Устройство для производства мелкозернистого льда

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РИТЕН ИЯ

К АВТРРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиин

Социапистичесиин

Рестту блин ((()887888 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29;08.79 (2! ) 2816105/28-13 с присоединениеат заявки М

{23) Приоритет (5I)M. Кл.

F 25 С 1/00 тоеударетненый квинтет

СССР ае делан нэевратеннй н втнрнтнй

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень .1(е 45

Дата опубликования описания 07.12.81 (53 ) УД К 621.565. .5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Шляховецкий, Ю. С. Беззаботов и С. А Анисимов

1

Краснодарский политехнический институт - (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО

ЛЬДА

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 холодопрнемник 11).

Однако, при вводе охлаждаемой жидкости в высокоскоростной поток газа только небольшая 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 совершения внешней работы, поэтому при работе в режиме получения водного льда в холодоприемнике при неизбежном торможении, газо-жидкостного потока будет происходить некоторое повышение температуры охлажденной жидкости в результате перехода кинетической формы энергии высокоскоростного газо-жидкостного потока в тепловую форму энергии, что снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения — повышение производительности работы 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, и размещенный в цилиндрическом корпусе сообщенный с раструбом холодоприемник, последний установлен вертикально, при этом днище его выполнено перфорированным и над ним размещен слой шарообразных тел для образования льда на их поверхности.

На трубопроводе для подачи жидкости установлен регулятор для поддержания постоянного ее расхода.

На чертеже представлено устройство для производства мелкозернистого льда.

Устройство содержит раструб 1, например, сопло Лаваля, для потока охлаждающего газа, в расширяющейся полости которого установ887888

$0

5f лен 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 перфорированным 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.

Регулят ор 11 расхода электрически связан с датчиком 12 температуры, установленным в бункере 9 корпуса 7. В качестве регулятора

11 расхода может быть использован изодромный регулятор с плавным изменением расхода, а в качестве датчика 12 температуры — термометр сопротивления или термометр манометрического типа.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в соплс Лаваля, где газ адиабатически расширяется с понижением температуры и увеличением скорости; В поток расширившегося 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 на.ходится 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 Р„ = 6 кг/см, величина U находилась в пределах от 0,01 до 005 кг воды на 1 кг воздуха.

1О

4

Газо-жидкосгная 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 скорос1м 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 выводится из корпуса 7 через патрубок 10. Для улавливания мелких кристаллов льда, которые не выпали из потока и могут уноситься газом, в верхней части корпуса перед патрубком 10 установлен иерфорированный отбойный конус 8. !

Эффективность работы предложенного устройства повышается вследствие более полного использования кинетической энергии высокоскоростного потока на создание псевдоожиженного слоя в холодоприемнике 4 и снижения энергозатрат на производство мелкозернистого льда, Себестоимость производства 1 т мелкозернистого льда может быть снижена,как показали техникоэкономические расчеты, на 7 — 9% по сравнению с себестоимостью производства льда в льдогенераторах типа ИЛ -500.

Формула изобретения

1. Устройство для производства мелкозернистого льда, содержащее раструб для потока охлаждающего газа, установленный и связанный с трубопроводом для подачи жидкости дозатор, и размещенный в цилиндрическом корпусе сообщенный с раструбом холодоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производитель- . ности, холодоприемник установлен вертикаль887888 дюж

ВНИИПИ Заказ 10707/8 Тираж 569 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 но, при этом днище его выполнено перфорированным и над ним размещен слой шарообразных тел для образования льда на их поверхности.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на трубопроводе для подачи жидкости установлен регулятор для поддержания постоянного ее расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии Р 51 — 10905, F 25 С 3/04, . 1976.