Генератор чешуйчатого льда непрерывного действия Советский патент 1982 года по МПК F25C1/12 

.

Изобретенне относится к холодильной технике, а именно к устройствам для произ, водства льда замораживания воды на охлажденных поверхностях с удалением льда путем скальгаания в виде чешуек, и может быть использовано в рыбной, мясной промышленности, химии, строительстве и других областях народного хозяйства. . Известен генератор чешуйчатого льда непрерывного действия, который содержит двустенный испаритель цилиндрической формы с патрубками подвода и отвода хладоагента отделитель жидкости, установленный над испарителем, ротор с приспособлениями для нанесения воды на поверхность испарителя и приводом для врашения ротора и режушие элементы для окалывания льда, расположенные на роторе 1.

Однако в известном генераторе конструкция испарителя приводит к снижению удельной производительности при необходимости увеличить размеры испарителя в общей производительности генератора. Скалывание льда с поверхности испарителя производится ножами, которые изнашивают поверхность испарителя и позтому ухудшают качество его поверхности и снижают прочность. Пары холодильного агента, кипящего между стенками испарителя при низкой температуре,

5 отводятся через отделитель жидкости. Надежное отделение, неиспарившейся части холодального агента и защита компрессора от влажного хода требуют применения отделителей жидкости больших размеров и боль шой емкости.

Целью изобретения является повышение производительности генератора.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе испаритель снабжен вертикальными перегородками, смонтированными между его стенками,- и 1зертнкальными полыми вставками, установленными с зазором по периметру в каналах между перегородками, при зтом высота перегородок. и вставок меньше высоты стенок испарителя, стенки вьшолнены из материала с высокой удельной теплопроводностью, а соотношение площади сечения полости вставки к площади зазора равно I:. Кроме того, режущие элементы вьшолнены в виде дисковых ножей, жестко скрепленных между собой, и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости. На фнг. 1 изображен генератор чещуйчатого льда непрерывного действия, в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А нафиг. 1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3;, на фиг. 5 - дисковые ножи в сборе, продольное сечение. На раме 1 (фиг. 3) закреплена плита 2, в которой по центру установлена ось 3. На гшите 2 концентрично оси 3 смонтирован двустенный испаритель 4. Стенки 5 и 6 испарителя соединены вертикальными перего{юдками 7, образующими каналы 8, в которые введены вертикальные полые вставки 9, установленные с зазором 10 по периметру, причем высота перегородок 7 и вставок 9 меньще высоты стенок испарителя, а соотнощение площади сечения полости вставки к площади зазора равно 1:1. Зазор 10 между стенками 5 и 6 и вставкой 9 обеспечен пуклями 11. Внутренняя полость 12 вставки 9 служит каналом для рециркуляции жидкого холодильного агента. Верхний торец испарителя 4 перекрыт заглзщкой 13, нижний - заглущкой 14. На нижнюю заглущку 14 уложено кольцо - барботер 15 с отверстиями 16, расположенными равномерно по окружности кольца - барботёра 15 Через один из каналов испарителя 4 осущест влена подача холодильного агента трубопроводом 17, соединяющим кольцо-барботер 15 с дросселем 18. В верхнюю заглущку 13 вварены паровые патрубки 19, соединяющие вну реннюю полость испарителя с отделителем 20 жидкости. Во внутреннюю полость отделителя 20 жидкости встроен змеевик 21, который с одной стороны (на выходе холодильного аген та) соединен с патрубком 22. Отделитель 20 жидкости имеет патрубок 23 для отвода паров холодильного агента. На оси 3 закреплен ротор 24, на котором смонтированы устройства 25 для нанесения . жидкости, на поверхности испарителя 4 и режущие .элементы 26 для скалывания льда. Режущие элементы 26 выполнены в виде дисковых ножей 27, жестко скрепленных между собой, и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости. Между дисковыми н жами 27 установлены распорные втулки 28 (фиг. 5), изменяя толщину которых можно менять шаг tj (5-10)6 между дисковыми ножами 27, где - толщина слоя льда. Практически для данного типа льдогенераторов толщина слоя льда в эконо1 о1чески оправданных условиях составляет 0,5-3 мм. Дисковые ножи 27 и распорные втулки 28 жестко закреплены на втулке 29 посредством гайки 30. Втулка 29 установлена на оси 31 с возможностью свободного вращения, причем нижний торец втулки 29 имеет кулачковый профиль 32 и контактирует с кулачком 33, жестко закрепленным на кронщтейне 34. Высота подъема кулачкового профиля 32 зависит от толщины намораживаемого льда, т.е. tj . В верхней части оси 31 установлен упругий элемент 35, например цилиндрическая пружина. Дисковые ножи 27 в сборе посредством кронщтейнов 34 установлены на роторе 24 с возможностью регулирования зазора между режущими кромками ножей 27 и поверхностью испарителя 4. Ротор 24 имеет зубчатый венец 36, находящийся в зацеплении с шестерней 37, установленной на валу редуктора 38, вращение которому передается через ступенчатую передачу 39 от электродвигателя 40. Нижний торец полой оси 3 перекрыт сальником 41, соединенным трубопроводами с устройствами 25 для нанесения воды на стенки испарителя 4. Нижний торец ротора 24 перекрыт коническим днищем, в котором имеются окна для прохода льда под режущими элементами 26 и отверстия для стока избыточной воды в воронку 42. Генератор работает следующим образом. В испаритель 4 из конденсатора холодильной мащины (не показана) подается жидкий холодильный агент через змеевик 21 и дроссель 18, В змеевике 21 жидкий холодильный агент охлаждается парами и испаряющими каплями жидкости хладагента, которые поступают в отделитель 20 жидкости из испарителя 4. Переохлажденный жидкий холодильный агент дросселируется через кольцобарботер 15 непосредственно в придонную часть испарительной полости, при дросселировании часть холодильного агента испаряется, парожндкостная смесь поступает через отверстия 16 и интенсивно кипит в щелевых зазорах 10 вокруг полых вставок 9. Последние перегородки 7 по высоте не достигают заглушки 13, образуя кольцевое парювое пространство над испарительными каналами 8. Часть жидкости при кипении выбрасьгеается из заора 10 вверх в паровую полость, где происходит первичное разделение парожидкостного потока. Жидкость по внутренней полости полой вставки 9 возвращается в придонную зону испарительных каналов 8, а пар с отдельными частицами неиспаривщейся жидкости (в виде пены и мелких капель) 59 через патрубки 19 поступает в отделитель 20 жидкости, здесь происходит вновь отделение остаточной жидкости от пара и ее доиспарение на поверхности змеевика. Вода, поступающая на стенки испарителя 4 из устройств 25 при вращении ротора 24, замерзает тонки слоем. При вращении ротора 24 дисковые ножи 27 врезаются в лед и вследствие этого начинают вращаться вокруг оси 31. Дальнейшее вращение приводит к набеганию подвижного кулачка профиля 32 на неподвижный кулачок 33, вследствие чего дисковые ножи получают вертикальное перемещение, а обратное движение им сообщается упругим элементом, например цилиндрической пружиной. Надежное скалывание льда обеспечивается подбором щага, между дисковыми ножами 27 за счет ширины В втулок 28. Свободно вращающиеся дисковые ножи исключают опасный задир поверхности испарителя 4 в отличие от скребков или фрез при случайном соприкосновении с поверхностью испарителя 4. Вода, не успевщая замерзнуть на поверхности испарителя 4, стекает в поддон ротора 24 и оттуда через воронку 42 - на рециркуляцию или сброс. Процесс получения льда при вращении ротора 24 подаче холодильного агента в испаритель4 и подаче воды через полую ось 3 идет непрерывно. . Изготовление двустенного испарителя из материалов с высокой теплопроводностью, например из ь алюминиевого сплава, установление полых вставок в каналы, образованные между ребрами, соединяющими стенки испарителя, позволяет при той же потребляемой мощ ности генератора увеличить съем с поверхности испарителя чешуйчатого льда в 1,5-2 раза. Дисковые ножи с регулируемым зазором между режущими кромками дисковых ножей и поверхностями испарителя предотвращают износ испарителя. Экономический эффект от использования генератора чешуйчатого льда производительностью 25 т/сут, 7 т/сут, 5 т/сут соответственно составляет 3 тыс. руб. в год. Формула изобретения 1.Генератор чешуйчатого льда непрерывного действия, содержащий двустенный испаритель цилиндрической формы с патрубками подвода и отвода хладагента, отделитель жидкости, установленный над испарителем, ротор с приспособлениями для нанесения воды на поверхности испарителя и приводом для вращения ротора, и режущие элементы для скалывания льда, расположенные на роторе, отличающийся тем, что, с целью повьпиения производительности генератора, испаритель снабжен вертикальными перегородками, смонтированными между его стенками, и; вертикальными полыми вставками, установленными с зазором по периметру в каналах между перегородками, при этом высота перегородок и вставок меньше высоты стенок испарителя, стеики вьшолнены из материала с высокой удельной теплопроводностью, а соотношение площади сечения полости вставки к площади зазора равно 1:1. 2.Генератор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что режущие элементы выполнены в виде дисковых ножей, жестко скрепленных между собой, и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 213044, кл. F 25 С 1/12, 1967 (прототип).

Л - А

21

37

JS

Б Б

ГТ