Text
                    возки охлажденного мяса в
рефрижераторных вагонах и обеспечить их изготовление и
поставку начиная с 1968 г.
Наряду с этим Советам Министров союзных
республик поручено рассмотреть и решить
вопрос о передаче в ведение министерств
мясной и молочной промышленности
специализированного автомобильного транспорта для
перевозки скота, молока, мясных и молочных
продуктов.
Для усиления контроля за качеством
заготовляемого сельскохозяйственного сырья,
направляемого на переработку, и качеством
пищевых продуктов, поставляемых в торговую
сеть, ЦК КПСС и Совет Министров СССР
признали целесообразным взамен ведомственных
инспекций по качеству при Министерстве
сельского хозяйства СССР и Министерстве
торговли СССР создать на их базе
союзно-республиканскую государственную инспекцию по
качеству сельскохозяйственного сырья и пищевых
продуктов.
Постановление ЦК КПСС и Совета
Министров СССР о мерах по дальнейшему развитию
производственно-технической базы мясной и
молочной промышленности является
разносторонней широкой программой действия для
работников мясной и молочной
промышленности на ближайшие годы в решении задач,
поставленных перед промышленностью XXIII
съездом КПСС.
Центральный Комитет КПСС и Совет
Министров СССР выразили уверенность в том,
что партийные и советские органы, работники
предприятий мясной и молочной
промышленности, строительных организаций,
научно-исследовательских и проектных институтов
сосредоточат внимание на усилении работ по
выполнению планов производства,
строительства и ввода в действие производственных
мощностей для обеспечения бесперебойной
приемки и переработки продуктов
животноводства и тем самым внесут свой достойный
вклад в осуществление поставленной XXIII
съездом КПСС задачи по дальнейшему
повышению благосостояния советского народа.
К 50-летию Великого Октября
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ
ТРАНСПОРТ СССР
М. С. МАРТЫНОВ — Главкое грузовое управление Министерства путей сообщения
УДК 629.1—444
За 50 лет Советской власти на
железнодорожном транспорте, как и в других отраслях
народного хозяйства, произошли коренные
изменения: на смену первым паровозам Ов в
500 л. с. пришли электровозы мощностью
8000 л. с, двухосным вагонам
грузоподъемностью 12 т — восьмиссные
грузоподъемностью 125 т, вагонам-ледникам —
изотермические вагоны с машинным охлаждением и
автоматическим режимом работы
оборудования. Скорость движения поездов
возросла с 30—40 до 120—160 км/ч, грузооборот
железнодорожного транспорта увеличился
более чем в 26 раз.
В настоящее время на стальных магистралях
страны более 90% общего грузооборота
выполняется наиболее прогрессивными видами
тяги (электрической и тепловозной} с
высокими скоростями, что особенно важно при
перевозке скоропортящихся грузов уа большие
расстояния и в тяжелых климатических
условиях (до 35—40°С летом и до —45°С зимой).
Многое сделано в области реконструкции
холодильного хозяйства железных дорог и
улучшения всей системы организации
перевозок скоропортящихся грузов.
Железнодорожный холодильный транспорт в
основном развивался в послереволюционный
период.
В 1913 г. по железным дорогам России
было перевезено 342 тыс. вагонов
скоропортящихся грузов, из них в изотермических только
2,9%. Парк изотермических вагонов состоял
всего лишь из 2900 вагонов-ледников
грузоподъемностью 12—16 т.
К 1917 г. насчитывалось 160 примитивных
льдопунктов с объемом заготовок 620 тыс. м3
льда и 11 маломощных льдозаводов с годовой
выработкой 2,5 тыс. т льда. Льдоснабжение
вагонов-ледников не было механизировано,
экипировка их выполнялась в основном
вручную.
В 1926 г. был налажен выпуск четырехосных
вагонов-ледников грузоподъемностью 28,5 т,
а с 1930 г. — грузоподъемностью 30 т. К
этому времени общий парк возрос до 24 тыс.


двухосных вагонов-ледников, для экипировки которых были созданы около 300 льдопунктов с объемом заготовки льда 2 млн. т и 21 льдо- 3Т?о?оВЬ1Р|боТКОЙ 226 тыс- т льАа в год. а 1У^У г. было экипировано 825 тыс. вагонов-ледников, или в 80 раз больше, чем в Развитие холодильного хозяйства было приостановлено Великой Отечественной войной. В годы воины наличие значительного парка изотермических вагонов и разветвленной сети льдопунктов позволило осуществлять перевозки продовольствия фронту из глубинных районов. В послевоенные годы холодильное хозяйство было быстро восстановлено. С 1945 по 1У50 г парк изотермических вагонов возрос на /э/о, в основном за счет четырехосных вагонов с улучшенной конструкцией кузова. В • га г. было организовано производство вагонов-ледников с потолочными приборами охлаждения, новых изотермических вагонов для перевозки вина, молока, живой рыбы а в последующие годы и рефрижераторного подвижного состава. Льдопункты оснащались современными высокопроизводительными машинами что позволило улучшить качество льдоснабжения вагонов-ледников и резко сократить их простои под экипировкой. За годы сСкоМпопоТКИ A959~1965 гг-) объем перевозок скоропортящихся грузов увеличился более чем в 2 раза. В настоящее время удельный вес рефрижераторных вагонов (без служебно-технических) в общем парке изотермических вагонов возрос до 23 /о. Таким образом, для наиболее ответственных перевозок скоропортящихся гру. Рис. 1. Серийная универсальная рефрижераторная секция го состава. зов в СССР используют рефрижераторный подвижной состав, обеспечивающий требуемый режим перевозок, соответствующий режиму хранения скоропортящихся грузов на стационарных складах. Если 20 лет назад возникала проблема снабжения районов Дальнего Востока и Сибири свежими фруктами или перевозки летом мороженой рыбы с Дальнего Востока в центральные районы страны, то теперь она полностью решена. Рефрижераторные вагоны значительно более маневренны, чем вагоны-ледники, так как меньше связаны с экипировочными операциями в пути следования, а сами перевозки выполняются с повышенными маршрутными скоростями. Созданный парк рефрижераторного подвижного состава железных дорог СССР подразделяется по числу вагонов на групповой и автономный, а по системе охлаждения — на вагоны с центральной рассольной и индивидуальной воздушной системой охлаждения. К групповому составу относятся рефрижераторные секции и поезда, сформированные в определенном порядке из постоянного числа вагонов. Рефрижераторные секции могут входить в составы специализированных или обычных грузовых поездов. Они предназначены для перевозки скоропортящихся грузов сравнительно небольшими партиями. Рефрижераторные поезда используются для перевозки крупных партий груза и обычно следуют как самостоятельные поездные единицы с высокими маршрутными скоростями. На отдельных направлениях перевозки грузов осуществ- гон7хСЯ В аВТОНОМНЫХ Рефрижераторных ва- t На рис. 1. показана серийная универсальная рефрижераторная секция четырехвагонного состава постройки Брянского машиностроительного завода, рассчитанная на перевозку грузов ^ в режиме от —15 до + 12°С. В торцовой части каждого грузового вагона размещены по две фреоновые холодильные машины, энергопитание которых осуществляется от отдельного вагона, расположенного в середине состава, где смонтирована дизель- электростанция. В этом же вагоне есть помещение для обслуживающего персонала. Все холодильное и силовое обору- четырехвагонно- дование максимально автоматизировано и обслуживается
одним сменным механиком. Грузоподъемность секции 187 т, общая длина 106 м. Другая серийная секция того же типа (производство ГДР) сконструирована таким образом, что все пять вагонов грузовые. Дизель- электростанция расположена в середине состава секции и занимает часть грузового помещения вагона. В смежном вагоне находится служебное помещение для обслуживающего персонала. Оба вагона соединены переходными площадками. Грузоподъемность секции 180 т, длина 91 м. Общий вид грузового помещения рефрижераторной секции пятивагонно- го состава показан на рис. 2. Рис. 2. Общий вид грузового помещения рефрижераторной секции пятивагонного состава. Секции четырех- и пятивагонного состава могут использоваться для одновременной перевозки скоропортящихся грузов с требуемым температурным режимом в каждом вагоне. Рефрижераторные секции 10-вагонного состава состоят из 10 грузовых вагонов-холодильников и двух вспомогательных вагонов: дизель-электростанции со служебным помещением и вагона — машинного отделения, расположенных в середине состава. Секция оборудована двумя комплектами аммиачных холодильных машин, смонтированных в вагоне — машинном отделении, откуда холод подается в грузовые вагоны циркулирующим раствором хлористого кальция. Оборудование секции позволяет перевозить грузы при температуре от —10 до +12°С. Грузоподъемность секции 400 т, длина 218 м. Для массовых перевозок при таком же температурном режиме рыбы с Дальнего Востока, мяса с крупных мясокомбинатов, экспортно-импортных и других скоропортящихся грузов предназначены рефрижераторные поезда, которые сформированы из 20 или 18 вагонов-холодильников и трех служебно-тех- нических вагонов общей грузоподъемностью соответственно 600 и 755 т при длине состава 372 и 382 м. Характер перевозок скоропортящихся грузов и экономические исследования показывают, что групповым подвижным составом (секции, поезда) при полном переходе на машинное охлаждение изотермических вагонов можно выполнять примерно 30—35% всего объема перевозок, а остальные, исходя из потребностей народного хозяйства, осуществлять в автономных вагонах. Использование автономных рефрижераторных вагонов целесообразно при условии надежной работы транспортнрго оборудования и его автоматизации, исключающей необходимость сопровождения вагонов обслуживающим персоналом. Эксплуатируемые вагоны отвечают этим требованиям. В автономном рефрижераторном вагоне (рис. 3) два машинных отделения, в каждом из которых смонтирован дизель-генератор с воздушным охлаждением и фреоновая холодильная установка. Один дизель-генератор работает непрерывно, второй — автоматически. Обе холодильные установки автоматизированы и обеспечивают режим перевозки от —18 до +14°С. Для обслуживания автономных рефрижераторных вагонов в пути созданы пункты технического осмотра, на которых примерно через каждые 24 ч проверяют состояние оборудования. В 1966 г. на Кавказском направлении введены в эксплуатацию серийные автоматизированные автономные рефрижераторные вагоны. Рефрижераторные вагоны имеют усиленную теплоизоляцию кузова с коэффициентом теплопередачи 0,28—0,35 ккал/ (м2 • ч • град). Для удобства выполнения грузовых операций в вагонах производства последних лет предусмотрены двери прислонного типа размером 2200X2000 n\s\ с двойным уплотнением (рис. 4). Конструкция кузова и тележек обеспечивает безопаснее движение вагонов со скоростью до 120 км/ч. Все вагоны рефрижераторного подвижного состава имеют электрическое отопление, что позволяет в зимнее время перевозить фрукты и другие продукты при полном сохранении их качества.
Для обслуживания парка рефрижераторных вагонов в короткие сроки была создана техническая база и подготовлены квалифицированные кадры. Несмотря на непрерывное пополнение парка изотермических вагонов рефрижераторным подвижным составом, значительную часть скоропортящихся грузов перевозят в вагонах-ледниках. В связи с этим строятся новые и реконструируются старые льдо- пункты и льдозаводы, оснащаемые современным оборудованием. Объем заготовок льда в настоящее время составляет около 4,5 млн. т, а производительность транспортных льдозаводов по производству льда только за последние 8 лет увеличилась с 1280 до 2300 т/сутки. В южных районах построен ряд крупных льдозаводов, в том числе производительностью 270 т/сутки. Общий вид льдогене- раторного отделения такого льдозавода показан на рис. 5. В текущем пятилетии выработка льда на транспортных льдозаводах будет доведена до 4000 т/сутки. Увеличение числа рефрижераторных поездов и усиление технической оснащенности льдопунктов и льдозаводов позволили значительно ускорить доставку скоропортящихся грузов. Только за последние пять лет среднесуточная скорость доставки мяса возросла на 62, рыбы на 116, фруктов на 52 и других грузов на 49 км. В зависимости от направления маршрутные скорости движения груженых рефрижераторных поездов составляют сейчас 700—900, а секций 450—600 км/сутки. Повышение максимальной скорости движения рефрижераторных вагонов позволит в еще большей мере сократить время нахождения перевозимых скоропортящихся грузов в пути и, следовательно, лучше сохранить их качество. За последние 15 лет создан парк специального подвижного состава для перевозки таких грузов, как молоко, виноградное вино, живая рыба, и др. Общий вид изотермического вагона-цистерны для перевозки вина показан на рис. 6. Внедрение специальных вагонов резко сократило транспортные издержки, улучшило са- Рис. 3. Автономный рефрижераторный вагон. Рис. 4. Двери прислонного типа с двойным уплотнением. нитарные условия перевозки, обеспечило сохранность качества грузов. В ближайшее время будут созданы цистерна-термос для транспортировки виноградного вина и коньячного спирта и вагон для перевозки живой рыбы с охлаждением воды холодильными машинами.
Рис. 5. Общий вид льдогенераторного отделения льдозавода производительностью льда ; 270 т/сутки. Рис. 6. Общий вид изотермического вагона-цистерны для перевозки вина. Эксплуатация парка рефрижераторных поездов и секций организована по системе централизованного их направления под погрузку. По мере количественного увеличения парка условия эксплуатации будут усложняться. В связи с этим изучаются новые способы организации использования рефрижераторного подвижного состава, в частности с применением электронных вычислительных машин. По сравнению с 1965 г. размеры перевозок скоропортящихся грузов по железным дорогам возрастут примерно вдвое. В связи с этим необходимо улучшать использование парка изотермических вагонов и наращивать
темпы его пополнения новыми вагонами. К 1970 г. удельный вес рефрижераторного подвижного состава в общем парке изотермических вагонов удвоится и составит 45%. Важное значение имеет дальнейшее изыскание новых, более совершенных систем охлаждения изотермических вагонов. В частности, для этой цели весьма перспективным как в экономическом, так и эксплуатационном отношениях является использование жидкого азота. Система охлаждения жидким азотом проста по устройству и надежна в работе. Она позволяет создавать в грузовом помещении температуры в широком диапазоне с нижним пределом до —30°С. У продуктов, находящихся в бескислородной (азотной) среде, замедляются биохимические процессы, лучше сохраняется качество и сокращаются весовые потери. Поскольку система не механическая, она способна противостоять сильным динамическим воздействиям при выполнении маневров и следовании с повышенными скоростями. По предварительным расчетам при существующей себестоимости производства жидкого азота эта система охлаждения дешевле других, в том числе и машинной, а создание технической базы по экипировке изотермических вагонов в крупных пунктах погрузки и в пути следования окупается в течение 4—5 лет. В связи с этим целесообразно провести всесторонние научные исследования системы охлаждения изотермических транспортных средств жидким азотом. Дальнейшее улучшение организации перевозок скоропортящихся грузов и использования изотермического подвижного состава во многом зависит от предприятий пищевой промышленности, торговли и заготовительных организаций, в частности, от соблюдения правил технологической подготовки грузов к перевозке, улучшения технической оснащенности фронтов погрузки и выгрузки с целью сокращения простоев дорогостоящего изотермического подвижного состава под грузовыми операциями. Особое внимание должно быть обращено на ускорение создания в районах массового производства фруктов технической базы по их предварительному охлаждению до погрузки в вагоны, что обеспечит лучшую сохранность качества при перевозках на дальние расстояния. Решение этих и других задач будет способствовать дальнейшему улучшению организации перевозок скоропортящихся грузов по железным дорогам страны. УДК 629.114—44 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ХОЛОДИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА Канд. техн. наук В. М. ШЛВРЛ — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности, Л. С. ШУСТОВ — Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта Из истории развития холодильного автомобильного транспорта В первые годы после Великой Октябрьской социалистической революции в стране почти не было грузовых автомобилей и все грузы на короткие расстояния доставлялись гужевым транспортом. Значительный рост пищевой промышленности на базе коллективного сельского хозяйства в годы первых пятилеток сопровождался пщроким развитием холодильной промышленности. Вместе с тем рост товарооборота потребовал развития холодильного автотранспорта. Первый советский изотермический автофургон (рис. 1), охлаждаемый сухим льдом, был построен во ВНИХИ в 1932 г. Фургон был установлен на полуторатонном грузовом шасси Форд-АА. Примерно в то же время были построены на шасси АМО-3 грузоподъемностью 2,5 т изотермические автофургоны Гипрохолода и Глав-
ры и прицепы для -перевозок продуктов на большие расстояния (до 3000 км). Особенно высокими темпами развивалось производство специализированных автомобилей в последние годы. Количество авторефрижераторов и изотермических автомобилей, предназначенных для городских и пригородных перевозок скоропортящихся грузов, по Министерству автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР увеличилось с 1961 по 1966 г. примерло в 8 раз (рис. 2). lillllflill Рис. 1. Первый изотермический автофургон ВНИХИ с сухоледным охлаждением. молоко с зероторным и ледосоляиым охлаждением. В 1934 г. во ВНИХИ были спроектированы и изготовлены образцы изотермических автокузовов на шасси ГАЗ-АА и ЗИС-12. Кузова имели деревянный каркас, металлическую обшивку, термоизоляцию из легкого материала (альфоль) и охлаждение ледосоляной смесью. В 1935 г. было организовано производство изотермических кузовов по проекту ВНИХИ на одесском заводе «Фригатор». Тогда же ВНИХИ спроектировал два новых кузова: на шасси ЗИС-5 с зероторным охлаждением и да шасси ГАЗ-АА с пропанбутановым охлаждением. Эти автокузова отличались от предыдущих легкостью, прочностью и экономичностью. Проведенное ВНИХИ изучение различных систем охлаждения, экспериментальные работы .по исследованию охлаждающих приборов позволили разработать обоснованную методику тепловых расчетов изотермических автофургонов и. таким образом, создать теоретическую базу для конструирования авторефрижераторов. К 1941 г. в стране насчитывалось несколько тысяч изотермических автофургонов без охлаждения или с ледосоляиым охлаждением. В довоенное время холодильный транспорт использовался в основном для перевозок мороженого с максимальным радиусом до 200 км. Перевозки других продуктов были невыгодны из-за малой грузоподъемности автомобилей. В послевоенное время появились новые марки автомашин грузоподъемностью 2,5 т '(ГАЗ-51), 4 т (ЗИЛ-150) и другие, что позволило создать экономичные авторефрижерато- 100 300 500 Рост автопарка, % Рис. 2. Рост и совершенствование структуры парка изотермических автомобилей и авторефрижераторов для городских и пригородных перевозок скоропортящихся грузов. Значительно улучшилась структура парка специализированного подвижного состава. Наряду с изотермическими автомобилями, снабженными изолированными кузовами без охлаждения, в автохозяйствах появились авторефрижераторы с механическим охлаждением грузоподъемностью 1,5—2,5 т, а также авторефрижераторы малой грузоподъемности @,5 т) с машинно-аккумуляционным охлаждением. Перевозки мяса, мясных, молочных и рыб* ных продуктов стали осуществляться, как правило, в специализированном подвижном составе. В настоящее время автомобильным транспортом в городах и населенных пунктах доставляются почти все скоропортящиеся продукты с перерабатывающих предприятий и холодильников в предприятия торговли и обще- 2 Зак. 2712 9
ственного питания, а также со станций железных дорог, портов и пристаней. В последние годы быстрыми темпами развиваются междугородные перевозки скоропортящихся грузов авторефрижераторами. Так, в 1966 г. по сравнению fc 1963 г. перевозки авторефрижераторами Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР увеличились более чем в 2,5 раза (рис. 3). 1963 1964 1965 Годы 1966 Рис. 3. Развитие междугородных перевозок грузов авторефрижераторами Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР: 1 — грузооборот; 2 — объем перевозок. Рис. 4. Авторефрижератор ЛуМЗ-946 с машинно- аккумуляционной системой охлаждения. Луцкий машиностроительный завод выпускает также автомобили-холодильники ЛуМЗ-890Б грузоподъемностью 2,5 т и прицепы ЛуМЗ-853Б грузоподъемностью 2 т. Автопоезда, состоящие из автомобиля-холодильника и ^прицепа, используются для межрайонных перевозок скоропортящихся продуктов. Автомобиль и прицеп имеют самостоятельные встроенные холодильные устадавки, автоматически поддерживающие в кузове температуру воздуха +4ч—15°С. Автореф,рижераторы 1АЧ (рис. 5) Черкесского завода холодильного оборудования грузоподъемностью 1,5 т широко используются для городских ,и межрайонных (внутри областей) перевозок охлажденных и замороженных продуктов. Навесная холодильная установка с автономным бензиновым двигателем обеспечивает автоматическое поддержание температуры воздуха в кузове +4-.— 18°С. Для дальних междугородных и межобластных перевозок скоропортящихся продуктов Современный автомобильный холодильный транспорт В настоящее время наша промышленность выпускает т{ри типа авторефрижераторов с машинным охлаждением (табл. 1) грузоподъемностью 0,57, 1,5 и 2,5 т. Малотоннажный авторефрижератор ЛуМЗ-946 (рис. 4) Луцкого машиностроительного завода с машинно-аккумуляционной системой охлаждения предназначен для перевозок небольших партий охлажденных грузов в черте города. Такая система охлаждения обеспечивает температуру воздуха внутри кузова 0—5°С в течение 12 ч (при наружной температуре до 30°С) после 10-часовой зарядки холодом в стационарных условиях. Рис. 5. Авторефрижератор 1АЧ с навесной холодильной установкой. ю
Таблица 1 Характеристика Автомобили-рефрижераторы ЛуМЗ-946 1АЧ (ЧАР-51А) ЛуМЗ-890Б Охлаждаемый прицеп ЛуМЗ-853Б Полезная грузоподъемность, кг Шасси Габаритные размеры, мм длина ширина высота Внутренние размеры кузова, мм длина ширина высота Внутренний объем кузова, м3 . . Площадь пола кузова, м2 Погрузочная высота, мм . . * Коэффициент теплопередачи кузова, ккал)(м?-ч-град) Температура внутри кузова (при наружной температуре 30°С), °С Холодильная установка ' Холодопроизводительность, ккал\ч , Вес холодильной установки, кг 575 УАЗ-45Ш 4360 1940 2090 2510 1640 1150 4 3,4 860 0,6 0—5 2 герметичных холодильных агрегата ФГК-0,7 с аккумуляционными плитами 1400 (*0=—15°С, гк=30°С) 280 1500 ГАЗ-51А 6055 2160 3030 3050 1850 1810 10 5,6 1170 0,4 +4-5—18 Навесная, тип УФ-2 1500 (г0=_18°С, tK=28°C) 470 2500 ЗИЛ-130 7090 2360 3280 3085 2080 1665 10 6,4 1490 0,56 +4-4—15 Встроенная, тип АР-4 2400 tK=S0°C) 750 2000 ИНПЗ-754В 4300 2360 3130 3085 2080 1665 10 6,4 1490 0,56 +4ч—15 Встроенная, тип АР-4 2400 (г0=_15оС, tK=30°C) 750 широко применяются поставляемые Чехословакией автопоезда, состоящие из тягачей и полуприцепов—(рефрижераторов грузоподъемностью 7; 10 и 12 т. Большое количество скоропортящихся грузов в городах (Перевозится изотермическими автофургонами, в которых необходимый температурный режим поддерживается с помощью сухого льда, а также за счет холода, аккумулированного самим грузом. Продолжается эксплуатация изотермических автокузовов П-504-58, выпускавшихся Оренбургским заводом холодильного оборудования. Горьковекий завод торгового машиностроения выпускает изотермические автомобильные кузова (ГЗТМ-950, ГЗТМ-953) грузоподъемностью 2 и 3 г и осваивает выпуск изотермических кузовов с отоплением для перевозок овощей, фруктов и прочих грузов в зимнее время. К выпуску малотоннажных изотермических автокузовов грузоподъемностью до 1 т приступает Ереванский автомобильный завод. В дальнейшем на базе этих кузовов намечено организовать выпуск малотоннажных авторефрижераторов. Организация перевозок Развитию перевозок скоропортящихся продуктов с применением специализированного подвижного состава способствовала проводимая автотранспортными организациями, отправителями и получателями грузов работа по совершенствованию автомобильных хозяйств и методов использования транспортных средств. Авторефрижераторы, используемые для междугородных перевозок, сосредоточиваются в крупных автохозяйствах, расположенных в районах производства скоропортящихся продуктов. Так, в 1962 г. число авторефрижераторов в каждой из областей РСФСР не превышало 35. В 1966 г. около половины всего парка авторефрижераторов находилось в областях, имеющих более 100 авторефрижераторов. Укрупнение хозяйств позволяет улучшить техническое обслуживание и ремонт авторефрижераторов, а также организацию перевозочного процесса. Например, в Ростовском и ряде других автохозяйств междугородных сообщений для обслуживания и ремонта авторефрижераторов организованы цехи, укомплектованные квалифицированными специалистами. Специализированные транспортные средства для городских и пригородных перевозок скоропортящихся грузов также сосредоточиваются в крупных автохозяйствах, специализированных на доставке грузов в предприятия 2* и
торговли и общественного питания. В РСФСР (исключая Москву) уже в 1964 г. имелось 116 крупных автохозяйств. В небольших городах и рабочих поселках организовано около 300 специализированных колонн и отрядов. В 1965 г. в связи с перестройкой системы управления промышленностью автохозяйства общего пользования были объединены с хозяйствами бывших совнархозов, которые осуществляли перевозки грузов почти в 150 городах и населенных пунктах. Это способствовало дальнейшему улучшению эксплуатации парка на •базе специализации автотранспортных организаций. Для повышения степени использования авторефрижераторов, осуществляющих междугородные перевозки, на основных маршрутах движения организованы линейные диспетчерские пункты, а также пункты но ремонту холодильного оборудования (рис. 6). Линейные диспетчерские пункты контролируют сроки доставки грузов и температурный режим в авторефрижераторах. В Москве и Ленинграде автотранспортными организациями совместно с получателями грузов в период массовых перевозок на автомобильных дорогах создаются объединенные диспетчерские пункты, которые нацравляют автомобили грузополучателям и контролируют своевременность разгрузки. В Главмежавтотрансе и межобластных управлениях создаются группы по оперативному руководству междугородными перевозками для контроля за своевременным выделением авторефрижераторов под погрузку и их использованием. В городах и пригородах прогрессивным методом работы являются централизованные перевозки, при которых весь объем грузов доставляется единой автотранспортной организацией по заказу отправителя. Эти перевозки начали внедряться с 1951 г. и их развитию способствовало укрупнение автохозяйств. Удельный вес централизованных перевозок молока и молочных продуктов по РСФСР с 1957 г. по настоящее время возрос с 20 до 85%'. В ряде областей весь объем перевозок молока, молочных продуктов и других скоропортящихся грузов выполняется централизованным способом, что позволяет упорядочить отпуск товаров, улучшить использование транспортных средств, сократить перевозки грузчиков и экспедиторов, а также упростить расчеты за перевозки. Государственным научно-исследовательским институтом автомобильного транспорта НИИАТ и Всесоюзным научно-исследовательским институтом холодильной промышленности совместно с Главмежавтотрансом изучены различные способы укладки и охлаждения продуктов при междугородных перевозках, определено их влияние на качество перевозимых грузов, а также на величину транспортных издержек. Внедрение совершенных способов укладки и оптимальных температурных режимов позволяет благодаря лучшему сохране- гО- / U Д_Ф 713км Ленинград Q362km Новгород <5169 км Калинин п Н -? Д-(^) Москва -А—Д-А/^/уш Тула -А Ь^362км Орел к Л 521км Курск 622 км Белгород III 1209 км Ростов -^-61469 км Краснодар Рис. 6. Схема организации междугородных перевозок скоропортящихся продуктов: А — группа по оперативному руководству междугородными перевозками; /, //, /// — Ленинградское, Приокское и Северо-Кавказское межобластные управления Главмежавтотранса; ? — диспетчерский пункт грузополучателя и транспортной организации; д — линейные диспетчерские пункты; А — линейные пункты по ремонту холодильного оборудования. нию качества плодов и овощей получить экономию до 100 руб/т, что составляет при общем объеме перевозок Главмежавтотранса около 2 млн. руб. в год. Для работников автотранспортных организаций, грузоотправителей и грузополучателей разработаны Правила междугородных перевозок скоропортящихся грузов авторефрижераторами и Инструкция по поддержанию температурных режимов при этих перевозках. Задачи технического совершенствования транспорта и организации перевозок Перед промышленностью, научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими орга 12
низациями стоят задачи по увеличению выпуска, расширению номенклатуры, улучшению качества и совершенствованию конструкций изотермических автомобильных кузовов и транспортных холодильных машин. В целях обеспечения более полного соответствия подвижного состава требованиям перевозок НИИАТ совместно с Центральным научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ) и другими институтами разработал номенклатурный ряд специализированного автомобильного транспорта, включающий изотермические автомобили и авторефрижераторы, для внедрения в промышленность в течение 1966—1970 гг. Основные требования к автомобильной и холодильной промышленности по расширению номенклатуры и совершенствованию подвижного состава приведены в табл. 2. Для соответствия подвижного состава требованиям перевозок необходимо организовать производство изотермических автомобилей грузоподъемностью до 0,5 т, а также от 0,5 до 1 г и довести их удельный вес в парке специализированного (подвижного состава для городских и пригородных перевозок скоропортящихся грузов до 36%. Обеспечение сохранения качества продуктов и минимальных издержек ори перевозках автомобильным транспортом требует более широкого применения холода. Многие виды скоропортящихся грузов (охлажденное мясо, мороженое, быстрозамороженные плоды и овощи и др.) не (могут пе- ' ревозиться неспециализированным транспортом. Применение для этой цели авторефрижераторов, несмотря на увеличение расходов на междугородную перевозку на 60—70%, позволяет !благодаря лучшему сохранению качества продуктов снизить издержки до 50 руб/т. Удельный вес авторефрижераторов в городских и пригородных перевозках необходимо увеличить почти в 3 раза (рис. 7) при соответствующем сокращении удельного веса изотермических автофургонов грузоподъемностью 2 т. Необходимо утвердить типаж специализированного подвижного состава и холодильных установок. Применение новых теплоизоляционных материалов (пенополистирол и др.) дает возможность существенно улучшить теплоизоляционные свойства кузовов и несколько снизить их вес. Однако это лишь первый шаг. Использование формованных (литых) пластмассовых кузовов типа «Сэндвич» позволит отказаться от тяжелого каркаса, существенно снизить вес кузова и сократить теплопритоки, что будет способствовать уменьшению холодо- производительности установки и за счет снижения ее веса увеличению полезной грузоподъемности кузова. ШЛ до0,5т. ПТПП и-3.0т ШМО,51-1,От, т^Ъ6олееЗ,От Рис. 7. Структура парка специализированного подвижного состава для перевозок скоропортящихся грузов: / — существующая; // — предлагаемая НИИАТ. Создание специальных легких и высоконадежных, соответствующих современному мировому уровню транспортных холодильных установок навесного типа — первоочередная задача машиностроительной промышленности. Конструкция устанювок должна обеспечивать возможность обогрева кузова в зимнее время. Для привода холодильных установок необходимо освоить выпуск специализированных бен- зодвигателей с автоматическим управлением и регулированием числа оборотов. 13
Таблица 2 Сфера применения Грузоподъемность, т 5 2 • f Си ill Температура внутри кузова, °С летом, при наружной температуре 30°С зимой, при наружной температуре -20°С Тип подвижного состава Междугородные (межобластные и внутриобластные) перевозки скоропортящихся грузов в крупные города Внутриобластные перевозки продуктов и городские перевозки крупными отправками 20* 60 12* 40 8* 26. 0,35 0,35 0,35 5;i* Городские перевозки мороженого, охлажденных и быстрозамороженных грузов 2,5—3** 1,0* Городские перевозки замороженных грузов, плодов и овощей и пр. 2,5—3** 1,0* До 0.5** 15 10 4,8 11 0,4 0,4 0,6 0,4 4,9 1.5 0,6 0,6 -20 -20 —20 -18 -18 12 12 12 12 12 (Г ТЩ * Для дорог I группы с осевой нагрузкой 10 т. Остальной подвижной состав предназначается для всей сети дорог. ** Грузоподъемность базового подвижного состава. *** По требованию автохозяйств автомобили оборудуются отоплением.
Холодильные установки малотоннажных авторефрижераторов должны работать с помощью гидропривода от основного двигателя автомобиля. Улучшение конструкции изотермических автокузовов и совершенствование организации перевозок 'позволят наряду с холодильными машинами 'применять для охлаждения автотранспорта и жидкие газы, \в первую очередь жидкий азот. Преимущества такого способа охлаждения — простота, высокая надежность, бесшумность, отсутствие выхлопных газов, неограниченная скорость охлаждения, исключение проблемы оттаивания испарителя и удаления влаги, небольшой >вес оборудования, сокращение усушки и обеспечение лучшего сохранения качества перевозимых продуктов. В ближайшее время необходимо завершить процесс централизации перевозок, широкое распространение должны получить перевозки грузов по часовым графикам и другие прогрессивные формы организации транспортного процесса. Большие возможности открываются благодаря массовому переходу автотранспортных предприятий на новые условия планирования и экономического стимулирования. , Результаты деятельности автохозяйств в новых условиях показывают, чтс на автомобильном транспорте имеются значительные неиспользованные резервы. На величину транспортных издержек и сохранность скоропортящихся продуктов существенно влияют организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ. Поэтому необходимо значительно повысить уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ, в частности путем широкого внедрения пакетного и контейнерного способов транспортировки. Первостепенное значение приобретает научная организация труда в автохозяйствах. Первые шаги по ее внедрению уже сделаны. Широкое развитие должно получить использование математических методов и электронных вычислительных машин для выбора оптимальных вариантов организации и оперативного планирования автомобильных перевозок. Это, как показал опыт работы вычислительного центра НИИАТа, обеспечивает снижение расстояния перевозок скоропортящихся грузов до 7% и пробега автомобилей более чем на 20%. Дальнейшее развитие и совершенствование специализированного автомобильного транспорта и организации перевозок необходимы для планомерного развития всех отраслей пищевой промышленности и торговли и обеспечения трудящихся нашей страны высококачественными продуктами питания в широком ассортименте. УДК 629.123.44 РЕФРИЖЕРАТОРНЫЙ ФЛОТ РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР Канд. техн. наук Л. В. КЛН, И. И. ЧУЛИН — Министерство рыбного хозяйства СССР За годы Советской власти рыбная промышленность из кустарного промысла превратилась в нашей стране в индустриальную отрасль народного хозяйства. Добыча рыбы, морского зверя и морепродуктов в 1966 г. достигла 60,4 млн. ц (в 1913 г. она составляла 10,5 млн. ц). Наибольшие темпы роста уловов падают на послевоенные годы. Если до 1940 г. общий объем уловов увеличился только на 40%, то с 1940 по 1966 г. — в 4,3 раза. Такое развитие советского рыболовства явилось следствием освоения новых районов промысла, значительного увеличения доли активного рыболовства в открытых морях и океанах, ставшего прочной основой непрерывного роста уловов рыбы, морского зверя, китов и морепродуктов. Если в 1950 г. удельный вес активного морского рыболовства составлял 33%, то в настоящее время он превышает 80% всех уловов. Осуществить указанное направление развития рыбной промышленности оказалось возможным только в результате создания мощного рефрижераторного флота, который обеспечивает сохранение улова, доставку в порть»
и переработку большей части улова в готовую продукцию непосредственно на судах в районе промысла. Общая грузовместимость рефрижераторного флота рыбной промышленности увеличилась с 1950 г. по настоящее время в 30 раз, а мощность морозильных установок — более чем в 50 раз. В последние 10 лет рефрижераторный флот пополнился преимущественно крупными судами. Средняя грузовместимость одного судна за эти годы возросла в 2,25 раза. Уровень хладофикации флота рыбной промышленности (отношение грузовместимости рефрижераторных трюмов к общей грузовместимости флота) увеличился с 11,2% в 1950 г. более чем до 70% в 1966 г. В настоящее время флот рыбной промышленности пополняется почти исключительно рефрижераторными судами. Одновременно с количественным ростом рефрижераторного флота происходило и его совершенствование. Значительно повысились мореходные качества судов. Температура в трюмах, предназначенных для перевозки мороженой рыбы, снизилась с —10 -f- —12 до —18 -. 25°С, а на судах постройки последних лет — до —28 -г- —30°С. Внедряются новые системы охлаждения трюмов (воздушное бесканальное охлаждение, панельные охлаждающие системы и др.)- Производственные рефрижераторные суда оборудуются эффективными, воздушными конвейерными установками для замораживания рыбы. Ряд судов оснащен льдогенераторами для производства чешуйчатого льда из морской воды и оборудованием для охлаждения рыбы. Устанавливаются наиболее совершенные холодильные машины: блок-картерные быстроходные компрессоры с регулированием холодопроиз- водительности и многоскоростными электродвигателями, винтовые компрессоры с автоматическим регулированием холодопроизво- дительности, хорошо зарекомендовавшие себя в работе, компрессоры типа «Ротаско», обеспечивающие работу по одноступенчатому циклу при температуре кипения аммиака до —40°С, и др. Все больше повышается степень автоматизации контроля, регулирования и защиты холодильных машин, совершенствуются схемы автоматизации холодильных установок. Работа фреоновых холодильных установок для охлаждения провизионных камер, а в ряде случаев и для кондиционирования воздуха, полностью автоматизирована. В каждой последующей серии строящихся судов вносятся улучшения, повышающие общий технический уровень судов. В настоящее время рефрижераторный флот рыбной промышленности СССР является крупнейшим и наиболее современным в мире, так как большая его часть построена за последнее десятилетие. Он состоит более чем из 2 тыс. крупных и мелких рефрижераторных судов общей грузовместимостью свыше 850 тыс. т с морозилками суммарной производительностью более 17 тыс. т/сутки. Характерной особенностью советского рефрижераторного флота является то, что он сформирован преимущественно из крупных серий однотипных судов. Холодильные машины судов также в большой степени унифицированы, что значительно облегчает эксплуатацию флота и позволяет организовать ремонт холодильных установок индустриальным методом. По назначению рефрижераторный флот рыбной промышленности может быть разбит на три основные группы: добывающие, обрабатывающие и транспортные или приемно- транспортные суда. Добывающие рефрижераторные суда производят лов и первичную или полную обработку рыбы, после чего передают ее на обрабатывающие или приемно-транспортные суда для дальнейшей обработки или транспортировки в порты назначения. На строящихся в последние годы судах функции добычи и обработки рыбы часто объединены. Наиболее многочисленны в этой группе большие морозильные рыболовные траулеры (БМРТ) и средние рыболовные траулеры (СРТ). Суда типа БМРТ (рис. 1) предназначены для лова рыбы в северных или умеренных широтах и переработки улова в мороженую продукцию (рыба или филе). Они оборудованы двумя интенсивными воздушными морозилками тележечного типа производительностью 15 т за 22 ч каждая. Трюмы общей грузовместимостью 600—800 т охлаждаются до —18 -г- —20°С с помощью гладкотрубных рассольных батарей. Холодильная машина включает три компрессора ДАУ-80. Суда типа СРТ имеют рефрижераторные трюмы грузовместимостью 200—250 т, охлаждение — от воздухоохладителей непосредственного испарения аммиака. Средние траулеры типа «Океан» (СРТР) не имеют морозильной установки. Температура в трюмах поддерживается 0 -4- —2°С. Траулеры типа «Маяк» (СРТМ) оборудованы шкафными воздушными морозилками общей производительностью 7 — 10 т/сутки, имеют универсальные 16
• -. :.V V.:,-: >. •••.•.••:--.--.:::..:Г::-, .V*»?-..l: . :". , ., /.'v"f" .' Рис. 1. Большой морозильный рыболовный траулер (БМРТ) «Сергей Ecei трюмы с температурой 0 и —18°С. В холодильную машину траулера типа СРТМ входят два компрессора ДАУ-50. К группе добывающих судов относится также большая серия рыбоморозильных траулеров (РТМ) типа «Тропик», рассчитанных на работу в тропических условиях. Эти траулеры имеют по три интенсивные воздушные туннельные тележечные морозилки производительностью по 11 т за 22 ч. Трюмы грузовместимостью около 450 т рассчитаны на температуру —25°С. Сюда же должны быть отнесены так называемые супертраулеры (типов «Грумант» и «Рембрандт») с конвейерными воздушными морозильными установками производительностью 50 т за 22 ч. Грузовместимость трюмов 1500 т (—20 -4 25°С). Несколько особое положение в этой группе занимают рыбоконсервные траулеры типа «Наталия Ковшова» (рис. 2), которые, помимо конвейерной морозильной установки производительностью 20 т за 22 ч, имеют механизированный консервный завод суточной производительностью 100 тыс. банок консервов, рыбомучной цех производительностью 4 т/сутки, установку для хранения рыбы в охлажденной морской воде. Трюмы оборудованы воздушной бесканальной системой охлаждения: для хранения консервов и рыбной муки при 10°С A700 м3), мороженой рыбы при —28°С G20 м3) и универсальные с температурой — 28-f- + 10°C F20 м3). В балансе рефрижераторного флота добывающие суда составляют по численности около 42%, а по грузовместимости рефрижераторных трюмов — 27,5%. Обрабатывающие суда принимают от добывающих сырец или полуфабрикат, производят обработку рыбы (замораживание, посол, приготовление презервов или консервов и т. д.) и доставляют ее в порт или передают в море на приемно-транспортные суда. В эту группу входят наиболее крупные суда. Если по численности обрабатывающие суда составляют около 10% всего рефрижераторного флота, то по грузовместимости — более 40%. Большая часть судов данной группы — плавучие рыбообрабатывающие базы — сельдяные и универсальные. Например, к сельдяным плавучим базам относится база типа «Северодвинск» грузовместимостью рефрижераторных трюмов с температурой —2°С до 5000 т; к универсальным — плавучие базы типов «Рыбацкая слава» и «Спасск» (рис. 3). На этих базах, кроме оборудования для дообработки соленой бочковой сельди, имеются механизированные линии для производства слабосоленой сельди специального баночного посола производительностью 50 т/сутки, жиро-мучные цехи для переработки в сутки 100 т сырья, интенсивные воздушные морозильные установки для замораживания за 22 ч 100 т рыбы (на «Рыбацкой славе» две установки по 50 т гравитационного типа и на «Спасске» четыре по 25 т конвейерного типа), льдозаводы для производства льда из морской воды B00 т/сутки) и другое оборудование. В трюмах с универсальным режимом @°, —8° и —28 Ч 30°С) может быть размещено до 6500 т различных грузов. Трюмы охлаждаются рассольными воздухоохладителями с бесканальным распределением воздуха. 3 Зак. 2712 17
: ¦ ... CW K-: ¦ ШШШНВ- Рис. 2. Рыбоконсервный траулер «Наталия Ковшова». Холодильная машина включает шесть двухступенчатых аммиачных агрегатов (в качестве ступени низкого давления применены винтовые компрессоры, второй ступени — блок- картерные поршневые компрессоры) и одноступенчатый компрессор, такой же, как компрессор второй ступени двухступенчатых агрегатов. В группу обрабатывающих судов входят также морозильные суда — так называемые производственные рефрижераторы (производительность морозильных установок 50 или Рис. 3. Плавучая рыбообрабатывающая база «Спасск». 18
Jb: *,: |; f: p- |i^ Рис. 4. Транспортный рефрижератор «Камчатские горы». 100 т за 22 ч, грузовместимость соответственно 900—1500 или 2700 т), а также тунцелов- ные базы, оборудованные ротационными компрессорами типа «Ротаско», китобойные базы и пр. Приемно-транспсртные суда принимают в море, непосредственно в районе лова, от добывающих или обрабатывающих судов мороженую, слабосоленую и другую требующую холодильного хранения рыбопродукцию и доставляют ее в порты назначения. Транспортные рефрижераторы используются только для перевозки грузов между портами. Относящиеся к этой категории суда не имеют установок для термической обработки (охлаждение и замораживание) рыбы, однако оборудование их трюмов рассчитано на некоторое понижение температуры грузов. Кроме довольно значительной по численности серии мелких приемно-транспортных судов, предназначенных в основном для работы во внутренних водоемах, эта группа состоит из крупных быстроходных судов с универсальным или низкотемпературным режимом, предназначенных главным образом для перевозки мороженых грузов. Рефрижераторы типа «Сибирь» имеют трюмы грузовместимостью 3700 т, в которых с помощью рассольных гладкотрубных батарей и холодильной машины, включающей три компрессора ДАУ-80, поддерживается температура —23°С. Рефрижераторы типа «Камчатские горы» (рис. 4) имеют трюмы грузовместимостью до 5500 т с воздушной бесканальной системой охлаждения. В трюмах может поддерживаться температура до —30°С. Холодильная машина имеет три двухступенчатых агрегата; на низкой ступени—с такими же винтовыми компрессорами, как на плавучих базах типов «Спасск» и «Рыбацкая слава». Скорость крупных приемно-транспортных судов достигает 17,5 узла. Транспортные рефрижераторы могут перевозить любые, а не только рыбные грузы. Использование их для этой цели при обратных рейсах значительно повышает показатели работы. По численности транспортные и приемно- транспортные суда составляют около 48% всего рефрижераторного флота рыбной промышленности, а их суммарная грузовместимость — 32%. К концу пятилетки намечается рост рефрижераторного флота рыбной промышленности по грузовместимости примерно в 1,5 и по мощности морозильных установок более чем 3* 19
в 2 раза. При этом в составе флота появится ряд новых, более совершенных типов судов, в том числе: новый траулер-рыбозавод с конвейерной морозильной установкой; средний морозильный траулер с роторными автоматизированными морозильными агрегатами, работающими на непосредственном испарении аммиака; транспортный рефрижератор грузовместимостью 10 тыс. т и рыбообрабатывающая плавучая база «Восток» с 14 автоматизированными траулерами на борту и полной автоматизацией всех процессов производства. В дореволюционной России не было фабричного производства мороженого. Его изготовляли только кустарным способом в незначительном количестве. Круг потребителей мороженого был крайне ограничен и состоял из наиболее обеспеченных слоев населения. Успехи, достигнутые нашей страной в развитии народного хозяйства в годы первой пятилетки, позволили приступить к организации этой отрасли промышленности. В 1932 г. были оборудованы первые цехи мороженого на молочных заводах и холодильниках Москвы, Ленинграда, Киева, Тбилиси, Баку и некоторых других промышленных центров. С этого времени быстрыми темпами началось строительство фабрик и цехов мороженого в разных районах страны. Так, в предвоенном 1940 г. мощность фабрик и цехов мороженого достигла почти 250 т/смену, а выработка его составила 82 тыс. т. Фабрики и цехи мороженого, разрушенные в годы Великой Отечественной войны, в первые же послевоенные годы были полностью восстановлены. Мощность многих из них была увеличена. Одновременно началось сооружение новых предприятий. Это дало возможность уже в 1950 г. превзойти довоенный уровень и выработать 99,1 тыс. т мороженого. В настоящее время создана широкая сеть фабрик и цехов мороженого в столицах союз- Для этих судов должны быть освоены новое оборудование, например холодильная машина для4 плавучей базы «Восток», морозильные аппараты роторного типа АРСА-12, пли- точно-воздушные автоматизированные морозильные агрегаты КАМА-30, льдогенераторы чешуйчатого льда Л-1000 и пр. В настоящее время ведутся работы в этом направлении. Совместными усилиями работников рыбной промышленности, судостроителей и машиностроителей они будут успешно завершены. ных и автономных республик, в крупных промышленных центрах и во многих других городах Союза. В Москве мощность четырех фабрик мороженого составляет 90 т/смену, а наиболее крупной из них — 46 т/смену. Крупные и средней мощности фабрики построены в Ленинграде C0 т/смену), Киеве (почти 20 т/смену), Баку, Ереване, Ташкенте, Харькове, Ростове, Одессе (по 10 т/смену), Горьком, Челябинске, Казани, Грозном, Луганске, Львове (по 7—8 т/смену), Алма-Ате, Минске, Тбилиси, Риге, Свердловске, Донецке, Куйбышеве, Туле, Уфе, Иркутске, Воронеже, Орджоникидзе (по 5—6 т/смену). Для снабжения курортов Крыма и Кавказа построены фабрики и цехи в Севастополе, Симферополе, Ялте, Сочи, Пятигорске, Гагре, Сухуми и Батуми. В результате большой работы, проведенной по организации производства мороженого, мощность фабрик и цехов в юбилейном 1967 г. превысила 1000 т/смену, что больше предвоенной мощности почти в 4 раза. Создание необходимой материальной базы при полном удовлетворении промышленности сырьем обеспечило значительный рост выработки мороженого. Уже в 1958 г. было выпущено 174,4 тыс. т, а в последнем году семилетки A965 г.) — 278,4 тыс. т. В 1966 г. производство мороженого достигло 308 тыс. т, что в 3,7 УДК 663.674.002.2 ПРОИЗВОДСТВО МОРОЖЕНОГО В СССР 3. Е. ФИШКИН — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности 20
раза превысило его уровень в предвоенном 1940 г. В юбилейном 1967 г. должно быть выработано согласно плану 350 тыс. т. Таким образом, объем производства мороженого в нашей стране возрос с 300 т в 1932 г. до 350 тыс. т в настоящее время. Во многих районах и промышленных центрах объем выработки мороженого достиг больших размеров, что свидетельствует о значительной концентрации производства. В 1966 г. в Москве было выработано 52,7 тыс. т, из них на фабрике хладокомбината № 8 — 25,5, в Ленинграде — 15,8, в Донбассе — 16 тыс. т, Казахской ССР — 10,4 тыс. т, Киеве — 6,6, Кузбассе — 4,8, Ростове — 5,1, Харькове и Ташкенте — по 4,5 тыс. т. По 3—3,5 тыс. т продукции в год вырабатывается в Баку, Минске, Горьком, Свердловске, Челябинске, Казани, Волгограде, Днепропетровске, Воронеже и других промышленных центрах. Концентрация производства позволила оснастить фабрики и крупные цехи более производительным оборудованием, механизировать и автоматизировать технологические процессы, снизить себестоимость продукции, повысить рентабельность предприятий. В результате значительного роста производства потребление мороженого на одного жителя при одновременном большом увеличении численности населения повысилось в среднем по Союзу только за послевоенные годы в 3,3 раза, при этом в большинстве союзных республик оно равно или приближается к среднесо- юзному. За последние годы резко увеличилось потребление мороженого в Узбекистане, Казахстане, Молдавии и Литве. Значительно возросло производство и потребление и в восточных районах РСФСР. На Урале и в Западной Сибири оно достигло почти среднесоюзного уровня, а в Челябинской, Новосибирской, Свердловской, Кемеровской, Иркутской и Амурской областях превышает среднесоюз- ную норму. Более чем в 2 раза по сравнению с 1958 г. увеличилось потребление мороженого на Дальнем Востоке. Мороженое стало сейчас продуктом массового, повседневного потребления во всех районах страны независимо от климатических условий. Повышение материального благосостояния советского народа способствовало не только росту потребления мороженого, но и существенному изменению структуры его ассортимента. Мороженое выпускается в широком ассортименте и высокого качества. Это позволило, начиная с 1963 г., ежегодно экспортировать его в зарубежные страны. За истекшие годы непрерывно возрастал удельный вес мороженого высококалорийных, более питательных видов. В 1966 г. было выработано 45% сливочного мороженого, 25% пломбира и 13% эскимо, глазированного в шоколаде,—всего 83 %. По сравнению с 1940 г. удельный вес всех видов сливочного мороженого увеличился в 1,3 раза за счет резкого снижения удельного веса молочного мороженого с 32,8 до 12%, т. е. более чем в 2,5 раза. Несмотря на систематическое увеличение выработки мороженого спрос на него удовлетворяется далеко не полностью. Поэтому в текущем пятилетии предусмотрено увеличить производство мороженого почти в 2,2 раза по сравнению с 1965 г. Работники промышленности и торговли должны сделать все от них зависящее для обеспечения дальнейшего развития этой перспективной отрасли пищевой промышленности и полного удовлетворения спроса населения на мороженое разнообразного ассортимента и высокого качества. •
УДК 621.57.041 СИНТЕЗ РАЗМЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ХОЛОДИЛЬНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ Я. М. КАЛНИНЬ — ВНИИхолодмаш Для практического использования требуются следующие основные размерные характеристики холодильного компрессора любого типа: Qo4(U); Ne=f(t0); Ke=f(to). Каждая из них дается в виде семейства кривых для различных значений температуры конденсации tK = const. При этом оговариваются и другие условия, при которых экспериментальным путем получены характеристики (например, температуры всасывания, промежуточного охлаждения паров и т. п.). Основная задача синтеза — определение размерных характеристик для любых условий работы компрессора с использованием безразмерных характеристик, полученных экспериментально. Безразмерные характеристики должны быть стабильными, мало зависеть от условий использования компрессора. Метод синтеза дает возможность анализировать размерные характеристики. Известно, что для синтеза размерных характеристик поршневого холодильного компрессора необходимо располагать кривыми коэффициента подачи X и индикаторного к.п.д. r\i в зависимости от отношения давлений нагнетания и всасывания [1]. Размерные характеристики холодильных центробежных компрессоров также могут быть синтезированы. Методика синтеза для этого типа холодильных компрессоров намного сложнее, чем, например, для поршневых и ротационных, что объясняется более сложным процессом сжатия в центробежной ступени, а также (в общем случае) многоступенчатым принципом сжатия и применением в связи с этим сложных холодильных циклов. В воздушных и газовых турбокомпрессорах используются характеристики типа H=f(V); е=/A/);т]Пол=/(У), также позволяющие определить различные показатели турбокомпрессора для изменяющихся в некоторых пределах условий работы. Здесь: Н — напор, мм; е — отношение давлений; • г] — к.п.д.; V — объемная производительность по всасыванию, мъ/ч, м3/сек. Характеристики этого типа не пригодны (за исключением некоторых частных случаев) для холодильных центробежных компрессоров при работе их в условиях, отличных от тех, в которых характеристики были получены экспериментальным путем. На рис. 1 приведены экспериментальные напорные характеристики холодильных центробежных компрессоров-типа Яад=/A/). Кривые для различных температур конденсации отчетливо расслаиваются, и единая универсальная над>м 3000 2500 2000 1500 ^ ^v I ч 2\ \ 2500 3000 а У,м*/ч над>м 25000 20000 15000 _ \1 2 | I 3 ^^^^^^ i Г^ 3000 4000 5000 У,мЗ/ч Рис. 1. Экспериментальные напорные характеристики холодильных центробежных компрессоров в зависимости от объемного расхода на всасывании, работающих в цикле с двукратным дросселированием холодильного агента: а — двухступенчатого фреонового (Ми2=1,2); / — 7К = 45°С; 2 — fK = 40°C; 3 — ^ = 35°С; б — семиступенчатого аммиачного (MU2 = 0,65); / — ^к = 40°С; 2 — /К = 30°С; 3 — /К = 20°С. 22
кривая проведена быть не может. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, весовое количество холодильного агента, циркулирующего в разных ступенях центробежного холодильного компрессора, как правило, различно. С изменением условий, например tK, в сложных циклах меняются соотношения весовых расходов пара, всасываемого ступенями, и это влияет на взаимодействие и сложение характеристик ступеней. Анализ влияния холодильного цикла на характеристики турбокомпрессора показывает, что расслоение должно быть большим для тех холодильных агентов, у которых больше величина в том случае, когда в цикле применяется промежуточное охлаждение сжимаемых паров впрыском жидкого холодильного агента. Если применяется переохлаждение жидкости в результате выкипания части ее при промежуточном давлении (многократное дросселирование), расслоение значительнее для холодильных агентов, у которых больше отношение _? г (ср — теплоемкость паров при постоянном давлении, ккал/(кг • град); с'х — теплоемкость насыщенной жидкости, ккал/(кг • град); г — скрытая теплота парообразования, ккал/кг). В обоих случаях большее расслоение вызвано* большей весовой долей добавочного холодильного агента. Для холодильных агентов, практически применяемых в холодильных центробежных машинах, оольшему значению — г соответствует большее значение /о=0°С: JL. Так, при г Аммиак 0,205 0,376 Фреон-12 0,216 0,634 Пропан 0,271 0,668 Анализ газодинамических характеристик ступеней показывает, что с увеличением числа .Мм2 = — (и2 — окружная скорость ко- а леса, а — скорость звука) значительно сужается диапазон изменения объемной производительности ступени по всасыванию (а также турбокомпрессора в целом), в результате чего малое изменение расхода влечет за собой значительное изменение напора. Это явление связано с большей крутизной кривой коэффициента изменения объема в колесе *Т2/г ' V2k где V\, v2u — удельные объемы во входном и выходном сечениях колеса, мг/кг. Таким образом, влияние цикла на расслоение характеристик типа H=f(V) усугубляется при возрастании числа М. Во-вторых, сжатие происходит в области, близкой к насыщению, где свойства сжимаемой среды существенно отличаются от идеального газа. С этим связано изменение коэффициента сжимаемости Е- и показателя адиабаты kv [2] при изменении условий работы (^о, ^вс ^к) • В конечном счете меняется коэффициент kv2h и зависимость между напором и объемной производительностью ступеней по всасыванию. На основании изложенного становятся ясными причины меньшего расслоения характеристик для аммиачного компрессора по сравнению с фреоновым (см. рис. 1). Оба компрессора работают в цикле с двукратным дросселированием холодильного агента. Исследование рабочих процессов холодильных центробежных компрессоров выявило, что стабильным видом безразмерных характеристик, мало зависящим от изменений условий работы, являются характеристики отдельных ступеней, полученные в функции коэффициента расхода для выходного сечения рабочего колеса - С2Г ?2Г= , где с2г — расходная составляющая абсолютной скорости в этом сечении, м/сек. Это объясняется прежде всего тем, что коэффициент ф2г, определяя расход, одновременно определяет параметры выходного треугольника скоростей, а следовательно, напор ступени и в значительной степени расход энергии. В отличие от ф2г коэффициент расхода на с0 входе в колесо <Ро = связан с напором через коэффициент kV2k, который в большей степени зависит от конкретных условий (параметров пара) в начале сжатия, что видно из уравнений: 23
vV2k ?o = ТГ *m «Par. Г(^ — 1)Фстк и\ где ^2, ^o — проходные сечения колеса на входе и выходе, ж2. Необходимый набор характеристик этого типа ограничивается следующими зависимостями: г1)=/(ф2г) —коэффициент ступени; о напора 2)ф=-*-: чпол =/(?2r) — коэффициент полной работы 3) 4)Фс Т)пол=/(ф2г) •фстк = /(ф2г) затраченной ступени, где т!пол=:/(Ф2г) —политропический к.п.д. ступени, коэффициент напора колеса по статическим параметрам; =1?™_ —^(<р2/>) — коэффициент затрачен- ^Зстк ной работы колеса без учета кинетической энергии, соответствующий политропический к.п.д.; ГДе Т1стк = /(ф2г) 5) kV2k=f((p2r) И ф0 = /(ф2г) (см. выше) рассматриваются как приближенные. Для простоты характеристики, относящиеся к ступени, находят исходя из допущения о равенстве скоростей на входе в колесо Cq и выходе из обратного направляющего аппарата. Скорости в действительности близки, и потому погрешность получается незначительной. При таком допущении совпадают характеристики, взятые по полным и статическим параметрам. Статические характеристики ступеней и рабочих колес используются также при расчете характеристик многоступенчатых воздушных компрессоров [3]. На рис. 2 в координатах s, i и it lg p изображен рабочий процесс сжатия в центробежной ступени, из которого ясен физический смысл безразмерных коэффициентов. Все безразмерные величины, обозначенные на рис. 2, при Рис. 2. Рабочий процесс сжатия в центробежной ступени: а — в координатах s, i; б — в координатах i, \gp. перепад А1ккал/кг. Для простоты допущено ф — 'фад, ^стк-^адк. На рис. 3 приведен пример экспериментальных безразмерных характеристик первой ступени двухступенчатого фреонового центробежного компрессора. умножении на 427 ? дают соответствующий 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 4>2г Рис. 3. Экспериментальные безразмерные характеристики первой ступени фреонового центробежного компрессора ТКФ-235 при: и2=\74 м/сек; ?>2 = 350 мм; |32 = 45°: —= D2 -0,0386; г2=18. 24
Метод синтеза включает два раздела: — определение рабочих точек на безразмерных характеристиках центробежной ступени для заданных (или принятых) условий начала сжатия и расчет необходимых размерных параметров в этих точках; — определение параметров состояния пара на всасывании в ступень и весового расхода, являющихся результатом взаимодействия заданного холодильного цикла с характеристиками ступеней центробежного компрессора, а также расчет внешних размерных характеристик компрессора. Принципиально метод расчета по первому разделу заключается в определении по заданному расходу и соответствующему значению фо абсциссы ф2г рабочей точки в первом приближении (связь между ф0 и ф2г приближенная). Затем, рассчитывая размерные величины в рабочей точке, методом постепенного приближения уточняют &тг2ь(фо) и определяют действительное значение фгг, отвечающее данным условиям работы и заданному расходу на всасывании. Известны все геометрические параметры ступени, окружная скорость и2(п) для первой ступени к.п.д. входного устройства т\ву (всасывающей камеры и остального тракта от патрубка до входа в колесо). В общем случае заданы параметры состояния паров перед колесом ри tu Vu а определенную объемную производительность по всасыванию необходимо обеспечить. Для первой ступени заданными являются параметры состояния паров во всасывающем патрубке турбокомпрессора t0, po, Vo, объемная производительность произвольная. Методика приводится для основного варианта с использованием диаграмм состояния, а также для аналитического варианта. Последний целесообразно применять в случае недостаточной надежности диаграмм состояния или при отсутствии их, а также в качестве контрольного варианта. При отсутствии диаграмм состояния все же требуется диаграмма _ __Р__ Ркр -, 5, а также параметры состояния на линиях насыщения жидкости и пара для второго раздела метода. В аналитическом расчете добавляются операции, связанные с определением среднего значения переменного показателя адиабаты kv по известным мгновенным значениям в крайних точках интервала сжатия в ступени. При этом в расчете используется показатель kT, принимаемый равным табличному значению показателя адиабаты k для холодильных агентов. Параметры рабочих точек для ступени определяются следующим образом (см. таблицу) . Вариант с применением диаграммы состояния Аналитический вариант 1 У\ 1 V*! — обязательная для любой ступени, произвольная для первой ступени, мг\ч\ ср0= —— . — ;ср2г—первое ооОО Го #2 4 { 4 \ приближение; kv2k . A iBX — A iBy — ^ I ^ J ккал\кг; Д?адву =—— только для первой ступени и Ъу последующие действия: рх атпа из диаграммы состояния по А /ад ву; tx град, vx мг\кг — по Д /ву при р^ (см. рис. 2) 60 — из я, ^-диаграммы рх — из уравнения Pl bT Г 427(*г—1) 1 lg n ь 1 g д'адву • h г DT Po kT — 1 [ kT S0RT0 kT - 1 T T(?i.\kT%J.,.v К^Ъ. \ T\ = Tо — , ?n vx = ; \Po) Px Ух G= —• кг/ч 4 Зак. 2712 25
Вариант с применением диаграммы состояния Аналитический вариант Далее для любой ступени: Определение среднего значения показателя адиабаты k ф— из безразмерных характеристик А /?Д ж ф 9 N V\ \ р2 — из уравнения lg El. Pi lg g • 427/ 1 -f А /ад X X 427 (kT — 1) kT^RTx kT—\ Ti Pi ?2ад» *v "—= ig s, ig Pi Д/ ад% ~ Tctk ?•427 P2k—из диаграммы состояния ДА стк — тстк ?•427 (см. рис. 2) Щк — и3 Диаграммы состояния vi xV2k V2k Plk Ку pok — из уравнения lg —-'— = - _ Py kv — \ X lg i , л . 427(^-1) 1 + A i^k — &V *1 *M ' 1 J 1 ' Ictk» Л/г : °? с>-Г ^72/г " ?2fe Pi Если полученное значение коэффициента изменения объема расходится с первоначально принятым по характеристике значением kV2k более чем на Зо/0, необходимо уточнить Vx = 3600 F2kV2k ср2г и2. Для любой ступени, кроме первой, с учетом величины отклонения от заданной принимается новое значение ср2г во втором приближении и расчет повторяется. При расхождении значений kv2k более чем на 10 о/о для первой ступени должны корректироваться параметры <р0, с0, А/вх и /?!, ^ с повторением расчета по всем пунктам. В аналитическом варианте не требуется повторно определять среднее значение показателя адиабаты kv: «2 А /о /?2 — из диаграммы состояния (см. рис. 2) ?•427 I ,- Рч kv f /?•> — из уравнения lg — = — lg Pi ?„ — 1 1 , д • 427 ^-1 1 + А <ад ~ • kv%xRTx Здесь возможно уточнение А /ад = -=- 1 \?-427 и повторное определение р2 26
*а, Вариант с применением диаграммы состояния — ^пол у\ = из уравнения -г)ад *)ад л„Т(- v2 — из диаграммы состояния при р2 4 ) ¦ ATI J V2 = Gxv2 Г2 = Аналитический вариант V1 е \ -1 V1 е kv ^пол | Ку ° = z ^пол; J_ яГ1(тг): ^2 0 а — 1 1 (рАп. ^ При низких значениях политропического к.п.д. (г]пол<0,6) среднее значение kv, определенное по крайним точкам адиабаты, может внести ошибку (не более 2%) в определение давлений и коэффициента изменения объема. В принципе возможно уточнение — повторный расчет по среднему kVy определенному по крайним точкам политропы. Таким образом находят все необходимые параметры для ступени. Сравнение объема расчетов по основному и аналитическому вариантам указывает на предпочтительность первого. Анализ показывает, что не учтенное в расчете взаимное влияние характеристик смежных ступеней незначительно. Для расчетов по второму разделу приведем уравнения, позволяющие рассчитать энтальпию в начальных точках сжатия, весовые расходы, холодопроизводительность, работу сжатия многоступенчатого центробежного компрессора. На рис. 4 показан условный холодильный цикл в /, lgp-диаграмме, содержащий все основные возможные элементы сложного цикла. Здесь принята единая система обозначений характерных точек для каждого из п уровней давления, позволяющая в общем виде выразить параметры цикла. Коэффициент дополнительного весового расхода от каждого переохлаждения жидкости за счет выкипания при /-том промежуточном давлении в аппарате поверхностного типа: АО, о, i JU-\) t'i, 4 h, 5 4,Z li,A где Gi-i — весовой расход в предыдущей ступени, кг/ч, для ПО бесповерхностного ТИПа /г\5 = *г,6- Коэффициент дополнительного весового расхода от промежуточного охлаждения сжимаемых паров впрыском жидкого холодильного агента при /-том промежуточном давлении Д GCi Ч, 2(/,ix) "~ ht ч и Oi__1 ii,\c — ilA Индекс г, 1с — в случае аг = 0. При рг = 0 и точного водяного охлаждения. Коэффициент превышения весового расхода в очередной ступени bi = 1 + а, + | Ч- Ч, Ж, 1х) Ч, 5(/, б) Ч, 1 (/, и) ~~ 1 Индекс {, 1с — в случае аг=0. ПО бесповерхностного типа bi = \ + <*/ = - . где Хг — степень сухости паров. При рг=0 М I, 4 ПрИ рг =0 И по — I; irS ь*-'л ккал\кг. При р^О и а^О положением точки /, 1 задаются, определяют bi и аг-, а затем р*== ~bi—A + аг-). Значение аг-, не зависящее от процесса сжатия, находят по вышеприведенному уравнению. 2* 27
Весовой расход на входе в очередную, /-тую ступень Gi = 0^x *, = 0x(V h- . . . -^) кг/ч. Удельная мощность, отнесенная к 1 кг/ч весового расхода первой степени (из теплового и материального баланса турбокомпрессора) Ni 860] ,, , - , v . - (*«•*»¦ • • ¦ Л-1)-(аЛа + М,,4) + + '2Vv • • • л-0- ' ( '/, 2 ^ ' /дх) ккал\кг. LffP> Ъ7/4,6 V^f4 **Л0 4? <2 Л?,г 0 fcJ,J /to конденсатора /l I V* ^ ^У>/ •^ (^/Л5сНщ А0Л3L ЧхЯ- /70 АА ? ступень 3 &г hjx 2^ j?/&? /fa ступени^ Ж аг h,4 szW В ПО при Р02 Рис. 4. Система обозначений в сложном холодильном цикле: я — изображение условного цикла в /, lg р-диаграмме (л=4); б — фрагмент принципиальной схемы холодильной машины при рг (i = 3); /7В — переохладитель водяной; ПО — переохладитель жидкого фреона; ПС — промежуточный сосуд; ПХ — промежуточный холодильник, водяной. Последний член уравнения суммирует тепло, отводимое в водяных промежуточных холодильниках. Удельная холодопроизводительность может быть взята как результирующая величина из диаграммы состояния. Следующее уравнение позволяет оценить эффект от каждого переохлаждения жидкого холодильного агента: q0 = q'011 + 2 а* аЧ ккал\кг, 1=2 где q0 удельная холодопроизводительность в простейшем цикле с одноступенчатым сжатием; */ = ! + *1, 3 '/, 3~~" 1п, 7 Далее холодильный коэффициент внутренняя мощность турбокомпрессора " 860 эффективная мощность Л/> квт\ iVe = . кет; ^мех Лмех — механический к.п.д. компрессора либо турбоагрегата, включающего мультипликатор; удельная эффективная холодопроизводительность К -Ж N. ккалЦквт . ч); холодопроизводительность Q0=q0Gi ккал/ч. Предполагается, что до начала расчета характеристик во всех подробностях заданы рабочая схема и холодильный цикл, в котором работает многоступенчатый турбокомпрессор. Как указывалось выше, размерные характеристики предпочтительно выражать в функции tQ при постоянных значениях tK. Вместе с тем параметры рабочих точек ступеней можно определить только исходя из условий на всасывании. Поэтому первоначально рассчитывают характеристики в функции температуры конденсации. В интересующем диапазоне намечаются минимально четыре температуры кипения с равными интервалами. Для каждого значения t0 рассчитываются минимально четыре рабочие точки характеристики, каждая из которых будет иметь различную температуру конденсации. При этом диапазон изменения ф2г для первой ступени разделяют на четыре равные части. Максимальное значение ф2г (правый предел диапазона) отвечает ми- 28
нимальному приемлемому значению т^пол- Минимальное значение ф2г выбирается вблизи максимума -ф. При этих значениях щг ведется расчет для каждой из серий режимов /0 = const. Расчет, проводимый по ступеням, постепенно выявляет все промежуточные давления, параметры характерных точек, весовые количества циркулирующего холодильного агента, давление и температуру нагнетания. Рассчитанное на основании этих данных семейство из четырех кривых для каждой величины Qo, NU Кг И Т. П. При ^0 = COnst В фуНК- ции tK легко перестроить в график с t0 по оси абсцисс. Задача осложняется тем, что в случае применения в цикле переохлаждения жидкости за счет частичного выкипания, а также охлаждения сжимаемых паров впрыском жидкости, необходимо знать энтальпию в точке i,4 (см. рис. 4), которая зависит от очередного следующего или другого последующего промежуточного давления вплоть до конечного давления (конденсации). Эти давления не известны, так как в свою очередь зависят от искомых рабочих точек характеристик ступеней. В этих случаях расчет проводится в два приближения. В первом приближении положением О 10 20 30 40 50 60 70 оГ.с Рис. 5. Сопоставление результатов синтеза рабочих точек (обозначены кружками) двухступенчатого фреонового центробежного компрессора с экспериментальными характеристиками при регулировании производительности с помощью лопаточного входного направляющего аппарата (ВНА) /0=2°С; ^К = 40°С; а — угол установки лопаток ВНА; р02 — промежуточное давление между ступенями. интересующего уровня давления задаются и производят расчет с определением параметров в конце сжатия. Затем расчет повторяют во втором приближении с использованием для определения положения точки г, 4 полученного давления в конце сжатия. При повторном расчете давление конца сжатия корректируется, однако дополнительного уточнения, как правило, не требуется. На рис. 5 показаны результаты синтеза трех рабочих точек для двухступенчатого фреонового центробежного компрессора, экспериментальные безразмерные характеристики первой ступени которого приведены на рис. 3. Все три рабочие точки соответствуют одному режиму (/0 = 2°С, ^к=40°). Однако каждая из них отвеяает различному положению лопаток входного направляющего аппарата, регулирующего холодопроизводитель- ность. Таким образом, расчет был существенно осложнен необходимостью определения регулировочной характеристики первой ступени (методика не приводится). Тем не менее результаты синтеза удовлетворительно совпадают с экспериментальными характеристиками. Выводы Располагая достоверными экспериментальными безразмерными характеристиками ступеней в функции ф2г, возможно определить размерные рабочие характеристики холодильных центробежных компрессоров с любым числОхМ ступеней и для любых условий при достаточной для практического использования степенью точности. С учетом этого необходимо планировать объем и методику испытаний. Применение данного метода синтеза возможно: — при определении характеристик турбокомпрессора (по результатам испытаний которого получены безразмерные характеристики) в случае его использования в других температурных режимах, при другом способе промежуточного охлаждения и т. п.; — при проектировании нового турбокомпрессора с использованием испытанных натурных ступеней; —«при проектировании нового турбокомпрессора с использованием ступеней, модельных с испытанными натурными ступенями. При использовании сложных циклов целесообразно применить единую систему обозначений характерных точек рабочих процессов в диаграмме состояния холодильного агента с отсчетом уровней давления от наиболее низкого значения р0, что, кроме упорядочения расчетов, позволяет анализировать характеристики холодильного компрессора в общем виде. 29
Переход к проектированию новых турбокомпрессоров по безразмерным характеристикам ступеней дает ряд преимуществ по сравнению с практикуемым расчетом «одной рабочей точки», как по достоверности результатов, так и по объему получаемых расчетных данных, позволяющих прогнозировать параметры для более широкой области режимов. Для охлаждения низкотемпературных термокамер до —80°С и ниже широко применяются каскадные холодильные машины. Однако они сложны, громоздки, дороги, надежность их невысока. Исследования последних лет показали целесообразность применения газовых холодильных машин, работающих по регенеративному циклу Стирлинга в диапазоне температур —80-*—160°С [1, 2]. Во ВНИИхолодмаше проведены испытания установки PGA-105 фирмы «Филипс» с камерой типа ЕСВ-380 для сравнения паровых холодильных машин с газовыми при работе на охлаждение низкотемпературных термокамер. Техническая характеристика установки (паспортные данные) Рабочий объем камеры, дм3 .... 380 Размеры рабочего объема, мм длина 800 ширина . . . 600 высота 800 Диапазон температур, °С -f-20-J—180 Холодильная машина газовая, работает по циклу Стирлинга диаметр цилиндра, мм 80 ход поршня, мм рабочего 52 вытесняющего 30 рабочий газ гелий масло турбо 27 холодопроизводительность, ккал\ч при —100°С . . . . ¦ 1450 при —160°С 960 Электродвигатель трехфазный мощность, кет 11 скорость вращения, об/мин . . 1450 30 ЛИТЕРАТУРА 1. Холодильная техника. Энциклопедический справочник. Госторгиздат, 1960. 2.- Чистяков Ф. М. Определение работы сжатия реальных газов и паров. «Холодильная техника», 1964, № 1. 3. Лившиц С. П. К вопросу о расчете характеристики многоступенчатого центробежного компрессора. «Теплоэнергетика», 1963, № 1. Расход охлаждающей воды при 15°С, м3\ч 0,75 Габаритные размеры, мм длина 3500 ширина 2200 высота 1795 Вес, кг 1500 Установка (рис. 1) состоит из газовой холодильной машины и термокамеры. Холодильная машина снабжена специальной головкой, через которую циркулирует воздух. Воздух охлаждается на наружной поверхности головки цилиндра (рис. 2), снабженной ребрами для увеличения теплопередающеи поверхности. Тепло поглощается при расширении гелия в цилиндре машины. Холодный воздух нагнетается вентилятором в охлаждаемую термокамеру и через соединительные воздуховоды возвращается к головке цилиндра. Термокамера сундучного типа. Внешний кожух из листовой стали усилен каркасом. Испытательная камера представляет собой контейнер из нержавеющей стали, изолированный гранулированным перлитом и полистролом. На боковой стенке камеры расположены воздуховоды и панель управления вентилятором и терморегулятором. Воздуховоды, связывающие головку машины с камерой, снабжены поворотными задвижками, которые при оттаивании головки или получении жидкого воздуха перекрывают воздуховоды. Регулирование холодопроизводительностн машины производится подсоединением к рабочему пространству цилиндра буферной емкости. Заданная температура в камере поддерживается с помощью терморегулятора. УДК 621.573 ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕРМОКАМЕР Л. И. МАК, И. Е. ЗИНИНА — ВНИИхолодмаш
Рис. 1. Установка PGA-105: а — испытательный стенд; б — схема: / — термокамера; 2 — воздуховоды; 3 — воздушная циркуляционная головка; 4 — газовая холодильная машина. В схеме регулирования производительности (рис. 3) предусмотрен трехходовой соленоидный вентиль, управляемый датчиком температуры. При нормальной работе машины масло от насоса через соленоидный вентиль подается к мембране разгрузочно-пускового клапана, перекрывающего выход газа из цилиндра. По достижении заданной температуры включается соленоидный вентиль, давление масла снижается до давления в картере, открывается мембранный клапан и газ перепускается через кольцевую камеру и трубопроводы в буферную емкость и картер холодильной машины. Производительность машины падает, и температура в камере повышается. При достижении верхнего заданного уровня температуры обесточивается соленоидный вентиль, мембранный клапан перекрывает выход газа из цилиндра, а газ из буферной емкости и картера машины подсасывается в полость цилиндра через систему обратных клапанов и трубопроводов, после чего производительность машины восстанавливается. Такой метод регулирования позволяет поддерживать температуру в камере с точностью до ±0,5°С. Длительность цикла работы соленоидного вентиля 1—3 мин при продолжительности включения 50% по времени (на диапазоне температур от —60 до + 150°С). Для облегчения пуска машины в схеме предусмотрены: реле времени, переключающее после разгона двигатель с треугольника на звезду, и разгрузочно-пусковой клапан, предупреждающий при остановке вращение машины в обратную сторону. Контроль за работой машины производится I по величине среднего давления газа в цилиндре, давлению масла в системе смазки и подаче воды в охлаждающую рубашку цилиндра. В период испытаний установка работала стабильно, обеспечивая температуру в камере от — 60°С и ниже при температуре окружающего воздуха 20°С. Cf \\ Рис. 2. Воздушная циркуляционная головка: / — электродвигатель; 2 — вентилятор; 3 — ребра; 4 —- головка цилиндра машины. 31
Рис. 3. Схема регулирования холодопроизводи- тельности: J — буферная емкость; 2 — обратные клапаны; 3 — разгрузочно-пусковой мембранный клапан; 4 — трехходовой соленоидный вентиль; 5 — масляный насос. Все испытания проводили при двух величинах среднего давления в цилиндре машины: 16 и 24 кгс/см2. Минимальные температуры в термокамере —187 и —165°С соответственно при средних давлениях 24 и 16 кгс/см2. Время охлаждения в обоих случаях составляло 5,5 ч. Перед началом испытаний определяли производительность вентилятора и теплопро- ходимость изоляции камеры, воздуховодов и головки. На рис. 4 приведено изменение температуры в термокамере после ее пуска. Для сравнения даны результаты проведенных ранее испытаний термокамер ТКСИ 0,1-70 емкостью 100 дм3 с двухступенчатой машиной, работающей на фреоне-22, фирмы «Кот- терман» (ФРГ) емкостью 240 дм3 и фирмы «Брабендер» (ФРГ) емкостью 126 дм3 с каскадными машинами, работающими на фрео- нах-13 и 22. Холодопроизводительность установки PGA-105 определяли по мощности электронагревателя в термокамере. При этом устанавливали величины тепловой нагрузки нагревателя, тепла, уносимого циркулирующим воздухом, теплопритока через изоляцию. Зависимость холодопроизводительности и потребляемой мощности установки PGA-105 о 20 40 60 80 100 •120 140 160 180 ~4~ 7> Рис. 4. Сравнительные кривые охлаждения термокамер: 1 — фирмы «Коттерман»; 2 — фирмы «Брабендер»; 3 — ТКСИ 0,1-70; 4 — PGA-105. Рис. 5. Зависимость холодопроизводительности Qo и потребляемой мощности N установки PGA-105 от температуры в камере: J — Qo при рср = 24 кГ/см2\ 2 — Qo по паспорту; 3 — Qo при /?Ср=16 кГ/см2; 4 — N при рср = = 24 кГ/см2\ 5 — N по паспорту; 6 — N при рср = = ¦16 кГ/см2. Ке,ккал/(к6т ч) Рис. 6. Зависимость удельной эффективной холодопроизводительности от температуры воздуха на головке машины: / — «Филипс», теоретическая по Келеру и Джон- керсу; 2 — «Филипс», по данным Мартыновского; 3 — PGA-105, экспериментальные; 4 — то же, паспортные; 5 — ФКМ-03-110; 6 — АКФДС-1,2-70; 7 — воздушная машина ТБК-60. 32
от температуры в камере показана на рис. 5. Как видно из рис. 5, холодопроизводитель- ность машины повышается с ростом среднего давления в цилиндре. Паспортная кривая лежит между опытными кривыми. Однако фирма не указывает, при каком среднем давлении она получена. Малый наклон кривых свидетельствует о незначительном уменьшении холодопроизводи- тельности с понижением температуры. Так, при изменении температуры от —70 до — 160°С снижение холодопроизводительности составляет 34%, а в интервале температур от —70 до —80°С — всего 3%, тогда как для двухступенчатых машин в этом же диапазоне холодопроизводительность снижается почти вдвое. На рис. 6 приведена зависимость удельной эффективной холодопроизводительности Ке от температуры воздуха на головке машины. Экспериментальные и паспортные данные практически совпадают. Для сравнения приведены теоретическая кривая газовой холодильной машины для ожижения воздуха [1] и характеристики ранее испытанных холодильных машин. На оси абсцисс отложены: для газовой машины — температура головки, принимаемая на 10°С ниже температуры воздуха на входе в камеру, и для паровых машин — температура кипения. Предложенная авторами статьи [1] диаграмма совмещенных характеристик (ДСХ) позволяет решать ряд задач, возникающих как при конструировании новых теплообменников, так и при их поверочном расчете в процессе проектирования систем охлаждения (нагревания) воздуха. Кроме того, диаграммы могут быть использованы при приемо-сдаточных испытаниях и эксплуатации воздухоохладителей. Работа по усовершенствованию ДСХ показала, Значение удельной эффективной холодопроизводительности газовой и паровых холодильных машин сравнивается при —100°С для каскадной холодильной машины ФКМ-0,3-110 и при —80°С для двухступенчатой холодильной машины АКФДС-1,2-70 1[3, 4]. Сравнение характеристик позволяет отметить границы применения машин каждого типа по технико-экономическим показателям. По весу и габаритным размерам, надежности в работе, по простоте схемы и эксплуатации газовые холодильные машины в указанном диапазоне температур превосходят паровые. Применение газовых холодильных машин, работающих по обратному регенеративному циклу Стирлинга, для обеспечения температур ниже —80°С более целесообразно, чем паровых. ЛИТЕРАТУРА 1. Kohler I. W. L. und Ionkers С. О. «Kaltetech- nik>, 1954, № 9, 10. 2. Дрос А., Розен даль К. Циркуляционная система передачи холода из газовой холодильной машины «Филипс» в охлаждаемую камеру. Доклад на X конгрессе Международного института холода. Копенгаген, 1959. 3. Мартыновский В. С, Мельцер Л. 3. Температурные границы рационального использования воздушных холодильных машин. «Холодильная техника», 1955, № 2. 4. Определение оптимальных областей применения холодильных машин с различными способами получения холода в интервале температур от —40 до —130°С. Отчет ВНИИхолодмаша, 1965. УДК 621.565.945 что.их можно строить менее трудоемким способом и с. меньшими погрешностями для конечных результатов. Выяснилось, что ДСХ, построенную для сухого охлаждения и конкретного теплообменника, можно распространить на все однотипные теплообменники, работающие как при нагреве, так и при охлаждении воздуха, в том числе и с выпадением конденсата. Для этого к ДСХ сухого охлаждения вводят поправочные мно- МЕТОД ПОСТРОЕНИЯ ДИАГРАММ СОВМЕЩЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЕЙ Канд. техн. наук А. А. РЫМКЕВИЧ, В. Е. МИНИН 33
жители (для нагревания) и дополнительные графики (для охлаждения с осушением). В связи с необходимостью уменьшить погрешности ДСХ и придать ей свойства универсальности пришлось отказаться при ее построении от ряда использованных ранее [1] общепринятых уравнений и величин. В основу расчета теплопередачи положены уравнения для определения к.п.д. теплообменника е, числа единиц переноса тепла NTU и отношения водяных эквивалентов теплоноси- W„ телеи W понятие о которых дано в работе [2]. Целесообразность такого выбора определяется тем, что в этом случае в расчетную зависимость не входит средняя логарифмическая разность температур, что значительно облегчает решение задач. Ниже все исходные уравнения, необходимые для построения ДСХ, рассматриваются для наиболее общей задачи тепло- и массообмена: охлаждения с выпадением конденсата. Конкретное построение ДСХ производится для случая сухого охлаждения воздуха. Известно, что общее количество тепла, передаваемое от одного теплоносителя к другому в поверхностном водо-воздушном теплообменнике Qn при установившемся режиме, можно разделить на составляющие Ч:п Ц?я Т" Уск? A) где QH — явное тепло; Qck — скрытое тепло, которое выделяется при охлаждении воздуха с выпадением конденсата. Явное тепло можно определить по формуле [2]: Q«=W/ пеД4 B) где Wmin = cG — водяной эквивалент воздуха или воды (меньший из них); А/н — разность температур между воздухом и водой на входе в теплообменник; е — к.п.д. (эффективность) теплообменника. Для применяющихся при кондиционировании воздуха теплообменников C) 1 —ехр , ^«1» w е' Ф NTuA—^Y -NTuA--^Y| где NTU = kF W„ число единиц переноса тепла; k — коэффициент теплопередачи (средний по поверхности теплообмена); F — поверхность теплообмена; Wmax = cG — водяной эквивалент воды или воздуха (больший из них). На рис. 1 уравнение C) представлено в виде диаграммы. Кривая для W, min w m = 0 соответствует случаю непосредственного охлаждения. Перепады температур воздуха А^в и воды Atw при сухом охлаждении воздуха и его нагревании определяют из уравнения ^in^H ^min^H1 D) где WB и Wu водяные эквиваленты воздуха и воды. Скрытое тепло определяют по формуле Q« = Qn-Q« = QiF-l), E) Qn где 5 = откуда коэффициент влаговыпадения, QB = lQu = lWa.a*btH. F) Предполагается, что Qn и QH, необходимые для расчета величины |, входящей в уравнения E) и F), получены при работе воздухоохладителя в условиях совместного протекания процессов тепло- и массообмена. Проведенные нами исследования показали, что величина g для конкретного теплообменника может быть представлена уравнением %=f(vy, w, Т, п), где vy — весовая скорость воздуха; G) W скорость воды в трубках; температурный критерии, Зусманови- предложенныи чем; начальная температура воздуха; ф — температура точки росы; fi — начальная температура воды; п — число рядов трубок в теплообменнике. tn 34
0,8 0,6 0,4 0,2 wmln _n Wmax "\ J *max ~'1 1,0 2J0 3,0 4,0 NTU Рис. 1. График зависимости в=/(NTU, — ) длп противотока. При мокром охлаждении воздуха в поверхностных воздухоохладителях перепад температур воды (Atw)n можно найти по уравнению (ДОо = ^ = Е^2-еД/н = 5Д/1Р. (8) где W« W* Энергетический коэффициент Е характеризует эффективность использования электроэнергии, затраченной на подачу через теплообменник воздуха NB и воды Nw [3]: AN 1 Е = r*eAN=A(NB + Nw)= (9) 427 (LBbp + LwbH); Ар и АН аэродинамическое и гидравлическое сопротивления теплообменника; LB и Ьш — количество воздуха и воды. В тех случаях, когда происходит выпадение конденсата из охлаждаемого воздуха, значение энергетического коэффициента Еп будет определяться уравнением ?п = ANn A0) ANn = A (NB.a + Nw) = ±(L5bpa+LwbH). Из уравнений (9) и A0) можно найти Еа = ЛЕ, A1) где , , Nw Ар "*"* NB Арп — аэродинамическое сопротивление теплообменника при мокром охлаждении воздуха. Приведенные функциональные зависимости можно разбить на три группы. В первую группу входят величины NTU и 8, которые зависят только от двух независимых переменных vy и w (или WB и Ww). Вторая группа состоит из величин QH, Д^в, Atw и Е, которые зависят от трех независимых переменных vy, w и AtH (или WB, Ww и Д*н), а величина Е — еще и от Yb- В третью группу входят величины Qn, (Atw)u и Еп, которые зависят от четырех независимых 35
переменных vy, w, A/H и g (или WBi Ww, AtB и |), а величина Еп, кроме того, — от Yb- Величина ув как независимая переменная входит только в выражения для экономических характеристик Е и ?п, при определении которых достаточно считать Yb = const, приняв ее значение, равным средней величине. Точность определения величин Е и Еи не влияет на точность определения теплотехнических характеристик. Величины Е и Еп используют только для выбора наиболее выгодных режимов работы, при расчете которых в ряде случаев, например при оценке стоимости электроэнергии и воды, применяют и другие допущения. При построении ДСХ на координатных осях откладывают величины vy и w, так как они являются независимыми переменными для всех строящихся характеристик теплообменника. Как указывалось в работе [1], диаграмму получают для AtH = const, а затем найденные на ДСХ величины Qt AtBy Atw и Е умножают на поправочный коэффициент -—— , А tu где (А^н)п — действительное значение разности между температурами воздуха и воды на входе в теплообменник. Величины третьей группы сравнительно легко могут быть выражены через соответствующие величины первой и второй групп, поскольку все вместе они представляют сомножители произведений и поэтому легко разделяются. Таким образом, можно построить ДСХ для величин первой и второй групп (т. е. для сухого теплообмена) и в необходимых случаях с помощью соответствующих поправок рассчитать величины третьей группы. Порядок построения диаграммы для сухого охлаждения воздуха следующий. 1. На оси абсцисс в логарифмическом масштабе откладывают значения водяного эквивалента воздуха WBi а по оси ординат — величины водяного эквивалента воды Ww. Через точки, соответствующие различным значениям WB и Ww, проводят вертикальные и горизонтальные линии постоянных значений водяных эквивалентов воздуха и воды. 2. На полученной логарифмической сетке через одинаковые интервалы проводят линии min = COnSt. Особенно важна линия W. min w„ 1. Она яв- проходят параллельно А/в = const, а ниже — параллельно линиям Atw = const. Линия Wm = 1 делит ДСХ на две части, в каждой W из которых применяются различные формулы для определения некоторых величин. На рассматриваемой линии AtB=Atw. 3. Строят новую логарифмическую сетку, для чего на координатных осях откладывают значения величин vy на оси абсцисс и w на оси ординат. При этом увязывают значения vy с WB и w с Ww. 4. На полученную новую логарифмическую сетку vy—w наносят линии постоянных значений kF с помощью уравнения kF = A(pi)mwnF A2) или вычисляют эти значения умножением величины поверхности теплообмена F на коэффициенты теплопередачи, определенные по заранее построенному графику k = <?(v^ w)- A3) 5. Строят линии NTU = const, используя ра- kF нее приведенную формулу NTU = . 6. Линии e = const наносят на диаграмму с использованием рис. 1 и построенной на ДСХ сетки NTU, W. min W Для линий NTU и s наблюдается перелом при W. min WL = 1. ляется границей, выше которой линии s = const 7. Проводят линии QH с помощью уравнения B) при А/н=Ю0С. На ДСХ QH обозначено Q. Метод построения линий Q = const принципиально не отличается от рассмотренного в п. 4. 8. Последовательно строят линии Д/в = const и &tw = const, используя для этого уравнение D). 9. Наносят новую логарифмическую сетку, на координатных осях которой указывают значения величин ANB и ANW. 10. На полученной новой логарифмической сетке строят линии ЛAf=const с помощью формулы AN=ANB+ANW. 11. Наносят линии Е = const, для чего используют выражение (9). 12. Проводят линию наименьших расходов электроэнергии (ЛНРЭ), которая получается путем объединения точек касания кривых Q = const и Е = const. 36
20 30 40 50 60 70 Др,мм6од.ст. aw,K8/4 15000 WOOD 4- 5000 3000 AH, м вод. cm. Y2>0 15,0 20,0 (УГ)в,кг1(мг-сек) 2000 5000 "T "-I \ Г—Г-*П—1—Г I ' I 'I—I I' I'I 'I 'I Г I 10000 15000 20000 25000 as, кг/ч Рис. 2. Диаграмма совмещенных характеристик воздухоохладителя КД 1019Б (F=40,7 ж2; /в = 0,353 ж2; (и =0,00153 ж2; А/Н=Ш°С; vy — весовая скорость воздуха в сжатом сечении теплообменника, кг/(м2-сек). В тех сучаях, когда стоимость воды можно не учитывать, ЛНРЭ является также линией оптимальных режимов работы (ЛОРР) теплообменника. Если стоимость воды надо учитывать, то ЛОРР теплообменника определяют следующим образом. С помощью уравнения 25= Q дэ Е X + 1,163 1000 д tn X A4) где sd и sw — соответственно стоимость 1 квт*ч электроэнергии и 1 ж3 воды, находят SSmin при Q = const для заданных значений s3 и sw. При этом в различных точках ДСХ на линии Q = const определяют значения величин Е и Atw. Эти соответствующие друг другу значения Е и Atw подставляют в формулу A4) и находят ряд значений 25. Затем в декартовой системе координат чертят график зависимости величины 2S от Atw. После построения графика US—f(Atw) на нем определяют минимум функции и соответствующее ему значение величины (Д^)опт- Затем находят на ДСХ точку пересечения линий Q = const и (Atw) опт = const. Эта точка и будет лежать на ЛОРР теплообменника при данном значении Q, 5Э и sw. Получив несколько таких точек и объединив их, проводят ЛОРР. Анализ построения ЛОРР показывает, что на одной диаграмме их может быть много. Каждый раз при изменении исходных данных s3 и sw для одного и того же аппарата ЛОРР будет занимать новое положение. Для удобства использования ДСХ на ее оси абсцисс, ниже значений vy9 откладывают значения величин GB, а на оси ординат —расходы воды Gw. Координатные шкалы WB9 WW9 ANB9 ANWi а также линии Л W=const и kF = const, использованные для построений, в диаграммы окончательного вида не включают- 37
Величины Зона низких значений величин значение величины абсолютная погрешность (±) относительная погрешность (±)Д Зона высоких значений величин значение величины абсолютная погрешность (±) относительная погрешность (±),% Wmln Wmax NTU е . . Q • ktw Е . t 0,05 1 0,4 0,3 5000 3,0 0,5 1 5,0 0,0019 0,0045 0,0031 62 0,31 0,015 0,333 4,0 1.1 1,1 1,3 1,1 3,0 6,7 1,0 1,0 0,6 15000 6,0 3,0 40 0,025 0,01 0,00385 ! 167 0,0385 0,056 1,4 2,5 1,1 0,7 1,1 0,7 1,8 3,5 ся. Кроме того, на ДСХ строят дополнительные шкалы Ар, АН, NB и А^. Диаграмма совмещенных характеристик, полученная для воздухоохладителя КД 1019Б, приведена на рис. 2. Погрешности величин, найденных с помощью ДСХ для воздухоохладителя КД 1019Б, относительно их значений, вычисленных аналитически, приведены в таблице. Как видно из таблицы, графо-аналитиче- ский метод вычисления функциональных зависимостей с помощью ДСХ характеризуется достаточно большой точностью. ЛИТЕРАТУРА 1. Рымкевич А. А., Минин В. Е. Диаграмма совмещенных характеристик поверхностных воздухоохладителей, питаемых водой. «Водоснабжение и санитарная техника», 1966, № 2. 2. Кейс В. М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. Госэнергоиздат, 1962. 3. Кирпичев М. В. О наивыгоднейшей форме поверхности нагрева. Труды энергетического института АН СССР. Т. 12, 1944. УДК 536.24 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНО ОРЕБРЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Канд. техн. наук Е. С. КУРЫЛЕВ, канд. техн. наук А. М. РАМАДАН, В. С. ЕВРЕИНОВА технологический институт холодильной промышленности Ленинградский В практике находят применение теплообменники с длинными продольными ребрами. В них воздух движется по каналам, образованным ребрами. Теплоотдача по длине канала неодинакова: непосредственно у входа коэффициент теплоотдачи имеет максимальное значение, по длине канала он заметно убывает, стремясь к некоторому предельному значению, которое дальше остается неизменным. Как известно, по мере продвижения воздуха по каналу толщина ламинарного пограничного слоя увеличивается, последний постепенно заполняет все сечение канала, а поток стабилизируется. Длина участка стабилизации зависит от отношения длины канала к эквивалентному диаметру —, числа Рейнольд- са и условий входа потока в канал [1]. Для повышения среднего коэффициента теплоотдачи нередко длинное ребро разрезают на участки меньшей длины, на которых не успевает образоваться пограничный слой воздуха значительной толщины [2]. Однако в литературе нет данных о влиянии величины разрыва между ребрами на турбу- лизацию потока и уменьшение толщины пограничного слоя, а следовательно, и на величину коэффициента теплоотдачи. Эти вопросы и были целью исследования, проведенного авторами статьи. Одновременно изучалось влияние величины разрыва между ребрами по длине канала на аэродинамическое сопротивление аппарата. Были испытаны несколько вариантов продольно оребренных поверхностей (рис. 1). 38
Рис. 1. Оребренные поверхности, исследованные в работе: а — вариант \\ б — варианты 2, 3 и 4; в —вариант 5. Во всех вариантах толщина ребра составляла 0,2, высота 30, шаг 3 мм. Контрольным служил вариант 1 — плита со сплошным оребрением (длина ребра 260 мм). В вариантах 2—5 длина ребра была 40 мм. Остальные размеры указаны в табл. 1. н со К а. ее И 1 2 3 4 5 з О 5? С «of 2 а> ag со g ее g cu^t 0 1 4 15 1 Т _?_ d~ э 44 7 7 7 7 аблица 1 eg г* «^ а§ 2 о. Ч a> j* "о *" S a, cu 5Г ся 1 6 5 5 6 ее ^ i 2 *• * - ее э- И « 1 ч а. ос . U <у >s Си ! 0 ! о I о о 15 Эксперименты проводили с помощью установки, показанной на рис. 2, а, которая работала следующим образом. Воздух забирался из помещения центробежным вентилятором, подавался по воздуховоду в теплообменник сверху и выходил нару» жу по отводной трубе. Количество воздуха, подаваемого в теплообменник, регулировалось шибером на отводном патрубке. Рис. 2. Схема экспериментальной установки: а — воздушная система: / — диафрагма; 2 — чашечные микроманометры; 3 — отводная труба; 4 — воздушная коробка со сменными сребренными поверхностями; 5 — термопары; 6 — направляющие лопатки; 7 — воздуховод; 8 — шибер; 9 — отводный патрубок; 10 — вентилятор; б — водяная коробка: / — водяной коллектор;- 2 — верхняя плита; 3 — прокладка; 4 — нижняя плита; 5 — ребро; 6 — канал для воды; в — водяная система: 1 — оребрение; 2 — верхний коллектор; 3 — «ижний коллектор; 4 — насос; 5 — термостат.
Теплообменник состоит из двух водяных коробок и двух боковых стенок. Каждая водяная коробка (рис. 2, б) составлена из двух плит, образующих плоский канал. К внутренней плите припаяны ребра, а к наружной — два водяных коллектора. Вода подавалась в канал (рис. 2, в) через нижний коллектор насосом термостата и сливалась через верхний коллектор в термостат. В каждом опыте измеряли: — падение напора воздуха, протекающего через воздушную коробку, Арт и динамический напор при прохождении воздуха через нормальную диафрагму Арё — трубками Пито диаметром 0,2 мм и чашечными микроманометрами типа ММН; — температуру воздуха на входе в теплообменник и на выходе из него — ртутными термометрами с ценой деления 0,ГС и медь- константановыми термопарами; — температуру воздуха перед диафрагмой — термопарой; — температуру воздуха внутри воздушной коробки и оребренной поверхности — термопарами в трех сечениях: на входе, в середине и на выходе, причем в каждом сечении термопары устанавливали в трех точках по высоте ребра (у основания ребра, в середине и у торца), как показано на рис. 3; Рис. 3. Крепление термопар на поверхности ребер и в воздушных каналах: / — ребро; 2 — термопара; 3 — плита. — температуру поверхности ребер — термопарами в трех сечениях воздушной коробки (на входе, в середине и на выходе), причем по высоте ребра в каждом сечении в трех точках (у основания, в середине и на торце); — температуру воды на входе в водяную коробку и на выходе из нее — с помощью ртутных термометров с ценой деления 0,ГС и термопар; — расход воды — периодически по времени заполнения мерного сосуда. 40 Опыты проводили на стационарном режиме, при заданных скорости воздуха, расходе и начальной температуре воды. В живом сечении канала весовая скорость воздуха wy = = 2—11 кг/(м2-сек). Экспериментальные данные по теплообмену и аэродинамическому сопротивлению обработаны в критериальных зависимостях вида: Nu^/JRe), Eu=/2(Re), St .pr2/3=/3(Re). За определяющий размер принимали эквивалентный диаметр канала, за определяющую температуру — среднюю температуру воздуха. 100\ 1 1 1—i—i i i i—i 90 —Н—Н 1 g 3 4 5 6 7 WT,/<3/(m2-cbk) б Рис. 4. Зависимость среднего коэффициента теплоотдачи (а) и потери напора (б) от весовой скорости для различных ^вариантов оребренных шжерхностей: О — вариант 1; ? — вариант 2; X — вариант 3; ¦ — вариант 4; Л — вариант 5.
Скорость воздуха измеряли в живом сечении канала. Средний коэффициент теплоотдачи находили по формуле — ккал\(м2 • аср = ^п (^о.р.ср — ^о .с.ср) е^+-?) • ч • град), где Qn — полная тепловая нагрузка, ккал/ч; Fu — общая поверхность оребренной плиты, м2\ ^о.р.ср — средняя температура основания оребренной поверхности, °С; ^о.с.ср — средняя температура окружающей среды, °С; Е — эффективность ребра; Fp — поверхность ребер, ж2; ^м.р — поверхность плиты между ребрами, м2. Правильность результатов опытов проверяли по тепловому балансу по воде и по воздуху. Максимальная погрешность при определении коэффициента теплоотдачи составила 9%, гидравлического сопротивления — 20%. Изменение среднего коэффициента теплоотдачи (хСр и падение напора Арт в зависимости от величины ту представлены на рис. 4. Графические зависимости критериев Nu, St • Рг2/* и Ей от критерия Re приведены на рис. 5. Разрыв в 1 мм между рядами ребер по длине канала не вызывает изменения ни коэффициента теплоотдачи, ни сопротивления по сравнению с поверхностью со сплошными ребрами. Увеличение разрыва до 4 мм приводит к повышению коэффициента теплоотдачи и сопротивления при щ>& кг/(м2-сек). При оуу = 4-^ -т-6 кг/(м2 - сек) обе величины изменяются незначительно и находятся в пределах точности измерения. При wy = 2-^4 кг/(м2 • сек) значения коэффициента теплоотдачи и сопротивления для поверхности со сплошными ребрами выше, чем для поверхности с разрезными ребрами, между которыми разрыв по длине канала составляет 4 мм. Это можно объяснить ламинарным характером движения воздуха в каналах. Дальнейшее увеличение разрыва практически не влияет на интенсивность теплоотдачи и аэродинамическое сопротивление. Значения коэффициентов теплоотдачи и аэродинамического сопротивления для варианта 4 такие же, как для варианта 3. Для поверхности, оребренной разрезными ребрами с разрывом между рядами ребер по длине канала 1 мм и наклоном четных рядов к поверхности под углом <р=15° (вари- Nu 25 20 18 16 14 12 10 9 д 7 twW2 35 30 25 20 18 16 12 10 St-Pr2/J-W'3 с Ш Л' X оо У^Ш ^ш^ о* х Л й ч?и ¦•* &L^ ¦о *"о о Г o^g э 0 16 п 12 Ю 9 8 7 6 5 а о s I ч1 и— мм——i—г Т П гН^ 4 о < ^^ J^JD ь хЛ э^Ч. о ' i | i j х х ^^г DUSq О fc*< э*Ч^ о о 6 7 8 9 10 12 П 16 18 20 fi JO Re-10* 2/ Рис. 5. Зависимость критериев Nu, St • Pr'3 и Ей от критерия Re для различных вариантов сребренных поверхностей: О — вариант 1; ? вариант 2; X — вариант 3; ¦ —» вариант 4; А — вариант 5. ант 5), получены такие же значения коэффициентов теплоотдачи, как для вариантов 3 и 4. Величины аэродинамического сопротивления для варианта 5 выше, чем для вариантов 3 и 4 (см. рис. 4, 5). Результаты опытов были обработаны в виде критериальных зависимостей типа Nu = А • Re* и Ей = В . Rem. 41
Вариант \ М 3,4 Г Nu=/, (Re) при 650<Re<1300 А | п 1,64 0,84* 254 0,29 0,34* 0,54 1300<Re<2000 А | п 0,5 0,5 0,5 * Только для варианта 0,44 0,44 0,44 3. 2CO0<Re<3580 А 0,8 0,21 0,21 п 0,38 0,57 0,57 Eu=/a (Re) при | 650<Re<1200 |l200<Re<358o' ар*раз при ату, кг1(м2 • сек) аспл В \ т | В | т \ 6 | 7 | 9 | 11 43 371* 103 —0,39 —0,74* —0,51 460 24,1 103 —0,73 —0,35 —0,51 1,0 1,02 1.02 1,0 1,07 1,07 1,0 1,13 1,13 ТаС >л ица 2 Eup-pa3 I т; при wt, кг\(м*. сек)\ ^спл 1 6 | 7 | 9 | 11 1.0 1,0 1.16 11.01 1,16 1,24 1.0 1,06 1,29 1,0 1,13 1,34 1,0 1,2 1,4 В табл. 2 приведены опытные значения коэффициентов Л и В, а также степеней пит. Кроме того, там же даны относительные изменения коэффициентов теплоотдачи и аэродинамического сопротивления по сравнению с вариантом 1. Выводы Для ребер, у которых > 7, оптимальный разрыв между рядами ребер по длине канала должен быть 3-f-4 мм. Увеличение разрыва практически не влияет на интенсивность теплоотдачи и гидравлическое сопротивление. С целью уменьшения размеров теплообменника можно сокращать разрыв, но тогда необходимо выполнять оребрение по варианту 5. В этом случае будут повышены затраты энергии на преодоление сопротивления в каналах теплообменника. ЛИТЕРАТУРА 1. Михеев А. М. Основы теплопередачи. Госэнерго- издат, 1956. 2. Петровский Ю. В., Фастовский В. Г. Современные эффективные теплообменники. Госэнерго- издат, 1962. УДК 536.24 ТЕРМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПИРАЛЬНО-НАВИВНОГО РЕБРА Л. Э. НЕИБУРГЕР — Научно-исследовательский институт санитарной техники Теплоперёдающие поверхности часто создаются из труб, оребренных навитой на них лентой. В зависимости от метода навивки ребра получаются гладкими (при горячей навивке) или гофрированными (при холодной навивке). В последнем случае в процессе навивки верхняя часть ленты растягивается и принимает форму гладкого кольца переменной толщины. Если считать, что плотность металла не изменяется при растяжении, то гладкая часть спирально-навивного ребра имеет равномерное сечение. Расчет термической эффективности такого ребра дал Гарднер [1]. Гофрированную часть спирально-навивного ребра можно рассматривать как прямое ребро с высотой йп, равной высоте гофров. Через эту часть ребра проходит транзитом количество тепла QTp, передаваемое затем на гладкую часть. Ниже выводится уравнение термической эффективности ребра, учитывающее растяжение ленты. При этом сохранялись все допущения Гарднера. При принятой схеме распространения тепла в ребре количество тепла, переходящее из гофрированной части в гладкую, составит Q тр \dx /x = hn к ^Ап ^к» (i) где X — теплопроводность; / — площадь сечения; d — диаметр трубы; 9 — разность между температурой ребра и средней температурой потока; х — переменная координата по высоте ребра; a — коэффициент конвективного теплообмена; FK — поверхность круглой части ребра; Ек — термическая эффективность круглого ребра. Теплоотдача спирально-навивного ребра в этом случае описывается уравнением B), аналогичным уравнению теплоотдачи прямого ребра постоянной толщины, в котором учтена теплоотдача торца [2]: 42
Qc.h = \mf a^KEK rrikf - th mh\ ¦) 1 , g/?K^K ., , B) где m /rcX/ После алгебраических преобразований отношение теплоотдачи реального ребра к теплоотдаче ребра бесконечной теплопроводности (термическая эффективность Е) приводится к виду Ее, - ^~= - ; KFa ' ,. . Г,, C) <?х=. *[l+?K?n(m/^(^-l)]' где ^об — общая поверхность ребра; Fu — поверхность прямой части ребра. Ниже приведен пример расчета спирально- навивного ребра. Как показал технологический эксперимент, при максимальном растяжении стальной ленты в процессе холодной навивки соотношение Л0б «0,7. При горячей навивке той же ленты это соотношение может быть гораздо меньше (до 0,3). Эти два случая рассмотрены в примере. При этом принималось: диаметр трубы d=16 мм, общая высота ребра Аоб=Ю мм, общая толщина цинкового покрытия 6ц = 0,12 мм, толщина стального ребра бст=0,3 мм, а=100 вт/ (м2 • град), Яц= = 110 вт/(м-град), А,ст = 52,4 вт/(м-град). Навивка Показатели холодная горячая & 0,7 0,3 ^ 1,33 4,07 mho6 0,85 0,85 mhn 0,596 0,254 mhK 0,254 0,596 ^ 1,20 1,63 Ек (h=hK) 0,965 0,830 Еп (h=hn) 0,850 0,975 ?сн (й=/*об) 0,80 0,743 EK(fi=h06) 0,68 0,68 Еп (Л=Лоб) 0,81 0,81 Примечания. 1. D—диаметр ребра. 2. ?"к—подсчитано по формулам для круглых ребер, Еп — для прямых. Расчет показывает, что при холодной навивке ленты стальное спирально-навивное ребро можно без большой ошибки A—2%) рассчитывать как прямое (Ес,к^Еи). При горячей навивке ленты, когда соотношение — до- ^об статочно мало, следует пользоваться уточненной формулой C), так как расхождение между Ес.н и Ек достигает 10%. ЛИТЕРАТУРА 1. Gardner К. A. Trans. ASME, 1945, N 7. 2. Ильин Л. И., Стырикович М. А. Упрощенный -расчет теплопередачи в прямых ребрах. «Советское котлотурбостроение», 1939, №12. УДК 621—52 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАВОК ПРИБОРОВ ЗАЩИТЫ Ю. В. ТУЛЬЧИНСКИИ — институт «Пищепромавтоматика» Приведенные в работе [1] рекомендации по выбору уставок приборов защиты систем автоматического управления холодильных установок являются наиболее конкретными из известных в настоящее время. Автор работы [1] предлагает выбирать уставки приборов защиты таким образом, чтобы последние лежали между рабочими и предельно допустимыми значениями контролируемых параметров. Кроме того, в связи с тем, что рабочие значения контролируемых параметров (температура, давление и др.) имеют сезонные, а в ряде случаев и более частые колебания, он предлагает не реже 2 раз в год изменять уставки приборов защиты. Ниже на основании статистической обработки действительных значений одного из контролируемых параметров — температуры нагнетания одноступенчатого компрессора tK — показан способ определения уставок приборов защиты с применением статистических методов. Эти данные можно использовать для уточнения приведенных выше предложений по выбору уставки реле защиты от высокой температуры нагнетания компрессора одноступенчатого сжатия. 43
В табл. 1 даны диапазоны температур конца сжатия1 (минимальное значение iHmm и максимальное ^нтах) при эксплуатации компрессоров типа 2АВ-15 на холодильниках № 12 (г. Москва) и в г. Жуковском в 1964—1965 гг. в зависимости от различных значений температур кипения U и конденсации /к. Информация о значениях /н, U и /к, приведенных в табл. 1, получена из суточных журналов учета работы компрессорных цехов холодильников. Таблица 1 Холодильник Московский № 12 В г. Жуковском v°c —14 —16 —18 —20 —14 —16 —18 —20 *нш*1П— 'нтах | fK=20°C 92—119 95—120 98—123 98—126 94—121 96—125 99—129 *К=25°С 93—125 100—128 Ю4—129 Ю7—131 95—126 95—128 96—131 102—133 /к=зо°с — 100—130 107—132 112—135 116—138 Указанные в суточных журналах данные были подвергнуты обработке методами математической статистики [2]. В результате получены математические ожидания величины температуры конца сжатия tB* и средние квадратические отклонения а/н (табл. 2). В табл. 2 приведено также количество записей N в суточных журналах, на основе обработки которых вычислены значения /н и otu . Всего было обработано более 3600 величин температуры конца сжатия при разных значениях U и tK. Анализ данных, приведенных в табл. 1 и 2, показывает, что в условиях эксплуатации имеет место большой разброс температур нагнетания при фиксированных значениях tK и t0. Ширина диапазона отклонений величины tH составляет д'н=Чтах-'„т1п = B2-Ь35)°С. При /К>25°С довольно часто наблюдаются значения ^>130°С, при tK=S0°C и *<,<—18°С температура нагнетания достигает 135°С и выше. Эти величины превышают допустимые [1]. При работе в режиме ^К = 30°С и t0<—18°C математические ожидания температуры нагнетания очень близки к 130°С, т. е. к предельно допустимой величине. Таблица 2 к*°с —14 —16 —18 —20 /К=20°С О о « Я 1- 101 103 107 111 о о Я о 8,4 7,5 6,2 7,2 N 115 281 503 476 /К=25°С О о « 1 Я Ь 109 114 116 119 о Я О 9,1 6,7 6,0 5,2 N 231 402 635 511 /к=зо°с ! о « Я 1- 121 123 125 128 о о Я о 5,2 5,2 4,3 3,7 N 55 78 221 153 В процессе статистической обработки информации о значениях tH выяснено, что закон распределения температуры нагнетания близок к нормальному. Следовательно, при рассмотрении значений tH, взятых по большому количеству холодильников, можно ожидать, что диапазон значений температур конца сжатия будет составлять (?-3°,H)-r(FH + 3aJ. Это значит, что будут встречаться случаи, когда уже при работе в режиме tK = 25°C и /0< —14°С температуры нагнетания могут достигать значений ^н>4.дот где /н.доп = = A30-И35)°С. t2,°c 135 125 115 1"--*~ tH*30°C L ^^, ^ ~jB?- з^ "^t* -/4 '16 -18 tQ>°C 1 Значения tu округлены до ближайшего целого. * Значения tH округлены до ближайшего целого. График зависимости tn, tB и tn от t0 при fK = 30°C. По данным табл. 2 построена кривая ^н=ф(А)) при ^К=30°С (см. рисунок). На рисунке приведены также границы ±3 о/д и нанесена кривая tn — температура перегрева 44
при адиабатическом сжатии, построенная по табличным данным [3]. Кривая tn лежит в диапазоне /н—B-т-З) с, , что близко к минимальным (из числа наблюдаемых) значениям температуры нагнетания. На основании изложенного можно считать, что диапазон применимости рекомендаций, приведенных в работе [1], по выбору уставок прибора защиты по температуре нагнетания компрессоров одноступенчатого сжатия ограничивается значениями /К<20°С и ^0<—18°С. В случаях, когда tK>20°C и tQ>—A4—16)°С, применение указанных в работе [1] рекомендаций становится практически неосуществимым, поскольку рабочие значения температуры нагнетания приближаются к предельно допустимым значениям, т. е. tK= A30-М35)°С. При этом необходимо учесть, что математические ожидания температур конденсации /к в летнее время года на указанных холодильниках больше 25°С (см. табл. 3). В табл. 3 приведены также диапазоны минимальных /ктт и максимальных /кmax значе- ний температуры конденсации. В связи с этим можно считать целесообразным ввести в схему автоматического управления работой компрессора одноступенчатого сжатия сигнализацию, которая заблаговременно предупреждала бы обслуживающий персонал о повышении температуры нагнетания. Наличие такого рода сигнализации наряду с защитой даст Таблица 3 Месяц A964—1965 гг.) Январь . Февраль Март . Апрель Май . . Июнь . Июль . Август Сентябрь Октябрь . Ноябрь Декабрь 'к Kmin ~~*ктах 10—23 9—27 9—28 10—30 15—28 16—33 19—36 20—35 13—36 10—30 8—30 9—21 'к 15,1 17,8 17,6 20,1 21,2 26,4 28,7 29,5 26,0-1 21,6 15,8 1 16,1 возможность в случае повышения температуры нагнетания изменить регулировку холодильной установки, не дожидаясь момента отключения электродвигателя компрессора приборами защиты. Статистические методы обработки информации могут быть применены и при определении уставок других приборов защиты компрессоров, а также при решении ряда практических задач. ЛИТЕРАТУРА 1. Ужанский В. С. Автоматизация холодильных установок. Изд-во «Пищевая промышленность», 1966. 2. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений. Физматгиз, 1961. 3. Комаров Н. С. Справочник холодильщика. Киев, Изд-во технической литературы УССР, 1953. УДК 621.565.93/.94 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ВИХРЕВОМ ДВИЖЕНИИ ВОЗДУХА В ТРУБЕ Канд. техн. наук А. М. ВОИТКО, С. И. ГЛЕБОВ — Молдавский научно-исследовательский институт пищевой промышленности Исследования по определению коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к воздуху и гидравлического сопротивления со стороны воздуха при вихревом движении проводились на экспериментальном стенде, схема которого показана на рис. 1. Теплоотдача исследовалась в теплообменнике, выполненном вальцовкой из стального листа толщиной 4 мм, диаметром d = 400 мм и длиной L=4000 мм с внутренней поверхностью 5 м2. На наружной поверхности теплообменника наварены восемь каналов шириной 100 мм с зазором между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью канала 15 мм. Внутри каналов циркулировал теплоноситель — вода. Вода подогревалась в трубчатом теплообменнике электронагревателем. Воздух, проходя теплообменник, нагревался. Каналы соединялись последовательно по четыре в одной ветви. Соединение ветвей параллельное. Расход воды измерялся объемным 45
^ I ЛЛАААЛЛЛ ^ р VVVVVVV 1 1~ШГ f — площадь поперечного сечения потока воздуха в теплообменнике, ж2; р — плотность воздуха, /сг/ж3. Массовый расход воздуха измеряли по сопротивлению завихрителя, предварительно протарированного на специальном стенде. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности вихревого теплообменника к завихренному потоку воздуха вычисляли по формуле 1 B) Рис. 1. Схема экспериментального стенда: 1 — теплообменник; 2 — воздуховод; 3 — завихритель; л короб; 5 — трубчатый теплообменник; 6 — регулирую- вентиль; 7 — регулирующая воздушная заслонка; 8 — щий вентиль; 7 — регулирующая воздушная заслонка; 8 термометр; 9 — каналы для воды. способом с помощью мерных емкостей. Наружный воздух вентилятором засасывался в установку, через воздуховод, завихрялся в за- вихрителе, в виде вихря двигался внутри теплообменника и, пройдя переходный короб, вентилятором удалялся наружу. Завихритель изготовлен из двух обечаек диаметром 400 и 125 мм, к ним под углом 60° к образующей приваривалось восемь направляющих поток воздуха лопастей (секторов). Для равномерного распределения потока воздуха, проходящего между секторами, перед завихрителем был установлен короб большого сечения. Температуру воды и воздуха измеряли лабораторными ртутными термометрами с ценой деления 0,1°С. Перепад давления в завихрителе и в теплообменнике измеряли U-образными водяными манометрами, а при малых перепадах — микроманометром марки ММП. Поле скоростей в трубе исследовали шаровым пятиканальным зондом с диаметром сферы 8 мм. При вычислении критериев Re, Nu и Eu за определяющую температуру принималась среднеарифметическая температура потока воздуха, за определяющий размер — внутренний диаметр трубы теплообменника. В критериях Re и Ей скорость потока воздуха вычисляли по формуле W- 3600/р м\сек, О) ^ + - Ft X где k — коэффициент теплопередачи от воды, протекающей в каналах, к завихренному потоку воздуха, вт/(м2-град); а2 — коэффициент теплоотдачи от воды к стенке теплообменника, вт/(м2- -град), который определялся расчетным путем ]; % _ коэффициент теплопроводности стенки аппарата, вт/(м-град); б — толщина стенки, м; рх — внутренняя поверхность теплообменника, м2; р2 — поверхность теплообменника, омываемая водой, м2. Коэффициент теплопередачи определяли по формуле *--&-• <з) где Q — тепло, передаваемое от воды к воз- Духу, Q = GcpM; 6 — м — Ср среднеарифметическая разность температур между водой и воздухом; подогрев воздуха в аппарате; удельная теплоемкость воздуха, кдж/(кг • град). Опыты проводились при стационарном режиме. Относительная ошибка в определении си не превышала 10%. Зависимость коэффициента теплоотдачи от массовой скорости при вихревом и прямолинейном движении воздуха в трубе показана на рис. 2. Сравнение расчетных данных и результатов исследований показывает, что при вихревом движении воздуха в трубе коэффициент теплоотдачи повышается в 2—3 раза. Это объясняется повышенной турбулизацией завихренного потока воздуха в трубе, вызванной где G — массовый расход воздуха, кг/ч; 1 Исаченко В. П„ Осипов а В. А., Суко- мел А. С. Теплопередача. Изд-во «Энергия», 1965. 46
^1УвтЦмг-2рад) 80 60 20 г i— \^г(\л\ //7 /2 рЩкг/(м%сек) Рис. 2. Зависимость коэффициента теплоотдачи си от массовой скорости pto: ; — при вихревом движении; 2 — при прямолинейном движении. наличием тангенциальной скорости. Последнее можно проиллюстрировать полем тангенциальной и аксиальной составляющих общего вектора скорости, который равен или v = *v+ va+ vn v = Vvl+ vl+ vl D) E) где vx, va, vr — соответственно тангенциальная, аксиальная, радиальная составляющие вектора скорости, м/сек. Поле тангенциальной и аксиальной составляющей вектора скорости, исследованное на расстоянии 1500 мм от завихрителя при рдо = = 13,7 кг/(м2-сек), показано на рис. 3. Поле радиальной составляющей vr не показано, так как она очень мала по сравнению с vx и va (на порядок ниже). 20 У^м/сек0 lOVa,MfceK Рис. 3. Зависимость тангенциальной и аксиальной составляющими общего вектора скорости от г относительного радиуса —• . Различие в значениях акси- у оси и стенки трубы Опытные данные показывают, что тангенциальная составляющая изменяется по радиусу г от нуля (ось трубы) до максимума (— « 0,7) и у стенки трубы (— « 0,95 А равна 0,83 ахтах альной составляющей незначительно, однако ее максимум находится ближе к стенке. Таким образом, вихревое движение потока воздуха в трубе отличается от прямолинейного наличием поля тангенциальной составляющей, которая закручивает, а следовательно, турбулизирует поток, в результате чего значительно повышается коэффициент теплоотдачи. В исследованной трубе, на длине 4000 мм, происходит незначительная перестройка вихря, т. е. соотношения между аксиальной и тангенциальной составляющими на входе потока в трубу и на выходе из нее в точках с одинаковыми — мало отличаются друг от друга, /Ч в связи с чем коэффициент теплоотдачи по длине трубы также изменяется незначительно. Исследования поля скоростей- проводились в четырех сечениях трубы. Результаты опытов по теплоотдаче обрабатывались в критериальной форме lgNu = =/i(lgRe) (рис.4). 7/ 3,0 ?п 28 ?1 о 5° /о /с /? ~ oosf ~ 1 1 ' 5.0 5,1 5,'2 5,'3 5'Л 5,5 Ц Re Рис. 4. Зависимость lg Nu от lgRe. Уравнение прямой, усредняющей экспериментальные данные, может быть записано в виде Nu = 12,6- Ю-3 Re0*92. F) Результаты исследований по определению гидравлического сопротивления теплообменника, обработанные в критериальной форме lgEu=/2(lgRe), приведены на рис. 5. Они могут быть выражены уравнением Ей = 0,955 • Ю-3 Re0'53. G) 47
lg?u -0,3 -OA j О о ..x ox* о У^ о о о о о _ о >*^ *р 5.0 5; # 5,3 5,4 5,5 lg Re Рис. 5. Зависимость lg Eu от lg Re. С учетом уравнения G) сопротивление испытанного теплообменника будет равно ДА = 0,955 • 10-зр^2,5з (±^\\м\ (8) где v — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м21сек. Уравнения F, 7, 8) выведены для диапазона Re= 100000-7-400000 при — = 10. Величина сопротивления завихрителя данного типа может быть выражена уравнением Aj?2 = 6,5 -Ё-L HjM*f (9) где 6,5 — коэффициент сопротивления, полученный опытным путем. Следует отметить, что при выполнении завихрителя с более плавным поворотом лопастей и изогнутыми лопатками коэффициент сопротивления может быть значительно снижен. Полученные в работе опытные данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению могут быть использованы для случая нагревания воздуха или охлаждения без выпадения влаги. Для случая охлаждения воздуха с выпадением конденсата в виде воды или снеговой шубы требуются дополнительные испытания для уточнения значений коэффициента теплоотдачи. ПРОИЗВОДИТСЯ ПОДПИСКА НА ВСЕСОЮЗНЫЙ «ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ» Журнал выходит ежемесячно объемом 12 печатных листов Основное внимание в журнале уделяется научным проблемам, имеющим важное значение для современной техники. В частности, журнал публикует результаты теоретических и экспериментальных физических исследований в области теплофизики, тепломассообмена, теории теплопроводности, термодинамики, теории сушки, строительной теплофизики, структурно-механических и реологических характеристик дисперсных систем, термодинамики необратимых процессов и ее применения к явлениям переноса при наличии фазовых и химических превращений, по технологическим процессам. Журнал широко освещает также инженерно-технические методы решения научно-технических проблем. Основная задача журнала — на базе глубоких научных исследований содействовать решению инженерных проблем, способствовать более тесному объединению усилий физиков, инженеров и конструкторов предприятий и заводских лабораторий. Журнал публикует статьи и письма в редакцию, имеет разделы: критика и библиография, хроника важнейших событий научной жизни в СССР и за рубежом, раздел обзорных статей по наиболее актуальным вопросам современной науки и техники. Журнал рассчитан на широкие круги научных работников, профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов, инженеров и техников, работников конструкторских и проектных организаций, заводских лабораторий. Подписка на «Инженерно-физический журнал» принимается всеми городскими и районными пунктами «Союзпечати», конторами и отделениями связи, а также общественными уполномоченными по подписке на предприятиях, в учебных заведениях и учреждениях. Подписная цена на год 8 руб. 40 коп., на 6 мес. — 4 руб. 20 коп. 48
-О Б МЕН ОПЫТОМ УДК 628.84 ОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КЛИМАТИЧЕСКИХ КАМЕР ТИПА 3001 За .последнее время и а ряде заводов и в (научно-исследовательских организациях стали применяться климатические камеры типа 3001, выпускаемые заводом«Feutron» (ГДР). Представляет интерес конструкция установленных в камере соленоидных вентилей типа EVD-20 фирмы «Данфосс» (см. рисунок), работающих на растворе глизантина1 в дистиллированной воде. Конструкция основного клапана очень проста, катушка водонепроницаемая, целиком залита пластмассой. Максимальная •рабочая температура 90°С, давление до 8 ати, потребляемая мощность 8 вт. Соленоидный вентиль типа EVD-20. Эксплуатация вентилей показала, что они неплотно закрываются, в связи с чем при команде электронного регулятора температуры на закрытие вентиля холодного глизантина температура в камере продолжает понижаться, а при команде на закрытие вентиля горячего 1 Глизантин — торговое название технического эти- ленгликоля с ингибиторами. глизантина — повышаться. Этот недостаток можно устранить путем усиления пружины основного клапана. Начиная ic 1966 г. камеры типа 3001 выпускаются с фреоновым регенеративным теплообменником оригинальной пластинчатой конструкции, отличающейся от общепринятой типа «змеевик в трубе». При тепловой нагрузке 500 ккал/ч и рабочем давлении 16 кес/см2 размеры теплообменника в отличие от обычного 225X67X20 мм и вес 0,9 кг. В рабочем объеме камеры температура поддерживается на заданном уровне двумя способами: при режиме «ручное управление» — с помощью реле температуры RT3 фирмы «Данфосс», задатчик которого устанавливается на 2—3°С ниже температуры, заданной >в камере, при режиме «автоматика» — с помощью электронного регулятора, задатчик которого устанавливается на заданную температуру в камере. В заводской инструкции рекомендуется при работе на режиме «автоматика» фиксировать задатчик реле температуры на 10°С ниже за- датчика электронного регулятора. Практически такой запас холода не требуется. Достаточен перепад 2—3°С. Уменьшение перепада между температурой в рабочем объеме камеры и температурой холодоносителя в испарителе приводит к снижению расхода электроэнергии и износа компрессора, так как повышается давление кипения и сокращается время работы холодильной машины. Электронные регуляторы температуры и относительной влажности имеют по одному же- лезоводородному бареттеру «Gluwo» C—9 в; 1,8 а; ТГЛ 4524), поддерживающему постоянным накал катодов соответствующих тиратронов. Оба бареттера находятся все время под напряжением, так как питаются от одного трансформатора. Один из бареттеров часть времени работает вхолостую, так как не всегда требуется регулировать относительную влажность в рабочем объеме камеры. Бареттеры часто выходят из строя, поэтому с целью 49
экономии дефицитных ламп рекомендуется при переходе на автоматическое регулирование температуры в камере отключать бареттер электронного регулятора относительной влажности. При создании в рабочем объеме камеры температуры 60—90°С раствор глизантива в термостате (в емкости, где подогревается гли- зантин) быстро испаряется. Поэтому нежелательно использовать 'камеры типа 3001 для получения температуры 60—90°С при наличии других камер тепла. С камерой 'поставляется 23 л глизангпша. После его использования можно применять охлаждающую низкозамерзающую жидкость марки 40 ГОСТ 159—52 (Шеффер А. П. и др. Удаление г.-иеговой шубы с сухих воздухоохла- В последние годы на холодильниках проводится большая работа по снижению естественной убыли мороженого мяса и лучшему сохранению его .качества. Сублимация влаги и другие изменения, которыми сопровождается замораживание и длительное хранение мяса при минусовых температурах, приводят к значительным потерям, снижению пищевой ценности и ухудшению товарного вида. Естественная убыль при хранении мороженого мяса зависит главным образом от величины теплопритоков в камеры. Поэтому с целью сокращения естественной убыли при хранении мороженого мяса необходимо прежде всего осуществлять комплекс мероприятий по снижению теплопритоков и увлажнению воздуха в камерах. На предприятиях Росмясорыбторга в 1966 г. проводились мероприятия по снижению естественной убыли при хранении мороженого мяса. Для уменьшения естественной убыли рекомендуется: ускорять процесс охлаждения — замораживания; дителей этиленгликолем. «Холодильная техника», 1966, № 10). В описании камеры типа 3001, приведенном ранее (Аминов В. X. Климатическая камера типа 3001. «Холодильная техника», 1966, № 12), допущены следующие неточности. Стабильность поддержания температуры в камере не ±2°, а ±0,5°С. «Рассол» охлаждается не в воздухоохладителе, а в пластинчатом иопари- теле-холодоо'бменни'ке. В воздухоохладителе- осушителе воздух охлаждается при 'поддержании в камере заданной относительной влажности. Климатическая камера типа 3001 отмечена золотой медалью на Лейпцигской ярмарке. А. Г. ГАШЕВ — Государственный научно- исследовательский электротехнический институт максимально понижать температуру хранения мороженого мяса; соблюдать стабильный температурный режим в камерах хранения; плотно укладывать грузы; сокращать 'сроки загрузки камер; усиливать изоляцию камер. Особое значение в последнее время придается искусственному увлажнению воздуха в камерах путем устройства экранов с ледя-ной глазурью, подсыпки снега на пол камер и под штабеля продуктов, укрытию штабелей тканью с последующим нанесением на нее слоя льда. Практика показывает, что формирование штабелей и загрузка 'камер, особенно большой емкости, — это длительный процесс. Быстрота загрузки зависит от объема и срока поступления на холодильник мяса, его однородности по видам (говядина, свинина, баранина), категории упитанности, качества загружаемого мяса и т. д. Во время загрузки камер «не .всегда есть возможность параллельно вести укрытие штабеля и наносить слой ледяной глазури. Между тем именно в этот период активно происходит процесс сублимации влаги с неукрытого мяса. УДК 621.565.59 НОВЫЙ СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ УБЫЛИ МЯСА ПРИ ХРАНЕНИИ НА ХОЛОДИЛЬНИКАХ 50
Особенно интенсивен процесс сублимации влаги с поверхности мяса, расположенного в камерах верхних этажей холодильников и в камерах одноэтажных холодильников, поскольку через перекрытия поступает до 50%' наружного тепла. Так, на новом одноэтажном холодильнике в г. Шахты относительная влажность в камерах в начале загрузки мяса составляла 75—80%. После устройства экранов у двух наружных стен, нанесения на «их слоя ледяной глазури и подсыпки снега на пол камеры относительная влажность была доведена лишь до 80— 85%. Новый способ1 увеличения относительной влажности в камерах с минусовыми температурами заключается в том, что для занесения глазури «а экран используют не холодную, а горячую воду. При этом -в камерах создается значительная .разность температур воды и воздуха, что интенсифицирует процесс испарения воды. Наиболее характерные температуры в камерах хранения мороженого <мяса —.18-- ч—20°С, а температура подаваемой для распыления воды 80—90°С. Следовательно, разность температур составляет 100—110°С. При распылении в камерах горячей воды оз возду-" хе образуется вначале туман и затем ивей. Он оседает на стенах, потолке, колоннах, на полу камеры и в дальнейшем сублимирует, увлажняя воздух камеры. По сравнению со льдом иней образует значительно большую поверхность испарения. Работа по искусственному повышению относительной влажности на одноэтажном холодильнике в г. Шахты проводилась следующим образом. К системе горячего водоснабжения холодильника подключали резиновый шланг диаметром 25 мм (можно использовать резервный пожарный шланг) с .наконечником- пульверизатором. Распыляемую ©оду направляли на обычный пристенный -экран. Если такого экрана нет, то можно сделать переносный экран размером 3X3 ж, учитывая, что он 1 Лихтеров Л. И., Новожилов Б. М. Авторское свидетельство № 200136. Бюллетень изобретений, 1967, № 16. «ужен лишь как отражатель, чтобы та часть воды, которая не успела за время прохождения от .пульверизатора до экрана превратиться в туман, не стекала на пол. Этот остаток воды «амерзает на экране слоем ледяной глазури. Если пульверизатор держать близко от экрана, то тумана не образуется. Кроме того, горячая вода не успевает охладиться, размывает ранее нанесенную глазурь и стекает с экрана, образуя наледь на -полу. Вода превращается в туман тем быстрее, чем мельче капли ори распылении. Пульверизатор следует держать от экрана «а расстоянии 1 —1,2 м. Горячую воду распыляют не более 30 мин. За это время температура в камере поднимается на 0,5—0,7°С. Распылять горячую воду более длительнюе время Hie рекомендуется, так как это может привести к значительному повышению температуры воздуха в камере. После трехдневного получасового распыления горячей воды в камере емкостью 1000 т относительная влажность поднялась с 75—76 до 96—98%. Образовавшийся иней настолько обилен, что позволяет в течение месяца поддерживать относительную влажность в камере на самом высоком уровне. При этом затраты труда и материалов минимальны, а экономический эффект (снижение естественных потерь мяса при хранении) несомненный. Орошение горячей водой для создания высокой относительной влажности в камере необходимо проводить не чаще одного раза в месяц. Описанный способ позволяет регулировать относительную влажность в камере и поддерживать ее на требуемом уровне с самого начала загрузки камер мясом (то же относится к рыбе и птице). Однако он не исключает также способа укрытия штабелей 'мяса тканью с -нанесением на нее ледяной глазури. Все указанные мероприятия являются наиболее действенными для сокращения естественной убыли при длительном хранении мороженого мяса на холодильниках. Л. И. ЛИХТЕРОВ — Ростовская контора Росмясорыбторга 51
ш ритика и БИБЛИОГРа<*>ИЯ О новой полезной книге Бадылькес И. С, ные машины. Данилов Р. Л. Абсорбционные холодил ь- Изд-во «Пищевая промышленность», 1966, 349 стр., цена 1 руб. 50 коп. В последние годы интерес к абсорбционным холодильным машинам заметно возрос. Это объясняется как резким увеличением потребности в холоде, так и наличием большого количества низкопотенциального тепла в ряде отраслей промышленности, что делает применение теплоиспользую- щих машин весьма рациональным. В отечественной литературе по холодильной технике до последнего времени не находили достаточного освещения вопросы, связанные с расчетом и применением абсорбционных холодильных машин, хотя использование последних в ряде случаев целесообразно. Теория абсорбционных машин и методика их расчета излагались в книге И. И. Левина, А. Г, Ткачева и Л. М. Розенфельда «Холодильные машины» (Пищепромиз- дат, 1939) и в книге Л. М. Розенфельда и А. Г. Ткачева «Холодильные машины и аппараты» (Госторг- издат, I960). Однако упомянутые книги являются учебниками, поэтому объем материала по абсорбционным машинам определялся требованиями программы, что не давало возможности осветить все аспекты применения абсорбционных холодильных машин. Недавно в издательстве «Пищевая промышленность» вышла в свет монография И. С. Бадылькеса и Р. Л. Данилова «Абсорбционные холодильные машины». Рецензируемая книга посвящена теории и расчету абсорбционных машин, конструктивному решению аппаратов и агрегатов, эксплуатации, энергетическим и экономическим показателям абсорбционных машин, а также требованиям техники безопасности при их эксплуатации. К достоинствам книги следует отнести многогранный подход к основным вопросам теории и практики применения абсорбционных машин, высокий теоретический и инженерный уровень, сочетающийся с простотой изложения материала. Поэтому книга может быть использована и как учебное пособие по специальности «Абсорбционные холодильные машины». Первые две главы книги знакомят читателя с историей, принципом действия, простейшими схемами и некоторыми процессами абсорбционных холодильных машин. Рассмотрение различных типов абсорбционных машин в первой главе методически правильно, хотя, по нашему мнению, классификация их дана недостаточно четко. Дискуссионным является введение понятий «термического» компрессора, обобщающего некоторые элементы абсорбционной машины, тем более что в дальнейшем авторы придерживаются строгой в термодинамическом отношении теории совмещённых в машине прямого и обратного циклов. Авторы книги считают, что тепловая экономичность абсорбционной холодильной машины может быть повышена ректификацией выпариваемого раствора. Это справедливо для случаев, когда температура внешнего низкотемпературного источника, от которого отводится тепло, постоянна. Существенно помогает усвоению основ абсорбционных машин глава II, в которой авторы кратко излагают основы химической термодинамики растворов и описывают наиболее употребительные диаграммы рабочих веществ. Сделана попытка распространить область применения закона соответственных состояний на газовые смеси, что является дальнейшим развитием теории, предложенной И. С. Бадылькесом. Однако требует более тщательной проверки достаточность использования ранее предложенных критериев для описания термодинамического состояния многокомпонентных смесей, так как введенные критические параметры смеси предполагают аддитивность свойств и являются условными. Желательно было бы привести описание S, i и S, Г-диа- грамм, применение которых полезно для термодинамического анализа процессов и циклов абсорбционных машин. Кроме того, вопросы эффективности процесса ректификации целесообразно рассмотреть и в условиях внешних источников переменной температуры В главе III приводятся подробные сведения о свойствах рабочих веществ абсорбционных машин, причем наряду с широко распространенными парами (вода и аммиак, бромистый литий и вода) рассматриваются и такие, которые не нашли практического применения, но являются перспективными. Изложению теплофизических свойств предпосланы требования к рабочим веществам. Формулируется понятие идеального цикла абсорбционной холодильной машины. При рассмотрении идеального цикла выбор рабочих веществ с особыми свойствами (сх =0, сх =0) нам представляется необязательным. Указанные свойства не согласуются с общеизвестными термодинамическими соотношениями, увязывающими калорические параметры рабочих тел. Кажется дискуссионным выбор авторами в качестве образца для прямого и обратного круговых процессов абсорбционной машины циклов Кар- но, состоящих из двух изотерм и двух адиабат, так как в машине, работающей на бинарных растворах, процессы кипения (и конденсации) проходят при переменных температурах. Это обстоятельство следовало бы изложить полнее. В главе IV приведена методика теплового расчета отдельных аппаратов и графического расчета абсорбционной машины с помощью % i-диа- граммы. Дан пример теплового расчета машины, работающей на водо- аммиачном растворе и растворе бромистый литий — вода. Для последней машины на основании экспериментальных данных проанализированы особенности действительного цикла. Рассмотрены различные схемы ректификации пара и регенерации тепла, а также различные схемы машин (с обратной подачей раствора, с «превышением температур»), сложные и многоступенчатые схемы, а также резорбционные машины. Описано использование абсорбционной машины в качестве понижающего и повышающего термотрансформатора. Содер- 52
жатся сведения об абсорбционно-диф- фузионном цикле, осуществляемом в машине с инертным газом. К сожалению, изложенный в этой главе материал недостаточен для расчета схемы с «превышением температур». Кроме того, при выводе, хотя и элементарного уравнения материального баланса следовало сослаться на рисунок. На стр. 91 приведен стилистически неудачный термин «цикл раствора». На стр. 97 к.п.д. процесса испарения рассматривается исходя только из влияния концентрации. Целесообразнее было бы рассматривать влияние изменения холодопроизводи- тельности на работу машины в целом, например на тепловой коэффициент. При переиздании книги необходимо дополнить главу анализом влияния температур внешних источников на характер рабочих процессов машины, методикой выбора различных схем в зависимости от параметров внешних источников, а также расчетными материалами. Глава V посвящена энергетике абсорбционных машин. Подобный материал впервые включается в монографию по абсорбционным машинам, хотя перспективность применения последних определяется в первую очередь их экономическими и энергетическими показателями. Приводятся сведения об эффективной холодопроизводительности компрессорных паровых машин и тепловых коэффициентах абсорбционных машин, рассматриваются совмещенные прямые и обратные циклы абсорбционных и компрессорных машин, сопоставляются источники тепла различных потенциалов, определяется степень обратимости цикла. Материал представляет существенный интерес. Однако вторая половина главы в отличие от всей книги написана слишком сжато. Теоретические выводы, с нашей точки зрения, не полностью аргументированы. Непонятно рассмотрение реверсивного цикла на стр. 150—151 (рис. 66), так как по существу тот же вопрос решается на следующей странице (рис. 67). При выборе обратимого цикла абсорбционной машины имеется противоречие между бесконечно большой кратностью циркуляции (необходимой для обеспечения постоянства температур кипения и абсорбции) и равенством удельных работ, получаемых в прямом и затрачиваемых в обратных циклах, что возможно только при кратности циркуляции, равной единице. Требует более детального обоснования положение о превосходстве абсорбционных машин над компрессорными во всей области температур кипения (рис. 68). Непонятно в формуле A64) теплового коэффициента абсорбционной машины отсутствие температуры греющего источника. При определении степени обратимости цикла последнюю желательно определять сопоставлением с циклом- образцом, построенным по источникам тепла. Глава VI посвящена конструкциям абсорбционных машин. В ней приведен обширный материал отечественных и зарубежных фирм по конструкциям кипятильников, ректификационных устройств, дефлегматоров, абсорберов, теплообменников, испарителей и водо-аммиачных насосов. Материал содержит много рисунков, справочных данных, формулы для расчета коэффициентов теплопередачи. Приводятся номограммы, облегчающие тепловые и конструктивные расчеты основных аппаратов абсорбционных машин. Уделено внимание агрегатированию и автоматизации абсорбционных холодильных машин большой производительности, описаны аб- сорбционно-диффузионные агрегаты для домашних холодильников. Самостоятельный раздел составляют бро- мистолитиевые абсорбционные машины. Описаны мелкие и крупные бро- мистолитиевые машины, в том числе отечественная машина на 3 млн. ккал/ч. Глава содержит обширный материал по конструкциям аппаратов и может оказать серьезную помощь проектировщикам и конструкторам в их работе. Глава VII посвящена эксплуатации абсорбционных машин. Наряду с общими сведениями о методике заполнения машины рабочим телом, ее пуске и остановке приводятся рекомендации по регулированию режима работы машины и обслуживанию отдельных аппаратов. Представляет интерес вопрос о выборе оптимального режима, однако в практических условиях интервал дегазации в кипятильнике должен соответствовать разности концентраций, получаемой в абсорбере. Последняя величина для выбранной машины в значительной степени определяется конструкцией абсорбера, обусловливающей время контакта пара с раствором, и не может меняться в широких пределах. Отдельный раздел посвящен бро- мистолитиевым абсорбционным машинам: изложена методика заполнения их, пуска, остановки и обслуживания. Вопросы экономической оценки принимаемых инженерных решений становятся особенно актуальными в связи с увеличением выпуска холодильного оборудования и появлением машин различных типов, ранее не выпускавшихся промышленностью. В книге это сопоставление ведется на основе существующего оборудования. Желательно было бы при переиздании дополнить главу VIII, посвященную экономическому сопоставлению различных способов получения искусственного холода, материалом по методике определения расчетных затрат и сопоставлением на этой основе холодильных машин различных типов в соответствии с принятой методикой. Глава IX (о технике безопасности) содержит общие сведения об аммиаке и аммиачных установках, а также некоторые требования к составлению проектов и монтажу оборудования. Правильнее было бы сведения о приборах автоматического регулирования и контроля, и в частности о регуляторах уровня жидкости, поместить в главе VI, в которой приводятся примеры автоматизации абсорбционных машин. Книга снабжена полным библиографическим указателем, содержащим 170 наименований. Отечественная литература по холодильной технике пополнилась ценной книгой, которая будет полезна широкому кругу — от студентов холодильных институтов до специалистов, занимающихся проектированием и эксплуатацией абсорбционных холодильных машин. Досадно, что в книге встречаются опечатки. При переиздании книги следует по возможности учесть некоторые высказанные замечания и дать в приложении диаграммы в удобном для практического пользования масштабе Канд. техн. наук В. В. ОНОСОВСКИЙ, в. т. плотников, доктор техн. наук н. н. кошкин, А. К. СТУКАЛ ЕН КО -- кафедра холодильных машин ЛТИХП 53
Заседание подкомитета ИСО «Конструирование и испытание торгового холодильного оборудования» С 14 по 28 июня в Москве состоялась VII сессия Генеральной ассамблеи международной организации по стандартизации (ИСО). Эта организация занимается разработкой рекомендаций по международным стандартам в области машиностроения, химии, металлургии, сельскохозяйственных и пищевых продуктов и других отраслей промышленности. В настоящее время ИСО объединяет 56 стран. В работе московской сессии приняло участие 1800 делегатов, из них 1200 представителей зарубежных стран. Открытие VII сессии состоялось 14 июня в Кремлевском дворце съездов. С приветственной речью к собравшимся обратился заместитель Председателя Совета Министров СССР В: Н. Новиков. Он зачитал послание Председателя Совета Министров СССР А. Н. Косыгина к участникам VII сессии Генеральной ассамблеи международной организации по стандартизации. С речами выступили президент ИСО д-р Дж. Ганди, академик Н. Н. Семенов, экс-президент ИСО Э. Вегелиус, председатель Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР В. В. Бойцов. В состав различных комитетов ИСО входит созданный в 1957 г. технический комитет ТК 86 «Охлаждение», занимающийся вопросами холодильной техники. В этом комитете семь подкомитетов: ПК1 — техника безопасности, ПК2 — терминология, символы и определения, ПКЗ — испытание систем охлаждения, ПК4 — испытание холодильных компрессоров, ПК5 — конструирование и испытание домашних холодильников, ПК6 — испытание установок для кондиционирования воздуха, ПК7 — конструирование и испытание торгового холодильного оборудования. Советский Союз состоит действительным членом подкомитетов ПК1, ПК2, ПК4, ПК5 и членом — наблюдателем ПКЗ и ПК6. В подкомитет ПК7 Советский Союз вступил в качестве действительного члена в июне 1967 г. на московской ассамблее ИСО. Подкомитет ПК7 был создан в 1964 г. с секретариатом в Швеции. На описываемой ассамблее из подкомитетов, входящих в состав ТК86, проходили заседания только подкомитета ПК7. Это было его третье заседание. В работе сессии подкомитета ПК7 приняли участие делегаты Швеции, Венгрии, Великобритании, Италии, Франции, США, ФРГ, Ирана и СССР. Иностранных делегатов было 23, советских 12. Сессию подкомитета открыл заместитель Министра машиностроения для легкой и пищевой промышленности и бытовых приборов Д. Е. Глаголев. Председателем сессии был избран председатель ПК7 Пер Эскил- сон (Швеция). В повестку дня было включено рассмотрение следующих разделов рекомендаций ИСО по торговому холодильному оборудованию: термины и определения; определение габаритных размеров, площадей и объемов; общие условия испытаний; измерения температуры; торговое холодильное оборудование для замороженных и для охлажденных продуктов. В связи с тем, что не все делегации имели достаточно времени для рассмотрения проекта терминов и определений, было решено представить к 1 ноября 1967 г. в секретариат списки терминов, рекомендуемых делегациями разных стран. Кроме того, было отмечено, что разосланный делегатам проект включает большое число терминов, не касающихся непосредственно торгового холодильного оборудования и имеющих общий характер. Поэтому было рекомендовано сократить число терминов, исключив термины более широкою значения. После оживленного обсуждения были приняты следующие определения характеристик оборудования: площадь охлаждаемых полок определяется как сумма площадей полок с уровнем загрузки не менее 50 мм; полезный объем оборудования — это объем, предназначенный для хранения продуктов. Объем, занимаемый узлами и деталями, необходимыми для работы оборудования, в полезный объем не входит. Объемы для различных диапазонов температуры должны показываться раздельно. Размерность и точность измерения: длина — в целых числах (в миллиметрах), площадь — в квадратных метрах с двумя знаками после запятой, объем — в целых числах (в кубических дециметрах). По вопросу об определении «видимой площади» оборудования были высказаны различные мнения. Решено, что каждая делегация рассмотрит вопрос о необходимости включения показателя «видимая площадь» в характеристику оборудования и сообщит свои предложения в секретариат ПК7. Был согласован ряд пунктов рекомендаций по разделу «Общие условия испытаний». Принят допуск для трехфазного и однофазного тока: ±2% на напряжение и ±1% на частоту. Определены размеры пакетов с заполнителями (материалами, имитирующими продукты): 50ХЮ0Х Х200 мм; 50X100X100 мм; 25 X X 50X100 мм, весом соответственно 1000, 500 и 125 г. Одобрено предложение о проведении температурных измерений при помощи термопар, помещенных в геометрическом центре пакета с размерами 50X100X100 мм. Пакет для измерения температур может быть составлен из двух пакетов с размерами 25x100x100 мм, причем они должны быть скреплены таким образом,что- 54
бы температурные датчики находились в плотном контакте с обоими пакетами. Решено принять за стандарт имитатора продуктов для проведения испытаний оксиэтилметилцеллюлозу (Tulose MH1000) и предложено создать рабочую группу для разработки состава более дешевого материала, обладающего такими же теплофизи- ческими свойствами. Совещание сочло возможным разрешить некоторым странам применять прежние имитаторы продуктов с эквивалентными свойствами до разработки нового имитатора. Определен материал испытательных пакетов — полиэтиленовая пленка или другие пластические пленочные материалы. Пакеты должны быть запечатаны горячим методом. Эмиссионная способность поверхности упаковки должна быть 0,9 при температуре 25°С. Согласованы места измерения температуры и влажности воздуха, а также скорости воздуха на испытательном стенде. Скорость воздушного потока на стенде не должна превышать 0,2 м/сек. Была установлена точность измерения температуры до ±0,5°С, относительной влажности до ±5 единиц от величины влажности в процентах. Мощность и расход электроэнергии должны измеряться приборами с точностью ±2%. Приборы для измерения скорости воздуха должны иметь точность ±10%. Температурный градиент по высоте стенда принят не более 2°С/м. Температура на стенде в соответствии с установленными климатическими зонами должна поддерживаться с допуском ±1°С. Определен порядок подготовки оборудования к испытаниям. Изделие до начала испытаний должно проработать на стенде при заданных климатических условиях не менее 24 ч без загрузки. После этого оборудование загружают (до загрузочной линии у витрин) пакетами с имитаторами продуктов, предварительно охлажденными до расчетной температуры. Определены места расположения пакетов с температурными датчиками для различных видов оборудования. Установлен порядок включения освещения на испытательном стенде (включено в течение 10 ч, выключено — 14 ч) ив самом оборудовании. Принят порядок испытаний закрытого оборудования с открыванием дверок: в течение 8 ч дверцы должны открываться 10 раз за 1 ч на 10 сек- с равными интервалами. По вопросам величины теплоизлучения, влияющего на испытываемый объект, и способа его измерения, а также по некоторым другим вопросам было предложено делегациям представить свои рекомендации в секретариат к 1 ноября 1967 г. Следующее заседание ПК7 намечено провести в мае—июне 1968 г. Место сессии будет уточнено. В период сессии делегаты ПК7 посетили Перовский завод торгового машиностроения и демонстрационный зал торгового холодильного оборудования в Москве. Сессия прошла в деловой и дружественной обстановке и способствовала решению вопросов совершенствования торгового холодильного оборудования и его стандартизации. Б. А. БЕР, Д. Е. ГЕРШЗОН Заседание рабочей группы ИСО по стандартизации методов хранения и транспортировки плодов и овощей Вопросами стандартизации сельскохозяйственных пищевых продуктов в рамках международной организации по стандартизации ИСО занимается технический комитет 34, состоящий из различных подкомитетов. В ноябре 1959 г. подкомитетом 3 «Плоды, овощи и продукты их переработки» была создана рабочая группа 8, в задачу которой входит разработка стандартов по хранению и транспортировке фруктоз и овощей. В работе этой группы принимают участие представители Австралии, Болгарии, Великобритании, Венгрии, ФРГ, Израиля, Индии, Новой Зеландии, Польши, Португалии, Румынии, СССР, Франции, Чехословакии, Югославии. Организация работы секретариата рабочей группы 8 была поручена Чехословакии. В соответствии с полномочиями, которые были представлены рабочей группе 8, задача ее состоит в том, чтобы определить наилучшие условия хранения и тоанспоо- тировки свежих плодов и овощей и изучить необходимые меры в международном масштабе в целях распространения и применения разработанных рекомендаций ИСО. Работа рабочей группы 8 проводится в тесном сотрудничестве с рабочей группой по стандартизации скоропортящихся продуктов Европейской экономической комиссии, а также с Международным институтом холода. С момента создания рабочей группы 8 в различных странах всего было проведено 6 заседаний. Последнее заседание состоялось в Москве в дни проведения Генеральной ассамблеи ИСО с 14 по 28 июня с. г. В заседании участвовали в качестве членов представители 10 стран— Болгарии, Франции, Венгрии, Ирана, Польши, Румынии, Чехословакии, Великобритании, СССР, Югославии. Представители семи государств (Алжир. Боливия. Коста-Рика, Куба, Эквадор, Мадагаскар, Судан) присутствовали в качестве наблюдателей. Советская делегация состояла из представителей различных ведомств и организаций (Комитет стандартов СССР, Министерство торговли СССР и РСФСР, Министерство сельского хозяйства СССР, Министерство внешней торговли, НИИТОП, Сельскохозяйственная академия им. Тимирязева и др.)- Возглавлял советскую делегацию начальник Управления торговли плодами, овощами и картофелем Министерства торговли РСФСР А. И. Васильев. На повестке дня этого заседания, помимо процедурных вопросов (открытие заседания, избрание председателя, редакционной комиссии), стояли отчет секретариата рабочей группы 8 о состоянии работ со времени 5 заседания, отчет секретариата технического комитета 34 о проектах рекомендации ИСО по хранению цвет- 55
ной капусты, хранению и транспортировке зеленых бананов, а также рассмотрение проектов стандартов по хранению и транспортировке ананасов, хранению абрикосов, столового винограда, томатов, капусты и картофеля (в буртах); обсуждение программы будущих работ и др. Обсуждение проектов стандартов прошло в деловой, дружественной обстановке. При обсуждении проектов стандартов советская делегация, основываясь на результатах выполненных у нас в стране работ, внесла ряд дополнений по режимам хранения столового винограда, абрикосов, томатов и др. Предложения советской делегации были единогласно приняты участниками совещания. Резолюция, принятая на совещании, предусматривает подготовку варианта проектов стандартов по хранению абрикосов, столового винограда и томатов, а также по хранению и транспортировке ананасов с учетом высказанных замечаний, представление его в центральный секретариат ИСО для письменного голосования в странах—членах ИСО. Проекты стандартов по хранению капусты и картофеля будут также дополнены и рассмотрены на следующем совещании рабочей группы 8. В связи с тем, чтотара и упаковка рассматриваются как элемент гарантии качества плодов и овощей при хранении и транспортировке, рабочей группе 8 поручено изучение проблемы тары и упаковки для обеспечения оптимальных условий хранения и применения поддонов, а также механизации погрузочно-разгрузочных работ. Кроме того, для разработки рекомендаций по контролю физических условий хранения плодов и овощей на холодильниках рабочая группа 8 ИСО предусматривает сотрудничество с созданной рабочей группой Международного института холода. В программу будущих работ включена также подготовка рекомендаций по дозариванию плодов и овощей, по хранению корнеплодов, чеснока, плодов авокадо, черники, слив, малины и земляники. Участники совещания посетили Дзержинскую плодоовощную базу, где ознакомились с хранением картофеля, лука, капусты, а также с холодильником для хранения фруктов. Применение рекомендаций, разработанных рабочей группой 8, будет способствовать сохранению высокого качества плодов и овощей на всех этапах от производителя до потребителя, усовершенствованию современных технологических методов холодильное обработки и хранения, погрузочно-разгрузочных работ и транспортировки. Канд. техн. наук Н. А. МОИСЕЕВА Новые изобретения Классы 17с, 4/04; 68Ь, 28 МПК F 25d; E 05с № 189 453A016 631/28-13 от 10 июля 1965 г.) А. В. ЯПИНЬ. Механизм дверки холодильника Механизм дверки холодильника, поворотной вокруг горизонтальной оси, содержащий установленную на корпусе холодильника штангу, укрепленные на штанге кронштейны и уравновешивающую дверку пружину, отличающийся тем, что с целью обеспечения плотного прилегания дверки к корпусу холодильника и надежного фиксирования ее в верхнем положении при открывании в механизме имеются жестко укрепленный на штанге, расположенный перпендикулярно ее продольной оси палец с двумя роликами, посаженный на штанге с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси профильный кулачок и укрепленный на корпусе упор для предотвращения проворачивания кулачка, а уравновешивающая дверку пружина одним концом упирается в кулачок, прижимая его к. роликам, а другим — в укрепленный на той же штанге регулируемый упор. Классы 17f, 5/30; 45g, 11/00; 53е, 6/01 МПК F 25h; A 01j; А 23с № 189 455A029 855/28-13 от 27 сентября 1965 г.) ХАНС-ХАЙНРИХ ШМИДТ и ЛЕОНХАРД ХАЙ- ДЕК (ГДР). Теплообменный аппарат для охлаждения вязких продуктов в тонком слое Теплообменный аппарат для охлаждения вязких продуктов в тонком слое, например творога, состоящий из пакета пластин с отверстиями, образующими продольные противоточные входные и выходные каналы для продукта и хладоносителя, между чередующимися смежными поверхностями которых (пластин) имеются соединительные каналы соответственно для перехода продукта и хладоносителя от входных к выходным каналам, отличающийся тем, что с целью обеспечения более равномерного заполнения соединительных каналов продуктом, интенсификации таким путем теплообмена, а также упрощения конструкции аппарата диаметр отверстий пластин, образующих входной канал, уменьшается в направлении продвижения продукта. / — штанга; 2 — палец; 3 — ролик; 4 чок; 5 — упор; 6 п палец; 3 — ролик; 4 — кула- — пружина; 7 — регулируемый упор. 56 / — пластины; 2 — соединительные каналы для продукта; 3 — отверстия пластин, образующих входной канал для продукта.
увеличения выпуска высококачественной мясной и молочной продукции и удовлетворения растущих потребностей населения. На совещании было указано, что изобретательство и рационализация должны рассматриваться как важнейшая и неотъемлемая часть работы по дальнейшему развитию научно-технического прогресса, повышению эффективности производства и производительности труда. Для успешного выполнения пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР приняты рекомендации по применению прогрессивной технологии, наращиванию производственных мощностей путем замены устаревшего оборудования, разработке новых видов продукции и упаковки, дальнейшей механизации трудоемких процессов, а также рекомендации по успешному выполнению задач в области организации изобретательской, рационализаторской и патентно-лицензионной работы. вости ЕХНИКИ Ферментативные процессы при низких температурах И. ШТЕЙН, Фр. КЛЕМПОВА, И. ГРАИЦЯР — Научно-исследовательский институт пищевой промышленности ЧССР (филиал в Братиславе) Ферментативные процессы в сырье растительного и животного происхождения при температурах выше 30— 40°С прекращаются. При низких и ультранизких температурах они только замедляются. Связано это с тем, что температуры выше 30—40°С, действуя на белковый компонент ферментов, вызывают их полную инактивацию. Низкие же и ультранизкие температуры переносятся ферментами сравнительно легко. Так, например, активность липазы сохранялась при —9,4ч—12°С в течение семи с половиной лет, актив- кость пепсина, трипсина :и других ферментоз сохранялась даже после воздействия температуры —19ГС [lj. Полагают, что низкие температуры не нарушают состава и структуры молекул ферментов, влияя на них только косвенно, а именно способствуя изменению агрегатного состояния субстрата. Основой каталитического действия ферментов является подвижность их молекул и веществ, распад которых они ускоряют. В связи с этим процессы распада последних могут активироваться ферментами только в жидких, полужидких, а в некоторых случаях и в студнеобразных средах. При постепенном переходе из жидкого состояния в твердое движение молекул ферментов и среды, а с ними и скорость ферментативных реакций замедляются и постепенно стабилизируются. В большинстве пищевых продуктов, как известно, преобладает жидкая фаза. При понижении температуры вода вымораживается и концентрация клеточного сока повышается. Процесс вымораживания воды можно разделить на три этапа: первый @ч—4°С) — переход в твердое состояние сравнительно большого (до 60%) количества воды; второй (—4-.—15°С) — замедление скорости перехода воды в твердое состояние, увеличение общего количества твердой фазы до 80—90% от общего содержания воды; третий — еще большее замедление перехода воды в твердое состояние (причем вымерзание оставшихся 10% воды протекает асимптотически оси температур) и переход (по-видимому, между —60 и —70°С) жидкой фазы, за исключением нескольких десятых процента, в твердую. В производственных условиях, когда температура продукта при замораживании не достигает криогидрат- ной точки, некоторая часть воды остается в продукте в жидком состоянии. Низкие температуры, замедляя скорость химических реакций, ослабляют и действие ферментов. Механизм действия остается прежним '[2], изменяется только скорость реакции [3]. Так, например, коэффициент скорости образования молочной кислоты в мышцах в результате гликолиза гликогена и сахаридов k = -— In т а — х — (где т — время; а—\\ х — количество молочной кислоты, мг) при понижении температуры уменьшается. В диапазоне от +5° до —60°С скорость снижается значительно. Ингибирование активности гликолитических ферментов при низких температурах сравнительно невелико. Например, при температуре жидкого воздуха (—192°С) система гликолитических ферментов мышц не нарушалась. Больше того, после размораживания интенсивность образования (молочной кислоты в мышцах повышалась. Внутриклеточные протеиназы не теряют активности даже при очень низких температурах, которые лишь ослабляют их действие. Так, активность всех ферментов полиэнзиматической системы катепсинов (внутриклеточных протеиназ) при снижении температуры равномерно уменьшалась, но глубоких изменений в структуре их комплексной молекулы при этом не происходило. 59
На нативные ферменты зеленого горошка замораживание действует по-разному [4]: после выдерживания в течение 24 ч при —30°С крезолаза, тирозиназа и ката- лаза оказались чувствительнее к воздействию низких температур, чем лактаза, фенолаза, пероксидаза и аскорби- наза. Но полной инактивации в указанных условиях не происходило. По мере того как вода при замораживании превращается в твердое состояние, ферменты при низких температурах переходят из активного состояния в неактивное по схеме: */ где ?а — активное состояние фермента; ki — коэффициент ингибирования; Ег — ингибируемое состояние фермента. Скорость инактивации зависит от скорости перехода воды из одного состояния в другое [2, 3, 4, 5]. Зависимость между замедлением активности ферментов и содержанием незамороженной воды выражается следующим уравнением: ь &/ = 1П— , где &тах — максимальная активность ферментов при наличии в субстрате воды только в жидкой фазе; kv — активность ферментов при содержании в субстрате воды в жидкой фазе, снизившемся до v % • Значение ki выражает активность ферментов, остающуюся после замораживания объекта до конечной температуры замораживания. Промежуточные сосуды марки ПС3 предназначены для сбива перегрева паров аммиака, нагнетаемых из цилиндра низкого давления (ЦНД) в цилиндр высокого давления (ЦВД), барботированием через слой жидкого аммиака при двухступенчатом сжатии. Промежуточный сосуд (см. рисунок) представляет собой вертикальный сварной цилиндр, выполненный из обечайки, с приваренными штампованными днищами. Обечайка, днища, фланцы изготовляются из мартеновской стали Ст. ЗСП (ГОСТ 380—60*), змеевик и тру. бы (ГОСТ 8732—58 и ГОСТ 8734—58) — из стали 10 (ГОСТ 1050—60*), обечайка аппарата 40ПСз — из трубы диаметром 426 мм (ГОСТ 8732—58), сталь 10 (ГОСТ 1050—60*). В нижней части аппарата на приваренных к днищу стойках укреплен змеевик. Через верхнее днище пропу- Снижение активности ферментов и стойкость продуктов тесно связаны: чем значительнее инактивация ферментов, тем больше стойкость продукта. Соотношение между ингибированием ферментов и температурой t выражается уравнением прямой: ki = а + bt Пользуясь этим уравнением, можно рассчитать значение ki для любой температуры ниже 5°С. Таким образом, связь между ингибированием ферментов низкими температурами (или степенью инактивации ферментов) и коэффициентом скорости реакции создает возможность прогноза стойкости замороженных продуктов при хранении. ЛИТЕРАТУРА 1. Lutych В. S. Biodynamica, 1937, 29. 2. Stein I., Klempova Fr., Morarova E. Bulletin VUM, 1963, № 3. 3. Stein I., Klempova Fr. Bulletin VUM, 1962, № 4. 4. Stein I., Klempova Fr., G r a j с i a r I. Prumys! potravin, 1965, № 11 — 12. 5. Stein I. a kol. Zaverecna zprava — Vyskum vplyvu nizkych teplot na enzymaticke procesy vyznamne z hladiska potravinarskeho, VUM, Bratislava, 1962. «Bulletin ustredneho vyskumnteho ustavu potravinarskeho priemyslu», 1966, № i. Сокращ. перевод З. 3. БОЧАРОВОЙ и А. И. ПИСКАРЕВА щен входной (паровой) штуцер с конусными отбойниками. Снаружи на аппарате смонтирован указатель уровня в виде трубы диаметром 57 мм и другие штуцера, назначение которых указано на рисунке. Размеры промежуточных сосудов различных марок приведены в табл. 1. Арматура и комплектующие приборы указаны в табл. 2. В условиях нормальной работы промежуточный сосуд через штуцер d\ заполняется жидким аммиаком, температура которого соответствует промежуточному давлению. Уровень аммиака поддерживается на отметке h ручным регулирующим вентилем или автоматически и контролируется при помощи реле уровня ПРУ-4, а также по обмерзанию трубки указателя уровня. Перегретые пары аммиака поступают от ЦНД через верхний вертикальный штуцер под уровень и, барботи- руя через слой жидкости толщиной 200—500 мм, за счет С>000<><><>00<><>0<>00000000<><>0<^ ОООООООООООООООООООС [^^правочный ^"Ч ОТДЕЛ — ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ СОСУДЫ 60
Пары аммиака, из ЦНД Предохранительный клапан d-i, Жидкий аммиак Жидкий аммиак 120° Промежуточный сосуд. (В промежуточных сосудах бОПСз, 80ПС3, ЮОПСз, 120ПС3 штуцер d3 выполнен в виде фланцевого соединения.) испарения жидкости охлаждаются до температуры, соответствующей промежуточному давлению, а также освобождаются от масла. Поднимаясь далее вверх, охлажденные пары аммиака на конусных отбойниках освобождаются от жидкости и через боковой штуцер поступают в ЦВД. Параметры DxS Dt d0 d dx d-2 d3 dt do H h hi h2 h3 h± К he hi К h-9 hi0 h\\ * Mt M Sx Поверхность змеевика, м2 Объем аппарата, мг Вес аппарата, кг 40ПС3 426x10 450 70 20 32 10 20 70 2390 990 640 1400 200 230 70 280 100 1760 120 350 120 100 Таблица 1 Установочные размеры, мм 1 марка аппарата 60ПС3 600x8 700 80ПС3 800x8 890 100П С3 1000x10 1100 120ПС3 1200x12 1300 М48х2 | 150 32 50 20 32 125 2800 1500 1200 150 2920 1565 1160 140 200 I 300 40 70 32 50 1 200 2940 1440 940 150 300 3640 1660 1160 320 1600 | 150 380 90 430 125 1975 160 370 150 394 85 444 190 1980 200 440 170 195 440 НО 500 46 1936 230 450 336 460 70 520 115 2436 330 490 180 ! 190 160 10 1,75 0,22 330 4,3 0,67 570 14 6,3 1,15 800 8,6 1,85 1230 10 1 3,3 1973 Арматура и приборы Вентиль маслоспускной, Z)y=10, 10МСВ Клапан предохранительный, Dy—25, 17с11нж Вентиль угловой цапковый, ?>у=10, 15с13бк Таблица 2 Количество приборов, шт. марка аппарата 1 1 2 и с о со 1 1 1 с 1 1 1 1 Е 8 1 1 1 и 1 е 1 1 1 Жидкий аммиак из конденсатора поступает в змеевик df4, где переохлаждается, и отводится к регулирующей станции. Техническая характеристика Среда аммиак Рабочее давление, кгс/см2 15 61
Температура в корпусе, °С . . . . +40-:—30 Температура в змеевике, °С . . . . — 30-s—f-47 Испытания на прочность водой проводятся при давлении 19 кгс/см2, на плотность воздухом — 15 кгс/см2.- Аппарат изготовляется по чертежам и техническим условиям СТУ 36-01-125-65 завода «Компрессор» и принимается ОТК завода-изготовителя. Завод-поставщик гарантирует надежную и безаварийную работу промежуточного сосуда, безвозмездное устранение неисправностей и замену деталей в течение двух лет со дня отгрузки при условии соблюдения правил транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации. Рефераты УДК 629.1—444 Железнодорожный холодильный транспорт СССР, МАРТЫНОВ М. С. «Холодильная техника», 1967, № 9, 3—8. Дан подробный обзор развития железнодорожного холодильного транспорта за 50 лет Советской власти, приведена характеристика парка изотермических вагонов и созданного парка рефрижераторного подвижного состава, описаны рефрижераторные секции четырех-, пяти- и десятивагонного составов, рассмотрены рациональные системы охлаждения изотермических вагонов. Иллюстраций 6. УДК 629.114—44 Состояние и перспективы развития автомобильного холодильного транспорта, ШАВРА В. М., ШУСТОВ А. С. «Холодильная техника», 1967, № 9, 8—15. В послевоенное время с развитием автомобильной промышленности значительно возросло число авторефрижераторов, а также увеличилась их грузоподъемность. За пятилетку 1961—1966 гг. количество изотермических автомобилей в парках РСФСР увеличилось примерно в 8 раз, стали выпускаться авторефрижераторы трех типов с механическим охлаждением. Приведены основные характеристики авторефрижераторов. Большая работа проводится автотранспортными организациями по укрупнению и совершенствованию автомобильных хозяйств и улучшению методов эксплуатации специализированного автотранспорта. Приведены основные данные из проекта типажа авторефрижераторов и сформулированы основные задачи совершенствования транспорта и организации перевозок. # Иллюстраций 7. Таблиц 2. УДК 629.123.44 Рефрижераторный флот рыбной промышленности СССР, КАН А. В., ЧУЛИН Н. И. «Холодильная техника», 1967, № 9, 15—20. Указаны основные типы рефрижераторных судов рыбной промышленности: их назначение и роль в рыбном хозяйстве страны. Приведены данные о грузовместимости различных типов судов, системах охлаждения и температурных режимах в трюмах. Иллюстраций 4. Производство мороженого в СССР, ФИШКИН 3. Е. «Холодильная техника», 1967, № 9, 20—21. Приведены данные о непрерывном росте производства, улучшении качества и расширении ассортимента На аппарате крепится заводской знак с указанием марки, номера, рабочего давления, года выпуска и веса. Промежуточный сосуд отправляется с завода без упаковки, с заглушёнными отверстиями. Арматура поставляется в отдельном ящике. Почтой направляется паспорт с приложением нормали изделия, поверочный расчет и учетно-отправочная ведомость. Правила монтажа и эксплуатации промежуточных сосудов те же, что и для маслособирателей и грязеуловителей («Холодильная техника», 1967, № 8). А. И. ШУВАЛОВ — московский завод «Компрессор» мороженого в Советском Союзе, а также сведения об увеличении мощности фабрик и цехов мороженого и объема выработки по видам. Даны перспективы развития производства мороженого в текущей пятилетке. УДК 621.57.041 Синтез размерных характеристик холодильных центробежных компрессоров, КАЛНИНЬ И. М. «Холодильная техника», 1967, № 9, 22—30. Размерные характеристики для любых условий работы холодильных центробежных компрессоров можно определить методом синтеза с использованием безразмерных характеристик. Метод синтеза включает два раздела: — определение рабочих точек на безразмерных характеристиках центробежной ступени для заданных (или принятых) условий начала сжатия и расчет необходимых размерных параметров в этих точках; — определение параметров состояния пара на всасывании в ступень и весового расхода, а также расчет внешних размерных характеристик. Применение метода синтеза при проектировании новых турбокомпрессоров дает ряд преимуществ по сравнению с практикуемым расчетом «одной рабочей точки». Иллюстраций 5. Таблиц 1. Библиографий 5. УДК 621.573 Применение газовых холодильных машин для охлаждения термокамер, МАК Л. И., ЗИНИНА И. Е. «Холодильная техника», 1967, № 9, 30—33. Дано описание термокамеры с машиной Филипса. Приведены результаты испытаний и сравнение экономичности машины Филипса с паровыми компрессионными машинами. Машина Филипса экономичнее двухступенчатой при температурах ниже —80°С и каскадной при температурах ниже —100°С. Иллюстраций 6. Библиографий 4. УДК 621.565.945 Метод построения диаграмм совмещенных характеристик поверхностных воздухоохладителей, РЫМКЕ- ВИЧ А. А., МИНИН В. Е. «Холодильная техника», 1967, № 9, 33—38. Предлагается диаграмма совмещенных характеристик (ДСХ) поверхностных воздухоохладителей. Диаграмма позволяет просто и наглядно производить расчеты и анализ работы воздухоохладителей. Приведены порядок построения диаграммы и относительная погрешность графо-аналитического расчета по сравнению с аналитическим. Иллюстраций 2. Таблиц 1. Библиографий 3. УДК 536.24 Исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления продольно оребренных поверхностей. КУРЫ- 62
ЛЕВ Е. С, РАМАДАН А. М., ЕВРЕИНОВА В. С. УДК 621—52 «Холодильная техника», 1967, № 9, 38—42. Методика определения уставок приборов защиты, Проведено экспериментальное исследование теплооб- ТУЛЬЧИНСКИЙ Ю. В. «Холодильная техника», 1967, мена и гидравлического сопротивления продольных пря- № 9, 43 45. мых ребер, сплошных и с разрывами. Предложен способ определения уставок прибора для Получены данные по увеличению коэффициентов защиты от повышения температуры нагнетания ком- теплоотдачи и гидравлического сопротивления в разре- прессора с применением статистических методов. Ил- занных ребрах по сравнению со сплошными. люстрации 1. Таблиц 3. Библиографий 3. Выяснено, что в поверхностях с— оптимальный раз- УДК 621.565.93/.94 э рыв ребра должен равняться 3-^-4 мм. Исследование теплоотдачи и гидравлического сопротив- Иллюстраций 5. Таблиц 2. Библиографий 2. ления при вихревом движении воздуха в трубе. ВОЙТ- лттттг cocoa КО А. М., ГЛЕБОВ С. И. «Холодильная техника», 1967, ,УД]\ 0O0.Z4 д,»о g 4g ^g Термическая эффективность спирально-навивного ребра. " ' НЕЙБУРГЕР А. Э. «Холодильная техника», 1967, № 9, Описаны результаты исследования теплообмена при 42—43. движении закрученного потока воздуха вдоль трубы Приводится уточненное уравнение для вычисления диаметром 400 мм при нагреве воздуха, эффективности спирально-навивных ребер, широко при- Коэффициент теплоотдачи закрученного потока отменяемых в холодильной технике, и даются условия зался в 2—3 раза выше, чем без закрутки. Иллюстра- его применимости. Библиографий 2. ций 5. CONTENTS Е. G. Birulya. Measures on further development of production and technical bases of meat and dairy industry 1 M. S. Martynov. Refrigerated Railway Transport in USSR 3 V. M. Shavra, A. S. Shustov. State and Perspectives of Development of Refrigerated Road Transport = .......:.:; 8 A. V. Kanr N. I. Chulin. Refrigerated Fleet of USSR Fishing Industry 15 Z. E. Fishkin. Ice Cream Production in USSR 20 I. M. Kalnin. Synthesis of Size Characteristics of Centrifugal Refrigeration Compressors 22 L S. Mak, I. E. Zinina. Utilization of Gas Refrigerating Machines for Cooling Thermal Chambers : : . .: : 30 A. A. Rymkevich, V. E. Minin. Method of Drawing Diagrams of Combined Characteristics of Surface Air Coolers 33 E. S. Kurylev, A. M. Ramadan, У. S. Evreinova. Investigation of Heat Transfer and Hydraulic Resistance of Longitudinally Finned Surfaces 38 A. E. Neiburger. Thermal Effectiveness of Helicoidal Knurled Fin 42 U. У. Tulchinsky. Method of Determining Settings of Protection Devices 43 A. M. Voitko, S. I. Glebov. Investigation of the Heat Transfer and Hydraulic Resistance ait Vortex Motion of Air in the Tube 45 Practice exchange A. G. Gashev. Operation of Environmental Chambers, Type 3001 49 L. I. Likhterov. New Method of Reducing Weight Losses of Meat when Stored at Cold Storage Warehouses 50 Book review V. V. Onosovsky, V. I. Plotnikov, N. N. Koshkin, A. K. Stukalenko. A New Useful Book 52 ISO B. A. Berr D. E. Gershzon. Session of ISO Sub-Committee "Designing and Testing Refrigerated Commercial Equipment" 54 N. A. Moiseyeva. Meeting of ISO Working Group on Standardization of Methods of Storage and Transportation of Fruits and Vegetables 55 New Inventions 56 Miscellany USSR Conference on Labour Organization in Industry and Construction 57 USSR Conference of Inventors and Rationalizers of Meat and Dairy Industry .... 58 Foreign technical news I. Stein, F. Klempova, I. Grajciar. Enzymatic Processes at Low Temperatures .... 59 Reference data A. I. Shuvalov. Intercoolers .-.•-:: 60 Summaries :...:;. 62
СОДЕРЖАНИЕ: Бируля Е. Г. О мерах по дальнейшему развитию производственно-технической базы мясной и молочной промышленности 1 М С. Мартынов. Железнодорожный холодильный транспорт СССР ...... 3 В. М. Шавра, А. С. Шустов. Состояние и перспективы развития автомобильного холодильного транспорта : . . 8 А. В. Кан, Н. И. Чулин. Рефрижераторный флот рыбной промышленности СССР 15 3. Е. Фишкин. Производство мороженого в СССР 20 И. М. Калнинь. Синтез размерных характеристик холодильных центробежных компрессоров : : . . 22 Л. И. Мак, И. Е. Зинина. Применение газовых холодильных машин для охлаждения термокамер 30 А. А. Рымкевич, В. Е. Минин. Метод построения диаграмм совмещенных характеристик поверхностных воздухоохладителей 33 Е. С. Курылев, А. М. Рамадан, В, С. Евреинова. Исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления продольно оребренных поверхностей . . . 38 А. Э. Нейбургер. Термическая эффективность спирально-навивного ребра ... 42 Ю. В. Тульчинский. Методика определения уставок приборов защиты .... 43 А. М. Войтко, С. И» Глебов. Исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления при вихревом движении воздуха в трубе 45 Обмен опытом A. Г. Гашев. Об эксплуатации климатических камер типа 3001 49 Л. И. Лихтеров. Новый способ снижения естественной убыли мяса при хранении на холодильниках : . . . . 50 Критика и библиография B. В. Оносовский, В. Т. Плотников, Н. Н. Кошкин, А. К. Стукаленко. О новой полезной книге . . 52 VII сессия ИСО Б. А. Бер, Д. Е. Гершзон. Заседание подкомитета ИСО «Конструирование и испытание торгового холодильного оборудования» 54 Н. А. Моисеева. Заседание рабочей группы ИСО по стандартизации методов хранения и транспортировки плодов и овощей 55 Новые изобретения 56 Хроника Всесоюзное совещание по научной организации труда в промышленности и строительстве . : . 57 Всесоюзное совещание изобретателей и рационализаторов мясной и молочной промышленности 58 Новости иностранной техники И. Штейн, Фр. Клемпова, И. Грайцяр. Ферментативные процессы при низких температурах . . :::.... 59 Справочный отдел А. И. Шувалов. Промежуточные сосуды 60 Рефераты : : : : : 62 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рю- тов (зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), проф. И. С. Бадылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, М. Г. Дик, В. А. Дедух, А. В. Кан, В. Я. Кокорев, М. С. Мартынов, проф. В. С. Мартыновский, М. Н. Мерте- шов, Р. В. Павлов, Н. В. Померанцева, проф. Г. Б. Чижов, В. И. Шелапутин, А. П. Шеффер. Старший редактор Б. А. Полтева Редактор Н. В. Кирилина Технический редактор А. М. Сатарова Адрес редакции: Москва, ул. Костякова, 12. Телефон Д 0-00-34 доб. 49. Т—12313 Сдано в набор 4/VII—1967 г. Подп. в печ. 21/VIII—1967 г. Формат 84Xl087ie. Печ. л. 4 = 6,72 усл. п. л. Уч.-изд. л. = 7,38 Тираж 13300 экз. Заказ 2712 Цена 50 коп. Типография изд-ва «Московская правда». Потаповский пер., 3.