[发明专利]一种采用高压水射流方式的过冷解除装置

说明书

技术领域

本发明涉及过冷水状态解除领域，特别是涉及一种过冷水解除装置。

背景技术

冰蓄冷空调是一种对电网负荷移峰填谷具有显著作用的用户侧管理技术，该技术利用夜间富余电力开启制冷机组制冰，把冷量以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时段则通过融冰的方式释放出冷量以供空调用户需求，从而避免或减少使用高峰时段的电力，实现对电网负荷的移峰填谷，减轻电网负荷的峰谷差矛盾，提高发电厂的运行效率，最终实现全局性的节能减排效益。

冰蓄冷空调的核心就是其制冰系统，传统的冰蓄冷技术主要包括冰球式和盘管式两种，这两种冰蓄冷技术的制冰过程都是在相对静止的状态下由来自制冷主机的低温不冻液把冷量传递给水而结冰，因此统称为静态冰蓄冷。在静态制冰过程中热量的传递需要克服塑料或金属管壁以及冰层的较大热阻，因而具有传热效率低，制冰速度慢，制冷主机能耗高等诸多缺点。

针对静态冰蓄冷的固有技术缺点而发展起来的过冷水式动态冰蓄冷技术则从根本上解决了上述技术缺点，动态冰蓄冷的制冰过程是利用水具有一定过冷度的原理，首先在换热器中制取低于0℃的过冷水，同时通过特殊技术确保过冷水不在换热器中发生结冰，否则会堵塞换热器，然后等过冷水排出换热器之后再进入冰浆生成器，解除过冷状态，生成冰浆。生成的冰浆被泵送进入蓄冰槽，然后在密度差的作用下冰水自然分层，冰被储存在槽内，水则继续循环送入过冷热交换器制取过冷水，如此循环，实现连续不断的动态制冰过程。动态冰蓄冷制冰过程中的换热是在过冷换热器中通过液液强制对流方式实现的，因此具有远高于静态制冰的换热系数，从而克服了传统静态冰蓄冷所固有的换热系数低，能耗高等技术缺点。

确保动态冰蓄冷制冰过程稳定运行的关键在于有效防止过冷换热器中的结冰冻结问题。过冷水是一种非稳态的物质形态，在各种扰动如搅拌、冲击、粗糙壁面等作用下，容易解除过冷状态。若过冷水在水中解除过冷状态，产生分散冰晶，相互不粘结，易于流动，不堵塞管道；但是若过冷水在管道壁面，例如弯头位、接管台阶、粗糙壁面等位置解除过冷状态，冰晶将着在管道壁面处，且冰晶相互粘结长大，流体冲刷不脱落，最终易造成管道堵塞。

过冷水在强烈扰动下产生冰晶，该冰晶作为晶核使其它过冷水结晶，短时间内完成过冷状态解除，就不会在下游的弯头位、接管台阶、粗糙壁面解除，所以也不会堵塞管道。

超声波辐射是常用解除过冷状态的方法，用于过冷水的解除也是有效的，但因为超声波设备包含电子元件较大，在冰浆制造系统中放置该设备需要非常谨慎，必须做好防水处理，否则影响超声波设备使用，所有采用超声波辐射解除过冷状态的方法成本较高，对现场环境要求较高。

发明内容

    为解决上述问题，本发明提供一种可有效降低成本并不堵塞管道的过冷水解除装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种采用高压水射流方式的过冷解除装置，包括蓄冰槽及过冷换热器，过冷换热器的进口侧与蓄冰槽间连接有交换管，过冷换热器的出口侧与蓄冰槽间连接有制冰管，制冰管上安装有过冷解除器，过冷解除器包括一两端与制冰管相通的筒体，筒体内设有至少一射流喷嘴，筒体外设有与射流喷嘴相通的高压水产生装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，高压水产生装置与筒体间设有入口管及与射流喷嘴相通的高压水射出管。

进一步作为本发明技术方案的改进，筒体的外壁上环绕筒体设有一与高压水射出管相通的连接管，各射流喷嘴的进水端均与连接管的管体相通。

进一步作为本发明技术方案的改进，各射流喷嘴的延长线与筒体内水流方向间的夹角为锐角。

进一步作为本发明技术方案的改进，各射流喷嘴的延长线与筒体内水流方向间的夹角均大于15度。

进一步作为本发明技术方案的改进，筒体的内壁还涂设有憎水涂层，筒体的内壁上还设有温度传感器。

进一步作为本发明技术方案的改进，高压水射出管上还设有一电磁阀。

进一步作为本发明技术方案的改进，交换管上安装有一制冰泵。

进一步作为本发明技术方案的改进，制冰管上在过冷换热器的出口侧与过冷解除器间设有一防冰晶传播器。

本发明的有益效果：此过冷解除装置通过触发高压水产生装置通过射流喷嘴在筒体内产生高压射流，高压射流在周围的水体中产生撕裂，撕裂产生的微空穴或者气泡即成为过冷水的结晶核，使得过冷水在过冷解除器中获得完全解除，并输送入蓄冰槽内，此装置在有效节省过冷解除装置制作成本的同时，在过冷水的过冷解除过程中也不会造成装置堵塞的情况。

附图说明