專利名稱：水合物漿的制備裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種蓄冷空調技術領域的裝置，尤其涉及的是一種水合物漿的制
備裝置。
背景技術：
電網的高峰和低谷差值越來越大，為了移峰填谷，蓄冷技術得到了發展。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°C )遠低于空調的冷 凍水溫度(7°C )，所以在蓄冷過程中，需要足夠大的過冷度才能形成冰漿，從而使系統中制 冷循環的效率很低，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 應用。 水合物漿體是一種包絡狀水合物和水的混合物，它在常壓下就能生成，結晶點 3 12t:，剛好是空調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不僅能減小設備尺寸和降低復雜程 度，還能在很大程度上提高系統的效率。常用的蓄冷介質溶質有TBAB、TBAC、TBAF等四丁基 卣化物，TME禾口 THF。 經過對現有技術的檢索發現，中國發明專利公開號CN1757696，名稱一種水合 物漿及其制備方法，該技術所用的裝置包括冷卻熱交換器和冷卻解除器等，液態水合物溶 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。該技術不僅需要消耗額外的能源，還使蓄冷器部分結構復雜化。這不僅增 加了成本，還使設備運行難度提高。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，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上盡量降低裝置的復雜程度，減少整個系統中除制冷耗能外的能 耗。 本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括蓄冷槽、閥門、循環泵、換熱器和 噴頭，其中蓄冷槽的底部設有閥門，閥門和循環泵相連，循環泵和換熱器的熱流體進口相 連，噴頭設于蓄冷槽內的頂部，換熱器的熱流體出口和噴頭相連，換熱器的冷流體進口和出
口分別與外部制冷器相連。 所述的蓄冷槽內設有攪拌器，攪拌器上設有攪拌電機。
所述的噴頭上設有若干并聯的縮口噴嘴。 所述的蓄冷槽是外部設有保溫層的金屬容器或者是內部設有真空夾層的套筒型容器。 所述的循環泵是容積泵。 所述的換熱器的熱流體通道當量直徑大于5mm。 所述的縮口噴嘴的末端是內螺紋管結構的縮口 ，縮口的截面是梯形，縮口的進口 和出口的直徑比是l : 1 5 : 1。 蓄冷槽內的蓄冷介質，在循環泵的作用下進入換熱器，外部制冷器內的冷流體與 蓄冷介質在換熱器中形成逆流，以增大換熱溫差，保證換熱效率，蓄冷介質從換熱器出來后 有一定的過冷度，再流向噴頭，然后在循環泵泵壓和縮口噴嘴的共同作用下，加速并旋轉， 以一定的速度沖擊蓄冷槽中的蓄冷介質的液面，以沖擊能消除過冷，進而生成水合物漿，同 時在高速旋轉的流束沖擊下，生成的水合物漿與原來的溶液充分混合，如此循環工作，從而 實現在低能耗高效的生成水合物漿。 本發明相比現有技術具有以下優點本發明將現有技術中利用超聲波的冷卻解除 器用結構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，節約 能源，運行成本低。
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2a是縮口噴嘴的剖視圖；
圖2b是縮口噴嘴的仰視圖。
具體實施例方式
下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護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2、閥門3、循環泵4、換熱器5、噴 頭6、攪拌電機7和攪拌器8，其中蓄冷槽1的底部設有閥門3，閥門3和循環泵4相連，循 環泵4和換熱器5的熱流體進口相連，換熱器5的熱流體出口和噴頭6相連，噴頭6設于蓄 冷槽1內的頂部，換熱器5的冷流體進口和出口分別與外部制冷器9相連，攪拌器8和攪拌 電機7相連，攪拌器8設于蓄冷槽1內。 所述的攪拌器8的作用在于蓄冷介質2在蓄冷完成后的停機狀態下會沉淀，為防 止循環回路的堵塞，下一次開機前先需要攪拌器8把漿體攪勻，以保證裝置的正常運行。
所述的噴頭6上設有若干并聯的縮口噴嘴10。 如圖2所示，縮口噴嘴10的末端是內螺紋管結構的縮口，縮口的截面是梯形，縮口 的進口和出口的直徑比根據不同的設備和工況要求，可以在l : 1 5 : l之間，本實施例
為2 : i。 所述的蓄冷槽1是外部設有保溫層的金屬容器或者是內部設有真空夾層的套筒
型容器。 所述的循環泵4是容積泵。 所述的換熱器5的熱流體通道當量直徑大于5mm，大于一般板式換熱器的流體通
4道當量直徑，以避免水合物漿堵塞通道。 蓄冷槽l內的蓄冷介質2，在循環泵4的作用下進入換熱器5，外部制冷器9內的 冷流體與蓄冷介質2在換熱器5中形成逆流，以增大換熱溫差，保證換熱效率。蓄冷介質2 從換熱器5出來后有一定的過冷度，再流向噴頭6，然后在循環泵4的泵壓和縮口噴嘴10的 內螺紋共同作用下，加速并旋轉，以一定的速度沖擊蓄冷槽1中的蓄冷介質2的液面，以沖 擊能消除過冷，進而生成水合物漿。同時在高速旋轉的流束沖擊下，生成的水合物漿與原來 的溶液充分混合。如此循環工作，從而實現在低能耗高效的生成水合物漿。
權利要求
一種水合物漿的制備裝置，包括蓄冷槽、閥門、循環泵和換熱器，其特征在于，還包括設有內螺紋管結構縮口噴嘴的噴頭，蓄冷槽的底部設有閥門，閥門和循環泵相連，循環泵和換熱器的熱流體進口相連，噴頭設于蓄冷槽內的頂部，換熱器的熱流體出口和噴頭相連，換熱器的冷流體進口和出口分別與外部制冷器相連；所述的縮口噴嘴并聯于噴頭上，縮口的進口和出口的直徑比是1∶1～5∶1。
2. 根據權利要求1所述的水合物漿的制備裝置，其特征是，所述的蓄冷槽內設有攪拌 器，攪拌器上設有攪拌電機。
3. 根據權利要求1所述的水合物漿的制備裝置，其特征是，所述的縮口噴嘴的縮口的 截面是梯形。
4. 根據權利要求1所述的水合物漿的制備裝置，其特征是，所述的蓄冷槽是外部設有 保溫層的金屬容器或者是內部設有真空夾層的套筒型容器。
5. 根據權利要求1所述的水合物漿的制備裝置，其特征是，所述的循環泵是容積泵。
6. 根據權利要求1所述的水合物漿的制備裝置，其特征是，所述的換熱器的熱流體通 道當量直徑大于5mm。
全文摘要
一種蓄冷空調技術領域的水合物漿的制備裝置，包括蓄冷槽、閥門、循環泵、換熱器和噴頭，蓄冷槽的底部設有閥門，閥門和循環泵相連，循環泵和換熱器的熱流體進口相連，噴頭設于蓄冷槽內的頂部，換熱器的熱流體出口和噴頭相連，換熱器的冷流體進口和出口分別與外部制冷器相連。本發明將現有技術中利用超聲波的冷卻解除器用結構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，節約能源，運行成本低。
文檔編號C09K5/06GK101792657SQ20101014244
公開日2010年8月4日 申請日期2010年4月9日 優先權日2010年4月9日
發明者張鵬, 王如竹, 聶東冰, 馬志偉, 龍志強 申請人:上海交通大學