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《不完全凍結(jié)式冰盤管融冰過程的實驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘 要：通過不完全凍結(jié)式冰盤管融冰過程的實驗研究，分析了水平排列管束外環(huán)水溫度的變化特性，得出了融冰后期環(huán)水升溫的過程存在一個升溫平臺的結(jié)論，進而研究了不同初始蓄冰量等因素對環(huán)水溫度變化特性的影響?！ ￡P(guān)鍵詞：冰蓄冷；不完全凍結(jié)；融冰過程TemperaturevariationinsurroundingwaterduringdischargeforapartiallychargediceoncoilthermalstoragetankLIHaijun,CHENGuobang,WUGuangqing(InstituteofRefrigerat
2、ionandCryogenicEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China) Abstract:Theexperimentalinvestigationsforthepartialchargedmethodofinternalmelticeoncoilduringadischargingcyclewerecarriedout.Characteristicsofwatertemperaturevariationaroundthetubesalignedhorizontallyinthe
3、tankwereanalyzed.Theexperimentalresultsshowthattheincreasingprocessofwatertemperatureinsurroundingswillstagnatebytheendofadischargingcycle.Thenthispapermakesafurtherresearchoftheeffectsofinitialicestoragecapacityandotherfactorsonthecharacteristicsofwatertemperaturevariation
4、insurroundings. Keywords:icestoragetank;partialcharging;dischargingcycle0引言 冰蓄冷空調(diào)技術(shù)，是在電力負(fù)荷較低的夜間用電低谷期采用制冷機制冷，利用冰的潛熱特性，將冷量儲存起來，在電力負(fù)荷較高的白天用電高峰期，把冰中儲存的冷量釋放出來滿足建筑物空調(diào)或生產(chǎn)工藝的要求，從而達到轉(zhuǎn)移尖峰電力負(fù)荷、節(jié)省電費和降低設(shè)備容量等目的。 在當(dāng)前使用的多種蓄冰系統(tǒng)中，內(nèi)融冰盤管式蓄冰槽具有可靠性好、制冰率(IcePackingFactor，簡稱IPF)高、融冰速率快等優(yōu)點，因此得到了
5、廣泛的應(yīng)用。內(nèi)融式冰盤管在制冰和融冰過程中，蓄冰槽內(nèi)部的水靜止不動，只借助于盤管內(nèi)的載冷劑的溫度變化來實現(xiàn)制冰和融冰，與蓄冰結(jié)束時蓄冰槽內(nèi)需保持50％以上冷水預(yù)備抽水融冰的外融冰盤管式冰蓄冷系統(tǒng)相比[1]，內(nèi)融冰盤管式冰蓄冷系統(tǒng)在蓄冰時蓄冰槽內(nèi)不需預(yù)留用以抽水融冰的冷水，從而系統(tǒng)具有較高的制冰率，可以達到70%以上[1]，因此這種內(nèi)融式冰盤管有時候也被稱為完全凍結(jié)式冰盤管。但是，在完全凍結(jié)式冰盤管的融冰過程中，融冰主要靠緊貼盤管外壁面已融化的水與未融化的冰之間的自然對流和已融化的水的導(dǎo)熱來進行換熱（如圖1a所示）。隨著融冰過程的進行，盤管外表
6、面與冰之間的水層逐漸變厚，使得換熱熱阻逐漸增大（主要是水的導(dǎo)熱熱阻增大），使得盤管出口溫度逐漸升高，而融冰速率逐漸變小。尤其是在融冰過程后期，蓄冰槽內(nèi)的余冰難以融化，冷量難以完全釋放，文獻2、3中的實驗結(jié)果均說明了這一點。為了克服完全凍結(jié)式冰盤管這一缺點，文獻4提出不完全凍結(jié)式冰盤管這一概念，它是指在蓄冰結(jié)束后，在蓄冰槽內(nèi)水平排列的管束周圍還存在少量液態(tài)水（以下簡稱環(huán)水，如圖1b所示），融冰時在這部分環(huán)水的浮力作用下，冰層與盤管的底部能保持良好接觸，從而改善載冷劑與冰水之間的傳熱性能，保證穩(wěn)定的融冰速率和較低的載冷劑出口溫度。由于蓄冰結(jié)束時須
7、保留少量液態(tài)水，該系統(tǒng)的制冰率較完全凍結(jié)式低，但具有融冰速度快、出口溫度低等優(yōu)點。 從圖1b中可以看出，在不完全凍結(jié)式融冰過程中，冰層外表面與靜態(tài)環(huán)水之間的換熱方式主要是自然對流。由于融冰過程中盤管緊貼著冰層底部，冰層比完全凍結(jié)式融破得早（過程3），而冰層破碎后形成的碎冰上浮促進了蓄冰槽內(nèi)環(huán)水的自然對流換熱（過程4），進而對蓄冰槽的整體傳熱性能產(chǎn)生一定的影響。研究管束外環(huán)水溫度的變化特性有助于深入理解不完全凍結(jié)式冰盤管的融冰特性。因此，本文實驗研究了不完全凍結(jié)式冰盤管融冰過程中環(huán)水溫度的變化特性，并在此基礎(chǔ)上討論了初始蓄冰量等因素對環(huán)水溫度
8、變化特性的影響。1實驗設(shè)備簡介 本文為驗證模型而搭建的實驗臺主要由制冷主機和蓄冰設(shè)備兩部分構(gòu)成，圖2a為系統(tǒng)流程簡圖。制冷主機為雙工況風(fēng)冷機組，名義制冷量17.
