CN220567553U - 过冷水冰浆制造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过冷水冰浆制造系统，其中，该过冷水冰浆制造系统包括：过冷器，用于制取过冷水；蓄冰池，与过冷器的出口连接，用于采用过冷水制取冰浆；防冰堵装置，一端与蓄冰池的出水口连接，另一端与过冷器的入口连接，用于将蓄冰池的部分出水加热后与未加热的出水混合后送入过冷器。本实用新型解决了现有技术中过冷器内及进水口容易产生冰晶，造成过冷器堵塞甚至损坏的问题，消除冰晶，防止过冷器入口或过冷器内结冰现象发生，对过冷器进行保护，同时提高了制冰效率。

Description

过冷水冰浆制造系统

技术领域

本实用新型涉及过冷技术领域，具体而言，涉及一种过冷水冰浆制造系统。

背景技术

过冷是指虽然温度已经低于冰点温度，但仍能在一定条件下保持不结冰的液体状态，这种状态下的水就叫过冷水。水具有的天然过冷特性，过冷水动态制冰法为目前运用广泛、能效最高的制取冰浆方法。其基于水的过冷结晶原理，水在凝固时需要在液态水中形成冰晶，冰晶吸收潜热长大后结冰，形成冰晶需要一定的过冷度。基本工作过程是利用高效换热器(如板式换热器、壳管式蒸发器)把液态水降温冷却到-2℃，使其离开换热器时为过冷水。将过冷水输往蓄冰池，通过碰撞、超声波激发等手段使其凝固温升可制取冰浆。冰浆在食品保鲜，食品加工，工艺冷却，冰蓄冷空调等领域得到了广泛的运用。

在蓄冰池中，由于凝固所需潜热比过冷水显热大得多，因此仅会有部分水凝固成冰，大部分水保持液态并温升至0℃。这部分水加上补水将送往过冷器入口继续被冷却成过冷水。由于过冷状态是水的亚稳状态，极其不稳定，如果水的过冷状态在过冷器中被破坏,会产生冰晶。但蓄冰池出口过滤完的冰水混合物中依然存在小冰晶，在返回进入过冷器进水口后会成为结冰核心，造成换热器堵塞甚至破坏的问题，因此如何防止过冷水在过冷器内结冰是过冷水动态制冰技术的关键所在。

针对相关技术中过冷器内及进水口容易产生冰晶，造成过冷器堵塞甚至损坏的问题，目前尚未提出有效地解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种过冷水冰浆制造系统，以至少解决现有技术中过冷器内及进水口容易产生冰晶，造成过冷器堵塞甚至损坏的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种过冷水冰浆制造系统，包括：

过冷器，用于制取过冷水；

蓄冰池，与过冷器的出口连接，用于采用过冷水制取冰浆；

防冰堵装置，一端与蓄冰池的出水口连接，另一端与过冷器的入口连接，用于将蓄冰池的部分出水加热后与未加热的出水混合后送入过冷器。

进一步地，防冰堵装置包括：

换热管路，用于对蓄冰池的部分出水加热；

旁通管路，与换热管路并联设置，用于旁通蓄冰池的部分出水。

进一步地，防冰堵装置还包括：

换热器，位于换热管路上，用于对蓄冰池的部分出水加热；其中，换热器包括蒸发段和冷凝段，冷凝段位于换热管路上。

进一步地，冷凝段为冷凝水箱，冷凝水箱的入口和出口位于换热管路上，冷凝水箱内设置有冷凝管，用于对进入冷凝水箱的水进行加热；

蒸发段为蒸发水箱，蒸发水箱内设置有蒸发管，冷凝管和蒸发管连接，进行热交换；

换热器内还包括：绝热段，位于蒸发水箱和冷凝水箱之间。

进一步地，防冰堵装置还包括：

换热水箱，一端与蒸发水箱的入口连接，另一端与蒸发水箱的出口连接，用于为蒸发管进行热交换；其中，换热水箱内水的来源至少包括以下之一：过冷器对应的冷凝器的冷却回水、空调系统回水、自来水。

进一步地，防冰堵装置还包括：

融冰管路，一端与换热水箱连接，另一端与过冷器的入口连接，用于在过冷器的入口管道或过冷器内发生冰堵时，采用换热水箱内的水进行融冰。

进一步地，还包括：

温度传感器，位于换热管路和过冷器之间的管路上，用于检测过冷器的入口水温；

第一控制阀，位于旁通管路上，用于调节旁通管路的水流量；

压力传感器，位于过冷器的入口管道上，用于检测过冷器的入口管道压力；

第二控制阀，位于融冰管路上，用于调节融冰管路的水流量。

在本实用新型中，提供了一种防冰堵的过冷水冰浆制造系统，包括过冷器，蓄冰池，以及防冰堵装置，一端与蓄冰池的出水口连接，另一端与过冷器的入口连接，用于将蓄冰池的部分出水加热后与未加热的出水混合后送入过冷器。蓄冰池出口过冷水首先进入防冰堵装置进行加热，可解除水的过冷状态，消除冰晶，防止过冷器入口或过冷器内结冰现象发生，对过冷器进行保护，同时提高了制冰效率。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的过冷水冰浆制造系统的一种可选的结构示意图。

附图标记说明：

1、过冷器；2、蓄冰池；3、换热器；301、蒸发段；302、冷凝段；303、绝热段；4、换热水箱；5、温度传感器；6、第一控制阀；7、压力传感器；8、第二控制阀；9、第一水泵；10、第二水泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述控制器，但这些控制器不应限于这些术语。这些术语仅用来将与不同设备连接的控制器区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一控制器也可以被称为第二控制器，类似地，第二控制器也可以被称为第一控制器。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。

实施例1

在本实用新型优选的实施例1中提供了一种过冷水冰浆制造系统，具体来说，图1示出该过冷水冰浆制造系统的一种可选的结构示意图，如图1所示，该过冷水冰浆制造系统包括：

过冷器1，用于制取过冷水；

蓄冰池2，与过冷器1的出口连接，用于采用过冷水制取冰浆；

防冰堵装置，一端与蓄冰池2的出水口连接，另一端与过冷器1的入口连接，用于将蓄冰池2的部分出水加热后与未加热的出水混合后送入过冷器1。

在上述实施方式中，提供了一种防冰堵的过冷水冰浆制造系统，包括过冷器，蓄冰池，以及防冰堵装置，一端与蓄冰池的出水口连接，另一端与过冷器的入口连接，用于将蓄冰池的部分出水加热后与未加热的出水混合后送入过冷器。蓄冰池出口过冷水首先进入防冰堵装置进行加热，可解除水的过冷状态，消除冰晶，防止过冷器入口或过冷器内结冰现象发生，对过冷器进行保护，同时提高了制冰效率。

在本实用新型一个优选的实施方式中，防冰堵装置包括：换热管路，用于对蓄冰池2的部分出水加热；旁通管路，与换热管路并联设置，用于旁通蓄冰池2的部分出水。换热管路和旁通管路通过三通阀与蓄冰池2的出水管路连接，三通阀与蓄冰池2之间的管路上还设置有第一水泵，用于加快换热管路和旁通管路内的水流动。在换热管路和过冷器1之间的管路上安装有温度传感器5，用于检测过冷器1的入口水温。旁通管路上还设有第一控制阀6，用于调节旁通管路的水流量。通过控制第一控制阀6，调节过冷水旁通流量，从而可控制过冷器入口水温，解除过冷状态，消除冰晶，并可根据负荷需要调节水温变化，防止制冰系统运行工况波动。

在本实用新型一个优选的实施方式中，防冰堵装置还包括：换热器3，位于换热管路上，用于对蓄冰池2的部分出水加热；其中，换热器3包括蒸发段301和冷凝段302，冷凝段302位于换热管路上。

优选地，冷凝段302为冷凝水箱，冷凝水箱的入口和出口位于换热管路上，冷凝水箱内设置有冷凝管，用于对进入冷凝水箱的水进行加热；蒸发段301为蒸发水箱，蒸发水箱内设置有蒸发管，冷凝管和蒸发管连接，进行热交换；换热器3内还包括：绝热段303，位于蒸发水箱和冷凝水箱之间，绝热段303不参与换热，并进行保温。

其中，可选的，换热器3为热管换热器3，内热管为增强换热，可设置翅片，翅片可为整体翅片管，也可为焊接翅片。热管材料可为铜、铜合金、镍、镍合金、铝合金、低合金钢、不锈钢等。热管内可充注氟利昂等工质，蒸发段301内工质经绝热段303到冷凝段302，在冷凝段302内受过冷水冷却凝结，再回流到蒸发段301内继续受热蒸发，从而实现将过冷水加热。热管换热器3传热高效、结构紧凑、易维护，使整个系统稳定，利于动态制冰系统的制冰效率和制冰连续性。同时热管导热效率高、只需较小温差驱动就能传热，相应热管换热器3传热效率高，传热面积相应可减小，换热器3尺寸可减少，防冻结能力强。

此外，热管管内可设置吸液芯，吸液芯包括且不局限于槽道型、丝网型和烧结型等，吸液芯可提供毛细力，增强液态工质回流到蒸发段301。热管换热器3根据系统安装需要，可水平布置也可竖直安装。竖直安装时，蒸发段301要求处于换热器3下方。热管管径和根数可根据负荷大小确定，设备简单、结构紧凑、灵活性强。

在本实用新型中冷凝段302采用冷凝水箱的形式可以直接与换热管路连通，在水箱内进行换热，换热效率更高，如果只是采用换热管与换热管路进行热交换，换热效率会低很多。

为了实现更好的换热效果，防冰堵装置还包括：换热水箱4，一端与蒸发水箱的入口连接，另一端与蒸发水箱的出口连接，用于为蒸发管进行热交换。优选的，换热水箱4为温水箱，存储有温水，由于过冷水温度基本为0℃，因此温水水源可选择性广，温水可利用过冷器配套的冷凝器的冷却回水，这样可不额外消耗水资源及热量，如无水冷冷凝器，也可利用空调系统回水或自来水均可。

此外，防冰堵装置还包括：融冰管路，一端与换热水箱4连接，另一端与过冷器1的入口连接，用于在过冷器1的入口管道或过冷器1内发生冰堵时，采用换热水箱4内的水进行融冰。为防止过冷器突然冰堵，在其入口管道上安装有压力传感器7，可及时发现过冷器或其入口管道是否发生冰堵。当管道压力急增，说明过冷器入口管道或过冷器发生冰堵，此时自动打开第一控制阀6，温水池内温水迅速直接进入管道内进行融冰，防止过冷器1损坏，对过冷器应急保护。

上述系统由过冷器、蓄冰池2、换热器3和换热水箱4组成。换热器3蒸发段301水箱与换热器3相通，冷凝段302水箱与换热管路相连。管道上安装有温度传感器5和压力传感器7，第一控制阀6和第二控制阀8，可调节过冷水温度并消除过冷器入口冰晶及对过冷器应急保护。

现有技术有采用电加热器加热除冰和利用冷凝器放热加热流体等方法来除冰，电加热方法需要耗费大量高品位能量，且存在安全隐患。利用冷凝器放热方法系统复杂、投资大。本实用新型可利用多种热源的温水进行除冰，水源选取灵活，一旦出现冰堵立即通入温水除冰，反应快效果好。另外，增加了温度调节控制系统，能稳定机组运行，并预防冰堵现象发生。特别是采用了热管式换热器，换热效率高、且节能(无需其它热源)、结构简单、布置灵活、防冻结能力强。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种过冷水冰浆制造系统，其特征在于，包括：

过冷器(1)，用于制取过冷水；

蓄冰池(2)，与所述过冷器(1)的出口连接，用于采用所述过冷水制取冰浆；

防冰堵装置，一端与所述蓄冰池(2)的出水口连接，另一端与所述过冷器(1)的入口连接，用于将所述蓄冰池(2)的部分出水加热后与未加热的出水混合后送入所述过冷器(1)。

2.根据权利要求1所述的过冷水冰浆制造系统，其特征在于，所述防冰堵装置包括：

换热管路，用于对所述蓄冰池(2)的部分出水加热；

旁通管路，与所述换热管路并联设置，用于旁通所述蓄冰池(2)的部分出水。

3.根据权利要求2所述的过冷水冰浆制造系统，其特征在于，所述防冰堵装置还包括：

换热器(3)，位于所述换热管路上，用于对所述蓄冰池(2)的部分出水加热；其中，所述换热器(3)包括蒸发段(301)和冷凝段(302)，所述冷凝段(302)位于所述换热管路上。

4.根据权利要求3所述的过冷水冰浆制造系统，其特征在于，

所述冷凝段(302)为冷凝水箱，所述冷凝水箱的入口和出口位于所述换热管路上，所述冷凝水箱内设置有冷凝管，用于对进入所述冷凝水箱的水进行加热；

所述蒸发段(301)为蒸发水箱，所述蒸发水箱内设置有蒸发管，所述冷凝管和所述蒸发管连接，进行热交换；

所述换热器(3)内还包括：绝热段(303)，位于所述蒸发水箱和所述冷凝水箱之间。

5.根据权利要求4所述的过冷水冰浆制造系统，其特征在于，所述防冰堵装置还包括：

换热水箱(4)，一端与所述蒸发水箱的入口连接，另一端与所述蒸发水箱的出口连接，用于为所述蒸发管进行热交换；其中，所述换热水箱(4)内水的来源至少包括以下之一：所述过冷器(1)对应的冷凝器的冷却回水、空调系统回水、自来水。

6.根据权利要求5所述的过冷水冰浆制造系统，其特征在于，所述防冰堵装置还包括：

融冰管路，一端与所述换热水箱(4)连接，另一端与所述过冷器(1)的入口连接，用于在所述过冷器(1)的入口管道或所述过冷器(1)内发生冰堵时，采用所述换热水箱(4)内的水进行融冰。

7.根据权利要求6所述的过冷水冰浆制造系统，其特征在于，还包括：

温度传感器(5)，位于所述换热管路和所述过冷器(1)之间的管路上，用于检测所述过冷器(1)的入口水温；

第一控制阀(6)，位于所述旁通管路上，用于调节所述旁通管路的水流量；

压力传感器(7)，位于所述过冷器(1)的入口管道上，用于检测所述过冷器(1)的入口管道压力；

第二控制阀(8)，位于所述融冰管路上，用于调节所述融冰管路的水流量。