Конденсаторы

Классификация теплообменных аппаратов

Классификация компрессоров

Хладоносители

Их подразделяют на жидкие и твердые. К жидким относятся – водные растворы солей, рассолы и однокомпонентные вещества замерзающие при низких температурах (этиленгликоль, кремний органическая жидкость, хладон R30).

Твердые – эвтектический лед, образующийся при криогидратной температуре, представляющий собой смесь льда и соли и имеющей постоянную температуру плавления.

В холодильной технике применяют водные растворы солей NaCl, MgCl₂, CaCl₂, которые замерзают при отрицательных температурах, температура их зависит от концентрации рассола. Область рационального применения хладаносителя определяется криогидратной точкой, при которой раствор замерзает в виде однородной смеси.

Для NaCl – 21,2 °С, MgCl₂ – 33,6 °С, CaCl₂ – 55 °С криогидратная температура.

Рассолы с воздухом являются сильными окислителями для металла. Для снижения агрессивности добавляют пассиваторы: селикат натрия, хромовую соль, фосфорные кислоты. Системы охлаждения выполняют замкнутыми без воздуха. Для увеличения производительности насосов и снижения потерь на трение, повышения пропускной способности трубопроводов в растворы добавляют высокомолекулярные соединения – полимеры (количестве 0,03¸0,07 %). Их называют поверхностно – активными веществами (ПАВ).

Компрессоры холодильных машин

В паровых компрессионных машинах используют поршневые, ротационные, винтовые и турбокомпрессоры.

Поршневые компрессоры по холодопроизводительности разделяют на малые Q₀ до 15 кВт, средние Q = 15 ¸120 кВт, крупные Q₀ более 120 кВт.

По роду холодильного агента компрессора подразделяются на аммиачные, хладоновые, универсальные.

В зависимости от области применения различают компрессоры стационарные и транспортные.

По конструкции разделяются: по устройству кривошипно-шатунного механизма – безкрейцкофные (простого действия), крейцкопфные (двойного действия), наибольшее распространение получили первые;

- по конструкции корпуса – блок – картерные (общая отливка блока цилиндров с картером) и разъемные (с отдельными блоками или с индивидуальными цилиндрами);

- по числу цилиндров – одноцилиндровые, двухцилиндровые, многоцилиндровые.

В зависимости от кинематической схемы и расположения цилиндров - горизонтальные, вертикальные, с угловым расположением цилиндров – V, W, V V - обзорные, крестообразные, звездообразные; прямоточные и непрямоточные; по числу ступеней сжатия – одно – и многоступенчатые.

По степени герметичности и числу разъемов компрессоры подразделяются на:

- герметичные со встроенным эл. двигателем в запаянном корпусе без разъемов;

- бессальниковые со встроенным эл. двигателем с разъемами и съемными крышками;

- открытые или сальниковые, в которых ведущий вал уплотняется сальником.

Открытые компрессоры – в основном безкрейцкопфные, отличаются простотой и компактностью. Недостатком является большой унос масла из картера в цилиндры и как следствие загрязнение теплообменных аппаратов. Число цилиндров у этих компрессоров колеблется до16 шт.

Одно – и двух цилиндровые обычно вертикальные, при большем количестве цилиндров – различное пространственное их расположение. Наибольшее распространение получили блок – картерные со сменными гильзами цилиндров. Отличаются компактностью, герметичностью, жесткостью и прочностью стенок цилиндров, проще изготовление и ремонт. Цилиндры выполняются с воздушным или водяным охлаждением в зависимости от хладагента и теплового режима. В прямоточном компрессоре всасывающие клапаны расположены в днище поршня, а нагнетательные – в ложной крышке цилиндра. Клапаны выполнены с большими проходными сечениями для снижения энергетических потерь.

В непрямоточных всасывающие и нагнетательные клапаны размещены в клапанной плите. Компрессоры имеют двухопорный коленчатый вал с двумя коленами и углом развала кален 180°. Коленчатый вал уплотняется сальником. Для смазки цилиндров и механизмов движения применяют одно и тоже масло для амиачных компрессоров – масло ХА. Фригус или ХА 30, ХС – 40, для хладоновых – масло ХФ – 12 – 16 и ХФ – 22 – 24, ХФ – 22с – синтетическое масло с неограниченной смешиваемость R22.

В настоящее время создана новая градация унифицированных поршневых компрессоров для аммиака и хладонов с четырьмя базами I, II, III, IV соответственно диаметры цилиндров 42, 67,5, 76, 115 мм. число цилиндров 1, 2, 4, 6, 8. Типы компрессоров: герметичный I базы, бессальниковые и сальниковые II, III, IV баз. Герметичные компрессоры выпускают марок ПГ5, ПГ7, ПГ10, расположение цилиндров горизонтальное. В сальниковых компрессорах П14, П20, П40, П60, П80, П110, П165, П220, расположение цилиндров V – образное, VV – веерное, количество цилиндров 4, 6, 8. В бессальниковых ПБ5, ПБ7, ПБ10, ПБ14, ПБ28, ПБ20, ПБ40, ПБ60, ПБ80, ПБ110, ПБ165, ПБ220 расположение цилиндров V – образные, W – крестообразные, VV – веерообразное, (П – поршневые, Б – бессальниковые).

Герметичные компрессоры – заключаются в месте с электродвигателем в герметично закрытый сварной стальной штампованный корпус. Преимущества – надежность в эксплуатации, вал ротора электродвигателя является одновременно валом компрессора. Частота вращения до 50 Гц (с^-1), что позволяет уменьшать габариты и массу при той же холодопроизводительности. Обмотка эл. двигателя охлаждается парами хладона, поэтому можно увеличить нагрузку на него. Бесшумны в работе. Основными типами герметичных компрессоров являются одно – и многоцилиндровые, например ФГ0,45, ФГ0,7, ФГ1,1, ФГ2,8, ФГ5,6, ПГ5, ПГ7, ПГ10 с горизонтальным цилиндром. Эти компрессоры применяются в основном в торговом оборудовании и на транспорте. Бывают низкотемпературные герметичные компрессоры ФГН. Количество циркулирующего хладагента меньше чем в обычном, удельная работа сжатия больше. охлаждающие пары направляются в зазор между статором и ротором эл. двигателя.

Бессальниковые компрессоры – отличаются тем, что между эл. двигателем и картером нет сальника. Эл. Двигатель расположен в картере компрессора. Имеют разъемы для доступа к внутренним частям. Обмотку эл. двигателя охлаждают парами хладона, исключается утечка хладона, уменьшены габариты и масса. Смазка разбрызгиванием, принудительная и комбинированная.

Ротационные компрессоры – изготавливаются с катящимися, качающимися и вращающимися роторами, с двумя, четырьмя и более пластинами. Пластинчатые компактные. Сжатие начинается при достижении соответствующей части вращения. У них вал расположен эксцентрично к центру. На вал насажен ротор (поршень) с фрезерованным по всей длине пазами с пластинами. Пластины образуют со стенками цилиндра полости. Пар захватывается пластинами и при дальнейшем вращении сжимается и выталкивается в нагнетательную сеть. Преимущества – небольшая масса, отсутствие кривошипно – шатунного механизма, большая уравновешенность, отсутствие клапанов, равномерность подачи пара, более низкое давление всасывания из – за отсутствия всасывающих клапанов и как следствие возможность работы при более низких температурах кипения хладагентов. Недостатки неплотности пластин в цилиндре, отсутствие высоких степеней сжатия, а следовательно, высоких давлений нагнетания соответствующих реальным температурам конденсации. Ротационные компрессоры используют в основном в установках больших холодопроизводительностей в качестве ступеней низкого давления в агрегатах двухступенчатого сжатия. Ротационный компрессорный агрегат рассчитывают и подбирают аналогично поршневым машинам, иначе рассчитывают лишь величины l и Ne.

, коэффициент подачи,

где а – коэффициент, а= 0,5; Р_нагн – давление нагнетания или промежуточное давление, Р_вс – давление всасывания, т. к. отсутствует Р₀.

Эффективная мощность:

где R – газовая постоянная, Т₀ – температура всасывания, h_iиз – изотермичный КПД, V_q – действительная объемная производительность компрессора по паспорту, r - плотность хладона при всасывании.

Винтовые компрессоры – состоят из корпуса в котором расположены два ротора ведущий и ведомый с зубчато-винтовыми лопастями. Винтовые впадины проходят мимо всасывающего окна, заполняются газообразным хладагентом, при дальнейшем вращение роторов объем пространства между винтами уменьшается, газ сжимается и нагнетается в систему. Применяют маслозаполненные винтовые компрессоры с падачей масла в рабочее пространство. Хладагент подается с маслом через фильтры отделители. Масло шестеренчатым насосом снова подается в компрессор. Преимущества – малые габариты и масса надежность в эксплуатации, отсутствие трения при сжатии, низкий предел давления всасывания 5-2 кПа, что позволяет их использовать в низкотемпературных устройствах. При низкой холодопроизводительности эти компрессоры соизмеримы с поршневыми и теряют преимущества из – за маслосистемы.

На базе винтовых компрессоров 5ВХ – 350, 6ВХ – 700, 7ВХ – 1400 (5, 6, 7 номер базы, 350, 700, 1400 холодопроизводительность) комплектуют компрессорные агрегаты одноступенчатого сжатия охватывающие высокие -, среднее -, низкотемпературные режимы работы. Частота вращения 50 с^-1.

Эффективная мощность винтового компрессора ,

где G_а – количество агента, D i – разность энтальпии конца и начала сжатия,

η_е – эффективный КПД.

Турбокомпрессоры – используются для большой холодопроизводительности, компактны и экономичны, высокооборотные.

Преимущества перед поршневыми: отсутствие клапанов, динамическая уравновешенность, малые габариты. Турбокомпрессоры делают с несколькими рабочими колесами, поэтому они являются многоступенчатыми машинами. Можно проводить промежуточный отбор сжатых паров.

По принципу работы – центровые и осевые. Осевые для очень больших холодопроизводительностей. Центробежные имеют холодопроизводительность от 500 до несколько тысяч кВт.

На валу центробежного компрессора вращается рабочее колесо с лопатками, передающие кинетическую энергию хладагенту, который выбрасывается из колеса в диффузор где его кинетическая энергия преобразуется в энергию давления. Пройдя несколько колес достигают необходимое давление.

Движение пара хладоагента складывается из скорости вращения его вместе с колесом (абсолютное движение) и перемещения вдоль лопаток (относительное движение) сумма этих движений есть абсолютная скорость движения пара. Кинетическая энергия движения пара превращается в давление в диффузоре. Конструктивно диффузоры выполняют безлопаточными, лопаточными и прямолинейными. Работа сжатия пара уменьшается при приближение процесса сжатия к изотермическому, поэтому после группы колес пар охлаждают в промежуточных холодильниках. При использовании легких хладагентов (аммиак) скорости колес, достигают больших величин, поэтому турбо компрессоры используют для сжатия более тяжелых хладонов. В пищевой промышленности мало применяются из-за большой мощности.

Теплообменные аппараты, вспомогательное оборудование

холодильных машин и установок

К основным теплообменным аппаратам относятся конденсаторы, испарители и приборы охлаждения. В конденсаторе, нагнетаемый компрессором газообразный хладагент охлаждается, сжимается и образующаяся жидкость незначительно переохлаждается.

В испарителе происходит кипение хладагента за счет теплоты отводимой от охлаждаемой среды. Испарители служат для охлаждения промежуточных хладоносителей (рассол, ледяная вода), так и воздуха, охлаждаемых помещений, в этом случае они называются приборами охлаждения. К ним относятся воздухоохладители и батареи непосредственно кипения хладагента. В приборах охлаждения может циркулировать также промежуточный хладоноситель.

Промышленность выпускает кожухотрубные горизонтальные, кожухотрубные вертикальные, испарительные и воздушные конденсаторы.

Горизонтальные кожухотрубные конденсаторы, благодаря широкому диапазону типоразмеров применяют в аммиачных и хладоновых холодильных установках пищевых предприятий.

Они состоят из стального цилиндрического кожуха, в котором трубы (стальные или медные) расположены горизонтально, концы развальцованы в трубных решетках. По трубам движется охлаждающая вода, которая может иметь несколько проходов, патрубки для воды с одной стороны. Конденсатор имеет предохранительный клапан 1, вентиль 2 для входа аммиака, манометр 3 и вентиль 4 для уравнительной магистрали, вентиль 5 для выпуска воздуха из трубного пространства, патрубки 6 и 7 соответственно для выхода и входа воды. Для слива воды используют вентиль 8. Вентиль для выхода аммиака 9, вентиль 10 для слива масла и мерное стекло 11.

В этих конденсаторах пары конденсируются в межтрубном пространстве. Они работают в комплекте с водо-охлаждающими устройствами. Для хладоновых конденсаторов используют трубы из цветных металлов с накатанными ребрами, для аммиачных прямые стальные. Для аммиачных установок с средней Q=30…100кВт и большей мощностью Q₀>100 кВт выпускают конденсаторы марок КТГ-10, 20, 25, 32…КТГ-1250. Расшифровка марки: К – конденсатор, Т – трубчатый, Г – горизонтальный, цифры – площадь поверхности охлаждения.

Вертикальные кожухотрубные конденсаторы в верхней части имеют водяной бак-распределитель, в который входят трубки охлаждения. Вода входит в трубки где происходит ее движение по спирали тонкой пленкой. В трубах атмосферное давление.

1-указатель уровня; 2-предохранительный клапан; 3-вентиль для спуска воздуха; 4-патрубок для входа аммиака; 5-манометр; 6-патрубок для выхода жидкого аммиака; 7-вентиль для спуска масла; 8-патрубок отвода воды.

Выпускают конденсаторы марок для аммиака 50КВ, 75КВ, 100КВ и т.д. Цифры – номинальная площадь охлаждения, К – конденсатор, В – вертикальный. Преимущества: малая площадь; использование любой воды (вода самотеком); простота очистки; увеличение тепловой нагрузки за счет принудительной циркуляции воды. Недостаток – неравномерность распределения воды по трубам.

Испарительные конденсаторы могут использоваться на пищевых предприятиях. В них теплота передается от хладагента через стенку трубы к воде, стекающей пленкой по наружной поверхности, и далее воздуху в основном посредством испарения. Они потребляют малое количество воды 400 г на 1000 кДж тепла.

Представляют собой закрытый корпус, внутри два змеевика. Первый – форконденсатор из оребреных труб работает как воздушный теплообменник. Из него пары аммиака попадают во второй змеевик из гладких горизонтальных труб, орошаемых водой. Вода испаряется при обдувании вентилятором. Вода сливается в бак под конденсатором. В настоящий момент применяется два типа испарительных конденсаторов ИК90 и ЭВАКО-200. Проектируются новые конструкции конденсаторов. Их преимущества – малая занимаемая площадь, небольшой расход воды, интенсивный тепловой обмен, в зимнее время используется как воздушный охладитель. Недостаток – быстро растет водный камень на поверхности труб, который трудно удалить.

Корпус, крышки трубные решетки у конденсаторов выпускаются из углеродистой стали, а трубы у аммиачных конденсаторов – стальные, у фреоновых – медные. В хладоновых конденсаторах для интенсификации теплопередачи из-за малых коэффициентов теплопередачи трубы оребреные. Применение медных труб повышает стоимость. Поэтому целесообразно повышать логарифмическую разность температур хладагент-вода до 7…10ºС и скорость протекания воды. Одним из видов загрязнения является масляная пленка на трубах (в основном в аммиачных). Фреоновые растворяют масло, и его на трубах не бывает.

Воздушные конденсаторы широко используются в агрегатах торгового оборудования, в домашних холодильниках в изотермическом транспорте. Различают конструкции со свободным (естественная конвекция) движением воздуха и принужденным. Первые Q₀=100…350 кВт, вторые Q₀ более 350 кВт. Из-за недостатка пресной воды должны широко применяться воздушные конденсаторы. Представляют собой систему змеевиков из труб с насаженными пластинчатыми ребрами (тонкий лист из стали). Ребристая поверхность подвергается металлизации (лужение) оцинковка. Для аммиачных установок конденсаторы изготавливают из биметаллических труб, а сверху алюминий или чисто стальные трубы из-за коррозии. Могут применяться конденсаторы с литыми ребрами теплообмена. В таких поверхностях отсутствует контактное сопротивление теплопередачи между трубой и ребрами.

Испаритель – это теплообменный аппарат, в котором охлаждается промежуточный теплоноситель в результате теплообмена с кипящим хладагентом. Кожухотрубный испаритель имеет точно такую же конструкцию, как и горизонтальный кожухотрубный конденсатор. В межтрубном пространстве кипит хладагент, нагреваемый циркулирующим в трубах хладоносителем.

Различают с закрытой и открытой циркуляцией хладоносителя. С закрытой – кожухотрубные. Охлаждаемая жидкость в них движется под напором насоса. С открытой циркуляцией испарительные трубы погружены в охлаждаемую жидкость в баке, циркуляция создается мешалкой. С открытой циркуляцией выполняют панельными. Это баки, в которые погружены испарительные секции. Панельные испарители поставляются с отделителями жидкости, при использовании ледяной воды можно их использовать как испарители-аккумуляторы. Применяются для сглаживания неравномерности тепловой нагрузки. Маркировка ИТГ-63: И – испаритель, Т – трубчатый, Г – горизонтальный, цифры – внутренняя площадь теплопередачи (это аммиачные). Хладоновые ИТР-12. И – испаритель, Т – трубчатый, Р – ребристый, цифры – площадь наружной теплоотдачи (м²).

Панельные испарители 40ИП, И – испаритель, П – панельный, цифры – наружная площадь.

Рис. 22. Испаритель панельный: 1-панели; 2-жидкостной горизонтальный коллектор; 3-стояки; 4-отделитель жидкости; 5-паровой горизонтальный коллектор; 6-подход жидкого хладагента.

Рис. 23. Ребристый испаритель ИРСН: 1-прямые бесшовные трубы; 2-плоские сплошные ребра; 3-опоры; 4-штуцеры для входа и выхода хладагента; 5-калач (поворот трубы).

Охлаждающие приборы – батареи, разделяются на непосредственного кипения и с промежуточным хладоносителем (рассольные). Поверхность батареи выполняется гладкой или оребреной. Бывают коллекторные и змеевиковые. В промышленности широко используют воздухоохладители с оребреными трубами или из пластин с каналами, внутри которых кипит хладагент или циркулирует хладоноситель. Воздух перемешивается с помощью вентилятора. Различают режим сухой, влажный, с осаждением инея на поверхности аппарата и с выделением инея в пограничном слое воздуха у холодной поверхности. Для первого и второго режима применяют аппараты с большим коэффициентом оребрения (F_реб/F_тр=15…20) для третьего с небольшим коэффициентом (F_реб/F_тр=7…10) либо с переменным шагом ребер, для четвертого – с большим коэффициентом (F_реб/F_тр>15) и с большой степенью эффективности, где берется у основания ребра. Ребра используются пластинчатые, пластинчато-ребристые, спирально-навивные, спирально-накатные, отдельно насажанные ребра. Разность температур между воздухом и поверхностью охлаждения может достигать 12°С.

Воздухоохладители компонуют из секций модулей, бывают постаментные и подвесные. Марки подвесных ВОП-50,75,100,150 производительность от 5,8 до 17,4 кВт, цифры – поверхность (м²).

Для оттаивания инея в них встроены ТЭНы. Мощность 8,7-12 кВт. Вентилятор осевой колесо 400-600 мм.

Вспомогательное оборудование – отделители жидкости, маслоотделители, маслосборники, промежуточные сосуды, ресиверы – обеспечивают стабильность и безопасность работы холодильной установки.

Отделители жидкости предназначены для улавливания капель жидкости, содержащихся в парожидкостной смеси хладагента, отходящего из приборов охлаждения (испарителей) и предохраняют компрессора от опасного режима работы. Это достигается резким уменьшением скорости паров и изменением направления на 90-180°. Скорость пара в отделителе для аммиака не более 0,5 м/с. Выпускают аммиачные отделители жидкости: 70 ОЖГ, ОЖМ 100, 125 и т.д. О - отделитель, Ж - жидкости, Г - условное обозначение, М – с обогревом зоны маслосбора, цифра – диаметр патрубков (входного и выходного).

Отделители жидкости устанавливаются на панельных испарителях. В системах охлаждения с принудительной циркуляцией хладагента жидкость оделяется в циркуляционном ресивере. Отделители жидкости испытывают на прочность и герметичность водой и воздухом. Их покрывают изоляцией.

1-патрубок для подвода парожидкостной смеси; 2-кожух; 3-патрубок для отвода пара аммиака; 4-патрубок для слива жидкого аммиака; 5-патрубок для подвода горячего аммиака; 6-патрубок для слива масла.

Маслоотделители – служат для отделения масла уносимого хладагентом из компрессора. Они сглаживают пульсацию подачи паров хладагента. Основная задача – повышение эффективности теплообменных аппаратов в результате уменьшения масляной пленки на теплообменной поверхности.

По принципу действия разделяют на промывные и инерционные. В первых - пар проходит через слой жидкого хладагента, охлаждается жидкостью и освобождается от масла, степень очищения масла 85-90 %. У вторых – резкое снижение скорости и направления потока или центробежной силой, степень очистки до 80 %.

1-кожух; 2-патрубок для подвода смеси масла и хладагента; 3-центральная труба; 4-патрубок для отвода хладагента; 5-отбойники капель; 6-отвод масла; 7-смотровое окно.

Сварной вертикальный сосуд марки 50М, 80, 100 и т.д. О – отделитель, М – масла, М – модернизированный 50 ОММ-300 ОММ (промывные). Цифры условный проход патрубков, с вместимостью – 3,65 м³.

Маслосборники служат для слива масла из аппаратов холодильных установок и последующего ее удаления на регенерацию. Подключается к всасывающей линии системы. Их применение сокращает потери хладагента, повышает безотказность работы при удалении масла из системы. Марки 150 СМ, 300 СМ и т.д. С – сборник, М – масла, цифры – диаметр кожуха.

Промежуточные сосуды применяют в аммиачных холодильных установках двухступенчатого сжатия для полного промежуточного охлаждения паров хладагента, поступающих в компрессор ступени низкого давления и переохлаждения жидкого хладагента в змеевике аппарата перед регулирующим вентилем. Пары охлаждаются при барбатировании через слой жидкого хладагента. Марки 40 ПС_з, 60, 80-120 и т.д. П – промежуточный, С – сосуд, з – змеевиковый, цифры – диаметр аппарата (в см.). Промежуточный сосуд представляет собой вертикальный сосуд со встроенной теплопередающей поверхностью (змеевик), укреплен на днище сосуда. При работе сосуд заполняют хладагентом так, чтобы змеевик находился ниже уровня жидкого хладагента.

Промежуточный сосуд является аппаратом эффективного отделения масла из ступени низкого давления. Поэтому предусмотрен вентиль для слива масла.

Ресиверы – герметичные цилиндрические сосуды, служат для сбора жидкого хладагента. В зависимости от функций предназначения в разных технологических схемах питания испарительной системы жидким хладагентом, различают по назначению – линейные, дренажные, циркуляционные и защитные; по конструкции – вертикальные и горизонтальные.

Линейные для компенсации различия в заполнении испарительного оборудования жидкостью при изменении тепловой нагрузки, освобождают конденсатор от жидкости и создают равномерный поток жидкого хладагента к регулирующему вентилю.

Является хорошим сборником воздуха и масла, а так же гидрозатвором, препятствующим перетеканию в испаритель пара высокого давления. Их устанавливают между конденсатором и регулирующим вентилем.

Дренажные ресиверы служат для слива жидкого хладагента из аппарата и трубопроводов при эксплуатации и ремонте.

Циркуляционные ресиверы применяют в насосно-циркуляционных установках для питания испарительных систем жидким хладагентом. Это резервуар для хранения и обеспечения непрерывной работы циркуляционных насосов. Устанавливают ниже отметки уровня остального оборудования для самотека.

Защитные ресиверы устанавливают на всасывающем трубопроводе между испарителем и компрессором, служат для защиты компрессора от гидравлического удара. Их применяют в без насосных системах питания жидким хладагентом. Марки 0,75РД, РДВ, Р – ресивер, Д – дренажный, В – вертикальный, цифры – емкость (м³).

Безмашинные способы охлаждения

Охлаждение водным льдом

Широко применяется в различных отраслях, этому способствует доступность, большая скрытая теплота плавления и низкая температура тающего льда. Охлаждение льдом обусловлено теплоотдачей охлаждаемой среды к поверхности льда, при этом температура его плавления должна быть ниже температуры охлаждаемой среды. Количество тепла , отдаваемое с помощью льда и ледяной воды равно:

;

где - теплота на нагрев льда до ºС; - теплота плавления льда; - теплота нагрева ледяной воды до ; и - массовые теплоемкости льда и воды; - скрытая теплота плавления льда.

Ледяное охлаждение осуществляют тремя способами: 1 – непосредственным охлаждением; 2 – с использованием воды; 3 – с использованием воздуха в качестве промежуточного теплоносителя.

Непосредственное охлаждение – это прямой контакт со льдом. Лед измельчают, затем либо пересыпают продукт, либо обсыпают его вокруг.

Охлаждение с использованием воды в качестве промежуточного теплоносителя осуществляется путем использования льда для получения ледяной воды и охлаждения ей объекта. Вода циркулирует от объекта ко льду. Она может контактировать со льдом через стенку теплообменника (змеевика или пластинчатого). Коэффициент теплоотдачи от воды к поверхности льда 116 Вт/м²К.

Охлаждение с использованием воздуха в качестве промежуточного теплоносителя. Способ основан на передаче теплоты от охлаждаемого объекта воздуху, а от воздуха ко льду. При естественной циркуляции воздуха лед может располагаться в емкостях имеющих щели, жалюзи, гофрированные стенки для большей теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи 7 Вт/м²К. В случае принудительной циркуляции воздуха, воздух проходит через слой колотого льда. Теплообмен интенсифицируется. Коэффициент теплоотдачи 17 Вт/м²К при высокой влажности (95%) при этом способе получают =5 °С.