[发明专利]基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置及排除冰方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置及排除冰方法。

背景技术：

在我国秦岭-淮河线以北广大地区地表径流或湖泊冬季会出现封冻，冰层下的水接近冰点的现象，普通水源热泵机组在冬季工况下无法采集地表水的低位热源，换热器表面会因为温度过低导致表层结冰以至于系统无法正常运行而被迫停机。

在冬季工况下，水体温度低，接近水的凝固点，可采集的显热量少，但是凝固在换热管表面的冰层如不及时除去就会影响换热效果，甚至造成系统停机，目前的热泵系统需要被改善，令其在冬季工况下正常运行，令其运行效率得到大幅度的提高，使其在节能的基础上获得更多的能量。

因此我们针对这一点进行了研究和设计，提出一种新型的削冰换热器。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置及排除冰方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置，其组成包括：水轮，所述的水轮通过皮带连接从动轮，所述的从动轮连接正弦机构，所述的正弦机构连接传动杆，所述的传动杆与削刀架成为一体，所述的削刀架连接一组环形削刀，所述的环形削刀环扣住换热器内部的换热管，所述的换热管两端分别连接集气管和集液管，所述的换热管上部还安装制冷液进口；所述的换热器的侧壁具有冰与水溢流口，所述的换热器的另一端还连接储水区。

所述的基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置，所述的环形削刀为两个半圆形削刀对扣，所述的半圆形削刀通过螺栓连接，所述的半圆形削刀还具有削刀架孔。

所述的基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置，所述的水轮还具有一组水斗，所述的集气管还连接压缩机。

所述的基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置，所述的储水区的一面侧壁还具有进水口，所述的储水区的另一面侧壁还具有集污器，所述的集污器连接滤网。

所述的基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置，所述的储水区的一面侧壁还具有进水口，所述的储水区的另一面侧壁还具有集污器，所述的集污器连接滤网。

一种基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置的排除冰方法，水源通过水泵提升到水轮的顶端，水在下落的过程中进入水轮四周的水斗，水的自重带动水轮运转，实现水的重力势能转化为水轮运转的动能的过程，运转的水轮通过皮带的传动带动从动轮旋转，进而使与之连接的正弦机构实现上下往复运动，正弦机构的上下往复运动带动传动杆上下往复运动，而传动杆与削刀架的一体式实现了环形削刀环刮换热管的过程，完成排除换热管上冰晶的过程。

所述的基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置排除冰方法，水循环过程：

随着水轮转动，水从水斗中垂直落入储水区，过滤后经进水口进入换热器内部的换热管后与内制冷剂换热，温度降低；其中，一小部分水在换热管外凝结成冰晶后被环形削刀刮落，与另一部分水组成冰水混合物通过换热器的冰与水溢流口流出。

所述的基于机械传动除排冰采集凝固潜热装置排除冰方法，制冷剂循环过程：

换热器的换热管采用立式直管，液态制冷剂由制冷液进口进入下部的集液管后向上流入两端的换热管中，液态制冷剂通过吸收水的凝固潜热后变成气态制冷剂，进入上部的集气管后被压缩机吸气端吸入。

本发明的有益效果：

1. 本发明的水轮通过皮带连接从动轮，从动轮带动正弦机构，正弦机构又与一体结构的传动杆和削刀架连接，因为本发明属于开式系统，江河湖海等水源通过水泵提升到水轮的上方，水在下落的过程中进入水轮上具有的水斗，水的自重带动水轮运转，实现水的重力势能转化为水轮运转的动能，通过皮带的传动使从动轮旋转，进而使正弦机构实现上下往复运动，避免资源闲置浪费，既开发了可再生资源，有提高了能源利用率，实现了节能减排。