Установка для заготовки и использования льда Советский патент 1977 года по МПК F25D31/00 F25C1/02 

Изобретение относится к области производства льда с последующим использованием саккумулированного холода, преимущественно, для охлаждения вентиляционного воздуха, например, в хранилищах сочного растительного сырья (фруктов, овощей и пр.).

Известны установки для заготовки и использования льда, содержащие заполненную водой емкость с размещенным в ней теплообменником в виде пучка труб, вентилятор и воздуховоды.

В известной установке нельзя получить сплошной массив льда вследствие возникновения внутренних напрял еннй.

С целью повышения надежности эксплуатации установки при полном заморал ивании воды в емкости в предлагаемой установке трубы теплообменника по объему емкости расположены неравномерно с уменьшением количества их на единицу площади поперечного сечения емкости в направлении к ее верхней части.

На фиг. 1 схематически изображена предложенная установка; на фиг. 2 - теплообменник, поперечный разрез.

Установка содержит емкость 1, заполненную водой, вентилятор 2, воздуховоды 3 и теплообменник, выполненный в виде пучка труб 4, плотность установки которых по высоте теплообменника уменьшается в сторону верхнего

основания. Концы всех труб 4 выведены из теплообменника в распределительный и сборный вентиляционные коллекторы 5 и 6. Перед входом в сборный коллектор 6 каждая труба 4 имеет конденсатоотводящую трубку 7, соединенную с конденсатосборником 8. Установка работает следующим образом. В зимний период года наружный воздух с отрицательной температурой вентилятором 2

но воздуховоду 3 и распределительный коллектор 5 продувается по трубам 4 теплообменника, межтрубное пространство которого заполнено водой. В результате теплообмена через стенки труб вода охлаждается до температуры льдообразования по всему объему теплообменника с последующим намораживанием льда на наружной поверхности труб 4.

Наиболее интенсивно процесс протекает в начальном участке теплообменника, где наружный воздух при выходе из распределительного коллектора 5 имеет наиболее низкую начальную температуру. Фронт льдообразования в мелструбном пространстве теплообменника развивается одновременно в направлеНИИ движения воздуха в трубах и в радиальном направлении, т. е. перпендикулярно осям труб 4.

Во избежание появления внутренних напряжений в теплообменнике за счет увеличения

объема при замораживании воды плотность

установки труб 4 по высоте тёйлбобменнйка уменьшается в сторону верхнего основания. Это достигается путем увеличения шага труб в каждом горизонтальном ряду снизу до верху, т. е. уменьшением количества их на единицу площади поперечного сечения емкости, что способствует опережению намораживания льда в нижней зоне теплообменника и свободному выдавливанию излишков незамороженной воды на поверхность теплообменника.

В теплый период года наружный или рециркуляционный воздух с положительной температурой вентилятором 2 продувается по трубам 4 теплообменника, где происходит его охлаждение и осушение за счет теплоты плавления льда. Образующийся при этом конденсат стекает по трубам 4, имеющим уклон в сторону движения воздуха, и конденсатоотводящим трубкам 7 в конденсатосборник 8, из которого конденсат удаляется по мере его накопления, например, электронасосом. Охлажденный в теплообменнике воздух через сборный коллектор 6 поступает в охлаждаемое помещение, где нагревается и поступает снова в теплообменник. Долговечность теплообменника может быть обеспечена путем применения труб, которые не подвергаются коррозионному воздействию, например стеклянных.

Формула изобретения

Установка для заготовки и использования льда, включающая заполненную водой емкость с размещенным в ней теплообменником в виде пучка труб, вентилятор и воздуховоды, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации при полном замораживании воды в емкости, трубы теплообменника по объему емкости расположены неравномерно с уменьшением количества их на единицу площади поперечного сечения емкости в направлении к ее верхней части. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции № 2125172, кл. F 25D 31/00, опубл. 1972.