一种流态冰供冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种流态冰供冷系统，包括蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户和油水分离装置，蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户、油水分离装置顺次连接，油水分离装置与蓄水装置相连，其中各装置之间，设有动力输送装置，流态冰制取装置包括冰晶制备装置、冰晶分离装置和制冷剂箱，冰晶制备装置包括通道层和密封层，通道层内共设有M级热交换通道，其中第一级热交换通道沿通道层中心线位置设置，第M级热交换通道为末级热交换通道，除末级热交换通道外的每级热交换通道连接着N＝2个下一级热交换通道，热交换通道贯穿通道层；通道层上下两面设有密封层，密封层在末级热交换通道尾端设有相应出水口。

A flow ice cooling system

The invention discloses a flow ice cooling system, which comprises a water storage device, a flow ice making device, an ice water mixing device, a user and an oil-water separating device, a water storage device, a flow ice making device, an ice-water mixing device, a user, an oil-water separating device and a water storage device, wherein the oil-water separating device is connected in sequence. A power transmission device is arranged between the devices, and a flow ice making device comprises an ice crystal preparation device, an ice crystal separation device and a refrigerant tank. The ice crystal preparation device comprises a channel layer and a sealing layer. A M-level heat exchange channel is arranged in the channel layer. The first-level heat exchange channel is arranged along the center line of the channel layer, and the first-level heat exchange channel is arranged along the channel layer. The passage is the last stage heat exchange passage, except the last stage heat exchange passage, each stage heat exchange passage is connected with N = 2 lower stage heat exchange passages, and the heat exchange passage runs through the passage layer.

【技术实现步骤摘要】
一种流态冰供冷系统
本专利技术涉及流态冰制取领域，具体涉及一种流态冰供冷系统。
技术介绍
流态冰是一种冰水混合物，以微小的冰晶与水溶液的混合形式存在于蓄冷系统中。相对于传统固体冰蓄冷系统，流态冰具有相变潜热大，可流动等优点。由于流态冰的使用提高了温度控制的准确性和稳定性，使得流态冰更具应用前景。近年来，流态冰不仅广泛应用于空调蓄冷、建筑物供冷、食品冷藏等领域，在临床医学、消防等领域也得以推广。目前，流态冰制取最常用的方法是过冷水动态制冰法，此种方法因为传热热阻大，换热效率降低，因此导致成型质量差，冰晶颗粒直径不统一，冰晶的细腻程度差，表面粗糙，因此易导致制取流态冰过程及运输过程中易出现冰晶颗粒聚集再结晶、堵塞出冰口、冰浆输送阻力大等问题，因此难以大规模生产。所以，改善流态冰的成型质量和细腻程度对于流态冰技术发展具有较为重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种传热热阻小，换热效率高、冰晶颗粒直径统一、冰晶颗粒表面细腻的一种流态冰供冷系统。本专利技术的技术方案：本专利技术所述的一种流态冰供冷系统，包括蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户和油水分离装置，所述蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户、油水分离装置顺次连接，所述油水分离装置与蓄水装置相连，其中各装置之间，设有动力输送装置，所述流态冰制取装置包括冰晶制备装置、冰晶分离装置和制冷剂箱，所述冰晶制备装置包括通道层和密封层，所述通道层内共设有M级热交换通道(M≥2)，其中第一级热交换通道沿通道层中心线位置设置，第M级热交换通道为末级热交换通道，除末级热交换通道外的每级热交换通道连接着N＝2个下一级热交换通道，所述热交换通道贯穿通道层；所述通道层上下两面设有密封层，所述密封层在末级热交换通道尾端设有相应出水口；所述冰晶分离装置包括由滤网组成的闭合滤网笼和升降装置，所述滤网笼一端设有可带动其旋转的旋转杆，所述冰晶制备装置设置在冰晶分离装置内，所述冰晶分离装置下端设有制冷剂箱，所述制冷剂箱内设有制冷剂；所述冰晶分离装置及冰晶制备装置可通过升降装置升降，以调节没入制冷剂箱的深度。进一步的，所述上下级热交换通道的直径之比为N-1/3，所述上下级热交换通道的长度之比为N-1/d，其中d为长度维数，1＜d＜2。进一步的，所述相邻两级热交换通道之间呈90度夹角。进一步的，所述末级热交换通道尾端设有对称多边形出水通道，所述密封层在相应出水通道处设有出水口。进一步的，所述滤网笼还包括推件滤网和可活动滤网；所述滤网笼一侧还设有储冰箱，所述储冰箱下设有二次油分离滤网。本专利技术与现有技术相比的有益效果：由于冰晶制备装置内的通道层设有的M级热交换通道，增加了流体与制冷剂的换热接触面积，提高了换热效率；密封层在末级热交换通道尾端设有相应的出水口，对称分布的热交换通道保证了流体在各末级热交换通道所受压力一致，保证流体从出水口喷出时速度一致，配合制冷剂箱内的制冷剂，使得出水口喷出的流体直接与制冷剂接触，保证颗粒的单分散性，传热热阻小，换热效率高，使得所生成冰晶颗粒直径基本统一，改善了冰晶的细腻程度；冰晶分离装置可将流态冰与制冷剂分离。在末级热交换通道尾端设有对称多边形出水通道，在保证流体在出水口所受压力一致的同时，增加了出水口数量，增加了冰晶的生成效率。设置在滤网笼一侧的储冰箱下设有二次油分离滤网，可分离出残留冰晶表面的多余制冷剂，并回流至制冷剂箱，节能环保。附图说明图1为流态冰供冷系统结构示意图；图2为流态冰制取装置的冰晶分离装置示意图；图3为流态冰制取装置的通道层示意图；图4为末级热交换通道末端的多边形出水通道示意图；图5为对称分布的N级热交换通道示意图；图6为冰晶生成示意图；图7为冰晶分离器的工作状态示意图。具体实施方式为了加深本专利技术的理解，下面我们将结合附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。如图1-图7示出了本专利技术一种流态冰供冷系统的实施方式，包括蓄水装置1、流态冰制取装置、冰水混合装置16、用户18和油水分离装置19，蓄水装置1、流态冰制取装置、冰水混合装置16、用户18、油水分离装置19顺次连接，油水分离装置19与蓄水装置1相连；各装置之间，设有动力输送装置，流态冰制取装置包括冰晶制备装置7、冰晶分离装置8和制冷剂箱5，冰晶制备装置7包括通道层29和密封层28，通道层29内共设有M级热交换通道(M≥2)，通道层沿中心线位置设有第一级热交换通道23，第M级热交换通道为末级热交换通道，除末级热交换通道外的每级热交换通道连接N＝2个下一级热交换通道，热交换通道贯穿通道层29；通道层29上下两面设有密封层28，密封层28在末级热交换通道尾端设有相应出水口；冰晶分离装置8包括由滤网组成的闭合滤网笼81和升降装置4，所述滤网笼81一端设有可带动滤网笼81旋转的旋转杆3，冰晶分离装置8下端设有制冷剂箱5，制冷剂箱5内设有制冷剂；冰晶分离装置8及冰晶制备装置7可通过升降装置升降，以调节没入制冷剂箱5的深度。在本实施例中，上下级热交换通道的直径之比为N-1/3，上下级热交换通道的长度之比为N-1/d，其中d为长度维数，1＜d＜2。相邻两级热交换通道之间呈90度夹角。末级热交换通道尾端设有对称多边形出水通道，密封层28在相应出水通道处设有出水口。滤网笼81还包括推件滤网21和可活动滤网22；滤网笼81一侧还设有储冰箱10，储冰箱10下设有二次油分离滤网11。本专利技术的工作原理：一号泵2将蓄水池1中的水通过管道供应到流态冰制取装置中的冰晶制备装置7，冰晶分离装置8带动冰晶制备装置7通过升降装置4下滑至制冷剂箱5内，制冷剂箱5中的一号制冷剂6工作，水从第一级热交换通道23流入，分流至1级热交换通道24，逐级分层至末级热交换通道25；末级热交换通道25末端设有对称多边形出水通道27，水从分流口26分流至多边形出水通道27，均匀喷出，与制冷剂接触，形成冰晶颗粒30，生成定量冰晶颗粒30后，升降装置4带动冰晶分离装置8上升，可旋转杆3带动滤网笼81旋转，分离出冰晶颗粒表面多余的制冷剂，待旋转完成后，推件滤网21在相应驱动装置作用下倾斜抬起，可活动滤网22打开，冰晶颗粒30下落至储冰箱10中，在储冰箱10底部的二次油分离滤网11再次分离制冷剂，多余的制冷剂回流至制冷箱5中，二号泵13将冰晶颗粒30输送至冰水混合箱16，与输送泵14输送的冷水箱12内的冷水完成混合，通过四号泵是输送至用户；使用完成后，经油水分离器19，回流至蓄水池11，循环往复。本专利技术具有传热热阻小，换热效率高、冰晶颗粒直径统一、冰晶颗粒表面细腻的特点，由于冰晶制备装置7内的通道层29设有的M级热交换通道，增加了流体与制冷剂的换热接触面积，提高了换热效率；密封层28在末级热交换通道尾端设有相应的出水口，对称分布的热交换通道保证了流体在各末级热交换通道所受压力一致，保证流体从出水口喷出时速度一致，配合制冷剂箱5内的制冷剂，使得出水口喷出的流体直接与制冷剂接触，保证颗粒的单分散性，传热热阻小，换热效率高，使得所生成冰晶颗粒直径基本统一，改善了冰晶的细腻程度；冰晶分离装置8可将流态冰与制冷剂分离。在末级热交换通道尾端设有对称多边形出水通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流态冰供冷系统，包括蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户和油水分离装置，所述蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户、油水分离装置顺次连接，所述油水分离装置与蓄水装置相连，其特征在于：所述流态冰制取装置包括冰晶制备装置、冰晶分离装置和制冷剂箱；所述冰晶制备装置包括通道层和密封层，所述通道层内共设有M级热交换通道，其中M≥2，其中第一级热交换通道沿通道层中心线位置设置，第M级热交换通道为末级热交换通道，除末级热交换通道外的每级热交换通道连接着N＝2个下一级热交换通道，所述M级热交换通道厚度上贯穿通道层；所述通道层上下两面设有密封层，所述密封层在末级热交换通道尾端设有相应出水口；所述冰晶分离装置包括由滤网组成的闭合滤网笼和升降装置，所述滤网笼一端设有可带动其旋转的旋转杆，所述冰晶制备装置设置在冰晶分离装置内，所述冰晶分离装置下端设有制冷剂箱，所述制冷剂箱内设有制冷剂；所述冰晶分离装置及冰晶制备装置可通过升降装置升降，以调节没入制冷剂箱的深度。

【技术特征摘要】
1.一种流态冰供冷系统，包括蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户和油水分离装置，所述蓄水装置、流态冰制取装置、冰水混合装置、用户、油水分离装置顺次连接，所述油水分离装置与蓄水装置相连，其特征在于：所述流态冰制取装置包括冰晶制备装置、冰晶分离装置和制冷剂箱；所述冰晶制备装置包括通道层和密封层，所述通道层内共设有M级热交换通道，其中M≥2，其中第一级热交换通道沿通道层中心线位置设置，第M级热交换通道为末级热交换通道，除末级热交换通道外的每级热交换通道连接着N＝2个下一级热交换通道，所述M级热交换通道厚度上贯穿通道层；所述通道层上下两面设有密封层，所述密封层在末级热交换通道尾端设有相应出水口；所述冰晶分离装置包括由滤网组成的闭合滤网笼和升降装置，所述滤网笼一端设有可带动其旋转的旋转杆，所述冰晶制备装置设置在冰晶分离装置内，所述冰晶分离装置下端设有制冷剂箱，所述制冷剂箱内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永平，陈娟，张程宾，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32