CN210107833U - 一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线 - Google Patents

Abstract

一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，用于检测隧道壳体内的温度的检测单元与总电控箱之间进行连接，总电控箱根据接收的外部输入的控制参数或者利用预先存储的控制参数结合接收的检测值，发出控制指令，控制液态二氧化碳制冷装置通过向生产线保温壳体内喷射液态二氧化碳采用直冷方式对传送网带装置上的食材实现速冻；二氧化碳储罐置于生产线保温壳体外，二氧化碳蒸发器通过二氧化碳连接管和电磁阀连接至二氧化碳储罐供液截止阀上；所述的二氧化碳蒸发器上安装多个用于二氧化碳喷淋的喷嘴；所述加压装置用于将供液截止阀流出的液态二氧化碳进行加压，当进入喷嘴的液体二氧化碳压力达到预设的压力时，喷嘴打开向隧道壳体内喷淋液态二氧化碳。

Description

一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线

技术领域

本实用新型涉及一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线。

背景技术

在目前日常生活中，尤其目前无人生产线的发展以及人们对高生活品质食材的追求下速冻制冷生产线发挥着重要的作用。

现有技术速冻温度有限可控性不强、制冷剂单一，液氮、电耗消耗大、不能满足各种需求，不能实现超低温速冻，温度控制不精准、智能控制繁琐，远程监控性差等。

由于液体二氧化碳在低压下呈现出固体状态，如果用液体蒸发喷淋形式，液体二氧化碳由于压力的情况液体二氧化碳会立刻变成固体堵住蒸发器管道产生液体二氧化碳无法蒸发喷淋，因此限定了二氧化碳速冻制冷、液体二氧化碳在蒸发喷淋上的技术痛点。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线。

本实用新型的技术解决方案是：一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，包括生产线保温壳体、液态二氧化碳制冷装置、安装在生产线保温壳体内的传送网带装置以及检测单元、总电控箱；

用于检测隧道壳体内的温度的检测单元与总电控箱之间进行连接，总电控箱根据接收的外部输入的控制参数或者利用预先存储的控制参数结合接收的检测值，发出控制指令，控制液态二氧化碳制冷装置通过向生产线保温壳体内喷射液态二氧化碳采用直冷方式对传送网带装置上的食材实现速冻；

所述的液态二氧化碳制冷装置包括安装加压装置的二氧化碳储罐、二氧化碳蒸发器；二氧化碳储罐置于生产线保温壳体外，二氧化碳蒸发器通过二氧化碳连接管和电磁阀连接至二氧化碳储罐供液截止阀上；所述的二氧化碳蒸发器上安装多个用于二氧化碳喷淋的喷嘴；所述加压装置用于将供液截止阀流出的液态二氧化碳进行加压，当进入喷嘴的液体二氧化碳压力达到预设的压力时，喷嘴打开向隧道壳体内喷淋液态二氧化碳。

优选的，所述的喷嘴包括弹簧座、压力弹簧、垫片；

所述的弹簧座内部设置通腔，所述的通腔包括依次连通的液体二氧化碳进入腔、弹簧安装腔、存液腔以及喷液孔；压力弹簧安装在所述弹簧安装腔内且与液体二氧化碳进入腔之间安装垫片，通过压力弹簧调节由所述进入腔进入弹簧安装腔内的液体二氧化碳压力；最终液体二氧化碳由喷液孔降压喷出。

优选的，所述的弹簧座为分体结构，便于更换不同压力的压力弹簧。

优选的，所述的分体结构包括上部具有外丝螺纹部分、下部具有外丝螺纹部分、具有内丝螺纹的上部外六角螺母以及下部外六角螺母；

所述的上部具有外丝螺纹部分为与外部部件实现连接的部位，其下部安装上部外六角螺母，通过上部外六角螺母实现所述连接的拧紧或松卸；下部具有外丝螺纹部分与上部外六角螺母配合安装，通过下部外六角螺母实现拧紧或松卸；上部具有外丝螺纹部分、下部具有外丝螺纹部分安装好后的内腔即为弹簧座内部设置的通腔。

优选的，所述的弹簧座为一体式结构，根据不同的应用压力环境，制作成系列化的液体二氧化碳压力喷嘴。

优选的，所述的喷液孔包括圆柱型喷口和喷淋雾化孔；所述圆柱形喷口与所述存液腔连通且直径小于存液腔，通过喷淋雾化孔将从圆柱形喷口喷出的液体降压喷出。

优选的，所述的喷淋雾化孔截面形状由两段圆弧对接构成，两段圆弧之间相对对接线的垂直距离的最大值为d+(0～1.5mm)，所述的d为圆柱形喷口的直径。

优选的，所述的喷淋雾化孔外缘向外倾斜，倾斜角度45-55°。

优选的，所述的喷嘴还包括弹簧安装导向柱，所述的弹簧安装导向柱包括一底座和中心圆柱；压力弹簧套装在所述中心圆柱上，所述底座与弹簧安装腔内壁之间连接且保证弹簧安装腔与存液腔之间连通；所述的弹簧安装导向柱与弹簧座一体加工。

优选的，所述的喷嘴还包括垫片安装导向柱，所述垫片安装导向柱与液体二氧化碳进入腔接触一侧端面安装垫片，另一侧为弹簧导向圆柱。

优选的，所述的加压装置将二氧化碳连接管内的液体加压至15-35bar。

优选的，所述的生产线保温壳体上安装检修门，所述的检修门内侧面安装抗低温密封胶条，所述的抗低温至少满足生产线的最低工作温度。

优选的，所述的生产线保温壳体前端安装入料口壳体、后端安装出料口壳体，入料口壳体、出料口壳体上分别安装入料口吸风罩、出料口吸风罩。

优选的，所述的总电控箱根据传送网带装置上的食材种类，控制生产线保温壳体内制冷温度在20℃～-70℃范围可调。

优选的，所述的生产线保温壳体根据不同的生产线需求采用多个由模具发泡而成的壳体拼扣焊接而成。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型通过合理的设计液体二氧化碳制冷装置，解决了二氧化碳在速冻制冷-蒸发喷淋方面应用的痛点，解决了速冻领域对液氮的依赖，降低成本并且能够满足速冻领域的不同需求。

(2)本实用新型喷嘴上部分二氧化碳进液口为液体二氧化碳进入腔，二氧化碳进入腔为不锈钢SUS304外丝安装螺纹，外丝安装螺纹下部为喷嘴上部外六角螺母，二氧化碳进液口下部安装聚四氟乙烯垫，聚四氟乙烯垫片下部安装低温压力弹簧，喷嘴上部六角螺母内侧面为上部内丝螺纹，上部内丝螺纹供下部外丝螺纹安装，下部外丝螺纹下部为喷嘴下部分外六角螺母，下部分外六角螺母下部内侧面为下部出液腔，下部出液腔下部为喷液口，下部喷液孔底侧面为类似扇形的喷淋雾化咀，喷嘴上部分通过内丝和喷嘴下部分外丝旋钮而紧来实现了蒸发器管道压力在液体二氧化碳的压力范围，压力达到在液体二氧化碳正常压力范围来使二氧化碳压力喷嘴喷淋，因此解决了液体二氧化碳固化堵塞蒸发器管道的问题。

附图说明

图1-5为本实用新型生产线不同角度示意图；

图6为本实用新型一种喷嘴示意图；

图7-9分别为本实用新型另外一种喷嘴方案剖视内部结构图；

图10为本实用新型喷淋雾化咀内部零件示意图；

图11为本实用新型的外部整体示意图；

图12为本实用新型的上部分和下部分内部构造示意图；

图13为本实用新型的低温弹簧和弹簧安装导向柱示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本实用新型作详细说明。

如图1-5所示，一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线包括生产线保温壳体、液态二氧化碳制冷装置、安装在生产线保温壳体内的传送网带装置以及检测单元、总电控箱；

生产线保温壳体为保温壳体，根据不同生产线的要求可以采用多个壳体拼扣焊接而成，例如15000mm宽：2000mm高：1870尺寸的壳体1就可以由5个壳体拼扣而成并放置在不锈钢方管底座2上，不锈钢方管底座由方管(例如100mm)焊接而成，方管底座底部安装八个直径35mm的承重不锈钢脚杯3来承重整个生产线。生产线保温壳体1前端安装入料口壳体4、后端安装出料口壳体6，入料口壳体、出料口壳体上分别安装入料口吸风罩5、出料口吸风罩7，吸风罩起排出冷热交换的气体二氧化碳气体用。入料口不锈钢保温壳体4两侧面安装急停开关44，入料口不锈钢保温壳体4顶侧面右边安装绿色隧道机运行灯45，左边安装红色报警灯。出料口不锈钢保温壳体6两侧面安装急停开关44，出料口不锈钢保温壳体6顶侧面右边安装绿色隧道机运行灯45，左边安装红色报警灯。上述保温壳体由装配模具发泡而成，发泡厚度150mm发泡密度67kg/立方。

生产线保温壳体1内部安装不锈钢传送网带装置9，生产线保温壳体1上两侧面开检修门孔，用于安装不锈钢保温检修门10，不锈钢保温检修门10两侧面安装门合页12和重力关门拉杆11，不锈钢保温检修门上安装密封胶条13。

生产线保温壳体1外顶部安装循环风机19，循环风机轴安装十二个循环风叶贯通于保温壳体内；生产线保温壳体1内中部安装二套不锈钢二氧化碳蒸发器组16，二套不锈钢二氧化碳蒸发器组上安装不锈钢二氧化碳喷淋头17，生产线保温壳体1外安装二氧化碳储罐25，二套二氧化碳蒸发器组通过二氧化碳连接管26和二氧化碳电磁阀27连接至外部二氧化碳储罐供液截止阀28上，所述的供液截止阀与电磁阀之间安装加压装置，用于将供液截止阀流出的液态二氧化碳进行加压(15-35bar)，当进入喷嘴的液体二氧化碳压力达到预设的压力时，喷嘴打开向隧道壳体内喷淋液态二氧化碳。

总电控箱37安装在生产线保温壳体上，生产线保温壳体外部出料口端右侧面安装不锈钢触摸操作箱43，生产线保温壳体外部出料口端左侧面安装传送网带装置的驱动机组38，驱动机组外安装驱动机组不锈钢罩39，生产线保温壳体内安装检测单元，例如壳体内的前段、中段、后段分别安装前段室温传感器40、中段室温传感器41、后段室温传感器42。总电控箱根据接收的外部输入的控制参数或者利用预先存储的控制参数结合接收的检测值，发出控制指令，控制液态二氧化碳制冷装置通过向生产线保温壳体内喷射液态二氧化碳采用直冷方式对传送网带装置上的食材实现20℃～-70℃范围内的速冻；

不锈钢传送网带装置9由不锈钢角铁、不锈钢轴承、不锈钢支架轴承、不锈钢主轴、不锈钢齿轮、联轴器、聚四氟乙烯条、聚四氟乙烯柱、不锈钢方管焊接装配而成长16100mm宽：1540mm高：189mm不锈钢传送网带装置9,通过联轴器连接至传送网带驱动机组38，不锈钢传送网带装置9可以采用目前现有设备，也可以根据应用需求进行改进。

总电控箱37由三毫米厚不锈钢板焊接而成，不锈钢总电控箱37内安装不锈钢电子元件板，不锈钢电子元件板上安装PLC编程器和前、中、后段室温温度模块，不锈钢电子元件板上安装二氧化碳电磁阀继电器组、循环风机变频器组、驱动机组变频器组；前、中、后段室温温度模块对检测单元输出的信号进行处理，得到的温度信息发送至PLC编程器，PLC编程器将接收到的温度信息与控制参数进行比较，控制对应的二氧化碳电磁阀继电器组工作，使生产线保温壳体内的环境温度达到控制参数，通过控制循环风机变频器组控制循环风机工作，使得生产线保温壳体内温度均匀。根据触摸屏设定的传送网带运行时间PLC编程器控制驱动机组变频器组启动，变频器组启动传送网带电机，传送网带电机通过联轴器、连接轴、传送网带主轴启动传送网带。

下面详细介绍本实用新型喷嘴，该喷嘴为单向喷嘴由喷嘴上部分和喷嘴下部分组成；喷嘴上部分设置二氧化碳进入腔，也是液体二氧化碳进入的承载腔体，该腔体外部外丝安装螺纹安装蒸发器，配合拧松拧紧螺母构成喷嘴上部分；喷嘴下部分设置存液腔，存液腔的下方设置喷液孔起液体二氧化碳排出用，喷嘴下部分同样设置外丝；喷嘴通过喷嘴上部分的拧松拧紧螺母的内丝和喷嘴下部分外丝旋钮而紧。

喷嘴上部分和喷嘴下部分连接的共同压力组件腔体，它是由垫片起密封喷嘴上部分二氧化碳进液腔用，垫片下部安装低温压力弹簧起二氧化碳进液腔液体压力到达的情况下导通垫片，使得液体二氧化碳能进入到下部存液腔内。

具体，如图6所示，一种液体二氧化碳压力喷嘴，包括弹簧座200、压力弹簧201、垫片203；

所述的弹簧座200内部设置通腔，所述的通腔200包括依次连通的液体二氧化碳进入腔204、弹簧安装腔205、存液腔206以及喷液孔207；压力弹簧201安装在所述弹簧安装腔205内且与液体二氧化碳进入腔204之间安装垫片203，通过压力弹簧调节进入的液体二氧化碳压力。

为了便于更换弹簧安装腔内的压力弹簧，以使喷嘴能够适用不同的压力环境，所述的弹簧座为分体结构具体包括上部具有外丝螺纹部分2001、下部具有外丝螺纹部分2002、具有内丝螺纹的上部外六角螺母2003以及下部外六角螺母2004；上部具有外丝螺纹部分2001为与外部部件(例如蒸发器)实现连接的部位，其下部安装上部外六角螺母2003，通过上部外六角螺母实现所述连接的拧紧或松卸；下部具有外丝螺纹部分2002与上部外六角螺母2003配合安装，通过下部外六角螺母2004实现拧紧或松卸；上部具有外丝螺纹部分、下部具有外丝螺纹部分安装好后的内腔即为弹簧座内部设置的通腔205。

上部具有外丝螺纹部分、下部具有外丝螺纹部分采用不锈钢材质，优选不锈钢SUS304。

当然，上述弹簧座也可以制造成一体式结构，根据不同的应用压力环境，制作成系列化的液体二氧化碳压力喷嘴。

给出一优选实施例中喷液孔包括圆柱型喷口和喷淋雾化孔；所述圆柱形喷口与所述存液腔连通且直径小于存液腔，通过喷淋雾化孔将从圆柱形喷口喷出的液体降压喷出。所述的喷淋雾化孔截面形状由两段圆弧对接构成，两段圆弧之间相对对接线的垂直距离的最大值为d+(0～1.5mm)，所述的d为圆柱形喷口的直径。为了更好的达到降压喷淋的效果，喷淋雾化孔外缘向外倾斜，倾斜角度α45-55°。

上述垫片优选为聚四氟乙烯垫，压力弹簧选用低温压力弹簧，压力范围15-35bar，低温压力弹簧在低温下伸缩性好压力控制精准。

在上述介绍喷嘴基础上对喷嘴方案进一步优化，增加一个弹簧安装导向柱208，所述的弹簧安装导向柱包括一底座和中心圆柱；压力弹簧套装在所述中心圆柱上，所述底座与弹簧安装腔内壁之间连接且保证弹簧安装腔与存液腔之间连通；所述的弹簧安装导向柱与弹簧座一体加工，具体可以采用SUS304不锈钢柱用铣床铣出来的中间圆柱用来安装低温弹簧用的，圆柱上侧面大一点圆柱为底座，铣出底座两端使之导向柱不移动。

喷嘴设计方案还可以在上述两个方案或者之一方案基础上再增加一个垫片安装导向柱209，如图7-13所示，所述垫片安装导向柱与液体二氧化碳进入腔接触一侧端面安装聚四氟乙烯低温柔性垫片，另一侧铣出低温弹簧导向圆柱起导向低温弹簧用。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (14)

1.一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：包括生产线保温壳体、液态二氧化碳制冷装置、安装在生产线保温壳体内的传送网带装置以及检测单元、总电控箱；

用于检测隧道壳体内的温度的检测单元与总电控箱之间进行连接，总电控箱根据接收的外部输入的控制参数或者利用预先存储的控制参数结合接收的检测值，发出控制指令，控制液态二氧化碳制冷装置向生产线保温壳体内喷射液态二氧化碳使生产线保温壳体内的环境满足控制参数；

所述的液态二氧化碳制冷装置包括安装加压装置的二氧化碳储罐、二氧化碳蒸发器；二氧化碳储罐置于生产线保温壳体外，二氧化碳蒸发器通过二氧化碳连接管和电磁阀连接至二氧化碳储罐供液截止阀上；所述的二氧化碳蒸发器上安装多个用于二氧化碳喷淋的喷嘴；所述加压装置用于将供液截止阀流出的液态二氧化碳进行加压，当进入喷嘴的液体二氧化碳压力达到预设的压力时，喷嘴打开向隧道壳体内喷淋液态二氧化碳。

2.根据权利要求1所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的喷嘴包括弹簧座、压力弹簧、垫片；

所述的弹簧座内部设置通腔，所述的通腔包括依次连通的液体二氧化碳进入腔、弹簧安装腔、存液腔以及喷液孔；压力弹簧安装在所述弹簧安装腔内且与液体二氧化碳进入腔之间安装垫片，通过压力弹簧调节由所述进入腔进入弹簧安装腔内的液体二氧化碳压力；最终液体二氧化碳由喷液孔降压喷出。

3.根据权利要求2所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的弹簧座为分体结构，便于更换不同压力的压力弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的分体结构包括上部具有外丝螺纹部分、下部具有外丝螺纹部分、具有内丝螺纹的上部外六角螺母以及下部外六角螺母；

所述的上部具有外丝螺纹部分为与外部部件实现连接的部位，其下部安装上部外六角螺母，通过上部外六角螺母实现所述连接的拧紧或松卸；下部具有外丝螺纹部分与上部外六角螺母配合安装，通过下部外六角螺母实现拧紧或松卸；上部具有外丝螺纹部分、下部具有外丝螺纹部分安装好后的内腔即为弹簧座内部设置的通腔。

5.根据权利要求2所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的弹簧座为一体式结构，根据不同的应用压力环境，制作成系列化的液体二氧化碳压力喷嘴。

6.根据权利要求2所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的喷液孔包括圆柱形喷口和喷淋雾化孔；所述圆柱形喷口与所述存液腔连通且直径小于存液腔，通过喷淋雾化孔将从圆柱形喷口喷出的液体降压喷出。

7.根据权利要求6所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的喷淋雾化孔截面形状由两段圆弧对接构成，两段圆弧之间相对对接线的垂直距离的最大值为d+(0～1.5mm)，所述的d为圆柱形喷口的直径。

8.根据权利要求7所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的喷淋雾化孔外缘向外倾斜，倾斜角度45-55°。

9.根据权利要求2所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：还包括弹簧安装导向柱，所述的弹簧安装导向柱包括一底座和中心圆柱；压力弹簧套装在所述中心圆柱上，所述底座与弹簧安装腔内壁之间连接且保证弹簧安装腔与存液腔之间连通；所述的弹簧安装导向柱与弹簧座一体加工。

10.根据权利要求2或9所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：还包括垫片安装导向柱，所述垫片安装导向柱与液体二氧化碳进入腔接触一侧端面安装垫片，另一侧为弹簧导向圆柱。

11.根据权利要求1所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的加压装置将二氧化碳连接管内的液体加压至15-35bar。

12.根据权利要求1所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的生产线保温壳体上安装检修门，所述的检修门内侧面安装抗低温密封胶条，所述的抗低温至少满足生产线的最低工作温度。

13.根据权利要求1或12所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的生产线保温壳体前端安装入料口壳体、后端安装出料口壳体，入料口壳体、出料口壳体上分别安装入料口吸风罩、出料口吸风罩。

14.根据权利要求1所述的一种利用液体二氧化碳速冻制冷的生产线，其特征在于：所述的生产线保温壳体根据不同的生产线需求采用多个由模具发泡而成的壳体拼扣焊接而成。

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