江西屠宰场动态冰蓄冷原理
动态冰蓄冷技术适用范围:1、部分区分峰谷电价地区,各种大型中间空调系统;2、牛奶及食品等工艺上需要稳定的低温水的行业,我国大部分地区处于温带和亚热带,每年空调使用时间较长,在南方地区甚至可达8个月。夏季高温时段空调用电负荷,特别是大型中间空调、区域供冷和地铁空调等空调负荷集中,是造成城市电力负荷峰谷差的主要原因,而冰蓄冷空调是实现用户侧调峰的有效技术之一。目前我国已有的蓄冰空调工程设备70%以上来自国外,且99%都属于静态蓄冰技术,主要包括盘管制冰、冰球制冰等传统静态制冰方式,其体积大、运行成本高、制冰效率低,平均制冷量只有空调工况制冷量的50%。动态冰蓄冷冰层首先在换热壁面上形成,然后逐渐变厚。江西屠宰场动态冰蓄冷原理
动态冰蓄冷关键技术:(1)过冷却水稳定生成技术。过冷却水生成技术是冰浆冷却及蓄冷技术的主要。过冷却水是冰浆生成的基础,只有稳定生成过冷却水,才可以通过促晶等技术生成冰浆;(2)超声波促晶技术。在生成过冷水后,只有通过促晶才能使过冷水快速生成冰浆,这就需要促晶技术。目前,国际上采用的技术有超声波促晶、电动阀促晶以及其他一些促晶技术;(3)冰晶传播阻断技术。动态冰系统:降低装机容量:蓄能型空调系统制冷主机和锅炉总装机容量,只有常规空调总装机容量的60-80%,节省了20-50%主设备容量和配电容量。冰晶式动态冰蓄冷空调动态冰蓄冷具有换热能力高、制冰速度快、设备紧凑、能耗低、冰箱结构简单等优点。
该系统相对于静态蓄冰的优势,主机能效高。初始的冰点温度约为-1℃,蒸发温度约为-4.5℃,每个循环约形成2%的冰晶,每个循环后溶液会有增加,一般设计为50%的蓄冰量,蓄冰完成后,溶液浓度会增加到6%,这时对应的冰点是-2.5℃℃,蒸发温度约为-5.5℃,主机能效有所下降,主机COP在4.5以上。而双工况盘管蓄冰,乙二醇为-5.6℃,蒸发温度为-7℃的,主机的COP在3.5以下,且同样静态冰制取过程中,由于随着冰层厚度的增加,传热也逐渐有所减少,主机需要卸载,从而会延长制冰时间,增加能耗。注:对于系统,须考虑综合能耗。(对于大于1200RT,同样需要用双工况冷水机组经制冰换热器实现。)
两种技术在基本原理上是一致的,但形式差别较大,下面分别说明。过冷水式动态制冰技术,过冷水式动态制冰技术的基本原理是:首先把水在过冷却热交换器中冷却至低于0℃的过冷状态,然后把过冷水输送至特殊的过冷却解除器中解除过冷,生成大量细小的冰晶颗粒,与剩余的液态水一起形成0℃下的冰浆。这种制冰过程中较关键的技术在于确保流过过冷却热交换器的液态水具有尽可能大的过冷度,但同时又必须保证过冷水不能在流出热交换器之前生成冰晶,否则换热器将被堵塞甚至破坏。此外,还应有高效率的过冷却解除技术,以确保过冷水能够连续快速结晶。动态冰蓄冷可以通过冷却水的回收利用实现能源效益的提升。
刮刀式换热器的内表面(刮刀叶片接触面)处理要求非常光滑,而且刮刀叶片与换热壁面之间的接触必须紧密。另一方面,由于由纯水生成的冰晶颗粒较粗,而且容易聚集硬化,更容易导致堵塞,因此此种制冰方法中往往需要在水中添加一定浓度的冰点抑制剂,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了对设备材料的防腐问题。换热器内表面和整个刮刀组件都是长期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他盐类)水溶液中,并且处于高流速的不利腐蚀条件下,因此金属材料必须具有特殊的耐腐蚀性能。刮刀叶片一般采用塑料材料,在与金属换热避免长期高速摩擦的情况下,必须具有高耐磨的性能。动态冰蓄冷适用于各种建筑物,如商业大楼、医院、学校等。冰晶式动态冰蓄冷空调
动态冰蓄冷还可以应用于工业生产中的冷却过程,提高生产效率。江西屠宰场动态冰蓄冷原理
需要指出的是,这种刮刀扰动式动态制冰技术中的刮刀所起的作用是及时清理换热壁面附近的过冷水,而非像一些传统制冰机那样用于刮除已经生长在换热壁面上的冰层。因此这种制冰方式也避免了因冰层热阻引起的传热恶化,而且还因为刮刀叶片的强烈扰动而大幅强化了对流换热效果。刮刀扰动式动态制冰技术中较主要的技术仍然是防堵塞技术。由于刮刀扰动十分强烈,过冷状态下的水溶液非常容易在换热壁面上结晶,一旦在壁面上结晶,刮刀叶片就面临被堵塞甚至被打碎的可能。江西屠宰场动态冰蓄冷原理
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