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片冰机:混凝土温控系统的核心技术与效率关键

在水坝、桥梁、大型基础、高层建筑等大型混凝土工程中,水泥的水化反应会产生大量的热量。如果控制不当,混凝土内外温差过大,容易导致热应力裂缝,严重影响结构的完整性、耐久性和强度。因此,混凝土冷却系统至关重要,而制冰机是混凝土冷却系统中提供冷源的核心设备之一。

在混凝土搅拌用水中加入冰块,冰块融化吸收的潜热可以非常有效地将出料口的混凝土温度降低到要求的标准(通常为7℃甚至更低)。

片冰机

一、Thermojinn片冰机

Thermojinn片冰机是一种自动化制冰设备,它利用制冷系统将水变成干燥、松散且形状不规则的片状冰。这种机器生产的冰被称为“片冰”。由于其制冰效率高、冰质优良且易于与其他材料混合,板冰机已成为许多工业加工和商业冷却应用中的首选设备。

Thermojinn片冰机
Thermojinn 片冰机 - 详情

1.冰片机的工作原理

喷水:将水均匀地喷洒到一个垂直或倾斜的空心圆柱形蒸发器的表面上,蒸发器内部充满低温制冷剂(如氨或氟利昂),因此蒸发器的外表面温度远低于水的冰点。
冷冻:水在低温蒸发器表面迅速结冰,形成一层薄薄的冰层。
刮冰:由电动机驱动的旋转冰铲紧贴蒸发器表面,随着蒸发器的缓慢旋转,冰铲将表面的冰冻层刮掉。
冰排放:被刮落的冰块(即片冰)经出冰口落入储冰仓或经输送系统直接输送至使用点。
循环:未冻的水将流回水箱并重新利用,进入下一个制冰循环。
整个过程完全自动化,并由控制系统精确管理,实现冰块的连续生产。

2. 冰片特性

形状:不规则、干燥、薄片状,厚度通常为 1 至 2 毫米。
温度:由于“干冰”,温度极低,通常在-5℃至-8℃之间,表面干燥,不会粘连。
质地:柔软、干燥、流动性好、不易结块。
更大的比表面积:由于其片状结构,单位重量的比表面积极大。
熔化速度快:较大的表面积使其能与冷却物体充分、快速接触,热交换效率极高,融化速度极快。

冰片的特征

二、冰机在混凝土冷却系统中的关键作用

片冰机并非混凝土生产中简单的可选设备,在现代大型工程中,它往往是保证混凝土质量、控制工程进度的关键核心设备,其重要作用主要体现在以下几个方面:

赋予项目更大的灵活性和可控性

1.高效均匀的温度控制

这是该片冰机最基本、最重要的功能。

1.1 利用潜热实现高效冷却:

水的比热容为4.2千焦/千克·摄氏度,也就是说,要使1千克水的温度升高1摄氏度,需要吸收4.2千焦的热量。
冰融化的潜热为334千焦/千克。要将1千克0摄氏度的冰融化成0摄氏度的水,需要吸收334千焦的热量。
比较:融化1公斤冰所吸收的热量,相当于将1公斤水的温度降低近80℃所吸收的热量(334/4.2≈79.5)。
结论:利用冰块冷却混凝土的效率远高于单纯使用冷水,它可以在不增加总用水量的情况下,向混凝土混合物中输入大量的“冷能”,从而有效地将机器的出口温度降低到所需的7℃甚至更低。

1.2 快速熔化、均匀冷却:

冰块的表面积与体积之比很大,而且厚度极薄,这使得它进入搅拌机后几秒钟内就能瞬间融化。
快速彻底的融化确保冷量快速均匀地分布在整个混凝土混合物中,避免局部过冷或出现未融化的冰块的风险,从而保证混凝土内部结构的均匀性和稳定性。这是管冰等融化缓慢的冰类型无法实现的。

2.实现精准自动化生产——提升施工质量与效率

现代片冰制造系统已完全集成到自动混合站中。

2.1 精确测量:

冰粒干燥松散的特性使其能够通过称重传感器或体积式给料机进行高精度的计量。控制系统可根据骨料当前的温湿度、环境温度以及设定的出口目标温度,动态计算并调整每批物料的冰量,实现智能温控。

2.2 无缝集成:

冰块可从储冰仓直接输送至搅拌机上方的主料秤,也可通过全封闭螺旋输送机或气力输送系统输送至单独的冰秤。整个过程全自动完成,并与水泥、骨料、水、外加剂的投料过程完美同步,确保生产节奏的连续性和配比的准确性。

实现精准自动化生产——提升施工质量与效率
高效均匀的温度控制

3.赋予项目更大的灵活性和可控性

3.1 适应苛刻的条件:

在炎热气候或高强度水泥释放大量热量的情况下,仅依靠预冷骨料和使用冷水可能不足以达到目标温度。片冰提供了最有效、可靠的最终冷却方法,使项目能够在各种环境条件下继续进行,而不会延误工期。

3.2 优化配合比:

由于冰替代了部分混合水,且冷却效率极高,工程师在设计混合比时拥有更大的灵活性。有时,他们可以减少昂贵的外加剂用量,或优化水泥用量,在达到性能的同时,潜在地产生经济效益。

4.经济效益及工程可靠性

4.1 避免过高的修复成本:

对于大体积混凝土结构(如坝墩),一旦出现严重裂缝,修复费用动辄达数千万甚至数亿元,且往往难以彻底修复。相比于潜在的天文数字般的修复成本,前期投资高效的除冰系统是一项极具成本效益的风险投资。

4.2 确保项目进度:

可靠的温控系统确保各侧混凝土质量符合规范要求,避免因质量问题造成的停工、报废或返工,保证了重点工程节点的顺利进行。

制冰机在混凝土冷却系统中扮演着“精准温度调节器”和“质量守护者”的双重角色。它不仅仅是制冰,更凭借其独特的成冰特性(快速融化、易于运输和计量),将极其高效的冷却介质无缝集成到现代化自动化混凝土生产流程中,从而:
从物理上有效降低混凝土的温度,消除温差引起裂缝的风险。

经济效益与工程可靠性

化学上,为水泥的水化创造理想的低温环境,优化微观结构。
从工程角度确保施工质量、进度以及最终结构的长期耐久性和安全性。
这也正是为什么在世界范围内几乎所有的大型水电、核电、桥梁、港口等工程中,破冰系统都是混凝土搅拌站中不可缺少的标准设备。

ThermoJinn 的集装箱式片冰机提供一体化解决方案,包括自动冰库、配送和称重系统。该设备专为实现最佳效率而设计,并配备远程控制功能,可在任何位置进行无缝操作和监控。片冰机可确保稳定的冰生产和分配,是各种需要精确冰管理的工业应用的理想选择。

ThermoJinn 的集装箱片冰厂

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联系信息

姓名:丹尼斯·温
数字:+8618050168821
电子邮件: denniswen@thermojinn.com
Info@thermojinn.com


发布时间:2025年8月27日