CN115388697A - 基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置及方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置及方法，装置中，制冷剂喷淋器连通蒸发冷凝罐上部的制冷剂液循环管路以朝水平盘管降膜换热单元喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽；互叉式蜂窝平板溢流换热单元中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，中空部定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂气体自制冷剂蒸汽管路排到蒸发冷凝罐中凝结，当制冷剂蒸汽管路输入制冷剂蒸汽同时溶液循环泵将壳体底部的三相溶液循环泵入互叉式蜂窝平板溢流换热单元时，晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路中的流体导出,本装置解决了蓄能密度低、释能速率慢和结晶堵塞的缺陷。

Description

基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置及方法

技术领域

本发明涉及三相换热技术领域，尤其涉及一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置及方法。

背景技术

吸收式蓄能作为一种新兴的热能存储技术，具有蓄能密度高、热损失小和长时间蓄能，以及具有采用环保工质对和利用低品位余热等优点。然而，现有的三相溶液蓄能技术还有以下不足：①蓄能密度的实际值与理论值差距较大；②储液罐底部存在晶体，系统防结晶堵塞能力有限；③系统充能速率与释能速率不平衡，释能速率无满足快速响应需求；④现有系统结构尺寸大，且无法满足按蓄能量调节。因此，有必要设计一种蓄能密度高、释能速率平衡和防结晶堵塞的三相蓄能装置及方法。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置及方法，蓄能密度高、释能速率平衡和防结晶堵塞。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置包括：

蒸发冷凝罐，其为容纳制冷剂液的封闭结构；

制冷剂蒸汽管路，其气体连通吸收发生罐的顶部和蒸发冷凝罐顶部；

制冷剂液循环管路，其一端连通所述蒸发冷凝罐下部，另一端连通所述蒸发冷凝罐的上部，所述制冷剂液循环管路设有制冷剂循环泵以将所述制冷剂液自所述蒸发冷凝罐下部泵入所述蒸发冷凝罐上部；

水平盘管降膜换热单元，其设于所述蒸发冷凝罐内，水平盘管降膜换热单元连通设于蒸发冷凝罐之外的换热管路；

制冷剂喷淋器，其设于所述蒸发冷凝罐内且位于所述水平盘管降膜换热单元上方，制冷剂喷淋器连通所述蒸发冷凝罐上部的制冷剂液循环管路以朝所述水平盘管降膜换热单元喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽；

吸收发生罐，其为容纳用于蓄能的三相溶液的封闭结构，所述三相溶液包括制冷剂；

溶液循环管路，其一端连通所述吸收发生罐下部，另一端连通所述吸收发生罐的上部，所述溶液循环管路设有溶液循环泵以将所述三相溶液自所述吸收发生罐下部泵入所述吸收发生罐上部；

多个互叉式蜂窝平板溢流换热单元，其左右相互交叉排列于吸收发生罐内且在吸收发生罐的竖直方向上逐层分布，互叉式蜂窝平板溢流换热单元包括，

换热平板，其带有溢流槽，

蜂窝肋片，其固定于所述换热平板的顶部，蜂窝肋片包括多个排列成蜂窝状的容纳胞体，所述容纳胞体具有容纳所述三相溶液的中空部，

盘管，其固定于所述换热平板的底部；

输入管道，其连通所述换热管路和盘管，换热管路输入流体加热所述盘管，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，所述中空部定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂气体自所述制冷剂蒸汽管路排到蒸发冷凝罐中凝结，当所述制冷剂蒸汽管路输入制冷剂蒸汽同时溶液循环泵将壳体底部的三相溶液循环泵入互叉式蜂窝平板溢流换热单元时，所述晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路中的流体导出。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，3个互叉式蜂窝平板溢流换热单元左右相互交叉排列于吸收发生罐内且在吸收发生罐的竖直方向上逐层分布，三相溶液自最上层的互叉式蜂窝平板溢流换热单元逐层流到最下层的至互叉式蜂窝平板溢流换热单元，最后流至吸收发生罐底部的储液区。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元水平地固定连接于吸收发生罐的内壁。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，所述换热平板为矩形槽结构，所述矩形槽结构相对于吸收发生罐内壁的一侧设置竖直的用于引导三相溶液的挡板。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元在竖直方向的重叠部分大于所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元总长度的一半。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，竖直方向的相邻所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元之间的间隔为等距分布。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，所述蒸发冷凝罐设有测量其内压力的第一压力表，所述吸收发生罐设有测量其内压力的第二压力表。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，所述制冷剂液循环管路设有位于蒸发冷凝罐底部和制冷剂循环泵之间的第一真空隔膜阀和测量制冷剂流量的第一流量测量计，所述溶液循环管路设有位于吸收发生罐底部和溶液循环泵之间的第二真空隔膜阀和测量三相溶液流量的第二流量测量计。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置中，所述制冷剂蒸汽管路设有第三真空隔膜阀，真空泵经由第四真空隔膜阀连通所述制冷剂蒸汽管路。

基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的控制方法包括以下步骤，

溶液循环泵将所述三相溶液自所述吸收发生罐下部泵入所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元，三相溶液自最上层的互叉式蜂窝平板溢流换热单元向下逐层流过每个互叉式蜂窝平板溢流换热单元，

换热管路输入流体加热所述盘管，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，所述中空部定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂蒸汽自所述制冷剂蒸汽管路输送到蒸发冷凝罐冷凝，其中，水平盘管降膜换热单元将所述制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液，

制冷剂液循环管路将所述制冷剂液自所述蒸发冷凝罐下部泵入所述蒸发冷凝罐上部并朝水平盘管降膜换热单元喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽，当所述制冷剂蒸汽管路输入制冷剂蒸汽到吸收发生罐同时溶液循环泵将吸收发生罐下部的三相溶液循环泵入互叉式蜂窝平板溢流换热单元时，所述晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路中的流体导出。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，具有以下有益效果：与现有技术相比，本发明通过溶液在蜂窝结构中结晶有效防止晶体脱落及堵塞循环管路和循环泵的风险；通过互叉式蜂窝平板溢流换热单元间的互相交叉形式和溢流结构保证稀溶液的流动性；通过调节蜂窝结构和冷热流体的温度来调节结/溶晶速率；通过调节平板溢流换热单元数量来调节蓄能容量，实现模块化工作；通过平板换热器上加蜂窝肋片强化热量交换，提高蓄能密度，有利于装置体积小，吸收发生罐和蒸发冷凝罐通过蒸汽管道相连接，实现系统充能和释能过程。本装置解决了蓄能密度低、释能速率慢和结晶堵塞的现有缺陷且构成了一个整体独立的系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的互叉式蜂窝平板溢流换热单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语第一、第二仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有第一、第二的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，多个的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语安装、相连、连接、固定等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1-2所示，在一个实施例中，本发明的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置包括，

蒸发冷凝罐2，其为容纳制冷剂液6的封闭结构；

制冷剂蒸汽管路11，其气体连通吸收发生罐1的顶部和蒸发冷凝罐2顶部；

制冷剂液循环管路10，其一端连通所述蒸发冷凝罐2下部，另一端连通所述蒸发冷凝罐2的上部，所述制冷剂液循环管路10设有制冷剂循环泵8以将所述制冷剂液自所述蒸发冷凝罐2下部泵入所述蒸发冷凝罐2上部；

水平盘管降膜换热单元4，其设于所述蒸发冷凝罐2内，水平盘管降膜换热单元4连通设于蒸发冷凝罐2之外的换热管路14；

制冷剂喷淋器15，其设于所述蒸发冷凝罐2内且位于所述水平盘管降膜换热单元4上方，制冷剂喷淋器15连通所述蒸发冷凝罐2上部的制冷剂液循环管路10以朝所述水平盘管降膜换热单元4喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽；

吸收发生罐1，其为容纳用于蓄能的三相溶液5的封闭结构，所述三相溶液5包括制冷剂；

溶液循环管路9，其一端连通所述吸收发生罐1下部，另一端连通所述吸收发生罐1的上部，所述溶液循环管路9设有溶液循环泵7以将所述三相溶液自所述吸收发生罐1下部泵入所述吸收发生罐1上部；

多个互叉式蜂窝平板溢流换热单元3，其左右相互交叉排列于吸收发生罐1内且在吸收发生罐1的竖直方向上逐层分布，互叉式蜂窝平板溢流换热单元3包括，

换热平板26，其带有溢流槽29，

蜂窝肋片27，其固定于所述换热平板26的顶部，蜂窝肋片27包括多个排列成蜂窝状的容纳胞体，所述容纳胞体具有容纳所述三相溶液的中空部30，

盘管28，其固定于所述换热平板26的底部；

输入管道13，其连通所述换热管路14和盘管28，换热管路14输入流体加热所述盘管28，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，所述中空部30定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂气体自所述制冷剂蒸汽管路11排到蒸发冷凝罐2中凝结，当所述制冷剂蒸汽管路11输入制冷剂蒸汽同时溶液循环泵7将壳体底部的三相溶液循环泵7入互叉式蜂窝平板溢流换热单元3时，所述晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路14中的流体导出。

基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置以各类中低品位能源作为热源，在充能过程中，三相溶液被热源加热浓缩的同时制冷剂蒸汽不断被蒸发出来，制冷剂蒸汽在冷凝器内被冷凝为液态蓄存在蒸发冷凝罐2中，当继续通入热源，部分浓缩的溶液中会有晶体析出，此过程经历了稀溶液浓缩-浓溶液再浓缩-浓溶液析出晶体的热能蓄存过程，晶液混合溶液被存储在吸收发生罐1中，热能被储存在浓溶液、晶体和液态溶液中；在释能过程中，液态的制冷剂液被加热，被加热蒸发为制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽被通入吸收发生罐1内的晶液混合溶液吸收，当制冷剂蒸汽足够充分，此过程经历了晶体溶解-浓溶液再稀释-稀溶液的热能释放过程，释能后的稀溶液被储存在吸收发生罐1内，等待下一次充释能循环过程，本装置充分利用了溶液结晶过程蓄能密度高的优点且充释能速率平衡可控以及避免晶体堵塞溶液循环管路9和溶液循环泵7。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，3个互叉式蜂窝平板溢流换热单元3左右相互交叉排列于吸收发生罐1内且在吸收发生罐1的竖直方向上逐层分布，三相溶液自最上层的互叉式蜂窝平板溢流换热单元3逐层流到最下层的至互叉式蜂窝平板溢流换热单元3，最后流至吸收发生罐1底部的储液区。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3水平地固定连接于吸收发生罐1的内壁。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，所述换热平板26为矩形槽结构，所述矩形槽结构相对于吸收发生罐1内壁的一侧设置竖直的用于引导三相溶液的挡板。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3在竖直方向的重叠部分大于所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3总长度的一半。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，竖直方向的相邻所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3之间的间隔为等距分布。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，所述蒸发冷凝罐2设有测量其内压力的第一压力表21，所述吸收发生罐1设有测量其内压力的第二压力表20。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，所述制冷剂液循环管路10设有位于蒸发冷凝罐2底部和制冷剂循环泵8之间的第一真空隔膜阀17和测量制冷剂流量的第一流量测量计23，所述溶液循环管路9设有位于吸收发生罐1底部和溶液循环泵7之间的第二真空隔膜阀16和测量三相溶液流量的第二流量测量计22。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的优选实施例中，所述制冷剂蒸汽管路11设有第三真空隔膜阀18，真空泵19经由第四真空隔膜阀24连通所述制冷剂蒸汽管路11。

在一个实施例中，自上而下方向上相邻所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3之间的间隔逐渐变小。所述盘管28为蛇形盘管。

在一个实施例中，自上而下方向上相邻所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3之间的间隔等间距。

在一个实例中，容纳胞体为正六边形结构。

在一个实施例中，基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置包括吸收发生罐1和蒸发冷凝罐2两个罐体。吸收发生罐1内的互叉式蜂窝平板溢流换热单元3由强化换热和储液的规则的蜂窝肋片27、实现冷热流体与溶液换热的换热平板26和连接冷热流体的输入通道的蛇型的盘管28三部分组成，通过焊接连接在一起；在吸收发生罐1内的互叉式蜂窝平板溢流换热单元3间左右相互交叉水平排列；互叉式蜂窝平板溢流换热单元3焊接在吸收发生罐1壁上，与吸收发生罐1构成整体换热器。通过调节蛇型的盘管28冷热流体的温度可以控制结/溶晶的速率，解决了三相蓄能装置解决结晶位置未知、溶晶难的问题。

在一个实施例中，溶液流到互叉式蜂窝平板溢流换热单元3上进行换热，通过调节盘管28中冷热流体的温度来调节溶液结/溶晶速率，结/溶晶体过程均在换热器的蜂窝肋片27内完成且不随流体流动，其蓄能过程固液分离的同时有效防止了晶体堵塞管路和循环泵的风险，实现了溶液循环安全运行控制。

在一个实施例中，吸收发生罐1内换热器上的蜂窝肋片27将溶液和晶体分成规则的小单元，既可以提高冷、热流体与溶液的换热能力，又可以使充/释能速率接近平衡。同时，通过调节蜂窝肋片27上蜂窝尺寸的大小可以调节释能速率，实现了充/释能平衡和释能速率响应调控。

在一个实施例中，通过改变吸收发生罐1内互叉式蜂窝平板溢流换热单元3的数量，可以按需调控装置的蓄能量，便于装置模块化开发设计，实现装置结构方便组合。

在一个实施例中，吸收发生罐1上的视镜12用于观察溶液结晶和溶晶的过程。进一步，视镜12或其附近位置设有拍摄单元，其实时拍摄溶晶和结晶过程以控制溶液循环管路9、制冷剂蒸汽管路11的流量和/或流速，和/或，控制换热管路14的温度。

在一个实施例中，吸收发生罐1底部设有泵入三相溶液5的输入管路，其上设有第五真空隔膜阀25。

在一个实施例中，如图1所示，吸收发生罐1底部通过溶液循环管路9与溶液循环泵7连接，溶液循环泵7通过溶液循环管路9与吸收发生罐1侧上方连接；吸收发生罐1与蒸发冷凝罐2通过带有第三真空隔膜阀18的外部的制冷剂蒸汽管路11在顶部连接，且制冷剂蒸汽管路11又连接真空泵19；冷、热流体通过外部不锈钢的输入管道13与吸收发生罐1侧面连接；吸收发生罐1上方安装测量压力的第二压力表20，前后对称设置视镜12。互叉式蜂窝平板溢流换热单元3焊接在吸收发生罐1内侧壁面上，互叉式蜂窝平板溢流换热单元3间左右相互交叉水平排列，互叉式蜂窝平板溢流换热单元3的结构分别为规则的蜂窝肋片27、带溢流槽29的换热平板26和蛇形盘管28，规则的蜂窝肋片27焊接在带溢流槽29的换热平板26顶部，蛇形盘管28焊接在带溢流槽29的换热平板26底部。

在一个实施例中，蒸发冷凝罐2底部通过制冷剂液循环管路10与制冷剂循环泵8连接，制冷剂循环泵8通过制冷剂液循环管路10与蒸发冷凝罐2侧上方连接；冷、热流体通过外部不锈钢的换热管路14与蒸发冷凝罐2侧面连接，制冷剂喷淋器15在水平管降膜换热单元4的上方；蒸发冷凝罐2上方连接测量压力的第一压力表21。

当蓄能时，在真空条件下，来自吸收发生罐1底部的三相溶液5被溶液循环泵7通过溶液循环回路9流进互叉式蜂窝平板溢流换热单元3中。三相溶液5在外部驱动热源的加热下解吸出制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽经过制冷剂蒸汽管路11，进入蒸发冷凝罐2中凝结，冷凝后的制冷剂以液态形式储存在蒸发冷凝罐2底部，而解析后的浓溶液则储存在吸收发生罐1中。当溶液不断浓缩后，溶质将以晶体形式定点析出，析出的晶体在互叉式蜂窝平板溢流换热单元3上，剩余的溶液继续进行循环换热浓缩过程，直至蓄能过程停止。此过程中，溶液发生从稀溶液到浓溶液再到晶体的结晶蓄能过程，当溶液不断浓缩后，溶质将以晶体形式析出，析出的晶体留在蜂窝肋片27内，剩余的溶液继续进行循环浓缩过程，直至蓄能过程停止，该充能过程中盘管28内流动的热流体所携带的热能通过溶液的浓缩和结晶以化学势能被存储。

当释能时，在真空条件下，来自蒸发冷凝罐2底部的制冷剂液6被制冷剂循环泵8通过制冷剂液循环管路10和制冷剂喷淋器15喷淋到水平盘管28降膜换热单元4上，液体制冷剂受热变成制冷剂蒸汽，产生制冷效果。该制冷剂蒸汽经过制冷剂蒸汽管路11，进入吸收发生罐1被互叉式蜂窝平板溢流换热单元3上晶体吸收，同时，溶液循环泵7将吸收发生罐1底部的稀溶液送到互叉式蜂窝平板溢流换热单元3上，溶液不断地冲刷溶解晶体，晶体在吸收水蒸汽和在溶液中溶解过程中放出大量的溶解热。溶解后的浓溶液以溢流的型式流回吸收发生罐1底部，等待下一次循环。上述过程持续循环进行，直至释能过程结束。

所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的控制方法包括以下步骤，

溶液循环泵7将所述三相溶液自所述吸收发生罐1下部泵入所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3，三相溶液自最上层的互叉式蜂窝平板溢流换热单元3向下逐层流过每个互叉式蜂窝平板溢流换热单元3，

换热管路14输入流体加热所述盘管28，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元3中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，所述中空部30定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂蒸汽自所述制冷剂蒸汽管路11输送到蒸发冷凝罐2冷凝，其中，水平盘管28降膜换热单元4将所述制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液，

制冷剂液循环管路10将所述制冷剂液自所述蒸发冷凝罐2下部泵入所述蒸发冷凝罐2上部并朝水平盘管28降膜换热单元4喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽，当所述制冷剂蒸汽管路11输入制冷剂蒸汽到吸收发生罐1同时溶液循环泵7将吸收发生罐1下部的三相溶液循环泵7入互叉式蜂窝平板溢流换热单元3时，所述晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路14中的流体导出。

在一个实施方式中，真空与充液过程控制：(1)装置运行前，关闭第五真空隔膜阀25，打开第三真空隔膜阀18和第四真空隔膜阀24，开启真空泵19，对系统抽真空；(2)待真空度达到设定值，关闭第三真空隔膜阀18和第四真空隔膜阀24，关闭真空泵19；(3)打开第五真空隔膜阀25，通过系统内负压将稀溶液抽到吸收发生罐1内，待充液完成后，关闭第五真空隔膜阀25；(4)再次开启真空泵19，依次打开第四真空隔膜阀24和第三真空隔膜阀18，排空充液时混入罐内的空气后，关闭第三和第四真空隔膜阀18和24；(5)最后，关闭真空泵19。

充能过程控制：(1)打开第二真空隔膜阀16，开启溶液循环泵7，吸收发生罐1底部溶液储存区的稀溶液通过溶液循环泵7进入吸收发生罐1，溶液自上而下依次经过互叉式蜂窝平板溢流换热单元3流回吸收发生罐1底部溶液储存区，一部分溶液经过互叉式蜂窝平板溢流换热单元3的溢流结构流到下一层互叉式蜂窝平板溢流换热单元3中再流回吸收发生罐1底部，另一部分溶液滞留在蜂窝肋片27单元内等待定点非流动结晶和溶晶，稀溶液在吸收发生罐1和溶液循环回路9内不断循环流动；(2)通过不锈钢的输入管道13接入外部热流体在互叉式蜂窝平板溢流换热单元3循环流动，滞留在蜂窝肋片27内的溶液被来自外部流经盘管28的热流体加热，产生制冷剂蒸汽；(3)通过不锈钢管道的换热管路14接入外部冷流体在水平管降膜换热单元4内循环流动；(4)打开第三真空隔膜阀18，使制冷剂蒸汽通过制冷剂蒸汽管路11进入蒸发冷凝罐2中在水平管降膜换热单元4上凝结，冷凝后的制冷剂以液态形式储存在蒸发冷凝罐2底部；(5)如此往复循环直至充能过程结束，关闭真空第三隔膜阀18，使吸收发生罐1和蒸发冷凝罐2隔离，停止外部热流体和冷流体供应，关闭溶液循环泵7和第二真空隔膜阀16。

释能过程控制：在系统处于长期蓄能状态下，(1)通过不锈钢管道的换热管路14接入外部热流体在水平管降膜换热单元4内循环流动；(2)打开第一真空隔膜阀17，开启制冷剂循环泵8，来自蒸发冷凝罐2底部的制冷剂液6被制冷剂循环泵8通过制冷剂液循环管路10和制冷剂喷淋器15输送到水平盘管28降膜换热单元4上，液态制冷剂吸收来自外部热流体的热量开始蒸发为气态制冷剂，与此同时，该过程在真空下运行热流体释放热量，产生制冷效果；(3)打开第三真空隔膜阀18，制冷剂蒸汽经过制冷剂蒸汽管路11进入吸收发生罐1中，互叉式蜂窝平板溢流换热单元3中的晶体吸收制冷剂蒸汽；(4)打开第二真空隔膜阀16，开启溶液循环泵7，吸收发生罐1底部溶液储存区的稀溶液5通过溶液循环泵7进入吸收发生罐1，溶液自上而下依次经过互叉式蜂窝平板溢流换热单元3，稀溶液与吸收制冷剂蒸汽溶解的晶体混合为浓溶液，继吸收制冷剂蒸汽稀释，稀释的溶液通过溢流方式流回吸收发生罐1底部继续循环；(5)如此往复循环直至释能过程结束，关闭第三真空隔膜阀18，使吸收发生罐1和蒸发冷凝罐2隔离，停止外部热流体和冷流体供应，关闭溶液循环泵7、制冷剂循环泵8，关闭第二真空隔膜阀16和第一真空隔膜阀17。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，其包括：

蒸发冷凝罐，其为容纳制冷剂液的封闭结构；

制冷剂蒸汽管路，其气体连通吸收发生罐的顶部和蒸发冷凝罐顶部；

制冷剂液循环管路，其一端连通所述蒸发冷凝罐下部，另一端连通所述蒸发冷凝罐的上部，所述制冷剂液循环管路设有制冷剂循环泵以将所述制冷剂液自所述蒸发冷凝罐下部泵入所述蒸发冷凝罐上部；

水平盘管降膜换热单元，其设于所述蒸发冷凝罐内，水平盘管降膜换热单元连通设于蒸发冷凝罐之外的换热管路；

制冷剂喷淋器，其设于所述蒸发冷凝罐内且位于所述水平盘管降膜换热单元上方，制冷剂喷淋器连通所述蒸发冷凝罐上部的制冷剂液循环管路以朝所述水平盘管降膜换热单元喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽；

吸收发生罐，其为容纳用于蓄能的三相溶液的封闭结构，所述三相溶液包括制冷剂；

溶液循环管路，其一端连通所述吸收发生罐下部，另一端连通所述吸收发生罐的上部，所述溶液循环管路设有溶液循环泵以将所述三相溶液自所述吸收发生罐下部泵入所述吸收发生罐上部；

多个互叉式蜂窝平板溢流换热单元，其左右相互交叉排列于吸收发生罐内且在吸收发生罐的竖直方向上逐层分布，互叉式蜂窝平板溢流换热单元包括，

换热平板，其带有溢流槽，

蜂窝肋片，其固定于所述换热平板的顶部，蜂窝肋片包括多个排列成蜂窝状的容纳胞体，所述容纳胞体具有容纳所述三相溶液的中空部，

盘管，其固定于所述换热平板的底部；

输入管道，其连通所述换热管路和盘管，换热管路输入流体加热所述盘管，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，所述中空部定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂气体自所述制冷剂蒸汽管路排到蒸发冷凝罐中凝结，当所述制冷剂蒸汽管路输入制冷剂蒸汽同时溶液循环泵将壳体底部的三相溶液循环泵入互叉式蜂窝平板溢流换热单元时，所述晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路中的流体导出。

2.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，3个互叉式蜂窝平板溢流换热单元左右相互交叉排列于吸收发生罐内且在吸收发生罐的竖直方向上逐层分布，三相溶液自最上层的互叉式蜂窝平板溢流换热单元逐层流到最下层的至互叉式蜂窝平板溢流换热单元，最后流至吸收发生罐底部的储液区。

3.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元水平地固定连接于吸收发生罐的内壁。

4.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，所述换热平板为矩形槽结构，所述矩形槽结构相对于吸收发生罐内壁的一侧设置竖直的用于引导三相溶液的挡板。

5.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元在竖直方向的重叠部分大于所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元总长度的一半。

6.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，竖直方向的相邻所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元之间的间隔为等距分布。

7.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，所述蒸发冷凝罐设有测量其内压力的第一压力表，所述吸收发生罐设有测量其内压力的第二压力表。

8.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，所述制冷剂液循环管路设有位于蒸发冷凝罐底部和制冷剂循环泵之间的第一真空隔膜阀和测量制冷剂流量的第一流量测量计，所述溶液循环管路设有位于吸收发生罐底部和溶液循环泵之间的第二真空隔膜阀和测量三相溶液流量的第二流量测量计。

9.根据权利要求1所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置，其特征在于，所述制冷剂蒸汽管路设有第三真空隔膜阀，真空泵经由第四真空隔膜阀连通所述制冷剂蒸汽管路。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种基于互叉式蜂窝平板溢流换热的三相蓄能装置的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤，

溶液循环泵将所述三相溶液自所述吸收发生罐下部泵入所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元，三相溶液自最上层的互叉式蜂窝平板溢流换热单元向下逐层流过每个互叉式蜂窝平板溢流换热单元，

换热管路输入流体加热所述盘管，所述互叉式蜂窝平板溢流换热单元中的三相溶液受热吸能浓缩析出晶体，所述中空部定位地留存晶体，受热浓缩形成的制冷剂蒸汽自所述制冷剂蒸汽管路输送到蒸发冷凝罐冷凝，其中，水平盘管降膜换热单元将所述制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液，

制冷剂液循环管路将所述制冷剂液自所述蒸发冷凝罐下部泵入所述蒸发冷凝罐上部并朝水平盘管降膜换热单元喷淋制冷剂液，使得制冷剂液受热形成制冷剂蒸汽，当所述制冷剂蒸汽管路输入制冷剂蒸汽到吸收发生罐同时溶液循环泵将吸收发生罐下部的三相溶液循环泵入互叉式蜂窝平板溢流换热单元时，所述晶体吸收制冷剂蒸汽的同时经过泵入的三相溶液溶晶，溶晶释放的热能经由换热管路中的流体导出。

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