Наши контакты

Тел.: (063) 855-08-68
Тел.: (044) 331-73-11
E-mall: aptbasis@meta.ua
Адрес: г. Киев,
ул. Луговая, 16


Вода имеет рад свойств, что отличают ее от других веществ, которые используются в холодильной технике в качестве промежуточного хладоносителя. Кроме того, что вода неагрессивна, нетоксична и дешевая, оно имеет небольшую вязкость и большую теплоемкость. Благодаря этим качествам вода, как хладоноситель, нашла широкое применение в разных отраслях пищевой промышленности:

  • молочная промышленность (охлаждения молока после приемки и пастеризации)
  • мясная промышленность (контактное охлаждение птицы)
  • рыбная промышленность (охлаждения тузлука)
  • а также кондитерская, хлебопекарная, пивоваренная и другие отрасли.

Для обеспечения эффективности охлаждения продукта, а также достижения максимального качества протекания технологических процессов воду необходимо охлаждать до температуры максимально близкой к температуре замерзания.
«Ледяная» вода — это вода с температурой +2 ± 1°С, а ее свойство изменять свое агрегатное состояние при 0°С является решающим фактором в конструктивных особенностях холодильных установок. Сегодня существует несколько принципиальных схем получения воды с такой температурой.

Использование в таких установках традиционных пластинчатых или кожухотрубных теплообменников имеет сложности в связи с возможностью их размораживания и, как следствие, разрушения. В таких системах используется сложная система защиты от замерзания. Но так как эти теплообменники более дешевые и компактные, они тоже применяются, хотя минимальная температура воды на выходе, которую можно достичь в таком случае, не ниже +3°С.

Широкое распространение для получения ледяной воды получили теплообменники открытого типа, так как они не бояться намерзания льда и позволяют получать воду с более низкой температурой, чем вышеуказанные закрытые теплообменники.

Сегодня на старых предприятиях (молокоперерабатующих, пивзаводах и т. д.) часто встречаются панельные погружные теплообменники. Эти теплообменники состоять из вертикальных панелей, погруженных в ванну с водой. Панели штампуются из металлического листа с присоединительными элементами, которые остается только соединить. Внутри этих панелей есть каналы, где кипит хладагент (чаще всего аммиак). Такие испарители применяются как для охлаждения жидкости, так и для намораживания льда. В период малых тепловых нагрузок на поверхности панелей намораживается слой льда толщиной 30–40 мм, который тает в период пиковых нагрузок, уменьшая тем самым нагрузку на холодильную установку. Но та как теплообменная поверхность их не велика, невозможно накопить большое количество льда. В целом же эти теплообменники позволяют получать воду с необходимой температурой, они надежны, долговечны, и простые в эксплуатации.

Другой более современный тип теплообменников, которые сегодня широко используются, для получения ледяной води — панельные пленочные теплообменники. Принцип их работы заключается в том, что теплая вода подается в накопительный бак, расположенный над теплообменными панелями. Панели состоят из гофрированных пластин, внутри их есть каналы, где кипит хладагент (аммиак или фреон). Вода из бака через специальные распределительные устройства попадает на панели, и стекая по их теплообменной поверхности тонкой пленкой, охлаждается. За счет пленочного стекания воды коэффициент теплопередачи этих испарителей достегает 2000 Вт/м2К. Температура кипения хладагента поддерживается на уровне -5…-4°С. Вода на выходе из панельного пленочного испарителя достегает 0,5°С без риска размораживание, при этом даже в случае намерзания льда на пластинах, теплообменник продолжает устойчиво работать.

Эти испарители проектируются на максимально возможную нагрузку, соответствующей мощности подбираются компрессора. Такие установки просты в эксплуатации, а теплообменники можно чистить даже при работающей установке.

Другим способом получения ледяной воды является аккумуляция льда. Для этого применяются погружные трубчатые теплообменники. Принцип их работы заключается в том, что в баке с водой находиться трубная решетка, внутри этих труб кипит хладагент, температура кипения поддерживается на уровне -8°С, но в процессе намораживания льда оно падает до -12…-15°С. Процесс теплообмена интенсифицируется с помощью мешалки или барботирования воздухом, на поверхности труб намораживается лед. Эти теплообменники имеют развитую поверхность теплообмена и способны накапливать достаточное количество льда для преодоления пиковых нагрузок. В нужное время отепленная вода с производства подается на аккумуляторы льда, где охлаждается за счет его таянья до необходимой температуры +1…+2°С, таким способом мощность эксплуатируемого на производстве оборудования может быть существенно снижена.

Расчет аккумулятора льда производиться индивидуального для каждого предприятия, исходя из суточного графика нагрузок:

1)Рассчитывают общую суточную потребность в холоде в кВт×час:Рассчет общей суточной потребности в холоде в кВт×час

где, Qi — нагрузка в течении определенного интервала времени, кВт; Δτi — интервал времени с постоянной нагрузкой, ч.

2)Минимальная необходимая установленная мощность холодильной установки рассчитывается как среднесуточная нагрузка в кВт:Минимальная необходимая установленная мощность холодильной установки

где, τp — продолжительность работы холодильной станции в сутки, обычно принимается не больше 22 ч/сут.

3) Определение необходимого количества аккумулированного холода в кВт × час:Определение необходимого количества аккумулированного холода в кВт × час

где, QIi=Qi — Qху — превышение нагрузки по сравнению со среднесуточной производительностью холодильной установки.

4)Определение необходимого количества аккумулированного льда в кг:Определение необходимого количества аккумулированного льда в кг

где, c — удельная аккумулирующая способность льда, 330 кДж/кг.

5)Расчет площади теплообменной поверхности аккумулятора, исходя из условий, что она должна быть достаточной для передачи среднесуточной нагрузки на холодильную станцию, а также масса льда, накопленная на его поверхности должна быть достаточной для преодоления пиковых нагрузок, м2 (выбирается значение больше):5)	Расчет площади теплообменной поверхности аккумулятора

где, k — коэффициент теплопередачи при накопленной расчетной толщине льда, (Вт м2)/К; ts ак — средняя температура в баке аккумуляторе, °С; t0 — температура кипения хладагента в конце процесса намораживания, °С; δл — толщина накопленного слоя льда, мм; ρл — плотность льда, кг/м3.

В целом способ получения ледяной воды способом аккумуляции льда есть менее энергоэффективным, чем при помощи панельного пленочного испарителя, так как в первом случае холодильная установка работает при более низкой температуре кипения. Но это позволяет использовать холодильные станции значительно меньшей мощности, а при возможности использовать ночной тариф на электроэнергию, можно получить значительную экономию.


© ООО «APT BASIS»