Безмашинні холодильні установки, страница 6

                  Охолодження сухим льодом

Сухий лід — це вуглекислота у твердому стані. Якщо при атмосферному тиску до твердої вуглекислоти підвести теплоту, то вона сублімує, тобто переходить у газоподібний стан, минаючи рідку фазу. Із цим і зв'язана назва «сухий лід», що закріпилося за твердою вуглекислотою. Охолодження сухим льодом засновано на тепловіддачі охолоджуваного середовища сухому льоду. При порівнянні холодопродуктивності водного льоду думають, що для охолодження тіл до 0°С використовується і теплота перегріву пари, що утвориться при сублімації сухого льоду. Питома холодопродуктивність сухого льоду при 0°С у цьому випадку складе 637 кДж/кг, що в 1,9 рази більше, ніж у водного льоду. По об'ємній холодопродуктивності перевага сухого льоду виявляється ще більш значною. Об'ємна маса сухого льоду залежно від способу його промислового виробництва становить 1300—1500 кг/м³. Звідси об'ємна холодопродуктивність сухого льоду перевищить значення цієї характеристики водного льоду в 2,95 рази. Це дозволяє при використанні сухого льоду в стільки ж разів скоротити обсяг, займаний генератором холоду. Сухий лід дає можливість одержати широкий діапазон низьких температур. У суміші з ефіром можливо одержати температуру до —100 °С. Однак вартість сухого льоду значно вище водного (не менш чим в 10 разів), що враховують при виборі джерела холодозабезпечення. Сухий лід широко застосовують при перевезеннях і продажі морозива і для охолодження транспортних засобів, а також у різних галузях промисловості, медицині і лабораторній практиці. Охолодження сухим льодом здійснюється безпосереднім контактом з охолоджуваним об'єктом або з використанням проміжного теплоносія, найчастіше повітря. В останньому випадку сухий лід дроблять і розміщають у металевих ємностях - кишенях, через які циркулює повітря, що переносить теплоту від охолоджуваного об'єкта до поверхні льоду, де він охолоджується і знову надходить до об'єкта. Циркуляція повітря може бути посилена за рахунок застосування вентиляторів.

Сухий лід роблять у вигляді блоків на спеціалізованих заводах або в цехах холодокомбінатів і підприємств, технологічні процеси яких пов'язані з виділенням вуглекислоти. Виробництво його складається із трьох послідовних стадій: одержання чистої газоподібної вуглекислоти, зрідження вуглекислоти, одержання твердої вуглекислоти з рідкої.

Найбільший вплив на вартість сухого льоду здійснює перша стадія, тому що складність її технологічної схеми залежить від якісного і кількісного складу вихідної газової суміші. Із цього погляду кращими сировинними джерелами вуглекислоти є газоподібні відходи спиртових і гідролізних заводів (до 98 % вуглекислого газу по масі), азотнотукових заводів і заводів синтетичного аміаку  (85-90 % вуглекислого газу). До 40 % вуглекислого газу за обсягом містять димові гази печей цементних і вапняних заводів. Вуглекислий газ є також побічним продуктом металургійних і машинобудівних заводів, ряду хімічних і нафтопереробних виробництв. Найменша кількість вуглекислого газу (9-16 %) містять димові гази котелень ТЕЦ і промислових підприємств.

Літературні джерела

1.  Процеси і апарати харчових виробництв. Під ред. проф. Манежика І.Ф. – Київ.: НУХТ, 2003 р.

2.  Чумак И.Г и др. Холодильные установки. - М.: Легкая промышленность, 1981 г.

3.  Технологическое оборудование пищевых производств. Под ред. Азарова Б.М. М.: Агропромиздат, 1988 г.

4.  Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологи. – М.: Пищевая промышленность, 1975 г.

5.  Драганов Б.Х. і інші . Теплотехніка : підручник – 2-е видання, перероблене і доповнене. – Київ: фірма «Інкос», 2005 р.

6.  Ильясов В.С. и др. Холодильная технология продуктов в мясной и молочной промышленности М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 г.