SU887888A1

SU887888A1 - Apparatus for producing small-grain ice

Info

Publication number: SU887888A1
Application number: SU792816105A
Authority: SU
Inventors: Валентин Михайлович Шляховецкий; Юрий Сергеевич Беззаботов; Сергей Александрович Анисимов
Original assignee: Краснодарский политехнический институт
Priority date: 1979-08-29
Filing date: 1979-08-29
Publication date: 1981-12-07

Description

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ПГОИЗВОДСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО(54) INSTITUTION FOR PGO'S PRODUCTION OF FINE-GRAINED

ЛЬДАICE

II

Изобретение относитс к холодильной технике , а именно к устройствам дл производства мелкозернистого льда.The invention relates to refrigeration engineering, in particular to devices for the production of fine ice.

Известно устройство дл производства мелкозернистого льда, содержащее раструб дл потока охлаждающего газа, установленный в нем и св занный с трубопроводом дл подачи жидкости дозатор, и размещенный в цилиндрическом корпусе сообщенный с раструбом холодоприемннк 1.A device for the production of fine-grained ice, containing a socket for the flow of cooling gas, installed therein and connected to a fluid supply pipeline dispenser, and a cold receiving vessel 1 communicated with the socket, is known in the cylindrical housing.

Однако, при вводе охлаждаемой жидкости в высокоскоростной поток газа только небольща часть кинетической формы энергии газового потока используетс на разгон введенной жидкости до равновесной скорости смеси. Остальна часть кинетической формы энергии высокоскоростного газового потока не используетс дл соверщеии виещней работы, поэтому при работе в режиме получени водного льда в холодоприемнике при неизбежном торможении газо-жидкостного потока будет происходить некоторое повы- . шение температуры охлажденной жидкости в результате перехода кинетической формыHowever, when a cooled liquid is introduced into a high-speed gas flow, only a small part of the kinetic form of the gas flow energy is used to accelerate the injected liquid to the equilibrium velocity of the mixture. The rest of the kinetic form of the high-speed gas flow energy is not used for perfecting the overall work, therefore, when operating in the mode of obtaining water ice in the cold receiver, some inevitable deceleration of the gas-liquid flow will occur. cooling fluid temperature as a result of kinetic transition

энергии высокоскоростного гаэо-жидкостного потока в тепловую форму энергии, что снижает эффективность работы устройства.energy high-speed gaeo-liquid flow in the thermal form of energy, which reduces the efficiency of the device.

Цель изобретени - повыщение производательности работь устройства.The purpose of the invention is to increase the productivity of the device.

Дл достижени этой цели в устройстве дл производства мелкозернистого льда, содержащем раструб дл потока охлаждающего газа, установленный в нем и св занный с трубопроводом дл подачи жидкости дозатор, To achieve this goal, a device for the production of fine-grained ice containing a bell for the flow of cooling gas, installed therein and connected to a pipeline for supplying a liquid dispenser,

10 и размещенный в цилиндрическом корпусе сообщенный с раструбом холодоприемник, последний установлен вертикально, прн этом днище его выполнено перфорированным и над ннм размещен слой щарообразных тел дл образовани льда на их поверхностн. На трубопроводе дл подачи жидкости установлен регул тор дл поддержани посто нного ее расхода.10 and a cold receptacle connected to the socket in a cylindrical housing, the latter mounted vertically, the bottom of it is perforated and a layer of nasal-shaped bodies is placed above nm to form ice on their surface. A regulator is installed in the fluid supply line to maintain a constant flow.

На чертеже представлено устройство дл The drawing shows the device for

20 производства мелкозернистого льда.20 production of fine-grained ice.

Устройство содержит раструб 1, например, сопло Лавал , дл потока охлаждающего газа, в расшир ющейс полости которого установлен дозатор 2 дл ввода жидкости в поток расширившегос газа. Дозатор 2 св зан с трубопроводом 3 дл подачи жидкости. Устройство содержит сообщенный с раструбом 1 вертикально установленный холодоприемник 4, выполненный в виде цилиндрического стакана. При этом днище 5 его выполнено перфорированым и над ним размещен слой шарообразных тел 6, например металлических шаров, диаметр и массу которых определ ют из услови витани шаров при прохождении через их слой газо-жидкостного потока. Днище 5 отдел ет холодоприемник 4 от сопла и преп тствует попаданию шарообразных тел 6 в полость сопла при прекращении подачи газа в устройство .The device contains a bell 1, for example, a Lawal nozzle, for a flow of cooling gas, in an expanding cavity of which a dispenser 2 is installed to introduce a liquid into a stream of expanded gas. Dispenser 2 is connected to fluid supply line 3. The device contains communicated with the socket 1 vertically mounted cold-receiver 4, made in the form of a cylindrical glass. In this case, the bottom 5 is perforated and a layer of spherical bodies 6, for example metal balls, is placed above it, the diameter and mass of which are determined from the condition of the balls as the gas-liquid flow passes through their layer. The bottom 5 separates the cold receiver 4 from the nozzle and prevents the spherical bodies 6 from entering the nozzle cavity when gas supply to the device is stopped.

Холодоприемник 4 размещен в цилиндрическом корпусе 7, в верхней части которого установлен отбойный перфорированный конус 8, а в нижней части размещен бункер 9 дл сбора и последующего вывода из него водного льда. Дл отвода газа из корпуса 7 в верхней его части имеетс патрубок 10.The cold receiver 4 is placed in a cylindrical housing 7, in the upper part of which a perforated fender 8 is mounted, and in the lower part is placed a bunker 9 for collecting and subsequent removal of water ice from it. For removal of gas from the housing 7 in the upper part there is a pipe 10.

На трубопроводе 3 дл подачи жидкости в дозатор 2 установлен регул тор 11 расхода, обеспечивающий требуемый посто нный массовый расход вводимой в газовый поток жидкости , определ емый из услови полного замораживани жидкости в устройстве.A flow regulator 11 is installed in the pipeline 3 for supplying the liquid to the dispenser 2, providing the required constant mass flow rate of the liquid introduced into the gas flow, determined from the condition of complete freezing of the liquid in the device.

Peгyл fop 11 расхода электрически св зан с датчиком 12 температуры, установленным в бункере 9 корпуса 7. В качестве регул тора 11 расхода может быть использован изодромны регул тор с плавным изменением расхода, а в качестве датчика 12 температуры - термометр сопротивлени или термометр манометрического типа. IThe flow fop 11 is electrically connected to the temperature sensor 12 installed in the bunker 9 of the housing 7. As the flow regulator 11, a regulator with a smooth flow variation can be used isodrom, and a resistance thermometer or a manometer-type thermometer can be used as the temperature sensor 12. I

Устройство работает следующим образом. Сжатый газ поступает в сопле Лавал , где газ адиабатически расшир етс с понижением температуры и увеличением скорости; В поток распшрившегос холодного газа через дозатор 2 ввод т воду, котора в результате энергообмена с газовым потоком охлаждаетс и разгон етс до равновесной скорости потока газожидкостной смеси.При этом,вследствие мелкого распыла воды в потоке, образовани кристаллов льда в потоке не происходит и вода находитс в переохлажденном состо нии. Массовый расход подаваемой в поток воды поддерживаетс посто нным с помощью регул тора 11 расхода и зависит от режима работы устройства. Так, например, дл полного замораживани воды, как показали экспериментальные исследовани , при давлении воздуха перед соплом Лавал 6 кг/см, величина и находипась в пределах от 0,01 до 0,05 к воды на 1 кг воздуха.The device works as follows. The compressed gas enters the Lawal nozzle, where the gas expands adiabatically with decreasing temperature and increasing velocity; Water is introduced into dispensing cold gas through dispenser 2, which as a result of energy exchange with gas flow is cooled and accelerated to an equilibrium flow rate of gas-liquid mixture. At the same time, due to the fine spray of water in the stream, no ice crystals form in the stream and water is in a supercooled state. The mass flow rate of the water supplied to the stream is kept constant by means of the flow controller 11 and depends on the operating mode of the device. So, for example, for complete freezing of water, as shown by experimental studies, with air pressure in front of the Laval nozzle 6 kg / cm, the value was in the range from 0.01 to 0.05 to water per 1 kg of air.

Газо-жидкостна смесь после опыта Лавал поступает в холодоприемник 4. При прохождении через слой шарообразных тел 6, заполн ющих холодоприемник 4, кинетическа энерги высокоскоростного газо жидкостного потока расходуетс на перевод сло шарообразных тел во взвешенное состо ние.After the Laval experiment, the gas-liquid mixture enters the cold-receiver 4. When passing through a layer of spherical bodies 6 filling the cold-receiver 4, the kinetic energy of the high-speed gas-liquid flow is used to convert the layer of spherical bodies to a suspended state.

Поток газо-жидкостной смеси обдувает шарообразные тела 6, на которых образуетс лед на корка.A stream of gas-liquid mixture blows spherical bodies 6, on which ice forms on the crust.

Так как кинетическа энерги газо-жидкостного потока расходуетс в холодоприемнике 4 на создание псевдоожиженного сло и поддержание во взвешенном состо нии шарообразных тел 6, то температура торможени на поверхности шарообразных тел остаетс ниже температуры замерзани воды.Since the kinetic energy of the gas-liquid flow is expended in the cold-receiver 4 to create a fluidized bed and to keep the spherical bodies 6 in suspension, the stagnation temperature on the surface of the spherical bodies remains below the freezing point of water.

Поскольку шарообразные. тела 6 наход тс во взвешенном состо нии, в холодоприемнике 4 происходит их интенсивное перемешивание, и при соударени х тел корка льда скалываетс с них и дробитс .Because spherical. The bodies 6 are suspended, in the cold receiver 4 they are intensively mixed, and when the bodies collide, the ice crust is cleaved from them and crushed.

Газовый поток подхватывает кристаллы льда и выносит в цилиндрический корпус 7, где в результате снижени скоросШ потока происходит выпадение кристаллов льда.The gas flow picks up ice crystals and brings them into the cylindrical housing 7, where as a result of a decrease in the flow velocity, ice crystals fall out.

Лед собираетс в нижней части корпуса 7, накапливаетс в бункере 9, откуда по мере необходимости поступает к потребителю, а газовый поток вьшодитс из корпуса 7 через патрубок 10. Дл улавливани мелких крис-. таллов льда, которые не выпали из потока и могут уноситьс газом, в верхней части корпуса перед патрубком 10 установлен перфорированный отбойный конус 8.The ice is collected in the lower part of the casing 7, accumulates in the bunker 9, from where it is supplied to the consumer as needed, and the gas stream flows out of the casing 7 through the nozzle 10. To catch small crises. ice caps that have not fallen out of the flow and can be carried away by gas, in the upper part of the hull, in front of the nozzle 10, a perforated breaker cone 8 is installed.

Эффективность работы предложенного устроства повышаетс вследствие более полного использовани кинетической энергии высокоскоростного потока на создание псевдоожиженного сло в холодоприемнике 4 и снижени энерго , затрат на производство мелкозернистого льда.The efficiency of the proposed device increases due to a more complete use of the kinetic energy of high-speed flow to create a fluidized bed in the cold-receiver 4 and a decrease in energy, the cost of producing fine-grained ice.

Себестоимость производства 1 т мелкозернисто льда может быть снижена,как показали техникоэкономические расчеты, на 7-9% по сравнению с себестоимостью производства льда в льдогенераторах типа ИЛ -500.The cost of production of 1 ton of fine-grained ice can be reduced, as shown by technical and economic calculations, by 7–9% compared to the cost of ice production in ice generators of the type IL-500.

Claims

1. A device for the production of fine-grained ice, containing a socket for the flow of cooling gas, a dispenser installed and connected to a fluid supply line, and a cold-receiving cold-receiving device placed in a cylindrical housing connected to the socket, in order to increase productivity, the cold-receiving hopper is installed vertically, at the same time its bottom is made perforated and a layer of spherical bodies is placed above it to form ice on their surface.

2. The device according to claim 1, characterized by the fact that the pipeline for

air

ooooo ooooo ooooo ooooo oooooh

gooo.o oo o

the fluid supply is fitted with a regulator to maintain its constant flow rate.

Sources of information taken into account gfi examination 1. Application of Japan No. 51-10905, F 25 C 3/04, 1976.

ooooo ooooo

oooo oh

oooobs bogo