Льдогенераторы

Категория: Оборудование для производства

Льдогенераторы являются одним из видов теплообменных аппаратов для производства искусственного водного льда.

На предприятиях общественного питания в льдогенераторах изготовляют пищевой лед в виде плиток и чешуек. Льдогенератор подсоединяют к холодильной машине.

Различают льдогенераторы с непосредственным охлаждением, в которых лед намораживается на поверхности испарителя, и рассольные, в которых формы для льда охлаждаются рассолом с температурой -10 ... -12°С. Наиболее интенсивными являются льдогенераторы чешуйчатого льда. Принцип их действия основан на непрерывном послойном намораживании воды.

Льдогенератор состоит из двух блоков: льдоприготовительного отделения с бункером и машинного отделения. Все рабочие узлы смонтированы в металлическом корпусе, установленном на регулируемых опорах.

Льдоприготовительное отделение с бункером для хранения льда размещено в стальной емкости, в дне которой предусмотрено сливное отверстие с водяным затвором. Полость между емкостью и корпусом заполнена теплоизоляционным материалом. Верхняя часть льдоприготовительного отделения закрыта легкосъемной теплоизолированной крышкой, контур которой окантован магнитным резиновым профилем.

В льдоприготовительном отделении расположены: испаритель с коллектором и щупом, водосборник, режущая решетка, насос с запорным поплавковым клапаном и ванной, термореле бункера. Дверь бункера находится на лицевой стороне аппарата. Контур прилегания двери также окантован магнитным резиновым профилем.

Основным конструктивным узлом льдогенератора является герметичный холодильный агрегат. Он состоит из компрессора, конденсатора с вентилятором и вентиля оттаивания. Холодильный агрегат и поворотный щит электрооборудования смонтированы в машинном отделении, расположенном в нижней части корпуса. Для монтажа и технического обслуживания агрегата предусмотрены окно в задней стенке машинного отделения и быстросъемная решетка - в передней части.

Холодильная машина представляет собой герметичную систему, состоящую из компрессорно-конденсаторного агрегата, испарителя, терморегулирующего и электромагнитного вентилей. Испаритель по трем сторонам имеет гладкую полированную поверхность, на которую намораживается лед. На четвертой (нижней) стороне выштампованы каналы для прохода хладагента. К испарителю по наружному периметру припаяна трубка, образующая оттаивающий контур. В верхней части испарителя расположен коллектор с отверстиями по всей длине. Вода подводится к центру коллектора для обеспечения равномерной ее подачи на испаритель.

Льдогенератор снабжен специальным щупом (датчиком толщины льда) для контроля толщины льда, образующегося на испарителе во время цикла намораживания. Датчик состоит из микроэлектродвигателя с редуктором. На вращающемся валу микроэлектродвигателя закреплен рычаг с кронштейном, на котором установлен кулачок. При работе электродвигателя рычаг вращается вместе с валом. Кулачок рычага начинает обкатываться по льду только тогда, когда толщина льда будет на 2 ... 3 мм меньше заданной. Кулачок, обкатываясь по льду вместе с кронштейном, покачивается на осях. Оси соединяют подвижной кронштейн с неподвижным. Когда толщина льда достигает заданной, болт подвижного кронштейна нажимает на ролик микропереключателя. При этом подается сигнал для начала цикла оттаивания испарителя.

Под испарителем установлен водосборник, в который стекает вода с испарителя. Из водосборника по сливному патрубку вода попадает в ванну насоса. Пласт льда, сползая с испарителя, режется на квадратные пластины продольными и поперечными струнами режущего устройства (решетки). Разрезанный лед со струны поступает в бункер.

Подача воды в коллектор осуществляется центробежным насосом. На одном кронштейне с насосом установлен запорный поплавковый клапан, состоящий из специальной гайки, форсунки, клапана с шайбой и рычага с поплавком. Рычаг соединен осью с клапаном. По достижении заданного уровня воды поплавок поднимает клапан, который перекрывает поступление воды из форсунки. При снижении уровня воды поплавок спускается и через клапан вода подается в ванну насоса. Ванна насоса представляет собой сосуд, в дне которого имеются патрубки слива и перелива. Сливной патрубок закрыт пробкой, а на переливном патрубке укреплен колпачок, образующий сифон, через который происходит частичная замена воды после каждого цикла.

Принцип получения прозрачного пищевого льда в льдогенераторе основан на охлаждении движущейся на испарителе воды и частичном ее замораживании. При замораживании воды содержащиеся в ней соли переходят в незамерзшую ее часть. Для предотвращения образования непрозрачного льда и связанного с этим снижения производительности льдогенератора в ванне насоса осуществляют смену незамерзшей воды.

Цикличная работа льдогенератора продолжается до тех пор, пока бункер не будет полностью загружен льдом.

Кожух с капилляром термореле бункера расположен в верху бункера под режущей решеткой. При прикосновении пластинок льда к кожуху капилляра срабатывает термореле бункера и льдогенератор выключается. В процессе разбора льда или его подтаивания кожух капилляра освобождается и льдогенератор включается вновь.

Для удобства обслуживания льдогенератора панель щита его электрооборудования имеет поворотную конструкцию. Ее можно поворачивать вокруг оси на 90°.

Производительность льдогенератора при толщине льда 10 мм составляет 40 ... 45 кг в сутки.

Наряду с отечественными на предприятиях используют льдогенераторы импортного производства.

На рис. приведена схема льдогенератора финского производства типа «Метос айсколд», работающего при температуре окружающего воздуха 10 ... 35 °С, температуре воды на входе 5 ... 20 °С и давлении 0,12 ... 0,8 МПа.

Рис. Схема льдогенератора «Метос айсколд» (Финляндия): 1 - вентилятор конденсатора; 2 - конденсатор; 3 - фильтр водяной; 4 - клапан электромагнитный; 5 - ванна нижняя; 6 - насос водяной; 7 - фильтр-осушитель; 8 - трубка капиллярная; 9 - ванна испарителя; 10 - термореле испарителя; 11- коллектор испарителя; 12 - испаритель; 13 - решетка; 14 - коллектор водяной; 15 - термореле бункера; 16 - бункер; 17 - компрессор

При включении льдогенератора вода, поступающая из водопроводной сети, проходит через фильтр, электромагнитный клапан заполняет теплообменник и из него - ванну испарителя. Через отверстие в ванне испарителя вода стекает в нижнюю ванну, в которую погружен насос. При заполнении нижней ванны водой реле времени включает холодильный агрегат и водяной насос, а электромагнитный клапан отключает.

Насос из нижней ванны нагнетает воду в коллектор. Вода проходит через форсунки и орошает пальцы испарителя, постепенно намерзая на них. При снижении температуры испарителя до -7°С термореле испарителя включает реле времени и цикл намораживания льда продолжается еще 12 ... 13 мин. В это время горячий пар хладагента, нагнетаемый компрессором в конденсатор через змеевик теплообменника, нагревает в нем воду.

По окончании цикла намораживания льда с помощью реле времени останавливаются холодильный агрегат и водяной насос и открывается электромагнитный клапан. Подогретая в теплообменнике вода поступает в ванну испарителя. Цилиндрики льда, намерзшие на пальцах испарителя, подтаивают, падают на решетку и соскальзывают в бункер.

При заполнении бункера льдом (25 кг) термореле бункера отключает льдогенератор.

Производительность льдогенератора в зависимости от марки составляет 40 ... 75 кг в сутки, установленная мощность -0,45 ... 0,75 кВт.