CN203837361U - 一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，包括设有过冷水进口和过冷水出口的蓄冰槽箱体(2)，以及连接于蓄冰槽箱体(2)与回水管(9)的电加热器(8)，所述的蓄冰槽包括设有两块垂直挡板，其中一级挡板(4)顶部与蓄冰槽箱体(2)顶部连接，二级挡板(5)底部与蓄冰槽箱体(2)底部连接；所述二级挡板(5)与蓄冰槽壁(3)间设有水平设置的冰水分离滤网(6)。与现有技术相比，本实用新型具有能有效避免过冷却器前段管路堵塞，进而改善制冰系统的可靠性等优点。

Description

一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽

技术领域

本实用新型涉及过冷法制备冰浆技术领域，尤其涉及能改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽。

背景技术

随着人们对生活质量要求的不断提高，全球能源危机和环境污染问题日益突显，如何合理且有效地利用能源为人类创造现代生活已经成为当今社会的热点问题。近年建筑用能所占比重越来越大，其中空调、采暖用能占建筑总能耗40％以上。在此背景下，由于在削峰填谷、改善发电机组效率、减少环境污染、减小机组装机容量等方面存在的优势，冰浆技术得以大力发展。

过冷法制备冰浆是基于水的过冷结晶原理。每种物质从液态相变到固态都有它理论凝固温度，但实质上实际凝固温度总低于理论凝固温度，这种现象称为过冷现象。过冷法动态制冰的部件通常包括三部分：过冷却器、过冷解除装置、蓄冰槽。水在过冷却器内被冷却，在过冷却器出口获得一定过冷度形成过冷水，之后通过撞击、超声波、局部低温等方式解除过冷状态，并在蓄冰槽中生成冰浆，未结冰的冷水继续在系统中循环制冰。

过冷法制冰系统主要缺陷在于：在过冷水制取过程中，由于过冷水处于过饱和状态，属于亚稳态，过冷水易在过冷却器内提前解除过冷状态而结冰，并随着冰层增厚，换热热阻升高，系统无法实现连续制冰，破坏系统运行的可靠性。

在制冰前期极易发生结冰，原因如下：

过冷水撞击平壁并不能完全解除过冷状态，因此进入蓄冰槽内的水仍处于过冷状态。而在制冰前期，蓄冰槽内作为过冷水二次形核基底的冰晶较少，导致过冷水在蓄冰槽内不能充分解除过冷状态，此时蓄冰槽出水口处冷水仍具有一定过冷度，为冰晶在蓄冰槽出口的滤网、弯头、阀门等局部阻力件上堆积、生长提供了过冷条件。局部阻力件的堵塞导致冷水循环的过流断面面积减小，进而使水流量减小，过冷却器内换热壁面温度降低，最终引起过冷却器结冰。

传统过冷法制冰系统蓄冰槽存在以下问题：

1)蓄冰槽出口处用于冰水分离的滤网面积太小：冰水分离过程中由于冰晶的粘附极易被堵塞；

2)易形成“冷通道”：在系统开始制冰的早期，过冷水撞击过冷解除平壁后并不能完全解除过冷状态，需在进入蓄冰槽后与槽内已生成的冰晶接触才能彻底解除过冷，传统的蓄冰槽不利于过冷水与已生成的冰晶充分混合，过冷水还未彻底解除过冷状态便进入出水管。

3)出水口处水温未控制：一旦蓄冰槽出水口水温低于0℃，就会发生上述结冰过程，传统的蓄冰槽无法对上述结冰过程的发生进行预判与控制。

4)防止冰晶进入过冷却器所设置的电加热器位置不当：传统电加热器与蓄冰槽间还有一段较长的管路，其中连接着多个弯头、阀门、滤网等局部阻力件，一旦蓄冰槽出水口水温低于0℃，这些局部阻力件极易发生堵塞。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能有效避免过冷却器前段管路堵塞，进而改善制冰系统的可靠性的改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，包括设有过冷水进口和过冷水出口的蓄冰槽箱体，以及连接于蓄冰槽箱体与回水管的电加热器，其特征在于，所述的蓄冰槽包括设有两块垂直挡板，其中一级挡板顶部与蓄冰槽箱体顶部连接，二级挡板底部与蓄冰槽箱体底部连接；所述二级挡板与蓄冰槽壁间设有水平设置的冰水分离滤网。

所述的冰水分离滤网采用不锈钢材料。

所述的电加热器为管道式电加热器，设置于回水管上距离蓄冰槽箱体最近处。

所述的蓄冰槽箱体出水口处设置温度采集装置。

与现有技术相比，经撞击平壁仍未解除过冷状态的过冷水进入蓄冰槽后在本实用新型两块挡板的作用下，不会直接进入蓄冰槽出口，增大了流经距离，保证与冰晶充分混合以彻底解除过冷状态，避免了“冷通道”的出现。在浮力与一级挡板共同作用下，大部分冰晶被集中在一级挡板与蓄冰槽壁间的水面上，进一步增大了进入蓄冰槽内过冷水与冰晶接触从而发生二次形核的机会。用于冰水分离的滤网面积得以增大使得滤网表面允许附着更多的冰晶而不对系统可靠性产生影响。蓄冰槽出水口处设置的温度采集装置能够采集回水水温从而判定出水口处是否存在利于冰晶在局部阻力件上堆积、生长的过冷条件。将传统设置在过冷却器入口处的电加热器设置在蓄冰槽出水口处能够在消除进入过冷却器冰晶的基础上确保回水管上的局部阻力件不会堆积冰晶，从而不影响冷水循环流量。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中：1.过冷却器出口，2.蓄冰槽箱体，3.蓄冰槽壁，4.一级挡板，5.二级挡板，6.冰水分离滤网，7.温度采集装置，8.管道式电加热器，9.回水管，10.平壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，包括设有过冷水进口和过冷水出口的蓄冰槽箱体2，以及连接于蓄冰槽箱体2与回水管9的管道式电加热器8，设置于回水管9上距离蓄冰槽箱体2最近处。所述的蓄冰槽包括设有两块垂直挡板，其中一级挡板4顶部与蓄冰槽箱体2顶部连接，二级挡板5底部与蓄冰槽箱体2底部连接；所述二级挡板5与蓄冰槽壁3间设有水平设置的冰水分离滤网6。所述的冰水分离滤网6采用不锈钢材料，为200目。所述的蓄冰槽箱体2出水口处设置温度采集装置7。

过冷却器出口1的过冷水撞击平壁10部分解除过冷状态。未过冷解除部分过冷水进入蓄冰槽箱体2内与集中在一级挡板4与平壁10之间的液面上已生成的冰晶充分接触，通过二次形核进一步解除过冷状态。在一级挡板4与二级挡板5作用下，冷水流经距离增长、扰动增大，冷水进一步解除过冷状态。冷水中所携带的少量冰晶在滤网6处分离，通过温度采集装置7判定流出蓄冰槽的冷水是否仍存在过冷度。冷水经过管道式电加热器8确保流经局部阻力件的冷水水温均不低于0℃。

Claims (4)

1.一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，包括设有过冷水进口和过冷水出口的蓄冰槽箱体(2)，以及连接于蓄冰槽箱体(2)与回水管(9)的电加热器(8)，其特征在于，所述的蓄冰槽包括设有两块垂直挡板，其中一级挡板(4)顶部与蓄冰槽箱体(2)顶部连接，二级挡板(5)底部与蓄冰槽箱体(2)底部连接；所述二级挡板(5)与蓄冰槽壁(3)间设有水平设置的冰水分离滤网(6)。

2.根据权利要求1所述的一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，其特征在于，所述的冰水分离滤网(6)采用不锈钢材料。

3.根据权利要求1所述的一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，其特征在于，所述的电加热器(8)为管道式电加热器，设置于回水管(9)上距离蓄冰槽箱体(2)最近处。

4.根据权利要求1所述的一种改善过冷法制冰可靠性的蓄冰槽，其特征在于，所述的蓄冰槽箱体(2)出水口处设置温度采集装置(7)。