Расчет ледников

Расчет ледника состоит главным образом в определении расхода за сезон льда и объема помещения для него.

Когда выбран тип ледника и определены количество и размеры камер для продуктов, составляют предварительный эскиз сооружения. Объем помещения для льда принимают: в ледниках с нижним и верхним расположением льда в 1,5-2 раза больше объема продуктовых камер, а в ледниках с боковым расположением льда - в 4-5 раз. Помещение для льда в ледниках последнего типа (для создания необходимого напора холодного воздуха) делают примерно в полтора раза выше камер для продуктов. Затем производят калорический расчет, которым определяют общий расход холода за весь охладительный сезон. Продолжительность этого сезона устанавливается в среднем в 180 дней (с апреля по октябрь). В калорических расчетах ледников обычно принимают следующие исходные данные: температуру помещения для льда 0°С; температуру воздуха в продуктовых камерах от 4 до 6°С; среднюю температуру наружного воздуха для северной климатической зоны от 12 до 14°С, для центральной климатической зоны от 14 до 16°С и для южной от 16 до 20°С; температуру почвы соответственно от 6 до 8°С, от 8 до 10° и от 10 до 12°С.

Калорический расчет ледников проводят в основном таким же методом, как и холодильников с машинным охлаждением. В расчете ледников расход холода на вентиляцию камер и эксплуатационные потери принимают в размере 20-30% расхода холода на теплопередачу через ограждения и охлаждение продуктов.

Определив расход холода за сезон, подсчитывают потребное количество льда

, (67)

где G - расход льда за сезон, т;

Q - общий расход холода за сезон, кДж;

q_пл - холодопроизводительность 1 кг льда (теплота его плавления), равная 335 кДж/кг.

Найденное по этой формуле количество льда увеличивают обычно на 10% для обеспечения нормальной работы ледника в конце охладительного сезона.

Определяют затем объем помещения для льда, учитывая, что оно не может быть полностью заполнено, так как при укладке льда всегда образуются пустоты около стен и под потолком. Объем помещения для льда по сравнению с объемом самого льда увеличивают на 15%. Таким образом, необходимый объем V помещения для льда (в м³)

, (68)

где 0,78 - масса 1 м³ льда при плотной укладке его блокам, т.

Льдосоляное охлаждение

При охлаждении льдом температура воздуха в охлаждаемой части холодильного устройства может достигать не ниже 4°С. Используя лед, нетрудно получить температуры и ниже 4°С и даже ниже 0°С этой целью к дробленому льду добавляют соль и получают льдосоляную охлаждающую смесь с температурой таяния ниже 0°.

Холодильные устройства, в которых для получения холода используют такую смесь, называют устройствами льдосоляного охлаждения.

Температура таяния льдосоляной смеси и образующегося при этом рассола зависит от химического состава и содержания соли; для различных солей эта зависимость разная. Однако при увеличении содержания любой соли в смеси температура таяния понижается. Но это понижение происходит до определенного предела (криогидратной точки). Для поваренной соли такой предел наступает при концентрации 23,1%, называемой эвтектической. Температура таяния смеси в этом случае понизится до -21,2°С; дальнейшее увеличение количества соли вызовет не понижение, а повышение температуры таяния. Для соли хлористого кальция эвтектическая концентрация равна 29,9%, а соответствующая температура плавления льдосоляной смеси -55°С.

Р ис.152. Льдосоляной холодильник с решетчатыми карманами:

1 - холодильная камера, 2 - тамбур, 3 - подсобное помещение, 4 - решетчатый карман для льдосоляной смеси, 5 - люк для загрузки льда и соли, 6 - желоб для сбора рассола, 7 - труба для отвода рассола.

Известно несколько способов льдосоляного охлаждения; непосредственно смесью, рассолом, воздухом.

В настоящее время применяют в основном один из этих способов охлаждения - льдосоляной смесью, загружаемой в специальные металлические резервуары (танки) или решетчатые карманы, размещенные в камерах с продуктами (рис.152).