一种制冰机强化传热系统及工艺优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种制冰机强化传热系统及工艺优化方法，包括制冰系统、化冰系统；所述制冰系统包括所述制冰系统包括气液分离器、压缩机、过滤器、冷凝器、分流头、制冰机蒸发器、第二电动三通阀；所述化冰系统包括换热器、泵、水池、空温换热器；所述气液分离器通过压缩机与冷凝器连接；所述压缩机通过过滤器与冷凝器连接；所述冷凝器通过分流头与制冰机蒸发器连接；所述制冰机蒸发器通过第二电动电动三通阀与换热器连接，换热器与气液分离器的输入端连接；所述换热器通过所述泵与水池；所述过滤器通过第一电动三通阀与冷凝器之间连接；第一电动三通阀上还连接有空温换热器。本发明专利技术不仅可以节省制冰所需时间，提高制冰效率，改善化冰效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种制冰机强化传热系统及工艺优化方法


[0001]本专利技术属于制冷
，具体涉及一种制冰机强化传热系统及工艺优化方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展和人民生活水平不断提高，国内冰市场需求极其庞大，用途极为广泛，如海洋捕捞作业、冷链运输、海鲜市场、食用、养殖、化工等。从渔业具体产业来看，根据1997年至2016年的用冰量估算数据，由589万吨增至1328万吨，我们对2020～2030年的用冰量进行预测，以预测未来10年的用冰需求。预计2030年渔业用冰量将达到1927万吨，相比于2020年1495万吨，增加28.89％。同时根据食品招商网文章显示，零售端角度，每800升的鱼对应120升的用冰量，到2030年，我国水产品对应用冰量预计为1419万吨。从以上数据来看，我国仅渔业、水产品业方面的用冰市场就已经非常庞大；2020年我国商业制冰机年产量超15万台，市场规模已超20亿元；同时各行业对冰的质量要求也越来越高，因此对制冰机的“高性能”、“低故障率”、“卫生性”等要求也就越来越迫切。
[0003]但目前制冰机存在蒸发器流道过厚、传热效率低、制冰速度慢、耗材多、化冰不均匀等问题，因此对制冰机进行强化传热研究既能节约资源、提高资源利用效率，是企业响应国家政策的客观要求，又是企业适应市场需要、降低成本、增加效益、提升产品竞争力的必然选择。
[0004]中国专利申请CN201600077U公布了一种片冰机蒸发器换热面，它包括制冷剂侧换热表面及制冰侧换热表面。该专利技术能够强化蒸发器的传热能力，增加单位面积的换热量。但该专利技术对优化技术要求过高，在具体制冰项目上的实施难度较大。而本专利技术无论是从制冰机蒸发器设计方面还是从工艺实施方面都简便易行。
[0005]一种小型制冰机的蒸发(CN2769790Y)，包括连接管和蒸发管。该专利技术能够增大蒸发管的换热效率，降低制造成本。但该专利技术只适用于家用型制冰机蒸发器，对于实际产冰企业来说，制冰规模过小，可行性不大。
[0006]一种制冰机化冰装置及其化冰工艺(CN103913026A)，包括制冰盘、接水槽和蓄冰桶。该专利技术在工艺上采用温水喷淋的方式进行化冰，能够实现快速化冰。但该专利技术所设计化冰装备仅适合制冰小型冰块，且对于温水温度的控制也有较严格的要求，过高的温度会使得冰块在化冰过程中存在受热不均而产生冰痕和裂缝。
[0007]一种利用热氟化冰的直冷式块冰机(CN207095112UA)，该专利技术通过压缩机做功，将热量释放到制冰机蒸发器铝板，以达到热氟化冰的效果。但该专利技术在化冰过程中容易发生分流不均与制冷流道过长等情况，从而使得化冰不彻底，冰块不够完整。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于针对上面提出的目前已有的制冰机蒸发器制冰装置及制冰工艺的隐患及不足，提供一种制冰机强化传热及工艺优化设计及装置，对制冰机进行技术升级以及对换热流道和工艺以及设备负荷调节的优化设计，从而达到提高传热效率、缩短制
冰时间、减少材料损耗、节约用电量等目的，实现制冰一键启动、制冰化冰一体化控制、实时监控、和安全运行。
[0009]本专利技术至少通过如下技术方案之一实现。
[0010]一种制冰机强化传热系统，包括制冰系统、化冰系统；
[0011]所述制冰系统包括所述制冰系统包括气液分离器、压缩机、过滤器、冷凝器、分流头、制冰机蒸发器、第二电动三通阀；所述化冰系统包括换热器、泵、水池、空温换热器；
[0012]所述气液分离器通过压缩机与冷凝器连接；所述压缩机通过过滤器与冷凝器连接；所述冷凝器通过分流头与制冰机蒸发器连接；
[0013]所述制冰机蒸发器通过第二电动电动三通阀与换热器连接，换热器与气液分离器的输入端连接；所述换热器通过所述泵与水池；所述过滤器通过第一电动三通阀与冷凝器之间连接；第一电动三通阀上还连接有空温换热器，所述空温换热器的输出端连接与所述分流头连接。
[0014]进一步地，所述冷凝器的输出端设有第二温度传感器；所述压缩机与过滤器连接的管道上设有第二压力传感器及压力可视表(5)和第一温度传感器。
[0015]进一步地，所述压缩机为变频压缩机。
[0016]进一步地，在化冰过程中，所述空温换热器通过第二减压阀与所述分流头连接。
[0017]进一步地，所述制冰机蒸发器中换热管铝冻板为直径4mm～8mm内的圆形小孔流道。
[0018]进一步地，所述制冰机蒸发器中换热管为圆形小孔。
[0019]进一步地，所述制冰机蒸发器中换热板连接方式为上下并列排布连接，且换热管上以2～4个小孔为一组；分流头将主管冷媒分为若干股物流进入制冰机蒸发器中换热管铝冻板已分组后的对应通道，接着再进入下一换热板的相对应小组流道中。
[0020]进一步地，所述冷凝器通过第一单向阀与分流头连接，冷凝器通过膨胀阀与第一单向阀连接。
[0021]进一步地，所述第二电动电动三通阀通过第一减压阀与换热器连接。
[0022]实现所述的一种制冰机强化传热系统的工艺优化方法，包括以下步骤：
[0023]在制冰过程中：电动三通阀处于关闭状态，冷媒从气液分离器中出来，进入到压缩机中进行压缩成高温高压气态冷媒；经冷凝器冷凝后，温度降低接着进入膨胀阀进行膨胀，膨胀后的冷媒为低温低压的液态冷媒；随后进入制冰机制冰，制冰后的冷媒温度升高，进入气液分离器中完成循环；
[0024]在化冰过程中：电动三通阀处于开启状态，冷媒从气液分离器中出来，进入到压缩机中进行压缩成高温高压气态冷媒；随后进入空温换热器降温，之后经第二减压阀进行减压，此时温度降低，接着进入制冰机中，此时制冰机起到冷凝器作用，利用冷媒的热量进行化冰；冷媒从制冰机出来后，温度降低，随后进入第一减压阀中减压，压力与温度都降低，接着进入换热器，与水池中的水进行换热，换热后温度升高，进入气液分离器中完成循环。
[0025]本专利技术与现有技术和现状相比具有以下的有益效果：
[0026]1、节省冷媒费用。本工艺系统中采用圆形小孔的制冰机换热管，减少60～80％的冷媒填充量，从而节省了冷媒的费用，降低了制冰的成本。
[0027]2、保持最小负荷，节约电能。通过监测压缩机出口温度与压力变化以及冷媒的气
液相态来调节冷凝器的负荷，使其保持最小负荷，以达到节约用电的目的。
[0028]3、系统适用性广。对制冰机进行强化传热研究，其蒸发器换热管采用圆形孔，使得换热管的耐压性大大提高，适用冷媒种类增加。
[0029]4、制冰与化冰时间更加快。本系统中水池的水提前进行预冷，同时还可供于制冰，同时采用热氟制冰化冰一体化，比常规热氟制冰化冰更加节约时间。
[0030]5、整套装置自动化程度高。该装置采用热氟制冰化冰一体化，包括一键启动功能、制化冰切换等功能，所需人工相对于传统制冰来说较少，减少了许多人工带来的失误，又节约了人力成本。
附图说明
[0031]图1为一种制冰机强化传热及工艺优化设计及装置；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制冰机强化传热系统，其特征在于：包括制冰系统、化冰系统；所述制冰系统包括所述制冰系统包括气液分离器(2)、压缩机(4)、过滤器(7)、冷凝器(9)、分流头(15)、制冰机蒸发器(16)、第二电动三通阀(18)；所述化冰系统包括换热器(20)、泵(23)、水池(24)、空温换热器(25)；所述气液分离器(2)通过压缩机(4)与冷凝器(9)连接；所述压缩机(4)通过过滤器(7)与冷凝器(9)连接；所述冷凝器(9)通过分流头(15)与制冰机蒸发器(16)连接；所述制冰机蒸发器(16)通过第二电动电动三通阀(18)与换热器(20)连接，换热器(20)与气液分离器(2)的输入端连接；所述换热器(20)通过所述泵(23)与水池(24)；所述过滤器(7)通过第一电动三通阀(8)与冷凝器(9)之间连接；第一电动三通阀(8)上还连接有空温换热器(25)，所述空温换热器(25)的输出端连接与所述分流头(15)连接。2.根据权利要求1所述的一种制冰机强化传热系统，其特征在于：所述冷凝器(9)的输出端设有第二温度传感器(10)；所述压缩机(4)与过滤器(7)连接的管道上设有第二压力传感器及压力可视表(5)和第一温度传感器(6)。3.根据权利要求1所述的一种制冰机强化传热系统，其特征在于：所述压缩机(4)为变频压缩机。4.根据权利要求1所述的一种制冰机强化传热系统，其特征在于：在化冰过程中，所述空温换热器(25)通过第二减压阀(26)与所述分流头(15)连接。5.根据权利要求1所述的一种制冰机强化传热系统，其特征在于：所述制冰机蒸发器(16)中换热管铝冻板为直径4mm～8mm内的圆形小孔流道。6.根据权利要求1所述的一种制冰机强化传热系统，其特征在于：所述制冰机蒸发器(16)中换热管为圆形小孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文东，袁镇宇，彭光辉，蔡振培，吴晓敏，丁际昭，刘刚，
申请(专利权)人：广东广大新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：