СПОСОБ РАБОТЫ БАРАБАННОГО ГЕНЕРАТОРА ЛЬДА И БАРАБАННЫЙ ГЕНЕРАТОР ЛЬДА Российский патент 2000 года по МПК F25C1/14 

Изобретение относится к области холодильной техники, а именно к производству искусственного льда, в частности, на барабанных генераторах.

Известен способ работы барабанного генератора льда, включающий охлаждение цилиндрической поверхности, подачу воды, намораживание и снятие с нее слоя льда (А. П.Добровольский "Судовые холодильные машины и установки, Л., Судостроение, 1969, с. 197, 198).

Известен барабанный генератор льда, содержащий цилиндрический барабан с каналами для подачи хладагента и форсунками для подачи воды (А.П.Добровольский "Судовые холодильные машины и установки, Л., Судостроение, 1969, с. 197, 198).

С неподвижного барабана лед скалывается вращающимся ножом. С вращающегося барабана лед скалывается неподвижным ножом. Кроме того, лед может скалываться за счет деформации барабана.

В известном генераторе при его работе для охлаждения поверхности барабана в качестве хладагента используются рассолы и другие специальные жидкости, которые, несмотря на высокую удельную энергоемкость, вызывают необходимость иметь специальное дополнительное оборудование, производящее такой хладагент.

Кроме того, для специфических целей, например для дробеструйной обработки, такая форма льдинок и такой хладагент непригодны.

Данное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности получения гранулированного льда для работы воздушной дробеструйной установки.

Для достижения этого технического результата в способе работы барабанного генератора льда, включающем охлаждение цилиндрической поверхности, подачу воды, намораживание и снятие с нее слоя льда, охлаждение цилиндрической поверхности производят потоком холодного воздуха, проходящим по внутренней полости цилиндрического барабана, например, от вихревой трубы. Воду можно подавать на цилиндрическую поверхность отдельными струями или каплями.

Для достижения этого технического результата барабанный генератор льда, содержащий цилиндрический барабан с каналами для подачи хладагента и форсунками для подачи воды, отличается тем, что внутренняя полость цилиндрического барабана присоединена к источнику холодного воздуха, например к холодному концу вихревой трубы.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен барабанный генератор льда в разрезе.

Барабанный генератор содержит цилиндрический массивный барабан 1 с каналами 2 для подачи хладагента.

Цилиндрический массивный барабан 1, пронизанный изнутри системой каналов 2, закреплен на полом валу 3, который установлен в подшипниках 4. Система каналов 2 внутри барабана связана с внутренним каналом 5 вала 3, к которому с помощью сальника 6 присоединен неподвижный патрубок 7, соединяющий канал 5 вала 3 с холодным концом 8 вихревой трубы 9. Таким образом внутренняя полость цилиндрического барабана 1 присоединена к источнику холодного воздуха. Теплый конец 10 вихревой трубы в самом процессе льдообразования непосредственного участия не принимает. Поэтому он к установке не подключен. Вихревая труба имеет входной патрубок 11. Барабан 1 размещен в герметичном корпусе 12, имеющем в нижней части конусный бункер 13. Для подачи воды в верхней части герметичного корпуса 12 расположена система форсунок (капельница) 14. Сбоку барабана размещен неподвижный нож 15. Для вращения барабана используется шестерня 16, связанная с редуктором (на чертеже не показан).

Способ работы барабанного генератора льда осуществляют следующим образом.

Сжатый воздух подается во входной патрубок 11 вихревой трубы 9, где разделяется на два потока - холодный и теплый. Холодный воздух с температурой -30 ... -60^oC через холодный конец 8 и соединяющий патрубок 7, через сальник 6 и канал 5 вала 3 поступает в систему каналов 2 барабана 1 и омывает его изнутри. Таким образом поток холодного воздуха от вихревой трубы 9 проходит по внутренней полости цилиндрического барабана и осуществляет охлаждение цилиндрической поверхности.

Целесообразность использования массивного барабана вместо тонкостенного связана с тем, что воздух обладает меньшей теплоемкостью, чем жидкий хладагент, поэтому разветвленная система каналов и большая масса позволяют полностью передать холод рабочему телу (воде) и одновременно компенсировать большие теплопритоки.

Теплый воздух из теплого патрубка 10 вихревой трубы или выбрасывается в атмосферу, или используется для других технологических целей.

Через форсунку 14 на наружную поверхность вращающегося барабана 1 тонкой струйкой или отдельными каплями подается вода, которая при соприкосновении с холодной поверхностью сразу же замерзает в виде ледяных полосок 17 или даже ледяных гранул. При вращении барабана намерзшие на его поверхность ледяные полоски скалываются и дробятся ножом 15 на ледяную крошку, которая вместе с ледяными гранулами осыпается в бункер 13. Из бункера ледяная крошка и гранулы вместе с потоком холодного воздуха выносятся в трубопровод для использования по назначению.

Данное изобретение позволяет непрерывно получать и использовать ледяную крошку в качестве рабочего тела для дробеструйной очистки различных поверхностей. Это повышает экологическую безопасность применения такой технологии очистки по сравнению с технологиями известными, поскольку лед, используемый в качестве рабочего тела, не является загрязняющим материалом, а после использования тает и в виде обычной воды уходит в ливневую канализацию.

Кроме того, возможно производить лед и для других целей, например, производить пищевой лед. Для этого необходимо применять специальные материалы, используемые в пищевой промышленности, а также выполнять все санитарные требования при использовании питьевой воды.

Исключение из технологического процесса хладагентов, используемых обычно в холодильных циклах, благоприятно сказывается на экологической обстановке.

Изобретение используется при производстве искусственного льда на охлаждаемых поверхностях. На цилиндрическую поверхность барабана струями или каплями из форсунок подают воду. Охлаждение цилиндрической поверхности барабана производят потоком холодного воздуха. Его подают от холодного конца вихревой трубы по каналам в барабане. Намороженный на цилиндрической поверхности лед снимают посредством ножа. Обеспечена возможность получения гранулированного льда для работы воздушной дробеструйной установки. Исключение из процесса вредных хладагентов благоприятно сказывается на экологической обстановке. 2 c. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ работы барабанного генератора льда, включающий охлаждение цилиндрической поверхности, подачу воды, намораживание и снятие с нее слоя льда, отличающийся тем, что охлаждение цилиндрической поверхности производят потоком холодного воздуха, проходящим по внутренней полости цилиндрического барабана, например, от вихревой трубы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду подают на цилиндрическую поверхность отдельными струями или каплями. 3. Барабанный генератор льда, содержащий цилиндрический барабан с каналами для подачи хладагента и форсунками для подачи воды, отличающийся тем, что внутренняя полость цилиндрического барабана присоединена к источнику холодного воздуха, например к холодному концу вихревой трубы.