пенчатым турбокомпрессором, размещенным в верхней части ваку-
умного блока. После этого в теплообменнике-конденсаторе горячие
пары охлаждаются и частично конденсируются хладагентом, напри-
мер, охлажденной водой, которая может поступать как от чиллера,
так и просто из градирни, если это позволяют условия окружающей
среды. Мешалка-гомогенизатор
5
в нижней части вакуумной камеры
4
предотвращает слипание кристаллов льда и формирует гомогенную
структуру жидкого льда. Такой процесс можно считать полуоткрытым,
поскольку со свежими порциями воды в вакуумный блок поступает
некоторое количество неконденсирующихся газов, которые должны
непрерывно откачиваться дополнительной системой вакуумирования.
В случае объединения этого вакуумно-испарительного цикла на во-
де с традиционной парокомпрессионной холодильной машиной мож-
но говорить о двухкаскадном холодильном цикле получения жидкого
льда. Для интенсификации процесса кристаллизации воды и снижения
адгезии, т.е. налипания ледяной корки на внутренних поверхностях
вакуумной камеры, в воду добавляется соль. Поэтому в нижней, ва-
куумной ступени реализуется охлаждение на уровне примерно от
−
3
до
+1
◦
С в зависимости от содержания соли. Верхняя ступень обес-
печивает охлаждение теплообменника-конденсатора на уровне от
8
до
12
◦
С и завершает перенос теплоты кристаллизации воды к окружаю-
щей среде.
Расчеты показывают, что эффективность подобных холодильных
установок увеличивается с ростом их единичной мощности и стано-
вится оптимальной при холодопроизводительностях свыше 1000 кВт.
В этом случае эффективность и экономичность таких установок пре-
восходят показатели всех других типов льдогенераторов и традицион-
ных холодильных установок.
Для откачки из вакуумной камеры водяных паров в больших объ-
емах необходим вакуумный насос большой производительности, в ро-
ли которого эффективно можно использовать только турбокомпрессор.
Поэтому в установке используется радиально-осевой центробежный
турбокомпрессор с б´oльшим (более 2 м) колесом (рис. 2). Колесо, вра-
щающееся с частотой до 5600 об/мин, выполняется сборным, с лопат-
ками из углепластика, входные кромки которых усилены титаном.
Турбокомпрессор размещен непосредственно внутри вакуумного
блока, работает на относительно невысоких степенях сжатия при ми-
нимуме потерь давления, которые в условиях вакуума играют опре-
деляющую роль. Поэтому он обеспечивает высокую эффективность
всего нижнего каскада.
Теплообменник-конденсатор, охлаждающий и частично конденси-
рующий водяные пары после турбокомпрессора, может быть выпол-
нен как рекуператор или регенератор (смесительный холодильник).
216
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012