直接接触喷射式冰浆制备技术研究

空调蓄冷技术,即是在电力负荷很低的夜间或者低谷电价时段,采用电动制冷机制冷,利用蓄冷介质的显热或潜热特性,用一定方式将冷量贮存起来并在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰期,把贮存的冷量释放出来,以满足建筑物空调或生产工艺的需要。 对国内外冰蓄冷技术研究热点进行了回顾,提出了直接接触喷射式冰浆制备技术。 对直接接触喷射式制冰装置进行了设计。设计过程中解决冷媒与水的分离以及喷嘴、换热器和管道的防冰堵等问题,将制冰罐和换热器制成一体,设计独特的制冰罐及制冰装置结构,并利用预冷、引射等技术,并提高了整个冰浆制备装置的效率和设备的可靠性。 提出了直接接触喷射式液滴换热的理论模型,并进行了详细分析,分析中使用了Matlab编程计算。直接接触喷射式制冰及传热理论的提出,为该种方式的设计提供理论依据及参考。论文提出的理论包括:液滴换热面积的计算理论、液滴滞留时间理论、液滴换热理论。理论上解决了制冰罐温度随时间的分布、制冰量与喷射器关系及制冰量、换热量的理论计算方法。 根据国内外相关文献,总结出在管道中冰浆流动特性、摩擦阻力、传热关系式,并对冰浆在空调系统中的动态特性、传热性能等进行了分析说明。 搭建了直接接触喷射式冰浆制备装置实验台。介绍了试验调试步骤,包括运转前准备、系统的气密性试验、制冷剂的充注、载冷剂的充注、运转检查;对试验过程中遇到的各种问题和解决方法进行了介绍,提出了载冷剂改进方案与蓄冷槽改进方案;对动态冰蓄冷系统进行了深入的实验研究,验证并补充理论研究;实验最终达到了预期的效果,即生成的冰浆流动性好、不发生冰堵、制冰工况稳定。 综上所述,本文的工作包括:提出了直接接触喷射式冰浆制备技术;对直接接触喷射式冰浆制备装置进行了设计,并搭建了直接接触喷射式冰浆制备实验台;在此基础上,提出了直接接触喷射式制冰的理论,并对该理论进行了分析及比对计算。该理论的提出为直接接触喷射式制冰方式的设计、制造提供了可靠的依据,同时解决了设计过程中没有成型理论支持的困局。论文的研究具有重要的理论与实际意义。 相信随着直接接触式动态冰蓄冷技术不断发展与完善,它将成为二十一世纪空调界的一项主流技术。