Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

5.2. Описание и методика теплового конструктивного расчета холодоаккумуляционного устройства для получения плитчатого льда

Данное устройство предназначено для заготовки льда в зимнее время при помощи потенциала отрицательных температур воздуха, в дальнейшем лед будет храниться в льдобунтах и использоваться в летнее время.
На Рисунке 5.4. представлена конструктивная схема холодоаккумуляционного устройства, которое состоит из емкости 1, где будет намораживаться лед, стоящее на двух опорах 2. Редуктора 10 установленный на металлическом ровном столе 5,6,7 который соединен с опорой 2. Емкость 1 соединена с валом 4 редуктора 10 и цапфами 3 для вращения ее вокруг оси. В верхней части расположен вентилятор 12 и гофрированная труба 13, для подачи холодного воздуха. Вода подается через патрубок, расположенный над емкостью 14.

Рисунок 5.4. Конструктивная схема холодоаккумуляционного устройства
Предложенное холодоаккумуляционное устройство работает следующим образом
При наступлении отрицательных температур окружающего воздуха для заготовки льда предполагается использовать холодоаккумуляционное устройство, способное работать от минус 1.5. В емкость 1 заливается слой воды толщиной от 5 до 10 мм. Затем включается вентилятор 12, который подает по гофрированной трубе 13 холодный воздух в емкость 1 на уровне воды. По истечению времени слой воды замерзает и превращается в лед. В это время отключается вентилятор 12 и на лед подается новый слой воды. Далее процесс повторяется, до тех пор пока таким образом не наморозиться плита льда толщиной от 1 до 1.5 метра. Массу плиты льда можно регулировать длинною емкости 1.
Полученные плиты льда можно использовать для процесса в зимнее время, так же складывать в специальные льдобунты, где энергия холода будет храниться до наступления потепления. И в течение теплого времени года использовать накопленный лед для ведения процесса охлаждения.

5.2.1. Методика теплового конструктивного расчета холодоаккумуляционного устройства

Исходные данные:
Производительность льда в сутки, кг;
Средняя температура в зимний период.
Задача:
Определить размеры холодоаккумуляционного устройства, электропотребление.
1. Рассчитать объем, который будет занимать полученный лед:

(5.27)

2. Спроектировать емкость для льда.
3. Рассчитать время получения заданной массы льда:

(5.28)

4. По расходу воздуха подобрать вентилятор. Определить потребляемую мощность.
5. По моменту и передаточному числу подбираем редуктор [62,63].
6. Определить конструктивные размеры.