污水及地表水热泵技术与系统

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序
前言
符号表
第1章绪论1
1.1我国能源消耗与环境污染现状1
1.1.1我国能源消耗现状1
1.1.2我国采暖能耗现状2
1.1.3我国环境污染现状3
1.1.4采暖燃煤污染现状4
1.2热泵的原理、发展历程及分类5
1.2.1热泵的原理5
1.2.2热泵的发展历程6
1.2.3热泵的分类7
1.3热泵研究应用状况9
1.3.1国外发展应用状况9
1.3.2我国研究应用状况13
1.3.3热泵应用的行业14
1.4污水及地表水热泵的优势15
1.5污水及地表水热泵的需求分析16
参考文献18
第2章污水及地表水热泵技术分析19
2.1污水及地表水的水温、水质与水量19
2.1.1城市原生污水19
2.1.2已处理污水20
2.1.3工业污废水22
2.1.4地表水22
2.2悬浮物堵塞23
2.2.1城市原生污水的堵塞24
2.2.2已处理污水的堵塞26
2.3污垢27
2.3.1原生污水污垢28
2.3.2已处理污水及地表水污垢30
2.4污水及地表水换热的特点31
2.5国外技术及应用状况32
2.5.1防堵与换热技术32
2.5.2工程应用状况36
2.6国内技术及应用状况37
2.6.1防堵技术38
2.6.2换热及系统40
2.6.3工程应用状况42
2.7防污垢换热技术43
2.8关键问题及难点分析46
参考文献47
第3章系统形式50
3.1直接式与间接式系统50
3.2两种间接式系统52
3.3一机一泵与大并联54
3.3.1直接式系统54
3.3.2间接式系统55
3.3.3应用条件及综合比较57
3.4直接式与间接式理论分析58
参考文献64
第4章运行工况65
4.1原生污水65
4.2已处理污水68
4.3湖水69
4.4冬夏工况匹配70
4.4.1冬夏负荷匹配71
4.4.2水泵及流量匹配72
4.4.3流量与温差匹配73
参考文献75
第5章连续过滤与还原技术76
5.1静态过滤76
5.1.1静态过滤的试验研究76
5.1.2静态过滤的数学模型78
5.1.3静态过滤模型的应用分析79
5.2连续过滤与还原82
5.2.1连续过滤与还原的原理82
5.2.2连续过滤与还原的数学模型84
5.3连续过滤与还原装置85
5.3.1结构与运行参数85
5.3.2装置各物理量的关联关系87
5.4连续过滤与还原技术的运行特点88
5.5连续过滤与还原技术的实施方案90
5.5.1转轮式与转筒式取水装置90
5.5.2转轮式与转筒式取水系统92
参考文献94
第6章疏导式换热技术96
6.1疏导式换热方法96
6.1.1基本原理96
6.1.2优势及基本理论问题99
6.1.3两类换热器的形成101
6.2疏导管式换热器结构102
6.3宽流道换热器结构104
6.4换热器的承压问题105
6.4.1压力设计的主要因素106
6.4.2系统工作压力106
6.4.3相关规范要求108
6.4.4污水换热器压力确定108
6.5工况适应性109
参考文献110
第7章传热系数、污垢及材质112
7.1污水侧换热系数112
7.1.1污水侧流道特点112
7.1.2经验计算公式114
7.1.3两传类比定律115
7.2污垢系数117
7.2.1污垢分类及特点117
7.2.2污垢系数取值118
7.3总传热系数120
7.4几种误区121
7.5材质问题122
7.5.1几种材质的适应性122
7.5.2污水换热器材质比较123
参考文献124
第8章压缩式热泵机组125
8.1流程及主要部件125
8.1.1压缩机126
8.1.2两器128
8.1.3膨胀阀129
8.1.4其他部件130
8.2工质循环131
8.3热泵常用工质132
8.4主要参数选择和设定133
8.4.1冷凝器温度、压力133
8.4.2蒸发器温度、压力134
8.4.3其他参数135
8.5部件选型及管路设计136
8.5.1部件选型136
8.5.2管路设计137
8.6机组的自动保护139
8.7机组的故障分析140
参考文献142
第9章污水及地表水引退水143
9.1城市原生污水引退水143
9.1.1潜水泵取水143
9.1.2干式污水泵取水146
9.2污水处理厂引退水147
9.3湖水引退水148
9.4海水引退水149
9.5小结150
参考文献150
第10章输送能耗与系统设计151
10.1输送能耗比例问题151
10.2输送距离界限模型152
10.2.1模型建立152
10.2.2经济比摩阻155
10.3资用输送能耗比例及其设计方法160
10.4系统运行调节方法163
10.4.1冷热水侧一次泵变流量调节163
10.4.2水源侧一次泵变流量调节167
10.5小结169
参考文献170
第11章经济与社会效益分析171
11.1系统节能性分析171
11.1.1一次能源利用率171
11.1.2单位污水节能性172
11.1.3单位污水节能效益174
11.2系统环保性评价175
11.3系统经济性分析176
11.3.1系统初投资评价176
11.3.2系统运行费评价177
11.3.3初投资对比定量估算178
11.3.4年运行费用对比定量计算180
参考文献181
第12章工程实例182
12.1石家庄新界住宅小区182
12.2西宁青藏铁路调度大厦186
12.3青岛前海馨苑小区189
12.4大连公共资源交易市场192
12.5西安金盾及周边区域（一期）195
12.6青岛团岛污水厂海湾花园小区198
12.7青岛莱西凤凰印染厂热泵供热站201
12.8呼和浩特心想是城小区203
12.9西安东南郊水厂206
12.10青岛科创新能源厂区210
附录218
附录1疏导式污水换热器介绍及技术参数218
附录2热泵压缩机的选型系列225
附录3常用污垢热阻数据（单位面积）240
附录4-1R22饱和气与饱和液的热力性质240
附录4-2R22过热蒸气的热力性质243
附录4-3R22饱和气与饱和液的传递性质252
附录4-4R22lgp-h图253
附录5-1R134a饱和气与饱和液的热力性质254
附录5-2R134a过热蒸汽的热力性质256
附录5-3R134a饱和气与饱和液的传递性质267
附录5-4R134lgp-h图268
附录6乙二醇、丙二醇、丙三醇防冻液物性参数269
附录7制冷量单位换算273
附录8温度单位换算273
附录9热泵驱动能源的折算系数和环境负荷273
附录10水的热物性参数275
附录11热水管道水力计算表277