汉钟空压机冷却器-产品中心-汉钟空压机-上海晟弘

浙江柯茂高温热泵在啤酒工艺项目应用案例分享

发布时间：2023-10-24

浙江柯茂节能环保工程设备有限公司为上海汉钟精机全资子公司，专业从事余热发电、供热、制冷产品的研发与制造，公司可提供有机工质朗肯循环（ORC）发电装置、螺杆式超低环温空气源热泵机组、螺杆式高温热水/蒸汽热泵机组，居国际领先地位。

浙江柯茂公司主要产品

热泵产品简介

针对冷热联供或者回收低品位余热，浙江柯茂相继推出了冷热联供热泵、超高温热泵机组、微压蒸汽热泵机组、水蒸气增压机组等系列热泵产品，可制取40~170℃热水或蒸汽。

用户需求：

江苏某啤酒厂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。

余热来源：

啤酒酿造过程中会产生大量的余热，根据用户现场考察，主要余热来源如下：

1）空压机余热：啤酒酿造中需要用到大量压缩空气，厂区内配置的空压机组排气以及润滑油冷却会产生余热水。

2）CIP（在线清洗）系统废水：啤酒酿制过程中，各设备、容器中会有大量残渣和污染物需要清洗，会产生大量清洗废水。

3）巴氏杀菌机余热水：酒厂采用巴氏杀菌机，分不同温区喷淋热水进行杀菌，流落的低温热水再汇聚收集，形成可观的余热源。

4）洗瓶机余热水：洗瓶机需要大量高温热水对啤酒瓶进行清洗杀菌，清洗结束后悔产生大量余热水

5）蒸汽凝水：酒厂内购买的蒸汽使用后会产生热水，可收集使用。

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。

用冷需求：

脱氧水在啤酒生产过程中有着极其重要的作用（啤酒中含有大量氨基酸等活性物质，与氧气接触会发生霉变）。它可以用于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。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。

6）其他热源：糖化凝水、煮沸锅炉蒸汽凝水、麦汁降温冷却水等

方案选型：

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：LR系列热泵、SJ杀菌机热泵、XP洗瓶机热泵机组。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。

设计特点

四机组串联

每个板块机组均采用4机组串联，首台采用变频运行，其余三台采用软启动，高用热需求时4台机组满载运行，分级取热，最大限度提升效率。低用热需求时调节首台变频机组，利用变频运行的精确调节能力，时刻保持机组产生热量与用户用热量相同，减少机组启停次数，节约电能。

大过冷度设计

每台机组均设置高性能板式过冷器，客户端利用混水阀混合出高于蒸发器进水温度5℃左右的中温水，进入过冷器给节流后的液态冷媒过冷，出水补充到热水中去最大限度的回收热量。同时高过冷度可减少冷媒节流后的闪气，提升机组效率。

高温制冷剂R1234ze&R245fa冷媒降膜式系统的应用

本项目所有机组均采用了降膜式设计，采用外置式回热器解决R1234ze&R245fa的排气带液问题，比起以往采用的干式蒸发器，极大的提升了效率。

项目收益分析

项目现场机组

< 查看详情 >

磁悬浮离心机组节能应用工程案例分享

发布时间：2023-10-11

项目背景

该节能改造项目地址坐落于上海，据客户提供讯息得知，原设计为总量2800RT 的冰水供应系统，主要用于生产制程需求，其产品在成形阶段需要透过冷风将热带走并使其固化，在夏季高温时会需要全部机组设备满负荷运行，但其他时节则视产能需求做调配。

在因缘际会之下，该公司项目负责人参加了上海市政府相关单位举办的论坛后，从而得知现下能效居于领导地位的磁悬浮离心式冷水机组，在经过了解磁悬浮离心式冷水机组产品特点，实地考察及生产工厂勘查后，同时也为因应上海市持续推动的碳达峰中和及节能减排工作，该公司选定使用400RT 磁悬浮冷水机组作为第一阶段节能改造，后续将透过一定期限的观察及对比做进一步改造汰换的规划。

项目方案优势

磁悬浮变频冷水机相比定频冷水机组，主要具有下列几方面的优势：

1.独家控制逻辑，大幅提高部分负荷性能指标

众所周知，冷水机组大多数的时间运行在部分负荷工况。定频冷水机组是通过压缩机进气口导叶的开度调节，进而去匹配客户使用需求，而磁悬浮变频冷水机组采用自适用控制逻辑，同步调节电机转速和导流叶片开度，来调节机组输出冷量，随着负荷降低，单位冷吨能耗大幅减少。

工程应用表明：同容量工程，磁悬浮变频冷水机组节能显着，年运行费用节省35%-40%左右。

2.控制磁悬浮变频冷水机组避开喘振点，提高机组可靠性

磁悬浮变频冷水机组，在低负荷状态运行时，同时调节导流叶片开度和电机转速，可控制离心机组迅速避开喘振点，避免喘振对机组的伤害，确保机组运行安全。

3.优化机组启动性能，延长设备寿命

磁悬浮变频冷水机组的变频驱动装置对机组实现变频启动，启动电流不会超过机组满负荷电流（FLA），减少了设备的电流冲击。同时，启动电流的降低也延长设备寿命。

4.无摩擦、无需润滑油，降低噪音

磁悬浮变频冷水机组采用磁浮轴承（运转时与传动轴无接触）并以直接方式驱动叶轮，无增速齿轮的摩擦，有效降低噪音。磁悬浮变频冷水机组的噪音相比定频冷水机组降低10dBA。

5.磁悬浮变频冷水机组部分负荷表现

建筑物大楼的空调冷负荷一年中存在不同时节的负荷差别。对于空调系统而言，不同时节的负荷变化更明显，夏日负荷大，春秋负荷小。而中央空调冷水机组的冷量匹配往往是以满足建筑物的最大负荷需求做规划，致使中央空调冷水机组在大多数的运行时间内，都运行在部分负荷状态，正是基于这一点，给磁悬浮变频冷水机组提供了广泛的发挥空间。任何运行工况，任何时刻都能发挥变频驱动的部分负荷高效节能作用，大幅节省了整个空调工程的耗电费用。

项目效益评估

(1) 费用节约及碳减排效益

依据该客户提供的年度系统使用条件，结合磁悬浮冷水机组的性能计算，可以得知针对本案节能工程，磁悬浮离心式变频冷水机组可以带来每年31.60万元RMB的节约量，节约用电量357,105KWH，减少碳排放150吨。

(1) 其他衍生效益

a.避免机械启动（星三角启动）方式的种种弊端，因星三角启动方式启动电流大，且会有持续100-500毫秒的二次冲击电流，其幅度可达运行电流的4-5倍以上。虽然持续时间不长，但造成大量的中高频干扰信号，对通信和数字电路均会造成强烈的干扰，可能会造成不定时的隐形故障。使用变频驱动可以避免大启动电流对电网的冲击，其启动电流不超过100%的满负荷电流。

b.变频控制器独有自适应容量控制逻辑定出最有效的调节方法，优化电机转速和导流叶片的开度，避免机组在低负荷运转时发生喘振。

c.使用非接触式的磁悬浮轴承，在任何工况下都能降低10分贝的运转噪音。

d.磁悬浮轴承的系统配置为无油系统，在常规维护保养上，无需每年更换润滑油和油路配件，节省保养费用2-3万/年。

项目总结

(1) 新冷媒的应用，也就是HFO 冷媒，特点是：GWP 低，GWP（全球变暖潜能值），GWP是在100年的时间框架内，各种温室气体的温室效应对应于相同效应的二氧化碳的质量。二氧化碳被作为参照气体，是因为其对全球变暖的影响最大。按照惯例，以二氧化碳的GWP值为1，其余气体与二氧化碳的比值作为该气体GWP值。因此未来世代的冷媒，将以0 ODP且低GWP的冷媒为主，如R-1234yf、R-1234ze、R-1233zd。

(2) 变频技术的应用，采用变频技术能够满足各种不同负荷的需求，并快速调节使用端所需求的冷量，进而达到提升综合能效，节省能源。

(3) 高效换热器的发展，随着加工工艺的进步，新材料的探索，换热器型式的更新迭代，作为磁悬浮冷水机组的主要部件之一，同步发展新型高效的热换器是一个必要的开发。

(4) Oil-free 无油润滑系统，磁悬浮冷水机组所采用的压缩机即是使用磁悬浮轴承作为转动部件的承载，使用磁力来取代润滑油，不仅达到零机械摩擦损失，也免去了润滑油在换热系统造成的热传导损失。还有一点则是省去设备的维修保养其中一个项目，更换润滑油。

(5) 高速电机的应用，作为磁悬浮离心压缩机的心脏，采用高速电机能很大程度的提升电机效率，另外的优点则是体积小，重量轻，且在运转时的噪音值很低。

< 查看详情 >