KR102517712B1 - Ice making system for seawater ice slurry using supercooling - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 슬러리 아이스 제빙 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 과냉각을 이용하여 유동성이 우수한 해수 아이스 슬러리를 연속 생산하여, 상기 해수 아이스 슬러리를 통해 수산물의 선도를 일정하게 유지할 수 있는 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry ice making system, and more particularly, to a seawater ice slurry using supercooling capable of continuously producing a seawater ice slurry having excellent fluidity using supercooling to maintain a constant freshness of aquatic products through the seawater ice slurry It's about the ice making system.
과냉각(supercooling)은 액체 또는 기체의 온도를 낮추는 과정에서 결정핵(nuclei)이 부족하거나 없는 경우, 상기 액체 또는 기체가 고체로 결정화되지 않고, 동결점 이하로 냉각되는 현상을 의미한다. 그리고, 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각을 이용하여 유동성이 있는 해수 아이스 슬러리를 연속 생산하여, 수산물에 대한 냉열원으로 사용할 수 있는 장치이다. 다양한 제빙 시스템 중에서 과냉각을 이용한 제빙 시스템은 냉각면에서 수용액을 과냉각하여, 과냉각 수용액을 생성하고, 별도의 공간에서 과냉각 수용액의 과냉각을 해소시켜, 아이스 슬러리의 형태로 저장하는 시스템으로 다른 제빙 시스템에 비해 구성이 단순할 뿐만 아니라, 냉각효율이 뛰어나다는 장점이 있다.Supercooling refers to a phenomenon in which the liquid or gas is cooled below the freezing point without being crystallized into a solid when there are insufficient or no nuclei in the process of lowering the temperature of the liquid or gas. In addition, the seawater ice slurry ice making system using supercooling is a device that continuously produces seawater ice slurry having fluidity using supercooling and can be used as a cooling and heat source for aquatic products. Among various ice-making systems, the ice-making system using supercooling supercools the aqueous solution on the cooling surface to generate the supercooled aqueous solution, relieves the supercooled aqueous solution in a separate space, and stores it in the form of ice slurry. Compared to other ice-making systems, It has the advantage of simple configuration and excellent cooling efficiency.
한편, 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 한 번에 다량의 수산물을 냉각할 수 있는 냉열량, 대상 어종에 따른 최적의 동결 온도가 요구된다. 그리고, 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 해수 아이스 슬러리를 수산물에 직접 접촉시켜, 수산물을 냉각하기 위해 공급탱크에서 해수 아이스 슬러리를 안정적으로 배출할 수 있는 유동성이 요구된다.On the other hand, in the seawater ice slurry ice making system using supercooling, the amount of cooling heat capable of cooling a large amount of aquatic products at a time and the optimal freezing temperature according to the target fish species are required. In addition, in the seawater ice slurry ice making system using supercooling, fluidity capable of stably discharging the seawater ice slurry from a supply tank is required to bring the seawater ice slurry into direct contact with aquatic products and cool the aquatic products.
또한, 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 일일 해수 아이스 슬러리의 이용량은 바다의 상황에 영향을 받는 어획량에 따라 변동하므로, 장시간 저빙시, 보랭 기능도 요구된다.In addition, in the seawater ice slurry ice making system using supercooling, since the amount of seawater ice slurry used per day varies according to the amount of catches affected by the sea conditions, a cooling function is also required when storing ice for a long time.
그러나, 종래의 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 냉각기 또는 배관의 내부에서 과냉각된 수용액의 과냉각 상태가 해소되는 경우, 상기 냉각기 또는 배관의 내부에서 얼음이 형성될 수 있어, 냉각기가 파손되거나, 배관이 폐쇄될 수 있다는 문제점이 있었다. However, in the conventional seawater ice slurry ice making system using supercooling, when the supercooled aqueous solution inside the cooler or the pipe is dissolved, ice may be formed inside the cooler or the pipe, resulting in damage to the cooler or damage to the pipe. There was a problem that it could be closed.
또한, 종래의 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 브라인을 냉각하는 브라인냉동기의 출력측 브라인의 온도를 정밀하게 제어할 수 없어, 과냉각기의 내부에서 해수를 안정적으로 과냉각할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional seawater ice slurry ice making system using supercooling, the temperature of the brine at the output side of the brine refrigerator for cooling the brine cannot be precisely controlled, so that the seawater cannot be stably supercooled inside the supercooler. There was a problem.
한편, 종래의 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각기에서 얼음이 발생하여, 상기 과냉각기의 내부가 폐쇄되는 것을 방지하기 위하여, 저빙탱크로부터 공급되는 해수를 일정한 온도로 가열하여, 상기 해수에 포함된 얼음입자를 녹일 수 있는 히터가 필수적으로 구비되어 있다.On the other hand, in the conventional seawater ice slurry ice making system using supercooling, in order to prevent ice from being generated in the supercooler and closing the inside of the supercooler, seawater supplied from an ice storage tank is heated to a constant temperature, A heater capable of melting the included ice particles is essentially provided.
그러나, 종래의 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 일일 10톤 이상의 해수 아이스 슬러리를 생산하기 위해서 부하 11kW 이상인 히터를 사용해야 하므로, 상기 히터를 가동하기 위한 에너지의 소모량이 증가한다는 문제점이 있었다.However, since the conventional seawater ice slurry ice making system using supercooling requires the use of a heater with a load of 11 kW or more to produce 10 tons or more of seawater ice slurry per day, energy consumption for operating the heater increases.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 과냉각을 이용하여 유동성이 우수한 해수 아이스 슬러리를 연속 생산하여, 상기 해수 아이스 슬러리를 통해 수산물의 선도를 일정하게 유지할 수 있는 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to continuously produce a seawater ice slurry having excellent fluidity using supercooling, thereby maintaining a constant freshness of aquatic products through the seawater ice slurry It is to provide a seawater ice slurry ice making system using supercooling.
또한, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 브라인이 냉각되는 브라인냉동기의 출력측 브라인의 온도를 정밀하게 제어하여, 과냉각기의 내부에서 해수의 과냉각을 안정적으로 형성할 수 있는 있는 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템을 제공하는데 있다.In addition, the seawater ice slurry ice making system using supercooling according to the present invention is seawater ice that can stably form supercooling of seawater inside the supercooler by precisely controlling the temperature of the brine at the output side of the brine refrigerator in which the brine is cooled. It is to provide a slurry ice making system.
또한, 본 발명의 목적은 브라인냉동기에 예열히터로부터 배출되는 저온의 유체를 응축기로부터 토출된 고온고압의 기체냉매와 열교환시켜, 고온의 유체로 변환시키는 축열조를 구비하여, 해수를 1차로 가열하기 위한 예열히터의 가열 효율을 향상시킨 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템을 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a heat storage tank for converting a low-temperature fluid discharged from a preheater in a brine refrigerator into a high-temperature fluid by exchanging heat with a high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from a condenser to primarily heat seawater An object of the present invention is to provide a seawater ice slurry ice making system using supercooling with improved heating efficiency of a preheater.
상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 과냉각을 이용하여 해수 아이스 슬러리를 제조하기 위한 것으로, 상기 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 해수 아이스 슬러리에 포함된 얼음 및 해수가 수용되는 저빙부(15), 사전에 설정된 기준염도를 갖는 해수를 상기 저빙부(15)에 공급하는 해수공급부(20), 상기 저빙부(15)와 연결되어, 해수에 포함된 얼음입자를 녹이기 위해, 상기 저빙부(15)로부터 공급되는 해수를 1차로 가열하는 예열히터(25), 상기 저빙부(15) 및 예열히터(25)의 사이에 구비되어, 상기 저빙부(15)에 수용된 해수를 상기 예열히터(25)로 공급하는 해수순환펌프(21), 상기 예열히터(25)와 연결되어, 해수에 포함된 얼음입자를 녹이기 위해, 상기 예열히터(25)로부터 공급되는 해수를 2차로 가열하는 히터(26), 상기 히터(26)와 연결되어, 상기 히터(26)로부터 공급되는 해수에 포함된 이물질 및 상기 히터(26)에서 미처 제거되지 못한 얼음입자를 필터링 처리하는 마이크로필터(30), 브라인을 사전에 설정된 기준 브라인온도로 냉각시키는 브라인냉동기(35), 상기 브라인냉동기(35) 및 마이크로필터(30)와 각각 연결되어, 상기 마이크로필터(30)로부터 공급되는 해수를 상기 브라인냉동기(35)로부터 공급된 브라인과 열교환시켜, 사전에 설정된 기준 과냉각온도를 갖는 과냉각 해수로 변환시키는 과냉각기(45), 상기 과냉각기(45)와 연결되어, 상기 과냉각기(45)로부터 공급되는 과냉각 해수의 과냉각 상태를 해소시켜, 해수 아이스 슬러리를 생성한 후, 상기 저빙부(15)로 공급하는 과냉각해소기(46) 및 해수 또는 브라인의 온도를 측정하기 위한 센서부(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problems, the seawater ice slurry
또한, 상기 센서부(50)는 상기 해수순환펌프(21) 및 예열히터(25)의 사이에 구비되어, 상기 예열히터(25)의 입력측 해수의 온도를 측정하는 제1 온도센서(T1), 상기 마이크로필터(30) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도를 측정하는 제2 온도센서(T2), 상기 예열히터(25) 및 히터(26)의 사이에 구비되어, 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도를 측정하는 제3 온도센서(T3), 상기 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)의 출력측 과냉각 해수의 온도를 측정하는 제4 온도센서(T4), 상기 과냉각해소기(46) 및 저빙부(15)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각해소기(46)의 출력측 해수 아이스 슬러리의 온도를 측정하는 제5 온도센서(T5) 및 상기 브라인냉동기(35)의 출력측 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도를 측정하는 제6 온도센서(T6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 저빙부(15)는 상기 과냉각해소기(46)로부터 공급되는 해수 아이스 슬러리가 비중차에 의해 얼음 및 해수로 각각 분리되는 저빙탱크(15a), 전력에 의해 회동하는 교반기모터(15b), 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 얼음 및 해수가 혼합될 수 있도록 상기 교반기모터(15b)에 의해 회동하는 교반기(15c), 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리를 사용처로 공급하기 위한 슬러리펌프(15d) 및 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 빙충전율이 사전에 설정된 기준 빙충전율에 도달 시, 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 얼음 및 해수가 혼합될 수 있도록 상기 교반기모터(15b)가 구동되도록 제어하는 컨트롤러(15e)를 포함하고, 상기 컨트롤러(15e)는 상기 슬러리펌프(15d)가 정지 시, 상기 교반기모터(15b)가 사전에 설정된 제1 회전속도로 회동하도록 제어하고, 상기 슬러리펌프(15d)가 구동 시, 상기 교반기모터(15b)가 사전에 설정된 제2 회전속도로 회동하도록 제어하고, 상기 제2 회전속도는 상기 제1 회전속도보다 높게 설정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 해수공급부(20)는 수돗물이 유입되는 수돗물 유입부(20a), 해수가 유입되는 해수유입부(20b), 상기 수돗물 유입부(20a) 및 해수유입부(20b)와 각각 연결되어, 상기 수돗물 유입부(20a)로부터 유입되는 수돗물 또는 상기 해수유입부(20b)로부터 유입되는 해수의 공급 여부를 조절하는 전동밸브(20e), 상기 전동밸브(20e)와 연결되어, 상기 수돗물 유입부(20a)로부터 유입된 수돗물 및 상기 해수유입부(20b)로부터 유입된 해수가 서로 혼합되는 염도조절기(20c), 상기 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도를 측정하는 염도계(20d) 및상기 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도에 따라 상기 전동밸브(20e)를 제어하는 농도제어기(20f)를 포함하고,In addition, the
상기 전동밸브(20e)는 상기 수돗물 유입부(20a)와 연결되어, 수돗물의 공급 또는 차단을 위해 개폐 가능하게 형성된 제1 개폐부(20e1) 및 상기 해수유입부(20b)와 연결되어, 해수의 공급 또는 차단을 위해 개폐 가능하게 형성된 제2 개폐부(20e2)를 포함하고, 상기 농도제어기(20f)는 상기 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도가 상기 기준염도 초과 시, 상기 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도가 상기 기준염도까지 하강할 때까지, 상기 제1 개폐부(20e1)가 개방되고, 상기 제2 개폐부(20e2)가 폐쇄되도록 제어하고, 상기 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도가 상기 기준염도 미만 시, 상기 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도가 상기 기준염도까지 상승할 때까지, 상기 제2 개폐부(20e2)가 개방되고, 상기 제1 개폐부(20e1)가 폐쇄되도록 제어하고, 상기 염도조절기(20c)는 상기 농도제어기(20f)에 의해 상기 기준염도로 조절된 해수를 저빙탱크(15a)에 공급하고, 상기 해수공급부(20)는 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수의 수위를 측정하는 수위계(20g) 및 상기 수위계(20g)에 의해 측정된 해수의 수위에 따라 상기 해수순환펌프(21)를 제어하는 수위제어기(20h)를 더 포함하고, 상기 수위제어기(20h)는 상기 수위계(20g)에 의해 측정된 해수의 수위가 사전에 설정된 저수위 이상인 경우, 상기 저빙탱크(15a)에 수용된 해수가 상기 예열히터(25)로 공급될 수 있도록 상기 해수순환펌프(21)가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 브라인냉동기(35)는 상기 과냉각기(45)와 연결되어, 내부에 냉각 처리된 브라인이 수용되는 브라인탱크(35a), 상기 브라인탱크(35a) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 브라인탱크(35a)에 수용된 브라인을 상기 과냉각기(45)로 공급하는 브라인펌프(35b), 상기 브라인펌프(35b)의 일측에 구비되어, 제4 온도센서(T4)에 의해 측정된 상기 과냉각기(45)의 출력측 과냉각 해수의 온도가 제2 온도센서(T2)에 의해 측정된 상기 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도보다 사전에 설정된 세팅온도만큼 낮게 유지될 수 있도록 상기 브라인펌프(35b)로부터 토출되는 브라인의 유량을 제어하는 브라인펌프 제어기(35c), 상기 브라인탱크(35a) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)로 공급되는 브라인을 가열하는 브라인히터(35d) 및 제6 온도센서(T6)에 의해 측정된 상기 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도가 상기 기준 브라인온도로 일정하게 유지될 수 있도록 상기 브라인히터(35d)의 발열량을 제어하는 브라인히터 제어기(35e)를 포함하는 것 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 브라인냉동기(35)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기(40a), 상기 압축기(40a)로부터 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외부 공기와 열교환시켜, 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기(40b), 내부에 구비된 미세한 노즐을 통해 상기 응축기(40b)를 통과한 중온고압의 액체냉매의 압력을 감소시켜, 저온저압의 액체냉매로 팽창시키는 팽창밸브(40e), 상기 팽창밸브(40e), 과냉각기(45) 및 브라인탱크(35a)와 각각 연결되어, 상기 팽창밸브(40e)로부터 토출되는 저온저압의 액체냉매를 상기 과냉각기(45)로부터 배출된 중온의 브라인과 열교환시켜, 저온저압의 기체냉매로 증발시키는 증발기(40f), 상기 응축기(40b)의 토출측 및 예열히터(25)와 각각 연결되어, 상기 예열히터(25)로부터 배출되는 저온의 유체를 상기 응축기(40b)로부터 토출된 중온고압의 기체냉매와 열교환시켜, 고온의 유체로 변환시키는 축열조(40h) 및 상기 축열조(40h) 및 예열히터(25)와 각각 연결되어, 상기 축열조(40h)에서 배출되는 고온의 유체를 상기 예열히터(25)로 재공급하는 온수순환펌프(40i)를 포함하고, 상기 예열히터(25)는 상기 해수순환펌프(21)로부터 공급되는 해수를 상기 온수순환펌프(40i)로부터 배출된 고온의 유체와 열교환시켜, 상기 해수를 가열시키고, 상기 브라인냉동기(35)는 제3 온도센서(T3)에 의해 측정된 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 기준 동결온도 미만인 경우, 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 추가온도만큼 상승할 때까지, 상기 온수순환펌프(40i)가 유체의 토출량을 증대시키도록 제어하는 온수제어기(40j)를 더 포함하고, 상기 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 상기 제3 온도센서(T3)에 의해 측정된 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 상기 기준 동결온도 미만인 경우, 상기 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도가 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도보다 사전에 설정된 기준 상승온도만큼 상승할 수 있도록 상기 히터(26)의 발열량이 증가하도록 제어하는 히터제어기(51)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각을 이용하여 유동성이 우수한 해수 아이스 슬러리를 연속 생산하여, 상기 해수 아이스 슬러리를 통해 수산물의 선도를 일정하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 수산물의 상품 가치를 향상시켜, 안전한 수산물을 보다 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.The seawater ice slurry ice making system using supercooling according to the present invention continuously produces seawater ice slurry having excellent fluidity by using supercooling, and can maintain the freshness of aquatic products through the seawater ice slurry. Through this, there is an effect of improving the commercial value of aquatic products and supplying safe aquatic products more stably.
또한, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 브라인이 냉각되는 브라인냉동기의 출력측 브라인의 온도를 정밀하게 제어하여, 과냉각기의 내부에서 해수의 과냉각을 안정적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.In addition, the seawater ice slurry ice making system using supercooling according to the present invention has the effect of stably forming supercooling of seawater inside the supercooler by precisely controlling the temperature of the brine at the output side of the brine cooler in which the brine is cooled. .
또한, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 브라인냉동기에 예열히터로부터 배출되는 저온의 유체를 응축기로부터 토출된 고온고압의 기체냉매와 열교환시켜, 고온의 유체로 변환시키는 축열조를 구비하여, 해수를 1차로 가열하기 위한 예열히터의 가열 효율을 향상시킴으로써, 해수를 2차로 가열하기 위한 히터에 대한 에너지의 소모량을 90% 이상 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the seawater ice slurry ice making system using supercooling according to the present invention, the brine refrigerator is provided with a heat storage tank that exchanges heat with the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the condenser and converts the low-temperature fluid discharged from the preheater into a high-temperature fluid , By improving the heating efficiency of the preheating heater for primarily heating seawater, there is an effect of reducing energy consumption for the heater for secondary heating of seawater by 90% or more.
도 1은 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템의 상세도이다.
도 3은 도 2에 도시된 해수공급부의 상세도이다.
도 4는 도 1에 도시된 브라인냉동기의 상세도이다.
도 5는 도 1에 도시된 브라인냉동기의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a seawater ice slurry ice making system using supercooling according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the seawater ice slurry ice making system using supercooling shown in FIG. 1 .
3 is a detailed view of the seawater supply unit shown in FIG. 2;
Figure 4 is a detailed view of the brine refrigerator shown in Figure 1.
5 is a view showing a second embodiment of the brine refrigerator shown in FIG.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough for those skilled in the art to easily implement the technical idea of the present invention.
그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, the following examples are merely examples to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not reduced or limited thereby. In addition, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)의 상세도이다.1 is a configuration diagram of a seawater ice slurry
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 저빙부(15), 해수공급부(20), 해수순환펌프(21), 예열히터(25), 히터(26), 마이크로필터(30), 브라인냉동기(35), 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the seawater ice slurry
먼저, 저빙부(15)에는 해수 아이스 슬러리에 포함된 얼음 및 해수가 각각 수용된다.First, ice and seawater included in the seawater ice slurry are accommodated in the
그리고, 해수공급부(20)는 저빙부(15)의 상부 또는 측면에 구비되어, 사전에 설정된 기준염도를 갖는 해수를 저빙부(15)에 공급한다. 이때, 해수의 기준염도는 1%로 설정될 수 있다.In addition, the
그리고, 예열히터(25)는 저빙부(15)와 연결되어, 해수에 포함된 얼음입자를 녹이기 위해, 저빙부(15)로부터 공급되는 해수를 1차로 가열한다. 이때, 예열히터(25)는 해수에 의한 부식을 방지하기 위해 티타늄 재질로 형성된다.In addition, the
그리고, 해수순환펌프(21)는 저빙부(15) 및 예열히터(25)의 사이에 구비되어, 상기 저빙부(15)에 수용된 해수를 예열히터(25)로 공급한다.In addition, the
저빙부(15)에서 해수순환펌프(21)를 통해 과냉각기(45)로 공급되는 해수에는 미세한 얼음입자가 다수 포함되어 있다. 과냉각기(45)의 내부에 얼음입자가 유입되는 경우, 상기 얼음입자는 과냉각기(45)의 내부에서 빙핵으로 작용하여, 해수의 과냉각을 해소시킬 수 있다. 이로 인해, 과냉각기(45)의 내부에 해수 아이스 슬러리가 생성되어, 과냉각기(45)의 내부가 얼음으로 인해 폐쇄될 수 있다.Seawater supplied from the
따라서, 예열히터(25)는 과냉각기(45)의 내부로 얼음입자가 유입되는 것을 사전에 방지하기 위해 예열히터(25)로 공급되는 해수를 가열함으로써, 상기 해수에 포함된 얼음입자를 녹이게 된다.Therefore, the
그리고, 히터(26)는 예열히터(25)와 연결되어, 해수에 포함된 얼음입자를 녹이기 위해, 예열히터(25)로부터 공급되는 해수를 사전에 설정된 설정온도까지 2차로 가열한다.The
그리고, 마이크로필터(30)는 히터(26)와 연결되어, 히터(26)로부터 공급된 해수에 포함된 이물질 및 히터(26)에서 미처 제거되지 못한 얼음입자를 필터링 처리한다. 마이크로필터(30)에 의해 필터링 처리된 해수는 과냉각기(45)로 공급된다.Further, the
과냉각기(45)로 공급되는 해수에 포함된 얼음입자는 히터(26)에 의해 완전히 제거되지 않을 수 있다. 그리고, 과냉각기(45)의 내부에 얼음입자 또는 기타 이물질이 유입되는 경우, 상기 얼음입자 또는 이물질은 과냉각기(45)의 내부에서 빙핵으로 작용하여, 해수의 과냉각을 해소시킬 수 있다.Ice particles included in the seawater supplied to the
따라서, 마이크로필터(30)는 과냉각기(45)의 내부로 얼음입자 또는 이물질이 유입되는 것을 사전에 방지하기 위해, 히터(26)로부터 공급되는 해수에 포함된 얼음입자 또는 이물질을 필터링 처리하게 된다.Therefore, the
먼저, 브라인냉동기(35)는 브라인(Brine)을 사전에 설정된 기준 브라인온도로 냉각시킨다. 이때, 기준 브라인온도는 -3.7℃로 설정될 수 있다.First, the
그리고, 과냉각기(45)는 브라인냉동기(35) 및 마이크로필터(30)와 각각 연결되어, 마이크로필터(30)로부터 공급되는 기준염도를 갖는 해수를 브라인냉동기(35)로부터 공급된 브라인과 열교환시켜, 사전에 설정된 기준 과냉각온도를 갖는 과냉각 해수로 변환시킨다. In addition, the
이때, 기준 과냉각온도는 -2.7℃로 설정될 수 있다. 그리고, 과냉각기(45)는 해수에 의한 부식을 방지하고, 열교환 효율을 높이기 위해 티타늄 재질의 판형 열교환기로 형성될 수 있다. In this case, the reference supercooling temperature may be set to -2.7°C. In addition, the
이때, 과냉각 상태는 유체가 상기 유체의 동결온도에서 동결되지 않고, 상기 유체의 동결온도보다 낮아지는 현상을 의미한다.At this time, the supercooled state means a phenomenon in which the fluid is lower than the freezing temperature of the fluid without being frozen at the freezing temperature of the fluid.
그리고, 과냉각기(45)로 해수를 공급하기 위한 유입부 및 과냉각해소기(46)로 과냉각 해수를 배출하기 위한 배출부의 내경은 각각 150mm로 충분히 크게 형성되어, 상기 유입부에서의 해수의 속도 및 배출부에서의 과냉각 해수의 속도는 각각 일정하게 유지될 수 있다. In addition, the inner diameters of the inlet for supplying seawater to the
또한, 배출부는 과냉각 해수의 유동이 층류로 형성되고, 유동의 충격으로 인하여 과냉각이 해소되지 않도록 구성될 수 있다. 그리고, 과냉각기(45)의 내부에서 해수가 유동하는 채널은 22개로 구성될 수 있다. In addition, the discharge unit may be configured such that the flow of supercooled seawater is formed as a laminar flow and the supercooling is not resolved due to the impact of the flow. In addition, 22 channels through which seawater flows in the
과냉각기(45)로 유입된 브라인은 해수와 열교환되어, 중온의 브라인으로 변환된다. 그 이후, 중온의 브라인은 브라인냉동기(35)로 재공급된다.The brine introduced into the
그리고, 과냉각해소기(46)는 과냉각기(45)와 연결되어, 과냉각기(45)로부터 공급되는 과냉각 해수의 과냉각 상태를 해소시켜, 해수 아이스 슬러리를 생성한다.In addition, the
과냉각해소기(46)에서 생성된 해수 아이스 슬러리는 저빙탱크(15a)에서 물과 얼음으로 분리된다. 상기 제빙 사이클이 반복 수행되면, 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 빙충진율(IPF: Ice Packing Factor)이 점차 증가하게 된다. 그리고, 상기 제빙사이클은 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 빙충진율이 사전에 설정된 기준 빙충진율에 도달할 때까지 반복 수행된다.The seawater ice slurry generated in the
이때, 기준 빙충진율은 해수 아이 슬러리가 충분한 유동성을 가질 수 있도록 30%로 설정되고, 기준 해소온도는 수산물의 동결을 방지할 수 있도록 -0.7℃로 설정될 수 있다. At this time, the standard ice filling rate may be set to 30% so that the seawater ice slurry has sufficient fluidity, and the standard melting temperature may be set to -0.7 ° C. to prevent freezing of aquatic products.
이때, 과냉각해소기(46)는 초음파 진동에 의한 캐비테이션 또는 충격 에너지를 이용하여 과냉각 해수의 과냉각 상태를 해소시킬 수 있다. 과냉각 상태가 해소된 해수의 온도는 상기 해수의 염도에 대응하는 동결온도까지 상승하고, 상기 해수에서는 상기 해수의 온도상승에 해당하는 에너지만큼 얼음이 생성된다. 이를 통해, 얼음 및 해수가 포함된 해수 아이스 슬러리가 형성되고, 상기 해수 아이스 슬러리는 저빙부(15)로 공급된다.At this time, the supercooling
그리고, 센서부(50)는 해수 또는 브라인의 온도를 측정한다.Then, the
한편, 센서부(50)는 제1 온도센서(T1), 제2 온도센서(T2), 제3 온도센서(T3), 제4 온도센서(T4), 제5 온도센서(T5), 제6 온도센서(T6), 상부 온도센서(TH), 중앙 온도센서(TM) 및 하부 온도센서(TL)를 포함하여 구성된다. Meanwhile, the
먼저, 제1 온도센서(T1)는 해수순환펌프(21) 및 예열히터(25)의 사이에 구비되어, 예열히터(25)의 입력측 해수의 온도를 측정한다.First, the first temperature sensor T1 is provided between the
그리고, 제2 온도센서(T2)는 마이크로필터(30) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도를 측정한다.And, the second temperature sensor T2 is provided between the
그리고, 제3 온도센서(T3)는 예열히터(25) 및 히터(26)의 사이에 구비되어, 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도를 측정한다.And, the third temperature sensor T3 is provided between the
그리고, 제4 온도센서(T4)는 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)의 사이에 구비되어, 과냉각기(45)의 출력측 과냉각 해수의 온도를 측정한다. And, the fourth temperature sensor T4 is provided between the supercooler 45 and the
그리고, 제5 온도센서(T5)는 과냉각해소기(46) 및 저빙부(15)의 사이에 구비되어, 과냉각해소기(46)의 출력측 해수 아이스 슬러리의 온도를 측정한다.The fifth temperature sensor T5 is provided between the supercooling
그리고, 제6 온도센서(T6)는 브라인냉동기(35)의 출력측 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도를 측정한다.And, the sixth temperature sensor (T6) is provided between the output side of the
그리고, 상부 온도센서(TH)는 저빙탱크(15a)의 내측 상부에 구비되어, 저빙탱크(15a)의 내측 상부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 온도를 측정한다.In addition, the upper temperature sensor TH is provided on the inner upper portion of the
그리고, 중앙 온도센서(TM)는 저빙탱크(15a)의 내측 중앙에 구비되어, 저빙탱크(15a)의 내측 중앙에 수용된 해수 아이스 슬러리의 온도를 측정한다.Also, the central temperature sensor TM is provided at the inner center of the
그리고, 하부 온도센서(TL)는 저빙탱크(15a)의 내측 하부에 구비되어, 저빙탱크(15a)의 내측 하부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 온도를 측정한다.Also, the lower temperature sensor TL is provided at the inner lower portion of the
이때, 온도센서는 교정을 거친 초정밀 온도센서인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the temperature sensor is an ultra-precision temperature sensor that has undergone calibration.
한편, 저빙부(15)는 저빙탱크(15a), 교반기모터(15b), 교반기(15c), 슬러리펌프(15d) 및 컨트롤러(15e)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, the
먼저, 저빙탱크(15a)는 과냉각해소기(46)와 연결되고, 상기 저빙탱크(15a)에서는 과냉각해소기(46)로부터 공급되는 해수 아이스 슬러리가 상기 얼음 및 해수의 비중차에 의해 얼음 및 해수로 각각 분리된다.First, the
구체적으로, 저빙탱크(15a)에서는 얼음 및 해수의 비중차에 의해 얼음은 저빙탱크(15a)의 상부로 이동하고, 해수는 저빙탱크(15a)의 하부로 이동하여, 해수순환펌프(21)로 유입된다.Specifically, in the
상기 순환 과정이 반복되면, 해수 내에 포함된 물은 지속적으로 얼음으로 변하게 되어, 저빙탱크(15a)의 상부에 쌓이게 된다. 그리고, 해수 내에 포함된 물은 점점 줄어들어, 해수의 염도가 점차 상승하게 된다. When the circulation process is repeated, the water contained in the seawater is continuously turned into ice and accumulated on the upper portion of the
한편, 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수에서는 해수 아이스 슬러리의 빙충전율이 변경됨에 따라, 해수의 염도도 변경될수 있다. 그리고, 해수의 염도가 변경됨에 따라, 해수의 동결온도도 변경될 수 있다.Meanwhile, in the seawater stored in the
예를 들어, 염도 1%의 해수에서 해수 아이스 슬러리의 빙충전율이 30%인 경우, 해수의 염도는 1.43%로 변경되고, 해수의 동결온도는 -0.7℃로 변경될 수 있다.For example, when the ice filling rate of the seawater ice slurry is 30% in seawater having a salinity of 1%, the salinity of the seawater may be changed to 1.43%, and the freezing temperature of the seawater may be changed to -0.7°C.
그리고, 해수 아이스 슬러리의 빙충전율이 증가하는 경우, 해수 아이스 슬러리의 유동성이 낮아져서, 슬러리펌프(15d)에 의한 해수 아이스 슬러리의 이송이 어려워질 수 있다. 따라서, 저빙탱크(15a)에서는 사전에 설정된 기준 빙충전율로 얼음이 농축되어, 저장될 수 있다. 이때, 기준 빙충전율은 30%로 설정될 수 있다.In addition, when the ice filling rate of the seawater ice slurry increases, the fluidity of the seawater ice slurry decreases, and thus the transport of the seawater ice slurry by the
이때, 해수 아이스 슬러리의 빙충전율은 제빙탱크(15a)의 내측 상부, 중앙 및 하부에서 각각 측정된 해수 아이스 슬러리의 온도를 통해 확인할 수 있다.At this time, the ice filling rate of the seawater ice slurry can be confirmed through the temperature of the seawater ice slurry measured at the upper, middle, and lower parts of the inner side of the ice-making
구체적으로, 해수 아이스 슬러리의 빙충전율은 상부 온도센서(TH), 중앙 온도센서(TH) 및 하부 온도센서(TH)에서 각각 측정된 해수 아이스 슬러리의 온도를 통해 확인할 수 있다.Specifically, the ice filling rate of the seawater ice slurry can be checked through the temperatures of the seawater ice slurry measured by the upper temperature sensor TH, the central temperature sensor TH, and the lower temperature sensor TH, respectively.
제빙 전의 해수의 농도 및 빙충전율이 증가함에 따라, 해수 아이스 슬러리의 온도는 점차 하강한다. 예를 들어, 제빙 전의 해수의 염도가 1%이고, 빙충전율이 30%가 되면, 해수 아이스 슬러리의 온도는 -0.7℃가 된다. As the concentration of seawater before ice making and the ice filling rate increase, the temperature of the seawater ice slurry gradually decreases. For example, when the salinity of seawater before ice making is 1% and the ice filling rate is 30%, the temperature of the seawater ice slurry becomes -0.7°C.
따라서, 제빙탱크(15a)의 상부, 중앙 및 하부에서 각각 측정된 해수 아이스 슬러리의 온도가 사전에 설정된 기준온도가 되면, 상기 해수 아이스 슬러리의 빙충전율은 기준 빙충전율에 도달한 것으로 판단되어, 제빙 사이클이 종료될 수 있다.Therefore, when the temperature of the seawater ice slurry measured at the top, center, and bottom of the ice-making
그리고, 교반기모터(15b)는 저빙탱크(15a)의 상부에 구비되어, 전력에 의해 회동한다.Also, the
그리고, 교반기(15c)는 저빙탱크(15a)의 내부에 구비되어, 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 얼음 및 해수가 혼합될 수 있도록 교반기모터(15b)의 회전력에 의해 일방향 또는 상기 일방향의 반대방향으로 회동한다.Further, the
그리고, 슬러리펌프(15d)는 저빙탱크(15a)의 하부 타측에 구비되어, 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리를 외부의 사용처로 공급한다.In addition, the
그리고, 컨트롤러(15e)는 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 빙충전율이 사전에 설정된 기준 빙충전율에 도달하는 경우, 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 얼음 및 해수가 혼합될 수 있도록 교반기모터(15b)가 구동되도록 제어하고, 해수순환펌프(21)의 구동이 정지되도록 제어한다. In addition, the
그리고, 컨트롤러(15e)는 슬러리펌프(15d)의 구동 여부에 따라, 교반기모터(15b)의 회전속도를 제어할 수 있다.Also, the
구체적으로, 컨트롤러(15e)는 슬러리펌프(15d)가 정지 시, 교반기모터(15b)가 사전에 설정된 제1 회전속도로 회동하도록 제어한다. Specifically, the
그리고, 컨트롤러(15e)는 슬러리펌프(15d)가 구동 시, 교반기모터(15b)가 사전에 설정된 제2 회전속도로 회동하도록 제어한다. 이때, 제2 회전속도는 제1 회전속도보다 높게 설정된다.Further, the
슬러리펌프(15d)가 정지 시, 저빙탱크(15a)에 수용된 해수 아이스 슬러리는 사용처에 공급되지 않는다. 따라서, 교반기모터(15b)는 저빙탱크(15a) 내부의 얼음 및 해수가 최소한으로 혼합될 수 있도록 컨트롤러(15e)에 의해 저속의 제1 회전속도로 회동할 수 있다.When the
그리고, 슬러리펌프(15d)가 구동 시, 저빙탱크(15a)에 수용된 해수 아이스 슬러리가 사용처에 공급된다. 따라서, 교반기모터(15b)는 저빙탱크(15a) 내부의 얼음 및 해수가 균일하게 혼합될 수 있도록 컨트롤러(15e)에 의해 고속의 제2 회전속도로 회동할 수 있다.Also, when the
도 3은 도 2에 도시된 해수공급부(20)의 상세도이다.FIG. 3 is a detailed view of the
도 2 내지 도 3을 참조하면, 해수공급부(20)는 수돗물 유입부(20a), 해수유입부(20b), 염도조절기(20c), 염도계(20d), 전동밸브(20e) 및 농도제어기(20f)를 포함하여 구성된다.2 to 3, the
먼저, 수돗물 유입부(20a)는 수돗물이 유입되는 통로가 된다.First, the
그리고, 해수유입부(20b)는 해수가 유입되는 통로가 된다. 이때, 상기 해수는 바다에서 직접 공급받은 해수 또는 물과 소금을 이용하여 제조된 해수일 수 있다.And, the sea water inlet (20b) becomes a passage through which sea water is introduced. In this case, the seawater may be seawater directly supplied from the sea or seawater prepared using water and salt.
그리고, 전동밸브(20e)는 수돗물 유입부(20a) 및 해수유입부(20b)와 각각 연결되어, 수돗물 유입부(20a)로부터 유입되는 수돗물 또는 상기 해수유입부(20b)로부터 유입되는 해수의 공급 여부를 조절한다.In addition, the
그리고, 염도조절기(20c)는 전동밸브(20e)와 연결되고, 상기 염도조절기(20c)에서는 수돗물 유입부(20a)로부터 유입된 수돗물 및 해수유입부(20b)로부터 유입된 해수가 서로 혼합된다.In addition, the
또한, 염도조절기(20c)는 저빙탱크(15a)와 연결되어, 사전에 설정된 기준염도를 갖는 해수를 저빙탱크(15a)에 공급한다. 이때, 기준염도는 1%로 설정될 수 있다.In addition, the
그리고, 염도계(20d)는 염도조절기(20c)의 일측에 구비되어, 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도를 측정한다.And, the
그리고, 농도제어기(20f)는 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도에 따라 전동밸브(20e)를 제어한다.Then, the
한편, 전동밸브(20e)는 제1 개폐부(20e1) 및 제2 개폐부(20e2)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, the
먼저, 제1 개폐부(20e1)는 수돗물 유입부(20a)와 연결되어, 수돗물의 공급 또는 차단을 위해 개폐 가능하게 형성된다.First, the first opening/closing unit 20e1 is connected to the
그리고, 제2 개폐부(20e2)는 해수유입부(20b)와 연결되어, 해수의 공급 또는 차단을 위해 개폐 가능하게 형성된다.And, the second opening and closing portion (20e2) is connected to the sea water inlet (20b), is formed to be opened and closed to supply or block the sea water.
그리고, 농도제어기(20f)는 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도가 기준염도 초과 시, 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도가 기준염도까지 하강할 때까지, 제1 개폐부(20e1)가 개방되고, 제2 개폐부(20e2)가 폐쇄되도록 제어한다.Then, the
그리고, 농도제어기(20f)는 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도가 기준염도 미만 시, 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도가 기준염도까지 상승할 때까지, 제2 개폐부(20e2)가 개방되고, 제1 개폐부(20e1)가 폐쇄되도록 제어한다.Then, the concentration controller (20f), when the salinity of the seawater measured by the salinity meter (20d) is less than the reference salinity, until the salinity of the seawater accommodated in the salinity controller (20c) rises to the reference salinity, the second opening and closing unit (20e2) is opened and the first opening/closing part 20e1 is controlled to be closed.
그리고, 염도조절기(20c)는 농도제어기(20f)에 의해 기준염도로 조절된 해수를 저빙탱크(15a)에 공급한다.Then, the
한편, 염도조절기(20c)에서 기준염도로 묽어진 해수는 저빙탱크(15a)의 수위가 사전에 설정된 만수위가 될 때까지 공급된다. 이때, 염도조절기(20c)에서 저빙탱크(15a)로 공급되는 해수는 온도가 낮을수록 바람직하다.On the other hand, seawater diluted to a standard salinity in the
그리고, 수위계(20g)는 저빙탱크(15a)의 내부에 구비되어, 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수의 수위를 측정한다.In addition, the water level gauge 20g is provided inside the
그리고, 수위제어기(20h)는 수위계(20g)에 의해 측정된 해수의 수위에 따라 해수순환펌프(21)를 제어한다.And, the
구체적으로, 수위제어기(20h)는 수위계(20g)에 의해 측정된 해수의 수위가 사전에 설정된 저수위 이상인 경우, 저빙탱크(15a)에 수용된 해수가 예열히터(25)로 공급될 수 있도록 해수순환펌프(21)가 구동되도록 제어한다. 이때, 저수위는 만수위보다 낮게 설정된다.Specifically, the
한편, 수위제어기(20h)는 해수순환펌프(21) 구동 시, 브라인냉동기(35)에 수용된 브라인이 과냉각기(45)로 공급될 수 있도록 브라인펌프 제어기(35c)가 브라인펌프(35b)를 구동시킬 수 있도록 제어한다.On the other hand, when the
해수순환펌프(21) 구동 시, 저빙탱크(15a)로부터 배출된 해수는 예열히터(25), 히터(26), 마이크로필터(30), 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)를 각각 통과하여, 저빙탱크(15a)로 재공급된다.When the
도 4는 도 1에 도시된 브라인냉동기(35)의 상세도이다.4 is a detailed view of the
도 4를 참조하면, 브라인냉동기(35)는 브라인탱크(35a), 브라인펌프(35b), 브라인펌프 제어기(35c), 브라인히터(35d), 브라인히터 제어기(35e)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the
먼저, 브라인탱크(35a)는 과냉각기(45)와 연결되고, 상기 브라인탱크(35a)의 내부에는 냉각 처리된 브라인이 수용된다.First, the
그리고, 브라인펌프(35b)는 브라인탱크(35a) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 브라인탱크(35a)에 수용된 브라인을 과냉각기(45)로 공급한다.Also, the
그리고, 브라인펌프 제어기(35c)는 브라인펌프(35b)의 일측에 구비되어, 제4 온도센서(T4)에 의해 측정된 과냉각기(45)의 출력측 과냉각 해수의 온도가 제2 온도센서(T2)에 의해 측정된 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도보다 사전에 설정된 세팅온도만큼 낮게 유지될 수 있도록 브라인펌프(35b)로부터 토출되는 브라인의 유량을 제어한다. 이때, 세팅온도는 2.5℃로 설정될 수 있다.And, the
그리고, 브라인히터(35d)는 브라인탱크(35a) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 과냉각기(45)로 공급되는 브라인을 가열한다. The
그리고, 브라인히터 제어기(35e)는 제6 온도센서(T6)에 의해 측정된 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도가 사전에 설정된 기준 브라인온도로 일정하게 유지될 수 있도록 브라인히터(35d)의 발열량을 제어한다. 이때, 기준 브라인온도는 -3.7℃로 설정될 수 있다.And, the
한편, 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도가 기준 브라인온도보다 낮아지면, 과냉각기(45) 표면의 온도도 낮아지게 된다. 이로 인해, 과냉각기(45) 표면에서 얼음이 발생하여, 과냉각기(45)의 내부가 폐쇄될 수 있다.On the other hand, when the temperature of the brine on the input side of the
또한, 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도의 변동폭이 커지면, 과냉각기(45)의 내부에서 해수의 온도의 변동폭이 커지게 되어, 상기 해수의 과냉각이 안정적으로 형성되지 않을 수 있다.In addition, when the fluctuation range of the temperature of the brine on the input side of the
따라서, 브라인히터(35d)는 과냉각기(45)로 공급되는 브라인을 가열하여, 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도를 사전에 설정된 기준 브라인온도로 일정하게 유지시켜, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.Therefore, the
한편, 브라인냉동기(35)는 압축기(40a), 응축기(40b), 수액기(40c), 필터드라이어(40d), 팽창밸브(40e), 증발기(40f), 기액분리기(40g), 축열조(40h), 온수순환펌프(40i) 및 온수제어기(40j)를 더 포함하여 구성된다.On the other hand, the
먼저, 압축기(40a)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시킨다.First, the
그리고, 응축기(40b)는 압축기(40a)와 연결되어, 압축기(40a)로부터 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외부 공기와 열교환시켜, 중온고압의 액체냉매로 응축시킨다.Also, the
그리고, 수액기(40c)는 응축기(40b)와 연결되어, 응축기(40b)를 통과한 중온고압 액체냉매의 여분을 일시적으로 저장하여, 상기 중온고압 액체냉매를 증발기(40f)에서 소요되는 용량만큼 팽창밸브(40e)로 전달하는 일종의 안전장치로써의 역할을 한다.In addition, the
그리고, 필터드라이어(40d)는 수액기(40c)와 연결되어, 수액기(40c)를 통과한 중온고압의 액체냉매에 포함된 불순물 및 습기를 제거한다.And, the
그리고, 팽창밸브(40e)는 필터드라이어(40d)와 연결되어, 상기 팽창밸브(40e)의 내부에 구비된 미세한 노즐을 통해 필터드라이어(40d)를 통과한 중온고압의 액체냉매의 압력을 감소시켜, 저온저압의 액체냉매로 팽창시킨다.Further, the
그리고, 증발기(40f)는 팽창밸브(40e), 과냉각기(45) 및 브라인탱크(35a)와 각각 연결되어, 팽창밸브(40e)로부터 토출되는 저온저압의 액체냉매를 과냉각기(45)로부터 배출된 중온의 브라인과 열교환시켜, 저온저압의 기체냉매로 증발시킨다.In addition, the
그리고, 기액분리기(40g)는 증발기(40f) 및 압축기(40a)의 사이에 구비되어, 압축기(40a)의 흡입측으로 액체냉매가 유입되지 않도록, 증발기(40f)를 통과한 저온저압의 기체냉매에 혼입된 액체냉매를 분리시킨다.And, the gas-
이때, 증발기(40f)로부터 토출된 중온의 브라인은 증발기(40f)를 통과하며, 저온의 브라인으로 변환되고, 상기 저온의 브라인은 브라인탱크(35a)로 재공급된다. At this time, the medium-temperature brine discharged from the
한편, 축열조(40h)는 응축기(40b)의 토출측 및 예열히터(25)와 각각 연결되어, 예열히터(25)로부터 배출되는 저온의 유체를 응축기(40b)로부터 토출된 중온고압의 기체냉매와 열교환시켜, 고온의 유체로 변환시킨다. 이때, 유체는 부동액의 형태로 구현되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the
도 5는 도 1에 도시된 브라인냉동기(35)의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a second embodiment of the
도 4 및 도 5를 참조하면, 축열조(40h)는 응축기(40b)의 토출측 및 수액기(40c)의 사이 또는 압축기(40a) 및 응축기(40b)의 사이에 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the
그리고, 온수순환펌프(40i)는 축열조(40h) 및 예열히터(25)와 각각 연결되어, 축열조(40h)에서 배출되는 고온의 유체를 예열히터(25)로 재공급한다.Further, the hot
한편, 예열히터(25)는 해수순환펌프(21)로부터 공급되는 해수를 온수순환펌프(40i)로부터 배출된 고온의 유체와 열교환시켜, 상기 해수를 가열시킬 수 있다.Meanwhile, the
그리고, 온수제어기(40j)는 제3 온도센서(T3)에 의해 측정된 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 기준 동결온도 미만인 경우, 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 추가온도만큼 상승할 때까지, 온수순환펌프(40i)가 유체의 토출량을 증대시키도록 제어한다. 이때, 기준 동결온도는 -0.5℃로 설정될 수 있고, 추가온도는 0.4℃로 설정될 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 히터제어기(51)를 더 포함하여 구성된다.Meanwhile, the seawater ice slurry
먼저, 히터제어기(51)는 제3 온도센서(T3)에 의해 측정된 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 기준 동결온도 미만인 경우, 제2 온도센서(T2)에 의해 측정된 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도가 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도보다 기준 상승온도만큼 상승할 수 있도록 히터(26)의 발열량이 증가하도록 제어한다. First, the
이때, 기준 동결온도는 염도 1%인 해수의 동결온도인 -0.5℃로 설정될 수 있고, 기준 상승온도는 0.5℃로 설정될 수 있다.At this time, the reference freezing temperature may be set to -0.5 ° C, which is the freezing temperature of seawater having a salinity of 1%, and the reference rising temperature may be set to 0.5 ° C.
이때, 기준 동결온도는 -2℃ 이상 0℃ 이하의 온도 사이에서, 해수의 염도에 따라 가변될 수 있다. 그리고, 히터(26)의 출구측 해수의 온도는 히터(26)의 입구측 해수의 온도보다 0.1℃에서 2℃까지 높은 온도로 일정하게 유지되도록 설정될 수 있다.At this time, the reference freezing temperature may vary according to the salinity of seawater between -2 ° C. and 0 ° C. or lower. In addition, the temperature of the seawater at the outlet of the
본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 과냉각을 이용하여 유동성이 우수한 해수 아이스 슬러리를 연속 생산하여, 상기 해수 아이스 슬러리를 통해 수산물의 선도를 일정하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 수산물의 상품 가치를 향상시켜, 안전한 수산물을 보다 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.The seawater ice slurry
또한, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은 브라인이 냉각되는 브라인냉동기(35)의 출력측 브라인의 온도를 정밀하게 제어하여, 과냉각기(45)의 내부에서 해수의 과냉각을 안정적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.In addition, the seawater ice slurry
또한, 본 발명에 의한 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)에서는 브라인냉동기(35)에 예열히터(25)로부터 배출되는 저온의 유체를 응축기(40b)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매와 열교환시켜, 고온의 유체로 변환시키는 축열조(40h)를 구비하여, 해수를 1차로 가열하기 위한 예열히터(25)의 가열 효율을 향상시킴으로써, 해수를 2차로 가열하기 위한 히터(26)에 대한 에너지의 소모량을 90% 이상 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the seawater ice slurry
이상과 같이 본 발명은 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)을 제공하고자 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.As described above, the main technical idea of the present invention is to provide a seawater ice slurry
10: 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템
15: 저빙부 15a: 저빙탱크
15b: 교반기모터 15c: 교반기
15d: 슬러리펌프 15e: 컨트롤러
20: 해수공급부 20a: 수돗물 유입부
20b: 해수유입부 20c: 염도조절기
20d: 염도계 20e: 전동밸브
20e1: 제1 개폐부 20e2: 제2 개폐부
20f: 농도제어기 20g: 수위계
20h: 수위제어기 21: 해수순환펌프
25: 예열히터 26: 히터
30: 마이크로필터 35: 브라인냉동기
35a: 브라인탱크 35b: 브라인펌프
35c: 브라인펌프 제어기 35d: 브라인히터
35e: 브라인히터 제어기 40a: 압축기
40b: 응축기 40c: 수액기
40d: 필터드라이어 40e: 팽창밸브
40f: 증발기 40g: 기액분리기
40h: 축열조 40i: 온수순환펌프
40j: 온수제어기 45: 과냉각기
46: 과냉각해소기 46a: 초음파생성기
50: 센서부 T1: 제1 온도센서
T2: 제2 온도센서 T3: 제3 온도세서
T4: 제4 온도세서 T5: 제5 온도센서
T6: 제6 온도세서 TH: 상부 온도센서
TM: 중앙 온도센서 TL: 하부 온도센서
51: 히터제어기10: Seawater ice slurry ice making system using supercooling
15:
15b:
15d:
20:
20b:
20d:
20e1: first opening/closing unit 20e2: second opening/closing unit
20f: concentration controller 20g: water level gauge
20h: water level controller 21: seawater circulation pump
25: preheating heater 26: heater
30: microfilter 35: brine freezer
35a:
35c:
35e:
40b:
40d: filter
40f:
40h:
40j: hot water controller 45: supercooler
46:
50: sensor unit T1: first temperature sensor
T2: 2nd temperature sensor T3: 3rd temperature sensor
T4: 4th temperature sensor T5: 5th temperature sensor
T6: 6th temperature sensor TH: upper temperature sensor
TM: Central temperature sensor TL: Bottom temperature sensor
51: heater controller
Claims (6)
상기 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은
해수 아이스 슬러리에 포함된 얼음 및 해수가 수용되는 저빙부(15);
사전에 설정된 기준염도를 갖는 해수를 상기 저빙부(15)에 공급하는 해수공급부(20);
상기 저빙부(15)와 연결되어, 해수에 포함된 얼음입자를 녹이기 위해, 상기 저빙부(15)로부터 공급되는 해수를 1차로 가열하는 예열히터(25);
상기 저빙부(15) 및 예열히터(25)의 사이에 구비되어, 상기 저빙부(15)에 수용된 해수를 상기 예열히터(25)로 공급하는 해수순환펌프(21);
상기 예열히터(25)와 연결되어, 해수에 포함된 얼음입자를 녹이기 위해, 상기 예열히터(25)로부터 공급되는 해수를 2차로 가열하는 히터(26);
상기 히터(26)와 연결되어, 상기 히터(26)로부터 공급되는 해수에 포함된 이물질 및 상기 히터(26)에서 미처 제거되지 못한 얼음입자를 필터링 처리하는 마이크로필터(30);
브라인을 사전에 설정된 기준 브라인온도로 냉각시키는 브라인냉동기(35);
상기 브라인냉동기(35) 및 마이크로필터(30)와 각각 연결되어, 상기 마이크로필터(30)로부터 공급되는 해수를 상기 브라인냉동기(35)로부터 공급된 브라인과 열교환시켜, 사전에 설정된 기준 과냉각온도를 갖는 과냉각 해수로 변환시키는 과냉각기(45);
상기 과냉각기(45)와 연결되어, 상기 과냉각기(45)로부터 공급되는 과냉각 해수의 과냉각 상태를 해소시켜, 해수 아이스 슬러리를 생성한 후, 상기 저빙부(15)로 공급하는 과냉각해소기(46); 및
해수 또는 브라인의 온도를 측정하기 위한 센서부(50);를 포함하고,
상기 센서부(50)는
상기 해수순환펌프(21) 및 예열히터(25)의 사이에 구비되어, 상기 예열히터(25)의 입력측 해수의 온도를 측정하는 제1 온도센서(T1);
상기 마이크로필터(30) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도를 측정하는 제2 온도센서(T2);
상기 예열히터(25) 및 히터(26)의 사이에 구비되어, 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도를 측정하는 제3 온도센서(T3);
상기 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)의 출력측 과냉각 해수의 온도를 측정하는 제4 온도센서(T4);
상기 과냉각해소기(46) 및 저빙부(15)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각해소기(46)의 출력측 해수 아이스 슬러리의 온도를 측정하는 제5 온도센서(T5); 및
상기 브라인냉동기(35)의 출력측 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도를 측정하는 제6 온도센서(T6);를 포함하고,
상기 저빙부(15)는
상기 과냉각해소기(46)로부터 공급되는 해수 아이스 슬러리가 비중차에 의해 얼음 및 해수로 각각 분리되는 저빙탱크(15a);
전력에 의해 회동하는 교반기모터(15b);
상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 얼음 및 해수가 혼합될 수 있도록 상기 교반기모터(15b)에 의해 회동하는 교반기(15c);
상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리를 사용처로 공급하기 위한 슬러리펌프(15d); 및
상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수 아이스 슬러리의 빙충전율이 사전에 설정된 기준 빙충전율에 도달 시, 상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 얼음 및 해수가 혼합될 수 있도록 상기 교반기모터(15b)가 구동되도록 제어하는 컨트롤러(15e);를 포함하고,
상기 컨트롤러(15e)는
상기 슬러리펌프(15d)가 정지 시, 상기 교반기모터(15b)가 사전에 설정된 제1 회전속도로 회동하도록 제어하고,
상기 슬러리펌프(15d)가 구동 시, 상기 교반기모터(15b)가 사전에 설정된 제2 회전속도로 회동하도록 제어하고,
상기 제2 회전속도는
상기 제1 회전속도보다 높게 설정되고,
상기 해수공급부(20)는
수돗물이 유입되는 수돗물 유입부(20a);
해수가 유입되는 해수유입부(20b);
상기 수돗물 유입부(20a) 및 해수유입부(20b)와 각각 연결되어, 상기 수돗물 유입부(20a)로부터 유입되는 수돗물 또는 상기 해수유입부(20b)로부터 유입되는 해수의 공급 여부를 조절하는 전동밸브(20e);
상기 전동밸브(20e)와 연결되어, 상기 수돗물 유입부(20a)로부터 유입된 수돗물 및 상기 해수유입부(20b)로부터 유입된 해수가 서로 혼합되는 염도조절기(20c);
상기 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도를 측정하는 염도계(20d); 및
상기 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도에 따라 상기 전동밸브(20e)를 제어하는 농도제어기(20f);를 포함하고,
상기 전동밸브(20e)는
상기 수돗물 유입부(20a)와 연결되어, 수돗물의 공급 또는 차단을 위해 개폐 가능하게 형성된 제1 개폐부(20e1); 및
상기 해수유입부(20b)와 연결되어, 해수의 공급 또는 차단을 위해 개폐 가능하게 형성된 제2 개폐부(20e2);를 포함하고,
상기 농도제어기(20f)는
상기 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도가 상기 기준염도 초과 시, 상기 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도가 상기 기준염도까지 하강할 때까지, 상기 제1 개폐부(20e1)가 개방되고, 상기 제2 개폐부(20e2)가 폐쇄되도록 제어하고,
상기 염도계(20d)에 의해 측정된 해수의 염도가 상기 기준염도 미만 시, 상기 염도조절기(20c)에 수용된 해수의 염도가 상기 기준염도까지 상승할 때까지, 상기 제2 개폐부(20e2)가 개방되고, 상기 제1 개폐부(20e1)가 폐쇄되도록 제어하고,
상기 염도조절기(20c)는
상기 농도제어기(20f)에 의해 상기 기준염도로 조절된 해수를 저빙탱크(15a)에 공급하고,
상기 해수공급부(20)는
상기 저빙탱크(15a)의 내부에 수용된 해수의 수위를 측정하는 수위계(20g); 및
상기 수위계(20g)에 의해 측정된 해수의 수위에 따라 상기 해수순환펌프(21)를 제어하는 수위제어기(20h);를 더 포함하고,
상기 수위제어기(20h)는
상기 수위계(20g)에 의해 측정된 해수의 수위가 사전에 설정된 저수위 이상인 경우, 상기 저빙탱크(15a)에 수용된 해수가 상기 예열히터(25)로 공급될 수 있도록 상기 해수순환펌프(21)가 구동되도록 제어하고,
상기 브라인냉동기(35)는
상기 과냉각기(45)와 연결되어, 내부에 냉각 처리된 브라인이 수용되는 브라인탱크(35a);
상기 브라인탱크(35a) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 브라인탱크(35a)에 수용된 브라인을 상기 과냉각기(45)로 공급하는 브라인펌프(35b);
상기 브라인펌프(35b)의 일측에 구비되어, 제4 온도센서(T4)에 의해 측정된 상기 과냉각기(45)의 출력측 과냉각 해수의 온도가 제2 온도센서(T2)에 의해 측정된 상기 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도보다 사전에 설정된 세팅온도만큼 낮게 유지될 수 있도록 상기 브라인펌프(35b)로부터 토출되는 브라인의 유량을 제어하는 브라인펌프 제어기(35c);
상기 브라인탱크(35a) 및 과냉각기(45)의 사이에 구비되어, 상기 과냉각기(45)로 공급되는 브라인을 가열하는 브라인히터(35d); 및
상기 제6 온도센서(T6)에 의해 측정된 상기 과냉각기(45)의 입력측 브라인의 온도가 상기 기준 브라인온도로 일정하게 유지될 수 있도록 상기 브라인히터(35d)의 발열량을 제어하는 브라인히터 제어기(35e);를 포함하고,
상기 브라인냉동기(35)는
저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기(40a);
상기 압축기(40a)로부터 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외부 공기와 열교환시켜, 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기(40b);
내부에 구비된 미세한 노즐을 통해 상기 응축기(40b)를 통과한 중온고압의 액체냉매의 압력을 감소시켜, 저온저압의 액체냉매로 팽창시키는 팽창밸브(40e);
상기 팽창밸브(40e), 과냉각기(45) 및 브라인탱크(35a)와 각각 연결되어, 상기 팽창밸브(40e)로부터 토출되는 저온저압의 액체냉매를 상기 과냉각기(45)로부터 배출된 중온의 브라인과 열교환시켜, 저온저압의 기체냉매로 증발시키는 증발기(40f);
상기 응축기(40b)의 토출측 및 예열히터(25)와 각각 연결되어, 상기 예열히터(25)로부터 배출되는 저온의 유체를 상기 응축기(40b)로부터 토출된 중온고압의 기체냉매와 열교환시켜, 고온의 유체로 변환시키는 축열조(40h); 및
상기 축열조(40h) 및 예열히터(25)와 각각 연결되어, 상기 축열조(40h)에서 배출되는 고온의 유체를 상기 예열히터(25)로 재공급하는 온수순환펌프(40i);를 포함하고,
상기 예열히터(25)는
상기 해수순환펌프(21)로부터 공급되는 해수를 상기 온수순환펌프(40i)로부터 배출된 고온의 유체와 열교환시켜, 상기 해수를 가열시키고,
상기 브라인냉동기(35)는
상기 제3 온도센서(T3)에 의해 측정된 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 기준 동결온도 미만인 경우, 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 사전에 설정된 추가온도만큼 상승할 때까지, 상기 온수순환펌프(40i)가 유체의 토출량을 증대시키도록 제어하는 온수제어기(40j);를 더 포함하고,
상기 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템(10)은
상기 제3 온도센서(T3)에 의해 측정된 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도가 상기 기준 동결온도 미만인 경우, 상기 과냉각기(45)의 입력측 해수의 온도가 상기 예열히터(25)의 출력측 해수의 온도보다 사전에 설정된 기준 상승온도만큼 상승할 수 있도록 상기 히터(26)의 발열량이 증가하도록 제어하는 히터제어기(51);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템.
In the seawater ice slurry ice making system 10 using supercooling for producing seawater ice slurry using supercooling,
The seawater ice slurry ice making system 10 using the supercooling is
an ice storage unit 15 accommodating ice and seawater included in the seawater ice slurry;
A seawater supply unit 20 for supplying seawater having a preset standard salinity to the ice storage unit 15;
a preheater 25 connected to the ice storage unit 15 and primarily heating the seawater supplied from the ice storage unit 15 to melt ice particles included in the seawater;
a seawater circulation pump 21 provided between the ice storage unit 15 and the preheater 25 to supply seawater accommodated in the ice storage unit 15 to the preheater 25;
a heater 26 connected to the preheater 25 to secondarily heat the seawater supplied from the preheater 25 to melt ice particles included in the seawater;
a microfilter 30 connected to the heater 26 and filtering foreign substances included in the seawater supplied from the heater 26 and ice particles not yet removed by the heater 26;
A brine freezer 35 for cooling the brine to a preset reference brine temperature;
It is connected to the brine cooler 35 and the microfilter 30, respectively, and heat-exchanges the seawater supplied from the microfilter 30 with the brine supplied from the brine cooler 35, having a preset reference supercooling temperature A supercooler 45 that converts supercooled seawater into supercooled seawater;
A supercooling eliminator 46 connected to the supercooler 45, relieving the supercooled state of the supercooled seawater supplied from the supercooler 45, generating seawater ice slurry, and then supplying it to the ice storage unit 15 ); and
Including; sensor unit 50 for measuring the temperature of seawater or brine,
The sensor unit 50 is
A first temperature sensor (T1) provided between the seawater circulation pump 21 and the preheater 25 to measure the temperature of the seawater at the input side of the preheater 25;
a second temperature sensor (T2) provided between the microfilter 30 and the supercooler 45 to measure the temperature of the seawater at the input side of the supercooler 45;
a third temperature sensor (T3) provided between the preheater 25 and the heater 26 to measure the temperature of the seawater on the output side of the preheater 25;
a fourth temperature sensor (T4) provided between the supercooler 45 and the supercooler eliminator 46 to measure the temperature of the supercooled seawater at the output side of the supercooler 45;
a fifth temperature sensor (T5) provided between the supercooling eliminator 46 and the ice storage part 15 to measure the temperature of the seawater ice slurry on the output side of the supercooling eliminator 46; and
A sixth temperature sensor (T6) provided between the output side of the brine cooler 35 and the supercooler 45 to measure the temperature of the brine on the input side of the supercooler 45; including,
The ice storage part 15 is
an ice storage tank (15a) in which the seawater ice slurry supplied from the supercooler 46 is separated into ice and seawater by a difference in specific gravity;
A stirrer motor (15b) rotated by electric power;
an agitator (15c) rotated by the agitator motor (15b) to mix ice and seawater stored in the ice storage tank (15a);
a slurry pump (15d) for supplying the seawater ice slurry stored in the ice storage tank (15a) to a place of use; and
When the ice filling rate of the seawater ice slurry accommodated in the ice storage tank 15a reaches a preset reference ice filling rate, the agitator motor 15b allows the ice and seawater contained in the storage tank 15a to be mixed. ); a controller (15e) for controlling to be driven;
The controller 15e is
When the slurry pump 15d is stopped, the agitator motor 15b is controlled to rotate at a preset first rotation speed,
When the slurry pump 15d is driven, the agitator motor 15b is controlled to rotate at a preset second rotation speed,
The second rotational speed is
It is set higher than the first rotational speed,
The seawater supply unit 20
a tap water inlet 20a through which tap water flows;
Sea water inlet portion (20b) into which sea water is introduced;
An electric valve connected to the tap water inlet 20a and the seawater inlet 20b, respectively, to control whether tap water flowing in from the tap water inlet 20a or seawater flowing in from the seawater inlet 20b is supplied. (20e);
A salinity controller 20c connected to the motorized valve 20e and mixing the tap water introduced from the tap water inlet 20a and the seawater introduced from the seawater inlet 20b;
A salinity meter (20d) for measuring the salinity of the seawater accommodated in the salinity controller (20c); and
Concentration controller (20f) for controlling the motorized valve (20e) according to the salinity of the seawater measured by the salinity meter (20d); including,
The motorized valve 20e is
a first opening/closing portion 20e1 connected to the tap water inlet 20a and formed to open and close to supply or block tap water; and
A second opening and closing portion 20e2 connected to the seawater inlet 20b and formed to open and close to supply or block seawater; includes,
The concentration controller 20f is
When the salinity of the seawater measured by the salinity meter 20d exceeds the reference salinity, the first opening and closing part 20e1 is opened until the salinity of the seawater accommodated in the salinity controller 20c descends to the reference salinity, , Control the second opening and closing portion 20e2 to be closed,
When the salinity of the seawater measured by the salinity meter 20d is less than the reference salinity, the second opening and closing part 20e2 is opened until the salinity of the seawater accommodated in the salinity controller 20c rises to the reference salinity, , Control the first opening and closing portion 20e1 to be closed,
The salinity controller 20c is
The seawater adjusted to the standard salinity by the concentration controller 20f is supplied to the ice storage tank 15a,
The seawater supply unit 20
a water level gauge (20g) for measuring the level of seawater accommodated in the ice storage tank (15a); and
A water level controller 20h for controlling the seawater circulation pump 21 according to the level of seawater measured by the water level gauge 20g; further comprising,
The water level controller 20h
When the level of seawater measured by the water level gauge 20g is higher than the preset low level, the seawater circulation pump 21 is driven so that the seawater stored in the ice storage tank 15a can be supplied to the preheater 25. control as much as possible,
The brine freezer 35 is
A brine tank 35a connected to the supercooler 45 and containing cooled brine therein;
a brine pump (35b) provided between the brine tank (35a) and the supercooler (45) to supply the brine accommodated in the brine tank (35a) to the supercooler (45);
It is provided on one side of the brine pump (35b) and the temperature of the supercooled seawater at the output side of the supercooler (45) measured by the fourth temperature sensor (T4) is measured by the second temperature sensor (T2) The supercooler A brine pump controller (35c) for controlling the flow rate of the brine discharged from the brine pump (35b) so that it can be maintained lower than the temperature of the seawater at the input side of (45) by a preset set temperature;
a brine heater (35d) provided between the brine tank (35a) and the supercooler (45) to heat the brine supplied to the supercooler (45); and
A brine heater controller ( 35e);
The brine freezer 35 is
a compressor (40a) for compressing the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant into a high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant;
a condenser (40b) for condensing the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor (40a) into a medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant by exchanging heat with external air;
an expansion valve (40e) for reducing the pressure of the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant passing through the condenser (40b) through a fine nozzle provided therein to expand it into a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant;
It is connected to the expansion valve 40e, the supercooler 45, and the brine tank 35a, respectively, and the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant discharged from the expansion valve 40e is discharged from the supercooler 45. Medium-temperature brine an evaporator (40f) that evaporates into a low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant by exchanging heat with the refrigerant;
It is connected to the discharge side of the condenser 40b and the preheater 25, respectively, so that the low-temperature fluid discharged from the preheater 25 exchanges heat with the medium-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the condenser 40b. a heat storage tank (40h) that converts it into a fluid; and
A hot water circulation pump (40i) connected to the heat storage tank (40h) and the preheater (25) to resupply the high-temperature fluid discharged from the heat storage tank (40h) to the preheater (25);
The preheater 25 is
The seawater supplied from the seawater circulation pump 21 is heat-exchanged with the high-temperature fluid discharged from the hot water circulation pump 40i to heat the seawater,
The brine freezer 35 is
When the temperature of the seawater at the output side of the preheater 25 measured by the third temperature sensor T3 is less than the preset reference freezing temperature, the temperature of the seawater at the output side of the preheater 25 is a preset additional temperature. A hot water controller (40j) controlling the hot water circulation pump (40i) to increase the discharge amount of the fluid until it rises by the amount; further comprising,
The seawater ice slurry ice making system 10 using the supercooling is
When the temperature of the seawater at the output side of the preheater 25 measured by the third temperature sensor T3 is less than the reference freezing temperature, the temperature of the seawater at the input side of the supercooler 45 is Seawater ice slurry ice making system using supercooling, characterized in that it further comprises; a heater controller (51) for controlling the heating value of the heater (26) to increase so that the temperature of the output side seawater is increased by a preset reference temperature. .
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