Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор проблемы получения и применения водного льда в виде водоледяных суспензий. Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1. Общие сведения о свойствах и сферах применения природного и искусственного водного льда 10
1.2. Различные виды искусственного водного льда, получаемые в промышленности. Классификация льдогенераторных установок 12
1.3. Преимущества использования водоледяных суспензий как промежуточного хладоносителя. Области применения водоледяных суспензий в различных отраслях промышленности 16
1.4. Классификация генераторов мелкокристаллического водного льда 24
1.5. Основные типы систем накопления водоледяной суспензии 27
1.6. Системы холодоснабжения с использованием водоледяной суспензии в качестве промежуточного хладоносителя 29
1.7. Теоретические и экспериментальные исследования в области замораживания воды в виде мелкодисперсного льда. Результаты исследований 38
1.8. Альтернативный способ получения мелкодисперсного водного льда 45
Глава 2. Аналитическое описание процесса замерзания капель воды, диспергируемых в вакуумируемое пространство термокамеры 48
2.1 Постановка задачи и ее приближенное аналитическое решение 48
Глава 3. Опытная установка для получения мелкодисперсного водного льда в условиях вакуума 55
3.1. Описание опытной установки и ее элементов 55
3.2. Последовательность пуска установки и управление процессом получения мелкодисперсных частиц водного льда 62
3.3. Измерение действительной холодопроизводительности вакуумного льдогенератора. Калибровка опытного стенда 65
3.4. Вспомогательное оборудование и приспособления, используемые при проведении опытов 67
3.5. Расчет эффективной производительности установки и пропускной способности вакуумной коммуникации 71
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований вакуумного генератора водного льда мелкодисперсной структуры 73
4.1. Промерзание капли в условии вакуумирования. Сопоставление теоретических опытных данных по показателю затвердевания капель различного диаметра 73
4.2. Влияние температуры, подаваемой диспергирование воды, на производительность аппарата по твердой фазе. Энергетические показатели установки 76
4.3. Распределение гранул водного льда по геометрическому диаметру 79
4.4. Обработка опытных данных и оценка погрешностей 83
4.4.1. Погрешности измеряемых величин 83
Глава 5. Практическое применение вакуумных льдогенераторов по производству мелкодисперсного водного льда 85
5.1. Области применения вакуумных машин малой холодопроизводительности 85
5.2. Обоснование применения двухроторных вакуумных насосов в холодильных машинах, использующих воду как холодильный агент 87
5.2.1. Аспекты применения средств вакуумной откачки различных типов 87
5.2.2. Преимущества двухроторных вакуумных насос-компрессоров 91
5.2.3. Эксплуатационные ограничения для двухроторных вакуумных насос-компрессоров 92
5.2.4. Ресурсы увеличения скорости откачки двухроторных насос-компрессоров 93
5.3. Пример расчета вакуумных установок для производства мелкодисперсного водного льда 94
5.4. Сравнение параметров реально действующей фреоновой парокомпрессионной установки для производства водного льда с вакуумным льдогенератором мелкодисперсного льда 97
5.5. Использование вакуумных льдогенераторов по производству водоледяной суспензии системах кондиционирования воздуха 99
Приложения 103
Приложение 1. Блок-схема алгоритма расчета вакуумного льдогенератора мелкодисперсного водного льда 103
Приложение 2. Программа для расчета вакуумных установок льдогенераторов мелкодисперсного водного льда на ЭВМ с использованием программного пакета Mathcad 106
Приложение 3. Технические характеристики комбинационного модуля для измерения вакуума типа Mini-Convectron 108
Приложение 4. Технические характеристики льдогенератора Scotsman AF-200 AS 111
Приложение 5. Технические характеристики двухроторных вакуумных насосов (ДВН) российского производства 113
Научная новизна. Основные результаты работы 115
Список литературы 116
- Преимущества использования водоледяных суспензий как промежуточного хладоносителя. Области применения водоледяных суспензий в различных отраслях промышленности
- Описание опытной установки и ее элементов
- Распределение гранул водного льда по геометрическому диаметру
- Использование вакуумных льдогенераторов по производству водоледяной суспензии системах кондиционирования воздуха
Введение к работе
Актуальность проблемы
Поиск новых рабочих веществ для современных парокомпрессионных холодильных машин в настоящее время становится все* более острой проблемой из-за возрастающих экологических требований, предъявляемых к ним. Разработка новых экологически безопасных хладагентов связана с большими финансовыми затратами и не всегда может гарантировать успех. Поэтому такие факторы как совместимость с окружающей средой, доступность, термодинамическое совершенство, низкая стоимость, пожаровзрывобезопасность, актуализируют поиск рабочих веществ природного происхождения - в том числе воды, диоксида углерода, водных растворов солей и спиртов.
Вода является простым, дешевым, совершенным по теплофизическим свойствам веществом, обладающим высокими показателями скрытой теплоты парообразования и теплоемкости. Использование воды как холодильного агента в системах охлаждения является перспективным в сельском хозяйстве, на транспорте, в промышленном и гражданском кондиционировании. Однако рабочий цикл с применением воды в качестве хладагента проходит при давлении ниже атмосферного. В результате система должна пропускать большие объемные потоки водяного пара, имея сравнительно высокие коэффициенты сжатия. По этой причине, машины высокой объемной производительности являются наилучшим выбором. Основной цикл машин, работающих на воде, фактически идентичен парокомпрессионному холодильному циклу с традиционными холодильными агентами, за исключением того, что в связи с доступностью и относительно низкой стоимостью воды как холодильного агента, возможно, ее использование в разомкнутом цикле. В силу своих специфических свойств (низкое давление паров при температурах 0...+20 С), существующий парк холодильных компрессоров не может быть использован, поэтому в качестве средств компремирования выбраны скоростные вакуумные насосы ротативного действия.
На сегодняшний день водоледяная суспензия и водный лёд находят широкое применение в разных отраслях промышленности. Применение водоледяных суспензий в холодильной технике существенно сокращает габариты теплообменного оборудования, более интенсивно протекают процессы тепломассообмена.
Классические методы получения мелкодисперсного водного льда предполагают наличие парокомпрессионных холодильных машин, использующих различные виды холодильных агентов от хладонов и аммиака до углеводородов и С02. В последние годы в холодильной технике появилась узкая группа синтетических хладагентов типа R123, R407C, которые имеют минимальное отепляющее воздействие на окружающую среду и не
разрушают озоновый слой. Подобные вещества не производятся в нашей стране, поэтому они весьма дороги. Еще более дорогими являются синтетические масла совместимые с ними.
В литературе имеются сведения относительно работ по созданию крупных по холодильной мощности установок, работающих на воде как хладагенте. В них применяют центробежные и осевые компрессоры. В нашей стране данной проблемой в разное время занимались к.т.н., доц. Г.Ф. Ивановский с учениками. За рубежом наиболее известны работы профессора Йохима Пауэла (Дания), Дж. Кюхнл-Кинела (Швейцария), Петера Эголфа (Швейцария). Создание вакуумных льдогенераторов малой и средней производительности на основе турбомашин динамического действия не представляется возможным, поскольку КПД этих машин резко снижается при уменьшении потока пропускаемого газа. Требуется также организация промежуточного охлаждения водяного пара, что увеличивает стоимость и сложность установки.
Цель работы
Целью работы является экспериментальное и теоретическое обоснование процесса генерации водного льда мелкодисперсной структуры в условиях вакуума, создание опытного стенда-имитатора вакуумного льдогенератора и получение его характеристик.
Основные задачи работы
Получение экспериментальных данных в условиях рабочих режимов на созданном стенде-имитаторе вакуумного генератора мелкодисперсного льда.
Разработка аналитического решения задачи замерзания мелкодисперсных капель воды, распыляемых через форсунку в вакуумируемую гермокамеру-генератор.
Создание методики теплового расчета установки, построенной по данному принципу.
Сопоставление энергетической эффективности вакуумного льдогенератора водного льда мелкодисперсной структуры с современными парокомпрессионными холодильными установками аналогичного назначения, работающими на ГФУ (HFC).
Научная новизна
Представлено аналитическое решение задачи замерзания мелкодисперсных капель воды, диспергируемых в вакуумируемом объеме термокамеры с учетом технических характеристик средств вакуумной откачки (удельная быстрота действия вакуумного насоса-компрессора), на основе чего предложено расчетное уравнение для нахождения времени промерзания капель воды заданных геометрических характеристик.
Получены экспериментальные данные по динамике замерзания мелких капель воды, диспергируемых в вакуумируемое пространство термокамеры.
Практическая значимость работы
Разработана схема вакуумного генератора водного льда мелкодисперсной структуры.
Создан опытный стенд-имитатор вакуумного льдогенератора по получению мелкодисперсного водного льда.
Проведено сопоставление энергетической эффективности вакуумного генератора для получения мелкодисперсного водного льда с современными фреоновыми холодильными установками аналогичного назначения, выявлены экологические и эксплуатационные преимущества вакуумных генераторов мелкодисперсного льда.
Предложена методика расчета вакуумных генераторов водного льда мелкодисперсной структуры с учетом конечной пропускной способности вакуумной коммуникации. Показана возможность использования в качестве насос-компрессора на установке образцов быстроходных машин, выпускаемых отечественной промышленностью.
Апробация работы
Основные результаты диссертации опубликованы в 7 научных работах, список которых приведен в конце автореферата.
Результаты исследований были представлены в виде научного доклада на 8-ой конференции в Копенгагене, Дания, имени Густава Лоренцена Conference on Natural Working Fluids, «Vacuum methods of water ice formation».
Установка была представлена на Международной специализированной выставке и конференции холодильной промышленности «ХолодЭкспо Россия 2009»
Структура и объем работы
Преимущества использования водоледяных суспензий как промежуточного хладоносителя. Области применения водоледяных суспензий в различных отраслях промышленности
Холодильная льдотехника, т. е. техника получения и использования льда специально в целях охлаждения, является старейшей производственной отраслью холодильного дела.
Одним из направлений в создании систем хладоснабжения для предприятий АПК, обеспечивающих экологическую и промышленную безопасность при высокой энергетической эффективности, является использование систем косвенного охлаждения с природными эффективными хладоносителями, изменяющими в процессе теплопередачи своё агрегатное состояние. В частности, такими хладоносителями служат С02 - для температур ниже -15 + -20 С, и бинарный лёд -— для температур близких к 0 С. [3]
При использовании теплоты фазового перехода (частичного плавления льда) значительно сокращается расход жидкого хладоносителя, перекачиваемого насосом. Кроме того, вязкость бинарного льда значительно ниже, чем у применяемых в настоящее время хладоносителей на основе водных растворов (пропиленгликоля, фризиума и др.). Все это обеспечивает снижение расхода электроэнергии. Снижение требуемого расхода хладоносителя приводит также к уменьшению поперечного сечения труб, подводящих хладоноситель к аппаратам.
Для технологических процессов, протекающих при температурах близких к О С в качестве эффективного промежуточного хладоиосителя целесообразно применять бинарный лёд, Ice Slurry — суспензию воды и кристаллического льда с размером частиц от 0,01 до 0,4 мм. Бинарный лёд обладает всеми достоинствами природного хладоиосителя, изменяющего своё агрегатное состояние, а также позволяет удовлетворить неравномерную потребность в холоде при меньшей установленной мощности холодильных компрессоров путем применения его в качестве рабочего тела аккумулятора холода.
Использование бинарного льда в качестве высокотеплоемкого хладоиосителя со стабильной температурой и изменяющимся агрегатным состоянием наиболее экономично в случае неравномерности потребления холода при околонулевых температурах. Например, ледяные холодоаккумуляторы и гидромеханнзированные льдобунты, холодогенераторы для воздушных кондиционеров и молоко охладителей могут обеспечивать суточную и сезонную равномерность нагрузки холодильных машин. Также применение бинарного льда позволяет по энергетическим характеристикам приблизиться к системам непосредственного охлаждения.
Расчеты показали, что применение водоледяной суспензии в качестве промежуточного хладоиосителя позволяет сократить затраты мощности на работу насоса примерно на 30%. [3]
Для практического применения систем с бинарным льдом важно, что при концентрации льда, не превышающей 40 %, бинарный лед может использоваться с теми же насосами и арматурой, что и традиционные хладоносители, однако использование бинарного льда требует больших затрат на приобретение оборудования, чем в случае применения однофазного хладоиосителя.
В отношении температурного диапазона применения бинарного льда установлено, что хорошо изученные, прошедшие промышленную проверку хладоносители с бинарным льдом имеются для диапазона от 0 до -8 С. В настоящее время наиболее развитая область применения бинарного льда — быстрое охлаждение рыбы и морепродуктов иммерсионным способом. При охлаждении бинарным льдом (погружение в лед с последующим дренированием контейнера) требуемое понижение температуры продукта происходит в несколько раз быстрее, чем при охлаждении чешуйчатым льдом вследствие лучшего контакта продукта и водоледяной суспензии.
Однако широкому внедрению бинарного льда препятствует ряд обстоятельств: — использование бинарного льда в качестве хладоносителя ограничено прежде всего температурной областью вблизи О С; — приготовление бинарного льда более энергоемко, чем простое охлаждение хладоносителя; это закономерно следует из необходимости использовать более низкие температуры испарения хладагента в льдогенераторе по сравнению с температурой в чиллере; — генератор мелкодисперсного льда требует существенно больших капитальных затрат, чем охладитель хладоносителя; положительные и отрицательные свойства бинарного льда как хладоносителя в существенно разной степени проявляются в разных технических и экономических условиях, например, можно рассчитывать, что системы с бинарным льдом окажутся эффективнее альтернативных систем хладоснабжения, если часть холода можно аккумулировать во время суток с низким тарифом на энергию или если потребность в холоде существенно неравномерна в течение дня.
Аккумуляция холода у нас, по сравнению с зарубежными странами, употребляется мало. Там ее используют, прежде всего, для кратковременного использования холода (кинотеатры, театры, концертные и выставочные залы и т.п.), но не только.
Использование бинарного льда тесным образом связано с проблемой аккумуляции холода, причем не только для удовлетворения срочных кратковременных потребностей в холоде, но и для выравнивания неравномерной потребности в холоде в различное время суток. Аккумуляция холода в ночное время имеет выгоду не только потому, что в ночное время значительно ниже тарифы на электричество, но значительно ниже температура воздуха, что проявляется в понижении температуры конденсации у систем с воздушными конденсаторами, градирнями и т.д. (см. рис 1.1). В каждом случае необходимо понимать, что для аккумулирования холода в лед необходимы значительно более низкие температуры испарения, чем при прямом охлаждении воды. В качестве примера: при охлаждении воды для кондиционирования при температуре кипения О С и температуре конденсации +40 С холодильный коэффициент теоретического цикла (Ранкина) 5.748, а при температурах от -10 С до +40 С — только 4.246, то есть для той же холодопроизводительности требуется мощность в 1,35 раза больше, и это необходимо учитывать для экономической оценки, а также принимать во внимание значительные теплопритоки к резервуарам, Представление об эффективности аккумулирования холода дает рис.6, на котором отображена потребность в холоде всего 648 кВт ч в течении дня в различных типичных способах эксплуатации. [14].
Бинарный лед или водоледяная суспензия может иметь широкую область применения также и для охлаждения жидкостей, в частности, для охлаждения молока, соков, пива. Как показывает анализ технологий, во всех этих случаях названные жидкости должны быть охлаждены до температуры близкой к 1 С, что делает принципиально целесообразным применение водоледяной суспензии.
На сегодняшний день водоледяная суспензия и водный лёд широко используются в разных отраслях промышленности, главным образом пищевой, медицине, производстве химических продуктов и сельском хозяйстве, что связано, прежде всего, с его экологической чистотой и отличными теплофизическими свойствами. Водный лёд и льдоводяные растворы могут успешно применяться при переработке рыбы и морепродуктов — для их мягкого охлаждения с момента добычи до поступления в продажу; в сельском хозяйстве — для охлаждения молока, фруктов и овощей; в хлебопекарной промышленности — для охлаждения теста; на мясоперерабатывающих предприятиях — для предотвращения нагрева фарша в процессе куттерования; в сфере кондиционирования воздуха. Также свою нишу шугообразный лёд нашёл в строительном деле при производстве бетона, в химической промышленности для отвода тепла в реакторах, в системах пожаротушения. Применение водоледяных суспензий в холодильной технике существенно сокращает габариты теплообменного оборудования, более интенсивно протекают процессы тепломассообмена.
Таким образом, разработка и создание ледогенераторных установок для производства водоледяной суспензии является перспективным направлением.
В сельском хозяйстве лед, прежде всего, необходим при первичной обработке молока. Скорость охлаждения молока оказывает большое влияние на содержание бактерий в сыром (непастеризованном) молоке. После дойки молоко следует как можно скорее охладить до уровня температур +4...+7 С. При более высокой температуре количество бактерий быстро возрастает. Охлаждение — самый важный фактор поддержания качества молока после дойки. [6]
Описание опытной установки и ее элементов
В Московском государственном университете инженерной экологии, на кафедре «Холодильная и криогенная техника», создан вакуумный генератор по получению мелкодисперсных частиц водного льда.
Основное назначение установки: исследование динамики замораживания мелкодисперсных капель воды и параметров, влияющих на этот процесс. Смесь воды с мелкодисперсным льдом является наиболее удобным источником холода для пищевой промышленности и сельского хозяйства.
Принцип действия вакуумного генератора мелкодисперсного водного льда заключается в диспергировании рабочего вещества (воды) в вакуумируемое пространство термокамеры-генератора. Где вследствие пониженного давления происходит испарение и последующее замерзание капель рабочего вещества (воды) с интенсивным отводом тепла с порциями паров, удаляемых из объема герметичной полости средствами вакуумной откачки, например, двухроторным насос-компрессором и последовательно установленным конденсатором водяных паров со вспомогательным механическим насосом.
С помощью вспомогательного вакуумного насоса в системе создается предварительное разряжение с остаточным давлением около 3-8 мм.рт.ст. После чего включается быстроходный основной вакуумный насос-компрессор, с помощью которого создается требуемый уровень вакуума в термокамере-генераторе. Предварительное вакуумирование необходимо для запуска основного вакуумного насос-компрессора, работа которого от атмосферного давления невозможна. Затем через форсунку, смонтированную в термокамере-генераторе, подается рабочее вещество (вода) с околонулевой температурой. В результате диспергирования воды в вакуумируемое пространство термокамеры-генератора происходит испарение и замерзание капель воды. Полученная мелкодисперсная субстанция льда собирается в донной части термокамеры.
Откачиваемые основным насосом пары воды уносятся в вакуумные коммуникации и попадают в конденсатор, где основная часть тепла передается охлаждающей воде, а водяные пары при этом конденсируются.
Установка состоит из герметичной камеры в виде термокамеры-генератора 1, основного 2 и вспомогательного 4 вакуумных насосов, кожухотрубного конденсатора 3, резервуаров воды 7 и сборником мелкодисперсного льда 6 (см. рис. 3.1).
Термокамера-генератор (см. рис 3.2) представляет собой цилиндрический сосуд с внутренним диаметром 400 мм, выполненный из алюминиевого сплава с толщиной стенки 4 мм, ёмкостью 150 л с герметично закрывающейся прозрачной крышкой из орг. стекла, паровое пространство которого соединяется с основным насос-компрессором вакуумной коммуникацией.
Внутри термокамеры-генератора установлена форсунка 5 (см. рис. 3.3) для диспергирования воды, а так же дренажный вентиль в нижней его части. Наблюдение за ходом процесса в термокамере-генераторе велось через прозрачную крышку, соответственно подсветка осуществлялась посредством светодиодной лампы.
Наличие вспомогательного насоса 4 (рис. 3.5) необходимо, так как он позволяет удалить из системы неконденсированные газы и тем самым осуществить понижение давления в системе и облегчить, таким образом, этап пуска основного насоса, одновременно избежать избыточных затрат энергии. Геометрическая скорость откачки - 3 л/с, в зависимости от требуемых условий опыта также может быть применен вспомогательный насос большей производительности 5 л/с.
Кроме того, вспомогательным насосом удобно пользоваться при обслуживании установки. Сюда можно отнести проверку системы на герметичность.
Основной вакуумный насос-компрессор (см. рис. 3.6) ротативного принципа действия (типа Руте) обеспечивает откачку паров жидкости в процессе ее охлаждения и сублимации в термокамере-генераторе и их сжатие до давления конденсации. Геометрическая скорость откачки основного насоса составляет 150 л/с.
Конденсатор (см. рис. 3.7) представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат, с водяным охлаждением. Конденсация паров осуществляется в межтрубном пространстве, вода протекает внутри U-образных медных оребренных трубок диаметром 016x1,5 Рабочая теплопередающая поверхность аппарата 4 м2.
На установке предусмотрено измерение напряжения, силы тока и мощности вакуумных насосов с помощью измерительного комплекта «К 505 №4685» (см. рис. 3.8), что позволяет определить затраты энергии на проведение процесса охлаждения и замораживания капель воды. Температура конденсации и температура нагнетания основного насос-компрессора определяется с помощью двухканального электронного измерителя «ОВЕН ТРМ-202» (см. рис. 3.9)
Распределение гранул водного льда по геометрическому диаметру
Полученный в ходе серии опытов мелкодисперсный водный лед исследовался под стереоскопическим микроскопом МБС-10. Целью данного исследования было построение кривой распределения гранул водного льда по показателю их геометрической характеристике.
Гранулы исследуемого водного льда наносились на поверхность стекла и в проходящем свете светодиодной лампы проводились измерения и, велась статистика (см. рис.4.6). Для снижения теплопритоков как из окружающей среда, так и от поверхности подложки, на которую наносился мелкодисперсный лед, она охлаждалась до околонулевой температуры.
Для предотвращения слипания гранул и более точных измерений использовался пропиленгликоль охлажденный до -2 С, которым смачивалась поверхность стекла. Затем на нее наносилась порция мелкодисперсного льда (см. рис.4.7).
После проведения серии измерений была построена кривая распределения гранул водного льда по геометрическому диаметру (см. рис.4.8). Стоит отметить, что данное распределение весьма близко к нормальному, Гауссову распределению [11] с характеристиками: математическое ожидание Мх=211,4 мкм; среднеквадратичное отклонение о=94,9 мкм.
В целях расчета форсунки и сопоставления опытных и теоретических данных производился замер перепада давления на форсунке.
Правдоподобие гипотезы нормального распределения частиц водного льда по диаметру было подтверждено с помощью критерия согласия А.Н. Колмогорова вероятность которой составила Р(Л)=0,875.[11]
Суть критерия согласия состоит в том, что в качестве меры расхождения между теоретическим и статистическим распределениями А. Н. Колмогоров рассматривает максимальное значение модуля разности между статистической функцией распределения F (x) и соответствующей теоретической функцией распределения:
Основанием для выбора в качестве меры расхождения величины D является простота ее вычисления. Вместе с тем она имеет достаточно простой закон распределения. А. Н. Колмогоров доказал, что, какова бы ни была функция распределения F(x) непрерывной случайной величины X, при неограниченном возрастании числа независимых наблюдений п вероятность неравенства
Схема применения критерия А. Н. Колмогорова [11] следующая: строятся статистическая функция распределения F (x) и предполагаемая теоретическая функция распределения F(X),B данном случае функция нормального распределения, и определяется максимум модуля разности между ними (см. рис.4.9). функциями распределения. Проведенные опыты позволяют утверждать, что перепад давления, создаваемый на форсунке, был достаточен для получения факела диспергируемой воды с ожидаемыми геометрическими характеристиками, которые согласуются с расчетными по уравнению (9).
Все это позволило приступить к созданию инженерной расчетной методики вакуумного генератора водного льда мелкодисперсной структуры.
Использование вакуумных льдогенераторов по производству водоледяной суспензии системах кондиционирования воздуха
Мелкокристаллические ледяные суспензии представляют собой отличный экологически чистый хладоноситель для систем кондиционирования воздуха и являются надежной альтернативой хлорфторуглеродным, гидрохлор фтору гл ер одным и гидрофторуглеродным хладагентам, разрушающим озоновый слой и/или вызывающим парниковый эффект.
Очевидно, что «химические» хладагенты желательно ограничить в маленьком замкнутом контуре холодильной машины, а холодоснабжение отдаленных потребителей возложить на вторичные хладоносители, среди которых шуге нет ныне равных по эффективности и экологичности.
Применяя шугу, можно снизить мощности холодильных установок на 20-35% при компактности оборудования и использовании низких электрических тарифов ночью. [44] На рисунке 5.5 представлена схема традиционной системы центрального кондиционирования небольшого офиса с использованием шуги.
Наряду с применением льдогенераторов на основе парокомпрессионных холодильных машин, работающих на фреонах, интерес представляет использование вакуумных холодильных машин.
Аналогичная схема центрального кондиционирования вполне приемлема и при применении вместо традиционного фреонового льдогенератора со скребками вакуумной холодильной установки, работающей в режиме получения водоледяной суспензии. Схема такой установки представлена на рисунке 5.6.
Получаемая водоледяная суспензия (шуга) вакуумным методом собирается в сборнике 4 откуда посредством обычного центробежного насоса 7 подается к потребителю. Отепленная вода подается обратно на генератор водоледяной суспензии 3. Полученная шуга с массовой концентрацией льда 20% имеет размер ледяных гранул около 0,2 мм. Температура шуги на выходе составляет -2...-1,5 С. Также целесообразно использовать установку в качестве аккумулятора холода в ночное время суток вследствие сниженных тарифов на электроэнергию и более низкой температуры окружающего воздуха.
Похожие диссертации на Получение мелкодисперсных частиц водного льда методом диспергирования в условиях вакуумирования
