Холодильные машины для получения «ледяной воды»
«Ледяная вода» — идеальный хладоноситель, используемый в молочной и в других отраслях пищевой промышленности.
К хладоносителям, используемым для охлаждения пищевых продуктов, предъявляется целый ряд жестких требований. Они должны быть нетоксичными, неагрессивными и нелетучими и при этом иметь высокие теплопередающие характеристики, низкую вязкость и низкую цену. Наиболее полно этим требованиям отвечает обыкновенная вода.
- Описание
Для получения максимального охлаждающего эффекта при прямом контакте с продуктом, повышения степени глазирования (при замораживании с ледяной глазурью), достижения максимальной производительности теплообменника и требуемой температуры продукта (например, при охлаждении молока) температура воды должна быть максимально низкой, близкой к температуре замерзания. Однако, с технической точки зрения, получение воды с температурой 0,5+1 °С (так называемой «ледяной воды») довольно сложная задача. Используемые для охлаждения жидкостей проточные герметичные кожухотрубные и пластинчатые теплообменники имеют существенные ограничения для получения ледяной воды, обусловленные опасностью их разрушения при замерзании воды внутри контура теплообменника. Поэтому при получении ледяной воды широкое распространение нашли открытые теплообменники.
Наиболее простой тип открытого теплообменника - испаритель, выполненный в виде трубы, погруженной в бак с водой. Кипящий внутри трубы хладагент охлаждает находящуюся в баке воду. Для интенсификации теплообмена воду в баке принудительно перемешивают с помощью либо механической мешалки, либо воздуха, подаваемого в нижнюю часть бака. Из-за малой площади теплообменника процесс малопроизводителен и требует пониженных давлений кипения хладагента, что приводит к снижению эффективности использования компрессоров. Применение данного метода целесообразно для малых производительностей.
Дальнейшим развитием указанного способа получения ледяной воды стало использование погруженных в воду панельных испарителей. Подобные испарители имеют более развитую поверхность и, как следствие, более высокие коэффициенты теплопередачи. Такой способ получения ледяной воды позволяет накапливать определенное количество «холода» в виде льда, который намерзает на поверхности испарителя. Это позволяет «аккумулировать холод» для использования в часы пиковых нагрузок, экономию на производительности холодильной установки. Кроме того запасы холода могут быть сделаны при работе в ночное время, когда стоимость электроэнергии определяется льготными тарифами. Но при длительных режимах «накопления льда» (часы минимума нагрузок) толщина слоя льда увеличивается до 40+50 мм, что влечет существенное снижение интенсивности теплообмена, понижение эффективности работы установки.
