Глава 19. Производство и применение водного и сухого льда

Водный и сухой лед позволяет осуществить искусст­венное охлаждение без применения машин. Несмотря на техническое несовершенство безмашинного охлаждения, оно находит еще довольно широкое применение. Потре­бителями льда являются железнодорожный транспорт, рыбная промышленность, мелкие предприятия мясной и молочной промышленности, а также торговые пред­приятия.

При безмашинном охлаждении в качестве охладите­лей используют лед водный, эвтектический, льдосоляные смеси и сухой лед — твердую углекислоту. Эти вещества обладают свойством поглощать большое количество теп­лоты в процессах плавления и сублимации, протекаю­щих при низких температурах.

ВОДНЫЙ ЛЕД

Физические свойства и виды водного льда

Водный лед при атмосферных условиях характери­зуется следующими свойствами:

Температура плавления (затвердевания) t_пл, °С 0

Теплота плавления (затвердевания) r_пл, кДж/кг 335

Теплоемкость с, кДж/(кг·К) 2,1

Теплопроводность к, Вт/ (м · К) 2,2

Плотность монолитного льда ρ, кг/м³ 917

Объемная масса колотого льда в зависимости от раз­мера kvckob 500—600 кг/м³, снежного льда 300— 350 кг/м³.

Превращение воды в лед сопровождается увеличени­ем объема на 9%. Холодопроизводительность льда тем­пературой 0° С при атмосферном давлении соответствует его теплоте плавления (335 кДж/кг). Если температура льда ниже 0° С, то холодопроизводительность его увели­чивается на величину теплоты, необходимой для нагре­вания льда до температуры плавления 0° С.

По качеству различают мутный, прозрачный, пище­вой и антисептический лед, а также лед из морской и ди­стиллированной воды.

Мутный лед получается, если в замерзающей воде имеются примеси в виде воздуха, солей, песка, ила. Воз­духа в воде может быть до 3% по объему. По замерза­нии воды воздух выделяется и, несмотря на то, что он более прозрачен, чем лед на границах между кристалла­ми, образует непрозрачные пузырьки. Пузырьки воздуха уменьшают прозрачность льда вследствие внутреннего отражения и рассеивания световых лучей на поверхно­сти кристаллов льда, ограждающих пузырьки воздуха. Соли, содержащиеся в большом количестве в воде, осо­бенно в жесткой, при образовании льда создают между кристаллами мелкие жидкие включения (концентриро­ванные растворы солей в воде). При понижении темпе­ратуры они замерзают, образуя твердые непрозрачные включения.

Прозрачный лед получают из воды, освобожденной от примесей и воздуха. Прежде всего ее очищают от ме­ханических примесей и избытка солей. После обработ­ки и отстаивания воду тщательно фильтруют. Из воды воздух удаляют интенсивным перемешиванием. При про­изводстве искусственного льда в форму с водой вдувают сжатый воздух, который перемешивает воду и увлекает за собой пузырьки воздуха.

Прозрачный лед можно получить и без предваритель­ной обработки воды. Тогда примеси необходимо удалять во время льдообразования. В процессе кристаллизации примеси, выделяющиеся на поверхности чистых прозрач­ных кристаллов льда, смывают водой, непрерывно циркулирующей на поверхности намораживаемого льда с достаточной скоростью, и получается прозрачный лед.

Прозрачный лед можно получить и из кипяченой воды.

Пищевой лед получают из питьевой воды. Такой лед должен быть прозрачным.

Его используют в ресторанах, кафе и столовых для охлаждения отдельных блюд и напитков, а также в до­машних условиях. Во многих странах распространена торговля пищевым ароматическим льдом с вкусовыми наполнителями — различными соками.

Антисептический лед приготовляют из воды, в кото­рую вводятся бактерицидные препараты — антисептики (вещества, препятствующие развитию бактерий). Для этой цели применяют также антибиотики. Наиболее эф­фективным и распространенным антисептиком является хлортетрациклин. Антисептический лед используют для сохранения охлажденной рыбы, обработки и хранения других пищевых продуктов.

Выловленную рыбу пересыпают также льдом, полу­ченным из морской воды, которая содержит значитель­ное количество соли. Лед, полученный из нее, имеет бо­лее низкую температуру плавления (—0,5 ÷ —2°С). Ры­ба, пересыпанная льдом из морской воды, сохраняется лучше, так как он имеет более низкую температуру плав­ления и по составу близок к привычному для рыбы со­ставу морской воды.

Заготовка и хранение естественного водного льда

Климатические условия нашей страны позволяют на значительной территории заготовлять естественный лед и тем самым аккумулировать естественный зимний

холод.

Применяют три основных способа заготовки естест­венного льда: заготовка льда из водоемов, послойное на­мораживание льда, намораживание льда сосульками на

градирнях.

Заготовка льда из водоемов. Лед заготовляют путем выколки или вырезки льда, образовавшегося зимой на поверхности рек, озер или морей. Водоем должен иметь достаточно чистую воду, глубину не менее 0,75 м и удоб­ные берега для вывозки льда.

Лед заготовляют во второй половине зимы, когда тол­щина его достигает 20—30 см. Для получения более ров­ных блоков вначале ледяное поле размечают на прямо­угольники размером 0,8X0,6 или 1,0X0,7 м, а затем лед выкалывают ломами или выпиливают, извлекают из во­ды (с помощью лебедок и транспортеров) и перевозят к месту хранения.

Недостатки этого способа заготовки — низкое качест­во льда из-за возможной загрязненности водоемов и за­грязненности льда во время перевозки, большие потери при хранении в результате неплотной укладки блоков, а также трудоемкость и большие первоначальные затраты.

Заготовка льда послойным намораживанием. Заго­товка осуществляется на площадках, расположенных вблизи мест потребления. Лед наращивают на площадке монолитным массивом, называемым бунтом.

Площадка имеет форму прямоугольника, ее засыпают шлаком или гравием слоем толщиной не менее 15 см и застилают старыми досками, создавая уклон для стока талой воды. Для сбора и отвода стаявшей воды вокруг всей площадки на расстоянии 1 м, выкапывают канаву глубиной 0,5 м. Вокруг площадки ставят временный дере­вянный борт высотой примерно 0,5 м и из шланга нали­вают тонкими слоями водопроводную воду.

Толщина слоя льда, намораживаемого в течение су­ток, зависит от температуры и скорости движения возду­ха. Так, при скорости ветра 1 м/с и температуре воздуха —5° С за сутки можно наморозить слой льда 15 мм, при — 10° С —30 мм, —15° С —50 мм и при —20° С —70 мм. В ветреную погоду интенсивность намораживания возра­стает в 2—3 раза.

Когда толщина слоя достигнет верхнего края борта, деревянный борт отрывают и устанавливают на поверх­ность намороженного слоя льда на расстоянии от краев, примерно равном высоте борта. После этого приступают к намораживанию следующего слоя льда. В результате получается ступенчатый ледяной массив.

По окончании намораживания бунту придают форму, удобную для укрытия. Уступы засыпают дробленым льдом или скалывают выступы для получения ровной по­верхности боковых откосов, необходимой для укрытия.

При намораживании больших бунтов (более 1000 т) целесообразно применять гидромеханизированный спо­соб. В этом случае вода разбрызгивается на площадке форсунками. Пульт управления подачей воды устанав­ливают в утепленной будке, расположенной вблизи пло­щадки. Лед, намороженный гидромеханизированным способом, дешевле льда, заготовленного на площадках вручную, более чем в 2 раза и в 4—5 раз дешевле льда, заготовленного из водоемов. Лед получают чистый, но мутный. Недостатки заготовки льда послойным намора­живанием — трудоемкость выколки льда из монолитного бунта и потери при раздроблении льда. Этот способ при­меняют в северной и средней климатических зонах, где можно наморозить бунт высотой 3—5 м.

Заготовка льда намораживанием на градирнях. Этот способ применяют в местностях со сравнительно мягки­ми зимами, где температура не бывает ниже —2 ÷ —3° С.

Градирня представляет собой трехъярусное деревянное сооружение этажерочного типа высотой 6—7 м с расстоя­нием между ярусами 2 м. На ярусах укладывают жерди с расстоянием 25—30 см. Над верхним ярусом располага­ют форсунки для разбрызгивания водопроводной воды. Вода, стекая вниз, замерзает на жердях в виде сосулек. За 3—4 дня на жердях намерзают сосульки длиной до 2 м. Их скалывают и укладывают в льдохранилище. Для облегчения скалывания применяют электронагреватели, которые обеспечивают автоматическое оттаивание со­сулек.

Заготовленный зимой водный лед хранят в льдохра­нилищах, где создают запасы, необходимые для охлаж­дения заданных объектов в весенне-летне-осенний период.

Льдохранилища бывают временного и постоянного типов.

Льдохранилища временного типа. Они представляют собой укрытые бунты намороженного или заготовленно­го из водоемов льда (рис. ). Площадку под льдохра-

Рис. . Льдохранилище временного типа: 1 — соломенные маты; 2 — опилки; 3 — подпорные щиты; 4 — сточные канавы.

нилище подготавливают так же, как и перед послойным намораживанием. Форма бунта должна быть удобна для укрытия. Бунты закрывают соломенными матами, а затем засыпают тепловой изоляцией (опилки, торфя­ная крошка, костра, болотный мох). Для предотвраще­ния оползания теплоизоляционного покрытия у основа­ния бунта по всему периметру делают откосы из изоля­ционного материала и ставят деревянные борта.

Толщина теплоизоляционного укрытия составляет 0,50—0,75 м в северной зоне, 0,75—1,0 м в средней.

Из льдохранилища временного типа лед выкалывают в ранние утренние часы с торцовой стороны, обращенной на север. После выборки льда бунт закрывают матами и опилками.

Недостатком таких льдохранилищ являются отно­сительно большие потери от таяния льда и загрязнения укрывочными материалами. Размер потерь составляет 15—20% количества заготовленного льда для северной зоны и 20—30% для средней. В южной зоне применять такие хранилища нецелесообразно.

Льдохранилища постоянного типа. Они представляют собой здания с ограждениями, имеющими тепловую изо­ляцию. Сооружение таких льдохранилищ требует боль­ших капитальных затрат, но они во многом окупаются. Однако в нашей стране льдохранилища постоянного типа для естественного льда не нашли распространения, и главным образом потому, что большую часть льда заготовляют способом послойного намораживания. В этом случае естественным является укрытие наморо­женного бунта, т. е. применение льдохранилищ времен­ного типа.

Количество заготовленного льда должно быть значи­тельно больше количества льда, необходимого для ох­лаждения, на величину потерь при хранении, выколке, дроблении и транспортировке. Все эти потери составля­ют 25—40%.

Производство искусственного водного льда

Искусственное замораживание воды осуществляется холодильными машинами в специальных аппаратах — льдогенераторах. В них используют непосредственное и рассольное охлаждение.

По производительности льдогенераторы разделяют на малые производительностью до 100 кг/ч, средние произ­водительностью до 40 т в сутки и крупные производитель­ностью свыше 40 т в сутки.

По форме изготовляемого льда бывают льдогенера­торы блочного, чешуйчатого, снежного, кубикового льда и др.

Рис. . Рассольный льдогенератор для производства льда в блоках.

Льдогенератор блочного льда. Наиболее распростра­нены льдогенераторы с рассольным охлаждением (рис. ). Блоки льда получают замораживанием воды в льдоформах, опущенных в рассол температурой —10 ÷ —12° С.

Льдогенератор имеет сварной прямоугольный бак 1 из листовой стали толщиной 6—8 мм. Дно и стенки бака покрывают теплоизоляцией толщиной 200 мм, сверху бак закрывают деревянными щитами. Бак разделен продоль­ной перегородкой на два не одинаковых по величине от­деления, сообщающихся друг с другом. В меньшем отде­лении бака размещены испарительные секции 2 холо­дильной машины, в большем -льдоформы 4, соединен­ные металлической рамой.

Бак льдогенератора заполнен рассолом, который цир­кулирует со скоростью 0,5—0,7 м/с под действием винто­вых мешалок 3.

Льдоформы изготовляют из оцинкованной стали в виде усеченной пирамиды с обращенной вниз вершиной для облегчения удаления льда из форм. Сечение формы квадратное или прямоугольное. Масса блоков льда в формах 12,5—50 кг. За рубежом изготовляют блоки мас­сой до 135 кг.

Формы заполняются водой на 90% специальным на­полнительным устройством 7, которое одновременно за­полняет все формы одной рамы. Рамы с формами пере­двигаются вдоль бака толкающим механизмом 5, кото­рый работает от ручного привода или электропривода. Загрузка форм с водой и выгрузка их со льдом осущест­вляются подъемным механизмом 6. Для выемки блоков льда из форм их опускают в оттаивательный сосуд 8, который устанавливают у торцовой стенки льдогенерато­ра. Продолжительность оттаивания блоков при темпера­туре воды в сосуде 35—40° С 2—3 мин.

После оттаивания рама с льдоформами с помощью устройства 9 опрокидывается на льдоскат 10, и готовые блоки льда направляются в льдохранилище. Освободив­шаяся от льда рама с льдоформами устанавливается подъемным механизмом под наполнительное устройство и после заполнения водой опускается в бак с рассолом.

Продолжительность замораживания зависит от раз­меров льдоформ, температуры рассола, скорости его движения и первоначальной температуры воды. В таких льдогенераторах получают технический и пищевой, мут­ный и прозрачный лед. Для получения прозрачного льда в формы вдувается сжатый воздух, который перемеши­вает воду и увлекает пузырьки воздуха из нее.

Производство блочного льда в рассольных льдогене­раторах, несмотря на широкое распространение, имеет существенные недостатки — большая металлоемкость установки, значительные размеры ее, быстрая коррозия форм и бака, сложность автоматизации и др.

Перспективными являются льдогенераторы блочного льда с непосредственным охлаждением. Они бывают периодического и непрерывного действия. Блоки льда в них образуются послойным намораживанием и выталки­ванием из формы гидравлическим или механическим способом. В таких льдогенераторах ускоряется льдообра­зование, меньше потребляется электроэнергии, они легко поддаются автоматизации.

Льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда. Это льдогенераторы непрерывного действия. Лед в них намо­раживается тонким слоем на наружной или внутренней поверхности вращающегося барабана. Чешуйчатый и снежный лед изготовляют из пресной и морской воды.

Льдогенераторы кубикового льда. Их используют в предприятиях торговли и общественного питания для приготовления пищевого прозрачного льда в виде не­больших кубиков, удобных для непосредственного ох­лаждения различных блюд и напитков, а также в меди­цинских учреждениях; лабораториях и т. п.

Льдогенератор «Торос-2» (рис. ) имеет форму шкафа, разделенного по высоте на два отделения. В верхней части шкафа размещены испаритель, насос, водосборник, ванна, режущая решетка, бункер для хра­нения льда. Стенки верхней части шкафа снабжены теп­ловой изоляцией. В нижней неизолированной части шка­фа расположены холодильный агрегат и щит электро­оборудования.

Рис. 189. Льдогенератор кубикового льда:

1 — крышка; 2 — щуп; 3 — испаритель; 4 — насос; 5 — водосборник; 6 — ван­на: 7 — решетка режущая;

8 — кожух капилляра; 9 — лист съемный; 10 — трубка; 11 — штуцер; 12 — холодильная машина; 13 — ножка; 14 — решетка вентиляционная: /5 —крышка; I6 — переключатель; /7 —дверь бункера; 18 — реле.

Испаритель изготовлен из двух листов нержавеющей стали. Верхний лист имеет гладкую поверхность с бор­тами по трем сторонам (на ней намораживается лед), а нижний — выштампованные каналы, по которым прохо­дит R12. Листы испарителя сварены роликовой сваркой.

Из ванны свежей воды 6 вода центробежным насосом 4 подается по гибкому шлангу в коллектор, который рав­номерно распределяет воду по поверхности испарителя 3, расположенного наклонно. Насос смонтирован в ванне, уровень воды в которой поддерживается поплавковым устройством. Протекая тонким слоем по холодной наклон­ной поверхности испарителя 3, вода постепенно замерзает и образует слой льда нужной толщины в виде плиты. Незамерзшая вода сливается через водосборник 5 в кана­лизацию, а в ванну 6 поступает свежая водопроводная вода. Смена воды способствует получению льда высокого качества и наиболее прозрачного, так как стекающая с испарителя незамерзшая вода смывает примеси с поверх­ности льда. Толщина намерзания слоя льда регулируется с помощью щупа 2, положение которого может изменять­ся. Когда лед коснется щупа, дается импульс на оттаивание. В этот момент выключается электродвигатель насоса (прекращается подача воды) и открывается со­леноидный вентиль на нагнетательной стороне компрес­сора. Теплые пары R12, минуя конденсатор, ресивер и терморегулирующий вентиль, поступают через специаль­ный тройник и соленоидный вентиль прямо в испаритель. Плита льда подтаивает и сползает на решетку 7 для разрезания льда. При сползании лёд перемещает крон­штейн микропереключателя, замыкая его контакты. При этом льдогенератор включается на замораживание, а в решетку 7 включается ток напряжением 12 В.

Решетку изготовляют из нихромовой проволоки диа­метром 0,6 мм, натянутой на раму из нержавеющей ста­ли. При пропускании тока проволока, нагреваясь, разре­зает лед на кубики или пластинки, которые падают в бункер. При наполнении бункера льдом до кожуха капил­ляра 8 термореле 18 выключает холодильную машину, и получение льда прекращается. При освобождении бун­кера хотя бы частично машина включается, и процесс производства льда возобновляется. Производительность льдогенератора

«Торос-2» 40 кг в сутки, его бункер вме­щает 25 кг. Льдогенератор укомплектован холодильным агрегатом ВСр 0,35 ~1 АЛ. Расход холода на производ­ство льда складывается из расхода холода на охлажде­ние воды до 0°С, превращение ее в лед и охлаждение льда до требуемой температуры.

Q = Мс_в [(t_в - 0) + r + с_л (0 - t_л )]

где Q — расход холода, кВт;

М — производительность льдогенератора, кг/с;

c_в — теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг·К);

t_в —температура воды, поступающей в льдогенератор на за­мораживание, ^оС;

r —теплота плавления льда, равная 335 кДж/кг;

с_л —теплоемкость льда, равная 2,1 кДж/(кг·К);

t_л — конечная температура льда, °С.

Физические свойства льдосоляных смесей

При добавлении соли в лед температура плавления смеси понижается по сравнению с температурой плавле­ния чистого льда. Применяя различные соли и создавая различную концентрацию смеси, можно получить тем­пературы ниже 0° С в довольно широком диапазоне.

Понижение температуры смеси достигается тем, что процесс растворения некоторых солей с водой (льдом) протекает с поглощением теплоты, которая берется от смеси. В местах соприкосновения льда с солью образу­ется раствор, который охлаждается вследствие поглоще­ния теплоты при плавлении льда и растворении соли с водой. При этом лед также охлаждается ниже 0° С.

При добавлении соли в лед температура таяния смеси понижается до криогидратной точки, характеризующей самую низкую температуру плавления смеси. При даль­нейшем добавлении соли температура таяния не понижа­ется, а, наоборот, повышается. Изменение температуры таяния смеси льда с солью (или обратный процесс — замерзание раствора воды с солью) видно на диаграмме (см. рис. ).

Смеси, имеющие концентрацию в эвтектической точке, соответствующую криогидратной точке, плавятся при постоянной и самой низкой температуре для смеси льда и данной соли. Смесь хлористого натрия NaCl со льдом, содержащая 23,1% соли, представляет собой эвтекти­ческий раствор, который плавится при —21,2° С, а смесь хлористого кальция СаС1, содержащая 29,9% соли,— при—55° С.

Холодопроизводительность смеси с понижением тем­пературы плавления уменьшается.

При замораживании водных растворов различных со­лей с концентрацией, соответствующей криогидратной точке, получают лед, называемый эвтектическим.

Эвтектический лед представляет собой однородный твердый раствор, состоящий из кристаллов льда и соли. Такой лед имеет постоянную низкую температуру плав­ления, соответствующую криогидратной точке. Физиче­ские свойства эвтектического льда зависят от вида соли, входящей в его состав.

Холодопроизводительность эвтектического льда, со­ответствующая теплоте плавления, больше, чем холодо­производительность эвтектической льдосоляной смеси (холодопроизводительность смеси льда с NaCl 193 кДж/кг, а эвтектического льда 236 кДж/кг). Объясня­ется это тем, что часть холодопроизводительности рас­ходуется на понижение температуры смеси.

Для замораживания эвтектических растворов исполь­зуют герметически закрытые металлические формы объе­мом 5—8 л, называемые зероторами. Их заполняют на 90—92% с учетом объемного расширения раствора при замерзании. Эвтектические растворы, заполняющие зероторы, замораживаются на специальных зарядных стан­циях в воздухе или в рассоле. Замораживание в рассоле происходит быстрее, но при этом зероторы подвергаются усиленной коррозии.

Устройства с ледяным и льдосоляным охлаждением

К устройствам с ледяным и льдосоляным охлаждени­ем относят ледники, ледяные склады, холодильники с решетчатыми карманами и металлическими баками, а также холодильники с циркуляцией рассола.

Ледники. Это простейшие стационарные сооружения, охлаждаемые водным льдом. В конце зимы ледники заполняют естественным льдом в количестве, достаточ­ном для их охлаждения в течение всего весенне-летне-осеннего сезона. В ледниках поддерживается температура 4—8° С и относительная влажность воздуха около 90%-

Распространены ледники с внутренним или боковым расположением льда (рис. ,а). Наружные огражде­ния ледника имеют тепловую изоляцию. Стены, разделя­ющие камеры с отделениями для льда, также изолируют для предотвращения выпадения влаги. Во внутренней стене внизу и вверху устраивают окна для циркуляции воздуха. Воздух охлаждается при непосредственном соприкосновении со льдом. Перед камерами устраивают тамбур с выходом на север.

Для набивки ледников льдом используют специаль­ные люки. В отделении для льда пол делают водонепро­ницаемым с уклоном к середине для стока и отвода талой воды. На пол кладут решетки или жерди с хворостом. Лед укладывают плотными штабелями с отступами от стен для циркуляции воздуха.

Ледяные склады. Основным видом ледяных складов является склад Крылова (рис. ,6). Он строится из льда путем его намораживания. Лед в нем является и средством охлаждения (аккумулятор естественного хо­лода), и строительным материалом. В монолитном ледя­ном массиве 1 предусмотрены холодильные камеры, объ­единенные общим коридором.

Основанием склада является ледяная площадка тол­щиной 0,8 м, намороженная в котловане. Для возведения стен и сводчатого потолка на площадке строят деревян­ную опалубку, на которую намораживают лед до полу­чения массива нужного размера. После намораживания опалубку снимают. Площадь камер 24—30 м², ширина коридора 3 м, высота камер и коридора у стен 2,8 м, а в центре 3,2 м, толщина стен 2—3 м, потолка 2 м.

Снаружи ледяной массив покрывают слоем изоляци­онного материала (соломенные маты, древесные опилки, торф) толщиной не менее 1 м. При укладке изоляцию орошают водой и промораживают. Это защищает ледя­ной массив от подтаивания с наружной стороны, потому что тепло, поступающее снаружи в теплое время года, в этом случае задерживается в самом слое изоляции и расходуется на таяние льда в изоляции. В нижней части укрытия делают земляные откосы, чтобы изоляция не оползала. Входы в тамбуры 2 закрывают изолированны­ми дверьми, а вход в склад завешивают брезентом.

Рис. . Устройства с ледяным охлаждением:

а — ледники с боковым расположением льда: А — отделение со льдом; Б — камера для продуктов; 1 — отверстия для поступления в камеру охлажден­ного воздуха; 2 — отверстия для возврата отеплившегося воздуха; 3—отвод воды от тающего льда; 4 — накатник; 5 —люк для загрузки льда;

б — ледяной склад Крылова: 1 — ледяной массив; 2 — тамбур; 3 — земляная насыпь; 4 — изоляция; 5 —приборы льдосоляного охлаждения; в—ниши для приборов охлаждения; 7 — подог; 8 — камеры; 9 — коридор.

Чтобы предохранить массив от подтаивания изнутри, в складе поддерживается температура —0,5 ÷ —1,5° С.

Для этого в стенках камер и коридоров устраивают ниши с решетчатыми карманами, в которые загружают льдосоляную смесь. Такие же карманы находятся в тамбуре. Под карманами ставят бочки для сбора рассола, образу­ющегося при таянии льдосоляной смеси. С помощью льдосоляных смесей температуру в складе можно пони­зить до —6° С, а в северных районах — и до —12° С. Не­обходимый для охлаждения лед вырубают из пола каме­ры и коридоров. Поэтому ежегодно в зимнее время в складах намораживают полы. В это же время промора­живается оттаявший слой изоляции. Ледяные склады ре­комендуется строить в северной климатической зоне. Стоимость сооружения ледяных складов в 5—6 раз мень­ше стоимости обычных холодильников с машинным ох­лаждением. Все затраты на строительство ледяного скла­да окупаются за 2—3 года, а эксплуатироваться они могут 6—8 лет.

В ледяных складах можно применить и машинное охлаждение.

Холодильники с решетчатыми карманами. Охлажде­ние в этих холодильниках осуществляется льдосоляной смесью, которую закладывают в решетчатые ящики — карманы 3, установленные вдоль наружных стен камеры (рис. , а). Карманы загружаются льдом и солью через люк / в перекрытии. Ограждение карманов 3 выполне­но в виде жалюзи.

Воздух проходит по щелям в карманах, соприкаса­ется с льдосоляной смесью и охлаждается до —10 ÷ —12° С. Для улучшения циркуляции воздуха нередко перед карманом ставится направляющий щит 2. Под кар­маном устанавливают поддон 4 для сбора образовавше­гося рассола и отвода его в канализацию.

Рис. . Холодильники с решетчатыми карманами (а), пристенны­ми (б) и потолочными баками (в).

Поверхность льда в решетчатых карманах непостоян­на и уменьшается по мере таяния смеси. Для создания равномерной концентрации по высоте рекомендуется нижнюю треть объема кармана загружать чистым льдом, середину — смесью льда с 40% примешиваемой соли и верхнюю треть — смесью льда с оставшимися 60% соли.

Холодильники с металлическими баками. Приборами охлаждения в холодильниках являются баки из оцинко­ванной стали толщиной 2 мм, загруженные льдосоляной смесью. Баки 1 бывают пристенные и потолочные (рис. ,6 и в). В них предусмотрена переливная труба 2 для поддержания постоянного уровня заполнения рас­солом и постоянной поверхности охлаждения. Для луч­шей циркуляции воздуха устанавливают щиты 3. Рассол из баков выпускают через сливную трубу 4.

Недостатками охлаждения с помощью баков являют­ся коррозия стальных стенок бака и возможность протеч­ки рассола, образование инея на поверхности баков.

Пристенные баки и решетчатые карманы занимают по­лезную площадь (примерно 25%), а потолочные — полез­ную высоту камеры.

Холодильники с циркуляцией рассола. Охлаждение камер осуществляется холодным рассолом, образовав­шимся при таянии льдосоляной смеси в отдельно стоя­щем баке. Вынесение емкости для льдосоляной смеси за пределы холодильных камер позволяет более рациональ­но использовать их объем.

Циркуляция рассола в этих системах льдосоляного охлаждения бывает принудительная и естественная.

Система льдосоляного охлаждения с принудительной циркуляцией рассола — фригаторная система — показа­на на рис. . В этой системе холодный рассол образует­ся в баке 4, заполненном льдом и солью, который назы­вают генератором холода или фригатором. Бак генера­тора изолирован, в нем установлена решетка, на которую загружают лед. В нижней части бака собирается холод­ный рассол. Соль загружают в бачок — солеконцентратор 7, отделенный от основного бака сеткой.

Рис. . Схема льдосоляного охлаждения с принудительной цир­куляцией.

Из генератора холода холодный рассол забирается насосом 9 и подается в обычные рассольные батареи 1, расположенные в охлаждаемых камерах. Отепленный рассол, опять возвращаясь в генератор холода через пер­форированную трубку (ороситель) 3, орошает лед, ох­лаждается и сливается в нижнюю часть бака. Для вос­становления концентрации часть отепленного рассола отводится в солеконцентратор 7 через трехходовой кран 2. Избыток рассола через переливную трубу 5 сливается в канализацию. Перед ремонтом или промывкой рассол сливается через трубу 6, Перед насосом поставлен фильтр 8.

В системах льдосоляного охлаждения с естественной циркуляцией рассола (система Клейменова) не требует­ся затраты электрической энергии. В ней отсутствует насос, а самоциркуляция рассола происходит под дейст­вием напора, создаваемого разностью между плотностя­ми концентрированного и разбавленного рассолов.