蓄冷系统中冰浆制取的实验研究

发布时间：2017-05-14 00:07

  本文关键词：蓄冷系统中冰浆制取的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,全社会用电量逐年增加,电力供应高峰不足和低谷过剩之间的矛盾日益突出。在这一背景下,蓄冷技术逐渐发展起来。蓄冷技术可以实现削峰填谷,缓解电网高峰压力,提高制冷设备利用率,是一项促进能源、经济和环境协调发展的实用节能技术。冰浆作为蓄冷技术中一种优良的蓄冷介质,具有较大的相变潜热和良好的流动性,与其他蓄冷介质相比,无论在经济还是能效上都具有一定的优势。目前,如何稳定高效地制取冰浆已成为冰蓄冷技术的研究热点。本文主要研究了冰蓄冷技术中的动态制冰方法,首先介绍了冰浆制取系统的研究现状和冰浆在各领域的应用,对冰浆的制取方法进行了概述,结合冰晶生成理论和过冷法制冰的原理,搭建了一个冰浆制取的实验系统。主要研究内容如下：(1)自主搭建了一个连续制取冰浆实验系统,该系统由制冷系统、二次冷媒系统、过冷水循环系统和数据采集系统四部分组成。系统制冰时,蓄冰罐内0℃的水经过滤后泵送至过冷却器中,与载冷剂换热后被冷却至0℃以下形成过冷水；过冷水通过过冷解除装置生成冰晶,产生的冰晶随水流送至蓄冰罐内。系统的载冷剂采用乙二醇水溶液,与制冷剂换热后将冷量传给制冰溶液,减小制冷机组温度波动对制冰过程的影响。系统中的过冷却器采用板式换热器,并在板式换热器前安装滤芯过滤器。数据采集系统可以实时监控和记录实验过程中过冷却器等装置的进出口温度和流量等参数。(2)采用控制变量法进行实验研究。采用自来水和纯净水作为制冰溶液,实验给出了不同溶液制冰时过冷却器出口的最大过冷度,结合冰晶生成理论,得到杂质颗粒对实验系统制取冰浆过程的影响,杂质颗粒的存在促进了过冷水中冰晶的生成。实验分析了不同制冷机组制冷量、乙二醇水溶液流量和水流量下的制冰过程,得到了不同实验条件下的过冷度以及各温度的变化曲线,得出了冷却速率、水流量、乙二醇流量等因素对过冷度的影响和对制冰过程的影响。实验分别采用过滤筛、钢板和超声波发生器作为过冷解除装置,结果表明超声波发生器对过冷水过冷状态的解除效果最佳。(3)对实验中系统的冰堵过程进行研究,分析产生冰堵现象的原因。通过采用超声波发生器解除过冷、安装过滤器等方法对系统进行改进,解决了系统的冰堵问题。实验系统可以稳定地运行,能够连续不断地生成冰晶。
【关键词】：冰浆 过冷水 冰堵 动态制冰
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB66
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9
• 1.2 蓄冷技术9-11
• 1.3 冰浆11-12
• 1.4 冰浆在各领域的应用12-16
• 1.5 国内外关于冰浆的研究进展16-18
• 1.6 本文主要研究工作18-19
• 第2章 冰晶生成理论和制取方法19-33
• 2.1 水和冰的特性19-20
• 2.2 冰晶的形成过程20-26
• 2.3 冰浆制取方法及其比较26-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 实验原理与实验装置33-42
• 3.1 实验原理及目的33
• 3.2 装置与系统33-36
• 3.3 过冷却器的选取36-37
• 3.4 过冷解除装置的选取37-40
• 3.5 系统的安装与调试40
• 3.6 实验方法40-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第4章 实验结果与分析42-59
• 4.1 实验结果42-50
• 4.2 实验结果分析50-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第5章 结论与展望59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 后记65-66
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况66

【参考文献】

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本文编号：363901