Производство и применение льда

Раздел: Производство

Большая энергопотребность (300—350 Вт-ч/кг), сложность производства и хранения сухого льда делают его примерно в 10 раз дороже водного льда (энергопотребность 40—60 Вт-ч/кг). При производстве жидкого азота расход энергии будет еще больше, чем для сухого льда. В связи с этим жидкий азот считается рентабельным, только если он является побочным продуктом при производстве кислорода. Из перспективных, менее энергоемких, чем азот, ожижен- ных газов следует указать на закись азота.

В принципе льдогенератор является льдоделательной холодильной машиной, работающей в режиме термогидравлических колебаний. Льдогенераторы охлаждаются непосредственно хладагентами (рабочими телами в холодильных процессах) и промежуточными хладоносителями.

Обычный автономный льдогенератор с непосредственным бесконтактным охлаждением представляет собой замораживающий воду или рассол теплообменный аппарат (с устройствами для,подачи воды, отделения и выдачи льда), связанный через регулирующую автоматику с холодильным компрессорно-конденсаторным агрегатом. Льдогенераторы с циркуляцией воды, но без приспособлений для выдачи льда являются типичными ледяными холодоаккумуля- торами. К холодоаккумуляторам также относятся льдогенераторы с фригаторами и зероторы.

Не имеющие собственного источника холода неавтономные льдогенераторы нуждаются в централизованном холодоснабжении. При этом целесообразно применение насосной подачи эффективных хладагентов, таких, как аммиак и фреон-22.

Исследование работы автономного трубчатого льдогенератора с наружным намораживанием льда показало {10], что снижение температуры воды, идущей на изготовление льда и охлаждение конденсатора, например с 25 до 10° С, в данном случае увеличивает льдопроизводительность на 30% и снижает потребление электроэнергии на 15%. Расчеты и опыт убеждают, что при дорогих льдогенераторах и теплой воде, используемой для получения льда (например, на южных льдоза'водах), экономично предварительное охлаждение воды в водоохладительных устройствах при повышенной против льдогенераторов температуре кипения хладагента. Для этого применимы водоохлаждающие машины типа ФМ-60 и др.

На транспорте, где экономически бывает нередко важна большая энтальпия хладоносителя, водный и рассольный лед заменяют* более дорогим и термодинамически более энергоемким жидким азотом или сухим льдом. Например, в ГДР вагоны-ледники охлаждаются даже при околонулевых температурах в них не водным, а сухим углекислотным льдом, энтальпия которого при 0°С составляет 636 кДж/кг, против 334 кДж/кг для обычного, в 10 раз более дешевого и менее энергоемкого водного льда.