CN110822779A - 一种海捕船渔获物搁板式速冻装置 - Google Patents

一种海捕船渔获物搁板式速冻装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，包括搁架、不冻液进液总管、不冻液出液总管及若干中空的速冻平板，速冻平板两端分别连有分液管及回液管，分液管与不冻液进液总管相连，回液管与不冻液出液总管相连，速冻平板内沿宽度方向间隔设有若干隔板，隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，不冻液流道两端分别通过不冻液进口、不冻液出口与分液管、回液管相连通，不冻液流道内沿速冻平板长度方向间隔设有若干折流单元，相邻折流单元之间的空间形成扰流区，扰流区内设有至少两个相互错开的扰流球。本发明结构紧凑，传热系数大，换热效果好，对冷冻液的供液流量要求低，冻结速冻快，非常适合应用在海捕船上用于渔获物的速冻。

Description

一种海捕船渔获物搁板式速冻装置
技术领域
本发明涉及一种船载速冻装置，尤其是涉及一种海捕船渔获物搁板式速冻装置。
背景技术
在远洋渔业中，为了尽可能保证渔获物的品质，渔获物被捕捞上船后就要迅速分类、冷冻，并在-18℃以下保存和运输。目前海捕船上用于对渔获物进行速冻的装置主要有半送风半接触速冻装置、强力通风速冻装置及接触式速冻装置(平板速冻柜)，其中强力通风速冻装又可分为托板式(搁板式)速冻装置、隧道式速冻装置及旋转式传送带速冻装置。由于托板式(搁板式)速冻装置结构相对简单，操作方便，冻结量大，因而被广泛应用在海捕船上用于渔获物的速冻。
目前托板式(搁板式)速冻装置，主要包括搁架及固定于搁架内的中空的蒸发铝板(冷冻平板)或冷冻管，蒸发铝板(冷冻平板)或冷冻管通有冷媒，蒸发铝板(冷冻平板)或冷冻管根据冻品高度设计成固定的间距，蒸发铝板(或冷冻管)不可以升降，渔获物放在冷冻托盘内后，将冷冻托盘放在蒸发铝板(冷冻平板)或冷冻管上，使冷冻托盘与蒸发铝板(冷冻平板)或冷冻管密切接触，搁架左右两侧安装轴流风机，使冷空气在封闭的库体内强制循环，这是一种兼有接触式和吹风式冻结双重优点的高效的冻结方式。
专利公开号CN101556102A的中国专利公开了一种液体平板速冻装置，在现有的内设有蛇形通道的多块平板和提供冷媒的制冷系统等基础上加以改进，即冷媒为不冻液，并且各平板内的蛇形通道有多条，每块平板的对应位置上的蛇形通道入口均连接同一条供液分管，每块平板对应位置上的蛇形通道出口均连接同一条回液分管，供液总管连接在各供液分管的中部，而回液总管则连接各回液分管的中部。该液体平板速冻装置存在以下缺陷：(1)该液体平板速冻装置在平板内设置多条蛇形通道，不冻液从供液总管同时进入多个供液分管的中部，通过增加冷冻液流量以加快冷冻速度，对冷冻液的供液流量要求高，导致冷冻液使用量大，不利于节能；(2)不冻液在蛇形通道内流动时为层流状态(不冻液平行地分层流动，互不干扰与混杂)，位于蛇形通道中心位置的不冻液不能与两侧边缘位置的不冻液充分混合，导致位于蛇形通道中心位置的不冻液与两侧边缘位置的不冻液之间存在温差(冷热不均)，换热效果差，不冻液冷量的利用效率低；(3)平板的换热系数较小，冷冻速度可进一步提高。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的液体平板速冻装置所存在的上述问题，提供了一种结构紧凑，传热系数大，换热效果好，对冷冻液的供液流量要求低，冻结速冻快的海捕船渔获物搁板式速冻装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，包括搁架、不冻液进液总管及不冻液出液总管，所述不冻液进液总管及不冻液出液总管固定于搁架两侧，所述搁架内从上往下间隔设有若干中空的速冻平板，所述速冻平板两端分别连有分液管及回液管，所述分液管通过不冻液进液分管与不冻液进液总管相连，回液管通过不冻液出液分管与不冻液出液总管相连，所述速冻平板内沿宽度方向间隔设有若干隔板，所述隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，所述不冻液流道两端分别通过不冻液进口、不冻液出口与分液管、回液管相连通，不冻液流道内沿速冻平板长度方向间隔设有若干折流单元，相邻折流单元之间的空间形成扰流区，所述扰流区内设有至少两个相互错开的扰流球。本发明对速冻平板的结构进行优化改进，通过隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，使多列不冻液能平行、均匀通过速冻平板，改善速冻平板温度的均匀性；同时在不冻液流道内沿速冻平板长度方向间隔设有若干折流单元，折流单元能大大延长不冻液在不冻液流道内的流动路程，使得不冻液的冷量能充分传递给速冻平板，从而提高不冻液冷量的利用效率；另外，隔板与折流单元还大大增加了速冻平板的传热面积(与不冻液的接触面积)和传热系数，能减小速冻平板对不冻液流量的需求，有利于节能；扰流区用于改变不冻液的流动状态，当不冻液流经扰流区内的扰流球时，会使不冻液紧贴扰流球表面形成一层薄薄的紊流边界层，从而使不冻液的流动状态从层流状态变成紊流(湍流)状态，使得位于中心位置的载冷剂与位于边缘位置的载冷剂能充分混合，在降低两者温差的同时，还能增大换热系数，增强换热效果，有利于提高冷冻速度。
作为优选，所述折流单元包括若干左折流板和右折流板，所述左折流板和右折流板相互间隔交错设置，左折流板和右折流板之间的间隙形成供不冻液通过的折流通道，且左折流板和右折流板上均设有扰流孔，同一折流单元中相邻的左折流板与右折流板上的扰流孔前后错开分布。折流单元由若干左折流板和右折流板相互间隔交错设置构成，结构简单，布置方便；部分不冻液从扰流孔中流出与折流通道中的不冻液发生垂直碰撞、混合，以增加折流通道内不冻液的扰动，从而提高速冻平板的换热能力。
作为优选，所述扰流孔为锥孔。扰流孔为锥孔，从扰流孔中流出的不冻液流速增大，扰流效果更好。
作为优选，所述左折流板与速冻平板、隔板之间的转折处以及右折流板与速冻平板、隔板之间的转折处均采用圆弧面过渡，该圆弧面形成导流面。左折流板与速冻平板、隔板之间的转折处以及右折流板与速冻平板、隔板之间的转折处均采用圆弧面过渡，使得不冻液在折流通道内不易产生死区而降低传热系数，同时导流面起到导向作用，可减少不冻液的压力损失，不冻液通过阻力小。
作为优选，同一折流单元中相邻的左折流板之间的壁面，以及相邻的右折流板之间的壁面均为圆弧壁，该圆弧壁形成减振壁。为圆弧壁的减振壁既能提高不冻液与折流单元之间的接触面积，提高换热效果，同时使得不冻液在折流通道内不易产生死区，而且能起到导向作用，分散不冻液对折流单元的冲击力，减少冷冻液因高速流动而产生的诱导振动(防止速冻平板产生振动)。
作为优选，所述左折流板与右折流板均为波纹板。左折流板与右折流板均为波纹板，换热面积大，有利于提高换热效率，提高冷冻速度，同时不冻液压力损失小。
作为优选，所述搁架包括四根支撑立杆及若干横向搁杆，所述四根支撑立杆呈矩形分布设置，所述横向搁杆从上往下间隔固定在位于左、右同侧的两根支撑立杆之间，所述速冻平板搁于横向搁杆上。支撑立杆具有四根，稳定性好。
作为优选，所述支撑立杆的底端固定有底板，相邻支撑立杆的上部、下部之间均固定有稳定连杆。相邻支撑立杆的上部、下部之间均固定有稳定连杆，以提高整个搁架的稳定性及结构强度。
作为优选，所述搁架的左、右两侧均设有左安装板及右安装板，所述左安装板与搁架中位于左侧的两根支撑立杆固定连接，所述右安装板与搁架中位于右侧的两根支撑立杆固定连接，所述不冻液进液总管下端与右安装板固定连接，所述不冻液出液总管下端与左安装板固定连接。
作为优选，所述左安装板与搁架中位于左侧的两根支撑立杆之间以及所述右安装板与搁架中位于右侧的两根支撑立杆之间均固定有加强杆。
因此，本发明具有如下有益效果：对速冻平板的结构进行优化改进，通过隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，并在不冻液流道内设置折流单元和扰流区以增大速冻平板与不冻液之间的接触面积及传热系数，从而强化换热效果，在减小速冻平板对不冻液流量需求的同时，能提高冷冻速度。
附图说明
图1是本发明的一种正视图。
图2是图1的右视图。
图3是本发明中速冻平板的一种俯视图。
图4是图3沿A-A方向的一种剖视图。
图5是图4中B处的放大图。
图6是图1中搁架的一种右视图。
图中：不冻液进液总管1，不冻液出液总管2，速冻平板3，分液管4，回液管5，不冻液进液分管6，不冻液出液分管7，隔板8，不冻液进口9，不冻液出口10，扰流区11，扰流球12，左折流板13，右折流板14，折流通道15，扰流孔16，导流面17，减振壁18，支撑立杆19，横向搁杆20，底板21，稳定连杆22，左安装板23，右安装板24，加强杆25。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2、图3所示的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，包括搁架、不冻液进液总管1及不冻液出液总管2，搁架包括四根支撑立杆19及若干横向搁杆20(如图6所示)，支撑立杆为工字钢，横向搁杆为角铁，四根支撑立杆呈矩形分布设置，支撑立杆的底端焊接有底板21，相邻支撑立杆的上部、下部之间均焊有稳定连杆22，搁架的左、右两侧均固定有左安装板23及右安装板24，左安装板与搁架中位于左侧的两根支撑立杆焊接，右安装板与搁架中位于右侧的两根支撑立杆焊接，且左安装板与搁架中位于左侧的两根支撑立杆之间以及右安装板与搁架中位于右侧的两根支撑立杆之间均焊有加强杆25，不冻液进液总管下端与右安装板焊接，不冻液出液总管下端与左安装板焊接；横向搁杆从上往下间隔焊接在左、右同侧的两根支撑立杆之间，每层横向搁杆上搁有中空的速冻平板3，且速冻平板与横向搁杆之间焊接固定，速冻平板两端分别焊有分液管4及回液管5，分液管通过不冻液进液分管6与不冻液进液总管相连，回液管通过不冻液出液分管7与不冻液出液总管相连，速冻平板内沿宽度方向间隔设有若干隔板8(如图4所示)，隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，不冻液流道两端分别通过不冻液进口9、不冻液出口10与分液管、回液管相连通，不冻液流道内沿速冻平板长度方向间隔设有若干折流单元，折流单元包括两块左折流板13和两块右折流板14，左折流板与右折流板均为波纹板，左折流板和右折流板相互间隔交错设置，左折流板与速冻平板、隔板之间的转折处以及右折流板与速冻平板、隔板之间的转折处均采用圆弧面过渡，该圆弧面形成导流面17，同一折流单元中相邻的左折流板之间的壁面以及相邻的右折流板之间的壁面均为圆弧壁，该圆弧壁形成减振壁18，左折流板和右折流板之间的间隙形成供不冻液通过的折流通道15，且左折流板和右折流板上均开有扰流孔16，扰流孔为锥孔(如图5所示)，同一折流单元中相邻的左折流板与右折流板上的扰流孔前后错开分布，相邻折流单元之间的空间形成扰流区11，扰流区内固定有两个相互错开的扰流球12。
本发明的运行原理为：装有渔获物的冷冻托盘放置在搁架上的速冻平板上，使冷冻托盘与速冻平板贴合接触，不冻液从不冻液进液总管经不冻液进液分管分流至分液管中，再经分液管从不冻液进口流入不冻液流道中，不冻液在不冻液流道中与速冻平板进行热交换，将冷量传递至速冻平板表面从而使冷冻托盘中的渔获物快速冻结。
由于本发明对速冻平板的结构进行优化改进，通过隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，并在不冻液流道内设置折流单元和扰流区以增大速冻平板与不冻液之间的接触面积及传热系数，因此，采用本发明中速冻平板，仅需规格相同、带有蛇形通道的速冻平板的大约2/3不冻液流量即可实现与带有蛇形通道的速冻平板相当的速冻效果，且冻结时间可至少缩短10％，在减小速冻平板对不冻液流量需求的同时，能提高冷冻速度。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，包括搁架、不冻液进液总管(1)及不冻液出液总管(2)，所述不冻液进液总管及不冻液出液总管固定于搁架两侧，所述搁架内从上往下间隔设有若干中空的速冻平板(3)，所述速冻平板两端分别连有分液管(4)及回液管(5)，所述分液管通过不冻液进液分管(6)与不冻液进液总管相连，回液管通过不冻液出液分管(7)与不冻液出液总管相连，其特征在于，所述速冻平板内沿宽度方向间隔设有若干隔板(8)，所述隔板将速冻平板的内部空间分隔成多个独立的不冻液流道，所述不冻液流道两端分别通过不冻液进口(9)、不冻液出口(10)与分液管、回液管相连通，不冻液流道内沿速冻平板长度方向间隔设有若干折流单元，相邻折流单元之间的空间形成扰流区(11)，所述扰流区内设有至少两个相互错开的扰流球(12)。
2.根据权利要求1所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述折流单元包括若干左折流板(13)和右折流板(14)，所述左折流板和右折流板相互间隔交错设置，左折流板和右折流板之间的间隙形成供不冻液通过的折流通道(15)，且左折流板和右折流板上均设有扰流孔(16)，同一折流单元中相邻的左折流板与右折流板上的扰流孔前后错开分布。
3.根据权利要求2所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述扰流孔为锥孔。
4.根据权利要求2或3所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述左折流板与速冻平板、隔板之间的转折处以及右折流板与速冻平板、隔板之间的转折处均采用圆弧面过渡，该圆弧面形成导流面(17)。
5.根据权利要求4所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，同一折流单元中相邻的左折流板之间的壁面，以及相邻的右折流板之间的壁面均为圆弧壁，该圆弧壁形成减振壁(18)。
6.根据权利要求5所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述左折流板与右折流板均为波纹板。
7.根据权利要求1所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述搁架包括四根支撑立杆(19)及若干横向搁杆(20)，所述四根支撑立杆呈矩形分布设置，所述横向搁杆从上往下间隔固定在位于左、右同侧的两根支撑立杆之间，所述速冻平板搁于横向搁杆上。
8.根据权利要求7所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述支撑立杆的底端固定有底板(21)，相邻支撑立杆的上部、下部之间均固定有稳定连杆(22)。
9.根据权利要求8所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述搁架的左、右两侧均设有左安装板(23)及右安装板(24)，所述左安装板与搁架中位于左侧的两根支撑立杆固定连接，所述右安装板与搁架中位于右侧的两根支撑立杆固定连接，所述不冻液进液总管下端与右安装板固定连接，所述不冻液出液总管下端与左安装板固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种海捕船渔获物搁板式速冻装置，其特征在于，所述左安装板与搁架中位于左侧的两根支撑立杆之间以及所述右安装板与搁架中位于右侧的两根支撑立杆之间均固定有加强杆(25)。
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