用於食品保鮮的冰蓄冷系統的製作方法
2023-07-28 23:33:31
專利名稱：用於食品保鮮的冰蓄冷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將製備出來的流體冰儲存在蓄冰槽內並利用蓄冰槽內的流體冰製取冷水用於調節冷庫內的空氣溫溼度以達到食品保鮮的目的冰蓄冷系統。
背景技術：
長久以來，冰在空調、保鮮以及工業加工過程中都有著廣泛的應用，隨著經濟的快 速發展，冰的應用範圍越來越廣，在我國研究和推廣冰蓄冷技術前景非常廣闊。隨著製冷行業的快速發展以及能源的緊缺，許多蓄能技術逐漸發展起來，特別是冰蓄冷技術問世，人們開始把這種技術運用到各個行業當中去了，比如用戶供冷、冷庫、電影院等娛樂場所，因此，冰蓄冷技術也越來越得到了廣泛的應用。近年來各國對農業科研投入的力度加大，各種果蔬貯藏保鮮新技術不斷研製開發出。人們也從傳統冷庫和冰蓄冷果蔬保鮮冷庫這兩類型的冷庫中看到了各自的特點。冰蓄冷果蔬保鮮系統在國外很早就提出來了並投入使用，如美國開發的一種冰蓄冷果蔬保鮮技術。目前所開發的冰蓄冷果蔬保鮮系統其製冰環節採用的是冰盤管或封裝冰球蓄冷系統，這兩種製冰方法均屬於靜態製冰方式，由於這種製冰方式製備的冰在固體換熱面上形成並增厚，加大了傳熱熱阻，存在製冷系統能耗高，製冰效率較低等缺點。另外，隨著我國經濟和社會的快速發展，造成了電力供應緊張，電網負荷不平衡現象日益突出，日用電峰谷差和年用電峰谷差增大，造成了電力系統工作的不平衡。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種用於食品保鮮的冰蓄冷系統，在用電低谷時制出流體冰，儲存在蓄冰槽內並利用流體冰制出冷水用於食品保鮮，以緩解因日用電峰谷差和年用電峰谷差的存在而造成的電力系統工作的不平衡問題。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種用於食品保鮮的冰蓄冷系統，包括預冷蒸發器和過冷蒸發器，預冷蒸發器和過冷蒸發器分別通過各自的製冷劑進口和製冷劑出口並聯接入製冷系統中，預冷蒸發器的進水口與蓄水槽的出水口相連，預冷蒸發器的出水口與過冷蒸發器的進水口相連，過冷蒸發器的出水口與蓄冰槽的進水口相連，蓄冰槽內設置有換熱盤管，換熱盤管的兩端用於與設置在冷庫內的噴水室相連。所述的預冷蒸發器的出水口處串設有第一開關閥，過冷蒸發器的進水口處串設有第二開關閥，蓄水槽上還開設有在第一開關閥和第二開關閥之間與預冷蒸發器的出水口和過冷蒸發器的進水口均連通的進出水口，在蓄水槽的進出水口處串設有第三開關閥。所述製冷系統包括壓縮機和冷凝器，壓縮機的製冷劑出口與冷凝器的製冷劑進口相連，所述的預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑進口分別經各自對應的節流閥與冷凝器的製冷劑出口相連，所述預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑出口均與壓縮機的製冷劑進口相連。所述預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑出口通過蒸發壓力調節器與壓縮機的製冷劑進口相連，蒸發壓力調節器的兩個進口分別與預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑出口對應相連，蒸發壓力調節器的出口與壓縮機的製冷劑進口相連。預冷蒸發器的製冷劑進口與冷凝器的製冷劑出口相連的支路上串設有第四開關閥，過冷蒸發器的製冷劑進口與冷凝器的製冷劑出口相連的支路上串設有第五開關閥。本實用新型的製冰系統在製冰的過程中利用預冷蒸發器和過冷蒸發器對用於製冰的水進行兩次冷卻，得到過冷狀態的水，過冷狀態的水不會結冰，等到過冷狀態的水進入蓄冰槽後解除過冷狀態再產生冰晶，在整個冷卻環節都沒有冰產生，為動態製冰方式，動態製冰可實現完全流動換熱，製冰過程傳熱溫差小，無冰層熱阻，系統COP高，製冰效率也得到極大提高，並且在所製取的冰漿是由冰晶粒子、水及其它添加劑構成的漿狀或泥狀混合物，具有蓄冷密度大、可流動性、換熱性能好和可泵送性等優點。利用這種冰漿冷卻換熱盤管內的水時，冰漿可以很好的和水換熱，換熱效率高，將來自換熱盤管內的冷水泵送到冷庫內即可實現食品的保鮮，不需要在冷庫內設置製冷系統，避免了現有技術中因在冷庫內設直製冷系統而出現的製冷劑洩露的問題。
圖I本實用新型的用於食品保鮮的冰蓄冷系統實施例I的結構原理圖；圖2本實用新型的用於食品保鮮的冰蓄冷系統實施例2的結構原理圖。
具體實施方式
一種用於食品保鮮的冰蓄冷方法，該方法包括如下步驟首先是利用通過預冷蒸發器對常溫水進行預冷，將常溫水冷卻到2°C以上，4°C以下，得到低溫水；然後將溫度已降低的低溫水送入過冷蒸發器中繼續進行冷卻，得到o°c以下，-4°c以上的過冷水；隨後將過冷水送入蓄冷槽內，由於過冷水離開過冷蒸發器後，在蓄冰槽內，過冷水的過冷狀態解除，解除過冷狀態的過冷水開始結冰形成冰水混合物；在需要向冷庫內輸送冷水時，在蓄冰槽內設置換熱盤管，使換熱盤管內的工作水與蓄冰槽內的冰水混合物換熱，得到rc以上，3°c以下的低溫工作水；最後.將低溫工作水輸送到冷庫的噴水室中，使其與冷庫中的空氣進行熱溼交換；與低溫工作水進行熱溼交換後的冷庫中的空氣的相對溼度為90%，溫度為6°C。該方法的其他實施例中，在預冷蒸發器中將常溫水冷卻到2 3°C。該方法的其他實施例中，在過冷蒸發器中將低溫水冷卻到_3°C。該方法的其他實施例中，與蓄冰槽內的冰水混合物換熱後的工作水的溫度為2°C。上述實施例中與低溫工作水進行熱溼交換後的冷庫中的空氣的相對溼度為90%，溫度為6°C，根據所要保鮮的食品的不同可以調整冷庫中的空氣的相對溼度和溫度。一種用於食品保鮮的冰蓄冷系統的實施例1，在圖I中，該冰蓄冷系統具有兩個蒸發器，一個為預冷蒸發器4，另一個為過冷蒸發器5，預冷蒸發器4與過冷蒸發器5並聯接在製冷系統中。製冷系統的壓縮機2的製冷劑出口與冷凝器3的製冷劑進口相連，冷凝器3的製冷劑出口分為兩路，其一路經過第一節流閥12與預冷蒸發器4的製冷劑進口相連，另一 路經過第二節流閥11與過冷蒸發器5的製冷劑進口相連，預冷蒸發器4的製冷劑出口和過冷蒸發器5的製冷劑出口匯合後與壓縮機2的製冷劑進口相連。在預冷蒸發器4的製冷劑出口和過冷蒸發器5的製冷劑出口匯合處設置有蒸發壓力調節器1，蒸發壓力調節器I的兩個進口分別與預冷蒸發器4和過冷蒸發器5的製冷劑出口對應相連，蒸發壓力調節器I的出口與壓縮機2的製冷劑進口相連。預 冷蒸發器4的進水口與蓄水槽6的出水口相連，預冷蒸發器4的出水口與過冷蒸發器5的進水口相連，過冷蒸發器5的出水口與蓄冰槽7的進水口相連。在蓄冰槽7內設置有換熱盤管，換熱盤管的兩端噴水室8相連，換熱盤管與噴水室8連接的管路上設置有水泵10，噴水室8設置在冷庫9內。一種用於食品保鮮的冰蓄冷系統的實施例2，在圖2中，本實施例與實施例I的區別在於預冷蒸發器4的出水口處串設有第一開關閥13，過冷蒸發器5的進水口處串設有第二開關閥15。蓄水槽6上還開設有進出水口，蓄水槽6的進出水口在第一開關閥和第二開關閥之間與預冷蒸發器的出水口和過冷蒸發器的進水口均連通，在蓄水槽6的進出水口處串設有第三開關閥14。預冷蒸發器4的製冷劑進口與冷凝器3的製冷劑出口相連的支路上串設有第四開關閥16，過冷蒸發器5的製冷劑進口與冷凝器3的製冷劑出口相連的支路上串設有第五開關閥17，其中第四開關閥16設置在第一節流閥12的進口處，第五開關閥17設置在第二節流閥11的進口處。用於食品保鮮的冰蓄冷系統的實施例2中的第四開關閥16設置在第一節流閥12的進口處，也可以設置在第一節流閥與預冷蒸發器之間；同樣，第五開關閥也可以設置在第二節流閥與過冷蒸發器之間。用於食品保鮮的冰蓄冷系統的實施例I在工作時實現的是連續製冰過程來自蓄水槽的水先進入預冷蒸發器中被來自壓縮機的製冷劑冷卻後流出預冷蒸發器；然後進入過冷蒸發器中被來自壓縮機的製冷劑冷卻到過冷狀態後流入蓄冰槽，在蓄冰槽中解除過冷狀態、結冰形成流體冰。用於食品保鮮的冰蓄冷系統的實施例2在工作時既可以實現連續製冰過程，也可以實現間歇製冰過程，在實現連續製冰過程時，第四開關閥16和第五開關閥17均處於打開狀態，使得預冷蒸發器與過冷蒸發器都能得到來自蒸發器的製冷劑，同時保證第一開關閥13和第二開關閥15處於打開狀態，同時保證第三開關閥14處於關閉狀態，這樣來自蓄水槽6的水在經過預冷蒸發器後直接流向過冷蒸發器進行過冷，然後流入蓄冰槽7中解除過冷狀態後結冰，形成冰漿。這是一個連續的製冰過程。在實現間歇製冰過程時，首先常溫的水通過常溫水入口進入蓄水槽6儲存起來，第五開關閥17，切斷流向過冷蒸發器的製冷劑，開啟第四開關閥16，使得來自壓縮機的製冷劑能夠進入預冷蒸發器。同時關閉第二開關閥15，並打開第一開關閥13和第三開關閥14，蓄水槽內儲存的常溫水循環經過預冷蒸發器4的降溫，得到2-3°C的冷水並將這些冷水儲存在蓄水槽6內，經過一定時間後再打開第二開關閥15，同時打開第五開關閥17，並關閉第一開關閥13，讓來自壓縮機的製冷劑流入過冷蒸發器中。蓄水槽6內經過預冷的冷水進入過冷蒸發器中進一步冷卻降溫，製備出_3°C左右未結冰的過冷水並將其送入蓄冰槽7中解除其過冷狀態結冰，形成冰水混合物。製備出來冰漿在蓄冰槽7內冷卻設置於蓄冰槽內的換熱盤管中的水，換熱盤管中的水冷卻後再由水泵10輸送入設置於冷庫9內的噴水室8，噴水室對冷庫內的空氣進行熱溼處理，達到相對溼度90%左右，溫度6°C左右保鮮的要求，實現了果蔬保鮮。
權利要求1.一種用於食品保鮮的冰蓄冷系統，其特徵在於包括預冷蒸發器和過冷蒸發器，預冷蒸發器和過冷蒸發器分別通過各自的製冷劑進口和製冷劑出口並聯接入製冷系統中，預冷蒸發器的進水口與蓄水槽的出水ロ相連，預冷蒸發器的出水ロ與過冷蒸發器的進水口相連，過冷蒸發器的出水ロ與蓄冰槽的進水口相連，蓄冰槽內設置有換熱盤管，換熱盤管的兩端用於與設置在冷庫內的噴水室相連。
2.根據權利要求I所述的用於食品保鮮的冰蓄冷系統，其特徵在於所述的預冷蒸發器的出水ロ處串設有第一開關閥，過冷蒸發器的進水口處串設有第二開關閥，蓄水槽上還開設有在第一開關閥和第二開關閥之間與預冷蒸發器的出水口和過冷蒸發器的進水口均連通的進出水ロ，在蓄水槽的進出水ロ處串設有第三開關閥。
3.根據權利要求2所述的用於食品保鮮的冰蓄冷系統，其特徵在於所述製冷系統包括壓縮機和冷凝器，壓縮機的製冷劑出口與冷凝器的製冷劑進ロ相連，所述的預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑進ロ分別經各自對應的節流閥與冷凝器的製冷劑出口相連，所述預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑出口均與壓縮機的製冷劑進ロ相連。
4.根據權利要求3所述的用於食品保鮮的冰蓄冷系統，其特徵在於所述預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑出口通過蒸發壓カ調節器與壓縮機的製冷劑進ロ相連，蒸發壓カ調節器的兩個進ロ分別與預冷蒸發器和過冷蒸發器的製冷劑出口對應相連，蒸發壓カ調節器的出口與壓縮機的製冷劑進ロ相連。
5.根據權利要求4所述的用於食品保鮮的冰蓄冷系統，其特徵在於預冷蒸發器的製冷劑進ロ與冷凝器的製冷劑出口相連的支路上串設有第四開關閥，過冷蒸發器的製冷劑進ロ與冷凝器的製冷劑出ロ相連的支路上串設有第五開關閥。
專利摘要本實用新型涉及一種用於食品保鮮的冰蓄冷系統，包括預冷蒸發器和過冷蒸發器，預冷蒸發器和過冷蒸發器分別通過各自的製冷劑進口和製冷劑出口並聯接入製冷系統中，預冷蒸發器的進水口與蓄水槽的出水口相連，預冷蒸發器的出水口與過冷蒸發器的進水口相連，過冷蒸發器的出水口與蓄冰槽的進水口相連，蓄冰槽內設置有換熱盤管，換熱盤管的兩端用於與設置在冷庫內的噴水室相連。本實用新型的製冰系統在製冰的過程中利用預冷蒸發器和過冷蒸發器對用於製冰的水進行兩次冷卻，得到過冷狀態的水，過冷狀態的水不會結冰，等到過冷狀態的水進入蓄冰槽後解除過冷狀態再產生冰晶，在整個冷卻環節都沒有冰產生，為動態製冰方式，動態製冰可實現完全流動換熱。
文檔編號F25D3/02GK202371953SQ20112053305
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者徐斌, 梁坤峰, 段雪濤, 王全海, 高春豔 申請人:河南科技大學