[实用新型]连续式真空冷冻法冰浆制备系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冰浆或二元冰的制备系统，尤其涉及一种连续式真空冷冻法冰浆制备系统。

背景技术

冰蓄冷是电力负荷移峰填谷的重要手段，在发达国家已经普及应用，我国也正在大力推广过程中。根据制冰和融冰原理的不同，冰蓄冷技术主要分为静态冰蓄冷和动态冰蓄冷两大类。其中静态冰蓄冷主要以冰球式和盘管式为主，目前国内的冰蓄冷工程几乎全部都是静态冰蓄冷技术。但是静态冰蓄冷技术存在着无法克服的固有技术缺陷，主要表现为在制冰过程中水的冻结是在静止状态下通过低效率的导热方式来完成的，而且随着冰层的加厚，导热热阻逐渐加大，整个制冰蓄冷过程中制冷主机的能效比严重降低（一般会衰减至常规冷水空调工况下的60%），增加冰蓄冷的能耗成本。为了改进静态冰蓄冷的固有缺陷，从上世纪80年代开始日本就率先展开动态冰蓄冷技术的研究，当前国内外冰浆制取的方法大致可以分为以下几种：刮削法、过冷水法、直接接触法、流化床法和真空冷冻法。刮削法由于研究开发较早，目前相对成熟，但刮削法需机械搅拌，机械故障频繁。；过冷法在日本得到了广泛的研究和初步的商业化示范；过冷法的缺点在于过冷度的控制较为复杂，容易发生冰堵。真空冷冻法被认为是一种节能、高效、绿色的冰浆制备系统，其采用水做制冷剂，在冰浆生成时为高效的直接接触换热。国外已有商业化的系统在运行，但是国外的系统大都采用了昂贵的水蒸气压缩机，系统复杂。国内有关专利如CN200710044516.6（一种二元冰的制备方法及其装置），CN200620049520.2（真空冷冻蒸汽吸收式二元冰制备装置）CN200620047224.9（水蒸汽压缩式二元冰真空制备装置），虽然提到了真空冷冻法的原理和装置，但是其冰浆储存系统未能和冰浆生成系统构成一个闭合循环，且未能充分利用真空室内出来的冰水混合物中水的冷量。综上所述，到目前位为止国内尚未有关于真空冷冻法的连续制备系统的研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连续式真空冷冻法冰浆制备系统，并采用比较简单容易实现的水蒸气捕捉方式。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种连续式真空冷冻法冰浆制备系统，它包括与进水系统连接的预冷系统连接，预冷系统通过管路与真空罐连接，真空罐通过管路与冷阱捕水器连接，冷阱捕水器与真空泵连接，从而共同组成了真空冷冻法制备冰浆系统；真空罐还通过冰浆泵与蓄冰槽连接，蓄冰槽与循环水泵连接，循环水泵也与进水系统连接，将循环水再次送入真空罐；真空罐内设有搅拌机。

所述预冷系统包括预冷器，预冷器的进口处和出口处分别设有热电偶I和热电偶II，预冷器的进口与进水系统连接，出口与真空罐连接；预冷器与冷阱捕水器共用或分别设有一个制冷机组。

所述真空罐与冷阱捕水器间设有单向阀II。

所述冷阱捕水器与制冷机组II和热电偶III连接，在冷阱捕水器上还设有化霜系统。

所述化霜系统包括电加热器，它与热水喷淋融霜装置连接，热水喷淋融霜装置通过单向阀III与设置在冷阱捕水器内的喷头连接，在冷阱捕水器下部还设有放水阀。

所述进水系统包括自来水管，其上依次设有单向阀I、过滤器和三通，三通分别与预冷器的进口和循环水泵连接。

一种连续式真空冷冻法冰浆制备系统的冰浆制备方法， 

1）自来水经预冷系统预冷到合适温度被吸入真空罐内；经喷嘴雾化后在真空罐内闪蒸，部分液滴雾化，而部分液滴则变为冰晶，从而形成冰浆；

2）真空罐内底部装有搅拌机，对罐内冰浆进行搅拌，从而防止其聚集长大冻结；同时强化水的真空闪蒸。

3）真空罐内生成的冰浆由冰浆泵吸出经管路进入蓄冰槽内，从而对蓄冰槽内冰水混合物形成扰动，防止冰晶的聚集和长大；

4）循环水泵将蓄冰槽内的冷水抽出送到供水系统上，与预冷器来的自来水混合后送入真空罐内，从而实现冷量的充分利用；

5）经一段时间运行后，在冷阱捕水器内金属表面凝结一定厚度的霜层，此时切断冷阱捕水器与真空罐的连接，启动电加热器加热热水后送入冷阱捕水器由喷头喷淋下来以除去霜层或采用自然融霜的方式除霜。

所述自然融霜的方式为：经低谷时段运行后，整个冰浆制备系统停止运行，此时打开冷阱捕水器进气阀门，冷阱捕水器内压力升高，而温度也慢慢升高，从而达到自然融霜的目的。