CN103486786B - 防冰晶传播器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了防冰晶传播器，其包括射流管和混合管，所述混合管套在射流管外部后，混合管的内壁和射流管的外壁之间形成环形的预热水通道，混合管上设有预热水进口。本发明通过在混合管的内壁和射流管的外壁之间形成环形的预热水通道，工作时，从预热水进口流入不含冰晶的水，由于水泵的加压，不含冰晶的水高速通过狭小环形的预热水通道，在预热水通道的出口喷射出一定距离的环形水层，形成环形的保护水层，中断冰晶附着在防传播器的壁面向上游的过冷板式换热器传播，这种防冰晶传播器不用冷却水加热防冰晶传播器的壁面，不会造成冷量的损失，更加节能。

Description

防冰晶传播器
技术领域
本发明属于冰浆制造领域，具体涉及一种防冰晶传播器。
背景技术
冰蓄冷空调是一种对电网负荷移峰填谷具有显著作用的用户侧管理技术，该技术利用夜间富余电力开启制冷机组制冰，把冷量以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时段则通过融冰的方式释放出冷量以供空调用户需求，从而避免或减少使用高峰时段的电力，实现对电网负荷的移峰填谷，减轻电网负荷的峰谷差矛盾，提高发电厂的运行效率，最终实现全局性的节能减排效益。
冰蓄冷空调的核心就是制冰系统，传统的冰蓄冷技术主要包括冰球式和盘管式两种，这两种冰蓄冷技术的制冰过程都是在相对静止的状态下由来自制冷主机的低温不冻液把冷量传递给水而结冰，因此统称为静态冰蓄冷。在静态制冰过程中热量的传递需要克服塑料或金属管壁以及冰层的较大热阻，因而具有传热效率低，制冰速度慢，制冷主机能耗高等诸多缺点。
针对静态冰蓄冷的固有技术缺点而发展起来的过冷水式动态冰蓄冷技术则从根本上解决了上述技术缺点，动态冰蓄冷的制冰过程是利用水具有一定过冷度的原理，首先在换热器中制取低于0℃的过冷水，同时通过特殊技术确保过冷水不在换热器中发生结冰（否则会堵塞换热器），然后等过冷水排出换热器之后再进入冰浆生成器，解除过冷状态，生成冰浆。生成的冰浆被泵送进入蓄冰槽，然后在密度差的作用下冰水自然分层，冰被储存在槽内，水则继续循环送入过冷热交换器制取过冷水，如此循环，实现连续不断的动态制冰过程。动态冰蓄冷制冰过程中的换热是在过冷换热器中通过液——液强制对流方式实现的，因此具有远高于静态制冰的换热系数，从而克服了传统静态冰蓄冷所固有的换热系数低，能耗高等技术缺点。
确保动态冰蓄冷制冰过程稳定运行的关键在于有效防止过冷换热器中的结冰冻结问题。过冷水是一种非稳态的物质形态，在各种扰动如搅拌、冲击、超声波辐射等作用下，或者存在成核中心如粗糙壁面、杂质颗粒、冰晶颗粒等情况下都极易在瞬间解除过冷状态，生成冰浆。由于过冷热交换器中流道狭小，一旦生成冰浆不但会堵塞流道，还会因结冰后发生的体积膨胀而造成对换热器结垢的破坏，所以过冷热交换器出口与冰浆生成器入口之间的冰晶传播阻断是关键的技术之一。冰晶对于过冷水来说是最好的成核剂，过冷水一旦遇到冰晶将迅速围绕冰晶生成冰晶，这种生成冰晶的过程具有强烈的传播趋势。在动态制冰系统中，冰浆发生器存在大量的冰晶具有沿过冷水管道向上游（过冷热交换器）传播的强烈趋势，如不采取有效的阻断，冰晶将迅速传播到过冷热交换器中，从而冻结热交换器，造成制冰循环中断。
通常用的防冰晶传播器，采用冷却水加热防冰晶传播器的壁面，由于壁面温度高，从而使冰晶难以附着壁面向上游传播，这种采用加热壁面的防冰晶传播的方法，使得冷却水的热量通过壁面传递给过冷水，造成冷量的损失。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种防冰晶传播器。
本发明解决其技术问题的解决方案是：防冰晶传播器，其包括射流管和混合管，所述混合管套在射流管外部后，混合管的内壁和射流管的外壁之间形成环形的预热水通道，混合管上设有预热水进口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述射流管包括依次设置的增速段和射流段，所述混合管包括腔体和套在射流段外的混合段，所述预热水通道设置在混合段的内壁和射流段的外壁之间，所述预热水进口与腔体连通。
作为上述技术方案的进一步改进，所述混合管上设置有泄水阀和温度传感器接口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述射流管及混合管的内壁均设有憎水涂层。
作为上述技术方案的进一步改进，所述增速段呈喇叭形状，增速段前端的横截面积大于其后端的横截面积。
作为上述技术方案的进一步改进，所述射流段出口处设有倒角或圆角。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的射流管和混合管均设有连接法兰，所述连接法兰设有密封圈凹槽。
作为上述技术方案的进一步改进，所述腔体呈环形，腔体环绕在射流管的中间管段。
作为上述技术方案的进一步改进，所述射流管和混合管同轴安装。
作为上述技术方案的进一步改进，所述增速段和射流段通过焊接后连接成一体，所述腔体和混合段通过焊接后连接成一体。
本发明的有益效果是：本发明通过在混合管的内壁和射流管的外壁之间形成环形的预热水通道，工作时，从预热水进口流入不含冰晶的水，由于水泵的加压，不含冰晶的水高速通过狭小的环形的预热水通道，在预热水通道的出口喷射出一定距离的环形水层，形成环形的保护水层，中断冰晶附着在防传播器的壁面向上游的过冷板式换热器传播，这种防冰晶传播器不用冷却水加热防冰晶传播器的壁面，不会造成冷量的损失，更加节能。
附图说明
下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的剖视图；
图2是本发明的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的应用。
参照图1～图2，防冰晶传播器，其包括射流管1和混合管2，所述混合管2套在射流管1外部后，混合管2的内壁和射流管1的外壁之间形成环形的预热水通道，混合管2上设有预热水进口7。
通过在混合管2的内壁和射流管1的外壁之间形成环形的预热水通道，工作时，从预热水进口7流入不含冰晶的水，由于水泵的加压，不含冰晶的水高速通过狭小的环形的预热水通道，在预热水通道的出口喷射出一定距离的环形水层，形成环形的保护水层，中断冰晶附着在防传播器的壁面向上游的过冷板式换热器传播，这种防冰晶传播器不用冷却水加热防冰晶传播器的壁面，不会造成冷量的损失，更加节能。
进一步作为优选的实施方式，所述射流管1包括依次设置的增速段3和射流段4，所述混合管2包括腔体6和套在射流段4外的混合段5，所述预热水通道设置在混合段5的内壁和射流段4的外壁之间，所述预热水进口7与腔体6连通。当过冷水从增速段3进入射流段4时，其流速增加，较高流速的过冷水分别通过射流段4和混合段5进入冰浆发生器，当冰浆发生器内的冰晶向上游传播到防冰晶传播器时，在混合段5内壁及靠近内壁的区域生成大量的冰晶。在确保射流段4内水的流速足够大的情况下，逆水而上的冰晶被迅速冲向下游，防止向上游传播。
进一步作为优选的实施方式，所述混合管2上设置有泄水阀8和温度传感器接口10，可以通过温度传感器接口10安装温度传感器对预热水的温度进行监控，通过泄水阀8调节混合管内预热水的压力。
进一步作为优选的实施方式，所述射流管1及混合管2的内壁均设有憎水涂层。即使有冰晶附着在射流管1或混合管2的内壁，因其附着力较小，只要过冷水和预热水流速足够大，冰晶即可被吹离壁面并向后端流动。
进一步作为优选的实施方式，所述增速段3呈喇叭形状，增速段3前端的横截面积大于其后端的横截面积。
进一步作为优选的实施方式，所述射流段4出口处设有倒角或圆角，更有利于射流冲刷的作用从而破坏冰晶在其壁面附着。
进一步作为优选的实施方式，所述的射流管1和混合管2均设有连接法兰9，所述连接法兰9设有密封圈凹槽。为防止防冰晶传播器与外面系统管道连接的法兰安装时产生凸台或凹槽，对过冷水产生剧烈的扰动，连接法兰9上设有安装密封圈凹槽，与外面系统管道法兰的连接均采用O型密封圈，避免采用密封垫片安装时产生的凸台或凹槽。
进一步作为优选的实施方式，所述腔体6呈环形，腔体6环绕在射流管1的中间管段。
进一步作为优选的实施方式，所述射流管1和混合管2同轴安装，混合管2外套于射流管1，射流段4和混合段5不接触，射流段4的外壁和混合段5的内壁形成狭小的环形的预热水通道。
进一步作为优选的实施方式，所述增速段3和射流段4通过焊接后连接成一体，所述腔体6和混合段5通过焊接后连接成一体。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.防冰晶传播器，其包括射流管和混合管，其特征在于：所述混合管套在射流管外部后，混合管的内壁和射流管的外壁之间形成环形的预热水通道，混合管上设有预热水进口，所述射流管包括依次设置的增速段和射流段，所述混合管包括腔体和套在射流段外的混合段，所述混合段的内径大于射流段的外径，所述预热水通道设置在混合段的内壁和射流段的外壁之间，所述预热水进口与腔体连通。
2.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述混合管上设置有泄水阀和温度传感器接口。
3.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述射流管及混合管的内壁均设有憎水涂层。
4.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述增速段呈喇叭形状，增速段前端的横截面积大于其后端的横截面积。
5.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述射流段出口处设有倒角或圆角。
6.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述的射流管和混合管均设有连接法兰，所述连接法兰设有密封圈凹槽。
7.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述腔体呈环形，腔体环绕在射流管的中间管段。
8.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述射流管和混合管同轴安装。
9.根据权利要求1所述的防冰晶传播器，其特征在于：所述增速段和射流段通过焊接后连接成一体，所述腔体和混合段通过焊接后连接成一体。
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