[發(fā)明專利]一種可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備

在審

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• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107246751A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振;韓志;仇寶春;何維佳;吳勤慧;張雅瀅;歸宏偉;趙文琪;游德慶;王瑋;陳瑤;李正芳;王斌巨;盧錦杰;尚曉文;周天陽;李佳明;敖劍鋒;李金果;郭航;陳武業(yè);石錦嘉;傅曉鋒;王宏
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號: F25C1/00
• 分類號: F25C1/00
• 代理公司: 杭州千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33246
• 代理人: 賈森君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制冰設(shè)備，特別是一種可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備。

背景技術(shù)

流化冰制冰機(jī)在運(yùn)行過程中，易出現(xiàn)冰晶附著在內(nèi)壁，導(dǎo)致制冰效率下降等問題。針對此問題，采用疏水材料涂覆流化冰制冰機(jī)內(nèi)壁，能夠良好抗結(jié)冰，提高制冰效率，節(jié)約能耗，在實(shí)際運(yùn)用中效果良好。本文闡述了疏水表面抗結(jié)冰的原理并對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析和展望。

冰堵是流化冰制作過程中首先要克服的一個難點(diǎn)。冰堵發(fā)生的原因有很多，其中包括兩部分：①含冰率偏高的流化冰在制備過程中由于在套筒式換熱器中的換熱時間長，流體阻力較大，而進(jìn)口流量低，不能及時將流化冰擠壓出冰筒，長時間運(yùn)行容易造成冰筒內(nèi)冰堵。②在制取流化冰過程中，冰晶易成團(tuán)、集聚，容易造成套筒式換熱器冰堵、設(shè)備停機(jī)，導(dǎo)致制冰率下降。

海水流化冰設(shè)備在制冰過程中，由于溫度較低，冰晶易附著在設(shè)備內(nèi)壁上，導(dǎo)致設(shè)備制冰效率下降，極大增加了能耗。而傳統(tǒng)的防覆冰方法大多基于融冰和除冰，例如熱力融冰、過電流融冰、短路融冰、帶負(fù)荷融冰、高頻脈沖電流加熱振蕩融冰和敷設(shè)發(fā)熱導(dǎo)體融冰等，在低溫海水制冰的情況下，顯然，這些方法的應(yīng)用型不強(qiáng)。

預(yù)防冰堵的方式多種多樣，如公告號CN201320649068.3，公告日為2013-10-18的中國發(fā)明專利就公開了一種用于管道封堵的冰堵裝置,包括貼合在管道外壁的用于填裝冷媒的至少兩個夾套、用于將冷媒填裝在夾套中的進(jìn)料機(jī)構(gòu),所述夾套的內(nèi)側(cè)壁面形狀與管道外壁形狀配合一致,所述夾套上設(shè)置有進(jìn)料排氣口,所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)與進(jìn)料排氣口對應(yīng)設(shè)置,所述夾套通過可拆卸連接件固定連接在一起。但由于此做法會使制冷劑也受到影響，從而影響了流化冰的制備，因此該裝置不能適用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種海水流化冰設(shè)備，從冰晶的表面吸附角度出發(fā)，降低冰晶與設(shè)備的結(jié)合附著能力，從而有效解決了流化冰制冰過程中的冰晶的吸附堵塞，從而有效地提高了設(shè)備的制冰效率，節(jié)約了能耗，設(shè)備運(yùn)作更加順暢。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備，包括海水流化冰制冰設(shè)備、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、換熱器、節(jié)流裝置蓄熱水箱、海水凈化裝置組成的制冷系統(tǒng)，換熱器至少部分熱交換面設(shè)置有疏水材料涂層。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，換熱器與冰晶接觸面設(shè)置有疏水材料涂層。

本發(fā)明方案對所述換熱器中，將疏水材料涂層涂覆設(shè)備內(nèi)壁，降低了冰晶附著的能力，疏冰涂層除了能延緩冰晶出現(xiàn)外，最主要的是其與冰的粘接強(qiáng)度較小，有效地提高了設(shè)備的制冰效率，節(jié)約了能耗，設(shè)備運(yùn)作更加順暢。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，疏水材料涂層的水接觸角大于90°。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，疏水材料涂層的水接觸角大于等于100°。

水接觸角θ是表征固體表面靜態(tài)疏水性的參數(shù)之一。θ大，則水難浸潤固體表面，與固體表面的粘接強(qiáng)度小，從而減小了冰在表面的聚集。因此，本發(fā)明方案疏冰涂層須具有疏水性，疏水性越高，疏冰性越好。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，疏水材料涂層為PEVE涂層。

本方案使用柔性鏈段改性固化劑及多經(jīng)基聚醋，改善了FEVE樹脂剛性過強(qiáng)的缺點(diǎn)，使涂膜具備較好的彈性，發(fā)揮出FEVE樹脂耐老化性突出、表面張力大的優(yōu)點(diǎn)。同時制備物殊的抗結(jié)冰樹脂，解決了目前市場上抗結(jié)冰涂料不能長效抗結(jié)冰的缺點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)測試，F(xiàn)EVE抗結(jié)冰涂料具備長效的抗結(jié)冰性能。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，疏水材料涂層與冰晶的接觸面為粗糙表面。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，疏水材料涂層與冰晶的接觸面的表面粗糙度大于等于0.1mm。

本發(fā)明方案中疏水材料涂層與冰晶的接觸面表面粗糙度要高，對于親水表面，表面粗糙度越大，冰粘接強(qiáng)度越大；對于疏水表面，表面粗糙度越大，冰粘接強(qiáng)度越小。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，海水流化冰設(shè)備還包括熱回收裝置，其用于回收和儲存換熱器交換獲得的熱量。

本發(fā)明公開的可解決冰堵現(xiàn)象的海水流化冰設(shè)備的一種改進(jìn)，熱回收裝置包括熱回收器和蓄熱裝置，其中熱回收裝置用于回收換熱器交換得到的熱烈，蓄熱裝置用于收集熱回收裝置獲得的熱量。本方案將蓄熱裝置如蓄熱水箱的水用于化冰過程，在冰堵過程中與冰進(jìn)行熱交換，是對冷凝熱作用的一個補(bǔ)充，在不浪費(fèi)冷凝熱與水的同時，提高整個設(shè)備的工作效率。

附圖說明