|
Из общего количества воды на
земле, составляющего около 2000 млн. км3, примерно 25 млн. км3 (1,25%)
приходится на долю природного льда, в котором заключены наибольшие запасы
дефицитной пресной воды [109]. Лед участвует в круговороте воды на земле и
является важным геологическим фактором. Естественный лед в криосфере земли,
т. е. в зонах с температурой ниже 0° С, обычно присутствует временно или
постоянно в виде снега, водоемного льда и льдомерзлотного грунта.
Лед (снег) служит аккумулятором пресной воды,
обеспечивающим питание рек и увлажнение почвы, является теплоизолятором,
предохраняющим их от промерзания.
У нас лед широко применяется для аккумуляции воды при
искусственном снегозадержании (60 млрд.т/год) в сельском хозяйстве, а также в
строительстве зимних дорог и переправ, плотин, складов, спортивных
естественных льдокатков, лыжных трасс и трамплинов Естественное замораживание
воды используется при заготовке льда и снега в целях охлаждения, при
опреснении и кристаллизации водо» соляных растворов и для упрочнения грунтов.
Кристаллизация -воды связанная с эффективным переносом массы и тепла, имеет
место, в частности, при применении холодильных машин в случаях опреснения и
концентрирования водных растворов, замораживания и сублимационной сушки
пищевых продуктов. Искусственное льдообразование используется для упрочнения
грунтов, устройства льдокатков и теплонасосного отопления на Севере. Искусственный
водный лед применяется для увлажнения воздуха на холодильниках и в качестве
глазури. намораживаемой на пищевых продуктах.
Холодильная льдотехника, т. е. техника получения и
использования льда специально в целях охлаждения, является старейшей производственной
отраслью холодильного дела [29; 89; 148; 159 и др.1.
Использование льда в качестве высокотеплоемкого
хладоносите- ля со стабильной температурой и изменяющимся агрегатным
состоянием наиболее экономично в случае неравномерности потребления холода при
околонулевых температурах. Например, ледяные холодо- аккумуляторы и
гидромеханизированные льдобунты — холодогенера- торы для воздушных
кондиционеров и молокоохладителей — могут обеспечивать суточную и сезонную
равномерность нагрузки холодильных машин.
Измельченный лед и льдоводяная пульпа, которые при
необходимости можно подавать по трубам, обеспечивают особо эффективное
охлаждение (и увлажнение) при постоянной температуре, что используется в
пищевой, химической и строительной технологии. Особо чистый водный лед
находит применение в метрологии и в медицине, употребляется в пищу, например
с охлаждаемыми им напитками.
В Советском Союзе для нужд холодильного транспорта,
пищевой и химической промышленности, сельского хозяйства и торговли
ежегодно производится посредством обычных и
автоматизированных льдогенераторов более 1 млн. т искусственного технического
и пищевого" водного льда [90].
Естественного льда заготовляется обычным и
механизированным способом около 15—20 млн. т, что оправдывается, в частности,
экономической целесообразностью использования природных ресурсов холода на
большей части нашей страны: современная оптовая цена 1 т искусственного
водного льда в РСФСР в 2,5 раза выше цены 1 т естественного льда.
Растущий выпуск компактных автоматизированных холодильных
машин, сухого льда и ожиженных газов, а также другие причины приводят к
постепенному вытеснению в некоторых областях не только естественного, но и
искусственного водного льда. Однако в ряде других областей возможности
использования искусственного и естественного водного льда далеко не
исчерпаны.
Внедрение льда из морской и антисептированной воды и
ледяного гидроохлаждения, в частности в связи с хранением продовольствия при
близкриоскопических температурах, а также все большее распространение ледяных
холодоаккумуляторов и автоматического изготовления льда на месте потребления
обеспечивают применение искусственного водного льда и в будущем.
В соответствии с имеющимся принципиальным планом по
научно-техническому прогрессу развития холодильной техники в СССР до 1990 г., разработанным научным холодильным советом Государственного комитета по науке и технике
(ГКНТ), представляется необходимой полная автоматизация изготовления
искусственного водного льда, например на базе крупных и средних роторных
льдогенераторов непрерывного действия и возможно на основе автономных
льдогенераторов с термоэлектрическим охлаждением (для мелких потребителей).
Указанный план, в частности, предусматривает улучшение применения
естественного холода в сельском хозяйстве. Можно полагать, что при дальнейшем
внедрении гидромеханизации в эксплуатации льдобунтов и рациональных
конструкций ледяных и льдо- грунтовых холодильников естественный холод и лед
в обозримом будущем также будут применяться наряду и совместно с холодиль-.
ными машинами, особенно на северо-востоке страны (районы БАМа и др.) при его
дальнейшем освоении.
«Основные направления развития народного хозяйства СССР на
1976—1980 годы» в области холодильной техники предусматривают наряду с
дальнейшим развитием холодильного машиностроения увеличение емкости
холодильников, в частности в пищевой, мясной и молочной промышленности в 1,3
раза. В целях круглогодового обеспечения населения овощами и фруктами
намечается расширение строительства хранилищ в колхозах и совхозах.
Наряду с запланированным широким применением
непосредственного машинного охлаждения получит дальнейшее развитие
использование искусственного и естественного льда. Рациональному применению
льда должна способствовать эта книга, в значительной части представляющая собой
итог 40-летней работы автора по льдотехни- ке в коллективе ВНИИ холодильной
промышленности (ВНИХИ).
|