Устройство для производства мелкозернистого льда Советский патент 1981 года по МПК F25C1/00 

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ПГОИЗВОДСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО

ЛЬДА

I

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для производства мелкозернистого льда.

Известно устройство для производства мелкозернистого льда, содержащее раструб для потока охлаждающего газа, установленный в нем и связанный с трубопроводом для подачи жидкости дозатор, и размещенный в цилиндрическом корпусе сообщенный с раструбом холодоприемннк 1.

Однако, при вводе охлаждаемой жидкости в высокоскоростной поток газа только небольщая часть кинетической формы энергии газового потока используется на разгон введенной жидкости до равновесной скорости смеси. Остальная часть кинетической формы энергии высокоскоростного газового потока не используется для соверщеиия виещней работы, поэтому при работе в режиме получения водного льда в холодоприемнике при неизбежном торможении газо-жидкостного потока будет происходить некоторое повы- . шение температуры охлажденной жидкости в результате перехода кинетической формы

энергии высокоскоростного гаэо-жидкостного потока в тепловую форму энергии, что снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения - повыщение производательности работь устройства.

Для достижения этой цели в устройстве для производства мелкозернистого льда, содержащем раструб для потока охлаждающего газа, установленный в нем и связанный с трубопроводом для подачи жидкости дозатор,

10 и размещенный в цилиндрическом корпусе сообщенный с раструбом холодоприемник, последний установлен вертикально, прн этом днище его выполнено перфорированным и над ннм размещен слой щарообразных тел для образования льда на их поверхностн. На трубопроводе для подачи жидкости установлен регулятор для поддержания постоянного ее расхода.

На чертеже представлено устройство для

20 производства мелкозернистого льда.

Устройство содержит раструб 1, например, сопло Лаваля, для потока охлаждающего газа, в расширяющейся полости которого установлен дозатор 2 для ввода жидкости в поток расширившегося газа. Дозатор 2 связан с трубопроводом 3 для подачи жидкости. Устройство содержит сообщенный с раструбом 1 вертикально установленный холодоприемник 4, выполненный в виде цилиндрического стакана. При этом днище 5 его выполнено перфорированым и над ним размещен слой шарообразных тел 6, например металлических шаров, диаметр и массу которых определяют из условия витания шаров при прохождении через их слой газо-жидкостного потока. Днище 5 отделяет холодоприемник 4 от сопла и препятствует попаданию шарообразных тел 6 в полость сопла при прекращении подачи газа в устройство.

Холодоприемник 4 размещен в цилиндрическом корпусе 7, в верхней части которого установлен отбойный перфорированный конус 8, а в нижней части размещен бункер 9 для сбора и последующего вывода из него водного льда. Для отвода газа из корпуса 7 в верхней его части имеется патрубок 10.

На трубопроводе 3 для подачи жидкости в дозатор 2 установлен регулятор 11 расхода, обеспечивающий требуемый постоянный массовый расход вводимой в газовый поток жидкости, определяемый из условия полного замораживания жидкости в устройстве.

Peгyляfop 11 расхода электрически связан с датчиком 12 температуры, установленным в бункере 9 корпуса 7. В качестве регулятора 11 расхода может быть использован изодромны регулятор с плавным изменением расхода, а в качестве датчика 12 температуры - термометр сопротивления или термометр манометрического типа. I

Устройство работает следующим образом. Сжатый газ поступает в сопле Лаваля, где газ адиабатически расширяется с понижением температуры и увеличением скорости; В поток распшрившегося холодного газа через дозатор 2 вводят воду, которая в результате энергообмена с газовым потоком охлаждается и разгоняется до равновесной скорости потока газожидкостной смеси.При этом,вследствие мелкого распыла воды в потоке, образования кристаллов льда в потоке не происходит и вода находится в переохлажденном состоянии. Массовый расход подаваемой в поток воды поддерживается постоянным с помощью регулятора 11 расхода и зависит от режима работы устройства. Так, например, для полного замораживания воды, как показали экспериментальные исследования, при давлении воздуха перед соплом Лаваля 6 кг/см, величина и находипась в пределах от 0,01 до 0,05 к воды на 1 кг воздуха.

Газо-жидкостная смесь после опыта Лаваля поступает в холодоприемник 4. При прохождении через слой шарообразных тел 6, заполняющих холодоприемник 4, кинетическая энергия высокоскоростного газо жидкостного потока расходуется на перевод слоя шарообразных тел во взвешенное состояние.

Поток газо-жидкостной смеси обдувает шарообразные тела 6, на которых образуется ледяная корка.

Так как кинетическая энергия газо-жидкостного потока расходуется в холодоприемнике 4 на создание псевдоожиженного слоя и поддержание во взвешенном состоянии шарообразных тел 6, то температура торможения на поверхности шарообразных тел остается ниже температуры замерзания воды.

Поскольку шарообразные. тела 6 находятся во взвешенном состоянии, в холодоприемнике 4 происходит их интенсивное перемешивание, и при соударениях тел корка льда скалывается с них и дробится.

Газовый поток подхватывает кристаллы льда и выносит в цилиндрический корпус 7, где в результате снижения скоросШ потока происходит выпадение кристаллов льда.

Лед собирается в нижней части корпуса 7, накапливается в бункере 9, откуда по мере необходимости поступает к потребителю, а газовый поток вьшодится из корпуса 7 через патрубок 10. Для улавливания мелких крис-. таллов льда, которые не выпали из потока и могут уноситься газом, в верхней части корпуса перед патрубком 10 установлен перфорированный отбойный конус 8.

Эффективность работы предложенного устроства повышается вследствие более полного использования кинетической энергии высокоскоростного потока на создание псевдоожиженного слоя в холодоприемнике 4 и снижения энерго, затрат на производство мелкозернистого льда.

Себестоимость производства 1 т мелкозернисто льда может быть снижена,как показали техникоэкономические расчеты, на 7-9% по сравнению с себестоимостью производства льда в льдогенераторах типа ИЛ -500.

Формула изобретения

воздух

ооооо оооо о ооооо Оооо о ооооо

gooo.o оо о

подачи жидкости установлен регулятор для поддержания постоянного ее расхода.

Источники информации, принятые во внимание гфи экспертизе 1. Заявка Японии № 51-10905, F 25 С 3/04, 1976.

ооооо ооооо

ооооо о

ооообс Ъоог