利用固體吸附維持真空度的二元冰制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及載冷劑的制備裝置，具體是一種利用固體吸附維持真空度的二元冰制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二元冰是水和冰的混合物，是一種優(yōu)良的載冷劑，可以應(yīng)用到食品、化工、醫(yī)藥、消防、蓄冷空調(diào)等領(lǐng)域。真空閃蒸法是一種新型的制取二元冰的方法，其基本原理是真空環(huán)境下水的沸點降低到0°C以下的物理特性，當(dāng)一定溫度的水通過噴嘴噴入到真空環(huán)境中后，細(xì)小的水滴迅速發(fā)生閃蒸現(xiàn)象，其結(jié)果就是一部分水閃蒸變成水蒸氣，并帶走大量的熱，另一部分水被冷卻到0°C以下形成冰，只要采取一定的措施維持真空環(huán)境，閃蒸過程就可持續(xù)進行，二元冰就可以源源不斷的形成。由于水在低壓下的閃蒸勢必導(dǎo)致閃蒸室真空環(huán)境壓力上升，因此，如何有效保持一定真空度是能夠連續(xù)制取二元冰的前提條件。
[0003]目前的大多數(shù)真空制冰裝置以水蒸氣壓縮機建立真空，或者純粹以真空栗建立真空，維持整個系統(tǒng)持續(xù)工作將極大地消耗能源，經(jīng)濟性下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，利用固體吸附特性來維持壓力的一種方法，在初步建立制冰環(huán)境低壓的基礎(chǔ)之上，使之在封閉的環(huán)境里能夠?qū)﹂W蒸出的水蒸氣進行吸附，從而達到節(jié)能經(jīng)濟的效果。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種利用固體吸附劑維持真空度的二元冰制備裝置，包括真空室、吸附室、冷凝設(shè)備、閃蒸室，所述真空室為一密封空心容器，上側(cè)通過第一真空管道與吸附室連通，所述吸附室內(nèi)設(shè)置有鏤空管、冷凝管、載冷劑進口和載冷劑出口，所述鏤空管固定在吸附室底部通過第二真空管道與所述閃蒸室想通，所述冷凝管通過載冷劑進口和載冷劑出口分別與所述冷凝設(shè)備的出口和進口連通，所述閃蒸室內(nèi)設(shè)有噴嘴，噴嘴通過給水管連接外來給水栗或者流量栗，閃蒸室下側(cè)設(shè)有二元冰排出口。
[0006]本發(fā)明中，所述吸附室內(nèi)均勻充滿了對水蒸氣吸附能力強的固體吸附劑，吸附閃蒸過程中的水蒸氣。
[0007]由于采用上述方案，針對形成二元冰過程中產(chǎn)生的大量水蒸氣，若采用真空栗或者水蒸氣壓縮機消除水蒸氣的方法、將導(dǎo)致系統(tǒng)能耗增加，若采用設(shè)置捕水盤管的方式捕捉水蒸氣的方法，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，運行成本提高，本發(fā)明采用閃蒸室與真空室相分離、并在二者之間設(shè)置吸附室的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在吸附室內(nèi)加入固體吸附劑，閃蒸出的水蒸氣由于擴散運動通過吸附室，并被吸附劑所吸收，從而維持整個系統(tǒng)真空度的穩(wěn)定，該方法所使用的吸附劑可選擇性大，來源廣，對環(huán)境無污染、并能被循環(huán)利用等優(yōu)點。
[0008]綜上所述，所述發(fā)明，一種可吸附水蒸氣的真空制二元冰裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，無污染，系統(tǒng)能耗低等優(yōu)點，可適用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0009]
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明的吸附室的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0013]如圖1所示，一種利用固體吸附維持真空度的二元冰制備裝置，包括真空室1、吸附室2、冷凝設(shè)備3、閃蒸室4，所述真空室1為一密封空心容器，并設(shè)置有氣體排出口 12，真空室1上側(cè)通過第一真空管道10與吸附室2連通。所述閃蒸室4內(nèi)設(shè)有噴嘴5，下側(cè)設(shè)有二元冰排出口 6。如圖2所示，所述吸附室2內(nèi)設(shè)置有鏤空管13、冷凝管14、載冷劑進口 9和載冷劑出口 8 ;所述鏤空管13固定在吸附室2底部通過第二真空管道11與所述閃蒸室4想通，所述冷凝管14通過載冷劑進口 9和載冷劑出口 8分別與所述冷凝設(shè)備3的出口和進口連通。
[0014]如圖2所示，所述吸附室2內(nèi)均勻充滿了對水蒸氣吸附能力強的固體吸附劑，用來吸附閃蒸過程中的水蒸氣。
[0015]所述噴嘴5通過給水管7與外來給水栗或者流量栗相連，控制進入閃蒸室水的量，真空室1的氣體排出口 12與真空栗相連。
[0016]本發(fā)明的工作原理如下:
首先通過真空栗將真空室1內(nèi)的空氣抽吸到環(huán)境中，真空室1內(nèi)的壓力降至預(yù)定壓力；一定量的水通過噴嘴5噴入到閃蒸室4內(nèi)，細(xì)小的水珠在閃蒸室4中迅速發(fā)生閃蒸，一部分水閃蒸變成水蒸氣，帶走大量的潛熱，一部分水溫度逐漸降低到0°C以下形成冰粒，剩下的未來得及降低到0°C以下的水，與冰粒一起落入到閃蒸室4底部形成二元冰，最后通過二元冰排出口 6排出到閃蒸室4外；上述閃蒸過程中產(chǎn)生出的水蒸氣，引起閃蒸室4內(nèi)壓力的升高，閃蒸室4與真空室1之間存在壓力差，在壓力差和自由擴散的驅(qū)動下，水蒸氣源源不斷的通過吸附室2，并被吸附室2內(nèi)的吸附劑吸收，維持了整個系統(tǒng)的真空度；上述吸附劑吸收水蒸氣后發(fā)出大量的熱，被冷凝管14中的載冷劑帶走，使吸附劑能持續(xù)高效吸附水蒸氣；上述真空栗用于將真空室1抽成到預(yù)定壓力，完成初始真空環(huán)境的創(chuàng)建，而在制冰過程中停止工作。
[0017]
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種利用固體吸附劑維持真空度的二元冰制備裝置，包括真空室、吸附室、冷凝設(shè)備、閃蒸室，所述真空室為一密封空心容器，其特征在于，所述真空室設(shè)置有與真空栗連接的氣體排出口，真空室上側(cè)通過第一真空管道與吸附室連通，所述吸附室內(nèi)放置固體吸附劑并設(shè)置有鏤空管、冷凝管、載冷劑進口和載冷劑出口，所述鏤空管固定在吸附室底部通過第二真空管道與所述閃蒸室想通，所述冷凝管通過載冷劑進口和載冷劑出口分別與所述冷凝設(shè)備的出口和進口連通，所述閃蒸室內(nèi)設(shè)有噴嘴，噴嘴通過給水管連接外來給水栗或者流量栗，閃蒸室下側(cè)設(shè)有二元冰排出口。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用固體吸附維持真空度的二元冰制備裝置，包括真空室、吸附室、閃蒸室、冷凝設(shè)備，所述真空室為一密封空心容器，通過真空管與吸附室連接，所述吸附室內(nèi)設(shè)置有鏤空管和冷凝管，所述鏤空管固定在吸附室底部與所述閃蒸室相通，所述冷凝管與所述冷凝設(shè)備進出口連通，所述閃蒸室內(nèi)均勻充滿固體吸附劑，所述閃蒸室內(nèi)設(shè)有噴嘴，所述閃蒸室與所述吸附室連通，所述閃蒸室下側(cè)設(shè)有二元冰排出口，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、吸附劑可循環(huán)利用等優(yōu)點，適合工業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】F25C1/16
【公開號】CN105333662
【申請?zhí)枴緾N201510687146
【發(fā)明人】章學(xué)來, 王友利, 趙群志, 華維三, 丁錦宏, 毛發(fā), 陳文樸
【申請人】上海海事大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月22日