除制冷供熱領(lǐng)域以外,冰漿可為用戶提供0-1℃的品質(zhì)高潔凈冷源,尤其適合食品加工、飲品工藝?yán)鋮s、冰溫保鮮等領(lǐng)域。與此同時(shí),冰漿是天然優(yōu)良的潛熱輸送介質(zhì),因冰晶相變潛熱的存在,單位體積可攜帶更多冷量,可大幅降低冷量輸送能耗和系統(tǒng)初投資。動(dòng)態(tài)冰漿由于具有較好的熱物理和傳熱特性,現(xiàn)已被應(yīng)用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)處理過程中。本文介紹了冰漿的各種發(fā)生方法和裝置,分析了動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作過程,闡述了冰漿的動(dòng)態(tài)特性和潛在應(yīng)用。冰漿蓄冷不斷將蓄冰槽中的水抽出送到蒸發(fā)器的上方噴灑而下,在平板狀蒸發(fā)器表面結(jié)成一層薄冰。吉林專業(yè)冰漿蓄冷艙
烷冰漿采用了簡單高效的理念,采用冷水機(jī)組、風(fēng)泵、水泵等通用高效設(shè)備,流程簡單,控制容易,維護(hù)方便,氣態(tài)丁烷通過風(fēng)泵加壓進(jìn)入冷水機(jī)蒸發(fā)器,通過氣液相變高效換熱冷凝,液態(tài)丁烷和水一起進(jìn)入水泵,再與水直接接觸再蒸發(fā)為氣態(tài)進(jìn)行高效熱交換,水放出相變熱變?yōu)楸ち枋奖梢员盟停鶟{流入蓄冰槽,氣態(tài)丁烷進(jìn)入風(fēng)泵不斷循環(huán);氣囊接通循環(huán)系統(tǒng),使系統(tǒng)既封閉又自動(dòng)保持常壓(大氣壓力);冷水機(jī)蒸發(fā)器中丁烷溫度控制在20C左右(風(fēng)壓約10kpa);蓄冰槽中氣態(tài)丁烷蒸發(fā)溫度在-0.50C左右(氣壓約0kpa),蓄冰槽中冰水混合溫度在00C。丁烷冰漿技術(shù)綜合能效比可達(dá)4.0,尤其投資省,可低于常規(guī)冷水機(jī)組空調(diào)投資,而且省電費(fèi)更多可達(dá)40-70%。丁烷冰漿缺點(diǎn)是丁烷易燃易爆,有安全性要求,由于是密閉系統(tǒng)、充填量小(只約30g/kw)、強(qiáng)制通風(fēng)且系統(tǒng)壓力低(只0-10kpa),丁烷不易泄露,采用安全防范措施,嚴(yán)格按安全規(guī)程操作,丁烷冰漿明顯比氨制冷系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)小,也比燃?xì)鉄崴?廚房煤氣風(fēng)險(xiǎn)低。丁烷冰漿冰蓄冷技術(shù)現(xiàn)已有1P原理樣機(jī),產(chǎn)品樣機(jī)在準(zhǔn)備當(dāng)中。中山新型冰漿蓄冷艙冰漿蓄冷可運(yùn)行在高負(fù)荷區(qū),提升其能效水平。
在低速流動(dòng)時(shí),不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大,這是由于低速流動(dòng)時(shí)冰晶漂浮在通道上部,引起冰漿有效流通截面積減小,從而使其流速增加,阻力變化較大;同時(shí)通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動(dòng)時(shí),不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動(dòng)使得冰漿溶液成為均勻流動(dòng)。為冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動(dòng),通過換熱器的流動(dòng)是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。
刮削法,刮削法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、殼管式蒸發(fā)器構(gòu)成,制冷劑在殼側(cè)蒸發(fā)吸熱,乙二醇溶液(6%—10%)在管內(nèi)被冷卻,當(dāng)溫度降到其凝固點(diǎn)以下時(shí),溶液中產(chǎn)生微小的冰晶(約100μm),為了防止冰晶粘附在管內(nèi)壁上,安裝了一個(gè)旋轉(zhuǎn)刮削板,將內(nèi)壁上粘附的冰晶刮下隨溶液一起送出蒸發(fā)器、進(jìn)入蓄冷槽,冰漿的濃度可以根據(jù)其運(yùn)行條件進(jìn)行調(diào)節(jié),一般為0%—35%。噴射法,噴射法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它是利用兩種互不相溶流體間的換熱來產(chǎn)生冰晶的,由制冷系統(tǒng)將不溶于水且比水重的流體冷卻到水的冰點(diǎn)以下,然后由泵將流體送入噴射器產(chǎn)生高壓并從溶液罐的上部抽吸水,由于在噴射器中產(chǎn)生了足夠的擾動(dòng)和冷卻效果,使得普通的水產(chǎn)生冰晶。一旦冰漿混合物到達(dá)溶液罐內(nèi),較輕的冰晶漂浮在中、上部,而較重的傳熱流體則沉降在底部,并用于系統(tǒng)再循環(huán)。冰漿蓄冷系統(tǒng)特別適用于需要較大制冷量和短時(shí)間內(nèi)低溫的場(chǎng)所,如一些工業(yè)加工過程和低溫空調(diào)系統(tǒng)。
冰漿蓄冷的原則是在投資回收期較短的情況下,較大限度的為客戶節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,以下是冰漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn):1)設(shè)備選型參數(shù):由于全國各地區(qū)的氣象參數(shù)不同,冰漿蓄冷設(shè)備選型宜根據(jù)各項(xiàng)目空調(diào)負(fù)荷的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行選型。常規(guī)系統(tǒng)的選型出于供冷安全的角度往往選型偏大,而冰漿蓄冷由于有主機(jī)加蓄冰聯(lián)合供冷,彈性大,因此,經(jīng)濟(jì)效益比較優(yōu)的設(shè)備選型是考慮的重點(diǎn)。2)系統(tǒng)融冰策略:冰漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常會(huì)設(shè)置融冰供冷板換和主機(jī)供冷板換,其中融冰板換需滿足設(shè)計(jì)日負(fù)荷的換熱量,以確保在高峰負(fù)荷時(shí),可以完全融冰供冷,負(fù)荷平段時(shí),主機(jī)供冷,較大限度的利用電價(jià)差節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。3)優(yōu)化控制系統(tǒng):蓄冰系統(tǒng)的融冰策略是逐日負(fù)荷不同,相應(yīng)的融冰量也不同。冰漿系統(tǒng)的乙二醇泵和融冰泵配備了變頻系統(tǒng),控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有模糊控制,會(huì)對(duì)用戶的用冷負(fù)荷作出預(yù)測(cè)、計(jì)算,同時(shí)保證用冷安全,為用戶節(jié)約更多電費(fèi)。新型制冷劑的研究與應(yīng)用,將進(jìn)一步提高冰漿蓄冷的性能。黑龍江淡水冰漿蓄冷原理
冰漿蓄冷空氣相對(duì)濕度較低,空調(diào)品質(zhì)提高。吉林專業(yè)冰漿蓄冷艙
蓄冰槽,動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)的苦冰槽內(nèi)只有水和簡單的布管系統(tǒng),無需放置大量的盤管和冰球,蓄冰槽的利用率大幅提高,與靜態(tài)冰蓄冷相比,在相同蓄冷量的情況下,蓄冰槽的體積大幅縮小,所占用的空間少,而且著冰槽設(shè)計(jì)靈活,不受建筑物層高、場(chǎng)地等的影響,可根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際情況設(shè)計(jì),充分利用場(chǎng)地邊角區(qū)域、空閑地方設(shè)置,減少蓄冰槽對(duì)建筑物使用的影響,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷技術(shù)利用水的過冷特性設(shè)計(jì)的,而過冷的水是屬亞穩(wěn)狀態(tài),如果在換熱器內(nèi)受到外界千擾后容易促晶結(jié)冰,造成“冰堵"現(xiàn)象,導(dǎo)致蓄冷系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行,影響蓄冷效率和質(zhì)量,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,工程質(zhì)量控制是設(shè)計(jì)和建設(shè)動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)的關(guān)鍵兩點(diǎn)。吉林專業(yè)冰漿蓄冷艙