过冷法制取冰浆实验探究及应用

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21世纪以来,随着世界人口的增长和经济的发展,对能源的需求与日俱增,能源的合理高效利用已成为当今的研究热点。动态冰浆有着流动性好、换热能力强、负荷响应快、易于输送等优良性能,在动态冰蓄冷技术、果蔬保鲜领域都有着广阔的应用前景。动态冰浆技术在实现电网“削峰填谷”的电力调控中起到了重要的作用,是今后蓄冷技术的重要发展方向。  本文对冰浆技术的发展现状和发展前景作了介绍,从微观角度阐述了冰晶生成理论,对几种传统制取冰浆的方法进行了介绍和对比,选用了过冷法制取冰浆作为研究方法,过冷法制取冰浆具有系统简单、换热效率高、初始投资低、冰晶细小均匀等优点,根据过冷法原理搭建了过冷法制取冰浆实验台。系统能稳定制冰的最大过冷度为2.2℃。  针对过冷法制取冰浆原理中采用载冷剂作冷量传递的作用提出了问题,创新性的提出了不采用载冷剂循环的直接式制冰系统,分别搭建了实验台进行实验,重点分析了过冷却器、过冷解除装置的作用,分析实验结果。实验结果表明,在间接式制冰系统中,压缩机频率、载冷剂泵频率和水流量是影响制冰过程的三大关键因素;压缩机频率控制制冷系统制冷量大小,载冷剂泵频率影响载冷剂循环的流量,水流量影响过冷水的结晶。但是经过数据对比发现,载冷剂循环过程中存在对冷量的耗损作用,所以接下来进行了直接式制冰系统的实验研究,实验证明,不采用中间载冷剂循环的过冷法制冰系统也能稳定、连续的制取冰浆,前提条件是在合适的压缩机频率和水流量下。对比分析了同样参数条件下制冰系统的温度情况,发现间接式制冰系统的过冷度均比同参数条件下直接式制冰系统的过冷度相比更小,即过冷水得到的有效冷量更小,载冷剂循环耗损了冷量。  针对我国冷链物流落后、迫切需求研发推广实用的、高效的、节能安全的预冷装置的问题,对冰浆在果蔬保鲜领域的应用作了初步探究,并借助湿帘的结构设计了一种基于冰浆的差压预冷系统,进行了实验,菠菜在短时间内从15℃下降到了8℃但是温度不再继续下降,分析了实验结果,有待进一步优化系统。
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