Способ намораживания льда в термоэлектрическом льдогенераторе

водят оттайку полученного слоя от стенок изалйвают очередную порцию воды,Сущность способа состоит в том, чтопри заливке очередной порции водцв форму блок льда всплывает и замораживаниюподвергается близлежащий к источнику холода слой воды, что существенно сокращаетэнергозатраты йа замораживание.На фиг. 1 изображена принципаль"наясхема льдогенератора, реализующего пред:лагаемый способ; на фиг. 2 - рассчетныезависимости относйтельного сокращениявремени замораживания гн/гБ от-количества слоев или циклов ззморажиаайия.На чертежах введены обозначения: 1 ванна, 2 - лед, 3 - термоэлектрическая батарея, 4 - теплообменник на горячей стороне термобатареи, 5 - ресивер, 6 трубопровод, 7, 8 - вентили, Ь - высота -гослоя льда,- Ч - йомера слоев, Н - высотаформц.Согласно фиг. 2; 1 - зависимость 7 н/Б, з(х) для неограниченной ванны; 2 - ,. тн/тБ(х)для льдоформы с соотношением" высоты идиаметра Н/б = 0,35; тн и уЪ -время получения льда по новому (предлагаемому) и базовому (известному) способу.ЭфФект сокращения времени йолуче- ния льда при его получений по йредйагаемО, Му способу базируется на квадратичной:,зависимости искомого времени оттолщины+-Ь (а, и)где то- время охлаждения вбды от начальной температуры Тн до То - 0 С; .тз - время замораживания воды,Т - конечная (наинизшая) температуральдОФОрмы,вв, Св - масса и теплоемкость воды;К - коэффициент теплоотдачи от воды кльдо форме;Ро - поверхность теплообмена,"г - удельная тейлота кристаллизацииводы,рвов. плотность и теплопроводностьльда;ЬТ - перепад температур между замерзающей водой при О С и температурой стенки льдоформы;ак - коэффициент теплоотдачй со сто, роны хладагента;дс; - термическое сопротивление втвн.Так как в термоэлектрическом льдогенераторе ак-всо, а д,/ЛсО, то время замораживания при условии ЬТ = Сопз 1пропо 2 рционально квадрату толщины льда 5 ТзН, В реальных конструкцияхтермоэлектрических льдогенераторов ЬТуСопз 1 и является функцией начальной и конечной температуры льдоформы в процессе замораживания. Разработанная математическая 10 модель учитывает эту зависимость, в резул ьтате чего функции гн/тБ (х), изображенные :на фиг, 2; носятне монотонный характер, а имеют экстремум, соответствующий максимальной эффективности способа.15, . Предлагаемый способ заключается вследующем. , - .Предварительно устанавливают количе-.ство циклов намораживания блока льда, соответствующее количеству слоев льда по 20 высоте льдоформы, например 8 (фиг, 1,- .Ч), При этом исходят из условия тн/гБ-Ф пи (фиг, 2) и"технической возможности дозирования небольших порций воды.Подают в льдоформу 1 снизу первую 25 порцию воды, включают термоэлектрическую батарею 3 в режим охлаждения, замораживают воду, затем переключают термобатарею в режим нагрева, Пластина льда оттаивает от стенок льдоформы, при-.30 чем растоплению подвергается пристеночный слой льда толщиной 0,2 - 0,6 мм. Потом подают снизу следующую порцию воды ипереключают термобатарею в режим охлаж дения. Новая порция воды "поднимает," лед 35 вверх, т. е. лед всплывает, Очередную порцию воды замораживают до ее смерзания с плавающим блоком льда; Цикл повторяют Х раз до Ьолучения слоя льда толщиной Н,после чегототовый лед после последней 40 оттайки вынимают из льдоформы вручнуюприспособлением типа щипцов либо путем подачй большего количества воды в льдо-.форму, которая выталкивает лед наружу,Предлагаемый способ может быть реа лизован в устройстве; схема которого показана на фиг. 1, Устройство обеспечивает подачу воды в льдоформу 1 снизу по трубопроводу 7 из установленного рядом с льдоформой ресивера 5.При открытомвентиле 7 уровень Ь водыв ванне поддерживается уровнем воды в ресивере 5. Во второй фазе процесса охлаждения, когда выпускное отверстие трубопровода 6 в льдоформе блокируется ледяной пробкой, открывают вентиль 8 и заливают в ресивер.очередную порцию воды. Данйое устройство удобно как в случае использования льдоформы с вертикальными стенками, где Ь=Н/Хтаки в расширяющейся кверху5 . 17478210льдоорме; где колйчество цикловудобйее " Предлагаемый способ может быть исопределять из соотношения объемов пор- . пользован вльдогенераторах кубикового й ций 0 = ЧВ Кроме описанной, возможно плиточного льда производительностью 0,2 -использование автоматического объемного 2 кг льда в час на базе серийных и нестандардоэаторас реализацией подачи воды под 5 тныхтермозлектрически:. батарей, позволяю- напором, Создаваемым насосбм; или гидрО- " щих легко реализовать переключения статическим найором для случая установки режимов охлаждение-нагрев.дозатора выше льдоформы).В широкойплоскойльдоформе, раСсчи-.ф о р м у л а и з о б р е т е н и ятываемой как"неограниченная ванна, где 10Способ наморажйвания "льда в термоможнопренебречь теплообменом воды со: электрическом льдогенераторе; "включаю.стейкамй, эффективноСть предлагаемого -щий охлаждение-заливаемой в льдоформу, способа.не зависит от количества Слоев,"альдогенератора вбды, измененйе полярно"првдЕЛЬНОе сокРаЩение времени "пОлучЕ- сти йитайия термоэлектрйчЕСкой батареиния льда составляет 2 - 2;5 раза. С ростом 15 льдогенератора, огтаивайие.от стенок льдосоотйощения высоты Иэквйвалейтного див-:формы образовавшегося льда, ог л и ч а юметральдоформы НЙ эффектуменьшается:щ и й с я тем, что, с целью сокращения, ,и, начиная с НЙ = 0,35 мм, смещаетсяв: времени образованияблока льда, заливку область труднореализуемых значений Х, , водывльдоформу осуществляют последоваСледовательно, рекомендуемый диапазон 20 тельно пбрциями, воду подают в льдоформу ПРйменимости способа целесообразно ог-:сйизу; каждуюпорцию воды Охлаждают до раничить условием Н Й0,35. Рекомендуе-. : " заморажйвания, затем производят оттайку " мые значения Х составляют 5 - 20 прй Н = . йолучейного слоя льда отстенок и заливают 25 мм,:""очередную порцию воды.1747821 О,Составитель И,ШабалинаМ.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редак Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2489 Тираж : :, " Подписное ВНИИПИ Государствейного комитета по изобретенйями открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5