一种流态冰蓄冷装置

文档序号:166256 发布日期:2021-10-29 浏览:42次 >En<

阅读说明:本技术 一种流态冰蓄冷装置 (Ice slurry cold storage device ) 是由 刘杨 杨志宏 杨冬梅 杜炜 杨肖 王启扬 杨波 叶闻杰 刘刚 于 2021-06-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种流态冰蓄冷装置:包括蓄冷容器、换热器、砂浆泵以及搅拌装置;所述换热器一次侧通过管路与蓄冷容器连接,换热器的二次侧通过管路与制冷设备连接;砂浆泵设置在换热器一次侧的出水口和蓄冷容器之间的管路上;在蓄冷容器中设有蓄冷介质,搅拌装置设于蓄冷介质中,本发明中作为蓄冷介质的流态冰的蓄冷方式中,流态冰作为蓄冷剂的同时又可作为载冷剂使用,扩大了蓄冷剂的使用功能,提高了装置的蓄冰率。(The invention discloses a flow state ice cold accumulation device, which comprises a cold accumulation container, a heat exchanger, a mortar pump and a stirring device, wherein the heat exchanger is arranged in the cold accumulation container; the primary side of the heat exchanger is connected with the cold accumulation container through a pipeline, and the secondary side of the heat exchanger is connected with the refrigeration equipment through a pipeline; the mortar pump is arranged on a pipeline between a water outlet on the primary side of the heat exchanger and the cold accumulation container; in the cold accumulation mode of the fluid ice serving as the cold accumulation medium, the fluid ice can be used as the cold accumulation agent and the secondary refrigerant at the same time, so that the use function of the cold accumulation agent is expanded, and the ice accumulation rate of the device is improved.)

一种流态冰蓄冷装置

技术领域

本发明属于技术领域,尤其涉及一种流态冰蓄冷装置。

背景技术

在工业生产和日长生活中,很多地方都会用到蓄冷装置,然而目前市场上的蓄冷装置大多为普通静态蓄冰装置,由于其本身的结构原因,其单位时间内的蓄冰率和蓄冷速率难以有较大提升,总体的蓄冷效果不甚理想。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种流态冰蓄冷装置,能够提高蓄冰率和蓄冷速率。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的:

提供了一种流态冰蓄冷装置,包括:蓄冷容器、换热器、砂浆泵以及搅拌装置;

所述换热器一次侧通过管路与蓄冷容器连接,换热器的二次侧通过管路与制冷设备连接;砂浆泵设置在换热器一次侧的出水口和蓄冷容器之间的管路上;在蓄冷容器中设有蓄冷介质,搅拌装置设于蓄冷介质中。

进一步的,所述搅拌装置包括搅拌电机与搅拌桨,搅拌桨由搅拌电机驱动,搅拌桨浸没于蓄冷介质中。

为了让介质均匀流通消除流动死角,所述搅拌桨竖截面为蝶形,搅拌桨的旋转直径不小于蓄冷容器内径的三分之一。

为了更容易让蓄冷介质在相变过程中释放/存储更大的冷量以及让介质更容易转换为流态冰,所述蓄冷介质采用浓度范围10%~40%的四丁基溴化铵水溶液。

进一步的,在蓄冷容器内设有布水器,所述布水器通过管路与换热器一次侧连接。

为了让蓄冷介质混合更均匀,充分换热,所述布水器包括第一出水管和第二出水管,在第一出水管和第二出水管的管壁上等距设有若干出水孔,第一出水管和第二出水管平行设置,二者的一端通过弯管连通后通过主进水管与换热器一次侧的出水口连接。

为了使蓄冷介质充分混合,所述第一出水管上的出水孔与第二出水管上的出水孔相对设置。

为了减少外界温度的干扰,在蓄冷容器以及所有管路的外表面均设有保温层。

进一步的,所述换热器采用管壳式换热器。

本发明有益效果包括如下几点:

首先,本发明中作为蓄冷介质的流态冰的蓄冷方式中,流态冰作为蓄冷剂的同时又可作为载冷剂使用,扩大了蓄冷剂的使用功能,提高了装置的蓄冰率。

其次,布水器耦合搅拌装置,布水器提高流态冰分布概率,搅拌装置降低流态冰流动死角,通过监测装置内不同位置温度,获得装置温度均匀性,动态调节搅拌桨搅拌速率,提升温度均匀性,降低流动死角,提高充放冷效率。

再次,装置采用管壳式换热器,流态冰流经管径大,换热面积大,在保证换热效果的同时降低了流态冰阻塞换热器的可能性。

最后,通过砂浆泵的的使用及换热器进出口压力监测,动态调节砂浆泵运行频率调节流量,当换热器内滞留冰量过多时,换热器压力损失增加压差变大,此时控制系统监测到数值变化,提高泵的运行频率流量增加,形成负反馈调节,促使换热器内滞留冰加速流出换热器,流回蓄热体中,避免由于滞留冰量过多时形成的阻塞。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图2是本发明中布水器的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步描述本发明的技术特点和效果,以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

本发明所提出的一种流态冰蓄冷装置,如图1-2所示,装置的主要部件包括:蓄冷容器1、换热器2、砂浆泵3以及搅拌装置4;

换热器2一次侧通过管路与蓄冷容器1连接,换热器2的二次侧通过管路与制冷设备连接(用于和制冷设备连接的入流管6和出流管7);砂浆泵3设置在换热器2一次侧的出水口和蓄冷容器之间的管路上;在蓄冷容器1中设有蓄冷介质8,搅拌装置4设于蓄冷介质8中。

蓄冷容器1可以采用透明有机玻璃或防爆玻璃材质。

蓄冷容器1可以设置在支架上,支架的下方可以配备滚轮,以方便移动。

换热器2采用管壳式换热器,换热器面积依据容器的蓄冷量设计。换热器2与管路采用法兰连接方式连接,法兰连接处配合使用耐低温运行垫片,防止法兰发生渗漏。

搅拌装置包括搅拌电机41与搅拌桨42,搅拌桨由搅拌电机驱动,搅拌桨42浸没于蓄冷介质中,搅拌电机41可以通过支架设置于蓄冷容器1的上方。搅拌电机41转速可调,转速0-300r/min可调,电机功率2.5kW,变频频率0-50Hz可调。

砂浆泵3流量3m3/h,扬程13m,转速0-2900r/min可调,电机功率0.75kW,轴功率0.3kW,进口管径DN25,出口管径DN20,变频频率0-50Hz可调。,砂浆泵内衬采用聚四氟乙烯材质,耐酸碱腐蚀。

为了充分的搅拌蓄冷介质8,所述搅拌桨竖截面为蝶形,搅拌桨42的旋转直径不小于蓄冷容器1内径的三分之一。

为了更容易让蓄冷介质8在相变过程中释放/存储更大的冷量以及让介质更容易转换为流态冰,所述蓄冷介质8采用浓度范围10%~40%的四丁基溴化铵水溶液。

为了让蓄冷介质8混合更均匀,充分换热,在蓄冷容器1内设有布水器9,所述布水器9通过管路与换热器2一次侧连接。布水器包9括第一出水管91和第二出水管92,在第一出水管和第二出水管的管壁上等距(不小于30mm)设有若干出水孔93,第一出水管91和第二出水管92平行设置,二者的一端通过弯管94连通后通过主进水管95与换热器2一次侧的出水口连接,第一出水管91和第二出水管92均采用DN32规格。

为了使蓄冷介质8充分混合,所述第一出水管91上的出水孔与第二出水管92上的出水孔相对设置,可以使介质对流,充分混合。

为了减少外界温度的干扰,在蓄冷容器以及所有管路的外表面均设有保温层,保温层厚度不低于50mm,保温材质使用低温(-10~50℃)使用的保温材质。

所述制冷设备采用冷水机,冷水机制冷量在5℃时,具有不低于1kw的功率。冷水机可连接至蓄冰装置二次侧循环管路(入流管6和出流管7)进行换热,冷水机外循环进出口管路直径为DN20。

装置在蓄冷的时候,首先开启管路上所有阀门,开启制冷设备,制冷液通过循环泵在换热器的二次侧管路循环(从入流管6进入,出流管7出),同时也打开搅拌电机41和砂浆泵3,蓄冷开启,换热后的蓄冷介质在搅拌装置4的搅拌下充分混合,逐渐由液态转换为流态冰,相变过程大量蓄冷。放冷的时候将放冷设备和放冷入流管5以及放冷出流管10相连(放冷入流管5和放冷出流管10均接入换热器二次侧循环管路),关闭入流管6和出流管7上的阀门,一次侧操作和蓄冷相同,实现放冷。

本装置在换热器的一次侧以及二次侧的循环管路上设有若干压力表P、温度表T以及流量计,在蓄冷容器1也设有温度计T,实时对装置的工作状态进行监控,以便能更好的掌握状况发现问题。通过砂浆泵的的使用及换热器进出口压力监测,动态调节砂浆泵运行频率调节流量,当换热器内滞留冰量过多时,换热器压力损失增加压差变大,此时控制系统监测到数值变化,提高泵的运行频率流量增加,形成负反馈调节,促使换热器内滞留冰加速流出换热器,流回蓄热体中,避免由于滞留冰量过多时形成的阻塞。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

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