一种冰点取热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术给出一种冰点取热装置，它的结构包括：壳体、联动装置、可变形换热单元、电机、底座。可变形换热单元由两片不锈钢薄板组成，两组换热单元中间的空间形成冰浆流道，并安装在壳体内。可变形换热单元内流通乙二醇溶液。电机通过联动装置带动可变形换热单元产生规律性的微变形；低温水在壳程流动，两种流体通过可变形换热单元壁面换热。在规律性的微变形下，不断促使刚刚放热结成的薄冰脱落，并与未结冰的低温水混合形成冰浆，冰浆在水泵的推动下排出换热器。下排出换热器。下排出换热器。

【技术实现步骤摘要】
一种冰点取热装置


[0001]本专利技术涉及机械运动及物态变化技术，尤其是涉及一种冰点取热装置，属于低温热能利用


技术介绍

[0002]水的凝固热为336kJ/kg，即1kg、0℃水凝固成0℃冰时释放336kJ的热量，而1kg的水降低1℃所释放的热量是4.2kJ，即水的凝固热大约是水比热容的80倍，水的凝固热大，因此水凝固放热具有很高的利用价值。
[0003]近几年，许多研究都在尝试提取水的凝固热作为热泵的低温热源，因为我国的水资源短缺、北方气温寒冷，水源热泵的应用不但受到水源的限制也受到水温的限制，如果能顺利提取凝固热将会创造良好的应用价值。
[0004]水在凝固放热后会结冰，而一项取热装置的关键技术是能将冰除掉并排出，凝固热才能得到持续不断的提取。目前国内采取的相关技术有机械刮冰、撞击除冰、热熔冰等方式，机械刮冰刮刀会磨损，同时刮刀与换热壁面存在一定间隙，除冰效果较差；撞击除冰法采用固液流化床和旋流除砂工艺，但砂的撞击在冰层达到一定厚度时很难及时将并除掉，而且会有局部撞击不到的死角；热熔冰的方式为定时加热壁面除冰，采用一种高温热源，瞬时加热换热壁面，使与壁面接触的冰融化，这样冰层便整体剥落，但对于热源的需热量相对较大，运行成本变高。
[0005]上述凝固热提取技术存在实际应用的缺陷，因此需要研究出一项切实可行的提热技术才能使热泵在水源少、水温低的条件下仍可以制热，实现供暖、供热水等重要功能，因此这一技术值得深入研究。

技术实现思路

[0006]针对水凝固放热时结冰需要除冰、排冰的问题，本技术给出一种能以较低运行费用获得水的凝固热的装置“一种冰点取热装置”。它适用于温度接近零度的污水、地表水等水质，可以实现低成本连续运行。
[0007]一种冰点取热装置的结构主要包括：壳体、联动装置、可变形换热单元、电机、底座。可变形换热单元由两片不锈钢薄板组成，两组换热单元中间的空间形成冰浆流道，并安装在壳体内。可变形换热单元内流通乙二醇溶液。电机通过联动装置带动可变形换热单元产生规律性的微变形。
[0008]低温水在壳程流动，乙二醇溶液在可变形换热单元内流动，两种流体通过可变形换热单元壁面换热。电机通过联动装置带动可变形换热单元产生规律性的微变形，不断促使刚刚放热结成的薄冰脱落，并与未结冰的低温水混合形成冰浆，冰浆在水泵的推动下排出换热器。
[0009]所述联动装置包括：凸轮、连杆、轴和斜铁；电机缓慢转动，电机轴的一端固定一个凸轮，通过凸轮转动，推动上下两个连杆做竖直方向的往复运动，连杆的另一端安装有带滑
槽的斜铁。换热器内有一根固定换热单元板的轴，在伸出壳体的一端带有滑动轮，滑动轮嵌在滑槽内运动。在连杆往复运动时轴就被推动做横向运动。
[0010]所述可变形换热单元包括：两片不锈钢薄板、固定轴套；不锈钢薄板压制成波纹，有助于在轴的推动下变形而不被撕裂。轴套由聚四氟乙烯制作，安装在每片换热板间，轴从板片和轴套间穿过。
[0011]所述壳体包括：上封头、下封头、侧板、端板、低温水进口、冰浆出口、乙二醇溶液进出口；封头和侧板、端板采用碳钢材质，并有防腐涂层。
[0012]低温水由下封头的低温进口进入，流经每一个流道时部分低温水凝固放热，并在机械力的作用下脱冰，然后以冰水混合的冰浆状态由上封头排出；
[0013]乙二醇溶液的进出口在壳体的端板侧，溶液在板片间流动，可根据工况设计多个流程。封头端盖可以拆卸，便于清理低温水所携带的污杂物。
[0014]本技术的优点是：
[0015]1，通过较小的机械力可使换热板微变形达到除冰的作用；
[0016]2，污水通道进出封头有可拆卸的端盖，方便清洗污水通道；
[0017]3，在换热板的往复变形运动中，换热器污水侧壁面也不容易结污垢，保证了换热器的较高传热系数。
附图说明
[0018]图1是本技术一种冰点取热装置实施例的总体图主视图；
[0019]图2是本技术一种冰点取热装置实施例的总体图右视图；
[0020]图3是本技术一种冰点取热装置实施例的换热板结构图；
[0021]图4是本技术一种冰点取热装置实施例的换热结构图；
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例，对本技术作进一步详细描述。
[0023]图1和图2给出了本技术一种冰点取热装置实施例的总体图。
[0024]本技术一种冰点取热装置实施例的总体结构，它的构造包括：上封头10、下封头11、低温水进口12、冰浆出口13、侧板20、乙二醇溶液进口21、乙二醇溶液出口22、前后端板 24、联杆30、电机31、支架32、底座40
[0025]工作流程为
[0026]1，低温水从低温水进口12流入下封头11，然后分别流入各冰浆流道，放出凝固热后结冰与未结冰的低温水混合，以冰浆的形式从冰浆出口13排出；
[0027]2，乙二醇溶液从乙二醇溶液进口21流入可变形换热单元内，吸收低温水中的热量后升温，由乙二醇溶液出口22流出；低温水降温至零度结冰放出凝固热；
[0028]3，电机通过联杆30、轴33构成的联动装置，带动可变形换热单元规律性的产生微变形，不断促使刚刚放热结成的薄冰脱落，并与未结冰的低温水混合形成冰浆。
[0029]图3给出了本实用微形变冰点取热装置实施例的换热板结构图。
[0030]它的构造包括：换热单元23、轴33、短轴套34、长轴套35、上封板14、下封板15。
[0031]两片不锈钢薄板组成换热单元23，不锈钢薄板压制成波纹，有助于在轴的推动下
变形而不被撕裂。由短轴套34和长轴套35固定流道，轴套采用聚四氟乙烯制作，安装在每片换热板间，轴33从板片和轴套间穿过；上封板14和下封板15在冰浆流道处开孔，由低温水进口 12进入的低温水由此进入流道进行换热。
[0032]图4给出了本实用微形变冰点取热装置实施例的换热结构图。
[0033]本实用微形变冰点取热装置实施例的低温水由低温水进口12进入下封头11，然后进入各冰浆流道，放出凝固热后以冰浆的状态流入上封头10，然后由冰浆出口13排出换热器；乙二醇溶液由位于端板24上的乙二醇溶液进口21进入端板内腔，然后分别流进上排换热单元，换热后由另一侧端板内腔换向后再进入下排换热单元，最后由乙二醇溶液出口22排出；两种流体通过可变形换热单元23壁面换热，乙二醇溶液吸收热量，温度升高，低温水不断放热结冰放出凝固热。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰点取热装置，它的结构包括：壳体、联动装置、换热单元、电机、底座；换热单元由两片不锈钢薄板组成，两组换热单元中间的空间形成冰浆流道，并安装在壳体内，低温水在壳程流动，乙二醇溶液在换热单元内流动，两种流体通过换热单元壁面换热，其特征在于：所述换热单元为可变形换热单元，电机通过联动装置带动可变形换热单元产生规律性的微变形，不断促使刚刚放热结成的薄冰脱落，并与未结冰的低温水混合形成冰浆排出。2.按照权利要求1所述的一种冰点取热装置，其特征在于：所述联动装置是一套机械运动装置，包括：凸轮、连杆、轴和斜铁；电机缓慢转动，电机轴的一端固定一个凸轮，通过凸轮转动，推动上下两个连杆做竖直方向的往复运动，连杆的另一端安装有带滑槽的斜铁，换热器内有一根固定换热单元板的轴，在伸出壳体的一端带有滑动轮，滑动轮嵌在滑槽内运动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雁秋，李强，肖开乐，罗最稳，
申请(专利权)人：哈尔滨工大金涛科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：