[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

本發明公開了一種冰粒即時制備裝置及其使用方法，冰粒即時制備裝置包括水箱、與水箱通過高壓管線連通的水霧化噴頭、安裝有增壓閥的自增壓液氮罐、與自增壓液氮罐通過耐低溫液氮管線連通的液氮霧化噴頭組、以及制冰倉，將液氮霧化噴頭組設置為包括使霧化后的液氮小液滴在制冰倉內部上下方向及圓周方向分散均勻的液氮霧化噴頭，通過使霧化后的液氮在制冰倉內部上下方向及圓周方向分散更均勻，提高制冰倉的降溫效果并提高霧化后的液氮與霧化后的水滴直接接觸概率增大，提高冰粒成型的速度，避免霧化后的水滴在形成冰粒前相互匯聚在一起，形成體積更大的水滴，進而影響制備的冰粒體積變大，導致冰粒體積大小不穩定且不可控。

技術領域

本發明涉及冰粒制備技術領域，具體是一種冰粒即時制備裝置及其使用方法。

背景技術

冰粒射流技術是一種新型綠色環保磨料射流。傳統磨料射流需要消耗大量的磨料，且使用后磨料的回收處理較為復雜和困難。此外，傳統磨料會在加工工件表面殘留一定量的微細磨粒，因而不適用于清潔度要求較高的場合。冰粒射流技術用冰粒代替銅礦砂/鋼丸等傳統磨料作為磨料介質，在高速流體的帶動下形成高速冰粒射流沖擊物體表面實現表面處理，是一種高效、環保、健康的除銹除漆表面處理技術。

在冰粒射流技術中，制備冰粒的方法是冰粒射流的核心技術，冰粒的物理力學性能直接影響冰粒射流時的沖蝕效果，因此，制備合適且穩定的冰粒至關重要，現有制備冰粒常采用機械破冰，機械破冰制備的冰粒粒徑不均勻且不穩定，且機械破冰需要的設備多，能耗高。還常采用真空速冷發制備冰粒，但該方法制備的冰粒粘結較為嚴重，導致冰粒大小不均勻、不穩定。因此急需提出一種冰粒制備裝置來提高制備冰粒的均勻性和穩定性。

發明內容

針對現有冰粒制備方法制備的冰粒形狀大小不均勻且不穩定，提出一種冰粒即時制備裝置及其使用方法，通過對液氮霧化噴頭進行優化，使霧化后的液氮在制冰倉分散更均勻，提高冰粒成型的速度，有效避免霧化后的水滴在形成冰粒前相互匯聚在一起，形成體積更大的水滴，以此實現制備的冰粒大小均勻且穩定。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種冰粒即時制備裝置，包括水箱、與水箱通過高壓管線連通的水霧化噴頭、安裝有增壓閥的自增壓液氮罐、與自增壓液氮罐通過耐低溫液氮管線連通的液氮霧化噴頭組、以及制冰倉，高壓管線上設置有高壓水泵，耐低溫液氮管線上設置有液體閥，水霧化噴頭和液氮霧化噴頭組均固定在制冰倉內部，液氮霧化噴頭組包括多個使霧化后的液氮小液滴在制冰倉內部上下方向及圓周方向分散均勻的液氮霧化噴頭，制冰倉內壁縱向方向固定有多個與多通道數據采集器連接的低溫熱電偶，制冰倉底部設置有出冰口。

進一步的，液氮霧化噴頭組包括多個上下方向均勻固定在制冰倉中心且朝向各個方向的液氮霧化噴頭。

進一步的，液氮霧化噴頭組包括多列固定在制冰倉內壁上的液氮霧化噴頭，每列液氮霧化噴頭均朝向制冰倉中心且每列液氮霧化噴頭上下方向均勻分布。

進一步的，高壓管線上靠近水霧化噴頭的一端固定有給高壓管線和水霧化噴頭加熱的加熱器。

進一步的，制冰倉底部設置有上大下小的圓臺結構，圓臺結構底部正對著出冰口。

進一步的，高壓管線上還設置有電磁流量計。

進一步的，制冰倉外壁上固定有保溫層。

一種冰粒即時制備裝置的使用方法，包括以下步驟：

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

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