ЛЬДОГЕНЕРАТОР Российский патент 2001 года по МПК F25C1/08 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам, предназначенным для искусственного получения водяного льда.

Известны льдогенераторы системы Вильбушевича для замораживания воды в цилиндрических формах, имеющих размеры внизу больше, чем вверху (Н.С. Комаров "Справочник холодильщика", М., 1962, с. 296-303). Конструкция таких льдогенераторов предполагает наличие на каждой форме отдельного люка, что усложняет конструкцию, затрудняет выгрузку льда и не исключает аварийного размораживания и разрушения стенок цилиндрических форм.

Известен льдогенератор трубчатого льда, содержащий вертикальный трубчатый сосуд, на внутренней поверхности которого образуется лед (SU 1401238 A, 07.06.88, F 25 C 1/12). Недостатком известного устройства является то, что намораживание льда происходит внутри замкнутой поверхности трубы, а это при низких температурах может привести к аварийному размораживанию и разрушению корпуса льдогенeратора. Конструкция льдогенератора имеет сложную систему неравномерного охлаждения и удаления льда.

Известен льдогенератор, включающий верхний рабочий бак с наклонным съемным перфорированным желобом, люком для выгрузки льда и с патрубками для подвода, перелива и слива воды, установленные в нем охлаждающие элементы намораживателей трубчатого льда с патрубками для подвода и отвода хладагента (хладоносителя), нижний дренажный бак для сбора воды с водяным насосом и контейнер для сбора готового льда (GB 1599296, 30.09.1981, F 25 C 1/08).

Недостатком этого льдогенератора является низкая эффективность работы морозильных элементов, не обеспечивающих равномерность наморозки льда и сложность его конструктивного исполнения.

Задачей изобретения является повышение эффективности намораживания льда, упрощение конструкции и обеспечение простоты и механизации удаления льда из льдогенератора.

Для достижения этого технического результата льдогенератор, включающий верхний рабочий бак с наклонным съемным перфорированным желобом, люком для выгрузки льда и с патрубками для подвода, перелива и слива воды, установленные в нем охлаждающие элементы намораживателей трубчатого льда с патрубками для подвода и отвода хладагента (хладоносителя), нижний дренажный бак для сбора воды с водяным насосом и контейнер для сбора готового льда, отличается тем, что охлаждающие элементы выполнены в виде труб цилиндрических или в виде усеченного конуса или усеченной многогранной пирамиды, при этом трубы соединены герметично с глухими днищами, причем в проходные днища врезаны патрубки для подачи и отвода хладагента (хладоносителя), один из которых выполнен в виде длинной трубки, проложенной внутри трубы охлаждающего элемента намораживателя трубчатого льда и подведенной с зазором до внутренней поверхности глухого днища, причем охлаждающие элементы намораживателей трубчатого льда расположены в верхнем рабочем баке вертикально с расстоянием от глухих днищ до съемного наклонного желоба, достаточным для обеспечения свободного соскальзывания трубчатого льда с труб охлаждающих элементов при оттайке под действием сил тяжести льда или выталкивающей силы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен льдогенератор, в котором соскальзывание льда обеспечивается за счет сил тяжести (общий вид); на фиг. 2 - льдогенератор, в котором соскальзывание льда обеспечивается за счет выталкивающей силы; на фиг. 3 - варианты выполнения охлаждающих элементов; на фиг. 4 - возможные варианты исполнения глухих днищ.

Льдогенератор содержит верхний рабочий бак 1 с наклонным съемным перфорированным желобом 2, люком 3 для выгрузки льда и патрубками 4, 5, 6 соответственно для подвода воды, перелива воды и слива воды. Под верхним рабочим баком 1 расположен нижний дренажный бак 7 для сбора воды, соединенный трубопроводом 8 с водяным насосом 9 и трубопроводом 10 с водопроводной сетью. Дренажный бак 7 также имеет переливной патрубок 11 и сливной патрубок 12. Водяной насос 9 соединен нагнетательным трубопроводом через патрубок 4 с верхним рабочим баком 1.

Внутри верхнего рабочего бака 1 установлены охлаждающие элементы 13 намораживателей трубчатого льда в виде вертикальных труб, соединенных герметично с глухими днищами 14 и проходными днищами 15. В проходные днища 15 врезаны патрубки 16 подачи хладагента (хладоносителя) и патрубки 17 отвода хладагента (хладоносителя), соединенные с трубопроводами 18 подачи хладагента (хладоносителя) и трубопроводами 19 отвода хладагента (хладоносителя). Один из патрубков (патрубок 16) подачи хладагента (хладоносителя) выполнен в виде длинной трубки, проложенной внутри трубы охлаждающего элемента 13 и подведенной с зазором до внутренней поверхности глухого днища 14.

На наружной поверхности труб охлаждающих элементов 13 и глухих днищ 14 намораживается лед 20. Охлаждающие элементы 13 намораживателей льда могут быть выполнены в виде труб цилиндрических или усеченного конуса (фиг. 3, тип А), или усеченной многогранной пирамиды, например трехгранной (тип Б), четырехгранной (тип В), пятигранной (тип Г) или шестигранной (тип Д).

Глухие днища 14 могут быть плоскими (фиг. 4, тип А), выпуклыми (фиг. 4, тип Б) или вогнутыми (фиг. 4, тип В).

При выполнении охлаждающих элементов 13 в виде усеченного конуса или усеченной многогранной пирамиды меньшее основание является глухим днищем 14, а большее основание является проходным днищем 15 с патрубками 16 и 17.

Охлаждающие элементы 13 намораживателей трубчатого льда расположены в верхнем рабочем баке 1 вертикально с расстоянием от глухих днищ 14 до съемного наклонного желоба 2, достаточным для обеспечения свободного соскальзывания трубчатого льда 20 с труб охлаждающих элементов 13 при оттайке под действием сил тяжести льда или выталкивающей силы.

Возле выходного люка 3 устанавливается контейнер 21 для сбора льда. Наружная поверхность бака 1, бака 7 и контейнера 21 теплоизолируется.

Льдогенератор работает следующим образом.

Из водопроводной сети по трубопроводу 10 в нижний дренажный бак 7 наливается водопроводная вода, которая забирается насосом 9 и подается в верхний рабочий бак 1. По трубопроводам 18 в охлаждающие элементы 13 подается хладагент (хладоноситель), который затем отводится по трубопроводу 19. Конструктивное исполнение патрубков 16 и 17 разной длины обеспечивает равномерность циркуляции хладагента (хладоносителя) по всему объему охлаждающих элементов 13, а следовательно, и равномерность намораживания трубчатого льда 20 на наружной поверхности охлаждающих элементов 13. После намораживания льда до номинальной толщины подача хладагента (хладоносителя) в охлаждающие элементы 13 прекращается и в них по тем же трубопроводам 18 и 19 подаются (кратковременно) горячие пары хладагента или горячий теплоноситель. Предварительно из верхнего рабочего бака 1 вода сливается через патрубок 6 в дренажный бак 7, после чего открывается люк 3. Подтаявший лед 20 соскальзывает с охлаждающих элементов 13 и под действием сил тяжести падает на перфорированный желоб 2, и через открытый люк 3 лед 20 по наклонному перфорированному желобу 2 соскальзывает в контейнер 21.

При исполнении льдогенератора по фиг. 2 вода из рабочего бака 1 перед оттайкой не сливается. После кратковременной подачи горячих паров хладагента или горячего теплоносителя подтаявший лед 20 соскальзывает с охлаждающих элементов 13 и под действием выталкивающей силы всплывает на поверхность воды. Съемный перфорированный желоб 2 при этом находится в снятом положении. После всплытия льда 20 наклонный перфорированный желоб 2 ставят в наклонное рабочее положение под плавающий лед 20. Затем из рабочего бака 1 вода сливается в дренажный бак 7, после чего открывается люк 3, через который лед по наклонному перфорированному желобу 2 соскальзывает в контейнер 21.

Для упрощения и ускорения процесса удаления льда 20 с охлаждающих элементов 13 они могут быть выполнены в виде усеченной многогранной пирамиды, причем к меньшему основанию должны быть герметично присоединены глухие днища 14. Для обеспечения простоты соскальзывания льда 20 наружная поверхность труба охлаждающих элементов 13 и места присоединения к ним глухих днищ 14 не должны иметь выступов, впадин и прочих неровностей.

Данный льдогенератор по сравнению с известным обеспечивает равномерность толщины намораживания льда и позволяет механизировать процесс производства льда за счет простоты его намораживания и удаления без применения сложных механических устройств.

Изобретение предназначено для использования в холодильной технике для искусственного получения водяного льда. Льдогенератор содержит верхний рабочий и нижний дренажный баки. В рабочем баке размещен наклонный съемный перфорированный желоб и установлены охлаждающие элементы намораживателей трубчатого льда. Они выполнены в виде вертикально расположенных цилиндрических, конических или многогранных труб. Подвод хладагента (хладоносителя) в их внутреннюю полость осуществляют с одной стороны через проходное днище. Другое днище выполнено в виде глухой плоской, вогнутой или выпуклой поверхности. Это позволяет намораживать лед на наружных поверхностях охлаждающих элементов и обеспечивать свободное соскальзывание его при оттайке под действием силы тяжести или выталкивающей силы. Изобретение обеспечивает равномерность толщины слоя намораживаемого льда, позволяет механизировать процесс производства льда за счет его намораживания и удаления без применения механических устройств. 4 ил.

Льдогенератор, включающий верхний рабочий бак с наклонным съемным перфорированным желобом, люком для выгрузки льда и с патрубками для подвода, перелива и слива воды, установленные в нем охлаждающие элементы намораживателей трубчатого льда с патрубками для подвода и отвода хладагента (хладоносителя), нижний дренажный бак для сбора воды с водяным насосом и контейнер для сбора готового льда, отличающийся тем, что охлаждающие элементы выполнены в виде труб цилиндрических или в виде усеченного конуса или усеченной многогранной пирамиды, при этом трубы соединены герметично с глухими днищами, причем в проходные днища врезаны патрубки для подачи и отвода хладагента (хладоносителя), один из которых выполнен в виде длинной трубки, проложенной внутри трубы охлаждающего элемента намораживателя трубчатого льда и подведенной с зазором до внутренней поверхности глухого днища, причем охлаждающие элементы намораживателей трубчатого льда расположены в верхнем рабочем баке вертикально с расстоянием от глухих днищ до съемного наклонного желоба достаточным для обеспечения свободного соскальзывания трубчатого льда с труб охлаждающих элементов при оттайке под действием сил тяжести льда или выталкивающей силы.