CN209569930U - 一种蓄冷罐及蓄冷系统 - Google Patents

Abstract

一种蓄冷罐及蓄冷系统，蓄冷罐包括侧壁、底面和顶盖，以及第一开口和第二开口，还包括与顶盖和侧壁连接的第一隔热板，与底面和侧壁连接的第二隔热板，第一隔热板与第二隔热板之间形成导流通道，蓄冷罐内分为第一隔热板背对导流通道一侧的第一腔体，第二隔热板背对导流通道一侧的第二腔体，导流通道连接第一腔体底部和第二腔体顶部，第一开口设置于侧壁顶部，连接第一腔体，第二开口设置于侧壁底部，连接第二腔体。隔热板形成的导流通道，引导、控制蓄冷液体在罐内的流动，延长蓄冷液体热交换需要的对流距离，放冷过程中能长时间输出低温蓄冷液体，能长时间输出高温蓄冷液体，提高了蓄冷罐的蓄冷效率和循环泵组件的工作效率，减少了设备投资成本和设备占地面积。

Description

一种蓄冷罐及蓄冷系统

技术领域

本实用新型属于蓄冷装置技术领域，特别涉及一种蓄冷罐及蓄冷系统。

背景技术

工业生产上经常会用到大功率制冷设备，其耗电量大，往往需要避开用电高峰运行，并利用水蓄冷的方法储存冷量。水蓄冷常采用的方案中包括一种在容器内利用水在不同温度下的密度不同特征，实现分层蓄冷的方法，具有方法简单，设备成本低易维护，有效而经济的特点。

利用水在不同温度下密度不同实现冷热分层的蓄冷罐，由于水的自然对流，不可避免地存在罐内介质温度随着换冷的过程整体上持续上升，导致蓄冷罐存在向外输出冷量的能力下降快的缺点，有的蓄冷罐为了防止水在蓄冷过程中结冰，在蓄冷罐中加设搅拌装置，使得这一缺点更加明显。这一方面增加了循环泵组件的运行负担，降低了蓄冷系统的运行效率和蓄冷效率；另一方面在实际使用过程中为保证输冷流程的稳定持续，提高了配套的换热器、管线、循环泵组件等设备对于温度适应性的要求，需要保证在较大范围的温差下的可靠性。传统的蓄冷技术中也有在蓄水罐内部安装一个隔热性能好的柔性膈热膜或一个可移动的刚性隔热板，从而将蓄冷罐分为热水腔与冷水腔的技术方案，但是隔膜或隔板的结构增加了设备与运行维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓄冷罐，旨在解决传统单罐蓄冷蓄冷介质温度随着放冷过程持续上升，向外输出冷量的能力下降快的问题。

本实用新型是这样实现的，一种蓄冷罐，蓄冷罐包括侧壁、底面和顶盖，以及第一开口和第二开口，其特征在于，还包括与顶盖和侧壁连接的第一隔热板，与底面和侧壁连接的第二隔热板，第一隔热板与第二隔热板相互平行并与底面垂直，第一隔热板与第二隔热板之间形成导流通道，导流通道将蓄冷罐内的空间分为第一隔热板背对导流通道一侧的第一腔体，和第二隔热板背对导流通道一侧的第二腔体，导流通道连接第一腔体的底部和第二腔体的顶部，第一开口设置于侧壁顶部，连接第一腔体，第二开口设置于侧壁底部，连接第二腔体。

进一步的，第一开口连接有第一散流器。

进一步的，第二腔体内靠近第二开口上方设置有第一阻流板，第一阻流板与侧壁垂直。

进一步的，第一隔热板面向第一腔体一侧靠近底面上方设置第二阻流板，第二阻流板与侧壁垂直。

进一步的，侧壁或者底面外包覆有隔热层，或者侧壁和底面由隔热材料制成，蓄冷罐的侧壁内外均设有检修爬梯或者检修楼梯，蓄冷罐的顶盖设有排气阀，蓄冷罐的底面设有排污口。

进一步的，第一隔热板与底面之间存在第一缝隙，第二隔热板与顶盖之间存在第二缝隙，第一缝隙、第二缝隙和第一隔热板与第二隔热板之间的空间形成导流通道。

进一步的，第一隔热板远离顶盖的一端连接于底面，第二隔热板远离底面的一端连接于顶盖，第一隔热板靠近底面处开有第一通孔，第二隔热板靠近顶盖处开有第二通孔，第一通孔和第二通孔连通，形成导流通道。

进一步的，第二隔热板面向第二腔体一侧且对应第二通孔处设置有第二散流器。

进一步的，第一通孔与第二通孔通过管道连接，管道的外侧与第一通孔和第二通孔密封连接，从第一通孔穿入第一腔体，从第二通孔穿入第二腔体。

本实用新型还提供了一种包括了上述蓄冷罐的蓄冷系统。

本实用新型提供的蓄冷罐和蓄冷系统具有如下有益技术效果：

通过在蓄冷罐内设置隔热板分隔罐体，形成导流通道从而控制、引导蓄冷液体在罐内的流动，延长蓄冷罐内的蓄冷液体热交换需要的对流距离，降低蓄冷罐内的蓄冷液体的对流换热效率，使得放冷过程中第二开口处能长时间输出低温蓄冷液体，蓄冷过程中第一开口处能长时间输出高温蓄冷液体，降低了循环泵组件及其他配套组件对于工作温度环境的要求，提高了蓄冷罐的蓄冷效率和循环泵组件的工作效率，同时还能达到减少了设备投资成本和设备占地面积的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的蓄冷罐的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一蓄冷罐的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的蓄冷系统放冷阶段流程示意图；

图4是本实用新型实施例提供的蓄冷系统蓄冷阶段流程示意图；

上述各附图中所涉及的标号明细如下：

10-蓄冷罐；11-侧壁；12-底面；13-顶盖；14-第一开口；15-第二开口；21-第一隔热板；22-第二隔热板；23-第一腔体；24-第二腔体；25-导流通道；26-第一通孔；27-第二通孔；28-管道；31-第一散流器；32-第一阻流板；33-第二散流器；34-第二阻流板；41-排气阀；42-排污口；51-线路管道；52-选择组件；53-循环泵组件；61-制冷设备；62-放冷换热器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1和图2，本实用新型是这样实现的，一种蓄冷罐10，蓄冷罐10包括侧壁11、底面12和顶盖13，以及第一开口14和第二开口15，其特征在于，还包括与顶盖13和侧壁11连接的第一隔热板21，与底面12和侧壁11连接的第二隔热板22，第一隔热板21与第二隔热板22相互平行并与底面12垂直，第一隔热板21与第二隔热板22之间形成导流通道25，导流通道25将蓄冷罐10内的空间分为第一隔热板21背对导流通道25一侧的第一腔体23，和第二隔热板22背对导流通道25一侧的第二腔体24，导流通道25连接第一腔体23的底部和第二腔体24的顶部，第一开口14设置于侧壁11顶部，连接第一腔体23，第二开口15设置于侧壁11底部，连接第二腔体24。

本实用新型提供的蓄冷罐10达到的技术效果在于：通过在蓄冷罐10内设置隔热板分隔罐体，形成导流通道25从而控制、引导蓄冷液体在罐内的流动，延长蓄冷罐10内的蓄冷液体热交换需要的对流距离，降低蓄冷罐10内的蓄冷液体的对流换热效率，使得放冷过程中第二开口15处能长时间输出低温蓄冷液体，蓄冷过程中第一开口14处能长时间输出高温蓄冷液体，降低了循环泵组件53及其他配套组件对于工作温度环境的要求，提高了蓄冷罐10的蓄冷效率和循环泵组件53的工作效率，同时还能达到减少了设备投资成本和设备占地面积的技术效果。

具体的，蓄冷罐10的工作过程分为放冷过程和蓄冷过程。选择组件52控制系统进入放冷过程后，处于低温状态的蓄冷液体在循环泵组件53的泵动下从第二开口15流出，沿放冷线路管道51流向放冷换热器62，在放冷换热器62处放冷升温，最终从第一开口14流入蓄冷罐10，由于不同温度下的蓄冷液体密度不同，在第一腔体23内的蓄冷液体自然分层，利用这一现象，在第一腔体23内几乎充满高温蓄冷液体液体后，高温蓄冷液体才会从第一腔体23底部沿导流通道25流入第二腔体24顶部，同样利用第二腔体24内的蓄冷液体自然分层的现象，可以确保第二开口15处输出的蓄冷液体长时间保持低温；选择组件52控制系统进入蓄冷过程后，处于高温状态的蓄冷液体在循环泵组件53的泵动下从第一开口14流出，沿蓄冷线路管道51流向制冷设备61，在制冷设备61处放冷降温，最终从第二开口15流入蓄冷罐10，由于不同温度下的蓄冷液体密度不同，同样利用在第二腔体24和第一腔体23内蓄冷液体的自然分层，可以确保第一开口14处输出的蓄冷液体长时间保持高温。提高了蓄冷罐10的蓄冷效率和循环泵组件53的工作效率，减少了设备投资成本和设备占地面积。

优选的，蓄冷罐10为圆柱体。优选的，蓄冷液体为水，蓄冷过程结束后水温接近0℃，放冷过程结束后水温接近15℃。优选的，第一隔热板21或者第二隔热板22的材料选用玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡、橡塑胶棉或者聚氨酯发泡，或者第一隔热板21或者第二隔热板22为真空板。

进一步的，请参阅图1和图2，第一开口14连接有第一散流器31。放冷过程中，经过放冷换热器62放冷后的高温蓄冷液体在第一散流器31的散流作用下，可以缓慢而均匀地侧向流入或者向上方流入第一腔体23，能够最大限度的降低第一腔体23内蓄冷液体的对流，保持蓄冷液体在重力作用下的自然分层，使得第一腔体23底部经过导流通道25流入第二腔体24顶部的蓄冷液体长时间保持低温。

进一步的，请参阅图1和图2，第二腔体24内靠近第二开口15上方设置有第一阻流板32，第一阻流板32与侧壁11垂直。放冷过程中，第二腔体24内的低温蓄冷液体需要绕过第一阻流板32从侧面流向第二开口15；蓄冷过程中，从第二开口15进入的高温蓄冷液体需要绕过第一阻流板32缓慢流入第二腔体24，能够最大限度的降低第二腔体24内蓄冷液体的对流，保持蓄冷液体在重力作用下的自然分层，使得第二腔体24底部经过流入第二开口15蓄冷液体长时间保持低温。

进一步的，请参阅图2，第一隔热板21面向第一腔体23一侧靠近底面12上方设置第二阻流板34，第二阻流板34与侧壁11垂直。放冷过程中，第一腔体23内的蓄冷液体需要绕过第二阻流板34从侧面流向导流通道25；蓄冷过程中，从导流通道25进入的蓄冷液体需要绕过第二阻流板34缓慢流入第一腔体23，能够最大限度的降低第一腔体23内蓄冷液体的对流，保持蓄冷液体在重力作用下的自然分层，使得第一腔体23底部经过导流通道25流入第二腔体24顶部的蓄冷液体长时间保持低温。

进一步的，侧壁11或者底面12外包覆有隔热层，或者侧壁11和底面12由隔热材料制成，蓄冷罐10的侧壁11内外均设有检修爬梯或者检修楼梯，蓄冷罐10的顶盖13设有排气阀41，蓄冷罐10的底面12设有排污口42。优选的，侧壁11或者底面12的材料选用玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡、橡塑胶棉或者聚氨酯发泡，或者侧壁11或者底面12为真空板。优选的，蓄冷罐10侧壁11内外的检修爬梯或者检修楼梯连接第一开口14与地面，连接第二开口15与地面，并在第一开口14与第二开口15附近均设有方便检修人员操作的检修平台。

作为本实用新型的一种实施方式，请参阅图1，第一隔热板21与底面12之间存在第一缝隙，第二隔热板22与顶盖13之间存在第二缝隙，第一缝隙、第二缝隙和第一隔热板21与第二隔热板22之间的空间形成导流通道25。

作为本实用新型的又一种实施方式，请参阅图2，第一隔热板21远离顶盖13的一端连接于底面12，第二隔热板22远离底面12的一端连接于顶盖13，第一隔热板21靠近底面12处开有第一通孔26，第二隔热板22靠近顶盖13处开有第二通孔27，第一通孔26和第二通孔27连通，形成导流通道25。

进一步的，请参阅图2，第二隔热板22面向第二腔体24一侧且对应第二通孔27处设置有第二散流器33。放冷过程中，经过放冷换热器62放冷后的高温蓄冷液体在第二散流器33的散流作用下，可以缓慢而均匀地侧向流入或者向上方流入第二腔体24，能够最大限度的降低第二腔体24内蓄冷液体的对流，保持蓄冷液体在重力作用下的自然分层，使得从第二腔体24底部流向第二开口15蓄冷液体长时间保持低温。

作为本发明的又一种实施方式，请参阅图2，第一通孔26与第二通孔27通过管道28连接，管道28的外侧与第一通孔26和第二通孔27密封连接，从第一通孔26穿入第一腔体23，从第二通孔27穿入第二腔体24。利用管道28连接第一通孔26和第二通孔27，可以进一步增强导流通道25的隔热效果，防止热量发生横向传递。

本实用新型另一方面还提供了一种包括了上述蓄冷罐10的蓄冷系统，请参阅图3和图4。

优选的，蓄冷系统还包括：

线路管道51及选择组件52，用于控制蓄冷液体的流动线路，线路管道51外包覆有隔热层，或者管道28由隔热材料制成，线路管道51包括蓄冷线路管道和放冷线路管道；

循环泵组件53，用于为蓄冷液体沿线路管道51环流提供动力；

制冷设备61，用于通过向蓄冷罐10输出冷量；

放冷换热器62，从蓄冷罐10获得冷量并最终输出至被冷介质。

具体的，线路管道51及选择组件52选择蓄冷线路管道时，蓄冷液体在循环泵组件53的泵动下，由第一开口14流出蓄冷罐10，流经制冷设备61时温度下降，由第二开口15流入蓄冷罐10；线路管道51及选择组件52选择放冷线路管道时，蓄冷液体在循环泵组件53的泵动下，由第二开口15流出蓄冷罐10，流经放冷换热器62时输出冷量，由第一开口14流入蓄冷罐10。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄冷罐，所述蓄冷罐包括侧壁、底面和顶盖，以及第一开口和第二开口，其特征在于，还包括与所述顶盖和所述侧壁连接的第一隔热板，与所述底面和所述侧壁连接的第二隔热板，所述第一隔热板与所述第二隔热板相互平行并与所述底面垂直，所述第一隔热板与所述第二隔热板之间形成导流通道，所述导流通道将所述蓄冷罐内的空间分为所述第一隔热板背对所述导流通道一侧的第一腔体，和所述第二隔热板背对所述导流通道一侧的第二腔体，所述导流通道连接所述第一腔体的底部和所述第二腔体的顶部，所述第一开口设置于所述侧壁顶部，连接第一腔体，所述第二开口设置于所述侧壁底部，连接第二腔体。

2.如权利要求1所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第一开口连接有第一散流器。

3.如权利要求1所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第二腔体内靠近所述第二开口上方设置有第一阻流板，所述第一阻流板与所述侧壁垂直。

4.如权利要求1所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第一隔热板面向所述第一腔体一侧靠近所述底面上方设置第二阻流板，所述第二阻流板与所述侧壁垂直。

5.如权利要求1所述的蓄冷罐，其特征在于，所述侧壁或者所述底面外包覆有隔热层，或者所述侧壁和所述底面由隔热材料制成，所述蓄冷罐的所述侧壁内外均设有检修爬梯或者检修楼梯，所述蓄冷罐的顶盖设有排气阀，所述蓄冷罐的底面设有排污口。

6.如权利要求1-5任一一项所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第一隔热板与所述底面之间存在第一缝隙，所述第二隔热板与所述顶盖之间存在第二缝隙，所述第一缝隙、第二缝隙和所述第一隔热板与第二隔热板之间的空间形成所述导流通道。

7.如权利要求1-5任一一项所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第一隔热板远离所述顶盖的一端连接于所述底面，所述第二隔热板远离所述底面的一端连接于所述顶盖，所述第一隔热板靠近所述底面处开有第一通孔，所述第二隔热板靠近所述顶盖处开有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔连通，形成所述导流通道。

8.如权利要求7所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第二隔热板面向所述第二腔体一侧且对应所述第二通孔处设置有第二散流器。

9.如权利要求7所述的蓄冷罐，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔通过管道连接，所述管道的外侧与所述第一通孔和所述第二通孔密封连接，从所述第一通孔穿入所述第一腔体，从所述第二通孔穿入所述第二腔体。

10.一种蓄冷系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的蓄冷罐。