CN209801684U - 一种动态冰蓄冷装置 - Google Patents

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    • Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

Abstract

一种动态冰蓄冷装置，包括：蓄水池、电动调节阀、活塞泵、冷水机组、压力传感器，蓄水池、电动调节阀、冷水机组、活塞泵依次通过管道连接，压力传感器设于活塞泵与冷水机组之间的管道上；连接电动调节阀与蓄水池的管道上设置有喷头，且喷头位于蓄水池内；其中，冷水机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器，蒸发器两端通过管道与电动调节阀、活塞泵连通，压缩机的吸气管、排气管分别与蒸发器、冷凝器连接，冷凝器的出液端与蒸发器连通。优点是：1、简化了动态制冰过程，同时优化了动态冰蓄冷系统结构；2、降低了常规流态冰系统中换热器内结冰冻管的风险；3、利用制冷装置直接蒸发制冷，提高了换热效率节省了系统能耗，有利于提高系统的节能率。

Description

一种动态冰蓄冷装置
技术领域
本实用新型涉及蓄能技术领域，具体地说是一种动态冰蓄冷装置。
背景技术
冰蓄冷技术作为一类重要的能源利用技术，近年来获得了飞速发展。冰蓄冷是在用电低谷时段用电蓄冰、并暂时蓄存在蓄冰装置中，在需要时再把冷量取出来进行利用的系统。由此可以实现对电网的“削峰填谷”，有利于降低机房装机容量、维持电网的安全高效运行。
根据制冰方式的不同，冰蓄冷可以分为静态蓄冰和动态蓄冰两大类。静态蓄冰方式：即在换热管外或蓄冰容器内结冰，冰本身始终处于相对静止状态。这一类蓄冰设备多属于间接式蒸发制冰系统。动态蓄冰方式：制冰过程中动态生成冰晶、冰浆，且冰晶、冰浆处于运动状态，多属于直接蒸发制冰系统。
由于动态蓄冰系统中冰的生成和融化过程不需要二次换热，大大提高了制冷的能效。且冰浆的孔隙远大于固态冰，与水直接进行热交换的换热面积就更大，负荷时负荷响应能也远优于静态蓄冰系统。水在不同压力下，结冰的温度是不同的。压力越大，冰点越低。如图1所示，当增压至6.18×104kpa时，水的冰点降至-5℃以下。动态冰制冰装置是利用高压下水的冰点降低这一原理，在高压下制取过冷水，然后喷入常压的蓄冰池内，减压后的过冷水直接结晶凝固变成冰晶，从而完成制冰过程。
但现有动态制冰过程繁杂，如何将其优化是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供可简化动态制冰过程，同时优化了动态冰蓄冷系统结构的一种动态冰蓄冷装置。
一种动态冰蓄冷装置，包括：蓄水池、电动调节阀、活塞泵、冷水机组、压力传感器，蓄水池、电动调节阀、冷水机组、活塞泵依次通过管道连接，压力传感器设于活塞泵与冷水机组之间的管道上，用于控制管路上的压力；连接电动调节阀与蓄水池的管道上设置有喷头，且喷头位于蓄水池内，用于将来自电动调节阀的冷水喷入蓄水箱内；
其中，冷水机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器，蒸发器两端通过管道与电动调节阀、活塞泵连通，压缩机的吸气管、排气管分别与蒸发器、冷凝器连接，冷凝器的出液端与蒸发器连通，用于控制蒸发器内水的温度。
本实用新型一种动态冰蓄冷装置，其优点是：
1、简化了动态制冰过程，同时优化了动态冰蓄冷系统结构；
2、降低了常规流态冰系统中换热器内结冰冻管的风险；
3、利用制冷装置直接蒸发制冷，提高了换热效率节省了系统能耗，有利于提高系统的节能率。
附图说明
图1为水在不同压力下的结冰温度；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为冷水机组的连接结构示意图；
其中：
蓄水池1、电动调节阀2、活塞泵3；
冷水机组4、蒸发器41、压缩机42、吸气管42A、排气管42B、冷凝器43、节流阀43A；
压力传感器5、管道6、喷头7。
具体实施方式
一种动态冰蓄冷装置，包括：蓄水池1、电动调节阀2、活塞泵3、冷水机组4、压力传感器5，蓄水池1、电动调节阀2、冷水机组4、活塞泵3依次通过管道6连接，压力传感器5设于活塞泵3与冷水机组4之间的管道6上，用于控制管道6上的压力；连接电动调节阀2与蓄水池1的管道6上设置有喷头7，且喷头7位于蓄水池1内，用于将来自电动调节阀2的冷水喷入蓄水池1内；
其中，冷水机组4包括蒸发器41、压缩机42、冷凝器43，蒸发器41两端通过管道6与电动调节阀2、活塞泵3连通，压缩机42的吸气管42A、排气管42B分别与蒸发器41、冷凝器43连接，冷凝器43的出液端与蒸发器41连通，用于控制蒸发器41内水的温度。
进一步地，蒸发器41的出水温度为-2℃；
进一步地，压缩机42的吸气管42A伸入蒸发器41内，用于吸入蒸发器41内压缩的高温高压气体；
压缩机42的排气管42B伸入冷凝器43内，用于将来自蒸发器41的气体冷凝成中温高压的液体；
冷凝器43的出液管道上设置有节流阀43A，使得冷凝器43内中温高压的液体成为低温低压的液体、并进入蒸发器41内，在蒸发器41中吸热蒸发而成为低温低压的蒸汽，再次输送进压缩机42，从而完成制冷循环；
进一步地，蒸发器41为高承压蒸发器41。
本实用新型是这样实现的：
1、开启电动调节阀2、活塞泵3，使得连通电动调节阀2、活塞泵3、冷水机组4上的管道6压力升至至少6×104kpa后，由电动调节阀2依压力传感器5的反馈调节开度以保持该压力稳定，维持活塞泵3和喷头7喷出流量的平衡；
2、当压力稳定维持在6×104kpa左右后，冷水机组4开始工作，即启动压缩机42，冷凝器43带走热量，使得蒸发器41内蒸发温度持续降低，并将蒸发器41出水温度设定在-2℃，此时蒸发器41制冷剂侧的蒸发温度约为-4℃左右，略高于该压力下的水的冰点，故蒸发器41内的水不会结冰，而是能持续稳定的输出温度为-2℃的过冷水；
3、高压过冷水经过电动调节阀2节流后进入常压区域，由喷头7喷入标准大气压的蓄水池1内，减压后的-2℃过冷水冰点恢复到0℃，直接结晶变成冰晶，即完成蓄冰过程。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动态冰蓄冷装置，其特征在于：包括蓄水池(1)、电动调节阀(2)、活塞泵(3)、冷水机组(4)、压力传感器(5)，蓄水池(1)、电动调节阀(2)、冷水机组(4)、活塞泵(3)依次通过管道(6)连接，压力传感器(5)设于活塞泵(3)与冷水机组(4)之间的管道(6)上，用于控制管道(6)上的压力；连接电动调节阀(2)与蓄水池(1)的管道(6)上设置有喷头(7)，且喷头(7)位于蓄水池(1)内，用于将来自电动调节阀(2)的冷水喷入蓄水池(1)内；
其中，冷水机组(4)包括蒸发器(41)、压缩机(42)、冷凝器(43)，蒸发器(41)两端通过管道(6)与电动调节阀(2)、活塞泵(3)连通，压缩机(42)的吸气管(42A)、排气管(42B)分别与蒸发器(41)、冷凝器(43)连接，冷凝器(43)的出液端与蒸发器(41)连通，用于控制蒸发器(41)内水的温度。
2.根据权利要求1所述一种动态冰蓄冷装置，其特征在于：所述蒸发器(41)的出水温度为-2℃。
3.根据权利要求1所述一种动态冰蓄冷装置，其特征在于：所述压缩机(42)的吸气管(42A)伸入蒸发器(41)内，用于吸入蒸发器(41)内压缩的气体。
4.根据权利要求1所述一种动态冰蓄冷装置，其特征在于：所述压缩机(42)的排气管(42B)伸入冷凝器(43)内，用于将来自蒸发器(41)的气体冷凝成液体。
5.根据权利要求1所述一种动态冰蓄冷装置，其特征在于：所述冷凝器(43)的出液管道上设置有节流阀(43A)。
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