Охлаждение холодоаккумуляторами

С эвтектическим раствором

Эвтектики – однородная смесь льда и соли, имеют низкую температуру плавления, которая зависит от характеристик соли, и имеют большую теплоту плавления.

Соль	Содержание соли в растворе, %	Плотность раствора, кг/м3	Температура плавления, °С	Теплота плавления, кДж/кг	Теплоемкость раствора, кДж/кгК
Сульфат натрия	3,8		-1,2		3,4
Сульфат цинка	27,2		-6,5		3,2
Хлорид калия	19,3		-11,1		3,3
Хлорид натрия	23,1		-21,2		3,3
Хлорид кальция	29,9		-55,0		2,6

Эвтектический лед получают из водного раствора пропиленгликоля. Температура плавления зависит от его концентрации, и колеблется от -3 до -50 °С. Раствором заполняют емкости, которые после замораживания ниже температуры плавления эвтектика, используют в качестве холодоаккумуляторов, размещенных в охлаждаемой среде. При поглощении отводимой теплоты эвтектик тает при постоянной температуре, продолжительность поддержания температуры плавления эвтектика зависит от количества подводимой теплоты и емкости холодоаккумулятора. Их используют многократно. Применяют для охлаждения небольших изолированных контейнеров и в часы пиковой нагрузки машинного холода.

Лед бывает искусственный и естественный. Искусственный лед получают при помощи различных льдогенераторов. Льдогенераторы бывают с рассольным и непосредственным озлаждением.

Ледогенераторы чешуйчатого льда, охлажденный рассол подают в полый цилиндр с тонкой стенкой. Снаружи барабан омывается водой. Лед намерзает на поверхности барабана слоем 4…5 мм. В верхней части внутри барабана установлен валик, деформирующий поверхность барабана, лед скалывается.

Ледогенераторы трубчатого типа образуют лед внутри труб вертикального кожухотрубного теплообменника, в межтрубном пространстве жидкий аммиак. Бак с водой над кожухом распределяет пленкой воду на внутреннюю поверхность труб. Вода замерзает 4...5 мм. После аммиак откачивают и подают теплые пары аммиака, трубы подтаивают, лед по трубам опускается вниз, где измельчается.

Охлаждение сухим льдом

Сухой лед – это углекислота в твердом состоянии. Твердая углекислота сублимирует при подводе к ней тепла. Холодопроизводительность твердой углекислоты в 1,9 раза выше, чем водного льда, т.к. используется теплота перегрева пара углекислоты. По объемной холодопроизводительности, углекислота выше почти в 3 раза ( кг/м³). Твердая углекислота дает большой диапазон отрицательных температур. В смеси с эфиром можно получить -100 °С. Однако стоимость твердой углекислоты в 10 раз выше водного льда. Охлаждение им осуществляется непосредственным контактом или с промежуточным теплоносителем, чаще всего воздуха, который пропускают через мелкие кусочки углекислоты.

Испарительное охлаждение

Основано на явлении парообразования. Над поверхностью жидкости при температуре ниже температуры кипения при атмосферном давлении на превращение воды в пар затрачивается теплота парообразования (испарения). Благодаря этому понижается температура охлаждаемого объекта, имеющего влажную поверхность. Теплота парообразования у воды 2455 кДж/кг, у этилового спирта 831, этилового эфира 377, для бензола 394.

Количество испаренной воды с поверхности в воздух зависит от парциального давления пара, скорости движения воздуха, величины поверхности испарения:

, кг/с,

где - коэффициент испарения, - давление насыщения при температуре поверхности жидкости, - парциальное давление пара в окружающей среде. зависит от скорости воздуха. Затрата теплоты на испарение:

, кДж/с.

Приборы автоматики холодильных установок

Автоматизация холодильной установки заключается в: автоматическом регулировании подачи жидкого хладагента в испарительную систему; температуры воздуха в охлаждаемом помещении; производительности компрессора; подачи воды в конденсатор; защита компрессора от недопустимо высокого давления конденсации или низкого давления всасывания; от прекращения подачи смазки и воды охлаждающей рубашки компрессора; уровня жидкого хладагента в аппарате.