The analysis of studies devoted to food solutions separation was carried out. The evolution of cryoconcentration technologies is analyzed, including the research works of the authors in the field of the block freezing plants. The purpose of the work is to reduce energy costs in block freezing plants and to intensify the process of the ice block formation. A hypothesis states that energy efficiency can be improved by recycling ice, using its energy to supercool the refrigerant before throttling. To inten-sify heat and mass transfer during crystallization, a scientific and technical idea for the implementation of the "thermal paradox effect" is proposed. The essence of the effect is that, with a certain combina-tion of design and operating parameters of a block freezer, the growth of an ice block leads to a de-crease in the total thermal resistance in the circuit "refrigerant — block freezer's wall — ice block — solution". The most significant result of the work was that it proved the possibility to harmonize the design and operating parameters and organized the process of separation the solutions into ice and concentrate while minimizing systemic cold losses, and, and thus the ways were proposed for develop-ing the freezing concentration technique. The scientific significance of the obtained results lies in the fact that a new principle of efficient use of the ice block energy was proved in the work, and a new effect was obtained, which it was referred to by the authors as the "thermal paradox". The practical significance of the work was that a multifunctional freezing unit with ice recycling and frequency con-trol of the compressor drive was created.

Obiectivul lucrării este de a reduce consumul de energie în aparatele de congelare-bloc și de a intensifica procesul de formare a blocurilor de gheață. S-a formulat ipoteza conform căreia eficiența energetică poate fi îmbunătățită prin reciclarea gheții, utilizând energia acesteia pentru a suprarăci agentul de răcire înainte de strangulare. Pentru intensificarea transferului de căldură și de masă în timpul cristalizării, se propune ideea științifică și tehnică de realizare a "efectului de paradox termic". Esența efectului constă în faptul că, în condițiile unei anumite combinații de parametri de proiectare și de regim ai unui congelator de blocuri, creșterea unui bloc de gheață duce la o reducere a rezistenței termice totale în lanțul "agent frigorific - perete de cristalizare - bloc de gheață - soluție". Rezultatul cel mai important al acestei lucrări este dovada posibilității de a ajusta parametrii de proiectare și de regim și de a organiza procesul de separare a soluțiilor în gheață și concentrat la minimizarea pierderilor sistemice de frig, și că au fost sugerate modalități de dezvoltare a tehnicii de concentrare prin congelare. Semnificația științifică a rezultatelor obținute constă în faptul că lucrarea dovedește un nou principiu de utilizare eficientă a energiei blocului de gheață și se obține un nou efect, pe care autorii l-au numit "paradox termic". Semnificația lucrării constă în faptul că a fost propusă o bază teoretică pentru separarea soluțiilor la temperaturi scăzute, pe baza căreia a fost creată o instalație multifuncțională și eficientă din punct de vedere energetic. Sunt prezentate rezultatele testărilor caracteristicilor apei topite din Marea Neagră, prin utilizarea instalației de congelare.

Проведен анализ исследований в направлении разделения пищевых растворов. Выполнено сравнение энергетики традиционных вакуум-выпарных аппаратов и криоконцентраторов. Анализируется эволюция технологий криоконцентрирования, в том числе и разработок авторов — установок блочного вымораживания. Определена цель работы — снижение затрат энергии в аппаратах блочного вымораживания и интенсификация процесса формирования блока льда. Сформулирована гипотеза, что энергетическая эффективность может быть повышена путем рециклинга льда, использование его энергии для переохлаждения холодильного агента перед дросселированием. Для интенсификации тепломассопереноса при кристаллизации предложена научно-техническая идея реализации «эффекта термического парадокса». Суть эффекта в том, что при определенном сочетании конструктивных и режимных параметров блочного вымораживателя рост блока льда приводит к снижению суммарного термического сопротивления в цепи «холодильный агент — стенка кристаллизатора — блок льда — раствор». Установлено значение числа Био, при котором эффект максимален. Представлены результаты комплексных экспериментальных исследований, направленных на оптимизацию режимов работы блочной вымораживающей установки с рециклингом льда. Наиболее существенным результатом работы является доказательство возможности согласования конструктивных и режимных параметров и организовать процесс разделения растворов на лед и концентрат при минимизации системных потерь холода, и что предложены пути развития техники концентрирования вымораживанием. Научная значимость полученных результатов в том, что в работе доказан новый принцип эффективного использования энергии блока льда и получен новый эффект, который авторы назвали «термический парадокс». Значимость работы состоит в том, что предложены теоретические основы низкотемпературного разделения растворов, на основе которой создана энергоэффективная, многофункциональная установка. Установлено, что затраты энергии снижаются на 25%. Установка эффективна как для концентрирования жидкостей, так и для деминерализации воды и генерации льда. Даны результаты проверки характеристик талой воды, полученной в вымораживающей установке из воды Черного моря.