Температура ледяной воды

Содержание

Какая температура воды подо льдом — всё о рыбалке на льду

Температура ледяной воды

С каждым днем зимняя рыбалка набирает все большие обороты, особенно, если учесть, что сейчас есть замечательные технологии такие, как эхолоты или подводные видеокамеры, позволяющие рыбакам легче находить рыбу подо льдом.

Однако те, у кого таких новых технологий не имеется, часто задаются вопросом, а есть ли зимой рыба, будет ли она клевать, и наш ответ – она есть, и клевать будет.

Но нужно набраться терпения, тщательно искать, а не сидеть возле одной лунки, и также стоит учитывать температуру воды подо льдом и другие факторы.

Итак, в статье мы рассмотрим, какая температура пресных водоемов зимой, какая рыба ловится подо льдом, и как температура влияет на рыбу.

Какая температура воды подо льдом

В большинстве пресных водоемов температура воды колеблется в пределах +4 градусов по Цельсию. Объясняется это плотностью пресной воды, которая составляет 1г/см³. Но это значение может и меняться, в зависимости от температуры. При +4°С наблюдается наибольшая плотность воды, а при повышении или понижении температуры от данной отметки, плотность понижается.

Итак, что же происходит на водоемах:

  1. С наступлением осени, а, соответственно, и с наступлением холодов, поверхность акватории постепенно охлаждается и становится тяжелее.
  2. Тогда более тяжелая и плотная «поверхностная» вода погружается на дно, а вода из глубины поднимается к поверхности.
  3. Таким образом, вода перемешивается, продолжается это до тех пор, пока степень нагрева в водоеме не достигнет +4°С.

Вода, расположенная ближе к поверхности, продолжает охлаждаться, но теперь уже ее плотность понижается, поэтому перемешивание больше не происходит. В конечном счете, поверхность водоема покрывается слоем льда, а глубинные воды очень медленно охлаждаются по причине низкой теплопроводимости пресных водоемов.

В результате, на протяжении всего зимнего периода, вода, расположенная ближе ко дну, будет сохранять свою температуру в пределах +4°C. С приходом весеннего и летнего сезонов в водоеме будет происходить обратный процесс, но придонные воды все также будут сохранять свой постоянный уровень нагрева.

Меры предосторожности в ходьбе по льду

Под покровом снега лед нарастает очень медленно. Этот фактор необходимо учесть, передвигаясь по льду, покрытому снегом, и соблюдать осторожность. Самым большим недостатком зимней рыбалки служат различные неприятности и опасности, которые могут подстерегать рыболова на ледоставе.

Ниже представлены некоторые меры предосторожности на ледоставе:

  1. Начинать зимнюю ловлю можно только после того, как ледовый покров станет толщиной в 5-6 см, и с учетом, что погода будет сухой и морозной. При сырой или теплой погоде такая толщина ледовой корки может стать очень непрочной. Во время выхода на первый лед необходимо соблюдать максимальную осторожность, в особенности при ходьбе по большим и глубоким водоемам или рекам даже со слабым течением.
  2. Ходить на рыбалку по первому льду рекомендуется вместе с другими рыбаками. Не будет лишним взять с собой около 12-15 м прочной веревки, на концы которой следует прикрепить какой-либо груз, весом в 400-500 грамм. В случае необходимости груз такой массы можно будет легко перекинуть человеку, провалившемуся под лед, на всю длину веревки.
  3. Обратите внимание! Шнур нельзя сматывать в клубок, поскольку его невозможно будет далеко закинуть. Веревку лучше всего собрать в небольшие свободные петли. Группой из нескольких человек следует передвигаться по ледовой толще на расстоянии 3-5 м друг от друга.

    1. У замерзшей воды имеется разная прозрачность. Так, например, прозрачный и гладкий лед (который на глубоких местах может казаться черным) гораздо прочнее беловатого, непрозрачного льда, который образован при замерзании пресной жидкости, смешанной со снегом. Черное ледовое покрытие опасно только в тех участках, где в него включены большие и многочисленные воздушные пузыри. Таким образом, безопаснее всего ходить по прозрачной и гладкой ледовой поверхности.

     Загрузка …

    Влияние температуры воды на рыбу

    Одним из важнейших факторов, влияющих на активность и клев рыбы, является температура воды зимой. Объясняется это тесной взаимосвязью биологических процессов, протекающих в подводных обитателях, с температурой среды обитания.

    Активность большинства рыб, обитающих в пресных водоемах, практически сводится к нулю, если температура акватория становится ниже отметки +4°С, поскольку ее показатель от +3°С и ниже является почти смертельным для подавляющего множества рыб.

    Происходит это из-за сильного торможения физиологических процессов, протекающих в организме рыб.

    Поэтому, когда температура в водоеме понижается, рыба уходит глубоко ко дну, где теплее, чтобы погреться. Там же организм подводных обитателей адаптируется к понижению температуры окружающей их среды.

    После ледостава, когда замерзшим толстым слоем покрывается водоем, а температура воды под ним снова поднимается до +4°С, активность рыбы стремительно возрастает, и подводный житель начинает кормиться.

    Этот момент называется «перволедок».

    Подкрепившись на мелких и холодных местах озер и рек, рыбы снова уходят на глубину погреться и усвоить пищу. Так, с периодичностью проходит весь подледный период. Активность и протяженность его зависит от содержания кислорода в воде.

    При постепенном наступлении весны на водоемах начинают появляться места, не покрытые ледовой коркой, однако жители акватории все же ищут участки, которые еще защищены ледовой поверхностью.

    Несмотря на то, что открытая вода насыщена кислородом, уровень тепла в ней настолько низкий, что является смертельным для водных обитателей. Вода же, скрытая подо льдом, имеет более приемлемую степень теплоты.

    Когда наледь сходит, температура в реках и озерах вновь понижается от +4°С. В это время рыба уходит ближе ко дну, чтобы пережить этот период. Уже весенняя вода начинает постепенно прогреваться и отметка поднимается выше +4°С, как раз в этот период клев рыбы постепенно активизируется.

    Какая рыба ловится подо льдом

    Выходя в зимний период на рыбалку, многие рыболовы задаются вопросом, какую же рыбу им удастся словить, и какая вообще будет клевать. Ниже представлен список подводных обитателей, которые ловятся зимой в ледостав:

    • ротан;
    • окунь;
    • щука;
    • судак;
    • берш;
    • налим.

Источник: https://rybak.guru/kakaja-temperatura-vody-podo-ldom-vsjo-o-rybalke-na-ldu/

Как эффективно получить «ледяную» воду?

Температура ледяной воды

Об этом компетентно расскажут в УП «Ламинар»

Виктор Бурак, к.т.н., начальник проектного отдела УП «Ламинар»

В последнее время спрос на системы приготовления «ледяной» воды на предприятиях молочной промышленности значительно увеличился. При этом среди специалистов комбинатов все более распространенным становится мнение, что задача получения «ледяной» воды может быть дешево и легко решена. Попробуем разобраться, так ли оно на самом деле.

«Ледяная» вода, как известно, — это вода с температурой, близкой к 0 °С (на практике это вода с температурой +2 ± 1 °С. Существует несколько принципиальных схем получения воды с такой температурой.

Проверенные временем системы, работающие с советских времен, — системы с погружными испарителями. Такие системы работают, как правило, с аммиаком в качестве хладагента и без проблем обеспечивают требуемые параметры по температуре лед-воды. Могут они работать также на фреоне и на промежуточных гликолевых хладоносителях.

Первый тип погружных испарителей — панельные. Это испарители, помещенные в ванну с водой, в которых кипит хладагент. Вода охлаждается за счет теплообмена на вертикальных поверхностях пластин. Кроме того в таких системах возможна аккумуляция холода за счет накопления льда на панелях.

Количество накапливаемого льда на них и площадь поверхности льда в таких системах относительно невелика, что не позволяет компенсировать существенные пики по тепловой нагрузке.

Соответственно, холодопроизводительность оборудования может быть только на 10–15 % меньше пиковой тепловой нагрузки.

Второй тип погружных испарителей — трубчатые, которые позволяют накапливать существенные количества льда (льдоаккумуляторы) при развитой поверхности теплообмена. Такие установки могут за счет таяния льда закрывать пики по тепловой нагрузке, в 3-4 раза превышающей установленную холодопроизводительность агрегатов.

Другими словами при установке льдоаккумуляторов холодопроизводительность может быть существенно ниже требуемой пиковой тепловой нагрузки, что уменьшает нагрузку на электрические сети, а с учетом возможности использования ночных тарифов льдоаккумуляторы являются весьма привлекательными и с точки зрения затрат на электроэнергию.

Системы с накоплением льда проектируется в индивидуальном порядке, исходя из суточного графика тепловых нагрузок конкретного предприятия, и гарантированно поддерживают температуру воды на уровне +1…+2 °С. В системах с трубчатыми испарителями для увеличения скорости таяния льда дополнительно устанавливаются воздуходувки.

Данные устройства существенно повышают эффективность работы льдоаккумуляторов в режиме снятия пиковых нагрузок.

«Ледяную» воду можно также получать с помощью испарителей пленочного типа. Вода в таких испарителях подается в распределительный бак, находящийся над теплообменными секциями.

Из распределительного бака жидкость равномерно распределяется через перфорированные отверстия и под действием гравитации стекает по наружной поверхности вертикально установленных теплообменных пластин в виде тонкой пленки. Охлаждение стекающей тонкой пленки жидкости осуществляется за счет выкипания хладагента внутри теплообменных пластин.

Охлажденная жидкость собирается в баке, находящемся под теплообменными пластинами и далее распределяется по потребителям. За счет эффективного теплообмена в пленке возможно получать воду с температурой +0,5 °С при температуре воды на входе в испаритель до +15–20 ºС. Даже в случае образования льда на пластинах испаритель продолжает устойчиво работать.

Системы с испарителями пленочного типа бывают различной мощности. Однако поскольку они достаточно дороги, то, как правило, их целесообразно устанавливать при требуемой холодопроизводительности свыше 100–150 кВт. Пленочные испарители проектируются на максимальную (пиковую) нагрузку.

Системы с открытыми теплообменниками (пленочные испарители, погружные панельные или трубчатые), не боятся загрязнений, их невозможно «разморозить», они позволяют получать «ледяную» воду с температурой не выше +2оС. Сегодня независимо от применяемого хладагента (аммиак, фреон или гликоли) — это на наш взгляд, наиболее правильное решение при выборе системы приготовления лед-воды.

В последнее время получило широкую практику установка чиллеров на пластинчатых или кожухотрубных теплообменниках, т.е. систем с закрытыми испарителями. При всей привлекательности таких систем с финансовой и эксплуатационной точек зрения, у них есть по крайней мере несколько недостатков. Первый — это гарантированная температура воды на выходе из чилера.

Поскольку охлаждается вода, то все серьезные производители такого оборудования в эксплуатационных документах указывают минимальную температуру на выходе из установки не ниже +3 ºС. Формально такая температура подходит под понятие «ледяной» воды.

Однако это минимально возможная температура на выходе из системы охлаждения в установившемся режиме, а в условиях переменной тепловой нагрузки, когда на входе в чилер вода может иметь температуру до +10-12 ºС, обеспечить требуемые температурные режимы технологического оборудования бывает весьма проблематично. Например, получить молоко на выходе из охладителя с температурой +4 ºС.

При настройке чилера на температуру на выходе менее +3оС высока вероятность «заморозки» испарителя и его разгерметизации, со всеми вытекающими последствиями. Второй недостаток — это установленная холодопроизводительность такого оборудования.

Поскольку чилеры работают без аккумуляции холода (аккумуляция за счет накопления захоложенной воды в емкостях весьма незначительна), то приходится устанавливать оборудование с холодопроизводтительностью полностью покрывающей пиковые нагрузки.

При относительной условности определения таких нагрузок, как правило, устанавливается оборудование с холодопризводительностью в 2-3 раза превышающей среднесуточную потребность предприятия в холоде. Третий недостаток — это сложность очистки таких систем в случае попадания в «ледяную» воду посторонних примесей, например, молока. Промыть закрытый испаритель без остановки системы охлаждения, по крайней мере, на 6 часов невозможно, а это достаточно большое неудобство для предприятия.

УП «Ламинар» накоплен значительный опыт в работе с системами приготовления лед-воды. Так в феврале этого года запущена система на Верхнедвинском маслосырзаводе, цех по приемке и переработке 180 т молока в сутки. Система представляет комбинированную схему, оптимально подобранную под график тепловых нагрузок предприятия.

В теплоизолированной емкости из нержавеющей стали установлены четыре секции погружных трубчатых испарителей производства ЗАО «Остров» (Россия) с аккумулирующей способностью 14000кг льда (1300 кВт•час), а над емкостью пленочный испаритель BUCO (Германия) производительностью 555 кВт.

Льдоаккумулирующие секции и пленочный испаритель имеют независимые фреоновые контуры, что увеличивает надежность системы в целом. Пленочный испаритель служит для снятия постоянной составляющей в графике тепловой нагрузки, а льдоаккумуляторы — для компенсации пиковых нагрузок.

При установленной холодопроизводительности двух фреоновых многокомпрессорных агрегатов на базе винтовых компрессоров Bitzer (всего 750 кВт), такая комбинированная система позволяет компенсировать пиковые нагрузки до 1,8МВт.

Система приготовления «ледяной» воды, включая теплоизолированную емкость 80 м3 с льдоаккумуляторами и пленочным испарителем, две холодильные централи, насосный агрегат подачи воды потребителям производительностью 170 м3/час и все шкафы управления компактно расположены в помещении площадью всего 120 м2, что для такого предприятия весьма незначительно.

В заключение хотелось бы отметить, что нет принципиальной разницы, что использовать в качестве хладагента для системы приготовления лед-воды: аммиак или фреон. Все зависит от конкретных условий на предприятии.

Единственное что должно быть — так это системы с открытыми теплообменниками по воде, гарантирующие получение действительно «ледяной» воды и, соответственно, получение качественной молочной продукции на отечественных предприятиях.

УП «Ламинар» Минск, ул.Надеждинская, 52 Тел.: (017) 219 71 55

Источник: https://produkt.by/story/kak-effektivno-poluchit-ledyanuyu-vodu

Мифы о льдоаккумуляторах и ледяной воде в молочной промышленности

Температура ледяной воды

21.08.2016

На предприятиях молочной промышленности в технологических циклах широко используется ледяная вода, получить которую, однако, можно несколькими способами с применением различного холодильного оборудования: одно- или двухконтурных чиллеров с теплообменниками закрытого типа, с помощью пленочных испарителей или льдоаккумуляторов разной конструкции. Появившись на рынке холодильного оборудования, относительно недавно, аккумуляторы холода, с одной стороны, активно рекламируются продавцами как идеальный инструмент для получения ледяной воды, с другой стороны, вызывая недоверие консервативно настроенных покупателей.  

Развеять мифы вокруг аккумуляторов холода призвана данная статья, которая, будем надеяться, поможет покупателю сделать правильный выбор при подборе холодильного оборудования для своего предприятия.

Миф №1: для получения ледяной воды всегда нужно выбирать льдоаккумулятор

На самом деле для получения ледяной воды используется различное холодильного оборудования с аккумуляцией холода, выбор из которого делается исходя из области его будущего применения и специфических особенностей технологических циклов на предприятии.

В общих случаях при относительно равномерных нагрузках для получения ледяной воды предпочтительнее использование холодильных чиллеров, тогда как при пиковых нагрузках бОльший экономический эффект даст применение льдоаккумуляторов холода.

Грамотный выбор холодильного оборудования нужно совершать исходя из графика потребления холода предприятием с определением соотношения пиковой нагрузки и среднего потребления холода. Так при превышении пиковой нагрузки над средней в 2-3 раза выбор следует остановить на льдоаккумуляторе.

Наоборот, при соотношении показателей 1,5 более выгодным будет применение чиллера – аккумулятор вместе с баками для накопления льда будет стоить дороже при сравнимой холодопроизводительности.

Если соотношение нагрузок находится в диапазоне 1,5-2, то наибольший экономический эффект наступит при комбинировании промышленного аккумулятора холода и холодильного чиллера, при котором последний выступает в качестве предохладителя.

Миф №2: самым главным фактором выбора оборудования получения ледяной воды является тепловая нагрузка

На самом деле факторов, влияющих на выбор оборудования, множество, и, не просчитав их все, невозможно совершить наиболее продуманный выбор.

Наличие площадей, возможность подвода электроэнергии и коммуникаций, доступ к постоянному источнику воды – все эти факторы важны при подборе холодильного оборудования для производства ледяной воды.

Так для монтажа чиллеров необходимы подводящие кабели большого сечения, мощные силовые щиты и коммутирующие устройства, и при отсутствии вышеперечисленного установка оборудования может вылиться в существенные дополнительные расходы (иногда до 20-30% капитальной стоимости агрегатов).

С другой стороны, в общих случаях для монтажа аккумулятора холода необходимы большие площади. Иногда проблему решает установка баков на улице, если позволяет конструкция; тогда агрегатная площадь получается меньше.

Миф №3: температура ледяной воды должна быть максимально близкой к точке замерзания

На самом деле не для всех предприятий необходима подобная точность. Так если для технологического цикла предприятия подходит вода с температурой до 2°С, то добиться такого охлаждения можно с помощью любых вариантов холодильного оборудования.

При более жестких температурных ограничениях на использования ледяной воды (допустимый диапазон 0,8…1°С) охлаждение хладоносителя, кроме аккумуляторов холода, способны осуществить двухконтурные чиллеры и чиллеры с пленочными испарителями.

И только на предприятиях молочной промышленности, где ледяная вода выполняет роль хладоносителя и для охлаждения сырья должна быть максимально близкой к точке замерзания, не переходя ее (0,1…0,2°С), такую точность могут осуществить только аккумуляторы холода.

Миф №4: на самом деле вода на выходе из аккумуляторов холода значительно выше заявленной температуры

Бытует мнение, что температура ледяной воды на выходе из льдоаккумуляторов в период пиковой нагрузки повышается до 4…6°С, даже если в испарителе еще остался лед.

Для агрегатов определенной конструкции в этом утверждении есть правда: для повышения эффективности таяния льда специальные устройства (активаторы) смешивают поступающую в бак отепленную воду с общим объемом, приводя к повышению ее реальной температуры.

Однако на холодильном рынке представлены льдоаккумуляторы разных конструкций: так применение пузырьков воздуха для смешивания воды (барботажа) не приводит к общему отеплению воды, нося локальный характер.

Также для снижения температуры ледяной воды льдоаккумуляторные баки некоторых конструкций сделаны в форме лабиринта: такое решение уменьшает разнос теплой воды, увеличивая ее путь от входа в бак до выхода из него.

Еще одним способом уменьшения температуры воды является разбиение испарителя для ледяной воды на отдельные секции, каждая из которых снабжена своими датчиком температуры и запорной арматурой и управляется отдельно.

Такое конструкторское решение позволяет сочетать преимущества аккумулятора холода с достоинствами чиллера, к тому же делая возможным осуществление обслуживания и ремонта без остановки оборудования.

Таким образом, проектируя холодильную систему на предприятии, нужно точно знать специфику производства и подбирать холодильное оборудование только после предварительных расчетов.

Потребителю нелегко сделать оптимальный выбор в существующем разнообразии вариантов, вдобавок не все поставщики холодильной техники ориентируются в вопросе и могут подсказать, какое оборудование лучше подойдет для условий заказчика.

ПНН «Холод» уже более двадцати лет занимается проектированием холодильных систем для предприятий различных отраслей, для которых подбирает холодильное оборудование исходя из специфики производства.

Среди наших успешно реализованных проектов есть предприятия пищевой промышленности, молочные заводы и холодильные терминалы. Наши специалисты способны ответить на ваши вопросы, найдя оптимальное решение для вашего бизнеса. 

Также рекомендуем статьи:

Системы охлаждения молока

Принципы охлаждения молока и молочных продуктов

Виды генераторов ледяной воды в промышленности

Источник: http://holod-ru.com/about/publikaczii/mifyi-o-ldoakkumulyatorax-i-ledyanoj-vode-v-molochnoj-promyishlennosti.html

Ледяная вода

Температура ледяной воды

Идеальным хладоносителем является ледяная вода – она наиболее часто используется в молочной и пищевой промышленности.

Охлаждение большого количества пищевых жидкостей требует использование промежуточного хладоносителя, обладающего целым рядом необходимых свойств – он должен быть нетоксичным, недорогим, иметь приемлемые теплопередающие свойства, низкую вязкость, быть нелетучим, быть неагрессивным и т.д.

Наиболее полно этим требованием отвечает обыкновенная ледяная вода – для получения максимальной разности температур при охлаждении жидкостей её температура должна быть максимально низкой, т.е. иметь температуру, близкую к температуре замерзания. Однако с технической точки зрения получение ледяной воды с температурой 0,5С – 1С довольно сложная задача.

Широко используемые проточные герметичные кожухотрубные и пластинчатые теплообменники при получении ледяной воды имеют ограниченное применение.

Это обусловлено опасностью из разрушения при достижении отрицательных температур кипения и замерзании ледяной воды внутри контура теплообменника.

  Поэтому широкое использование при получении ледяной воды получили открытые теплообменники.

Наиболее простой тип открытого теплообменника – испаритель выполненный в виде трубы(смотрите ниже рисунок), погруженной в бак. Кипящий внутри трубы хладагент охлаждает находящуюся в баке жидкость.

Для интенсификации теплообмена, жидкость в баке принудительно перемешивают либо с помощью механической мешалки, либо с помощью воздуха, которую подают в нижнюю часть бака.

Такой способ получения ледяной воды позволяет также накапливать определенное количество «холода» в виде льда, который намерзает на поверхности испарителя.

Количество (масса) намороженного льда определяют энергию, которая может быть накоплена в аккумуляторе холода(1 килограмм льда поглащает 335 кДж тепла ).

Это позволяет аккумулировать энергию для работы в часы пиковых нагрузок и экономить производительность холодильной установки.

Кроме этого, запасы холода могут быть сделаны при работе в ночное время, когда стоимость электроэнергии определяется льготными тарифами.

Компания “Чиллеры ледяной воды” серийно производят генератор ледяной воды с аккумуляторами льда т.е это установки охлаждения воды с комплектацией отрытого испарителя, который описан выше. 

Пленочные испарители – являются панельными испарителями, в которых охлаждение ледяной воды до температур, близких к нулевым, достигается в процессе стекания тонкого слоя ледяной воды по поверхности испарителя. Вода подается в распределительный бак, расположенный над батареей пленочных испарителей. Из распределительного бака вода равномерно подается на вертикально расположенные панели.

Тонкий слой воды , стекающей по поверхности панели, образует водяную пленку, и при этом интенсивно охлаждается. Охлажденная вода стекает в бак-аккумулятор для последующей подачи к потребителям.

Температура ледяной воды на выходе из пленочного испарителя колеблется в пределах 0,5С – 2,0С.

Наиболее часто пленочные испарители применяются в системах с постоянной нагрузкой в течение всего цикла работы оборудования.

Системы охлаждения ледяной воды с использованием испарителей пленочного типа имеют множество достоинств. Во-первых, это высокие коэффициент теплопередачи (до 2000 Вт/м2К).

Во-вторых, в таких системах возможно охлаждение ледяной воды до температуры близкой к точке замерзания (0,5С) без опасности размораживания теплообменника и/или без необходимости установки дополнительных дорогих устройств защиты.

Даже если при крайне неравномерных тепловых нагрузках испарители обмерзают и покрываются ледяной коркой, то нет опасности разрушения испарителей т.к. жидкость замерзает в открытом пространстве (а не внутри герметичного теплообменника).

Пленочные испарители очень легко очищать. Для этого необходимо всего лишь открыть боковую крышку корпуса испарителя. Производить визуальный контроль и очистку можно даже при работе установки. Пленочный испаритель может работать даже с частично засоренной ледяной водой – это особенно важно при охлаждении теста, колбасных изделий, овощей и фруктов.

В реальных условиях обычно находит применение комбинация из описанных выше способов. Каждое конкретное техническое решения определяется рядом факторов, важнейшим из которых является диаграмма потребности в ледяной воде в течение суток и в течение недели.

Источник: https://ice-bank.ru/ice-water.html

Расчет холодопроизводительности генератора ледяной воды

Температура ледяной воды

На сегодняшний день ледяная вода широко используется в качестве хладоносителя в пищевой промышленности при переработке молока, производстве пива, кваса и т.п.

Под термином «ледяная вода» подразумевается вода с температурой близкой к 0°С.

Получение воды с такой температурой в пластинчатых или кожухотрубных теплообменниках сопряжена с риском ее замерзания и соответственно выходом из строя теплообменного оборудования.

Этого недостатка лишены теплообменники/испарители пленочного или погружного типа, использование которых позволяет получать воду с температурой +0,5…+1°С без риска выхода их из строя.

В свою очередь погружные теплообменники могут быть панельного или трубного (змеевикового) типа. Наибольшее распространение получили погружные испарители трубного типа.

Основными потребителями данной продукции являются молокоперерабатывающие предприятия. Но использование в качестве хладоносителя ледяной воды не единственная особенность холодопотребления этих предприятий.

Еще одной их немаловажной особенностью является очень неравномерная тепловая нагрузку в течение суток. Максимальные пиковые тепловые нагрузки зачастую имеют место быть всего лишь один или несколько часов в сутки.

И установка холодильного оборудования, подобранного на эти пиковые значения, нерентабельна. Решением данной задачи может служить аккумуляция холода. Вода как таковая мало подходит для этой задачи, а вот лед – идеальное решение.

Как известно, для таяния льда необходимо очень много энергии, и к тому же пока он весь не растает, вода будет оставаться с температурой близкой к 0°С.

Использование льда в качестве аккумулятора холода позволяет иметь почти идеальный хадоноситель – воду (максимальная теплоемкость и теплопроводность, безопасна и безвредна, не токсична и не коррозионно активна, а главное дешева) и использовать холодильное оборудование мощностью 40-50% от максимальных значений тепловыделений.

Принцип работы оборудования с аккумуляцией льда сводится к его накоплению в период малых тепловых нагрузок и его стаиванию при повышенных теплопритоках, когда мощности холодильного оборудования недостаточно.

Основными преимуществами льдоаккумулятора являются:

  • получение ледяной воды без риска выхода оборудования из строя,
  • возможность быстрой компенсации пиковых тепловых нагрузок,
  • стабильность температуры хладоносителя,
  • уменьшение капитальных затрат на холодильное оборудование,
  • уменьшение установленной мощности холодильного оборудования,
  • уменьшение потребления электроэнергии в связи с тем, что основное время работы холодильного оборудования приходится на ночные часы, когда компрессоры работают при более низком давлении конденсации,
  • уменьшение эксплуатационных затрат связанное с тем, что стоимость электроэнергии в ночное время значительно дешевле.

Льдоаккумулирующие секции

На рисунке медные трубопроводы (слева) и нержавеющие трубопроводы.

Льдоаккумулятор представляет собой трубную решетку, которая погружается в воду. Внутри труб кипит хладагент при температуре −8°С, а на их поверхности намораживается лед.

Процесс намерзания льда контролируется приборами автоматики. Максимальная толщина льда не должна превышать 3-3,5см.

Намораживание большего кол-ва возможно, но уже не так выгодно с экономической точки зрения (увеличивается количество затрачиваемой электроэнергии на накопление единицы льда).

Для более интенсивного стаивания льда во время повышенных тепловых нагрузок и получения более равномерной температуры воды применятся ее перемешивание. Наиболее эффективным способом этого является ее барботирование. Снизу под льдоаккумулирующие секции, через распределительный коллектор, подается воздух, который, поднимаясь к поверхности, интенсивно перемешивает воду.

Для получения воды с наиболее низкой температурой необходимо, чтобы она как можно дольше соприкасалась с поверхностью льда. Поэтому, в зависимости от размеров льдоаккумулятора, применяют разные системы подачи отепленной воды в бак с льдоаккумулирующими секциями.

При небольших размерах льдоаккумулятора, у которого высота соизмерима с его длинной, целесообразно подавать отепленную воду через специальный коллектор, который обеспечивает равномерное распределение воды над всей поверхностью льдоаккумулятора. (см. рис.1).

  1. Коллектор отепленной воды
  2. Коллектор подачи воздуха
  3. Теплообменная рештка
  4. ТРВ

При применении нескольких льдоаккумулирующих секций необходимости в применении распределительного коллектора нет, главное обеспечить максимальную протяженность соприкосновения воды со льдом. Эта задача может быть успешно решена разделением в емкости льдоаккумулирующих секций перегородками и увеличением таким образом пути прохождения отепленной воды вдоль этих секций (см. рис.2).

Предлагаемые системы

Наша компания может предложить льдоаккумулирующее оборудование в нескольких исполнениях. Небольшие системы с намораживанием льда до 2,5 тонн мы готовы предложить с теплоизолированной емкостью для воды, насосом и воздушным компрессором агрегатированными на общей раме.

При потребности в более крупном оборудовании мы предлагаем отдельные льдоаккумулирующие секции, которые должны быть размещены в емкость с водой на месте размещения оборудования. Льдоаккумулирующие секции могут быть выполненные из медных или нержавеющих труб.

Каркас трубных систем в обоих вариантах выполняется из нержавеющей стали, а трубный пучек выполнен либо из медной трубы, либо из трубы из нержавеющей стали. При применении медных труб их ложементы выполнены из пластика во избежание возможного их перетирания.

Размеры, а соответственно и мощность секций могут быть изменены в соответствии с техническими условиями и индивидуальными потребностями заказчика.

Примерный вариант расчета льдоаккумулятора и выбора холодильного оборудования

Исходные данные.

  • Приемка молока утренняя с 8.00 до 12.00. 20 тонн молока с температурой +20°С.
  • Пастеризация молока с 13.00 до 15.00. 10 тонн. Охлаждение с +35°С.
  • Сливочные ванны. С 14.00 до 16.00. 2 тонны. Охлаждение с +35°С.
  • Вечерняя приемка с 16.00 до 18.00. 10 тонн молока с температурой +20°С.
  • Танки хранения. Круглосуточно. 10 тонн. Поддержание температуры +5°С

На основе этих исходных данных составляется суточный график тепловой нагрузки.

Исходя из этого графика суммарная тепловая нагрузка за сутки составляет 1242 кВт*час (это сумма всех почасовых тепловых нагрузок).

Для определения минимально допустимой холодопроизводительности оборудования необходимо разделить суммарную тепловую нагрузку на 24 часа:

1242/24=52 кВт.

К этому значению необходимо прибавить 10%, которые учитывают в себе различные потери холода.

52+10%=57 кВт – это минимальная холодопроизводительность оборудования, при которой возможно компенсировать суточную тепловую нагрузку.

Теперь необходимо рассчитать количество льда необходимое, чтобы компенсировать тепловую нагрузку превышающую мощность холодильного оборудования. Для этого необходимо просуммировать нагрузку превышающую 57 кВт. После сложения получаем 549 кВт*час. Теперь необходимо перевести кВт*час в кг льда.

Для этого переводим кВт*час в кДж: 549*3600=1976400 кДж.

Зная теплоту плавления льда, которая составляет 333 кЖд/кг, рассчитываем требуемую массу льда:

1976400/333=5935кг.

После расчетов мы получили, что для данного молочного производства потребуется оборудование холодопроизводительностью не менее 57 кВт и льдоаккумулятор на 6 тонн льда.

Компрессорное оборудование на данную холодопроизводительность необходимо подбирать при температуре кипения −8/-10 С.

В зависимости от конкретных условий возможно увеличение холодопроизводи-тельности оборудования и уменьшение количества льда. Источник Вактех-Холод

Контакты

Компания ООО Ксирон-ХолодРоссия г. Ивантеевка, Санаторный проезд, дом 1, корпус 23, 141281 Почтовый адрес: Санаторный проезд, дом 1, г.Ивантеевка, Московская область, 141281Телефон: (495) 984-74-92; (495) 226-51-87;Email: info@xiron.ruМы работаем ежедневно с 9:00 до 18:00, кроме выходных.Прием заявок на сайте — круглосуточно ИНН 5038123297 ОГРН 1165038054565 E-mail: Отправить заявкуСвязаться по WhatsAppОтзывы/СертификатыПостроить маршрут с помощью: Яндекс картыДоставка: осуществляем отправку оборудования по России и в страны СНГ.

Схема проезда

Источник: http://www.xiron.ru/content/view/31274/28/

Получение и применение ледяной воды

Температура ледяной воды

Под ледяной подразумевается вода, охлажденная до температуры, близкой к границе замерзания, – в пределах от +0,5…2°С.

Такие параметры востребованы там, где требуется быстрое охлаждение при помощи нетоксичного и абсолютно безопасного хладоносителя – в пищевой, строительной промышленности, кондиционировании.

Его получение сопряжено с определенными трудностями, так как соблюсти нулевой диапазон, не допуская замерзания и нарушений в работе теплообменника, довольно сложно.

Наиболее значимые характеристики ледяной воды 

Ледяная вода используется в качестве промежуточного хладоносителя и обладает следующими свойствами. 

Абсолютная безопасность

Используется самая обыкновенная водопроводная вода – первичная или отработанная, предварительно отфильтрованная. 

Экология

В силу природного состава этот хладоноситель является наиболее оптимальным с точки зрения гигиены, санитарии и подходит для использования в пищевой и медицинской промышленности.

Доступность

На территории любого предприятия имеется водопровод или скважина, вода из которой идеально подходит для использования в качестве хладоносителя. Еще один источник – отработанная техническая вода.

Низкая стоимость

Это самый дешевый и распространенный хладоноситель, который не нужно специально покупать или вырабатывать.

Высокие теплопередающие характеристики, не агрессивность и низкая вязкость. Физические и химические показатели воды идеальны для охлаждения любых жидкостей, особенно пищевых. 

Использование в качестве низкотемпературного хладоносителя именно воды очень экономично и рационально. 

Области применения ледяной воды

Вода нулевой температуры активно используется в пищевой промышленности, при выплавке пластмасс, производстве бетона, кондиционировании зданий. Она необходима для реализации следующих процессов. 

  • Пастеризация, охлаждение и хранение молока, кисломолочных продуктов, мороженого, соков, овощной и фруктовой продукции. 
  • Изготовление сыра – дозревание головок в холодильных камерах.
  • Промывка, хранение, упаковка охлажденного мяса, птицы, рыбы.
  • Приготовление сырья для пива и поддержание температурного режима брожения.
  • Замешивание и доведение теста до нужной консистенции в хлебобулочном производстве. 
  • Кондиционирование воздуха в развлекательных центрах, кинозалах и прочих заведениях.
  • Производство бетона и цементных смесей.
  • Охлаждение экструдеров при выплавке пластмассовых изделий.
  • Поддержание температурного режима технических столов в кондитерской, мясо- и рыбоперерабатывающей отрасли

Как вырабатывается ледяная вода?

Самый эффективный способ получения ледяной воды – это применение пленочного чиллера. В этом агрегате используется панельный испаритель, поршневые или винтовые холодильные компрессоры.

Количество последних зависит от мощности установки и объема вырабатываемой ледяной воды.

Наличие автоматических контроллеров позволяет настраивать и поддерживать нужный режим работы, менять его по мере необходимости. 

Применение пленочных чиллеров актуально для производств с постоянной нагрузкой и неизменным режимом работы. Функционируют они с хладагентами R22, R404a, R507, R717.

Принцип работы панельного (пленочного) испарителя

Панельным этот агрегат назван из-за конструкции – секции теплообменника по внешнему виду напоминают панели батарей.

Эффективное охлаждение воды до максимально низких температур достигается за счет ее стекания тонкой пленкой по поверхности пластин. На них вода попадает из распределительного бака.

В него поступает первичная водопроводная или отработанная техническая вода. Она тонкой струйкой стекает на панели испарителя, образуя пленку. 

Благодаря большой рабочей поверхности и тонкому слою жидкости охлаждение осуществляется максимально быстро и эффективно. К потребителю ледяной хладоноситель поступает из аккумуляторного бака, где он накапливается после охлаждения. В нем поддерживается температура в диапазоне +0,5…2°С. 

Преимущества панельного испарителя

Получать ледяную воду можно и другими способами, но использование панельного (пленочного) испарителя наиболее эффективно. Это обусловлено следующими факторами. 

  • Высокий показатель теплопередачи – до 2000 Вт/м²К. 
  • Охлаждение воды до минимальных значений – до +0,5°С. 
  • Защита теплообменника от размораживания. 
  • Экономичность – нет необходимости использования других устройств. 

Возможность очистки во время работы. Для этого достаточно открыть крышку, не выключая агрегат.

Эффективная работа даже с плохо отфильтрованной водой.

Схемы получения ледяной воды

Существует несколько схем получения ледяной воды в зависимости от стабильности нагрузки и объема водоразбора. 

Проточная (одноконтурная)

Вода из распределительного бака поступает на панели испарителя и, охладившись, накапливается в нижнем баке, откуда осуществляется разбор. Обязательным условием ее использования является ровный водоразбор и стабильная производственная нагрузка. 

С баком смешивания

Подразумевает использование насосной станции рециркуляции и зоны смешивания. Такой принцип работы актуален для нестабильного водоразбора. Он обеспечивает постоянный расход воды для панельного испарителя и разбор ледяного хладоносителя по мере необходимости. При не постоянном разборе охлажденная вода переливается назад в зону смешивания.

Комбинированная схема (с аккумуляцией льда)

Предполагает рециркуляционный насос, зону смешивания и систему аккумуляции льда. Эта схема используется на предприятиях с периодическими тепловыми нагрузками – попеременно работают панельный испаритель и аккумулятор льда, восстанавливающий запас льда в период между пиковыми тепловыми нагрузками. 

Подбор нужной комплектации пленочного чиллера стоит доверить профессионалам, которые гарантируют его стабильную работу и производят сервисное обслуживание.

Назад в раздел

Источник: https://remont-chillera.ru/obzoryi/poluchenie-i-primenenie-ledyanoy-vody/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.