[发明专利]冰蓄冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冰蓄冷装置，尤其涉及一种直接接触式旋流融冰蓄冷装置。

背景技术

蓄冷技术是为实现电网移峰填谷而兴起的一门实用综合技术。在发达国家，由于各电力公司及政府能源部门的积极鼓励和倡导，使蓄冷技术得到了不断完善和成熟，其推广应用得到迅速发展。随着我国经济的不断发展，城镇电力供应的峰谷差距不断增大，为了保障国民经济能持续、稳定、快速发展，改善和缓解电力供应的紧张状况，国家计委和电力部门已经做出了近期和长远的电网移峰填谷的规划要求。其中，冰蓄冷技术是实现电网移峰填谷的重要措施之一。

目前，常用的冰蓄冷装置有：盘管式、封装式、动态冰片滑落式等多种。盘管式和封装式冰蓄冷装置的结构比较简单，贮冰槽体积一般为0.019～0.023m³/kw·h，制冷机组性能系数(COP值)为2.9～4.1。动态冰片滑落式冰蓄冷装置的结构较为复杂，贮冰槽体积为0.024～0.027m³/kw·h，COP值为2.7～3.7。目前常用的冰蓄冷装置的蓄冰率约为50％左右，每蓄存1kw·h所需的贮冰槽容积较大，故一般蓄冷装置的体积均十分庞大，造价亦较昂贵。

如中国专利第98204012号所揭示的一种内融冰式冰盘管设备，主要包括冰槽和放在其内的冰盘管两大部分。其中：蓄冰时，制冷液体在蛇形冰盘管内流动使冰盘管外壁结冰；融冰时，吸冷液体也在蛇形冰盘管内流动并将冰盘管外壁的冰融化。但是，第98204012号专利揭示的这种内融冰式冰盘管设备采用间接融冰方式，因此其融冰效率较低；此外，远离冰盘管外壁的冰难以融化；而且，冷热水同管使用也不方便。

又如中国专利第200420017434号所揭示的一种套管式内外融冰蓄冰筒，它包括筒体、套管、盘管、封板、底板、内封板、内底板。

其中，套管两端分别与内封板、内底板连接，内封板、内底板与套管连接处开有与套管端面相同形状和尺寸的孔；筒体内壁与内封板、内底板连接；筒体两端分别与封板、底板连接；筒体上连接有外出水口、内出水口、内进水口、外进水口；盘管支管穿入每根套管内；盘管与制冷剂出液管和制冷剂进液管连接形成制冷剂通道；上述结构形成内融冰冷冻水通道和外融冰冷冻水通道。但是，第200420017434号专利揭示的这种套管式内外融冰蓄冰筒结构复杂，而且没有充分利用旋流强化传热技术，所以仍然没有充分提高融冰效率。

因此，提供一种融冰效率高、结冰均匀无死角、结构简单、成本较低、并且可以实现制冷机组小型化的冰蓄冷装置成为业界目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种融冰效率高的冰蓄冷装置。

本发明的技术方案是：提供一种冰蓄冷装置，包括一内部形成蓄冰空间的蓄冰筒、至少一用于流通冷却剂以将进入蓄冰空间的媒介液凝固成媒介冰的制冰管道、以及至少三个用于在制成媒介冰后流通受冷液以将媒介冰融化成媒介液的融冰管道，制冰管道与融冰管道布置在蓄冰空间内，其中，每个融冰管道在面向蓄冰筒的轴心线一侧的管壁上和/或在背离蓄冰筒的轴心线一侧的管壁上开设一排射水孔，每排射水孔包括沿融冰管道轴向分布的至少三个开口方向向斜下方倾斜的射水孔，融冰管道内的受冷液通过射水孔射入蓄冰空间内，并在各个融冰管道背离蓄冰筒的轴心线的一侧与媒介冰之间形成顺时针或逆时针涡流，和/或，在各个融冰管道面向蓄冰筒的轴心线的一侧与媒介冰之间形成逆时针或顺时针涡流。

其中，蓄冰筒底部开设一供水口，受冷液与媒介冰融化后的媒介液混合成低温供冷液经由供水口流出蓄冰筒。各个射水孔的开口方向与融冰管道的横截面之间的夹角为30度～60度，并且各个射水孔的开口方向与过蓄冰筒的轴心线和融冰管道的轴心线的纵截面之间的夹角为30度～60度，

其中，射水孔的直径为融冰管道的直径的二十分之一到五分之一之间，优选地是十五分之一到四分之一之间。具体地，融冰管道的直径选用DN20～DN40毫米，每排射水孔以融冰管道的轴向中点为界分为上下两部分，位于上部的射水孔直径选用3～5毫米，位于下部的射水孔直径选用2～4毫米。各个射水孔的开口方向与融冰管道的横截面之间的夹角为30度～60度，并且各个射水孔的开口方向与过蓄冰筒的轴心线和融冰管道的轴心线的纵截面之间的夹角为30度～60度。