Льдосоляное охлаждение

Позволяет достигать более низких температур, при этом используют смесь льда с некоторыми солями. Одновременно при этом происходят процессы растворения соли с образованием рассола.

На плавление льда и растворение соли затрачивается теплота смеси вследствие чего температура ее снижается. Наиболее низкая температура смеси определяется криогидратной точкой в которой находится в термодинамическом равновесии три фазы: рассол; соль; лед.

Криогидратной точке соответствует эвтектическая концентрация соли. Эта смесь называется эвтектиком. Характеристики льдосоляной смеси изменяют при изменении концентрации соли в растворе. Исключение составляют смеси с эвтектическими концентрациями солей. Они плавятся при постоянной и наиболее низкой температуре льда и соли.

При льдосоляном охлаждении чаще всего используют смесь дробленого льда и соли ( ). Температура -21,2 °С при концентрации соли 23,1 %. Используется способ охлаждения рассолом через охлаждающую батарею. Циркуляция осуществляется насосом или разностью плотностей рассола.

Рис. 27. Рассольное охлаждение с насосной циркуляцией: 1- генератор холода; 2-фильтр; 3-насос; 4-охлаждающая батарея; 5-концентрат рассола; 6-регулирующий вентиль; 7-ороситель; А-рассол; Б-лед; В-соль.

В установке, лед, загружаемый в генератор хода, орошается сверху рассолом, прошедшим охлаждающую батарею. В нижнюю часть генератора холода стекает охлажденный рассол с более низкой концентрацией соли из-за таяния льда. Для поддержания концентрации, часть теплого раствора после батареи подается в бачок – концентратор с солью, из которого более насыщенный раствор перетекает в генератор холода. Концентратор периодически пополняется солью. Использованный теплый раствор удаляют. Разность температур рассола в батарее и воздуха составляет 6…8 °С. В установке с само циркуляцией наибольшую плотность рассол приобретает в концентраторе. В генераторе холода концентрация падает из-за разбавления талой водой, и он вытесняется к батарее более концентрированным рассолом. Нагреваясь в батарее, рассол снижает плотность и поднимается до концентратора, завершая контур. Загрузка льдом и солью периодическая.