Способ производства льда

 

Использование: в холодильной технике, в льдогенераторах и холодоаккумуляторах холодильных установок. Сущность: испарительные элементы помещают в герметические оболочки из синтетических пленок и вакуумируют полость оболочек. Затем производят намораживание слоя льда на испарительных элементах до достижения заданной толщины, после чего вакуумирование прекращают и в полость оболочек напускают атмосферный воздух. Синтетическая пленка отделяется от металлической поверхности испарительных элементов, а массив льда отделяется от поверхности синтетической пленки. 2 ил.

Изобретение относится к технике низких температур, а именно к холодильной технике, и может быть использовано в льдогенераторах и холодоаккумуляторах холодильных установок.

Известен способ повышения производительности льдогенераторов и холодоаккумуляторов путем наложения в процессе намораживания льда электромагнитных полей [1] Однако такой способ уменьшает надежность установки и вызывает дополнительный расход энергии на создание и поддержание электромагнитного поля.

Известен также способ повышения производительности льдогенераторов и холодоаккумуляторов путем оттаивания намораживаемого слоя льда посредством подачи горячих паров хладагента в каналы испарительных элементов и удаления массивов льда в водяную ванну или сборник льда [2] Такой способ реализуется в льдогенераторах и холодоаккумуляторах, в которых в качестве испарительных элементов используют панельные конструкции, погруженные в водяную ванну и имеющие внутренние каналы для прохода кипящего холодильного агента. По мере намораживания слоев льда толщиной 40-60 мм льдогенератор останавливают на оттаивание путем подачи горячих паров хладагента в каналы испарительных панелей. По мере отепления металлической поверхности ледяные массивы сбрасывают в водяную ванну, производится это либо самопроизвольно под действием силы тяжести массива льда, либо путем подрубания (подпиливания) ледяного моста у вершины панелей.

Недостатком такого способа является длительность цикла процесса оттаивания.

Целью изобретения является повышение производительности льдогенераторов и холодоаккумуляторов.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу испарительные элементы, помещаемые в герметические оболочки из синтетических пленок, вакуумируют. Плотное прилегание пленки к поверхности испарительных элементов обеспечивает минимальное термосопротивление и практически не влияет на скорость намораживания льда, однако позволяет почти мгновенно отделить пленку от стенки испарительного элемента и лед от пленки. Это осуществляют тем, что подают воздух из атмосферы во внутреннюю полость оболочки, которая мгновенно отстает от стенки испарительных элементов. Под действием тепла воздуха пленка отходит от массива льда и он удаляется. В данном случае процесса оттаивания как такового нет и удаление льда происходит в 5-8 раз быстрее, чем в принятом способе.

На фиг.1 и 2 представлена схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка включает испарительные элементы 1, герметическую оболочку из синтетической пленки 2, коллекторные трубопроводы входа жидкого холодильного агента 3 и выхода паров холодильного агента 4, трубопровод вакуумной откачки 5, водяную ванну 6 и теплоизоляцию водяной ванны 7.

Установка действует следующим образом.

Испарительные элементы 1 помещают в герметическую оболочку из синтетической пленки 2, погружают в водяную ванну 6 и откачивают воздух из внутренней полости между испарительными элементами 1 и оболочкой 2. По мере охлаждения испарительных элементов 1 на их поверхности, плотно покрытой синтетической пленкой 2, намораживают слой заданной толщины, после чего по трубопроводу вакуумной откачки 5 напускают атмосферный воздух, синтетическая пленка 2 отделяется от металлической поверхности испарительных элементов 1, а массив льда отделяется от поверхности синтетической пленки 2 и удаляется в объем водяной ванны 6. Далее цикл работы повторяют.

Преимущество такого способа производства льда по сравнению с известным сейчас методом оттаивания заключается в том, что отделение льда здесь производят гораздо быстрее, чем при оттаивании. Кроме того, при оттаивании традиционным способом путем подачи горячих паров хладагента в каналы испарительных элементов процесс оттаивания идет длительно из-за тепловой инерции испарительных элементов и высокой хладоемкости массы льда на ней. Холодильный контур установки, компрессор, конденсатор уже не работают на охлаждение, но только на нагрев, что отрицательно сказывается на производительность системы в целом. При пуске из теплового состояния требуется конечное и весьма существенное время для входа в режим.

В отличие от этого, в предлагаемом способе отделение льда не сопровождается изменением режима работы холодильного контура, который работает на охлаждение постоянно. После сброса льда и вакуумного прижатия пленки к поверхности испарительного элемента намораживание льда происходит сразу, без теплоинерционных задержек. Поэтому производительность данного способа по льду в 34-4,5 раз выше по сравнению с известным на основе оттаивания.

Формула изобретения

Способ производства льда, предусматривающий намораживание слоя льда на испарительных элементах, оттавивание и удаление массивов льда с них, отличающийся тем, что перед намораживанием льда испарительные элементы помещают в герметические оболочки из синтетических пленок и вакуумируют полость оболочек, а после намораживания массива льда заданной толщины вакуумирование прекращают и в полость оболочек напускают атмосферный воздух.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2