CN203928530U - 多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器。冰晶器由内缸、外缸和模块化刮片组合等组成。当低温液态制冷剂进入内缸与外缸之间的蒸发腔时，制冰溶液从冰晶器的一端入口进入内缸、流向另一端的出口。液态制冷剂在蒸发腔内蒸发，冷却内缸中的制冰溶液至过冷，使溶液中的水分结晶析出形成微粒冰。该微粒冰在刮冰机构的搅拌下，远离内缸壁面，混入溶液中，形成微粒冰与溶液的混合物，即流态冰。流态冰不断排出，从而实现连续、动态地制冰。与传统冰晶器相比，克服了主轴绕度的制约，具有设计合理、加工简单、可靠性高、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

本实用新型涉及一种多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，特别适合大型流态冰冰晶器，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，在输送和应用上将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，往往因为要加大流态冰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较长，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。本实用新型技术方案解决了这个难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种空间占有率低，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。

本实用新型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，该冰晶器为双缸套冰晶器，包括内缸，外缸，刮冰机构，动力传输机构和驱动电机，刮冰机构由多节模块化刮片组合柔性联接而成，刮冰机构贯穿于内缸，组成刮冰机构的两端刮片组合的旋转主轴，由固定于非驱动端缸盖上的非驱动端水润轴承和固定于驱动端缸盖上的 驱动端轴承支撑，驱动端用机械密封进行密封并通过动力传输机构与驱动电机联接，非驱动端水润轴承为耐腐蚀轴承并被完全密封在内缸里，外缸的两端由驱动端缸盖和非驱动端缸盖密封，内缸外壁上设置有多个折流肋片，制冷剂从多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器外缸的下部进液口进入多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的内缸与外缸之间的蒸发腔中，制冰溶液从多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器一端的制冰溶液入口进入内缸之中，从另一端的制冰溶液出口流出。

所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于所述的动力传输机构，包括皮带传动机构和减速器传动机构。

所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于所述的模块化刮片组合由旋转主轴、刮片支架、刮片、刮片弹簧、刮片中轴、柔性连接器和滚轮组成，刮片支架两端设有滚轮，滚轮紧贴内缸内壁，刮片支架两端固定有可以转动的刮片，刮片上有弹簧给刮片扭转力，使刮片与内缸内壁成一定的角度接触。

所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于所述的刮冰机构可根据冰晶器的长度需要把多个由旋转主轴、刮片支架、刮片、刮片弹簧、刮片中轴、柔性连接器和滚轮组成的刮片组合以相邻的刮片支架的夹角为60度或90度柔性联接在一起，形成长轴式刮冰机构，旋转时模块化刮片组合可沿旋转主轴的径向移动。

本实用新型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是本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器(卧式)整体结构示意图；

图2是本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的刮冰机构示意图；

图3是本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的多节模块化刮片组合联接示意图；

图4是本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器(立式)整体结构示意图；

其中：

1、主轴 15、非驱动端水润轴承

2、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

10、非驱动端轴承端盖 22、驱动端缸盖

11、制冷剂液入口 23、非驱动端缸盖

12、制冷剂汽体出口 24、驱动端轴承端盖

13、制冰溶液入口 25、制冷剂蒸发腔

14、制冰溶液(流态冰)出口 26、折流肋片

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器是如何工作的。

如图1所示，本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的制冷剂入口(11)设置于外缸(20)下部、与由内缸(21)与外缸(20)之间形成的蒸发腔(25)相连通，制冷剂出口(12)置于外缸(20)上部两端。在内缸(21)的外壁、蒸发腔(25)内部设置有多个折流肋片(26)。制流态冰用溶液入口(13)设置于多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)一端、与多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)里面相通，制冰溶液(流态冰)出口(14)设置于多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)另一端，与多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)里面相通。溶液入口(13)通过内缸(21)内部与溶液出口(14)相连通。

如图1所示，所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的内缸(21)之内由多节模块化刮片组合柔性联接在一起，组成一根长轴式刮冰机构且贯穿内缸(21)之中。所述的刮冰机构由多节模块化刮片组合柔性联接而成，刮片组合由旋转主轴(1)、刮片支架(2)、刮片(3)、刮片弹簧(4)、刮片中轴(5)、柔性连接器(6)和滚轮(7)组成。旋转主轴(1)上 固定着刮片支架(2)，支架(2)的顶部设有紧贴内缸(21)内壁的滚轮(7)，两个刮片支架(2)的端部连接着刮片中轴(5)，刮片(3)则用刮片中轴(5)连接在两个支架(2)之间，刮片弹簧(4)一端固定于刮片支架(2)上，另一端作用于刮片(3)上，使刮片(3)紧靠内缸(21)内壁并成一定的角度。一个旋转主轴(1)、两个刮片支架(2)、四个滚轮(7)、两个刮片(3)、四个刮片弹簧(4)和两个刮片中轴(5)组成了刚性的模块化刮片组合。

如图1和图3所示，所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的刮冰机构的主轴部分的两端由驱动端轴承(17)和非驱动端水润轴承(15)支撑，非驱动端水润轴承(15)固定于非驱动端缸盖(23)上，驱动端轴承(17)固定于驱动端缸盖(22)上。主轴的驱动段轴头用机械密封(16)密封于驱动端缸盖(22)的内侧。整个刮冰机构的主轴部分的驱动段轴头与动力传输机构(18)相连，动力传输机构(18)与驱动电机(19)联接；主轴部分的非驱动段轴头及非驱动端水润轴承(15)被完全密封在内缸(21)里。

如图1所示，所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的驱动电机(19)通过动力传输机构(18)带动整个刮冰机构旋转，旋转时单个模块化刮片组合可沿径向适度跳动。

所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的特征在于所述的内缸(21)的外壁上设置有多个折流肋片(26)，既实现了汽液导流，提高了换热效率，又增强了内缸(21)的强度。

如图1所示，本实用新型的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，外供的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下部设置的制冷剂入口(11)、使低温低压制冷剂进入多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的内缸(21)与外缸(20)中间的蒸发腔(25)。制流态冰用的溶液从多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器端部的溶液入口(13)进入多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)、流向另一端的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器制冰溶液(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。

本实用新型多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的工作流程是：外供低温低压制冷剂从位于多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器底部的制冷剂入口(11)进入多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的内缸(21)与外缸(20)中间的蒸发腔(25)。制流态冰的溶液则从多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器端部的溶液入口(13)进入多节模块化刮片组合式流 态冰冰晶器内缸(21)、流向另一端的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器制冰溶液(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)中的液体制冷剂蒸发实现制冷。内缸(21)中流动的流态冰制冰溶液不断把热量传递给蒸发腔(25)制冷剂，从而实现冷却降温。冷却内缸(21)中的制冰溶液(如氯化钠溶液、海水)，在一定的温度差和流速的情况下溶液实现过冷，从而使水分不断地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。

置于多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)之内的刮冰机构的主轴部分由驱动电机(19)通过动力传输机构(18)带动旋转，从而带动固定于旋转主轴(1)上的模块化刮片组合对流动在内缸(21)内部的制冰溶液进行搅拌，刮片(3)连续不断地刮过多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)内表面，使其附近生成的冰晶脱离多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸壁面并混入流动的内缸溶液之中。制冰溶液从进口(13)进入多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器内缸(21)内到从出口(14)排出，期间有生成的冰晶混入溶液，从而形成动态的流态冰制冰过程。

Claims (4)

1.一种适合大型流态冰制冰系统的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，该冰晶器为双缸套冰晶器，包括内缸(21)，外缸(20)，刮冰机构，动力传输机构(18)和驱动电机(19)，刮冰机构由多节模块化刮片组合柔性联接而成，刮冰机构贯穿于内缸(21)，组成刮冰机构的两端刮片组合的旋转主轴(1)，由固定于非驱动端缸盖(23)上的非驱动端水润轴承(15)和固定于驱动端缸盖(22)上的驱动端轴承(17)支撑，驱动端用机械密封(16)进行密封并通过动力传输机构(18)与驱动电机(19)联接，非驱动端水润轴承(15)为耐腐蚀轴承并被完全密封在内缸(21)里，外缸(20)的两端由驱动端缸盖(22)和非驱动端缸盖(23)密封，内缸(21)外壁上设置有多个折流肋片(26)，制冷剂从多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器外缸(20)的下部进液口(11)进入多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器的内缸(21)与外缸(20)之间的蒸发腔(25)中，制冰溶液从多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器一端的制冰溶液入口(13)进入内缸(21)之中，从另一端的制冰溶液出口(14)流出。

2.根据权利要求1所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于所述的动力传输机构(18)包括皮带传动机构和减速器传动机构。

3.根据权利要求1所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于所述的模块化刮片组合由旋转主轴(1)、刮片支架(2)、刮片(3)、刮片弹簧(4)、刮片中轴(5)、柔性连接器(6)和滚轮(7)组成，刮片支架(2)两端设有滚轮(7)，滚轮(7)紧贴内缸(21)内壁，刮片支架(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(3)扭转力，使刮片(3)与内缸(21)内壁成一定的角度接触。

4.根据权利要求1所述的多节模块化刮片组合式流态冰冰晶器，其特征在于所述的刮冰机构可根据冰晶器的长度需要把多个由旋转主轴(1)、刮片支架(2)、刮片(3)、刮片弹簧(4)、刮片中轴(5)、柔性连接器(6)和滚轮(7)组成的刮片组合以相邻的刮片支架(2)的夹角为60度或90度柔性联接在一起，形成长轴式刮冰机构，旋转时模块化刮片组合可沿旋转主轴(1)的径向移动。