[發明專利]一種冰粒即時制備裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202211727184.2
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115946049A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 陸華;黃中偉;李敬彬;張春林;王振剛
• 申請（專利權）人: 南通中遠海運船務工程有限公司
• 主分類號: B24C1/00
• 分類號: B24C1/00;B24C7/00
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 田玉菲

1.一種冰粒即時制備裝置，其特征在于：包括水箱(1)、與水箱(1)通過高壓管線(2)連通的水霧化噴頭(6)、安裝有增壓閥(17)的自增壓液氮罐(15)、與自增壓液氮罐(15)通過耐低溫液氮管線(14)連通的液氮霧化噴頭組(7)、以及制冰倉(12)，高壓管線(2)上設置有高壓水泵(3)，耐低溫液氮管線(14)上設置有液體閥(16)，水霧化噴頭(6)和液氮霧化噴頭組(7)均固定在制冰倉(12)內部，液氮霧化噴頭組(7)包括多個使霧化后的液氮小液滴在制冰倉(12)內部上下方向及圓周方向分散均勻的液氮霧化噴頭，制冰倉(12)內壁縱向方向固定有多個與多通道數據采集器(13)連接的低溫熱電偶(8)，制冰倉(12)底部設置有出冰口(11)。

2.根據權利要求1所述的冰粒即時制備裝置，其特征在于：所述液氮霧化噴頭組(7)包括多個上下方向均勻固定在制冰倉(12)中心且朝向各個方向的液氮霧化噴頭。

3.根據權利要求1所述的冰粒即時制備裝置，其特征在于：所述液氮霧化噴頭組(7)包括多列固定在制冰倉(12)內壁上的液氮霧化噴頭，每列液氮霧化噴頭均朝向制冰倉(12)中心且每列液氮霧化噴頭上下方向均勻分布。

4.根據權利要求1所述的冰粒即時制備裝置，其特征在于：所述高壓管線(2)上靠近水霧化噴頭(6)的一端固定有給高壓管線(2)和水霧化噴頭(6)加熱的加熱器(5)。

5.根據權利要求1所述的冰粒即時制備裝置，其特征在于：所述制冰倉(12)底部設置有上大下小的圓臺結構(10)，圓臺結構(10)底部正對著出冰口(11)。

6.根據權利要求1所述的冰粒即時制備裝置，其特征在于：所述高壓管線(2)上還設置有電磁流量計(4)，制冰倉(12)外壁上固定有保溫層(9)。

7.根據權利要求1-6任一項所述的冰粒即時制備裝置的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)根據所需制備冰粒的粒徑，確定水霧化噴頭(6)的尺寸并進行安裝；同時向水箱(1)內注入水；

(2)打開低溫熱電偶(8)和多通道數據采集器(13)，實時監測制冰倉(12)內的溫度；打開電磁流量計(4)，實時監測高壓管線(2)內的水流量；

(3)打開自增壓液氮罐(15)上的增壓閥(17)，實現自增壓液氮罐(15)的自增壓，打開液體閥(16)，自增壓液氮罐(15)內的液氮輸送至制冰倉(12)內的液氮霧化噴頭組(7)霧化成小液滴，小液滴在制冰倉(12)內快速氣化吸熱，在制冰倉(12)內形成低溫空間；

(4)根據低溫熱電偶(8)和多通道數據采集器(13)對制冰倉(12)內的溫度的監測結果，當制冰倉(12)內溫度低于設定值時，打開高壓水泵(3)，將水流輸送至水霧化噴頭(6)霧化成小水滴，水滴在制冰倉(12)內的低溫空間沉降過程中凝固成冰粒，冰粒從出冰口(11)排出，實現冰粒的制備；

(5)結束制冰時，先關閉自增壓液氮罐(15)上的增壓閥(17)和液體閥(16)，然后關閉高壓水泵(3)和電磁流量計(4)，最后關閉低溫熱電偶(8)和多通道數據采集器(13)。

8.根據權利要求7所述的冰粒即時制備裝置的使用方法，其特征在于：所述步驟(4)中制冰倉(12)內溫度低于-120℃時，打開高壓水泵(3)。

9.根據權利要求7所述的冰粒即時制備裝置的使用方法，其特征在于：所述步驟(1)還包括：打開加熱器(5)，對高壓管線(2)和水霧化噴頭(6)進行加熱，避免高壓管線(2)和水霧化噴頭(6)凍結；

步驟(5)還包括：關閉高壓水泵(3)和電磁流量計(4)后，根據低溫熱電偶(8)和多通道數據采集器(13)對制冰倉(12)內的溫度的監測結果，當制冰倉(12)內溫度上升到0℃以上后，關閉加熱器(5)，再關閉低溫熱電偶(8)和多通道數據采集器(13)。

10.根據權利要求7所述的冰粒即時制備裝置的使用方法，其特征在于：所述步驟(4)還包括：根據低溫熱電偶(8)和多通道數據采集器(13)反饋的溫度，調節液體閥(16)和高壓水泵(3)，以此控制液氮和水的流量來調節冰粒的溫度和硬度。