Text
                    УДК 681.1/.4—52
НОВЫЕ ПРИБОРЫ АВТОМАТИКИ ТАРТУСКОГО ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
В. М. ВЛВРЕНЮК — Тартуский приборостроительный завод
За последние годы Тартуским
приборостроительным заводом по заданиям ВНИХИ,
ВНИИхолодмаша и Донгипроуглемаша
разработан и внедрен в производство ряд новых
приборов для автоматизации стационарных и
передвижных холодильных установок.
Некоторые приборы находятся в стадии освоения.
В 1964—1965 гг. заводом освоен выпуск
шести типов ТРВ для автоматического
регулирования заполнения испарителей и двух типов
шкальных реле давления.
Ниже приводятся основные технические
характеристики этих приборов.
Терморегулирующие вентили 1ЗТР В-0,3 Н,
13ТРВ-0,5Н и 13ТРВ-1Н предназначены для
низкотемпературных холодильных установок,
работающих на фреоне-13.
Тип вентилей мембранный с уравнительной
линией.
Термосистема заполнена насыщенными
парами фреона-*13.
Диапазон температур кипения —115—
—80°С, конденсации —65ч—35°С.
Для этого диапазона температур кипения
герморегулирующие вентили изготовляются
Тартуским приборостроительным заводом
впервые.
Номинальная производительность вентилей
при температурах кипения —80°С,
конденсации —50°С и общем перегреве не более 7°С
составляет: у 13ТРВ-0,ЗН — 300, 13ТРВ-0,5Н —
500, 13ТРВ-1Н — 10О0 ккал/ч.
Перегрев начала открытия клапана
(закрытый перегрев) можно регулировать от 2 до
10°С. Длина капилляра 3 м.
Вентили могут работать при температуре
окружающей среды от —50 до 50°С.
Габаритные размеры вентилей 98,5ХЮ2Х
Х76 мм. Вес не превышает 0,8 кг.
Конструкция вентилей 13ТРВ-0,ЗН,
13ТРВ-0,5Н и 13ТРВ-1Н показана на рис. 1.
Они различаются между собой только
размерами клапана и дросселирующего отверстия
в седле.
По конструкции эти вентили сходны с
вентилями типа ТРВ-2М, но имеют одну
особенность. Фреон из входного штуцера терморегу-
лирующего вентиля подходит к седлу через
кольцевой канал в головке корпуса. Этим
достигается подогрев головки прибора жидким
Рис. 1. Конструкция терморегулирующего вентиля 13ТРВ-1Н:
i —корпус пружины; 2— пружина; 3— толкатель; 4—фильтр; 5 — корпус вентиля с мембраной; 6 — крышка;
7 —мембрана; 8 — кольцевой канал; 9 — седло; 10—клапан; 11— резьбовая втулка; 12— регулировочный
шток; 13 — капиллярная тоубка; 14— термобаллон.


холодильным агентом, температура которого значительно выше, чем на выходе из ТРВ. Таким образом исключается возможность конденсации заполняющих термосистему паров в надмембранном пространстве при охлаждении корпуса вентиля1. Терморегулирующие вентили ТРВ-1У, ТРВ-2,5У и ТРВ-4У предназначены для холодильных машин, работающих на фреоне-12 и имеющих испарители с большим гидравлическим сопротивлением. Термосистема заполнена жидким фрео- ном-12 в количестве 1,5 см3. Диапазон температур кипения —30-f- 10°С, конденсации 15—60°С. Номинальная производительность вентилей при температурах кипения —15°С, конденсации 30°С и общем перегреве не более 6°С составляет у ТРВ-1У— 1000, ТРВ-2,5У — 2500, ТРВ-4У — 4000 ккал/ч. Перегрев начала открытия клапана можно настраивать от 2 до 10°С. Длина капилляра Зж. Вентили сохраняют герметичность при давлении до 16 кгс/см2 и работоспособны в любых помещениях и на открытом воздухе при температуре окружающей среды —50ч-60°С Габаритные размеры вентилей 105ХЮ0Х Х65 мм. Вес не превышает 0,8 кг. Терморегулирующий вентиль 22ТРВ-1Н предназначен для низкотемпературных холодильных установок, работающих на фрео- не-22. Термосистема вентиля заполнена насыщенными парами фреона-22. Диапазон температур кипения —80ч—50°С, конденсации до 40°С. Номинальная производительность вентиля при температурах кипения —60°С, конденсации 40°С и перегреве не более 5°С после начала открытия клапана равна 1000 ккал/ч. Перегрев начала открытия клапана можно настраивать от 3 до 10°С. Длина капилляра 3м. Габаритные размеры вентиля 98,5Х102Х Х76 мм. Вес не превышает 0,8 кг. По конструкции вентиль 22ТРВ-1Н аналогичен вентилю 13ТРВ-1Н. Измерение температуры при работе 22ТРВ-1Н в эксплуатационных условиях показало, что благодаря подогреву с помощью поступающей теплой жидкости головка вентиля имеет температуру выше температуры термобаллона в среднем на 40—50°С, что исключает 1 На конструкцию вентиля с кольцеобразным, каналом получено авторское свидетельство № 165475 («Бюллетень изобретений», 1964, № 19). конденсацию заполнителя в надмембранном пространстве. Терморегулирующие вентили 22ТРВ-0,6В, 22ТРВ-1В и 22ТРВ-1,6В мембранные, унифицированы с ТРВ-2М. Конструкция приборов разработана по техническому заданию ВНИХИ для малых низкотемпературных холодильных машин, работающих на фреоне-22. Термосистема заполнена жидким фрео- ном-22 в количестве 1,5 см3. Диапазон температур кипения — 50-;—10°С, конденсации 20-f-60°C. Номинальная производительность вентилей при температурах кипения —40°С конденсации 30°С и перегреве не более 3,5°С после начала открытия клапана равна: у 22ТРВ-0,6В — 630, 22ТРВ-1В — 1000, 22ТРВ-1,6В — 1600 ккал/ч. Перегрев начала открытия клапана можно настроить от 1,5 до 8°С. Габаритные размеры вентилей 88Х103Х Х39 мм. Вес не превышает 0,55 кг. Терморегулирующие вентили повышенной надежности — ТРВ-10Ш, ТРВ-20Ш, ТРВ-40Ш, ТРВ-60Ш, ТРВ-200Ш, 22ТРВ-60Ш и 22ТРВ-200Ш —предназначены для стационар- Рис 2. Шахтный терморегулирующий вентиль 22ТРВ-60Ш. 8
ных или передвижных шахтных фреоновых холодильных машин. Один из этих вентилей B2ТРВ-60Ш) показан на рис. 2. Шахтные терморегулирующие вентили разработаны на Тартуском приборостроительном заводе впервые. Тип вентилей мембранный. Вентили ТРВ-ЮШ, ТРВ-20Ш, ТРВ-40Ш, ТРВ-60Ш и ТРВ-200Ш применяются для фрео- на-12, вентили 22ТРВ-60Ш и 22ТРВ-200Ш — для фреона-22. Диапазон температур кипения —30ч-10°С, конденсации 0-н50°С. Номинальная производительность при температурах кипения 5°С, конденсации 45°С и общем перегреве не более 6°С составляет: у ТРВ-ЮШ — 10000, ТРВ-20Ш — 20000, ТРВ-40Ш — 40000, ТРВ-60Ш и 22ТРВ-60Ш— 60000, ТРВ-200Ш и 22ТРВ-200Ш — 200000 ккал/ч. Перегрев начала открытия клапана можно настраивать от 2 до Ю°С. Габаритные размеры и вес приборов приведены в табл. 1. Таблица 1 Тип вентиля ТРВ-ЮШ ТРВ-20Ш ТРВ-40Ш ТРВ-60Ш ТРВ-200Ш 22ТРВ-60Ш 22ТРВ-200Ш Габаритные размеры, мм 184X189X65 201X115X76 228X134X134 228X145X134 228X134X134 Вес, кг не более 4,0 2,5 , 5,5 5,5 5,2 Аммиачные теоморегулиоующие вентили ТРВА-ЮМ, ТРВА-20М и ТРВА-40М разработаны взамен вентилей ТРВА-10, ТРВА-20 и ТРВА-40, у которых нередко наблюдались поломки шестеренок узла настройки перегрева. В новой конструкции шестеренки отсутствуют. Узел настройки выполнен по принятой на Тартуском приборостроительном заводе схеме: пружина воздействует на клапан снизу, степень ее сжатия (следовательно, и перегрева) изменяется резьбовой втулкой, перемещающейся вдоль регулировочного штока при вращении последнего. Конструкция узла настройки такая же, как у вентиля 13ТРВ-1Н (см. рис. 1). Диапазон температур кипения —40-г-0°С, конденсации 15-т-50°С. Номинальная производительность вентилей при температурах кипения —15°С, конденсации 30°С и общем перегреве не более 6°С равна: у ТРВА-ЮМ — 10000, ТРВА-20М — 20000,. ТРВА-40М — 40000 ккал/ч. Перегрев начала открытия клапана можно настраивать от 1 до 5°С. Габаритные размеры вентилей 165X115Х Х'Ю7 мм. Вес не превышает 2,7 кг. Вентили работоспособны в любых помещениях при температуре окружающего воздуха* от —30 до 50°С. Все ТРВ поставляются настроенными на минимальный перегрев. Реле давления РД-12 (рис. 3) имеет общепромышленное назначение. Приб.ор может быть применен для автоматизации фреоновых холодильных установок, работающих во взры- вобезопасных помещениях при температуре окружающего воздуха 0—50°С, относительной влажности до 80% и при условии отсутствия в.. окружающей среде активных химических газов и паров. Рис. 3. Реле давления РД-12. Реле выпускается в двух модификациях: РД-12 I — обеспечивает срабатывание контактов при повышении давления до заданного» настройкой значения и возврат в исходное положение при понижении давления на величину установленного дифференциала; РД-12 II — обеспечивает срабатывание при понижении давления до заданного настройкой значения и возврат в исходное положение при повышении давления на величину установленного дифференциала. Габаритные размеры модификаций 144Х Х93Х52 мм. Вес не более 0,9 кг. 9
Основные характеристики приведены в табл. 2. Таблица 2 Модифи- ] кация РД-121 РД-12Н Диапазон настройки, 1 кгс/см2 —0,4^-3 ! 2^8 2 4-12 54-20 —0,4- 2- 2- 5- -3 -8 -12 -20 Дифференциал, кгс/см2 0.44-1,6 0,754-2,75 1,54-4,5 24-7 | 0,44-1,6 0,754-2,75 ! 1,54-4,5 j 24-7 ! Основная погрешность срабатывания реле относительно уставки при температуре окру-' жающего воздуха 20±5°С не превышает ±4% разности крайних значений диапазона настройки давлений срабатывания. Разрывная способность контактов реле в цепи постоянного тока напряжением 220 в — до 50 вт, а в индуктивной цепи переменного тока частотой 50 гц и напряжением 380 в — до 150 ва. Контролируемой средой могут быть также воздух, вода, масло с температурой от 5 до 50°С, не содержащие активных химических примесей. Реле давления РД-3-01 разработано СДБприбор взамен ныне существующего реле РД-1 и будет серийно выпускаться Тартуским приборостроительным заводом со второго полугодия 1965 г. Прибор имеет датчики низкого и высокого давления. Кинематическая схема реле давления РД-3-01 приведена на рис. 4. Блок низкого давления может быть настроен по шкале на размыкание контактов при понижении давления в диапазоне от 0,3 до 4 кгс/см2, блок высокого давления — на размыкание контактов при повышении давления в диапазоне 7—19 кгс/см2. Дифференциал блока низкого давления регулируемый и может быть настроен по шкале в пределах 0,3—2,5 кгс/см2. Дифференциал блока высокого давления нерегулируемый и не превышает 3 кгс/см2. Разрывная способность контактов реле в цепи постоянного тока напряжением 220 в — до 30 вт, а в индуктивной цепи переменного тока частотой 50 гц и напряжением 380 в — до 150 ва. Габаритные размеры реле 155X126x63 мм. Вес не превышает 1,2 кг. Рис. 4. Кинематическая схема реле давления РД-3-01: / — датчик низкого давления; 2 — рычаг узла настройки дифференциала блока низкого давления; 3 — пружина дифференциала блока низкого давления; 4 — винт наст ройки дифференциала блока низкого давления; 5 — пружина настройки срабатывания блока низкого давления; 6 — винт настройки срабатыьания блока низкого давления; 7 — микропереключатель; 8 — регулировочный винт; 9 — винт настройки срабатывания блока высокого давления; 10 — пружина блока высокого давления; //-— рычаг блока высокого давления; 12 — датчик высокого давления; 13 — рычаг воздействия на микропереключатель; 14 — рычаг блока низкого давления; р\ — давление всасывания; р2 — давление нагнетания. Эксплуатация приборов. Приборы автоматики, выпускаемые Тартуским приборостроительным заводом, несложны по конструкции и при умелом обращении могут длительное время надежно работать. При эксплуатации рекомендуется выполнять следующие основные требования: своевременно прочищать фильтры терморегулирующих вентилей, не допускать попадания влаги в систему холодильной установки, своевременно проводить профилактические проверки и необходимые подрегулировки приборов в соответствии с указаниями в инструкциях по эксплуатации. Преобладающее (80—90%) число дефектов ТРВ и реле температуры связано с утечкой заполнителя из термосистем, что нередко вызывается небрежным обращением с ними. Не следует допускать частых перегибов и резких изломов капилляров, их рекомендуется прокладывать в местах, где исключена возможность падения на них тяжелых предметов. В настоящее время Тартуский приборостроительный завод уделяет особенно серьезное внимание повышению надежности приборов автоматики. Задача состоит в увеличении гарантийного срока службы приборов до трех лет. 10
Большую помощь в этом могут оказать все организации, эксплуатирующие приборы Тартуского завода. Желательно, чтобы они сообщали о недостатках приборов с подробным анализом причин дефектов и указанием периода эксплуатации, характеристики машин, с которых приборы сняты, и др. Однако завод почти не получает подобной информации. Более того, такая организация, как Московский ремонтно-монтажный комбинат треста Росторгмонтаж, не выполнила имеющейся договоренности об эксплуатационных испытаниях партии реле давления РД-1 и ТРВ-2М, поставленных комбинату для этой цели в начале 1964 г. В течение ряда лет на холодильниках мясокомбинатов применяется разработанная Ги- промясо насосно-циркуляционная система «Каскад» с верхней подачей аммиака в батареи и распределением его при помощи диафрагм и напородержателей (рис. 1). Как показала практика эксплуатации, эта система имеет ряд недостатков. В этой системе отсасывание паров и возврат циркулирующей жидкости из холодильника в машинное отделение осуществляются по раздельным трубопроводам. Отделители жидкости устанавливают на покрытии холодильника. Поскольку циркуляционные ресиверы и аммиачные насосы обычно размещают в машинном отделении, протяженность трубопроводов, соединяющих их с отделителями жидкости, значительно увеличивается. В камерах хранения, оборудуемых большим количеством коротких пристенных батарей «Каскад», требуется монтировать трубопроводы большой длины для подачи жидкости, слива ее и отсасывания паров. Эти трубы, прокладываемые внутри камер, занимают часть грузового объема. Поскольку в системе «Каскад» предусмотрены напородержатели, запорную арматуру и приборы автоматики распределительных устройств холодильных камер приходится располагать под потолком коридоров на высоте около 4 ж от пола, что очень неудобно для обслуживания. При размещении на более удоб- Постоянно расширяется испытательная база Тартуского приборостроительного завода. В 1966 г. будет освоен калориметрический стенд для испытания ТРВ производительностью до 4000 ккал/ч, а также течеискатель ПТИ-6 высокой точности. Это позволит существенно улучшить качество этих приборов. Тартуский приборостроительный завод уверен, что общими усилиями завода, организаций, эксплуатирующих приборы, и соответствующих научно-исследовательских институтов проблема создания надежных и долговечных приборов холодильной автоматики будет успешно решена. ной высоте арматура неизбежно замасливается в образующемся жидкостном «мешке». Применяемые батареи и воздухоохладители системы «Каскад» трудоемки в изготовлении из-за большого количества патрубков для промежуточного отбора пара, коллекторов и пр. Как показывает опыт эксплуатации, недостаточная высота столба жидкости в напоро- держателях F00—800 мм) приводит к неравномерному распределению холодильного агента (особенно в пристенных батареях). Батареи, наиболее удаленные от напородержателей, не работают. Это отрицательно сказывается на температурном режиме камер хранения. В холодильниках, оборудованных системой «Каскад», независимо от количества аммиака, содержащегося в батареях, емкость циркуляционного ресивера составляет всего 1,5 ж3. В связи с этим при остановке аммиачного насоса или закрывании соленоидных вентилей на подаче жидкости в батареи одних камер происходит слив из них аммиака и затопление батарей других камер. Между тем при автоматизации систем с верхней подачей аммиака недопустимо затопление батарей. Кроме того, при небольшой емкости циркуляционного ресивера невозможно обеспечить устойчивую работу аммиачного насоса. Опыт работы насосно-циркуляционных систем на распределительных холодильниках показал, что жидкий аммиак от регулирующей УДК 621.565 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНИКА ВИЛЬНЮССКОГО МЯСОКОМБИНАТА И. М. ГИНДЛИН — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности 11
Рис. 1. Насосно-циркуляционная система Гипромясо: 1 — распределитель (отделитель жидкости); 2 — напо- родержатель; 3 — термореле; 4 — потолочная батарея; 5 — пристенная батарея; в — циркуляционный ресивер; 7 — реле уровня; 8 — насос; 9 — компрессор; 10—¦ маслоотделитель. станции необходимо подавать не в циркуляционный ресивер, а в отделитель жидкости, из которого отводится сдросселированный пар. Следует указать и на то, что система «Каскад» не позволяет применять мембранные соленоидные вентили вследствие недостаточного напора, создаваемого напородержателями. Монтаж системы «Каскад» сложен и связан с увеличенным расходом средств и материалов. Учитывая отмеченные недостатки этой системы охлаждения, при строительстве четырехэтажного холодильника № 2 Вильнюсского мясокомбината, введенного в эксплуатацию в июне 1962 г., была применена (впервые на холодильниках мясокомбинатов) насосно- циркуляционная система с параллельным распределением холодильного агента по охлаждающим батареям камер1. Принцип верхней подачи аммиака сохранен в ней полностью, но напородержатели исключены. 1 Проект холодильника разработан в 1961 г. Вильнюсским филиалом Промстройпроекта. Холодильная часть проекта выполнена с участием инж. В. Г. Сахарова и автора статьи. 12 Проектная емкость холодильника 4000 тг производительность восьми однофазных туннельных морозилок системы ВНИХИ — 120 т/сутки. Морозилки, накопительная и разгрузочные камеры расположены на четвертом этаже. Третий и второй этажи отведены под камеры хранения мороженого мяса. На первом этаже размещены камеры хранения мороженого и охлажденного мяса. Температура воздуха в морозилках принята —35°С, в камерах хранения мороженого мяса — 18°С. К холодильнику со стороны автомобильной платформы примыкает здание машинного отделения с трансформаторной подстанцией и. подсобными помещениями. В компрессорном зале на общей фундаментной плите, служащей перекрытием над подвалом, установлены восемь двухступенчатых аммиачных компрессоров производительностью по 55000 ккал/ч при температуре кипения —40°С и конденсации 35°С. Шесть из них (W-образные марки NV-802, ЧССР) обслуживают морозилки и два (марки ДАУ-80) — камеры хранения. Общая производительность холодильной установки пока меньше проектной F40000 ккал/ч). В ближайшее время она будет увеличена. В компрессорном зале смонтированы трет отделителя жидкости, два из которых, марки ОЖ-200, предназначены для обслуживания морозилок (температура кипения —43°С), а третий, марки ОЖ-150, — камер хранения (температура кипения —28°С). Возле них расположен мост переключений компрессоров на любую из трех всасывающих магистралей. Установлены четыре промежуточных сосуда (по одному на каждые два компрессора). В подвале, в аппаратном отделении, находятся три горизонтальных циркуляционных ресивера емкостью по 3,5 мг, четыре аммиачных насоса марки ЗЦ-4, дренажный ресивер,, три водяных насоса, бак для воды и другое оборудование. На покрытии машинного отделения (рис. 2) установлены четыре испарительных конденсатора поверхностью по 125 м2 (изготовлены на месте) и маслоотделители промывного типа. Аммиачная схема предусматривает подачу жидкого аммиака одним насосом в батареи четырех морозилок. Поэтому при полной загрузке морозилок работают два насоса, два циркуляционных ресивера и два отделителя жидкости. Камеры хранения обслуживаются одним аммиачным насосом (рис. 3). Батареи морозилок выполнены из оребрен-
Рис. 2. Холодильник № 2 Вильнюсского мясокомбината. ных труб диаметром 38X3 мм. Каждая батарея .состоит из 18 труб длиной по 9 м. Длина шл.адга 162 м. Батареи камер хранения изготовлены из сребренных труб диаметром 57X3,5 мм. Максимальная длина шланга потолочных (двухрядных) батарей 70 м, пристенных (однорядных) — 100 м. Все потолочные батареи состоят из трехходовых трубных шлангов. В испарительной си- Лш 1зт. [оряч?е_ пары К компрессору стеме камер хранения насчитывается 70 шлангов. Поэтому производительность насоса ЗЦ-4 достаточна для подачи в батареи необходимого количества аммиака. Степень заполнения батарей, расположенных в камерах хранения, составляет 25% внутреннего объема труб. Количество аммиака, подаваемого в один шланг, принято по рекомендации Одесского технологического института пищевой и холодильной промышленности в размере 300—350 л/ч. Батареи быстро и легко оттаиваются горячими парами аммиака. Охлаждающее оборудование морозилок при оттаивании не требует водяного орошения, осуществление которого в условиях низких температур связано с большими трудностями. Система охлаждения холодильника № 2 значительно проще в монтаже, чем система «Каскад». В шахте трубопроводов проложено всего три магистральных стояка, а в камерах хранения выполнена короткая разводка труб, не занимающая грузовой объем. Общая длина ее сокращена почти на 1500 м по сравнению с монтируемой по схеме «Каскад». Кроме того, в камерах нет вентилей и диафрагм для питания батарей жидким аммиаком. В жидкостных коллекторах батарей дозирующие патрубки диаметром 32X3 мм имеют V-образные вырезы и в отличие от диафрагм не засоряются. Жидкий аммиак подается раздельно в потолочные и пристенные батареи камер. Распределение его легко отрегулировать с помощью ручных регулирующих вентилей, которые открывают на определенный угол поворота шпинделя на каждом этаже. Распределительные жидкостные и всасывающие коллекторы на всех этажах установлены на высоте 1 —1,5 м от пола. Проектом предусмотрена автоматизация подачи аммиака в аппараты, защита компрессоров от опасных режимов работы и регулирование температур в холодильных каме- ~1 От регули- pax1. рующеи -1 станции м^?з-г Рис. 3. Насосно-циркуляционная система холодильника № 2 Вильнюсского мясокомбината: / — циркуляционный ресивер; 2 — отделитель жидкости; 3 — аммиачный насос; 4 — дренажный ресивер; 5 — потолочная батарея; 6 — пристенная батарея; 7— реле уровня. Как показал трехлетний опыт работы холодильника, система его проста в эксплуатации. Компрессоры устойчиво работают сухим ходом. Степень заполнения батарей не превышает 25—30% емкости труб, благодаря чему при остановке аммиачного насоса вся жидкость сливается из батарей в циркуляционные 1 Более подробно система описана в статье автора «Насосно-циркуляционная система охлаждения с верхней подачей аммиака в батареи», опубликованной в журнале «Холодильная техника», 1964, № 1. 13
ресиверы. В батареях не происходит скопления масла. Проектные решения, которыми предусмотрены общие трубопроводы для отсасывания паров и возврата жидкости из батарей в циркуляционные ресиверы, а также размещение отделителей жидкости в машинном отделении, оказались вполне приемлемыми в эксплуатации холодильной установки. Утверждения некоторых проектировщиков, что такие решения опасно применять для холодильников мясокомбинатов вследствие значительного колебания тепловой нагрузки компрессоров (особенно обслуживающих морозилки), не подтверждаются результатами эксплуатации Вильнюсского холодильника, работающего с полной нагрузкой. В начальный период эксплуатации наблю- На клапаны компрессора действуют переменные силы, которые в большинстве случаев не могут быть определены и учтены достоверно и которые не всегда можно привести к доступной расчетной схеме. В то же время подбор и согласование массы пластины с характеристикой пружины, а также подбор площади опорных поясков в седле и ограничителе подъема могут обеспечить правильное движение пластины без чрезмерных ударов о седло и ограничитель. Поэтому большое значение имеет экспериментальное определение характера движения пластин клапанов. Правильно сконструированный клапан должен открываться с минимальным превышением нормальной для него- депрессии и после достижения ограничителя оставаться в открытом положении до тех пор, пока давление на пластину протекающего через клапан агента ке уменьшится. Пластина должна плавно опускаться на седло при подходе поршня к мертвой точке. Опускание заканчивается через несколько градусов после мертвой точки. Как показал опыт, незначительное запаздывание закрытия клапана, заметное на цикло- далось быстрое замасливание циркуляционных ресиверов и частые срывы подачи аммиачных насосов из-за чрезмерного уноса масла из компрессоров NV-802 в систему. Однако после того как были введены в работу дренажный ресивер и маслособиратель с подогревом, а также сокращен расход масла, потребляемого компрессорами, скопление его в циркуляционных ресиверах резко сократи- лось и подача жидкого аммиака насосами стабилизировалась. Основываясь на положительном опыте работы Вильнюсского холодильника № 2, можно рекомендовать осуществленную на нем систему охлаждения для широкого применения в строительстве новых и реконструкции действующих холодильников мясной промышленности. УДК 621.57.041:621.646.001.4- грамме (записи движения клапана), развернутой во времени, незаметно на циклограмме,, построенной по ходу поршня, и не отражается на индикаторной диаграмме. . Добиваться посадки пластины на седло к моменту прихода поршня в мертвую точку не следует. Это может быть достигнуто только при чрезмерной затяжке пружины, вызывающей отскок пластины от ограничителя и перерасход мощности от повышенной депрессии. На рис. 1 и 2 приведены циклограммы движения пластины, снятые авторами по описанной ниже методике, а также индикаторная диаграмма компрессора, отметка времени и отметка мертвой точки. Циклограммы, приведенные на рис. 1, различаются продолжительностью фиксирования пластины на ограничителе. Движение пластины при подъеме до упора и опускании на седло почти одинаково на всех циклограммах. Пластина движется правильно в диапазоне изменения температуры кипения от 5 до —:20°С и только при t0 =—30°С наблюдается незначительное отскакивание пластины от ограничителя. Для всего диапазона температур кипения, наиболее характерного для одноступенчатых ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПЛАСТИН КЛАПАНОВ КОМПРЕССОРА Л. .4. ШМЫГЛЯ, Н. И. ВОДЯНИЦКАЯ — Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности 14
фреоновых машин, могут быть применены клапаны с одной и той же затяжкой пружины. При низких давлениях всасывания, соответствующих температурам кипения —40 и —50°С, появляются нарушения в работе клапана. I I I I I I I t I ! t I I I I I I I « I I I I I I I t I I I I I I I I Рис. 1. Циклограмма движения пластины нагнетательного клапана с правильно подобранным соотношением, массы подвижных частей и затяжки пружины (/2 = 960 об/мин) при /К = 30°С. Как видно из циклограммы, при t0 = —40°С пластина отскакивает от ограничителя, при /3 = —50°С она не достигает ограничителя и клапан начинает закрываться, не открывшись полностью. Пружины клапанов, предназначенные для работы при низких температурах кипения, должны быть несколько слабее поужин клапанов, применяемых при более высоких температурах кипения. Однако чрезмерное ослабление пружины может вызвать сильное запаздывание посадки пластины на седло и, следовательно, уменьшение холодопроизводительно- сти машины. Рис. 2. Циклограмма движения пластины нагнетательного (НК) и всасывающего (ВК) клапанов малого герметичного компрессора (я=1440 об/мин) при ?К = 40°С. Для правильного подбора пружины необходимо пользоваться циклограммой. На рис. 2 показано движение пластинок всасывающего и нагнетательного клапанов малого герметичного компрессора. В открытом состоянии пластина нагнетательного клапана незначительно колеблется вместе с упругим ограничителем и своевременно опускается на седло. Пластина всасывающего клапана движется правильно. В открытом положении она совершает гармонические колебания с собственной частотой. Амплитуда этих колебаний очень мала и потому они не опасны для пластины. Датчики, с помощью которых были сняты циклограммы, показанные на рис. 2, расположены на клапанной доске (рис. 3). Пластины нагнетательного и всасывающего клапанов защемлены с одного конца, а другой конец свободен. Ограничителем подъема пластины нагнетательного клапана служит упругий упор с отверстием для взаимодействия датчика 7 с пластиной. Датчик закреплен над пластиной при помощи специального кронштейна, что позволяет подбирать оптимальное расстояние между нею и датчиком. Пластина всасывающего клапана открывается вниз, в полость цилиндра, в стенке которого сделан паз, служащий ограничителем подъема. В открытом положении у пластины имеются только две опоры по концам, что и является причиной гармонических ее колебаний в потоке агента во время всасывания. Датчик 5 движения пластины всасывающего клапана в данном случае можно расположить только в отверстии седла. Благодаря небольшим размерам и плоской форме датчик закры- 15
Рис. 3. Расположение датчиков на клапанной доске малого герметичного компрессора: / — клапанная доска; 2 — упругий упор; 3 — пластина нагнетательного клапана; 4 — направляющие клинья для крепления датчика движения пластины всасывающего клапана; 5,7 — датчики; 6 — кронштейн для крепления датчика; 8 — пластина всасывающего клапана. ©ает не более 25% сечения одного отверстия из четырех. Для установки датчика в стенке отверстия пропиливают два клиновидных паза. В пазы вклеивают текстолитовые клинья, к которым приклеивают датчик. Такой способ установки позволяет подобрать оптимальное расстояние датчика относительно пластины перед окончательным закреплением его в отверстии. Один из вариантов установки датчика в нагнетательном клапане другой конструкции показан на рис. 4. Датчик закреплен в текстолитовой державке •с резьбой на хвостовике. Вращая державку, можно выбрать оптимальное расстояние между датчиком и пластиной. Датчик встроен в ¦клапан, циклограмма которого показана на рис. 1. Простота и технологичность таких клапанов сочетаются с высокой надежностью и износоустойчивостью. Циклограммы движения записывают одновременно с отметками времени, что позволяет оценить скорость и ускорение пластинки во время лодъема и опускания. Одновременная запись индикаторной диаграммы и циклограммы движения пластины не обязательна. Циклограмма, на которой имеются отметки времени и отметки мертвой точки, дает достаточную информацию для оценки характера движения пластины. На рис. 5 приведена блок-схема установки для записи осциллограммы. Установка состоит из трех частей: датчика с дополнительными сопротивлениями, усилителя и шлейфного осциллографа. Датчик, представляющий собой две индуктивные катушки, намотанные на магнитный 16 Рис. 4. Нагнетательный клапан с датчиком: / — державка датчика; 2 — выводы датчика; 3 — ограничитель подъема клапана; 4 — магнитопровод датчика; 5 — траверса; 6 — розетка клапана; 7 — обмотка датчика; 8 — пружина клапана; 9 — пластина клапана; 10 — клапанная доска. сердечник, включается как два плеча уравновешенного моста. Два других плеча обычно образуются обмотками входного трансформатора тензометрического усилителя. На диаго- Рис. 5. Блок-схема установки для записи осциллограммы: / — датчик; 2 — балансировочные переменные сопротивления; 3 — усилитель; 4 — шлейфный осциллограф; 5 — пластина. наль моста подается переменное напряжение, которое вырабатывается генератором, находящимся в одном кожухе с усилителем. При равенстве сопротивлений обеих обмоток датчика переменная э.д.с. на измерительной диагонали моста отсутствует. При изменении сопротивления одной из обмоток баланс моста нарушается, на измерительной диагона-
ли появляется переменная э.д.с, величина которой возрастает с увеличением разницы в сопротивлениях обеих обмоток датчика. Нарушение баланса моста вызывается перемещением стальной пластины клапана на расстояние в несколько миллиметров от одной из обмоток датчика. Переменная э.д.с. с диагонали моста подается на вход усилителя, а усиленный и детектированный сигнал — на вибратор осциллографа. Таким образом, отклонение луча на экране осциллографа будет тем больше, чем больше разбаланс моста. Движение пластины на некотором расстоянии от датчика вызывает перемещение луча на экране осциллографа. При скорости развертки луча, соответствующей частоте вращения вала компрессора, на экране будет воспроизведена циклограмма движения пластины в координатах время — высота подъема. В установке с индуктивными датчиками может быть применен любой тензометрический усилитель, работающий с несущей частотой. Были проверены четырехканальный усилитель типа ТА-б (несущая частота 7000 гц) и восьмиканальный усилитель 8АН-Ч (несущая частота 3500 гц). Усилитель следует выбирать с большей несущей частотой, так как при ее увеличении повышается чувствительность датчика. В плечо моста последовательно с обмотками датчика включают переменные проволочные сопротивления, которые служат для подбора полного сопротивления плеча моста в соответствии с характеристикой усилителя, предварительной балансировки моста и перемещения циклограммы по экрану осциллографа, если это необходимо. В случае применения усилителя типа ТА-5 достаточно балансировать мост по полному сопротивлению. Небольшая разница в величинах активного и индуктивного сопротивлений при равенстве их сумм не играет роли. При пользовании усилителем 8АН-Ч необходимо балансировать мост отдельно по активной и индуктивной составляющим полного сопротивления плеча. Для этого в плечи моста последовательно с обмотками датчика и активными переменными сопротивлениями включают переменные индуктивные сопротивления, индуктивность которых изменяется при помощи ферромагнитного сердечника, перемещаемого при балансировке моста. Требуемое полное сопротивление и равные индуктивные составляющие в плечах моста лучше всего подбирать с помощью звукового генератора. Цепь, состоящая из обмотки датчика, а также переменных активного и индуктивного сопротивлений, подключают последовательно с миллиамперметром к выходу генератора. Параллельно исследуемой цепи присоединяют вольтметр. Сопротивление цепи переменному току с частотой, равной несущей частоте усилителя, определяют по величине тока, протекающего по цепи при данном напряжении. Необходимую активную составляющую полного сопротивления цепи устанавливают при помощи переменного проволочного сопротивления. Перемещением сердечника в переменном индуктивном сопротивлении достигается нужное полное сопротивление цепи. Таким образом устанавливают попарно равные активное и индуктивное сопротивления в плечах моста. При размещении датчика на клапане сопротивление обмотки, обращенной к пластине, может несколько измениться и его можно скорректировать, перемещая сердечник переменного индуктивного сопротивления. Конструкция датчика имеет важное значение для успешной записи циклограммы, поэтому было испытано большое число датчиков и выбрана наиболее простая и удобная конструкция (рис.6). Магнитопровод датчика лучше всего изготовлять из трансформаторного железа, склеенного в пачку нужной толщины (в данном случае 1,8 мм). Из склеенной заготовки фрезеруют или выпиливают надфилем сердечник. Обмотки датчика делают отдельно на бумажном каркасе и надевают на средний керн магнитопровода так, чтобы их магнитные потоки не складывались, а были направлены в противоположные стороны. Так получается двойной Ш-образный сердечник с обмотками. Индуктивное сопротивление обмотки при данной несущей частоте зависит от числа витков. Наиболее целесообразной оказалась обмотка из 500 витков провода ПЭЛ-0,06. Такая обмотка обеспечивает высокую чувствительность датчика и проста в изготовлении. Концы обмоток припаивают к латунным или медным ламелям, приклеенным к датчику. Внешние выводы припаивают к этим же ламелям. В таком виде датчик может быть помещен в клапан или предварительно закреплен в специальной державке, как показано на рис. 4. Не следует выполнять датчик в виде двух отдельных сердечников с обмотками. В этом случае трудно создать одинаковые температурные условия для обеих половин датчика, что вызывает некоторый разбаланс моста по активной составляющей при изменении темпе- 2 Холодильная техника № 4 17
н^ 1,8 ы i^\ li Рис. 6. Датчик движения пластины клапана: 1 — бумажный каркас; 2 — обмотка; 3 — магнитопро- вод; 4 — ламели. ратурного режима компрессора. Опытом установлено, что двойные датчики более удобны. Расположение датчика над пластиной оказывает большое влияние на работу всего прибора. Изменение просвета между открытым концом датчика и пластиной вызывает изменение индуктивного сопротивления половины датчика, обращенной к пластине. Зависимость сопротивления от величины просвета нелинейна. Нелинейность возрастает по мере сокращения просвета. Если чувствительность датчика более чем достаточна, можно расположить его на некотором расстоянии от пластины, что обеспечивает малую нелинейность перемещения луча на экране осциллографа от подъема пластины. Для датчика, изображенного на рис. 6, нелинейность перемещения луча на экране осциллографа от движения пластины при изменении расстояния между ней и датчиком от 4,5 до 3 мм оказалась не более 10%. Нелинейность в пределах 10% не является помехой для оценки по циклограмме правильности движения пластины. При более точных исследованиях нелинейность может быть уменьшена. Снятие циклограмм при доводке конструкции клапана является единственным способом быстрой и надежной оценки правильности его работы и выявления дефектов конструкции. При создании новых клапанов следует проводить осциллографическое исследование движения пластины на опытных образцах. Описанную методику записи циклограмм можно рекомендовать для использования на заводах, выпускающих холодильные компрессоры. Главные достоинства этой методики — простота и отсутствие влияния датчика на движение пластины. ЗАВОД ХОЛОДИЛЬНИКОВ На окраине столицы Молдавии вырос огромный корпус нового промышленного предприятия. Здесь строится один из самых крупных в нашей стране завод бытовых холодильников. Его производственная площадь занимает свыше полутора гектаров. В ближайшее время здесь начнется монтаж оборудования. Все участки — сборочный, испытательный, окрасочный, гальванический и другие будут обслуживаться девятью подвесными конвейерами. Их общая протяженность составит более двух километров. Новый завод предполагается сдать в эксплуатацию в конце этого года. Его производственная мощность — 200 тысяч холодильников в год. Газета «Известия» 18
УДК 621.56:621.382.004.12 ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ТЕРМОЭЛЕМЕНТОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Канд. техн. наук В. А. НЛЕР — Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности Размеры термоэлементов полупроводниковых термобатарей в охлаждающих и нагревающих устройствах влияют на расход полупроводниковых материалов, производительность, стоимость установки, ее вес, компактность и технологию изготовления. Ниже рассматриваются теоретическая и опытная зависимости холодопроизводительно- сти термопары Q0 и расхода полупроводниковых материалов на батарею ббТ от высоты / и сечения термопары 5. При сопоставлении расхода полупроводникового материала на термобатареи, имеющие различные размеры термоэлементов, было принято, что их холодопроизводительность Qo бт, энергетическая эффективность и температурный режим одинаковы. - Из соотношения е7у- 1 /2f / 5 ¦1(Т- A) /2Ру + е/(Г- То) где е, р Д и 5 — приведенные значения термоэлектрических характеристик и площади термопары [1, 2], можно получить I(e) = ff(e), Если е = const, то г S I = — #, l B) C) .где а — постоянная, величина которой зависит от е, р, К Г, То и е. С учетом уравнения B) холодопроизводительность термопары Qu(B)=S_{eT0f(e)-j-P[f(e)Y-l(T-T0) D) E) или Qo(e) = y-<Ke). Для режимов максимальной энергетической эффективности и максимальной холодопроиз- водительности уравнение D) имеет вид ^JL\Z M(T-T()(MTn-T) I Qoe, (М — \)ЦМ+1) Ц:о макс , ^ 2 ° (Т-Т0) F) G) В уравнении F) M=yr\ + (T+T0)f. (8) Таким образом, при постоянном значении холодильного коэффициента холодопроизводительность термопары прямо пропорциональ- на отношению —. Если 5 = const, то между Qo (е) и I будет гиперболическая зависимость. Подставив в уравнение (f) ^значение — из уравнения B), получим Qo-l (9) Здась_сила тока, а следовательно, и холодопроизводительность зависят от геометрических размеров. При e = const зависимость Qo = f[h—) изображается прямой. Угол наклона прямой определяется выбранным значением холодильного коэффициента (см. рис. 1, где даны линии Qo макс И Qoe макс). Расход полупроводниковых материалов на термобатарею равен ^бт = Т ISn = 11S Qo6t OoW A0) где у—средний удельный вес материалов положительной и отрицательной ветвей термопары; п — число термопар. Из уравнений A0) и E) следует, что 7 Ообт а бт ' Ф@ 1\ A1) Таким образом, для каждого значения 8 и Qo бт расход полупроводникового материала пропорционален квадрату высоты термопар. На то, что G^^l2 указывалось ранее [1]. 19
При уменьшении высоты термоэлемента и неизменных значениях е, — > Qo и Q возраста- Рис. 1. Зависимости холодопроизводительности термопары от силы тока и отношения— при е=const. При заданных значениях I и Qo бт расход материала зависит от е. Как видно из рис. 2, каждому jHageHHiojB, кромеГ ёМакс, соответствуют два значения -Qo бт Рис. 2. Зависимость расхода полупроводниковых материалов от холодильного коэффициента. Из полученных соотношений следует, что внутренние энергетические процессы, происходящие в термоэлементах, не ограничивают выбора их высоты. Однако вследствие теплообмена спаев с окружающей средой, а также наличия термических и электрических сопротивлений в местах контакта ветвей термопары и коммутационных пластин высоту термоэлементов нельзя уменьшать неограниченно. ют плотности тепловых потоков на холодных и горячих спаях термопары Ранее было показано [3], что расход полупроводниковых материалов обратно пропорционален квадратам плотностей тепловых потоков q0 и q. Связь между <7о, Я к I легко получить, пользуясь соотношениями D) и A2) ч = ¦<«)|1+— A3) Уменьшение высоты термоэлемента должно сопровождаться интенсификацией теплообмена между термопарой, охлаждаемой и нагреваемой средами. Особенно сильно влияет на высоту термоэлементов теплообмен на горячих спаях, где выделяется больше тепла. Поэтому, выбирая значение Z, необходимо, исходя из внешних условий теплообмена, рассчитать допустимые плотности тепловых потоков q и q0. В настоящее время при z^2,5- Ю-3 ——• в К практически выполненных конструкциях используются термоэлементы примерно следующей высоты: /> 5-г-7 мм — при теплообмене спаев с воздухом в условиях естественной конвекции;/>3-f-4 мм — при воздушном обдуве спаев;/> 2 мм — при теплообмене с движущейся жидкостью или в условиях кипения и конденсации. В данной работе показано, что в последнем случае можно применить более тонкие термоэлементы. Электрические и термические контактные сопротивления начинают влиять на эффективность батареи при высоте термоэлементов /<2-т-3 мм. В установках, у которых на спаях термопары теплообмен с воздухом происходит при естественной конвекции или обдуве с небольшой скоростью (ш<С5 м/сек), величинами, определяющими выбор высоты термоэлементов, являются плотности тепловых потоков, а в установках с интенсивным теплообменом — контактные сопротивления. При уменьшении отношения— возрастает ток и уменьшается падение напряжения. Поэтому в некоторых случаях размеры термоэлементов находят, исходя из характеристик источника электропитания. 20
Обширный опытный и теоретический материал по теплообмену позволяет определять его влияние на размеры термоэлементов расчетом[2]. Имеются также методики расчета термобатарей с учетом контактных сопротивлений, если последние известны [4—6]. Однако опытных данных о значениях контактных сопротивлений при разных способах и качестве коммутации недостаточно. Поэтому не всегда можно установить минимальную высоту термоэлемента расчетным путем. ( Приведенные результаты экспериментального исследования трех термобатарей охладителей жидкости (см. таблицу) позволяют оценить влияние размеров термоэлементов, теплообмена и контактных сопротивлений на холо- допроизводительность и расход полупроводниковых материалов. Устройство термобатарей и результаты испытаний были подробно описаны ранее [7, 8]. о S р тер ей 1 ой Хю 1 2 3 *»»г 0,2 0,15 0,1 jk н о о 0,44 0,42 0,62 8 со о СУ 9,2 13,1 19,4 <Зобт кет-кг 0,762 1,45 3,22 Q s 180 260 380 ГО 1* са О 26,2 27,7 41 | ъ» о 11,5 ¦2. со о 21,8 16,4 31,3 24,3 46,5 В термобатареях охлаждалась вода с начальной температурой 23°С. Средняя температура воды, охлаждавшей горячие спаи, равна 25°С. В первой термобатарее было 48 термопар, во второй и третьей — по 32. Сечение термоэлементов во всех случаях 4 см2. Максимальная погрешность в опытах не превышала 5—7% [8]. При расчетах принималось y = 7,2 г/см3, z=¦ B-7-2,2) 10~3 JL. Тепловые, температурные и энергетические характеристики исследованных термобатарей зависят от силы тока, питающего батареи, и расхода охлаждаемой жидкости. При одной и той же разности температур охлаждаемой жидкости можно, изменяя расход, получить различную холодопроизводительность и энергетическую эффективность. Выше указывалось, что сравнение термобатарей по расходу полупроводниковых материалов наиболее наглядно при одинаковых температурах спаев и холодильном коэффициенте. В данном случае можно с допустимой точностью сравнивать характеристики термобатарей при одной и той же температуре воды, считая примерно одинаковыми разности температур между водой и спаями на горячей и холодной сторонах. Для сравнения выбран режим охлаждения воды от 23 до 10°С при 6 = 1,1. Значение 6=1,1 не является максимальным. Например, в термобатарее, у которой / = 0,1 см и А/0=13°С, при меньшем расходе охлаждаемой воды величина е=1,66. Данные таблицы показывают, что при е= 1,1 и уменьшении высоты термоэлементов от 0,2 до 0,1 см средняя холодопроизводительность одной термопары возрастает в 2,1 раза, а холодопроизводительность, отнесенная к 1 кг полупроводникового материала, увеличивается в 4,2 раза. При сравнении опытных данных с расчетными по формулам D), A1) и A3) получилось удовлетворительное совпадение. Для снижения тока в термобатареях необходимо при неизменной высоте термоэлементов уменьшить их сечение и соответственно увеличить число термопар. При этом расход полупроводниковых материалов не изменится. На рис. 3 показана зависимость средней хо- лодопроизводительности одной термопары, холодильного коэффициента и понижения температуры охлаждаемой воды от силы тока в разных термобатареях. Графики построены для расходов воды, приведенных в таблице. Рис. 3. Опытные характеристики полупроводниковых охладителей жидкости: О. — батарея № 1, (?0 = 15,4 кг/ч; # — № 2, 27,7 кг/ч; А — № 3, 41,0 кг/ч. 21
Из графиков видно, что зависимость холодо- производительности термопары от тока при различных размерах термоэлементов и e = const подчиняется линейному закону (штрих-пунктирная линия) в соответствии с соотношением (9). На рис. 4 приведена экспериментальная зависимость средней холодопроизводительности термопары от отношения —. йоМ 1 1 1 1 1 1 1 Рис. 4. Экспериментальная зависимость средней холодопроизводительности термопары от отношения Теоретические формулы не учитывают контактных сопротивлений, поэтому совпадение опытных данных с расчетными показывает, что влияние этих сопротивлений, так же как и теплообмена с окружающей средой, на характеристики исследованных термобатарей относительно мало и не снижает заметно холодо- Алюминий нашел широкое применение в пищевой промышленности, поскольку он устойчив к коррозии при воздействии ряда органических сред, в частности органических кислот? не ядовит, не вызывает загрязнения и изменения цвета продуктов. Кроме того, его легко обрабатывать. Все это позволило использовать алюминий, в частности алюминиевыми сплав АД-1, для изготовления испарителей и других деталей холодильных агрегатов домашних холодильников. 99 производительность и энергетическую эффективность. Об этом же свидетельствует тот факт, что максимальное значение холодильного коэффициента для всех термобатарей в указанном интервале охлаждения A3°С) практически не меняется и составляет в—1,6-И,65. При охлаждении воды на 17—*18°С наибольшее значение холодильного коэффициента во всех случаях равно ~1 [8]. Прямые замеры и косвенные оценки показали, что для исследованных термобатарей удельное контактное электрическое сопротивление составляет A-7-1,5) 10 ом* см2. Если влияние контактных сопротивлении значительно, то в общем случае линейность указанных соотношений должна нарушаться. ЛИТЕРАТУРА 1. Иоффе А. Ф., С тиль бане Л. С Иорда- нишвилиЕ.К., СтавицкаяТ. С. Термоэлектрическое охлаждение. Изд-во АН СССР, 1956. 2. В и х о р е в Г. А., Н а е р В. А. «Физика твердого тела», 1959, № 6. 3. Н а е р В. А. Термоэлектрические тепловые насосы. Труды 1-й Межвузовской конференции по технике диэлектриков и полупроводников, Л. 1957. 4. С т и л ь б а н с Л. С. «Журнал технической физики», 1957, 27, 1. 5. Justi E. "Kaltetechnik", 1953, № 6. 6. Н а е р В. А. Влияние контактных электрических и тепловых сопротивлений на характеристики полупроводниковых термобатарей. Сб. «Холодильная техника и технология», 1965, № 1. 7. Н а е р В. А., Р о ж е н ц е в а С. А. «Холодильная техника», 1963, № 1. 8. Наер В. А., Томашевич М. Н. «Холодильная техника», 1965, № 1. УДК 621.57:620.19 ' Однако алюминий весьма чувствителен, особенно в кислых средах, к анионам С1~ и F-, разрушающим пассивную пленку на его поверхности. Кроме того, алюминий интенсивно корродирует при контакте его с более электроположительными металлами и их сплавами. Особенно опасен контакт алюминия с медью и медными сплавами в средах, содержащих ионы хлора. Замкнутая полиметаллическая система агрегата домашнего холодильника заряжается КОРРОЗИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА ДОМАШНЕГО ХОЛОДИЛЬНИКА Г. П. ПЕДАН
фреоном-12, который, как правило, коррозии металла не вызывает. Однако в агрегатах с испарителями и коллекторами, изготовленными из сплава АД-1, иногда наблюдалась точечно-язвенная коррозия. Особенно подвержен коррозии коллектор с силикагелевым патроном из латунной сетки. На рисунке показана внутренняя поверхность коллектора со сквозным прободением точечного очага коррозии. ние соляной кислоты в 1 л фреона-12 рассчитывали по формуле Точечно-язвенная коррозия на внутренней поверхности коллектора из сплава АД-1. При исследовании причин коррозии коллектора были обнаружены ионы хлора на его внутренней поверхности и на силикагеле, что свидетельствовало о наличии НС1 в системе. Во фреоне-Г2, как правило, содержание НС1 весьма незначительно. Количество НО во фреоне-12 определяли по изложенной ниже методике. Пары фреона-12 G0 л) пропускали со скоростью 25 л/ч через поглотитель Петри с 10 мл бидистиллированной воды. Воду из поглотителя Петри сливали в коническую колбу и титровали 0,01 N раствором едкой щелочи в присутствии индикатора метилового красного до перехода окраски в желтый цвет. Содержала VN3 1000 Vt *мг\л, где V — количество едкой щелочи, требуемой для титрования, мл; N — нормальность едкой щелочи; Э — грамм-эквивалент соляной кислоты; V\ — количество фреона-12, л. Наши опыты показали, что во фреоне-12 содержание НО составляет от 0,0045 до 0,0048 мг/л. Но даже этого незначительного количества соляной кислоты достаточно для того, чтобы в неблагоприятных условиях началось ее накопление в коллекторах, так как одновременно с влагой силикагель адсорбирует также и соляную кислоту. Для изучения условий возникновения коррозии коллекторов и испарителей в процессе эксплуатации были изготовлены агрегаты в трех вариантах (по четыре штуки каждого варианта): с силикагелевым патроном из латунной сетки; с таким же патроном, но на латунную сетку надеты кольца из нержавеющей стали (разъединен контакт латунной сетки со стенками коллектора); с силикагелевым патроном из латунной сетки, луженной оловом. Половина изготовленных агрегатов (по два каждого варианта) имела осушительные патроны с нейтральным силикагелем, а у остальных в силикагель вводили по 1 мл НО (удельный вес 1,1). Все агрегаты эксплуатировались в течение трех месяцев, после чего был проведен визуальный осмотр внутренней поверхности коллекторов и было определено содержание ионов хлора. # Полученные данные приведены в таблице. Исполнение Сетка латунная, силикагель нейтральный То же, силикагель заправлен НС1 ] Сетка латунная с кольцами из нержавеющей стали, силикагель нейтральный | То же, силикагель заправлен НС1 | Сетка латунная, луженная оловом, | силикагель нейтральный j To же, силикагель заправлен НС1 1 Реакция поверхности силикагеля Слабокислая, незначительные следы хлора Кислая Слабокислая, незначительные следы хлора Кислая Нейтральная (силикагель светлый) Кислая (силикагель черный) Изменение поверхности коллектора Коррозии нет Коррозия по всей внутренней поверхности Коррозии нет » I Коррозия по всей внутренней поверхности j Коррозии нет То же 23
В результате исследований установлено следующее. — Коррозия возникает в коллекторах, сили- кагель в которых содержит большое количество ионов хлора (заправлен НС1) и находится в латунной сетке, а также в латунной сетке с кольцами из нержавеющей стали. —Силикагель, находящийся в луженной оловом латунной сетке и заправленный НС1, не вызывал коррозии на внутренней поверхности коллектора. —После трехмесячной эксплуатации холодильного агрегата поверхность нейтрального силикагеля имела слабокислую реакцию, что свидетельствует об адсорбции кислот его поверхностными слоями. В результате это может приводить к коррозионному разрушению алюминиевого коллектора. Согласно нормали НО 676—55 (таблица допустимых и недопустимых контактов между металлами, сплавами и покрытиями), при соприкосновении алюминиевого сплава с медью возникает коррозия, соответствующая условному обозначению «i2». При эксплуатации в течение трех месяцев холодильных агрегатов с патронами из луженной латунной сетки, соприкасающимися с алюминиевым сплавом АД-1 при наличии ионов хлора, не возникает коррозии, что по таблице допустимых и недопустимых контактов соответствует условному обозначению «О». Для устранения причин, вызывающих коррозию деталей холодильного агрегата, изготовленных из сплава АД-1, рекомендуется: — тщательно осушать холодильные агрегаты и силикагель; — применять фреон-12 с влажностью не более 0,001 % и использовать только тщательно осушенные баллоны; — лудить латунную сетку силикагелевого патрона; — проверять силикагель на кислотность, щелочность, влажность и применять только тот силикагель, который имеет нейтральную реакцию и высушен до постоянного веса. УДК 536.24:621.564.001.4 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ КИПЕНИИ ФРЕ0Н0В-113 И 12 НА ТРУБКАХ РАЗЛИЧНОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ Канд. техн. наук Г. Я. ЦЛНИЛОВА, В. К. ВЕЛЬСКИЙ — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Работами различных исследователей [1—8] установлено, что чистота обработки поверхности нагрева влияет на интенсивность теплоотдачи при кипении в большом объеме в условиях свободного движения жидкости. Опыты были проведены на воде, этиловом и метиловом спирте, пентане, эфире, четыреххлористом углероде, ацетоне и некоторых других жидкостях. По данным Беренсона [6], коэффициенты теплоотдачи одной и той же жидкости на поверхности одного и того же материала вследствие разной шероховатости в ряде случаев изменялись в 5—6 раз. С точки зрения возможности интенсификации процесса и получения данных для составления обобщенных расчетных формул представляет интерес определение влияния чистоты обработки поверхности на интенсивность теплообмена при кипении фреонов. С этой целью на кафедре теоретических основ тепло- и хладотехники ЛТИХП были проведены специальные исследования. В качестве рабочих жидкостей были выбраны фреоны-113 и 12. Экспериментальная установка. Опыты с фреоном-113 проводили при атмосферном давлении на экспериментальной установке, схема которой приведена на рис. 1. Кипятильник представлял собой прямоугольный стальной покрытый эмалью сосуд (внутренние размеры 280X280X100 мм) с двумя круглыми смотровыми окнами диаметром 120 мм. Крышка и корпус кипятильника уплотнены резиновой прокладкой. Наружные стенки изолированы пенопластом толщиной 32 мм. В опытах применяли стальные и медные нагревательные трубки, по стенкам которых пропускали ток через припаянные к концам тру- 24
Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 — термопары; 2 — кипятильник; 3 — конденсатор; 4 — токопроьодящие шины; 5 — нагревательная трубка; 6 — вспомогательный электрический нагреватель; 7 — лабораторные автотрансформаторы; 8— понижающий трансформатор; 9 — измерительный трансформатор тока. бок медные наконечники. Для ввода термопары в одном из наконечников каждой трубки высверливали отверстие диаметром 3 мм. Трубки крепили медными хомутиками к токо- подводящим шинам, изготовленным из медного прутка диаметром 12 мм. К нагревательным трубкам подводился переменный ток от понижающего трансформатора B20X10 в). Силу тока в рабочей цепи измеряли трансформатором УТТ-6 класса 0,2 и астатическим амперметром класса 0,5. Предварительно, до начала основных опытов, экспериментальным путем были определены сопротивления каждой из трубок и построены графики R = f(t) в интервале температур 20—80°С. Для изменения тепловой нагрузки в первичную обмотку понижающего трансформатора был включен лабораторный автотрансформатор ЛАТР-2. Электрический нагреватель 6 обеспечивал подогрев фреона-113 до температуры насыщения при данном давлении. Для измерения температуры жидкости и стенки трубки использовали медь-константа- новые термопары, э. д. с. которых определяли низкоомным потенциометром ППТН-1 с зеркальным гальванометром М21/4. Термопару, с помощью которой устанавливали температуру стенки, располагали в середине ее рабочего участка, при этом фактически замерялась температура внутренней поверхности трубки. Температуру наружной поверхности вычисляли по формуле, учитывающей перепад температуры в стенке трубки. Для измерения температуры жидкости в нее погружали термопару. Спай термопары находился на расстоянии 20—30 мм от верхней образующей трубки. Размеры нагревательных трубок и чистота обработки их поверхности1 указаны в таблице. Шероховатость поверхности определяли в соответствии с ГОСТом '2789—69. В качестве характеристики шероховатости выбрана высота неровностей Rz в микронах (мкм). В зависимости от класса чистоты применяли либо двойной микроскоп Линника МИС-11, либо микроинтерферометр МИИ-5. Трубки с высокой чистотой поверхности, обозначенные буквой В, обрабатывали по окружности цилиндра в прямом и обратном направлении последовательно карборундовыми шкурками с уменьшающимся размером зерна (КЗ-280, КЗ-120, КЗ-М-40, КЗ-М-14, КЗ-М-7, КЗ-М-5, КЗ-М-3), а затем полировали пастой ГОИ. Поверхность трубок Б, имеющих среднюю шероховатость, обрабатывали крупнозернистыми шкурками, либо опиловкой на токарном станке. Две трубки без специальной обработки (после проката) обозначены Д. Трубки с большой шероховатостью поверхности были обработаны на токарном станке (Л), дробеструйным аппаратом (Г) и путем прокатки (шаржирование) между двумя плитами различной степени твердости в присутствии абразивного порошка (?). Шероховатость большей части трубок определяли после проведения опытов. Проведение опытов. Нагревательную трубку, обработанную дихлорэтаном, помещали в кипятильник, после чего включали вспомогательный электрический нагреватель. К трубке- подводили переменный ток. / Чтобы исключить гистерезис, сначала создавали максимальную в данных опытах силу тока, а затем от опыта к опыту уменьшали ее. После того как температура жидкости достигала температуры кипения, вспомогательный электрический нагреватель отключали и после небольшой выдержки приступали к измерению рабочего тока и показаний термопар. С некоторыми трубками проводили две серии опытов. В течение нескольких дней между первой и второй сериями опытов трубку либо выдерживали в заполненной фреоном установке, либо под воздействием атмосферного воздуха. Данные обеих серий опытов 1 Чистота обработки поверхности трубок была определена на кафедре технологии металлов ЛТИХП инж. М. Е. Томилювым. 2S
Характеристика поверхности Грубая обработка (сильная шероховатость) Гладкая поверхность (средняя чистота обработки) Высокая чистота ] обработки после шлифовки и по- | лировки Обозначение трубки А Гс Ее п ^м 5с ?ci ?>м Дх Вс #м Размеры, мм наружный диаметр 10 10 10 7 10 10 10 7 10 10 толщина стенки 0,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Длина общая 100 118 100 121,8 100 100 100 121,8 100 100 рабочая 90 103 90 111,8 90 90 90 111,8 90 90 Материал Ст. 10 Сталь Ст. 10 Медь красная То же Ст. 10 Медь То же Ст. 10 Медь Способ обработкл Резцом на токарном станке Дробеструение Шаржирование абразивным зерном Класс чистоты поверхности | уз V3 V5. Дробеструение V 3 Шаржирование абразивным зерном Опиловка на токарном станке Крупнозернистая шкурка Прокат без специальной обработки Полировка То же V5 V? У 7а Убб У8в У 116 У 10в Высота неровностей, мкм 51,5 53,5 20 58 11,4 6,3 5,3 8,04 1,93 0,3 0,45 Прибор, примененный для оценки МИС-11 МИС-11 Профилог- раф завода „Калибр" МИС-11 МИС-11 Визуально по образцу МИС-11 МИС-11 МИС-11 МИИ-5 МИИ-5 вполне удовлетворительно согласуются между собой. Коэффициент теплоотдачи определяли по формуле PR а = ——— втЦм2 • град), тс а/рО где /р —рабочая длина трубки, м; R — сопротивление трубки (длиной /р), ом (величину R находили из градуи- ровочного графика по температуре, которая измерялась расположенной в трубке термопарой); d — диаметр трубки, ж. В качестве 9 подставляли разность между температурами стенки и жидкости так как температура и давление пара не измерялись. В большинстве опытов /ш^46,5-т-46,7°С« Максимальное отклонение от табличной температуры насыщения фреона-113 46,6°С при р=<1 ата составляло ±0,35°С (в отдельных опытах). Эксперименты с фреоном-12 проводили при р = 5,9-т-6,3 ата (*0 = 20,6-f-22,8°C). Опыты с трубкой Ес были осуществлены на описанной ранее [9] установке, с трубками Вс и ?С1 — на подобной ей, но отличающейся тем, что кипятильником служил стеклянный цилиндр, а термостатом — воздушная камера. Для проверки влияния времени на интенсивность теплоотдачи были проведены две серии опытов на трубке Ес с разрывом по времени в
один год. Трубка в период между опытами находилась в установке, заполненной фреоном. Помимо температуры жидкости, измеряли температуру и давление насыщенного пара. Методика определения теплового потока и коэффициента теплоотдачи такая же, как и для фреона-113. Результаты опытов. Полученные данные в виде логарифмической зависимости а от q представлены на рис. 2 и 3. Анализ этих данных, а также визуальные наблюдения за процессом позволяют высказать следующее. Рост шероховатости поверхности нагрева, характеризуемый увеличением высоты неровностей Rz, приводит к повышению коэффициента теплоотдачи, в первую очередь вследствие изменения числа действующих центров парообразования, а возможно, и в результате влияния отрывного диаметра паровых пузырей. 4 1 7 У г -Л ,4 \r* о t i У г 1 ]у 7 —1—|- ~п :—^s lS? 11 jk s\ 1 i Si.s \\yty у 7— 'ЙН ^f^ 7*w A /*\ yjn \ У \ уЦ 1 1да ъ/ЬЛ \jn ъ\ 1 * , i i I м 1 \hr- —If - \LC 1 yf \ y^ | О 6сГ* Ге-0 oftcepim), <* B серия) 1 1 7 WW 1 ? 3 i* — 5 ' 6 7 8 9 Ю3 Z 3 4 5 6 7 69»* 2 J 4 5 Рис. 2. Коэффициенты теплоотдачи при кипении фреона-113 на медных и стальных трубках различной шероховатости: / - #z = 0,3~0,45; 2 — ,#Z=U,93; 3 — i?z=6,3; 4 — Rz = $\ 5 — Rz = 11,4^-58. ц,6т/мг Рис. З. Коэффициенты теплоотдачи три кипении фреона-12 «а стальных трубках разной шероховатости: / _ #z = 0,3; 2 — Rz = 5,3- 3 — tfz = 20; 4 — i?2 = 53,5. Во-первых, при увеличении шероховатости сверх некоторого предела количество центров может быть настолько большим, что расстояние между ними окажется меньше отрывного диаметра. Пузырьки начнут взаимодействовать между со- Ае -ф Aсерия)<»{2серией бой (например, сливаться) и интенсифи- Ес-<* " J кация теплоотдачи вследствие шерохова- rl-%!д^-у!швТрущ тости прекратится. Возможно, что Rz, ' равное 11ч-20 мкм, и является таким пределом для фреона-113. Во-вторых, степень влияния чистоты обработки поверхности Определяется не только глубиной впадин, но и их геометрической формой, радиусом кривизны и частотой распределения по поверхности [4, 5]. При обработке шаржированием эти параметры могли оказаться иными, чем у Кипение на шероховатых трубках начинается при меньших тепловых потоках и гистерезис проявляется в меньшей степени, чем на гладких. Как видно из рис. 2, коэффициенты теплоотдачи фреона-113 на стальных и медных трубках с одинаковой шероховатостью поверхности в пределах разброса опытных точек совпадают. Коэффициенты теплоотдачи на трубках с шаржированной G?z=ll,4-f-20) и дробестру- енной поверхностью (Rz = 58) получились примерно одинаковыми для фреона-113 и несколько меньшими на шаржированной трубке для фреона-12. Это можно объяснить следующим. дробеструенных труб, что и вызвало большую интенсивность парообразования при меньшем значении Rz. На рис. 4. представлена в логарифмическом масштабе зависимость коэффициента теплоотдачи от Rz при G=104 вт/(м2 • ч). Угол" наклона проведенных через опытные точки прямых равен 0,2 и, следовательно, коэффициент теплоотдачи пропорционален a^R^2. Стефан [10] на основании опытов с фреоном-И установил пропорциональность коэффициента теплоотдачи величине i?0»*33. Последняя («глубина гладкости») характери- 27
5 s ftf3 9 8 7 5 И ( < ~~~^ ,г а \*-~* г— 3 fl 1 Г°" 4 0 U SW 1 1 цш 2 3 L а б 7 i р |L ^ 5„ -4еН -J-— Трубки Обычные Шаржирабанные\ Фреон-Ш-о 6 j 0/7я?л -12 - % 4 8 910 ДО J/7 47 $Ш Рис. 4. Влияние высоты неровностей на коэффициент теплоотдачи при кипении фреонов. 2,7 раза больше, чем на полированных и в 1,6 раза больше, чем на трубках без специальной обработки. Результаты экспериментов позволяют предполагать возможность интенсификации теплообмена во фреоновых испарителях путем шаржирования, дробеструенной или пескоструйной обработки поверхности нагревательных трубок. Эти способы нг,тм могут оказаться особенно эффективными для аппаратов со стальными: неоребренными трубками. зует среднюю высоту неровностей, профиля, a Rz — максимальную. Поэтому Rv меньше Rz. Представляется, что численные величины /?р в большей степени соответствуют среднеарифметическому отклонению профиля Ra (ГОСТ 2789—59), чем Rz, хотя смысл и методики определения /?р ( ДШ № 4763) и i?a также несколько различны. Так как величина Rz прямо пропорциональна 7?а, то на основании результатов наших опытов a^Rl'2. Если принять Ra = Rxiy то количественное расхождение между нашими опытами и данными Стефана составит около 20%. Выводы Коэффициенты теплоотдачи при кипении фреона-113 на дробеструенных и шаржированных, а при кипении фреона-12 на дробеструенных трубках получились примерно в 2,4— ЛИТЕРАТУРА 1. Аверин Е. К. Влияние материала и механической обработки поверхности на теплоотдачу при кипении воды. Известия АН СССР, ОТН, 1954, №3. 2. Головин В. С, Кольчугин Б. А., Лабун- ц о в Д. А. ИФЖ, 1964, № 6. 3. Jakob M. «Heat Transfer», vol. 1, Second Printing, 1950, New York. 4. Griffith P., Wall is J. «Chem. Eng. Progr. Symp. Series», I960, vol. 56, № 30. 5. Kurihara H. M., Myers J. E. «Am. Inst. Chem. Eng. Journal», 1960, vol. 6, № 1. 6. Berenson P. J. «Int. J. Heat Mass Transfer», vol. 5, October, 1962. 7. Tien С L. «Int. Heat Mass Transfer», vol. 5, June, 1962. 8. Z u b e r N. «Int. J. Heat Mass Transfer», vol. 6„ № 1, 1963. Э.Данилова Г. Н.( Вельский В. К., Куприянова А. В. «Холодильная техника», 1964> № 2. 10. Step h an К. «Kaltetechnik», В. 15, 1963, № 8. УДК 536.2:621.564.25 ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЖИДКИХ ФРЕОНОВ РЯДА МЕТАНА И ЭТАНА О. Б. ЦВЕТКОВ — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности При изучении физических свойств холодильных агентов важное значение имеет определение их теплопроводности. Между тем, для одних холодильных агентов экспериментальные данные по теплопроводности ограничены узким интервалом температур (фреоны-22, 113 и др.), а для других, например фреонов-14, 115, — вообще отсутствуют. В связи с этим в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности были проведены экспериментальные исследования теплопроводности жидких фрео- нов-12, 13, 22, 113 и 142 в широком диапазоне температур на линии насыщения. На основе обобщения полученных данных оказалось воз* можным рассчитать теплопроводность еще неисследованных фреонов-14 и 115, а также фреонов-1! 1,121 и 114. 28
Опыты проводили на установке, построенной по принципу цилиндрического бикалори- метра. Бикалориметр состоял из двух медных коаксиальных цилиндров, разделенных слоем исследуемой жидкости толщиной 0,77 мм. Во внутреннем цилиндре расположены нагреватель и три спая дифференциальной термопары. Особенности конструкции внутреннего цилиндра, обеспечивающие полную изоляцию термоэлектродов и нагревателя от низкокипя- щих жидкостей, позволили исследовать их теплопроводность при различных температурах и давлениях. Бикалориметр помещали в изотермическую ванну, в которой поддерживали соответствующую температуру. Давление в приборе создавали с помощью теплового мультипликатора. При проведении опытов измеряли темп регулярного охлаждения внутреннего цилиндра и рассчитывали коэффициент теплопроводности по соответствующей формуле, при этом вводили ряд поправок, связанных с конечной .величиной теплоемкости слоя, наличием теп- лопотерь системы и др. Полученные в опыте сглаженные значения -теплопроводности жидких фреонов приведены на рис. 1. Я ш да щ щ щ бт/{мгШ) i 1 % -6 0 -3 ФР90Н--22 к^з 1 0 31 1 6 0 90 Рис. 1. Теплопроводность жидких фреонов. Для обобщения результатов эксперимента зависимость теплопроводности всех исследованных жидкостей от температуры была представлена в виде \ = В9», A) :где а — коэффициент теплопроводности жидкости, вт/(см- град); В — постоянный для данной жидкости коэффициент, не зависящий от температуры; р — плотность жидкости, г/см3; п — показатель степени. В табл. 1 приведены средние значения коэффициента В, вычисленные по формуле В = ±г, B) а также предельные отклонения АВ. Для всех исследованных фреонов по результатам обработки опытных данных в координатах lgp, IgA, принято п=2. Данные по плотности жидкостей взяты из работ [1, 2]. Коэффициент В в уравнении A) практически не зависит от температуры, а его отклонения от среднего значения, показанные в табл. 1, не превышают погрешности измерения теплопроводности. Таблица 1 ; Фреон ! 12 13 22 ! 113 ! 142 Средние значения B-W 4,197 4,297 5,997 3,141 6,966 Предельные | отклонения (±)ДВ, % 1,38 1,33 | 1 1,35 0,41 1 0.79 1 Зависимость A) характеризует изменение теплопроводности жидкости на линии насыщения в широком интервале температур и в связи с этим может быть использована для экстраполяции имеющихся ограниченных опытных данных. Выводы, основанные на результатах наших экспериментов, согласуются с результатами аналогичной обработки опытных значений Па- уэлла и Чаллонера [3] по теплопроводности жидких фреонов-11, 12, 21, 2'2 и 114 и данных Чернеевой [4] по теплопроводности фрео- на-113. Опытные значения X при —20 и 20°С в работе [3] линейно экстраполировались в диапазоне температур — 40-н410°С (табл. 2). Отклонения от среднего значения В во всех случаях не превышали ±0,5%. Таблица 2 Фреон И 12 21 22 113 114 Средние значения В'Ю^ 4,669 4,117 5,849 6,389 3,065 3,287 п 1,77 2,05 1,95 1,82 1,88 1,78 29
Для определения теплопроводности еще не исследованных фреонов коэффициент В в уравнении A) был представлен в виде _ JL В = Аср^ 3 гГ\ C) где А — молекулярная константа жидкости; ср — удельная теплоемкость жидкости при постоянном давлении, дж/ (г • град); (lI — молекулярный вес. Константу А и удельную теплоемкость ср удобно отнести к одной и той же для всех жидкостей приведенной температуре т = — = 0,65, которая для большинства фреонов близка к нормальной температуре кипения. При этой температуре значения теплоемкости жидкости весьма точны. Значения константы Л, вычисленные по формуле JL А=Впрг с-\ D) приведены в табл. 3. Данные по теплоемкости жидкости взяты из работ [2—7]. Таблица 3 1 Фреон 1 12 13 22 ! из 1 142 Химическая формула CFoCU CF3Cf CHFX1 C.F3CI3 CoH,F,Cl Л-103 4,592 4,706 4,787 3,680 5,223 дж [ (г-град) (при т = -0,65) J 0,904 0,858 1,107 ! 0,975 1,239 Оказалось, что константа А не одинакова для всех веществ, а зависит от структуры молекулы фреона. Для ее определения можно воспользоваться правилом аддитивности, согласно которому константа молекулы равна сумме атомных констант. При этом следует учитывать также валентные состояния атомов и особенности их расположения, для чего необходимо вводить инкременты двойной связи, тройной связи и т. д., а также поправки на особое положение отдельных атомов и групп в молекуле. Для фреонов, являющихся производными ряда метана и этана, А = 2 AR = хАс + УАр + zAc\ + ЯАн> E) где AR — атомная константа; х, у, z, q — соответственно числа атомов углерода, фтора, хлора и водорода в молекуле фреона. Числовые значения атомных констант AR следующие. Атом С CI F Н Ar . 10+3 _6,41 2,75 2,75 2,95(^ = 1) и 3,26 (q =3) При вычислении AR значения молекулярных констант (А) принимались для всех фреонов по табл. 3, за исключением фреона-13, так как опытные значения его теплоемкости менее точны, чем для фреона-12 [5]. Приведенные результаты были использованы для расчета теплопроводности фреонов-11, 21 и 114 в широком интервале температур. С помощью этой же методики была впервые определена теплопроводность фреона-115 и получена зависимость теплопроводности фрео- на-14 от температуры. Значения константы А и коэффициента В, найденные по формулам C) и E) для указанных фреонов, даны в табл. 4. Таблица 4 Фреон 11 14 21 Химическая формула CFC1, CF4 CHFC12 J 114 C2F4C12 I 115 | C2F5C1 В • 10* 4,00 4,86 5,37 3,20 3,32 А • 103 4,59 [ 4,59 4,79 3,68 1 3,68 Величины теплопроводности фреонов-11, 21, 114, 115 и 14, вычисленные по уравнению A)>\ представлены в координатах X, t на рис. 2. 40 -Ю -Щ -20 j 26 40 60 80 ЮЛ -т -т -м чгб чбо 41 U ^ ~to i t,°c Рис. 2. Расчетные значения теплопроводности жидких фреонов (нижняя шкала температур для фреона-14, верхняя — для остальных фреонов). 30
Значения ср для фреонов-11, 21 и 114 при т=0,65 заимствованы из работ [5—7]. Таблица 5 Исследователи Ридель [3] . . • Марквуд и Бен- нинг [3] ... Данилова [3] . . Чернеева [4] . . Мальотра [3] . . Пауэлл и Чал- лонер [3] . . . Видмер [11] . . | Авторы .... Теплопроводность (втЦм-град) при температуре (°С) —60 0,118 0,108 0,111 —20 0,125 0,115 0,107 0,106 0,098 0,100 0 0,117 0,106 0,101 0,129 (—2,8° С) 0,102 0,093 0,094 20 0,089 0,109 0,095 0,095 0,099 0,088 0,089 60 0,093 0,077 Теплоемкость и плотность фреона-115, а также плотность жидкого фреона-14 были приняты по данным Бадылькеса [8, 9]. Значения р для фреона-115 от —80 до —50°С и от 30 до 60°С рассчитывали по методу термодинамического подобия [8, 9], используя в качестве эталона данные Бубушя- на [10] по плотности фреона-113. Аналогичным путем были рассчитаны значения плотности фреона-114 для температур выше 60°С. Величины плотности остальных фреонов заимствованы из работ [1, 5, 6]. Теплопроводность фреонов-21 и 114 частично исследована в небольшом диапазоне температур (—20-г-20°С). Значительно лучше изучен фреон-11, в связи с чем он был выбран в качестве эталона для проверки надежности полученных расчетных значений. Наиболее распространенным методом оценки эффективности обращенных абсорбционных машин (используемых в качестве повышающего термотрансформатора) является сопоставление их коэффициентов трансформации, представляющих собой отношение теплопроиз- водительности машин к сумме затраченного низкопотенциального тепла [1—3]: Результаты сопоставления экспериментальных значений теплопроводности жидкого фреона-И с расчетными по уравнению A) представлены в табл. 5. Удовлетворительное согласование наших результатов с наиболее достоверными опытными данными других исследователей подтверждает надежность расчетных значений теплопроводности жидких фреонов. Расчетные значения, полученные нами по теплопроводности фреона-14, расходятся с данными американской фирмы «Kinetic Chemicals Inc.» (Л, = 0,173 вт/(м>град) при — 112°С) более чем на 30%. Это подтверждает мнение Р. Планка |[5] о неточности результатов американской фирмы. ЛИТЕРАТУРА 1. «Холодильная техника», Энциклопедический справочник. Т. 1. Госторгиздат, 1960. 2. К л е ц к и й А. В. Кандидатская диссертация, ЛТИХП, 1964. 3. Powell R. W., Challoner A. R. Proceedings of X International Congress of Refrigeration, Kopenhagen, 1969. 4. Чернеева Л. И. Сборник «Холодильная техника», Госторгиздат, 1955. 5. Р1 a n k R. «Handbuch der Kaltetechnik», В. IV* 1956. 6. Фреоны, свойства и применение, Справочное руководство. Изд. ГИПХ, 1959. 7. В а с ь к о в Е. Т. Кандидатская диссертация, ЛТИХП, 1964. 8. Бадылькес И. С. «Холодильная техника», 1956, № 4. 9. Бадылькес И. С. Рабочие вещества и процессы холодильных машин. Госторгиздат, 1962. 10. Бубушян М. Б. «Теплоэнергетика», 1954, № 3. где Qa — теплопроизводительность машины; Qo — тепло, подведенное к испарителю; Qh — тепло, подведенное к генератору. В последнее время получает распространение метод определения энергетических потерь, УДК 621.575:536.7 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОБРАЩЕННОЙ АБСОРБЦИОННОЙ МАШИНЫ Канд. техн. наук В. В. ОНОСОВСКИП, А. #. ИЛЬИН — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности 31
основанный на анализе термодинамических систем по величине эксергии [4, 5]. Применение этого метода целесообразно и для термодинамического анализа рабочих процессов обращенной абсорбционной водоамми- ачной машины (рис. 1,а), для которой существенное значение имеет учет не только количества передаваемого тепла, но и температурного потенциала, определяющего его работоспособность [6]. Принципиальная схема и цикл такой машины в ?, j-диаграмме представлены ла рис. 1, а, б. , ккал/кг —*-?, кг/кг 5 Рис. 1. Обращенная водоаммиачная машина с внутренней регенерацией тепла: а _ принципиальная схема; / — генератор; II — дефлегматор; III — конденсатор; IV, VIII' — насосы; V — испаритель; VI — абсорбер; VII — регенератор; IX —- регулирующий вентиль; б — цикл в i, i-диаграмме. В генераторе / в результате подвода низкопотенциального сбросного тепла выпаривается при низком давлении крепкий водоаммиачныи раствор. Водоаммиачныи пар из генератора в состоянии 4' поступает в дефлегматор //, где вследствие отвода тепла к источнику низкой температуры (наружному воздуху или холодному рассолу) происходит повышение его концентрации из-за частичной конденсации паров воды. Флегма из дефлегматора в состоянии 4° сливается в генератор, а чистый аммиачный пар в состоянии 8' выходит из дефлегматора и поступает в конденсатор III. В конденсаторе при низком давлении пар конденсируется за счет отвода тепла к источнику низкой температуры. Из конденсатора жидкость в состоянии 6° забирается насосом IV и подается в испаритель V. В испарителе при высоком давлении происходит подогрев жидкого аммиака до состояния 7 и его кипение за счет подвода сбросного тепла. Давление и температура кипения аммиака в испарителе зависят от температурного потенциала сбросного тепла. Пары аммиака из испарителя в состоянии 8 направляются частично в абсорбер VI и частично в регенератор VII. В абсорбере они абсорбируются слабым раствором при высоком давлении. Выделившееся в процессе абсорбции тепло отводится нагреваемой водой. Высшая температура абсорбции характеризуется состоянием 3°. Водоаммиачныи раствор из абсорбера в состоянии т° поступает в регенератор, в котором в результате теплообмена со слабым раствором, идущим из генератора, слабый раствор дополнительно выпаривается от состояния 5° до состояния 2° и концентрация крепкого раствора повышается от состояния т° до состояния 4 за счет дополнительного поглощения части пара из испарителя. Слабый водоаммиачныи раствор состояния 2° насосом VIII подается в состоянии 3 в абсорбер, а крепкий раствор состояния 4 регулирующим вентилем IX дросселируется в генератор и поступает в него в состоянии 4°. Для идеальных (обратимых) процессов прямого и обратного циклов подведенная суммарная энергия равна отведенной Ex* = Ех~ B) В теоретическом цикле абсорбционной машины в связи с необратимыми потерями отведенная эксергия всегда меньше подведенной Ех* Ех~ = De + Dt. C) 32
Здесь De — внешние потери при взаимодействии рабочего вещества и источников, возникающие вследствие конечной разности температур в аппаратах и теплообмена с окружающей средой; Di — внутренние потери в машине, связанные с наличием необратимых процессов. Степень термодинамического совершенства отдельных процессов и цикла определяется эксергетическим к.п.д. Ъ Ех Ех+ D) Диаграмма полного эксергетического баланса обращенной водоаммиачной машины с внутренней регенерацией тепла показана на рис. 2. При составлении уравнения эксергетического баланса машины вводят понятия эксергии тепла и эксергии массы. Поскольку в рассматриваемой машине совершаются замкнутые циклы и количество циркулирующего рабочего вещества в системе является постоянным, подведенная и отведенная эксергии масс равны между собой и не учитываются эксергетическим балансом. Эксергию тепла Exqx_„ которая является параметром процесса, вычисляют по количеству энергии, передаваемой в форме тепла Qi_2 при соответствующей данному процессу температуре Т\-2 с учетом температуры окружающей среды 70.с ExQi_2=Oa^KTdq, E) 1 • где Ga — количество циркулирующего рабочего вещества; Кт = — — коэффициент работоспо- собности тепла на элементарном участке процесса; dq — количество тепла, передаваемого на элементарном участке процесса. Развернутый эксергетический баланс теоретического цикла абсорбционной обращенной машины имеет вид: Ех^+Ех^Ех^+Ех^Л- ¦ +?•*> +2Д. + 2А. F) R где ExqGp — эксергия тепла, подводимого к генератору; к испарителю; Exq^v Exqw —отводимого от абсорбера; Exq^ — s К от конденсатора; ?л'ант — от дефлегматора. Рис. 2. Диаграмма полного эксергетического баланса обращенной водоаммиачной машины с внутренней регенерацией тепла: De — внешние потери эксергии вследствие теплообмена между источником и рабочим веществом при конечных разностях температур в аппаратах; Dn — внешние потери эксергии от аппаратов в окружающую среду; 2?>г- — сумма внутренних потерь эксергии. Внешние потери, связанные с наличием конечной разности температур между источниками и рабочим веществом, обусло|лены выбранной величиной теплопередающей поверхности, а также значением коэффициента теплопередачи и легко могут быть подсчитаны [7]. Потери в окружающую среду, вызванные несовершенством тепловой изоляции, определяются обычным путем. Наибольший интерес представляет анализ и выяснение природы внутренних потерь в машине, их изменение в зависимости от параметров источников. Анализ внутренних потерь позволяет наметить пути совершенствования отдельных процессов, улучшения схемы машины и повышения эксергетического к.п.д. Эксергетический баланс машины, составленный без учета внешних потерь (по рабочему веществу), может быть представлен в следующем виде: Ех+ +.Ех+ =Ех-• +Ехг¦ + ч) Vi va ^K + ^> + 2А. G) R 3 Холодильная техника № 4 33
Разность между подведенной и отведенной эксергией составляет в этом случае внутренние потери в машине. Наличие их обусловливается, как уже отмечалось, необратимостью ряда теоретических процессов, а также неизбежностью конечной разности температур в процессах внутренней регенерации тепла. Ниже более детально рассматриваются отдельные процессы водоаммиачной обращенной машины. Процесс кипения рабочего вещества при постоянном (высоком) давлении Р0 протекает в испарителе (см. рис. 1, б) при незначительном изменении температуры, которое обусловлено концентрацией рабочего вещества, несколько отличающейся от единицы. ^ Этот процесс главным образом связан с внешними необратимыми потерями, которые зависят от величины принятого перепада температур в аппарате. Они могут быть уменьшены при соответствующем расходе теплоносителя, обеспечивающем постоянную минимальную величину перепада температур в процессе теплообмена. Потери тепла в окружающую среду сокращаются благодаря применению соответствующей изоляции. Процесс конденсации рабочего вещества протекает в конденсаторе при низком давлении Р и сопровождается небольшим понижением температуры, что обусловлено отклонением величины концентрации рабочего вещества от единицы. Процесс конденсации внутренне обратим. Внешние необратимые потери определяются так же, как и для процесса кипения в испарителе. Процесс кипения при низком давлении Р происходит в генераторе в результате подвода тепла от внешнего источника и в регенераторе за счет части теплоты абсорбции. Процесс кипения обратим, однако в регенераторе имеются необратимые потери, которые возникают в связи с неизбежной разностью температур в процессе теплообмена слабого и крепкого растворов. Внутренние потери при теплообмене в регенераторе определяются выражением Аре, х. о = О, р^._4 - ЕХ^ ), (8) где Exqm0__A —эксергия тепла, выделяющегося в процессе поглощения пара крепким раствором в регенераторе; Ехд —эксергия тепла, подводимого в процессе кипения слабого раствора в регенераторе. Подведенную и отведенную эксергию можно найти по уравнению ExQ=G^bqK1. E,a> Внешние потери в генераторе и регенераторе, связанные с конечными размерами тепло- передающей поверхности (для генератора) и несовершенством тепловой изоляции аппаратов, определяются аналогично изложенному выше. Процесс абсорбции протекает при высоком давлении Р0 в абсорбере в результате отвода тепла к нагреваемой среде и в регенераторе благодаря отводу тепла кипящим слабым раствором. В процессе абсорбции происходят внутренние необратимые потери, связанные со смешением пара и жидкости, находящихся в неравновесном состоянии, и подогревом поступающего в абсорбер охлажденного раствора до насыщенного состояния за счет части высокотемпературного тепла процесса абсорбции. Потери при смешении неравновесных пара и жидкости определяются зависимостью АСм = Оа (ехА - ехв). (9) С учетом адиабатического (по отношению к внешней среде) протекания процесса DtcM-GaTM(SB-SA). (9, а) Возрастание энтропии в процессе смешения устанавливают по известной методике [8]. Потери, связанные с подогревом охлажденного слабого раствора до состояния насыщения (за счет части тепла абсорбции), определяются эксергией этого тепла. Величину эксергии находят путем построения графической зависимости теплоты абсорбции от температуры процесса и определения количества и потенциала тепла, расходуемого на подогрев. Внешние потери в абсорбере, связанные с теплообменом при конечной разности температур и несовершенством изоляции, можно найти по обычной методике. Однако в отличие от рассмотренных ранее процессов при работе машины в режиме теплофикации температуры нагреваемой среды (воды теплосети) определяются графиком регулирования системы и не могут изменяться произвольно. Внешние потери в регенераторе обусловливаются наличием конечной поверхности теплообмена и несовершенством изоляции. Ректификация пара, служащая для гговы- шения концентрации, связана с понижением его температуры. При этом тепло, подведенное к пару от внешнего источника в генераторе, переводится на более низкий температур- 34
еыц уровень без производства внешней ра- боть\^ ТакЫ^переход тепла обусловливает внутренние необратимые потери процесса ректификации, которые определяются разностью подведенной и отведенной эксергии йо уравнению Л. =GJExa —Exa \. (Ю) 'рект di ^2'— 4' V4°_ XJ v ' В этом уравнении эксергия вычисляется с учетом температурного потенциала и количества пара и флегмы на каждом элементарном участке процесса ректификации. Для ректификации так же, как и для процессов кипения и абсорбции, зависимость теплоты^цроцесса от температуры его конечной точр^носит линейный характер. Внешние потери процесса ректификации обусловливаются конечным временем контакта пара и жидкости и определяются разностью температур между ними. Процесс дросселирования крепкого раствора необратим. Потери от дросселирования определяются разностью эксергии в начале и конце процесса по уравнению Так как процесс дросселирования изоэнталь- пичен, это уравнение так же, как и зависимость (9), можно преобразовать Ар.в = ^аП.сE4#-54). A1, а) На основе приведенных зависимостей расчетным путем были определены внутренние потери теоретического цикла обращенной во- доаммиачной машины теплопроизводитель- ностью 26000 ккал/ч, работающей по теплофикационному режиму 95/70°С при расчетной температуре наружного воздуха t0. с = —40°С и температуре греющего источника 4 = 40°С. При этом разность температур в аппаратах для указанных расчетных условий принималась 7°С. Анализ расчетов позволил сделать следующие выводы. Значения эксергетического коэффициента ELXq трансформации Mtx — показы- Ех% JrExQh вают, что в этой машине внутренние потери составляют около 30%, незначительно изменяясь под влиянием внешних условий. Основная их часть приходится на абсорбер (около 40%), на внутренний теплообмен в регенераторе (около 20%) и на необратимый процесс в регулирующем вентиле (около 20%). При низких температурах наружного воздуха на величину внутренних потерь процесса абсорбции основное влияние оказывают потери от подогрева жидкости, которые могут быть сокращены при соответствующем изменении схемы машины. Достоверность проведенных расчетов подтверждена результатами экспериментальных исследований. ЛИТЕРАТУРА 1. РозенфельдЛ. М. Доклады Академии наук, т. 82, 1952, № 3. 2. Розенфельд Л. М., Ткачев А. Г. Холодильные машины и аппараты. Госторгиздат, 1960. 3. Мартыновский В. С. Тепловые насосы. Гос- энергоиздат, 1955. 4. Ишкин И. П., Бродянский В. М. «Техническая физика», т. 22, вып. 11, 1952. 5. Grassman P. «Archiv fur Warmewirtschaft», 1959, № 9. 6. Бродянский В. М., М е д о в а р |Ч. Е. «Холодильная техника», 1961, № 5. 7. Бродянский В. М., Ишкин И. П. «Холодильная техника», 1962, № 3. 8. Розенфельд Л. М. «Техническая физика», т. 22, вып. 7, 1952. 3*
УДК 536.24:621.565.945 ТЕПЛО- И МАССООБМЕН В ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯХ С КРУГЛЫМИ РЕБРАМИ Канд. техн. наук В. Я. КЕФЕР, Н. М. ЦИРЕЛЬМАН — Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Проведенные ранее работы [1] по исследованию пучков труб с круглыми плоскими ребрами относятся к условиям чистого теплообмена. Однако воздухоохладители кондиционеров работают, как правило, в условиях тепло- и массообмена (выпадение влаги), причем в глубоких угольных шахтах доля массообмена очень велика (коэффициент влаговыпадения доходит до | = 3,5). Поэтому представляет интерес экспериментальное исследование теплоотдачи и аэродинамического сопротивления пучков труб с круглыми плоскими ребрами при интенсивном вла- говыпадении. Такая работа была проведена в МакНИИ [2, 3]. Геометрические характеристики шести исследованных моделей приведены в таблице. Номер моделей 1 2 3 5 Ъ Высота ребра Л, мм 7,0 9,0 12,5 12,5 12,5 17,0 Шаг ребер и, мм 5,0 6,4 6,'5 7,4 8,3 6,5 Наружный диаметр трубки d, мм 18 22 25 25 25 21 VO ^ 40 48 55 55 55 56 Коэффициент оребрения р 5,0 5,1 6,93 6,20 5,64 10,64 h d 0,39 0,41 0,50 0,50 0,50 0,81 u d 0,278 0,290 0,260 0,296 0,332 0,31 Эквивалентный диаметр щели d3, мм | 10,10 12,01 10,80 12,10 j 13,45 1 10,06 В опытах начальные параметры охлаждаемого воздуха принимались / = 27-т-33°С; Ф = 70-г-98%; §=l,7-f-4,3; температура холодо- носителя ^, = 3,5-f-8,5°C; скорость воздуха в суженном сечении модели 1,5—13,0 м/сек; расход холодоносителя в трубках находился в области турбулентного режима (Re>10 000). В результате обработки около 600 опытов получены следующие экспериментальные зависимости: Номер Экспериментальные моделей зависимости 1 Nu =0,0564 Re0'889 2 Nu =0,0660 Re0'877* 3 Nu =0,139 Re0'813 4 Nu =0,125 Re0'813 5 Nu =0,115 Re0'813 6 Nu=0,89 Re0'608 При этом в критериях Nu и Re в качестве определяющего размера принят наружный диаметр трубок, а коэффициент теплоотдачи отнесен к их гладкой поверхности. Эти зависимости позволили вывести формулы, обобщенные для различных геометрических параметров оребренной поверхности [3]- Eu = 0,146OT-^(^-)-°'8, B) где т — количество рядов труб по ходу движения воздуха. Формулы действительны в пределах JL = 0,26-^0,34; — = 0,39-^0,81 и d d Re = 20004-20 000. Использование наружного диаметра несущей трубки в качестве определяющего размера значительно упрощает расчеты, однако при этом не учитываются такие важные характеристики оребренной поверхности, как коэффициент эффективности ребра и коэффициент теплоотдачи, отнесенный к полной поверхности теплообмена. При оребренной поверхности большая часть тепла (86—95%) отводится ребрами и лишь незначительная его часть — поверхностью трубки. Тепло- и массообмен оребренной поверхности правильнее рассматривать, основываясь на гидродинамических явлениях при протекании воздуха в межреберном пространстве, а не при поперечном обтекании им трубок. Гоголиным [4] при исследовании воздухоохладителей, оребренных пластинами, в качестве определяющего размера был применен эквивалентный диаметр суженного сечения. Это позволило ограничиться в обобщенной формуле только одним относительным геометрическим показателем, учитывающим длину суженного сечения, так как расстояние между пластинами учтено в определяющем размере. В то же время при практических расчетах пользование формулой Гоголина [5] вносит за- 36
труднения, так как необходимо заранее задаваться длиной канала, а следовательно, количеством трубок. Эквивалентный диаметр с1э суженного сечения для прохода воздуха (рис. 1) равен 2(si — du — 2hb) /Q F) d* = 2h + и — Ь В дальнейшем результаты опытов были обработаны по методике, где в качестве определяющего размера принят эквивалентный диаметр суженного сечения. Рис. 1. Поперечное сечение канала, образуемого ребристыми трубами. Принимая справедливыми формулу Льюиса и теорию Меркеля, влияние массообмена можно установить путем умножения коэффициента конвективной теплоотдачи на коэффициент влаговыпадения. Распределение коэффициента теплоотдачи по ребру принято равномерным, с учетом уравнивающего влияния пленки конденсата. Это подтверждается опытами Жуковского [б]. Общее тепловое сопротивление ребристой поверхности определяют по формуле d _ х1 JL = \ _1 ^н — ^т ' ^вн • ?нан яР авн R гв — гт ?нан *в tH + -*-25- (м2 • ч • град)\ккал, где 0 — перепад между температурами воздуха и воды, °С; qF — удельная тепловая нагрузка на 1 м2 наружной поверхности, ккал/(м2-ч); ан — коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности ккал/(м2-ч-град); • отношение наружной поверх- нар ности к внутренней (степень оребрения); авн—коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности к воде, ккал/ (м2-ч-град); ^н, U, ^в — соответственно средние температуры наружной поверхности, стенки трубы и воздуха, °С. Величина *ъ — *я ==?н в работе [4] названа * в — *т коэффициентом эффективности ребристой поверхности. Следовательно, ?нан?н авн По Гоголину [4] *-н ^р I 1-?п 8'= —р. Ft Здесь ребра; коэффициент эффективности th\ Ер = $' = —~ — отношение наружной поверх- ^т ности трубок и ребер к наружной поверхности одних трубок (внешняя степень оребрения), °С; hy—условная высота ребра по Шмидту [4]. В результате проведения лабораторных опытов установлена величина общего коэффициента теплопередачи от воздуха к холодоносителю k = 1 1 1 ?нан ?н ав ккалЦм2 • ч • град). E) Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубок к холодоносителю авн определяли по формуле, приведенной в работе [7], для случая вынужденного движения жидкости. Коэффициент теплоотдачи ан в произведении In • ан ¦ Ев входит также и в величину EHi причем определение его связано с громоздки- 37
? Vi Лтл p> ми расчетами по подбору значений ан. Для определения истинного значения Ev и Еп предлагается более простой метод расчета путем подбора, например th ?Р=- Обозначая Wi ¦ \ Еи J h.. 2 I / H ari^H УЕя ocHSH = В, F) Номер моделей 1 2 3 4 5 б Критериальные зависимости Nu =0,0295 Re0»773 Nu = 0,0121 Re0»881 Nu= 0,0143 Re1 ,0,843 Nu = 0,0119 Re0'866 Nu = 0,0187 Re0'838 Nu =0,0173 Re0»825 получаем В качестве определяющего размера принят эквивалентный диаметр суженного проходного сечения. Опытные зависимости для всех моделей можно обобщить формулой F — ^Р В th Ve* В th / Nu = 0,015 Re' 0,847 (8) ?P + в G) УЪ~а V EP + Задаваясь тремя значениями коэффициента ?р, нетрудно графически установить его истинную величину. Обработка опытных данных дала следующие критериальные зависимости для конвективного теплообмена на наружной поверхности труб в условиях тепло- и массообмена в поперечном потоке воздуха: tkiOli II . 70 60 , 50 а -^— - С *Ар 4 fi и ^ _^ 1500 ШО 5000 Рис. 2. Сравнение теплообмена при поперечном обдувании ребристых труб в режимах тепло- и массообмена (а) с чистым теплообменом при вынужденном движении в канале (б). где в числовой коэффициент входит практически постоянный критерий Прандтля. На рис. 2 сравнивается тепло- и массообмен на наружной поверхности исследованных моделей с чистым теплообменом при переходном режиме движения жидкости в трубе. Предполагается, что влияние свободной конвекции отсутствует [7], т. е. температура воздуха в любом поперечном сечении модели постоянна. При значениях Re = 2200^-5000 теплоотдача на наружной поверхности значительно интенсивнее теплообмена в канале и лишь при Re = 5000 приближается к нему. Интенсификация теплоотдачи наружной поверхности объясняется дополнительной турбу- лизацией потока на несущих трубках, периодическим срывом пограничного слоя воздуха с плоскости ребер при течении его от одного ряда труб к другому (влияние относительной длины канала), а также развитием поверхности теплообмена каплями конденсата и более высокими значениями коэффициента теплоотдачи к ним. Последнее положение подтверждено нашими опытами [2] и опытами Гоголина [4]. С учетом указанных факторов интенсификации теплооб- 15000 Re 38
мена опытные данные были обработаны в следующей критериальной зависимости: где А — постоянный коэффициент, включающий практически постоянный критерий Прандтля; Re — критерий Рейнольдса с определяющим размером Re7 — критерий Рейнольдса с определяющим размером d, м; L — длина канала, ж; п, р, т — показатели степени, устанавливаемые при обработке опытных данных. При обработке опытных данных величина L принята равной средней длине направляющей .потока на ребре 5000 6000 7000 8000 Ш010000 R* Рис. 3. Обобщение результатов исследования поверхностей, оребренных круглыми пластинами. 2Л A0) для моделей коле- Значения величины бались от 1,60 до 3,56. В уравнении (9) при — показатель степени 300 Re " Турбулизирующее влияние несущих трубок <5ыло учтено путем введения в уравнение (9) [ВЁУ W) ' шение между режимами обтекания несущих трубок и течения потока в канале. В условиях установившегося процесса Re' d т- величины характеризующей соотно- Re Найдено, что р = — d9 550 Re тель степени я = 0,74. Величины постоянных коэффициентов А для различных моделей соответственно равны: 0,0425; 0,0435; 0,0475; 0,0395; 0,0465; 0,041, а в среднем — 0,0435. Обобщенная зависимость, представленная графически на рис. 3, для всех шести моделей имеет вид __ 55L _300 N.-««BR.-(i)"-(i)"-.(») Она справедлива в пределах Re = 2500~11000; Л-= 0,5-Ь 0,65; d9 4- = 1,84-2,3; h ds L = 0,7- = 1,6- i,/; 3,56. При Re показа- з. Таким образом, принятая методика обработки результатов исследований позволила получить обобщенную эмпирическую зависимость A1) для теплоотдачи поверхностей, оребренных круглыми пластинами в режимах охлаждения и осушения воздуха. ЛИТЕРАТУРА 1. АнтуфьевВ. М., Белецкий Г. С. Теплопередача и аэродинамические сопротивления трубчатых поверхностей в поперечном потоке. Машгиз, 1948. 2. К е ф е р В. Н. Исследование процессов и аппаратов кондиционирования воздуха в глубоких угольных шахтах. Автореферат диссертации, Днепропетровск, 1963. КеферВ. Н., ЧерниченкоВ. К. Тепло- и массообмен в поверхностных воздухоохладителях при кондиционировании воздуха. Труды конференции по перспективам развития и внедрения холодильной техники в народное хозяйство СССР. Гос- торгиздат, 1963. Гоголин А. А. Осушение воздуха холодильными машинами. Госторгиздат, 1962. Гоголин А. А. Осушение воздуха холодильными машинами. Автореферат диссертации, Ленинград, 1963. Жуковский В. С, Резникович К. И. Тепло- и массообмен в «сухих» воздухоохладителях со спиральными трубками, изготовленными методом накатки. Труды ВВМИОЛУ им. Ф. Э. Дзержинского, сб. № 42, 1960. Михеев М. А. Основы теплопередачи. Госэнер- гоиздат, 1956. 4. 5. 7.
УДК 637.513.82.004.4 АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ КАМЕР ХРАНЕНИЯ ОХЛАЖДЕННОГО МЯСА Канд. техн. наук А. Г. РОТЕНБЕРГ, В. М. МАРШОВ, Л. В. КУЛИКОВСКАЯ, Э. П. ПЕТРУ ХИН А Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности С каждым годом на холодильниках возрастает объем хранения охлажденного мяса, фруктов, яиц. Для сокращения потерь и удлинения сроков хранения этих продуктов требуется поддерживать строго определенные температуру, влажность и скорость воздуха по всему грузовому объему камеры. На новых холодильниках необходимые условия хранения создаются централизованными или местными воздухоохладителями и кондиционерами. Цинп перемвшикния Рис. 1. Общий вид воздухоохладителя: 1 — дверь в отсек охлаждающей батареи; 2 — боковые вертикальные каналы воздуховода; 3 — открытые заслонки боковых окон; 4— правое внутреннее окно среднего воздуховода, через которое воздух входит в отсек батареи; 5 — закрытая заслонка этого окна; 6— цилиндрические воздуховоды; 7 — патрубки для; выхода воздуха; 8 — вентилятор; 9 — постоянно открытое окно между передним экраном и экраном отсека батареи, служащее для забора воздуха в цикле охлаждения; 10 — охлаждающая батарея. 40
г -ф- !ф ф | (ж/ 4 1 "W" 44ч ~т Рис. 2. Поперечные разрезы шиберного устройства: а — цикл перемешивания. На боковых окнах заслонка открыта, на среднем окне — закрыта. Воздух поступает из камеры в боковые вертикальные каналы воздуховода; б — цикл охлаждения. На среднем окне заслонка открыта, на боковых — закрыта. Воздух поступает из среднего вертикального канала воздуховода в отсек охлаждающей батареи. Для старых холодильников при переоборудовании камер для хранения в них охлажденных продуктов эти устройства неприменимы, так как требуют переделки здания. В 1963 г. Всесоюзным научно-исследовательским институтом холодильной промышленности были проведены опыты по хранению охлажденного мяса в камере № 17 площадью 60 ж2 Московского холодильника № 12. Камера была оборудована экранированной охлаждающей батареей и вентиляторами. Температуру регулировали вручную путем включения и выключения батареи и вентиляторов. Эта система не обеспечила качественного хранения охлажденного мяса. В данной статье предлагается для существующих холодильников автоматическая система регулирования температуры и влажности воздуха в камерах с пристенными батареями. Она обеспечивает требуемые условия хранения охлажденных продуктов. Эта система была осуществлена нами в. 1964 г. в той же камере № 17 и дала хорошие результаты. Как будет показано ниже, ее можно применять и для камер большей площади. Для того чтобы температура и скорость воздуха были постоянными во всем грузовом объеме камеры, необходимо непрерывно перемешивать воздух, одновременно компенсируя теплопритоки извне и от продукта. В связи с тем, что камеры хранения охлажденного мяса на существующих холодильниках обычно граничат с морозильными камерами и другими низкотемпературными помещениями, отвод тепла, особенно зимой, может превышать теплопритоки. В этом случае перемешивание воздуха должно сопровождаться его подогревом. Перемешивание, охлаждение или подогрев воздуха автоматически выполняет предложенная система, состоящая из смонтированных внутри камеры пристенной охлаждающей ба- 41
тареи, экрана, вентиляторной установки, воздуховода, шиберного устройства, калорифера, машины АМУР и реле температуры. Общий вид вентиляторной установки, шибера и воздуховодов показан на рис. 1 и 2. Система работает при постоянно включенных вентиляторах. Шиберное устройство по команде машины АМУР изменяет направление движения воздуха в камере, не изменяя направления вращения вентиляторов.' При повышении температуры в камере шибер направляет поток воздуха из верхней ее части через отсек охлаждающей батареи {рис. 2, б). При достаточном понижении температуры в камере шибер переключает поток воздуха, который забирается из ее нижней части и подается непосредственно к вентиляторам без охлаждения (рис. 2, а). В обоих случаях происходит перемешивание воздуха во всем грузовом объеме камеры. Для подогрева и уменьшения влажности воздуха в камере служит калорифер, который включается от реле температуры. Пристенная батарея экранирована по всей высоте камеры. Расстояние между экраном и батареей 400 мм, что позволяет входить з отсек батареи для снятия с нее снеговой шубы. Внизу перед экраном установлено шиберное устройство. Каркас шиберного устройства имеет трапециевидное сечение. Он выполнен из углового железа и обшит листовым железом. В передней стенке каркаса сделаны два боковых окна, выходящих в камеру, в задней стенке —. два средних окна, выходящих в отсек охлаждающей батареи. В нижней части каркаса расположен шибер — труба диаметром 76 мм с радиально приваренными к ней угольниками, на которых укреплены четыре заслонки. Труба вращается в двух концевых подшипниках скольжения и поддерживается посредине скобой. При повороте шибера в крайние положения два окна открываются, а два другие закрываются. Шибер поворачивается автоматически по команде машины АМУР исполнительным электрическим механизмом ИМ, имеющим концевые выключатели для обесточивания электродвигателя в крайних положениях заслонки. Для предохранения исполнительного механизма от перегрузки при случайной задержке заслонки служит муфта с рычажным роликовым зацеплением. Максимальный момент муфты регулируется перемещением груза по винту рычага. Так как температура воздуха в камере поддерживается в пределах 0-^—1QC, а влажность равна 90—96%, на поверхностях металлических деталей образуется лед. Для предотвращения примерзания шибера к каркасу подшипники шибера и места соприкосновения заслонок с каркасом нужно смазывать низкотемпературной смазкой (ЦИАТИМ-201, № 9 и др.). Шиберное устройство установлено на полу на четырех кронштейнах, приваренных к его корпусу. К верхней части каркаса шибера крепятся стойки, обшитые железом и обтянутые брезентом. Таким образом выполняется вертикальный воздуховод, состоящий из трех каналов. Два боковых канала, в которых циркулирует воздух в цикле перемешивания, начинаются с нижних боковых окон шиберного устройства, обращенных внутрь камеры, и заканчиваются двумя верхними окнами, обращенными к стене, т. е. к всасывающей стороне вентиляторов. Средний канал, в котором циркулирует воздух в цикле охлаждения, начинается вверху, над передним экраном, и заканчивается двумя нижними окнами шибера, обращенными к охлаждающей пристенной батарее. Вентиляторная установка состоит из двух постоянно включенных осевых вентиляторов марки МЦ № 5 и цилиндрических воздуховодов. Для упрощения конструкции вместо двух вентиляторов № 5 можно применить в аналогичных камерах один вентилятор № 6, установив его посредине. В вентилятор МЦ № 5 встроен электродвигатель. Мощность его 0,6 кет, число оборотов 1450 в минуту, производительность 4000 м3/ч, напор 16 мм вод. ст. Цилиндрический воздуховод изготовлен из оцинкованного железа толщиной 0,5 мм. Для упрощения монтажа воздуховода над подвесными путями он разделен на пять секций, соединенных между собой болтами. Вторая и четвертая секции имеют двусторонние патрубки для выхода воздуха, остальные — односторонние. Патрубки, выполненные из листового оцинкованного железа, вставлены в прорези в верхней части цилиндров. Для лучшего распределения воздуха внутри патрубка предусмотрена зигзагообразная перегородка, делящая его на 15 ячеек. Ось патрубка составляет с горизонталью угол, равный 10°. Это сделано для того, чтобы поток воздуха выходил под потолок камеры. Последняя секция каждого воздуховода заглушена. Воздуховоды проходят над всеми подвесными путями. Между воздуховодами и рельсами 42
подвесных путей оставлен по высоте зазор, достаточный для прохода роликов троллеев. В положении шибера «на перемешивание» воздух засасывается через боковые окна шиберного устройства у самого пола камеры, проводит через боковые вертикальные каналы и, минуя охлаждающую батарею, поступает в вентиляторы. Отсюда воздух проходит по двум цилиндрическим воздуховодам, проложенным над подвесными путями, и выбрасывается со скоростью до 10 м/сек через патрубки под потолок. При этом воздух эжектируется вверх по всей площади камеры, занятой продуктом. В положении шибера «на охлаждение» воздух засасывается сверху над экраном, проходит по среднему каналу воздуховода шиберного устройства и выбрасывается через его центральные окна в нижнюю часть отсека, занятого батареей. Пройдя через батарею, воздух охлаждается на 0,5—1,0°С, засасывается вентиляторами и через цилиндрические воздуховоды выбрасывается под потолок. Количество патрубков на воздуховодах и расположение их выбраны так, чтобы скорость воздуха у поверхности продукта была одинакова во всем грузовом объеме как в цикле перемешивания, так и в цикле охлаждения. Для обеспечения необходимого количества циркулирующего воздуха были установлены регулируемые заслонки на входах в вентиляторы и скорректировано распределение воздуха путем введения деревянных заглушек в некоторые секции патрубков. Около шиберного устройства установлен ка- ¦ лорифер мощностью 0,8 кет. Для его автоматического включения и выключения применено полупроводниковое реле температуры ПТР-2. Влажность воздуха в камере поддерживалась с помощью калорифера и батареи в пределах '90-94%. Таким образом, система регулирования температуры и влажности воздуха в камере состоит из двух независимых частей*. охлаждающей и перемешивающей или только перемешивающей, управляемой машиной АМУР; подогревающей и перемешивающей, управляемой реле температуры ПТР-2. Настройка первой части системы определялась заданием машине АМУР по температуре в данной камере и дифференциалом машины. Так, например, при уставке 0°С и дифференциале 0,4°С, практически присущем машине АМУР, шибер занимает положение «на перемешивание» воздуха при его температуре —0,4°С (около датчика), а при температуре воздуха, равной 0°С, переключается «на охлаждение». ^3808 ПТР-2 Рис. 3. Электрическая схема включения шибера и калорифера от машины АМУР и реле температуры ПТР-2. Настройка второй части системы определялась уставкой и дифференциалом реле температуры ПТР-2, датчик которого также находится в камере. При уставке задатчика машины АМУР на 0°С уставка ПТР-2 выбирается на — 0,5°С (калорифер включается при —0,8°С и выключается при—0,б°С). После загрузки новой партии охлажденного мяса в камере появляется избыток тепла, поэтому работает первая часть системы — шибер переходит из одного положения в другое, калорифер не включается. При уменьшении теплопритоков в основном работает вторая часть системы — шибер стоит в положении «на перемешивание», калорифер периодически включается для компенсации тепловых потерь. Электрическая схема включения шибера и калорифера показана на рис. 3. Шибер поворачивается с помощью серийного исполнительного механизма типа ИМ, состоящего из конденсаторного двигателя ДЗ и двух концевых выключателей КВХ и КВ2. В зависимости от температуры в камере контакт машины АМУР включает или отключает питание обмотки реле Р, перекидной кон- 43
Рис. 4. Электрическая схема включения шибера и калорифера только от машины АМУР с автоматическим поддержанием влажности в камере. такт которого IP управляет направлением вращения двигателя заслонки ДЗ. Когда заслонка займет крайнее положение, срабатывает соответствующий концевой выключатель KB, и она остается в этом положении до тех пор, пока на двигатель ДЗ не поступит сигнал на вращение в противоположную сторону. Магнитный пускатель калорифера МПК управляется с помощью полупроводникового реле температуры ПТР-2. Датчик реле ПТР-2 подает сигнал в усилительное устройство о температуре в камере. Контакты выходного реле усилительного устройства ПТР-2 в зависимости от температуры в камере включают или отключают катушку магнитного пускателя калорифера МПК. Магнитный пускатель калорифера включает одновременно нагреватель калорифера НК и вентилятор калорифера ВК. В камере находятся двигатель заслонки ДЗ с концевыми выключателями KB, нагреватель калорифера НК с вентилятором ВК, датчик ПТР-2 и датчик температуры машины АМУР. Промежуточное реле Р, усилительное устройство ПТР-2 и магнитный пускатель калорифера установлены вне камеры. На рис. 4 представлена усовершенствованная схема включения шибера. Она позволяет поддерживать в камере не только заданную температуру, но и влажность. Контакт регулятора температуры АМУР управляет в зависимости от температуры в камере промежуточным реле Р. Контакты IP этого реле связаны с двигателем заслонки ДЗ, который поворачивает ее в положение «на охлаждение» при повышении температуры в камере или «на перемешивание» — при понижении. Если влажность в камере превышает допустимую, контакт ДВ датчика влажности замыкается. Однако магнитный пускатель калорифера МПК включится только тогда, когда положение контактов IP и 2Р промежуточного реле Р будет соответствовать положению заслонки «на охлаждение». Это необходимо для обеспечения одновременной работы батареи и калорифера, чтобы избыток влаги в камере вымораживался на охлаждающих батареях без чрезмерного понижения температуры воздуха. При включении режимного выключателя РВ в холодное время года, когда приток тепла незначителен, калорифер включается контактом 2Р, когда заслонка находится в положении «на перемешивание». Для обеспечения работоспособности данной схемы необходимо, чтобы холодопроизводи- тельность охлаждающей батареи была больше теплотворной способности калорифера, которая в свою очередь должна превышать приток холода через ограждения камеры в зимнее время. При оборудовании больших камер следует устанавливать несколько описанных выше независимых систем перемешивания и охлаждения воздуха. При этом одна система должна приходиться на каждые 10—12 м длины камеры при ширине 6—9 м. В более широких камерах системы можно располагать у продоль- 44
Места расположения контрольных точек , в бедре в лопатке 2 то же 1 3 * 4 . 5 „ 6 . 7 , Средняя температура мяса Температура, °С 1 ^ ю ^ ее >> со ? а, К n s 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,0 в процессе хранения, сутки 1 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 -0,2 —0,2 —0,2 -0,2 -0,2 —0,2 -0,2 2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 -0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 —0,2 -0,2 —0,2 —0,2 3 _ — — — —0,2 -0,2 —0,2 —0,2 —0,3 —0,3 ,-0,1 1—0,1 —0,3 —0,3 -0,2 4 —0,29 -0,4 I —0,25 -0,4 —0,25 -0,4 ,—0,25 -0,4 -0,4 —0,5 —0,2 —0,2 —0,4 —0,5 —0,3 5 : —0,3 —0,3 —0,3 —0,3 -0,1 —0,2 -од! —0,2 -0,2 —0,3 —0,1 -0,1 —0,2 -0,3 —0,2 6 —0,3 —0,3 —0,3 —0,3 +0,1 +0,05 +0,1 +0,05 -0,1 —0,2 —0,1 -0,1 1—0,1 —0,2 —0,1 1 ? Н су 8ZZ -0,25 —0,3 —0,25 —0,3 -од —0,2 -0,1 —0,2 —0,3 —0,3 —0,15 —0,15 —0,3 —0,3 —0,2 бых стен, оборудованных пристенными батареями. В камере с описанной системой охлаждения •проводили опытное хранение охлажденного мяса, доставленного в авторефрижераторах. Б теплый период года было проведено шесть опытов, в холодный период — три. Охлажденное мясо крупного рогатого скота поступало в камеру хранения с температурой в толще мышц бедра 0-нЗ,5°С. Система регулирования температуры и распределения воздуха позволила стабильно поддерживать заданные скорости и температуру воздуха по всему грузовому объему камеры '.как в теплый, так и в холодный периоды года. Температуру воздуха в грузовом объеме камеры замеряли ежедневно в 21 точке. За весь период хранения максимальная разность температур воздуха между отдельными точками камеры по всему объему составила 1,8°С, на уровне бедра полутуши 1,1°С, на уровне лопатки 1,3°С. Скорость движения воздуха замеряли в 5 точках грузового объема. В течение всего времени хранения она колебалась в пределах '0,1—0,3 м/сек_ как в цикле охлаждения, так и в цикле перемешивания. Относительную влажность замеряли в центре грузового объема камеры. Она находилась в пределах 90—95%. В теплый период года открывание дверей камеры (при отсутствии тамбура) приводит к значительному колебанию в ней влажности воздуха. Стабильные условия в камере позволили получить практически одинаковую температуру мяса и снизить его естественную убыль. После 7—8 суток A1 —12 суток с момента выработки) качество мяса было хорошим. Так, в одном из опытов температура его за все время хранения не выходила за пределы 0 \-. 0,4°С (см. таблицу). Естественная убыль говядины первой категории за 7 суток хранения оказалась в среднем на 20—25% ниже, чем по действующим нормам естественной убыли. Качество охлажденного мяса по органолеп- тическим и физико-химическим показателям было хорошим. Наблюдалось только незначительное потемнение мышечной ткани, особенно шейной части и конечностей. У охлажденного мяса имелась хорошая корочка подсыхания, а ко времени отправки его потребителю — нежная консистенция и ароматические свойства, присущие созревшему мясу. Выводы Предложенную систему регулирования температуры, скорости и влажности воздуха можно рекомендовать для переоборудования камер с пристенными батареями, предназначенных для хранения охлажденных продуктов на существующих распределительных холодильниках. Система позволила получить необходимые и стабильные условия хранения охлажденного мяса, которые обеспечили его хорошее качество после 7—8 суток хранения A1 —12 суток с момента убоя). В небольших камерах при использовании описанной системы можно применять один вентилятор № 6 и один воздуховод диаметром 600 мм, в больших — нужно размещать такие установки через каждые 10—12 м по длине камеры. Длина воздуховода должна быть рассчитана на один-полтора „пролета здания, т. е. на 6—9 м ширины камеры. 45
УДК 637.2:621.565.004.4 ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА ПРИ ХОЛОДИЛЬНОМ ХРАНЕНИИ В РАЗЛИЧНЫХ УПАКОВКАХ Канд. техн. наук Л. И. КОЗЛОВА — Центральная научно-исследовательская лаборатория, Е. А. СИДОРОВА — Всесоюзный научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности» Используемый для упаковки сливочного масла пергамент пропускает пары, газы и световые лучи, что вызывает окисление верхних слоев монолита масла и усушку. За рубежом в последние годы широкое распространение получили новые упаковочные материалы для масла — алюминиевая фольга, кашированная различными материалами, синтетические пленки типа перлвакс, винан, пиг- мокот, саран и др., которые лучше пергамента обеспечивают сохранение качества продукта A—4]. В нашей стране изучению новых видов упаковки для масла был посвящен ряд работ [5—9], в которых обосновывается необходимость замены пергамента как упаковочного материала для фасованного масла и масла в монолитах. Однако и до настоящего времени сливочное масло продолжают упаковывать в пергамент. Ниже приводятся результаты совместной работы Центральной научно-исследовательской лаборатории и Всесоюзного научно-исследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности по хранению масла в новых упаковочных материалах. В 1963 г. на Угличском заводе были выработаны опытные партии сладкосливочного масла поточным способом на линии производительностью 500 кг/ч. В качестве упаковочного материала использовали отечественную алюминиевую фольгу толщиной 0,014 мм (ГОСТ 745—61), кашированную подпергамен- том. Контролем служила стандартная упаковка — пергамент (ГОСТ 1341—60). Масло помещали в стандартные деревянные ящики, которые предварительно выстилали ка- шированной фольгой — подпергаментом к маслу (/Ci) и фольгой к маслу (/(г), либо пергаментом. Особое внимание уделялось плотности прилегания упаковочного материала к монолиту, что легко достигается для масла поточного способа выработки. (После выработки масло перевезли автотранспортом на Московский холодильник № 1, где поместили в камеры хранения при температуре —12-.— 15°С. Для характеристики качества масла перед хранением определяли химические и микробиологические показатели, а также твердость и термоустойчивость. Органолептическую оценку масла проводила экспертная комиссия в составе 7—9 человек. Перед закладкой на хранение масло имело следующие показатели: Вкус и запах, баллы 42—44 Содержание, %: влаги 15,5—16,0 СОМО 1,6—1,9 воздуха 0,4—0,9 Содержание железа, мг\кг 0,5—2,3 Кислотность масла, °К 1,1—1,4 Твердость, г/см 35—58 Термоустойчивость (при температуре 30°С — по методике ВНИИМСа) 0,8—1 Окисленность жира пробой на ТБК 0,013 Общая бактериальная обсеменен- ность, тыс/мл 31—196 Содержание протеолитических бактерий, тыс/мл 0,123 В этих партиях масла бактерии группы кишечной палочки отсутствовали. В процессе хранения качество масла контролировали ежеквартально. Для определения усушки масла пробы отбирали из центра монолита и верхнего слоя (на глубине 2—3 см). Устанавливали также содержание влаги в «зачистках» с монолита масла (в окисленном слое толщиной в 1,2—1,5 мм). Данные об изменении содержания влаги в масле по истечении 12 месяцев хранения приведены в таблице. > Как видно из таблицы, потери влаги в масле на глубине 2—3 см были больше по сравнению с центром: при упаковке в пергамент — в среднем 0,9%, а в кашированную фольгу — только на 0,15—0,20%. На монолитах масла в кашированной фольге окисленный поверхностный слой практически отсутствовал. Отмечался лишь легкий налет светло-желтого цвета. Вес «зачисток» с одного монолита масла в пергаменте составлял в среднем 730 г, а в кашированной фольге 123 г (соответственно 2,87 и 0,48% по отношению к весу монолита). В пересчете на одну тонну продукта при упаковке масла в пергамент количество непригодного в пищу масла составляет около 30 кг. 46
Номер партии 573 681 575 680 624 728 729 1 Средние данные . . . Изменение содержания влаги в масле (%) ь различных упаковках пергамент ей « ~* о 15,2 15,6 16,0 15,6 16,0 15,5 15,3 15,6 *8 '-CN ее <ц 14,0 14,5 15,3 15,0 15,2 14,7 14,4 14,7" кашированная фольга (ЯО §1 д о 15,3 15,4 16,1 16,1 15,8 15,4 15,7 |3 ч 1 ев <У К S3 15,1 15,2 1.6,0 15,8 15,6 15,2 15,5 кашированная фольга (Я2) а *• 5 я 2 ffls 15,3 15,6 16,0 16,0 15,8 15,0 15,6 ?3 г > u см се <о я я 15,1 15,5 15,9 16,0 15,6 14> 15,47 0 1 i ? г ^ -=-. t t > f ^—. i 5 ... ' <S -—J -^c » 5 *«. > > й 4- ^k i'ii 4 12 Для проведения дегустационной оценки пробы отбирали из центра монолита. Данные об изменении органолептических показателей качества масла в процессе хранения приведены на рисунке. щз 43 |4/ 45 О / 2 3 ' Месяцы Изменение средней балльной оценки вкуса и запаха масла в процессе хранения при температуре — 12-: 15°С: пергамент; кашированная фольга (подпергаментом к маслу); —кашированная фольга (фэльгой к маслу). Разницы в оценке вкуса и запаха масла, упакованного фольгой или подпергаментом к маслу, не обнаружено. Оценка большинства партий масла по вкусу и запаху после хранения в кашированной фольге была на 1 —1,5 балла выше, чем масла в пергаменте. Это объясняется более низкой паро-, газо- и ароматопроницаемостью кашированной фольги по сравнению с пергаментом. В масле, упакованном в пергамент, после б месяцев хранения полностью исчезал привкус пастеризации сливок, ослабевал аромат; после 12 месяцев появлялась нечистота вкуса. Масло, упакованное в кашированную фольгу, после 12 месяцев хранения имело оценку за вкус и запах 41—43 балла; отмечалосо лишь некоторое ослабление аромата. После такого же срока хранения масло, упакованное в пергамент, получило оценку 41—42 балла, а одна партия — 40 баллов. Существенной разницы в характере поведения микрофлоры внутри монолита масла при хранении его в пергаменте и алюминиевой фольге не было обнаружено. Отмирание микрофлоры происходило с одинаковой интенсивностью. После 12 месяцев в масле оставалось 21,9—45,1% микроорганизмов по отношению к исходной обсемененности в момент закладки. Из комплекса показателей за 12 месяцев хранения наибольшие изменения претерпели окисленность жира по ТБК (повысилась на 53,8—92,3%) и индукционный период (снизился с 128 до 73—77). Существенных различий в величинах этих показателей для масла в различных упаковках не бьчло отмечено. Повышение окисленности жира по ТБК кор- релировалось с изменением органолептической оценки масла. Качество окисленного поверхностного слоя монолитов масла нами не исследовалось, поскольку этот вопрос достаточно полно освещен в работах ВНИХИ [5, 6]. При одних и тех же условиях хранения усушка верхнего слоя масла в кашированной фольге была в 5 раз меньше, чем в пергаменте, при этом сводится к минимуму образование окисленного слоя на поверхности монолита. Экономический эффект от применения кашированной фольги для упаковки масла в крупных монолитах только за счет снижения количества «зачисток» (с учетом удорожания упаковки на 1 руб. 20 коп. на 1 т) составит 15 руб. на тонну. Экономическая эффективность рассчитана исходя из того, что «зачистки» будут использованы для перетопки. ЛИТЕРАТУРА 1. IVIeinl E. «Molkerei und Kaserei-Ztg.», 1962, № 7. 2. Stehle G. «Dairy Engineering», 1961, № 12. 3. KropfhammerG. «Molkerei und Kaserei-Ztg.», 1958, № 36. Lauth I. «La Technique Laitiere»-, 1962, № 4. Оленев К>. А., Лившиц С. А. «Холодильная техника», 1960, № 2. Оленев Ю. А., Лившиц техника», 1963, № 2. Швилих В., Лущеева мышленность», 1959, № 11. Козлова Л. И., Сидорова Е. А., Ермакова П. М. Влияние упаковки на качество сливочного масла. ЦИНТИПИЩЕПРОМ, 1963, № 4. Сидорова Е. А., К о з л о в а Л. И. «Молочная промышленность», 1964, № 3. С. А. «Холодильная О. «Молочная про- 47
УДК 621.565:662.998 ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ ИЗ ПЕНОБЕТОНА И МИНЕРАЛЬНОЙ ПРОБКИ Б. В. ЛИФАНОВ, А. М. ХЕЛЕМСКИЙ — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности ь 6- 3- 6\ -Цшо шоп УЯОНЮ IliO Яшошот ?Яо и/о |//о уАшошош Юрцю и/о улиющош *5°/»° "'° /TiilO 1'/°Ш ?*> Ню /и о Ц)/0 I//0/II 1 m *- Р/ ' -Li Для выполнения намеченной программы строительства холодильников требуется большое количество различных теплоизоляционных материалов как новых, на основе пластмасс, так и широко используемых в настоящее время — минеральной пробки, пенобетона и др. Учитывая высокую стоимость изоляционных работ и дефицит в качественной теплоизоляции, необходимо выбирать наиболее рациональные изоляционные конструкции холодильников. Поэтому представляет интерес изучение состояния различных теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях действующих холодильников, особенно изменение их теплоизоляционных свойств в процессе эксплуатации. Большое влияние на теплоизоляционные свойства ограждения оказывает влажность изоляционного материала, с повышением которой увеличивается коэффициент теплопроводности, особенно при отрицательных температурах. Так, коэффициент теплопроводности минеральной пробки с объемным весом 350 кг/м3 при увлажнении ее до 30% к объему, увеличивается с 0,05 до 0,16 ккал/(м-ч-град) при плюсовых температурах и до 0,3 ккал/(м-ч-град) при минусовых. Коэффициент теплопроводности пенобетона с объемным весом 450 кг/м3 при увлажнении до 30% к объему увеличивается с 0,12 до 0,30 ккал/(м-ч-град) при плюсовых температурах и до 0,65 ккал/(м-ч-град) при отрицательных. Степень увлажнения и характер распределения влаги в изоляционном слое ограждений холодильников зависят как от физических свойств теплоизоляционных материалов (паро- проницаемость, гидрофобность, структура, химический и минералогический состав), так и от условий эксплуатации ограждений (наличие и качество пароизоляции, температурно- влажностный режим охлаждаемых помещений, климатические условия). Лабораторией изоляционных материалов ВНИХИ систематически обследуются изоляционные конструкции ограждений действующих холодильников. Летом 1964 г. были обследованы холодильники, изолированные пенобетонными блоками и плитами минеральной пробки. Основные сведения об этих холодильниках даны в таблице, 7J 6 г ж. зв -ч »н В ll'U IIIQ ,/, g Н/о//;о /цо П Ь /Но |||о l/»cH-J Jrtoi/joHj&flfcp ojUo-fllo/iJcH DP ll/о црпП g это то \\юВ^ цюцошош э1/(ок;о ii/J /он/о Шоп/ эи/оио \цо\ 30(Z0)\ -m *-f 1 2 г*—¦ Конструкции ограждений холодильников (размеры в см): 1 — железобетонная стена; 2 — кирпичная стена; 3 — пароизоля. ция; 4 — пенобетонные блоки; 5 — теплый раствор; 6 т- минеральная пробка; 7 — штукатурка. конструкции исследованных ограждений приведены на рисунке. Конструкция наружных стрн холодильников различная. На Московском холодильнике № 1.1 стены выполнены из монолитного железобетона и изолированы пенобетонными блоками, выложенными на теплом растворе в два слоя с перекрытием швов. Со стороны камер пенобетонные блоки оштукатурены. Пароизоляцион- ный слой отсутствует. Для изоляции ограждений Ленинградского холодильника № 4—5 в 1932 г. были впервые применены пенобетонные блоки с объемным весом 460 кг/м3, из которых выполнены стены верхних этажей, без устройства пароизоляции. Блоки уложены на шлаковом растворе в два слоя и оштукатурены с обеих сторон. Наружные ограждения Воронежского холо- 48
Холодильники | Московский холодильник к? и Ленинградский холодильник № 4—5 Воронежский холодильник № 4 1 Московский холодиль- 1 ник № 12 :] ХОЛОДИЛЬНИК № 3 1 Ленинградского хладо- 1 комбината 1 Холодильник № 1 Орджоникидзевского ! хладокомбината Этажность 1 6 5 6 ! 6 5 [ Год пуска в эксплуатацию 1949 1932 B-я очередь) 1952 1957 [ 1957 | 1956 Конструкция ограждений Рис. а Ряс. б Рис. в Рис, г Рис. г Рис. д Исследованные конструкции Наружные стены Наружные стены Перегородки Наружные стены Наружные стены универсальных камер Наружные стены камер с нулевыми температурами Наружные стены низкотемпературных камер Объемная влажность изоляции ограждения, % минимальная 3 6 11 10 0,0 0,0 0,0 максимальная 40 45 48 55 8,0 4,0 14 Наружные стены универ- 0,0 5,0 сальных камер Наружные стены низкотемпературных камер 0,1 6,0 средняя 12 15. 24 25 0,5 0,5 3,5 1.0 1,0 Тепловое сопротивление ограждений, (м2 - ч - град)\ккал при воздушно- сухом состоянии изоляции 3,2 3,6 2,8 4,2 ' 3,9 1 3,9 фактическое с учетом увлажнения изоляции 1,6 1,7 1,2 1.9 3,8 1 3,8 4,9 4,1 4,4 1 5,6 4,2 5,3 1 Уменьшение теплового сопротивления ограждений в результате увлажнения изоляции, % (к воздушно-сухому состоянию) 50 53 57 57 2,5 1 2,S I 14 4,5 5»° 1 дильника № 4 кирпичные (толщина в 1,5 кирпича), оштукатурены с обеих сторон. Теплоизоляцией служат пенобетонные блоки. Паро- изоляция не предусмотрена. Толщина внутренних перегородок, выполненных из пенобетон- ных блоков, 300 мм. Перегородки между камерами хранения {t=—18°C) и вестибюлем в 1956—1957 гг. были усилены со стороны вестибюля торфоплитами (уложены в три слоя), которые наклеивали на пенобетон с помощью битума. Наружные ограждения холодильника № 3 Ленинградского хладокомбината и Московского холодильника № 12 сооружены из сборных железобетонных панелей. Теплоизоляция выполнена из плит минеральной пробки с объемным весом около 300 кг/м3. Для обеспечения пароизоляции внутренняя поверхность панелей покрыта слоем битума или слоем бо- рулина на битуме. Плиты минеральной пробки послойно склеены битумом. Внутренняя поверхность панелей оштукатурена по металлической сетке. В отличие от последних двух холодильников здание холодильника Орджоникидзевского хладокомбината кирпичное. Стены выложены в 1,5 кирпича, оштукатурены снаружи и изолированы минеральной пробкой с объемным весом 350 кг/м3. Конструкция паротеплоизоля- ционного слоя такая же, как на Московском холодильнике № 12 и холодильнике № 3 Ленинградского хладокомбината. До настоящего времени замена или усиление теплоизоляции из минеральной пробки наружных стен холодильников не проводились. Исследования показали, что пенобетон с объемным весом 430—470 кг/мг значительно увлажнен в тех ограждениях холодильников, где не предусмотрен пароизоляционный слой (см. таблицу). В ограждениях камер Московского холодильника №11 (температуры хранения —5-f- ~—10°С) и Воронежского холодильника № 4 (температуры хранения —18-s—23°C) через 12—15 лет эксплуатации среднее объемное увлажнение пенобетона составило соответственно 12 и 25%, а максимальное — 40 и 55%. Сравнение результатов исследований состояния пенобетона в ограждениях Воронежского холодильника № 4, проведенных ВНИХИ в 1954 г., с результатами исследований 1964 г. позволило установить, что за 10 лет эксплуатации холодильника пенобетон в наружных стенах и перегородках увлажнился дополни- А Холодильная техника № 4 49
тельно к увлажнению за первые 2,5 года на 15% к объему. Ограждения Ленинградского холодильника № 4—5, выполненные из пенобетона, за 32 года эксплуатации увлажнились в среднем на 15% к объему, а максимальное увлажнение достигло 45%. (Вследствие увлажнения коэффициент теплопроводности пенобетона увеличился в среднем в ограждениях московского холодильника в 2 раза, ленинградского и воронежского в 2,5 раза. Полученные данные показывают, что за весь период эксплуатации холодильников термическое сопротивление ограждений, изолированных пенобетоном, снизилось в среднем на 50—57%. После семи-восьми лет эксплуатации холодильников с изоляционными конструкциями из минеральной пробки было установлено, что она мало увлажнилась и теплоизоляционные свойства ограждений изменились незначительно. Так, средняя объемная влажность минеральной пробки в ограждениях камер с нулевыми температурами Ленинградского хладокомбината составила 0,5%, а камер с температурой — 18°С примерно 3,5%, в ограждениях камер с температурой — 18°С и универсальных камер Орджоникидзевского хладокомбината — всего 1%, а универсальных камер Московского холодильника № 12 — 0,5%. Через такой же срок эксплуатации степень увлажнения торфоплит в ограждениях Ленинградского хладокомбината оказалась в 3 раза выше, чем минеральной пробки, а в ограждениях Орджоникидзевского хладокомбината — в 14 раз. Термическое сопротивление ограждений этих предприятий, выполненных из торфоплит, снизилось на 65—70%. Полученные при обследовании холодильников фактические значения термического сопротивления ограждений ухудшились по сравнению с начальными незначительно. В ограждениях камер с нулевыми температурами Ленинградского хладокомбината снижение термического сопротивления составило 2,5%, Московского холодильника № 12 — 2,5% и Орджоникидзевского хладокомбината 4,5%, а камер с минусовыми температурами Ленинградского хладокомбината 14% и Орджоникидзевского 5%. На основании проведенных исследований ограждений действующих холодильников можно сделать следующие выводы. — Увлажнение пенобетона в ограждениях без пароизоляционного слоя приводит к значительному увеличению его коэффициента теплопроводности. — Пенобетон наиболее интенсивно увлажняется в начальный период эксплуатации. — Расчетный коэффициент теплопроводности пенобетона с объемным весом 450— 500 кг/м3 без пароизоляционного слоя должен приниматься 0,4 ккал/(м-ч*град). Это показывает, что применение пенобетона для изоляции ограждений холодильников без защиты его пароизоляцией недопустимо. — Увлажнение минеральной пробки в ограждениях холодильников незначительно и составляет в среднем 1,5% к объему, что объясняется ее гидрофобностью и структурными особенностями. — Увлажнение минеральной пробки в процессе эксплуатации существенно не влияет на величину термического сопротивления ограждений. Так, за восемь лет эксплуатации холодильников термическое сопротивление ограждений уменьшилось в среднем всего на 5%. Минеральная пробка в ограждениях холодильников увлажняется значительно меньше, чем другие изоляционные материалы. В настоящее время она является одним из лучших теплоизоляционных материалов для холодильников.
ОПЫТОМ УДК 621.565 НА РИЖСКОМ ХОЛОДИЛЬНИКЕ № 2 Рижский холодильник № 2 Управления мясной и молочной промышленности СНХ Латвийской ССР построен по типовому проекту Гип- рохолода и пущен в эксплуатацию в 1961 г. Холодильник пятиэтажный с подвалом. Емкость единовременного хранения 5000 т, в том числе мороженых грузов при — 18°С — 4500 т и охлажденных (подвал) при 0-.—2°С — —500 т. Пропускная способность морозильных камер, рассчитанных сначала на температуру воздуха — 23qC, в 1961 г. составляла 30, а в 1964 г. была доведена до 60 т/сутки. Это вызвано тем, что с периферийных мясокомбинатов на холодильник поступает большое количество мяса (80—85%) в охлажденном и остывшем состоянии, которое требуется замораживать для последующего хранения. В период сезонных заготовок суточное поступление мяса достигает 60—80 т. Дополнительная морозильная камера пропускной способностью 15 т/сутки при продолжительности цикла замораживания 30—33 ч была пущена в эксплуатацию в 1962 г. В 1962—1963 гг. были дополнительно смонтированы два двухступенчатых компрессора типа NV-802 (Чехословакия) холодопроизво- дительностью по 80000 ккал/ч при температурах кипения —33°С и конденсации 35°С и один двухступенчатый агрегат «Луара» (Франция/, состоящий из компрессоров 6FA-160 (низкая ступень) и 2FA-160 (высокая ступень) холо- допроизводительностью 160000 ккал/ч при температурах кипения —33°С и конденсации 35°С. В результате общая холодопроизводи- тельность установки возросла с 1110000 в 1961 г. до 2680000 нккал/ч в 1963 г. Достаточная холодильная мощность компрессоров позволила приступить в 1964 г. к интенсификации морозильных камер путем доведения начальной температуры воздуха во время замораживания с —2-.—6° до —10— -7—15°С и конечной с —23-—25° до — 30-f- Раньше морозильные камеры были оборудованы только воздухоохладителями, которые после каждого цикла замораживания нужщо было оттаивать, так как иначе не достигалась максимально низкая температура к началу следующего цикла. В результате снижалась пропускная способность морозильных камер и увеличивались потери мяса при замораживании. Быстрое нарастание снеговой шубы на секциях воздухоохладителей за первые 18 ч работы не позволяло достичь максимально низкой температуры в конце цикла замораживания. В основу интенсификации морозильных камер была положена система смешанного охлаждения. Схема раздельной подачи аммиака в пристенные батареи и воздухоохладители: / — жидкостная линия; 2 ~ воздухоохладитель; 3 — пристенные батареи панельного типа. 4* 51
В морозильных камерах, кроме воздухоохладителей, были установлены пристенные батареи панельного типа, которые во время загрузки и выгрузки мяса, а также при оттаивании воздухоохладителей продолжали работать. Питание батарей и воздухоохладителей аммиаком и отсос его паров раздельные (см. рисунок) . Площадь каждой батареи 30 ж2, воздухоохладителя 600 ж2. После внедрения данной системы продолжительность цикла замораживания снизилась с 30—33 до 22—26 ч в зависимости от вида и упитанности мяса. Пропускная способность морозильных камер возросла еще на 15 т/'сутки и составляет в настоящее время 60 г/сутки. Достигнутое снижение потерь мяса при замораживании позволит получить экономию в сумме 10000—12000 руб. в год. Дальнейшее повышение пропускной способности морозильных камер возможно при условии механизации загрузки и выгрузки мяса. В 1965—1966 гг. предполагается внедрить в них конвейер для загрузки и выгрузки. Для ускорения разгрузки артотранспорта и облегчения тяжелого ручного труда грузчиков смонтирована система подвесных путей, оснащенная двумя тушеподъемниками типа СПМ-2 и монорельсовыми весами типа ВМЦ-1. Система работает по схеме автомашина — туше- подъемник — подвесной путь — монорельсовые весы — подвесной путь морозильной камеры. В настоящее время выполнена только часть намеченной программы. Предстоит еще большая работа по улучшению эксплуатации холодильника. А. В. КЕЙВИШ — Рижский холодильник № 2 УДК 621.565.004.68 УДАЛЕНИЕ СНЕГОВОЙ ШУБЫ С БАТАРЕЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЕЙ-КОНДИЦИОНЕРОВ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРООБОГРЕВА ' На Московском холодильнике № 12 смонтированы воздухоохладители-кондиционеры конструкции Гипрохолода. Из 33 воздухоохладителей 20 расположены в четырех вертикальных отсеках, а остальные — в камерах подвала. Снятие снеговой шубы с этих воздухоохладителей — очень трудоемкая операция, к тому же она не приводила к удовлетворительным результатам. Воздухоохладители расположены в холодном контуре. В результате оттаивания их горячими парами аммиака с течением времени поддон и значительная часть батарей покрывались толстым слоем льда. Вода при оттаивании стекала с этого льда в камеру. Вследствие резкого уменьшения поверхности охлаждения воздухоохладители не обеспечивали достаточного охлаждения камер. Автором статьи совместно с начальником компрессорного цеха холодильника П. С. Мамонтовым был предложен новый способ снятия снеговой шубы. Оттаивание производится полностью, а вода стекает по трубопроводам в канализацию. - На холодильнике смонтировано три вертикальных стояка из труб диаметром 57X3,5 мм (рис. 1). К ним отрезками резиновых шлангов подсоединены спускные трубы поддонов каждого воздухоохладителя. Для создания надежной изоляции стояки в местах прохода через' междуэтажные перекрытия обернуты резиной. В подвале стояки включены через отрезки резиновых шлангов в общий трубопровод, соединенный с приемным баком, расположенным в лестничной клетке. Все три стояка подключены последовательно к понижающей обмотке трансформатора типа ТПСК-20 напряжением 24 в и электрически не связаны с перекрытиями, воздухоохладителями и общим трубопроводом. Поперек поддонов воздухоохладителей с нижней стороны к ним прикреплены нагревательные элементы (рис. 2), представляющие собой латунные трубки диаметром 10x1 мм, длиной 1,4 м (по ширине поддона). Трубка заполнена фарфоровыми втулками — цилиндрами диаметром 7 мм, высотой 10 мм с внутренним отверстием 4 мм. В оба конца трубки вставлены выточенные по внутреннему диаметру латунных трубок асбоцементные втулки, которые удерживают фарфоровые втулки и препятствуют соприкосновению со стенками латунных трубок нихромовой проволоки диа- 52
Рис. 1. Схема отвода воды от воздухоохладителей с электрообогревом стояков и автоматической перекачкой в канализацию: / — провод ПР 500 E0 мм2)-, 2 —резиновый шланг; 3 — труба; 4 — электронный сигнализатор уроьня ЭСУ-2; 5 — приемный бак с электронагревателем; 6 -*¦ насос. метром 0,8 мм, проходящей через нагревательный элемент. Под каждым из поддонов размещено 22 таких элемента, причем каждые 11 из них соединены последовательно и включены в электрическую сеть. Мощность, потребляемая всеми элементами, 4 кет. Внутри воздухоохладителя установлен электронагреватель мощностью 25 кет. При оттаивании воздухоохладителя батареи предварительно освобождаются от жидкого аммиака, жалюзи и шибер закрываются, включает-, ся электронагреватель, системы обогрева под-1 дона и стояков, подаются пары аммиака из линии горячего оттаивания и пускается вентилятор, работающий только на циркуляцию внутри воздухоохладителя. Талая вода стекает по теплым стоякам в приемный бак. По мере его заполнения включается управляемый электронным сигнализатором уровня ЭСУ-2 насос, который перекачивает воду в канализацию. Узел А Рис-. 2. Схема электрообогрева воздухоохладителя и поддона: / — жалюзи; 2 — шибер; 3 ~ охлаждающие батареи; 4 — электронагреватель; 5 — нагревательные трубки; 6 — трубка латунная; 7 — втулка фарфоровая; 8—втулка асбоцементная; 9 — проволока нихромовая. В приемный бак вмонтированы электронагреватели, автоматически поддерживающие с помощью электроконтактного термометра плюсовую температуру воды, что особенно важно зимой, поскольку бак расположен в неотапливаемом помещении. Этот способ оттаивания дал хорошие результаты. При хранении яиц воздухоохладитель каждой камеры оттаивают через 3—4 дня без затруднений. Температура кипения аммиака поддерживается на уровне —12°С, чего раньше нельзя было достичь из-за уменьшенной охлаждающей поверхности воздухоохладителей, вследствие покрытия нижней части батарей льдом; В настоящее время разрабатывается способ автоматизации оттаивания снегозой шубы. Применение нового способа'оттаивания воздухоохладителей с учетом всех строительно- монтажных и эксплуатационных затрат позволит сэкономить около 10000 руб. в год. Н. Н. СИМОНОВ— Московский холодильник, № 12 53
УДК 621.57.005:658.53.003.3 УЧЕТ ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ При ручном управлении холодильной установкой учет продолжительности работы компрессоров для определения количества выработанного холода, насосов, вентиляторов, различных станков, лифтов и т. д. несложен. Время пуска и остановки оборудования фиксируется персоналом в суточном журнале. При автоматической работе оборудования такой учет невозможен. Автором статьи предложена и осуществлена на холодильнике № 12 система учета времени работы любого числа объектов. Для этой цели применены счетчики импульсов типа А-440, выпускаемые Вильнюсским заводом электросчетчиков. Счетчики ведут отсчет при каждом получении импульса электроэнергии. Такие счетчики используются в кассовых автоматах для подсчета выручки, а также на станках для подсчета объема вырабатываемой продукции. Если к счетчику подавать импульсы через определенные промежутки времени, то он будет определять и время. Сделать это.нетрудно при наличии сети часофикации, в которую импульсы напряжения подаются каждую минуту. Следовательно, присоединенный к ней счетчик будет отсчитывать время в минутах. В сеть часофикации (см. рисунок) включают катушку реле постоянного тока 24 е. Нормально открытые контакты реле передают импульсы катушкам реле переменного тока IP—NP. Контакты этих реле включены в цепи счетчи- ш Lit Ш. ILL IP Схема использования импульсных счетчиков в качестве счетчиков времени: Р — реле постоянного тока; IP — NP — реле переменного тока; ИС — импульсные счетчики; ЭД — электродвигатели. ков импульсов, присоединенных к объектам учета после магнитных пускателей. Следовательно, счетчик получает импульсы только при работе оборудования. Одно реле постоянного тока, включенное в сеть часофикации, может управлять несколькими счетчиками. На холодильнике № 12 подключено 63 счетчика для 20 компрессоров, 10 аммиачных насосов и 33 воздухоохладителя. Счетчики имеют шестизначную шкалу, т. е- могут считать время до 1000000 мин, что соответствует почти двухлетней непрерывной работе объекта. После этого отсчет начинается от нуля. Н. Н. СИМОНОВ — Московский холодильник № 12 УДК 637.1:663.674:681.26 ЭЛЕКТРОННО-ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ ВЗВЕШИВАНИЕ МОЛОКА И СМЕСИ МОРОЖЕНОГО В ТАНКАХ Комплексная автоматизация фабрик мороженого не может быть осуществлена без специальных устройств, обеспечивающих автоматическое взвешивание исходного сырья, а также смеси в процессе технологической обработки. На большинстве фабрик мороженого количество продукта в танках либо вообще не учитывают, либо измеряют стеклянными уровнемерами или промежуточными емкостями. Вначале определяют объем смеси, а затем путем умножения на плотность — ее вес. Этот метод малопроизводителен и недостаточно точен. Институтом «Пищепромавтоматика» 54
(г. Одесса) разработана система электронно- тензометрического взвешивания молока и смеси мороженого в танках. По приборам системы количество смеси определяют непосредственно в килограммах и тоннах. Предусмотренные в системе специальные устройства выдают электрические сигналы об опорожнении или заполнении танков, а также о загрузке в танк заданной дозы продуктов. В дальнейшем на этой основе могут быть решены вопросы автоматического управления загрузкой и разгрузкой танков, а также дозированием смеси. Система электронно-тензометрического взвешивания изготовлена Одесским заводом тяжелого весостроения им. Старостина и внедрена на фабрике мороженого Московского хладокомбината №8. Электронно-тензометрическое взвешивание основано на электрическом методе измерения деформации упругих элементов. Взвешиваемый груз воздействует на тензо- датчик1, который представляет собой силоиз- мерительный элемент, заключенный в герметичный корпус. Силоизмерительный элемент (рис. 1) — это упругий столбик / квадратного сечения, изготовленный из легированной термически обработанной стали. К его боковым граням специальным клеем прикреплены проволочные тен- зометрические преобразователи 2 в виде плоской намотки из константановой проволоки диаметром 0,02—0,03 мм. Нагрузка Рис. 1. Силоизмерительный элемент. Проволока, используемая для тензодатчи- ков, обладает тензочувствительностью, т. е. способностью заметно изменять свое сопротивление при деформации. Проволочные преобразователи соединены в схему моста Уитстона (рис. 2). В два плеча моста включены преобразователи сжатия /?а, а в два других — преобразователи растяжения RK. 1 В схеме принимается тензометрический датчик сжатия по нормали Д-69-04-1 завода им. Старостина. '2208 Рис. 2. Принципиальная схема электронно-тензометрического весового устройства: / — тензодатчик; 2 — электронный усилитель; 3 — реохорд. При отсутствии груза мост сбалансирован и на его выходе нет электрического сигнала. С появлением нагрузки на выходе моста возникает напряжение разбаланса, пропорциональное деформации тензодатчика. Напряжение от моста тензодатчика приложено к входу электронного усилителя, где оно сравнивается с эталонным компенсирующим напряжением, снимаемым с реохорда. Разностный сигнал усиливается фазочувствитель- ным усилителем, управляющим работой компенсирующего устройства. При этом усилитель не оказывает влияния на градуировку прибора, так как является нуль-индикатором. К выходу усилителя присоединен реверсивный двигатель De, ось которого механически связана с движком реохорда Rv и указателем измеряемого веса. При появлении сигнала от тензодатчика на входе усилителя двигатель начинает вращаться, перемещая движок реохорда и указатель. В момент, когда компенсирующее напряжение уравнивает напряжение сигнала от тензодатчика, результирующее напряжение на входе усилителя становится равным нулю. Двигатель останавливается и указатель показывает измеряемый вес. Тензодатчик питается от обмотки II трансформатора Тр. Цепь R\CX служит для балансировки фазового сдвига. Мост, состоящий из сопротивлений R2, Rz, R4 и R$ питается от обмотки III того же трансформатора. Он слу- 55
Рис. 3. Танк (а), установленный на тензодатчиках, и стойка (б) с тензодатчиком. Техническая характеристика электронно-тензометрических весовых устройств типа ЭВУ Показатели ЭВУ-2,5 ЭВУ-5 ЭВУ-7,5 ЭВУ-10 Тип танка, для которого предназначено устройство Предельная нагрузка, т Цена деления, кг Приведенная погрешность измерения, %......... Число стоек с тензодатчиками Число соединительных коробок Питание от сети однофазного тока напряжением, в частотой, гц Потребляемая мощность (не более), вт Сопротивление тензодатчика, ом Напряжение питания тензодатчика, в Сопротивление жилы соединительного кабеля (не более), ОМ ';..•.... . .... Условия работы: тензодатчиков температура окружающего воздуха, °С относительная влажность, % показывающего прибора температура окружающего воздуха, °С ....... относительная влажность, % Габаритные размеры, мм: стойки с тензодатчиком (диаметр основания, высота) показывающего прибора (ширина, высота, глубина) . . соединительной коробки (длина, ширина, высота) . . Вес, кг: показывающего прибора (не более) стойки с тензодатчиком (не более) соединительной коробки Общий вес устройства (не более), кг ТМАВ-2 или пастеризатор 2,5 10 0,5 4 или 3 ТМА- 5 20 0,5 4 ТМА-б 7,5 50 0,5 4 1 220/127±10% 50±5% 50 120 6 0—50 до 98 0—50 до 80 265x335 332X235X457 400X210X90 25 20 4,7 ПО ТМА-10 10 50 0,5 6
жит для установки нуля измерений, в частности при взвешивании тары. Цепь из сопротивлений \RQ—/?ю и реохорда, присоединенная к обмотке IV трансформатора, является компенсационной. Тензодатчик находится'в герметичном паро- брызгонепроницаемом корпусе. Его помещают под опорой танка в специальной стойке, которую закрывают металлическим кожухом. На рис. 3 показан танк, установленный на тензодатчиках, и стойка с тензодатчиком (кожух снят). В зависимости от числа опор в комплект устройства могут входить три, четыре или шесть тензодатчиков, связанных между собой параллельно в соединительной коробке, которая через четырехжильный экранированный кабель соединена с показывающим прибором. Это обеспечивает дистанционную передачу показаний. Показывающие приборы выполнены на базе автоматических электронных мостов типа ЭМВ2-207. Измерительную схему мостов демонтируют и взамен ее монтируют схему электронно-тен- зометрического весового устройства. На циферблат наносят шкалу в единицах веса. В прибор встроено контактное устройство, обеспечивающее сигнализацию минимального и максимального веса и заданной дозы. Для дополнительной дистанционной передачи показаний на дублирующий контрольный прибор и дистанционного дозирования в прибор встроен дополнительный реохорд. Приборы монтируются на щитах управления (рис. 4). о о а а , с о г; с* а > ° о '¦ ¦¦ Рис. 4. Общин вид щита управления с показывающими приборами. На Московском хладокомбинате № 8 смонтирована система, состоящая из 40 комплектов весовых устройств типа ЭВУ. Внедрение системы электронно-тензометри- ческого взвешивания упростило посменную передачу имеющегося в танках продукта, а также смеси из пастеризационно-заготови- тельного цеха во фризеро-фасовочный, значительно сократило число работниц, занятых на этой операции, обеспечило получение в любое время информации о количестве продукта в^ танках. Усовершенствованная система учета позволяет снизить технологические потери продукта и повысить общую культуру производства. А. В. ШИМА — институт «Пищепромавтоматика»' УДК 621.318.5. МАГНИТНОЕ РЕЛЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ С ПОПЛАВКОВЫМ ДАТЧИКОМ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Для контроля и автоматического поддержания уровня жидкости в сосудах стационарных холодильных установок широко применяются реле уровня жидкости с различными датчиками, но они непригодны для транспортных установок по ряду причин, например: — кондуктометрические реле уровня обычно не могут быть использованы для установок, работающих на постоянном токе, из-за электролиза жидкости; — датчики уровня поплавкового типа с непосредственным воздействием поплавковой системы на контактор или переключатель непригодны для использования в сосудах, работающих под давлением; — магнитные реле уровня ДУ-3 с поплавковым датчиком лишены перечисленных выше* недостатков, но неприменимы на транспортных установках в связи с тем, что при вибрации происходят ложные срабатывания ртутных выключателей; 57
— реле уровня ДУ-4, РУ-4 и ПРУ-2 с поплавковым индуктивным датчиком не могут работать на постоянном токе. При создании охлаждающих агрегатов для пассажирских вагонов Харьковским опытно- конструкторским бюро разработана конструкция магнитного реле уровня жидкости с поплавковым датчиком. Это реле может быть использовано в сосудах, работающих под давлением, на транспортных установках и при постоянном токе. Реле (см. рисунок) представляет собой поплавковую систему 1 из немагнитной нержавеющей стали, помещенную в сосуд 2 с жидкостью. В крышке 3 сосуда находится цилиндрическая направляющая 4. Крышка и направляющая, выполненные из немагнитного материала, обеспечивают герметичность сосуда. Поплавковая система связана со стаканом 5У движущимся в направляющей крышки. Стакан изготовлен из магнитномягкого материала, стойкого к коррозии. Подвижность поплавка 6 на штоке 7 ограничена штифтами S, что обеспечивает необходимый дифференциал датчика. Благодаря шарнирному соединению (с помощью аналогичных штифтов) штока поплавка со стаканом последний может легко перемещаться относительно штока. Контактное устройство реле состоит из кронштейна Р, микропереключателя 10, рычага 11 и постоянного магнита 12. < Кронштейн и рычаг изготовлены из немагнитного материала. Кронштейн монтируется с помощью пружинящего захвата на цилиндрической направляющей крышки сосуда. Реле работает следующим образом. При повышении уровня жидкости в сосуде поплавок, всплывая, вводит стакан в зону действия постоянного магнита, который притягивается, поворачивая рычаг на шарнире кронштейна, и нажимает на кнопку микропереключателя, подающего сигнал или команду на срабатывание. При понижении уровня жидкости поплавок опускается, рычаг отклоняется под действием веса магнита и пружины выключателя и отпускает кнопку микропереключателя. Ход магнита и срабатывание микропереключателя регулируются винтом 13. Схема магнитного реле уровня с поплавковым датчиком. Разрабатывая конструкцию реле уровня, очень важно правильно выбрать размеры, форму и материал постоянного магнита. Реле описанной конструкции были установлены на нескольких охлаждающих агрегатах для пассажирских вагонов. Испытания показали хорошие результаты. Л. А. ВЕГЕР — Харьковское опытно-конструкторское бюро
УДК 621.313.1/3.004.4 ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ФАЗАХ Современные автоматизированные холодильные установки оснащаются приборами защиты, отключающими компрессор при опасных режимах работы. Однако большинство автоматизированных установок не имеет простой, но важной защиты электродвигателя от работы на двух фазах. Выпадение фазы может произойти вследствие нарушения контактов пусковой аппаратуры или перегорания одного из силовых предохранителей. Защиту электродвигателей от работы на двух фазах можно выполнить с помощью реле обрыва фаз Е-511, схема которого представлена на рис. 1. -01 -01 Рис. 1. Схема реле обрыва фаз Е-511: Р\, Рг — основное и вспомогательное электромагнитные реле; Сь С% — конденсаторы; R\, R2 — сопротивления; /—7 —клеммы реле. Реле Е-511 состоит из основного Р\ и вспомогательного Р2 электромагнитных реле и фильтра напряжения отрицательной последовательности (ФНОП), в который входят два последовательно соединенных фильтра C\Ri и C2R2. Реле Е-511 предназначено для контроля напряжения во всех фазах трехфазной системы и подключается к трем линейным напряжениям через клеммы 2,4 и 6. При нормальном режиме напряжение между точками а и б равно нулю, вследствие чего реле Р2 отпущено. Обмотка реле Р{ питается через контакт реле Р2. В случае обрыва фазы между точками а и б появляется напряжение, в результате чего реле Р2 срабатывает и своим контактом отключает реле Рь которое в свою очередь останавливает электродвигатель компрессора. Выходные контакты реле Р\ включаются в схему установки через клеммы 1, 3, 5 и 7. Если нет реле Е-511, защиту можно выполнить другими способами. При соединении обмоток электродвигателя в звезду ее нулевую точку заземляют через катушку промежуточного реле. В нормальном режиме напряжение в нулевой точке относительно заземленной нейтрали будет равно нулю. При исчезновении одной из фаз нулевая точка звезды окажется под напряжением, вследствие чего реле сработает и отключит электродвигатель. При соединении обмоток электродвигателя в треугольник защиту можно выполнить при помощи звезды с искусственной нулевой точкой, заземленной через катушку промежуточного реле Р (рис.2). При выпадении одной из фаз появляется напряжение между точками О и 0\. Реле Р сработает и отключит электродвигатель. Для оповещения персонала используют световую и звуковую сигнализации с автоматическим съемом звукового сигнала. Чтобы упростить схему, можно использовать указательные реле. Институтом Тепло- электропроект были проведены работы по О «'О <•[! У Рис. 2. Схема присоединения реле обрыва фаз с искусственной нулевой точкой: ЛВС — питающие линии трехфазной системы; О — нулевой провод нейтрали; Ra, Rb, Re — сопротивления для создания искусственной нулевой точки; 0\ — искусственная нулевая точка; Р — катушка промежуточного реле. 59
применению указательных реле постоянного тока РУ-21 в цепях переменного тока. Тип реле РУ-21/0,01 РУ-21/0,015 РУ-21/0,025 Напряжение, в срабатывания 140 95 55 рекомендуемое 380 220 100-М27 Сопротивление, ом 1 омическое 2200 950 320 полное 14000 1 6300 2200 Характеристики этих реле приведены в таС лице. Указательные реле РУ-21 имеют две пары контактов любой . комбинации и сигнальное устройство. При срабатывании реле останавливается компрессор и выпадает блинкер. Возврат блинкера в исходное положение осуществляется вручную, после устранения аварии. Указательные реле РУ-21 можно применять вместо промежуточных реле и сигнальных ламп аварийной сигнализации для отдельных, видов защиты. Е. Н. ТЕМКИН — Гипрорыбпром' УДК 621.57.041.002.72.004.7 ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МОНТАЖА И ДЕМОНТАЖА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ КОМПРЕССОРОВ Коленчатые валы аммиачных компрессоров Монтаж и демонтаж коленчатых валов этих 2АВ-8 и 4АУ-8 монтируют в картере на под- компрессоров представляют известные труд- шинниках качения. ности. 60
Иногда при проворачивании наружной обоймы подшипника в отверстии картера подшипник заклинивает и усилие, необходимое для выпрессовки вала, значительно возрастает. Облегчить труд механиков, занятых ремонтом компрессоров 2АВ-8 и 4АУ-8, позволяет "несложное приспособление, изображенное на рисунке. Оно состоит из фланца 1 с приваренной к нему гайкой, стакана 2, в котором помещен упорный подшипник 3, закрепленный стопорным кольцом 4, шайбы 5 и колпачковой гайки 6 с запрессованным в нее шариком.. Стакан ввертывается в гайку на правой резьбе. Колпачковая гайка 6 навертывается на стакан 2 на левой резьбе. Для монтажа коленчатого вала в картер на вал напрессовывают передний подшипник 7 и крепят его гайкой 8. Задний подшипник 9 запрессовывают в крышку 10. Положение подшипника 9 в крышке 10 •фиксируется фланцем 11 при помощи винтов. Затем крышку и подшипник напрессовывают на шейку вала и крепят гайкой 12. Теперь вал готов к установке в картер. На шпильки 13 переднего фланца картера надевают фланец /. Крепление фланца гайками 14 при этой операции не производят. Коленчатый вал в сборе вставляют в картер. Отверстия задней крышки попадают на шпильки 15 фланца картера, а передний конец вала проходит через картер. i 13 апреля 1965 г. скоропостижно скончался при исполнении служебных обязанностей один из старейших научных работников ВНИХИ кандидат технических наук Петр Алексеевич Алексеев. Петр Алексеевич родился в 1898 г. В 1929 г. окончил институт, народного хозяйства им. Г. В. Плеханова. С 1930 г. он работал во ВНИХИ в качестве руководителя технологического сектора, а в последнее время — старшего научного сотрудника, проявляя большую энергию и инициативу в проведении научных исследований по холодильной технологии. Научные интересы П. А. Алексеева были весьма разносторонние. Он был одним из пионеров в разработке метода хранения мяса и рыбы в атмосфере углекислоты, метода консервирования плодов и овощей замораживанием. Серьезные работы были выполнены им по изучению режима холодильного хранения маргарина и яичного меланжа, режима обработки вин холодом, по рационализации транспортировки и хранения мороже- Стакан 2 при помощи воротка 16 ввертывают в гайку фланца / до тех пор, пока резьбовой конец вала не выйдет за пределы упорного подшипника 3. Затем на вал ставят шайбу 5 и прижимают к подшипнику 17 гайкой для крепления маховика. После этого стакан 2 вывертывают из гайки фланца / по направлению стрелки А. При этой операции колпачковая гайка 6 на стакан не навертывается. Вал извлекают из картера следующим образом. Освобождают заднюю крышку 10 картера, сняв гайки со шпилек 15, крепящие крышку к картеру. Далее снимают переднюю крышку картера и на ее место устанавливают фланец 1 таким же способом, как и при монтаже, но закрепляя его гайками 14. Затем на стакан 2 навертывают колпачковую гайку 6. При ввертывании стакана 2 по стрелке Б шарик упирается в торец вала и коленчатый вал вместе с подшипниками, укрепленными на нем, и задней крышкой начинает выходить из картера. При проведении указанных работ с помощью предлагаемого приспособления можно плавно перемещать коленчатый вал в картере и точно располагать середины шатунных шеек коленчатого вала по осям цилиндров. Ю. М. ПЕТРУХИН — Московский ремонтно-монтажный комбинат \ ного мяса, в частности хранения его в камерах с теплозащитной рубашкой. В последние годы П. А. Алексеев изучал вопросы транспортировки' и хранения свежих плодов и винограда и внес ряд ценных предложений, реализованных в промышленности. Всего в области холодильной технологии П. А. Алексеев выполнил более 40 научных работ. Начиная с 1931 г., Петр Алексеевич активно сотрудничал в журнале «Холодильная техника», где было опубликовано 30 его статей. П. А. Алексеева отличали высокая творческая активность, трудолюбие и оптимизм. Он был скромным, отзывчивым человеком, хорошим товарищем, охотно делившимся своими большими знаниями и опытом е молодежью. Все знавшие Петра Алексеевича Алексеева сохранят о нем теплую, признательную память. П. А. АЛЕКСЕЕВ
КОНСУЛЬТАЦИЯ УДК 621.57.004.5 Техническое обслуживание холодильных машин с герметичными агрегатами типа ФГК Техническое обслуживание фреоновых холодильных машин с герметичными агрегатами типа ФГК заключается в их периодическом профилактическом ремонте и устранении неисправностей в холодильной системе и электрооборудовании. Профилактический ремонт проводится механиком в предприятии торговли или общественного питания. Неисправности, возникающие в период между профилактическими ремонтами, устраняются по вызову лица, ответственного за эксплуатацию холодильного оборудования в предприятии. Профилактический ремонт Перед профилактическим ремонтом проводят ревизию, заключающуюся в проверке режима работы холодильной машины и технического состояния оборудования. При этом выполняют следующие операции. — Замеряют термометром и термографом температуру в охлаждаемом объеме при включении и выключении компрессора (прибор устанавливают на среднюю полку шкафа или прилавка). Температура должна соответствовать паспортным данным на оборудование: Температура в охлаждаемом объеме, °С Шкаф Т-60М 0—6 Шкаф ШХ-0,6 1—3 Прилавок-витрина ПВ-Пв 2—4 4—6 (прилавок) (витрина) Низкотемпературный прилавок —13-= 15 — Определяют коэффициент рабочего времени агрегата. Его величина должна примерно соответствовать значениям, приведенным на рис. 1. — Перекрывают с помощью всасывающего вентиля малый штуцер 2 (рис. 2) и присоединяют к нему мановакуумметр, предварительно продув соединительную трубку парами фреона из компрессора 4. Проверяют настройку термостатов / по температуре внутри объекта и давлению всасывания (соответственно температуре кипения фреона) при включении и выключении компрессора, а также настройку терморегули- рующего вентиля 15 по рабочему давлению всасывания, обмерзанию испарителей 17 и всасывающего трубопровода 14. V 20 25 30 UV Рис. 1. Зависимость коэффициента рабочего времени холодильных агрегатов типа ФГК от температуры окружающего воздуха при средней температуре в охлаждаемом объек- * те 3° С: / — шкаф Т-60М с агрегатом ФГК-0,7; 2— шкаф Т-60М с агрегатом ФГК-0,45; 3 — прилавок-витрина ПВ-Пв с агрегатом ФГК-0,7. — Проверяют чистоту холодильного агрегата и его конденсатора 7, состояние уплотни- тельной резины, петель и замков охлаждаемого оборудования, а также исправность электроаппаратуры, двигателей, электросети и заземляющих устройств. — Убеждаются в отсутствии следов масла на соединениях трубопроводов, свидетельствующих об утечке фреона. — Определяют достаточность фреона в системе по давлению всасывания и обмерзанию испарителей. 62
После ревизии устраняют выявленные недостатки и выполняют отдельные операции профилактического ремонта. Чистка агрегата. Холодильный агрегат отключают от электросети, выключая автоматический предохранитель АП-503МТ, и очищают его от пыли. Для этого снимают электродвигатель 5 вентилятора, не отсоединяя электропроводки. межфазному замыканию. Очистив проходные контакты, подтягивают гайки, соединяющие контакты с электропроводкой на клеммной доске. Ревизия электродвигателя вентилятора. Снимают вентилятор с вала электродвигателя 5, который затем разбирают и вынимают ротор с подшипниками. Подшипники промывают в бензине, а при необходимости за- Рис. 2. Схема герметичной холодильной машины: / — термостаты АРТ-2; 2 — малый штуцер всасывающего вентиля; 3 — всасывающий вентиль; 4 — компрессор; 5 — электродвигатель вентилятора; 6 — диффузор вентилятора; 7 — конденсатор; 8 — ресивер; 9 — жидкостный вентиль; 10 — малый штуцер жидкостного вентиля; 11 — щиток ограждения клеммной доски; 12 — большой штуцер жидкостного вентиля; 13 — жидкостный трубопровод; 14 — всасывающий трубопровод; 15 — терморегулирующий вентиль; 16 — регенеративный теплообменник; 17 — испарители. Конденсатор 7 очищают от пыли волосяной щеткой и промывают теплой водой (температура не выше 50°С). Если ребра конденсатора покрыты липкой грязью, то для промывки используют 3—5%-ный теплый водный раствор кальцинированной соды. Конденсатор промывают со стороны диффузора 6, не допуская попадания воды на клемм- ную доску компрессора и другие электрические соединения. Сняв щиток // ограждения клеммной доски компрессора, очищают щеткой проходные контакты и протирают их тканью, смоченной спиртом или бензином. (Пыль на изоляции проходных контактов может привести к замыканию обмоток компрессора на корпус или к меняют. Подшипники смазывают один раз в шесть месяцев консталином по ГОСТу 1957—52. Собрав электродвигатель, закрепляют на валу крыльчатку вентилятора. Электродвигатель устанавливают и укрепляют на подставке агрегата так, чтобы крыльчатка вентилятора при вращении не задевала за диффузор 6 конденсатора 7. Проверка и наладка электроаппаратуры. Автоматический предохранитель АП-503МТ очищают от пыли и удаляют копоть с рабочих поверхностей его контактов. Затем, для того чтобы убедиться в отсутствии заедания сердечников, проверяют сраба- 63
тывание прибора, нажимая поочередно вручную на сердечники электромагнитных расце- пителей. Осмотр и профилактический ремонт магнитного пускателя типа П-61 выполняют не реже одного раза в три месяца. Во избежание несчастных случаев при осмотре пускатель отключают от электросети, выключив перед ним рубильник, автоматический предохранитель АП-503МТ или вывернув пробочные предохранители на распределительном электрощите. У пускателя снимают крышку и очищают его от пыли. Затем проверяют крепление деталей и подтягивают их винты и винты контактных креплений. Включив пускатель нажатием руки на якорь, убеждаются в свободном ходе подвижной системы и исправности возвратных пружин. Когда руку убирают, якорь должен свободно вернуться в крайнее исходное положение. При осмотре проверяют наличие и величину растворов (расстояние между подвижными и 'неподвижными контактами при нахождении -якоря в крайнем исходном положении) и провалов (ход подвижной системы пускателя с момента замыкания контактов до момента замыкания магнитной системы) главных контактов и блок-контактов. Величина провала контактов должна быть не менее 0,5 мм. При появлении нагара на поверхности контактов их зачищают тонкой шкуркой, промывают спиртом или ацетоном и вытирают чистой сухой тканью. Недопустимо зачищать поверхность контактов напильником, так как это приводит к уменьшению их провала, ослаблению нажатия и перегреву. Если главные контакты одной из фаз значительно изношены, их нужно заменить запасными независимо от состояния контактов других фаз. Повышенный шум (гудение) при работе магнитного пускателя может быть вызван повреждением короткозамкнутого витка на сердечнике магнитной системы, заеданием подвижной системы, снижением напряжения в электросети более чем на 15% от номинального значения, а также загрязнением или повреждением шлифованных поверхностей якоря и сердечника, в результате чего они неплотно прилегают друг к другу. В последнем случае тщательно очищают или отшлифовывают рабочие поверхности электромагнита. Если шум не пропадает и наблюдается залипание магнитной системы, проверяют наличие воздушного зазора между средними кернами якоря и сердечника. При отсутствии зазора его восстанавливают шлифовкой сердечника до размера не более 0,3 мм. Недопустимое повышение температуры втягивающей катушки магнитного пускателя большей частью связано с появлением в ней междувитковых замыканий. В этом случае катушку заменяют новой. Затем проверяют и подтягивают все винты крепления деталей электрооборудования и соединений электросхемы. Проверка герметичности системы и зарядка фреона. Герметичность всех соединений фреоновой системы проверяют галоидной лампой и устраняют утечки фреона. При необходимости в систему добавляют «сухой» фреон (ГОСТ 8501—57). Признаками того, что в системе находится недостаточное количество фреона, является неполное обмерзание испарителей 17 и характерный «свист» в ТРВ, а также повышенная температура кожуха компрессора 4 и высокая температура воздуха внутри охлаждаемого объекта. При отсутствии фреона в системе (о чем свидетельствуют значения давления всасывания и нагнетания, близкие к 0) в агрегат ФГК-0,7 заряжают 2 кг фреона, в ФГК-0,45 — 1,5 кг. Фреон добавляют небольшими порциями, после чего проверяют режим работы машины по изменению давления в испарителе и его обмерзанию, а также обмерзанию всасывающего трубопровода. Для зарядки фреона необходимо следующее./ — С помощью шпинделя всасывающего вентиля 3 перекрыть проход к малому штуцеру 2 (вывернуть шпиндель до отказа) и присоединить ко второму малому штуцеру трубку от баллона с фреоном. Перед затяжкой накидной гайки на штуцере трубку продувают парами фреона из баллона, который должен быть установлен вентилем вверх. — Закрыть всасывающий 3 и жидкостный 9 вентили и, постепенно открывая вентиль баллона, включить компрессор 4. — Закрыв вентиль на баллоне и открыв вентили 3 и Я убедиться в нормальном режиме работы машины. Температура конденсации (по давлению нагнетания) должна быть на 8—10°С выше температуры окружающего воздуха. — Остановить компрессор, перекрыть на всасывающем вентиле малый штуцер и отсоединить баллон. Под накидную гайку штуцера 2 поставить заглушку. Настройка. ТР В. Если во время работы не обмерзает часть испарителя, а давление всасывания после включения машины быстро понижается, то это свидетельствует о неправильной настройке ТРВ (малом его открытии) или засорении фильтра. 64
ТРВ считается правильно настроенным, когда испаритель обмерзает полностью, а всасывающий трубопровод только внутри охлаждаемого объекта. Если в схеме предусмотрен регенеративный теплообменник, то должен обмерзать всасывающий трубопровод до теплообменника, а также часть самого теплообменника. В низкотемпературном оборудовании без теплообменника допускается обмерзание всасывающего трубопровода до вентиля компрессора. Давление всасывания через 2—3 мин после включения машины должно соответствовать температуре кипения фреона, которая на 12—15°С ниже требуемой температуры в охлаждаемом объекте. Если при толщине снеговой шубы на испарителе не более 3 мм, всасывающий трубопровод обмерзает больше, чем указано выше, ТРВ прикрывают и обеспечивают при установившемся режиме работы холодильной машины допустимое обмерзание испарителя, трубопроводов и соответствующее рабочее давление. Для более точной настройки ТРВ может быть использован специальный прибор ПИРТ конструкции ВНИХИ («Холодильная техника», 1964, №3, стр. 14). Настройка термостатов. Если машина часто включается и выключается и температура воздуха в объекте при остановке машины выше требуемой, рукоятку выключающего термостата АРТ-2 поворачивают по часовой стрелке. Если температура воздуха при выключении машины не достигает заданной величины, а рукоятка повернута до отказа, снимают рукоятку и отверткой диаметром 2 мм поворачивают по часовой стрелке винт настройки диапазона, расположенный внутри прибора. Аналогично настраивают второй включающий термостат. В шкафах Т-60М и прилавках-витринах ПВ-11в он должен включать холодильную машину при давлении всасывания примерно 2,2—2,3 ати, а выключающий — останавливать ее при давлении около 0,4— 0,6 ати. В низкотемпературных прилавках П-10в термостат должен выключать машину при давлении всасывания 0,1—0,2 ати, а включать — при 0,5—0,6 ати. Если термостат невозможно настроить так, как указано выше, его заменяют. Устранение неисправностей отдельных узлов герметичных холодильных машин Замена испарителя и теплообменника (см. рис. 2). В случае обнаружения негерметичности испарителя и теплообменника (трещины, свищи) и порчи штуцеров (срыв резьбы, раковины и риски на конусной поверхности), что может привести к утечке фреона из системы, аппараты заменяют. Для этого предварительно убеждаются в отсутствии в системе воздуха, который мог проникнуть при рабочем давлении всасывания ниже атмосферного. После остановки агрегата и понижения температуры фреона в конденсаторе примерно до температуры окружающего воздуха устанавливают манометр на малый штуцер вентиля ресивера. По манометру проверяют, соответствует ли давление в системе значению, определенному по температуре окружающего воздуха с помощью таблицы для насыщенных паров фреона. При наличии воздуха в системе (давление по манометру больше, чем по таблице) агрегат вместе с испарителем, теплообменником и трубопроводами после замены дефектного узла подлежит осушке. Для этого из машины выпускают весь фреон, в разъем жидкостного трубопровода монтируют осушительный патрон, заполняют систему фреоном и тщательно ее эсушивают. Если в системе не содержится воздух, испаритель заменяют. Для этого закрывают вентиль ресивера и отсасывают фреон из испарителя, по возможности не допуская понижения давления всасывания ниже 0 кгс/см2. Всасывающим вентилем компрессора перекрывают малый штуцер и подсоединяют к нему специальный баллон с фреоном, предварительно продув фреоном соединительную трубку. Вращая шпиндель всасывающего вентиля, соединяют малый штуцер с системой. Немного приоткрывают вентиль на баллоне с фреоном для создания избыточного давления в трубопроводах и испарителе. Накидную гайку всасывающего трубопровода свертывают со штуцера испарителя и заглушают ее предварительно приготовленной резьбовой пробкой. Работу выполняют с приоткрытым вентилем баллона, не прекращая стравливания фреона из всасывающего трубопровода, т. е. под небольшим избыточным давлением во всасывающей трубке. Далее закрывают вентиль на баллоне с фреоном и заглушают испаритель. Немного приоткрыв вентиль ресивера для создания избыточного давления в жидкостном трубопроводе и испарителе, отвертывают накидную гайку, соединяющую испаритель с жидкостным трубопроводом, и также заглу- 5 Холодильная техника № 4 65
шают ее пробкой. Во время этой операции не прекращают стравливать фреон из жидкостного трубопровода, т. е. поддерживают избыточное давление фреона в жидкостной трубке. Вентиль на ресивере закрывают и заглушают испаритель. Неисправный испаритель вынимают из объекта и устанавливают на его место новый. Немного приоткрыв вентиль на баллоне с фреоном и поддерживая избыточное давление, быстро снимают ранее установленную заглушку с гайки всасывающей трубки и заглушку со штуцера нового испарителя и соединяют всасывающую трубку с испарителем. Немного приоткрыв вентиль ресивера и поддерживая избыточное давление в жидкостном трубопроводе, быстро вывертывают ранее установленную пробку из накидной гайки жидкостного трубопровода, снимают заглушку жидкостного штуцера нового испарителя и соединяют трубопровод с испарителем. Таким образом новый испаритель подсоединяют к установке с приоткрытыми вентилями ресивера и баллона с фреоном, не прекращая стравливать фреон из жидкостного трубопровода и испарителя. Закрыв во всасывающем вентиле проход к малому штуцеру и вентиль на баллоне с фреоном, баллон отсоединяют и заглушают малый штуцер. Вентиль ресивера полностью открывают. После замены испарителя тщательно проветривают помещение, а также холодильный шкаф (прилавок или витрину) и проверяют герметичность всех соединений галоидной лампой- При необходимости в агрегат добавляют фреон. Теплообменник заменяют так же, как и испаритель, т. е. все работы, связанные с отсоединением неисправного аппарата и подсоединением нового, должны выполняться под небольшим избыточным давлением фреона в испарителе и трубопроводах путем стравливания фреона из баллона и ресивера. Замена терморегулирующего вентиля. ТРВ заменяют в случае заедания иглы, утечки фреона из термосистемы, а также при нарушении герметичности корпуса вентиля. Признаками заедания иглы или утечки фреона являются отсутствие обмерзания трубки после ТРВ. При подогревании корпуса ТРВ фреон через прибор не проходит. Обмерзание трубки на входе в ТРВ указывает на засорение фильтра. В этом случае фильтр снимают и промывают. Порядок замены ТРВ или снятия фильтра аналогичен замене испарителя, т. е. все работы при отсоединении вентиля должны выполняться под небольшим избыточным давлением фреона в испарителе и трубопроводах. Осушка системы от влаги. Если в системе находится влага, то при работе холодильной установки прекращается поступление фреона через ТРВ в испаритель вследствие замерзания влаги в приборе. При подогревании ТРВ в нем слышен шум дросселирующегося фреона. Осушку системы следует производить осушительными патронами с цеолитом (с грануляцией 2 мм) марки NaA (ВТУ МРТУ-6-01- -567-60) в количестве не менее 40 г или гранулированным силикагелем марки КСК (ГОСТ 3956—54) в количестве не менее 250 г. Для этого закрывают жидкостный вентиль на ресивере и отсасывают фреон из испарителя. Выключив машину, закрывают во всасывающем вентиле проход к малому штуцеру и присоединяют к нему баллон с фреоном. Приоткрыв вентиль на баллоне, открывают всасывающий вентиль. От жидкостного вентиля отсоединяют трубопровод и быстро присоединяют к нему выходной штуцер осушительного патрона- При этом следует обязательно продувать трубопровод парами фреона из баллона. Приоткрыв жидкостный вентиль, быстро присоединяют к нему входной штуцер осушителя, стравливая через него пары фреона во избежание попадания воздуха в систему. Открыв жидкостный вентиль, пускают машину и работают с осушителем в течение 24 ч. При повторном замерзании ТРВ осушку продолжают с новым патроном. Если трехкратная сушка не даст результата, то машина целиком подлежит замене. Замена герметичного холодильного агрегата. Агрегат заменяют в случае поломки клапанов компрессора, падения его холодопроизводительности, заклинивания поршня, или вала, при выходе из строя электродвигателя компрессора вследствие замыкания обмоток на корпус, межвиткового замыкания, а также межфазного или обрыва фаз*. Причиной замены агрегата может быть также негерметичность корпуса компрессора или сильный шум при работе агрегата. Для проверки состояния клапанов и холодопроизводительности компрессора ко всасы- * Определение возможных неисправностей электродвигателя будет освещено в следующем номере журнала. 66
вающему вентилю подсоединяют мановакуум- метр и следят за работой компрессора при открытых вентилях. Резкое повышение давления всасывания после остановки компрессора свидетельствует о перепуске нагнетательных клапанов. Если при работе с плотно закрытым вентилем на ресивере и нормальной температуре окружающего воздуха давление всасывания не достигает 0 ати, значит вышли из строя всасывающие клапаны. В этом случае агрегат следует заменить. Для замены холодильного агрегата необходимо по возможности отсосать фреон из испарителя, затем выключить установку, отсоединить провода от клеммника компрессора и отвернуть гайки с крепежных болтов агрегата. Затем нужно закрыть всасывающий вентиль и принудительно полностью открыть ТРВ. Немного приоткрыв вентиль ресивера для создания избыточного давления в испарителе и трубопроводах, со всасывающего вентиля свертывают накидную гайку всасывающего трубопровода и присоединяют ее к вентилю специального баллона с фреоном. Эту операцию выполняют при одновременном стравливании фреона из испарителя, т. е. под небольшим избыточным давлением фреона в испарителе и трубопроводах. Далее заглушают всасывающий вентиль и перекрывают вентиль ресивера. После этого немного приоткрывают вентиль на специальном баллоне с фреоном для создания избыточного давления в испарителе и трубопроводах (баллон должен находиться в вертикальном положении вентилем вверх), снимают накидную гайку жидкостного трубопровода и жидкостного вентиля ресивера и заглушают ее пробкой. Эту работу также проводят, приоткрывая вентиль баллона с фреоном и не прекращая стравливания фреона из испарителя. Закрыв вентиль на баллоне и заглушив вентиль ресивера, неисправный холодильный агрегат демонтируют и устанавливают новый. К клеммнику компрессора подсоединяют провода в соответствии с электросхемой. Снимают заглушку с жидкостного вентиля ресивера. Немного приоткрыв вентиль на баллоне с фреоном и поддерживая избыточное давление, снимают ранее установленную пробку с жидкостного трубопровода и быстро присоединяют последний к жидкостному штуцеру вентиля ресивера. Закрыв вентиль на баллоне, немного приоткрывают вентиль ресивера и поддерживают избыточное давление в испарителе и трубопроводах. Снимают заглушку со всасывающего вентиля установленного холодильного агрегата и отсоединяют баллон от всасывающего трубопровода, при этом накидную гайку быстро навертывают на штуцер всасывающего вентиля компрессора. Затем полностью открывают всасывающий и жидкостный вентили и, проветрив помещение, проверяют галоидной лампой герметичность всех соединений. Машину пускают в эксплуатацию. Л. Г. КАПЛАН — трест Росторгмонтаж ЗАВОД СУХОГО ЛЬДА На территории Орджоникидзевского хладокомбината строится завод сухого льда. Предприятие ежедневно будет выпускать до пяти тонн этой продукции. Строители обещают сдать завод в эксплуатацию в конце текущего года. Оборудование для него уже поступает. С пуском нового предприятия отпадает необходимость завозить сухой лед из г. Грозного. Газета «Социалистическая Осетия» 5* 67
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА, ИЗДАВАЕМАЯ ВНИХИ В 1965—1966 гг. Исследование теплоизоляционных материалов и конструкций изолированных ограждений холодильников. Сборник трудов ВНИХИ. 9 авт. л. Цена 63 коп. (выпуск в IV кв. 1965 г.). Сборник содержит результаты исследований новых теплоизоляционных материалов из вспученного перлита и вспученного вермикулита, данные испытаний ограждений экспериментального одноэтажного холодильника из прокатных панелей, а также исследований теплового режима полов этого холодильника. Приведены результаты испытаний сборных ограждений кагатов свеклы и способа безукрывочного хранения сахарной свеклы с орошением и вентиляцией, даны технические решения и рекомендации. Холодильные агенты, холодильные машины и аппараты. Сборник трудов ВНИХИ, 14,5 авт. л. Цена 1 руб. (I кв. 1966 г.'). В сборнике описываются новые методы исследования холодильных агентов, излагаются результаты исследования термодинамических свойств новой азеотропной смеси фреона-22 и фреона-115; дается графический метод определения холодопроизводительности аммиачных установок с поршневыми компрессорами; описываются новые приборы и средства автоматизации для холодильных установок, разработанные во ВНИХИ. Приводятся результаты исследования аммиачных компрессоров, установок для производства водного и сухого льда. Холодильная обработка и хранение пищевых продуктов. Сборник трудов ВНИХИ, 12 авт. л. Цена 85 коп. (II кв. 1966 г.). В сборнике включены результаты исследований по замораживанию мяса в интенсивных морозильных камерах, приведены технологические характеристики замораживания в этих камерах. Изложены материалы исследований по хранению рыбы в охлажденной морской воде, включающие физико-химические, технологические, гистологические и органолептические данные. Обобщены результаты экспериментальных исследований технологии производства замороженных плодов и овощей с предварительным подсушиванием, приводятся технологические режимы производства и данные физико-химических анализов при холодильном хранении. Даны результаты исследований по технологии замораживания плодово-ягодной пульпы и использованию ее в пищевой промышленности. Научно-исследовательские работы ВНИХИ, рекомендуемые для внедрения в промышленность. Альбом. 12 авт. л. Цена 3 руб. 50 коп. (II кв. 1966 г.). В альбоме дано краткое описание и технико-экономическая характеристика новых машин, приборов, аппаратов, технологических процессов, разработанных во ВНИХИ и рекомендованных к широкому внедрению в промышленность. Приведены материалы по вопросам автоматизации и механизации холодильников, холодильным агентам, холодильному оборудованию, теплоизоляционным материалам, технологии быстрого замораживания и хранения пищевых продуктов. Альбом иллюстрирован фотографиями, чертежами и схемами. Новое в холодильной технике и технологии за рубежом. Сборник материалов Международного института холода. Вып. I. 10 авт. л. Цена 70 коп. (IV кв. 1965 г.). Сборник содержит доклады зарубежных специалистов на конгрессах и конференциях Международного института холода по актуальным вопросам холодильной техники и технологии. Описаны новые способы замораживания и хранения пищевых продуктов. Приведены материалы исследований новейшего холодильного оборудования и результаты эксплуатации современных холодильных предприятий. Рекомендации по производству и распределению замороженных пищевых продуктов. 5 авт. л. Цена 35 коп. (IV кв. 1965 г.). В книге содержатся рекомендации Международного института холода по оптимальным режимам производства, хранения, транспортировки и распределения замороженных пищевых продуктов. Описаны научные основы процессов замораживания и хранения пищевых продуктов, приведены требования к сырью, упаковке, санитарному режиму производства, средствам транспорта и торговому холодильному оборудованию. Библиографический сборник статей в советских и иностранных журналах за I кв. 1965 г. 5 авт. л. Цена 35 коп. (III кв. 1965г.). Библиографический сборник статей в советских и иностранных журналах за II кв. 1965 г. 5 авт. л. Цена 35 коп. (IV кв. 1965 г.). В сборниках даны аннотации статей по холодильной технике и технологии, опубликованных в 60 советских и иностранных журналах, а также перечни докладов, сделанных на научно-технических сессиях Международного института холода. Кузнецова А. А. Интенсивные пленочные градирни. 1 авт. л. Цена 7 коп. (IV кв. 1965 г.). В брошюре дано описание конструкций и приведены технические характеристики градирен, предназначенных для предприятий торговли и общественного питания. Пленочные градирни с насадкой из полихлорвиниловых пластин отличаются большой компактностью и экономичностью в эксплуатации. Гоголин А. А., Барулин Н. Я. Отечественные и зарубежные автономные кондиционеры. 2 авт. л. Цена 14 коп. (I кв. 19-66 г.). Описаны типы и конструкции современных отечественных автономных кондиционеров, а также наиболее интересные зарубежные конструкции. Даны основные справочные сведения. Подробно рассмотрены компрессоры, конденсаторы, испарители и другое оборудование кондиционеров. Прилуцкий Д. Н. Библиографический справочник по холодильной технике. 10 авт. л. Цена 70 коп. (II кв. 1966 г.). В справочнике приводятся наименования статей, опубликованных в советских журналах в 1961—1965 гг. по вопросам техники производства холода, кондиционирования воздуха, проектирования и технической эксплуатации холодильных предприятий и установок, холодильного машиностроения, холодильной обработки и хранения пищевых продуктов, холодильного транспорта, применения холода в пищевой промышленности, торговле и других отраслях народного хозяйства СССР. Справочник необходим всем специалистам холодильной техники и смежных отраслей, работникам холодиль* ных и пищевых предприятий, студентам вузов, изобретателям и новаторам производства. * * * Книги рассчитаны на широкие круги инженерно- технических работников холодильных и пищевых предприятий, машиностроительных заводов, научно-исследовательских и проектных институтов, преподавателей и .студентов вузов. * * * Заказы на книги следует направлять до 1 октября 1965 г. пэ адресу: Москва, И-434, ул. Костикова, 12, ВНИХИ. Книги будут высылаться наложенным платежом по мере их выпуска в свет. \
Письмо в редакцию УДК 621.0367.003.63 К вопросу о применении У,е-диаграммы для термодинамических расчетов Целесообразность применения эксергетиче- ских диаграмм, в частности диаграммы эн- тальпия-эксергия, для термодинамических расчетов неоднократно отмечалась в отечественных и зарубежных работах [1—4.6,7]. В них приведены эксергетические диаграммы для воздуха, фреона-12 и других рабочих веществ. Одной из характеристик эксергетических диаграмм является температура окружающей среды. Поэтому для использования диаграмм при различных температурах окружающей среды иногда возникает необходимость в построении поправочных прямых. Один из методов их построения изложен в работе [1]. Мельцер и Сринивасан [5] дают аналитический способ построения поправочных прямых и отмечают недостатки метода, рассмотренного в статье [1]. Однако при этом авторы допускают некоторые неточности. В частности, ошибочно утверждение, что все опубликованные /, ^-диаграммы построены для одной температуры окружающей среды Т0. Как известно, в статье [4] дается /, ?-диа- грамма для воды и водяного пара с нанесенными на ней поправочными прямыми для различных значений Т0. Предлагая правильную методику построения поправочных прямых для веществ с 7\ф<То, авторы [б] допускают ошибки при нанесении их на диаграмму. Для построения они используют уравнение L'e = [T0-r0)S + {K'-K), A) где А'е — поправка на изменение эксергии при изменении температуры окружающей среды от Г0 до Г'0; К', К — константы, соответствующие температурам Г0, Т0. Однако семейство поправочных прямых, приведенных на диаграмме, не соответствует уравнению A). Как видно из /, ^-диаграммы для фреона-12, изменение температуры окружающей среды относительно ее первоначального значения Т0, равного 30°С, не вызывает изменения эксергии в точке О, соответствующей нулевой эксергии при Т = Т0. Вследствие этого все линии семейства поправочных прямых T0 = var пересекаются в одной точке с координатами E0; Д? = 0). В действительности, при изменении температуры окружающей среды теряется физический смысл состояния вещества в точке О, соответствующей началу отсчета, поскольку меняется величина эксергии в точке О ОТНОСИЛИ 110 120 130 Z^\0^ Энтальпия L, нкал/кг 150 Диаграмма /, е (фреон-12) и поправочные прямые для определения эксергии при различных температурах окружающей среды. 69
тельно точки О'. Как следует из определения эксергии, при переходе вещества из состояния О в равновесное с окружающей средой состояние 0/ получается (затрачивается) определенное количество энергии. В частности, пользуясь уравнением A), легко показать, чему равно изменение эксергии в точке О относительно любого состояния окружающей среды. Так, для нового значения температуры окружающей среды Г0' изменение эксергии в точке О составит b'e0=(T-T0)S0 + (K'-K). B) Принимая во внимание указанные замечания к способу построения поправочных прямых, изложенному в работе [5], можно предложить следующий способ построения- Для любого значения температуры окружающей среды находят изменение эксергии в точке О относительно новой нулевой точки О' (см. диаграмму на рисунке). Эту величину определяют из уравнения B) и откладывают перпендикулярно оси 5 (отрезок /—2). Вторую точку (точка 3) для проведения поправочной прямой находят при пересечении этой прямой с осью S(Ae = 0). Значение энтропии, соответствующее этому условию, можно рассчитать по уравнению A) ^ *-*' . C) То-Т'0 Прямая, проведенная через точки 2, 3, является поправочной при значении температуры окружающей среды Т'0. Аналогично можно получить семейство прямых для различных значений Т0. На представленной диаграмме (Т0=17°С, или 290°К) поправочные прямые построены описанным способом (Г0=10, 30, 50°С). Порядок использования поправочных прямых для нахождения эксергии при различных температурах окружающей среды аналогичен изложенному в работе [1]. Для удобства поправочные прямые наносят непосредственно на диаграмме. На рисунке такая прямая построена для Г0' = 50°С. Она проходит через точку, соответствующую новой температуре окружающей среды при том же давлении (точка О'), и точку, находящуюся на расстоянии A'e0 от точки О (точка О" на рисунке). В результате построения поправочных линий получаем семейство прямых, не имеющих одной точки пересечения. ЛИТЕРАТУРА 1. БродянскийВ. М., ИшкинИ. П. «Холодильная техника», 1962, № 1. 2. Keen an I. H. «Mechanical Engineering», 1932, №3. 3. Gruhn G., Keiner E. «Wiss. Z. Hochsch. Ver- kehrswes», 1959, № 2. 4. RantZ. «BWK», 1960, № 7. 5. Мельцер Л. З, СринивасанР. В. «Холодильная техника», 1962, № 5. 6. Glaser H. «Kaltetechnik», 1963, № 11. 7. KorsholdtChristensen В. «Kulde», 1965, № 1. Н. В. КАЛИНИН — Московский энергетический институт
ХРОНИКА Новый портовый холодильник во Владивостоке В бухте «Золотой Рог» в 1964 г. была введена в эксплуатацию первая очередь Владивостокского портового холодильника Росмясорыбторга емкостью 9200 т. В настоящее время продолжается строительство второй очереди холодильника емкостью 7200 г, сооружается морской причал. После завершения строительства грузооборот холодильника составит 160 000—170 000 г в год, из них почти 70 000 т будут отгружаться морским транспортом. Холодильник строится «Владивостокжилстроем» по •проекту Гипрохолода. Здание холодильника (размер в плане 82X40 м) пятиэтажное с подвалом. Железнодорожный дебаркадер и автомобильная платформа связаны с верхними этажами хслодного склада шестью лифтами грузоподъемностью по 3 т. Со стороны дебаркадера предусматриваются поэтажные грузовые балконы для приема и выдачи грузов на рефрижераторные суда при помощи двух портальных кранов грузоподъемностью по 5 т. Для упрощения и ускорения перегрузки скоропортящихся продуктов с железнодорожного транспорта на суда (и .наоборот) вдоль здания сооружается дополнительная открытая железнодорожная платформа. К торцовой стене холодильника примыкает двухэтажный отсек, в котором размещены машинное отделение холодильной установки, электрощитовая, зарядная станция для аккумуляторных механизмов, бойлерная, санитарно-бытовые, конторские и другие вспомогательные помещения. Железобетонная этажерка холодильника выполнена из сборно-монолитных конструкций. Перекрытия имеют гладкие потолки. Наружные стены кирпичные. На первом этаже холодильника находятся три камерные морозилки общей производительностью 90 т/сутки и две экспедиционные камеры. На втором, третьем, четвертом и пятом этажах расположены 14 камер хранения мороженых грузов при температуре —18°С общей емкостью 7330 т, а также две универсальные камеры емкостью 650 т. В подвальном этаже размещены четыре камеры хранения охлажденных грузов общей емкостью 1220 т. В низкотемпературных камерах смонтированы потолочные и настенные батареи из оребренных труб диаметром 42,7x3,5 мм. В универсальных камерах кроме батарей установлены аммиачные вертикальные воздухоохладители поверхностью охлаждения 100 м2 с одноканальным воздухо- (распределением через щелевые сопла. Охлаждение камер подвала воздушное от аналогичных воздухоохладителей. Каждая морозилка оборудована двумя аммиачными вертикальными воздухоохладителями поверхностью охлаждения по 600 м2. Благодаря интенсификации процесса замораживания, за счет скорости обдувания полу- туш мяса воздухом (душирования), продолжительность замораживания составляет 14—16 ч. Насосно-циркуляционная система охлаждения работает при температурах кипения аммиака —28 и —40°С, безнасосная система охлаждения при —12°С. Принята Владивостокский портовый холодильник. 71
верхняя подача аммиака в батареи низкотемпературных камер. В машинном отделении и в камерах смонтировано оборудование комплектной холодильной установки фирмы «Майекава» (Япония). Установлены шесть аммиачных быстроходных двухступенчатых агрегатов и одноступенчатый компрессор. Суммарная производительность компрессоров 2 260 000 ст.ккал/ч. В аппаратном отделении размещены четыре аммиачных вертикальных ресивера, аммиачные, рассольные и водяные насосы. Вертикальные кожухотрубные конденсаторы, маслоотделители с промывкой газа и два линейных ресивера В марте 1965 г. в Москве состоялось республиканское совещание работников фабрик и цехов мороженого. Совещание было организовано Росмясорыбторгом Министерства торговли РСФСР. В его работе приняли участие также представители Гипрохолода, ВНИЭКИПродмаша, ВНИХИ, государственных комитетов и ряда других организаций. Доклад об итогах работы за 1964 г. и задачах по дальнейшему увеличению производства мороженого сделал начальник Росмясорыбторга А. Н. Сергиенко. Докладчик указал, что несмотря на рост выработки мороженого спрос на него не удовлетворяется. Главная причина отставания — слабая техническая оснащенность предприятий. В то же время на некоторых фабриках не уделяется должного внимания борьбе за высокие количественные и качественные показатели, вопросам экономики. С докладом о путях и перспективах дальнейшей механизации и автоматизации производства мороженого выступил главный инженер Росмясорыбторга Н. П. Любимов. Докладчик отметил, что предприятия Росмясорыбторга не получают в. достаточном количестве машин и оборудования. Это препятствует автоматизации и механизации производства. Выпуск запасных частей, налаженный на некоторых хладокомбинатах, не удовлетворяет нужд всех фабрик мороженого. Целесообразно специализировать несколько машиностроительных заводов на изготовлении машин и запасных частей к ним только для фабрик и цехов мороженого. Необходимо расширить исследования, направленные на модернизацию фабрик мороженого :; улучшение технологического процесса. Главный конструктор ВНИЭКИПродмаш Н. К. Ястребова сообщила о конструировании новых машин по производству мороженого и вафельной продукции. Часть машин и линий передана для серийного выпуска и уже внедрена в производство. Сейчас разрабатывается техническая документация на высокопроизводительное оборудование для механизированного получения смесей мороженого, модернизируется фризер непрерывного действия ОФИ. Применение углеродистой стали со специальным покрытием для цилиндра фризера, позволит более чем вдвое повысить его производительность. Начаты работы по исследованию режимов фризерова- ния смеси при пониженных температурах. В некоторых случаях скороморозильный закалочный аппарат может быть заменен фризером новой конструкции. расположены снаружи, вблизи машинного отделения. Конденсаторы охлаждаются морской водой. Холодильная установка первой очереди строительства была введена в работу в кратчайший срок. Пуско- наладочные работы и регулировка системы не вызвала затруднений. В камерах были быстро достигнуты проектные температуры. Холодильные машины, аппараты и система охлаждения камер работают надежно и поддерживают устойчивые температуры. П. С. МАКСИМОВ С докладом о новых направлениях в проектировании цехов мороженого выступила главный инженер проекта Гипрохолода Т. И. Тюкавина. Для расширения производства мороженого разрабатываются типовые проекты фабрик мороженого производительностью от 3 до» 15 т/смену, налаживается серийное производство эски- могенераторов карусельного типа, пастеризационно-ох- ладительных пластинчатых установок марки ОПФ, линий выпуска мороженого в вафельных стаканчиках, линий брикетного мороженого и другого оборудования. Качество оборудования, выпускаемого машиностроительными заводами, низкое. Отдельные виды современных машин осваиваются годами. Нарушают режим- эксплуатации оборудования и некоторые хладокомбинаты. Все это препятствует росту производства мороженого, выпуск которого в стране должен достигнуть в 1970 г. 600 000 т. Выступившие в прениях отметили, что Росмясорыб- торг не уделяет должного внимания нуждам предприятий, указывали на перебои в снабжении фольгой, целлофаном, картоном и другими материалами. Для хранения и транспортировки готовой продукции рекомендовалось приступить к массовому изготовлению дешевых фанерных контейнеров. Между фабриками и цехами мороженого нет прочной связи. Объясняется это недостатками в организации технической информации. Необходимо присваивать лучшим специалистам звания мастеров I и II класса, как это принято в пищевой4 промышленности, а также материально поощрять за высокие показатели работы слесарей, электриков и машинистов компрессоров. В принятом решении участники совещания выдвинули ряд предложений, направленных на улучшение производства мороженого. Необходимо глубже изучать опыт зарубежных стран, больше внимания уделять обмену опытом передовых предприятий, повышению квалификации специалистов, организации социалистического соревнования за высокие количественные и качественные показатели. За год на холодильниках РСФСР подано более 1500 рационализаторских предложений. Это свидетельствует о неисчерпаемых возможностях, заложенных внутри предприятий. Следует улучшить работу торгующих организаций по- реализации мо<роженого. На заключительном заседании принято обращение ко всем коллективам фабрик и цехов мороженого с призывом развернуть социалистическое соревнование за досрочное выполнение плана 1965 г. и дальнейшее улучшение качества выпускаемой продукции. Производству мороженого — новую технику 72
Всесоюзный семинар в Крыму В марте в Крыму Министерство сельского хозяйства СССР, ВДНХ и Крымсовхозвинтрест Черноморского совнархоза провели Всесоюзный семинар на тему: «Опыт крупных специализированных хозяйств по увеличению производства винограда столовых сортов и методы его длительного хранения». В работе семинара приняло участие около 150 человек — работники сельского хозяйства, ВДНХ, сотрудники научно-исследовательских институтов, вузов, представители министерств и ведомств. Вопросам длительного холодильного хранения винограда различных сортов в местах выращивания и потребления было посвящено более десяти докладов. Главный агроном совхоза «Малореченский» В. А. Си- ницкий сделал сообщение об экономической эффективности холодильного хранения свежего винограда и о влиянии агротехники на продолжительность его хранения. О результатах холодильного хранения крымского винограда в совхозе «Коктебель» доложил сотрудник Крымского сельскохозяйственного института канд. с.-х. наук Ю. С. Дженеез. С докладами об опыте хранения крымского винограда в крупных промышленных центрах выступили профессор Института народного хозяйства им. Плеханова доктор техн. наук А. А. Колесник и сотрудница Научно- исследовательского института торговли и общественного питания (НИИТОП) канд. техн. наук Е. X. Осено- ва. О хранении винограда, выращенного в Ростовской области, рассказала сотрудница Ростовского филиала НИИТОПа А. И. Кожанова. В последнее время для уплотнения дверей домашних холодильников, торгового холодильного оборудования, Схема магнитного затвора: 1 — уплотняющий профиль; 2 — магнитная вставка; 3 — корпус. Канд. техн. наук Н. А. Моисеева сообщила о проводимой Всесоюзным научно-исследовательским институтом холодильной промышленности работе по транспортировке и длительному хранению молдавского винограда. Сотрудник УкрНИИ виноградарства и виноделия им. Таирова канд. с.-х. наук В. И. Габович поделился результатами первых исследований по длительному холодильному хранению винограда, выращенного на юге Украины. О длительном хранении винограда с применением сернистого ангидрида доложил Н. А. Азизян (АрмНИИ садоводства, виноградарства <и виноделия). Сотрудник Гипрохолода В. Я. Янюк ознакомил участников семинара с новыми проектами холодильников для хранения винограда и станций предварительного охлаждения. Участники семинара приняли решения, направленные на увеличение производства и повышение качества столовых сортов винограда, улучшение условий его транспортировки и хранения. С целью снижения потерь при доставке свежего винограда в промышленные центры признано целесообразным ускорить строительство в сырьевых зонах станций предварительного охлаждения. При разработке проектов холодильников для хранения винограда и станций предварительного охлаждения особое внимание должно быть обращено на механизацию погрузочно-разгрузочных работ и автоматическое регулирование температуры и относительной влажности воздуха в камерах. термокамер и контейнеров без запорных устройств (замков) широко применяют эластичные магниты. Эластичный магнит вставляется в уплотняющий профиль на внутренней панели двери и при закрывании ее плотно притягивается к металлическому корпусу (см. рисунок). Исходным сырьем для получения магнитных материалов служит феррит бария BaO-6Fe203 в смеси с каучу- ками или полихлорвиниловыми и другими смолами. Изготовленные ленты намагничивают в магнитном поле напряженностью не менее 7500 эрстед на специальных приставках. Намагниченные ленты обладают остаточной индукцией 1100—1200 гаусс и коэрцитивной силой 1150— 1200 эрстед. Остаточная индукция почти пропорциональна содержанию феррита бария в изделии. Магнитные свойства по длине профиля изменяются в пределах ±4%. Технология изготовления магнитных материалов разработана Центральным конструкторским бюро Управления химической и силикатно-керамической промышленности СНХ Латвийской ССР. Выпуск магнитной резины в промышленном масштабе освоен рижской фирмой резинотехнических изделий «Сарканайс Квадрате» для настенных домашних холодильников «Сарма». Г. П. ЛАНКОВ, Л. Л. ПОСТНИКОВ Магнитные материалы для уплотнения дверей холодильных шкафов 7а
Tfotfocmu ИНОСТРАННОЙ ТЕХНИКИ УДК 621.565.945—52 НОВЫЙ МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЕЙ До последнего времени регулирование поверхностных воздухоохладителей осуществлялось изменением расхода воды, имеющей постоянную температуру. Обычная схема предусматривает установку одного насоса и регулирующих клапанов по числу обслуживаемых воздухоохладителей. С целью повышения экономичности и эффективности регулирования в США разработана новая схема с первичными и вторичными циркуляционными кольцами (рис. 1), которая может быть применена в системах охлаждения и отопления. ех < «С 1 Я Б 1 < *. гК 5 Рис. 1. Схема с первичными и вторичными циркуляционными кольцами: / — первичное кольцо; 2 — вторичное кольцо; 3 — нагреваемый или охлаждаемый объект; 4 — вторичный насос; 5 — первичный насос; 6 — водоохладитель или бойлер; АБ — участок трубопроводов с малым падением давления. Первичный насос обеспечивает циркуляцию воды только в первичном кольце при условии небольшого падения давления на участке АБ, общем для первичного я вторичного колец. Минимальное падение давления может быть достигнуто предельным сокращением длины участка АБ и установкой на нем трубопровода такого же диаметра, как и для всего первичного кольца. Циркуляция воды во вторичном кольце осуществляется вторичным насосом. К первичной магистрали можно присоединить любое число регулируемых вторичных колец (рис. 2). Работа вторичного насоса в одном из вторичных колец не влияет на работу первичного насоса или других вторичных колец, связанных с первичной магистралью. Расход воды в первичном кольце определяется суммарной тепловой или холодильной нагрузкой и температурами горячей или холодной воды. При высокотемпературном теплоносителе в системе отопления или при низкотемпературном холодоносите- ле в системе охлаждения расход воды в первичном кольце будет значительно ниже суммарного расхода воды во вторичных кольцах. Расход воды в каждом вторичном кольце постоянный, а теплоотдача регулируется изменением температуры воды при подмешивании некоторого количества отепленной рециркуляционной воды. Этот метод регулирования наиболее эффективен, что объясняется следующим: — постоянный расход тепло- или холодоносителя при переменной его температуре позволяет обеспечить устойчивую и высокую интенсивность процесса теплопередачи между водой и воздухом; — все узлы регулирования гидравлически изолированы друг от друга; отсутствуют колебания давления в сети, осложняющие регулирование; — система с первичными и вторичными кольцами лучше поддается регулированию в условиях малых нагрузок, чем система обычного типа. Рис. 2. Двухтрубное первичное кольцо с тремя регулируемыми вторичными кольцами: / — первичное кольцо; 2 — вторичные кольца; 3 — водоохладитель или бойлер; 4 — общий участок схемы; 5 — перемычки. Высокая рабочая разность температур воды в первичном кольце позволяет уменьшить мощность насоса и диаметры трубопроводов первичного кольца, что снижает стоимость системы и затраты на ее эксплуатацию. В системах с первичными и вторичными кольцами (рис. 3) может быть применен и другой метод регулирования — изменением расхода холодной воды, пропускаемой через воздухоохладители. Предположим, что система охлаждения здания отключена на выходные или праздничные дни. При последующем включении холодильной установки холодильная нагрузка может превысить в течение двух или более часов холодопроизводительность системы. 74
-—[х>—й4-^ь^- Kf W ¦^"с^- и ¦^Нэ- ЧЛнсэ- Рис. 3. Схема охлаждения с первичными и вторичными кольцами: / — первичный насос B27 мг/ч)\ 2 — испаритель холодильной машины; 3 — воздухоохладители; 4 — регулирующие клапаны; 5 — насосы вторичных колец. При работе насосов во всех четырех вторичных кольцах на полную производительность общее количество воды, поступающей к насосам вторичных колец, составит 320 м3/ч (табл. 1), что превышает производительность насоса в первичном кольце на 93 м3/ч. Это количество воды будет проходить по «уравнивающей лилии» (общему участку первичного и вторичного колец) в обход первичного насоса и возвращаться ко вторичным насосам. Пропускаемая таким образом вода, имеющая температуру 14°С, смешивается с водой, охлажденной в испарителе холодильной машины до 9°С, при этом температура смешанной воды будет равна 10,5°С, т. е. несколько выше необходимой для осушки и охлаждения воздуха в каждой зоне. Однако она будет всего на доли градуса превышать температуру воды в случае установки в первичном кольце насоса производительностью Рис. 4. Схема охлаждения с параллельным подключением бака-аккумулятора: 1 — насос B8 мг/ч)\ 2.— трехходовой смесительный клапан; 3 — бак-аккумулятор; 4 — испаритель; 5 — воздухоохладитель. Другими словами, когда текущая холодильная нагрузка превышает холодопроизводительность системы, различие между требуемой и фактической температурами воды неизбежно до тех пор, пока режим работы системы не стабилизируется, придя в равновесие с нагрузкой. В условиях частичной нагрузки общий расход воды во вторичных кольцах составит всего 180 м3/ч. Поскольку производительность первичного насоса равна 227 м3/ч, по уравнивающей линии пропускается 47 м3/ч воды уже в противоположном направлении, от выхода испарителя к стороне всасывания первичного насоса. Отсюда видно, что производительность первичного насоса может быть меньше суммы максимальных расходов через насосы всех вторичных колец. Для обеспечения постоянной производительности первичного насоса при любых эксплуатационных условиях необходимо сократить до минимума длину уравнивающей линии, а диаметр трубопровода на этом участке увеличить, чтобы потери давления на нем были минимальными. На рис. 3 не показаны байпасные предохранительные клапаны у вторичных насосов, не допускающие сокращения расхода сверх установленного предела для каждого данного насоса. В системах кондиционирования воздуха .с машинным охлаждением целесообразно применять баки-аккумуляторы холода. Таблица 1 Примерное распределение расходов и температур холодоносителя в схеме, похазанной на рис. 3 Режимы Показатели Участки В Г Д Ж и | к i Максимальных нагрузок Расход воды, м^\я Температура воды, °С 227 14 227 9 93 14 320 14 320 10,5 80 10,5 80 10,5 80 10,5 80 10,5 Неполных нагрузок Расход воды, м]/ч Температура воды, °С 227 9,1 227 5,6 47 5,6 180 10,0 180 5,6 80 5,6 44 5,6 34 5,6 22 5,6 Примечание. Направление потока на участке В в режиме максимальных нагрузок — слева направо, в режиме неполных нагрузок— справа налево. 75
Таблица 2 Примерное распределение расходов и температур холодоносителя в схеме, приведенной на рис. 4 Режимы Максимальных нагрузок Неполных нагрузок Показатели Расход рассола, мъ\ч Температура рассола, °С Расход рассола, м3/ч Температура рассола, °С Участки А 28 —12,5 28 —3 Б 9 —1 28 -3 В 28 —1 14 —5 f 28 —1 28 —5 Д 19 —1,1 14 —1 Е 19 —18 0 Ж 0 — 14 —5 И 19 —1 14 —1 К 19 -18 14 -1 | Л 19 —18 14 —9 М 19 —18 14 —9 И 28 —18 28 —9 П 9 -18 28 —9 Р 28 —18 14 —9 С I 28 —18 28 —7 Примечание. Направление потока на участках Д и М в режиме максимальных нагрузок — сверху вниз, в режиме неполных нагрузок — снизу вверх. Применение схем охлаждения с баками-аккумуляторами холода позволяет использовать холодильные машины меньшей мощности и тем самым повысить экономичность системы кондиционирования воздуха. При параллельном подсоединении бака-аккумулятора к схеме охлаждения холодная вода с постоянной температурой из испарителей непосредственно поступает к потребителю. Это выгодно отличает способ параллельного присоединения аккумулятора от последовательного. Кроме того, значительно уменьшается сечение трубопроводов для холодной воды. На рис. 4 показана применяемая в США схема охлаждения с параллельным подключением бака-аккумулятора. Данные, характеризующие работу этой схемы в условиях рассматриваемого примера, приведены в табл. 2. Данную схему можно использовать и в отопитель- но-охладительных гиетемах, работающих по принципу теплового насоса, который отводит днем избыточное тепло от внутренних источников (светильники, технологическое оборудование и пр.), а ночью использует его для компенсации тепловых потерь здания. В условиях малой нагрузки, когда хо- лодопроизводительность системы охлаждения превышает нагрузку воздухоохладителя, избыточная холодо- производительность системы используется на охлаждение рассола, нагревшегося в период максимальной нагрузки. При нагрузке 51 500 ккал/ч холодопроизводи- тельность установки достигает 155 000 ккал/ч, а температура охлажденного рассола равна —9°С. От испарителя подается 28 м3/ч рассола с температурой —9°С. Трехходовой смесительный клапан у воздухоохладителя обеспечивает смешение 14 м3/ч рассола, охлажденного до —9°С, с 14 мг/ч рассола, выходящего из воздухоохладителя и нагретого до —5°С. В воздухоохладитель поступает 28 м3/ч рассола с температурой —7°С. Остальное количество A4 м3/ч) охлажденного рассола с температурой —9°С подается в нижнюю часть аккумулирующего резервуара. При равномерном распределении и малых скоростях рассола в резервуаре возникает расслоение. Ниже некоторого уровня (примерно на 7з высоты бака) температура рассола будет —9°С, а выше —ГС. Трехходовой смесительный клапан у насоса испарителя должен при этом пропускать весь расход B8 м3/ч) из подающей линии, а байпасная линия полностью перекрываться трехходовым клапаном. В подающей линии до трехходового клапана смешивается 14 м3/ч рассола, поступающего из воздухоохладителя, и 14 м3/ч рассола — из верхней части аккумулирующего- резервуара. Таким образом, количество вырабатываемого холода не только достаточно для работы воздухоохладителя^ но и для охлаждения рассола, накопившегося в аккумулирующем резервуаре. В условиях пиковой нагрузки D00 000 ккал/ч) холо- допроизводительность машины уже недостаточна для покрытия всей нагрузки. Возникает необходимость в перекачке и использовании холодного рассола, накопившегося в нижней части аккумулирующего резервуара. При этом режиме трехходовой клапан у испарителя отбирает из байпаса 19 м3/ч, направляя этот расход снова к всасывающему патрубку насоса испарителя. К трехходовому клапану воздухоохладителя поступает 9 м3/ч рассола от испарителя и 19 м3/ч из нижней части резервуара. Если размеры аккумулирующего резервуара рассчитаны правильно, то в конце цикла будет израсходован'а большая часть накопленного в нем запаса рассола, охлажденного до —18°С. Описанная схема характеризуется эксплуатационной гибкостью и обеспечивает регулирование системы в широком диапазоне нагрузок. «Heating, Piping & Air Conditioning», vol. 34, 1962,. № 6. «Air Conditioning, Heating and Ventilating», vol. 60,. 1963, № 6. С. В. КУРБАТОВ, Д. И. ХЕЙФЕЦ
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ УДК 621.565.92 Новые домашние компрессионные холодильники В соответствии с «Типажем домашних холодильников» новые модели компрессионных холодильников осваиваются только четырех типоразмеров: объемом 120, 160, 200 и 240 дм3. Кроме того, освоена одна модель настенного холодильника объемом 120 дм3. Новые холодильники отличаются современной формой. На многих заводах холодильные камеры и дверные панели изготавливаются из ударопрочного полистирола. В некоторых холодильниках в качестве тепловой изоляции применяются пенопласты. Дверные замки — бескурковые. Холодильники одного типоразмера, выпускаемые разными заводами, унифицированы. Кроме того, унифицированы многие узлы холодильников типоразмеров 120 и 160 дм3. Полностью проведена унификация по комплектующим изделиям: все компрессоры, выпускаемые старыми и новыми заводами \(в Смоленске, Туле, Одессе, Ле- нинакане и других городах), однотипны. Терморегуляторы и пусковые защитные реле поставляются одним лишь Орловским заводом приборов; испарители (плоские заготовки) — одним металлургическим заводом, электродвигатели — заводом «Эльфа». На рис. 1 изображен холодильник «Саратов» наименьшего объема, выпускаемый одним из саратовских заводов. Холодильники этого типа выпускаются также Ки- Рис. 1. Холодильник «Саратов». Показатели „Саратов" 925 580 595 0,35 705 440 390 . 120 10 0,7 170 300 80 „Нистру", „Смоленск" 920 586 590 0,35 725 435 440 120 10 0,7 170 300 60 „Ока IIIй 1200 590 630 0,37 1020 450 460 200 20 1,0 285 300 1 80 „Бирюса" „Памир" 1170 560 550 0,31 1050 425 400 160 1 16 0,8 240 | 310 65 „Сармг 850 1000 400 — 500 870 300 120 10 0,7 380 — 63 Габаритные размеры, мм: высота ширина глубина (без ручки двери) Площадь пола, занимаемая холодильником, м? Размеры холодильной камеры, мм: высота ширина . . . глубина (включая отделение на двери) . Объем холодильной камеры, дм3 Объем низкотемпературного отделения, дм'6 Суммарная площадь для хранения продуктов, м? Наибольшая высота посуды, мм: без выемки полок .... на двери Вес, кг
шиневским («Нистру») и Смоленским («Смоленск») заводами. Объем холодильной камеры этих холодильников 120 дм3, высота 920 мм, верхняя сервировочная плоскость покрыта пластиком различных цветовых оттенков. В холодильниках «Нистру» и «Смоленск», полностью унифицированных между собой, изоляция выполнена в виде цельной коробки из 'пенопласта (пенополистирола), а затвор — в виде двух постоянных магнитов, притягивающихся к корпусу холодильника. Рис. 2. Холэдильник «Памир». На рис. 2 изображен холодильник «Памир» (г. Душанбе). Этот холодильник и выпускаемый в Красноярске холодильник «Бирюса» унифицированы между собой и имеют объем холодильной камеры 160 дм3. При открывании двери включается освещение. Замок в двери секторный, бескурковый. На рис. 3 изображен холодильник «Ока III» объемом 200 дм3, выпускаемый заводом им. Орджоникидзе в Муроме. Подготавливается выпуск его «а Армэлектро- заводе в Ереване. Рижский вагоностроительный завод (РВЗ) освоил производство настенных холодильников «Сарма» объемом 120 дм3. Конструкция его разработана СКВ завода «Компрессор» в Риге. Настенные холодильники удобны для маленьких кухонь. Дверь не имеет замка и прижимается к шкафу пружиной и магнитным затвором с намагниченной лентой. Во всех холодильниках имеются низкотемпературное отделение в испарителе и коробка для фруктов и овощей, размещаемая в наиболее теплом месте холодильной камеры, обычно внизу, под стеклянной полкой. Предусмотрены также полки на дверной панели. К холодильникам прилагается льдоформа для получения пищевого льда. Рис. 3. Холодильник «Ока-НЬ. Под испарителем располагается поддон для сбора талой воды при оттаивании испарителя. Холодильники выпускаются для сети переменного тока частотой 50 гц, напряжением 127 и 220 в. Они работоспособны при температуре окружающего воздуха до 40°С. По расходу электроэнергии все холодильники одного внутреннего объема примерно равноценны При температуре окружающего воздуха 32°С и средней температуре в холодильной камере 5°С суточный расход энергии в холодильниках объемом 120, 160 и 200 дм3 не превышает соответственно 1,4; 1,6 и 1,8 квт-ч. Характеристика домашних холодильников приведена в таблице. Б. G. ВЕЙНБЕРГ — ВНИХИ
5 7 11 14 19 22 24 28 31 36 40 46 СОДЕРЖАНИЕ М. Л. Раман. Развитие холодильного хозяйства в советской Латвии 1 А.' А. Стриж, В. С. Сергеев. Холодильное хозяйство Эстонской ССР и перспективы его развития . В. М. Вавренюк. Новые приборы автоматики Тартуского приборостроительного завода . • • • • И. М. Гиндлин. Система охлаждения холодильника Вильнюсского (Мясокомбината. 11 А.' А.' Шмыгля, Н. И. Водяницкая. Экспериментальное исследование движения пластин клапанов компрессора В. А. Наер. Влияние геометрических размеров термоэлементов на характеристики полупроводниковых холодильных установок : : : : : Г. П. Педан. Коррозия алюминиевых деталей холодильного агрегата домашнего холодильника . . . . : • • Г. Н. Данилова, В. К. Вельский. Исследование теплоотдачи при кипении фрео- iHOB-113 и 12 «а трубках различной шероховатости 24 О. Б. Цветков. Теплопроводность жидких фреонов ряда метана и этана . . . . В. В. Оносовский, А. Я. Ильин. Термодинамический анализ процессов обращенной абсорбционной машины 31 В. Н. Кефер, Н. М. Цирельман, Тепло- и массообмен в воздухоохладителях с круглыми ребрами А. Г. Ротенберг, В. М. Мартов, Л. В. Куликовская, Э. П. Петрухина. Автоматическая система охлаждения для камер хранения охлажденного мяса .... Л. И. Козлова, Е. А. Сидорова. Изменения качества сливочного масла при холодильном хранении в различных упаковках Б. В. Лифанов, А. М. Хелемский. Изоляционные ограждения действующих холодильников из пенобетона и минеральной пробки 48 Обмен опытом А. В. Кейвиш. На Рижском холодильнике № 2 51 Н. Н. Симонов. Удаление снеговой шубы с батарей воздухоохладителей-кондиционеров с помощью электрообогрева 52 Н. Н. Симонов. Учет времени работы оборудования 54 А. В. Шима. Электройно-тензометрическое взвешивание молока и смеси мороженого в танках Л. А. Вегер. Магнитное реле уровня жидкости с поплавковым датчиком для железнодорожного транспорта 57 Е. Н. Темкин. Защита электродвигателей от работы на двух фазах 59 Ю. М. Петрухин. Приспособления для монтажа и демонтажа коленчатых валов компрессоров . . . . : Консультация Л. Г. Каплан. Техническое обслуживание холодильных машин с герметичными агрегатами типа ФГК 'Научно-техническая литература, издаваемая ВНИХИ в 1965—1966 гг 68 Письмо в редакцию Н. В. Калинин. К вопросу о применении i, е-диаграммы для термодинамиче ских расчетов . . . . : Хроника П. С. Максимов. Новый портовый холодильник во Владивостоке 71 Производству мороженого — новую технику 72 Всесоюзный семинар в Крыму . • 73 Г. П. Ланков, Л. Л. Постников. Магнитные материалы для уплотнения дверей холодильных шкафов 73 Новости иностранной техники С. В. Курбатов, Д. И. Хейфец. Новый метод регулирования поверхностных воздухоохладителей 74 Справочный отдел Б. С. Вейнберг. Новые домашние компрессионные холодильники 77 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютов (зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зав. редакцией), 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. Мертешов, Р. В. Павлов, Н. В. Померанцева, проф. Г. Б. Чижов, В. И. Шелапутин, А. П. Шеффер. Адрес редакции: Москва, ул. Костикова, 12. Телефон Д 0-00-34 доб. 49 Технический редактор Н. И. Федорова Т-01325 Сдано в набор 5/V 1965 г. Подписано в печать 5/VII 1965 г. Формат 84 Xl08Vis Печ. л. 5 (привед. 8,2) Уч.-изд. л. 9,19 Тираж 11520. Заказ 2173 Цена 60 коп. 54 57 59 60 62 68 69 Типография изд-ва «Московская правда». Потаповский пер., 3.