Генератор чешуйчатого льда непрерывного действия

 

H. В. Фомин, 3. М. Комладзе, Ф. E. Довжко, В. Б. Ржевская, В. В. Петухов, В. М. Смирнова и Ю. Ю. Добровольский

1 (72) Авторы изобретения

Государственный проектно-конструкторский институт рыбопромыслового флота (7I ) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ЧЕШУЙЧАТОГО ЛЬДА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

1.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для произ, водства льда замораживания воды на охлажденных поверхностях с удалением льда путем скалывания 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 патрубкгми подвода и отвода хладоагента. отделитель жидкости, установленный над испарнтелем, ротор с приспособлениями для нанесения воды на поверхность испарителя и приводом для вращения ротора и режущие элементы для окапывания 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 поэтому 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 холо- дильного агента и защита компрессора от

"влажного хода" требуют применения отделителей жидкости больших размеров и большой емкости.

Целью изобретения является:повышение производительности генератора.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе испаритель снабжен вертикальными перегородками, смонтированными между его стенками,- и: вертикальными полыми вставками, установленными с зазором по пе20 риметру в каналах между перегородками, при этом высота перегородок. и вставок меньше высоты стенок испарителя, стенки выполнены из материала с высокой удельной теплопроводностью, а соотношение площади се3 98 чения полости вставки к площади зазора равно 1:1.

Кроме того, режущие элементы выполнены в виде дисковых ножей, жестко скрепленных между собой, и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 изображен генератор чешуйчатого льда непрерывного действия, в разрезе; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 3;, на фиг. 5 — дисковые ножи в сборе, продольное сечение.

На раме 1 (фиг. 3) закреплена плита 2, в которой по цейтру установлена ось 3. На плите 2 концентрично оси 3 смонтирован двустенный испаритель 4. Стенки 5 и 6 испарителя соединены вертикальными перегородками 7, образующими каналы 8, в которые введены вертикальные полые вставки

9, установленные с зазором 10 по периметру, причем высота перегородок 7 и вставок

9 меньше высоты стенок испарителя, а соотношение 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 хащкого холодильного агента. Верхний торец испарителя 4 перекрыт заглушкой

13, нижний — заглушкой 14. На нижнюю заглушку 14 уложено кольцо — барботер 15 с отверстиями 16, расположенными равномерно по окружности кольца — барботера 15, Через один из каналов испарителя 4 осуществлена подача холодильного агента трубопроводом 17, соединяющим кольцо — барботер 15 с дросселем 18. В верхнюю заглушку 13 вварены паровые патрубки 19, соединяющие внут реннюю полость испарителя с отделителем 20 жидкости. Во внутреннюю полость отделителя

20 жидкости встроен змеевик 21, который с одной стороны (на выходе холодильного агента) соединен с патрубком 22. Отделитель 20 жидкости имеет патрубок 23 для отвода паров холодильного агента.

На осн 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 t> = (5 — 10) между дисковыми ножами 27, где — толщина слоя льда.

3402

Практически для данного типа льдогенераторов толщина слоя льда в экономически 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 кулапсовый профиль 32 и контактирует с кулачком 33, — жестко закрепленным на кронштейне 34. Высота подъема кулачкового профиля 32 зависит от толщины намораживаемого льда, т.е, tq = (. В верхней части оси 31 установлен упругий элемент 35, например цилиндрическая пружина, Дисковые ножи 27 в сборе посредством кронштейнов 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 машины (не показана) подается жидкий холодильный агент через змеевик 21 и дроссель 18, В змеевике 21 жидкий холодильный агент охлаждается парами н испаряющими каплями жидкости хладагента, которые поступают в отделитель 20 жидкости из испарителя 4. Переохлажденный жидкий холодильный агент дросселируется через кольцобарботер 15 непосредственно в приданную часть испарительной полости, при дросселировании часть холодильного агента испаряется, парожидкостная 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 паровое пространство над испарительными каналами

8. Часть жидкости при кипении выбрасьгвается 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 неиспарившейся жидкости (в виде пены и мелких капель) 5 98340 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 тонким слоем. При вращении ротора 24 дисковые ножи 27 врезаются в лед и вследствие этого начинают вращаться вокруг оси 31. Дальнейшее вращение приводит к набеганию подвиж- ip ного 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 шага, между дисковыми ножами 27 за счет ширины 8 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 успевшая 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 испаритель

4 и подаче воды через полую ось 3 идет непрерывно.

Изготовление двустенного испарнтеля из материалов с высокой теплопроводностью, например из алюминиевого сплава, установление полых вставок в каналы, образованные между ребрами, соединяющими стенки испариИ теля, позволяет при тои же потребляемои мощности генератора увеличить съем с поверхности испарителя чешуйчатого льда в 1,5 — 2 раза.

Дисковые ножи с регулируемым зазором между режущими кромками дисковых ножей

2 6 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, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения 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, стенки выполнены 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 воэможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 213044, кл. F 25 С 1/12, 1967 (прототип).

983402

Составитель Л. Соловьев

Техред . О.Неце Корректор И. Ватрушкина

Редактор П. Коссей

Заказ 9882/43

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

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауйская наб., д. 4/5