CN104075515A - 多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器。该冰晶器是一种模块化主轴刮片组合式双缸套流态冰冰晶器，包括内外缸，悬浮式刮片组合等组成。本发明适合于大型流态冰制冰系统，克服了大型流态冰制冰冰晶器主轴长度限制技术难题，不但可以做成卧式设备，也可做成立式设备。本发明与传统流态冰冰晶器相比，具有设计合理、加工简单，可靠性高、维修方便，尤其易于实现大型化等优点。

Description

多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器

技术领域

本发明涉及一种多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，特别适合大型冰晶器，无论是卧式还是立式，加工容易，维修方便，占有空间小、故障率低、效率高的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器。

背景技术

冰是水的一种物理状态，在寒冷的冬季，水就会自然冻结成冰。人类用冰进行降温和食物保鲜具有悠久的历史。十九世纪中叶，近代制冷技术的发明，为人工造冰和自由地利用冰开辟了广阔的道路。冰被广泛用于降温，食物保质、保鲜和储能等领域。自此，各种制冰技术和设备得到了不断的发展和完善。长久以来，固体冰制造技术处于统治地位，其制造原理基本上依靠降温使液态的水发生相变而直接冻结成固体冰。其制造工艺简单，原料随处可取，因而得到了广泛的应用，但由于冰呈现固体状，不具有流动性，其应用的范围和方便性也受到制约。如果冰能向水一样具有流动性，在输送和应用上会带来革命性的变化。

尽管现在技术的发展，流态冰制冰技术已经在工业发达国家得到了较快发展。但在发展大型制冰设备时，往往因为要加大冰晶器会带来主轴过长而造成主轴自然弯曲，同时由于大型设备的主轴转长，拆装维修非常不便且占用巨大空间，对刮片式制冰方式产生了巨大的限制。本发明技术方案解决了这个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种空间占有率低，制冰效率高，故障率低的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器。

本发明所采用的技术方案是：一种多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，包括双缸多冰结晶器包括有内缸，在内缸外侧并与内缸的外壁共同形成有制冷剂蒸发室的密闭的外缸；外缸的驱动端设置有制冷剂出口，非驱动端设置有制冷剂入口；所述的内缸的前、后两端位于外缸的外部，其非驱动端的非驱动端缸盖上形成有制冰用水的溶液流入口，再驱动端形成有制成的流态冰的流态冰流出口；内缸内部有可方便组装的模块化主轴刮片组合。在内缸的内部设置有通过固定在内缸外壁上的电机驱动的搅拌装置-模块化主轴刮片组合。

所述的内缸的外壁上设置有多个折流肋片并加工成蜂窝状的内缸外表面。

所述的模块化主轴刮片组合式搅拌装置包括有：在内缸的内部轴向设置的模块化主轴刮片组合式与两端分别连接在内缸的驱动端主轴和非驱动端主轴，模块化主轴刮片组合式可根据冰晶器长度需求，采用多模块交错地设置在结晶器内；所述的内缸的驱动端缸盖上设置有通过法兰固定的止推轴承，驱动端主轴的驱动端通过机械密封连接在轴承上，而且驱动端主轴的顶端伸出驱动端缸盖并通过设置在其上的减速电机或皮带轮及传动带与驱动其旋转的电机连接，所述的机械密封驱动端设有疏导孔。

所述的非驱动端主轴采用水润／止推轴承连接在内缸的非驱动端缸盖上，并通过轴承密封盖密封。

本发明的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，由于采用了上述的双缸套冰结晶器，结构紧凑、简单，空间占有率低，制冰效率高，故障率低，非常易于加工和维修、成本低，无污染。

附图说明

图1是本发明的整体结构(卧式)示意图；

图2是本发明的模块化主轴刮片组合式搅拌器结构示意图；

图3是本发明的模块化主轴刮片组合式结构示意图；

图4是本发明的整体结构(立式）示意图；

其中：

1、主轴                15、非驱动端水润轴承

2、固定式刮片支架      16、驱动端机械密封

3、刮片                17、驱动端轴承

4、刮片弹簧            18、驱动端动力传输机构

5、刮片中轴            19、驱动电机

6、柔性联接器          20、外缸

7、滚轮                21、内缸

8、                    22、驱动端缸盖

9、                    23、非驱动端缸盖

10、非驱动端轴承端盖   24、驱动端轴承端盖

11、制冷剂液入口       25、制冷剂蒸发腔

12、制冷剂汽体出口     26、折流肋片

13、制冰溶液入口

14、制冰溶液(流态冰)出口

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器是如何实现的。

如图1所示，本发明的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，(外供)低温低压制冷剂通过多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器底部设置的制冷剂入口(11)、使低温低压制冷剂进入冰晶器的内缸(21)与外缸(20)中间的蒸发腔(25)。制流态冰的溶液从冰晶器端部的溶液入口(13)进入冰晶器内缸(21)、流向另一端的冰晶器制冰溶液(流态冰)出口(14)。由于低温低压制冷剂与制造流态冰的溶液存在着温差，在内缸壁的两侧形成换热。其结果是，蒸发腔(25)实现蒸发冷却，把冷量传递给内缸(21)中流动的流态冰制冰溶液。在一定的温度差和流速的情况下实现溶液结晶形成冰晶与流体混合而成的流态冰。在内缸(21)的外壁上设置有多个折流肋片(26)，既实现了气液导流，提高了换热效率，同时也增强了内缸(21)的强度。

如图1所示，在内缸(21)的内部设置有通过固定在外缸(20)外壁上的电机11驱动的搅拌装置。内缸和模块化刮片支架采用耐腐蚀的不锈钢材料。

所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器搅拌装置包括：在内缸(21)的内部轴向设置的两端分别连接在内缸(21)的非驱动端缸盖(23)和驱动端缸盖(22)上的旋转主轴(1)，及交错地设置在旋转主轴1上的模块化主轴刮片组合式搅拌装置以及其上的刮片(3)结晶器刮片(3)采用符合卫生条件、耐磨、耐腐蚀的复合材料。所述的旋转主轴(1)上可交错地设置多个结晶器刮片(3)，除了两端固定式刮片支架(2)之外，其他采用模块化主轴刮片组合式支架(7)，所述的内缸(21)的驱动端缸盖(24)上设置有通过法兰固定的轴承(17)，旋转主轴(1)的驱动端通过机械密封(16)连接在轴承(17)上，所述的机械密封(16)驱动端设有监视疏导孔。而且旋转主轴(1)的顶端伸出驱动端缸盖(22)并通过设置在其上的动力传动机构(18)与驱动其旋转的电机(19)连接。所述的旋转主轴(1)的非驱动端采用水润轴承(15)连接在内缸(21)的非驱动端缸盖(23)上。

如图2所示，所述的结晶器刮片(3)与外缸壁成一定的角度，并在一定范围内可自动调节。

本发明的工作原理是：(外供)低温低压制冷剂通过多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器底部设置的制冷剂入口(11)、使低温低压制冷剂进入冰晶器的内缸(21)与外缸(20)中间的蒸发腔(25)。制流态冰的溶液从冰晶器端部的溶液入口(13)进入冰晶器内缸(21)、流向另一端的冰晶器制冰溶液(流态冰)出口(14)。由于低温低压制冷剂与制造流态冰的溶液存在着温差，在内缸壁的两侧形成换热。其结果是，蒸发腔(25)实现蒸发冷却，把冷量传递给内缸(21)中流动的流态冰制冰溶液。冷却内缸（21)中的盐溶液(如氯化钠溶液、海水)，在一定的温度差和流速的情况下使溶液过冷，从而使水分从溶液中析出结晶成微粒冰。该微粒冰悬浮于溶液中形成可流动的流态冰。流态冰在悬浮式刮片组合的搅拌下，使其脱离冰晶器内缸壁面，并随制冰溶液(流态冰)排出出口(14)。盐溶液(如氯化钠溶液、海水)通过溶液流入口(13)连续不断地入卧式双缸套冰结晶器内缸(21)，制成的流态冰又随制冰溶液(流态冰)出口(14)流出，从而形成动态的流态冰制冰设备。

Claims (9)

1.一种适合大型流态冰制冰系统的流态冰制冰器(冰晶器)，包括有冰晶器内缸(21)与外缸(20)；旋转主轴(1)和刮冰机构和驱动电机等组成。制冷剂从冰晶器的下部进液口(11)进入冰晶器的内缸(21)与外缸(20)之间的内腔中，制冰溶液从冰晶器一端的制冰溶液进水口(13)进入内缸(21)之中，从另一端制冰溶液出水口(14)流出。其特征冰晶器是双缸套冰晶器。内缸之中有模块化旋转主轴(1)，模块化旋转主轴(1)上安装有刮片(3)支撑机构。刮片机构是一种模块化设计的刮片组合(1)-(7)，可沿旋转主轴(1)的径向移动。模块化支架(2)两端有滚动滑轮(7)。滑轮(7)紧贴内缸(21)内壁。模块化支架(2)两端固定有可以转动的刮片(3)，刮片(3)上有弹簧(4)给刮片扭转力，使刮片(3)与内缸(21)内壁成一定的角度接触。内缸(21)两端由驱动端缸盖(22)和非驱动端缸盖(23)密封。旋转主轴(1)有轴承(１5)和轴承(17)支撑，用机械密封(16)进行密封。旋转主轴(1)一端通过传动机构(18)与驱动电机(19)联接。 

2.传动机构(18)与驱动电机(19)联接可以减速器马达。

3.根据权利要求1所述的流态冰制冰器，其特征在于，其旋转主轴(1)是横轴，其一端是用耐腐蚀的轴承作为支撑并被完全封闭在内缸(21)里。驱动端的支撑轴承(17)用与轴承盖(24)及固定旋转主轴(1)驱动端。轴头部分之外，中间采用模块化设计的刮片组合(1)-(7)。 

4.根据权利要求3所述的流态冰制冰器，其特征在于，所述的刮片支架(2)两端带有滑轮(7)。 

5.根据权利要求4所述的流态冰制冰器，其持征在于，所述的模块化设计的刮片组合(1)-(7)，可以根据主轴的长度，即刮片组合的多少，组合成环绕主轴夹角为60度或90度的排列方式。多个模块化设计的刮片组合(1)-(7)可组装在一起，组成长轴式刮片组合。 

6.根据权利要求1所述的流态冰制冰器，其特征在于，所述的卧式双缸套冰结晶器在内缸(21)外侧并与外缸(20)的内壁之间形成有流动制冷剂的制冷剂蒸发室(25)；所述的外缸(20)的上边设置有制冷剂出口(12)，下边设置有制冷剂入口(11)，该结构可形成满液式蒸发。 

7.根据权利要求5所述的流态冰制冰器，其特征在于，所述的刮片(3)与内缸(21)的内壁成一定的多角度。 

8.根据权利要求1所述的流态冰制冰器，其特征在于，所述的卧式双缸套冰结晶器内缸(21)的外壁上设置有多个折流肋片(25)。 

9.根据权利要求3所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于，所述的搅拌装置包括有：在内缸(21)的内部轴向设置的两端分别连接在内缸(21)的非驱动端缸盖(15)和驱动端缸盖(24)上的旋转主轴(22)，及交错地设置在旋转主轴(22) 上的结晶器刮片(18)；所述的内缸(21)的驱动端缸盖(24)上设置有通过法兰固定的轴承(13)，旋转主轴(22)的驱动端通过机械密封(16)连接在轴承(13)上，而且旋转主轴(22)的顶端伸出驱动端缸盖(24)并通过设置在其上的皮带轮及传动带与驱动其旋转的电机(11)连接，所述的机械密封(16)驱动端设有监视疏导孔。