[发明专利]一种用于翅片换热器的除霜方法及装置

说明书

本申请提供了一种用于翅片换热器的除霜方法，涉及换热技术领域。其中，翅片换热器的结构中表面为磁响应超疏水表面，该磁响应超疏水表面上存在阵列分布的微柱，且该微柱在磁场作用下发生状态变化，使得超疏水表面对液滴的黏附性等能够响应磁场作用而变化，从而使得翅片换热器可以根据表面分布水含量，对磁场作用进行调整，从而主动调整疏水性，并在风力作用下对液滴进行驱除，以主动延缓结霜，调控磁响应超疏水表面的液滴形态，避免结冰、结霜，有效控制翅片换热器水含量分布，避免频繁停机除霜，提升换热设备的性能，减少能源浪费。

技术领域

本申请涉及换热技术领域，特别是涉及一种用于翅片换热器的除霜方法及装置。

背景技术

翅片换热器是用于管式换热设备的常见结构，在动力、化工、石油化工、空调工程和制冷工程中得到了广泛的应用。翅片换热器在应用中由于结霜问题易于形成霜层，结霜会增加换热器的传热热阻，使蒸发温度和压缩机吸气压力下降，而且霜层的积聚也会降低换热器的传热效率，增加热泵运行能耗，其中，空调系统中霜层的积聚会使换热器的传热效率降低50％～75％。同时，霜层的持续增长还会减小换热器内空气流通面积，导致热泵工作状况进一步恶化，严重时甚至会烧毁压缩机并影响设备安全运行。

目前，采用在翅片换热器上制备疏水表面以延缓结霜的方法解决避免结霜问题，由于疏水表面上液滴与表面的接触角较大，核位垒较高，在超疏水表面中可以实现液滴与表面之间以悬浮的Cassie(卡西)状态存在，有效降低液滴与表面的接触面积，从而减慢液滴在表面的冻结时间，起到抑霜的效果。

但是，上述疏水表面仅能基于超疏水特性被动延缓结霜，难以有效控制翅片换热器的水含量分布，使得霜层越积越厚，只能在结霜后通过频繁停机切换四通阀进行除霜，影响换热设备的正常运行，造成能源浪费。

发明内容

本申请提供一种用于翅片换热器的除霜方法及装置，旨在提升对翅片换热器除霜的效率，更有效的控制翅片换热器表面的水含量分布，保证换热设备的正常运行，避免能源浪费。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于翅片换热器的除霜方法，该翅片换热器包括磁响应超疏水表面，所述磁响应超疏水表面包括阵列分布的微柱，所述微柱在磁场作用下处于刚性状态，在无磁场作用下处于柔性状态，所述方法包括：

获取所述翅片换热器的表面分布水含量，所述表面分布水含量为单位面积中的水含量；

根据所述表面分布水含量，向所述磁响应超疏水表面施加磁场作用，使所述微柱在磁场作用下处于刚性状态，并对所述翅片换热器的表面施加风力。

可选地，所述根据所述表面分布水含量，向所述磁响应超疏水表面施加磁场作用，包括：

在所述磁响应超疏水表面的表面分布水含量大于或等于第一预设值的区域面积大于或等于预设面积的情况下，对所述磁响应超疏水表面的全部区域施加磁场作用，使所述磁响应超疏水表面上全部的所述微柱在磁场作用下处于刚性状态。

可选地，所述根据所述表面分布水含量，向所述磁响应超疏水表面施加磁场作用，包括

在所述磁响应超疏水表面的表面分布水含量大于或等于第一预设值的区域面积小于预设面积的情况下，在所述表面分布水含量小于所述第一预设值的区域中确定目标区域；

在所述磁响应超疏水表面上的目标区域施加磁场作用，使所述目标区域中的微柱在磁场作用下处于刚性状态，非目标区域中的微柱处于柔性状态，所述非目标区域为所述磁响应超疏水表面上所述目标区域以外的其他区域；

在所述磁响应超疏水表面的表面分布水含量大于或等于第一预设值的区域面积大于或等于预设面积的情况下，对所述磁响应超疏水表面的全部区域施加磁场作用，使所述磁响应超疏水表面上全部的所述微柱在磁场作用下处于刚性状态。

可选地，所述根据所述表面分布水含量，向所述磁响应超疏水表面施加磁场作用，包括：