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汉钟高温热泵解决方案助力“双碳”目标

更新时间:2023-12-13

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我国工业能耗占全国终端能源消费的49%,而工业能耗的50-70%以热能形式消耗,据统计,工业热量需求为785亿GJ,目前主要是化石能源锅炉和电锅炉。其中化石能源锅炉会产生大量碳排放,降低工业生产碳排放是急需解决的问题,而电锅炉也存在能效较低,运行费用高的问题。

自“双碳”目标提出以来,我国围绕节能减排工作的支持政策与技术路线均加速落地,优化能源供应结构、提高清洁能源应用比例逐渐成为各行业高质量发展的共识,绿色低碳的经济体系正在经济社会能源变革的大趋势下加快构建。

近日,霍尼韦尔推出了共沸、安全无毒、不可燃的第四代环境友好型HFO混合制冷剂R515B,汉钟精机作为霍尼韦尔重要的战略合作伙伴,将与霍尼韦尔一起共同积极推动第四代环境友好型HFO混合制冷剂R515B广泛使用。汉钟精机高温热泵产品提供更高能效,有力推动高温热泵工业产业链的发展,并通过减少直接的碳排放助力工业的低碳转型和可持续发展。

高温热泵产品介绍

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锅炉替代 节能环保

LT-S-H系列单机双级高温热泵螺杆压缩机

应用场景:高温热泵(冷热同供)

运行范围图

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产品特点:

1. 高温热泵应用,最高饱和排气温度可达100℃;

2. 冷热同供应用,制取85~95℃热水的同时可制取5~15℃冷水;

3. 一台设备解决冷热两方面需求,减少机组初投资与占地面积;

4. 双级压缩设计,补气量增加,系统制冷量大幅提升;

5. 配置压力维持阀,避免拉初温工况时供油困难,大幅提高产品可靠度;

6. 可采用R134a、R1234ze(E)、R513A、R450A等冷媒,新增霍尼韦尔R515B第四代环境友好型HFO混合制冷剂。

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低品位余热回收

RC2-G系列单级高温热泵螺杆压缩机

应用场景:高温热泵(余热回收)

运行范围图

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产品特点:

1. 最高回收余热温度可达55℃,最高出水温度可达到95℃,实现低品位余热回收;

2. 根据高温工质运行工况设计最合适的高效率电机,依据极限运行工况选用更匹配的高寿命轴承规格;

3. 全系配置INT69 HBY Diagnose 新型保护模块和压力维持阀,确保压缩机正常运行;

4. 可采用R134a、R1234ze(E)、R513A等冷媒,新增霍尼韦尔R515B第四代环境友好型HFO混合制冷剂。

高品位余热回收

RC2-T系列单级超高温热泵螺杆压缩机

应用场景:高温热泵(余热回收)

产品特点:

1. 最高回收余热温度可达85℃,最高出水温度可达到120℃,实现低品位余热回收;

2. 根据高温工质运行工况设计最合适的高效率电机,依据极限运行工况全新设计轴承;

3. 在保留原有相序、超高温保护等功能下,增加储存功能可自动地将系统运行数据存储;

4. 可采用R245fa、R1233zd等冷媒。

【案例分析】

一、项目名称:江苏某啤酒厂

二、项目需求:在生产过程中需求蒸汽量较大且存在能源浪费。因此用户希望采用冷热两用热泵技术,降低运行费用,减少厂区碳排放。

三、用热需求:用户各工艺段均有用热需求,不同工艺段对热水温度需求不同,用量也不同,目前用户用热水需求量较大的工艺为:

1.洗瓶机高温槽加热:洗瓶机高温槽的温度需要在80℃~85℃之间,瓶子在高温槽中经过一定时间的浸泡达到杀菌消毒的效果,同时将附在瓶子上的脏物和标签泡软脱落。

2.杀菌机热水:生啤酒装瓶后需要进行适当的杀菌来保证啤酒的生物稳定性和储存安定性,用户采用了隧道式杀菌机,分若干不同的温度(杀菌温度60℃~75℃)用热水喷淋杀菌。

四、用冷需求:啤酒过滤高浓度稀释、清酒及发酵液引酒、清酒罐及发酵罐CIP最后冲洗等方面会用到脱氧水,脱氧水在制取过程中会加温来减小氧气含量,温度较高,需要进行冷却以避免对啤酒工艺的影响。

五、余热来源:1)空压机余热;2)CIP(在线清洗)系统废水;3)巴氏杀菌机余热水;4)洗瓶机余热水;5)蒸汽凝水;6)其他热源等。

六、方案选型:机组采用了汉钟精机RC2-G系列高温热泵压缩机+RC2-T系列超高温热泵压缩机。用户各个工艺段使用热水温度不同,因此产生的余热温度也不同,根据用热以及热源情况,用户规划了三组不同热泵机组:

1.冷热两用热泵(LR系列热泵):机组以制冷为主,先梯次降温产生最低2 ℃冷水给到脱氧水进行降温并回收余热,再经过梯次加热产生 7 5 ℃热水用于巴氏杀菌机热水或者给到洗瓶机热泵机组用做热源水,机组流程示意图如下:

2. 杀菌机热泵(S J系列热泵):机组以制热为主,利用从各处收集的约55℃余热水为热源,降温到20℃,再经过梯次加热产生75℃热水用于巴氏杀菌机热水,机组流程示意图如下:

3. 洗瓶机热泵机组(XP系列热泵):机组以制热为主,利用从冷热两用热泵产生的热水作为热源,经过梯次加热产生92℃热水用于洗瓶机高温水槽,机组流程示意图如下

因此项目是由运营方投资以收取节约电费的方式来盈利,要求机组能效比尽量高,故每组机组由四台机组串联组成。同时采用单独的过冷板换,水源过冷再并入热水管道,最大限度回收热能,同时提高机组效率。