應用于江水源熱泵系統(tǒng)的新型旋流除砂器的試驗研究.pdf

1、水源熱泵作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保、有利于可持續(xù)發(fā)展的先進技術，在建筑空調節(jié)能方面的應用日益廣泛。重慶市擁有豐富的地表水源（特別是江水源）和良好的水量、水溫和水質條件，江水源熱泵技術被認為是重慶最適宜、最具潛力的可再生能源建筑利用形式和建筑節(jié)能的最有力手段之一。然而，由于長江、嘉陵江江水水質含沙量高，取水和水處理技術是限制其推廣使用的關鍵。分析提出，采用旋流除砂器用于長江上游地區(qū)江水源熱泵，具有可設備化、不需要投加化學藥劑和無化學污泥、運

2、行維護簡便等優(yōu)點，是適宜的技術選擇。然而，目前市場上的旋流除砂器產品都尚不能適應長江上游地區(qū)江水原水水質及熱泵機組進水水質的要求，尚需進行針對性的研發(fā)。
　　 本文在對地表水水源熱泵系統(tǒng)的國內外研究現狀進行綜述、對重慶市發(fā)展江水源熱泵系統(tǒng)的水資源條件進行分析的基礎上，針對水源熱泵機組對進水的指標要求，結合旋流除砂器在水源熱泵系統(tǒng)中的應用現狀等，提出了適用于江水源熱泵系統(tǒng)的旋流除砂器的性能要求，即對細顆粒泥砂分離效率高、低能耗、且

3、適應江水源熱泵系統(tǒng)運行的特點。針對上述要求，對旋流除砂器的研究現狀進行綜述，并對市場上現有旋流除砂器產品FXDS100-PU-II型旋流除砂器模擬長江水進行除沙實驗，最終提出通過增大旋流除砂器的進料管直徑、溢流管直徑、在中心部位加入中心空氣導管的方法來降低旋流除砂器能耗，主要研究成果如下：
　　 ①根據課題組要求定制改進的FXDS100-PU-II型旋流除砂器對細顆粒泥沙有一定的去除效果，但是溢流出水未能達到水源熱泵機組進水水質

4、的要求。若要獲得泥沙含量較低的溢流出水，則需較高的能耗損失。
　　 ②進料管直徑Di從32mm增大到39mm時，在相同進料壓力下，旋流除砂器的處理能力提高20％左右，單位流量能耗降低10％左右，且對分離效果影響較小。
　　 ③溢流管直徑Do從30mm增大到35mm、40mm時，在相同進料壓力下，旋流除砂器的處理能力增加，單位流量能耗降低，但是溢流管直徑增大對分離效果有一定影響。溢流管直徑越大，溢流濃度越高。
　　

5、 ④增加中心空氣導管后，在相同進料壓力下，旋流除砂器的處理能力增大，單位流量能耗降低。隨著中心空氣導管插入深度的增加，旋流除砂器的處理能力也隨之增大。當插入深度在40cm時，單位流量能耗可降低17％左右，但是溢流跑粗現象也最嚴重，分離效果最差。插入深度在20cm時分離效果較好，且能耗較低。
　　 ⑤在FXDS100-PU-II型旋流除砂器結構參數的基礎上，將進料管當量直徑由32mm增大到39mm，溢流管直徑由35mm增大到40m