一種雙工況丁烷制冰裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及制冰技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雙工況丁烷制冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用熱泵制冰的方式可以分為兩類。第一類是水與冷媒直接熱交換方式，它換熱效率很高，傳熱能力很大，生成冰激凌式冰，融冰過程負荷跟隨性好，但由于生成腐蝕性氣體等，影響冷媒純度，影響制冷機運行，已基本上被淘汰。第二類是水與冷媒間接熱交換方式，它又包括靜態(tài)制冰、非相變動態(tài)制冰、接觸式載冷劑相變動態(tài)制冰三種:
[0003]1.靜態(tài)制冰裝置，即在冷卻管外或盛冰容器內(nèi)結(jié)冰，冰本身處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，在靜態(tài)制冰過程中，隨著制冰量的增加，水與冷源之間的熱阻逐漸增大，制冰率因而減小，能量損失增加。盡管靜態(tài)制冰系統(tǒng)簡單，運行穩(wěn)定，易于實現(xiàn)，目前已成為冰蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用中的主流，但是它存在冰的靜態(tài)形成過程換熱效率低，融冰過程負荷跟隨性差，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高投資大，尤其不能實現(xiàn)超大規(guī)模低成本高效蓄冰。
[0004]2.非相變動態(tài)制冰裝置，該制冰過程中有冰晶、冰漿生成，且冰晶、冰漿處于運動狀態(tài)，非相變動態(tài)制冰使用的載冷劑包括過冷水、導(dǎo)熱液體和水溶液等，冰層不在換熱表面生長，因而水與冷源之間熱阻并不隨制冰過程的進行而改變，制冰過程中一直保持較高的熱交換效率，制冷機可以在較佳工況下運行；生成冰激凌式冰，融冰過程負荷跟隨性好，然而系統(tǒng)復(fù)雜，穩(wěn)定性差，載冷劑在換熱過程中靠液體流動傳熱，換熱效率依然不太高，傳熱能力依然相對較小。
[0005]3.接觸式載冷劑相變動態(tài)制冰，中國專利申請?zhí)枮閆L201320180232.0、申請?zhí)枮閆L201220237000.X、申請?zhí)枮?ZL201420181239.9 以及專利申請?zhí)枮?ZL201420181193.0 均提供了一種基本類似的接觸式載冷劑相變動態(tài)制冰裝置，都采用載冷劑，熱冷傳遞過程中載冷劑發(fā)生氣液相變，液態(tài)載冷劑通過蒸發(fā)，與水直接熱交換生成冰激凌式冰，氣態(tài)載冷劑通過冷凝直接放熱給冷源，換熱效率高，傳熱能力大，生成冰激凌式冰，融冰過程負荷跟隨性好，然而，都只能運行制冰工況。該制冰裝置在用于供冷時，在需要即時供冷時段不能運行制冷工況來減少制冷系統(tǒng)裝機容量以節(jié)省初投資，如果用制冰工況代替制冷工況，會增加制冰環(huán)節(jié)能耗，增加運行成本。如果該制冰裝置在用于供冷時，全部采用閑時制冰蓄冰，則制冷系統(tǒng)裝機容量會明顯增加，初投資也會明顯增加。另外，常規(guī)制冷工況冷凍水直接進板式換熱器不能實現(xiàn)低溫送風(fēng)來節(jié)省末端系統(tǒng)投資成本。
[0006]故現(xiàn)有技術(shù)有待改進和發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種供冷時段能同時運行制冷工況，換熱效率高，融冰過程負荷跟隨性好，成本低投資小，能實現(xiàn)超大規(guī)模低成本高效蓄冰的雙工況丁烷制冰裝置。
[0008]本實用新型的技術(shù)解決方案是:
[0009]—種雙工況丁烷制冰裝置，包括丁烷冰漿制冰循環(huán)系統(tǒng)以及冷凍水制冷循環(huán)系統(tǒng)；其中；丁烷冰漿制冰循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接并構(gòu)成回路的蓄冰槽、風(fēng)泵、第一換熱器、丁烷儲槽、第一水泵、蓄冰槽；
[0010]冷凍水制冷循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接并構(gòu)成回路的蓄冰槽、第二水泵、第二換熱器、第一換熱器、蓄冰槽
[0011]風(fēng)泵與第二水泵分別連接蓄冰槽；
[0012]第一換熱器出口連通蓄冰槽以及丁烷儲槽的管路分別設(shè)有第一閥門以及第二閥門；
[0013]第二換熱器出口與風(fēng)泵出口間管路設(shè)有第三閥門。
[0014]打開第二閥門關(guān)閉第一閥門與第三閥門則該裝置為丁烷冰漿制冰循環(huán)系統(tǒng)；打開第一閥門與第三閥門，關(guān)閉第二閥門，則該裝置為冷凍水制冷循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)了丁烷冰漿制冰循環(huán)系統(tǒng)以及冷凍水制冷循環(huán)系統(tǒng)共存，按需切換，共用一個蓄冰槽以及第一換熱器，減少系統(tǒng)裝機容量，實現(xiàn)低溫送風(fēng)，提高整個裝置的換熱效率。
[0015]所述第二換熱器與空調(diào)末端連接。第二換熱器與空調(diào)末端連接，第二換熱器的回水帶走從空調(diào)末端來的熱量，空調(diào)末端獲得冷量。
[0016]在所述第二換熱器出口設(shè)有與所述蓄冰槽連通的第一支路，在該第一支路上設(shè)有第四閥門。打開第四閥門，空調(diào)系統(tǒng)采用融冰獨立供冷時，第二換熱器回水直接回蓄冰槽，使得水可以循環(huán)使用。
[0017]所述第一換熱器采用氣水兩用滿液式冷凝蒸發(fā)器，熱泵系統(tǒng)的冷媒在管外，載冷劑在管內(nèi)，具有往液體出口端向下傾斜的斜度，該斜度為1:100-10:100,最優(yōu)為2:100，便于液體流出。載冷劑優(yōu)選為丁烷，丁烷也可以采用類似于丁烷難溶于水的低沸點物質(zhì)等替代。
[0018]所述第一換熱器設(shè)有出風(fēng)口，該出風(fēng)口通過第二支路連通蓄冰槽。在所述第二支路上設(shè)有氣囊。所述第二支路連通風(fēng)泵。氣囊或風(fēng)泵接通循環(huán)系統(tǒng)，使系統(tǒng)既封閉又自動保持常壓(大氣壓力)；出風(fēng)口通過第二支路連接風(fēng)泵或氣囊或蓄冰槽可以形成回風(fēng)循環(huán)，循環(huán)風(fēng)既便于從管內(nèi)不斷吹出冷凝的丁烷液體，也可以避免不凝性氣體在換熱器內(nèi)局部積聚，影響換熱效率。
[0019]所述第一水泵安裝在所述蓄冰槽的水面以下，所述第一換熱器通過所述丁烷儲槽連通所述第一水泵進口。
[0020]所述第二換熱器為板式換熱器或熱管換熱器。
[0021]本實用新型的有益效果:
[0022]供冷時段能同時運行制冷工況且系統(tǒng)裝機容量小，換熱效率高，融冰過程負荷跟隨性好，成本低投資小，能實現(xiàn)超大規(guī)模低成本高效蓄冰。
【附圖說明】
[0023]圖1本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]1-第二換熱器、2-第四閥門、3-第三閥門、4-閥門、5-第一換熱器、6-閥門、7_第二閥門、8-丁烷儲槽、9-第一水泵、10-閥門、11-第一閥門、12-蓄冰槽、13-氣囊、14-風(fēng)泵、15-第二水泵、100-第一支路、200-第二支路。
【具體實施方式】
[0026]實施例:
[0027]參閱圖1，一種雙工況丁烷制冰裝置主要包括蓄冰槽12、風(fēng)泵14、第一換熱器5、丁烷儲槽8、氣囊13、第一水泵9、第二水泵15、第二換熱器I等；它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、閥門等；該