Розділ 10. Штучні крижані катки

Розміри поля катка для хокею з шайбою складають 6030м, малого пересувного катка для балету по льоду - 2015м.

Середня товщина наморожуваного льоду рівна (30...40) мм. Збільшення товщини льоду на 10 мм вимагає зниження температури на (0,9...1,0)С.

Вимоги до температури льоду:

(-4...-5)С – для гри в хокей;

-1,5С – для фігурного катання;

(-0,5...-2)С – для швидкісного бігу на льодових доріжках (довжина 400 або 333м, ширина 12...15м)

Основна вимога до льоду крижаних полів – висока рівномірність температур по всій поверхні льоду. Вважають задовільним, якщо різниця температур в різних точках катка рівна 0,5С

Причини нерівномірності температур:

• нагрів розсолу по довжині труб;

• зміна t₀ холодоаґенту із-за падіння тиску по довжині труб;

• поганий розподіл холодоаґенту або розсолу;

• наявність повітря (у системах розсолів);

• великий крок труб, укладених у полі;

• недостатня подача холодоаґенту в труби.

У катках з безпосереднім випаровуванням у якості холодоаґенту використовують амоніак. Катки з охолоджуванням розсолом мають фреонові холодильні машини.

В аміачних системах застосовують спеціальні беззмащувальні компресори, оскільки видалення масла з горизонтальних батарей, закладених у полі, утруднено.

При безпосередньому випаровуванні застосовують насосну охолоджуючу систему з високою кратністю циркуляції амоніаку, що досягає 100. Застосовують горизонтальні циркуляційні ресивери великої місткості, які повинні вміщати весь амоніак з охолоджуваного поля і забезпечувати надійний захист компресорів.

При охолодженні розсолом застосовують закриті системи холодопостачання з 2-ма або 3-ма магістральними трубопроводами; тритрубні системи забезпечують кращу якість льоду.

Основні типи уживаних батарей:

1) Прямоточні колекторні горизонтальні застосовують у системах безпосереднього випаровування. У розсільних системах вони не забезпечують необхідну рівномірність температур поля навіть при нагріві розсолу в них на 1С.

2) Прямоточні колекторні з нахилом труб (мал.54) застосовують на невеликих, наприклад збірно-розбірних катках з охолоджуванням розсолу.

Мал. 54. Колекторні батареї з нахилом труб: вид збоку.

При нагріванні розсолу на (3...4)С різниця у відмітках кінців труб дорівнює (10...15) мм

Для труб великої довжини такий нахил важко виконати.

3) Прямоточні колекторні із стрічним рухом охолоджуючого середовища (мал.55) по двом розташованим поряд на одному рівні батареям (колектори батарей розташовані нижче за труби).

Мал. 55. Колекторні батареї із стрічним рухом

Не дивлячись на 4 колектори замість двох, діаметри їх менше, тобто легше монтаж; колектори розташовані один під одним. Застосовуються як для систем безпосереднього випаровування, так і для систем розсолів.

Температурне поле рівномірно при підігріві розсолу в трубах на (2,5...3)С.

4) Проти точні з проміжним колектором (мал.56)

Мал. 56. Проти точні батареї з проміжним колектором

Це модернізація старих петлеподібних батарей; вони простіше у виготовленні, простіше і надійніше випуск повітря зі всіх трьох колекторів.

Визначаюча нерівномірність температури льоду – упоперек труб; вона не перевищує допустиму вже при підігріві розсолу в трубах вище 1С.

Для поліпшення розподілу розсолу по трубам, швидкість його в колекторах повинна бути значно менше швидкості в трубах.

Повітреспускні крани встановлюють на всіх колекторах.

Вживані діаметри труб від 26 до 38 мм.

Крок труб = (90...110) мм для закритих катків і (75...90) мм – для відкритих.

Труби укладають на кутові або інші опори, кріплять до них і ретельно нівелюють по рівню з точністю 3 мм, потім заливають у бетонні плити разом з колекторами. Товщина шару бетону рівна 120...140мм.

Шар бетону завтовшки (25...30) мм над трубами армують сталевою сіткою з прутків діаметром (6...12) мм з осередком (150...200) мм.

У крупних системах передбачається відключення частини поля, напр. ковзанярських доріжок.

Передбачаються спеціальні трубопроводи для дренажу аміачних батарей і промивки розсільних батарей.

Шари підготовки поля (нижче за труби) нагадують шари під низькотемпературними камерами холодильників.

Передбачаються системи обігріву ґрунту, а також компенсатори температурного подовження труб.