二元冰蓄冷船的製作方法

2023-05-30 13:20:56

專利名稱：二元冰蓄冷船的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種船舶，尤其涉及二元冰蓄冷船。
背景技術：
二元冰是一種具有相當前途的供冷介質。近年來，二元冰(或稱為冰漿，Ice Slurry)的製作研究與應用越來越引起製冰界的注重。二元冰通常是由直徑為50 100 μ m 的冰晶顆粒與水構成的混合物，它的優點是流動性好，可用增壓泵進行輸送，由於在製冰過 程中固體傳熱面上無冰層產生，實現完全流動換熱，因此製冰過程傳熱係數大，傳熱溫差 小，系統的COP提高較明顯。由於二元冰冰晶顆粒很小，因此可以達到很高的冰表面積，若 用二元冰進行冰蓄冷，無疑可使冰蓄冷技術更為經濟有效，不但能夠實現製冰熱力效率高， 而且還可以實現較小的融冰溫差和很高的融冰速率。二元冰除適合於冰蓄冷空調外，還可 以使許多化工或其它行業裡略高於0°C的用冷場合也能夠實現大規模冰蓄冷。然而，運輸小 批量水產品、親魚、魚卵等，若採用大型二元冰設備往往過於浪費，因此，新型的適合小批量 運輸的二元冰製冷裝置的研究具有一定的現實意義，並且將此種裝置應用於漁船等作業船 只，按需即時製取、即時使用。

發明內容
本發明的目的在於針對現有技術提供一種能按需即時製取、即時使用二元冰的、 取材便利、保鮮保活效果好的二元冰蓄冷船。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為二元冰蓄冷船，包括具有儲運艙 和的船體，其中船體內還具有能產生二元冰冰漿對儲運艙蓄冷的射流式二元冰發生器。採 用上述結構，能在航行過程中根據需要隨時製取二元冰冰漿用於製冷，當需冰量較大時，可 以連續製取，具有現實意義；二元冰冰漿液採用海水，取材便利，用二元冰直接對漁獲物進 行保鮮，效果較傳統方式更優。為優化上述技術方案，採取的措施還包括射流式二元冰發生器包括經管道依次相連的泵、儲液箱、連接有制冷機的製冷管、 儲冰箱，並且管道的管路內部具有冰漿液；泵為增壓泵儲冰箱經出漿管連接儲運艙；儲運 艙經回收管與增壓泵連接；儲運艙還連接有排水管。射流式二元冰發生器最初產生的具 有二元冰冰晶的冰漿液位於儲冰箱內，經出漿管將冰漿液泵入各個儲運艙內用於水產品保 鮮。各個儲運艙經過回收管將儲運艙底部的冰漿液液體回收，並經過增壓泵重新製冰。當 冰漿液的水質惡化時則通過排水管直接排出。位於儲液箱和製冷管內的冰漿液壓力為0. IMPa至4MPa，冰漿液位於製冷管射流 出口附近的溫度為_5°C至4°C ；製冷管射流出口上安裝有能限制儲液箱和製冷管內的冰漿 液壓力的節流閥；儲液箱上制有能單向通入氣體或液體的單向輸入裝置。冰漿液經增壓泵 增壓後進入儲液箱和製冷管內，由於壓力較高，因此，冰漿液為液態。並且，儲液箱通入的二 氧化碳溶入冰漿液形成低溫高壓的飽和二氧化碳溶液。當溶有大量二氧化碳的冰漿液從節流閥中噴出時，壓力驟降，在二氧化碳析出、冰漿液結冰的共同作用下，冰漿液中形成冰晶， 產生二元冰。當冰漿液量不足時，可直接通過從單向輸入裝置通入海水來進行補充。單向輸入裝置通入的為壓力為0. IMPa至4MPa的二氧化碳或溶有二氧化碳的液 體。較大的壓力能增加二氧化碳的溶解度，在隨後的降壓過程中，由於溶解度的相應減小， 能加劇二氧化碳的析出，形成微小的氣泡，進而減小二元冰冰晶的粒徑。也可以採用製冰催 化劑使冰漿液溶解有更高的二氧化碳。儲冰箱內側設有螺旋刮刀，節流閥的噴射方向朝著螺旋刮刀與儲冰箱相接觸的部 分；螺旋刮刀經傳動軸與電動機相連。節流閥的噴射使含有二元冰冰晶顆粒的冰漿液向儲 冰箱的內表面容易積聚冰晶，在該位置設置螺旋刮刀，能分散冰晶顆粒，防止冰晶聚集而顆 粒變大，從而能有效改善冰漿液的流動性。螺旋刮刀具有至少兩把呈輻射狀排布的刮刀片；刮刀片制有刀口和與刀口位置相 反的尖銳的整流角；刮刀片的刀體呈圓弧形。圓弧形刮刀片能減小噪音。旋轉的螺旋刮刀 表面由於局部真空而產生氣泡，當這些氣泡破裂時就產生噪聲。本設計能使產生的氣泡沿 著圓弧形刮刀片移向整流角，使得氣泡聚集變大，減少氣泡數量，而大氣泡不易破裂，在水 中恢復非真空狀態後又會變小消失。製冷管為套管結構，並且該套管結構的內管與外管之間具有用於熱交換的低溫換 熱液，並且低溫換熱液的冰點低於冰漿液的冰點。制冷機經低溫換熱液與冰漿液交換熱量， 因此該過程中低溫換熱液不應過冷而凝固，故採用冰點更低的低溫換熱液。由於本發明二元冰蓄冷船，包括具有儲運艙和的船體，其中船體內還具有能產生 二元冰冰漿對儲運艙蓄冷的射流式二元冰發生器。採用上述結構，儲冰箱與螺旋降溫器相 接觸的部分由於溫度較低，會不斷析出冰晶，經電機帶動旋轉的螺旋刮刀掛下後懸浮在冰 漿液內，能連續形成二元冰。


圖1為本發明實施例結構示意圖；圖2為本發明實施例管路結構示意圖；圖3為本發明實施例螺旋刮刀主視結構示意圖；圖4為本發明實施例製冷管結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附實施例對本發明作進一步詳細描述。附圖標號說明增壓泵1、製冷管2、節流閥21、儲冰箱3、電動機31、傳動軸31a、儲 液箱4、螺旋刮刀5、中心軸51、刮刀片52、刀口 52a、整流角52b、冰漿液6、製冰催化劑7、制 冷機8、低溫換熱液8a、船體9、儲運艙91、出漿管91a、回收管91b、排水管91c、製冷設備艙 92。實施例參照圖1至圖4，二元冰蓄冷船，包括具有儲運艙91和的船體9，其中船 體9內還具有能產生二元冰冰漿對儲運艙91蓄冷的射流式二元冰發生器。射流式二元冰發生器包括經管道依次相連的泵、儲液箱4、連接有制冷機8的製冷 管2、儲冰箱3，並且管道的管路內部具有冰漿液6 ；泵為增壓泵1儲冰箱3經出漿管91a連接儲運艙91 ；儲運艙91經回收管91b與增壓泵1連接；儲運艙91還連接有排水管91c。二 元冰蓄冷船共設有10個儲運艙91，射流式二元冰發生器最初產生的具有二元冰冰晶的冰 漿液6位於儲冰箱3內，經出漿管91a將冰漿液6泵入各個儲運艙91內用於水產品保鮮。 各個儲運艙91經過回收管91b將儲運艙91底部的冰漿液6液體回收，並經過增壓泵1重 新製冰。當冰漿液6的水質惡化時則通過排水管91c直接排出。位於儲液箱4和製冷管2內的冰漿液6壓力為0. 5MPa，冰漿液6位於製冷管2射 流出口附近的溫度為0°C ；製冷管2射流出口上安裝有能限制儲液箱4和製冷管2內的冰 漿液6壓力的節流閥；儲液箱4上制有能單向通入氣體或液體的單向輸入裝置。冰漿液6 經增壓泵1增壓後進入儲液箱4和製冷管2內，由於壓力較高，因此，冰漿液6為液態。並 且，儲液箱4通入的二氧化碳溶入冰漿液6形成低溫高壓的飽和二氧化碳溶液。當溶有大 量二氧化碳的冰漿液6從節流閥中噴出時，壓力驟降，在二氧化碳析出、冰漿液6結冰的共 同作用下，冰漿液6中形成冰晶，產生二元冰。當冰漿液6量不足時，可直接通過從單向輸 入裝置通入海水來進行補充。單向輸入裝置通入的為壓力為0. SMPa的二氧化碳或溶有二氧化碳的液體、或者 空氣。較大的壓力能增加二氧化碳的溶解度，在隨後的降壓過程中，由於溶解度的相應減 小，能加劇二氧化碳的析出，形成微小的氣泡，進而減小二元冰冰晶的粒徑。也可以採用制 冰催化劑7使冰漿液6溶解有更高的二氧化碳。儲冰箱3內側設有螺旋刮刀5，節流閥的噴射方向朝著螺旋刮刀5與儲冰箱3相接 觸的部分；螺旋刮刀5經傳動軸31a與電動機31相連。節流閥的噴射使含有二元冰冰晶顆 粒的冰漿液6向儲冰箱3的內表面容易積聚冰晶，在該位置設置螺旋刮刀5，能分散冰晶顆 粒，防止冰晶聚集而顆粒變大，從而能有效改善冰漿液6的流動性。螺旋刮刀5具有至少兩把呈輻射狀排布的刮刀片52 ；刮刀片52制有刀口 5 和與 刀口 5 位置相反的尖銳的整流角52b ；刮刀片52的刀體呈圓弧形。圓弧形刮刀片52能 減小噪音。旋轉的螺旋刮刀5表面由於局部真空而產生氣泡，當這些氣泡破裂時就產生噪 聲。本設計能使產生的氣泡沿著圓弧形刮刀片52移向整流角52b，使得氣泡聚集變大，減少 氣泡數量，而大氣泡不易破裂，在水中恢復非真空狀態後又會變小消失。製冷管2為套管結構，並且該套管結構的內管與外管之間具有用於熱交換的低溫 換熱液8a，並且低溫換熱液8a的冰點低於冰漿液6的冰點。制冷機8經低溫換熱液8a與 冰漿液6交換熱量，因此該過程中低溫換熱液8a不應過冷而凝固，故採用冰點更低的低溫 換熱液8a。儘管已結合優選的實施例描述了本發明，然其並非用以限定本發明，任何本領域 技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，能夠對在這裡列出的主題實施各種改 變、同等物的置換和修改，因此本發明的保護範圍當視所提出的權利要求限定的範圍為準。
權利要求
1.二元冰蓄冷船，包括具有儲運艙(91)和的船體(9)，其特徵是所述的船體(9)內還 具有能產生二元冰冰漿對所述的儲運艙(91)蓄冷的射流式二元冰發生器。
2.根據權利要求1所述的二元冰蓄冷船，其特徵是所述的射流式二元冰發生器包括 經管道依次相連的泵、儲液箱(4)、連接有制冷機(8)的製冷管(2)、儲冰箱( ，並且管道的 管路內部具有冰漿液(6)；所述的泵為增壓泵⑴所述的儲冰箱(3)經出漿管(91a)連接 所述的儲運艙(91)；所述的儲運艙(91)經回收管(91b)與所述的增壓泵⑴連接；所述的 儲運艙(91)還連接有排水管(91c)。
3.根據權利要求2所述的二元冰蓄冷船，其特徵是所述的位於儲液箱(4)和製冷管 ⑵內的冰漿液(6)壓力為0. IMI^a至4MPa，冰漿液(6)位於製冷管(2)射流出口附近的溫 度為-5°C至4°C ；所述的製冷管( 射流出口上安裝有能限制所述的儲液箱(4)和製冷管 ⑵內的冰漿液(6)壓力的節流閥；所述的儲液箱⑷上制有能單向通入氣體或液體的單 向輸入裝置。
4.根據權利要求3所述的二元冰蓄冷船，其特徵是所述的單向輸入裝置通入的為壓 力為0. IMPa至4MPa的二氧化碳或溶有二氧化碳的液體或空氣。
5.根據權利要求4所述的二元冰蓄冷船，其特徵是所述的儲冰箱(3)內側設有螺旋 刮刀(5)，所述的節流閥的噴射方向朝著所述的螺旋刮刀( 與儲冰箱C3)相接觸的部分； 所述的螺旋刮刀(5)經傳動軸(31a)與電動機(31)相連。
6.根據權利要求5所述的二元冰蓄冷船，其特徵是所述的螺旋刮刀(5)具有至少兩 把呈輻射狀排布的刮刀片(52)；所述的刮刀片(52)制有刀口(52a)和與刀口(52a)位置 相反的尖銳的整流角(52b)；所述的刮刀片(52)的刀體呈圓弧形。
7.根據權利要求6所述的二元冰蓄冷船，其特徵是所述的製冷管(2)為套管結構，並 且該套管結構的內管與外管之間具有用於熱交換的低溫換熱液(8a)，並且所述的低溫換熱 液(8a)的冰點低於所述的冰漿液(6)的冰點。
全文摘要
本發明公開了二元冰蓄冷船，包括具有儲運艙和的船體，其中船體內還具有能產生二元冰冰漿對儲運艙蓄冷的射流式二元冰發生器。採用上述結構，能在航行過程中根據需要隨時製取二元冰冰漿用於製冷，當需冰量較大時，可以連續製取，具有現實意義；二元冰冰漿液採用海水，取材便利，用二元冰直接對漁獲物進行保鮮，效果較傳統方式更優。
文檔編號B63J2/12GK102092470SQ20101060821
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者吳常文, 徐佳晶, 徐梅英 申請人:浙江海洋學院