[发明专利]一种用于调节区域供冷系统管路输送冰浆浓度的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于调节区域供冷系统管路输送冰浆浓度的装置及方法，其装置包括调节内管，所述调节内管一端为入口段，另一端为出口段，在所述入口段与出口段之间设有位于调节内管外套壳体中的溢流段，所述溢流段分布有多排溢流孔，该多排溢流孔外壁滑动连接有防堵刮片，所述防堵刮片与刮片驱动机构相连，所述调节内管外套壳体底部连接有回收出口管。当末端用户建筑负荷变化时，本发明能够避免区域供冷系统质调节和量调节引起的潜热冷量损失和管路堵塞风险，改进冰浆浓度调节装置及方法的节能性和适用性。为提升区域供冷系统输配管网冷量输送效率，提供工程技术支撑。

技术领域

本发明涉及区域供冷技术领域，具体涉及一种用于调节区域供冷系统管路输送冰浆浓度的装置及方法。

背景技术

区域供冷作为一种先进的集中空调解决方案，已在容积率、负荷密度及负荷率高的城市中央商务区广泛应用。然而，输配管网冷量输送效率是评价区域供冷系统经济性的重要指标。为提升输配管网冷量输送效率，以高载能介质代替传统冷冻水、以相变全热代替温差显热降温用户建筑，已成为区域供冷系统技术降碳发展的新动力。

冰浆是一种新型高载能介质，由冰粒子和纯水或具有凝固抑制作用的水溶液构成，具有良好的热物性、传输性和相变特性。利用冰浆高载能特性实现区域供冷系统经济性提升，在国际上已有诸多工程案例。例如，日本大阪某商务区结合冰浆蓄冷与区域供冷，负荷转移率达81％，空调设备能耗较常规系统降低8-12.5W/m²。美国弗吉尼亚州某大学利用冰浆供冷系统承担面积18000m²体育馆冷负荷，年运行费用节约近7.5万美元。韩国首尔某数字媒体城，直接以冰浆代替冷冻水向用户建筑供冷来提高系统能力，极大缓解有限空间、既有管网与日益增长的冷量需求间矛盾。中国正积极探索城市轨道交通利用冰浆集中供冷方案，研究表明，以广州为代表的气候区采用多地铁站冰浆集中供冷，能够降低二次管网投资和运营费用，且随供冷期、服务负荷及半径的增加优势愈发显著。

虽然冰浆在区域供冷系统中应用具有显著优势，但仍面临诸多难题。其中之一，就是如何将具有相滑移特性的冰浆通过二次管网高效输送至末端用户建筑。特别地，当末端用户建筑负荷变化时，实时调节区域供冷系统管路输送冷量是节能运行的有效措施。通常，区域供冷系统管路输送冷量的调节可分为质调节和量调节。质调节，是指根据末端用户建筑的负荷变化调节冰浆温度。然而，冰浆是一种相变流体，浆体内冰颗粒相变时其温度基本恒定。若通过质调节方式调增冰浆温度，需将冰颗粒全部融化，导致大量潜热冷量损失。量调节，是指在维持冰浆温度不变的前提下，根据建筑负荷调整冰浆管路输送流量。虽然量调节不涉及冰颗粒潜热损失，但是在流量调节时易引起非均质分层流动，诱发管路堵塞。因此，克服传统质调节和量调节的缺点，发展具有一定节能性和适用性的管路输送冰浆浓度的调节装置及方法具有重要的工程价值。

发明内容

本发明目的是提供一种用于调节区域供冷系统管路输送冰浆浓度的装置及方法，当末端用户建筑负荷升高时，在不改变冰浆温度和流量的前提下实现冰浆浓度的在线调节，极大地改善了冰浆浓度调节装置及方法的节能性和适用性。

为实现上述目的，本申请提出一种用于调节区域供冷系统管路输送冰浆浓度的装置，包括调节内管，所述调节内管一端为入口段，另一端为出口段，在所述入口段与出口段之间设有位于调节内管外套壳体中的溢流段，所述溢流段分布有多排溢流孔，该多排溢流孔外壁滑动连接有防堵刮片，所述防堵刮片与刮片驱动机构相连，所述调节内管外套壳体底部连接有回收出口管。

进一步的，所述入口段为渐扩入口段，所述出口段为渐缩出口段。

进一步的，所述渐扩入口段端部设有入口法兰，该入口法兰通过入口密封垫片与端部设有法兰的冰浆输送干管连接。

进一步的，所述渐缩出口段端部设有出口法兰，该出口法兰依次通过出口密封垫片、加热垫片、隔热垫片、密封垫片，与端部设有法兰的冰浆输送干管连接。