Льдогенератор - SU1406430A1

1

j Изобретение относится к холодиль- |ной технике, в частности к льдогене- |раторам кубиковогр льда малой произ- |водительности, предназначенным для использования в торговой сети, в бы- |ту, на транспорте, в лабораторных и Медицинских целях. : Целью изобретения является сниже- ние энергозатрат и металлоемкости конструкции.

На фиг.1 показан льдогенератор, вид сверху} на фиг.2 - разрез на фиг.1. .

Льдогенератор включает в себя установленный на горизонтальном валу 1 блок замораживания воды, состоящий КЗ металлических (ячеистых или корытообразных ) льдоформ 2 и 3, снабжен- герметичными щелевыми ячейками 4 |i 5 гидропривода соответственно, которые размещены вдоль стенок 6 льдоформ 2 и 3 и заполнены как и трубопроводы 7 рабочей жидкостью - водным раствором NaCl с температурой замереання от -3 до . Льдоформы 2 и 3 Повернуты друг относительно друга taK, что их основания обращены в противоположные стороны, а между боковыми вертикгшьными стенками 8 и 9 Льдоформ имеется воздушный зазор 10, и котором с возможностью прилегания к стенке 8 или 9 установлен источник холода, например испаритель 11, представляющий собой плоский металличес- кий корпус с внутренними каналами дл прохода хладагента. Подача последнего , от компрессионного агрегата (не Показан) осуществляется через гибкие Трубопроводы 12. Механизм выталкива- Ния с гидроприводом содержит попарно установленные на противоположных

0

Q

- 5

стенках 13 и 14 каждой льдоформы гидроцилиндры 15, 16 и 17, 18. Штоки 19 поршней 20 жестко связаны с испарителем 11. Рабочие полости гидроцилиндров 15, 6 и 17, 18 сообщены Трубопроводами 7 с ячейками 4 и 6. Парные поршни 20 установлены по одной оси, а гидроцилиндры 15-18 жестко укреплены на боковых поверхностях льдоформ 2 и 3. Для предотвращения обмерзания полости и порщней 20 в-процессе работы льдогенератора участки 21 стенок 13 и 14 выполнены из теплоизоляционного материала. Под блоком льдоформ 2 и 3 установлен приемник 22 льда. Для уменьшения теплопритоков к охлаждаемой льдоформе имеется наружная теплоизоляция 23.

Льдогенератор работает следующим образом.

Холодильный агрегат льдогенератора работает в непрерывном режиме, и испаритель 11 охлаждается, В момент заливки воды в свободные ячейки льдо- 2 испаритель 11 прижат к ее боковой стенке 8. Давление прижима создается за счет эффекта расширения воды и рассолов при замерзании в замкнутом объеме и воспринимается поршнем 20 гидроцилиндра 16 льдоформы 3, так как поршень является единственным подвижным элементом в гидравлической системе ячейки 5, При этом соответствующий объем антифриза в ячейке 5 льдоформы 3 минимален, так как антифриз находится в жиДкой фазе. Таким образом, из-за отсутствия противодействия со стороны поршней 20 испаритель 11 занимает положение, изображенное на фиг.2. Залитая в льдоформу 2 вода охлаждается. В то же время

воздушный зазор 10 между испарителем 11 и льдоформой 3, составляющий 3- 5 мм, препятствует охлаждению льдо- формы 3 и она прогревается теплом окружающего воздуха до температуры выше О С. Пограничный слой кубика готового льда в льдоформе 3 подтаивает, и кубик под собственной тяжестью падает в. льдоприемник 22. Такое естественное оттаивание возможно в случае использования тонкостенных малоинерционных в тепловом отношении / льдоформ, например, с одной общей ячейкой, как на фиг.1, или в случае относительно длительного цикла льдообразования , например, при малой мощности источника холода, В остальных случаях можно использовать известные методы принудительного оттаивания, включая тепловое с помощью электронагревателя . Поскольку антифриз, находящийся в ячейке 4 охлалсдаемой льдо- формы 2, имеет более низкую температуру замерзания и удален от испарителя 11, кристаллизация антифрива начинается , когда льдообразование в льдоформе 2 уже заканчивается. По мере замерзания раствора давление в ячейке 4 растет и передается на поршни 20, В некоторый момент времени оно превышает усилие разрыва примерзших поверхностей испарителя 11 и льдо- формы 2, испаритель 11 отжимается от льдоформы 2 и прижимается к льдоформе 3, Сила сопротивления гидропривода льдоформы 3 при этом минимальна, так как антифриз в ячейке 5 уже оттаял и имеет минимальный объем. Совпадение времени перемещения испарителя со временем окончания процесса льдообразования в охлаждаемой льдоформе обеспечивается предварительным расчетом или подбирается экспериментально путем вариации геометрических размеров элементов и теплофизических свойств используемых материалов. После перемещения испарителя блок льдоформ 2 и 3 вместе с испарителем 11 поворачивается на 180 , что обеспечивается применением электродвигателя . с редуктором, либо, парой электромагнитов , создающих момент сил, либо другими известными средствами.

Затем цикл повторяется, с той лишь разницей, что направление поворота льдоформ обратное,

Предлагаемая конструкция льдогенератора не накладывает жестких ограничений на и количество ячеек, размеры льдоформ, исключает необходимость использования крьгажи И проведения операции герметизации ячеек. Использование эффекта расширения льда позволяет частично автоматизировать работу льдогенератора. Сокращение затрат электроэнергии на производство единицы продукции обеспечивается отсутствием теплоемкости - балласта в режиме оттаивания и быстрым механическим оттаиванием, а также отсутствием затрат на герметизацию льдоформ крьш1ками.

Формула изоб ре тения

5

0

5

0

5

0

Льдогенератор, включающий установленный на горизонтальном валу блок замораживания воды, состоящий из двух расширяющихся льдоформ, обращенных большими основаниями в противоположные стороны, механизм выталкивания с гидроприводом, содержащий герметичные ячейки с рабочей жидкостью, размещенные вдоль одной из стенок каждой льдоформы и соединенные трубопроводами с полостью гидроцийиндра, источник холода и приемник льда, о т л и- чающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и металлоемкости конструкции, льдоформы установлены с зазором между собой, обращенные к зазору стенки каждой льдоформы выполнены вертикальными, источник холода установлен в зазоре между льдофор- мами с возможностью поочередного прилегания в вертикальной стенке одной из льдоформ и связан с источником хладагента гибкими трубопроводами, при этом гидропривод содержит дополнительно гидроцилиндры, последние расположены попарно на противоположных стенках каждой льдоформы, штоки поршней гидроципиндров жестко связаны с источником холода, участки стенок, контактирующих с гидроцилиндрами, выполнены из теплоизоляционного материала , а в качестве рабочей жидкости гидропривода использована жидкость 5 t температурой замерзания от -3 до

,. 4 6

Фиг. 2