动态冰浆在多领域上的应用

　　1 前言

　　动态冰浆由微小的冰晶和溶液组成，冰晶粒子的直径一般在几十微米到几百微米[1]，而溶液通常是由水和冰点调节剂( 如乙二醇、乙醇或氯化钠等) 构成[2]。这种混和溶液有着很好的传输性能，能够像普通流体一样在管道内运输或者在冰槽中贮存，冰晶在传热过程具有相变特性，冰晶粒子的瞬间相变将释放出大量的冷量，可以快速降温及快速响应冷负荷的变化，使得动态冰浆的单位容积冷容量比同等冷水的冷容量要高出许多[3]，因而可以大幅度地减小输送管直径、降低泵功消耗、减小换热器的结构尺寸; 另外，这种动态冰浆混和流体具有安全性和对环境的无污染性，它充分利用电力夜间制冰、节约电力费用等优点，使得动态冰浆系统在技术和经济上都具备广阔的应用前景[4，9，10]。本文主要介绍动态冰浆在建筑降温、食品加工、医疗保护以及其他场合应用的优势及特点。

　　2 动态冰浆的制取方式

　　制冰技术一般分为静态制冰和动态制冰。静态制冰技术发展得比较早，它与动态制冰技术的最大区别就是静态制取的冰不参与输送，并且制冰不连续进行，难以用于制取冰浆。动态制冰的主要方法有常规过冷法、刮片法、真空喷射法，降膜法以及直接喷射冷冻法等。

　　2. 1 常规过冷法

　　由水和冰点调节剂( 如乙二醇、乙醇或氯化钠等) 构成的溶液缓慢进入冰浆发生器，制冷剂相变吸收大量热量，在壁面不出现结晶的情况下该溶液可以过冷度可达到 2 - 39℃，在溶液离开蒸发器前，对溶液进行物理搅动，这样在出口段就可以产生冰晶粒子，即动态冰浆，溶液中例子的粒子的浓度取决于溶液的过冷度。

　　2. 2 刮片式制冰法

　　原理和常规制冰法基本一致，溶液在制冷剂的换热过程中逐渐结晶，形成冰晶颗粒。在装置中设有电动刮片，刮片贴近溶液通道的壁面: 一是用于防止在壁面出现结冰以致对传热产生负面影响，二是搅动溶液使其内部的冰粒集聚比较均匀。

　　2. 3 真空喷射式制冰法

　　真空喷射制冰法主要通过压缩装置将二元水溶液喷人具有一定真空度的空间，水在真空降落的过程中蒸发吸热，水滴自身温度随着降落逐渐降低，在真空装置底部形成细小的冰晶粒子。

　　2. 4 降膜法

　　降膜制取冰浆法是在传统的立式满液式壳管换热器的基础上发展起来的，通过二元溶液缓慢流过过冷表面，从而在过冷表面形成一层薄膜，薄膜内含有冰晶粒子，由于过冷面是竖立的，从而在过冷表面的下端形成冰浆溶液。

　　2. 5 直接喷射冷冻法