Льдоаккумуляторы (Окончание)

Виды льдоаккумулирующих установок

Традиционная конструкция

В устройствах этого типа имеются трубные решетки, на которых и происходит намораживание льда. Материал изготовления выбирается в зависимости от особенностей технологического процесса. Если это охладители молока пластинчатые, в которых не предусмотрен непосредственный контакт с продуктом, то решетки могут быть из меди. В других случаях, когда такой контакт возможен (например, в системах охлаждения тушек птицы после забоя), применяется нержавеющая сталь. Термоизолированный бак молокоохладителя, в котором расположены трубные решетки, тоже делается из нержавейки. Из этого же материала собран каркас для медных труб.

Контроль процесса намерзания льда осуществляется автоматическими электронными приборами. Для перемешивания воды и ускорения таяния льда, предусмотрен комплект воздуховодов. Они выполнены из полипропиленовых труб.

Системы с внутренним замкнутым замораживанием

Особенностью конструкции льдоакумулирующих охладителей молока данного типа является наличие сферических пластмассовых капсул, в которые заливается специальная замораживаемая жидкость. Ее физические свойства могут изменяться, в зависимости от внешних условий. Диаметр каждой капсулы равен 100 мм, из-за чего удается получить систему с большой площадью теплообмена. От этого зависят основные характеристики агрегата: время, за которое происходит намораживание и размораживание льда.

Капсулы льдоаккумулирующего устройства для хранения и охлаждения молока располагаются в термоизолированном резервуаре. Пространство между ними заполнено промежуточным хладоносителем, в качестве которого используется 25%-й водный раствор пропиленгликоля. Его температура составляет – 5 град С. В буферной цистерне есть циркуляционный насос. Он подает потребителям ледяную воду, с температурой чуть выше 0 град С.

Льдоаккумулирующий агрегат для охлаждения молока с внутренним замкнутым замораживанием работает в двух режимах: аккумулирование и размораживание. Все процессы контролируются программируемой электронной системой. По сравнению с аппаратами традиционной конструкции, такие устройства обладают следующими преимуществами:

Себестоимость – более низкая.
В охладителях молока нет трубных решеток с большим количеством паяных соединений, что повышает надежность системы и ее долговечность.
По той же причине, заправка хладагентом сведена к минимуму.
Так как температура кипения не изменяется, а лед на испарителе отсутствует, то холодильный агрегат работает с постоянным КПД.
Льдоаккумулирующее оборудование для охлаждения молока можно комплектовать сухими энергосберегающими градирнями. При отрицательных температурах воздуха окружающей среды, это дает дополнительный экономический эффект.

Выбор агрегата для охлаждения молока

Пример расчета льдоаккумулятора

Исходные параметры:

Приемка молока – в первой половине дня, с 8.00 до 12.00.
Приход – 20 тн сырья, при температуре + 20 град С.
Пастеризация – с 13.00 до 15.00. Количество: 10 тн. Исходная температура + 35 град С.
Сливочные ванны - с 14.00 до 16.00. Количество: 2 тн. Исходная температура + 35 град С.
Приемка молока – во второй половине дня, с 16.00 до 18.00.
Приход – 10 тн сырья, при температуре + 20 град С.
Хранение в молочных танках. Количество: 10 тн. Заданная температура + 5 град С.

По имеющимся данным делается график тепловой нагрузки в течение суток. После чего можно вычислить сумму почасовых тепловых нагрузок, которая составляет 1242 кВт*час. Чтобы найти минимально допустимую производительность охлаждающей установки, это значение делится на 24 часа:

1242 / 24 = 52 кВт

К полученной цифре следует добавить неучтенные потери холода. Они принимаются в размере 10 – 15%:

52 + (52 * 10%) = 57 кВт

В результате получилось значение минимальной производительности оборудования для охлаждения молока, которая способна компенсировать тепловую нагрузку за сутки.

Для определения количества льда, которое требуется для компенсации тепловой нагрузки выше мощности агрегата, надо найти на графике значения, превышающие 57 кВт, и просуммировать их. В итоге получается 549 кВт * час.

Затем надо перевести полученное значение в килограммы льда, то есть, пересчитать кВт * час в кДж:

549 * 3600 = 1976400 кДж

В заключение находится требуемое количество льда, с учетом того, что теплота его плавления равна 333 кДж / кг:

1976400 / 333 = 5935 кг

Таким образом, для исходных условий, заданных в примере, надо поставить в молокоприемном пункте оборудование с производительностью минимум 57 кВт, и аккумулятор льда на 6 тонн. При выборе компрессорного агрегата, температура кипения принимается в пределах от – 8 до – 10 град С.

В зависимости от условий конкретного хозяйства, можно изменить полученные значения в сторону увеличения производительности установки и уменьшения массы льда.