> Техника, страница 57 > Ледосоляное охлаждение

Ледосоляное охлаждение

Ледосоляное охлаждение, б е з-

машинное охлаждение, является одним из таких способов получения искусственного холода, когда само охлаждение достигается без участия какого-либо хлад-аген-та—аммиака или углекислоты,—а основано только на свойствах сильного понюкения температуры, если ко льду или снегу добавить нек-рые соли, образующие т. н. охлаждающие (охладительные) смеси. Теорию охлаждения см. Охлаждающие смеси, а константы смесей см. Спр. ТЭ, т. I (ст. Лабораторные методы получения низких температур, стр. 76) и Спр. ТЭ, т. IV (ст. Охлаждающие соляные растворы, стр. 80). Такое охлаждение не исключает однако применения вспомогательных машин-насосов, вен-

тиляторов, льдодробилок, подъемников для льда, а название безмашинное указывает лишь на то, что для получения холода не требуется затрачивать механическую энергию. В зависимости от добавляемого количества поваренной соли (наиболее дешевой из применяемых солей) м. б. получены различные температуры таяния смеси и образуемого при этом рассола:

% СОЛИ. 2 .4 5 8 10 12

1°.-1,1 -2,4 -3,5 -4,9 -6,1 -7,5

% СОЛИ. 14 16 18 20 22 21

(°.-9,0 -10,5 -12,1 -13,7 -15,2 -16,9

Использование охлаждающего действия смеси и рассола производится различными способами в зависимости от системы Л. о. Системы Л. о. следующие: 1) непосредственная

холодоотдача, когда резервуары с охлаждающей смесью, или так называемым танки, располагаются внутри самой камеры; 2) воздуходувная система, когда в камеру нагнетается воздух, охлажденный продуванием его через охлаждающую смесь в особом генераторе холода; 3) рассольная система, когда по змеевикам циркулирует охлажденный рассол, образовавшийся в результате взаимодействия льда и соли. Система танков заключается в том, что внутри камеры вдоль стен располагаются особые узкие и высокие резервуары-танки (фигура 1). Лед с солью загружается в них через люки с верхнего этажа. Для стока образующегося рассола под танками а имеютск желоба б с уклоном. Такие танки выполняют из оцинкованного гладкого или волнистого железа толщиною 1—1,5 миллиметров, причем для большей жесткости и предупреждения выпучивания стенок от загруженной охлаждающей смеси танки снабжены каркасом из углового железа. Танки располагают на расстоянии около 200 миллиметров от стен камеры и имеют в длину приблизительно 2—3 метров с разрывами между танками до 500 миллиметров для лучшей циркуляции воздуха у менее активной задней стороны танка и для возможности некоторой очистки задней стенки от снеговой шубы. Танки И. И. Филатова (фигура 2) отличаются тем, что охлаждающие поверхности а идут по всему периметру камеры и для увеличения охлаждающей поверхности занимают также часть потолка. Роль задних стенок этих танков играют стены камеры. Преимущество системы танков заключается в автоматичности действия (без насосов и вентиляторов) и простоте обслуживания, к-рое сводится только к загрузке в танки смеси льда и соли. Однако циркуляция воздуха происходит здесь только естественным путем за счет разности в уд. в холодного тяжелого воздуха и согревшегося более легкого; поэтому желательна работа вентилятора при наличии такового. Танки Н. С. Комарова (фигура 3) соединяют в себе непосред ственную холодоотдачу с воздушным охлаждением. Система эта состоит из нескольких рядов танков высотой до 600 миллиметров и шириной 200 миллиметров, отстоящих друг от друга на близком расстоянии. Длина танков—от 2 до 6 метров в зависимости от требуемой холодопроизводительности. Систему этих танков располагают под потолком камеры для загрузки их с верхнего этажа и заключают в легкий кожух, с торцовой стороны которого устанавливается крыльчатый вентилятор, служащий для циркуляции воздуха в каналах между боковыми поверхностями смежных танков и для повышения холодоотдачи поверхности танков. При расчетах охлаждающей поверхности танков ко-эфициент холодоотдачи их принимают для естественной циркуляции воздуха около 6—8 Cal на 1 м“ в час и на 1° раз- Фигура з. ности ί°, а для побудительной циркуляции—около 8—10 Cal. Для морозилок с темп-рой —12° поверхность танков должна быть вдвое больше, чем площадь пола морозилки. Система самоцир-куляции рассола, предложенная Купером (фигура 4), заключается в том, что на некоторой высоте над охлаждаемыми камерами помещается хорошо изолированный бак

с крышкой для загрузки его смесью льда и соли. Внутри этого генератора холода находятся так называемым первичные змеевики, которые соединяются с вторичными змеевиками, подвешенными у потол-I ка или стен охлаждаемых камер. Т. о. полу

чается непрерывная замкнутая сеть, вся наполненная внутри раствором хлористого кальция при содержании его около 20%. Бак с первичными змеевиками заполняется хороню измельченным льдом и поваренной солью в количестве от 10 до 15% от его веса. Темп-pa охладительной смеси внутри генератора холода получается от —6 до -10°. Раствор хлористого кальция, заключенный в первичных змеевиках, вследствие этого охладится и естественно уд. вес его увеличится по сравнению с уд. в другой части раствора во вторичных змеевиках. Благодаря такому различию в уд. в холодного и более теплого раствора хлористого кальция установится его самоциркуляция между двумя системами змеевиков: холодный и поэтому более тяжелый рассол будет опускаться во вторичные змеевики и тем охлаждать камеры, а рассол, нагревшийся при проходе камер, будет подниматься в первичные змеевики, чтобы, охладившись, снова вернуться в камеры. Эта система охлаждения действует автоматически и не требует механич. силы, что составляет одно из главных ее достоинств. Однако наличие промежуточного посредника—раствора хлористого кальция— не дает возможности получения 1° ниже —6°. Система с побудительной циркуляцией рассола отличается от системы Купера тем, что к ней добавляется насос, к-рый включается по пути охлажденного рассола от генератора холода к вторичным змеевикам и служит для усиления циркуляции рассола. .Кроме того в этой системе генератор холода м. б. расположен внизу; с одной стороны, это облегчает обслуживание, т. к. отпадает надобность поднимать смесь льда и соли наверх, но, с другой стороны, введение циркуляционного насоса несколько усложняет всю систему. Однако такое незначительное усложнение искупается более благоприятными результатами охлаждения

Фигура 5.

вследствие повышения холодоотдачи змеевиков. В системе «Фригатор» (фигура 5 и 6) охлаждение происходит более упрощенным способом, без промежуточных посредников в виде раствора хлористого кальция. Генератор холода представляет собой изолированный бак, сбоку которого находится небольшой бак для соли. Внутри первого бака имеется решетка, на которую загружается измельченный лед, поливаемый рассолом из особой распределительной трубы со многими отверстиями. Проходя через лед, струйки рассола вызывают таяние его и охлаждаются,

причем охлажденный рассол берется насосом из нижней части бака и проходит через .змеевики в охлаждаемых камерах. Нагревшийся рассол, возвращаясь для повторного охлаждения, частью поступает в распределительную трубу, частью—в соляной бачок, также сообщающийся с этой трубой. Количество рассола, поступающего в соляной бачок, регулируется особым краном;"при этом, чем сильнее насыщение рассола солью, тем

ниже t° таяния льда, а следовательно и сильнее охлаждение рассола. Эта система с успехом применяется также для охлаждения молока, причем часто соль добавляется непосредственно ко льду, так что отпадает надобность в соляном бачке. На охлаждение 1 000л молока с 15 до 2° практика дает расход льда 0,13 тонны и соли 10—13 килограмма. Воздуходувная система соетоит из генератора холода, вентилятора и системы всасывающих и нагнетательных каналов для воздуха. В хорошо изолированном баке имеется решетка, на к-рую нагружается лед с солью. Образующийся при таянии льда рассол стекает по наклонным поверхностям, причем навстречу ему продувается вентилятором воздух. Этот воздух предварительно охлаждается от соприкосновения с рассолом, а затем—при прохождении через толщу смеси льда и соли. Охлажденный воздух поступает затем в камеру, а нагревшийся засасывается вентилятором, соединенным непосредственно с генератором холода (смотрите Воздухоохладители). Упрощение этой системы, предложенное инж. Комаровым, состоит в непосредственном продувании воздуха через охлаждающую смесь постоянной толщины между двумя решетками.

Обслуживаниеустановок Л. о. отличается простотой и заключается в приготовлении охлаждающей смеси и загрузке этой смеси в генератор холода. Кроме того в зависимости от системы установки требуется наблюдение за работой вентилятора и насоса. Лед для загрузки в холодогенера-тор откалывается ломами или кирками в льдохранилище. Откалывать следует по возможности крупные куски, не вызывающие однако затруднений при доставке их к льдодробилке. Лед после очистки его, обмывания от опилок и соломы разбивается на более мелкие куски и поступает в льдодробилку, которая приводится в действие от руки или от привода. Смешивание льда с солью удобнее всего производить, пооыпая солью выходящий из льдодробилки лед. Для более полного перемешивания смесь перелопачивается перед самой загрузкой ее. Количество добавляемой соли зависит от требуемой темп-ры в камерах и составляет около

10—15%. На приготовление 2 то охлаждающей смеси в сутки достаточно^ рабочих.

Экономика Л. о. На большей части территории СССР суровые зимы допускают заготовку дешевого натуральн. льда, к-рый с добавлением соли дает возможность иметь низкие t° (до —12°) и во многих случаях заменить холодильные машины. Установки Л. о. по первоначальным затратам обходятся значительно дешевле, чем машинное охлаждение, причем обслуживание их совершенно не требует механиков и машинистов. Стоимость эксплуатации установок Л. о. может быть ниже машинного охлаждения при условии рациональной заготовки льда и его хранения. Все это подчеркивает значение рационально поставленного Л. о. для народного хозяйства СССР наряду с параллельным развитием мощного холодильного машиностроения. Убедительным примером в этом отношении являются США, Канада, Швеция и Норвегия, где наряду с машинными холодильниками широко применяется Л. о. в нек-рых отраслях промышленности.

Лит.: ЗароченцевМ.Т.иКомаровН.С., Безмашинное (ледяное) охлаждение, М., 1913; К о-маров Н. С., Холод, М., 1929; Орлов А. А., Холодные склады о ледяным охлаждением, Петербург, 1912. Н. Комаров.