[發明專利]一種動態制備冰漿的裝置

無效

• 申請號: 201110432761.0
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102679651A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 梁坤峰;徐斌;王林;段雪濤;王全海
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: F25C1/00
• 分類號: F25C1/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

技術領域

本發明涉及一種動態制備冰漿的裝置，用于制備冰漿。

背景技術

長久以來，冰在空調、保鮮以及工業加工過程中都有著廣泛的應用，尤其值得一提的是，隨著我國經濟和社會的快速發展，造成了電力供應緊張，電網負荷不平衡現象日益突出，日用電峰谷差和年用電峰谷差增大。冰蓄冷成為一種重要的解決方法，有著重要的節能意義。盡管我國在冰蓄冷空調技術的開發和應用方面取得了一定的進展，但仍處于起步階段，遠不能與美國、日本等發達國家相比，在我國研究和推廣冰蓄冷空調技術前景非常廣闊。

冰蓄冷的關鍵技術之一是制冰技術。目前國內外冰蓄冷系統的制冰技術有兩大類：靜態制冰與動態制冰。目前國內外應用較多的是冰盤管和封裝冰球蓄冷系統，但是對于冰球蓄冰，內、外盤管蓄冰方法而言，共同的特點就是冰的形成過程屬于一個靜態的范疇，當冰在固體制冷面上形成后，由于冰的導熱系數遠遠小于金屬的導熱系數，如0℃時的銅和鋁的導熱系數分別為401和236，而冰僅為2，冰層的存在造成很大的傳熱熱阻，并隨冰層厚度的增加而急劇增大，從而造成系統傳熱溫差大，制冰能耗高，制冰速度也隨冰層的增厚而變慢。由此可見，在制冰過程中若能避免固體傳熱面結冰則可大大提高制冰系統的熱力效率。

近些年來，流體冰(又稱為冰漿，Ice?Slurry)的產生與應用在制冰界引起廣泛注重。流體冰是由細小冰顆粒與水構成的混合物，由于流體冰制取過程中在固體傳熱面上無冰層產生，實現完全流動換熱，是動態制冰范疇，因此動態制冰過程傳熱溫差小，制取流體冰的熱力性能系數可比制取塊冰提高近一倍。并且由于所制取的流體冰具有蓄冷密度大、傳熱性能良好，可流動性與可泵送性等顯著優點。

動態制冰技術與傳統的靜態制冰技術相比具有無可比擬的優點，基于動態制冰技術的冰蓄冷空調系統的研究開發成為熱點問題。但是由于制取流體冰技術的設備成本高，系統可靠性低以及技術風險大等問題，雖然已有少量的工程應用，但是目前這項冰蓄冷空調技術的應用發展仍受到很大的限制，并主要處于試驗研究階段。

傳統動態制流體冰裝置的蓄水槽、換熱器、蓄冰槽是分開的，各個部件之間通過輸送管路閥門等連接起來，輸送管路過程中存在很多功率和熱量消耗的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動態制備冰漿的裝置，已解決現有技術中因為制冰裝置的各個部件是分開的需要通過管路進行連接而造成的功率和熱量消耗的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種動態制備冰漿的裝置，包括管式換熱器，管式換熱器的腔體中具有兩個換熱管固定板，兩個換熱管固定板將腔體的內腔分為上腔、下腔和中腔，腔體的中腔中布設有換熱管，各個換熱管的兩端分別固定在兩換熱管固定板上并分別與上腔和下腔連通，腔體上于一個換熱管固定板處設置有制冷劑進口，腔體上于另一個換熱管固定板處設置有制冷劑出口，制冷劑進口和制冷劑出口分別與中腔連通，腔體的上部設置有與上腔連通的進水口，腔體的底端面上設置有與下腔連通的出口，上腔中固定設置有下端自由伸入各自對應的換熱管的端口中的導流柱，導流柱與換熱管間隙配合。

所述的導流柱與各自對應的換熱管同軸設置。

所述的導流柱的外周面的下端部為擴口朝向下端的截頭錐面。

所述的導流柱的截頭錐面的下端沿與換熱管的內壁之間的間隙為1.5mm。

所述的導流柱為管狀導流柱。

所述的出口下方設置有頂端伸入出口內的錐形擋板。

所述出口上連通設置有蓄冰槽，蓄冰槽與腔體固定相連，錐形擋板的底端處在蓄冰槽內。

所述蓄冰槽的底部側壁上設置有第一冰漿出口。

所述蓄冰槽的底壁上設置有第二冰漿出口。

所述導流柱通過導流柱固定板固定在上腔中，所述導流柱固定板固定設置在進水口上方的腔體內壁上，所述導流柱固定穿設在導流柱固定板上。

本發明的管式換熱器的腔體的內腔被兩個換熱管固定板分為了上腔、下腔和中腔，上腔與進水口連通用于蓄水，進入中腔中的制冷劑冷卻流入換熱管中的水產生冰晶，冰水混合物流入下腔中儲存，這樣，上腔充當蓄水池，下腔用于蓄冰，中腔部位為換熱部位，將蓄水槽、換熱器、蓄冰結構集成為了一體，省去了相互連接的管道，使得整個裝置的結構緊湊，占地面積小，易于安裝，使用方便，也避免了出現傳統設備之間管路系統安裝的復雜性的問題，同時避免了因流體在管路中流動而產生的損失。

同時，上腔中固定設置有下端自由伸入各自對應的換熱管的端口中的導流柱，導流柱與換熱管間隙配合，這樣進入上腔中的水會在導流柱的導流下均勻進入各個換熱管中。