您需要了解的一切关于气力输送流程的信息

了解如何创建效率更高的气力输送流程。
3D images of blowers in cement plant
关闭

工业热泵

工业工艺中的热泵应用

随着行业面临越来越大的压力来减少碳排放并优化能源效率,热泵正在成为通过优化效率来减少碳排放的关键解决方案。这些系统使用高效的制冷循环将低温源(如空气、水或废热)的热量传递到高温应用,从而最大限度地减少对化石燃料的依赖。

热泵技术的工作原理是什么?

热泵以热力学循环运行,其中包括四个关键组件:

  • 蒸发器

  • 压缩机

  • 冷凝器 

  • 膨胀阀

该过程从蒸发器吸收来自低温源的热量开始。然后,压缩机会提高制冷剂的压力和温度,使冷凝器将热量传递到所需系统。最后,膨胀阀降低制冷剂压力,重新启动循环。

热泵的工作原理

通过使用制冷剂,热泵可实现卓越的效率。工业热泵在跨临界循环中运行,其性能系数 (COP) 可以超过 5,远远超过传统的化石燃料锅炉。 这使其成为工业废热回收的有效解决方案,可降低能耗和碳排放。

热泵与锅炉的对比

工业热泵的组件

典型的热泵系统由若干组件组成:

  1. 蒸发器:吸收周围环境的热量,使制冷剂蒸发并携带热能。
  2. 压缩机:通过压缩提高制冷剂的温度和压力,实现整个系统的高效传热。
  3. 制冷剂回路 : 循环制冷剂的管道闭环系统,使其在通过不同部件时吸收和释放热量。
  4. 冷凝器:根据系统类型, 将制冷剂的热量传递给水或空气。该过程将吸收的热量释放到供热应用中。
  5. 膨胀阀:通过降低其压力来调节进入蒸发器的制冷剂流量,使其蒸发并重新启动循环。

热泵在工业工艺中的作用

热泵在减少与供热相关的碳排放方面发挥着至关重要的作用。与传统化石燃料锅炉相比,它们提取的热能多于消耗的电能,从而优化了能效。当由太阳能和风能等可再生能源供电时,可最大限度地减少对环境的影响。 过渡到热泵可以显著降低排放,因为工业工艺加热是全球碳排放的主要因素。

在工业环境中,热泵用于输送热空气、水、蒸汽或直接加热材料。大型系统通常利用工业废热解决方案或其他来源。

空调和区域供热

热泵是工业空调不可或缺的一部分,可提供冷却,同时最大限度地降低能耗。在区域供热中,它们可将热量从中央来源传递到多个建筑物,提供传统供热方法的可靠替代方案,并有助于降低排放。

干燥工艺

干燥是纸浆和造纸、纺织品和食品生产等行业中最耗能的工艺之一。热泵通过回收废热并利用其重新加热冷凝水或产生蒸汽以用于后续干燥阶段,从而优化效率。例如,在纸浆和造纸生产中,湿纸浆被铺在钢丝网上,压制以去除多余的水分, 然后在 100°C 以上的温度下使用加热的铸铁圆筒进行干燥。通过将热泵集成到该工艺中,工业可以减少热损失、降低能耗并优化整体工艺性能。

 

除了干燥之外,热泵还支持相关工业应用,如烹饪木屑、漂白和加热水,进一步优化能源使用并减少对传统加热方法的依赖。

清洗、巴氏杀菌和食品加工

食品和饮料行业需要加热和冷却,通常会产生可回收和重复使用的废热。当产品冷却时,多余的热量可以升级到更高的温度,从而降低总体能耗和运营成本。热泵在清洗、巴氏杀菌和灭菌过程中发挥着至关重要的作用,为牛奶和饮料巴氏杀菌、罐装食品加工和设备卫生等任务提供热能。此外,它们还支持蒸馏和沸腾等高温应用,有助于优化效率,减少对化石燃料的依赖。

化学加工

化学行业在反应、分离、纯化和干燥等过程中高度依赖于热能。这些运营占该行业能源需求的很大一部分,使热量回收成为提高效率的关键机会。

 

例如,干燥盐、苏打灰和碳酸钙等化学品需要稳定、受控的加热,而热泵可以比传统系统更高效地提供加热。

蒸汽生成和水加热

工业热泵利用环境或废热源支持蒸汽生成和水加热。它们能够从烹饪、烘焙、煎烤、烘干和冷冻等工艺中回收热量,在热需求高的行业中尤其有效。通过在高温下运行,它们是传统锅炉的强大替代品,可减少燃料消耗和排放,同时保持工业应用的可靠供热。

热泵在工业工艺中的优势

  1. 提高能效 : 工业热泵通过捕获和重复利用废热来优化能源使用,与传统加热方法相比,显著降低能耗和运营成本。
  2. 减少碳排放 : 通过取代基于化石燃料的供热系统,热泵可帮助行业减少温室气体排放,支持其碳减排目标。
  3. 支持电气化 : 当由可再生电力供电时,热泵有助于实现更清洁的工业供暖,帮助企业摆脱化石燃料。
  4. 广泛的工业应用 : 热泵广泛应用于食品和饮料、化学品、纸浆和造纸等行业, 和金属加工,用于干燥、巴氏灭菌、灭菌等过程, 和区域供热。

阿特拉斯 · 科普柯:废热回收解决方案的伙伴

凭借创新技术和优秀的客户服务,我们是希望优化废热回收的企业的理想合作伙伴。