CN203704482U - 一种无级浓度调节冰浆浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无级浓度调节冰浆浓缩装置，包括用于存蓄冰浆的圆台壳体，存蓄冰浆的壳体采用圆台形状，上端小下端大，成渐缩形式，增强冰浆浓缩效果，圆台壳体的轴截面为梯形，圆台壳体的顶端中轴线位置连接有上端出口段，圆台壳体底端中轴线位置连接有下端出口段，在圆台壳体表面的中下部位连接有入口段，在所述上端出口段、下端出口段和入口段上分别设有调节阀门。控制管道开度，从而实现冰浆浓度的无级调节。在保证冰浆浓度有效提升的同时，冰浆浓度可以达到20%-30%，浓度可以实现无级调节，制备任意浓度冰浆。

Description

一种无级浓度调节冰浆浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及一种提高冰浆浓度的冰浆浓缩装置。

背景技术

现有的大中型空调系统或者供冷系统，冷量输送需求极大，采用常规冷水作为载冷工质时，泵功往往占据动力总能耗的20%-60%，因此高密度潜热输送技术成为研究热点。冰浆具有较大的载冷密度、优异的流体动力学性能、环境友好性，是理想的高密度载冷剂。根据有关研究表明，冰浆的最佳输送浓度为20%-30%，然而常规的冰浆制取技术得到的冰浆浓度一般不超过5%。所以，冰浆浓缩装置成为获取高浓度载冷介质的有效手段，也是冰浆输送技术的研究重点。

目前，公知的冰浆浓缩装置主要依据过滤、重力分离、离心分离等原理，过滤主要采用滤网分离技术，将冰晶与水分离，但过滤分离得到的冰浆浓度一般只能从2.5%提升至5%,同时过滤分离往往附加搅拌装置，促进冰浆旋转，使大部分的冰与少部分水汇聚到中心，增强分离效果，但这增加了运动部件，系统稳定运行受影响；重力分离主要利用冰晶与水的密度差，冰浆从管道进入罐体后，冰晶受浮力上升，从罐体上端离开，得到浓度较高的冰浆，但罐体的进出口管径恒定，得到的冰浆浓度无法任意调节；离心分离主要采用水力旋流器来完成，水力旋流器是一种利用流体旋转形成离心力进行按粒度分级、按密度分选的通用设备，但旋流器内存在内旋流、外旋流、循环流等多种不同流动，情况十分复杂，至今没有很好的理论模型或者流体力学公式匹配流场，目前较为成功的水力旋流器浓缩冰浆的浓度可以达到10%，依然不能满足20%-30%的浓度需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的冰浆浓缩装置冰浆浓度提升有限，不能有效实现浓度的无级调节，提供一种冰浆浓缩装置，该冰浆浓缩装置可以实现冰浆浓度任意调节，完全能达到冰浆输送浓度20%-30%的需求。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种无级浓度调节冰浆浓缩装置，包括用于存蓄冰浆的圆台壳体，存蓄冰浆的壳体采用圆台形状，上端小下端大，成渐缩形式，增强冰浆浓缩效果，圆台壳体的轴截面为梯形，圆台壳体的顶端中轴线位置连接有上端出口段，圆台壳体底端中轴线位置连接有下端出口段，上端出口段与下端出口段的管径可以相同，在圆台壳体表面的中下部位连接有入口段，在所述上端出口段、下端出口段和入口段上分别设有调节阀门。控制管道开度，从而实现冰浆浓度的无级调节。

当冰浆从入口段进入圆台壳体后，由于入口段截面远小于圆台壳体横截面，入口段截面一般为壳体横截面的十分之一至二十分之一，流道面积增大，流速减小，冰浆进入壳体后易于静置，增强分离效果，在浮力的作用下冰晶与少部分水向上运动，从上端出口段离开，大部分水则向下，从下端出口段离开，圆台壳体壁面呈渐缩状，上浮的冰晶和水不断受到挤压，密度较小的冰晶继续上浮，水则被挤压向下，增强分离效果。入口段与上下端出口段通过阀门的调节控制管道开度，改变进出口的横截面积比例，从而实现出口的水流量和冰浆浓度的改变，阀门相互配合调节流量，实现冰浆浓度的无级调节:当入口段阀门开度增加，入口流量增加,上端出口与下端出口阀门不变,两出口流量不变,冰浆在壳体中静置时间增长,分离效果增强,冰晶上浮数量增加,上端出口冰浆浓度增大;当入口段开度减小,入口流量减少,上端出口与下端出口阀门不变,两出口流量不变,冰浆在壳体中静置时间减少,分离效果降低,冰晶上浮数量较少,上端出口冰浆浓度减小。以圆台形状壳体取代通常的圆柱形壳体，由于圆台具备上窄下宽的成渐缩形式的结构，因此在冰浆分离时，上浮的冰浆在渐缩的圆台壳体中受到挤压，水被迫向下流动，能增强冰浆分离效果。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：在保证冰浆浓度有效提升的同时，冰浆浓度可以达到20%-30%，浓度可以实现无级调节，制备任意浓度冰浆。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例一：

在图1中，一种无级浓度调节冰浆浓缩装置，包括用于存蓄冰浆的圆台壳体3，圆台壳体3的轴截面为梯形，圆台壳体3的顶端中轴线位置连接有上端出口段1，圆台壳体3底端中轴线位置连接有下端出口段5，上端出口段1与下端出口段5的管径相同，在两个出口段上又分别设置调节阀门2、调节阀门4，入口段6在圆台壳体3中下部接入，并安装有调节阀门7，调节阀门7控制入口段6的开度，冰浆从入口段6进入圆台壳体3后，在浮力的作用下，自然分层，冰核与少量水上浮，从上端出口段1离开圆台壳体3，大量水向下流动，从下端出口段5离开圆台壳体3。调节阀门7、调节阀门2与调节阀门4配合，分别控制入口段与上端出口段1、下端出口段5的开度，实现冰浆浓缩和冰浆浓度的无级调节。

入口段6的管径小于圆台壳体3的截面积，入口段6的管径直径与圆台壳体3直径的比为1:10—1:20。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (2)

1.一种无级浓度调节冰浆浓缩装置，其特征在于：包括用于存蓄冰浆的圆台壳体（3），圆台壳体（3）的轴截面为梯形，圆台壳体（3）的顶端中轴线位置连接有上端出口段（1），圆台壳体（3）底端中轴线位置连接有下端出口段（5），在圆台壳体（3）表面的中下部位连接有入口段（6），在所述上端出口段（1）、下端出口段（5）和入口段（6）上分别设有调节阀门。

2.如权利要求1所述的一种无级浓度调节冰浆浓缩装置，其特征在于：所述入口段（6）的管径小于圆台壳体（3）的截面积，入口段（6）的管径直径与圆台壳体（3）直径的比为1:10—1:20。