專(zhuān)利名稱(chēng)：溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)，屬于能源類(lèi)空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及冰漿生成器的結(jié)構(gòu)形式。
背景技術(shù)：
溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)中冰漿生成器是制冰晶的核心部件。冰漿生成器的換熱情況直接影響制冰量、載冷劑和制冰溶液流量和泵功等，因此冰漿生成器結(jié)構(gòu)是影響冰漿生成器性能的重要因素。無(wú)論在科學(xué)研究還是在工程應(yīng)用上，冰漿生成器結(jié)構(gòu)形式都顯得非常重要。目前，冰漿生成器結(jié)構(gòu)主要采用水平放置的殼管式換熱器、盤(pán)管換熱器、螺旋形換熱器。對(duì)于不同換熱器，其換熱效果、載冷劑流速、壓力損失都不一樣，這些是影響制冰量和系統(tǒng)成本的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種換熱效果良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制冰溶液輸送方便、壓力損失小的溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)，載冷劑循環(huán)和制冰溶液循環(huán)三部分組成；制冷劑循環(huán)具有依次連接的制冷機(jī)組、干燥過(guò)濾器、電磁閥、熱力膨脹閥、箱式蒸發(fā)器、攪拌器；制冷機(jī)組與干燥過(guò)濾器連接處設(shè)有截止閥；電磁閥與熱力膨脹閥連接處設(shè)有壓力表；熱力膨脹閥與箱式蒸發(fā)器連接處設(shè)有壓力表和截止閥；箱式蒸發(fā)器與制冷機(jī)組連接處設(shè)有熱電偶溫度傳感器、截止閥、壓力表和截止閥；載冷劑循環(huán)具有依次連接的載冷劑溶液泵、電加熱器、熱電偶溫度傳感器、管板殼管式換熱器、熱電偶溫度傳感器、流量計(jì)、電動(dòng)三通閥；載冷劑溶液泵與電加熱器連接處設(shè)有壓力表、軟接頭、截止閥和雙金屬溫度計(jì)；熱電偶溫度傳感器與管板殼管式換熱器連接處設(shè)有雙金屬溫度計(jì)和壓力表；管板殼管式換熱器與熱電偶溫度傳感器連接處設(shè)有壓力表和雙金屬溫度計(jì)；熱電偶溫度傳感器和流量計(jì)連接處設(shè)有截止閥；電動(dòng)三通閥與箱式蒸發(fā)器連接處設(shè)有截止閥、雙金屬溫度計(jì)和壓力表；箱式蒸發(fā)器與載冷劑溶液泵連接處設(shè)有壓力表、雙金屬溫度計(jì)、截止閥、截止閥、軟接頭、球閥、壓力表；載冷劑溶液泵與電加熱器連接處設(shè)有旁通截止閥；制冰溶液循環(huán)具有依次連接的管板殼管式換熱器、熱電偶傳感器、蓄冰槽、熱電偶溫度傳感器、制冰溶液泵、流量計(jì)、電加熱器、熱電偶傳感器、管板殼管式換熱器進(jìn)出口壓差、空壓機(jī)、U形管；管板殼管式換熱器與熱電偶傳感器連接處設(shè)有壓力表和雙金屬溫度計(jì)；蓄冰槽與制冰溶液泵連接處設(shè)有熱電偶溫度傳感器、雙金屬溫度計(jì)、截止閥、軟接頭、球閥、壓力表；制冰溶液泵與流量計(jì)連接處的壓力表、軟接頭、截止閥、旁通截止閥；熱電偶傳感器與管板殼管式換熱器連接處設(shè)有壓力表、雙金屬溫度計(jì)；管板殼管式換熱器與U形管連接處設(shè)有截止閥；空壓機(jī)與U形管連接處設(shè)有截止閥。
本發(fā)明的有益效果是1)可采用載冷劑，容易控制管板殼管式換熱器的入口溫度，制冰過(guò)程是動(dòng)態(tài)的，換熱效率高。
2)冰漿生成器采用豎直放置的固定管板殼管式換熱器。這樣，生成的冰晶可以通過(guò)浮力作用上升到管板殼管式換熱器的頂部，和制冰溶液混合后，流入蓄冰槽。
3)管板殼管式換熱器鼓入了壓縮空氣。壓縮空氣一方面可以強(qiáng)化管板殼管式換熱器的換熱，另一方面可以增加換熱器內(nèi)部的擾動(dòng)，抑制冰晶黏附在管束上。
4)蓄冰槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需配管，造價(jià)便宜。


附圖是溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)，載冷劑循環(huán)和制冰溶液循環(huán)三部分組成；制冷劑循環(huán)具有依次連接的制冷機(jī)組1、干燥過(guò)濾器2、電磁閥3、熱力膨脹閥4、箱式蒸發(fā)器5、攪拌器6；制冷機(jī)組1與干燥過(guò)濾器2連接處設(shè)有截止閥16；電磁閥3與熱力膨脹閥4連接處設(shè)有壓力表18；熱力膨脹閥4與箱式蒸發(fā)器5連接處設(shè)有壓力表19和截止閥20；箱式蒸發(fā)器5與制冷機(jī)組1連接處設(shè)有熱電偶溫度傳感器68、截止閥21、壓力表22和截止閥17；載冷劑循環(huán)具有依次連接的載冷劑溶液泵7、電加熱器8、熱電偶溫度傳感器65、管板殼管式換熱器9、熱電偶溫度傳感器66、流量計(jì)60、電動(dòng)三通閥10；載冷劑溶液泵7與電加熱器8連接處設(shè)有壓力表31、軟接頭34、截止閥32和雙金屬溫度計(jì)33；熱電偶溫度傳感器65與管板殼管式換熱器9連接處設(shè)有雙金屬溫度計(jì)44和壓力表47；管板殼管式換熱器9與熱電偶溫度傳感器66連接處設(shè)有壓力表46和雙金屬溫度計(jì)45；熱電偶溫度傳感器66和流量計(jì)60連接處設(shè)有截止閥38；電動(dòng)三通閥10與箱式蒸發(fā)器5連接處設(shè)有截止閥23、雙金屬溫度計(jì)24和壓力表25；箱式蒸發(fā)器5與載冷劑溶液泵7連接處設(shè)有壓力表26、雙金屬溫度計(jì)27、截止閥28、截止閥29、軟接頭36、球閥35、壓力表30；雙金屬溫度計(jì)33與電加熱器8連接處設(shè)有旁通截止閥37；制冰溶液循環(huán)具有依次連接的管板殼管式換熱器9、熱電偶傳感器42、蓄冰槽12、熱電偶溫度傳感器64、制冰溶液泵13、流量計(jì)63、電加熱器14、熱電偶傳感器62、冰漿生成器進(jìn)出口壓差61、空壓機(jī)11、U形管15；管板殼管式換熱器9與熱電偶傳感器67連接處設(shè)有壓力表40和雙金屬溫度計(jì)39；蓄冰槽12與制冰溶液泵13連接處設(shè)有熱電偶溫度傳感器64、雙金屬溫度計(jì)49、截止閥50、軟接頭51、球閥52、壓力表53；制冰溶液泵13與流量計(jì)63連接處設(shè)有壓力表54、軟接頭55、截止閥56、旁通截止閥48；熱電偶傳感器62與管板殼管式換熱器9連接處設(shè)有43、雙金屬溫度計(jì)42；管板殼管式換熱器9與U形管15連接處設(shè)有截止閥57；空壓機(jī)11與U形管15連接處設(shè)有截止閥58。
所述管板殼管式換熱器9豎直放置。管板殼管式換熱器9和空壓機(jī)11組成冰漿生成器。管板殼管式換熱器9的殼管內(nèi)部一共有30根管子呈正三角形排列，管間距為管徑的1.5倍。
箱式蒸發(fā)器5內(nèi)設(shè)有攪拌器6，強(qiáng)化制冷劑循環(huán)和載冷劑循環(huán)的換熱，為載冷劑流體提供所需要的冷量。載冷劑循環(huán)采用25％乙二醇溶液，其管板殼管式換熱器入口溫度65可通過(guò)電動(dòng)三通閥10調(diào)節(jié)流量來(lái)控制。制冰溶液循環(huán)采用7％乙二醇溶液，其流量通過(guò)截止閥48、截止閥55來(lái)控制。
根據(jù)冰漿生成器的管板殼管式換熱器進(jìn)出口壓差、制冰溶液流量、乙二醇凝固點(diǎn)溫度來(lái)判斷是否結(jié)冰。冰漿生成器的的管板殼管式換熱器鼓氣量由U形管15的壓差來(lái)調(diào)節(jié)空壓機(jī)的流量。
本發(fā)明工作原理為利用夜間用電低谷時(shí)，制冷機(jī)組和制冰溶液泵開(kāi)啟，制冰溶液被溶液泵從蓄冰槽底部抽送至冰漿生成器的管板殼管式換熱器，放出熱量后在管壁上和制冰溶液內(nèi)部凝結(jié)成細(xì)小的冰晶。部分粘附在管壁上的冰晶被流動(dòng)的溶液沖下，與制冰溶液一起，在泵的作用下被送到蓄冰槽，最后由密度差的作用懸浮于蓄冰槽上部，與溶液分離。溶液動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)的關(guān)鍵在于冰漿生成器的管板殼管式換熱器構(gòu)造，換熱表面材料和二元制冰溶液的搭配。
權(quán)利要求
1.一種溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)，其特征在于，它由制冷劑循環(huán)，載冷劑循環(huán)和制冰溶液循環(huán)三部分組成；制冷劑循環(huán)具有依次連接的制冷機(jī)組(1)、干燥過(guò)濾器(2)、電磁閥(3)、熱力膨脹閥(4)、箱式蒸發(fā)器(5)、攪拌器(6)；制冷機(jī)組(1)與干燥過(guò)濾器(2)連接處設(shè)有截止閥(16)；電磁閥(3)與熱力膨脹閥(4)連接處設(shè)有壓力表(18)；熱力膨脹閥(4)與箱式蒸發(fā)器(5)連接處設(shè)有壓力表(19)和截止閥(20)；箱式蒸發(fā)器(5)與制冷機(jī)組(1)連接處設(shè)有熱電偶溫度傳感器(68)、截止閥(21)、壓力表(22)和截止閥(17)；載冷劑循環(huán)具有依次連接的載冷劑溶液泵(7)、電加熱器(8)、熱電偶溫度傳感器(65)、管板殼管式換熱器(9)、熱電偶溫度傳感器(66)、流量計(jì)(60)、電動(dòng)三通閥(10)；載冷劑溶液泵(7)與電加熱器(8)連接處設(shè)有壓力表(31)、軟接頭(34)、截止閥(32)和雙金屬溫度計(jì)(33)；熱電偶溫度傳感器(65)與管板殼管式換熱器(9)連接處設(shè)有雙金屬溫度計(jì)(44)和壓力表(47)；管板殼管式換熱器(9)與熱電偶溫度傳感器(66)連接處設(shè)有壓力表(46)和雙金屬溫度計(jì)(45)；熱電偶溫度傳感器(66)和流量計(jì)(60)連接處設(shè)有截止閥(38)；電動(dòng)三通閥(10)與箱式蒸發(fā)器(5)連接處設(shè)有截止閥(23)、雙金屬溫度計(jì)(24)和壓力表(25)；箱式蒸發(fā)器(5)與載冷劑溶液泵(7)連接處設(shè)有壓力表(26)、雙金屬溫度計(jì)(27)、截止閥(28)、截止閥(29)、軟接頭(36)、球閥(35)、壓力表(30)；雙金屬溫度計(jì)(33)與電加熱器(8)連接處設(shè)有旁通截止閥(37)；制冰溶液循環(huán)具有依次連接的管板殼管式換熱器(9)、熱電偶傳感器(42)、蓄冰槽(12)、熱電偶溫度傳感器(64)、制冰溶液泵(13)、流量計(jì)(63)、電加熱器(14)、熱電偶傳感器(62)、冰漿生成器進(jìn)出口壓差(61)、空壓機(jī)(11)、U形管(15)；管板殼管式換熱器(9)與熱電偶傳感器(67)連接處設(shè)有壓力表(40)和雙金屬溫度計(jì)(39)；蓄冰槽(12)與制冰溶液泵(13)連接處設(shè)有熱電偶溫度傳感器(64)、雙金屬溫度計(jì)(49)、截止閥(50)、軟接頭(51)、球閥(52)、壓力表(53)；制冰溶液泵(13)與流量計(jì)(63)連接處設(shè)有壓力表(54)、軟接頭(55)、截止閥(56)、旁通截止閥(48)；熱電偶傳感器(62)與管板殼管式換熱器(9)連接處設(shè)有(43)、雙金屬溫度計(jì)(42)；管板殼管式換熱器(9)與U形管(15)連接處設(shè)有截止閥(57)；空壓機(jī)(11)與U形管(15)連接處設(shè)有截止閥(58)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液冰漿動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)，其特征在于，所述管板殼管式換熱器(9)豎直放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液冰漿動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)，其特征在于，所述管板殼管式換熱器(9)和空壓機(jī)(11)組成冰漿生成器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溶液冰漿動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)，其特征在于，所述的管板殼管式換熱器(9)的殼管內(nèi)部一共有30根管子呈正三角形排列，管間距為管徑的1.5倍。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)。該溶液式動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)，載冷劑循環(huán)和制冰溶液循環(huán)三部分組成。連接載冷劑循環(huán)和制冰溶液循環(huán)的冰漿生成器由豎直放置的管板殼管式換熱器和空壓機(jī)組成。本發(fā)明可采用載冷劑，容易控制管板殼管式換熱器的入口溫度，制冰過(guò)程是動(dòng)態(tài)的，換熱效率高。冰漿生成器采用豎直放置的管板殼管式換熱器。這樣，生成的冰晶可以通過(guò)浮力作用上升到管板殼管式換熱器的頂部，和制冰溶液混合后，流入蓄冰槽。管板殼管式換熱器鼓入了壓縮空氣。壓縮空氣一方面可以強(qiáng)化管板殼管式換熱器的換熱，另一方面可以增加管板殼管式換熱器內(nèi)部的擾動(dòng)，抑制冰晶黏附在管束上。蓄冰槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需配管，造價(jià)便宜。
文檔編號(hào)F28D7/00GK1851366SQ20061005160
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者張學(xué)軍, 邱利民, 禹光哲, 應(yīng)曉?xún)? 陳永林 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)