船用冰漿機(jī)制冷系統(tǒng)原理優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、目錄1 前言22 冰的發(fā)展和種類22.1 冰的發(fā)展22.2 冰的分類53 冰漿73.1 冰漿與固態(tài)冰的比較73.2 冰漿的優(yōu)點(diǎn)83.3 冰漿用于漁業(yè)保鮮的功效83.4 冰漿的形態(tài)93.5 冰漿的制取104 制冰機(jī)124.1 制冰機(jī)的種類134.2 船用海水制冰機(jī)134.2.1 船用制冰機(jī)的技術(shù)要求134.2.2 船用制冰機(jī)的優(yōu)點(diǎn)144.2.3 制冰機(jī)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用144.3 制冰機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)155 本文概述156 基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定166.1 水文資料的確定166.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定167 制冰機(jī)設(shè)計(jì)177.1 確定設(shè)備材料177.2 確定制冷劑177.3 確定蒸發(fā)溫度和冷凝溫度177.4

2、制冷量的確定187.5 壓縮機(jī)的選型計(jì)算197.5.1 計(jì)算197.5.2 選型207.5.3 校核207.6 冷凝器的選型計(jì)算217.6.1 計(jì)算217.6.2 選型217.7 冰漿生成器的選型217.8 節(jié)流裝置的選型計(jì)算227.8.1 計(jì)算227.8.2 選型23結(jié)論23謝辭23參考文獻(xiàn)24船用冰漿機(jī)制冷系統(tǒng)原理優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要：冰漿是一種含有大量微小冰晶粒子的固液兩相混合溶液，它具有蓄能密度高、可用泵進(jìn)行輸送、可實(shí)現(xiàn)完全流動(dòng)換熱、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)。目前已被廣泛應(yīng)用于降溫工程、蓄冷工程、漁業(yè)捕撈、醫(yī)療保護(hù)等行業(yè)。然而，如何高效穩(wěn)定地制取冰漿是冰漿機(jī)系統(tǒng)發(fā)展和改善的主要方向。本文在綜述了各冰

3、種及現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外的各種冰漿制取方法的基礎(chǔ)上，著重研究了動(dòng)態(tài)過(guò)冷水冰漿制取方法。在產(chǎn)冰量給定的前提下，完成了制冷系統(tǒng)的部分設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)了冰漿生成器，并進(jìn)一步計(jì)算了冰漿機(jī)出冰情況。由于過(guò)冷水狀態(tài)很不穩(wěn)定，并且極其容易受到擾動(dòng)而結(jié)冰導(dǎo)致管道冰堵等不足，所以本設(shè)計(jì)使用了一種可增大過(guò)冷水的過(guò)冷度并保持其穩(wěn)定性的方法，使之能夠成為滿足船用可靠的冰漿機(jī)。關(guān)鍵詞：冰漿；制冰機(jī)；船用；過(guò)冷水Optimization Design of Refrigeration System for Ice Slurry Onboard Fishing VesselsAbstract: Ice slurry is a kind

4、 of solid-liquid two-phase solution which contains vast tiny ice crystals. It has characteristics of high energy storage density, extremely suitable for pump delivery, completely fluid interchange,and no pollution.Nowadays,ice slurry is widely user in temperature,cold storage project,fishery industr

5、y,medical care and other occasions.However,how to obtain ice slurry efficiently and steadily is the main direction which the development of ice slurry machine systems.In this paper,various ice and ice slurry making methods both at home and abroad are reviewed fist,and discuss the way which is to uti

6、lize the subcooled water to make ice slurry.When the ice output is stated,the paper finishes the design of part component of ice slurry system.Design the dedicated assembly for ice slurry generator,further calculate the ice slurry situation.This design used a method to solve the problem which due to

7、 subcooled water is instability caused ice agglomeration,to make the machine achieve the goal.Key words: ice slurry;ice machine;marine;subcooled water1 前言近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平得到了快速的發(fā)展，人們生活品質(zhì)也在不斷提高。隨著現(xiàn)代漁業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)水產(chǎn)品的消費(fèi)和質(zhì)量要求也越來(lái)越高。水產(chǎn)品的鮮美肉質(zhì)深受人們的喜愛(ài)，其高蛋白、低脂肪的特點(diǎn)更是符合合理膳食的標(biāo)準(zhǔn)，深受廣大消費(fèi)者的青睞。然而，失去生命的機(jī)體總是容易腐敗。因此,對(duì)捕獲的水產(chǎn)品應(yīng)合時(shí)合理地采

8、取相應(yīng)的保鮮措施,以滿足商家和消費(fèi)者的需要。目前，我國(guó)漁船保鮮技術(shù)仍算落后。大多是在出海捕撈前，先從岸上搬運(yùn)塊冰放入漁船冰庫(kù)，等要用時(shí)將塊冰砸碎裝箱鋪魚。1或者當(dāng)捕撈大量水產(chǎn)品時(shí)，另派運(yùn)輸船來(lái)輸送。這樣不僅不能很好的良好地保持水產(chǎn)品的品質(zhì)，還會(huì)因?yàn)楦鞣N因素，帶來(lái)不必要的消耗。如冰塊消耗，載冰消耗等。因此，水產(chǎn)品往往由于加工和保鮮技術(shù)的落后，結(jié)果造成了漁業(yè)資源的浪費(fèi)。冰鮮冷卻廣泛應(yīng)用于各類水產(chǎn)品的保藏，冰鮮能有效地降低水產(chǎn)品變質(zhì)的速度。冰漿冷卻保鮮法是作為目前國(guó)內(nèi)外最為高效，可行的水產(chǎn)保鮮技術(shù)。使用冰漿冷卻保鮮能使水產(chǎn)品品質(zhì)由低溫保質(zhì)上升為低溫保鮮階段。冰漿的諸多優(yōu)點(diǎn)已受到國(guó)外眾多廠商及研究人員

9、的關(guān)注，國(guó)外漁船大多配備了冰漿機(jī)，在保鮮保質(zhì)的同時(shí)又能夠降低費(fèi)用，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。因此船用冰漿機(jī)在我國(guó)也應(yīng)該得到推廣及發(fā)展。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)理論研究及綜合對(duì)文獻(xiàn)的理解，綜述了各種冰的性質(zhì)及制取趨勢(shì)，本文的主要內(nèi)容包括：（1）在閱讀大量相關(guān)冰的基礎(chǔ)上，總結(jié)了冰的發(fā)展歷史及現(xiàn)有冰種的分類。（2)通過(guò)查找文獻(xiàn)資料，分析了冰漿的特點(diǎn)，闡述冰漿制取的方式。（3）對(duì)制冰機(jī)種類進(jìn)行簡(jiǎn)單歸納并提出了船用制冰機(jī)的基本要求。（4）冰漿制取裝置的設(shè)計(jì)。2 冰的發(fā)展和種類冰在食品保鮮中用途十分廣泛，食品冷加工生產(chǎn)中需要用冰，漁輪出海捕魚需要用冰，鮮貨長(zhǎng)途運(yùn)輸需要用冰，醫(yī)療、生活、科研等都需要用冰。

10、2.1 冰的發(fā)展人們?cè)谡莆杖斯ぶ评浼夹g(shù)以前是利用大自然的天然冷源。我們勤勞的祖先在三千多年以前就掌握采集天然冰進(jìn)行冷藏的技術(shù)。據(jù)史書記載，遠(yuǎn)在三千年前的商周時(shí)代，就已經(jīng)有了冰窖所謂“凌陰”，并且有專門負(fù)責(zé)藏冰的“凌人”。將冬日之冰藏于冰窖之中，詩(shī)經(jīng)七月中有“二之月鑿冰沖沖，三之月納于凌陰”的記述。這是世界上關(guān)于采集、貯存和使用天然冰的最早記錄。在周禮天宮凌人中有云：“祭祀供冰鑒?！本褪菍⒍罩⒃诒b內(nèi)，以供夏日宴請(qǐng)賓客和祭祀時(shí)用。夏天用來(lái)裝冰的用具叫“冰鑒”，其實(shí)就類似銅制的臉盆，我國(guó)北方夏日暑熱，用冰鑒存放食物可以防腐保鮮，是自然冰箱。我國(guó)考古發(fā)掘中就曾發(fā)現(xiàn)冰窖遺跡，據(jù)考證結(jié)構(gòu)合理，完

11、全可以把冰保存到夏天，時(shí)代最早者是東周時(shí)期的遺存。楚辭招魂記載：“挫糟凍飲酌清涼兮。”郭沫若翻譯為：“冰凍甜酒，滿杯進(jìn)口真清涼?！背o大招中說(shuō)的“清馨凍飲”就是說(shuō)清澄醇釅的美酒經(jīng)過(guò)冰鎮(zhèn)后，非常宜于夏季飲用。楚國(guó)地處南方，所用之冰不知出自何處，但盛夏時(shí)能夠飲用冰鎮(zhèn)米酒，的確屬于難得的享受。春秋末期，已開(kāi)始在諸侯的宴席上出現(xiàn)了冰鎮(zhèn)米酒?？梢?jiàn)，戰(zhàn)國(guó)時(shí)的冷飲制作已達(dá)到了相當(dāng)水平。到了秦代，冰的使用更近一步。據(jù)藝文志記載：“大秦國(guó)有五宮殿，以水晶為柱拱，稱水晶宮，內(nèi)實(shí)以冰，遇夏開(kāi)放?！笨梢?jiàn)，那時(shí)已把冰用于空氣調(diào)節(jié)方面，近似現(xiàn)在的冷氣設(shè)備。三國(guó)時(shí)期，宮廷藏冰之風(fēng)更盛。曹植的大暑賦中寫道：“積素冰于幽館，氣

12、飛結(jié)而為霜?！痹?shī)中的幽館，就是指地下冰窯。漢書 惠帝紀(jì)中記載有“秋七月乙亥，未央宮凌室災(zāi)”。三國(guó)時(shí)，曹操重視冰房建設(shè)。鄴中紀(jì)中介紹，當(dāng)時(shí)建造一座“冰井臺(tái)”規(guī)模頗大：“有屋一百四十間，上有冰室，室有數(shù)井，井深十五丈，藏冰及石墨. ”又記載“曹操在臨漳縣西南設(shè)井，建石虎于其上 藏冰。三伏之日以賜大臣”。到了唐朝，長(zhǎng)安的市場(chǎng)上已經(jīng)有了專門賣冷飲的商人，據(jù)唐摭言載：“蒯人如商，賣冰于市?！碑?dāng)時(shí)藏冰不易，價(jià)格昂貴，唐云仙雜記：“長(zhǎng)安冰雪，至夏月則價(jià)等金壁，惟白樂(lè)天以詩(shī)名動(dòng)于閭閻，每需冰雪，論筐取之，不復(fù)償值”。對(duì)于夏季用冰，在玉堂雜記、杜陽(yáng)雜編等古書中都有記述。在齊民要術(shù)中還記載農(nóng)業(yè)上用雪水拌種，或把種

13、子浸水后，使其結(jié)冰進(jìn)行冷凍處理，增強(qiáng)種子的抗寒性，以改良種子，提高產(chǎn)量。這種方法還應(yīng)用于其他作物、動(dòng)物種卵的冷凍處理和保存。唐代以后，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展，冷飲才開(kāi)始為一般人所受用，那時(shí)有名的“槐葉冷淘”，就是用槐葉汁、甘菊汁和面做成的食品，制成后再放入盛冰水或冰冷的泉水、井水盆中冷卻，所以吃起來(lái)會(huì)“經(jīng)齒冷如雪”了。到了宋朝，果汁、牛奶、藥酒、冰塊混合調(diào)制成的冰凍飲品大量進(jìn)入飲食市場(chǎng)，如北宋汴京的“砂糖冰雪冷元子”、南宋臨安的“雪泡豆兒水”、“雪泡梅花酒”等。南宋詩(shī)人楊萬(wàn)里對(duì)當(dāng)時(shí)一種叫“冰酪”的冷飲大加贊賞：“似膩還成爽，如凝又似飄，玉料盤底碎，雪到口邊消?！?3世紀(jì)末，意大利旅行家馬可波羅

14、來(lái)到中國(guó)，在北京吃到了“冰酪”，設(shè)法打聽(tīng)到了這種食品的制法，將“冰酪”傳到意大利，后來(lái)，在中國(guó)原始做法上加以改進(jìn)，制作出雪糕和冰淇淋。直至清朝，冷飲有了新的突破，帶來(lái)了冰淇淋的出現(xiàn)。明清時(shí)，不少美味冷飲名品相繼出現(xiàn)了，僅紅樓夢(mèng)中就有酸梅湯、玫瑰露、木樨露、涼茶及玫瑰鹵子湯等記載。真正用于漁業(yè)生產(chǎn)的天然冰廠還是十九世紀(jì)的事。1880年，在上海市的浦東白蓮涇和楊思港各建設(shè)了一座天然冰窖，庫(kù)容共約700噸。1948年，舟山地區(qū)有天然冰庫(kù)300座，貯冰量約6萬(wàn)噸。上海市在1958年有天然冰庫(kù)108座，貯冰約8萬(wàn)噸，其中用于漁業(yè)的約6萬(wàn)噸，其余的供應(yīng)工業(yè)作防暑降溫用。2隨著生產(chǎn)的發(fā)展，用冰量大為增加，天

15、然冰顯然已經(jīng)不能很好的滿足要求，于是便開(kāi)始用人工方法來(lái)制造。最早的人造冰技術(shù)可以追溯到三千多年前的古埃及，當(dāng)?shù)厝嗽诤涞囊雇恚蜒b滿水的小盤子露天放置，如果當(dāng)晚氣溫接近冰點(diǎn)，并且起風(fēng)，那么第二天早晨，水面上就會(huì)結(jié)一層薄冰。古希臘人進(jìn)一步利用了水能夠蒸發(fā)吸熱的原理，他們將陶制瓶灌滿水，然后放在通風(fēng)的地方，并且整夜不停地向陶制瓶噴灑冷水，利用水蒸發(fā)吸熱的原理，瓶?jī)?nèi)的水便會(huì)逐漸結(jié)冰。很早以前，我國(guó)人民就學(xué)會(huì)了人工造冰，當(dāng)時(shí)沿海漁民在出海捕魚時(shí)，就制造冰來(lái)保藏魚類。這就是人們所說(shuō)的“冰鮮船”。3以上所說(shuō)的人造冰，仍受季節(jié)和條件的影響，并不能很好的造成及貯藏。隨著科技的發(fā)展，人類在同大自然的斗爭(zhēng)中獲得了

16、更多的啟發(fā)。機(jī)械制冷技術(shù)的發(fā)展是從1834年到1859年形成的。即經(jīng)過(guò)氣化方式，膨脹方式和吸收方式發(fā)展起來(lái)的。氣化方式：1834年美國(guó)人JacobPerkins利用乙基乙醚液體，發(fā)明了汽體壓縮式制冷機(jī)。1853年美國(guó)人采用Perkins的東西為模型，制出了日產(chǎn)750公斤的制冰裝置，運(yùn)行幾年后，因成本比天然冰高，在商業(yè)上以失敗告終。1857年FerdinandKaare對(duì)乙醚壓縮機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，制出了一臺(tái)改良的乙醚壓縮機(jī)。后來(lái)他改用氨來(lái)代替乙醚，制出了用氨的吸收式制冷機(jī)。1865年美國(guó)人ThaddeusLos制出了二氧化碳?jí)嚎s機(jī)。1874年瑞士人RaoulPictet制造了二氧化硫壓縮機(jī)。1867

17、年德國(guó)人KaurVanLind歸納了氨壓縮的理論，制造出性能優(yōu)良的氨壓縮機(jī)。膨脹方式：1844年美國(guó)醫(yī)生JohnCary為緩和病人的痛苦，制造了將經(jīng)過(guò)壓縮的空氣使其膨脹的制冷機(jī)。1862年蘇格蘭人Kerk將空氣機(jī)作了較大的改進(jìn)。以后經(jīng)過(guò)很多人的改進(jìn)，到1890年，二氧化硫壓縮機(jī)在船舶上使用，居有獨(dú)占的地位。吸收式：1857年FerdinandKaare發(fā)明氨吸收式制冷機(jī)在工業(yè)上已達(dá)到實(shí)用化。在1867年美國(guó)有日產(chǎn)60噸的制冰廠是用吸收式的制冷機(jī)。上述發(fā)明的各式制冷機(jī)，起初大都是為了制冰用的。2.2 冰的分類 冰在各行業(yè)的用途廣泛，所以其種類、形狀也多。冰的分類可見(jiàn)表2-1。4常見(jiàn)冰的具體性能見(jiàn)

18、表2-2。表2-1 冰的分類分類方式冰的名稱冰的制取特點(diǎn)或型式用途工農(nóng)業(yè)用冰用普通自來(lái)水或純凈海水凍結(jié)成的冰食用冰用經(jīng)過(guò)消毒的食用水制成的冰形狀塊冰凍成的冰外形呈塊（桶）狀管冰制成的冰外形呈管段形狀，管段呈圓柱形中間透空片冰制成的冰外形呈薄片狀，厚度約為2mm小于5mm的冰為片冰板冰厚度約為510mm的平板形或圓弧形冰晶體冰霜與冰晶的共存，有一定的流動(dòng)性。顆粒冰有圓形、方形、異形、雪花和鱗形等各種花色形狀的冰顏色白冰水結(jié)成冰時(shí)，冰體中含有空氣，使冰體不透明呈乳白色，如桶式塊冰透明冰在白冰的生產(chǎn)過(guò)程中，增加“吹氣”和“抽芯水”工藝所制得的冰彩色冰在食用生產(chǎn)過(guò)程中，增加食用色素所制得的冰有無(wú)添加劑

19、無(wú)味冰以符合衛(wèi)生條件的水，不加任何處理而制得的冰咸味冰含有一定鹽分的冰調(diào)味冰在食用冰中含有適量調(diào)味品的冰，一般用于冷飲防腐冰在水中加入消毒劑、防腐劑制成的冰，一般用于冰鮮魚貨獲取方式天然冰江、河、海水中的天然冰人造冰各種人工制冷方式獲得的冰制冷原理直接蒸發(fā)制冷各類快速制冰方式間接蒸發(fā)制冷桶式鹽水制冰裝置制冰速度快速制冰片冰機(jī)、管冰機(jī)等慢速制冰桶式鹽水制冰裝置續(xù)表2-1使用對(duì)象工農(nóng)業(yè)用冰工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程用冰，如建筑施工、冶煉等用冰商業(yè)制冰餐飲業(yè)和冷飲品商店使用家庭制冰家庭小型制冰機(jī)出冰方式連續(xù)制冰片冰機(jī)、結(jié)晶冰機(jī)等間歇制冰板冰機(jī)、管冰機(jī)等表2-2 各類冰的性能比較 冰種性能塊冰板冰片冰管冰冰漿水源

20、淡水、鹽水淡水、海水淡水、自來(lái)水、地下水淡水、自來(lái)水、海水淡水、鹽水、海水制冰過(guò)冷度輕微58輕微58高612一般510一般510規(guī)格重量550kg/塊大?。?040mm8080mm，厚度1015mm大?。?040mm，厚度1.52.5mm外直徑：22、29、35mm，高度2542mm，中間的內(nèi)孔直徑可調(diào)，一般在510mm之間直徑通常為：50m100m外觀形狀描述在冰類產(chǎn)品中外形尺寸最大不規(guī)則板狀的冰片不規(guī)則鱗狀的冰片較規(guī)則的中空?qǐng)A柱形球狀微粒冰晶體和液體的混合物特點(diǎn)與外界的接觸面積小，不易融化冰塊較厚、儲(chǔ)存期長(zhǎng)、不易融化，透氣性好冰較薄、接觸面積大、沒(méi)有尖銳的菱角、易粉碎，可塑性強(qiáng)冰塊較厚且透

21、明、美觀、儲(chǔ)存期長(zhǎng)、不易融化，透氣性好冰粒細(xì)小圓滑、具有流動(dòng)性可泵送、可噴淋，降溫效果好適用于冰雕、冰塊儲(chǔ)存、海運(yùn)、海上捕撈，粉碎后適用于所有用冰的場(chǎng)所混泥土攪拌站、化工廠、礦井降溫、蔬菜保鮮、漁船水產(chǎn)品保溫混泥土攪拌站、化工廠、礦井降溫、滑雪場(chǎng)、醫(yī)藥、水產(chǎn)品保鮮日常食用、蔬菜保鮮、漁船水產(chǎn)品保鮮水產(chǎn)加工、蔬菜保鮮、降溫工程、蓄冷工程、商場(chǎng)超市、漁業(yè)捕撈用于冰鮮漁獲物效果少量損傷表皮損傷表皮損傷表皮少量損傷不損傷表皮冰、魚間隙較大冰、魚間隙較大有冰、魚間隙有冰、魚間隙與產(chǎn)品緊密接觸有污水產(chǎn)生，更換困難有污水產(chǎn)生，更換困難有污水產(chǎn)生，更換較難有污水產(chǎn)生，更換較難有輕微污水產(chǎn)生，可更換融冰時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)

22、較長(zhǎng)較長(zhǎng)短輸送方式輸送帶輸送帶輸送帶輸送帶泵輸送貯存方式需冷庫(kù)貯存需冷庫(kù)貯存需冷庫(kù)貯存需冷庫(kù)貯存需保溫密閉空間3 冰漿冰漿是一種不同于傳統(tǒng)固體冰的全新概念的冰，它是一種可流動(dòng)的冰，是指冰晶和水溶液（常見(jiàn)的有海水、鹽水、甜水或乙二醇）的混合物。冰漿也被稱作流態(tài)冰、流化冰、液體冰、流冰、流體冰等多種名稱。3.1 冰漿與固態(tài)冰的比較（1）塊冰是通過(guò)將水在模具里凍結(jié)制成的，典型的重量有25、50kg，整塊儲(chǔ)存，通常在使用前將其打碎成無(wú)規(guī)則形狀的小碎冰。（2）片冰是通過(guò)在蒸發(fā)器圓筒外表面凍結(jié)薄的水層，并將其刮成小片狀制成。片冰通常大于1mm且?guī)в袖h利的邊緣，當(dāng)用片冰對(duì)產(chǎn)品降溫時(shí)會(huì)刮傷產(chǎn)品表面，且因產(chǎn)品表

23、面形成氣穴和其自身的無(wú)規(guī)則形狀，而損失2050%的制冷效率。（3）管冰是通過(guò)凍結(jié)在豎直鋼管內(nèi)的水制成的，出冰時(shí)會(huì)被切成固定的長(zhǎng)度。（4）除上述的冰以外，還有許多種小尺寸的冰，如雪或粉末冰，板冰，帶冰，方塊冰等。（5）冰漿是一種帶冰晶、水基的懸浮液。對(duì)比其它傳統(tǒng)方法，它有更強(qiáng)的制冷性能，因其具有更大的熱交換表面積，提供了35倍多的制冷能力?？煽焖俪浞值貙⒈焕鋮s物冷卻，避免刮傷、感染和腐爛。注：以下圖中顯示了各種冰和冰漿的區(qū)別，以及關(guān)于凍結(jié)最初溫度是35的500克美國(guó)紅魚的各種實(shí)驗(yàn)。從中可看出，對(duì)比其它方法冰漿的降溫速度快了很多。圖3-1 各冰種降溫效率圖3.2 冰漿的優(yōu)點(diǎn)冰漿是冰晶和水的混合物，

24、冰晶的直徑一般在幾十到幾百微米之間，對(duì)比其它形式的冰，冰漿具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）可以完全利用表面冷卻區(qū)域，大大提高了冷卻效率。（2）可用管道或軟管輸送，如圖3-2。既節(jié)育運(yùn)冰成本，又降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）晶體冰為球狀體，單位表面積重量比大，與被冷卻物可實(shí)現(xiàn)無(wú)損壞密切接觸，冷卻速度為傳統(tǒng)固體冰的24倍，大大降低了菌類的繁殖率。（4）質(zhì)軟，不會(huì)傷及食物的生物組織。既完美地保持了食物的原味，又極大地延長(zhǎng)了食物的保鮮期。圖3-2 泵送冰漿3.3 冰漿用于漁業(yè)保鮮的功效冰漿已在少部分國(guó)家的近海以及遠(yuǎn)洋捕撈船，沿海魚類加工廠得到了應(yīng)用，作為一種理想的載冷劑，冰漿可用于水產(chǎn)品冷卻、控溫、貯藏、包裝運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)

25、。在魚類保鮮中使用冰漿的明顯優(yōu)點(diǎn)有：（1)冰漿對(duì)各魚種具有極高的冷卻速度，可比傳統(tǒng)冰快5倍，比高濃度溶液冷媒快23倍,有效地抑制了魚體內(nèi)細(xì)菌的繁殖,保持海鮮等產(chǎn)品原味，從而保持其鮮度。(2)與其它冰種不同,冰漿細(xì)小圓滑,無(wú)鋒利邊緣,冷卻過(guò)程中不會(huì)對(duì)魚表皮造成任何損傷,可保持恒溫，使產(chǎn)品全方位、長(zhǎng)期保持在一定的溫度。(3)冰漿的冰粒特別細(xì)小,可與物體密切接觸，全方位冷卻、冷藏可以充填到任何孔隙,對(duì)魚的貯藏和運(yùn)輸起到很好的密封作用。(4)冰漿也可用于魚類深凍的前道工序,以節(jié)省深凍費(fèi)用。圖3-3 冰漿凍魚3.4 冰漿的形態(tài)冰漿是一種具有多種用途的冷媒，通過(guò)調(diào)節(jié)其含冰率，就能體現(xiàn)不同的形態(tài)用于不同的領(lǐng)

26、域：（1）當(dāng)含冰率在2025%時(shí)，冰漿可以像普通的水一樣流動(dòng)。（2）當(dāng)含冰率在4050%時(shí)，冰漿表面呈現(xiàn)黏稠形態(tài)。（3）當(dāng)含冰率在6575%時(shí)，冰漿呈現(xiàn)軟冰激凌的形態(tài)。（4）當(dāng)含冰率為100%時(shí)，冰漿呈現(xiàn)出非黏結(jié)冰晶的形式。圖3-4 冰漿的各式形態(tài)3.5 冰漿的制取目前國(guó)內(nèi)外制取冰漿的方法大致可歸納為以下三種：(1)具有機(jī)械刮板裝置的制取冰漿方法。采用海水（或淡水中添加少量鹽或乙二醇）制取，制冰主要部件是冰筒（蒸發(fā)器），冰筒設(shè)計(jì)成內(nèi)外套結(jié)構(gòu)，制冷工質(zhì)在內(nèi)筒和外筒之間蒸發(fā)。在內(nèi)筒中裝有快速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械刮板，由獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，刮板緊貼內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)以避免海水中析出的冰晶顆粒凍結(jié)在筒壁上，海水由內(nèi)筒下方進(jìn)入，

27、制成的冰漿由上方流出。由于機(jī)械刮板的作用，蒸發(fā)器內(nèi)筒壁有較高的換熱系數(shù)，但需要消耗額外動(dòng)力。冰漿的含冰量通常在30%60%，可根據(jù)鹽水濃度和蒸發(fā)溫度進(jìn)行變化。該制冰方法不能用淡水制冰，因?yàn)榈畼O易凍結(jié)在筒內(nèi)壁上，工藝對(duì)制冰筒內(nèi)筒非橢圓度、光潔度、所用不銹鋼材料以及機(jī)械刮板裝置的安裝精度都有較高的要求，使得冰筒成本較高。該制冰方法用于空調(diào)冰蓄冷時(shí)有兩方面不夠理想：一是蒸發(fā)器內(nèi)筒直徑不宜過(guò)大，內(nèi)徑過(guò)大一方面使得機(jī)械刮板扭矩增大，另一方面蒸發(fā)面積沒(méi)有蒸發(fā)器體積增加得快，造成結(jié)構(gòu)上的不合理性，因此該制冰方法不適合制作大功率機(jī)組。目前在大規(guī)模制冰情況下，也有采用多個(gè)蒸發(fā)器（制冰筒）并聯(lián)運(yùn)行的方法，采用聯(lián)

28、合傳動(dòng)裝置同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)冰筒刮板，但不可避免地增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和降低了運(yùn)行的可靠性；二是制冰過(guò)程中，由于所析出的冰晶成分主要為淡水，因此隨著冰晶顆粒的析出和蓄冰，海水中含鹽濃度不斷增加，析冰溫度將隨之降低，對(duì)制冰熱力效率產(chǎn)生影響。機(jī)械刮板裝置制取冰漿是目前商用系統(tǒng)中性能較為穩(wěn)定的方法，有旋轉(zhuǎn)刮片式和行星轉(zhuǎn)桿式兩種，原理圖見(jiàn)圖3-4和圖3-5，性能比較見(jiàn)表3-1。5 圖3-4 旋轉(zhuǎn)刮片式 圖3-5 行星轉(zhuǎn)桿式表3-1 壁面刮削型冰漿機(jī)的性能比較旋轉(zhuǎn)刮片式行星轉(zhuǎn)桿式公司Sunwell（加拿大）Mueller（美國(guó)）溶液添加劑氯化鈉，乙二醇乙二醇，丙二醇冰晶（m）25050050100旋轉(zhuǎn)裝置塑料刮

29、片不銹鋼行星轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)速（rpm）450850蒸發(fā)器形式殼管式，滿液型殼管式，滿液型制冷劑類型R22，R404，R717R22，R717，R134a蒸發(fā)溫度（）-10-19-8-10（2）以水為制冷工質(zhì)的壓縮式制冷制取冰漿方法。以淡水為制冷工質(zhì)，同時(shí)也是制冰原料，采用透平式壓縮機(jī)（實(shí)際上是抽真空）制冷，使水在低壓環(huán)境下通過(guò)閃發(fā)式蒸發(fā)器蒸發(fā)，最低溫度可達(dá)-3，在低于0時(shí)水中有冰晶生成，用這種方法制取的冰漿含冰量通常很低。由于水在低溫時(shí)比容較大，該制冰方法的關(guān)鍵設(shè)備是透平式壓縮機(jī)，價(jià)格較高，目前德國(guó)漢堡INTEGRAL公司可生產(chǎn)制造，并擁有該方面的一些相關(guān)專利技術(shù)。國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)該種制冰方法的報(bào)導(dǎo)。（3）

30、過(guò)冷水動(dòng)態(tài)制冰。將水控制在非常穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下對(duì)其降溫，使之達(dá)到過(guò)冷狀態(tài)而不讓其結(jié)冰，目前技術(shù)可達(dá)-3左右，然后通過(guò)過(guò)冷解除裝置，如讓流動(dòng)的過(guò)冷水撞擊固體表面，突然增加其擾動(dòng)，破壞過(guò)冷狀態(tài)，使之析出冰晶顆粒。圖3-6為過(guò)冷水法制冰原理示意圖。日本對(duì)該種制冰方法做了大量研究，目前處于該項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)先地位，但該種制冰方法至今仍還不成熟，尚未廣泛推廣到實(shí)際應(yīng)用，主要問(wèn)題是過(guò)冷水是一種極不穩(wěn)定的狀態(tài)，很容易受到擾動(dòng)而發(fā)生結(jié)冰，凍結(jié)管道。如何增大過(guò)冷水的過(guò)冷度并保持其穩(wěn)定性是目前研究的方向。圖3-6 過(guò)冷水動(dòng)態(tài)制冰系統(tǒng)流程圖4 制冰機(jī)制冰機(jī)是一種將水通過(guò)蒸發(fā)器由制冷系統(tǒng)制冷劑冷卻后生成冰的制冷機(jī)械設(shè)備。根據(jù)

31、蒸發(fā)器和生成過(guò)程方式原理不同，生成的冰的形狀也不同，有流體狀的液態(tài)冰、也有不同形狀的固態(tài)冰（比如薄片狀、小形四方塊狀、長(zhǎng)方體形狀、圓柱體形狀）。也可以根據(jù)外觀，分為透明冰、不透明的乳白色冰和帶顏色的冰塊。4.1 制冰機(jī)的種類制冰機(jī)可以分為商用制冰機(jī)、家用制冰機(jī)、工業(yè)用制冰機(jī)。制冰機(jī)從產(chǎn)冰形狀可分為：管冰機(jī)、塊冰機(jī)、片冰機(jī)、板冰機(jī)、（食用）顆粒冰機(jī)、冰漿機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，管冰機(jī)和顆粒冰機(jī)制造出來(lái)的冰具有食用功能，而其它制冰機(jī)為工業(yè)用制冰機(jī)。4.2 船用海水制冰機(jī)船用海水制冰機(jī)是一種連續(xù)出冰，生產(chǎn)高溫海水軟冰的制冰設(shè)備?？删偷厝∷?，制成的冰保鮮效果良好，可有效提高水產(chǎn)品成活率及食用品質(zhì)。即用即產(chǎn)，按需

32、制冰，節(jié)能高效。圖4-1 配備冰漿機(jī)的漁船4.2.1 船用制冰機(jī)的技術(shù)要求（1）能適應(yīng)傾斜與搖擺狀態(tài)下正常工作；漁船在航行中，由于受到風(fēng)浪的影響，常處于左右、前后傾斜搖擺狀態(tài)下，船用制冰設(shè)備應(yīng)能在這種狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)和可靠地工作。（2）防腐蝕；海面上空氣潮濕含有鹽分，有些部件的表面還直接和海水接觸，受到嚴(yán)重腐蝕。因此，必須對(duì)這些部件的用途和處理方法采取有效措施。（3）強(qiáng)度要高；船用設(shè)備工作環(huán)境惡劣，振動(dòng)較大，又有受外界沖擊的可能，要求零部件材料強(qiáng)度、試驗(yàn)壓力均比陸用機(jī)為高。 （4）密封性要好；目前漁船上多以氟利昂為制冷劑，氟利昂滲透性強(qiáng)，無(wú)色無(wú)味，泄漏時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，且價(jià)格昂貴，一旦泄漏，難以補(bǔ)充。

33、為此，對(duì)系統(tǒng)的密封性要有更高的要求。 （5）起動(dòng)性能好；因船上配套的發(fā)電機(jī)組容量有限，制冷壓縮機(jī)應(yīng)能處于卸載無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下啟動(dòng)。 （6）壽命長(zhǎng)；要求制冷設(shè)備整體部件壽命要長(zhǎng)，方可在帶來(lái)方便的同時(shí)具備良好的經(jīng)濟(jì)效益。 （7）制冰設(shè)備設(shè)計(jì)尺寸合理，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，體積小。 （8）操作上要靈活可靠，應(yīng)多采用集中監(jiān)控，提高自動(dòng)化和半自動(dòng)化水平。64.2.2 船用制冰機(jī)的優(yōu)點(diǎn)（1） 原水域制冰：由水產(chǎn)品所處海水制作而成的高溫軟冰，能使水產(chǎn)品的保鮮期延長(zhǎng)。因此采用原水域制冰不僅方便，又可提高水產(chǎn)品的品質(zhì)。（2） 節(jié)能：水產(chǎn)品使用高溫冰進(jìn)行保鮮，可以降低制冰的能耗。制冰機(jī)的冰溫可調(diào)節(jié)，可滿足全天候、全球海洋

34、區(qū)域用戶的需求。（3） 經(jīng)濟(jì)效益好：船用制冰機(jī)能夠免去購(gòu)冰費(fèi)、人工費(fèi)、降低油耗及耗冰費(fèi)用等?？呻S時(shí)連續(xù)產(chǎn)冰，按需制作，使損耗降到最低。4.2.3 制冰機(jī)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用（1） 空調(diào)蓄冷設(shè)備：空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)在已是人民生活中必不可少的設(shè)備之一，由于電力供應(yīng)較為緊張及用電不平衡，急需用其它輔助方法緩解。冰蓄冷是常用的方法之一，制冰機(jī)能夠連續(xù)出冰，便于運(yùn)輸、且所產(chǎn)的流態(tài)冰換熱效果好。（2） 混凝土冷卻攪拌：在攪拌混凝土?xí)r加入淡水冰可以增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度、縮短保養(yǎng)周期。（3） 大型超級(jí)市場(chǎng)、賣場(chǎng)、菜場(chǎng)等的食品保鮮。（4） 餐飲業(yè)中飲料冷卻及新鮮果汁的制作。（5） 醫(yī)療、生物制品的保存、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、軟冰局部降溫

35、。7圖4-2 冰漿蓄冷4.3 制冰機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)近些年，隨著技術(shù)水平的提高以及對(duì)保鮮、衛(wèi)生、安全的需要，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品、生鮮食品、海產(chǎn)品和商超零售等市場(chǎng)對(duì)冰的需求日益增高。制冰機(jī)具有以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）加強(qiáng)蒸發(fā)器效率，縮短成冰時(shí)間。 （2）通過(guò)強(qiáng)化傳熱手段提高制冰效率。（3）改善零部件材質(zhì)、加工精度、裝配技術(shù)。增加報(bào)警、保護(hù)裝置，保證運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。（4）注重節(jié)能，從制冰到脫冰實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化控制，提高運(yùn)行效率，節(jié)約人力資源。 （5）采用新型材料，減輕制冰機(jī)重量，減小制冰機(jī)體積，使得制冰機(jī)移動(dòng)方便，不占空間。5 本文概述本次設(shè)計(jì)為船用海水冰漿機(jī)，日產(chǎn)冰漿量2噸。設(shè)備有制冰機(jī)、冰漿生成器。循環(huán)水泵、冰

36、晶桶、冰漿再生機(jī)、冰漿泵以及自動(dòng)控制裝置、配電箱等一系列輔助設(shè)備。海水從預(yù)冷水槽底部被制冰循環(huán)水泵抽到制冰機(jī)的制冰器中，在制冰器里海水中的部分淡水析出冰晶或變成過(guò)冷水，冰晶直接送往冰晶桶，將過(guò)冷水導(dǎo)出進(jìn)入冰漿生成器后再送往冰晶桶內(nèi)，過(guò)冷水在冰晶桶析出冰晶，在浮力作用下，冰晶分離分布在冰晶桶上方，水在下方被循環(huán)水泵抽到預(yù)冷水槽，如此循環(huán)。圖5-1為本設(shè)計(jì)選用的制冰原理圖。在需要用冰時(shí)，冰晶桶上方的刮刀的把冰晶刮出，冰晶進(jìn)入冰漿再生機(jī)中，在冰漿再生機(jī)里冰晶與水按使用要求混合、攪拌，形成冰漿，再將冰漿泵送到各個(gè)用冰點(diǎn)。當(dāng)不需要嚴(yán)格的冰晶混合率時(shí)，可以將制冰機(jī)與冰漿再生機(jī)直接連接，采取周期制冰，冰晶率

37、達(dá)到使用要求后，停止制冰機(jī)制冰工作，開(kāi)啟冰漿再生機(jī)攪拌工作，再由泵將冰漿往外送。圖5-1 冰漿制取原理圖6 基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定6.1 水文資料的確定本次設(shè)計(jì)的冰漿機(jī)所使用的漁船主要作業(yè)于中國(guó)東南沿海。東海位于亞熱帶，年平均水溫2024，年溫差79海水平均溫度9.2，冬季南部水溫在20以上，其鹽度為3132，東部為34。中國(guó)沿海島嶼約有60%分布在該區(qū)，主要有臺(tái)灣島、舟山群島、澎湖群島、釣魚島等。我國(guó)大陸流入東海的江河，長(zhǎng)度超過(guò)百公里的河流有40多條，其中長(zhǎng)江、錢塘江、甌江、閩江等四大水系是注入東海的主要江河。因而，東海形成一支巨大的低鹽水系，其鹽度在34以上，成為中國(guó)近海營(yíng)養(yǎng)鹽比較豐富的水域。

38、海水的結(jié)冰溫度隨著海水鹽度的增加而降低。86.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定本次設(shè)計(jì)這要技術(shù)參數(shù)設(shè)定如下：（1）海水冰點(diǎn)為-2，過(guò)冷到-5。在制冰前，將海水在蓄水箱中預(yù)冷至10；（2）制冰機(jī)的產(chǎn)冰量為2t/d，即冰漿量為84kg/h；（3）冰晶與海水的混合比例為1：1，即冰晶率定為50%；（4）海水比熱容取為4.19kJ/kg，凍結(jié)潛熱334.9kJ/kg，海水冰比熱容取為2.09kJ/kg。97 制冰機(jī)設(shè)計(jì)7.1 確定設(shè)備材料海水是自然界中具有極強(qiáng)腐蝕性的天然電解質(zhì)，海水中幾乎含有地球上所有化學(xué)元素的化合物，成分非常復(fù)雜。海水中還含有溶解氧、海洋生物和腐敗的有機(jī)物，這些物質(zhì)很容易破壞金屬部件表面的保護(hù)膜

39、，發(fā)生局部腐蝕。制冰設(shè)備支撐架采用高韌性全塑材料，直接與海水接觸的設(shè)備采用雙相不銹鋼。冰晶分離桶內(nèi)的刮刀需要一定的剛度和強(qiáng)度，可選用工業(yè)聚乙烯等材料。其它部件均要做好防腐工作。制冰設(shè)備應(yīng)由結(jié)實(shí)且防腐蝕的配件組裝而成，可以承受嚴(yán)酷的海洋環(huán)境。7.2 確定制冷劑船舶如水上的移動(dòng)建筑物，它短時(shí)間內(nèi)需經(jīng)歷巨大的環(huán)境變化，還需承受極大的傾斜、搖擺、沖擊與振動(dòng)。因而，長(zhǎng)期以來(lái)，船用制冷劑選取以安全為首，即使在當(dāng)前強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排勢(shì)態(tài)下，船用制冷劑選取仍以安全為首，然后兼顧環(huán)保、節(jié)能。本次制冰設(shè)備制冷劑采用R404A，制冷劑R404A由 HFC125、HFC-134a 和 HFC-143混合而成，在常

40、溫下為無(wú)色氣體，在自身壓力下為無(wú)色透明液體，是一種不會(huì)破壞臭氧層的混合制冷劑。可作為R502和R22的長(zhǎng)期替代品，R404A廣泛適用于超市冷凍柜、陳列柜、運(yùn)輸冷凍、制冰機(jī)等領(lǐng)域。7.3 確定蒸發(fā)溫度和冷凝溫度蒸發(fā)溫度tz=-5-5=-10，過(guò)熱度取20；tx=-10+20=10式中：5為蒸發(fā)溫度與實(shí)際冰溫的溫差，tz為蒸發(fā)溫度，tx為吸入溫度。冷凝溫度（采用水冷）ts1=25ts2=Ts1+3=28 式7-1過(guò)冷度取5。式中：ts1為冷凝器進(jìn)水溫度，取25；ts2為冷凝器出水溫度，取28；tm為對(duì)數(shù)平均溫差，經(jīng)濟(jì)取值范圍為46，本例取5；tl為冷凝溫度。7.4 制冷量的確定本設(shè)計(jì)制冰機(jī)日產(chǎn)冰漿

41、量為2噸，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)可知，實(shí)際每天需凍結(jié)的海水質(zhì)量為1噸，質(zhì)量流量為42kg/h。（1）顯熱 式7-2 式中：Q1海水冷卻至冰點(diǎn)所需的冷量kW G1凍結(jié)水量kg C1海水的比熱容kJ/kg t1進(jìn)水與冰點(diǎn)溫差 式7-3式中：Q2海水冰冷卻至所需溫度所耗的冷量kW G2結(jié)冰量kg C2海水冰的比熱容kJ/kg t2海水冰點(diǎn)過(guò)冷度 （2）潛熱 式7-4式中：Q3結(jié)冰時(shí)所需的潛熱耗冷量kW G2結(jié)冰量kg C3凍結(jié)潛熱kJ/kg （3）所需制冷量總制冷量為顯熱與潛熱之和，考慮到熱損耗，一般取總熱負(fù)荷的30%。7.5 壓縮機(jī)的選型計(jì)算圖7-1 R404A壓焓圖根據(jù)Coolpack制冷劑物性軟件（丹麥

42、科技大學(xué)能源工程系，使用版本為2.84），查得制冷劑R404A：Pz=0.43MPa，pl=1.49MPa；h1=380.00kJ/kg，v1=0.05m3/kg；h2=407.70kJ/kg，h3=241.19kJ/kg；p3=1.49MPa，p4=0.4MPa。7.5.1 計(jì)算（1）單位制冷量 式7-5（2）制冷劑質(zhì)量流量 式7-6（3）壓縮機(jī)理論輸氣量 式7-7 式7-8式中：h1、v1吸入氣體的焓和比容，kJ/kg,m3/kg; h3節(jié)流閥后制冷劑的焓值，kJ/kg; Qj該蒸發(fā)溫度壓縮機(jī)總負(fù)荷，kW； 壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)； n壓縮指數(shù)，無(wú)因次。這里取1.2。7.5.2 選型通過(guò)比澤爾產(chǎn)

43、品手冊(cè)選用1套型號(hào)為2DES-2Y采用半封閉往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表7-1表7-1壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)（SI）電機(jī)配置2啟動(dòng)電流（電機(jī)堵轉(zhuǎn)）30.7A排氣量（1450g/min 50Hz）13.4m3/h防護(hù)等級(jí)IP65汽缸數(shù)缸徑行程250mm39.3mm重量68kg電機(jī)電壓220240V /3/50Hz 380420V Y/3/50Hz最大運(yùn)行電流7.5A (Y)吸氣管線連接22mm最大輸入功率4.0 kW排氣管線連接16mm最大壓力19 / 32 bar電機(jī)保護(hù)模塊SE-B1所選用的壓縮機(jī)輸氣量為13.4m3/h（Hz）11.84m3/h，符合。7.5.3 校核實(shí)際制冷量 式7-9故所選壓

44、縮機(jī)能夠滿足此制冰機(jī)制冷要求。式中：Gc制冷劑實(shí)際總流量，kg/s；。其中：Vp選用壓縮機(jī)理論總輸氣量，m3/s。7.6 冷凝器的選型計(jì)算臥式殼管式冷凝器普遍應(yīng)用于中小型的氨制冷系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng)；尤其在可利用空間有限的船舶中，由于它占空間高度小而有利于空間的立體利用，因此其應(yīng)用更為廣泛。本設(shè)計(jì)采用水冷臥式冷凝器。7.6.1 計(jì)算（1）冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算冷凝器的熱負(fù)荷就是使高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器中液化所必須帶走的熱量。 式7-10式中：G制冷劑流量，kg/s； h2，h3冷凝器進(jìn)出口制冷劑焓值，kJ/kg。（2）冷卻面積計(jì)算 式7-11式中：F冷凝器傳熱面積，m2； qf冷凝器單位面積熱

45、負(fù)荷，kW/m2，本例取3.6kW/m2。X7.6.2 選型選用永鴻LNH高效氟利昂海水冷凝器，型號(hào)為L(zhǎng)N-12，水冷臥式，采用特殊耐海水腐蝕的換熱銅管，16MnR鋼板等優(yōu)質(zhì)材料制造。換熱量為12kW，外形尺寸為960190160。7.7 冰漿生成器的選型海水在蒸發(fā)器降溫時(shí)需保持穩(wěn)定流動(dòng)。過(guò)冷水處于一種亞穩(wěn)定的狀態(tài)，水在進(jìn)入過(guò)冷器之前采取了一系列防凍結(jié)措施。當(dāng)在過(guò)冷器出口獲得較大過(guò)冷度的過(guò)冷水時(shí)，需要采用過(guò)冷消除裝置來(lái)打破穩(wěn)定以獲得冰晶。應(yīng)用較為廣泛并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的過(guò)冷消除裝置有擋板和容器壁。10 圖7-2 擋板消除過(guò)冷 圖7-3管式消除過(guò)冷本冰漿生成器在管內(nèi)壁均勻涂有氟碳納米層，此法可降低管內(nèi)

46、壁表面自由能即能有效地防止冰晶生成。在生成器入口端裝載可調(diào)節(jié)的電加熱器和過(guò)濾網(wǎng)可防止冰堵，在冰漿生成器中還裝有推進(jìn)設(shè)置，當(dāng)產(chǎn)生冰堵時(shí)，可強(qiáng)行推進(jìn)將冰晶推出，并在冰漿生成器前裝過(guò)濾器來(lái)擾動(dòng)過(guò)冷水，過(guò)冷消除裝置為根據(jù)碰撞解除過(guò)冷方法所設(shè)置的150目篩網(wǎng)，同時(shí)內(nèi)墊多層20目不銹鋼濾網(wǎng)，使過(guò)冷水沖撞濾網(wǎng)出現(xiàn)冰晶且進(jìn)入冰晶桶。7.8 節(jié)流裝置的選型計(jì)算7.8.1 計(jì)算（1）膨脹閥前后壓差計(jì)算P=Pl-Pz=P3P4=1.49-0.44=1.05MPa 式7-12經(jīng)過(guò)膨脹閥總的壓力降 P=(PlPz)(P1+P2+P3+P4+P5) 式7-13 式中： P1在液體管路上的壓力降，P1=0.1barP2假定

47、在過(guò)濾器，視鏡，手動(dòng)截止閥和管子彎頭中的壓力降，P2=0.01MPaP3在直立液體管路中的壓力降，求得P3=0.02MPaP4液體分布器中的壓力降，P4=0.03MPaP5分液管中的壓力降，P5=0.03MPa故P=1.05（0.01+0.01+0.02+0.03+0.03）=0.95MPa（2）流量計(jì)算 式7-14式中：G流過(guò)節(jié)流閥的制冷劑流量，kg/s A通道截面積，m2l節(jié)流閥前液體的密度，kg/m3Pv節(jié)流閥前的壓力差，PaCD流量系數(shù)，無(wú)因次7.8.2 選型根據(jù)制冷劑為R404A，制冷量6.647kW，壓降0.96MPa，選用丹佛斯熱力膨脹閥TES 5-3.7，外平衡式。結(jié)論通過(guò)閱讀大量文獻(xiàn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)綜合分析了各冰種的性質(zhì)后，發(fā)現(xiàn)了冰漿是常規(guī)載冷劑的潛在替代物，其具有高密度蓄能和連續(xù)高冷量輸送的等優(yōu)勢(shì)。冰漿作為保鮮介質(zhì)也是水產(chǎn)品保鮮技術(shù)的發(fā)展方向，其技術(shù)的突破能夠使所捕獲的產(chǎn)品向更遠(yuǎn)的地方推進(jìn)，使各個(gè)地方的人民都能