Para investigar las características de congelación del sistema de fabricación de hielo por raspado mecánico con solución de cloruro de sodio, este artículo utiliza soluciones de cloruro de sodio con diferentes concentraciones salinas como objeto de estudio. A través del análisis de las características físicas del cristal de hielo/suspensión de hielo y las reglas de cambio de temperatura de transición de fase durante el enfriamiento, se estudió sistemáticamente el efecto de la salinidad en el rendimiento dinámico del sistema de fabricación de hielo. Los resultados muestran que con el aumento del contenido de sal, la morfología microscópica del cristal de hielo cambia gradualmente de laminar a granular, el tamaño de las partículas disminuye continuamente y la dificultad para separar la mezcla de hielo y agua aumenta en consecuencia; el punto de congelación de la solución disminuye con el aumento de la salinidad y existe un fenómeno evidente de transición de fase con sobreenfriamiento. Cuando la fracción en masa de la solución de cloruro de sodio es del 3%, 5% y 6.5%, la temperatura de la solución desciende aproximadamente a -2, -4.3 y -5.3 ℃ respectivamente, luego aumenta repentinamente a -1.4, -3.6 y -4.7 ℃ debido a la solidificación del agua líquida y la liberación de calor latente de transición de fase, y después de alcanzar un pico desciende nuevamente. A partir de los datos experimentales se obtuvo una fórmula empírica del punto de congelación de la solución de cloruro de sodio, que refleja con precisión las características de la transición de fase en estado de sobreenfriamiento. Los resultados de este estudio pueden proporcionar una base teórica importante y una guía práctica para la optimización del diseño del evaporador en la tecnología de fabricación de hielo por raspado mecánico y para la formulación de estrategias de control de operación del sistema.
关键词
raspado;mucha;nieve en suspensión;cristalización de transición de fase;inhibidor de punto de congelación