專利名稱：一種洞道式速凍裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種洞道式速凍裝置，具體講是一種兩頭敞開的貫通式洞道速凍裝置。本發(fā)明特征在于致力于膠管冷凍，它克服了現(xiàn)有技術中由于膠管冷卻流程過長和采用工藝流程所引用的設備成本和運行費用高的問題，本發(fā)明采用膠管在高壓速凍箱內使膠管迅速冷凍減少膠管在加工過程中用時時間長、能耗大等客觀不足。
背景技術：
膠管冷凍機是橡塑膠管行業(yè)必需的最重要工藝裝備之一，因生橡膠經(jīng)塑煉擠出后的生橡膠管胎具有一種獨特的物理特性一在o°c以上時柔軟而有一定彈性，纏繞膠管用的細鋼絲(直徑0. 6_以下的)在幾公斤的拉力情況下，很容易把管壁扼薄扼透，造成內膠管趕膠變徑和滲漏，而一根直徑13_的膠管長度100米，造價達1000元，每一處變徑或滲漏，都將造成這根膠管報廢或次品，勢必造成很大損失。為此生產(chǎn)膠管的老工藝是采用先把 生膠管管胎進行半硫化，再進行打毛(為提高內膠和外膠的粘連面積)，充氣(為防止內管粘連)、最后纏繞，這種工藝工序多，操作復雜，能耗和人工浪費大，膠管內徑變化大，影響膠管與鋼絲的粘連強度，使膠管質量難以提高。而半硫化工藝造成明顯的能耗浪費和空氣污染。由于生膠管經(jīng)超低溫冷凍后硬度和挺度接近于玻璃態(tài)，可以保證管胎在連續(xù)鋼絲纏繞過程中不趕膠、不變徑、不滲漏；因此國外企在40年代就采用膠管冷凍工藝，這種工藝和裝備在60年代末隨國外高速編織機傳入國內，但由于這種設備能耗大、故障率高、使用環(huán)境要求高，每4000小時需要更換核心部件——每分鐘達2. 7萬轉的高速航空渦輪，能耗費用和運行維護費用高昂，而且不能對應單臺編織機運行，使這種工藝技術無法被中小型企業(yè)采用。國內大型企業(yè)如青島橡六、杭州中策、沈陽橡四、咸陽雙西膠管、棗莊橡膠廠等國內大型企業(yè)也難以接受這種設備在能耗和日常維修使用等方面的嚴格要求，先后總計進行過幾十次改進試驗，均以失敗而終結，也就是說這一工藝裝備難題很早就已成為中國膠管行業(yè)的難題。而早在20世紀60年代，國外已經(jīng)開展了對膠管速凍裝置的研制工作，如瑞典的.Rrigoscandia公司、丹麥的Hoger公司、日本的東洋工機株式會社以及美國、澳大利亞等國先后制作了各種速凍裝置。相對來講，我國的研制工作相對落后，直到20世紀80年代才開始研制，目前仍處在初級階段。國內現(xiàn)有的速凍裝置普遍存在著效益低、能耗大的問題。以隧道式、平板式等單體速凍機為例，國外的耗電在18—25kw/h，而國內則30kw/h以上，能耗20% -60%。其次，國內速凍裝置單一性能差別很大，在速凍機的研制過程中，往往只注重熱負荷計算和設備的選型，卻忽略了速凍機內部氣流組織及各參數(shù)匹配等問題，而這些因素正是影響速凍機性能的主要因素，而且現(xiàn)有的以氨為制冷劑的制冷系統(tǒng)存在著自動化程度低、系統(tǒng)密封性差、機房占地面積大、運行成本高性能單一等缺點。最初，中國膠管廠家一般采用干冰、氟里昂等冷凍方法，這些方法換熱效率低，冷凍效果很差。而國際上采用液氮冷凍法，冷凍溫度低，但液氮的消耗量很大。在我國，液氮的價格很貴，冷凍每時米膠管能耗費很高。另外，由于液氮滴注時，集中在膠管的局部部位，使膠管受冷不均，表面易產(chǎn)生裂紋及形成微小彎曲變形。鑒于上述情況，國內由北京航空航天大學、西北橡膠廠等單位工程技術人員提出了采用航空空氣渦輪制冷來冷凍膠管的方法，參見西北橡膠廠田中牛于1991年在《特種橡膠制品》第6期發(fā)表的《用空氣蝸輪制冷技術冷凍鋼絲編織膠管管胚》；劉思永等人于1994年7月在《化工進展》第4期上發(fā)表的《一種采用空氣渦輪制冷直噴連續(xù)速凍鋼絲編織膠管的新技術》；中國專利CN01273774. 7等文獻。而中國專利CN200820030236.X中公開的高壓膠管冷凍機的技術方案，目的在于克服現(xiàn)有膠管冷凍技術中由于膠管冷卻流程短而采用深低溫的工藝流程所引用的設備成本和運行費用高的問題，采用膠管在冷凍箱內延長膠管發(fā)冷凍時間，因而可以采用常規(guī)的冷凍裝置。但這種技術方案不適合于連續(xù)化流水線作業(yè)。
美國專利US4654094中公開了一種制冷氣體可循環(huán)的膠管冷凍工藝與設備，該設備中設置有液氮等制冷劑的注入口與循環(huán)支路的出口與入口，利用了文氏管效應實現(xiàn)制冷氣體的定向循環(huán)流動，液氮利用效率較非循環(huán)型高。以上現(xiàn)有的膠管冷凍設備或系統(tǒng)，要么是需要液氮等價格高昂的制冷媒體，要么是專門設計冷凍室，制冷效率不高，或者不能實現(xiàn)連續(xù)化流水作業(yè)。

發(fā)明內容
為了節(jié)約成本及能耗，一種洞道式速凍裝置在致力于膠管冷凍技術方面，做以下工藝設計I、蒸發(fā)器設計蒸發(fā)器采用銅管串套二次翻邊的鋁套片并經(jīng)機械脹管加工而成，其獨特的大片距、變片距設計能夠防止霜堵。該產(chǎn)品防腐能力強，換熱系數(shù)高，因此極適合在低溫環(huán)境下工作。采用水融霜，這樣可使融霜時間縮短，也可清洗板帶。2、制冷系統(tǒng)設計機組選用冷媒介入式，可最大限度的發(fā)揮制冷壓縮機的制冷能力。其特性質量可靠，性能穩(wěn)定。媲美美國Copeland。冷凝器選用由DAC高效換熱管組裝的設備,并配以可靠的控制元件。3、電器自控系統(tǒng)設計制冷系統(tǒng)采用安全保護控制與自動調節(jié)。在系統(tǒng)中設置了高低壓力繼電器，與壓縮機的吸排管氣管相連接，當排氣壓力超過額定數(shù)值時，可使壓縮機自動停機，以免發(fā)生事故。當吸氣壓力低于額定數(shù)值時，可使壓縮機自行停機，以免壓縮機在不必要立即將供液管路關閉，防止大量氟利昂液體進人蒸發(fā)器，導致壓縮機再次調動時液體被吸入發(fā)生沖缸事故，當壓縮機啟動時，電磁閥可將供液管路自動打開。熱力膨脹閥是裝在蒸發(fā)器前供液管路上它的感溫包緊扎在靠近蒸發(fā)器的回氣管路上，它除了對介入冷媒進行節(jié)流降壓外，還根據(jù)感溫包感受到的低壓氣體的溫度低，來自動調節(jié)進入蒸發(fā)器液體的數(shù)量。4、洞道設計洞道隔熱材料選用硬質聚氨酯泡沫塑料，包括水泥包覆層和隔熱層。隔熱層包覆在水泥包覆層內，其特征在于隔熱層為一塊聚氨酯泡沫塑料，隔熱板的水泥包內，均布有加強纖維，隔熱板的內部結構可設計出加強柱或加強筋或二者結合的形式。該發(fā)明所述隔熱板隔熱層不吸水，隔熱效果符合國家有關標準。結構簡單，容易制作，重量輕，成本低，能保證板面的強度和承壓能力。為了增強洞道熱惰性使其有一定的余度，設計確定了隔熱層厚度為155_。保溫板由底板、墻板、頂板、維修門組成，在拼裝板間貼有密封膠條。底板設有排水組件，既保證庫內不致有大量積水，又能防止冷氣外泄。5、高壓離心風機設計考慮到凍結室內溫度低、濕度大，風機必須具有較好的防潮防水性能，使得風機能夠可靠的運轉。①高壓離心的機布風設計按國際標準，膠管在速凍裝置內的終點溫度(中心溫度)應與冷藏溫度一致。膠管的凍結質量與冷凍速度密切相關，對冷凍速度非常敏感。如何組織好速凍通道內部冷氣的流動是設計中最為關心的問題，因此在研制過程中，洞道式速凍機進行優(yōu)化設計，建立了冷風的氣體流動和傳熱數(shù)學模型，并編程對冷風的流動與傳熱進行預測，提出了布風的優(yōu)化方案，做出了產(chǎn)品的節(jié)能設計及裝置內風速場和溫度場的優(yōu)化設計。金屬軌道帶傳動部 分和制冷系統(tǒng)之間，根據(jù)食品凍結效果與冷空氣的氣流組織相對關系，掠過膠管風速一般在膠管運動方向與風向保持一致或反方向加大冷風溫差，可以增強換熱效率。該系統(tǒng)吹風方式所示，箭頭方向表示風向。蒸發(fā)器從進口到出口為兩段，前一段氣流從左至右，后一段氣流從右至左，使左右側食品凍結均勻。凍結裝置長度方向上，膠管導入由上下孔板同時吹出冷風的凍結區(qū)，至出料口完成凍結。包括作為吹風入口的上下孔板、位于孔板間的金屬軌道帶、底部出部呈現(xiàn)狀態(tài)，均勻性變差。下面通過手動自動孔板開孔率，比較靜壓箱內邊界急劇變化區(qū)域處的壓力場。取孔板開孔率為2^^5110115%,分別劃分網(wǎng)格，進行自動模擬計算。隨著出口開孔率的增大，在孔板和隔板間形成的局部區(qū)域內，壓力分布逐漸趨于均勻。減小了該處的應力集中，對設備的結構起到了保護作用。對應不同的開孔率，根據(jù)模擬計算的結果得到孔板上各個出口處的風速。隨著開孔率的增大，風速逐漸減小。這可用流量守恒定律解釋，因為流動截面積增大，則流速減小。該處靜壓箱出口處的風速，正是作為凍結區(qū)的入口風速，下面將比較不同開孔率下的風速對凍結區(qū)流場的影響。經(jīng)均風孔板從上下兩個方向同時沖擊已冷凍的膠管。經(jīng)模擬可以看出，冷風在凍品表面產(chǎn)生柯恩達效應(沿物體表面的高速氣流在拐角處能附于表面的現(xiàn)象)。為2. 01m/s和4. 65m/s。已冷凍膠管下方風速大于上方風速，是因為膠管被置于金屬軌道帶上，軌道帶距下方吹風口的距離為30mm，是距上方出風口距離的1/3。②測量風速該被測裝置孔板開孔率為5%。利用熱球風速儀，分別在上、下均風孔板和金屬軌道帶間各布置點根據(jù)裝置內部結構，軌道帶下方在有下送風處和無下送風處均等間距布置測點，以保證測量的準確性。啟動裝置，運行至動態(tài)平衡狀態(tài)后，再讀取數(shù)據(jù)。得出貼近膠管上方的平均風速2. 34m/s，貼近凍品下方的平均風速5. 20m/s。逐一比較各測點模擬計算所得值，5%開孔率時近膠管上、下方的風速分別是2. 01m/s和4. 65m/s。分析誤差原因，因為貼近膠管下方的物體就是軌道帶和下均風孔板，則布置凍品下方測點時只能布置在下均風金屬板下，并設置調節(jié)誤差系統(tǒng)。6、洞道機械傳動部分設計金屬軌道帶由傳動架體、傳送軌道帶、減速機、傳動軸、張緊機構等幾部分組成。傳送裝置采用變頻調速驅動裝置，傳送周期可在可手動或自動設定調節(jié)內連續(xù)調節(jié)。張緊機構能調節(jié)軌道帶松緊程度，使金屬板各部分受力均勻，避免由于軌道帶拉斜、變形等因素而造成的傳動故障。傳動架體和傳送軌道帶均為不銹鋼材料制成，根據(jù)膠管冷凍程度不同，通過調節(jié)變頻器可實現(xiàn)減速機無級調速，使軌道帶獲得合適的運行速度。機械傳動部件的核心是軌道帶傳動，合理設計軌道帶傳動系統(tǒng)的關鍵在于使其能滿足傳動的要求和額定的使用壽命要求。在本產(chǎn)品設計中，對金屬軌道帶傳動系統(tǒng)和進行了優(yōu)化設計。張緊力的大小是保證金屬軌道帶傳動的重要因素。張緊力過小，摩擦力小，則容易發(fā)生打滑；張緊力過大，則會降低鋼帶壽命，同時，軸和軸承受力大，因此應通過系統(tǒng)運行確定適當?shù)膹埦o力，以使金屬軌道帶不打滑為原則，取盡可能小的張緊力。本產(chǎn)品設計中張緊機構能調節(jié)金屬軌道帶的松緊程度，使其各部分受力均勻。通過軸線的調整以改變鋼帶邊緣的張力束，引導金屬軌道帶運動方向；給金屬軌道帶強制的運行軌道；本設計中設有金屬軌道帶限位裝置，當金屬軌道帶出現(xiàn)拉斜、變形現(xiàn)象，鋼帶便停止運行，避免由于金屬軌道帶拉斜、變形等因素而造成的傳動故障。①消除應力
在大中心距的輸送裝置中，在鋼帶的緊邊和松邊下增加支撐，以消除由于鋼帶自重和運送貨物的重力對鋼帶產(chǎn)生的應力。本產(chǎn)品設計時充分考慮到這一點，設有金屬軌道帶支撐。②提高金屬軌道帶工作能力的措施減小傳動比，增大中心距，采用張緊裝置，增大包角；適當增大帶輪與鋼帶之間的摩擦系數(shù)。在本產(chǎn)品中綜合使用了兩種方法來提高金屬軌道帶的工作能力。7、高倍制冷加壓室控制系統(tǒng)設計在高壓控制方面采用了以下幾種安全保護措施，從而確保制冷壓縮機系統(tǒng)能夠可靠地運行?？煽康倪\行壓力保護，確保壓縮機輕載起動，避免了壓縮機起動時因吸氣壓力過高對壓縮機閥板的沖擊損害，同時避免了因壓縮機起動電流過高對電網(wǎng)的沖擊；采用電子式油壓保護器，只有在達到運行所需的油壓力時才能夠起動壓縮機，最大限度地避免了因潤滑油不足對壓縮機的損害；采用電子式熱保護器，保證壓縮機不會因運行缺相或過熱而損壞；采用拾取液流信號的方式控制壓縮機的運行，避免因冷卻水系統(tǒng)故障導致壓縮機的損壞；避免數(shù)臺壓縮機同時起動對電網(wǎng)的沖擊，采用壓縮機順序起動的控制方式，避開起動峰值。對板帶的運行采用變頻器進行無級調速，控制精確可靠。在板帶運行過程中一旦出現(xiàn)故障，可使用急停開關停止整個系統(tǒng)運行，防止故障擴大。在故障排除以后，方可手動恢復系統(tǒng)運行。高壓離心風機可隨控制系統(tǒng)起動，也可在沖霜時單獨運行，避免沖霜水在換熱器表面結冰而影響換熱效率影響膠管的迅速冷凍。8、手動與自動調控系統(tǒng)傳熱溫差小，膠管干耗小。該新產(chǎn)品調速范圍寬，采用無級調速驅動系統(tǒng)，可根據(jù)膠管的規(guī)格任意調節(jié)凍結速度和時間。運行可靠，自動運行而無故障，可保證設備高效率工作。手動自動系統(tǒng)傳熱效果好，高壓離心風機分散鼓風，回風路線短而快，使氣流組織均勻合理。高壓力離心風機均設置自動手動控制系統(tǒng)。9、凍結區(qū)溫度場鑒于凍結區(qū)較長，靠近凍結區(qū)進口和出口處膠管的等溫線分布由模擬得到，靠近入口處膠管中心溫度為11. 4°C，膠管在凍結區(qū)內傳送過程中快速冷卻，溫度逐漸降低，在接近出口處膠管中心溫度低于-18°C。化較大。表中可以看到，當孔板開孔率為5%，凍品凍結終止時中心溫度低于_18°C，符合膠管速凍的降溫規(guī)定。而增加或減小孔板孔徑，即開孔率為2%、10%或15%時，都會導致流場的壓力增大，流場氣流組織不穩(wěn)定狀態(tài)加劇，使膠管不能均勻降溫。導致在統(tǒng)計膠管凍結終止的中心溫度時，由多個數(shù)據(jù)取平均值達不到規(guī)定的膠管速凍降溫的要求。由此可以得出，洞道式完全克服了流場的壓力增大，流場氣流組織不要穩(wěn)定等缺點開孔率情況下，雖然凍結區(qū)整個流場的平均風速相差不大，但只有相對均勻、穩(wěn)定的氣流組織才能達到最佳的降溫效果。因此根據(jù)實際情況手動設置開孔率。10、冷媒的介入制冷系統(tǒng)的工作過程是低壓、低溫的冷媒通過蒸汽機導入洞道內高壓高溫的制冷劑氣體進人高壓離心風機，在其中攝入的冷媒被冷凝為液體，由冷凝器下部的出液管排出，并經(jīng)過手動膨脹閥過濾干燥器將膠管的水分與熱度，迅速制冷，流經(jīng)氣液熱交換器經(jīng)氣液交換器過冷后再經(jīng)電磁閥進入高倍加壓室調節(jié)壓力，并將低壓低溫的冷媒均勻地送往蒸發(fā) 器機通過孔入內，在蒸發(fā)器內，冷媒吸收被膠管的熱量而氣化，氣化后的低壓低溫的所攝入冷媒進人氣液交換器在氣液交換器中吸收。11、自動保護控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)以可編程控制器為核心，通過計算機適時地調整不同參數(shù)以適應主要由電機一變頻器電磁閥高低壓繼電器、熱繼電器、溫度控制器組成能對系統(tǒng)一此性能及參數(shù)進行自動保護并聲光報警，如冷媒異常保護、過載保護、超壓、逆相保護、壓縮機超溫保護超高壓可溶栓保護、漏電保護。同時輸送方式設為連續(xù)式和間斷式兩種模式增設上層壓緊軌道帶，使膠管夾在同步輸送帶中間，確保膠管因重量過輕而吹翻而重疊在一起。設有排熱箱，通過抽熱系統(tǒng)將冷凝器的排熱量排至室外，避免熱量直接傳遞到車間內，工的工作環(huán)境?？筛鶕?jù)生產(chǎn)工藝及產(chǎn)能的要求，將輸送方式設置為手動式和自動式兩種模式采用雙制冷回路系統(tǒng)，可根據(jù)負荷要求設置主、輔制冷模式，避免壓縮機頻繁啟動停止。刀采用自動化熱氣化霜，改變傳統(tǒng)的電熱化霜相對而言，具有快速除霜的效果，同時避免電耗，節(jié)約能源。12、手動噴射冷媒介質①噴射冷媒很早以前就有被運用在蒸發(fā)機構或泡泡浴槽等單相流中的技術先例，但是在冷凍循環(huán)的膨脹過程中，噴射器中的介質是氣液混合的二相流，這會導致效率大幅度降低，所以在此之前都沒能夠實現(xiàn)產(chǎn)品化。二相流噴射器的能量轉換效率(以下稱為噴射效率)只有10%左右，僅為單相流的六分之一，是非常低的。其原因是，在同時混有氣體和液體的二相流中，液體與氣體的密度相差90倍到600倍(含氟制冷劑的情況)。也就是說，由于二相流的存在，在需要加快液體流動速度的噴嘴部，因為液體的密度過大，想使流體加速到所需速度非常困難，同時，需要減慢速度的漸擴部也同樣由于液體過重而無法將流體速度減慢到所需流速，這是造成壓力無法上升的根本問題。盡管噴射器的效率不如膨脹機表現(xiàn)出色，但是因其構造簡單，在實現(xiàn)小體積、輕質量、低成本等方面有非常大的潛力，基于此點，本公司開始對如何提高噴射器效率進行挑戰(zhàn)。通過下述本公司獨立的技術研究和開發(fā)，使二相流噴射達到了與單相流同等的效率，并廣泛的應用在膠管冷凍的機的手動控制上。噴射器總體可以分為噴嘴部，混合部和漸擴部。流入噴嘴部的流體(驅動流)在噴嘴的喉部進行減壓膨脹(等焓膨脹使其加速到超音速)，并使減壓后的壓力低于吸引部的壓力，從而產(chǎn)生吸引辦(產(chǎn)生吸引流)吸引流體。在混合部使驅動流和吸引流均勻地混全，再通過漸擴部的管路面積擴張使流體速度減慢，從而達到提高出口壓力(升壓)。②膨脹閥循環(huán)系統(tǒng)通過噴嘴部的等熵膨脹能使冷凍能力提高，同時，噴射器的升壓效果又能使壓縮機的吸入壓力升高從而降低其能耗。也就是說，噴射器在整個循環(huán)系統(tǒng)中同時起著與膨脹閥相同的減壓作用和通過吸引蒸發(fā)器中的氣體提高壓縮機吸入壓力的升壓作用這2個作用。通過噴嘴部的等熵膨脹以及漸擴部的減速升壓，完成回收膨脹損失能作為壓縮機如上所述的通過使用噴射器而減少的壓縮機動力消耗通過避免對冷凍效果無效的氣體流入蒸發(fā)器而減小的壓力損失。在冷凍車用冷凍機中，射器來減少壓縮機消耗動力和提高蒸發(fā)器冷凍效果使COP提高29%，約占總提高效果的6成。壓縮機 的吸入壓力上升減小了壓縮機的壓縮比，使壓縮機的單體效率提高，從而降低了壓縮機的動力消耗，這個效果使COP提高9%。由于噴射器的吸引作用避免對冷凍效果無效的氣體制冷劑流入蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器的壓力損失減少，提高蒸發(fā)器的都是由分離器將冷凍機油分離后再由壓縮機將其吸入的。采用由于壓縮機的吸入壓力上升會使壓縮機排出溫度下降并因此使油分離器內的冷凍機油溫度降低，因此返回壓縮機的機油溫度度也下降。這使壓縮機吸入密度隨著壓縮機吸入溫度的下降而增大(使C02相比由于工作壓力較低,氣液密度比也比較大,如上所述,噴射器的效率僅為10%，相比單相流噴射器的60%。③噴嘴的高效率化首先，如何將減壓膨脹過程中的膨脹損失能高效率地轉換為動能，重點就在于如何使膨脹過程更趨近于等熵膨脹過程，進一步加快噴嘴出口處的流體速度。傳統(tǒng)的噴嘴是一段式噴嘴，由于只能在端部氣化，存在著中間部分的液滴較大，無法提高流速的問題。因此，本公司著眼于如何使液滴微?；⑹挂后w與氣體達到同樣的流動狀態(tài)，為此，我們對二相流特有的噴嘴進行開發(fā)。二段式噴嘴的原理是，將過冷狀態(tài)的液體在第一段噴嘴處減壓，使其產(chǎn)生氣泡，并因面積增大壓力提高，而使氣泡破裂產(chǎn)生氣泡核，第二段噴嘴的作用是促使流體急速膨脹，使液滴微粒化，從而達到液滴與氣體流速相等的近似于勻質流狀態(tài)的目的。通過二段式噴嘴形狀的實驗解析開發(fā)，能夠將噴嘴效率提高到原來的I. 5倍，達到與單相流相同的高效率。噴嘴出口的流速會根據(jù)條件不同而不同，可達到音速的約I. 5倍到2. 5倍。制冷金屬架構保溫箱與冷凍車機相比，所不同的是其庫內溫度范圍比較廣，所以制冷劑流量調整和冷凍能力控制方法的開發(fā)顯得非常重要。為了使噴射器能適應整個使用溫度范圍，我們的控制方法是，將第一段噴嘴變?yōu)榭勺児?jié)流式，使其既能使氣泡發(fā)生沸騰還能進行流量調節(jié)，第2段為固定節(jié)流式。通過采用這種能回收膨脹能的二段膨脹可變式噴射器，既可實現(xiàn)高效率化也可以對應負荷變化。并保持其溫度均和不變其他的波及效果由于冷凍能力提高，使各機能品都更小型化，與膨脹閥系統(tǒng)相比，重量減輕了 41 %，制冷劑使用量減少了 68%。壓縮機回轉數(shù)雖然低，但庫內溫度的冷卻速度快，溫性能好，較少能耗。


圖I是冷凍機工作原理示意圖；圖2是洞道式速凍裝置工作示意圖
具體實施例方式以下結合附圖進一步說明，本發(fā)明的實施方式。圖2是洞道式速凍裝置工作示意圖。操作電源，啟動裝置，將膠管放置于膠管入口處。機器轉動，軌道帶將膠管運送到制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)的工作過程是低壓、低溫的冷媒通過蒸汽機導入洞道內高壓高溫的制冷劑氣體進人高壓離心風機，在其中攝入的冷媒被冷凝為液體，由冷凝器下部的出液管排出，并經(jīng)過手動膨脹閥過濾干燥器將膠管的水分與熱度，迅速制冷，流經(jīng)氣液熱交換器經(jīng)氣液交換器過冷后再經(jīng)電磁閥進入高倍加壓室調節(jié)壓力，并將低壓低溫的冷媒均勻地送往蒸發(fā)器機通過孔入內，在蒸發(fā)器內，冷媒吸收被膠管的熱量而氣化，氣化后的低壓低溫的所攝入冷媒進人氣液交換器在氣液交換器中吸收。冷凍室采取高倍制冷加壓室控制系統(tǒng)設計。在高壓控制方面采用了以下幾種安全 保護措施，從而確保制冷壓縮機系統(tǒng)能夠可靠地運行。可靠的運行壓力保護，確保壓縮機輕載起動，避免了壓縮機起動時因吸氣壓力過高對壓縮機閥板的沖擊損害，同時避免了因壓縮機起動電流過高對電網(wǎng)的沖擊；采用電子式油壓保護器，只有在達到運行所需的油壓力時才能夠起動壓縮機，最大限度地避免了因潤滑油不足對壓縮機的損害；采用電子式熱保護器，保證壓縮機不會因運行缺相或過熱而損壞；采用拾取液流信號的方式控制壓縮機的運行，避免因冷卻水系統(tǒng)故障導致壓縮機的損壞；避免數(shù)臺壓縮機同時起動對電網(wǎng)的沖擊，采用壓縮機順序起動的控制方式，避開起動峰值。對板帶的運行采用變頻器進行無級調速，控制精確可靠。在板帶運行過程中一旦出現(xiàn)故障，可使用急停開關停止整個系統(tǒng)運行，防止故障擴大。在故障排除以后，方可手動恢復系統(tǒng)運行。高壓離心風機可隨控制系統(tǒng)起動，也可在沖霜時單獨運行，避免沖霜水在換熱器表面結冰而影響換熱效率影響膠管的迅速冷凍。膠管出口，采用洞道機械傳動部分設計。金屬軌道帶由傳動架體、傳送軌道帶、減速機、傳動軸、張緊機構等幾部分組成。傳送裝置采用變頻調速驅動裝置，傳送周期可在可手動或自動設定調節(jié)內連續(xù)調節(jié)。張緊機構能調節(jié)軌道帶松緊程度，使金屬板各部分受力均勻，避免由于軌道帶拉斜、變形等因素而造成的傳動故障。傳動架體和傳送軌道帶均為不銹鋼材料制成，根據(jù)膠管冷凍程度不同，通過調節(jié)變頻器可實現(xiàn)減速機無級調速，使軌道帶獲得合適的運行速度。機械傳動部件的核心是軌道帶傳動，合理設計軌道帶傳動系統(tǒng)的關鍵在于使其能滿足傳動的要求和額定的使用壽命要求。在本產(chǎn)品設計中，對金屬軌道帶傳動系統(tǒng)和進行了優(yōu)化設計。張緊力的大小是保證金屬軌道帶傳動的重要因素。張緊力過小，摩擦力小，則容易發(fā)生打滑；張緊力過大，則會降低鋼帶壽命，同時，軸和軸承受力大，因此應通過系統(tǒng)運行確定適當?shù)膹埦o力，以使金屬軌道帶不打滑為原則，取盡可能小的張緊力。本產(chǎn)品設計中張緊機構能調節(jié)金屬軌道帶的松緊程度，使其各部分受力均勻。通過軸線的調整以改變鋼帶邊緣的張力束，引導金屬軌道帶運動方向；給金屬軌道帶強制的運行軌道；本設計中設有金屬軌道帶限位裝置，當金屬軌道帶出現(xiàn)拉斜、變形現(xiàn)象，鋼帶便停止運行，避免由于金屬軌道帶拉斜、變形等因素而造成的傳動故障。
權利要求
1.一種洞道式速凍裝置，包括懸空洞道的輸入輸出系統(tǒng)、洞道內壁隔熱板、洞道中制冷系統(tǒng)輸入冷媒的導入管、具有自動冷卻隔熱的保冷系統(tǒng)、洞道輸入輸出系統(tǒng)內壁的高壓離心風機，離心風機兩側的蒸發(fā)機和高倍制冷加壓室、制冷金屬架構保溫箱、驅動器。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速凍裝置，其特征在于所述的懸空洞道的輸入輸出系統(tǒng)有若干組平板金屬軌道帶組成、鏈接機動自動啟動器、冷卻過程自動控溫感應器，導入運輸感應器并連接蒸發(fā)機與離心風機壓力感應器。
3.根據(jù)權利要求I所述的一洞道式速凍裝置，其特征在于所述的洞道中初步制冷系統(tǒng)，其制冷系統(tǒng)變頻器、鏈接平板金屬軌道帶制冷導入管、管壁制冷度測量儀；設置有手動和自動導入冷媒控制器，顯示制冷程度過程檢測儀、保護、報警和故障自診斷擱導器等。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速凍裝置，其特征在于所述的自動冷卻隔熱的保冷系統(tǒng)，測量均衡溫度保冷控溫儀，智能性溫度控制檢測器，校正制冷誤差手動控溫器。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速凍裝置，其特征在于所述的洞道內壁高壓離心風，風機，變頻控制儀、洞道內壁壓力感應器，平板金屬軌道帶同用離心機潤油器。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速動裝置，其特征在于所述的高倍制冷加壓室，封閉式制冷分區(qū)，干燥、過濾、和加壓分區(qū)，進行加壓分級制冷，再次導入冷媒加壓器。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速凍裝置，其特征在于所述的制冷金屬框架保溫箱，溫度檢測裝置、制冷程度檢測裝置以及溫度控制器，各檢測信號判斷器，通過變頻器調整保溫箱機組的電機輸出功率，形成溫度閉環(huán)控制，保持冷凍效果的穩(wěn)定。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速凍裝置，其特征在于所述的驅動器包括位于洞道外的電機與電機電機輸出軸連接的減速器和位于減速器輸出軸上的小齒輪，其中所訴的小齒輪和內齒輪，所訴的內齒輪通過軸承支撐整個洞道支架
9.根據(jù)權利要求I所述的一種洞道式速凍裝置，所述的洞道內壁隔熱板、包括水泥包覆層和隔熱層。隔熱層包覆在水泥包覆層內，其特征在于隔熱層為一塊聚氨酯泡沫塑料，隔熱板的水泥包內，均布有加強纖維，隔熱板的內部結構可設計出加強柱或加強筋或二者相合的形式。本發(fā)明所述隔熱板隔熱層不吸水。
10.一種洞道式速凍裝置，其生產(chǎn)工藝包括以下步驟 由中空的洞道導入，致力于平板蒸發(fā)機，揮發(fā)制冷到高壓離心風機，由導入管導入冷媒，加倍制冷，由高倍制冷加壓室高倍加壓，導入制冷金屬架構保溫箱。
全文摘要
一種洞道式速凍裝置，包括懸空洞道的輸入輸出系統(tǒng)、洞道內壁隔熱板、洞道中制冷系統(tǒng)輸入冷媒的導入管、具有自動冷卻隔熱的保冷系統(tǒng)、洞道輸入輸出系統(tǒng)內壁的高壓離心風機，離心風機兩側的蒸發(fā)機和高倍制冷加壓室、制冷金屬架構保溫箱、驅動器。
文檔編號B29L23/00GK102729374SQ201110092719
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權日2011年4月14日
發(fā)明者王東奎 申請人:王東奎