[發(fā)明專利]水合物漿的制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010142441.7
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101792657A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鵬;龍志強(qiáng);馬志偉;聶東冰;王如竹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種蓄冷空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，尤其涉及的是一種水合物漿的制備裝置。

背景技術(shù)

電網(wǎng)的高峰和低谷差值越來越大，為了移峰填谷，蓄冷技術(shù)得到了發(fā)展。目前蓄冷主要有 冰蓄冷、水蓄冷和氣體水合物蓄冷。

對于冰蓄冷，雖然其蓄冷密度比較大，但由于其相變溫度(0℃)遠(yuǎn)低于空調(diào)的冷凍水溫 度(7℃)，所以在蓄冷過程中，需要足夠大的過冷度才能形成冰漿，從而使系統(tǒng)中制冷循環(huán)的 效率很低，蓄積相同的冷量就需要消耗更多的電能。而且因冰漿的溫度比較低，在保溫方面也 有更高的要求。而對于水蓄冷，因是用顯熱蓄冷，蓄冷密度很低(4.18kJ/(kg·K))，從而需 要蓄冷器的尺寸很大，這在實際運用中有很大的局限性。而氣體水合物蓄冷中的氣體水合物要 在相對苛刻的條件(如高壓、低溫)下才能生成，這也有礙于它的廣泛應(yīng)用。

水合物漿體是一種包絡(luò)狀水合物和水的混合物，它在常壓下就能生成，結(jié)晶點3～12℃，剛 好是空調(diào)冷凍用水的溫度范圍。而且水合物漿體的蓄冷密度也很大，其相變潛熱在200kJ/kg 左右。因此，將水合物漿體用于蓄冷系統(tǒng)不僅能減小設(shè)備尺寸和降低復(fù)雜程度，還能在很大程 度上提高系統(tǒng)的效率。常用的蓄冷介質(zhì)溶質(zhì)有TBAB、TBAC、TBAF等四丁基鹵化物，TME和THF。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利公開號：CN1757696，名稱：一種水合物漿及 其制備方法，該技術(shù)所用的裝置包括：冷卻熱交換器和冷卻解除器等，液態(tài)水合物溶液在冷卻 熱交換器中過冷，過冷后的液體在冷卻解除器中利用超聲波解除過冷，從而使水合物迅速生成。 該技術(shù)不僅需要消耗額外的能源，還使蓄冷器部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。這不僅增加了成本，還使設(shè)備 運行難度提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水合物漿的制備裝置，在保證水合物快 速生成的基礎(chǔ)上盡量降低裝置的復(fù)雜程度，減少整個系統(tǒng)中除制冷耗能外的能耗。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括：蓄冷槽、閥門、循環(huán)泵、換熱器和噴頭， 其中：蓄冷槽的底部設(shè)有閥門，閥門和循環(huán)泵相連，循環(huán)泵和換熱器的熱流體進(jìn)口相連，噴頭 設(shè)于蓄冷槽內(nèi)的頂部，換熱器的熱流體出口和噴頭相連，換熱器的冷流體進(jìn)口和出口分別與外 部制冷器相連。

所述的蓄冷槽內(nèi)設(shè)有攪拌器，攪拌器上設(shè)有攪拌電機(jī)。

所述的噴頭上設(shè)有若干并聯(lián)的縮口噴嘴。

所述的蓄冷槽是外部設(shè)有保溫層的金屬容器或者是內(nèi)部設(shè)有真空夾層的套筒型容器。

所述的循環(huán)泵是容積泵。

所述的換熱器的熱流體通道當(dāng)量直徑大于5mm。

所述的縮口噴嘴的末端是內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)的縮口，縮口的截面是梯形，縮口的進(jìn)口和出口的 直徑比是1∶1～5∶1。

蓄冷槽內(nèi)的蓄冷介質(zhì)，在循環(huán)泵的作用下進(jìn)入換熱器，外部制冷器內(nèi)的冷流體與蓄冷介質(zhì) 在換熱器中形成逆流，以增大換熱溫差，保證換熱效率，蓄冷介質(zhì)從換熱器出來后有一定的過 冷度，再流向噴頭，然后在循環(huán)泵泵壓和縮口噴嘴的共同作用下，加速并旋轉(zhuǎn)，以一定的速度 沖擊蓄冷槽中的蓄冷介質(zhì)的液面，以沖擊能消除過冷，進(jìn)而生成水合物漿，同時在高速旋轉(zhuǎn)的 流束沖擊下，生成的水合物漿與原來的溶液充分混合，如此循環(huán)工作，從而實現(xiàn)在低能耗高效 的生成水合物漿。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中利用超聲波的冷卻解除器用結(jié)構(gòu) 簡單的縮口噴嘴代替，水合物生成方式簡單，制冷、蓄冷效率高，附加能耗低，節(jié)約能源，運 行成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a是縮口噴嘴的剖視圖；

圖2b是縮口噴嘴的仰視圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給 出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本實施例包括：蓄冷槽1、蓄冷介質(zhì)2、閥門3、循環(huán)泵4、換熱器5、噴頭 6、攪拌電機(jī)7和攪拌器8，其中：蓄冷槽1的底部設(shè)有閥門3，閥門3和循環(huán)泵4相連，循環(huán) 泵4和換熱器5的熱流體進(jìn)口相連，換熱器5的熱流體出口和噴頭6相連，噴頭6設(shè)于蓄冷槽 1內(nèi)的頂部，換熱器5的冷流體進(jìn)口和出口分別與外部制冷器9相連，攪拌器8和攪拌電機(jī)7 相連，攪拌器8設(shè)于蓄冷槽1內(nèi)。