CN101788218B - 蒸发式过冷水连续制冰系统的带解冷装置的蓄冰槽 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸发式过冷水连续制冰系统的带解冷装置的蓄冰槽，可以有效地消除过冷水的过冷状态，实现冰水的分离。在所述蓄冰槽箱体中，过冷水滴撞击金属丝网进行解冷。其特点波纹形金属丝网两个相邻斜面使落到其上面的部分水滴反弹后相互碰撞且在解冷过程中斜面夹角部位会积存一些细小的冰晶，其作用类似于在过冷水中添加的成核剂，另外最上层金属丝网末端安装在弹簧上，在撞击、震动和“成核剂”的作用下将加速过冷水的成核结冰。在浮力作用下冰浮在蓄冰槽的上部，下层倾斜安装的金属丝网除有解冷的作用外，还可以将冰水分隔开来。本发明主要应用于蒸发式过冷水连续制冰系统。

Description

蒸发式过冷水连续制冰系统的带解冷装置的蓄冰槽

技术领域

本发明涉及用于带蒸发式过冷水连续制冰系统的蓄冰槽，尤其适用于蒸发式过冷水连续制冰系统的带过冷解除装置的冰水分离蓄冰槽。

背景技术

过冷水动态制冰是近几年发展起来的一种新制冷技术，与传统的静态制冰相比具有较高的制冰率和能量效率。在过冷水动态制冰过程中，冰层不在换热表面生长，因而水与冷媒之间热阻并不随制冰过程的进行而改变，整个系统运行稳定，能效高。并且过冷水动态制冰制出的“泥状冰”是一种冰水混合物，与块状冰相比，泥状冰与取冷冷媒之间的换热系数较大，能够在短时间内释放大量的冷量。

过冷水处于一种亚稳定状态，采用特定的装置或方法可以迅速消除过冷状态，使得冰晶出现。一般过冷水与挡板、器壁或两部分过冷水之间发生激烈冲击，会破坏过冷水的过冷状态。这种方法装置简单，易于实现，应用较为广泛。另外还有其它一些诱发结冰的方法，如利用超声波和电极通过过冷水流，可以破坏冷水的过冷状态；局部超低温(比过冷水温度低很多)也可以解除过冷水的过冷状态。局部低温可以通过蓄冰槽中设置小型电子装置来获得，也可以通过将制冷系统中的制冷剂分流到蓄冰槽中来获得。这些方法可靠性较高，但装置较为复杂。

目前，蒸发喷淋制取过冷水的方法是一种新方法，即一定温度的水在低温干燥的空气环境中通过喷嘴雾化喷淋实现蒸发制冷来制取过冷水(-2℃左右)，其解冷装置一般采用过冷水撞击金属丝网的方法进行解冷，该种解冷装置主要应该防止冰晶在冲击处长大，堵塞金属滤网，影响解冷效果，降低蓄冰槽的蓄冰率。过冷水经解冷装置解冷后，成为0℃的冰水混合物，其中的冰被分离出来并储存在蓄冰槽中，水被分离出来经过滤虑网滤除去细小的冰晶后，再次返回系统进行喷淋雾化蒸发制取过冷水。

发明内容

技术问题：本发明的目的是对蒸发式过冷水连续制冰系统提供一种带稳定、高效解冷装置的冰水分离的蓄冰槽。

技术方案：本发明用于蒸发式过冷水的连续制冰系统的带解冷装置蓄冰槽包括设有过冷水进口和冷水出口的蓄冰槽箱体，挡水板位于蓄冰槽箱体内，挡水板下部的冷水出水口处设有过滤网，第三解冷装置水平安装在挡水板上，第二解冷装置倾斜安装在蓄冰槽底部与第三解冷装置之间；在第三解冷装置上设有弹簧装置，第一解冷装置倾斜安装在弹簧装置与蓄冰槽箱体壁之间。

第一解冷装置、第二解冷装置、第三解冷装置的形状是波纹形结构的金属丝网板状。所述金属丝网和过滤网采用不绣钢、铜或铁材料。

经过喷嘴雾化的水滴在低温干燥的空气环境中蒸发形成过冷水，该过冷水首先降落撞击第一块波纹形金属丝网的解冷装置，两个紧邻的金属丝网斜面可以使落到其上面的部分水滴进行反弹后相互撞击，另外第一块金属色网的末端安装有两根弹簧装置，随着弹簧的震动也可以进一步使得过冷水进行解冷，随着解冷的进行在两个相邻金属丝网斜面夹角的部分会存留一些细小的冰晶，其作用类似于在过冷水中添加的成核剂可以降低水的过冷度，加速过冷水的成核结冰。随后未被解冷的过冷水进一步降落到第二层倾斜安装的金属丝网上进一步解冷。为了解决金属丝网解冷过程中被形成的冰晶堵塞网孔而影响解冷效果，本发明采用的第一层解冷装置带一定倾斜角度，并且末端与蓄冰槽的壁面留有一定的距离间隔作为解冷过后冰水混合物的二次流通通道。如果第一块解冷装置的金属网孔被堵塞后，过冷水可以通过该通道继续沿着第二、三块解冷装置进一步解冷，由于水在解冷装置上流动距离增长，从而更充分地消除水的过冷状态。

解冷装置采用金属材料的丝网，可以用不绣钢、铜或铁材料。金属丝网制作成波纹形金属丝网结构。

由于冰的密度比水小利用浮力的作用使经过解冷的冰晶浮在蓄冰槽的上部，第三块解冷装置除有解冷的作用外，还可以将冰晶和冷水分割开来，使其上部是冰水混合物下部是冷水，然后冷水通过挡水板下部的滤网进一步滤去冷水中的细小冰晶进入冷水室，然后通过出口的二次滤网后回流循环实现连续制取流态冰。

有益效果：本发明的有益效果是：

1、安装在该蓄冰槽下层的金属丝网，在解冷的同时，能够很好的实现冰水的分离。

2、该装置结构简单、成本较低，易于实现。

3、该装置对过冷水具有撞击、震动、“成核剂”三重解冷作用，解冷效果好，制冰率高.

4.该装置通过两个解冷通道能够很好的解决金属丝网冰堵的问题。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2为波纹形金属丝网展开后的平面图。

图3为波纹形的金属丝网结构示意图。

图中有：冷水进口1、第一解冷装置2、第二解冷装置3、第三解冷装置4、弹簧装置5、过滤网6、挡水版7、冷水出口8、蓄冰槽箱体9。

具体实施方式

本发明的结构包括设有过冷水进口1和冷水出口8的蓄冰槽箱体9，挡水板7位于蓄冰槽箱体9内，挡水板7下部的冷水出水口处设有过滤网6，解冷装置4水平安装在挡水板7上，解冷装置3倾斜安装在蓄冰槽底部与冷装置4之间；在解冷装置4上设有弹簧装置5，解冷装置2倾斜安装在弹簧装置5上与蓄冰槽箱体9壁之间。

经带过冷水进口1、冷水出口8的蓄冰槽箱体9、第一块解冷装置2倾斜一定角度安装在弹簧5上，其末端与储冰槽器壁留有一定距离、第二块解冷装置4安装在挡水板7上、第三块解冷装置3倾斜安装于蓄冰槽底部和解冷装置4之间，第一解冷装置2、第二解冷装置3、第三解冷装置4、均由材料不锈钢、铜或铁材料制成的金属丝网、6为多重过滤网、7为挡水板。

喷嘴雾化喷淋的水滴在低温干燥的环境中蒸发过冷后喷淋到第一块波纹形的金属丝网即第一解冷装置2上进行解冷，弹簧5使第一解冷装置2产生震动加速过冷水的解冷，未得到解冷的过冷水继续下降撞击第二解冷装置3进行解冷。解冷一段时间后，第一解冷装置2的金属丝网孔堵塞的话，过冷水依次通过第一解冷装置2、第二解冷装置3、第三解冷装置4金属丝网的第二流程进行解冷。由于浮力的作用，冰晶通常浮在蓄冰槽的上部，金属丝网除有解冷的作用外，还可以将冰晶和冷水进一步分割开来，冷水则通过分隔板下部的滤网进入冷水室，然后通过出口的二次滤网进一步过滤后经出口回流循环实现连续制取流态冰。

Claims (2)

1.一种用于蒸发式过冷水连续制冰系统的带解冷装置的蓄冰槽，其特征在于该蓄冰槽包括设有过冷水进口(1)和冷水出口(8)的蓄冰槽箱体(9)，挡水板(7)位于蓄冰槽箱体(9)内，挡水板(7)下部的冷水出水口处设有过滤网(6)，第三解冷装置(4)水平安装在挡水板(7)上，第二解冷装置(3)倾斜安装在蓄冰槽底部与第三解冷装置(4)之间；在第三解冷装置(4)上设有弹簧装置(5)，第一解冷装置(2)倾斜安装在弹簧装置(5)与蓄冰槽箱体(9)壁之间；

第一解冷装置(2)、第二解冷装置(3)、第三解冷装置(4)的形状是波纹形结构的金属丝网板状。

2.按照权利要求1所述用于蒸发式过冷水连续制冰系统的带解冷装置的蓄冰槽，其特征在于，所述金属丝网和过滤网采用不绣钢、铜或铁材料。

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