[实用新型]一种换热器专用在线除冰、除垢装置

说明书

本实用新型公开了一种换热器专用在线除冰、除垢装置，属于换热器领域，包括电动联动装置和机械除冰除垢装置，所述机械除冰除垢装置安装在换热管内端部，所述电动联动装置与机械除冰除垢装置进行连接。本实用新型通过在换热管内安装了机械除冰除垢装置，再配合上电动联动装置，实现了对换热管内的冰层和水垢进行清除，且无需停止设备，即可实现工作状态下的除冰除垢功效，最终实现持续高效换热。

技术领域

本实用新型属于换热器领域，具体涉及一种换热器专用在线除冰、除垢装置。

背景技术

1、冰蓄冷

蓄冷空调是利用夜间谷价电制冷储存在蓄冷装置中，白天将所储存冷量释放出来，降低峰价电时段空调用电负荷和用电量，减少电费，减少空调机组的装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。

现有蓄冷方式分为水蓄冷和冰蓄冷两种，由于水的比热约为4.2KJ/kgK，冰水相变潜热约为335KJ/kg，若水蓄冷的蓄冷温差(与空调供回水温差相同)为8℃，其单位蓄冷量约33.6KJ/kg，仅为冰蓄冷方式的10％左右，在蓄冷量相同的前提下，水蓄冷水池容积约为冰蓄冷水池容积的8倍左右。尽管水蓄冷的制冷能效比(EER＝5.0)较高，但鉴于建筑面积和工程造价等因素的限制，工程上常采用冰蓄冷方式蓄冷，以提高蓄冷量，降低运行成本。常规冰蓄冷主要采用含乙二醇的防冻液体作为载冷剂，从热泵机组蒸发器得到小于0℃的低温流体，循环通入蓄冰盘管，对蓄冰槽内的水进行制冷结冰，并将冰蓄存于盘管上，在白天峰价电时段，将冰进行融化，对外释冷供冷。其蓄冰和释冷的综合能效比EERb较低(EERb＝2.6-2.8左右),仅为水蓄冷的机组制冷能效比的60％左右。

常规冰蓄冷，均设置蓄冰盘管和水槽，并将蓄冰盘管浸没在水槽的水中，蓄冰盘管所需的传热面积约为热泵机组蒸发器传热面积的20-25倍左右，体积庞大，蓄冰装置的造价相当于同制冷功率热泵机组的价格75％左右，其中蓄冰盘管、二次循环泵、板换及其管道的造价占蓄冰装置的2/3及以上，所以，冰蓄冷热泵机组的总造价较高，前期投资也较高。采用冰盘管制冰蓄冷时，在8小时制冰时段，随着管外冰厚的逐渐增加(从0增加到25mm)，传导热阻持续增大，导致换热管的传热系数持续降低，造成下列两种不利结果：

1)在相同传热功率的前提下，其传热温差持续增加，管内制冷温度不断降低，导致热泵机组的蒸发温度不断降低，其机组能效比持续下降。

2)在相同传热温差的前提下，其传热功率不断降低，最终传热功率仅为开始时的28％左右，平均传冷功率约为开始时的50％；所以，冰盘管蓄冰的实际制冷量约为机组配备制冷功率的45％左右，严重制约谷价电时段蓄冷量的提升。

所以，现有技术的冰盘管式冰蓄冷，在有限时间内的蓄冷量小，制冷能效比低，造价高。

2、乙二醇防冻液的危害

在现有热泵技术中，通常选用含乙二醇的防冻液作为中间载冷剂，适应低温工况下的制冰蓄冷或低温取热；由于含乙二醇的防冻水溶液与空气接触后氧化形成草酸(乙二酸)，对金属材料的有较大腐蚀性，尤其对不锈钢材料的腐蚀性更大，因此现有蓄冰盘管均采用碳钢材料，对于2mm壁厚的钢管，点蚀穿孔的年限在8-10年左右，因此使用年限较短。同时草酸有毒性，对成年人的致死量为15-30g，所以含乙二醇防冻液的制冰蓄冷装置只能单用不能合用，以免在季节转换时的清洗、排放和污染；更严重的是选用中间载冷剂制冰蓄冷释冷，需要另外增加二次换热和二级泵耗，导致系统能效比偏低。

3、冬季低温取热