冰输冷降温系统的基本原理
冰蓄冷制冷循环原理与装置

冰蓄冷制冷循环原理与装置
1.原理
冰蓄冷制冷循环利用冰的相变过程来实现制冷。
当电力供应充足时,制冷机通过压缩工质循环系统将热量从室内环境转移到室外环境,实现空调供冷效果。
同时,利用低负荷时段的廉价电力将额外的热量用于冷却储存设备,将水冷却至冰点以下形成冰块。
在高峰时段,制冷机暂停工作,系统利用储存的冷量通过冰块将室内温度降低至所需温度。
冰块通过冰水回路,通过换热器与室内热量进行热交换,将室内热源吸热,使冰块熔化,同时将室内温度降低。
通过此种方式,无需一直运行制冷机,从而降低了耗电量和维护成本。
2.装置
冷媒循环部分由制冷机组、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等组成。
制冷机通过压缩工质循环系统将热量从室内环境转移到室外环境。
冷媒在蒸发器内吸收室内热量,变成气体,然后经过压缩,冷媒变成高温高压气体,释放热量到外界环境,然后通过膨胀阀,减压成低温低压气体,进入蒸发器循环。
蓄冷设备主要由冰蓄冷装置和换热器组成。
冰蓄冷装置包括冷水槽、冰块贮存器、冷却器等。
当低负荷时段的廉价电力供应充足时,制冷机将热量用于冷却储存设备,将水冷却至冰点以下形成冰块。
冷却水通过换热器与室内热量进行热交换,使冰块熔化,进行供冷。
总之,冰蓄冷制冷循环原理与装置通过充分利用低峰时段的廉价电力储存冷量,并在高峰时段供冷,从而实现了能源利用的最优化。
这种制冷方式不仅节约能源、降低耗电量,还能有效控制冷负荷,且具有较高的性
价比。
随着能源和环保问题的日益凸显,冰蓄冷制冷循环系统将成为重要的可持续发展解决方案之一。
冰点系统的工作原理

冰点系统的工作原理
冰点系统是一种常用于冷冻和低温应用的制冷系统,它的工作原理基于冰点降低的原理。
以下是冰点系统的工作原理:
1. 压缩机:冰点系统中的压缩机是核心设备,它将低温低压的制冷剂吸入并通过压缩提高其温度和压力。
2. 冷凝器:高温高压的制冷剂通过冷凝器散发热量,使其冷却并变为高温高压液体。
3. 膨胀阀:高温高压液体通过膨胀阀进行节流,使其压力降低,同时温度也降低,变为低温低压的制冷剂。
4. 蒸发器:低温低压的制冷剂通过蒸发器吸热蒸发,从而吸收周围环境的热量,实现制冷效果。
5. 冷冻循环:制冷剂经过蒸发器后再次被压缩机吸入循环,实现连续的制冷过程。
总的来说,冰点系统的工作原理是通过压缩机提高制冷剂的温度和压力,然后通过冷凝器散发热量使其冷却变为高温高压液体,再经过膨胀阀降低压力和温度,
最终通过蒸发器吸热蒸发实现制冷效果。
循环往复,实现连续的制冷过程。
冰蓄冷工作原理

冰蓄冷工作原理
冰蓄冷(Ice Storage)是一种利用制冷机组制备冰块的技术,
通过储存冰块来平衡供需差异,提高能源利用效率的方式。
具体工作原理如下:
1. 制冷机组工作:冰蓄冷系统一般采用蒸发冷凝循环制冷机组。
在制冷机组中,通过压缩机将制冷剂压缩成高压气体,然后通过冷凝器冷却成高压冷液。
制冷剂经过膨胀阀放大流量并且从高压冷液变成低温低压气体。
2. 冰块制备:制冷剂低温低压气体通过蒸发器与水进行换热,从而将水冷却至结冰温度以下。
水在与制冷剂进行换热过程中,逐渐形成冰块。
3. 冰块储存:制备好的冰块会存放在冰蓄冷装置中,通常是在大容器里的储冰槽或冰藏器中。
冰块在冷藏过程中会吸收周围的热量,使得周围环境温度下降。
4. 冰块利用:当需要降低室温时,制冷机组的蒸发器会传送制冷剂与冰块进行热量交换,使冰块开始融化。
在这个过程中,冰块释放吸收的热量,将热量传递给制冷剂,从而使制冷剂变成高温高压气体。
5. 冰蓄冷储能:在冰块融化的过程中,系统中的制冷剂会吸收大量的热量。
融化的冰块本身储存了冰蓄冷系统之前的制冷量,这样的储存方式称为“冰蓄冷储能”。
冰蓄冷储能可以在需要冷却时释放储存的制冷量来提供制冷效果。
通过冰蓄冷技术,能够在低负荷时段制备冰块存储储冷能量,在高负荷时段释放储存的制冷量,从而平衡供需差异,提高制冷系统的能源利用效率。
冰蓄冷系统基本原理及常见系统形式.doc

冰蓄冷系统基本原理及常见系统形式常见的冰蓄冷系统形式:(1)冰球式(IceBall):将溶液注入塑胶球内但不充满,预留一膨胀空间。
将塑料球放入蓄冰罐内,再注入冷水机组制出的低温乙二醇水溶液,使冰球内的溶液冻结起来。
融冰时,让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过冰罐内塑胶球将冰球内的冰融化而释冷。
(2)完全冻结式(Total-Freeze-Up):是将塑料或金属管伸入蓄冰筒(槽)内,管内通以冷水机组制出的低温乙二醇水溶液(也称二次冷剂),使蓄冰筒内90%以上的水冻结起来。
融冰时,让从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液通过塑料或金属管内部,将管外的冰融化而释冷。
冰蓄冷空调系统的基本原理是什么?常规电制冷中央空调系统分为两大部分:冷源和末端装置。
冷源由制冷机组提供6~8度的冷水给末端装置,通过末端中的风机盘管,空调箱等空调设备降低房间温度,满足建筑物数舒适空调要求。
采用冰蓄冷空调系统后,可以将原常规系统中设计运行8小时或10小时的制冷机组容量压缩35~45%,在后夜电网低谷时段(低电价)开启制冷主机制冷,将冷量储存在蓄冰设备中;而后在电网用电高峰(高电价)时段,制冷机组满足部分空调设备,其余部分用蓄冰筒融冰输出冷量来满足,从而达到削峰填谷,均衡用电及降低电力设备容量的目的。
冰蓄冷空调系统的使用条件应用冰蓄冷的先决条件及背景:常规的蓄冰空调是利用昼夜峰谷负荷的差值进行夜间蓄冰白天放冷调节平衡电网负荷的一种空调系统。
要采用蓄冰空调的先决条件是电力部门是否制订优惠的峰谷电价政策(应急冷源除外)。
峰谷电价差值越大时,蓄冰空调的发展越有利,而受益最大的是国家电力能源部门。
因此全国各地陆续出台了峰谷电价政策。
冰蓄冷的原理

冰蓄冷的原理一、引言冰蓄冷技术是一种通过利用冰的融化吸收热量来实现空调制冷的技术。
这种技术在工业、商业和家庭等领域得到广泛应用,具有节能环保、运行稳定等优点。
本文将详细介绍冰蓄冷的原理。
二、冰蓄冷的基本原理1.相变潜热物质在相变时会吸收或释放大量的热量,这种热量称为相变潜热。
水从液态转变为固态时,需要吸收相当于其自身质量乘以80%的热量,而从固态转变为液态时,则需要释放同样数量的热量。
2.传导换热传导是物质之间由高温向低温传递能量的过程。
在冰蓄冷系统中,通过传导将室内空气中的热量传递到储存了大量冰块的蓄冰槽内,使得室内温度得到降低。
3.循环系统循环系统是指将制冷剂通过压缩、膨胀、液化和汽化等过程循环使用,从而实现制冷的过程。
在冰蓄冷系统中,循环系统是将制冷剂通过蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等部件进行循环使用。
三、冰蓄冷的工作原理1.储存阶段在储存阶段,制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器散发热量,变成高温高压液体。
接着,制冷剂流经节流阀进入蒸发器,在蒸发器内部变成低温低压气体,并吸收室内空气中的热量。
这时,蓄冰槽内的水开始结成大块的冰块,并吸收室内空气中的热量。
2.放电阶段在放电阶段,当室内温度达到预设值时,控制系统会切断制冷剂的供应,并启动水泵将储存在蓄冰槽中的大块冰块带入蒸发器。
此时,室内空气通过风机被吹过蒸发器并与储存在其中的大块冰块接触。
由于相变潜热的作用,冰块在融化的过程中吸收了室内空气中的热量,从而使得室内温度得到降低。
3.再生阶段在再生阶段,当储存在蓄冰槽中的大块冰块全部融化后,控制系统会启动制冷机组进行再生。
制冷剂被压缩成高温高压气体,并通过冷凝器散发热量变成高温高压液体。
接着,制冷剂流经节流阀进入蒸发器,在蒸发器内部变成低温低压气体,并吸收室内空气中的热量。
同时,储存在蓄冰槽中的水开始结成大块的冰块,并吸收室内空气中的热量。
四、结语通过以上介绍,我们可以看出,冰蓄冷技术是一种通过利用相变潜热和传导换热来实现空调制冷的技术。
冷水冷却系统工作原理

冷水冷却系统工作原理
冷水冷却系统的工作原理是基于热能传递的原理,通过对流和传导将热量从被冷却物体中移除,从而降低其温度。
冷水冷却系统通常由以下几个主要组件组成:冷却介质、冷却设备、冷却管道和控制系统。
首先,冷却介质(一般是水或者其他液体)从冷却设备中注入到冷却管道中。
冷却设备可以是冷水机组、冷凝器或者冷却塔,在工业领域中可以是制热炉或冷却器。
当冷却介质通过管道流经被冷却物体时,热传递开始。
此时,被冷却物体中的热量会传递到冷却介质中。
这个热量传递过程可以通过对流和传导来实现。
对流是指热量通过冷却介质的流动传递。
当冷却介质流经被冷却物体表面时,它可以带走被冷却物体表面的热量,同时把自身的温度升高。
这样的循环会不断重复,使得被冷却物体的温度逐渐下降。
传导则是指热量沿着物体内的固体或液体传递。
在冷却系统中,被冷却物体的热量通过直接接触传递给冷却介质。
例如,冷却管道直接接触到被冷却物体表面,通过传导将热量带走。
通过对流和传导的作用,冷却介质逐渐吸收了被冷却物体中的热量,并将其带走。
这样,被冷却物体的温度就会减少,实现了冷却效果。
控制系统在整个工作过程中起着重要的作用。
它可以监测被冷却物体的温度,根据设定的温度范围来控制冷却介质的流量和温度,在保证冷却效果的同时避免过度冷却或温度波动。
综上所述,冷水冷却系统通过对流和传导将热量从被冷却物体中带走,从而达到降低温度的目的。
控制系统的作用是确保冷却过程的稳定和可靠。
冰水冷却法的应用原理图
冰水冷却法的应用原理图1. 概述冰水冷却法是一种常见的利用冰水进行物体或设备冷却的方法。
其原理是通过与低温的冰水接触,从而吸收冰水的冷量,实现物体或设备的冷却效果。
本文将详细介绍冰水冷却法的应用原理图及相关细节。
2. 冰水冷却法的应用原理图以下是一个典型的冰水冷却法应用原理图:1. 冷却设备- 设备内部加装散热片或冷却器以促进散热- 设备表面铺设导热材料以提高冷却效果2. 冰水供应系统- 水源- 制冷设备(如制冷机或冷藏室)- 循环泵或自然流动系统- 控制阀门3. 循环系统- 冷却循环通道- 热量交换器(如散热器、换热管等)4. 控制系统- 温度传感器- 控制器或自动化系统- 控制阀门或变频器5. 工作流程- 冰水由水源经过制冷设备制冷后供应到冷却设备- 冷却设备的内部散热片或冷却器与冰水接触,吸收冰水的冷量- 冷却设备表面铺设导热材料,提高冷却效果- 冷却设备内部的热量通过冷却循环通道传输给热量交换器- 热量交换器通过散热器、换热管等把热量散发到周围环境中- 温度传感器感知冷却设备的温度变化- 控制器或自动化系统根据温度变化控制冰水供应系统的运行- 控制阀门或变频器调节冰水的流量或制冷设备的运行速度,以维持设备的合适温度6. 特点与优势- 冰水的冷却效果好,能够有效降低设备温度- 冰水较为环保,对环境污染较小- 冰水冷却法适用范围广泛,可应用于各种设备和系统中- 控制系统能够根据设备温度变化自动调节冰水供应系统的运行,提高工作效率3. 常见应用领域冰水冷却法广泛应用于以下领域: - 工业冷却系统 - 中央空调系统 - 电子设备散热 - 医疗设备 - 冷库和冷藏运输等4. 总结冰水冷却法是一种常见且有效的物体或设备冷却方法。
其应用原理图包括冷却设备、冰水供应系统、循环系统和控制系统等组成部分。
冰水冷却法的优点是冷却效果好、环保且适用范围广泛。
常见的应用领域包括工业、中央空调、电子设备、医疗设备等。
冷却系统的工作原理
冷却系统的工作原理
冷却系统是一种用于控制和调节设备或空间温度的装置。
它有助于维持设备的正常工作温度范围,确保它们在高温环境下不过热或过载。
冷却系统的工作原理基于热的迁移和热传导的物理原理。
系统中的冷却介质(如水或制冷剂)被置于一个密封的回路中,通过循环来吸收热量并将其排出。
下面是冷却系统的基本工作原理的描述:
1. 压缩:系统中的压缩机将冷却介质压缩成高压气体。
这个过程会使气体分子更加接近,增加其热能。
2. 冷凝:压缩过程结束后,高压气体通过冷凝器。
在冷凝器中,冷却介质与散热器或大气接触,导致冷却介质的温度降低。
3. 膨胀:冷凝后的冷却介质以液体状态进入膨胀阀或节流阀。
在膨胀过程中,介质的压力降低,因此温度也会急剧下降。
4. 蒸发:冷却介质进入蒸发器(也称为蒸发冷凝器或蒸发器),在其中发生相变。
在蒸发器中,冷却介质吸收热量,将其从设备或空间中带走,并将自身转变为气体状态。
5. 循环:蒸发后的冷却介质经由压缩机再次进入系统,开始新一轮的循环。
这样,冷却系统便能够持续地吸收和排除热量,保持设备或空间的温度在可控范围内。
值得注意的是,冷却系统的具体工作原理因应用场景和设备类型而有所差异。
例如,汽车冷却系统使用的是循环冷却液来吸收和排除热量,而电子设备中常用的冷却系统则采用散热器、风扇等被动冷却方式。
不同的冷却系统类型可能会结合多种方法来实现热量的移除和温度的控制。
冷却系统工作原理
冷却系统工作原理冷却系统是机械设备或设备组件的重要组成部分,它的主要功能是通过调节温度来保持设备的稳定工作温度范围。
冷却系统一般由传热器件、冷却介质、循环介质和管路组成。
下面将详细介绍冷却系统的工作原理。
冷却系统的工作原理可以分为三个主要方面:传热过程、循环过程和控制过程。
首先是传热过程,即热量从设备传递到冷却介质,然后再通过冷却介质传递到外界。
一个常见的冷却系统中,传热器件是实现传热过程的关键组件。
传热器件通常包括散热器、冷凝器和换热器等。
散热器是最常见的传热器件,它通过扩大表面积使热量散发到周围环境中。
冷凝器主要用于冷凝气体和蒸汽,将其转化为液体形式,以实现热量传递。
换热器则是在两个介质之间传递热量的设备,通常由多根管道组成,热量通过管道的壁面传递。
冷却介质是传递热量的媒介,常见的冷却介质包括水、空气和油等。
冷却介质的选择取决于冷却系统的特定需求,例如所需的冷却效果、工作温度范围和环境条件等。
水和空气通常是最常用的冷却介质,因为它们具有良好的散热能力和易于获取。
循环介质是冷却介质在冷却系统中的循环流动,它通过传热器件将热量从设备吸收和释放到环境中。
循环介质的循环过程通常由泵和管道组成。
泵负责将循环介质从设备吸收热量后,通过管道推动循环介质流动,再将其送回传热器件进行散热。
管道起到连接各个组件的作用,确保循环介质的流动路径畅通无阻。
最后是控制过程,冷却系统的控制过程主要包括温度控制、流量控制和压力控制等。
温度控制通过传感器和控制器来实现,当设备温度超过设定范围时,控制器会自动调节冷却介质的流量和温度,以使设备保持在预定的工作温度范围内。
流量控制通过阀门和流量计等设备实现,用于调节循环介质的流动速度,以满足冷却系统对冷却效果的需求。
压力控制主要通过压力传感器和压力阀实现,用于维持系统内部的稳定压力。
总的来说,冷却系统的工作原理可以概括为传热过程、循环过程和控制过程三个方面。
通过传热器件、冷却介质、循环介质和管路的协同作用,冷却系统能够有效地吸收和释放设备产生的热量,以保持设备的稳定工作温度。
冷却系统工作原理
冷却系统工作原理
冷却系统是汽车发动机中至关重要的一个部件,它的作用是排除发动机产生的
过热,保持发动机正常工作温度。
冷却系统通常由水泵、散热器、风扇、冷却液和管路组成。
下面我们来详细了解一下冷却系统的工作原理。
首先,冷却系统的工作原理基于热量传递的物理原理。
当发动机工作时,会产
生大量的热量,如果不及时排除,就会导致发动机过热,甚至损坏。
因此,冷却系统的主要任务就是将发动机产生的热量带走,保持发动机在适宜的工作温度范围内。
其次,冷却系统通过循环冷却液来实现热量的带走。
冷却液首先由水泵抽入发
动机内部,经过发动机散热后,热量被带走,然后再流回到散热器。
在散热器中,冷却液与外界空气进行热量交换,通过散热器的散热片,将热量散发到空气中。
这样,冷却液就完成了一次循环,将热量带走,保持发动机的正常工作温度。
另外,冷却系统中的风扇也起着重要的作用。
当汽车行驶时,风扇通过高速旋转,加速空气对散热器的冷却作用,帮助冷却液更快地散发热量。
在低速行驶或怠速状态下,风扇也能及时帮助散热器进行散热,保持发动机的工作温度。
最后,冷却系统中的冷却液也需要定期更换。
冷却液中的添加剂会随着时间的
推移而逐渐耗尽,失去对发动机的保护作用。
因此,定期更换冷却液是非常重要的,可以保证冷却系统的正常工作。
综上所述,冷却系统通过循环冷却液、散热器和风扇的协同作用,将发动机产
生的热量带走,保持发动机在适宜的工作温度范围内。
冷却系统的正常工作对于发动机的性能和寿命有着至关重要的影响,因此,我们应该定期检查和维护冷却系统,确保它的正常运行。
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冰输冷降温系统的基本原理
冰的吸热能力分析
小于0C o 冰的比热为 2.09)//(C kg KJ o
,即单位质量的冰温度每升高1C o 能吸收2.09)//(C kg KJ o 的热量;冰的溶解潜热为335)//(C kg KJ o
,即从0C o 的冰溶解为0C o 的水时,能吸收335KJ 的热量;水的比热为4.187)//(C kg KJ o
.即单位质量0C o 的水温度每升高1C o ,所吸收的热量为4.187KJ 。
则低于0C o 的冰融解为高于0C o
的水,单位质量的冰输冷能力为:)()(31t i m t i T T C Q T T C DSTL -⨯++-⨯=
式中:——冰的比热,。
——冰水相变潜热,。
——水的比热,。
——冰的相变温度,0C o 。
——冰晶的平均温度,取制冰末期温度范围上下限的平均值,末期温度一般在-3~-9:; 用冷水输冷时,要去掉式中涉及相变潜热和冰的显热部分,即: )(3t i T T C DSTL -⨯=
0C o
冷水吸热后最终水温升至5C o 时,1C o 的冰,相当于99.7KW ·h 。
因此理论上,在水和冰两种输冷介质同样体积下,并输冷能力约为水输冷能力的17倍。
冰输冷降温系统的工作原理
冰输冷降温系统的主要原理是利用冰融解需要吸收大量的热通过冰水直接接触换热,理想状态下可以直接将水冷却到接近0,然后把换热所得冷水送到各工作面进行降温。
冰输冷降温系统主要由制冷制冰、冷凝散热、输冰融冰和输冷散冷四个有机部分组成,地面制冰站制冰,通过管道输送,最终将冰晶送至井下的融冰装置。
在融冰装置内,冰与井下降温系统的回水进行充分热交换,产生接近0的冷水,再被输送到需要降温的工作地点。
并输冷降温系统工艺简图如下:
冰输冷降温系统的理论体系
冰输冷降温的系统结构模型如下图所示:
冰的制备方法及选择
制冰方法有静态制冰和动态制冰两种方式。
所谓静态制冰是指在冷却管外或盛冰容器内结冰,冰处于相对静止状态;所谓动态制冰是指生成的冰浆或冰晶处于运动状态。
静态制冰法可分为管外制冰、管内制冰和密闭容器制冰等几种方式。
管外制冰由沉浸在充满水的贮槽中水的热量,使水降温而形成冰层。
在管外结冰过程中,制冷剂与水通过热管表面接触,冷媒吸收水的热量,开始时因冰层薄通过管壁的传热较快,但随着结冰厚度的增加,由于冰的导热系数小,结冰速度降低很欢快。
管内制冰为冷媒通过管外,管内结冰,冷却方式为冷媒直接膨胀或盐水循环冷却。
这种制冰方式容易造成管内冰堵塞,在大型降温过程中难以实际应用。
密闭容器制冰是将密闭在一定形状的塑料容器内的水制成固态冰的过程。
容
器形状有球形、圆柱形、平板型。
冷却方式盐水循环冷却。
近年来,动态制冰技术越来越受关注。
目前国内外动态制冰的方法大致有以下几种:
(1)具有机械刮板装置的制冰法:制冰主要部件是蒸发器用的冰筒,冰筒设计成内外套筒结构,制冷工质在内筒和外筒之间蒸发。
在内筒中装有可旋转的机械刮板,有独立点击驱动,刮板紧贴内壁转动挂下冻结在筒壁上的冰层或冰晶,桶内的载冷剂可以用淡水也可以用盐水(或海水)。
用淡水制冰,淡水由设在内筒上方的喷嘴喷入,制冷剂与载冷剂通过内筒壁换热,使载冷剂温度迅速降低,在内筒壁上方结成薄薄的冰层,然后利用旋转的刮板刮下后形成冰片。
用这种方法制冰可获得动态片冰,制冰过程连续,制冰量大,制冰设备技术也比较成熟。
制冰机蒸发温度一般在-15~30 ,较低的蒸发温度可使冰粒具有较大的过冷度,减小输送过程中冰融化损失,而且便于输送。
目前孙村矿所采用的就是这种制冰方式
也可以用这种制冰方法获得冰水混合物的冰浆,盐水(或海水)制冰,盐水(或海水)由内筒下方进入,形成的流冰由上方输出。
流态冰的含冰量通常在30%~60%之间,可根据盐水浓度和蒸发温度进行调整。
用这种制冰方法可获得冰水混合物——冰浆,其流动性好,便于管道输送。
这种制冰工艺要求制冰筒内筒为圆形,内筒材料可用钢板或不绣钢板,对内筒的光洁度,以及机械刮板装置的安装精度要求较高。
(2)以水为制冷工质的压缩制冷制取流体冰的方法:以淡水为制冷工质,同时也是制冰原料,采用透平式压缩机(实际上是抽真空)制冷,使水在底压环境下通过闪发式蒸发器蒸发,最低温度可达-3,在低于0时水中有冰晶生成。
由于水在低温时比容较大,实际上用这种方法制取的流体冰含量通常很低。
该制冰方法的关键设备是透平式压缩机,透平式压缩机生产工艺复杂,价格较高。
国内尚未见改种方法的报道。
(3)过冷水动态制冰:将控制在非常稳定流动状态下的水通过过冷却器被冷却至过冷状态(低于0)而不让其结冰,然后高速喷出蓄冰槽,在蓄冰槽中,通过过冷解除装置,如让流动的过冷水与挡板或器壁等固体表面或两部分过冷水之间发生激烈冲击,突然增加其扰动,破坏过冷状态,使之析出冰晶颗粒成为冰水混合物,冰的密度小于水的密度,而浮在蓄冰槽中,水被水泵吸入重新进入过冷器,进行制冷循环。
通过安设在蓄冰槽内的不锈钢流亡的微小冰晶在进入过冷器之前被微小冰晶消除器消除。
日本对该种制冰方法做出了大量研究,目前该技术可达到-3 左右,处于领先地位。
但这种制冰方法至今还不成熟,尚未广泛推广到实际应用中去。
由于过冷状态是水的亚稳定状态,现有的技术还不能保证其绝对的稳定存在,很容易受到扰动二发生结冰冻结管道,过冷却器内频繁结冰,频繁融冰,将使得系统的可靠性和用能效率下降。
(4)真空制冰法制冰:在一个密闭的容器内,通过不断的抽出含有盐分的水蒸气,达到沸腾与凝结同时存在的三相点状态。
在该状态下,冰、液态水和水蒸气共存,通过不断搅拌,冰泥可持续不断的产生。
就一般情况而言,每产生7.5Kg的冰泥,约需抽放1Kg的水蒸气。
丹麦技术研究所(DTI)开发了真空制冰晶机,用水制冷剂制取冰晶。
冰的运输
理论分析
冰—水混合物属固液两相流。
液固两相流混合物在管道中流动机理及动力学特性非常复杂,比如颗粒之间的随机碰撞伴随着动量的传递与能量的耗散,液固之间存在粘滞阻力、升力等相互作用,液相呈现紊流,颗粒与壁面的随机碰撞等。
注入此类复杂因素的存在增加了建立等效简化模型的难度,同时也导致了液固两相流理论发展相当缓慢。
目前的主要研究手段是由实验得出的数据,整理成经验或半经验公式。
冰的溶解
井下冰的溶解问题属于直接固液相变传热。
相变问题包括相变和热传导两种物理过程,具有以下几个特点:
(1)两相之间存在一个分界面,把两个不同的物性区分开来。
(2)界面处存在相变潜热的释放或吸收,相界面位置S会随时间二移动。
溶解过程从区域的内部外推至区域的表面,直到溶解过程结束为止。
(3)非线性的移动相界面边界条件。