[实用新型]一种过冷水式动态冰浆制取系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及过冷水式动态冰浆制取技术，具体涉及一种可减少预热损失的过冷水式动态冰浆制取系统。

背景技术

过冷水式动态冰浆制取技术是一种新型高效的制冰工艺，其基本原理是利用高效板式换热器把液态清水降温冷却到-2℃。根据水具有的天然过冷特性，在其离开换热器时虽然温度已经低于冰点温度(0℃)，但仍能在一定条件下保持不结冰的液体状态，这种状态下的水为过冷水。过冷水离开换热器之后随即进入促晶器，促晶器是存在超声波辐射的容器，过冷水在其中将在超声波的刺激下迅速转变为冰浆，随后被输送到蓄冰槽中存储。由于过冷水式动态制冰工艺具有传热效率高、制冷能耗低等突出优势，因此是一种先进节能的制冰技术。过冷水式动态冰浆制取技术被广泛应用于中央空调蓄冷、工艺冷却、渔业保鲜等领域，具有十分广阔的市场前景。

过冷水式动态冰浆制取工艺中需要解决的一个关键问题是防止冰晶进入过冷水换热器。过冷水换热器中的大部分水均处于低于0℃的过冷状态，是一种低于冰点但暂时还未结冰的亚稳态液体，其在各种外界干扰刺激下都有很强的相变结冰趋势。由于冰晶是过冷水优良的成核剂，因此冰晶诱发为这些干扰因素中最为突出的一个问题。过冷水换热器中一旦混入冰晶，则极易诱发换热器发生结冰堵塞。在过冷水换热器中，液态过冷水不允许结冰，因为一旦结冰将使得换热器流路堵塞，失去换热能力，整个制冰运行被迫中断。当过冷水离开换热器后，进入到促晶器中才将过冷水转变为冰浆。虽然液态水在进入过冷水换热器之前即已进行了物理过滤，但即使用低至5μ的滤芯也难以彻底消除其中的微米级冰晶，而这些粒径的冰晶仍然足以诱发过冷水结冰。因此，过冷水式冰浆制取技术中消除液态水中的微米级冰晶是十分关键的问题。

目前比较普遍的消除进入过冷水换热器的液态水中微米级冰晶的方法是预热法。具体是指，从蓄冰槽抽取的0℃液态水经过物理过滤去除大粒径冰晶之后，再通过外界热源对其加热，使其温度从0℃升高至0.5℃，在0.5℃的温度环境下，水中的微米级冰晶即可被彻底融化消除，从而解决了上述关键问题。然而，上述预热法的缺点也十分明显，即导致制冰过冷中的冷量损失太大。由于蓄冰槽内等待制取冰浆的液态水是已经被冷却到0℃的低温水，当对其预热升温后，进入过冷水换热器内仍需降温回到0℃以下，这相当于使得作为制冰冷源的制冷系统增加了一部分冷负荷，该部分冷负荷并没有用到制冰所需要的相变潜热上，而是白白损失到预热热源中去了。一般情况下，作为制冰冷源的制冷系统采用水冷式制冷主机，此时的预热热源即为制冷主机的冷却循环水，这部分预热损失冷量则通过冷却塔散失到环境中去了。按照过冷水式动态冰浆制取技术的一般工艺要求，进入过冷水换热器的水被从0℃预热到0.5℃，而离开过冷水换热器的过冷水温度为-2℃，即过冷水换热器承担的降温冷负荷是0.5-(-2)＝2.5℃的显热量，其中0.5-0＝0.5℃的显热负荷散失到环境中，0-(-2)＝2℃的显热负荷则转换为制取冰浆所需要的潜热负荷。由此可以得出在上述工艺参数下，预热所造成的冷量损失为0.5/2.5＝20％，即制冰过程中制冷系统输出的总冷量中有20％散失到环境中损失了，只有80％转换为制冰所需要的相变潜热冷量。由此可见，传统的预热法所造成的冷量损失太大，这使得过冷水式动态冰浆制取技术的其它节能优势被部分削弱。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开一种利用蓄冰槽内自身的高温水热源进行预热的新型过冷水式动态冰浆制取系统，该系统把预热所造成的冷量损失大部分回收到了蓄冰槽内，由此大幅度降低了传统过冷水式动态冰浆制取技术中的预热冷量损失，大大提高系统的能效比。

本实用新型的具体技术方案如下：包括蓄冰槽，水泵，过冷水换热器，促晶器，上、下取水管及冰浆管；其特征在于：所述蓄冰槽内设置有一个以上的隔板，所述隔板上设置有水位平衡孔，所述隔板在蓄冰槽内等距离设置，对应将所述蓄冰槽分割成两个以上的分槽，每个分槽上方设置有上取水管及冰浆管，每个分槽下方设置有下取水管，每个所述上取水管设置有上调节阀，每个所述下取水管设置下调节阀，每个所述冰浆管设置有开关阀，所述上取水管及所述下取水管通过并联方式连接到水泵入口，所述冰浆管也通过并联方式连接到促晶器出口，水泵、过冷水换热器、及促晶器依次通过管道连接。

进一步地，该装置还包括过滤器及防传播器，所述过滤器设置于下取水管上，所述防传播器设置于过冷水换热器与连接促晶器入口的管道上。