專利名稱：間接換熱式防冰晶傳播器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冰將制造領(lǐng)域，具體涉及一種間接換熱式防冰晶傳播器。
背景技術(shù)：
冰蓄冷空調(diào)是一種對電網(wǎng)負(fù)荷移峰填谷具有顯著作用的用戶側(cè)管理技術(shù)，該技術(shù) 利用夜間富余電力開啟制冷機(jī)組制冰，把冷量以冰的形式儲存起來，在白天用電高峰時段 則通過融冰的方式釋放出冷量以供空調(diào)用戶需求，從而避免或減少使用高峰時段的電力， 實現(xiàn)對電網(wǎng)負(fù)荷的移峰填谷，減輕電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差矛盾，提高發(fā)電廠的運行效率，最終實 現(xiàn)全局性的節(jié)能減排效益。冰蓄冷空調(diào)的核心就是制冰系統(tǒng)，傳統(tǒng)的冰蓄冷技術(shù)主要包括冰球式和盤管式兩 種，這兩種冰蓄冷技術(shù)的制冰過程都是在相對靜止的狀態(tài)下由來自制冷主機(jī)的低溫不凍液 把冷量傳遞給水而結(jié)冰，因此統(tǒng)稱為靜態(tài)冰蓄冷。在靜態(tài)制冰過程中熱量的傳遞需要克服 塑料或金屬管壁以及冰層的較大熱阻，因而具有傳熱效率低，制冰速度慢，制冷主機(jī)能耗高 等諸多缺點。針對靜態(tài)冰蓄冷的固有技術(shù)缺點而發(fā)展起來的過冷水式動態(tài)冰蓄冷技術(shù)則從根 本上解決了上述技術(shù)缺點，動態(tài)冰蓄冷的制冰過程是利用水具有一定過冷度的原理，首先 在換熱器中制取低于o°c的過冷水，同時通過特殊技術(shù)確保過冷水不在換熱器中發(fā)生結(jié)冰 (否則會堵塞換熱器)，然后等過冷水排出換熱器之后再進(jìn)入冰漿生成器，解除過冷狀態(tài)， 生成冰漿。生成的冰漿被泵送進(jìn)入蓄冰槽，然后在密度差的作用下冰水自然分層，冰被儲 存在槽內(nèi)，水則繼續(xù)循環(huán)送入過冷熱交換器制取過冷水，如此循環(huán)，實現(xiàn)連續(xù)不斷的動態(tài)制 冰過程。動態(tài)冰蓄冷制冰過程中的換熱是在過冷換熱器中通過液一液強制對流方式實現(xiàn) 的，因此具有遠(yuǎn)高于靜態(tài)制冰的換熱系數(shù)，從而克服了傳統(tǒng)靜態(tài)冰蓄冷所固有的換熱系數(shù) 低，能耗高等技術(shù)缺點。確保動態(tài)冰蓄冷制冰過程穩(wěn)定運行的關(guān)鍵在于有效防止過冷換熱器中的結(jié)冰凍 結(jié)問題。過冷水是一種非穩(wěn)態(tài)的物質(zhì)形態(tài)，在各種擾動如攪拌、沖擊、超聲波輻射等作用下， 或者存在成核中心如粗糙壁面、雜質(zhì)顆粒、冰晶顆粒等情況下都極易在瞬間解除過冷，生成 冰漿。由于過冷熱交換器中流道狹小，一旦生成冰漿不但會堵塞流道，還會因結(jié)冰后發(fā)生的 體積膨脹而造成對換熱器結(jié)構(gòu)的破壞，所以，過冷換熱器出口與冰漿生成器入口之間的冰 晶傳播阻斷是關(guān)鍵技術(shù)之一。冰晶對于過冷水來說是最好的成核劑，過冷水一旦遇到冰晶 將迅速圍繞冰晶生成新的冰晶，這種生成冰晶的過程具有強烈的傳播趨勢。在動態(tài)制冰系 統(tǒng)中，冰漿發(fā)生器中存在的大量冰晶具有沿過冷水管道向上游(過冷熱交換器)傳播的強 烈趨勢，如不采用有效的阻斷，冰晶將迅速傳播到過冷換熱器中，從而凍結(jié)換熱器，造成制 冰循環(huán)中斷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種間接換熱式防冰晶傳播器，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，并可以有效的阻斷冰晶的快速逆向傳播。其技術(shù)方案如下一種間接換熱式防冰晶傳播器，包括射流管及換熱管，射流管包括后端的增速段 及前端的射流段，換熱管外套設(shè)于射流管的射流段并與射流段形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管內(nèi)為 換熱腔，換熱管上設(shè)有換熱進(jìn)口及換熱出口，換熱腔通過換熱進(jìn)口及換熱出口與外界相通。前述技術(shù)方案進(jìn)一步細(xì)化的技術(shù)方案可以是在所述射流管及流腔壁的內(nèi)壁均設(shè)有憎水涂層。所述射流管前端的橫截面積小于后端的橫截面積。所述射流管呈喇叭狀。在所述增速段后端的管口及射流段的前端管口處均設(shè)有連接法蘭。所述換熱管呈環(huán)狀，換熱管內(nèi)形成環(huán)腔，該環(huán)腔將所述射流管的射流段環(huán)繞。所述環(huán)腔與所述射流管同軸設(shè)置。所述換熱進(jìn)口入換熱出口相互錯開，且沿所述環(huán)狀換熱管的切向方向設(shè)置，以加 強換熱效果。本實用新型中，所述過冷水流動時前進(jìn)的方向為前端，其相反方向為后端。本實用新型中，射流管的增速段與射流段可以通過焊接或其它方式連接成一體， 并且連接部位需平滑過渡，以防止過冷水在此產(chǎn)生局部阻力和劇烈擾動；憎水涂層可以采 用聚四氟乙烯或其它相似材料，射流管的射流段可以為直管，但不限于直管，管口與外界管 道的連接可以采用連接法蘭來實現(xiàn)，也可以采用卡箍來實現(xiàn)。綜上所述，本實用新型的優(yōu)點是1、當(dāng)過冷水從增速段進(jìn)入射流段時，其流速增加，較高流速的過冷水通過射流段 進(jìn)入冰漿發(fā)生器，當(dāng)冰漿發(fā)生器內(nèi)的冰晶向上游傳播到本實用新型所述防冰晶傳播器時， 在射流管射流段的內(nèi)壁及靠近內(nèi)壁的區(qū)域生成大量的冰晶，此時由于在射流管射流段的外 壁設(shè)有換熱管，換熱管內(nèi)的水溫較高，換熱管內(nèi)的水與射流管進(jìn)行換熱，使接觸到射流管射 流段內(nèi)壁的冰晶快速融化，從而使靠近射流管射流段內(nèi)壁的冰晶與管內(nèi)壁的附著力大幅 削弱，冰晶在射流管射流段高速過冷水的沖刷下快速向下游流動，避免了冰晶向上游的傳 播；2、由于在所述射流管及流腔壁的內(nèi)壁均設(shè)有憎水涂層，即使有冰晶附著在射流管 及流腔壁的內(nèi)壁，因其附著力小，只要過冷水的流速足夠大，冰晶即可被吹離壁面并向前端 流動；3、換熱管外套于射流管的射流段，并將射流段的外圍環(huán)繞，使換熱管與射流段形 成均勻的換熱；4、在所述增速段后端的管口及射流段的前端管口處均設(shè)有連接法蘭后，更方便與 系統(tǒng)其它管道的連接。

圖1是本實用新型實施例所述防冰晶傳播器在過冷水式冰漿制造系統(tǒng)中的應(yīng)用 圖；圖2是本實用新型實施例所述防冰晶傳播器的剖視圖；[0026]圖3是圖2的立體圖；附圖標(biāo)記說明1、射流管，2、換熱管，3、增速段，4、射流段，5、換熱進(jìn)口，6、換熱出口，7、換熱腔，8、
連接法蘭。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明如圖2、圖3所示，一種間接換熱式防冰晶傳播器，包括射流管1及換熱管2，射流 管1包括后端的增速段3及前端的射流段4，換熱管2外套設(shè)于射流管1的射流段4并與射 流段4形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管2內(nèi)為換熱腔7，換熱管2上設(shè)有換熱進(jìn)口 5及換熱出口 6，換 熱腔7通過換熱進(jìn)口 5及換熱出口 6與外界相通。其中，在射流管1及流腔壁的內(nèi)壁均設(shè)有憎水涂層；射流管1前端的橫截面積小于 后端的橫截面積，射流管ι呈喇叭狀；在增速段3后端的管口及射流段4的前端管口處均設(shè) 有連接法蘭8。所述換熱管2呈環(huán)狀，換熱管2內(nèi)形成環(huán)腔，該環(huán)腔將射流管1的射流段4 環(huán)繞并與射流管1同軸設(shè)置。如圖1所示為過冷水式動態(tài)冰蓄冷制冰過程的運行系統(tǒng)圖，從蓄冰槽內(nèi)取出的 低溫水(比如o°c)通過水泵被送入過冷換熱器，在制冷主機(jī)的冷卻下變成低于0°C (比 如-2°c )但仍保持液態(tài)的過冷水，上述過冷水從過冷換熱器出口排除之后，即進(jìn)入本實施 例所述防冰晶傳播器，經(jīng)過防冰晶傳播器之后再進(jìn)入冰漿發(fā)生器，解除過冷狀態(tài)，生成冰漿 并被送回蓄冰槽，冰漿在蓄冰槽內(nèi)因冰水密度差而自然分層，冰浮在上層，水沉在下層，下 層的水繼續(xù)被循環(huán)送入過冷換熱器，如此反復(fù)循環(huán)，蓄冰量不斷增加，直到蓄滿停機(jī)。綜上所述，本實施例的優(yōu)點是1、當(dāng)過冷水從增速段3進(jìn)入射流段4時，其流速增加，較高流速的過冷水通過射流 段4進(jìn)入冰漿發(fā)生器，當(dāng)冰漿發(fā)生器內(nèi)的冰晶向上游傳播到本實施例防冰晶傳播器時，在 射流管1射流段4的內(nèi)壁及靠近內(nèi)壁的區(qū)域生成大量的冰晶，此時由于在射流管1射流段 4的外壁設(shè)有換熱管2，換熱管2內(nèi)的水溫較高，換熱管2內(nèi)的水與射流管1進(jìn)行換熱，使接 觸到射流管1射流段4內(nèi)壁的冰晶快速融化，從而使靠近射流管1射流段4內(nèi)壁的冰晶與 管內(nèi)壁的附著力大幅削弱，冰晶在射流管1射流段4高速過冷水的沖刷下快速向下游流動， 避免了冰晶向上游的傳播；2、由于在射流管1及流腔壁的內(nèi)壁均設(shè)有憎水涂層，即使有冰晶附著在射流管1 及流腔壁的內(nèi)壁，因其附著力小，只要過冷水的流速足夠大，冰晶即可被吹離壁面并向前端 流動；3、換熱管2外套于射流管1的射流段4，并將射流段4的外圍環(huán)繞，使換熱管2與 射流段4形成均勻的換熱；4、在增速段3后端的管口及射流段4的前端管口處均設(shè)有連接法蘭8后，更方便 與系統(tǒng)其它管道的連接。以上僅為本實用新型的具體實施例，并不以此限定本實用新型的保護(hù)范圍；在不 違反本實用新型構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進(jìn)，均屬本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，包括射流管及換熱管，射流管包括后端 的增速段及前端的射流段，換熱管外套設(shè)于射流管的射流段并與射流段形成換熱結(jié)構(gòu)，換 熱管內(nèi)為換熱腔，換熱管上設(shè)有換熱進(jìn)口及換熱出口，換熱腔通過換熱進(jìn)口及換熱出口與 外界相通。
2.如權(quán)利要求1所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，在所述射流管及流腔壁 的內(nèi)壁均設(shè)有憎水涂層。
3.如權(quán)利要求1所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述射流管前端的橫截 面積小于后端的橫截面積。
4.如權(quán)利要求3所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述射流管呈喇叭狀。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，在所述增速 段后端的管口及射流段的前端管口處均設(shè)有連接法蘭。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述換熱管 呈環(huán)狀，換熱管內(nèi)形成環(huán)腔，該環(huán)腔將所述射流管的射流段環(huán)繞。
7.如權(quán)利要求6所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述環(huán)腔與所述射流管 同軸設(shè)置。
8.如權(quán)利要求6所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述換熱進(jìn)口入換熱出 口相互錯開，且沿所述環(huán)狀換熱管的切向方向設(shè)置。
專利摘要本實用新型公開了一種間接換熱式防冰晶傳播器，包括射流管及換熱管，射流管包括后端的增速段及前端的射流段，換熱管外套設(shè)于射流管的射流段并與射流段形成換熱結(jié)構(gòu)，換熱管內(nèi)為換熱腔，換熱管上設(shè)有換熱進(jìn)口及換熱出口，換熱腔通過換熱進(jìn)口及換熱出口與外界相通。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，并可以有效的阻斷冰晶的快速逆向傳播。
文檔編號F28F17/00GK201892476SQ20102059533
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者李增寶 申請人:廣州鑫譽蓄能科技有限公司