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    鹽水制冰

    來源:  發布時間:2017-09-15

    鹽水制冰是應用較廣泛、歷史悠久的一種間接冷卻制冰方法,制出的冰堅實、不易融化,便于貯藏和搬運,在國內漁業、食品業、運輸業及醫療機構等行業中使用的比較普遍。[1] 
    鹽水制冰工藝流程

    鹽水制冰屬于間接冷卻系統。傳統做法的鹽水制冰池中,蒸發器鹽水池和制冰鹽水池合二為一個制冰池,并用隔板將兩者隔開,利用鹽水攪拌器使鹽水在兩個鹽水池中循環,冰桶放在制冰鹽水池中。鹽水在蒸發器鹽水池中被降溫后,在攪拌器的作用下進入制冰鹽水池對冰桶降溫,溫度升高后的鹽水由另一側流入蒸發器鹽水池再行冷卻。在鹽水制冰設備匯總,制冷劑在蒸發器內吸收鹽水的熱量,使鹽水降溫并保持在-10~-14℃左右。當冰桶中的水被凍結后,由吊車依次將冰桶組吊出制冰池放進融冰槽融冰,而后利用倒冰架脫水,并經滑冰道進入冰庫儲存或直接運走。脫水后的空冰桶經注水后再放入制冰池中繼續生產,如此循環。

    對鹽水的要求
    有關溫度的確定
    1)鹽水溫度t1 t1直接影響結冰速度及冰的質量。t1降低,結冰速度加快,但要求蒸發溫度較低,使制冷系數下降;t1升高,則不利于鹽水與冰桶之間的換熱,結冰速度減慢。一般t1取-10℃
    2)鹽水溫度與蒸發溫度的溫差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溫度,會導致壓縮機單位功耗的增加。因此,蒸發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,就必須保證它在低溫下不會凍結。如果鹽水的凝固溫度接近蒸發溫度,鹽水就有凍結的危險。但若要求鹽水的凝固溫度過低,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溫度低6~8℃。[2] 
    鹽水制冰主要設備及布置
    鹽水制冰設備主要包括制冰池、蒸發器、冰桶及冰桶架、融冰池、倒冰架、注水器、吊車等,可自行設計、加工,也可從生產廠家購成套設備。
    1.制冰池
    制冰池用于盛裝鹽水溶液、蒸發器及冰桶等,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器和制冰桶兩部分。
    2.蒸發器
    常用的蒸發器有螺旋管式、V型管式、立管式多種。根據制冰池的大小和結構,蒸發器在制冰過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。焊接形式的焊縫設在短邊中縫處,鉚接形式的鉚縫設在長邊短邊交接縫處。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
    鹽水攪拌器有立式和臥式兩類。
    臥式攪拌器由外殼、軸承架、軸、葉輪以及填料壓蓋等組成。攪拌器伸進制冰池內,由安裝在制冰池一端的電動機通過帶輪帶動工作,因而轉動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阻力較小。
    立式攪拌器也是成套設備,它由葉輪、主軸、電動機等組成。立式攪拌器的電動機安裝在制冰池一端上部,電動機與葉輪通過聯軸器連接。工作時,鹽水由斗形外殼的上面進入,通過葉輪攪拌,從側面的出水口送出。出水口設置在蒸發器底板下部,使鹽水全部通過蒸發器。立式攪拌器不存在傳動軸與制冰池壁面的密封問題,維修較方便。但立式攪拌器工作時阻力較大。
    蒸發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。攪拌器應布置在與融冰池相對應的一端,以免吊起的冰桶滴落鹽水腐蝕電動機。
    5.融冰池
    融冰池是用鋼板焊成或用混凝土制成的長方形水池,尺寸應比冰桶架大一些。通常在池中設搖擺架,以加快冰塊脫模,池上設有進水和排水管道,以便補充高溫水及排除低溫水。融冰池布置在制冰池出冰側的一端。
    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,用于減緩倒冰時的速度和已于復位。
    7.滑冰臺
    滑冰臺為具有漏水縫并帶有一定坡度的木板臺,用于接收倒冰架倒出的冰塊,并由此滑入貯冰間。滑冰臺應有2%~4%的坡度,靠近墻處應有反向坡度,以免冰塊接近墻體。滑冰臺的寬度應大于倒冰架,長度為冰塊長度的3倍。
    8.水預冷器
    水預冷器用于制冰水的預冷,以減少制冰池內蒸發器的負荷,縮短制冰時間。水預冷器為長方體水箱,可設置在加水器上方,也可單獨安裝。箱內裝有蒸發器,箱端有攪拌機,以加速熱量傳遞。
    9.加水器
    它是把自來水或預冷后的制冰水加注到冰桶的裝置。加水器由與冰桶數相應的旋轉水嘴、定量水箱組成,以確保向各個冰桶中同時等量加水。加水器內每個格的容量為一個冰桶容積的90%。
    10.吹氣裝置
    吹起裝置是用于制取透明冰的專用設備,主要包括羅茨風機、空氣罐及輸送管道。在制取透明冰時,羅茨風機將壓縮后的高壓氣體存貯在空氣罐里,通過送氣管道送入冰桶中,以排除制冰水中溶入的空氣,達到制取透明冰的目的。
    11.吊車
    吊車應為能水平和垂直移動的裝置,用于冰桶出冰、加水、入池時的吊運。吊車上升速度為4~8m/min,水平速度為20~30m/min。吊車上有兩根同時起落的鋼絲繩,必須正對冰桶架上的兩個吊環。
    此外,對于大、中型制冰間,還可設置冰桶架推進機構等設備,以加快凍結速度。
    目前,許多生產廠家已有了制冰成套設備。
    鹽水制冰間設計要求
    1.制冰間應靠近機房,通風采光要好,避免陽光照射在制冰池上。
    2.制冰間出冰側應靠近冰庫,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,應有防止地面凍臌措施。

    4.制冰間宜單獨建造。[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,又要盡量減少對金屬的腐蝕。
    1)鹽水濃度的確定 鹽水的溫度與濃度的關系,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。因此可根據確定的凝固溫度,由氯化鈣、氯化鈉溶液特性表查到對應的鹽水濃度。

    2)酸堿度 鹽水對金屬的腐蝕性與鹽水的pH值有關,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。

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