CN209857453U - 一种基于间接制冷设备的人工造雪系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于间接制冷设备的人工造雪系统，其特征在于，所述人工造雪系统包括间接制冷设备、热交换室和造雪机头；所述间接制冷设备包括主制冷机组(1)、蒸发冷凝器(2)、主制冷机组换热器(3)、蓄冷水池(4)及循环泵(5)；所述主制冷机组换热器(3)被浸没在蓄冷水池(4)中，所述蓄冷水池(4)中装载有载冷剂；所述载冷剂被降温至‑40℃；所述热交换室(6)中设置有翅片型换热器(7)及进气口(8)；所述造雪机头(10)包括高速风扇(11)、供水系统(12)以及雾化喷嘴(13)；所述热交换室(6)与造雪机头(10)之间采用保温管道(9)连接。

Description

一种基于间接制冷设备的人工造雪系统

技术领域

本实用新型涉及人工造雪领域，具体涉及一种基于间接制冷设备的人工造雪系统。

背景技术

现有技术中人工造雪的方法有如下几种：

第一种是制冰装置生产出片冰，然后以片冰为原料造雪。其工作流程是，先通过制冰装置将水制成片冰，再通过碎冰装置把已经造好的片冰粉碎成粉末，最后，通过把粉末状的冰晶通过空气输送系统送出。该方式造雪系统复杂，造出“雪”的品质与自然雪相差甚远。

另一种是采用传统的高压水与空气混合造雪。其工作流程是，来自高压水泵的高压水与来自空气压缩机的高压空气在双进口喷嘴处混合。利用自然蒸发和空气出喷嘴后的体积膨胀带走热量而使雾滴凝固成冰晶。同时也存在使用无压缩空气造雪机造雪的方法，无压缩空气造雪机使用简单的雾化喷嘴将水雾化成细水雾，然后通过强力风扇将小水滴吹到空气中。这种方法的主要优势在于，不需要将造雪机与压缩空气供应装置相连，只提供水和电源即可。也有一些造雪机设计实际上利用了高速风扇来使水雾化。但上述方法的问题在于雾滴越小，其蒸发量越大，水的损失越多，造雪效率越低。同时该方法只能在冰点以下工作，对外界环境温度的依赖性很强，造雪效率低。

由此可见本领域中需要一种能够造雪效率高、成本低且不依赖环境条件的人工造雪系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够具有较高造雪效率的人工造雪系统，该人工造雪系统具有节能且不依赖环境条件造雪的特点。

基于上述本实用新型所要解决的技术问题，本实用新型提供一种基于间接制冷设备的人工造雪系统，所述人工造雪系统包括间接制冷设备、热交换室和造雪机头；所述间接制冷设备包括主制冷机组1、蒸发冷凝器2、主制冷机组换热器3、蓄冷水池4及循环泵5；所述主制冷机组换热器3被浸没在蓄冷水池4中，所述蓄冷水池4中装载有载冷剂；蓄冷水池4中的载冷剂被主制冷机组降温至-40℃；所述热交换室6中设置有翅片型换热器7及进气口8；所述造雪机头10包括高速风扇11、供水系统12以及雾化喷嘴13；所述热交换室6与造雪机头10之间采用保温管道9连接。

在一个实施例中，所述主制冷机组1采用单机双级压缩机，制冷剂使用氟利昂R404。

在一个实施例中，所述蓄冷水池4的内层为0.5mm碳钢板，外层为300mm聚氨酯保温层的，整体容量为60m³。

在一个实施例中，当高速风扇11运转时，空气经由进气口8被吸入并经过多层翅片型换热器7换热后，温度下降至-10℃。

本实用新型中的间接制冷系统中的主制冷机组中包括压缩机和节流阀，所述压缩机采用单机双级螺杆压缩机。单机双级螺杆压缩机一般需要在低温段，即低于-25℃才能够加载使用，在高温段如果制冷负载过大时容易造成电流过大导致机组烧毁。而本实用新型中利用蓄冷水池可以保证单机双级压缩机一直运行于低温段，即保证第二制冷循环系统中的载冷剂不高于-25℃。由此利用单机双级压缩机功效比高的特点降低整个制冷系统的能耗，这是本实用新型关键技术之一。而在本实用新型的制冷系统运行的初始阶段，即蓄冷水池中的载冷剂没有低于-25℃时，可以采取使单机双级压缩机处于低于其满载功率一般的状态运行，这时制冷效果虽然较差但可以保证压缩机不会出现故障，或者利用其它制冷机组先将蓄冷水池的载冷剂温度拉低，在低于-25℃时再启动单机双级螺杆压缩机运行。但是，一旦蓄冷水池中的载冷剂低于-25℃，单机双级螺杆压缩机可以被加载后，本实用新型的制冷系统就可以一直以高能效比状态运行。

本实用新型的间接制冷系统中所使用的载冷剂为甲酸钾-季戊四醇-可水分散多异氰酸酯-水系载冷剂。该载冷剂的具体组分为质量比30％～45％的甲酸钾、15％～27％的季戊四醇、10％～18％的可水分散多异氰酸酯、0～3％的丙二醇、0～2％脱氢乙酸钠、0～2％山梨酸钾和15％～25％的蒸馏水构成。该载冷剂的密度在1.04～1.36g/cm³，比热在0.56～0.746cal/g·℃，粘度在2.9～15.9mPa·s(cp)，导热率在0.21～0.47W/m.K，沸点大于150℃，冰点小于-60℃，无闪点。

与现有技术相比，本实用新型的关键技术点包括如下几方面：

1.本实用新型中使用蓄冷水池作为载冷剂蓄冷装置，从而能够将制冷机组的开机时间调节至用电价谷值时间段，从而降低了整个造雪系统的能耗实现了节能。

2.本实用新型中使用单机双级压缩机作为主制冷机组，在蓄冷水池的作用下能够保证单机双级压缩机始终在低温段正常加载运行，利用单机双级压缩机能效比高的优势，有效的降低制冷机组的功耗。

3.本实用新型中利用能耗较低的间接制冷系统将空气降温，使造雪机头在外界环境温度较高的条件下依然能够实现造雪，从而摆脱了外界环境条件对造雪的限制。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的人工造雪系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步地详细说明。

图1是根据本实用新型的人工造雪系统的结构示意图，本实用新型的人工造雪系统包括间接制冷设备、热交换室和造雪机头，所述间接制冷设备包括主制冷机组1、蒸发冷凝器2、主制冷机组换热器3、蓄冷水池4及循环泵5，所述主制冷机组1采用单机双级压缩机，制冷剂采用氟利昂R404。所述主制冷机组换热器3采用16Mn钢管的盘管式换热器。所述主制冷机组换热器3被浸没在蓄冷水池4中，所述蓄冷水池4的内层为0.5mm碳钢板，外层为300mm聚氨酯保温层的，整体容量为60m³，其中装载有载冷剂。根据造雪需要，蓄冷水池4中的载冷剂被主制冷机组降温至-40℃。所述热交换室6中设置有翅片型换热器7及进气口8。在循环泵5作用下载冷剂在翅片型换热器7和蓄冷水池4之间循环。所述热交换室6连接有保温管道9，所述保温管道9连接至造雪机头10，所述造雪机头10包括高速风扇11、供水系统12以及雾化喷嘴13。当高速风扇11运转时，空气经由进气口8被吸入并经过多层翅片型换热器7换热后，温度下降至-10℃，冷空气经过雾化喷嘴13时，将雾化喷嘴喷出的含有凝结核的水雾冷却成冰晶。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施案例，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的技术人员在本实用新型所述的技术规范内，对本实用新型的修改或替换，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于间接制冷设备的人工造雪系统，其特征在于，所述人工造雪系统包括间接制冷设备、热交换室和造雪机头；所述间接制冷设备包括主制冷机组(1)、蒸发冷凝器(2)、主制冷机组换热器(3)、蓄冷水池(4)及循环泵(5)；所述主制冷机组换热器(3)被浸没在蓄冷水池(4)中，所述蓄冷水池(4)中装载有载冷剂；所述载冷剂被降温至-40℃；所述热交换室(6)中设置有翅片型换热器(7)及进气口(8)；所述造雪机头(10)包括高速风扇(11)、供水系统(12)以及雾化喷嘴(13)；所述热交换室(6)与造雪机头(10)之间采用保温管道(9)连接。

2.根据权利要求1所述的基于间接制冷设备的人工造雪系统，其特征在于，所述主制冷机组(1)采用单机双级压缩机，制冷剂使用氟利昂R404。

3.根据权利要求1所述的基于间接制冷设备的人工造雪系统，其特征在于，所述蓄冷水池(4)的内层为0.5mm碳钢板，外层为300mm聚氨酯保温层的，整体容量为60m³。

4.根据权利要求1所述的基于间接制冷设备的人工造雪系统，其特征在于，当高速风扇(11)运转时，空气经由进气口(8)被吸入并经过多层翅片型换热器(7)换热后，温度下降至-10℃。