[發(fā)明專利]一種具有制冰功能的熱源塔裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710179841.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN106871516B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文先太;曹先齊;余鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): F25C1/00
• 分類號(hào): F25C1/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明涉及一種具有制冰功能的熱源塔裝置及方法，包括熱源塔系統(tǒng)和制冰系統(tǒng)，所述熱源塔系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、噴頭、填料層和儲(chǔ)液槽，所述制冰系統(tǒng)包括輸送電機(jī)、活動(dòng)繩、固定桿、活動(dòng)桿和儲(chǔ)冰槽。本發(fā)明利用水在0℃會(huì)發(fā)生相變并凝固為冰的特性，將水包裹在軟性可膨脹的塑料中實(shí)現(xiàn)其與溶液隔離，并通過活動(dòng)桿、固定桿將水球放置熱源塔溶液槽底。通過塑料球中的水與溶液換熱，實(shí)現(xiàn)溶液溫度的升高，可以實(shí)現(xiàn)提高熱源塔出口溶液溫度提高換熱效果的目的，軟性塑料中所產(chǎn)生的冰可以用于娛樂場(chǎng)所、廚房等短時(shí)間高密度熱流的場(chǎng)所。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱交換裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有制冰功能的熱源塔裝置及方法。

背景技術(shù)

國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要中明確指出，應(yīng)將“建筑節(jié)能和綠色建筑”作為優(yōu)先主題，重點(diǎn)研究開發(fā)建筑節(jié)能技術(shù)與設(shè)備。我國(guó)長(zhǎng)江中下游區(qū)域（夏熱冬冷地區(qū)）夏季炎熱，冬季濕冷，全年潮濕，建筑空調(diào)能耗大，熱源塔熱泵系統(tǒng)就是在夏熱冬冷地區(qū)特有的氣候特征及現(xiàn)有的國(guó)家節(jié)能政策下迅速發(fā)展出來的。其在夏季按照常規(guī)的水冷冷水機(jī)組制冷模式運(yùn)行，而在冬季冷卻塔轉(zhuǎn)化為吸熱設(shè)備—熱源塔運(yùn)行，塔中循環(huán)防凍液從空氣中吸收熱量，熱泵機(jī)組冷凝器為用戶提供熱量，是一種極其適合夏熱冬冷地區(qū)的節(jié)能性熱泵系統(tǒng)。

熱源塔在冬季作為吸熱設(shè)備，從空氣中吸收熱量，如何提高熱源塔換熱性能，成為相關(guān)研究人員的重點(diǎn)。東南大學(xué)提出采用預(yù)凝式熱源塔，提出在溶液進(jìn)入熱源塔之前采用翅片管換熱器先進(jìn)行預(yù)熱、提高換熱量，減少水分進(jìn)入熱源塔的量。另外不少專家對(duì)熱源塔和冷卻塔換熱特性進(jìn)行對(duì)比分析，提出擴(kuò)大熱源塔換熱面積、同時(shí)采用變流量噴頭實(shí)現(xiàn)盡可能在大負(fù)荷變化工況下?lián)Q熱面積最大。

本專利則根據(jù)熱源塔換熱過程中進(jìn)出口溶液溫度低于0℃的特性，提出了一種具有制冰功能的熱源塔裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種具有制冰功能的熱源塔裝置及方法，利用水相變凝固為冰的特性，將水包裹在軟性可膨脹的塑料中，塑料球中的水與溶液換熱，實(shí)現(xiàn)溶液溫度的升高。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種具有制冰功能的熱源塔裝置，包括熱源塔系統(tǒng)和制冰系統(tǒng)，所述熱源塔系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、噴頭、填料層和儲(chǔ)液槽，所述制冰系統(tǒng)包括輸送電機(jī)、活動(dòng)繩、固定桿、活動(dòng)桿和儲(chǔ)冰槽；所述風(fēng)機(jī)安裝于熱源塔塔頂，在熱源塔上部設(shè)有低溫液體進(jìn)口，所述低溫液體進(jìn)口通過管路連接風(fēng)機(jī)下側(cè)的噴頭；所述熱源塔的中部區(qū)域?yàn)樘盍蠈樱鎏盍蠈酉虏颗c熱源塔塔底的儲(chǔ)液槽相連通，所述儲(chǔ)液槽底部設(shè)有液體出口；所述熱源塔側(cè)壁設(shè)有輸送口，在熱源塔裝置內(nèi)設(shè)有左輸送電機(jī)和右輸送電機(jī)，所述左輸送電機(jī)和右輸送電機(jī)分別通過左活動(dòng)繩和右活動(dòng)繩連接固定桿的兩端，在所述固定桿上設(shè)有平行于固定桿并可沿固定桿滑動(dòng)的活動(dòng)桿，所述活動(dòng)桿上沿桿體均勻的設(shè)有若干掛槽，所述活動(dòng)桿及活動(dòng)桿掛槽上懸掛的裝有水的小球通過輸送口進(jìn)出熱源塔裝置。

進(jìn)一步的，所述固定桿和活動(dòng)桿通過所述左輸送電機(jī)和右輸送電機(jī)上下移動(dòng)，所述固定桿和活動(dòng)桿上移至輸送口處時(shí)，所述固定桿和活動(dòng)桿的右側(cè)高、左側(cè)低。

進(jìn)一步的，在所述輸送口外側(cè)下方設(shè)有儲(chǔ)冰槽。

進(jìn)一步的，所述活動(dòng)桿上設(shè)有一端連接掛槽的掛鉤，所述掛鉤的另一端連接在設(shè)有掛孔或掛柄的裝有水的小球上。

進(jìn)一步的，所述裝有水的小球?yàn)檐浶运芰锨颉?/p>

采用上述熱源塔裝置制冰的方法，熱源塔換熱過程為：從低溫液體進(jìn)口進(jìn)入熱源塔的低溫溶液通過噴頭噴入熱源塔填料層中，在填料層中空氣與溶液進(jìn)行熱質(zhì)交換，溶液溫度升高，熱質(zhì)交換后溶液流入儲(chǔ)液槽，儲(chǔ)液槽內(nèi)的裝有水的小球在溶液中制冰，最后溶液通過液體出口流出熱源塔。

其中，制冰過程為：

（1）制冰過程：通過輸送電機(jī)下降固定桿和活動(dòng)桿，將裝有水的小球浸入熱源塔儲(chǔ)液槽底部，裝有水的小球內(nèi)的水釋放熱量給儲(chǔ)液槽內(nèi)的低溫溶液，裝有水的小球內(nèi)的水凝固成為固態(tài)冰；