[發明專利]船用海水制冰裝備及其制冰方法

有效

• 申請號: 201410028356.6
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103727715B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 何冰強;楊忠高;陳光潮;閻青松;廖春玲;陸世林
• 申請（專利權）人: 廣東機電職業技術學院
• 主分類號: F25C1/00
• 分類號: F25C1/00;F25C5/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 歐陽凱

技術領域

本發明涉及海上漁船制冷技術領域，具體涉及一種船用海水制冰裝備及其制冰方法。

背景技術

海上漁船一般出海時間會比較長，漁船捕撈之后，需要對漁獲進行保鮮，目前海上漁船多采用出海帶冰作業方式，少數采用急凍保鮮。帶冰作業以淡水冰為主，其成本高，結冰溫度遠高于海水冰的-7°，易造成近海污染。而普通制冰機無法滿足低溫連續制片冰，需要專用的海水制冰裝備。

發明內容

本發明為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構巧妙，智能化控制的船用海水制冰裝備。

本發明還提供了一種船用海水制冰裝備的制冰方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：本船用海水制冰裝備，其特征在于：包括壓縮機、冷凝器、制冰筒、驅動裝置和控制系統；

所述制冰筒包括制冰軸和外筒，制冰軸與外筒之間留有用于進水的空隙，外筒內部為用于流通冷媒的空心結構，制冰軸刻有螺紋，螺紋深度從下往上逐漸變淺，驅動裝置連接制冰軸；

壓縮機連接冷凝器，冷凝器通過膨脹閥連接制冰筒的外筒，外筒連接壓縮機；

驅動裝置設有扭矩傳感器，壓縮機的出口設有第一壓力傳感器、第一流量傳感器和第一溫度傳感器，壓縮機的進口設有第二壓力傳感器、第二流量傳感器和第二溫度傳感器，控制系統連接扭矩傳感器、第一壓力傳感器、第一流量傳感器、第一溫度傳感器、第二壓力傳感器、第二流量傳感器和第二溫度傳感器。

所述螺紋深度最大為2cm～4cm，螺紋深度最小為0.3cm～0.7cm，螺紋螺距為8cm～35cm。

所述驅動裝置包括伺服電機和減速齒輪組，扭矩傳感器安裝在伺服電機的輸出軸上，輸出軸通過減速齒輪組連接制冰軸，伺服電機和減速齒輪組位于制冰筒上方。

所述制冰筒的進水口設于底部，制冰筒上部為海冰出口，進水口連接水箱，水箱內設有高水位傳感器和低水位傳感器，水箱下面設有防顫抖裝置。

所述水箱設有低水位傳感器和高水位傳感器，低水位傳感器和高水位傳感器分別連接控制系統。

所述外筒的冷媒進口設于上部，外筒的冷媒出口設于底部。

所述控制系統的芯片為PLC。

所述外筒內部的空心結構為螺旋形流道。

上述的船用海水制冰裝備的制冰方法，包括以下步驟：

所述壓縮機輸出高溫高壓冷媒，高溫高壓冷媒經過冷凝器降溫，再經過膨脹閥降壓，變為低溫低壓冷媒，從外筒上部進入，海水從制冰筒下方進入，冷媒與海水逆向流動并進行熱交換，冷媒從外筒底部回流至壓縮機，海水結冰后由制冰軸螺旋向上傳遞，螺紋深度逐漸變淺，海冰在制冰軸上部自動脫落；

當水箱水位低于低水位傳感器，低水位發送信號給控制系統，控制系統打開電磁閥往水箱加水，當水位到達高水位傳感器，高水位傳感器發送信號給控制系統，控制系統停止電磁閥；

當海冰在制冰軸上凝結，扭矩傳感器檢測到伺服電機的輸出軸扭矩大于設定值，控制系統加大伺服電機功率以加大輸出力矩，達到不出現過分凝結冰片；

當海冰硬度不足或者進水故障，則冷媒熱交換不足，第二溫度傳感器檢測到溫度低于設定值，發送信號給控制系統，控制系統降低伺服電機轉速或控制壓縮機增加冷媒流量；

當冷媒泄露，第一壓力傳感器、第一流量傳感器、第二壓力傳感器或者第二流量傳感器同時檢測到低于自身設定值，控制系統發出提示添加制冷劑的警報。

本發明相對于現有技術具有如下的優點：

設備優勢：

1、本船用海水制冰裝備螺紋深度從下往上逐漸變淺，海冰在制冰軸上部自動脫落，無需鏟冰刀，簡化結構，節約成本。

2、驅動裝置位于制冰軸上方，而不會被海冰掉落腐蝕。

3、制冰筒、壓縮機與控制系統可分開擺放，制冰筒可放在漁艙，壓縮機可放在機房，控制系統可放在控制室。

4、電磁閥一方面可置于漁船抽取海水直接連續制冰，另一方面可對冷凝器進行冷卻，無需淡化、過濾海水。

控制優勢：

1、當海冰在制冰軸上凝結，扭矩傳感器檢測到伺服電機的輸出軸扭矩大于設定值，控制系統加大伺服電機功率以加大輸出力矩，達到不出現過分凝結冰片，可防結冰卡機。

2、水箱有高低水位傳感器，可避免水的溢出和防止水位過低，無法制冰；有防顫抖裝置，可防止船的顛簸造成工作不穩定。

3、對壓縮機的進出口分別裝有壓力、流量、溫度傳感器，確保輸入成冰裝置冷媒精確，保證順利連續產冰。

4、電機轉速監測與自動調節。

附圖說明