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鹽水制冰
來(lái)源： 發(fā)布時(shí)間：2017-09-15
鹽水制冰是應(yīng)用較廣泛、歷史悠久的一種間接冷卻制冰方法，制出的冰堅(jiān)實(shí)、不易融化，便于貯藏和搬運(yùn)，在國(guó)內(nèi)漁業(yè)、食品業(yè)、運(yùn)輸業(yè)及醫(yī)療機(jī)構(gòu)等行業(yè)中使用的比較普遍。[1]
鹽水制冰工藝流程
鹽水制冰屬于間接冷卻系統(tǒng)。傳統(tǒng)做法的鹽水制冰池中，蒸發(fā)器鹽水池和制冰鹽水池合二為一個(gè)制冰池，并用隔板將兩者隔開(kāi)，利用鹽水?dāng)嚢杵魇果}水在兩個(gè)鹽水池中循環(huán)，冰桶放在制冰鹽水池中。鹽水在蒸發(fā)器鹽水池中被降溫后，在攪拌器的作用下進(jìn)入制冰鹽水池對(duì)冰桶降溫，溫度升高后的鹽水由另一側(cè)流入蒸發(fā)器鹽水池再行冷卻。在鹽水制冰設(shè)備匯總，制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收鹽水的熱量，使鹽水降溫并保持在-10~-14℃左右。當(dāng)冰桶中的水被凍結(jié)后，由吊車依次將冰桶組吊出制冰池放進(jìn)融冰槽融冰，而后利用倒冰架脫水，并經(jīng)滑冰道進(jìn)入冰庫(kù)儲(chǔ)存或直接運(yùn)走。脫水后的空冰桶經(jīng)注水后再放入制冰池中繼續(xù)生產(chǎn)，如此循環(huán)。
有關(guān)溫度的確定
1）鹽水溫度t1 t1直接影響結(jié)冰速度及冰的質(zhì)量。t1降低，結(jié)冰速度加快，但要求蒸發(fā)溫度較低，使制冷系數(shù)下降；t1升高，則不利于鹽水與冰桶之間的換熱，結(jié)冰速度減慢。一般t1取-10℃
2）鹽水溫度與蒸發(fā)溫度的溫差t2 取較大的t2 雖可加快鹽水和制冷劑的換熱，有利于鹽水的降溫，但隨著t2 增大，必將要求更低的蒸發(fā)溫度，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)單位功耗的增加。因此，蒸發(fā)溫度與鹽水溫度之差取5℃。
3）鹽水的凝固溫度 要使鹽水在制冰池中不斷循環(huán)，就必須保證它在低溫下不會(huì)凍結(jié)。如果鹽水的凝固溫度接近蒸發(fā)溫度，鹽水就有凍結(jié)的危險(xiǎn)。但若要求鹽水的凝固溫度過(guò)低，則因鹽水濃度的增加使攪拌器的功耗增大。因此，一般將鹽水凝固溫度定為比蒸發(fā)溫度低6~8℃。[2]
鹽水制冰主要設(shè)備及布置
鹽水制冰設(shè)備主要包括制冰池、蒸發(fā)器、冰桶及冰桶架、融冰池、倒冰架、注水器、吊車等，可自行設(shè)計(jì)、加工，也可從生產(chǎn)廠家購(gòu)成套設(shè)備。
1.制冰池
制冰池用于盛裝鹽水溶液、蒸發(fā)器及冰桶等，一般6~8mm厚的鋼板焊接而成。制冰池中焊有隔板，將制冰池分成放置蒸發(fā)器和制冰桶兩部分。
2.蒸發(fā)器
常用的蒸發(fā)器有螺旋管式、V型管式、立管式多種。根據(jù)制冰池的大小和結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器在制冰過(guò)程中有集中布置和分散布置等方式。
3.冰桶架和冰桶
冰桶架是擱置在制冰池上的鋼制框架，用于擱置冰桶和提冰。冰桶多用1.5~2.0mm厚鍍鋅鋼板制成，可采用焊接形式，也可采用鉚釘連接形式。焊接形式的焊縫設(shè)在短邊中縫處，鉚接形式的鉚縫設(shè)在長(zhǎng)邊短邊交接縫處。桶的上下兩端均有鋼板箍加固。為了便于脫冰，應(yīng)做成上大下小的矩形。冰桶架、冰桶制成及試漏后需涂刷防銹漆。[2]
4.攪拌器
鹽水?dāng)嚢杵饔辛⑹胶团P式兩類。
臥式攪拌器由外殼、軸承架、軸、葉輪以及填料壓蓋等組成。攪拌器伸進(jìn)制冰池內(nèi)，由安裝在制冰池一端的電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪帶動(dòng)工作，因而轉(zhuǎn)動(dòng)軸與制冰池壁面的密封性要求較高，安裝維修麻煩。但臥式攪拌器工作時(shí)阻力較小。
立式攪拌器也是成套設(shè)備，它由葉輪、主軸、電動(dòng)機(jī)等組成。立式攪拌器的電動(dòng)機(jī)安裝在制冰池一端上部，電動(dòng)機(jī)與葉輪通過(guò)聯(lián)軸器連接。工作時(shí)，鹽水由斗形外殼的上面進(jìn)入，通過(guò)葉輪攪拌，從側(cè)面的出水口送出。出水口設(shè)置在蒸發(fā)器底板下部，使鹽水全部通過(guò)蒸發(fā)器。立式攪拌器不存在傳動(dòng)軸與制冰池壁面的密封問(wèn)題，維修較方便。但立式攪拌器工作時(shí)阻力較大。
蒸發(fā)器鹽水池中鹽水的流速不小于0.7m/s，制冰鹽水池中鹽水的流速為0.5m/s。攪拌器應(yīng)布置在與融冰池相對(duì)應(yīng)的一端，以免吊起的冰桶滴落鹽水腐蝕電動(dòng)機(jī)。
5.融冰池
融冰池是用鋼板焊成或用混凝土制成的長(zhǎng)方形水池，尺寸應(yīng)比冰桶架大一些。通常在池中設(shè)搖擺架，以加快冰塊脫模，池上設(shè)有進(jìn)水和排水管道，以便補(bǔ)充高溫水及排除低溫水。融冰池布置在制冰池出冰側(cè)的一端。
6.倒冰架
倒冰架是將融冰后的冰桶翻倒，使塊冰滑出冰桶的設(shè)備。多用槽鋼、角鋼和鋼板制作，成L形，兩端用軸承支撐。兩端裝有平衡錘，用于減緩倒冰時(shí)的速度和已于復(fù)位。
7.滑冰臺(tái)
滑冰臺(tái)為具有漏水縫并帶有一定坡度的木板臺(tái)，用于接收倒冰架倒出的冰塊，并由此滑入貯冰間?；_(tái)應(yīng)有2%~4%的坡度，靠近墻處應(yīng)有反向坡度，以免冰塊接近墻體?；_(tái)的寬度應(yīng)大于倒冰架，長(zhǎng)度為冰塊長(zhǎng)度的3倍。
8.水預(yù)冷器
水預(yù)冷器用于制冰水的預(yù)冷，以減少制冰池內(nèi)蒸發(fā)器的負(fù)荷，縮短制冰時(shí)間。水預(yù)冷器為長(zhǎng)方體水箱，可設(shè)置在加水器上方，也可單獨(dú)安裝。箱內(nèi)裝有蒸發(fā)器，箱端有攪拌機(jī)，以加速熱量傳遞。
9.加水器
它是把自來(lái)水或預(yù)冷后的制冰水加注到冰桶的裝置。加水器由與冰桶數(shù)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)水嘴、定量水箱組成，以確保向各個(gè)冰桶中同時(shí)等量加水。加水器內(nèi)每個(gè)格的容量為一個(gè)冰桶容積的90%。
10.吹氣裝置
吹起裝置是用于制取透明冰的專用設(shè)備，主要包括羅茨風(fēng)機(jī)、空氣罐及輸送管道。在制取透明冰時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)將壓縮后的高壓氣體存貯在空氣罐里，通過(guò)送氣管道送入冰桶中，以排除制冰水中溶入的空氣，達(dá)到制取透明冰的目的。
11.吊車
吊車應(yīng)為能水平和垂直移動(dòng)的裝置，用于冰桶出冰、加水、入池時(shí)的吊運(yùn)。吊車上升速度為4~8m/min，水平速度為20~30m/min。吊車上有兩根同時(shí)起落的鋼絲繩，必須正對(duì)冰桶架上的兩個(gè)吊環(huán)。
此外，對(duì)于大、中型制冰間，還可設(shè)置冰桶架推進(jìn)機(jī)構(gòu)等設(shè)備，以加快凍結(jié)速度。
目前，許多生產(chǎn)廠家已有了制冰成套設(shè)備。
鹽水制冰間設(shè)計(jì)要求
1.制冰間應(yīng)靠近機(jī)房，通風(fēng)采光要好，避免陽(yáng)光照射在制冰池上。
2.制冰間出冰側(cè)應(yīng)靠近冰庫(kù)，冰從桶中滑出所撞到的墻面要加防撞板。
3.單層建造的制冰間，制冰池不宜直接建在地坪上，應(yīng)有防止地面凍臌措施。
4.制冰間宜單獨(dú)建造。[1]
鹽水的配制制冰常用的鹽水是氯化鈉或氯化鈣溶液。鹽水的配制既要滿足制冰工藝所要求的溫度，又要盡量減少對(duì)金屬的腐蝕。
1）鹽水濃度的確定 鹽水的溫度與濃度的關(guān)系，鹽水凝固溫度隨濃度增大而下將；反之，凝固溫度隨鹽水濃度的增大而上升。因此可根據(jù)確定的凝固溫度，由氯化鈣、氯化鈉溶液特性表查到對(duì)應(yīng)的鹽水濃度。
2）酸堿度 鹽水對(duì)金屬的腐蝕性與鹽水的pH值有關(guān)，一般略帶堿性為好，即pH值在7~9之間。為使鹽水的腐蝕作用減弱，可向其內(nèi)加緩蝕劑。常用的緩蝕劑用重鉻酸鈉和氫氧化鈉配制，其配比為每100kg重鉻酸鈉加27kg氫氧化鈉。一般規(guī)定，每1m3氯化鈣水溶液中加入1.6kg重鉻酸鈉，每1m3氯化鈉水溶液中加入3.2kg重鉻酸鈉。
