CN210292492U - 一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构 - Google Patents
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Abstract
一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构，包括长方体形导流板、圆柱形导流槽、静压箱和进风口，新型圆形孔板式导流结构特征在于：该结构是在长方体形导流板上垂直钻取圆柱形导流槽，圆柱形导流槽呈线性排列，长方体形导流板与静压箱壁面紧密贴合。本实用新型可以有效地提高设备静压箱内部气流流场的均匀性，进而优化了设备换热区域内气流流场情况，使得冲击式速冻设备的换热效率提高，运行能耗降低。
Description
技术领域
本实用新型属于速冻食品机械领域，涉及一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构。
背景技术
冲击式速冻机是一种利用高速气流与冻品进行换热的新型速冻设备，其气流流场的均匀性决定了设备的效率和能耗，一直都是研究人员关注的焦点。然而大部分研究主要针对设备喷嘴出口的气流流场，忽略了设备静压箱内流场均匀性的重要影响。本发明在不改变设备结构的基础上，在静压箱内部加装一种圆形孔板式导流结构，提高了设备静压箱内部气流流场的均匀性，进一步提高了冲击式速冻设备的换热效率，降低其运行能耗。
发明内容
本实用新型的目的至少在于提供一种安装在冲击式速冻机静压箱内，并能提高其内部流场均匀性，进而提高速冻机冻结区内换热效率的导流结构。为实现上述目的，本实用新型提供了一种圆形孔板式导流结构，该结构包括长方体形导流板（1）、圆柱形导流槽（2）、静压箱（3）和进风口（4）。圆形孔板式导流结构特征在于：长方体形导流板（1）和圆柱形导流槽（2）的厚度均为200-250mm；
长方体形导流板（1）与静压箱（3）内壁面紧密贴合；长方体形导流板（1）上表面与进风口（4）之间距离为500-600mm；
圆柱形导流槽（2）是在长方体形导流板（1）上垂直钻取的圆柱形孔；圆柱形导流槽（2）的排列方式为线性排列，且两个相邻的圆柱形导流槽（2）的几何中心间距为740-750mm；单个圆柱形导流槽（2）的截面圆半径为350-360mm。
在一个实施方式中，长方体形导流板（1）和圆柱形导流槽（2）的厚度为200-250mm。
在一个实施方式中，长方体形导流板（1）和圆柱形导流槽（2）的厚度为220mm。
在一个实施方式中，长方体形导流板（1）上表面与进风口（4）之间距离为500-600mm。
在一个实施方式中，方体形导流板（1）上表面与进风口（4）之间距离为550mm。
在一个实施方式中，圆柱形导流槽（2）的排列方式为线性排列，且两个相邻的圆柱形导流槽（2）的几何中心间距为740-750mm。
在一个实施方式中，两个相邻的圆柱形导流槽（2）的几何中心间距为745mm。
在一个实施方式中，圆柱形导流槽（2）的截面圆半径为350-360mm。
在一个实施方式中，圆柱形导流槽（2）的截面圆半径为355mm。
本实用新型提供的上述技术方案可以很好的优化冲击式速冻设备静压箱内部流场的均匀性，改善了由于静压箱内部流场紊乱所导致的喷嘴出口流场不均匀的问题，提高了冲击式速冻机冻结区内的换热效率，进而提高冻品品质，减少能耗。
附图说明
图1是本实用新型一种圆形孔板式导流结构三维示意图。
图2是本实用新型一种圆形孔板式导流结构俯视图。
图3是本实用新型一种圆形孔板式导流结构主视图。
图1中，1、长方体形导流板；2、圆柱形导流槽；3、静压箱；4、进风口
具体实施方式
为使本实用新型实现的操作流程与创作特征易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
圆形孔板式导流结构包括长方体形导流板（1）、圆柱形导流槽（2）、静压箱（3）和进风口（4）。圆形孔板式导流结构特征在于：长方体形导流板（1）和圆柱形导流槽（2）的厚度均为200-250mm。
长方体形导流板（1）与静压箱（3）内壁面紧密贴合；长方体形导流板（1）上表面与进风口（4）之间距离为500-600mm；
圆柱形导流槽（2）是在长方体形导流板（1）上垂直钻取的圆柱形孔；圆柱形导流槽（2）的排列方式为线性排列，且两个相邻的圆柱形导流槽（2）的几何中心间距为740-750mm；单个圆柱形导流槽（2）的截面圆半径为350-360mm。
被蒸发器冷却后的低温气体在离心风机的作用下从静压箱顶部吹入静压箱，通过静压箱底部的喷嘴结构形成高速的低温射流冲击冻品表面，加快低温气体与冻品表面的对流换热。换热后的气体再回到蒸发器中再次冷却，形成循环。
和传统的静压箱内无导流结构相比较，采用本实用新型提供的上述圆形孔板式导流结构，可以很好的优化静压箱内部流场，提高气流流场的均匀性，减少静压箱内的动能损失，进而提高了速冻机喷嘴出口的风速以及冻结区内的换热强度，加快了冻品的冻结速率，提高冻品质量，改善了冲击式速冻机的性能。
以速冻机静压箱尺寸为 1500*1500*1500mm，喷嘴结构为条缝孔板为例，孔板尺寸为1500*1500*2mm，对加装了圆形孔板式导流结构的冲击式速冻机运行情况进行了数值模拟，以未加装圆形孔板式导流结构的冲击式速冻机运行情况作为对比。模拟的流体为空气，进行了下列假设：①空气为不可压缩流体②模型在正常运行过程中，内部的流场视为稳态③静压箱壁面视为绝热。本模型采用k—ε湍流模型，由于在冲击过程中有温度的变化，故开启能量方程。压力入口边界条件为Pin=250Pa，压力出口边界条件Pout=0Pa。对于冻结区域，入口温度设置为243K，出口温度为248K。速冻设备的传送带作为传送板带处理，其热导率为16.3W/（m*℃）。通过数值模拟优选，长方体形导流板（1）和圆柱形导流槽（2）的厚度为220mm；方体形导流板（1）上表面与进风口（4）之间距离为550mm；圆柱形导流槽（2）的排列方式为线性排列，且两个相邻的圆柱形导流槽（2）的几何中心间距为745mm；圆柱形导流槽（2）的截面圆半径为355mm。
通过对速冻机冻结区域进行数值模拟，模拟结果表明：在静压箱进风口压力相同的情况下，静压箱内加装了圆形孔板式导流结构的冲击式速冻机传送带表面平均努塞尔数为168.85，未加装圆形孔板式导流结构的传送带表面平均努塞尔数为156.32，可以看出这种静压箱内加装了圆形孔板式导流结构的冲击式速冻机冻结区内的平均努塞尔数提高了约8.02%，同时努塞尔数分布的均匀性更好。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构，其特征在于：速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构包括长方体形导流板（1）、圆柱形导流槽（2）、静压箱（3）和进风口（4）。
2.根据权利要求1所述的一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构，其特征是：长方体形导流板（1）和圆柱形导流槽（2）的厚度均为200-250mm。
3.根据权利要求1所述的一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构，其特征是：圆柱形导流槽（2）是在长方体形导流板（1）上垂直钻取的圆柱形孔，呈线性排列，且两个相邻的圆柱形导流槽（2）的几何中心间距为740-750mm。
4.根据权利要求1所述的一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构，其特征是：单个圆柱形导流槽（2）的截面圆半径为350-360mm。
5.根据权利要求1所述的一种速冻机静压箱内的圆形孔板式导流结构，其特征是：长方体形导流板（1）与静压箱（3）内壁面紧密贴合，长方体形导流板（1）上表面与进风口（4）之间距离为500-600mm。
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