造冰機(jī)工作原理

1、將冷水箱內(nèi)的水通過水泵不斷地循環(huán)流向不同規(guī)格的蒸發(fā)器內(nèi);

2、將低壓制冷劑蒸汽壓縮機(jī)壓縮變成高壓制冷劑蒸汽，再經(jīng)過排氣進(jìn)入冷凝器中冷卻液化成高壓液體，高壓液體再經(jīng)過膨脹閥或者節(jié)流裝置，使其壓力從冷凝壓力降低到其蒸發(fā)壓力，部分液體氣化，溫度也隨之降低。離開膨脹閥的低溫低壓的氣液混合物再到達(dá)蒸發(fā)器中，從而吸收被冷卻對(duì)象(水)的熱量達(dá)到其所需的蒸發(fā)熱，被冷卻對(duì)象(水)冷卻凝結(jié)。

在整個(gè)工作模式中，壓縮機(jī)起到了壓縮和輸送制冷蒸汽、并造成蒸發(fā)器低壓的作用，推動(dòng)著整個(gè)制冰系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)作，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。節(jié)流裝置對(duì)制冷劑起到了節(jié)流降壓的作用，并用來(lái)調(diào)節(jié)制冷劑的流量，蒸發(fā)在其系統(tǒng)中是輸出冷量的設(shè)備，制冷劑在其內(nèi)蒸發(fā)，吸收水的熱量，以達(dá)到制冷造冰的目的。冷凝器在其系統(tǒng)中起到了輸出熱量的設(shè)備，制冷劑在蒸發(fā)器吸收的熱量以及壓縮機(jī)所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器里一起被冷凝介質(zhì)所吸收。

概念

造冰機(jī)主要運(yùn)行方式是以水為載體，將其通過蒸發(fā)器由制冷系統(tǒng)中的制冷劑冷卻之后制造出冰塊。

分類

根據(jù)其制冰原理可以分為蒸汽壓縮式、直接接觸式、真空式3類。

制冰流程

造冰機(jī)的制冰流程主要分為制冰、脫冰周期。

根據(jù)其制出冰塊的規(guī)格形狀，可以分為:片冰機(jī)、顆粒冰機(jī)、管冰機(jī)、板冰機(jī)、條冰機(jī)、塊冰機(jī)等等。根據(jù)其使用功能不同，可以分為食用型造冰機(jī)和工業(yè)用途造冰機(jī)，一般來(lái)講，管冰機(jī)和顆粒冰機(jī)制造出來(lái)的冰為食用型，而其他造冰機(jī)如片冰機(jī)、板冰機(jī)、塊冰機(jī)等為工業(yè)用途。

根據(jù)冷凝器的冷卻方式可分為三大類型:水冷式、風(fēng)冷式、蒸發(fā)式及淋水式。

在水冷式冷凝器中，制冷劑放出熱量被冷卻水吸收帶走。冷卻水可以一次性流過，也可以循環(huán)使用。當(dāng)使用循環(huán)水時(shí)，需要有冷卻水塔或冷水池。水冷冷凝器有殼管式、套管式、沉浸式等結(jié)構(gòu)形式。

冷凝原理

高溫高壓的制冷劑氣體由冷凝器上方的進(jìn)氣口進(jìn)入冷凝器的殼程內(nèi)，冷卻水泵將冷卻水由冷卻塔的蓄水槽內(nèi)抽出，經(jīng)冷凝器右側(cè)下方的進(jìn)水口進(jìn)入冷凝器的管程內(nèi)，與冷凝器銅管外的制冷劑進(jìn)行熱交換，溫度升高，從冷凝器右側(cè)上方的出水口出來(lái)，經(jīng)過出水管后，進(jìn)入冷卻塔的進(jìn)水管處，再由灑水管的出水口，均勻的灑在填料上，通過風(fēng)扇吸風(fēng)與填料中的水熱交換，使水溫降低，被冷卻的水儲(chǔ)存在蓄水槽內(nèi)，待重復(fù)利用。高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器殼程內(nèi)，與管程內(nèi)流動(dòng)的冷卻水熱交換，溫度降低，冷凝成液體。制冷機(jī)組的排熱先與水進(jìn)行熱交換(冷凝內(nèi)發(fā)生的熱交換)，水再與空氣進(jìn)行熱交換(冷卻塔內(nèi)發(fā)生的熱交換)。

在風(fēng)冷式冷凝器中，制冷劑放出的熱量被空氣吸收帶走。它的結(jié)構(gòu)形式主要是由若干組銅管所組成，由于空氣的傳熱性能很差，所以通常都在銅管外增加助片，達(dá)到增加空氣側(cè)的傳熱面積，同時(shí)采用通風(fēng)機(jī)來(lái)加速空氣的流動(dòng)性，使空氣強(qiáng)制對(duì)流來(lái)增加散熱效果。

噴淋式由水泵將集水槽中的水輸送到蒸發(fā)式冷凝器頂部的噴琳管，經(jīng)噴嘴噴淋到冷凝排管的外表面形成很薄的水膜，水膜中部分水吸熱后蒸發(fā)為水蒸氣，其余落入集水槽，供水泵循環(huán)使用。

軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫空氣從底部和側(cè)壁下部被吸入流經(jīng)盤管，填料、飽和熱濕空氣則被排到周圍大氣中，熱濕空氣夾帶的部分水滴通過收水器截留，有效地控制水滴飄散損失，散失致大氣中的水蒸氣在系統(tǒng)中由浮球閥控制補(bǔ)充。

這種冷凝器主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，泄漏時(shí)易于發(fā)現(xiàn)，維修清洗都較為方便;缺點(diǎn)是傳熱系數(shù)低，占地面積大，金屬消耗比較高。

蒸發(fā)器按其被冷卻的介質(zhì)種類可分為冷卻液體蒸發(fā)器(干式蒸發(fā)器)和冷卻空氣用的蒸發(fā)器(表冷式蒸發(fā)器)這兩大類。

臥式殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)基本相似。按供液方式可分為殼管式蒸發(fā)器和干式蒸發(fā)器兩種。臥式殼管蒸發(fā)器廣泛使用于閉式鹽水循環(huán)系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊，液體與傳熱表面接觸好，傳熱系數(shù)高。但是它需要充入大量制冷劑，液柱對(duì)蒸發(fā)溫度將會(huì)有一定的影響。且當(dāng)鹽水濃度降低或鹽水泵因故停機(jī)時(shí)，鹽水在管內(nèi)有被凍結(jié)的可能。

干式蒸發(fā)器。主要區(qū)別在于:制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，而載冷劑在管外流動(dòng)。節(jié)流后的制冷劑液體從一側(cè)端蓋下部進(jìn)入蒸發(fā)器，經(jīng)過幾個(gè)流程后從端蓋的上部引出，制冷劑在管內(nèi)隨著流動(dòng)而不斷蒸發(fā)，所以壁面有一部分為蒸氣所占有，因此，它的傳熱效果不如滿液式。

立管式和螺旋管式蒸發(fā)器的共同的特點(diǎn)是制冷劑在其管內(nèi)蒸發(fā)，整個(gè)蒸發(fā)器管組沉浸在盛滿載冷劑的箱體內(nèi)(或池、槽內(nèi))，為了保證載冷劑在箱內(nèi)以一定速度循環(huán)，箱內(nèi)焊有縱向隔板和裝有螺旋攪拌器。

這兩種蒸發(fā)器只能用于開式循環(huán)系統(tǒng)，故載冷劑必須是非揮發(fā)性物質(zhì)，常用的是鹽水和水等。

直接接觸式換熱是指兩種介質(zhì)直接接觸進(jìn)行換熱的過程。直接接觸式熱換器具有腐蝕小、無(wú)結(jié)垢、熱換率高、投資低等等優(yōu)點(diǎn)。

其主要用于冰蓄冷，其運(yùn)行是根據(jù)兩種不同流體的熱交換而進(jìn)行。國(guó)內(nèi)目前的研究主要集中在HCFC123/水的直接接觸式制冰系統(tǒng)。

冰晶在水產(chǎn)業(yè)、食品行業(yè)、冰館、醫(yī)療及冰蓄冷空調(diào)等行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。冰晶可用泵直接進(jìn)行輸送，與保鮮物體的接觸面積可以達(dá)到100%，對(duì)保鮮物體無(wú)任何不良影響，保鮮效果佳，使用非常方便。

真空式造冰機(jī)是將水霧化噴入真空絕熱腔室，在水滴表面形成的水蒸氣被連續(xù)地抽走，水蒸氣從水滴中吸收蒸發(fā)潛熱，從而水滴溫度平穩(wěn)地下降，直至水滴形成冰晶。冰漿的IPF可通過改變真空腔室的真空度和噴嘴的數(shù)目實(shí)現(xiàn)。

主要是利用蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)(制冷劑)將制冰的水直接或間接凍結(jié)，根據(jù)成冰裝置的不同制造不同規(guī)格的冰，用于不同的行業(yè)。(混凝土攪拌工程、海洋漁業(yè)/水產(chǎn)加工、食品加工、超市/酒店冰鮮、蔬菜配送及保鮮、人造冰雪工程、日常食用)

1、制冷機(jī)的安置:

1) 本機(jī)應(yīng)放置在空氣流通，四周安全清潔的場(chǎng)所。

2) 本機(jī)不宜露天放置，不宜受到陽(yáng)光的直射和雨淋。四周不能靠近熱源。

3) 機(jī)器的使用環(huán)境不能低于5℃，不高于38℃。

4) 機(jī)器四周應(yīng)當(dāng)有足夠的空間，特別是后面不能小于250mm。以便機(jī)器散熱。

5) 請(qǐng)調(diào)整機(jī)器底部的地腳螺釘來(lái)保證機(jī)器放置水平平穩(wěn)。

2、水系統(tǒng)的安裝:

1) 請(qǐng)接上符合當(dāng)?shù)仫嬘盟畼?biāo)準(zhǔn)的水源。

2) 必要時(shí)接上過濾器，以便提高水的飲用標(biāo)準(zhǔn)。

3) 供水系統(tǒng)必須滿足以下條件:

a、水溫最低2℃，最高不超過38℃

b、水壓最低0.02Mpa、最高0.8Mpa

3、電源的安裝:

1) 電源必須同機(jī)器銘牌上標(biāo)明的一致。

2) 全部線路必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3) 必須可靠接地，接地線必須符合電氣標(biāo)準(zhǔn)。

4) 電壓波動(dòng)不得超過額定電壓的±10%。

1、制冰操作過程

(1)開機(jī)前必須檢查自動(dòng)供水裝置是否正常，水箱存水量是否合理(本機(jī)出廠時(shí)已調(diào)正好水位，用戶可不作調(diào)正)。

(2)插上電源，制冰機(jī)開始工作，首先水泵開始運(yùn)行(水泵有一個(gè)短時(shí)間的排空氣過程)約2分鐘后壓縮機(jī)開始啟動(dòng)，機(jī)器進(jìn)入制冰狀態(tài)。

(3)當(dāng)冰塊厚度達(dá)到設(shè)定的厚度時(shí)，冰板探針開始啟動(dòng)，電磁閥開始工作，水泵停止工作，熱氣進(jìn)入蒸發(fā)器，約1.5分鐘左右冰塊下落。在冰塊下落時(shí)，使落冰檔板翻轉(zhuǎn)并打開磁簧開關(guān)。當(dāng)磁簧開關(guān)重新閉合時(shí)，機(jī)器進(jìn)入再一次制冰過程。

(4)壓縮機(jī)在整個(gè)制冰和脫冰過程中都不停機(jī)。

(5)當(dāng)儲(chǔ)冰桶內(nèi)冰滿，磁簧開關(guān)不能自動(dòng)閉合時(shí)，機(jī)器自動(dòng)停止工作，當(dāng)取走足夠的冰塊，磁簧開關(guān)重新閉合后，延時(shí)3分鐘后機(jī)器啟動(dòng)，重新進(jìn)入制冰過程。

2、冰橋厚度的調(diào)正

(1)冰橋的厚度應(yīng)為3mm左右，探針與蒸發(fā)器的間際應(yīng)比實(shí)際的冰橋厚度厚1.5mm左右，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘口增加冰橋厚度(螺釘旋轉(zhuǎn)1/3圈冰橋厚度改變1.5mm)。

(2)檢查冰板探針的接線和連接支架，應(yīng)保證自由轉(zhuǎn)動(dòng)使每個(gè)制冰過程后都能回到正確的位置。

隨著制冰技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，造冰機(jī)已經(jīng)呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的發(fā)展方向

1) 提高成冰的速率，縮短了成冰的時(shí)間。

2) 注重了節(jié)能環(huán)保，例如對(duì)制冰用水實(shí)行了預(yù)冷，對(duì)未凍結(jié)的制冰用水進(jìn)行循環(huán)再利用，利用熱氣脫冰等等。

3) 從制冰到脫冰的整個(gè)制冰過程實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化控制，提高了運(yùn)行效率，并節(jié)約了人力成本。

4) 通過強(qiáng)化傳熱手段提高了制冷效率。

5) 采用新型的材料，減輕了設(shè)備的重量，減少了制冰的體積，使用造冰機(jī)更為方便，不占空間。

根據(jù)其制出冰塊的規(guī)格形狀，可以分為:片冰機(jī)、顆粒冰機(jī)、管冰機(jī)、板冰機(jī)、條冰機(jī)、塊冰機(jī)等等。根據(jù)其使用功能不同，可以分為食用型造冰機(jī)和工業(yè)用途造冰機(jī)，一般來(lái)講，管冰機(jī)和顆粒冰機(jī)制造出來(lái)的冰為食用型，而其他造冰機(jī)如片冰機(jī)、板冰機(jī)、塊冰機(jī)等為工業(yè)用途。德國(guó)弗格森(FOCUSUN)是中國(guó)境內(nèi)唯一一家能夠提供不同冰型和功能的制冰機(jī)制造商。

制冰機(jī)的制冰流程主要分為制冰、脫冰周期。