Устройство для аккумулирования холода

 

Использование: в холодильной технике, в частности в производствах, которые нуждаются в периодическом охлаждении водой. Сущность изобретения: датчик контроля толщины намораживание льда выполнен в виде трубки 5 из тепловодного материала и укреплен свободными концами на двух охлаждающих элементах. При этом трубка имеет отвод для соединения с датчиком уровня. При работе холодильной установки на охлаждающих элементах 2 начинает намораживаться лед. Дальнейшее нарастание льда будет происходить и на элементах 2 и в трубке 5. Часть воды, находящейся в трубке 5, переходит в твердое агрегатное состояние (лед) с увеличением своего объема. Вследствие этого уровень воды в датчике уровня 7 будет подниматься. При достижении толщины намораживаемого льда оптимального значения датчик уровня 7 выдает сигнал на пульт управления холодильной установкой. Возможность непрерывного контроля за толщиной намораживаемого льда позволяет выбрать необходимый режим работы устройства для аккумулирования холода, т.е. начало оттайки и включение холодильной установки на режим намораживания льда. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, особенно в производствах, которые нуждаются в периодическом потреблении холода в виде воды, преимущественно в молочной промышленности.

Известны устройства, в которых производится замораживание воды, содержащие теплоизолированную герметичную камеру с размещенным в ней сильфоном.

Недостатком таких устройств является то, что они предназначены для намораживания льда внутри герметичной камеры.

Известны также устройства для аккумулирования холода, содержащие бак с патрубками для подвода и отвода воды, охлаждающие элементы и установленные в нем датчики для контроля намораживаемого льда.

К недостаткам этих устройств относится то, что периодическое перемещение щупов по поверхности намораживаемого льда искажает поверхность льда, так как щупы соскабливают лед с поверхности, создают дополнительную циркуляцию воды в месте замера толщины льда и не дают значения истинной толщины намороженного льда. Отсутствует непрерывный контроль за процессом намораживаемого льда. Кроме того, мала надежность устройства из-за сложной кинематической схемы.

Для повышения эффективности работы устройства с целью аккумулирования холода за счет достижения оптимальной толщины намораживаемого льда и непрерывного контроля за его намораживанием датчик контроля толщины намораживаемого льда выполнен в виде трубки из теплопроводного материала и укреплен свободными концами на двух охлаждающих элементах, в плоскости, проходящей через ось их симметрии, с наклоном к каждому, трубка имеет отвод, соединенный с датчиком уровня, например, поплавкового типа или гидростатического и т.п.

Трубка выполняется из теплопроводного материала для того, чтобы при работающих мешалках вода находилась в одинаковом агрегатном состоянии как внутри бака, так и в трубке.

Для достижения непрерывного контроля за толщиной намораживаемого льда трубка должна быть установлена с наклоном относительно охлаждающего элемента, так как незначительное нарастание льда на них должно фиксироваться по изменению в ней воды, а следовательно, и в плоскости, проходящей через оси симметрии двух охлаждающих элементов. Установка теплопроводной трубки свободными концами на двух охлаждающих элементах позволяет в процессе наполнения бака водой полное автоматическое ее наполнение, а в процессе намораживания льда на охлаждающих элементах отверстия (свободные концы) трубки замерзают и в дальнейшем нарастание льда происходит как бы в замкнутом объеме, что позволяет по изменению объема воды при переходе ее в лед судить о толщине намораживаемого льда. Отвод трубки необходим для осуществления измерения толщины намораживаемого льда путем соединения трубки с датчиком уровня.

На фиг. 1 показано устройство для аккумулирования холода, общий вид; на фиг. 2 показан датчик контроля намораживаемого льда, установленный своими свободными концами на двух охлаждающих элементах.

Устройство для аккумулирования холода содержит бак 1 с патрубками для отвода и подвода воды (на чертежах не показаны) и охлаждающие элементы 2. На двух охлаждающих элементах 2 в вертикальной плоскости, проходящей через оси их симметрии, с помощью, например, хомутов 3 и 4 укреплена трубка 5, выполненная из теплопроводного материала. Трубка 5 одинаково наклонена к оси каждого из упомянутых охлаждающих элементов 2 и имеет отвод для подсоединения к датчику уровня 7. В качестве датчика уровня могут использоваться поплавковые, гидростатические и т.п. датчики. Датчик уровня 7 через первичный преобразователь соединен с пультом управления холодильной установки (на чертежах не показана).

Устройство для аккумулирования холода работает следующим образом.

В часы минимального потребления холода производится намораживание льда на охлаждающих элементах, для чего бак заполняется водой (до определенного уровня). По мере заполнения бака водой вода через отверстие в концах трубки 5 будет поступать в последнюю и при заполненном баке трубки 5 и 6 будут также заполнены водой. После этого включается холодильная установка.

При работе холодильной установки на охлаждающих элементах 2 начинает намораживаться лед. По мере нарастания льда на охлаждающих элементах 2 он перекроет сквозные отверстия на концах трубки 5. Дальнейшее нарастание льда будет происходить, как на элементах 2, так и в трубке 5. Часть воды, находящейся в трубке 5, переходит в твердое агрегатное состояние (лед) с увеличением своего объема. Вследствие этого уровень воды в датчике уровня 7 будет подниматься. При достижении толщины намораживаемого льда оптимального значения датчик уровня 7 выдаст сигнал на пульт управления холодильной установкой.

Накопленный лед используют, пропуская через бак воду при работающих мешалках. Вода охлаждается тающим льдом и направляется для технологического использования. В процессе протечки воды поверхность охлаждающих элементов освобождается от льда. Лед тает также и в трубке 5, обладающей хорошей теплопроводностью, снижая уровень воды в датчике уровня 7.

Благодаря возможности непрерывного слежения за толщиной намораживаемого льда, можно выбрать необходимый режим работы устройства для аккумулирования холода, т.е. начало оттайки и включение холодильной установки на режим намораживания льда.

Использование предлагаемого устройства для аккумулирования холода обеспечивает по сравнению с известным устройством повышение точности измерения толщины намораживаемого льда, что существенно улучшает эксплуатационные характеристики, повышает экономичность и позволяет повысить качество продукции у потребителя.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ ХОЛОДА, содержащее бак с патрубками для подвода и отвода воды, установленные в нем охлаждающие элементы, датчик контроля намораживания льда, отличающееся тем, что датчик контроля выполнен в виде трубки из теплопроводного материала и укреплен своими свободными концами на двух охлаждающих элементах в плоскости, проходящей через оси их симметрий с наклоном к каждому, причем трубка имеет отвод, соединенный с датчиком уровня.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2