CN208998615U - 一种强制循环式贮冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种强制循环式贮冷装置，包括蓄冷容器、引流器、蒸发器、布水器和循环水泵，引流器、蒸发器和布水器安装在蓄冷容器内下部，蒸发器设置在引流器和布水器之间，循环水泵安装在蓄冷容器外部，引流器的出水主管穿过蓄冷容器与循环水泵的进口连接，布水器的进水主管穿过蓄冷容器与循环水泵的出口连接，引流器的出水主管与布水器的进水主管均与蓄冷容器密封连接。本装置通过引流器、循环水泵和布水器在蓄冷容器内创建一个流动方向一致、流速稳定的低温水循环流场，使低温水在蒸发器换热表面流动，并与蒸发器换热表面的冰层形成对流换热，从而改进和强化冰‑水相变换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及贮冷装置技术领域，尤其涉及一种强制循环式贮冷装置。
背景技术
在传热学领域，水冻结成冰属于相变换热，它的特点是：固相(冰)与液相(水)的分界面是随时间移动的，并且随着固相(冰层)逐渐变厚，其换热效率也随之降低，从而导致了制冷机组效率降低。目前市场普遍使用的蓄冰式中央空调系统就是通过水冻结成冰来储存冷量，但其冰-水热交换强度都不大，尤其是静止的低温水冻结成冰的过程，其换热强度更小。例如：普遍采用的冰球式蓄冷或者盘管式蓄冷的换热过程，冰球内或者盘管外的蓄冷材料在冰层形成后，冰-水之间的主要热交换形式是热传导，其热阻大，热量传导缓慢。因此，这两种制冰过程的换热强度都很低。
综上所述，提高制冰效率和制冷机组制冷效率的关键点就是要改进和强化冰-水相变换热效率。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种强制循环、对流换热的贮冷装置，其能够使低温水不断循环掠过冰-水换热界面，实现对流换热，提高冰-水相变换热效率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种强制循环式贮冷装置，包括蓄冷容器、引流器、蒸发器、布水器和循环水泵，所述引流器、蒸发器和布水器安装在所述蓄冷容器内下部，所述蒸发器设置在所述引流器和所述布水器之间，所述循环水泵安装在所述蓄冷容器外部，所述引流器的出水主管穿过所述蓄冷容器与所述循环水泵的进口连接，所述布水器的进水主管穿过所述蓄冷容器与所述循环水泵的出口连接，所述引流器的出水主管与所述布水器的进水主管均与所述蓄冷容器密封连接。
作为上述技术方案的改进，所述引流器与所述蒸发器之间的最小间距为300～500mm。
作为上述技术方案的改进，所述布水器与所述蒸发器之间的最小间距为200～300mm。
作为上述技术方案的改进，所述引流器包括出水主管和第一环形管组，所述第一环形管组由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，每相邻的两个环形管之间最短距离为250～300mm；所述出水主管固定在所述第一环形管组上，并且与所述第一环形管组连通。
作为上述技术方案的改进，所述第一环形管组底部均布若干个吸水孔，所述吸水孔直径为10～15mm，每相邻的两个吸水孔之间的中心距为15～20mm。
作为上述技术方案的改进，所述布水器包括进水主管和第二环形管组，所述第二环形管组由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，每相邻的两个环形管之间最短距离为150～200mm；所述进水主管固定在所述第二环形管组上，并且与所述第二环形管组连通。
作为上述技术方案的改进，所述第二环形管组顶部均布若干个喷水孔，所述喷水孔直径为5～8mm，每相邻的两个喷水孔之间的中心距为10～15mm。
作为上述技术方案的改进，所述蒸发器为片式蒸发器。
作为上述技术方案的改进，所述循环水泵进口侧还设有电动调节阀。
本实用新型的有益效果有：
本装置通过引流器、循环水泵和布水器在蓄冷容器内创建一个流动方向一致、流速稳定的低温水循环流场，使低温水在蒸发器换热表面流动，并与蒸发器换热表面的冰层形成对流换热，从而改进和强化冰-水相变换热效率。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的引流器结构主视图；
图3是本实用新型实施例的引流器结构俯视图；
图4是本实用新型实施例的布水器结构主视图；
图5是本实用新型实施例的布水器结构俯视图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括蓄冷容器1、引流器2、蒸发器3、布水器4和循环水泵5，所述引流器2、蒸发器3和布水器4安装在所述蓄冷容器1内下部，所述蒸发器3设置在所述引流器2和所述布水器4之间，所述循环水泵5安装在所述蓄冷容器1外部，所述引流器2的出水主管21穿过所述蓄冷容器1与所述循环水泵5的进口连接，所述布水器4的进水主管41穿过所述蓄冷容器1与所述循环水泵5的出口连接，所述引流器2的出水主管21与所述布水器4的进水主管41均与所述蓄冷容器1密封连接。
进一步参见图1，在本实施例中，所述引流器2与所述蒸发器3之间的最小间距为300～500mm；所述布水器4与所述蒸发器3之间的最小间距为200～300mm。经过测试得知，引流器2、蒸发器3、布水器4三者之间的最小间距处于上述数值范围时，可以在蒸发器3周围快速创建一个低温水循环场。
进一步参见图2、3、4和5，为了使低温水循环流场的水流方向一致、流速稳定，在本实施例中，本实用新型还通过以下结构参数来实现：
所述引流器2包括出水主管21和第一环形管组22，所述第一环形管组22由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，每相邻的两个环形管之间最短距离为250～300mm；所述出水主管21固定在所述第一环形管组22上，并且与所述第一环形管组22连通；
所述第一环形管组22底部均布若干个吸水孔25，所述吸水孔25直径为10～15mm，每相邻的两个吸水孔之间的中心距为15～20mm。
所述布水器4包括进水主管41和第二环形管组42，所述第二环形管组42由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，每相邻的两个环形管之间最短距离为150～200mm；所述进水主管41固定在所述第二环形管组42上，并且与所述第二环形管组42连通；
所述第二环形管组42顶部均布若干个喷水孔45，所述喷水孔45直径为5～8mm，每相邻的两个喷水孔之间的中心距为10～15mm。
如图1所示，为便于制冷剂与低温水换热以及低温水冻结，在本实施例中，所述蒸发器3为片式换热器，所述片式蒸发器由若干片板状换热片并联连接而成，每片板状换热片内部设有一个进口和一个出口，在所述进口和出口之间还设有蛇形制冷剂通道以供制冷剂流通，其外部为蓄冷介质通道。
为便于低温水循环场创建过程中调节水流速，防止水流速过快，在本实施例中，所述循环水泵5进口侧还设有电动调节阀6，所述电动调节阀6通过调节阀开度的大小来控制循环水流速，使水流速保持在设定范围内。
本装置工作时，外部制冷系统与蒸发器3的内部连接，以向蒸发器3提供制冷剂来降低水温度，使得低温水冻结成片冰附着在蒸发器3换热表面上。同时，循环水泵5启动，引流器2的吸水孔25附近压力降低，水被吸水孔25吸入，经过循环水泵5加压之后从布水器4的喷水孔45喷出，如此不断循环，从而在蒸发器3周围快速创建一个低温水循环场。由于引流器2和布水器4均由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，而吸水孔25和喷水孔45分别均布在上述环形管上，也就相当于，在蒸发器3的上下方各均布有若干个孔，低温水通过进出这些均布的孔进行循环流动，同时通过电动调节阀对循环水流速进行控制，使其保持在设定范围内，从而使得低温水循环流场的水流方向一致、流速稳定，另外，低温水循环流场的水在循环的过程中，会掠过蒸发器3换热表面，带动蒸发器3换热表面的水流动，从而与蒸发器3内部的制冷剂进行对流换热，有利于强化制冷剂与低温水以及低温水与冰层之间的换热强度，提高低温水的结冰效率。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：包括蓄冷容器(1)、引流器(2)、蒸发器(3)、布水器(4)和循环水泵(5)，所述引流器(2)、蒸发器(3)和布水器(4)安装在所述蓄冷容器(1)内下部，所述蒸发器(3)设置在所述引流器(2)和所述布水器(4)之间，所述循环水泵(5)安装在所述蓄冷容器(1)外部，所述引流器(2)的出水主管(21)穿过所述蓄冷容器(1)与所述循环水泵(5)的进口连接，所述布水器(4)的进水主管(41)穿过所述蓄冷容器(1)与所述循环水泵(5)的出口连接，所述引流器(2)的出水主管(21)与所述布水器(4)的进水主管(41)均与所述蓄冷容器(1)密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述引流器(2)与所述蒸发器(3)之间的最小间距为300～500mm。
3.根据权利要求1所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述布水器(4)与所述蒸发器(3)之间的最小间距为200～300mm。
4.根据权利要求1所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述引流器(2)包括出水主管(21)和第一环形管组(22)，所述第一环形管组(22)由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，每相邻的两个环形管之间最短距离为250～300mm；所述出水主管(21)固定在所述第一环形管组(22)上，并且与所述第一环形管组(22)连通。
5.根据权利要求4所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述第一环形管组(22)底部均布若干个吸水孔(25)，所述吸水孔(25)直径为10～15mm，每相邻的两个吸水孔之间的中心距为15～20mm。
6.根据权利要求1所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述布水器(4)包括进水主管(41)和第二环形管组(42)，所述第二环形管组(42)由若干个圆环半径不等的环形管同心排列在同一个平面上组合而成，每相邻的两个环形管之间最短距离为150～200mm；所述进水主管(41)固定在所述第二环形管组(42)上，并且与所述第二环形管组(42)连通。
7.根据权利要求6所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述第二环形管组(42)顶部均布若干个喷水孔(45)，所述喷水孔(45)直径为5～8mm，每相邻的两个喷水孔之间的中心距为10～15mm。
8.根据权利要求1所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述蒸发器(3)为片式蒸发器。
9.根据权利要求1所述的一种强制循环式贮冷装置，其特征在于：所述循环水泵(5)进口侧还设有电动调节阀(6)。
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