[發明專利]一種用于調節區域供冷系統管路輸送冰漿濃度的裝置及方法

在審

• 申請號: 202111305862.1
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114046576A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王繼紅;王樹剛;張騰飛;邢啟峰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/00;F25D17/02;F25B41/40;F25B43/00;F25B49/00;F25C5/20
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

本發明公開了一種用于調節區域供冷系統管路輸送冰漿濃度的裝置及方法，其裝置包括調節內管，所述調節內管一端為入口段，另一端為出口段，在所述入口段與出口段之間設有位于調節內管外套殼體中的溢流段，所述溢流段分布有多排溢流孔，該多排溢流孔外壁滑動連接有防堵刮片，所述防堵刮片與刮片驅動機構相連，所述調節內管外套殼體底部連接有回收出口管。當末端用戶建筑負荷變化時，本發明能夠避免區域供冷系統質調節和量調節引起的潛熱冷量損失和管路堵塞風險，改進冰漿濃度調節裝置及方法的節能性和適用性。為提升區域供冷系統輸配管網冷量輸送效率，提供工程技術支撐。

技術領域

本發明涉及區域供冷技術領域，具體涉及一種用于調節區域供冷系統管路輸送冰漿濃度的裝置及方法。

背景技術

區域供冷作為一種先進的集中空調解決方案，已在容積率、負荷密度及負荷率高的城市中央商務區廣泛應用。然而，輸配管網冷量輸送效率是評價區域供冷系統經濟性的重要指標。為提升輸配管網冷量輸送效率，以高載能介質代替傳統冷凍水、以相變全熱代替溫差顯熱降溫用戶建筑，已成為區域供冷系統技術降碳發展的新動力。

冰漿是一種新型高載能介質，由冰粒子和純水或具有凝固抑制作用的水溶液構成，具有良好的熱物性、傳輸性和相變特性。利用冰漿高載能特性實現區域供冷系統經濟性提升，在國際上已有諸多工程案例。例如，日本大阪某商務區結合冰漿蓄冷與區域供冷，負荷轉移率達81％，空調設備能耗較常規系統降低8-12.5W/m²。美國弗吉尼亞州某大學利用冰漿供冷系統承擔面積18000m²體育館冷負荷，年運行費用節約近7.5萬美元。韓國首爾某數字媒體城，直接以冰漿代替冷凍水向用戶建筑供冷來提高系統能力，極大緩解有限空間、既有管網與日益增長的冷量需求間矛盾。中國正積極探索城市軌道交通利用冰漿集中供冷方案，研究表明，以廣州為代表的氣候區采用多地鐵站冰漿集中供冷，能夠降低二次管網投資和運營費用，且隨供冷期、服務負荷及半徑的增加優勢愈發顯著。

雖然冰漿在區域供冷系統中應用具有顯著優勢，但仍面臨諸多難題。其中之一，就是如何將具有相滑移特性的冰漿通過二次管網高效輸送至末端用戶建筑。特別地，當末端用戶建筑負荷變化時，實時調節區域供冷系統管路輸送冷量是節能運行的有效措施。通常，區域供冷系統管路輸送冷量的調節可分為質調節和量調節。質調節，是指根據末端用戶建筑的負荷變化調節冰漿溫度。然而，冰漿是一種相變流體，漿體內冰顆粒相變時其溫度基本恒定。若通過質調節方式調增冰漿溫度，需將冰顆粒全部融化，導致大量潛熱冷量損失。量調節，是指在維持冰漿溫度不變的前提下，根據建筑負荷調整冰漿管路輸送流量。雖然量調節不涉及冰顆粒潛熱損失，但是在流量調節時易引起非均質分層流動，誘發管路堵塞。因此，克服傳統質調節和量調節的缺點，發展具有一定節能性和適用性的管路輸送冰漿濃度的調節裝置及方法具有重要的工程價值。

發明內容

本發明目的是提供一種用于調節區域供冷系統管路輸送冰漿濃度的裝置及方法，當末端用戶建筑負荷升高時，在不改變冰漿溫度和流量的前提下實現冰漿濃度的在線調節，極大地改善了冰漿濃度調節裝置及方法的節能性和適用性。

為實現上述目的，本申請提出一種用于調節區域供冷系統管路輸送冰漿濃度的裝置，包括調節內管，所述調節內管一端為入口段，另一端為出口段，在所述入口段與出口段之間設有位于調節內管外套殼體中的溢流段，所述溢流段分布有多排溢流孔，該多排溢流孔外壁滑動連接有防堵刮片，所述防堵刮片與刮片驅動機構相連，所述調節內管外套殼體底部連接有回收出口管。

進一步的，所述入口段為漸擴入口段，所述出口段為漸縮出口段。

進一步的，所述漸擴入口段端部設有入口法蘭，該入口法蘭通過入口密封墊片與端部設有法蘭的冰漿輸送干管連接。

進一步的，所述漸縮出口段端部設有出口法蘭，該出口法蘭依次通過出口密封墊片、加熱墊片、隔熱墊片、密封墊片，與端部設有法蘭的冰漿輸送干管連接。