專利名稱：水合物漿的制備裝置的制作方法
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°C )遠(yuǎn)低于空調(diào)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(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(shí)際運(yùn)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(diǎn) 3 12t:，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 卣化物，TME禾口 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(yùn)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(gè)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(shí)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l : 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(shí)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(shí)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(diǎn)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(yùn)行成本低。


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(shí)施例方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)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(shí)施 例。 如圖1所示，本實(shí)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)。 所述的攪拌器8的作用在于蓄冷介質(zhì)2在蓄冷完成后的停機(jī)狀態(tài)下會(huì)沉淀，為防 止循環(huán)回路的堵塞，下一次開機(jī)前先需要攪拌器8把漿體攪勻，以保證裝置的正常運(yùn)行。
所述的噴頭6上設(shè)有若干并聯(lián)的縮口噴嘴10。 如圖2所示，縮口噴嘴10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)口和出口的直徑比根據(jù)不同的設(shè)備和工況要求，可以在l : 1 5 : l之間，本實(shí)施例
為2 : i。 所述的蓄冷槽1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4是容積泵。 所述的換熱器5的熱流體通道當(dāng)量直徑大于5mm，大于一般板式換熱器的流體通
4道當(dāng)量直徑，以避免水合物漿堵塞通道。 蓄冷槽l內(nèi)的蓄冷介質(zhì)2，在循環(huán)泵4的作用下進(jìn)入換熱器5，外部制冷器9內(nèi)的 冷流體與蓄冷介質(zhì)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(zhì)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(huán)泵4的泵壓和縮口噴嘴10的 內(nèi)螺紋共同作用下，加速并旋轉(zhuǎn)，以一定的速度沖擊蓄冷槽1中的蓄冷介質(zhì)2的液面，以沖 擊能消除過冷，進(jìn)而生成水合物漿。同時(shí)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(shí)現(xiàn)在低能耗高效的生成水合物漿。
權(quán)利要求
一種水合物漿的制備裝置，包括蓄冷槽、閥門、循環(huán)泵和換熱器，其特征在于，還包括設(shè)有內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)縮口噴嘴的噴頭，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；所述的縮口噴嘴并聯(lián)于噴頭上，縮口的進(jìn)口和出口的直徑比是1∶1～5∶1。
2. 根據(jù)權(quán)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(nèi)設(shè)有攪拌 器，攪拌器上設(shè)有攪拌電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(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。
5. 根據(jù)權(quán)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(huán)泵是容積泵。
6. 根據(jù)權(quán)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(dāng)量直徑大于5mm。
全文摘要
一種蓄冷空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域的水合物漿的制備裝置，包括蓄冷槽、閥門、循環(huán)泵、換熱器和噴頭，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。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(yùn)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(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者張鵬, 王如竹, 聶東冰, 馬志偉, 龍志強(qiáng) 申請人:上海交通大學(xué)