DB21/T 1795-2021 污水源热泵系统工程技术规程
DB21/T 1795-2021 Sewage source heat pump system engineering technical specification
基本信息
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发布历史
-
2010年03月
-
2017年08月
-
2021年05月
研制信息
- 起草单位:
- 起草人:
- 出版信息:
- 页数:58页 | 字数:- | 开本: -
内容描述
ICS01.040.91DB21
P45/49
辽宁省地方标准
DB21/T1795–2021
J11626–2021
污水源热泵系统工程技术规程
Technicalspecificationforsewage-sourceheatpumpsystem
(2021版)
2021-05-22发布2021-06-22实施
辽宁省住房和城乡建设厅
联合发布
辽宁省市场监督管理局
辽宁省地方标准
污水源热泵系统工程技术规程
Technicalspecificationforsewage-sourceheatpumpsystem
DB21/T1795–2021
J11626–2021
(2021版)
主编单位:大连理工大学
沈阳宏程世纪制冷设备有限公司
主编部门:辽宁省住房和城乡建设厅
批准单位:辽宁省住房和城乡建设厅
施行日期:2021年6月22日
2021沈阳
辽宁省住房和城乡建设厅文件
辽建发[2021]XX号
关于发布辽宁省地方标准
《污水源热泵系统工程技术规程》的通知
各市建委、有关单位:
由大连理工大学建筑环境与设备工程研究所会同有关单位修订的《污水源热泵系统工
程技术规程》,经审定,批准为辽宁省地方标准,编号为DB21/T1795-2021,现予以发布,
自2021年6月XX日起施行。
本标准由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理,大连理工大学建筑环境与设备工程研究
所负责解释。
辽宁省住房和城乡建设厅
2021年XX月XX日
前言
本标准根据辽宁省住房和城乡建设厅《2019年度辽宁省工程建设地方标准编制/修订计
划》(辽住建科〔2019〕11号)以及辽宁省市场监督管理局《辽宁省市场监督管理局关于下
达2019年度辽宁省地方标准制修订项目计划的通知》(辽市监发〔2019〕91号)文件要求,
由大连理工大学会同有关单位对辽宁省地方标准《污水源热泵系统工程技术规程》DB21/T
1795-2017进行修订而成。
本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.规划设计;4.污水取排水系统;
5.污水专用换热器;6.污水源热泵站;7.供冷供热管网系统;8.电气与自动控制;9.污
水源热泵系统运转、调试与验收。
本次修订的主要内容如下:
1.在第1章中,对原规程中1.0.2条、1.0.3条进行了修订。
2.在第2章中,增加了2.1.11条、2.1.12条、2.1.13条、2.1.14条、2.1.15条、2.1.16
条、2.1.17条、2.1.18条、2.1.19条、2.1.20条。
3.在第3章中,增加了3.2.6条、3.2.7条及条文说明。
4.在第4章中,将章标题进行了修订,对4.3.4条进行了修订,增加4.5节及条文说明。
5.在第5章中,将章标题进行了修订,增加了5.3、5.4节及条文说明。
6.在第6章中,对原规程中的6.1.3条、6.1.8条进行了修订,增加6.1.6条、6.1.7条。
调整了6.6节部分条文顺序,增加6.2.3条、6.2.4条、6.2.5条,原6.2.3条和6.2.4
条编号调整为6.2.6条和6.2.7条;增加6.6.3条、6.6.5条、6.6.6条、6.6.7条、6.6.8
条、6.6.9条及条文说明。
7.在第7章中,增加了7.2.10条、7.2.11条、7.2.12条及条文说明。增加7.8节及条文
说明。
8.在第8章中,将8.3标题进行了修订,增加了8.2.7条、8.2.8条、8.2.9条、8.4.4条,
修订了8.3.5条。
9.在第9章中增加9.0.2条、9.0.6条,调整了原规程中条文顺序。
10.将原规程条文说明中的3.2.4条、8.3.3条进行了修订。
本规程由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理,由主编单位大连理工大学负责具体技术内
容的解释。本规程执行过程中如有建议或意见,请反馈到大连理工大学建筑环境与设备研究
所(地址:大连理工大学综合实验3号楼327邮编:116023;电话:0411-84708091;Email:
lxl@),以供今后修订时参考。
本规程主编单位:大连理工大学
沈阳宏程世纪制冷设备有限公司
本规程参编单位:大连民族大学
大连冷冻机股份有限公司
大连奥德空调制造工程有限公司
大连恒有源能源开发有限公司
沈阳冰川冷冻机有限公司
大连万衡检测有限公司
辽宁省检验检测认证中心(辽宁省标准化研究院)
本次修订主要起草人员:李祥立端木琳高亚民王鹏潘莉丽王良泉宋怀亮
关志臣舒海文张宝刚刘鸣仝仓王宗山于永辉
单莉毕海洋徐云伟关海啸徐生恒张德喜王长森
1
本次修订主要审查人员:金丽娜高汉民郭晓岩张晓明马黎明王庆辉刘开勇
2
目次
1总则...........................................................................1
2术语和符号.....................................................................2
2.1术语.......................................................................2
2.2符号.......................................................................3
3规划设计.......................................................................5
3.1一般规定...................................................................5
3.2污水参数条件...............................................................5
3.3污水处理措施...............................................................5
4污水取排水系统.................................................................6
4.1一般规定...................................................................6
4.2取排水管线.................................................................6
4.3污水泵.....................................................................6
4.4取水除污器.................................................................7
4.5洗浴污水收集系统...........................................................7
5污水专用换热器.................................................................8
5.1一般规定...................................................................8
5.2性能要求...................................................................8
5.3洗浴污水热量提取系统.......................................................8
5.4洗浴用水系统...............................................................9
6污水源热泵站..................................................................10
6.1一般规定..................................................................10
6.2污水源热泵机组的选择......................................................10
6.3供回水温度选择............................................................11
6.4污水源热泵站配置..........................................................11
6.5污水源热泵站设计的其他要求................................................11
6.6污水源热泵站施工及验收....................................................12
7供冷供热管网系统..............................................................13
7.1一般规定..................................................................13
7.2管线敷设..................................................................13
7.3供冷供热管网水力计算......................................................13
7.4管道应力计算..............................................................14
7.5管道绝热..................................................................14
7.6供冷供热管网与末端设备....................................................15
7.7供冷供热管网的施工与验收..................................................15
7.8洗浴污水换热系统管道施工..................................................15
8电气与自动控制................................................................17
3
8.1一般规定..................................................................17
8.2供配电....................................................................17
8.3监测与控制................................................................17
8.4电气与自动控制系统的施工与验收............................................18
9污水源热泵系统运转、调试与验收................................................20
附录A污水专用壳管式换热器计算................................................21
本规程用词说明..................................................................26
引用标准名录....................................................................27
条文说明........................................................................28
1总则.........................................................................33
3污水源热泵系统工程规划设计条件................................................34
3.1一般规定.................................................................34
3.2污水参数条件..............................................................36
3.3污水处理措施..............................................................37
4污水源热泵系统取排水系统......................................................38
4.1一般规定..................................................................38
4.2取排水管线................................................................38
4.3污水泵....................................................................38
4.4取水除污器................................................................38
4.5洗浴污水收集系统..........................................................39
5污水专用换热器................................................................41
5.1一般规定..................................................................41
5.2污水专用换热器............................................................41
5.3洗浴污水热量提取系统......................................................42
5.4洗浴用水系统..............................................................43
6污水源热泵站..................................................................45
6.1一般规定..................................................................45
6.3供回水温度选择............................................................45
6.4污水源热泵站配置..........................................................46
6.6污水源热泵站施工及验收....................................................46
7供冷供热管网系统..............................................................48
7.1一般规定..................................................................48
7.2管线敷设..................................................................48
7.3供冷供热管网水力计算......................................................48
7.5管道绝热..................................................................48
7.6供冷供热管网与末端设备....................................................48
7.8洗浴污水换热系统管道施工..................................................49
8电气与自动控制................................................................50
2
8.2供配电....................................................................50
8.3监测与控制................................................................50
3
1总则
1.0.1为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收做到技术先进、经济合理、安全可靠,保
证工程质量,促进污水源热泵技术的良性发展,特制定本规程。
1.0.2本规程适用于在辽宁省新建、扩建和改建的以城市原生污水、污水处理厂出水、洗浴
污水为低位热(冷)源,采用蒸气压缩热泵技术进行供热、供冷或热水供应的污水源热泵系
统工程的设计、施工及验收。
1.0.3民用建筑供热、供冷或热水供应的用能应符合国家相关政策,优先使用污水源等可再
生能源。
1.0.4污水源热泵系统工程的规划设计需要综合考虑实施的技术和经济条件。
1.0.5污水源热泵系统工程的规划、设计、施工及验收,除应符合本规程外,尚应符合国家
现行有关法律、标准和规范的规定。
1
2术语和符号
2.1术语
2.1.1城市原生污水urbanrawsewage
未经任何处理的城市污水。
2.1.2污水处理厂出水treatedsewagebysewagetreatmentplant
经污水处理厂一级处理或二级处理后的污水。
2.1.3污水源热泵sewagesourceheatpump
以污水作为低位热(冷)源的热泵。
2.1.4污水源热泵系统sewagesourceheatpumpsystem
利用污水作为低位热(冷)源,并通过热泵机组提升热媒温度或降低冷媒温度,最终为
用户提供热量或冷量的系统。
2.1.5直接式污水源热泵系统directsewagesourceheatpumpsystem
污水直接进入热泵机组的蒸发器或冷凝器,换热后返回污水渠的污水源热泵系统。
2.1.6间接式污水源热泵系统indirectsewagesourceheatpumpsystem
污水先与中间传热介质换热后返回污水渠,中间传热介质进入热泵机组的蒸发器或冷
凝器进行换热的污水源热泵系统。
2.1.7中间传热介质intermediateheat-transfermedium
间接式污水源热泵系统中,通过换热装置与污水进行热交换的一种液体。一般为清洁水
或添加防冻剂的水溶液。
2.1.8污水专用换热器dedicatedheatexchangerforsewage
在间接式污水源热泵系统中从污水取热或向污水释热的换热器称为污水专用换热器。
2.1.9污水防阻机sewageclog-proofmachine
污水源热泵系统中能自动截留并排除水中污物,有效防止污杂物阻塞换热器、水泵和管
路的一种机械设备。
2.1.10供冷供热管网coolingandheatingdistributionpipenetwork
通过冷媒或热媒将热泵装置制取的冷量或热量输送到用户的管路系统。
2.1.11洗浴污水bathwastewater
洗浴过程中排出的热污水及泡池换水时排出的热污水。
2.1.12洗浴污水热回收heatrecoveryofbathwastewater
通过专用设备及系统将洗浴污水中可利用的热量提取出来,以制取新的洗浴热水,或
做其它利用。
2.1.13洗浴泡池hotbathpool
洗浴时用于泡澡的热水池,分为清水池及汤泉池。
2.1.14洗浴热泵热水机组bathheatpumphotwaterunit
一种用于循环加热泡池水的水源热泵类机组。
2.1.15洗浴污水换热器wastewaterheatexchangerofbathwastewater
一种用于从洗浴污水中提取热量的换热装置。
2
2.1.16洗浴板片式污水换热器platetypewastewaterheatexchanger
一种由内部带有换热介质通道的板状换热片组装的污水换热器。
2.1.17热洗浴污水hotbathwastewater
未被提取热量之前的洗浴污水。
2.1.18冷洗浴污水coldbathwastewater
被提取热量之后的洗浴污水。
2.1.19热泵系统制热性能系数coefficientofperformanceofheatpumpsystem(COPsys)
热泵系统总制热量与热泵系统总耗电量的比值,热泵系统总耗电量包括热泵主机、各
级循环水泵的耗电量。
2.1.20热泵系统制冷能效比energyefficiencyratioofheatpumpsystem(EERsys)
热泵系统制冷量与热泵系统总耗电量的比值,热泵系统总耗电量包括热泵主机、各级
循环水泵的耗电量。
2.2符号
A——换热器的总换热面积;
b——换热器内最外层管的中心与外壳内壁的距离;
dm——换热管的直径;
D——换热器的外壳直径;
f0——壳程流体的摩擦系数;
F——管子排列方法对压力降的修正系数;
Fs——壳程压力降的结垢修正系数;
Ft——结垢修正系数;
h——折流板间距;
hq——清洁流体侧换热系数;
hw——污水侧换热系数;
K——换热器总换热系数;
L——换热管的管长;
n——换热器内的换热管数目;
nc——横过管束中心线的管子数;
NB——折流挡板数;
Np——换热器内的管程数;
Ns——串联的壳程数;
S——换热管的管间距;
u0——按壳程流通截面积计算的流速;
——管道附件的散热损失附加系数;
3
1——管内污垢厚度;
2——换热管壁厚;
——沿程阻力系数。
1——管内污垢导热系数;
2——换热管导热系数;
t——换热器有效平均温差的修正系数;
p1——流体流经直管的压力降;
p2——流体流经回弯管时的压力降;
'
p1——流体横过管束的压力降;
'
p2——流体通过折流板时的压力降;
tm——换热器两侧的有效平均温差;
,
t——换热器逆流方式的对数平均温差。
m,逆
4
3规划设计
3.1一般规定
3.1.1污水源热泵站选址宜靠近污水水源收集区。
3.1.2方案设计前,应了解并落实本区域市政污水管网、污水厂的规划建设方案,应对污水资
源进行详细调查,收集尽可能长时间的相关监测调查资料,并对污水输送管线及污水源热泵
站选址进行工程勘察。
3.1.3污水源热泵系统形式的选择应以安全、可靠、稳定为基本准则,综合考虑污水流量、污
水水质、污水水温和当地的气候条件等因素,进行全面的技术经济分析。
3.2污水参数条件
3.2.1污水源热泵系统可利用的污水主要包括城市原生污水、洗浴污水和污水处理厂出水。
3.2.2污水参数的现场调查应包括污水水量和污水水温的季节变化情况和典型日的逐时变化
数据,应调查每年最冷月、最热月的逐日、逐时的污水量和污水温度的监测数据。采用累年
数据的平均值作为设计的依据。
3.2.3设计工况下污水水源可利用的温降(温升)不宜小于3℃。
3.2.4污水水源为城市原生污水时,直接式污水源热泵系统冬季流出蒸发器的污水温度应满
足污水处理厂处理工艺的最低要求,最大温降3~4℃;间接式污水源热泵系统流出污水专用
换热器的污水温度应满足污水处理厂处理工艺的最低要求,夏季制冷流出冷凝器的污水温度
不应高于40℃。
3.2.5污水粘度系数宜实测,如没有实测数据可按清水粘度的2.5倍以上选取。
3.2.6公共浴池中,用水量大于30m3/d的洗浴工程,宜采用洗浴污水热回收方式。
3.2.7节能设计宜采用间接换热洗浴污水热回收方式,且不宜使污水直接进入热水机组及换
热设备。
3.3污水处理措施
3.3.1在污水源热泵系统中需要对污水进行处理时,宜根据污水的水质情况及主要杂质污物的
特点采用低成本的物理措施,具体方法的选择应综合考虑污水处理技术效果与换热器运行维
护要求等因素,经技术经济分析后确定。
3.3.2污水水源为城市原生污水时,污水在进入污水取水管路前宜设置孔径≤50mm的自动清
洗滤网和格栅,且在进入换热设备前宜设置具有连续自动除污功能的取水除污器,并满足换
热设备的使用要求。
3.3.3污水水源为污水处理厂出水时,在取水管路上宜设置常规过滤装置。
3.3.4进入污水专用换热器或热泵机组的污水水质应满足相应设备的具体要求。
5
4污水取排水系统
4.1一般规定
4.1.1污水取水管线不宜过长,应尽量减少污水管线转弯及阀门安装;污水泵和污水管道宜
采取减震降噪措施。
4.1.2污水取水管道管内壁应光滑,一般可选用铸铁管及PVC等耐腐蚀性的管材。机房内管
道宜选用内外防腐的碳钢管。
4.1.3污水取水口应设置在污水渠最低水位以下,且应防止吸入底部泥沙或水面污杂物。
4.1.4污水取用后应排到取水点下游的市政污水管道中,且排水管路上宜采取消能措施。
4.1.5排水口应位于取水口下游并与取水口保持一定距离,跌水水头大于2m时应设跌水井。
4.2取排水管线
4.2.1污水取排水管线设计不应影响市政排水。
4.2.2在污水泵的总压水管上、污水干管进出热泵机组处及换热器进出口处应安装压力表和
温度计;宜选用无表弯的压力表,且朝上安装。
4.2.3污水取排水干管的公称管径不宜小于DN100,管道转弯和交接处水流转角不应小于90°。
停用污水泵时,应先排净系统内污水,防止污水中的泥沙、污物等沉淀淤积造成同流面积缩
小,污水流量减少。
4.2.4在污水干渠取水且取水系统内需设置污水泵输送污水时,应依据污水泵允许通过的污
杂物尺寸要求,在污水泵前端设置人工或自动格栅清除污水中的大尺度污物。
4.2.5污水流量波动较大,不能满足瞬时冷/热负荷需求时,宜修建污水蓄水池,蓄水池的容
量应能满足热泵系统短期供冷供热的需要。污水蓄水池应设置溢流通道和人工或采取自动排
污清污措施。污水蓄水池如采用人工清污时应设置通风设施。
4.2.6在有压污水管上取水时,应设置必要的安全措施,且有压取水口的孔口面积不宜小于
后接取水管道的面积。有压污水的进水管应设有闸门。
4.2.7当采用自流管(渠)取水时,宜在取水端安装可启闭的闸门并设置冲洗设施,停用时
先排净系统内污水,冲洗管路后将闸门关闭。
4.2.8应注意取水管线与热泵机房的位置与高差,热泵机房位置较低时,应采取防污水倒灌机
房的措施。
4.2.9原生污水取水口宜设置具有连续反冲洗功能的过滤装置,保持取水口处污水量稳定。
4.3污水泵
4.3.1污水取水泵应选择专用污水泵,污水泵可选择干式安装和湿式安装方式,吸入口液位
高度应满足水泵必需的汽蚀余量要求。
4.3.2污水泵进口不应设底阀,出口设置止回阀,止回阀宜为微阻缓闭蝶式止回阀,宜水平
安装,水泵进出口均装设闸阀。
4.3.3污水管网流动阻力计算时应考虑其流动阻力特性与清水的差异性。
4.3.4污水取水泵的设计流量和设计扬程应满足设计要求,在最高与最低流量时,水泵能安
全、平稳运行,应设备用泵,并符合以下要求:
6
1污水泵的选择宜选用高效率水泵,同时考虑运行工况调节;
2污水泵不应少于两台,当超过三台时,其中一台应设为备用泵;
3应考虑近、远期结合,一般可考虑远期增加水泵台数或更换大流量泵。
4.3.5污水泵房周围应设置排水沟,并通向集水池,设置小型潜水排污泵及时排走集水池中
的污水。
4.3.6设置污水泵的房间应进行机械通风,并设置事故通风装置。
4.4取水除污器
4.4.1采用开式原生污水作为污水泵的热(冷)源时,原生污水取水口处的过滤装置应具有
连续反冲洗功能。当使用污水处理厂出水作为污水源热泵的低位热(冷)源时,可采用常规
过滤器进一步去除污水中的污杂物。
4.4.2原生污水取水除污器宜具有连续自动除污功能和防泄漏功能。
4.4.3取污水量较少的系统,宜采用具备防泄漏功能的容器型污水防阻机。
4.5洗浴污水收集系统
4.5.1洗浴污水箱(池)宜在室内设置并临近浴区,污水箱(池)的设置宜有利于污水的自
然流入。洗浴污水收集应使洗浴污水全部流入污水箱(池)。
4.5.2洗浴污水箱(池)有效储水量不宜小于每日洗浴热水用量的80%。
4.5.3洗浴污水箱(池)的设置应符合国家现行相关标准的规定,宜采用钢筋混凝土或玻璃
钢建造,其结构及材料要求应符合国家现行相关标准及规范要求。当采用玻璃钢污水箱时,
箱内金属件必须进行防腐处理。
4.5.4洗浴污水箱(池)的预设管应包括热污水进水管、冷污水排水管、载冷剂循环管、通
气管等,管道宜采用非金属材质。洗浴污水管路应避免泄漏、堵塞,并加以保温。洗浴污水
管路的铺设应符合现行国家标准《建筑给水排水设计标准》GB50015的规定。
4.5.5洗浴污水箱(池)的应采取保温及防水措施,设置人孔,并保证封闭严密,严禁箱(池)
内气体泄露。
4.5.6洗浴污水箱(池)的通气管宜采用顶盖预设,下部管口与箱(池)内顶盖平齐。通气
管路宜设置在室外背风处,管口应采取防雨防虫措施,洗浴污水箱的检修应确保人员安全。
7
5污水专用换热器
5.1一般规定
5.1.1污水专用换热器应用于间接式污水源热泵系统。污水专用换热器的选择应充分考虑换
热效率、使用年限等技术经济性指标。
5.1.2设计前应根据污水参数确定采用污水专用换热器的技术经济可行性。
5.1.3存在冻结的可能时,中间传热介质应添加防冻剂。
5.1.4添加防冻剂后的中间传热介质的冰点宜比设计最低运行水温低3℃~5℃。
5.1.5污水热交换器附加安全系数可取1.25~1.35。
5.2性能要求
5.2.1宜选用多管程的固定管板式壳管换热器及其他不易堵塞的高效换热器作为污水专用换
热器。
5.2.2污水专用换热器采用壳管式换热器时,污水应流经管程,中间传热介质流经壳程。换
热管管径不宜小于DN25,污水专用换热器的布置应
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