制冰机工作原理(图解)

时间:2017-01-14 21:50 来源:华豫兄弟 作者:林夕 点击:

      制冰机的工作原理是什么,估计大家对这个问题比较陌生,本篇文章结合原理图为大家详细讲解一下制冰机工作原理及工作流程。
      制冰机是一种将水通过制冷系统制冷剂冷却生成冰的制冷机械设备,如图1所示,广泛用于水产、食品、乳品、医药、化学、蔬菜保鲜等行业中。随着社会发展和人民生产水平的不断提高,用冰行业越来越广,制冰机的社会需求量也越来越大。

一、工作原理简介

       制冰机的制冷原理如下图所示,制冷剂被压缩机压缩后成高温高压的气体,经冷凝器冷却,制冷剂放热液化为中温高压的液体,再经节流系统节流,流向蒸发器并在其管道内蒸发,制冷剂吸取周围环境的热量而使水结冰,然后经回气管流回压缩机,再被压缩排出,如此循环将水制作成冰,直至冰块达到一定厚度时进入脱冰状态。

制冰机原理图.jpg
制冰机原理图

 

       制冷剂在压缩机中压缩为高温高压的气体排出后,经供热管直接进入蒸发器,使其蒸发器温度上升,再与补充水的共同作用下,使冰块从蒸发器上脱落。完成一次制冰过程后继续重复,直至储冰箱内的冰块堆积满后制冰过程暂停。取出冰块后,制冰机继续上述循环。

1、制冰过程

       机器通电后,将功能开关置于“制冰廿状态,此时指示灯亮,水泵和排水电磁阀先通电数秒(具体时间可设定),以排除水槽中残存的水,从而保证用于制冰的水新鲜干净。在排水期间,热气阀也通电。同时,电控板检测贮冰箱中的冰块是否装满。若冰块未装满,则启动压缩机,并同时启动冷凝器散热风扇,关闭水泵和排水阀,打开进水电磁阀,进入制冰状态。

       在整个制冰和脱冰过程中,压缩机始终保持运行状态,在压缩机启动数秒后热气阀关闭,压缩机对冰室(蒸发器)预冷数秒后启动水泵,当水位探测器连续几秒接触水槽里的水到水槽中的水时(水位探测器与水接触时,控制器的水位指示灯亮),或连续进水数分钟后,进水阀关闭。在水泵和分水器的作用下,水均匀地流过冻室的每一小格。随着冰块的形成,水位的下降,水位指示灯熄灭。此时,将进行一次再补水,直至水位探测器与水接触几秒后停止,以保证有足够的水量制冰。

       在制冰过程中,电控板会不断检测冷凝器的温度,一旦其温度超过其设定温度,则会启动冷凝器散热风扇,以快速降低其温度。

       值得一提的是,部分制冰机的冷凝器散热风扇和压缩机使用同一接触器控制,并在冷凝器散热风扇的主回路中串入一个压力开关作为冷凝风扇的启停控制,当冷凝压力约高于1.7MPa时冷凝风扇启动,约低于1.4Ma:时冷凝风扇停止运转。

2、脱冰过程

       当冰厚探测器连续数秒接触到水流(并非冰)时,水泵运转,排水电磁阀打开,排掉水槽中的水(排水时间可通过面板上的排水时间开关选择)。按照设定时间排水后,进水电磁阀、排水电磁阀、水泵关闭,且在整个脱冰过程中不再动作。排水开始时,热气阀打开,较热的制冷剂蒸汽流入蒸发器,对蒸发器表面的冰块加热,冰块在重力的作用下成片滑落到贮冰室中,箱体开关接通,结束脱冰过程,然后再次进入制冰状态。

3、冰满自动停机

      当收冰过程结束且贮冰箱装满时,此时箱体开关指示灯熄灭,持续数秒后制冰机停止工作。

4、限制保护

       制冰机采用了常规的过热保护和高压保护,过热保护与一般压缩机的过热保护相同,采用蝶形双金属片作为保护元件;高压保护采用压力控制器,当冷凝压力高于3.1MPa时切断,低于2.01MPa时复位接通。
 

二、结构分类

       根据供水方式的不同,可分为喷淋式、浸水式和流水式三种。喷淋式机器结构如图3所示,水泵将水喷到顶部的蒸发器上,蒸发器冰盘呈水平安装。该方式所制冰块硬度高,温度低(冰块温度可低于-20℃),质地优良,冷却效果持久。

喷淋式制冰机结构图.jpg
制冰机内部结构图

 

      流水式制冰,制冰速度快,冰块外观漂亮,滑门采用独特的滑道设计,开启灵活,其机器结构如图4所示。

小型制冰机原理图.jpg
 

       流水式制冰,水流从冰盘上部依靠水的重力流过冰盘,冰盘成竖直安装。此方式生产出的冰块没有喷淋式的硬实,但制冰量大,效率高,适合用冰量大的场合。

 

三、工作过程分析

       制冰有上水、制冰、脱冰、冰满自停四个过程。接通电源后,上水阀打开,水通过上水阀进入冰模,并进入贮水箱,水满后且蒸发器温度低于温度传感器设定值,上水阀关闭,进入制冰过程,水经过水泵加压后通过喷淋嘴喷向制冰模组,形成冰块后进入脱冰过程。此时电磁阀动作,制冰模组加热后冰块脱落至贮冰室,脱冰结束后进入下一轮制冰循环。如此循环直至冰满停机。当冰块取出后,制冰机自动恢复制冰。

      为了说明制冰机的控制过程,下面以华豫兄弟制冰机为例进行介绍,其电路连接如图5所示,控制流程如图6所示。

制冰机线路图、电路板.jpg
制冰机电路图

制冰机原理控制图.jpg
制冰机原理控制图

 

       大部分制冰机除了采用常规的过热保护和高压保护外,控制器上的单片机中还内置有以下两个安全控制程序,以避免制冰机主要部件损坏:1.如果制冰时间超过60分钟,控制器将自动开始脱冰,如果连续3次制冰时间超过60分钟,制冰机将保护停机。2.如果脱冰时间超过3.5分钟,制冰机控制器将结束脱冰进程自动回到制冰状态。如果连续3次脱冰时间超过3.5分钟,则制冰机停机。

      通过本篇文章的讲解,相比大家已经对制冰机工作原理有了一定的认识和了解,有什么问题请咨询华豫兄弟制冰机售后。

 

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