專利名稱：間接換熱式防冰晶傳播器的制作方法
技術領域：
本發明屬于冰將制造領域，具體涉及一種間接換熱式防冰晶傳播器。
背景技術：
冰蓄冷空調是一種對電網負荷移峰填谷具有顯著作用的用戶側管理技術，該技 術利用夜間富余電力開啟制冷機組制冰，把冷量以冰的形式儲存起來，在白天用電高峰 時段則通過融冰的方式釋放出冷量以供空調用戶需求，從而避免或減少使用高峰時段的 電力，實現對電網負荷的移峰填谷，減輕電網負荷的峰谷差矛盾，提高發電廠的運行效 率，最終實現全局性的節能減排效益。冰蓄冷空調的核心就是制冰系統，傳統的冰蓄冷技術主要包括冰球式和盤管式 兩種，這兩種冰蓄冷技術的制冰過程都是在相對靜止的狀態下由來自制冷主機的低溫不 凍液把冷量傳遞給水而結冰，因此統稱為靜態冰蓄冷。在靜態制冰過程中熱量的傳遞需 要克服塑料或金屬管壁以及冰層的較大熱阻，因而具有傳熱效率低，制冰速度慢，制冷 主機能耗高等諸多缺點。針對靜態冰蓄冷的固有技術缺點而發展起來的過冷水式動態冰蓄冷技術則從根 本上解決了上述技術缺點，動態冰蓄冷的制冰過程是利用水具有一定過冷度的原理，首 先在換熱器中制取低于o°c的過冷水，同時通過特殊技術確保過冷水不在換熱器中發生結 冰(否則會堵塞換熱器)，然后等過冷水排出換熱器之后再進入冰漿生成器，解除過冷狀 態，生成冰漿。生成的冰漿被泵送進入蓄冰槽，然后在密度差的作用下冰水自然分層， 冰被儲存在槽內，水則繼續循環送入過冷熱交換器制取過冷水，如此循環，實現連續不 斷的動態制冰過程。動態冰蓄冷制冰過程中的換熱是在過冷換熱器中通過液--液強制對 流方式實現的，因此具有遠高于靜態制冰的換熱系數，從而克服了傳統靜態冰蓄冷所固 有的換熱系數低，能耗高等技術缺點。確保動態冰蓄冷制冰過程穩定運行的關鍵在于有效防止過冷換熱器中的結冰凍 結問題。過冷水是一種非穩態的物質形態，在各種擾動如攪拌、沖擊、超聲波輻射等作 用下，或者存在成核中心如粗糙壁面、雜質顆粒、冰晶顆粒等情況下都極易在瞬間解除 過冷，生成冰漿。由于過冷熱交換器中流道狹小，一旦生成冰漿不但會堵塞流道，還會 因結冰后發生的體積膨脹而造成對換熱器結構的破壞，所以，過冷換熱器出口與冰漿生 成器入口之間的冰晶傳播阻斷是關鍵技術之一。冰晶對于過冷水來說是最好的成核劑， 過冷水一旦遇到冰晶將迅速圍繞冰晶生成新的冰晶，這種生成冰晶的過程具有強烈的傳 播趨勢。在動態制冰系統中，冰漿發生器中存在的大量冰晶具有沿過冷水管道向上游 (過冷熱交換器)傳播的強烈趨勢，如不采用有效的阻斷，冰晶將迅速傳播到過冷換熱器 中，從而凍結換熱器，造成制冰循環中斷。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種間接換熱式防冰晶傳播器，本發明結構簡單，并可以有效的阻斷冰晶的快速逆向傳播。其技術方案如下一種間接換熱式防冰晶傳播器，包括射流管及換熱管，射流管包括后端的增速 段及前端的射流段，換熱管外套設于射流管的射流段并與射流段形成換熱結構，換熱管 內為換熱腔，換熱管上設有換熱進口及換熱出口，換熱腔通過換熱進口及換熱出口與外 界相通。前述技術方案進一步細化的技術方案可以是在所述射流管及流腔壁的內壁均設有憎水涂層。所述射流管前端的橫截面積小于后端的橫截面積。所述射流管呈喇叭狀。在所述增速段后端的管口及射流段的前端管口處均設有連接法蘭。所述換熱管呈環狀，換熱管內形成環腔，該環腔將所述射流管的射流段環繞。所述環腔與所述射流管同軸設置。所述換熱進口入換熱出口相互錯開，且沿所述環狀換熱管的切向方向設置，以 加強換熱效果。本發明中，所述過冷水流動時前進的方向為前端，其相反方向為后端。本發明中，射流管的增速段與射流段可以通過焊接或其它方式連接成一體，并 且連接部位需平滑過渡，以防止過冷水在此產生局部阻力和劇烈擾動；憎水涂層可以采 用聚四氟乙烯或其它相似材料，射流管的射流段可以為直管，但不限于直管，管口與外 界管道的連接可以采用連接法蘭來實現，也可以采用卡箍來實現。綜上所述，本發明的優點是1、當過冷水從增速段進入射流段時，其流速增加，較高流速的過冷水通過射流 段進入冰漿發生器，當冰漿發生器內的冰晶向上游傳播到本發明所述防冰晶傳播器時， 在射流管射流段的內壁及靠近內壁的區域生成大量的冰晶，此時由于在射流管射流段的 外壁設有換熱管，換熱管內的水溫較高，換熱管內的水與射流管進行換熱，使接觸到射 流管射流段內壁的冰晶快速融化，從而使靠近射流管射流段內壁的冰晶與管內壁的附著 力大幅削弱，冰晶在射流管射流段高速過冷水的沖刷下快速向下游流動，避免了冰晶向 上游的傳播；2、由于在所述射流管及流腔壁的內壁均設有憎水涂層，即使有冰晶附著在射流 管及流腔壁的內壁，因其附著力小，只要過冷水的流速足夠大，冰晶即可被吹離壁面并 向前端流動；3、換熱管外套于射流管的射流段，并將射流段的外圍環繞，使換熱管與射流段 形成均勻的換熱；4、在所述增速段后端的管口及射流段的前端管口處均設有連接法蘭后，更方便 與系統其它管道的連接。
圖1是本發明實施例所述防冰晶傳播器在過冷水式冰漿制造系統中的應用圖；圖2是本發明實施例所述防冰晶傳播 器的剖視圖3是圖2的立體圖；附圖標記說明1、射流管，2、換熱管，3、增速段，4、射流段，5、換熱進口，6、換熱出
口，7、換熱腔，8、連接法蘭。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明如圖2、圖3所示，一種間接換熱式防冰晶傳播器，包括射流管1及換熱管2， 射流管1包括后端的增速段3及前端的射流段4，換熱管2外套設于射流管1的射流段4 并與射流段4形成換熱結構，換熱管2內為換熱腔7，換熱管2上設有換熱進口 5及換熱 出口 6，換熱腔7通過換熱進口 5及換熱出口 6與外界相通。其中，在射流管1及流腔壁的內壁均設有憎水涂層；射流管1前端的橫截面積小 于后端的橫截面積，射流管1呈喇叭狀；在增速段3后端的管口及射流段4的前端管口處 均設有連接法蘭8。所述換熱管2呈環狀，換熱管2內形成環腔，該環腔將射流管1的射 流段4環繞并與射流管1同軸設置。如圖1所示為過冷水式動態冰蓄冷制冰過程的運行系統圖，從蓄冰槽內取出的 低溫水(比如o°c)通過水泵被送入過冷換熱器，在制冷主機的冷卻下變成低于o°c (比 如-2°c)但仍保持液態的過冷水，上述過冷水從過冷換熱器出口排除之后，即進入本實 施例所述防冰晶傳播器，經過防冰晶傳播器之后再進入冰漿發生器，解除過冷狀態，生 成冰漿并被送回蓄冰槽，冰漿在蓄冰槽內因冰水密度差而自然分層，冰浮在上層，水沉 在下層，下層的水繼續被循環送入過冷換熱器，如此反復循環，蓄冰量不斷增加，直到 蓄滿停機。綜上所述，本實施例的優點是1、當過冷水從增速段3進入射流段4時，其流速增加，較高流速的過冷水通過 射流段4進入冰漿發生器，當冰漿發生器內的冰晶向上游傳播到本實施例防冰晶傳播器 時，在射流管1射流段4的內壁及靠近內壁的區域生成大量的冰晶，此時由于在射流管1 射流段4的外壁設有換熱管2，換熱管2內的水溫較高，換熱管2內的水與射流管1進行 換熱，使接觸到射流管1射流段4內壁的冰晶快速融化，從而使靠近射流管1射流段4內 壁的冰晶與管內壁的附著力大幅削弱，冰晶在射流管1射流段4高速過冷水的沖刷下快速 向下游流動，避免了冰晶向上游的傳播；2、由于在射流管1及流腔壁的內壁均設有憎水涂層，即使有冰晶附著在射流管 1及流腔壁的內壁，因其附著力小，只要過冷水的流速足夠大，冰晶即可被吹離壁面并向 前端流動；3、換熱管2外套于射流管1的射流段4，并將射流段4的外圍環繞，使換熱管2 與射流段4形成均勻的換熱；4、在增速段3后端的管口及射流段4的前端管口處均設有連接法蘭8后，更方 便與系統其它管道的連接。以上僅為本發明的具體實施例，并不以此限定本發明的保護范圍；在不違反本 發明構思的基礎上所作的任何替換與改進，均屬本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，包括射流管及換熱管，射流管包括 后端的增速段及前端的射流段，換熱管外套設于射流管的射流段并與射流段形成換熱結 構，換熱管內為換熱腔，換熱管上設有換熱進口及換熱出口，換熱腔通過換熱進口及換 熱出口與外界相通。
2.如權利要求1所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，在所述射流管及流腔壁 的內壁均設有憎水涂層。
3.如權利要求1所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述射流管前端的橫截 面積小于后端的橫截面積。
4.如權利要求3所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述射流管呈喇叭狀。
5.如權利要求1至4中任一項所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，在所述增 速段后端的管口及射流段的前端管口處均設有連接法蘭。
6.如權利要求1至4中任一項所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述換熱 管呈環狀，換熱管內形成環腔，該環腔將所述射流管的射流段環繞。
7.如權利要求6所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述環腔與所述射流管 同軸設置。
8.如權利要求6所述間接換熱式防冰晶傳播器，其特征在于，所述換熱進口入換熱出 口相互錯開，且沿所述環狀換熱管的切向方向設置。
全文摘要
本發明公開了一種間接換熱式防冰晶傳播器，包括射流管及換熱管，射流管包括后端的增速段及前端的射流段，換熱管外套設于射流管的射流段并與射流段形成換熱結構，換熱管內為換熱腔，換熱管上設有換熱進口及換熱出口，換熱腔通過換熱進口及換熱出口與外界相通。本發明結構簡單，并可以有效的阻斷冰晶的快速逆向傳播。
文檔編號F25C1/00GK102012139SQ201010534288
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者李增寶 申請人:廣州鑫譽蓄能科技有限公司