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制冰机制冰方式研究

[导读]本文分析了不同制冰机的制冰方式,对制冰方式进行了分类;对不同制冰方式的制%冰性能进行了对比实验研究,提出了衡量制冰机整机性能和冰块质量的关键指标。

随着经济发展,小型制冰机的需求逐渐增长。然而小型制冰机种类繁多,不仅使消费者难以选择,也使制冰机设计人员难以选型设计,那么,究竟是什么决定了制冰机的性能和冰块特性呢?本交通过对太量制冰机的解剖分析和对比实验研究,对此问题进行了回答。

2制冰机制冷系统结构及工作原理
制冰机制冷系统由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器和电磁阀组成。
制冰开始时,电磁阀处于关闭状态,制冷剂在蒸发器内的蒸发使蒸发器表面温度低于O℃,水流在蒸发泰表面结水,当结冰到一定厚度,电磁阀打开,此时,结冰结束脱冰开启。脱冰过程中,高温制冷剂直接进入蒸发器,蒸发器温度升高使得冰块从蒸发器接触面融化,并在重力作用下自然脱落,实现脱冰,当控制器检测到热发器温度上升到足以使全部冰决脱晚落时,电磁调重新关闭,脱冰过程结束,开启下-个结冰过程。

3制冰方式研究
3.1流水式制冰
如图2所示,、流水式制冰机蒸发器星里板状,竖直安装,板的迎水面可以做成各种不同形状,如方格形、竖槽波浪形等,从而可以制出方块冰、月牙冰等。板的背面布有部冷剂管路。制冰过程中,水流与蒸发器的作用方式为:水流从蒸发器上部的槽孔流出并依靠重力自然流过整个蒸发器表面,在制冰过程中,从制冰开始到脱冰开启为止,水流始终处于流动状态。

3.2浸水式制冰
浸水式制冰机蒸发器(如图3所示),一般采用管柱状结构,蒸发器呈水平安装,下面有接水盒,蒸发藏立柱插入接水盒中,接水盒装满水后水面高度刚好湾至拉柱很部,立柱绝大部分浸入水中,所以叫浸水式。制冰过程中,水流与蒸发器的作用方式为:制冰开始时,接水盒先注水,水满后即停止注水,在整个结冰过程和脱冰过程中,接水盒不再注水,接水盒的水处于相对静止状态,

3.3喷淋式制冰
喷淋式制冰机的蒸发器与浸水式一样,也是水平安装,也大都采用管柱状结构,所不同的是,蒸发器下面没有接水盒,而是在各个制%冰柱的用边布有细小喷水孔。喷淋式乱泳冰机波与燕发器的作用方式为:水泵将水通过喷射孔喷射到制冰柱根部,沿制冰柱自然流下,如图4所示,在整个制冰的结冰过程中,水泵持续喷水,直至脱冰开启才停止喷水,

4不同制冰方式制冰性能实验研究
4.1测试指标选择
指标的选择既要能体现整机性能,也要能反映冰块特性。
4.1.1整机性能指标
(1)单次制冰量,即每个制冰周期内所制成的冰块质量,反映了制冰机的单次制冰能力,单位为kg;
(2)日制冰量,将平均单次制冰量折算到24h的制冰量,是衡量制冰机制冰能力的最终指标,单位为kg/24h;
(3〕制冰同期,即每完或一次制冰斩需要的时间,一个完整的湖冰周期包括上水、结冰和脱冰3个阶段,浸水式制冰过程有独立的上水阶段,流水式和贷淋式的上水阶段与结冰阶段重叠,单位为min
(4)平均功率,即每个制冰周期内的平均功率,单位为W;
(5))单位质量冰块耗电量,即日制冰量与日耗电量的比值,反映出制冰机的能源效率,单位为kg/kWh。4.1.2冰块特性指标
(1)冰块密度,体现冰块硬度,单位为g/cm3;
(2)透明度,体现冰块美观度,定性指标。4.2测试样机
流水式样机选取厂家A的台式制冰机,标称制冷量为25kg/24h,冰块为方块形;浸水式样机选取厂家B的台式制冰机,标称制冷量为18kg
24h,冰块为子弹头形;喷淋式样机选取厂家C的台式制冰机,标
称制冷量为6kg/24h,冰块也是子弹头形。
4.3测试工况
3台样机在同一实验室同时测试,该实验室已获得国家实验室认可,以相同初始水量,均为5L,相同初始水温,均为20C℃,环境温度20°℃
电源220V/50Hz进行测试,水源为本地自来水,测试的时间长度
均为前10个制冰周期,取均值。
4.4测试结果及分析
4.4.1不同制冰方式制冰性能测试结果

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