空调、热工应用设备行业过冷水式动态制冰技术

时间:2017-01-03 08:42 作者: 点击:次

过冷水式动态制冰技术 一、所属行业：空调、热工应用设备行业 二、技术名称：过冷水式动态制冰技术 三、适用范围：蓄冷中央空调系统、蓄冷区域集中供冷系统、各种工艺冷却系统、食品渔业等冷藏保鲜、混凝土冷却等 四、技术内容： 1.技术原理 在过冷水动态制冰过程中，冰层不在换热表面生长，因而水与冷媒之间热阻并不随制冰的过程进行而改变，过冷水动态制冰制出的“泥状冰”是一种冰水混合物，其中的冰晶呈微小的针状或鳞片状，与块状冰相比，泥状冰与取冷冷媒之间的换热系数较大，能够在短时间内释放出大量的冷量。                                                                                   2.关键技术 采用板式换热器通过高效对流换热方式制取-2℃的过冷水，再促晶生成冰浆，该动态制冰方式把传热和结冰两个环节在时间和空间上分离，从而实现低温差高效率传热并结冰，大大降低制冰能耗。 过冷却器是过冷水动态制冰的关键器件，过冷水处于一种亚稳定状态，水在进入过冷器前就要采取防止结冰的措施，当在过冷器出口获得较大过冷度的水时，可迅速消除过冷状态使得冰晶出现。一般过冷水与挡板、器壁或两部分过冷水之间发生激烈冲击，会破坏过冷水的过冷状态。 过冷水动态制冰过程中水与冷媒之间始终保持较大的换热系数，因而过冷水连续制冰能够提高冰蓄冷空调的用能效率，泥状冰可以随水在管道中直接输送，从而提高冷量的输送效率，与传统的冷冻输送方式相比，输送冰浆可以降低泵耗，减小管道直径和末端换热面积，有着广阔的应用前景。 3．工艺流程 过冷水动态制冰概念图和动态冰蓄冷空调系统示意图如下：                   过程描述： 过冷水动态制冰系统通常包括过冷却器、过冷解除装置、蓄冰槽。水从蓄冰槽中抽出，温度为0℃或稍高于0℃，经过冷却器与冷媒换热后变成温度低于0℃的过冷水，过冷水经过过冷解除装置后过冷状态被破坏，变成冰水混合物进入蓄冰槽，在蓄冰槽中冰水分离，分离出来的水继续在系统中循环。   五、主要技术指标： （1）传热效率高、制冰速度快。动态制冰过程中不但避免了因冰层聚集而引起的导热热阻，还通过强制对流大幅度提高了系统的整体换热性能，从而提高了制冰速度。 　　（2）制冷系统COP高、能耗降低。制冷蒸发温度可以保持在－5℃～－8℃之间，而且在整个蓄冰过程中保持稳定不下降。相对于冰球、盘管式冰蓄冷中－10℃以下的蒸发温度（而且随着蓄冰量的增加逐渐下降）可以显著提高系统COP. 　　（3）融冰速度快、负荷响应灵敏。由于动态冰蓄冷制出的冰以冰浆形式存在，因此在融冰释冷时冰晶与水之间接触面积大，融化速度快，可以快速响应空调末端负荷的变动。 　　（4）占地面积小、场地适应性强。动态冰蓄冷无需盘管、冰球等预制设备，因此蓄冰槽有效利用率提高，占地空间减小，而且对空间形状要求降低，场地适应性增强。 　　（5）热交换系统简单、节省设备和材料费用。动态冰蓄冷技术中的冰浆生成热交换器可以采用制冷剂直接蒸发，省去了冰球、盘管式冰蓄冷中必须采用的不冻液换热循环，因此带来换热设备和材料费用的节省，降低了初投资费用。