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鹽水制冰
來源： 發(fā)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(nèi)漁業(yè)、食品業(yè)、運輸業(yè)及醫(yī)療機構(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(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入制冰鹽水池對冰桶降溫，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融冰槽融冰，而后利用倒冰架脫水，并經(jīng)滑冰道進入冰庫儲存或直接運走。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，會導致壓縮機單位功耗的增加。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。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(fā)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(fā)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(chǎn)廠家購成套設備。
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(nèi)，由安裝在制冰池一端的電動機通過帶輪帶動工作，因而轉(zhuǎn)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(lián)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(cè)面的出水口送出。出水口設置在蒸發(fā)器底板下部，使鹽水全部通過蒸發(fā)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(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(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(nèi)蒸發(fā)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(nèi)裝有蒸發(fā)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(shù)相應的旋轉(zhuǎn)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(nèi)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(huán)。
此外，對于大、中型制冰間，還可設置冰桶架推進機構(gòu)等設備，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(cè)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(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(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。
