一種高效制冰裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種高效制冰裝置，它包括冷水機(jī)組，所述冷水機(jī)組與換熱器串聯(lián)，所述換熱器另一側(cè)支路上串聯(lián)有風(fēng)泵和第二調(diào)節(jié)閥，所述第二調(diào)節(jié)閥之后連接有流態(tài)冰存儲(chǔ)槽，所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽內(nèi)部頂端安裝有噴嘴，所述噴嘴所在管路上連接有第一調(diào)節(jié)閥，所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽的底部通過(guò)管道安裝有循環(huán)水泵和開(kāi)關(guān)閥，所述第一調(diào)節(jié)閥和開(kāi)關(guān)閥同時(shí)與節(jié)流閥相連，所述節(jié)流閥的另一端與換熱器相連。解決直接接觸法腐蝕性與制冷劑消耗過(guò)大，以及其他冰漿制取法換熱效率低、能耗高等問(wèn)題。

Efficient ice making device

The utility model discloses a high-efficiency ice making device, which comprises a water chiller, the chiller and heat exchanger series, the heat exchanger on the other side of the branch is connected with the air pump and control valve second, after the second valve connection pattern of ice storage tank, the flow of ice storage tank top is provided with a nozzle and the nozzle where the pipeline is connected with the first control valve, the flow of ice storage tank bottom through the pipeline installation of circulating water pump and valve, the first control valve and the valve and is connected with the throttle valve, the throttle valve and the other end of the heat exchanger. To solve the problems such as the corrosion of the direct contact method and the excessive consumption of the refrigerant, the low heat transfer efficiency and the high energy consumption of other ice slurry preparation methods.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種應(yīng)用包含兩種性質(zhì)（常壓下蒸發(fā)溫度略低于0℃，不溶于水）的特定熱物性工質(zhì)，如正丁烷（1atm蒸發(fā)溫度-0.5℃）、四氟一氯乙烷R124（1atm蒸發(fā)溫度-10.9℃）等，進(jìn)行直接接觸并發(fā)生相變制取流態(tài)冰漿的裝置。由于其過(guò)冷度極小，當(dāng)工質(zhì)蒸發(fā)溫度在-0.5℃時(shí)，系統(tǒng)制冰效率最高可達(dá)到傳統(tǒng)壁面刮削式制取冰漿系統(tǒng)性能系數(shù)的160%左右。
技術(shù)介紹
流態(tài)冰漿是一種微細(xì)冰晶顆粒與水溶液的混合物，良好的流動(dòng)性、傳熱性、儲(chǔ)能性使其成為一種理想的儲(chǔ)冷及輸冷介質(zhì)。目前，在許多領(lǐng)域流態(tài)冰漿技術(shù)展示出了其特有的優(yōu)勢(shì)，如：冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，食品制作加工業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、冷藏及工業(yè)過(guò)程冷卻領(lǐng)域等。流態(tài)冰漿的制備方法主要可分為：刮削法、過(guò)冷水法、真空法、流化床法、直接接觸法等。這幾種流態(tài)冰漿制備方法中，直接接觸法換熱效率最高，能耗相對(duì)較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高，不易形成冰堵，是一種較為理想的冰漿制備技術(shù)，但這種方法制冷劑與制冰溶液易反應(yīng)形成腐蝕性氣體，腐蝕壁面，同時(shí)制冷通過(guò)顯熱進(jìn)行熱量交換使過(guò)程需要消耗大量的制冷劑。同時(shí)，工程上實(shí)際成熟且廣泛商用的是刮削法，但刮削法為壁面?zhèn)鳠岱绞剑錈嶙璐螅鄳?yīng)過(guò)冷度偏大（一般在-19℃~-10℃），換熱效率低下；且存在刮片運(yùn)動(dòng)部件使系統(tǒng)制造復(fù)雜同時(shí)需要多余的運(yùn)動(dòng)部件耗功，導(dǎo)致整體的制冰效率偏低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)為了解決直接接觸法腐蝕性與制冷劑消耗過(guò)大，以及其他冰漿制取法換熱效率低、能耗高等問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)提出以下技術(shù)方案：一種高效制冰裝置，它包括冷水機(jī)組，所述冷水機(jī)組與換熱器串聯(lián)，所述換熱器另一側(cè)支路上串聯(lián)有風(fēng)泵和第二調(diào)節(jié)閥，所述第二調(diào)節(jié)閥之后連接有流態(tài)冰存儲(chǔ)槽，所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽內(nèi)部頂端安裝有噴嘴，所述噴嘴所在管路上連接有第一調(diào)節(jié)閥，所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽的底部通過(guò)管道安裝有循環(huán)水泵和開(kāi)關(guān)閥，所述第一調(diào)節(jié)閥和開(kāi)關(guān)閥同時(shí)與節(jié)流閥相連，所述節(jié)流閥的另一端與換熱器相連。所述制冰裝置采用液態(tài)的正丁烷或四氟一氯乙烷作為不溶于水的工質(zhì)與水直接接觸，摻混后噴射降壓蒸發(fā)連續(xù)制取精細(xì)流態(tài)冰漿。所述制冰裝置內(nèi)部最高壓力控制在2.5atm以?xún)?nèi)，使用正丁烷為工質(zhì)時(shí)最高壓力值小于1.6atm。本技術(shù)有如下有益效果：1、通過(guò)采用包含兩種性質(zhì)（常壓下蒸發(fā)溫度略低于0℃，不溶于水）的特定熱物性工質(zhì)，如正丁烷（1atm蒸發(fā)溫度-0.5℃）、四氟一氯乙烷R124（1atm蒸發(fā)溫度-10.9℃）等，進(jìn)行直接接觸并發(fā)生相變制取流態(tài)冰漿。2、采用這種制取裝置運(yùn)行時(shí)過(guò)冷度極小，當(dāng)工質(zhì)蒸發(fā)溫度在-0.5℃時(shí)，理論上系統(tǒng)制冰效率最高可達(dá)到傳統(tǒng)壁面刮削式制取冰漿系統(tǒng)性能系數(shù)的160%左右。3、由于采用的工質(zhì)為不溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)形成腐蝕物質(zhì)的正丁烷及四氟一氯乙烷R124，很好的解決了直接接觸法的腐蝕性問(wèn)題。4、由于正丁烷及四氟一氯乙烷R124與制冰溶液直接接觸不存在壁面熱阻，換熱效率極大提升。5、由于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部最高壓力低于2.5atm，其具有較高的安全可靠性，裝置的制造成本較低。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是一種高效流態(tài)冰制取裝置示意圖。圖2是流態(tài)冰制取循環(huán)指示說(shuō)明示意圖。圖中：冷水機(jī)組1、換熱器2、風(fēng)泵3、循環(huán)水泵4、開(kāi)關(guān)閥5、節(jié)流閥6、第一調(diào)節(jié)閥7、噴嘴8、第二調(diào)節(jié)閥9、流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1：如圖1-2，一種高效制冰裝置，它包括冷水機(jī)組1，所述冷水機(jī)組1與換熱器2串聯(lián)，所述換熱器2另一側(cè)支路上串聯(lián)有風(fēng)泵3和第二調(diào)節(jié)閥9，所述第二調(diào)節(jié)閥9之后連接有流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10，所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10內(nèi)部頂端安裝有噴嘴8，所述噴嘴8所在管路上連接有第一調(diào)節(jié)閥7，所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10的底部通過(guò)管道安裝有循環(huán)水泵4和開(kāi)關(guān)閥5，所述第一調(diào)節(jié)閥7和開(kāi)關(guān)閥5同時(shí)與節(jié)流閥6相連，所述節(jié)流閥6的另一端與換熱器2相連。進(jìn)一步的，所述制冰裝置采用液態(tài)的正丁烷或四氟一氯乙烷作為不溶于水的工質(zhì)與水直接接觸，摻混后噴射降壓蒸發(fā)連續(xù)制取精細(xì)流態(tài)冰漿。進(jìn)一步的，所述制冰裝置內(nèi)部最高壓力控制在2.5atm以?xún)?nèi)。實(shí)施例2：本實(shí)施例選擇四氟一氯乙烷R124為制冰工質(zhì)，外部冷源采用小型冷水機(jī)組1，外部冷源循環(huán)（見(jiàn)圖2中A-A回路）：采用小型冷水機(jī)組1，以空氣源制取4℃冷水，然后輸送至螺旋套管式換熱器2，與由風(fēng)泵3壓縮輸送過(guò)來(lái)的過(guò)熱R124蒸汽換熱，將R124冷凝為過(guò)冷液體，同時(shí)，4℃冷水在螺旋套管式換熱器2中換熱升溫后返回冷水機(jī)組1再次被降溫冷卻至4℃如此循環(huán)。制冰循環(huán)（見(jiàn)圖2中B-B、C-C、D回路）：流態(tài)冰存儲(chǔ)槽中上部空間為0℃左右的過(guò)熱蒸汽四氟一氯乙烷R124，其壓力約1.64atm，通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥9，在風(fēng)泵3的作用下被壓縮并進(jìn)一步過(guò)熱至10℃，其壓力約2.3atm，然后進(jìn)入螺旋套管式換熱器2被冷凝為4℃左右液態(tài)R124，再經(jīng)過(guò)節(jié)流閥6節(jié)流降壓至約1.95atm后與由循環(huán)水泵4送來(lái)的冷凍水約0℃在如圖2所示11處混合，混合后的兩種液體（溫度在0~4℃之間，可通過(guò)控制節(jié)流閥開(kāi)度使其混合溫度盡可能接近0℃）一起在循環(huán)水泵4的作用下沿管路經(jīng)過(guò)第一調(diào)節(jié)閥7，最后進(jìn)入噴嘴8，向流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10中噴灑，控制第二調(diào)節(jié)閥9使流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10上部空間壓力保持在1.6atm左右，由于液態(tài)R124在4℃時(shí)的飽和蒸發(fā)壓力為1.9atm此時(shí)從噴嘴8噴出，水和液態(tài)R124混合液體突然壓降至1.6atm，混合液中液態(tài)R124在流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10上部空間發(fā)生了蒸發(fā)相變（蒸發(fā)溫度約-0.5℃，即平衡后0℃的冷凍水過(guò)冷產(chǎn)生過(guò)冷度約0.5℃），此時(shí)蒸發(fā)所需大量熱來(lái)自一起噴出的冷凍水液滴，冷凍水液滴在極短時(shí)間內(nèi)大量放熱過(guò)冷而凍結(jié)形成微細(xì)冰晶，最后落入流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10所存冷凍水中成為流態(tài)冰。流態(tài)冰存儲(chǔ)槽10中所存儲(chǔ)流態(tài)冰基本集中于液體上部，下部仍然為0℃的冷凍水，在循環(huán)水泵4的作用下持續(xù)送至11處與液態(tài)R124混合，如此往復(fù)循環(huán)制取流態(tài)冰漿。如此可實(shí)現(xiàn)較低過(guò)冷度下（0.5℃）的流態(tài)冰漿制取，極大提高了系統(tǒng)的制冰循環(huán)效率。通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)技術(shù)技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改都在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。本技術(shù)的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高效制冰裝置，其特征在于：它包括冷水機(jī)組（1），所述冷水機(jī)組（1）與換熱器（2）串聯(lián)，所述換熱器（2）另一側(cè)支路上串聯(lián)有風(fēng)泵（3）和第二調(diào)節(jié)閥（9），所述第二調(diào)節(jié)閥（9）之后連接有流態(tài)冰存儲(chǔ)槽（10），所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽（10）內(nèi)部頂端安裝有噴嘴（8），所述噴嘴（8）所在管路上連接有第一調(diào)節(jié)閥（7），所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽（10）的底部通過(guò)管道安裝有循環(huán)水泵（4）和開(kāi)關(guān)閥（5），所述第一調(diào)節(jié)閥（7）和開(kāi)關(guān)閥（5）同時(shí)與節(jié)流閥（6）相連，所述節(jié)流閥（6）的另一端與換熱器（2）相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高效制冰裝置，其特征在于：它包括冷水機(jī)組（1），所述冷水機(jī)組（1）與換熱器（2）串聯(lián)，所述換熱器（2）另一側(cè)支路上串聯(lián)有風(fēng)泵（3）和第二調(diào)節(jié)閥（9），所述第二調(diào)節(jié)閥（9）之后連接有流態(tài)冰存儲(chǔ)槽（10），所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽（10）內(nèi)部頂端安裝有噴嘴（8），所述噴嘴（8）所在管路上連接有第一調(diào)節(jié)閥（7），所述流態(tài)冰存儲(chǔ)槽（10）的底部通過(guò)管道安裝有循環(huán)水泵（4）和開(kāi)關(guān)閥（5），所述第一調(diào)節(jié)閥（7...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡濤，張冀，蘇華山，唐海波，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：三峽大學(xué)，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：湖北;42