一种海水流态冰制造的在线微粒化机构的制作方法

本发明涉及制冷与保鲜的技术领域，具体涉及一种海水流态冰制造的在线微粒化机构。

背景技术：

流态冰由毫米级甚至微米级球状细小冰晶与载液组成了浆状流体，流态冰具有高的载冷能力、强的流动性、大的比表面积和良好的密封性能。流态冰的载冷能力是冷冻冰载冷能力的1.8-4.3倍，流态冰有流体的流动性且柔软，可用泵输送，用于冷却时可以迅速充填到任何缝隙，立即密封包围产品且不会伤害产品表面，冰晶粒子直径0.2-0.8mm的流态冰的比表面积为14000-16000m²/t。流态冰降温速度快，颗粒细小，软滑，对海鲜表面无机械伤害、完整保持鱼体外观和品质，是海产品保鲜的理想冷媒介质。

现有的流态冰制取方法仅有壁面刮削法和过冷法应用于商业领域，壁面刮削法的原理是利用管壳结构使制冷剂在管外吸热促使筒内水膜凝冰，经高速旋转的刮片刮削后与液体混溶形成流态冰。

美国的integratedmarinesystemsinc的发明专利us2010064717a1公开了一种刮削法生产冰粒的装置，展示了筒体外刮板配合外喷头、内刮板内喷头、内外均设置刮板喷头的制冰形式，但其重点改进在于热交换筒及制冷剂流路的构造，构造一是筒体外侧焊接环形片分隔出制冷剂通道，构造二是筒体壁沿圆柱面轴向环形阵列有多个竖直制冷剂通道，制冷剂通道内壁设有齿轮槽，放大传热比表面积，其换热筒体的制造方便，壁厚薄，换热效果好，适于大批量工业制造，可谓是典型的壁面刮削法制取流态冰。但是，其缺点是，换热比表面积的增加是有限的，制冷剂的用量也是非常大的，不适用海外捕鱼船使用。

但是，壁面刮削法存在以下问题：

（1）含冰率不能太高，刮削法生产的流态冰含冰率在10-30%，再大了容易堵死。

（2）刮削冰晶颗粒形状为条状或扁圆状，颗粒度明显偏大，如何进一步减小颗粒度也是行业棘手难题。

（3）真正减少制冷剂用量，做到传热效率最大化，方便远近海渔船就地取海水制取流态冰使用。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种海水流态冰制造的在线微粒化机构。

本发明的目的是这样实现的，一种海水流态冰制造的在线微粒化机构，在线微粒化机构同轴连通刮削制冰机构顶部，刮削制冰机构包括制冰筒、刮冰轴，制冰筒同轴固定连接支撑座筒，刮冰轴同轴可旋转地设置在制冰筒和支撑座筒内，制冰筒顶部设有环形出冰口，支撑座筒设有海水入口和回水入口；

在线微粒化机构包括临储筒，临储筒同轴地连通所述环形出冰口，刮冰轴顶部穿过临储筒在临储筒和刮冰轴之间形成环形临储腔，在环形临储腔中设有内环振超声机构；

进一步地，内环振超声机构包括c形环振头，c形环振头包括环形振头体、连接杆和缺口，连接杆穿过临储筒连接超声机构；c形环振头同轴地配置在环形临储腔中。

进一步地，所述内环振超声机构包括上半环振动头和下半环振动头，上半环振动头和下半环振动头为l形半环臂，l形半环臂分别包括半环本体和一体连接在半环本体首端的半圆连接杆；半圆连接杆中间夹设纤维增强密封垫对合并穿过临储筒连接超声机构。

进一步地，临储筒包括z轴向同轴线设置的轴套部、临储筒体、入口管部，还包括x轴向设置的出口管部，入口管部固定连接在制冰筒的顶部，出口管部通过中间管连接储冰超微浓缩机构，刮冰轴顶部穿过临储筒体可旋转设置在轴套部内。

进一步地，在出口管部正对流态冰流动方向设有逆流振超声机构，所述逆流振超声机构包括圆柱形振动头，圆柱形振动头水平设置在出口管部的右端管内，圆柱形振动头逆着流态冰的流动方向发出超声波。

进一步地，环形振头体的横截面以连接杆轴对称地由连接杆连接处的壁厚到缺口端逐渐变小；或者，半环本体由半圆连接杆连接处的壁厚到悬臂端逐渐变小。

进一步地，在上半环振动头的正交变幅杆和下半环振动头的正交变幅杆之间设有高弹性体。

进一步地，制冰筒外设有分段冷却，分段冷却包括一段冷却筒和二段冷却筒，一段冷却筒冷媒入口临近海水入口，一段冷却筒冷媒出口位于制冰筒中部；二段冷却冷媒入口临近环形出冰口，二段冷却冷媒出口也位于制冰筒中部；一段冷却筒和二段冷却筒内壁均设有螺旋冷媒流道。

所述海水流态冰制造的在线微粒化机构，在启动5分钟后的流态冰浓度可达到50%以上，流态冰颗粒直径分布在0.05-0.5mm之间，达到渔船出海就地取海水制冰的要求。

附图说明

图1为本发明一种海水流态冰制造装置的主剖视图。

图2为本发明一种海水流态冰制造装置的图1的b-b剖视图。

上述图中的附图标记：

10刮削制冰机构,11制冰筒,12刮冰轴,13驱动齿轮,14支撑座筒，15海水入口，16回水入口，17环形出冰口

20在线微粒化机构，21临储筒，22轴套部，23临储筒体，24入口管部，25出口管部，26环形临储腔，27安装凸台，28密封圈，29密封盖

50内环振超声机构，51c形环振头，52第一变幅杆，53环形振头体，54连接杆，55缺口，56悬臂端

60逆流振超声机构，61圆柱形振动头，62第二变幅杆，63第二超声换能器

500内环振超声机构，500.1上半环振动头，500.2下半环振动头，501半环本体，502半圆连接杆，503正交变幅杆，504换能器，505纤维增强密封垫，506高弹性体

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图所示，海水流态冰制造装置，包括刮削制冰机构10、在线微粒化机构20，刮削制冰机构10顶部连接在线振动机构20。

刮削制冰机构10包括制冰筒11、刮冰轴12，刮冰轴12同轴可旋转地设置在制冰筒11内，制冰筒11顶部为环形出冰口17，刮冰轴12通过驱动齿轮13连接驱动装置。制冰筒11同轴固定连接在支撑座筒14上。制冰筒11外设有分段冷却50，制冰筒11顶部环形出冰口17连通在线微粒化机构20；所述刮冰轴12内设有轴温调节机构40，所述轴温调节机构40包括刮冰轴的轴阶梯孔41、内管42、转接头43，内管42顶部固定在轴阶梯孔41内，内管42尾部转动连接转接头43，刮冰轴2尾端转动连接转接头43，转接头43连接调温介质源。支撑座筒14设有海水入口15和回水入口16；分段冷却50包括一段冷却筒51和二段冷却筒52，一段冷却筒51冷媒入口临近海水入口15，一段冷却筒51冷媒出口位于制冰筒中部；二段冷却52冷媒入口临近环形出冰口17，二段冷却52冷媒出口也位于制冰筒中部。一段冷却筒51和二段冷却筒52内壁均设有螺旋冷媒流道53。

在线微粒化机构20包括临储筒21，临储筒21包括z轴向同轴线设置的轴套部22、临储筒体23、入口管部24，还包括x轴向设置的出口管部25，入口管部24固定连接在制冰筒11的顶部，出口管部25通过中间管连接储冰超微浓缩机构。刮冰轴12顶部穿过临储筒体23可旋转设置在轴套部22内形成环形临储腔26，刮冰轴2的底部可旋转地设置在支撑座筒4内。

环形临储腔26沿x轴向连通出口管部25，在环形临储腔26中设有内环振超声机构50，在出口管部25正对流态冰流动方向设有逆流振超声机构60。

内环振超声机构50包括c形环振头51、第一变幅杆52和第一超声换能器53，c形环振头51包括环形振头体53、连接杆54和缺口55，c形环振头51的缺口55正对出口管部25地设置在环形临储腔26中，连接杆54穿过临储筒体23与第一变幅杆52一体连接。缺口54具有正对的悬臂端56。环形振头体53的横截面以连接杆54轴对称地由连接杆连接处的壁厚到缺口54端逐渐变窄。临储筒体23侧壁设有安装凸台27，安装凸台27设有安装通孔28，连接杆54插入安装通孔28，在连接杆54和安装通孔27之间设有密封圈28，连接杆穿过安装通孔27后，拧入密封盖28与安装凸台27螺旋配合。之后，连接杆54与变幅杆52一体连接。一体连接的方式有焊接等。

逆流振超声机构60包括圆柱形振动头61、第二变幅杆62和第二超声换能器63，圆柱形振动头61水平设置在出口管部25的右端管内，圆柱形振动头61逆着流态冰的流动方向发出超声波。在工作时，该流态冰由缺口流出，由左向右经水平的出口管部25流向储冰超微浓缩机构30，圆柱形振动头61沿出口管部25由右向左发出超声波，该超声波对流经出口管部25的流态冰进行二次振动破碎。

总之，所述在线微粒化机构，在启动5分钟后的流态冰浓度可达到50%以上，流态冰颗粒直径分布在0.05-0.5mm之间，达到渔船出海就地取海水制冰的要求。