CN110388710A - 浸没板式蓄冰系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了浸没板式蓄冰系统，包括水箱、制冷外壳、密封门板、风冷冷凝器、不锈钢蒸发板组、制冷壳框架、膨胀阀、过滤器、回液管、压缩机、进气管和鼓风机，不锈钢蒸发板组浸没在水箱内，制冷剂从浸没式不锈钢蒸发板腔体内通过时吸收板外水的热量，最终在蒸发板上均匀地铺上一层冰膜，冰膜静态储存在水箱中，通过鼓风机驱动空气进入不锈钢鼓泡管组内的细管中，水箱内不断翻滚的水会使浸没式不锈钢蒸发板上的冰膜均匀融化，从而得到极低温度的冰水，机组较小，占用面积小并能满足最大产量的负荷要求，且便于运输，采用全不锈钢材质，干净卫生，制冷系统开放，便于清洗和维护，使用的制冷剂较少，更加节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及制冷和食品冷却技术领域，具体为浸没板式蓄冰系统。
背景技术
在发达国家，60％以上的建筑物都已使用冰蓄冷技术。从美、日、韩等国家应用的情况看，冰蓄冷技术在空调负荷集中、峰谷差大、建筑物相对聚集的地区或区域都可推广使用，冰蓄冷作为新世纪的重要节能手段发展方向之一，是造福人类并具有广阔的发展前景的新技术，有着良好的社会效应和经济效益，在世界能源和环保日益重要的今天，冰蓄冷将作为我国电力移峰填谷，提高电网用电负荷率，改善电力投资综合效益和减少CO2、硫化物排放量来保护环境的重要手段，冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，利用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术，冰蓄冷技术作为食品工业、暖通行业、发电厂等行业中不可缺少的一种，饱受欢迎，当前国际市场上有企业生产浸没板式蓄冰系统，但目前国内市场还没有一款能做到使用方便、自动控制、结构一体紧凑、节能高效的浸没板式蓄冰系统。而传统的冰盘管式系统、内融冰式冰蓄冷、动态制冰又普遍存在以下技术问题：
1、冰盘管式系统又称冷媒盘管式和外融冰，该系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰冻结在蒸发器盘管上，不易使用机械方法清洗，难以检修，切留有卫生安全问题；
2、内融冰式冰蓄冷是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液(二次冷媒)送入蓄冰槽(桶)中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰，蓄冰槽可以将90％以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽，流过塑料或金属盘管内，将管外的冰融化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用，乙二醇是无色无臭、有甜味液体，对动物有毒性，人类致死剂量约为1.6g/kg，低挥发性，存在安全隐患；
3、动态制冰基本组成是以制冰机作为制冷设备，以保温的槽体作为蓄冷设备，制冷机安装在蓄冰槽上方，在若干块平行板内通入制冷剂作为蒸发器。循环水泵不断将蓄冰槽中的水抽出送到蒸发器的上方喷洒而下，在平板状蒸发器表面结成一层薄冰，待冰层达到一定厚度(一般在3～6.5mm之间)时，制冰设备中的四通换向阀切换，使压缩机的排气直接进入蒸发器而加热板面，使冰脱落，也就是冰的所谓“收获”过程，通过反复的制冰和收冰，蓄冷槽的蓄冰率可以达到40％～50％，由于板式蒸发器需要一定的安装空间，因此动态制冰不大适合大、中型系统，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供浸没板式蓄冰系统，能够克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖，可实现自动连续蓄冰、压缩机、风机、水泵等自动控制一系列工作，可应实现冰水在线实时循环冷却，取能迅速，可以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
浸没板式蓄冰系统，包括水箱、制冷外壳、密封门板、风冷冷凝器、不锈钢底座、电控柜及触摸屏、不锈钢蒸发板组、回气总管、管合并件、不锈钢主框架、高低压表、电气柜、制冷壳框架、膨胀阀、球阀、过滤器、电磁阀、回液管、压缩机、进气管、鼓风机和不锈钢气管，所述水箱的前端设有制冷外壳，所述制冷外壳的前端设有密封门板，所述密封门板的下半部分为风冷冷凝器，所述密封门板的左上侧设有高低压表，所述高低压表右侧的密封门板上设有电气柜，所述电气柜右侧的密封门板上设有电控柜及触摸屏，所述水箱、制冷外壳和密封门板的底部设有不锈钢底座，所述不锈钢底座的上侧安装不锈钢主框架，所述不锈钢主框架上的制冷外壳内侧设有制冷壳框架，所述水箱中安装不锈钢蒸发板组，所述不锈钢蒸发板组的前端上侧连接回气总管，所述回气总管通过铜管贯穿制冷外壳连接管合并件，所述管合并件通过铜管连接膨胀阀、球阀和电磁阀，所述球阀与电磁阀之间的铜管上安装过滤器，所述球阀与过滤器之间的铜管右侧连接回液管，所述制冷外壳的底部设有压缩机，所述压缩机的右侧连接进气管，所述压缩机的左上侧通过铜管连接另一个球阀，并与水箱的内侧的不锈钢蒸发板组连接，所述制冷外壳的内部的右上侧设有鼓风机，所述鼓风机上安装不锈钢气管；
所述不锈钢蒸发板组包括不锈钢横梁、竖直不锈钢方管、固定螺栓、浸没式不锈钢蒸发板、水平不锈钢方管、蒸发板固定套、鼓泡管底座、不锈钢鼓泡管组、排气管和进液管，所述不锈钢横梁通过固定螺栓连接竖直不锈钢方管，所述竖直不锈钢方管的底部安装水平不锈钢方管，所述不锈钢横梁和竖直不锈钢方管内侧的水平不锈钢方管上通过蒸发板固定套安装若干个浸没式不锈钢蒸发板，所述水平不锈钢方管的底部安装鼓泡管底座，所述鼓泡管底座内侧安装不锈钢鼓泡管组，所述浸没式不锈钢蒸发板的前端上侧通过排气管连接回气总管，所述浸没式不锈钢蒸发板的前端下侧安装进液管。
优选的，所述进液管与压缩机上的铜管连接。
优选的，所述不锈钢气管与不锈钢鼓泡管组连接。
优选的，所述不锈钢鼓泡管组内设有若干个均布小孔的细管。
优选的，所述压缩机的底部安装减震橡胶垫。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明新型浸没板式蓄冰系统，是将不锈钢蒸发板组浸没在水箱内，制冷剂从浸没式不锈钢蒸发板腔体内通过时吸收板外水的热量，将水温降低直至结冰，最终在蒸发板上均匀地铺上一层最高达50mm的冰膜(冰膜的厚度取决于制冰时间)，冰膜静态储存在水箱中，故水箱中的水温极低，接近0℃，水箱底部均匀排布着不锈钢鼓泡管组，开启高压鼓风机，驱动压力空气进入不锈钢鼓泡管组内的细管中，水箱内不断翻滚的水会使浸没式不锈钢蒸发板上的冰膜均匀融化，从而得到极低温度的冰水，本发明结构完整合理，其冷却的水温恒定在0.5℃以下，机组较小，占用面积小并能满足最大产量的负荷要求，且便于运输，采用全不锈钢材质，干净卫生，制冷系统开放，便于清洗和维护，使用的制冷剂较少，更加节能环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的制冷系统的结构示意图；
图4为本发明的不锈钢保温水箱的内部结构示意图；
图5为本发明的不锈钢蒸发板组的结构示意图；
图6为本发明的浸没式不锈钢蒸发板的结构示意图；
图7为本发明的不锈钢鼓泡管组的结构示意图。
图中：1、水箱；2、制冷外壳；3、密封门板；4、风冷冷凝器；5、不锈钢底座；6、电控柜及触摸屏；7、不锈钢蒸发板组；71、不锈钢横梁；72、竖直不锈钢方管；73、固定螺栓；74、浸没式不锈钢蒸发板；75、水平不锈钢方管；76、蒸发板固定套；77、鼓泡管底座；78、不锈钢鼓泡管组；79、排气管；710、进液管；8、回气总管；9、管合并件；10、不锈钢主框架；11、高低压表；12、电气柜；13、制冷壳框架；14、膨胀阀；15、球阀；16、过滤器；17、电磁阀；18、回液管；19、压缩机；20、进气管；21、鼓风机；22、不锈钢气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，浸没板式蓄冰系统，包括水箱1、制冷外壳2、密封门板3、风冷冷凝器4、不锈钢底座5、电控柜及触摸屏6、不锈钢蒸发板组7、回气总管8、管合并件9、不锈钢主框架10、高低压表11、电气柜12、制冷壳框架13、膨胀阀14、球阀15、过滤器16、电磁阀17、回液管18、压缩机19、进气管20、鼓风机21和不锈钢气管22，水箱1的前端设有制冷外壳2，制冷外壳2的前端设有密封门板3，密封门板3的下半部分为风冷冷凝器4，密封门板3的左上侧设有高低压表11，高低压表11右侧的密封门板3上设有电气柜12，电气柜12右侧的密封门板3上设有电控柜及触摸屏6，水箱1、制冷外壳2和密封门板3的底部设有不锈钢底座5，不锈钢底座5的上侧安装不锈钢主框架10，不锈钢主框架10上的制冷外壳2内侧设有制冷壳框架13，水箱1中安装不锈钢蒸发板组7，不锈钢蒸发板组7的前端上侧连接回气总管8，回气总管8通过铜管贯穿制冷外壳2连接管合并件9，管合并件9通过铜管连接膨胀阀14、球阀15和电磁阀17，球阀15与电磁阀17之间的铜管上安装过滤器16，球阀15与过滤器16之间的铜管右侧连接回液管18，制冷外壳2的底部设有压缩机19，压缩机19的底部安装减震橡胶垫，压缩机19的右侧连接进气管20，压缩机19的左上侧通过铜管连接另一个球阀15，并与水箱1的内侧的不锈钢蒸发板组7连接，制冷外壳2的内部的右上侧设有鼓风机21，鼓风机21上安装不锈钢气管22，不锈钢气管22与不锈钢鼓泡管组78连接。
请参阅图4-7，不锈钢蒸发板组7包括不锈钢横梁71、竖直不锈钢方管72、固定螺栓73、浸没式不锈钢蒸发板74、水平不锈钢方管75、蒸发板固定套76、鼓泡管底座77、不锈钢鼓泡管组78、排气管79和进液管710，不锈钢横梁71通过固定螺栓73连接竖直不锈钢方管72，竖直不锈钢方管72的底部安装水平不锈钢方管75，不锈钢横梁71和竖直不锈钢方管72内侧的水平不锈钢方管75上通过蒸发板固定套76安装若干个浸没式不锈钢蒸发板74，水平不锈钢方管75的底部安装鼓泡管底座77，鼓泡管底座77内侧安装不锈钢鼓泡管组78，不锈钢鼓泡管组78内设有若干个均布小孔的细管，浸没式不锈钢蒸发板74的前端上侧通过排气管79连接回气总管8，浸没式不锈钢蒸发板74的前端下侧安装进液管710，进液管710与压缩机19上的铜管连接。
本发明的工作原理：
本发明浸没板式蓄冰系统开启后，压缩机19不断工作抽吸不锈钢蒸发板组7中的制冷剂蒸气，并将其压缩成高压，过热蒸气排出并送入到风冷冷凝器4，正是由于这一高压存在，使制冷剂蒸气在风冷冷凝器4中放出热量，并把热量传递给周围的空气，从而使制冷剂蒸气冷凝成液体；冷凝后的液体此时依然是处于高压状态，通过膨胀阀14进入到不锈钢蒸发板组7，制冷剂在膨胀阀14中从入口段的高压降低到低压状态，温度也已经降低，这个时候会出现少量液体汽化变成蒸气；制冷剂液体流入到浸没式不锈钢蒸发板74中以后，在浸没式不锈钢蒸发板74中吸收热量而沸腾变化，并逐渐变成蒸气，在这个汽化过程中，制冷剂从被冷却介质中吸收所需要的汽化热，被冷却介质由于失去热量而温度降低，从而达到制冷的目的，已经被制冷的介质，则通过水泵输送到客户需要制冷的设备冰水机制冷系统，只要压缩机19不停止运转，制冷剂的循环就不会停止，如此周而复始，提供源源不断的低温冰水。
综上所述：本发明新型浸没板式蓄冰系统，是将不锈钢蒸发板组7浸没在水箱1内，制冷剂从浸没式不锈钢蒸发板74腔体内通过时吸收板外水的热量，将水温降低直至结冰，最终在蒸发板上均匀地铺上一层最高达50mm的冰膜(冰膜的厚度取决于制冰时间)，冰膜静态储存在水箱1中，故水箱1中的水温极低，接近0℃，水箱1底部均匀排布着不锈钢鼓泡管组78，开启高压鼓风机21，驱动压力空气进入不锈钢鼓泡管组78内的细管中，水箱1内不断翻滚的水会使浸没式不锈钢蒸发板74上的冰膜均匀融化，从而得到极低温度的冰水，本发明结构完整合理，其冷却的水温恒定在0.5℃以下，机组较小，占用面积小并能满足最大产量的负荷要求，且便于运输，采用全不锈钢材质，干净卫生，制冷系统开放，便于清洗和维护，使用的制冷剂较少，更加节能环保。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.浸没板式蓄冰系统，包括水箱(1)、制冷外壳(2)、密封门板(3)、风冷冷凝器(4)、不锈钢底座(5)、电控柜及触摸屏(6)、不锈钢蒸发板组(7)、回气总管(8)、管合并件(9)、不锈钢主框架(10)、高低压表(11)、电气柜(12)、制冷壳框架(13)、膨胀阀(14)、球阀(15)、过滤器(16)、电磁阀(17)、回液管(18)、压缩机(19)、进气管(20)、鼓风机(21)和不锈钢气管(22)，其特征在于：所述水箱(1)的前端设有制冷外壳(2)，所述制冷外壳(2)的前端设有密封门板(3)，所述密封门板(3)的下半部分为风冷冷凝器(4)，所述密封门板(3)的左上侧设有高低压表(11)，所述高低压表(11)右侧的密封门板(3)上设有电气柜(12)，所述电气柜(12)右侧的密封门板(3)上设有电控柜及触摸屏(6)，所述水箱(1)、制冷外壳(2)和密封门板(3)的底部设有不锈钢底座(5)，所述不锈钢底座(5)的上侧安装不锈钢主框架(10)，所述不锈钢主框架(10)上的制冷外壳(2)内侧设有制冷壳框架(13)，所述水箱(1)中安装不锈钢蒸发板组(7)，所述不锈钢蒸发板组(7)的前端上侧连接回气总管(8)，所述回气总管(8)通过铜管贯穿制冷外壳(2)连接管合并件(9)，所述管合并件(9)通过铜管连接膨胀阀(14)、球阀(15)和电磁阀(17)，所述球阀(15)与电磁阀(17)之间的铜管上安装过滤器(16)，所述球阀(15)与过滤器(16)之间的铜管右侧连接回液管(18)，所述制冷外壳(2)的底部设有压缩机(19)，所述压缩机(19)的右侧连接进气管(20)，所述压缩机(19)的左上侧通过铜管连接另一个球阀(15)，并与水箱(1)的内侧的不锈钢蒸发板组(7)连接，所述制冷外壳(2)的内部的右上侧设有鼓风机(21)，所述鼓风机(21)上安装不锈钢气管(22)；
所述不锈钢蒸发板组(7)包括不锈钢横梁(71)、竖直不锈钢方管(72)、固定螺栓(73)、浸没式不锈钢蒸发板(74)、水平不锈钢方管(75)、蒸发板固定套(76)、鼓泡管底座(77)、不锈钢鼓泡管组(78)、排气管(79)和进液管(710)，所述不锈钢横梁(71)通过固定螺栓(73)连接竖直不锈钢方管(72)，所述竖直不锈钢方管(72)的底部安装水平不锈钢方管(75)，所述不锈钢横梁(71)和竖直不锈钢方管(72)内侧的水平不锈钢方管(75)上通过蒸发板固定套(76)安装若干个浸没式不锈钢蒸发板(74)，所述水平不锈钢方管(75)的底部安装鼓泡管底座(77)，所述鼓泡管底座(77)内侧安装不锈钢鼓泡管组(78)，所述浸没式不锈钢蒸发板(74)的前端上侧通过排气管(79)连接回气总管(8)，所述浸没式不锈钢蒸发板(74)的前端下侧安装进液管(710)。
2.根据权利要求1所述的浸没板式蓄冰系统，其特征在于：所述进液管(710)与压缩机(19)上的铜管连接。
3.根据权利要求1所述的浸没板式蓄冰系统，其特征在于：所述不锈钢气管(22)与不锈钢鼓泡管组(78)连接。
4.根据权利要求1所述的浸没板式蓄冰系统，其特征在于：所述不锈钢鼓泡管组(78)内设有若干个均布小孔的细管。
5.根据权利要求1所述的浸没板式蓄冰系统，其特征在于：所述压缩机(19)的底部安装减震橡胶垫。
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