Генератор чешуйчатого льда непрерывного действия

Генератор чешуйчатого льда непрерывного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

H. В. Фомин, 3. М. Комладзе, Ф. E. Довжко, В. Б. Ржевская, В. В. Петухов, В. М. Смирнова и Ю. Ю. Добровольский

1 (72) Авторы изобретения

Государственный проектно-конструкторский институт рыбопромыслового флота (7I ) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ЧЕШУЙЧАТОГО ЛЬДА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

1.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для произ, водства льда замораживания воды на охлажденных поверхностях с удалением льда путем скалывания в виде чешуек, и может быть использовано в рыбной, мясной промышленности, химии, строительстве и других областях народного хозяйства.

Известен генератор чешуйчатого льда непрерывного действия, который содержит двустенный испаритель цилиндрической формы с патрубкгми подвода и отвода хладоагента. отделитель жидкости, установленный над испарнтелем, ротор с приспособлениями для нанесения воды на поверхность испарителя и приводом для вращения ротора и режущие элементы для окапывания льда, расположенные на роторе (1).

Однако в известном генераторе конструкция испарителя приводит к снижению удельной производительности при необходимости увеличить размеры испарителя в общей производительности генератора. Скалывание льда с поверхности испарителя производится ножами, которые изнашивают поверхность испарителя и поэтому ухудшают качество его поверхности и снижают прочность. Пары холодильного агента, кипящего между стенками испарителя при низкой температуре, 5 отводятся через отделитель жидкости. Надежное отделение, неиспарившейся части холо- дильного агента и защита компрессора от

"влажного хода" требуют применения отделителей жидкости больших размеров и большой емкости.

Целью изобретения является:повышение производительности генератора.

Указанная цель достигается тем, что в генераторе испаритель снабжен вертикальными перегородками, смонтированными между его стенками,- и: вертикальными полыми вставками, установленными с зазором по пе20 риметру в каналах между перегородками, при этом высота перегородок. и вставок меньше высоты стенок испарителя, стенки выполнены из материала с высокой удельной теплопроводностью, а соотношение площади се3 98 чения полости вставки к площади зазора равно 1:1.

Кроме того, режущие элементы выполнены в виде дисковых ножей, жестко скрепленных между собой, и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 изображен генератор чешуйчатого льда непрерывного действия, в разрезе; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 3;, на фиг. 5 — дисковые ножи в сборе, продольное сечение.

На раме 1 (фиг. 3) закреплена плита 2, в которой по цейтру установлена ось 3. На плите 2 концентрично оси 3 смонтирован двустенный испаритель 4. Стенки 5 и 6 испарителя соединены вертикальными перегородками 7, образующими каналы 8, в которые введены вертикальные полые вставки

9, установленные с зазором 10 по периметру, причем высота перегородок 7 и вставок

9 меньше высоты стенок испарителя, а соотношение площади сечения полости вставки к площади зазора равно 1:1, Зазор 10 между стенками 5 и 6 и вставкой 9 обеспечен "пуклями" 11. Внутренняя полость 12 вставки 9 служит каналом для рециркуляции хащкого холодильного агента. Верхний торец испарителя 4 перекрыт заглушкой

13, нижний — заглушкой 14. На нижнюю заглушку 14 уложено кольцо — барботер 15 с отверстиями 16, расположенными равномерно по окружности кольца — барботера 15, Через один из каналов испарителя 4 осуществлена подача холодильного агента трубопроводом 17, соединяющим кольцо — барботер 15 с дросселем 18. В верхнюю заглушку 13 вварены паровые патрубки 19, соединяющие внут реннюю полость испарителя с отделителем 20 жидкости. Во внутреннюю полость отделителя

20 жидкости встроен змеевик 21, который с одной стороны (на выходе холодильного агента) соединен с патрубком 22. Отделитель 20 жидкости имеет патрубок 23 для отвода паров холодильного агента.

На осн 3 закреплен ротор 24, на котором смонтированы устройства 25 для нанесения . жидкости,на поверхности испарителя 4 и режущие .элементы 26 для скалывания льда.

Режущие элементы 26 выполнены в виде дисковых ножей 27, жестко скрепленных между собой, и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости. Между дисковыми н жами 27 установлены распорные втулки 28 (фиг. 5), изменяя толщину которых можно менять шаг t> = (5 — 10) между дисковыми ножами 27, где — толщина слоя льда.

3402

Практически для данного типа льдогенераторов толщина слоя льда в экономически оправданных условиях составляет = 0,5-3 мм, Дисковые ножи 27 и распорные втулки 28 жестко закреплены на втулке 29 посредством гайки 30. Втулка 29 установлена на оси 31 с возможностью свободного вращения, причем нижний торец втулки 29 имеет кулапсовый профиль 32 и контактирует с кулачком 33, — жестко закрепленным на кронштейне 34. Высота подъема кулачкового профиля 32 зависит от толщины намораживаемого льда, т.е, tq = (. В верхней части оси 31 установлен упругий элемент 35, например цилиндрическая пружина, Дисковые ножи 27 в сборе посредством кронштейнов 34 установлены на роторе 24 с возможностью регулирования зазора между режущими кромками ножей 27 и поверхностью испарителя 4.

Ротор 24 имеет зубчатый венец 36, находящийся в зацеплении с шестерней 37, установленной на валу редуктора 38, вращение которому передается через ступенчатую передачу 39 от электродвигателя 40. Нижний торец полой оси 3 перекрыт сальником 41, соединенным трубопроводами с устройствами 25 для нанесения воды на стенки испарителя 4. Нижний торец ротора 24 перекрыт коническим днищем, в котором имеются окна для прохода льда под режущими элементами 26 и отверстия для стока избыточной воды в воронку 42.

Генератор работает следующим образом.

В испаритель 4 из конденсатора холодильной машины (не показана) подается жидкий холодильный агент через змеевик 21 и дроссель 18, В змеевике 21 жидкий холодильный агент охлаждается парами н испаряющими каплями жидкости хладагента, которые поступают в отделитель 20 жидкости из испарителя 4. Переохлажденный жидкий холодильный агент дросселируется через кольцобарботер 15 непосредственно в приданную часть испарительной полости, при дросселировании часть холодильного агента испаряется, парожидкостная смесь поступает через отверстия 16 и интенсивно кипит в щелевых зазорах 10 вокруг полых вставок 9. Последние перегородки 7 по высоте не достигают заглушки 13, образуя кольцевое паровое пространство над испарительными каналами

8. Часть жидкости при кипении выбрасьгвается из заора 10 вверх в паровую полость, где происходит первичное разделение парожидкостного потока. Жидкость по внутренней полости полой вставки 9 возвращается в придонную зону испарительных каналов 8, а пар с отдельными частицами неиспарившейся жидкости (в виде пены и мелких капель) 5 98340 через патрубки 19 поступает в отделитель 20 жидкости, здесь происходит вновь отделение остаточной жидкости от пара и ее доиспарение на поверхности змеевика. Вода, поступающая на стенки испарителя 4 из устройств

25 при вращении ротора 24, замерзает тонким слоем. При вращении ротора 24 дисковые ножи 27 врезаются в лед и вследствие этого начинают вращаться вокруг оси 31. Дальнейшее вращение приводит к набеганию подвиж- ip ного кулачка профиля 32 на неподвижный кулачок 33, вследствие чего дисковые ножи получают вертикальное перемещение, а обратное движение им сообщается упругим элементом, например цилиндрической пружиной. Надежное скалывание льда обеспечивается подбором шага, между дисковыми ножами 27 за счет ширины 8 втулок 28.

Свободно вращающиеся дисковые ножи исключают опасный "задир * поверхности испарителя 4 в отличие от скребков или фрез при случайном соприкосновении с поверхностью испарителя 4. Вода, не успевшая замерзнуть на поверхности испарителя 4, стекает в поддон ротора 24 и оттуда через воронку 42 — на рециркуляцию или сброс.

Процесс получения льда при вращении ротора 24 подаче холодильного агента в испаритель

4 и подаче воды через полую ось 3 идет непрерывно.

Изготовление двустенного испарнтеля из материалов с высокой теплопроводностью, например из алюминиевого сплава, установление полых вставок в каналы, образованные между ребрами, соединяющими стенки испариИ теля, позволяет при тои же потребляемои мощности генератора увеличить съем с поверхности испарителя чешуйчатого льда в 1,5 — 2 раза.

Дисковые ножи с регулируемым зазором между режущими кромками дисковых ножей

2 6 и поверхностями испарителя предотвращают износ испарителя. Экономический эффект от использования генератора чешуйчатого льда производительностью 25 т/сут, 7 т/сут, 5 т/сут соответственно составляет 3 тыс, руб. в год, Формула изобретения

1. Генератор чешуйчатого льда непрерывного действия, содержащий двустенный испаритель цилиндрической формы с патрубками подвода и отвода хладагента, отделитель жидкости, установленный над испарителем, ротор с приспособлениями для нанесения воды на поверхности испарителя и приводом для вращения ротора, и режущие элементы для скалывания льда, расположенные на роторе, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности генератора, испаритель снабжен вертикальными перегородками, смонтированными между его стенками, и: вертикальными полыми вставками, установленными с зазором по периметру в каналах между перегородками, при этом высота перегородок и вставок меньше высоты стенок испарителя, стенки выполнены из материала с высокой удельной теплопроводностью, а соотношение площади сечения полости вставки к площади зазора равно 1:1.

2. Генератор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что режущие элементы выполнены в виде дисковых ножей, жестко скрепленных между собой, и установлены с воэможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 213044, кл. F 25 С 1/12, 1967 (прототип).

983402

Составитель Л. Соловьев

Техред . О.Неце Корректор И. Ватрушкина

Редактор П. Коссей

Заказ 9882/43

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауйская наб., д. 4/5