CN1325859C - 直接接触式生成二元冰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种载冷剂与醇溶液直接接触生成二元冰的方法，其特征是载冷剂R123与制冷剂R22经热交换后，获得的低温液态载冷剂，被载冷剂液泵输送至制冰罐顶部，自上向下喷射与储存在制冰罐中的醇溶液直接接触混合吸热后，沉积在制冰罐的底部，经载冷剂液泵轴吸和水分离器除去水份后，载冷剂与制冷剂进行热交换，使载冷剂得以循环制冷。而醇溶液在急剧放热后形成均匀细小的冰晶，与醇溶液混合生成均匀泥浆状二元冰，经倾斜放置在制冰罐与储冰罐之间的连接管道，依靠二元冰自身的流动性和重力作用，自动流向储冰罐，实现二元冰的连续制备。本发明具有系统结构紧凑，工艺简单，造价低，能耗小，连续制备效率高的优点。

Description

直接接触式生成二元冰的方法
技术领域
本发明涉及一种二元冰的生成方法，特别提供了载冷剂与醇溶液直接接触制冷生成二元冰的方法。
背景技术
目前二元冰的生成方法，一般采用载冷剂间接接触制冷醇溶液生成二元冰，即在金属内外套管之间流动的载冷剂，经内管管壁传热，与内管中流动的醇溶液进行非接触式冷量交换，使醇溶液降温制冷生成二元冰。这种液一固一液之间的传热温差，醇溶液制冷后在内管壁表面形成的冰层，都会增加传热的热阻，使载冷剂的冷量传递效率大大下降。为此必须及时刮削去除内管壁表面堆积的冰层，由于机械刮削不但会带来机件故障的增加，而且使生成二元冰的工艺更加复杂。因此非接触式生成二元冰的方法，因造价高、能耗大、工艺复杂、效率低而极待改进和提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种载冷剂与醇溶液直接接触生成二元冰的方法，不但提高了生成二元冰的效率，而且造价低，能耗小、工艺简单，其应用前景更加广阔。
本发明是这样实现的：低温液态载冷剂从制冰罐顶部向下喷射，直接与制冰罐里的醇溶液充分接触混合，吸收醇溶液中的热量，使醇溶液不断放热制冷后形成冰晶。由于载冷剂的密度大于醇溶液，因此载冷剂在与醇溶液直接接触混合吸热后，沉积在制冰罐的底部。生成的二元冰晶粒则浮在载冷剂的上面，在重力作用下，泥浆状的二元冰经连接管自动流向储冰罐中储存。而制冰罐底部的载冷剂经泵抽吸和水分离器除去水分后，重新被制冷成低温液态载冷剂，供制冰罐反复使用。
本发明直接接触式生成二元冰的方法，采用载冷剂喷射，与醇溶液直接接触混合换热工艺，既提高了醇溶液制冷能力，又省略了间接接触式生成二元冰所必须的刮削冰层、融冰和防霜过程，简化了制造工艺。制冰和储冰连成一体的设计，减少了能量的损失。实践证明，本发明直接接触式生成二元冰的方法具有系统结构紧凑，工艺简单，造价低、能耗小、效率高的优点，是二元冰制备方法的又一具有现实意义的技术进步。
附图说明
以下结合工艺流程图，对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明直接接触式生成二元冰的工艺流程图。
具体实施方式
请参见图1所示，压缩机1、风冷凝器2、膨胀阀3和蒸发换热器4组成独立封闭制冷回路，其制冷工质采用R22。调节膨胀阀3的开度，控制蒸发换热器4的温度。11为载冷剂液泵，输送载冷剂至蒸发换热器4，与蒸发换器4中的制冷剂进行热交换，使载冷剂得以连续制冷，载冷剂为R123。于是，低温载冷剂源源不断输送到制冰罐5的顶部喷口，自上向下喷射的低温载冷剂与储存在制冰罐5中的醇溶液直接接触混合。载冷剂吸收醇溶液中的热量而温度升高。由于载冷剂的密度大于醇溶液，因此载冷剂在喷射混合吸热后沉积在制冰罐5的底部，经载冷剂液泵11抽吸和水分离器12除去水分后，又被输送到蒸发换热器4，与制冷剂进行热交换，使载冷剂得以循环制冷。而醇溶液在急剧放热后形成均匀细小冰晶，与醇溶液混合形成均匀泥浆状二元冰，并且泥浆状二元冰因密度小于醇溶液而浮在醇溶液表面。6为储冰罐，14为制冰罐5与储冰罐6之间倾斜放置的连接管。随着制冰罐5中生成的二元冰数量和体积的增加，使得浮在醇溶液上面的二元冰的高度超过倾斜放置的连接管14的管道口时，制冰罐5中的泥浆状二元冰，依靠自身的流动性和自身重力作用，沿连接管14自动流向储冰罐6，实现二元冰的连续制备。9为二元冰输送泵，将储冰罐6内的二元冰直接输送到用户7。最终，二元冰经释冷融化后，相变成醇溶液，回流到储水罐6的顶部10，返回储冰罐6。8为醇溶液输送泵，将储冰罐6的醇溶液回送到制冰罐5中，再与制冰罐5顶部喷射下来的载冷剂进行直接接触混合，于是系统重复上述生成二元冰的过程。

Claims (2)

1、一种直接接触式生成二元冰的方法，其特征在于低温液态载冷剂从制冰罐(5)的顶部向下喷射，与储存在制冰罐(5)中的醇溶液直接接触混合进行热交换，载冷剂吸收醇溶液中的热量后沉积在制冰罐(5)的底部，醇溶液急剧放热后形成均匀细小冰晶，与醇溶液混合形成均匀泥浆状二元冰，并因其密度小于醇溶液而浮在醇溶液的表面，聚集在制冰罐(5)的上部。
2、根据权利要求1所述的直接接触式生成二元冰的方法，其特征在于沉积在制冰罐(5)底部的载冷剂经载冷剂液泵(11)抽吸和水分离器(12)除去水份后，返回蒸发换热器(4)，与制冷剂进行热交换，使载冷剂得以循环制冷。
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