專(zhuān)利名稱(chēng)：利用海水制取流化冰的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及海水利用技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種利用海水制取流化 冰的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的飛速發(fā)展，造成當(dāng)今世界自然資源的嚴(yán)重缺乏，淡水資源緊缺， 已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。向海洋要淡水，將作為解決我國(guó)水資源短缺的重要途徑，海 水替代淡水資源具有良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán) 境友好性。利用海水代替淡水制取流化冰，效率 高，成本低，可節(jié)約大量的淡水資源，緩解缺水狀況，減少能源消耗。流化冰用于水產(chǎn)品、家 禽和食品加工業(yè)，與其它冰種不同，冰粒細(xì)小圓滑，具有流動(dòng)性，可以充填到任何孔隙，迅速 包圍產(chǎn)品的表面，與產(chǎn)品緊密接觸，冷卻過(guò)程不損傷表皮，很好的密封作用和極高的冷卻速 度，有效地抑制了產(chǎn)品內(nèi)細(xì)菌的繁殖，提高了產(chǎn)品新鮮度、品位和保質(zhì)期。流化冰具有流動(dòng) 性，應(yīng)用在井下降溫上克服了傳統(tǒng)制冰輸送困難、能耗大、融冰慢、不能?chē)娏?、降溫效果差?缺點(diǎn)。流化冰具有蓄冷密度大、流動(dòng)性好、傳熱性能好，以及融冰速度快、響應(yīng)高速等優(yōu)點(diǎn)， 使空調(diào)系統(tǒng)具有更好的舒適性，用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中，解決用電負(fù)荷的“移峰填谷”，節(jié)省電 力資源。此外，流化冰還應(yīng)用于海鮮市場(chǎng)、啤酒釀造、奶制品加工、水果蔬菜的保鮮運(yùn)輸、人 工造雪、管道和換熱器清洗、冰漿溶液滅火、大型超市的食品保鮮等領(lǐng)域，是近年來(lái)世界各 國(guó)爭(zhēng)相研究開(kāi)發(fā)的新型冰，但是，現(xiàn)有的制取流化冰技術(shù)都以淡水作為水源，用過(guò)冷水的方 法，或是在水中添加油、乙醇等成分制取流化冰，需要消耗大量的淡水資源。我國(guó)擁有遼闊 的海域，利用海水制取流化冰，不僅節(jié)約淡水資源，對(duì)我國(guó)的海水資源利用和流化冰制造技 術(shù)也起到積極地促進(jìn)作用，具有廣闊的前景。國(guó)內(nèi)有學(xué)者對(duì)海水制冰技術(shù)進(jìn)行研究，陳天及對(duì)臥式海水片狀冰制冰機(jī)的工作原 理和結(jié)構(gòu)建立數(shù)學(xué)物理模型，數(shù)值模擬結(jié)冰過(guò)程，對(duì)比分析計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并研究冰 筒轉(zhuǎn)速、海水溫度和蒸發(fā)溫度對(duì)成品冰的厚度產(chǎn)生的影響。陳廣賢介紹了連續(xù)出冰海水制 冰機(jī)在漁船上冷卻水產(chǎn)品方面的應(yīng)用，并從節(jié)能、節(jié)省淡水的角度分析了海水制冰機(jī)的經(jīng) 濟(jì)效益，提出海水制冰機(jī)在空調(diào)蓄冷、餐飲酒店業(yè)、大型超市等領(lǐng)越具有廣闊的應(yīng)用前景。 挪威、希臘等國(guó)的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)對(duì)海水制取流化冰技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，用于水產(chǎn)品捕撈和 加工。中國(guó)船舶重工集團(tuán)研制的船用分體式海水制冰機(jī)制造出松軟的雪花狀冰。上海交通 大學(xué)采用螺桿式制冷筒，以海水為冷凝冷卻水和制冰原料，研究了中、小型漁船使用的海水 制冰機(jī)和海水顆粒制冰機(jī)。國(guó)外自1985年起主要針對(duì)海水制冰機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及其換熱設(shè) 施進(jìn)行改進(jìn)，以減小體積、提高換熱效率和系統(tǒng)的運(yùn)行性能。上述人員進(jìn)行的海水制冰方面 的研究，大都針對(duì)片狀冰制冰系統(tǒng)從理論上進(jìn)行熱力性能分析，都是在理論上進(jìn)行，而沒(méi)有 在實(shí)際中得到很好的應(yīng)用。我國(guó)對(duì)流化冰有著巨大的需求市場(chǎng)，而海水制取流化冰技術(shù)及應(yīng)用在我國(guó)還是空 白，它的成功開(kāi)發(fā)和推廣，必將為我國(guó)的海水利用產(chǎn)生積極的影響，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的海水利用新技術(shù)、新工藝，增強(qiáng)自主建設(shè)海水利用工程的能力，已成為我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要組成部分。海水制取流化冰系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)推廣，將積 極地推動(dòng)海水利用技術(shù)的發(fā)展

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種具有實(shí)際應(yīng)用性、方便 控制、安全可靠、換熱性能好、制冰效率高的利用海水制取流化冰的系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，其特征在于，包括由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、熱力 膨脹閥、干燥過(guò)濾器和制冰換熱器組成的制冷循環(huán)，由冷卻海水泵、冷卻海水進(jìn)水截止閥、 所述冷凝器組成的冷凝器冷卻水循環(huán)和由制冰海水進(jìn)水截止閥、制冰海水泵、所述制冰換 熱器、流化冰泵、儲(chǔ)冰罐組成的制冰循環(huán)；所述制冷壓縮機(jī)的制冷劑出口與冷凝器的制冷劑 進(jìn)口連接，所述冷凝器的制冷劑出口通過(guò)干燥過(guò)濾器、熱力膨脹閥與制冰換熱器的制冷劑 進(jìn)口連接，所述制冰換熱器的制冷劑出口與制冷壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)口連接；冷卻海水進(jìn)水 管通過(guò)冷卻海水截止閥、冷卻海水泵與冷凝器的冷卻海水進(jìn)口連接，所述冷凝器的冷卻海 水出口與冷卻海水出水管連接；制冰海水進(jìn)水管通過(guò)制冰海水進(jìn)水截止閥、制冰海 水泵與 制冰換熱器的制冰海水進(jìn)口連接，所述制冰換熱器的制冰海水出口通過(guò)流化冰泵與儲(chǔ)冰罐 連接，所述儲(chǔ)冰罐內(nèi)設(shè)置有冰晶過(guò)濾網(wǎng)；所述制冰換熱器內(nèi)設(shè)置有刮冰器，所述刮冰器與刮 冰電機(jī)連接。所述制冰換熱器包括各自封閉的外筒體和內(nèi)筒體，外筒體與內(nèi)筒體之間形成環(huán)形 通道，所述外筒體兩端上分別連接有制冷劑出口接管和制冷劑進(jìn)口接管，制冷劑出口接管 和制冷劑進(jìn)口接管與所述外筒體與內(nèi)筒體之間形成的環(huán)形通道相通；內(nèi)筒體的兩端分別連 接有制冰海水進(jìn)口接管和制冰海水出口接管；在內(nèi)筒體內(nèi)設(shè)置有攪拌刮冰器，所述攪拌刮 冰器包括刮冰旋轉(zhuǎn)軸，在刮冰旋轉(zhuǎn)軸上連接有與內(nèi)筒體內(nèi)壁相應(yīng)的刮冰刀，所述刮冰旋轉(zhuǎn) 軸與刮冰電機(jī)連接。所述制冷壓縮機(jī)為R290制冷壓縮機(jī)。在冰晶過(guò)濾網(wǎng)上部的儲(chǔ)冰罐上安裝有冰晶出口截至閥，在冰晶過(guò)濾網(wǎng)下的儲(chǔ)冰罐 底部安裝有海水出口截止閥。所述制冰換熱器和儲(chǔ)冰罐的外部分別包覆有隔熱保溫層。本實(shí)用新型具有下述技術(shù)效果本實(shí)用新型的海水制取流化冰系統(tǒng)，采用綠色自然工質(zhì)R290為制冷劑，以海水 作為制取流化冰的水源和冷凝器的冷卻水源，利用海水的物理化學(xué)特性和結(jié)晶技術(shù)原理， 制冷循環(huán)中的制冷劑在制冰換熱器內(nèi)間接地吸收海水放出的熱量，將海水降溫至一定的溫 度，使淡水從海水中結(jié)晶析出，從而形成冰晶和海水的混合物，可實(shí)現(xiàn)海水動(dòng)態(tài)連續(xù)制冰， 具有實(shí)際應(yīng)用性，安全可靠，方便控制，換熱性能好、制冰效率高，制取的冰晶可儲(chǔ)存在容器 中，也可直接用于船上或有海水的岸上。海水制取流化冰不需脫冰、連續(xù)制冰、系統(tǒng)效率高， 較傳統(tǒng)的制冰技術(shù)可節(jié)約能源，降低運(yùn)行費(fèi)用。而且，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，環(huán)保節(jié)能。

圖1為本實(shí)用新型海水制取流化冰系統(tǒng)的示意圖；[0015]圖2為制冰換熱器部分的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型利用海水制取流化冰的系統(tǒng)的示意圖如圖1所示，包括由制冷壓縮機(jī) 1、冷凝器2、熱力膨脹閥3、干燥過(guò)濾器4和制冰換熱器8組成的制冷循環(huán)，由冷卻海水泵5、 冷卻海水進(jìn)水截止閥11、冷凝器2組成的冷凝器冷卻水循環(huán)和由制冰海水進(jìn)水截止閥14、 制冰海水泵9、制冰換熱器8、流化冰泵7、儲(chǔ)冰罐6組成的制冰循環(huán)。所述制冷壓縮機(jī)1的 制冷劑出口與冷凝器2的制冷劑進(jìn)口連接，冷凝器2的制冷劑出口通過(guò)干燥過(guò)濾器4、熱力 膨脹閥3與制冰換熱器8的制冷劑進(jìn)口連接，制冰換熱器8的制冷劑出口與制冷壓縮機(jī)1 的制冷劑進(jìn)口連接。冷卻海水進(jìn)水管通過(guò)冷卻海水進(jìn)水截止閥11、冷卻海水泵5與冷凝器 2的冷卻海水進(jìn)口連接，冷凝器2的冷卻海水出口與冷卻海水出水管連接。制冰海水進(jìn)水 管通過(guò)制冰海水進(jìn)水截止閥14、制冰海水泵9與制冰換熱器8的制冰海水進(jìn)口連接，制冰 換熱器8的制冰海水出口通過(guò)流化冰泵7與儲(chǔ)冰罐6連接，儲(chǔ)冰罐6內(nèi)設(shè)置有冰晶過(guò)濾網(wǎng) 15。在制冰換熱器8內(nèi)設(shè)置有刮冰器，所述刮冰器與刮冰電機(jī)10連接。圖2為制冰換熱器部分的剖面示意圖，所述制冰換熱器8包括封閉的外筒體16和 內(nèi)筒體17，外筒體16與內(nèi)筒體17之間形成環(huán)形通道20，所述外筒體16與內(nèi)筒體17之間形 成的環(huán)形通道20的兩側(cè)分別與外筒體上連接的制冷劑出口接管和制冷劑進(jìn)口接管相通， 內(nèi)筒體17的兩端分別連接有制冰海水進(jìn)口接管和制冰海水出口接管。在內(nèi)筒體17內(nèi)設(shè)置 有攪拌刮冰器，所述攪拌刮冰器包括刮冰旋轉(zhuǎn)軸19，在刮冰 旋轉(zhuǎn)軸19上連接有與內(nèi)筒體內(nèi) 壁相應(yīng)的刮冰刀18，刮冰旋轉(zhuǎn)軸19與刮冰電機(jī)10連接。為了滿(mǎn)足環(huán)保的要求，制冷壓縮機(jī)為R290制冷壓縮機(jī)。冰晶可以?xún)?chǔ)存在容器中，也可以直接用于船上或有海水的岸上。為了方便冰晶從 儲(chǔ)冰罐中取出，在冰晶過(guò)濾網(wǎng)15上部的儲(chǔ)冰罐上安裝有冰晶出口截至閥12，在冰晶過(guò)濾網(wǎng) 下的儲(chǔ)冰罐底部安裝有海水出口截止閥13。為了防止冰晶融化，在制冰換熱器8和儲(chǔ)冰罐6的外部分別包覆有隔熱保溫層。R290氣體在R290制冷壓縮機(jī)1中壓縮后壓力升高，高溫高壓的R290氣體在冷凝 器2的管內(nèi)流過(guò)并與管外殼管間的冷卻介質(zhì)海水進(jìn)行熱交換，降溫后流經(jīng)干燥過(guò)濾器4后， 再經(jīng)熱力膨脹閥3節(jié)流降壓，成為低溫低壓的液體進(jìn)入制冰換熱器8，在制冰換熱器8中的 外筒體16與內(nèi)筒體17之間形成的環(huán)形通道20流過(guò)，并與內(nèi)筒體17中流過(guò)的制冰海水進(jìn) 行熱交換，吸熱蒸發(fā)，變成低溫低壓的氣體后進(jìn)入R290制冷壓縮機(jī)1，完成制冷循環(huán)。冷凝 器2中的冷卻海水由冷卻海水進(jìn)水截止閥11、冷卻海水泵5控制，冷卻海水在冷凝器2中的 殼管間流動(dòng)，吸熱后排出。制冰海水由制冰海水進(jìn)水截至閥14和制冰海水泵9控制，制冰 海水在制冰換熱器8中與制冷工質(zhì)R290進(jìn)行熱交換，放出熱量溫度降低，海水中的淡水結(jié) 晶析出，形成冰晶和海水的混合物，經(jīng)流化冰泵7送入儲(chǔ)冰罐6中，儲(chǔ)冰罐6中的過(guò)濾網(wǎng)將 冰晶從海水中分離出來(lái)，冰晶經(jīng)冰晶出口截至閥12排出儲(chǔ)冰罐6，海水經(jīng)海水出口截至閥 13排出儲(chǔ)冰罐6，攪拌刮冰電機(jī)10與制冰換熱器8的內(nèi)筒體內(nèi)的攪拌刮冰器連接，作旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)，將制冰換熱器8的內(nèi)筒體內(nèi)壁表面形成的冰層及時(shí)刮下，避免制冰換熱器8管內(nèi)壁表 面形成的冰層過(guò)后，造成熱阻增加，換熱性能下降。[0023]具體實(shí)施例如在遠(yuǎn)洋捕撈漁船上，需要制取流化冰，對(duì)捕撈上來(lái)的水產(chǎn)品進(jìn)行加工和保鮮儲(chǔ) 藏，則將冷卻海水進(jìn)水管放入海水中，打開(kāi)冷卻海水進(jìn)水截止閥11、打開(kāi)冷卻海水泵5，使 冷卻海水流入冷凝器2的殼管間通道中。啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)1，使制冷循環(huán)運(yùn)行，隨后將制冰 海水進(jìn)水管放入海水中，打開(kāi)制冰海水進(jìn)水截至閥14和制冰海水泵9，使制冰海水流入制 冰換熱器8的內(nèi)筒體17中，再啟動(dòng)攪拌刮冰電機(jī)10帶動(dòng)攪拌刮冰器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從制冰換熱 器8中流出的海水與冰晶的混合物，經(jīng)流化冰泵7送入儲(chǔ)冰罐6中，海水與冰晶的混合物經(jīng) 過(guò)儲(chǔ)冰罐6中的過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后，海水從海水出口截至閥13排入海中，流化冰晶經(jīng)冰晶出口 截至閥12排出，用于水產(chǎn)品的加工和儲(chǔ)藏保鮮。如果停止制取流化冰，則先停止制冷壓縮 機(jī)1的運(yùn)行，隨后關(guān)閉制冰海水進(jìn)水截至閥14和制冰海水泵9，關(guān)閉攪拌刮冰電機(jī)10，關(guān)閉 冷卻海水進(jìn)水截止閥11、關(guān)閉冷卻海水泵5，將制冰海水進(jìn)水管和冷卻海水進(jìn)水管收回。利用本實(shí)用新型的利用海水制取流化冰系統(tǒng)可以作為商業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療和化工等， 特別是 水產(chǎn)品的加工和儲(chǔ)存保鮮，以及遠(yuǎn)洋捕撈業(yè)。
權(quán)利要求一種利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，其特征在于，包括由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、熱力膨脹閥、干燥過(guò)濾器和制冰換熱器組成的制冷循環(huán)，由冷卻海水泵、冷卻海水進(jìn)水截止閥、所述冷凝器組成的冷凝器冷卻水循環(huán)和由制冰海水進(jìn)水截止閥、制冰海水泵、所述制冰換熱器、流化冰泵、儲(chǔ)冰罐組成的制冰循環(huán)；所述制冷壓縮機(jī)的制冷劑出口與冷凝器的制冷劑進(jìn)口連接，所述冷凝器的制冷劑出口通過(guò)干燥過(guò)濾器、熱力膨脹閥與制冰換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，所述制冰換熱器的制冷劑出口與制冷壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)口連接；冷卻海水進(jìn)水管通過(guò)冷卻海水截止閥、冷卻海水泵與冷凝器的冷卻海水進(jìn)口連接，所述冷凝器的冷卻海水出口與冷卻海水出水管連接；制冰海水進(jìn)水管通過(guò)制冰海水進(jìn)水截止閥、制冰海水泵與制冰換熱器的制冰海水進(jìn)口連接，所述制冰換熱器的制冰海水出口通過(guò)流化冰泵與儲(chǔ)冰罐連接，所述儲(chǔ)冰罐內(nèi)設(shè)置有冰晶過(guò)濾網(wǎng)；所述制冰換熱器內(nèi)設(shè)置有刮冰器，所述刮冰器與刮冰電機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，其特征在于，所述制冰換熱器 包括各自封閉的外筒體和內(nèi)筒體，外筒體與內(nèi)筒體之間形成環(huán)形通道，所述外筒體兩端上 分別連接有制冷劑出口接管和制冷劑進(jìn)口接管，制冷劑出口接管和制冷劑進(jìn)口接管與所述 外筒體與內(nèi)筒體之間形成的環(huán)形通道相通；內(nèi)筒體的兩端分別連接有制冰海水進(jìn)口接管和 制冰海水出口接管；在內(nèi)筒體內(nèi)設(shè)置有攪拌刮冰器，所述攪拌刮冰器包括刮冰旋轉(zhuǎn)軸，在刮 冰旋轉(zhuǎn)軸上連接有與內(nèi)筒體內(nèi)壁相應(yīng)的刮冰刀，所述刮冰旋轉(zhuǎn)軸與刮冰電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷壓縮 機(jī)為R290制冷壓縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，其特征在于，在冰晶過(guò)濾網(wǎng) 上部的儲(chǔ)冰罐上安裝有冰晶出口截至閥，在冰晶過(guò)濾網(wǎng)下的儲(chǔ)冰罐底部安裝有海水出口截 止閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，其特征在于，所述制冰換熱 器和儲(chǔ)冰罐的外部分別包覆有隔熱保溫層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用海水制取流化冰的系統(tǒng)，旨在提供一種具有實(shí)際應(yīng)用性、方便控制、安全可靠、換熱性能好、制冰效率高的制取流化冰的系統(tǒng)。包括由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、熱力膨脹閥、干燥過(guò)濾器和制冰換熱器組成的制冷循環(huán)，由冷卻海水泵、冷卻海水進(jìn)水截止閥、所述冷凝器組成的冷凝器冷卻水循環(huán)和由制冰海水進(jìn)水截止閥、制冰海水泵、所述制冰換熱器、流化冰泵、儲(chǔ)冰罐組成的制冰循環(huán)。該系統(tǒng)以海水作為制取流化冰的水源和冷凝器的冷卻水源，利用海水的物理化學(xué)特性和結(jié)晶技術(shù)原理，制冷劑在制冰換熱器內(nèi)間接地吸收海水放出的熱量，使淡水從海水中結(jié)晶析出，形成冰晶和海水的混合物，可實(shí)現(xiàn)海水動(dòng)態(tài)連續(xù)制冰，換熱性能好、制冰效率高。
文檔編號(hào)F25C1/14GK201589481SQ20092022087
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉圣春, 寧?kù)o紅 申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)