通过热泵对精密铸造生产过程中的余热制暖和制冷
发布时间:2012-7-19
精密铸造生产过程中,一方面需要大量的能源进行加热,另一方面又要排放大量的热量。如果能将排放的热量进行回收,重新用于生产和生活,对于企业降低成本、节能减排将具有重要的意义。但是,精密铸造生产中所排放的热量大多都是低品位的,直接利用比较困难。如果能够把低品位热量通过一种技术和设备转化为高品位的热量,就可以把生产的余热进行充分利用,而热泵就是这样一种中间设备。
1 通过热泵利用余热在冬季,将中频炉、空压机等设备冷却水所携带的热量通过储能池(水池)直接储存起来,作为热泵的低品位热源,再通过热泵,将其转化为高品位热源,可以用于厂房、办公楼等建筑物的冬季供暖。对于储能池来说,由于热量被提取,其水温降低后又重新冷却设备,收取余热,如此循环往复。余热利用原理图由于生产中产生的余热比井水的温度要高很多,所以可提取的热量就更多,其热效率比地源热泵也要高很多。热泵的选择是根据其使用的媒介及热源的温度范围不同而确定。这些是在项目实施前对热泵具体选型时要充分考虑的。到了夏天,热泵反过来工作,空调末端供应冷风,带回的热量通过热泵会加载到储能池里面,同时,各部分设备的循环冷却水也会将余热带回到储能池,储能池的水温会升高,这时可以通过冷却塔把热量散掉。
2 利用地热采用上述方案利用余热,在冬季北方工厂要注意当余热不足、无余热或遇到极端天气的情况,否则,当室内没有暖气或空调暖风,末端或设备就会被冻坏,造成不必要的损失。应对这种情况时,需要有备用热源,备用热源可以多种多样,只要是符合热泵使用的低品位热源就可以。可用地下水作为备用热源的方案。利用地热对余热不足进行补充当工厂余热不足、或节假日休息停产时,就可以启动备用热源,直接采用地源热泵的工作模式,从地下井水中提取热量,保证采暖或暖风空调的热量需求。工作时,管道之间采用阀门切换,方便适用。采用这种备用热源的方式,在夏季需要冷风空调时更为方便。由于井水温度低,可以带走更多的热量,其运行成本比普通空调低很多。同时也减少了储能池中的热量,从而减少了冷却塔的负荷。
3 热泵技术的原理热泵是一种利用人工技术将低温热能转换为高温热能从而达到供热效果的机械装置。热泵由低温热源(如周围环境的自然空气、地下水、河水、海水、余热、污水等)吸收热能,然后转换为较高温热源释放。
4 精密铸造生产中可利用余热精密铸造生产过程中需要排放的热量包括: ① 制蜡机散热; ② 脱蜡釜放热; ③ 焙烧炉烟窗所释放的热量; ④ 中频电炉的循环冷却水释放的热量; ⑤ 浇注后铸件冷却放热; ⑥ 热处理炉及热处理冷却水释放的热量; ⑦ 空压机的循环冷却水释放的热量等。
通过热泵技术利用精密铸造生产中的余热,是完全可行的。在投资方面,虽然热泵比锅炉等传统的产热设备投资要大一些;但运行费用低很多。同时,室外管线及空调末端与传统的采暖系统相差不多,热泵供热在环境保护方面具有极大的优势,地下水回灌,不会对地下水产生影响。在经济效益方面,与传统的供热系统相比具有显著的经济效益。同时解决夏季制冷问题,节约传统的空调系统投资。