本發(fā)明涉及一種水管吹冰蓄冷系統(tǒng)，屬于制冷工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)導(dǎo)致對(duì)電力需求的急劇增加，冰蓄冷空調(diào)可以轉(zhuǎn)移高峰用電，充分利用電網(wǎng)低谷廉價(jià)電力，為用戶節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)。目前冰蓄冷空調(diào)的制冰方式主要有兩種：一種是靜態(tài)制冰方式，即在冷卻管外或盛冰容器內(nèi)結(jié)冰，冰本身處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)；另一種是動(dòng)態(tài)制冰，即冰相對(duì)于制冰設(shè)備是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜態(tài)制冰系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但靜態(tài)制冰存在著由于冰層厚度的增加熱阻增大，導(dǎo)致制冷機(jī)的性能系數(shù)降低，能耗增加，而且儲(chǔ)冰槽體積大，一次性投資高等缺點(diǎn)。動(dòng)態(tài)制冰的發(fā)展歷程較短，目前我國(guó)尚未有大規(guī)模的動(dòng)態(tài)式蓄冰系統(tǒng)。

cn203478475u公開(kāi)了一種新型板冰式水冷制冷系統(tǒng)，包括壓縮冷凝機(jī)、布水器、蒸發(fā)板、蓄冰槽、循環(huán)水泵，所述的布水器下方設(shè)置有蒸發(fā)板，蒸發(fā)板設(shè)置在蓄冰槽內(nèi)，蓄冰槽底部通過(guò)管路與布水器連接，蓄冰槽與布水器之間的管路中間設(shè)置有循環(huán)水泵，壓縮冷凝機(jī)通過(guò)制冷劑管路連接到蓄冰槽內(nèi)，蓄冰槽內(nèi)的制冷劑管路纏繞在蒸發(fā)板外部。水通過(guò)布水器從上往下噴，水沿著蒸發(fā)板一邊流動(dòng)一邊結(jié)冰，結(jié)的冰越來(lái)越厚，不容易脫落，而且影響傳熱，制冰效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種水管吹冰蓄冷系統(tǒng)，可連續(xù)制取冰晶，制冰效率高，不存在除冰程序。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種水管吹冰蓄冷系統(tǒng)，包括蓄冷箱，所述蓄冷箱內(nèi)裝有蓄冷用水，其特征在于：所述蓄冷箱的左側(cè)的側(cè)壁上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有工質(zhì)分液管，右側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有工質(zhì)回流管，所述工質(zhì)分液管和工質(zhì)回流管平行，且它們均位于蓄冷箱內(nèi)的水面上方，所述工質(zhì)分液管和工質(zhì)回流管之間通過(guò)多根蒸發(fā)支管連通，每根蒸發(fā)支管外套噴水支管，所述噴水支管的內(nèi)壁與蒸發(fā)支管的外壁之間有距離，每根噴水支管的進(jìn)水端與設(shè)置在工質(zhì)回流管的一側(cè)的供水母管相連，出水端與工質(zhì)分液管之間有距離，從噴水支管噴出的蓄冷用水沖擊工質(zhì)分液管外壁面；

所述供水母管通過(guò)管道與蓄冷箱的底部出口相連，在供水母管與蓄冷箱底部出口相連的管道上依次設(shè)置有調(diào)水閥、供水泵和冰晶過(guò)濾器；

所述工質(zhì)回流管與制冷壓縮機(jī)進(jìn)口相連，所述制冷壓縮機(jī)的出口與冷凝器相連，所述冷凝器通過(guò)節(jié)流閥與工質(zhì)分液管相連。

上述方案中：所述蓄冷箱上設(shè)置有液位計(jì)。

采用上述方案，由供水泵泵出的蓄冷用水流向供水母管，再均勻分流為至套在蒸發(fā)支管外的噴水支管內(nèi)，形成過(guò)冷水后沖擊工質(zhì)分液管的外壁面，并因滯止而形成冰晶掉落在蓄冷箱內(nèi)。運(yùn)行一段時(shí)間后，液位計(jì)顯示液位趨零，表明冰晶已充滿蓄冷箱，完成冰蓄冷過(guò)程。

本發(fā)明利用過(guò)冷水動(dòng)態(tài)結(jié)冰原理，過(guò)冷水高速噴出后，沖擊在工質(zhì)分液管的外壁面，然后過(guò)冷水中有一部分凍結(jié)成冰晶，反彈離開(kāi)工質(zhì)分液管外壁面，結(jié)冰不是塊狀的，而是冰晶，冰晶不會(huì)粘在工質(zhì)分液管外壁面上，不需要除冰過(guò)程，不影響工質(zhì)分液管散熱效果。

上述方案中：所有噴水支管通過(guò)噴水支管定心桿連接起來(lái)，所述噴水支管定心桿的兩端分別固定在蓄冷箱的前后側(cè)的側(cè)壁上。以保證噴水支管與蒸發(fā)支管的同心。

上述方案中：所述工質(zhì)分液管和工質(zhì)回流管之間分布有4-10000根蒸發(fā)支管。

有益效果：本發(fā)明的水管吹冰蓄冷系統(tǒng)屬于動(dòng)態(tài)蓄冰，可以連續(xù)制取冰晶，不需要脫冰程序，結(jié)冰過(guò)程的能耗低，符合節(jié)能環(huán)保的要求。同時(shí)，由于水的過(guò)冷度大，水在冰點(diǎn)溫度以下時(shí)仍處于液體狀態(tài)，過(guò)冷水沖擊到工質(zhì)分液管外壁面形成冰晶反彈，制冰效率高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為蓄冷箱俯視圖。

圖3為噴水支管、蒸發(fā)支管布置圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1，如圖1-3所示：本發(fā)明的水管吹冰蓄冷系統(tǒng)由供水泵1、調(diào)水閥2、液位計(jì)3、工質(zhì)回流管4、噴水支管5、蒸發(fā)支管6、供水母管7、工質(zhì)分液管8、噴水支管定心桿9、節(jié)流閥10、制冷壓縮機(jī)11、冷凝器12、蓄冷箱13、蓄冷用水14、冰晶過(guò)濾器15組成。

蓄冷箱13內(nèi)裝有蓄冷用水14，蓄冷箱13上設(shè)置有液位計(jì)3。蓄冷箱13的左側(cè)的側(cè)壁上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有工質(zhì)分液管8，右側(cè)的側(cè)壁上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有工質(zhì)回流管4，工質(zhì)分液管8和工質(zhì)回流管4平行，且它們均位于蓄冷箱13內(nèi)的水面上方，工質(zhì)分液管8和工質(zhì)回流管4之間通過(guò)多根蒸發(fā)支管6連通，優(yōu)選工質(zhì)分液管8和工質(zhì)回流管4之間分布有4-10000根蒸發(fā)支管6。每根蒸發(fā)支管6外套噴水支管5，噴水支管5的內(nèi)壁與蒸發(fā)支管6的外壁之間有距離，每根噴水支管5的進(jìn)水端與設(shè)置在工質(zhì)回流管4的一側(cè)的供水母管7相連，出水端與工質(zhì)分液管8之間有距離。所有噴水支管5通過(guò)噴水支管定心桿9連接起來(lái)，噴水支管定心桿9的兩端分別固定在蓄冷箱13的前后側(cè)的側(cè)壁上。以保證蒸發(fā)支管6與噴水支管5同心安裝。

供水母管7通過(guò)管道與蓄冷箱13的底部出口相連，在供水母管7與蓄冷箱13底部出口相連的管道上依次設(shè)置有調(diào)水閥2、供水泵1和冰晶過(guò)濾器15。工質(zhì)回流管4與制冷壓縮機(jī)11進(jìn)口相連，制冷壓縮機(jī)11的出口與冷凝器12相連，冷凝器12通過(guò)節(jié)流閥10與工質(zhì)分液管8相連。

經(jīng)節(jié)流閥10流出的低溫工質(zhì)均勻地流入蒸發(fā)支管6，并在其中吸收噴水支管5中流過(guò)的蓄冷用水14的熱量，使其形成過(guò)冷水。供水泵供水在由噴水支管5與蒸發(fā)支管6所形成的環(huán)形夾縫中流過(guò)時(shí)，速度達(dá)到一定流速，可將過(guò)冷蓄冷用水14所形成的結(jié)冰核心沖離該壁面而不至結(jié)成塊冰而堵塞管道。當(dāng)過(guò)冷蓄冷用水14以一定的速度撞擊到工質(zhì)分液管8時(shí)，即形成滯流并飛濺成若干過(guò)冷水與冰晶的混和物落到蓄冷箱13里面。其中冰晶的密度較小故漂浮在蓄冷用水14的液面上。若供水泵1供水量為8m³/h，在由噴水支管5與蒸發(fā)支管6所形成的環(huán)形夾縫中流過(guò)時(shí)，速度達(dá)到3.1m/s，過(guò)冷蓄冷用水14以1.3m/s的速度撞擊到工質(zhì)分液管8時(shí)。若蓄冷用水14的冰點(diǎn)為0℃，制冷工質(zhì)蒸發(fā)溫度取-5℃，則蓄冷用水14噴射到工質(zhì)分液管8時(shí)將有(5+10)/80＝18.75％的過(guò)冷水轉(zhuǎn)化為冰晶，即相當(dāng)于每小時(shí)可結(jié)冰8×0.1875＝1.5t/h。這樣經(jīng)3.7小時(shí)運(yùn)行后，液位計(jì)3指示的液位便趨于0，即表示蓄冷箱13內(nèi)已蓄滿冰。

本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。總之，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種水管吹冰蓄冷系統(tǒng)，蓄冷箱的左側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有工質(zhì)分液管，右側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有工質(zhì)回流管，工質(zhì)分液管和工質(zhì)回流管之間通過(guò)多根蒸發(fā)支管連通，每根蒸發(fā)支管外套噴水支管，每根噴水支管的進(jìn)水端與設(shè)置在工質(zhì)回流管的一側(cè)的供水母管相連，出水端與工質(zhì)分液管之間有距離；供水母管通過(guò)管道與蓄冷箱的底部出口相連，在供水母管與蓄冷箱底部出口相連的管道上依次設(shè)置有調(diào)水閥、供水泵和冰晶過(guò)濾器；工質(zhì)回流管與制冷壓縮機(jī)進(jìn)口相連，制冷壓縮機(jī)的出口與冷凝器相連，冷凝器通過(guò)節(jié)流閥與工質(zhì)分液管相連，可連續(xù)制冰晶，提高了制冰效率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉玉東;童明偉;苗鵬舉;劉佑騏;高永坤;耿世超;傅景
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.16
技術(shù)公布日：2017.09.19