器可采用污水防阻机、自动筛滤器、自清洗过滤器与多级过滤网等技术。由 于运行时污水流量大、污物浓度大,传统过滤技术无法承受,而且容易造成二次污染,建议

污水箱(池)可设置在地面以下,有利于收集洗浴污水,也减少占用空间。钢筋混凝土 污水池池底应设置集水坑,池底坡度应大于5%o,并坡向集水坑。钢筋混凝土污水池底部保 温层较软,容易使污水池下沉,且由于底部水温较低,因此底部可以不保温。 4.5.4洗浴污水箱(池)的热污水进水管采用侧壁或顶盖预设,内外管端宜伸出成型后的箱 (池)200mm,管径宜大于100mm,箱(池)较大时可采用多根设置。洗浴污水箱(池)的 冷污水排水管应侧壁预设,内外管端宜伸出成型后的箱(池)200mm,管径宜大于100mm, 箱(池)较大时可采用多根设置。洗浴污水箱(池)的载冷剂循环管采用侧壁或顶盖预设 内外管端宜伸出成型后的箱(池)200mm。当侧壁预设时,管道宜高于污水水面。 4.5.5污水散发的气体不仅气味难闻,且与空气中水蒸气结合后具有一定的腐蚀性。污水箱 (池)内有可能形成少量沼气等气体,使箱(池)内压力升高串味,设通气管并连接到室外, 便于箱(池)内减压、排气排味。通气管下部管口与箱(池)内顶盖平齐,可以使箱(池 内气体充分排出

5.1.2换热器换热量应满足污水源热泵系统最大吸热量或释热量的要求。在技术经济合理时, 可采用辅助热源或冷却源与污水专用换热器并用的调峰形式, 5.1.3防冻剂的类型、浓度及有效期应在充注阀处注明。选择防冻剂时,应同时考虑防冻剂 对管道与管件的腐蚀性、防冻剂的安全性、经济性及其对换热过程的影响

5.2.1可用于污水换热的换热器有沉浸式、壳管式与淋激式,由于污水换热器的总传热系数 不高,造成实际应用中换热设备庞大,而这三种换热器的传热系数又以壳管式最高,因此实 际系统中以壳管式换热器应用最为普遍。 1浸没式换热器 浸没式是将换热管束浸泡于污水池、坑、井、箱、湖、河、海等大容积范围内,以特大 流通断面的方式避免流通断面的阻塞。浸没式换热器是由直管或螺旋状弯管组成。浸没式换 热器结构简单,制作最为简单。浸没式管外污水流速低,传热温差不大,传热系数相对较低, 因此换热面积较大,体积庞大,对工况的改变不敏感。应用特点如下: 1)系统形式:适用于直接式与间接式两种系统,均有小型工程实例; 2)水源条件:适用于所有水源条件; 3)阻塞问题:很好地解决了阻塞问题; 4)污染问题:换热面污染严重,维护困难,必须定期清洗,换热面污染物最大贴附厚 度可达12.5mm; 5)换热强度:为自然对流,传热系数较小,为300W/(m.℃)左右; 6)应用规模:热泵机组装机容量较小,以不超过600kW为宜。 1)壳管式换热器,传热系数较高,在其他领域应用广泛,不同负荷的换热器型号完备; 2)污水可在壳侧,也可在管侧。若污水在管侧流动,容积流量小,需增大换热管管径 若污水在壳侧流动,为加大流速,需在管外空间装设折流板,污水曲折流动多次,在壳侧空 间容易发生积垢和阻塞,且不容易清洗; 3)壳管式换热器更适合于处理后污水,而对原生污水需在换热器前加设过滤装置等。 文 3淋激式换热器 1)淋激式换热器结构简单,形式开放,易于清洗和维护,且喷淋清洗效果最好; 2)污水通过淋激装置均匀的淋洒在传热元件上(通常为圆管或平板),并以液膜或少量 液滴和液流的状态沿管壁或板壁流下,于此同时与制冷剂或水等介质换热。淋激在传热面上 的液膜较薄,且受重力作用,流动加强,与浸没式换热器管外自然对流相比,换热系数较高; 3)操作中易于观察与控制,由于污水在管外流动换热,其成膜情况及结垢情况可以方 更地观察并测定,易于实现控制; 4)由于溶液沿管壁呈传热效果较好的膜状流动,液膜很薄,且有波动性质,有利于液

膜与管壁间的传热。低温传热性能优良,传热温差小,适合回收污水热能等低品位热能; 5)维持流动水膜的相对稳定,使之均匀地包覆传热表面是保证水膜强化传热和换热器 安全有效运行的一个重要前提。一旦液体薄膜发生破断,在传热表面出现干区,那么就会使 换热系数迅速降低。 5.2.2污水换热器两端应留有抽出换热管的空间,以方便打开清洗。 5.2.5换热热阻由四部分组成:污水侧对流换热热阻、软垢热阻、管壁热阻、清水管外侧热 阻。 在高流速条件下,软垢热阻与污水侧对流换热热阻占总热阻的70%左右,即污水侧传 热系数很小。因而在强制对流条件下,尽管换热流速很大,在大部分设计流速下总换热系数 为600W/(m².℃)左右,而且随流速变化迟缓。目前污水专用换热器的平均换热系数的取值 宜为550W/(m².℃)~750W/(m².℃)。 5.2.6换热面的污染时间短,换热系数衰减快,在线清洗技术主要有海绵胶球法、毛刷自动 清洗方法、旋转螺旋线法、液固流化床技术、弹簧振动法与小水量强力轮替冲洗部分换热管 方法等。 1海绵胶球法:其流程为:①待机状态将规定数量的球体装入注球器中;②注入利用空 压机把注球器中的水高压喷出,高压水把球体注入到主水管;③管道清洗球体进入管道后对 管道内壁进行擦拭,以此清除管道内的沉淀物质。球体穿过管道后回到捕球器中:④回收排 空注球器中的空气,冷却水倒流回注球器,同时把球体送回注球器中。以上循环操作通常为 每小时进行两次,而且完全是自动完成的; 2毛刷自动清洗方法:设备正常运转工况时水体逆时针流过换热管,清洗毛刷被收集到 左侧的毛刷吸纳管中,当对换热设备进行清洗时,通过四方转向阀改变水流方向,带动毛刷 从左侧移动到右侧的毛刷吸纳管中,进而对管壁进行有效清洗; 3旋转螺旋线法:该方法所用设备基于壳管式换热器,在管内设置了可转动的螺旋线状 装置; 4液固流化床技术:由于固体粒子与换热壁面的不断接触、颗粒对壁面的冲刷等作用 可有效除去换热壁面上沉积的污垢,即使有污垢产生,其厚度也能得到很好的控制,使换热 器的换热系数维持在一个可接受的范围内操作而不需清垢,同时固体粒子在随流体的运动中 不断穿过流动边界层,换热也能得到强化; 5弹簧振动法:管内弹簧在流体动力作用下振动,按振动形式可分为振动式、旋转式与 分段式; 6小水量强力轮替冲洗部分换热管方法:小水量强力轮替冲洗部分换热管工艺主要是在 壳管式换热器封头内设置在电机带动下可以自动旋转的主轴(兼作进水管),主轴两侧通过 轴承分别与管板和封头连接。高压冲污水泵吸入的污水通过主轴上的接头进入主轴内腔,再 经主轴出水口进入随主轴一同旋转的冲污注水头,强力注入换热管束进行冲污。冲污注水头 随着主轴的旋转紧贴各个换热管的入口转动,从而完成轮替冲洗的过程。完成冲污后的污水 通过污水出口或污水进口和污水出口排出

5.3.1浸泡式非金属污水换热器,如图3所示:

5.3洗浴污水热量提取系统

5.1.1污水源热泵的选择需要考虑的因素包括热泵效率、能源的价格体系、节能与环境保护 政策、技术成熟度。与传统的采暖、空调方式相比较,是否采用热泵需要综合考虑、评价以 上因素。 污水源热泵系统COPsy/EERsys包括热泵机组能耗、管网热损失、污水取水泵和外网循 环水泵能耗。考虑末端用户每得到1kWh热/冷量,用热泵供热/冷耗能和用燃煤供热耗能或 常规空调系统供冷耗能的环境影响相当,参照国家规范《可再生能源建筑应用工程评价标准》 GB50801,污水源热泵供热系统的制热系数COPsys限值不低于2.6,制冷能效比EERsys限值 不低于3.0。 受工程所在的气候区、资源条件、工程规模等因素的影响,辽宁北部严寒地区污水源热 泵供热系统的COPsys不应低于2.6,辽宁南部寒冷地区,污水源热泵供热系统的平均COPsy 不应低于3.0。根据大连地区污水源热泵供热系统的工程实践,系统COPsys一般能够达到3.2 节能效果较好。 6.1.2污水源热泵站宜与其他建筑物分开独立设置;当布置在建筑物内时,不宜设置在临近 人员密集的场所。 3.1.3当负荷设计资料不全时,可以采用面积指标法并根据建筑使用功能考虑不同的同时使 用系数,夏季同时使用系数可取0.6~0.8,冬季同时使用系数可取0.7~0.9。 3.1.4合理设计辅助冷热源,可以减小热泵装机容量,降低热泵系统投资,提高系统总效率, 并确保冬季在污水温度较低时,热源系统仍能正常运行。 对于集中式污水源热泵站,辅助冷热源的连接方式视情况可采用集中调峰方式或分散调 峰方式:对于分散式污水源热泵站,宜采用分散调峰方式。集中调峰是指调峰站设置在污水 源热泵站内或附近供水总管路的某一点处;分散调峰是指调峰站设置在换热站或建筑的热力 入口处。 辅助冷热源选择的技术经济分析可以投资回收期作为目标,其投资回收期宜小于5年, 6.1.5对污水源热泵站选址作技术经济分析时可采用费用年值最小作为目标。 6.1.6污水气味及其它刺激性、腐蚀性气体或液体,会对管理人员造成伤害,同时会对机组 设备造成严重腐蚀。机房温度应保持在5℃以上,防止水系统结冰损坏管道及设备。 6.1.8机房内有可能发生制冷剂大量泄漏或维修时制冷剂排放过多,造成局部地区缺氧,而 使操作人员处于危险环境,因此机房必须处于通风状态。

6.3.1ASHRAE(美国采暖、制冷和空调工程师学会)手册中推荐最低的冷冻水供水温度为5℃ 同时结合我国现行规范《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736中的相关规定, 得到条文中冷热水供水温度及温差的推荐值。若要准确得到最佳的设计供、回水温度,应结 合具体工程条件,综合考虑冷热源、供冷供热管网、用户系统等方面的因素,进行技术经济

分析后确定。 6.3.3在设计过程,需要注意根据热泵机组的供回水参数设计或校核采暖空调末端装置的容 量,特别是对于改造工程,原有的末端装置的设计参数可能与改造设计不同,应做适当调整, 避免出现末端装置出力不够、室内温度达不到要求的情况。

6.4污水源热泵站配置

6.4.1集中式是指污水集申送至污水源热泵站内,污水源热泵机组制出满足制冷、采暖温度 要求的冷热水,再通过室外管网送至各个供冷供热对象。适合建筑密度较大的大型区域供冷 供热工程。 一级分散式是指集中取污水,集中处理,通过污水泵及污水管网送至各个分散的污水源 热泵站。分散污水源热泵站可以是单体建筑的独立机房,也可以是一定规模的集中冷热站。 适合建筑密度小、分配管网损失大的情况。 两级分散式是指污水集中送至一级污水源热泵站内,热泵机组制出满足二级需要的冷热 水,将其作为冷热源再通过室外管网送至各个二级污水源热泵站,二级污水源热泵站可以是 单体建筑的独立机房,也可以是小型水环热泵机组,还可以是一定规模的集中冷热站。两级 分散式布置形式适合大型区域供冷供热、建筑密度大、建筑之间存在冷热需求不一致等情况, 比如供热季节,有些建筑仍需要供冷,一级热泵出水既可以作为热源,也可以作为冷却水源 回收部分能量。 6.4.2对于峰谷电价差较大(峰谷电价比大于3:1),空调用电负荷不均匀,且空调用电峰谷 时段与电网重叠的建筑工程,可以考虑设置蓄冷系统以降低热泵机组的容量,提高系统运行 的经济性。 6.4.3当利用热泵机组外部阀门的启闭来实现污水源热泵站供冷与供热的转换时,阀门两侧 主往是不同性质的流体,例如直接式污水源热泵系统,阀门两侧是污水和清洁的循环水,为 避免两侧流体掺混,需要转换阀门具有良好的防腐和密闭性能, 5.4.4在对转换前的污水管路系统(含污水流经的冷凝器或蒸发器)进行冲洗时,为保证冲 洗效果,应尽量增大管内冲洗流速,建议不小于2m/s,冲洗时间以出水水质透明为限。

6.6污水源热泵站施工及验收

6.6.3设备到场后,组织建设单位、监理单位、施工单位及生产厂家联合进行设备开箱验收, 应做好验收记录。设备临时存放处应具有防潮、防磕碰等措施。对机组进行拆卸吊装运输 现场安装完毕后应重新打压抽真空。 6.6.4施工前,现场水电情况应明确,污水箱(池)及热水箱(池)应已经建设完毕,同时 没有其他施工所造成的危险环境。施工流程可根据实际需要制定,如污水换热器安装完毕后 可提前进行水压试验,也可管道施工完成后统一进行水压试验。 6.6.5若洗浴热泵热水机组的安装位置维修空间过小,则应保证主机能从系统中拆下运出维 修。 6.6.6洗浴热泵热水机组减震措施可采用与机座同宽的3mm~5mm熟胶橡胶垫。污水换热器 的尺寸可根据污水箱(池)的尺寸定制。在钢筋混凝土污水池中,污水换热器安装在混凝土 底座上,见图8。

图8污水换热器安装示意图如污水箱采用玻璃钢建造,污水换热器底座采用玻璃钢型材时,应保证玻璃钢型材的耐水性,不合格玻璃钢型材在水中浸泡后会分层损坏。6.6.9多台洗浴热泵热水机组并联安装应保证供水均匀,同时机组不同步开、停机时应保证机组水系统不会发生短路循环。地方标准信息服务平台47

7.1.4区域供冷供热管网对保温要求较高,应进行经济厚度的计算。采用其他材质的管道时, 也应满足保温、保冷的要求。

7.2.4污水源热泵区域供冷供热时,由于供回水温度较低,采用无补偿直理敷设方式施工方 便快捷,节约安装成本,可靠性高, 7.2.11采用水箱供水方式时,供水水压可以用变频泵控制;如采用压力较高的自来水管道供 水时,可采用稳压阀控制给水压力。 7.2.12~7.2.17热回收系统应尽量采用非金属管道,避免内部锈蚀而影响系统运行。 7.2.15应防止市政排水管道中由于暴雨等情况造成的水位过高出现的倒灌。

7.2.4污水源热泵区域供冷供热时,由于供回水温度较低,采用无补偿直埋敷设方式施工方 便快捷,节约安装成本,可靠性高, 7.2.11采用水箱供水方式时,供水水压可以用变频泵控制;如采用压力较高的自来水管道供 水时,可采用稳压阀控制给水压力。 7.2.12~7.2.17热回收系统应尽量采用非金属管道,避免内部锈蚀而影响系统运行。 7.2.15应防止市政排水管道中由于暴雨等情况造成的水位过高出现的倒灌。

7.3供冷供热管网水力计算

7.3.3为避免区域供冷供热系统全年运行能效比过低、投资过天,管网输送距离不宜过长, 输送距离不宜大于3.0km。 7.3.4水的粘性随温度的增加而减小,输送5℃冷水的阻力损失要比输送80℃热水的阻力损 失高20%左右。 7.3.5供冷供热管网一般采用双管制,夏季通冷水,冬季通热水。供冷供热时管网内热媒流 量差异较大YD/T 5162-2017标准下载,流速和比摩阻确定应结合冷热负荷动态特性确定流量,并结合供冷供热温差来 综合考虑管网流速和比摩阻。可以采用全局优化的方法,综合考虑各种因素,优选管径。同 时使用系数应根据实际工程具体情况确定。

7.5.2绝热层外设置保护层,保护层材料应具有防水、防潮、抗大气腐蚀、化学稳定性好等 生能,不得对绝热层产生腐蚀或溶解作用;保护层材料应采用不燃性材料或难燃性材料。 7.5.5《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264没有直接给出直埋敷设圆形管道的经 齐保温层厚度计算公式。本条文给出了单层圆筒型绝热层经济厚度公式,公式推导时,目标 函数为绝热后的年冷(热)损失费用和投资年分摊费用之和为最小值。

7.6供冷供热管网与末端设备

7.6.1直接式连接指供冷供热管网与未端用户, 不经过换热设备而直接连接;间接式连接指用 卢系统通过表面式换热器与供冷供热管网相连接,管网的压力不能作用于用户系统的连接方 式。对于污水源热泵供冷供热系统DB11/ 1134-2014标准下载,应根据系统水压图、末端用户的承压能力和系统控制要

8.2.2当污水源热泵系统规模较大、用电量较大时,其大容量的热泵机组等设备的启停对其 他用电负荷的影响较大。为了提高供配电的可靠性,减少对其他用电负荷的影响,宜单独设 置供配电系统。

3.3.3根据现行国家产品标准《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及 类似用途的冷水(热泵)机组》GB/T18430.1中,关于冷水机组正常使用范围的规定,冷却 水进口温度有最低值的限制,因此,为保障机组正常安全运行,应设有防止冷却水进水温度 过低的控制措施。 8.3.5本条规定了系统设计时宜实现的监测与控制内容,设计时应根据具体的系统设置加以 确定。对污水进行计量时,由于其水质较差,选用常见的接触式流量计量装置容易造成阻塞 或损坏,推荐采用非接触式流量计量装置。 8.3.6采用冷量控制的方式直接针对冷量需求来进行控制,可以让热泵机组尽可能地在高效 区运行,比采用温度控制的方式更有利于热泵机组的运行节能,是目前最合理的控制方式。 8.3.7机组群控方式是能源综合管理、提高能源利用率的有效方式之一,但由于机组群控涉 及到的内容很多,涉及到的相关技术环节甚至相关的单位也很多,在目前的建筑建造、运行 管理模式下,需要进行综合协调。在实际操作过程中可能存在一定的难度,需要建筑开发商、 设计单位、施工单位以及建筑内的所有相关设备和系统供应商经过充分的协商后才能完成 考虑目前的实际情况,所以本规程中推荐根据需求和条件合理采用。 8.3.8经研究证明:在条文中所列的三种情况下,没有必要在系统供、回水总管间设置压差 旁通装置。 8.3.12本条对二次泵的控制方式提出了明确要求。设计中采用二次泵的系统通常是规模较大 的系统。二次泵系统作为一种节能的空调水系统,最初是以定速台数控制方式出现的,而理 论和实践都证明:二次泵采用变速控制方式比采用水泵台数控制的方法更节能,加之变频调 速设备性能的提高和价格的不断降低,为二次泵采用变速控制节能提供了良好的基础;同时

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