CN102589220B - 即时出冰风冷冰浆系统及制冰方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种即时出冰风冷冰浆系统及制冰方法，旨在提供一种能够即时出冰，结构简单，成本低的冰浆系统及制冰方法。该冰浆系统中，压缩机的出口与散热器、电子膨胀阀依次连接，电子膨胀阀的出口分别与预冷蒸发器的制冷剂进口和电磁阀的进口连接，电磁阀的出口与制冰蒸发器的制冷剂进口连接，预冷蒸发器和制冰蒸发器的制冷剂出口并联后与压缩机的进口连接，制冰溶液循环泵的出口与预冷蒸发器的制冰溶液进口连接，预冷蒸发器的制冰溶液出口分别与温控阀和电动阀的进口连接，温控阀的出口与制冰蒸发器的制冰溶液进口连接，电动阀的出口与制冰溶液循环泵的入口连接，制冰蒸发器上有制冰出口；风机安装在散热器后部。该系统能够实现即时出冰。

Description

即时出冰风冷冰浆系统及制冰方法
技术领域
本发明涉及一种即时出冰风冷冰浆系统及制冰方法。
背景技术
制冰技术一般分为静态制冰和动态制冰。静态制冰技术发展得比较早，它与动态制冰技术的最大区别就是静态制取的冰不参与输送，并且制冰不连续进行，难以用于制取冰浆。动态冰浆是指含有大量悬浮冰晶粒子的固液两相溶液，也称“动态冰”或“可泵冰”，其中冰晶颗粒的平均尺寸不超过1mm，一般在几十微米到几百微米，而溶液通常是由水和冰点调节剂(如乙二醇、乙醇或氯化钠等)构成。动态冰浆具有巨大的相变潜热和低温显热，低含冰率IPF条件下冰浆可视为牛顿流体，具有比单相流体更好的流动和换热性能，可贮存于槽中并用管道直接输送。
现有的制取冰浆系统冷凝侧为水冷，需要添置冷却塔，增加了系统的初投资以及复杂性，另外系统体积偏大，出冰速度慢，在单体应用上不能够实现即时出冰的功能。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够即时出冰，结构简单，成本低的冰浆系统。
本发明的另一个目的是提供一种能够即时出冰的制冰方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种即时出冰风冷冰浆系统，其特征在于，包括压缩机、散热器、风机、电子膨胀阀、预冷蒸发器、制冰蒸发器、温度控制器、电磁阀、温控阀、电动阀、制冰溶液循环泵；所述压缩机的出口与散热器、电子膨胀阀依次连接，所述电子膨胀阀的出口分别与预冷蒸发器的制冷剂进口和电磁阀的进口连接，所述电磁阀的出口与制冰蒸发器的制冷剂进口连接，所述预冷蒸发器和制冰蒸发器的制冷剂出口并联后与所述压缩机的进口连接，所述制冰溶液循环泵的出口与预冷蒸发器的制冰溶液进口连接，所述预冷蒸发器的制冰溶液出口分别与温控阀和电动阀的进口连接，所述温控阀的出口与制冰蒸发器的制冰溶液进口连接，所述电动阀的出口与制冰溶液循环泵的入口连接，所述制冰蒸发器上设置有制冰出口；所述风机安装在所述散热器后部；所述温度控制器的输入端与温控阀的感温元件输出端连接，所述温度控制器的输出端分别与电磁阀和电动阀的控制输入端连接。
所述制冰蒸发器包括制冰溶液流动的内腔和制冷剂流动的外腔，所述内腔上设置有制冰溶液进口和制冰出口，所述外腔上设置有制冷剂进口和制冷剂出口。
所述预冷蒸发器包括用于预冷的制冰溶液流动的外腔和用于预冷的制冷剂流动的内腔，所述预冷蒸发器的外腔上设置有制冰溶液进口和制冰溶液出口，所述预冷蒸发器的内腔上设置有制冷剂进口和制冷剂出口。
所述制冰蒸发器的外腔上连接有制冷剂液位计。
一种上述即时出冰风冷冰浆系统实现制冰的方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)高温高压制冷剂气体通过压缩机出口进入散热器冷凝成为液态制冷剂液体，液体制冷剂经过电子膨胀阀后，一路通过电磁阀进入制冰蒸发器内，一路直接进入预冷蒸发器内，从制冰蒸发器和预冷蒸发器出来的制冷剂进入压缩机；与此同时，风机对散热器进行散热；
(2)同时，制冰溶液经过制冰溶液循环泵进入预冷蒸发器内，预冷蒸发器内的制冷剂吸收制冰溶液的热量，对制冰溶液进行降温；预冷蒸发器的制冰液体降温后进入温控阀；
(3)温控阀感知预冷蒸发器制冰溶液出口温度，将信号传递给温度控制器，制冰溶液的温度如果达不到即时出冰的温度，温控阀关闭，同时，温度控制器输出端控制电磁阀关闭，并控制电动阀调大开度，制冰溶液经过电动阀、制冰溶液循环泵再回到预冷蒸发器继续降温；如果制冰溶液温度达到即时出冰温度，温控阀打开，制冰溶液经过温控阀进入制冰蒸发器，制冰蒸发器内的制冷剂吸收制冰溶液的热量，使制冰溶液降温成冰浆从制冰口流出；同时温度控制器控制电磁阀打开，制冷剂进入制冰蒸发器，并控制电动阀调小开度，减少回流的制冰溶液。
本发明具有下述技术效果：
1、本发明的冰浆系统中设置有预冷蒸发器和制冰蒸发器，且预冷蒸发器和制冰蒸发器并联安装，制冰溶液先经过预冷蒸发器预冷，随着制冰溶液温度的降低，达到出冰温度后，进入制冰蒸发器，可现实自动即时出冰。
2、本发明的冰浆系统中的每个部件都有成熟的市场产品，系统成本较低。温度控制器的加入以及风冷散热设备的使用使得系统的设备向小型化和集成化方向发展，扩展了系统的使用领域。
3、本发明的制冰方法通过温控阀控制制冰溶液的流向，能够实现即时出冰。
附图说明
图1为本发明即时出冰风冷冰浆系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
图1为本发明即时出冰风冷冰浆系统的示意图，包括压缩机1、管翅式散热器2、风机3、电子膨胀阀4、预冷蒸发器5、制冰蒸发器6、电磁阀7、温控阀8、电动阀9、制冰溶液循环泵10、温度控制器，所述压缩机1出口与散热器2、电子膨胀阀4依次连接，所述电子膨胀阀4的出口分别与预冷蒸发器5的制冷剂进口和电磁阀7的进口连接，所述电磁阀7的出口与制冰蒸发器6的制冷剂进口连接，所述预冷蒸发器5和制冰蒸发器6的制冷剂出口并联后与所述压缩机1的进口连接，所述制冰溶液循环泵10的出口与预冷蒸发器5的制冰溶液进口连接，所述预冷蒸发器5的制冰溶液出口分别与温控阀8和电动阀9的进口连接，所述温控阀8的出口与制冰蒸发器6的制冰溶液进口连接，所述电动阀9的出口与制冰溶液循环泵10的入口连接，所述制冰蒸发器上设置有制冰出口。所述风机3安装在所述散热器2后部。所述温度控制器输入端与温控阀8的感温元件输出端连接，温度控制器的输出端分别与电磁阀和电动阀的控制输入端连接。
其中，所述制冰蒸发器包括制冰溶液流动的内腔和制冷剂流动的外腔，所述内腔上设置有制冰溶液进口和制冰出口，所述外腔上设置有制冷剂进口和制冷剂出口。
所述预冷蒸发器包括用于预冷的制冰溶液流动的外腔和用于预冷的制冷剂流动的内腔，所述预冷蒸发器的外腔上设置有制冰溶液进口和制冰溶液出口，所述预冷蒸发器的内腔上设置有制冷剂进口和制冷剂出口。
为了便于观察，所述制冰蒸发器的外腔上连接有制冷剂液位计11。
使用上述即时出冰风冷冰浆系统实现制冰的方法，包括下述步骤：
(1)高温高压制冷剂气体通过压缩机出口进入散热器冷凝成为液态制冷剂液体，液体制冷剂经过电子膨胀阀后，一路通过电磁阀进入制冰蒸发器内，一路直接进入预冷蒸发器内，从制冰蒸发器和预冷蒸发器出来的制冷剂进入压缩机；与此同时，风机对散热器进行散热。
(2)同时，制冰溶液经过制冰溶液循环泵进入预冷蒸发器内，预冷蒸发器内的制冷剂吸收制冰溶液的热量，对制冰溶液进行降温；预冷蒸发器的制冰液体降温后进入温控阀。
(3)温控阀感知预冷蒸发器制冰溶液出口温度，将信号传递给温度控制器，制冰溶液的温度如果达不到即时出冰的温度，温控阀关闭，同时，温度控制器输出端控制电磁阀关闭，并控制电动阀调大开度，制冰溶液经过电动阀、制冰溶液循环泵再回到预冷蒸发器继续降温；如果制冰溶液温度达到即时出冰温度，温控阀打开，制冰溶液经过温控阀进入制冰蒸发器，制冰蒸发器内的制冷剂吸收制冰溶液的热量，使制冰溶液降温成冰浆从制冰口流出；同时温度控制器控制电磁阀打开，制冷剂进入制冰蒸发器，并控制电动阀调小开度，减少回流的制冰溶液。
本发明的冰浆系统能够实现即时出冰，可以用于大型超级市场的食品保质保鲜，以及渔船、红酒企业等。

Claims (5)

1.一种即时出冰风冷冰浆系统，其特征在于，包括压缩机、散热器、风机、电子膨胀阀、预冷蒸发器、制冰蒸发器、温度控制器、电磁阀、温控阀、电动阀、制冰溶液循环泵；所述压缩机的出口与散热器、电子膨胀阀依次连接，所述电子膨胀阀的出口分别与预冷蒸发器的制冷剂进口和电磁阀的进口连接，所述电磁阀的出口与制冰蒸发器的制冷剂进口连接，所述预冷蒸发器和制冰蒸发器的制冷剂出口并联后与所述压缩机的进口连接，所述制冰溶液循环泵的出口与预冷蒸发器的制冰溶液进口连接，所述预冷蒸发器的制冰溶液出口分别与温控阀和电动阀的进口连接，所述温控阀的出口与制冰蒸发器的制冰溶液进口连接，所述电动阀的出口与制冰溶液循环泵的入口连接，所述制冰蒸发器上设置有制冰出口；所述风机安装在所述散热器后部；所述温度控制器的输入端与温控阀的感温元件输出端连接，所述温度控制器的输出端分别与电磁阀和电动阀的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的即时出冰风冷冰浆系统，其特征在于，所述制冰蒸发器包括制冰溶液流动的内腔和制冷剂流动的外腔，所述内腔上设置有制冰溶液进口和制冰出口，所述外腔上设置有制冷剂进口和制冷剂出口。
3.根据权利要求1所述的即时出冰风冷冰浆系统，其特征在于，所述预冷蒸发器包括用于预冷的制冰溶液流动的外腔和用于预冷的制冷剂流动的内腔，所述预冷蒸发器的外腔上设置有制冰溶液进口和制冰溶液出口，所述预冷蒸发器的内腔上设置有制冷剂进口和制冷剂出口。
4.根据权利要求2所述的即时出冰风冷冰浆系统，其特征在于，所述制冰蒸发器的外腔上连接有制冷剂液位计。
5.一种使用权利要求1所述即时出冰风冷冰浆系统实现制冰的方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)高温高压制冷剂气体通过压缩机出口进入散热器冷凝成为液体制冷剂，液体制冷剂经过电子膨胀阀后，一路通过电磁阀进入制冰蒸发器内，一路直接进入预冷蒸发器内，从制冰蒸发器和预冷蒸发器出来的制冷剂进入压缩机；与此同时，风机对散热器进行散热；
(2)同时，制冰溶液经过制冰溶液循环泵进入预冷蒸发器内，预冷蒸发器内的制冷剂吸收制冰溶液的热量，对制冰溶液进行降温；预冷蒸发器的制冰溶液降温后进入温控阀；
(3)温控阀感知预冷蒸发器制冰溶液出口温度，将信号传递给温度控制器，制冰溶液的温度如果达不到即时出冰的温度，温控阀关闭，同时，温度控制器输出端控制电磁阀关闭，并控制电动阀调大开度，制冰溶液经过电动阀、制冰溶液循环泵再回到预冷蒸发器继续降温；如果制冰溶液温度达到即时出冰温度，温控阀打开，制冰溶液经过温控阀进入制冰蒸发器，制冰蒸发器内的制冷剂吸收制冰溶液的热量，使制冰溶液降温成冰浆从制冰出口流出；同时温度控制器控制电磁阀打开，制冷剂进入制冰蒸发器，并控制电动阀调小开度，减少回流的制冰溶液。
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