本发明专利技术公开一种水能汽化制冰装置，包括：冰晶发生器，该冰晶发生器内设有冰水喷淋头、汽化喷淋头及挡水栅，所述冰水喷淋头设置在冰晶发生器的下部，汽化喷淋头设置在冰晶发生器的上部，所述冰晶发生器上还设有排气口，用于将冰晶发生器内的水汽化后产生的水蒸气排出；所述冰晶发生器内的绝对压力为611Pa；冰水泵，该冰水泵分别与所述冰晶发生器的下部、冰水喷淋头及汽化喷淋头连接，用于将冰水压入冰晶发生器内；以及冰晶泵，该冰晶泵与所述冰晶发生器连接，用于将冰晶发生器内产生的冰晶和水的混合物抽出。本发明专利技术还提供了一种该水能汽化制冰装置的控制方法。本发明专利技术不但解决了冰堵现象，而且还消除了冰层热阻现象。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种水能汽化制冰装置，包括：冰晶发生器，该冰晶发生器内设有冰水喷淋头、汽化喷淋头及挡水栅，所述冰水喷淋头设置在冰晶发生器的下部，汽化喷淋头设置在冰晶发生器的上部，所述冰晶发生器上还设有排气口，用于将冰晶发生器内的水汽化后产生的水蒸气排出；所述冰晶发生器内的绝对压力为611Pa；冰水泵，该冰水泵分别与所述冰晶发生器的下部、冰水喷淋头及汽化喷淋头连接，用于将冰水压入冰晶发生器内；以及冰晶泵，该冰晶泵与所述冰晶发生器连接，用于将冰晶发生器内产生的冰晶和水的混合物抽出。本专利技术还提供了一种该水能汽化制冰装置的控制方法。本专利技术不但解决了冰堵现象，而且还消除了冰层热阻现象。【专利说明】
本专利技术涉及制冰领域，尤其涉及一种。
技术介绍
目前制取冰晶的方法有很多种，例如刮削法、直接接触法、过冷水法、流化床法等。但是上述的制取冰晶的方法都存在不少的缺点:刮削法制冰必须配置有外部电机驱动旋转叶片，其结构及制造工艺复杂，能耗大、故障率高。直接接触法要求相接触的两种介质不互相溶解，因此制冷剂的选择范围较窄，且运行一段时间后存在性能衰减问题。过冷水法控制精度高难以实现，制冰过程中存在频繁的冰堵现象。流化床法运行时必须控制水在壁面的温度和流速，以及冰晶的尺寸，同时要防止换热管发生冰堵，要同时达到这些要求，实现起来较为困难。综上，上述几种冰晶的制取方法都要求制冰机组蒸发温度低、系统运行COP (Coefficient of Performance,性能系数)不高。鉴于全世界当前的能源环境状况，选取合适的冰晶制备方法，并提高冰晶的生产效率与能效比也势在必行，如何节能、高效、稳定、安全的制取冰晶是当前的研发热点。
技术实现思路
本专利技术技术方案的主要目的是提供一种，旨在提高冰晶的生产效率与能效。为了实现上述目的，本专利技术技术方案提出了一种水能汽化制冰装置，包括:冰晶发生器，该冰晶发生器内设有冰水喷淋头、汽化喷淋头及挡水栅，所述冰水喷淋头设置在冰晶发生器的下部，汽化喷淋头设置在冰晶发生器的上部，所述冰晶发生器上还设有排气口，用于将冰晶发生器内的水汽化后产生的水蒸气排出；所述冰晶发生器内的绝对压力为61 IPa ;冰水泵，该冰水泵分别与所述冰晶发生器的下部、冰水喷淋头及汽化喷淋头连接，用于将冰水压入冰晶发生器内；以及冰晶泵，该冰晶泵与所述冰晶发生器连接，用于将冰晶发生器内产生的冰晶和水的混合物抽出。优选地，还包括挡水栅，该挡水栅设置在汽化喷淋头的上方且靠近冰晶发生器的排气口处。优选地，所述水能汽化制冰装置还包括蒸汽压缩机、驱动所述蒸汽压缩机的电机、凝结器以及与所述凝结器连接的冷凝泵；所述蒸汽压缩机的入口与所述冰晶发生器的排气口连通，且所述蒸汽压缩机的出口与所述凝结器连接；所述凝结器内设有冷却喷淋头。优选地，所述水能汽化制冰装置还包括冷干器及集水器，所述冷干器与所述凝结器连接，所述集水器的一端与所述冷干器连接，另一端与所述冷凝泵连接。优选地，所述冷干器还连接有真空泵。优选地，所述水能汽化制冰装置还包括第一控制器，用于控制所述凝结器中进入的流量与排出的流量，以使凝结器中水的进入与排出达到平衡。优选地，所述水能汽化制冰装置还包括第二控制器，用于控制所述汽化喷淋头的进入流量及所述冰水喷淋头的进入流量，以使水吸收的热量与凝结出冰晶所需放出的热量达到平衡。本专利技术还提供了一种水能汽化制冰装置的控制方法，所述水能汽化制冰装置为上述结构的水能汽化制冰装置，所述控制方法包括:控制冰晶发生器内的绝对压力为611Pa ；启动冰水泵，以通过所述冰水泵将冰水压入冰晶发生器内，同时控制冰水喷淋头的进入流量与汽化喷淋头的进入流量，以使水吸收的热量与凝结出冰晶所需放出的热量达到平衡；控制冰晶泵将冰晶发生器内产生的冰晶和水的混合物抽出。优选地，所述水能汽化制冰装置还包括蒸汽压缩机、驱动所述蒸汽压缩机的电机、凝结器以及与所述凝结器连接的冷凝泵；所述蒸汽压缩机的入口与所述冰晶发生器的排气口连通，且所述蒸汽压缩机的出口与所述凝结器连接；所述凝结器内设有冷却喷淋头；所述控制方法还包括:启动蒸汽压缩机，以收集所述冰晶发生器内产生的水蒸汽，并将其传送至凝结器；控制所述凝结器中进入的流量与排出的流量，以使凝结器中水的进入与排出达到平衡。由于本专利技术的冰晶发生器内的水不断更新，所以该冰晶发生器内形成的冰晶将始终保持动态的悬浮状态，不但阻止了大块的冰晶的形成，而且该冰晶发生器内产生的冰晶中冰的质量分数为16%?20%，可以及时地通过冰晶泵抽出。另外，由于整个冰晶的形成过程是在冰晶发生器内完成，而且是采用直接接触式进行热交换，不需要换热设备，从而消除冰层热阻现象。因此，本专利技术提高了冰晶的生产效率与能效。【专利附图】【附图说明】图1是水的三相状态的示意图；图2是本专利技术水能汽化制冰装置较佳实施例的结构示意图；图3是水溶液在蒸发过程中的T-S的对应关系的示意图；图4是本专利技术水能汽化制冰装置的控制方法第一实施例的流程示意图；图5是本专利技术水能汽化制冰装置的控制方法第二实施例的流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。【具体实施方式】以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的主要思想是利用水的三相点原理而设计一种设备简单的水能汽化制冰装置，仅将水作为制冷剂，且整个冰晶的行程过程均在冰晶发生器内完成，采用直接接触式进行热交换，因此不存在热阻；而且产生的冰晶可以及时被冰晶泵抽走，不存在冰堵现象。参照图1，图1是水的三相状态的示意图。由图1可知，水的饱和温度随其压力的改变而改变。在常压(例如，101.325kPa)下，水的沸点为100°C;而当压力下降至611Pa时，水的沸点将降至0.01°C。而ITS-90 (Temperature Scale of 1990，90国际温标)中定义水的三相点温度值为273.16K，也就是0.01°C。因此，0.01°C时的水为固、液、气三相共存。若平衡被破坏，则三相会趋于一相或两相。参照图2，提出本专利技术水能汽化制冰装置的优选实施例。该实施例中的水能汽化制冰装置包括:冰晶发生器10，该冰晶发生器10内设有冰水喷淋头11、汽化喷淋头12及挡水栅13，所述冰水喷淋头11设置在冰晶发生器10的下部，汽化喷淋头12设置在冰晶发生器10的上部，所述冰晶发生器上还设有排气口 101，该排气口 101用于将冰晶发生器10内的水汽化后产生的水蒸气排出；所述冰晶发生器10内的绝对压力为611Pa ；冰水泵20，该冰水泵20分别与所述冰晶发生器10的下部、冰水喷淋头11及汽化喷淋头12连接，用于将冰水压入冰晶发生器10内；以及冰晶泵30，该冰晶泵30与所述冰晶发生器10连接，用于将冰晶发生器10内产生的冰晶和水的混合物抽出。具体地，冰晶发生器10内的绝对压力环境为611Pa，通过冰水泵20向冰晶发生器10内输送冰水,且该冰水将输送至冰水喷淋头11及汽化喷淋头12处,冰水喷淋头11将冰水喷出，汽化喷淋头12将水汽化喷出。汽化喷淋头12以及冰水喷淋头11喷淋的水将部分沸腾汽化而吸收热量，未得到汽化的水滴的温度将急速下降被冷却冻结形成冰晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水能汽化制冰装置，其特征在于，包括：冰晶发生器，该冰晶发生器内设有冰水喷淋头、汽化喷淋头及挡水栅，所述冰水喷淋头设置在冰晶发生器的下部，汽化喷淋头设置在冰晶发生器的上部，所述冰晶发生器上还设有排气口，用于将冰晶发生器内的水汽化后产生的水蒸气排出；所述冰晶发生器内的绝对压力为611Pa；冰水泵，该冰水泵分别与所述冰晶发生器的下部、冰水喷淋头及汽化喷淋头连接，用于将冰水压入冰晶发生器内；以及冰晶泵，该冰晶泵与所述冰晶发生器连接，用于将冰晶发生器内产生的冰晶和水的混合物抽出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林华曦，黄江峰，梁永胜，林鹏，黄江贤，黄江乾，
申请(专利权)人：深圳市西凌普空调冷冻设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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