专利名称：动态制备冰浆的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种动态制备冰浆的装置，用于制备冰浆。
背景技术：
长久以来，冰在空调、保鲜以及エ业加工过程中都有着广泛的应用，尤其值得ー提的是，随着我国经济和社会的快速发展，造成了电カ供应紧张，电网负荷不平衡现象日益突出，日用电峰谷差和年用电峰谷差増大。冰蓄冷成为ー种重要的解决方法，有着重要的节能意义。尽管我国在冰蓄冷空调技术的开发和应用方面取得了一定的进展，但仍处于起步阶段，远不能与美国、日本等发达国家相比，在我国研究和推广冰蓄冷空调技术前景非常广 阔。冰蓄冷的关键技术之ー是制冰技木。目前国内外冰蓄冷系统的制冰技术有两大类静态制冰与动态制冰。目前国内外应用较多的是冰盘管和封装冰球蓄冷系统，但是对于冰球蓄冰，内、外盘管蓄冰方法而言，共同的特点就是冰的形成过程属于ー个静态的范畴，当冰在固体制冷面上形成后，由于冰的导热系数远远小于金属的导热系数，如o°c时的铜和铝的导热系数分别为401和236，而冰仅为2，冰层的存在造成很大的传热热阻，井随冰层厚度的増加而急剧増大，从而造成系统传热温差大，制冰能耗高，制冰速度也随冰层的增厚而变慢。由此可见，在制冰过程中若能避免固体传热面结冰则可大大提高制冰系统的热カ效率。近些年来，流体冰(又称为冰浆，Ice Slurry)的产生与应用在制冰界引起广泛注重。流体冰是由细小冰颗粒与水构成的混合物，由于流体冰制取过程中在固体传热面上无冰层产生，实现完全流动换热，是动态制冰范畴，因此动态制冰过程传热温差小，制取流体冰的热力性能系数可比制取块冰提高近一倍。并且由于所制取的流体冰具有蓄冷密度大、传热性能良好，可流动性与可泵送性等显著优点。动态制冰技术与传统的静态制冰技术相比具有无可比拟的优点，基于动态制冰技术的冰蓄冷空调系统的研究开发成为热点问题。但是由于制取流体冰技术的设备成本高，系统可靠性低以及技术风险大等问题，虽然已有少量的工程应用，但是目前这项冰蓄冷空调技术的应用发展仍受到很大的限制，并主要处于试验研究阶段。传统动态制流体冰装置的蓄水槽、换热器、蓄冰槽是分开的，各个部件之间通过输送管路阀门等连接起来，输送管路过程中存在很多功率和热量消耗的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种动态制备冰浆的装置，已解决现有技术中因为制冰装置的各个部件是分开的需要通过管路进行连接而造成的功率和热量消耗的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种动态制备冰浆的装置，包括管式换热器，管式换热器的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，腔体的中腔中布设有换热管，各个换热管的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通，腔体上于ー个换热管固定板处设置有制冷剂进ロ，腔体上于另ー个换热管固定板处设置有制冷剂出ロ，制冷剂进ロ和制冷剂出ロ分别与中腔连通，腔体的上部设置有与上腔连通的进水ロ，腔体的底端面上设置有与下腔连通的出ロ，上腔中固定设置有下端自由伸入各自对应的换热管的端ロ中的导流柱，导流柱与换热管间隙配合。所述的导流柱与各自对应的换热管同轴设置。所述的导流柱的外周面的下端部为扩ロ朝向下端的截头锥面。所述的导流柱的截头锥面的下端沿与换热管的内壁之间的间隙为I. 5mm。所述的导流柱为管状导流柱。所述的出口下方设置有顶端伸入出口内的锥形挡板。所述出口上连通设置有蓄冰槽，蓄冰槽与腔体固定相连，锥形挡板的底端处在蓄冰槽内。所述蓄冰槽的底部侧壁上设置有第一冰浆出ロ。所述蓄冰槽的底壁上设置有第二冰浆出ロ。所述导流柱通过导流柱固定板固定在上腔中，所述导流柱固定板固定设置在进水口上方的腔体内壁上，所述导流柱固定穿设在导流柱固定板上。本实用新型的管式换热器的腔体的内腔被两个换热管固定板分为了上腔、下腔和中腔，上腔与进水口连通用于蓄水，进入中腔中的制冷剂冷却流入换热管中的水产生冰晶，冰水混合物流入下腔中储存，这样，上腔充当蓄水池，下腔用于蓄冰，中腔部位为换热部位，将蓄水槽、换热器、蓄冰结构集成为了一体，省去了相互连接的管道，使得整个装置的结构紧凑，占地面积小，易于安装，使用方便，也避免了出现传统设备之间管路系统安装的复杂性的问题，同时避免了因流体在管路中流动而产生的损失。同时，上腔中固定设置有下端自由伸入各自对应的换热管的端口中的导流柱，导流柱与换热管间隙配合，这样进入上腔中的水会在导流柱的导流下均匀进入各个换热管中。本实用新型的导流柱的外周面的下端部为扩ロ朝向下端的截头锥面，由于导流柱上部流下来的水在截头锥面的导流下流向换热管的内壁面，可以使得水流贴着换热管的内壁面流动，最大限度的提高换热效率。本实用新型的导流柱的截头锥面的下端沿与换热管的内壁之间的间隙为I. 5mm,可以保证水在换热管的内壁面上形成液膜并以液膜形式向下流动。本实用新型的出口下方设置有顶端伸入出口内的锥形挡板，当来自换热管的过冷的水撞击在锥形挡板上时会结成冰晶，并在锥形挡板的导流下由出口流出，提高产物中的含冰率，并防止流体冰在下腔中发生堵塞。本实用新型的出口上连通设置有蓄冰槽，蓄冰槽与腔体固定相连，蓄冰槽与下腔连通，扩充了蓄冰的空间，使得流体冰的生产得以持续进行。
图I是本实用新型实施例的结构示意图；图2是图I中的局部放大图。
具体实施方式
一种动态制备冰浆的装置的实施例，在图广2中，该装置的核心部件为ー个管式换热器，管式换热器的外侧具有腔体1，腔体I内固定设置有将腔体I的内腔分割成上腔4、中腔9和下腔11的两个换热管固定板3。中腔9中布设有换热管8，各个换热管8的两端分别固定穿设在对应的换热管固定板3上，各个换热管8的两端还分别伸入上腔4和下腔11并分别与上腔4和下腔11连通。腔体I的中间部位设置有制冷剂进ロ 10和制冷剂出ロ 2，制冷剂进ロ 10和制冷剂出口 2均与中腔9连通，制冷进ロ靠近一个换热管固定板3，制冷剂出口 2靠近另一个换热管固定板3，在本实施例中，制冷剂进ロ 10靠近下部的换热管固定板3，制冷剂出口 2靠近上部的换热管固定板3。腔体I的上部设置有进水口 7，进水口7与上腔4连通。腔体I的底端面上是设置有出口，出口与下腔11连通。上腔4中固定设置有导流柱6，导流柱6通过固定设置在上腔4中的导流柱固定板5固定在上腔4中，导流柱固定板5固定设置在腔体I的内壁上，并且导流柱固定板5处于进水口 7的上方。导流柱6的上端固定穿设在导流柱固定板5上。导流柱6与换热管8 一一对应，并且各个导流柱6与对应的换热管8同轴设置，导流柱6的下端自由伸入各自对应的换热管8的端ロ中， 导流柱6与换热管8间隙配合。导流柱6的下端伸入换热管5mm,导流柱6的外周面的下端部为扩ロ朝向下端的截头锥面，截头锥面的下端沿与换热管8的内壁之间的间隙为I. 5_，也就是说截头锥面的下端沿的直径比换热管8的内径小3mm。导流柱6内具有内孔，导流柱6为管状导流柱。在出口上连通设置有蓄冰槽14，蓄冰槽14的端ロ与出ロ连通，蓄冰槽14与腔体I固定设置在一起。蓄冰槽14内固定设置有锥形挡板15，锥形挡板15的顶端伸入出口内，锥形挡板15的底端处在蓄冰槽14内。在蓄冰槽14的底部侧壁上设置有第一冰浆出ロ 13，在蓄冰槽14的底壁上设置有第二冰浆出口 12。本实施例中的腔体为分体式的，由围成上腔4的上腔4体、围成中腔的中腔体以及围成下腔的下腔体组成，上腔4体、下腔体以及中腔体通过法兰固定连接成腔体。下腔体与蓄冰槽一体固连。上述实施例中的导流柱为管状导流柱，也可以是实心的导流柱。上述实施例中的导流柱通过导流柱固定板5固定在上腔4中，也可以直接固定在腔体的内壁上。上述实施例中的导流柱的外周面的下端部为扩ロ朝向下端的截头锥面，也可以不设置截头锥面。上述实施例中的导流柱伸入换热管5mm，截头锥面的下端沿与换热管的内壁之间的间隙为I. 5_，根据管式换热器的尺寸大小，可以调整导流柱伸入换热管的长度，以及截头锥面的下端沿与换热管的内壁之间的间隙。上述实施例中的出口的下方设置有锥形挡板，在含冰率要求不高的情况下，也可以不设置锥形挡板。上述实施例中的腔体下端连通设置有蓄冰槽，在下腔足够大的情况下也可以不设蓄冰槽。
权利要求1.一种动态制备冰浆的装置，包括管式换热器，管式换热器的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，腔体的中腔中布设有换热管，各个换热管的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通，其特征在干腔体上于ー个换热管固定板处设置有制冷剂进ロ，腔体上于另ー个换热管固定板处设置有制冷剂出口，制冷剂进口和制冷剂出口分别与中腔连通，腔体的上部设置有与上腔连通的进水ロ，腔体的底端面上设置有与下腔连通的出ロ，上腔中固定设置有下端自由伸入各自对应的换热管的端口中的导流柱，导流柱与换热管间隙配合。
2.根据权利要求I所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述的导流柱与各自对应的换热管同轴设置。
3.根据权利要求2所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述的导流柱的外周面的下端部为扩ロ朝向下端的截头锥面。
4.根据权利要求3所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述的导流柱的截头锥面的下端沿与换热管的内壁之间的间隙为I. 5mm。
5.根据权利要求4所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述的导流柱为管状导流柱。
6.根据权利要求广5中任意一项所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述的出口下方设置有顶端伸入出口内的锥形挡板。
7.根据权利要求6所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述出口上连通设置有蓄冰槽，蓄冰槽与腔体固定相连，锥形挡板的底端处在蓄冰槽内。
8.根据权利要求7所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述蓄冰槽的底部侧壁上设置有第一冰浆出口。
9.根据权利要求8所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述蓄冰槽的底壁上设置有第二冰浆出口。
10.根据权利要求I所述的动态制备冰浆的装置，其特征在于所述导流柱通过导流柱固定板固定在上腔中，所述导流柱固定板固定设置在进水口上方的腔体内壁上，所述导流柱固定穿设在导流柱固定板上。
专利摘要本实用新型涉及一种动态制备冰浆的装置，其管式换热器的腔体中具有两个换热管固定板，两个换热管固定板将腔体的内腔分为上腔、下腔和中腔，腔体的中腔中布设有换热管，各个换热管的两端分别固定在两换热管固定板上并分别与上腔和下腔连通，腔体上于一个换热管固定板处设置有制冷剂进口，腔体上于另一个换热管固定板处设置有制冷剂出口，制冷剂进口和制冷剂出口分别与中腔连通，腔体的上部设置有与上腔连通的进水口，腔体的底端面上设置有与下腔连通的出口，上腔中固定设置有下端自由伸入各自对应的换热管的端口中的导流柱，导流柱与换热管间隙配合。在本实用新型中上腔充当蓄水池，下腔用于蓄冰，中腔部位为换热部位，结构简单紧凑。
文档编号F25C1/00GK202452772SQ20112054029
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者徐斌, 梁坤峰, 段雪涛, 王全海, 高春艳 申请人:河南科技大学