3 Một số phương pháp sản xuất nước đá:

 Phương pháp Grasso:



1Ống bay

hơi; 2 Ống

hút;

3 – Đáy bể; 4 – Bể nước;

5 – Vòng làm nóng đáy bể;

A - Ống góp lỏng NH3 vào

B - Ống góp hơi

Thay bằng các khuôn hình trụ hai vỏ ở trên, Grasso chỉ làm các ống hai vỏ ở

đáy bể nước. Các ống này tập trung lại thành từng nhóm. Nước đá sẽ đóng băng trên

bề mặt ống. Khi các khối băng kết lại với nhau thành cây đá thì quá trình kết đông kết

thúc và chuyển sang quá trình làm tan giá bằng hơi nóng. Cây đá sẽ nổi lên trên. Do

không có khuôn bên ngoài nên cây đá sẽ không có hình dáng cố định và cũng không

phẳng.

1.3.4



Máy làm đá mảnh Flak-Ice của Crosby Field:



Máy gồm có một thùng quay hình trụ bên trong là nước muối lạnh hoặc môi

chất lỏng sôi. Bên ngoài là thùng nước cũng là hình trụ. Thùng quay chuyển động

theo chiều kim đồng hồ nhờ bộ truyền động bánh rang. Khí thùng quay nước sẽ đóng

băng trên bề mặt thùng quay.

Người ta có thể điều chỉnh được lớp bẳng nhờ điều chỉnh nhiệt độ nước muối

hoặc điều chỉnh tốc độ thùng quay.

1.3.5



Máy làm đá tuyết Pak-Ice của Taylor:



6



Máy bao gồm một tang trống, hai đầu có hai nắp và phía ngoài có môi chất

lạnh sôi, bên trong có hai lưỡi nạo quay với tốc độ 250 vòng/phút để nạo đá hình

thành trên tang trống. Để tăng bề mặt trao đổi nhiệt phía nước, người ta tạo các đường

dích dắc.



1.3.6



Máy làm đá mảnh của Short và Raver:



Máy gồm một hình trụ hai vỏ đứng, môi chất lạnh sôi ở trong, bên ngoài cách

nhiệt. Bên trên có bố trí bể nước và có vòi cho nước chảy đều lên bề mặt trong của

hình trụ. Gặp lạnh, nước đóng băng lại và được hai lưỡi bào có răng cưa nạo khỏi bề

mặt hình trụ khi hai lưỡi bào này quay.

1.3.7



Máy làm đá ống:



Nguyên lý làm việc là theo chu kỳ, kết đông đá trong các ống, môi chất lạnh

sôi trực tiếp bên ngoài ống, khi đã kết đông đến chiều dày cần thiết, đổi sang chu kỳ

tan giá, các ống đá rơi xuống và được dao cắt ra thành từng thỏi đá rỗng Φ = 30 đến

50 mm dài 50 đến 100 mm.

Có nhiều kiểu làm đá ống khác nhau như của Vogt (Mỹ), Linde (Đức), Escher

–Wyss (Mỹ), Astra (Đức)…

1.3.8



Máy đá cỡ nhỏ:



Các loại máy đá cỡ nhỏ vài chục kg đến vài tram kg đá/24h thường là các loại

máy đá hoàn toàn tự động, sản xuất đá cục trong khay hoặc đá mảnh. Các loại máy

này rất cần thiết phụ vụ cho các quán hang giải khát, quán ăn, nhà hang…

Một phần nhu cầu này đã được đáp ứng bằng các tủ lạnh gia đình, tủ lạnh thương

nghiệp nhưng các nhu cầu đối với các máy làm đá vẫn rất lớn, vì vậy có nhiều cơ sở

sản xuất các máy đá, tủ đá nhỏ chuyên dùng.



7



Chương 2: SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1 Lựa chọn quy trình công nghệ:

Sản xuất nước đá cây bằng phương pháp khuôn hai vỏ ống ở tâm.

Hệ thống sản xuất nước đá cây dùng khuôn hai vỏ ( phương pháp làm lạnh trực tiếp)

dựa trên phương pháp Vilbushevich, sử dụng môi chất lạnh sôi trực tiếp. Khuôn đá là

một bình hai vỏ hình vuông hoặc hình chữ nhật, môi chất sôi trực tiếp. Bên dưới

khuôn có một nắp cố định bằng đối trọng hoặc lò xo đảm bảo nước không bị rò rỉ ra

khỏi khuôn. Ở giữa khuôn khuôn bố trí một hoặc nhiều ống hai vỏ ở tâm cho môi chất

lanh sôi trực tiếp bên trong. Hơi tạo thành trong bình hai vỏ và ống hai vỏ được dẫn

về máy nén. Sau khi làm lạnh vỏ, người ta cho một ít nước vào khuôn để nắp đóng

băng chặt vào khuôn làm kín khuôn. Sau đó khuôn được đổ đầy nước đã được làm

lạnh sơ bộ đến (3-4)0C. Do cách bố trí bề mặt bay hơi như vậy nên đá kết đông cả từ

ngoài vào tâm và từ tâm ra ngoài nhằm tiết kiệm thời gian đông đá xuống. Khi tháo đá

cần tháo toàn bộ lỏng môi chất lạnh vào bình chứa thấp áp, sau đó cho hơi nóng vào

làm tan lớp băng dính khuôn. Sử dụng cơ cấu đối trọng, cây đá tự bật nắp và rơi

xuống cơ cấu đón và lật đá.

2.1.1



Ưu nhược điểm của phương pháp dung khuôn hai vỏ có ống ở tâm :



 Ưu điểm:

-



Rút ngắn thời gian đông đá, tiết kiệm thời gian tang hiệu quả kinh tế.



-



Có ý nghĩa kinh tế cao vì máy móc nhỏ gọn, vốn đầu tư thấp, chiếm ít chỗ (không cần

diện tích mặt bằng quá lớn như ở phương pháp làm lạnh gián tiếp dùng bể nước

muối).



-



Có thể bố trí máy sản xuất nước đá thành một cỗ máy độc lập, có thể di chuyển đến

nơi khác khi cần thay đổi địa điểm sản xuất mà không cần đập phá bể đá hay tháo rời

máy móc thiết bị như ở phương pháp dùng bể nước muối.

 Nhược điểm:



-



Hình dáng bên ngoài cây đá không bằng phẳng, cây đá bị rỗng do dùng ống ở tâm.



-



Tuy tính cạnh tranh cao nhưng tốn kém chi phí đầu tư.

2.1.2



Sơ đồ nguyên lý:



Chọn chu trình lạnh có thiết bị hồi nhiệt và bình tách lỏng:

-



Bình tách lỏng được đặt sau van tiết lưu vừa là bảo đảm lỏng hoàn toàn đưa vào thiết

bị bốc hơi và để phục vụ cho thao tác điều chỉnh mực lỏng tác nhân theo yêu cầu,

đồng thời hơi tác nhân được tách ra khỏi lỏng tác nhân đưa về máy nén tránh hiện

tượng va đập thủy lực cho máy nén và nâng cao hiệu suất lạnh. Bên cạnh đó, bình

8



tách lỏng còn kiêm nhiệm vụ của bình chứa thấp áp, nhằm mục đích thu hồi lỏng môi

chất lạnh cho quá trình xả đá.

-



Thiết bị hồi nhiệt được đặt sau thiết bị ngưng tụ để tận dụng nguồn lạnh hơi tác nhân

ra khỏi dàn lạnh, đặt sau bình tách lỏng, đồng thời làm quá nhiệt hơi môi chất lạnh

trước khi được hút trở về lại máy nén để làm giảm tổn thất tiết lưu, tăng năng suất

lạnh, tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt.

2.1.3



Quy trình sản xuất nước đá:



 Quá trình tạo đá:

-



Tác nhân lạnh R22 ở dạng hơi quá nhiệt sau thiết bị hồi nhiệt được máy nén hút về

sau đó được nén lên áp suất cao Pk và dẫn đến thiết bị ngưng tụ. Tại đây hơi cao áp

được hóa lỏng thành lỏng cao áp và tiếp tục được đưa về thiết bị hồi nhiệt và chất

lỏng cao áp được làm quá lạnh để tăng năng suất lạnh, ngăn sự bốc hơi.



-



Lỏng quá lạnh được tiết lưu đến áp suất Po và được dẫn vào khuôn đá và ống hai vỏ ở

tâm với nhiệt độ bốc hơi của tác nhân lạnh là -15 oC, bắt đầu tạo nước đá.



-



Sau đó, hơi tác nhân R22 đi ra khỏi dàn lạnh được đưa trở về lại bình tách lỏng, bình

hồi nhiệt và được làm khô thành hơi quá nhiệt để hút về máy nén.



-



Trong quá trình sản xuất nước đá thì nước được bơm vào bình làm lạnh sơ bộ đến

khoảng (3-4)0C, sau đó qua cơ cấu rót phân phối vào các khuôn đá để bắt đầu quá

trình tạo đá.

 Quá trình xả đá:



-



Sau khi quá trình kết đông kết thúc thì bắt đầu xả đá, toàn bộ tác nhân lạnh ở thiết bị

bốc hơi được đưa về bình chứa thu hồi (trong trường hợp này bình tách lỏng kiêm vai

trò bình chứa thu hồi). Hơi nóng tác nhân được trích sau đầu đẩy máy nén được đưa

vào dàn lạnh để làm tan đá phần tiếp xúc với khuôn và ống ở tâm.



9