CN108592478B - 一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，包括支架单元以及设置在所述支架单元中的下层平板单元、可升降的上层平板单元，所述上层平板单元、下层平板单元分别由多个货物平板对接形成；每个货物平板的背面连接平板射流冲击蒸发器，所述平板射流冲击蒸发器的出口与压缩机的进口相连，所述压缩机的排气口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出口与分液器的进口相连，分液器的各出口与平板射流冲击蒸发器的各进口相连。本发明采用平板射流冲击蒸发器，简化制冷系统组件，提高蒸发速度和降温速率，缩短速冻时间，提高系统运行效率；模块化设计使各个速冻小巧且可根据需求灵活组排，解决了速冻装置结构复杂、笨重的局限。
Description
技术领域
本发明涉及速冻技术领域，具体涉及一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置。
背景技术
速冻是一种广泛应用于食品加工、材料处理等行业的工艺，具有重要的实用价值。速冻可将食品温度降低至其冻结点以下，使所含的全部或大部分水分逐步形成合理的微小冰晶体，减少微生物生命活动和食品营养成分变化所必需的液态水分，能够最大程度地保持食品原有的色泽、风味和营养，有效延长食品的贮藏期限，起到对市场淡旺季的调节作用。
目前我国的速冻装置大致可分为强风连续式速冻装置、隧道式冻结装置、接触式冻结装置、直接冻结装置等。强风速冻装置采用翅片管蒸发器，送风机采用压头较高的离心风机或轴流风机，速冻速度较低；隧道式冻结装置不受食品形状限制且，但食品干耗较大；接触式速冻装置传热系数大，速冻时间短，但结构相对复杂，只能间歇生产且对速冻食品的厚度有一定限制。设计研发一种节能高效、降温速率快、速冻能力便于调整的速冻装置，对于提高我国速冻行业的发展具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，可根据实际生产需求自由组合使用。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，包括支架单元以及设置在所述支架单元中的下层平板单元、可升降的上层平板单元，所述上层平板单元、下层平板单元分别由多个货物平板对接形成；每个货物平板背面连接平板射流冲击蒸发器，所述平板射流冲击蒸发器的出口与压缩机的进口相连，所述压缩机的排气口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出口与分液器的进口相连，分液器的各出口与平板射流冲击蒸发器的各进口相连。
所述平板射流冲击蒸发器包括多个并排设置并连接在一起的半圆腔体，每个所述半圆腔体的两端有封板，上端敞口并通过上端面与货物平板的下表面密封连接，每个所述半圆腔体的一端的封板上安装有一制冷剂喷出管，该制冷剂喷出管的表面上形成有多个制冷剂喷射孔；所述制冷剂喷出管的开口端与分液器相连接，另一端封闭并位于所述半圆腔体中。
所述的半圆腔体底部圆腔外表面贴有保温材料形成保温层。
所述压缩机、冷凝器以及分液器位于对应的每个所述货物平板的背侧空间中。
每个所述货物平板所对应设置的平板射流冲击蒸发器的出口共同与一个压缩机的进口相连、各进口共同对应的与一个分液器的各出口连接。
所述上层平板单元与支架单元的导轨相连接，所述导轨连接升降机构。
本发明一方面通过采用平板射流冲击蒸发器，简化制冷系统组件，提高蒸发温度和降温速率，缩短速冻时间，以此提高系统运行效率；另一方面，通过模块化设计，使各个速冻设备小巧且可根据需求灵活组排，以解决目前速冻装置普遍结构复杂、笨重的局限性。
本发明具有以下有益效果：
(1)冷凝后制冷剂均匀分配至平板射流冲击蒸发器内的并排管束，由管束上小孔起到节流作用，省略了制冷循环中的节流装置，既简化了系统结构，也提高了系统可靠性。
(2)通过平板射流冲击蒸发器内并排管束上所开小孔，制冷剂射流喷射到平板上形成一层薄膜，增强的换热系数有效提高速冻效率；还可提高蒸发温度，继而提高系统的制冷效率。
(3)各个速冻设备小巧且两侧安装有对接机构，可根据需求灵活组排以满足不同食品及不同形式的速冻，解决目前速冻装置普遍结构复杂、笨重的局限性，经济性显著。
附图说明
图1所示为本发明的基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置的结构示意图；
图2所示为本发明的平板射流冲击蒸发器单元管束示意图；
图3所示为本发明的单个平板射流冲击蒸发器模块的示意图；
图4所示为本发明的上层平板单元的结构示意图；
图5所示为本发明下层平板单元的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1-5所示，一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，包括：支架单元以及设置在所述支架单元中的下层平板单元、可升降的上层平板单元，所述上层平板单元、下层平板单元分别由多个货物平板6由对接机构7对接形成；每个货物平板的背面连接平板射流冲击蒸发器4，所述平板射流冲击蒸发器的出口与压缩机1的进口相连，所述压缩机的排气口与冷凝器2的进口连接，冷凝器的出口与分液器3的进口相连，分液器的各出口与平板射流冲击蒸发器4的各进口相连。
所述的支架单元包括导轨11和升降机构12，所述的导轨11通过升降块与上层平板单元连接，在升降机构12，如电机的驱动下，可以实现控制上层平板单元沿导轨升降移动。
本发明中，每个所述货物平板与其对应连接的平板射流冲击蒸发器、对应的压缩机以及分液器分别形成一个独立的并包括有风扇的制冷模块，各个独立的制冷模块通过货物平板组合在一起，安装在支架单元上，形成本发明的组合式速冻装置。
具体的，所述上层平板单元的压缩机、冷凝器以及分液器位于每个货物平板的上侧，对应设置的每个平板射流冲击蒸发器的出口共同与一个压缩机的进口相连、各进口共同对应的与一个分液器的各出口连接。
所述下层平板单元的压缩机、冷凝器以及分液器位于每个货物平板的下侧，对应设置的每个平板射流冲击蒸发器的出口共同与一个压缩机的进口相连、各进口共同对应的与一个分液器的各出口连接。
具体的，所述平板射流冲击蒸发器4包括多个并排设置并连接在一起的半圆腔体9，每个所述半圆腔体的一端有封板，另一端与制冷剂汇集通道13相通。半圆腔体上端敞口并通过上端面与货物平板的下表面密封连接，每个所述半圆腔体的一端的封板上安装有一制冷剂喷出管8，多个制冷剂喷出管并排形成管束，该制冷剂喷出管位于半圆腔体内的表面上的指向货物平板的侧面上形成有多个间隔均匀设置的制冷剂喷射孔10；所述制冷剂喷出管的开口端与分液器的出口相连接，另一端封闭并位于所述半圆腔体中。
进一步的，为了防止冷量散失，在所述半圆腔体的底部圆腔外表面贴有保温材料，形成保温层5，上部敞口面的表面附有货物平板6，其中货物平板6两侧安装有对接机构7，通过对接机构7可以将各个货物平板连接，结合导轨11和升降机构12可构成上下层的组合速冻装置。
所述的对接机构可以采用现有对接装置，如凸凹结构实现对接。
本发明中，冷凝后制冷剂被均匀分配至平板射流冲击蒸发器内的并排的管束，由管束上的制冷剂喷射小孔起到节流作用，省略了制冷循环中的节流装置。
本发明通过平板射流冲击蒸发器内并排管束上所开小孔，使制冷剂射流喷射到平板上形成一层薄膜，增强了换热系数，有效提高速冻效率，通过提高蒸发温度继而提高系统的制冷效率。
另外，本发明通过各个速冻模块小巧且两侧安装有对接机构，可根据需求灵活组排以满足不同食品及不同形式的速冻。
本发明的工作原理是：由压缩机排出的高温高压的气态制冷剂流入冷凝器进行冷凝放热，冷凝后的高温高压液态制冷剂流出冷凝器，随后进入分流器并均匀分配至平板射流冲击蒸发器内的并排管束，高温高压的液态制冷剂通过管束上小孔喷出并节流为低温低压液态制冷剂，所得低温低压液态制冷剂射流至平板内表面吸热蒸发变为气态，气态制冷剂通过各自的半圆腔汇集到平板射流冲击蒸发器的另一端的连接的制冷剂汇集通道并回流至压缩机吸气口。制冷剂在平板内表面蒸发过程中，吸收货物平板上的货物热量，达到快速降低货物温度的目的。
本发明基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，根据是否借助导轨11和升降机构12，可以实现以单一速冻模块运行和组合速冻模块两种模式运行。
单一速冻模块运行：
由压缩机1排出的高温高压的气态制冷剂流入冷凝器2进行冷凝放热，冷凝后的高温高压液态制冷剂流出冷凝器2，随后进入分流器3并均匀分配至平板射流冲击蒸发器4内的并排的多个管束，高温高压的液态制冷剂通过管束上的小孔喷出并节流为低温低压液态制冷剂，所得低温低压液态制冷剂射流至货物平板6内表面吸热蒸发变为气态，气态制冷剂通过各自的半圆腔体9汇集到平板射流冲击蒸发器4的另一端连接的制冷剂汇集通道，并回流至压缩机1吸气口。制冷剂在货物平板6内表面蒸发过程中吸收其外表面的货物热量，达到快速降低货物温度的目的。
组合速冻模块运行：
当需要货物速冻量较大时，将各速冻模块货物平板两侧的对接机构依次对接，借助导轨将速冻模块布置为两层且货物平板相对。使用时，货物置于底层速冻模块的货物平板上，启动时利用升降机带动上层速冻模块上下移动，将货物夹紧对其进行速冻。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，其特征在于，包括：
支架单元以及设置在所述支架单元中的下层平板单元、可升降的上层平板单元，所述上层平板单元、下层平板单元分别由多个货物平板对接形成；每个货物平板的背面连接平板射流冲击蒸发器，所述平板射流冲击蒸发器的出口与压缩机的进口相连，所述压缩机的排气口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出口与分液器的进口相连，分液器的各出口与平板射流冲击蒸发器的各进口相连；每个所述货物平板与其对应连接的平板射流冲击蒸发器、对应的压缩机以及分液器分别形成一个独立的并包括有风扇的制冷模块，各个独立的制冷模块通过货物平板组合在一起，以根据需要组排以满足不同食品及不同形式的速冻；所述货物平板的两侧安装有对接机构，通过对接机构可将各个货物平板连接；基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，其特征在于，所述平板射流冲击蒸发器包括多个并排设置并连接在一起的半圆腔体，每个所述半圆腔体的一端有封板，另一端与制冷剂汇集通道相通，所述半圆腔体的上端敞口并通过上端面与货物平板的下表面密封连接，每个所述半圆腔体的一端的封板上安装有一制冷剂喷出管，该制冷剂喷出管位于半圆腔体内的表面上形成有多个制冷剂喷射孔；所述制冷剂喷出管的开口端与分液器相连接，另一端封闭并位于所述半圆腔体中。
2.根据权利要求1所述基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，其特征在于，所述的半圆腔体底部圆腔外表面贴有保温材料形成保温层。
3.根据权利要求1所述基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，其特征在于，所述压缩机、冷凝器以及分液器位于对应的每个所述货物平板的背侧空间中。
4.根据权利要求1所述基于平板射流冲击蒸发器的组合式速冻装置，其特征在于，所述上层平板单元与支架单元的导轨相连接，所述导轨连接升降机构。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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