28 Виды льдогенераторов.

Аппараты в которых производят искусственный водный лед называют – льдогенераторами.

ЛГ различают :

1. по способу отвода теплоты:

а) непосредственного охлаждения (теплота кристаллизации отводится кипящим хладагентом) - преимущественнее т.к. при косвенном охлаждении появляется дополнительная разность температур (температура кипения на 4-6°С ниже должна быть у косвенного охлаждения), энергозатраты выше, лед дороже.

б) косвенного охлаждения (теплота отводится с помощью хладоносителя) - аппараты косвенного охлаждения подтверждены коррозии

в) рассольные льдогенераторы

2. по принципу действия:

а) непрерывного – процесс намораживания происходит непрерывно, удаление льда осущ. механически (срезанием, скалыванием).

б) циклического (периодического) - льдогенератор работает циклически, есть цикл намораживания и цикл оттаивания. Переключение с одного режима на другой осущ. вручную или автоматически. Оттайка осущ. греющей средой, в кач. кот. чаще всего используют горячие пары, сжатые в компрессоре в холодильном цикле.

29 Сухой лед Сухоледный пресс представляет собой камеру снизу закрытую передвижным столом в верхней части камеры находится прессующий поршень, жидкая углекислота дросселируется в снеговую камеру до давления 0,5МПа чуть ниже давления в тройной точке, при таком дросселировании образуется СО₂, который отсасывается из верхней части компрессором и рыхлые снежные хлопья которые оседают в снеговой камере ,после накопления снега в течении 6-7мин подача жидкости прекращается, а отсос СО2 продолжается до снижения давления до 0,4 МПа. Затем закрывается отсос из верхней части и открываются вентили на линии отсоса из средней и нижней части т.е. из объема снеговой заготовки. После снижения давления в камере до 0,15 МПа начинает передвигаться прессующий поршень и происходит прессование снега в течении 3 мин, затем опускается запорный стол вместе с блоком сухого льда. Суммарное время получается не больше 10 мин. Хранение сухого льда Хранят в специальных контейнерах или в льдохранилищах разбитых на отсеки, где в результате частичной сублимации сухого льда образуется атмосфера 100% СО₂ и тогда сублимация прекращается. Потери при производстве и хранении составляют около 8%. Применение сухого льда: • В системах без машинного льда •Используют для создания регулируемой газовой среды •При осушке литейных форм • Для получения углекислого газа чистого используемого при сварке особо ответственных деталей •Для газирования напитков • Перевозка мороженого(раньше,1 кг мороженого = 1 кг сухого льда) Св-ва:

- плотность сухого льда зависит от производства u=1300-1500м

- теплопроводность λ=0,384 Вт/К*м

- удельная теплоемкость с=1,17 кДж/кг*К

- теплота сублимации r=574 кДж/кг

Этапы производства сухого льда:

1 Получение чистого газообразного CO2

2 Получение жидкого CO2 из газообразного

3 Получение твердого сухого льда из жидкого

Источники сырья

1 Отходы спиртовых производств содержат до 98% СО2

2 85-90% содержат эксканзернные газы-отходы различных азотных производств

3 Около 40% содержат газы известково-обжигательных печей цементных заводов

4 10-16% - дымовые газы в промышленных котельных

1 ТВ+ж

2 Ж+пар

3 ТВ+парообр

30 ЗАМОРАЖИВАНИЕ ГРУНТОВ — искусственное охлаждение грунтов в естественном залегании до отрицательных температур с целью их упрочения и достижения необходимой степени водонепроницаемости.

Замораживание грунтов возможно при различных глубинах, сочетаниях грунтов, скоростях движения грунтовых вод и степени их минерализации. Замораживание грунтов — основной способ при работе в сложных гидрогеологических условиях как при замораживании водоносных рыхлых, так и водоносных трещиноватых пород.

В результате охлаждения грунта вокруг выработки образуется прочное льдогрунтовое ограждение (перемычка), преграждающее доступ воде или плывунам в выработку. Замораживание грунтов применяется при возведении фундаментов зданий и сооружений, строительстве шахт, метрополитенов, противофильтрационных завес, плотин, доков, подземных хранилищ и др. сооружений, а также в борьбе с оползнями. Замораживание - наиболее совершенный способ закрепления водонасыщенных грунтов; его можно применять при различных глубинах, сочетаниях грунтов, скоростях движения грунтовых вод и степени их минерализации.

Для создания льдогрунтового ограждения по контуру выработки или котлована бурят скважины, в которые затем опускают замораживающие колонки, а в них - питающие трубы. В колонках циркулирует охлажденный на замораживающей станции рассол (раствор соли В процессе непрерывного теплообмена с рассолом грунт, окружающий колонку, охлаждается и замерзает, образуя вокруг колонок льдогрунтовые цилиндры. Постепенно цилиндры увеличиваются в диаметре и соединяются между собой, превращаясь в сплошное ограждение. По выходе из замораживающих колонок рассол направляют через коллектор на замораживающую станцию, где его снова охлаждают при помощи холодильных машин различной производительности.

Различают следующие основные методы Замораживание грунтов: с параллельным или последовательным включением скважин; зональный, локальный (из забоя ствола) и ступенчатый.

Получили распространение в практике строительства подземных сооружений: методы безрассольного и воздушного Замораживание грунтов, способы замораживания в грунтах с проточной водой, метод горизонтального замораживания и др. Наряду с этим освоены: устройство котлованов без крепления с использованием замороженных грунтов в качестве ограждающих конструкций, дифференцированный способ Замораживание грунтов и др.

Для охлаждения грунта используют холодильные установки с системой погружаемых в грунт труб (замораживающих колонок), по которым циркулирует холодоноситель, охлаждённый до -20 -40°С (рассольный способ замораживания), или хладагент, который непосредственно испаряется в замораживающей колонке при температуре от -35 до -196°С (безрассольный способ замораживания). В качестве холодоносителя применяют водные растворы солей (например, хлориды кальция, натрия, лития) или специальные жидкости, которые замерзают при низких температураx, а в качестве хладагента — аммиак, углекислоту, фреон и др. В процессе непрерывного теплообмена холодоносителя (хладагента) с грунтом вокруг каждой трубы образуются ледопородные цилиндры, которые в дальнейшем смыкаются, образуя замкнутое ледопородное ограждение по контуру подземного сооружения или массив замороженного грунта.