Глава XVIII

ЛЕДЯНОЕ И ЛЬДОСОЛЯНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

Ледяное охлаждение

Наиболее простым и общеизвестным способом охлаждения является охлаждение посредством водного льда.

Для этой цели применяют обычно естественный лед, получаемый при низких температурах окружающего воздуха, а также искусственный водный лед, изготовляемый при помощи холодильных машин.

Естественный лед используют очень давно, в течение нескольких столетий он был единственным источником искусственного холода. Не утрачено значение льда как средства охлаждения и в настоящее время, особенно в таких областях, где его можно получить в больших количествах за счет естественного зимнего холода. Достоинствами устройств для ледяного охлаждения являются: простота конструкции, низкая стоимость и отсутствие затрат на электроэнергию. Водный лед при нормальном атмосферном давлении обладает следующими основными физическими свойствами:

температура таяния	0°С
теплота плавления	335 кДж/кг (80 ккал/кг)
теплоемкость	2,1 кДж/(кг·°С) [0,5 ккал/кг°С)]
теплопроводность (в среднем)	2,2 Вт/(м°С) [2 ккал/(м·ч·°С)]
плотность монолитного массива (без пустот)	917 кг/м3

При температуре таяния льда 0° температура воздуха в охлаждаемых устройствах поддерживается обычно около 6°С. Более низкие температуры часто и не требуются, например, для охлаждения и кратковременного хранения скоропортящихся продуктов, ряда технологических процессов, охлаждения пива, вод, соков и прочих напитков. Существует несколько видов устройств для ледяного охлаждения. Основные из них - ледники.

Типы и устройство ледников

Ледники - это стационарные устройства для охлаждения и краткосрочного хранения продуктов с запасом льда на весь сезон.

Ледник имеет холодильные камеры, помещения для льда и вспомогательные помещения. Помещения для льда по отношению к холодильной камере располагают по-разному. Поэтому различают ледники с нижним, верхним и боковым расположением льда.

Ледники с нижним расположением льда являются самыми примитивными и несовершенными холодильными устройствами, и поэтому данный тип ледников нерационален.

В ледниках с верхним расположением льда обеспечивается хорошая циркуляция воздуха и отвод талой воды. Холодный воздух опускается в камеру с продуктами, откуда вытесняет отеплившийся воздух, который направляется вверх, где охлаждается льдом. Вода от тающего льда стекает по отводящей трубе.

Этот тип ледников имеет много существенных недостатков. Основные из них: неудобство набивки льдом; необходимость устройства прочного перекрытия, способного удерживать всю массу льда; возможность конденсации на перекрытии влаги из воздуха, которая потом попадает на продукты.

Наиболее совершенны в техническом отношении и удобны в эксплуатации ледники с боковым расположением льда.

Ледник с боковым расположением льда (рис.151) представляет собой наземное устройство. Камеры для продуктов в нем расположены рядом с льдохранилищем и отделены от него изолированной стеной с отверстиями внизу и вверху для циркуляции воздуха.

Вода от тающего льда отводится посредством устроенных в полу скатов и приямка с трубой, снабженной на конце гидравлическим затвором, который препятствует проникновению в ледник наружного теплого воздуха.

В холодильной камере осуществляется естественная циркуляция воздуха, вследствие разности его плотности по высоте камеры. Охлажденный от соприкосновения с поверхностью льда воздух опускается к полу льдохранилища, откуда через нижний ряд отверстий в стене, отделяющей льдохранилище от камеры с продуктами, поступает в нее. В камере воздух отепляется и поднимается к потолку, откуда через верхний ряд отверстий в разделяющей стене переходит в льдохранилище для охлаждения. При этом разность температур отеплившегося и холодного воздуха составляет около 5°С, скорость его движения в нижних отверстиях перегородки в среднем около 0,15 м/с.

При нормальной эксплуатации ледника, благодаря сравнительно хорошей циркуляции воздуха температура в камере почти постоянна в течение всего сезона (в среднем около 6°С), чего достаточно для кратковременного хранения большинства продуктов.

В ледниках с боковым расположением льда хорошие и санитарные условия хранения.

Основные недостатки этого типа ледников - относительно высокие первоначальные затраты на сооружение и большой расход строительных и изоляционных материалов. Объясняется это тем, что размеры льдохранилища в несколько раз больше размеров холодильных камер для продуктов.

Р ис.151. Ледник с боковым расположением льда:

А - отделение для льда; Б - камера для продуктов; В - тамбур;

1 - отверстия для поступления в камеру охлажденного воздуха, 2 - отверстия для возврата отеплявшегося воздуха, 3 - отвод воды от тающего льда, 4 - накатник, 5 - люк для загрузки льда.