CN108826777A - 一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置 - Google Patents

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韩颖
宋文吉
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Abstract

本发明公开了一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置，压缩机、油分离器、风冷冷凝器、储液罐、常温水入口、过滤器、膨胀阀、制冰桶、水泵、流量计、第一截止阀、第二截止阀、与制冰桶相连的板式预冷换热器、气液分离器和预冷水出口；常温水入口顺次连接水泵、流量计后接入板式预冷换热器；板式预冷换热器通过第一截止阀与制冰桶相连；板式预冷换热器通过气液分离器与压缩机相接；板式预冷换热器与第一截止阀之间的连接管路通过第二截止阀与预冷水出口相接。本装置螺旋刮刀刀面的倾斜设计能有效应对制冰机工况的变动，从而实现高效稳定地制取流态冰；能够有效防止刀片损坏和冰堵现象；制冰效率高，且冰刀不易损坏，不需要经常更换冰刀。

Description

一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置
技术领域
本发明涉及一种动态制冰机，尤其涉及一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置。
背景技术
冰浆是一种由微小冰晶颗粒和水组成的冰水混合物。冰浆中冰的颗粒小，具有较大的比表面积，因此具有很好的能量密度和冷却效果。此外，冰浆具有很好的流动性，是一种优良的冷冻与储能介质。因而冰浆在水产品保鲜以及中央空调储能上皆有广泛的应用。
通过压缩式制冷循环制冰是工业上常用的方式，该方式制取冰浆的过程中存在脱冰的技术难点。冰浆中的冰颗粒微小，制取过程更需要设计高效合理的脱冰装置。现有的制冰浆系统中，过冷水制冰浆和刮刀法制冰浆等技术的应用较为成熟。过冷水制冰技术是通过将水在蒸发器中冷却到过冷状态，然后通过扰动的方法产生部分冰晶，最后将冰晶分离而形成冰浆；刮刀法制冰浆技术是通过机械的方式将结冰面上的冰直接刮下，然后与水混合形成冰浆。以上提及的制冰浆技术中普遍存在制冰效率低、制冰成本高、系统容易出现冰堵和冰刀容易损坏等缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置，压缩机、油分离器、通过自身风机直接与环境中空气进行换热的风冷冷凝器、储液罐、常温水入口、过滤器、膨胀阀、制冰桶、水泵、流量计、第一截止阀、第二截止阀、板式预冷换热器、气液分离器和预冷水出口；所述制冰桶分别设置有冰桶出口、第一制冷剂入口和第一制冷剂出口；所述压缩机顺次连接所述油分离器、风冷冷凝器、储液罐、过滤器、膨胀阀后接入所述第一制冷剂入口；所述常温水入口顺次连接所述水泵、流量计后接入所述板式预冷换热器；所述板式预冷换热器设置有预冷换热器冷水出口、第二制冷剂入口和第二制冷剂出口；所述预冷换热器冷水出口通过所述第一截止阀与所述制冰桶相连；所述制冰桶的第一制冷剂出口与所述板式预冷换热器的第二制冷剂入口相接，所述第二制冷剂出口通过所述气液分离器与所述压缩机相接；所述预冷换热器冷水出口与所述第一截止阀之间的连接管路通过所述第二截止阀与所述预冷水出口相接。
制冷剂蒸汽经过压缩机压缩后温度和压力升高，然后进入油分离器实现制冷剂与油的分离；分离后的制冷剂蒸汽进入风冷冷凝器中将制冷剂温度降低，从风冷冷凝器出口的高压低温的制冷剂经过储液罐、膨胀阀后压力与温度同时降低，制冷剂进入制冰桶中制冰；制冷剂在制冰桶中吸热后依然具有较高的冷量，此时可通过预冷板式换热器对来自常温水入口进入的常温水进行预冷，然后产生的制冷剂蒸汽经过气液分离器后进入压缩机1，完成蒸汽压缩制冰系统的内部循环。
所述制冰桶还设有冷水入口和冰浆出口，所述冷水入口、第一制冷剂入口均位于所述制冰桶的底部，所述冰浆出口、第一制冷剂出口均位于所述制冰桶的上部，所述冰浆出口与所述冰桶出口相接；所述第一制冷剂入口与所述第一制冷剂出口之间为制冷剂流动的换热管，所述换热管环绕所述制冰桶外壁螺旋缠绕而上。制冰过程，制冷剂和水均从制冷桶的底部进入，然后从顶部流出；旋缠绕设置的换热管，使得换热充分。
所述制冰桶内包括旋转的螺旋刮刀和静止的结冰内壁面；所述螺旋刮刀包括倾斜刀面，所述螺旋刮刀在旋转过程中，所述倾斜刀面将所述结冰内壁面的冰刮落，脱落的冰与水形成冰浆由所述冰浆出口排出。倾斜刀面与结冰内壁面具有一定的倾斜角度，螺旋刮刀在旋转过程中倾斜刀面将制冰桶内壁的结冰刮落，脱落的冰与水形成冰浆一起由冰浆出口流出到储冰槽内。
所述倾斜刀面活动设置在所述螺旋刮刀上且可根据结冰内壁面上冰的厚度而自动调整冰与所述倾斜刀面的接触面积。倾斜刀面的设置能够有效地降低冰堵的概率并能有效防止螺旋刮刀的损坏。
与现有技术对比，本发明的优点在于：本装置螺旋刮刀刀面的倾斜设计能有效应对制冰机工况的变动，从而实现高效稳定地制取流态冰；能够有效防止刀片损坏和冰堵现象；制冰效率高，且冰刀不易损坏，不需要经常更换冰刀。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例制冰桶的结构示意图；
图3为本发明实施例螺旋刮刀周边的结构示意图。
图中附图标记含义：1、压缩机；2、油分离器；3、风冷冷凝器；4、储液罐；5、常温水入口；6、过滤器；7、膨胀阀；8、制冰桶；9、冰桶出口；10、预冷水出口；11、水泵；12、流量计；13、预冷换热器冷水出口；14、第一截止阀；15、第二截止阀；16、板式预冷换热器；17、气液分离器；18、第一制冷剂出口；19、第一制冷剂入口；20、冷水入口；21、冰浆出口；22、螺旋刮刀；23、倾斜刀面；24、结冰内壁面；25、第二制冷剂入口；26、第二制冷剂出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
参阅图1至图3，为一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置，压缩机1、油分离器2、通过自身风机直接与环境中空气进行换热的风冷冷凝器3、储液罐4、常温水入口5、过滤器6、膨胀阀7、制冰桶8、水泵11、流量计12、第一截止阀14、第二截止阀15、板式预冷换热器16、气液分离器17和预冷水出口10；制冰桶8分别设置有冰桶出口9、第一制冷剂入口19和第一制冷剂出口18；压缩机1顺次连接油分离器2、风冷冷凝器3、储液罐4、过滤器6、膨胀阀7后接入第一制冷剂入口19；常温水入口5顺次连接水泵11、流量计12后接入板式预冷换热器16；板式预冷换热器16设置有预冷换热器冷水出口13、第二制冷剂入口25和第二制冷剂出口26；预冷换热器冷水出口13通过第一截止阀14与制冰桶8相连；制冰桶8的第一制冷剂出口18与板式预冷换热器16的第二制冷剂入口25相接，第二制冷剂出口26通过气液分离器17与压缩机1相接；预冷换热器冷水出口13与第一截止阀14之间的连接管路通过第二截止阀15与预冷水出口10相接。
制冷剂蒸汽经过压缩机1压缩后温度和压力升高，然后进入油分离器2实现制冷剂与油的分离；分离后的制冷剂蒸汽进入风冷冷凝器3中将制冷剂温度降低，从风冷冷凝器3出口的高压低温的制冷剂经过储液罐4、膨胀阀7后压力与温度同时降低，制冷剂进入制冰桶8中制冰；制冷剂在制冰桶8中吸热后依然具有较高的冷量，此时可通过预冷板式换热器对来自常温水入口5进入的常温水进行预冷，然后产生的制冷剂蒸汽经过气液分离器17后进入压缩机1，完成蒸汽压缩制冰系统的内部循环。
制冰桶8还设有冷水入口20和冰浆出口21，冷水入口20、第一制冷剂入口19均位于制冰桶8的底部，冰浆出口21、第一制冷剂出口18均位于制冰桶8的上部，冰浆出口21与冰桶出口9相接；第一制冷剂入口19与第一制冷剂出口18之间为制冷剂流动的换热管，换热管环绕制冰桶8外壁螺旋缠绕而上。制冰过程，制冷剂和水均从制冷桶的底部进入，然后从顶部流出；旋缠绕设置的换热管，使得换热充分。
制冰桶8内包括旋转的螺旋刮刀22和静止的结冰内壁面24；螺旋刮刀22包括倾斜刀面23，螺旋刮刀22在旋转过程中，倾斜刀面23将结冰内壁面24的冰刮落，脱落的冰与水形成冰浆由冰浆出口21排出。倾斜刀面23与结冰内壁面24具有一定的倾斜角度，螺旋刮刀22在旋转过程中倾斜刀面23将制冰桶8内壁的结冰刮落，脱落的冰与水形成冰浆一起由冰浆出口21流出到储冰槽内。
倾斜刀面23活动设置在螺旋刮刀22上且可根据结冰内壁面24上冰的厚度而自动调整冰与倾斜刀面23的接触面积。倾斜刀面23的设置能够有效地降低冰堵的概率并能有效防止螺旋刮刀22的损坏。
本实施例中，制冰桶8的冰浆的出口浓度可通过第一截止阀14进行调节。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种螺旋刮刀式动态制冰浆装置，其特征在于：压缩机(1)、油分离器(2)、通过自身风机直接与环境中空气进行换热的风冷冷凝器(3)、储液罐(4)、常温水入口(5)、过滤器(6)、膨胀阀(7)、制冰桶(8)、水泵(11)、流量计(12)、第一截止阀(14)、第二截止阀(15)、板式预冷换热器(16)、气液分离器(17)和预冷水出口(10)；所述制冰桶(8)分别设置有冰桶出口(9)、第一制冷剂入口(19)和第一制冷剂出口(18)；所述压缩机(1)顺次连接所述油分离器(2)、风冷冷凝器(3)、储液罐(4)、过滤器(6)、膨胀阀(7)后接入所述第一制冷剂入口(19)；所述常温水入口(5)顺次连接所述水泵(11)、流量计(12)后接入所述板式预冷换热器(16)；所述板式预冷换热器(16)设置有预冷换热器冷水出口(13)、第二制冷剂入口(25)和第二制冷剂出口(26)；所述预冷换热器冷水出口(13)通过所述第一截止阀(14)与所述制冰桶(8)相连；所述制冰桶(8)的第一制冷剂出口(18)与所述板式预冷换热器(16)的第二制冷剂入口(25)相接，所述第二制冷剂出口(26)通过所述气液分离器(17)与所述压缩机(1)相接；所述预冷换热器冷水出口(13)与所述第一截止阀(14)之间的连接管路通过所述第二截止阀(15)与所述预冷水出口(10)相接。
2.根据权利要求1所述的螺旋刮刀式动态制冰浆装置，其特征在于：所述制冰桶(8)还设有冷水入口(20)和冰浆出口(21)，所述冷水入口(20)、第一制冷剂入口(19)均位于所述制冰桶(8)的底部，所述冰浆出口(21)、第一制冷剂出口(18)均位于所述制冰桶(8)的上部，所述冰浆出口(21)与所述冰桶出口(9)相接；所述第一制冷剂入口(19)与所述第一制冷剂出口(18)之间为制冷剂流动的换热管，所述换热管环绕所述制冰桶(8)外壁螺旋缠绕而上。
3.根据权利要求2所述的螺旋刮刀式动态制冰浆装置，其特征在于：所述制冰桶(8)内包括旋转的螺旋刮刀(22)和静止的结冰内壁面(24)；所述螺旋刮刀(22)包括倾斜刀面(23)，所述螺旋刮刀(22)在旋转过程中，所述倾斜刀面(23)将所述结冰内壁面(24)的冰刮落，脱落的冰与水形成冰浆由所述冰浆出口(21)排出。
4.根据权利要求3所述的螺旋刮刀式动态制冰浆装置，其特征在于：所述倾斜刀面(23)活动设置在所述螺旋刮刀(22)上且可根据结冰内壁面(24)上冰的厚度而自动调整冰与所述倾斜刀面(23)的接触面积。
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