/
Text
Плавное регулирование холодопроизводительности компрессора
Ю. И. КОЛОТИЙ, Ф. И. АНДРОСОВ
внихи
В 1965—1967 гг. институтами ВНИХИ,
В'НИИЭлектрошривод и московским заводом
«Компрессор» была создана и испытана
система плавного регулирования
холодопроизводительности компрессора путем изменения числа
оборотов электродвигателя1.
На основании разработки и исследований
новой системы регулирования электропривода
[1] во ВНИИЭлектроприводе был
сконструирован и смонтирован щит с асинхронным
вентильным каскадом.
В схему вентильного каскада включен
приводной асинхронный электродвигатель с
фазным ротором. Асинхронный вентильный
каскад позволяет плавно изменять ток ротора
электродвигателя, а следовательно, и его число
оборотов [2].
Автоматизированный электропривод
компрессора управляется с помощью
разработанной ВНИХИ [3] схемы,
смонтированной в щите управления холодильной
установкой.
Разработанная система предназначена для
регулирования производительности
блок-бартерных одно- и двухступенчатых 'Компрессоров
в установках, не допускающих ступенчатого
регулирования холодопроизводительности.
Автоматическое управление компрессором
осуществляется плавным изменением числа
оборотов двигателя от 100 до 50%
номинального (если фактическая нагрузка больше 50%
производительности компрессора) и
цикличным пуском и остановкой компрессора (если
тепловая нагрузка меньше 50%
производительности).
Заводом «Компрессор» подготовлен стенд
для испытаний (рис. 1), произведен монтаж
компрессора ДАУУ-100 с электроприводом и
совместное ВНИХИ и ВНИИЭлектроприводом
выполнен межагрегатный монтаж и монтаж
контрольно-измерительных приборов.
Схема регулирования (рис. 2). На
компрессоре установлены два соленоидных
вентиля 1СВ и 2СВ типа СВМ-25, выполняю-
1 В работе, кроме авторов статьи, принимали уча- '
стие сотрудники ВНИХИ Г. И. Кропин, И. Р. Лебедева,
Ю. Я. Сенягин, сотрудники ВНИИЭлектропривода канд.
техн. наук Г. Б. Онищенко, А. А. Сенькевич, Л. М. Ша-
тунова, сотрудник ВНИИхолодмаша канд. техн. наук
В. С. Ужанский.
4
Г. Я. БАКСИЧЕВ
московский завод «Компрессор»
621.57.041.011
ной установкой.
щих функции байпасов ступеней низкого и
высокого давлений. На нагнетательной линии
ступени высокого давления смонтирован
обратный клапан 1КО типа ОКДУ-70.
Для автоматического питания
промежуточного сосуда жидким аммиаком служит
регулятор уровня типа ПРУД-25.
Управление компрессором производится по
температуре кипения аммиака. Температуру
кипения измеряют в сосуде, снабженном
поплавковым регулятором уровня 1РУ для
поддержания постоянного уровня жидкого
аммиака, поступающего из ресивера высокого
давления. Сосуд сообщается с всасывающей линией
компрессора, и поэтому температура кипения
в нем соответствует давлению всасывания.
В измерительном сосуде помещены
термометры сопротивления IT С и 2ТС типа ТСМ-Х.
Первый из них служит датчиком регулятора
температуры 1РТ. После предварительного
анализа в качестве 1РТ был применен
электронный регулирующий прибор типа ЭР-С-59,
дополненный устройством для
автоматического управления электроприводом АУЭП.
Термометр сопротивления 2ТС является
датчиком автоматического моста 2ЯГтипа МСР-1.
Из холодильника
¦иг-
Из линейного
ресивера
Из промсщда
Б промсосид ^^2
-fee
их—»
В конденсатор
т—
Рис. 2. Принципиальная схема регулирования (условные обозначения приборов и средств
автоматизации соответствуют ГОСТу 3925—59):
/ — измерительный сосуд; Я — буферный ресивер; /// — компрессор; 1РУ — поплавковый регулятор
уровня; 1ТС, 2ТС — термометры сопротивления; 1СВ, 2СВ — соленоидные вентили; 1KJO —
обратный клапан; ТГ — тахогенератор; 1ИС — самопишущий вольтметр; 1РТ — электронный
регулятор температуры; 2РТ — автоматический мост; КУ — ключ выбора режима работы компрессора;
АУЭП — схема автоматического управления электроприводом; 1ИМ — самопишущий ваттметр;
КРУ — ключ ручного управления; 1ИД — самопишущий манометр;
трубопроводы: Иг — пары аммиака; 11ж — жидкий аммиак; цифрами /—7 обозначены связи
приборов и средств автоматизации, установленных по месту, с щитовыми приборами.
Контакты моста используются для двухпози-
ционного управления компрессором при
снижении тепловой нагрузки ниже 50%. Мост
служит также для измерения и записи
температуры 'кипения.
Давление нагнетания регистрируется
самопишущим манометром 1ИД типа МВБ-410,
число оборотов компрессора — тахогенерато-
ром ТГ типа ТМГ-300 и самопишущим
вольтметром 1ИС типа Н375, градуированным в
об/мин электродвигателя,
мощность—самопишущим ваттметром 1ИМ типа Н377.
Схема управления автоматизированным
электроприводом предусматривает два режима
работы: ручной и автоматический.
При ручном управлении ключ КУ выбора
режима работы типа КФ-222222
устанавливается в положение «ручной». Управление
производится тумблером КРУ типа Т12Б.
Для увеличения числа оборотов тумблер
КРУ переводится в положение «б» (больше).
При переводе тумблера КРУ в -положение «м»
(меньше) число оборотов двигателя плавно
уменьшается. По достижении требуемого числа
оборотов как в том, так и в другом случаях
тумблер необходимо выключить. Красная
лампа на щите управления сигнализирует о
максимальном числе оборотов компрессора, зеленая
лампа — о минимальном.
Для работы в режиме автоматического
управления ключ КУ устанавливается в
положение «автоматический». Работой
компрессора управляют выходные контакты регулятора
температуры 1РТ. Пуск и остановка
компрессора осуществляются контактом электронного
моста 2РТ.
Необходимая температура кипения
устанавливается с помощью задатчика температуры.
Результаты испытаний. Испытания
системы проводились в ручном и
автоматическом режимах по методике, разработанной во
ВНИХИ [3].
Для оценки энергетических показателей
установки определяли коэффициент мощности
cos фк и коэффициент полезного действия
каскада т]к, коэффициент полезного действия
двигателя т]д, активную мощность NQ,
потребляемую каскадом и двигателем.
5
1600
1500
1400
1300
1200
1W0
WOO
300
о**
о—
Q ]
^—
/
0 /
У
_Z
4
_о_
*о !
1
о 1
500
600
700 8Q0n,0ti/MUH
Рис. 3. Удельная холодопроизводительность
компрессора ДАУУ-100 для различных
режимов работы:
/ — *о = —24°С, /к = 35°С; 2 — /0=—32,2°С,
fK = 35°C; 3 — t0 = — 42,7°С; fK = 30°C;
4 — t0 = — 47,3°C, /к = 30°С.
По результатам испытаний построены
кривые разгона по каналу регулирования
(изменение числа оборотов электродвигателя
компрессора) и ino каналу возмущения (изменение
тепловой нагрузки на холодильную
установку), графики зависимости холодопроизводи-
тельности от числа оборотов двигателя,
затрачиваемой активной мощности на всю установку
от числа оборотов двигателя »и коэффициента
мощности каскада от числа оборотов
двигателя при .различных температурах кипения i[3].
По полученным значениям холодопроизводи-
тельности и активной мощности установки
рассчитана удельная "холодопроизводительность
Кэ для различных режимов работы (рис. 3).
Как видно из рис. 3, при изменении числа
оборотов компрессора удельная
холодопроизводительность практически не меняется.
Определены передаточная функция и
дифференциальное уравнение объекта по каналу
регулирования, произведен выбор регулятора и
расчет его оптимальных настроек |[3].
Для проверки расчетных настроек
регулятора и качества регулирования исследуемый
объект моделировался на электронной
аналоговой машине МН-7 |[3]. Переходный процесс,
рассчитанный аналитическим путем, мало
отличается от полученного на машине МН-7.
На рис. 4 показано изменение числа оборо-
Т,мин
14
10
О
-42 -40 -38 700 800
t0°C n, ub/мин
а §
Рис. 4. Стабилизация
температуры кипения (а) и числа
оборотов компрессора (б) при
скачке возмущающего
воздействия, равном 8000 ккал/ч.
тов компрессора и температуры кипения при
скачке возмущающего воздействия, равном
8000 ккалЫ (t0 = — 40°C).
Выводы
Принятая схема электропривода с
асинхронным вентильным каскадом обеспечивает
регулирование числа оборотов электродвигателя
компрессора в диапазоне от 970 до 530 об/мин,
что удовлетворяет требованиям,
предъявляемым к приводу компрессора ДАУУ-100.
Работа электропривода в указанном диапазоне
достаточно экономична: к.п.д. 0,93—0,786.
Применение асинхронного вентильного
каскада в сочетании с системой автоматического
регулирования температуры холодильной
камеры позволяет создать экономичную
автоматизированную холодильную установку.
Испытания компрессора ДАУУ-100
подтвердили техническую и экономическую
целесообразность применения регулируемого
электропривода для холодильных компрессоров по
схеме асинхронного вентильного каскада.
ЛИТЕРАТУРА
Технический
отчет
1. ВНИИЭлектропривод.
№ О Л АЛ 20.243, 1965.
2. Онищенко Г. Б. Асинхронные вентильные
каскады. Изд-во «Энергия», 1967.
3. Андросов Ф. И. и др. Автоматизация
компрессора ДАУУ-100 с плавным регулированием
производительности при помощи изменения числа оборотов
двигателя. Отчет ВНИХИ, 1966.
в
О собственных и рабочих характеристиках терморегулирующих вентилей
.Канд. техн. наук В. С. УЖАНСКИЙ.
ВНИИхолодмаш
621.57.042
Терморегулирующие вентили (ТРВ) широко
применяются в холодильных машинах в
качестве автоматических регуляторов,
обеспечивающих необходимое заполнение испарителей
жидким холодильным агентом. Этому
способствуют относительная простота конструкции,
малые габариты, а также то, что в
большинстве холодильных машин перегрев выходящего
пара, на который реагирует ТРВ, является
величиной, практически однозначно
характеризующей степень заполнения испарителя.
Вместе с тем совместная работа ТРВ и
остальных элементов холодильной машины до
настоящего времени исследована
недостаточно.
В этой статье предлагается метод анализа
работы ТРВ в холодильных машинах. В
основу метода положен известный графический
прием, позволяющий по характеристикам двух
взаимно связанных звеньев (в данном случае
ТРВ и компрессора) найти рабочие точки
системы в целом.
Хладагент
Po(to)
"^Т-тАгЧИ Хладагент
а
Рис. 1. Схемы терморегулирующего вентиля:
а — принципиальная; б — функциональная:
J — термочувствительный баллон; 2 —
упругий элемент; 3 — клапан; 4 — пружина; 5 —
шток.
Схема ТРВ представлена на рис. 1, а.
Измерительная часть прибора содержит упругий
элемент (спльфон или мембрану), на который
действуют два давления; снизу давление
кипения /?о, сверху — давление рТ в
термочувствительной системе. Первое жестко связано с
температурой кипения t0 холодильного агента
в испарителе, второе — с температурой пара
f°, отходящего из испарителя. Температура t <J
воспринимается термочувствительным
баллоном, который соединен с полостью упругого
элемента капилляром. Термобаллон
заполняется рабочим веществом с определенной
зависимостью давления от воспринимаемой
температуры.
Встречающиеся варианты основной схемы
отличаются направлением потока
холодильного агента, схемой передачи движения от
упругого элемента к клапану, а также отсутствием
в некоторых случаях специальной линии
подвода давления pQ (ТРВ с внутренним
уравниванием). Однако эти отличия не являются
принципиальными, в связи с чем дальнейшие
рассуждения могут быть полностью
распространены на все варианты схем.
Функциональная схема системы
автоматического регулирования, включающей ТРВ,
представлена на рис. 1, б. Объект
регулирования — испаритель И находится под
воздействием тепловой нагрузки Q. Режим работы
испарителя определяется двумя величинами:
температурой кипения t0 и температурой
отходящего пара t0. Температура t'Q в
термочувствительной системе ТС преобразуется в
давление /7Т, действующее на упругий элемент УЭ.
С противоположной стороны на него действует
давление кипения /?0. В результате упругий
элемент создает силу Ру. Перемещение 5
штока регулирующего органа РО осуществляется
под действием разности сил PY и Рш причем
последняя представляет собой силу пружины,
начальный натяг которой определяется
положением задатчика 3. Выходная величина
регулятора — расход холодильного агента Ga
зависит от перемещения 5 штока и некоторой
функции Ф, зависящей от давления
конденсации /?к, давления кипения /?0, температуры
жидкости tu перед ТРВ, а также вязкости
жидкости, формы клапана и др.
Из рассмотрения функциональной схемы
следует, что аналитическая характеристика
ТРВ, связывающая входные и выходные
величины, достаточно сложна, особенно потому, что
большинство звеньев ее являются
нелинейными.
Некоторые исследователи A] применили для
анализа ТРВ приближенные методы.
Учитывая, однако, ограничения последних, а также
возможности экспериментального
исследования на специальных стендах [2], автор
предлагает методику анализа, основанную на более
точных экспериментальных данных.
В рамках данной статьи рассматриваются
установившиеся (стационарные) режимы
работы холодильных машин, а также переменные с
малыми скоростями изменения параметров, что
позволяет пренебречь влиянием
нестационарности. Поведение элементов ,в этих условиях
описывается статическими характеристиками.
В качестве статической характеристики ТРВ
принята зависимость
О. =/(»), A)
где Ga — расход холодильного агента;
О — перегрев пара,
Выражение A) можно записать и для холо-
допроизводительности.
Статические характеристики делятся на
собственные и рабочие.
Условимся, что собственными
характеристиками ТРВ будут называться зависимости
A) для различных постоянных значений
параметров. Собственные характеристики могут
рассматриваться как составная часть
технических характеристик прибора.
Рабочие характеристики ТРВ, также
выражаемые зависимостью A), показывают
поведение ТРВ в составе конкретной машины,
т. е. при совершенно определенных
соотношениях параметров.
В отличие от принятых ранее в
отечественной и зарубежной литературе способов
изображения характеристик ТРВ в виде отдельных
тачек или кривых [3, 4] предлагается
собственные характеристики ТРВ представлять в виде
семейства кривых, изображающих функцию
A) для нескольких значений температур
кипения.
На рис. 2 показан примерный вид
собственных статических характеристик ТРВ. На
график нанесены три (допустимо и большее
количество) характеристики, снятые при
температурах кипения t0\, /02, /оз. Температуры
tK и tu, а также настройка ТРВ предполагают-
Рис. 2. Собственные характеристики ТРВ.
ся постоянными. Каждая из характеристик
представляет собой петлю гистерезиса с
восходящей и нисходящей ветвями. В верхней части
характеристик ярко выражена область
насыщения с плавным переходом к максимальной
производительности.
Собственную статическую характеристику
ТРВ характеризуют следующие основные
величины.
Номинальная ¦производитель-
но с т ь Ga ном, принимаемая на 10—15%
меньше максимальной производительности при
полном открытии клапана.
Перегрев начала открытия клана-
н а #нь Фн2 и Фнз- Может рассматриваться как
показатель настройки регулятора. Обозначает
перегрев, обеспечивающий начало движения
клапана (начало восходящей ветви).
Закрытый перегрев дкь 0к2 и Ок3.
Показывает перегрев, при котором клапан
регулятора практически полностью закрывается
(конец нисходящей ветви).
Собственная неравномерность ре-
г у л я то р a gi, G2 и аз- Обозначает
приращение перегрева, необходимое для перестановки
клапана из закрытого положения в
положение, соответствующее номинальной
производительности.
Собственный коэффициент
передачи (коэффициент усиления)
характеризует чувствительность регулятора к изменению
перегрева при неизменном направлении
процесса (например, по восходящей ветви).
Условным коэффициентом передачи будем
называть отношение
kycJl=-Q^ = const. B)
Оно характеризует наклон прямой,
проведенной между точками начала открытия
клапана и номинальной производительности (на
рис. 2 эти прямые показаны пунктиром).
Ширина петли гистерезиса уь Y2 и
7з- Характеризует нечувствительность
регулятора к изменению направления процесса.
Ширина петли не остается постоянной в пределах
одной характеристики, поэтому она может
определяться в некоторой точке или
задаваться в виде графика в функции перегрева или
производительности.
В зависимости от свойств заполнителя
термосистемы собственные характеристики
различаются по взаимному расположению.
Если термосистема заполнена рабочим
холодильным агентом машины, то с ростом
температуры кипения характеристики смещаются
влево, т. е.
*01 <С *02 \ *03* (р)
Если термобаллон заполнен адсорбентом и
адсорбируемым газом, то с ростом
температуры кипения характеристики-вначале
смещаются влево, а затем вправо. Например, для
некоторого заполнителя характеристики
соответствуют (см. рис. 2) условию
АJ \ Аз1 ^ АK* ( V
При других типах заполнения возможно и
иное взаимное расположение характеристик.
Рассмотрим далее построение рабочей
характеристики ТРВ (рис. 3), работающего в
холодильной машине с одним компрессором и
одним испарителем. Для этого примем
допущение, что рассматриваемые режимы
стационарные и, следовательно, в каждый из
рассматриваемых моментов производительность
компрессора равна производительности
испарителя.
Исходя из этого построим рабочую
характеристику ТРВ с наполнением термосистемы
рабочим холодильным агентом. На левом
графике (рис. 3, а) показаны упрощенные
собственные характеристики ТРВ для температур
кипения /оь ^02 и ^оз без учета гистерезиса, на
правом — характеристика 'компрессора.
При данной настройке ТРВ рабочим точкам
А\ ?' и В' компрессора соответствуют рабочие
точки А, Б, В ТРВ. Действительно,
производительность Ga возможна только при
температуре кипения /оз. Следовательно, рабочую точку
ТРВ необходимо искать на пересечении
характеристики, соответствующей to=ioz, с
горизонталью GA.
Аналогично можно найти рабочие точки и
при производительностях Gb и Gb. Рабочей
характеристикой является линия, проведенная
через эти точки.
На рис. 3, б изображены собственные
характеристики такого же ТРВ, однако рабочие
точки находятся в области, близкой к насыщению.
Ввиду того что собственные коэффициенты «пе-
\Г а Ь°
tihtikstimih* & g to
Рис. 3. Построение рабочих характеристик ТРВ при
заполнении термосистемы:
а и б — рабочим холодильным агентом машины;
в — адсорбентом.
редачи с ростом перегрева заметно
уменьшаются (кривые становятся более пологими),
изменяется и знак рабочего коэффициента. На
участке АБ коэффициент отрицательный, а на
участке БВ положительный, совпадающий со
знаками собственных коэффициентов
передачи.
Наконец, на рис. 3, в показано построение
рабочей характеристики для ТРВ с
адсорбционным наполнением. Для этого случая
характерно такое расположение собственных
характеристик, при котором перегрев начала
открытия от dHi при t0\ понижается до т}н2 при t02, a
затем повышается до ®из и 0Н4 соответственно
При t03 И t04.
Как и в предыдущем случае, рабочая
характеристика ТРВ состоит из двух участков: АБ—
с отрицательным коэффициентом передачи и
БГ — с положительным. Очевидно, при более
пологих собственных характеристиках ТРВ
или более крутой характеристике компрессора
участок А Б может также иметь
положительный коэффициент передачи.
2 Зак. 550
9
Рабочие характеристики позволяют
определить перегревы, необходимые для обеспечения
каждой из нагрузок. Рабочая характеристика
и 'качественно и количественно отличается от
собственных характеристик, а ее параметры,
например рабочая неравномерность сгр, не
совпадают с собственными. В некоторых случаях
наклон рабочей характеристики имеет
обратный знак по сравнению с исходными
характеристиками.
По рабочим характеристикам можно также
определить пределы изменения нагрузки, в
которых не требуется перестраивать ТРВ.
Решение этих задач просто и дополнительных
разъяснений не требует.
Вместе с тем из рассмотрения рабочих
характеристик следует, что они в большинстве
своем содержат участки с разными знаками
наклонов (разными знаками коэффициентов
передачи).
В основу конструкции всех ТРВ,
являющихся регуляторами перегрева, положен принцип
автоматического питания испарителей
холодильным агентом, базирующийся на
предположении, что с ростом тепловой нагрузки на
испаритель при неизменном расходе агента
-перегрев увеличивается.
Если рабочая характеристика или ее участок
имеют положительный коэффициент передачи
к= —--> 0, то указанный принцип
сохраняется: с увеличением перегрева расход
холодильного агента увеличивается, а
следовательно, увеличивается и производительность
испарителя.
Если же рабочая характеристика или ее
участок имеют отрицательный коэффициент
передачи &<0, принцип заполнения по перегреву
нарушается.
Рассмотрим, например, участок АБВ на рис.
3, а. Предположим, что рабочей точкой
является точка Б. При этом расход холодильного
агента будет GB. Пусть под действием
внешних причин нагрузка незначительно
увеличится, что исходя из высказанных соображений
должно вызвать соответствующее увеличение
перегрева. Это, в свою очередь, повлечет
уменьшение расхода. Можно предположить, что
такой процесс будет развиваться лавинообразно
в направлении точки В и далее вниз до
полного закрытия клапана. Приведенное
рассуждение показывает, что рабочие точки на
характеристике с k<0 отличаются или
неустойчивостью, или пониженной устойчивостью.
На рис. 3, б и в пунктиром БД показан
возможный характер поведения ТРВ на
неустойчивом участке. Так, при уменьшении
перегрева рабочая точка плавно перемещается по
кривой ВБ, а в точке Б процесс срывается по
линии БД. При увеличении перегрева
сначала следует скачкообразный переход ДБ, а
затем плавная работа на участке БВ.
Формально появление неустойчивости
подтверждается известным положением [5] о том,
что линейное (или линеаризованное) звено с
уравнением в статическом состоянии
Ga = -k§ E)
статически неустойчиво. Теоретически в звене
такого вида при Ga>0 равновесия быть не
может, так как из равенства E) следует
Возможно, что в реальной холодильной
машине имеют место дополнительные
стабилизирующие факторы, повышающие в некоторых
случаях устойчивость регулирования. Однако
описанное свойство ТРВ снижает его
устойчивость в той области, где коэффициент
передачи имеет отрицательное значение. Поведение
ТРВ в холодильной машине и выявление
реальных областей устойчивой работы требуют
дополнительного экспериментального
исследования.
В лаборатории автоматических и
контрольно-измерительных приборов ВНИИхолодмаша
на специальном стенде [2] получены
собственные характеристики ряда ТРВ1 и выполнено
построение рабочих характеристик.
На рис. 4 показаны экспериментально
полученные собственные характеристики ТРВ с
мембранной термосистемой, наполненной
паром рабочего холодильного агента (фреона-12)
предельным методом. В правой части дана
характеристика реального компрессора. По осям
ординат отложена холодопроизводительность
(на приведенных выше графиках по оси
ординат откладывалась весовая
производительность).
Собственные характеристики ТРВ обладают
заметным гистерезисом, который учтен при
построении рабочей характеристики.
Построение выполнено описанным выше методом.
Рабочая характеристика представляет собой
петлю, верхняя ее часть б, в, в', б' статически
устойчива, а участок б, а, а\ б' потенциально
неустойчив, и можно ожидать, что в
действительности процесс идет по петле б, г, г', б'.
Устойчивой работы этого ТРВ можно
ожидать лишь на участках, близких к насыщению
(загиб собственных характеристик). В этой
области рабочий коэффициент передачи
положителен, однако он больше собственных
коэффициентов, т. е. в реальной машине данный ре-
1 В исследованиях принимали участие мл. научн.
сотрудники И. М. Соловьева и Л. Н. Парамонова.
ю
Рис. 4. Экспериментальные характеристики ТРВ для фреона-12 с заполнением термосистемы
тем же холодильным агентом:
; — f0=;5°C; 2 — t0=—5°С; 3 — t0 =—Я'5°С; ОАП — точки при понижении перегрева,
ФА Ш — точки при повышении перегрева
Рис. 5. Экспериментальные характеристики ТРВ для фреона-12 с адсорбционным заполнением
термосистемы:
; — t0 = —;15°С; 2 — t0 ——5°С; 3 — /0 = 5°С; 4 — рабочая характеристика;
ОАП — точки при понижении лерегрева; ®АН — точки при повышении перегрева.
Выводы
Свойства терморегулирующих вентилей
достаточно полно описываются семейством
собственных характеристик, снятых для трех-че-
тырех температур кипения.
Однако поведение ТРВ в составе
холодильной машины не может быть выявлено
непосредственно из собственных характеристик.
Для этого (предложены рабочие
характеристики и метод их получения ио собственным
характеристикам ТРВ и компрессора.
Рабочие характеристики и их параметры
существенно отличаются от собственных как
количественно, так и качественно. Рабочие
характеристики позволяют учесть влияние на ра-
гулятор более чувствителен, чем это следует из
собственных характеристик.
На рис. 5 аналогичное построение
выполнено для импортного ТРВ сильфонного типа с
адсорбционным наполнением. На графике
представлена лишь область с температурами
кипения от —15 до + 5°С. Поэтому рабочая
характеристика изображена только в
устойчивой области и имеет коэффициент передачи
меньший, чем исходные собственные
характеристики. Для получения полной
производительности требуются значительные перегревы.
Однако устойчивая работа такого регулятора
распространяется на область значительно
меньших производительностей, чем у
описанного выше ТРВ.
2*
и
боту ТРВ посторонних факторов и в
особенности температуры кипения.
Показано, что рабочие характеристики
могут иметь области потенциальной
неустойчивости.
В статье рассмотрено построение рабочих
характеристик для холодильной установки с
одним испарителем. Однако путем несложных
рассуждений метод может быть распространен
на установку с любым количеством
испарителей.
При необходимости рабочие характеристики
могут быть построены с учетом изменения
температуры конденсации.
Предложенный метод может применяться
при проектировании холодильных машин, а
также для выбора настроек ТРВ.
На различных этапах разработки новых
приборов и систем автоматического
управления широко применяются расчеты
количественных характеристик надежности.
В литературе описан ряд инженерных
методов расчета надежности устройств автоматики
,[1—3]. В 1966—1967 гг. разработаны
руководящие технические материалы (РТМ) и нормали
по расчету надежности приборов, устройств и
систем автоматического управления [4, 5] для
предприятий Министерства приборостроения,
средств автоматизации и систем управления.
Они могут быть использованы и при
автоматизации холодильников.
Рекомендации по расчету надежности
систем автоматизации холодильных установок
изложены в работах [6, 7].
Ниже показаны результаты практического
применения рекомендаций [1—7] по расчету
надежности приборов и систем при оценке
наработки на отказ схем1 автоматического
управления и защиты компрессоров одно- и
двухступенчатого сжатия.
1 Имеются в виду схемы,-конструктивно
оформленные в виде пультов управления.
В дальнейшем необходимо в состав
технических характеристик ТРВ ввести собственные
статические характеристики.
ЛИТЕРАТУРА
1. W. G. Nolcken. «Modern Refr.», 1954, Febr. -
Aug.
2. Вольская Л. С, Соловьева И. М., У ж а н-
ский В. С. Жидкостное фреоновое кольцо в
качестве испытательного стенда. «Холодильная
техника», 1968, № 2.
3. Якобсон В. Б. Приборы и схемы автоматизации
малых холодильных установок. Госторгиздат, 1958.
4. Ш а в р а В. М, Якобсон В. Б. Характеристики
терморегулирующих вентилей. «Холодильная
техника», 1961, № 6.
5. В о р о н о в А. А. Основы автоматического
управления. Изд-во «Энергия», 1965.
621.565.59—19
В настоящее время на ряде
автоматизированных холодильных установок находятся в
эксплуатации два варианта этих систем:
разработанные в 1960—1961 гг. и в 1965—
1966 гг. [8, 9].
Для указанных вариантов систем были
определены расчетные значения наработки на
отказ Гр. Для схем 1960—1961 гг. на
основании обобщения опыта эксплуатации получены
действительные значения наработки на отказ
Тэ [7]. Это дало возможность сопоставить
величины Тр и Гэ, оценить точность
рекомендованных в работах [1—7] методов расчета
надежности и прогнозировать ожидаемую
действительную надежность схем 1965—1966 гг.
В табл. 1 приведены расчетные 7Р и
экспериментальные Тэ значения наработки на отказ
схем автоматического управления и защиты,
разработанных в 1960—1961 гг. Здесь же
указаны величины коэффициента пересчета
= Ь-
т
Коэффициент пересчета характеризует
степень точности расчетов надежности (если
считать точность опытных оценок идеальной).
РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ХОЛОДИЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ
Т. А. АЛЕКСАНДРОВА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
Г. Е. ЗАВЕЛИОН, Ю. В. ТУЛЬЧИНСКИЙ
институт «Пищепромавтоматика»
12
Схема
автоматического
управления
Компрессор
одноступенчатого
сжатия
Компрессор
двухступенчатого
сжатия (АДС) .
V*
1200—3050
800—2040
Та
тгч
1120—2352
711—1220
блица 1
"П i
0,~7—0,93
0,60-0,89 1
Схемы 1965—1966 гг. эксплуатируются
почти в тех же условиях, что и схемы 1960—
1961 гг. Расчет надежности выполнен одним
методом, использованы одни и те же исходные
данные о надежности элементов схем.
Все это дает возможность, используя
расчетные данные о наработке на отказ схем
1965—1966 гг. и величину коэффициента
пересчета, оценить ожидаемое Гош действительное
значение наработки на отказ указанных схем
(табл. 2).
Интересно отметить, что за период 1960—
1966 гг. наработка на отказ указанных систем
увеличилась в несколько раз. Так, для схем
автоматического управления и защиты
компрессоров одноступенчатого сжатия она
возросла в 2,6—4,5 раза, двухступенчатого
сжатия — в 3,9—6,8 раза.
На рисунке показана динамика роста
наработки на отказ соответствующих схем.
Наличие диапазона значений наработки на
отказ объясняется тем, что при расчетах
надежности был использован весь известный по
различным источникам диапазон исходных
данных по надежности элементов схем, а при
оценке действительных значений наработки по
результатам эксплуатации были определены
нижние и верхние доверительные границы.
Схема автоматического
управления
Компрессор
одноступенчатого сжатия
Компрессор
двухступенчатого сжатия (АДС) . . .
* Результаты эксплуата
1966 гг. на ряде холодил]
о том, что действительные
отказ этих схем Тэ близки
1 ям Гож.
Та
блица 2
v ! тож>ч*
3140—13700
3140—13700
ции схем обр
>ников свиде
значения на
к ожидаемь
2940—10500
2790—8250
>азца 1965—
;тельствуют
работки на
[м значени-
(960-1961
№5-1966
годы
№5-1366
1960-1961
Динамика повышения наработки на отказ
схем автоматического управления и защиты
компрессоров:
а — одноступенчатого сжатия; б —
двухступенчатого сжатия.
Сопоставление приведенных выше
расчетных и экспериментальных значений наработки
на отказ схем автоматического управления и
защиты аммиачных компрессоров одно- и
двухступенчатого сжатия свидетельствует о
приемлемой точности известных инженерных
методов расчета надежности [1—7].
Это дает возможность при проектировании
количественно оценить надежность
различных вариантов схем и выбрать из них
наиболее приемлемый.
Есть основания считать, что оценка
надежности расчетным путем должна стать
обязательным моментом проектирования новых
приборов и систем автоматического управления
для холодильных установок.
В Рекомендациях по автоматизации
холодильных установок [10] приведены
инструктивные данные по расчетам надежности.
13
ЛИТЕРАТУРА
Л. Дружинин Г. В. Надежность устройств
автоматики. Изд-во «Энергия», 1964.
2. Ш и ш о н о к Н. А. и др. Основы теории
надежности. Изд-во «Советское радио», 1964.
3. Сапожников Р. А. и др. Надежность
автоматических управляющих систем. Изд-во «Высшая
школа», 1964.
4. Методика расчета (оценки) надежности при
проектировании устройств и систем автоматического
управления. Институт автоматики и телемеханики, 1966.
5. Руководящий технический материал по
надежности приборов центральной части электрической
аналоговой и пневматической ветвей. НИИТеплоприбор, 1966.
6. Рекомендации по методам расчета надежности
разрабатываемых институтом систем автоматизации.
РМ А05-60. Одесса, «Пищепромавтоматика», 1966.
7. Отчет о совместной работе ВНИХИ и института
«Пищепромавтоматика» по исследованию надежности
приборов и средств автоматизации холодильников, 1966.
8. Ужанский В. С. Автоматизация
холодильных установок. Изд-во «Пищевая промышленность»,
1966."
9. Баг и некий А. С, Заве л и о н Г. Е., Г е л-
лер С. Л., Сероштанов В. П. Новые пульты
управления аммиачными одно- и двухступенчатыми
компрессорами. «Холодильная техника», 1967, № 1.
¦10. Рекомендации по проектированию автоматизации
холодильных установок. «Холодильная техника», 1967,
Кя '111, H2.
ОБ ОСЦИ Л ЛОГРАФИ РОВ АН ИИ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ
ХОЛОДИЛЬНОГО КОМПРЕССОРА
Н. Н. РЫХТЕР, канд. техн. наук И. Н. ШВАРЦ
Харьковский завод холодильных машин
621.57.041
При исследовании рабочих процессов
компрессоров в качестве регистрирующего
прибора часто применяется электронный
осциллограф. Синхронизация изображения на экране
электронного осциллографа осуществляется с
помощью сигнала от индукционного
отметчика положения поршня в верхней мертвой
точке [1]. При этом из-за обратного хода луча на
экране не фиксируется участок индикаторной
диаграммы возле верхней мертвой точки.
Горизонтальная развертка электронного
осциллографа обладает определенной
нелинейностью. Для проведения точных измерений
было предложено воспользоваться специальной
сеткой, корректирующей эту нелинейность [2].
В лаборатории Харьковского завода
холодильных машин ХЗХМ для повышения
точности и упрощения обработки осциллограмм
применяют двухлучевой осциллограф типа
С1-16.
Синхронизация изображения и отметки
положения поршня получается с помощью
фотоэлектрического отметчика, который состоит
из диска с прорезями, равномерно
расположенными по окружности с интервалом, например
45°.
Диск устанавливают на маховике открытого
или на роторе герметичного компрессора.
По одну сторону диска находится
электрическая лампа мощностью 6 вт, по другую —
германиевый триод П40 со снятым кожухом.
Сопротивление триода зависит от величины
освещенности, которая скачкообразно
увеличивается в тот момент, когда прорезь находится
между триодом и лампой.
Принципиальная схема отметчика показана
на рисунке.
Сигнал от отметчика подается на второй луч
электронного осциллографа, что позволяет
получить на осциллограмме отметки положения
поршня.
пчо пчо
пчо
пчи
-т—< -зо
<+3&
Схема фотоэлектрического отметчика положения
поршня:
/ — клемма подключения электронного осциллографа;
2 — клемма подключения магнитоэлектрического
осциллографа.
14
Сигнал для синхронизации изображения на
экране электронного осциллографа подается
вторым отметчиком, расположенным на том
же диске. Отверстие второго отметчика
соответствует положению поршня в верхней или
нижней мертвых точках. Этот отметчик может
быть использован и при работе с
магнитоэлектрическим осциллографом.
Для осциллографирования траекторий
движения запорных органов клапанов в
лаборатории ХЗХМ применяют индуктивные
датчики, включенные в мостовую схему [3]. При этом
для получения линейной амплитудной
характеристики могут быть использованы два датчика,
включенные в соседние плечи моста. Интервал
температурной стабильности прибора зависит
от материала сердечника. Например, датчики
с сердечниками из феррита марки Ф-600
работают стабильно до температуры 80°С. При
более высокой температуре на ХЗХМ применяют
датчики без сердечника [4], представляющие
собой плоскую катушку из 200 витков провода
ПЭВ-2 диаметром 0,06 мм.
Небольшие габаритные размеры датчиков
позволяют записать траекторию движения
различных точек пластины клапана малого
фреонового компрессора.
При проведении измерений датчики,
собранные в мостовую схему, подключают к
усилителю переменного тока на несущей частоте,
например к тензометрической станции УТС-12.
При этом последовательно с датчиками
включают активные сопротивления 50—200 ом и
переменные индуктивности 500—600 мкгн.
Р'азница в величине сопротивлений,
включенных в соседние плечи моста, не должна
превышать 0,2%. В качестве таких сопротивлений
удобно использовать проволочные тензометры.
Производство холода за счет утилизации
тепла позволяет значительно сократить
потребление электроэнергии, уменьшить капитальные
затраты и эксплуатационные расходы. Для
получения холода наряду с абсорбционными и
пароэжекторными машинами могут быть
применены теплоиопользующие агрегаты
турбина—компрессор, в которых прямой цикл
теплового двигателя сочетается с обратным
циклом холодильной машины [1].
Амплитудная характеристика индикатора
перемещения пластины зависит от
стабильности коэффициента усиления электронной
аппаратуры и точности балансировки плеч моста
переменного тока.
Для повышения точности результатов
измерения величины перемещения пластины
клапана целесообразно при обработке осциллограмм
пользоваться безразмерной амплитудной
характеристикой индикатора, представляющей
собой зависимость
JL=f(JL\
а
где отношение величины отклонения
а0
луча осциллографа а, соответствующего
перемещению пластины h, к отклонению луча а0,
соответствующему величине полного открытия
клапана h0.
Применение безразмерных характеристик
позволяет существенно увеличить точность
записи траектории.
ЛИТЕРАТУРА
A. А г а р е в Е. М., Медовар Л. Е.
Электронные индикаторы для холодильных компрессоров. Госторг-
издат, 1962.
2. Якобсон В. Б. Исследование герметичных
компрессоров. Отчет ВНИХИ, 1964.
3. Шварц И. Н. Индикатор перемещения
клапанов холодильного компрессора. «Холодильная
техника», 1961, № 1.
4. А г ар ев Е. М., Борисоглебский А. И.,
Кудряш о в Э. А., Кузьмин Р. В., Л е б е-
дев Б. В. Прибор для записи движения клапанов
компрессора. «Холодильная техника», 1965, № 6.
621.57
Технико-экономическое сопоставление с
наиболее совершенными в настоящее время
абсорбционными бромистолитиевыми
установками показало, что область эффективного
использования агрегатов турбина—компрессор
определяется минусовыми температурами
кипения, повышенными температурами греющего
источника и охлаждающей среды, при которых
бромпстолитиевые машины неприменимы или
неэкономичны [2].
Исследование теплоиспользующего холодильного агрегата турбина-компрессор
Канд. техн. наук А. Б. БАРЕНБОЙМ, канд. техн. наук Б. А. МИНКУС
Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности
15
С целью определения действительных
энергетических характеристик подобных машин в
ОТИПХП в содружестве с МВТУ им.
Баумана и Пензенским дизельным заводом была
изготовлена модель агрегата
турбина—компрессор малой производительности.
Фреоновый агрегат турбина—компрессор
(рис. 1) состоит из центробежного
компрессора и радиальной центростремительной
турбины, расположенных в одном корпусе
(конструкция турбоагрегата разработана
А. Л. Павловским).
Компрессор представляет собой бездиффу-
зорную ступень с рабочим колесом насосного
типа. Наружный диаметр колеса 135 мм. На
рабочем колесе восемь фрезерованных
лопаток, очерченных дугой одного радиуса.
Ширина лопатки колеса на выходе 9,3 мм.
Проточная часть турбины состоит из входной
кольцевой камеры, направляющего соплового
аппарата и рабочего колеса радиально-осевого
типа. Ввиду малой скорости пара на входе в
направляющий аппарат улитка турбины
выполнена непрофилированной с постоянной
площадью поперечного сечения. Сопла
направляющего аппарата образованы 22
фрезерованными лопатками. Колесо турбины имеет 18
лопаток, заканчивающихся на выходе
подвижным спрямляющим аппаратом. Наружный
диаметр рабочего колеса 90 мм, ширина лопаток
на входе 3,2 мм.
Лопаточные аппараты агрегата показаны на
рис. 2. Рабочие колеса изготовлены из
дюралюминия Д16 и подвергнуты глубокому
анодированию.
В агрегате турбина—компрессор впервые в
практике холодильного машиностроения
применены фреоновые газостатические опоры [3].
Газостатический подшипник состоит из
металлической обоймы и графитовой втулки, в
которой равномерно по окружности просверлены
восемь отверстий (сопел) диаметром 0,5 мм
для подачи пара высокого давления. Так как
подшипники радиально-упорные, то такие же
сопла выполнены на внутреннем торце втулки.
Диаметральный зазор между втулкой и валом
0,043±0,002 мм. Пар подается через штуцер,
осевое сверление в корпусе опор и кольцевую
проточку в обойме. Из подшипников пар
отводится во всасывающий патрубок компрессора.
Скорость вращения фреонового агрегата
турбина—компрессор может изменяться в
пределах Ю-Ь-40 тыс. об/мин. Его габариты 430 X
X 250X250 мм, вес 26 кг.
Цель испытаний агрегата — снятие
характеристик компрессора и турбины, а также
определение теплового коэффициента и
степени термодинамического совершенства.
Принципиальная схема стенда для
испытания фреонового агрегата
турбина—компрессор показана на рис. 3. Стенд состоит из
холодильного и паросилового контуров.
Рис. 1. Фреоновый агрегат турбина—компрессор:
/ — колесо компрессора; 2 — улитка; 3 —газостатические подшипники; 4 — входная кольцевая
камера турбины; 5 — сопловой аппарат; 6—колесо турбины; 7 — вал.
16
Рис. 2. Лопаточные аппараты агрегата:
1 — колесо компрессора; 2 — колесо турбины; 3 — сопловой аппарат.
18>
*ш^
**н=
Р<Ь
I
Рис. 3. Принципиальная схема стенда для испытания
фреонового агрегата турбина—компрессор и
упрощенное изображение рабочих процессов в ?, р-диаг-
рамме.
3 Зак. 550
Холодильный контур
выполнен по типу парового кольца
с частичной конденсацией
агента. Контур образуют
компрессор /, конденсатор 2,
измеритель расхода фреона 3,
ресивер-расходомер 4 и
смеситель 5.
Паросиловой контур состоит
из турбины 6, конденсатора 7,
измерителя расхода фреона 8,
ресивера-расходомера 9,
переохладителя 10, насоса 11 и
парового котла 12.
Конденсаторы 2 и 7
представляют собой
горизонтальные кожухотрубные аппараты.
Площадь тепло-передающей
поверхности конденсатора
контура компрессора 2 м2, турбины
12 м2.
Смеситель 5 выполнен из
двух горизонтальных обечаек,
соединенных между собой
вертикальными стояками. Через
перфорированные трубы
нижней обечайки поступают пары
фреона. Жидкий фреон
подается в межтрубное пространство.
Смешение потоков достигается
при барботировании паров
через жидкость. В верхней
обечайке смесителя
дополнительно установлены электрические
грелки мощностью 3 кет,
(позволяющие в широких
пределах изменять температуру па-
poiB на всасывании в
компрессор.
Паровой котел 12 выполнен на основе
фреонового испарителя ИТРФ-18 с развитым
паровым (пространством. В трубки аппарата
вмонтированы электрические грелки общей
мощностью 50 кет. К котлу приварена обечайка
пароперегревателя. Мощность электрических
грелок пароперегревателя 3 кет. Котел
снабжен смотровым стеклом для наблюдения за
уровнем кипящего фреона.
Переохладитель фреона 10 змеевиковый,
противоточный, площадь тешшпередающей
поверхности 2 ж2.
Измерители расхода фреона 3, 8 и ресиверы-
расходомеры 4, 9 представляют собой
тарированные по объему сосуды со смотровыми
стеклами.
В качестве фреонового насоса //
использован герметичный электронасос НЛВ-А5-34,
конструкция которого описана в работе [4].
17
Производительность насоса регулируется
вентилем 13. Расход охлаждающей воды на
конденсаторы измеряется тарированными
бачками 14 и 15.
Для периодического удаления воздуха
служит воздухоотделитель 16, охлаждаемый
водой. Конденсат фреона из воздухоотделителя
сливается в смеситель, а паровоздушная смесь
удаляется вакуум-насосом.
Рабочие процессы в установке
осуществляются следующим образом (см. рис. 3).
Компрессор / всасывает перегретые пары и
сжимает их до давления конденсации рк
(процесс 1—2). В нагнетательном коллекторе пары
фреона разветвляются на два потока. Часть
пара дросселируется в вентиле 17 до давления
кипения ро (процесс 2—5"), другая
направляется в конденсатор 2. Переохлажденный в
конденсаторе жидкий фреон через измеритель
расхода 3 сливается в ресивер-расходомер 4 и
дросселируется в вентиле 18 до давления ро
(процесс 5—5'). После дросселирования оба
потока смешиваются в аппарате 5. За счет
кипения и подогрева части фреона (процесс
5'—1) происходит охлаждение остального
холодильного агента (процесс 5"—1).
Полученный в результате смешения пар засасывается
компрессором. После расширения в турбине 6
(процесс 9—10) пары фреона направляются в
конденсатор 7. Переохлажденный в
конденсаторе жидкий фреон через измеритель расхода
8 и ресивер-расходомер 9 поступает в
переохладитель 10, где дополнительно
охлаждается (процесс 5—6) для предотвращения
кавитации в насосе. Насосом 11 жидкость
подается в паровой котел 12, где фреон
подогревается и кипит при давлении рк (процесс 7 —
9).
Состояние холодильного агента в узловых
точках рабочих процессов определяли с
помощью лабораторных термометров с ценой
деления 0,1, образцовых пружинных манометров
класса 0,4 и ртутных вакуумметров. Перепады
давлений в компрессоре и турбине измеряли
дифференциальными ртутными манометрами.
Мощность электрических грелок
определяли ваттметром класса 0,5; число оборотов
агрегата — индукционным датчиком, встроенным
в машину.
При испытании теплоиспользующего
агрегата турбина — компрессор поддерживали
постоянное давление на всасывании в
компрессор, которое соответствовало температуре
кипения Го = 282,7ч-283,8°К (9,5—10,6°С).
Давление всасывания регулировали вентилем 17.
Перегрев паров не превышал 3,6°.
Температуру перегрева регулировали вентилем 18.
Характеристики агрегата
турбина—'компрессор снимали при постоянной скорости
вращения. В установившемся тепловом режиме
работы стенда число оборотов агрегата
изменялось не более чем на ±0,5%.
В турбину подавали практически
насыщенный пар. Перегрев на входе в турбину
составлял 1—2°. Давление в котле на различных
режимах изменялось от 1,31 до 1,43 ата.
Давление в котле и температуру перегрева
регулировали включением грелок.
Температуру конденсации в контурах
турбины и компрессора поддерживали одинаковыми
в пределах 302,2-т-295,7°К B9,0~22,5°С).
Подогрев жидкости в насосе примерно
соответствовал понижению температуры фреона
в переохладителе. Производительность
компрессора регулировали вентилем 19 на
стороне всасывания. На каждом режиме выполняли
не менее четырех замеров.
Результаты испытаний агрегата турбина—
компрессор на фреоне-113 при скорости
вращения 20000 об/мин приведены на рис. 4, а,
б и 5. На рис. 4, а показана зависимость
адиабатического к.п.д. /компрессора т}ад.к,
отношения давлений ек, мощности NK и температуры
конденсации Тк от объемной
производительности Vo, отнесенной к условиям всасывания.
Адиабатический к.п.д. компрессора
определяли как отношение работ обратимого
адиабатического процесса /—2' и действительного
процесса сжатия 1—2 (см. рис. 3). Мощность,
потребляемую компрессором, рассчитывали по
значениям действительной удельной работы
сжатия и весового расхода агента.
Условиям проведения опытов
соответствовали число Mu2=l,2 и критерий Ren2 = 3,2 • 106.
Несмотря на сравнительно высокое значение
Ми2 и большую диффузорность
межлопаточных каналов колеса у~ = 0,069 j ,
характеристики компрессора протекают достаточно
полого. С увеличением производительности к.п.д.
компрессора увеличивается, достигая
максимального значения 0,72 при V0= 143—154 м3/ч.
При полностью открытом вентиле на линии
всасывания г)ад.к уменьшается до 0,7.
В отличие от кривой к.п.д. зависимость ек
от V0 не имеет максимума. При увеличении
производительности компрессора от 84,5 до
171 м3/ч степень сжатия уменьшается от 2,2
до 1,8. Каждому значению степени сжатия
соответствует определенное значение
температуры конденсации. Характер зависимостей ек и
Гк от V0 примерно одинаков.
На рис. 4, б представлены характеристики
фреоновой турбины. По оси абсцисс отложены
значения располагаемого (адиабатического)
теплшерепада h0. Этим значениям отвечает
18
80 WO fZO 140 16QV0jm3/4
a
295 \ 1 1 1 1 5-J-
1\0 13,5 14,0 14,5 E,0 h0,HdMlKB
6
Рис. 4. Характеристики агрегата турбина—компрессор:
а — компрессор; б — турбина.
изменение температуры агента на входе в
турбину от 327,6 до 330,4°К E4,4~57,2°С).
Адиабатический к.п.д. турбины определяли
как отношение располагаемого теплоперепада
(разность энтальпий в процессе 9—10г) к
действительному (разность энтальпий в процессе
9—10). Мощность вычисляли по
действительному тешюперепаду, срабатываемому в
турбине, и весовому расходу фреона в
паросиловом контуре.
Как видно из рис. 4, б, с повышением
располагаемого теплоперепада адиабатический
к.п.д. турбины г)ад.т увеличивается от 0,61 до
0,72, отношения давлений ет — от 2,6 до 3,0.
Интересно отметить, что кривая к.п.д. турбины
не имеет ниспадающей ветви. По-видимому,
правую ветвь характеристики можно
получить при более высоких значениях /?0.
Температура конденсации в контуре
турбины изменялась от 295,7 до 302,2°К. Несмотря
на увеличение теплоперепада, мощность
турбины NT при /i0>15,l кдж/кг C,6 ккал/кг)
снижается. Это объясняется уменьшением
расхода агента на данных режимах.
Сравнение значений мощности турбины и
компрессора, полученных независимыми
измерениями расхода фреона в паросиловом и
холодильном контурах, показывает, что
максимальное расхождение между NT и NK не
превышает 6,3%. Если учесть, что 1—2%
весового количества пара расходуется на питание
газостатических опор (этот расход не измеряли
и поэтому не вычитали из общего расхода
агента в контуре турбины), то такую точность
эксперимента следует признать
удовлетворительной.
Обобщенные характеристики теплоиспользу-
ющего холодильного агрегата
турбина—компрессор приведены на рис. 5. Для оценки
эффективности установки выбраны следующие
показатели: кратность циркуляции а,
адиабатический к.п.д. агрегата т), тепловой
коэффициент ф и степень термодинамического
совершенства теплового и холодильного циклов ф.
Кратность циркуляции представляет собой
отношение расходов фреона в контурах
турбины и компрессора. К.п.д. агрегата определяли
как произведение адиабатических к;п.д. тур-
з*
19
s 9 ю и а0,км
Рис. 5. Обобщенные характеристики теплоиспользую
щего холодильного агрегата турбина — компрессор.
бины и компрессора. Степень
термодинамического совершенства рассчитывали по
температурам внутренних источников: постоянной
температуре кипения Т0 и переменным
температурам конденсации Тк и генерации 7V Холодо-
производительность установки соответствует
параметрам агента на всасывании в
компрессор.
При увеличении холодотроизводительности
от 6 до 12 кет E160-М0300 ккал/ч) тепловой
коэффициент ф повышается с 0,406 до 0,865.
Максимальный адиабатический к.п.д. агрегата
г)ад=0,515 отвечает холодопроизводительности
Q0= 10-М2 кет (8600—10300 ккал/ч).
Кратность циркуляции изменяется от 2,0 до 0,95.
Степень термодинамического совершенства
увеличивается от 0,29 до 0,37.
Испытания показали, что несмотря на малые
геометрические размеры агрегата турбина —
компрессор и отсутствие покрывающих дисков
на колесах компрессора и турбины,
энергетическая эффективность теплоиопользующего
холодильного агрегата достаточно высока. Так,
на режиме, соответствующем максимальному
адиабатическому к.п.д. агрегата, тепловой
коэффициент равен 0,69. Для сравнения следует
указать, что при температурах кипения Г0 =
= 283°К (9,8°С) и конденсации ГК = 299,2°К
B6°С), отвечающих этому режиму, тепловой
коэффициент крупных водоаммиачных
абсорбционных машин в среднем составляет 0,68
[5]. Расчеты показывают, что при значениях
адиабатического к.!п.д. компрессора 0,78—0,8
и турбины 0,75—0,8 тепловой коэффициент
агрегата большой холодопроизводительности
составит 0,79-7-0,86.
Таким образом, проведенные испытания
подтвердили практическую возможность создания
тепложшользующих холодильных агрегатов
турбина—компрессор, отличающихся
высокими энергетическими показателями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чистяков Ф. М., Плотников А. Е.
Холодильный турбоагрегат с приводом от турбины,
работающей на холодильном агенте. «Холодильная
техника», 1952, № 3.
2. М и н к у с Б. А., Баренбойм А. Б. Область
эффективного применения теплоиспользующих
фреоновых турбоагрегатов. Труды ОТИПХП, 1962, т. XII.
3. Баренбойм А. Б., Л е м б е р с к и й В. Б.
Анализ работы и метод расчета фреоновых статических
подшипников с сопловым уравновешиванием. Труды
ОТИПХП, 111962, т. II.
4. Баренбойм А. Б., Ми и кус Б. А., В а с и л ь-
ц о в Э. А. Герметичный лабиринтный насос для
холодильных агентов. «Холодильная техника», 1965,
№ 1.
5. Бадылькес И. С, Данилов Р. Л.
Абсорбционные холодильные машины. Изд-во «Пищевая
промышленность», 1966.
Вниманию подписчиков!
Читатели, не успевшие оформить подписку на журнал
«Холодильная техника» на 1968 г. с первого номера, могут подписаться в
местных отделениях связи и пунктах подписки «Союзпечать» с любого
последующего номера журнала и на любой срок в пределах
календарного года.
Недостающие номера журнала редакция может выслать
подписчикам наложенным платежом по их письменным заказам.
Адрес редакции: Москва, И-434, ул. Костякова, 12.
20
Изучение фазового равновесия жидкость—пар
в системе дибутилфталат—фреон-22
В. П. ЛАТЫШЕВ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
621.564
На основе анализа литературных данных
по новым рабочим веществам для
абсорбционных холодильных машин установлено, что
раствор фреона-22 и диметилового эфира тет-
раэтиленгликоля лучше всего соответствует
требованиям, предъявляемым к этим
веществам [1—3]. Однако данный раствор как
абсорбент в промышленном масштабе не
выпускается и стоимость его значительно
превышает стоимость фреона.
В. М. Селиверстов предложил в качестве
нового рабочего вещества для абсорбционных
холодильных машин раствор фреона-22 и ди-
бутилфталата [4]. Проведенные испытания
опытного образца абсорбционной холодильной
машины на этом растворе показали, что его
эффективность не уступает эффективности
смеси фреона-22 и диметилового эфира тетра-
этиленгликоля при использовании греющего
источника невысокой температуры.
Исследование термодинамических свойств было
проведено в диапазоне температур от 25 до 80°С и
концентраций от 0 до 0,8 (мольная доля
фреона-22 в растворе). Максимальная ошибка
опытных данных оценена в 10% [1].
Для проведения технических расчетов
желательны более точные данные по равновесию
между жидкостью и паром во всем диапазоне
концентраций и в большем диапазоне
температур. Поэтому в лаборатории технической
физики ВНИХИ под руководством доктора
техн. наук, проф. И. С. Бадылькеса была
проведена работа по уточнению данных по
фазовому равновесию смеси фреона-22 и дибутил-
фталата1.
Методика эксперимента
Исследования проводили на установке,
основные элементы которой описаны в работе
[5]. Главный узел установки — блок
пьезометра с электромагнитной мешалкой и
мембранным емкостным нуль-индикатором — показан
на рис. 1. Использовали медную мембрану
толщиной 0,05 мм.
В пьезометр со снятой крышкой заливали
дибутилфталат в количестве, необходимом для
получения желаемой концентрации. Пьезометр
собирали, подсоединяли к вакуумной
установке и дибутилфталат замораживали жидким
азотом. После замораживания
откачивали неконденсаты до давления A,5ч-
4-1,0) • Ю-2 мм рт. ст. Затем дибутилфталат
оттаивали и вновь замораживали, откачивая
неконденсаты до указанного давления. Пред-
1 Результаты работы были доложены на Всесоюзной
конференции «Новые холодильные машины и области их
применения»
состоявшейся в июле 1967 г. в Одессе.
Рис. 1. Блок пьезометра с электромагнитной
мешалкой и мембранным емкостным нуль-индикатором:
J — соленоид; 2 — пьезометр с мешалкой; 3 —
вентиль игольчатый; 4 — разъемное соединение; 5 —
трубка для вывода проводов соленоида; 6 —
емкостный мембранный нуль-индикатор; 7 — трубка
подвода азота для противодавления и вывода
высокочастотного кабеля; 8 — электроввод.
21
варительно, перед введением в пьезометр,
дибутилфталат очищали от растворенных в
нем газов таким же способом для того, чтобы
более точно определить количество залитого
вещества. Вес введенного дибутилфталата
определяли как разность весов бюкс с дибутил-
фталатом до и после заполнения (с введением
необходимых поправок).
Так как отсутствуют данные по плотности
исследуемого жидкого раствора, а также в
связи с тем что в ходе предварительного
эксперимента была обнаружена его
контрактация, в пьезометре намораживали
максимальное количество фреона, которое только могло
войти в него при комнатной температуре при
условии соответствия общего объема раствора
закону аддитивности. Количество введенного
фреона определяли по разности весов
баллончика с фреоном до и после заполнения (фреон
перед заполнением очищали от газов так же,
как и дибутилфталат). Вещества вводили в
пьезометр с погрешностью не более 0,01 г. По
известным навескам компонентов определяли
весовую концентрацию g, которую затем
пересчитывали в мольную г|з.
После зарядки пьезометр проверяли на
герметичность и крепили на нем с помощью
клиньев из эбонита соленоид так, что между
пьезометром и соленоидом оставался зазор для
циркуляции теплоносителя. Это необходимо для
уменьшения количества тепла, передаваемого
от соленоида к пьезометру. Для улучшения
отвода джоулева тепла корпус соленоида
изготовлен из меди. На ниппель вентиля надевали
заглушку. Затем весь узел помещали в
термостат и соединяли с системой измерения
давления и с прибором Е8-1.
Опыт начинали с измерения давления при
наинизшей температуре. По установлении
необходимой температуры (с точностью до
0,01—0,05°С) измеряли давление до тех пор,
пока кратковременное включение мешалки
не вызывало изменения давления. Это
служило критерием установления
термодинамического равновесия. Затем температуру в
термостате повышали и снова измеряли давление
указанным выше способом (до давления при
максимальной температуре в термостате).
При таком способе измерения давления
получалась воспроизводимость результатов по
давлению в пределах точности измерительных
приборов как при повышении температуры в
термостате, так и при ее снижении.
Результаты эксперимента и их обработка
Для нахождения коэффициентов уравнения
(при \|) = const)
1П Я:
г
./6
A)
где Р — давление смеси, бар;
А, В, С, D — коэффициенты;
Г = 0,01 Г — температура, °К,
полученные данные по давлению смеси на
линии кипящей жидкости были обработаны по
методу наименьших квадратов. Величина i|)
означает мольную концентрацию фреона-22 в
смеси.
Для вычисления коэффициентов уравнения
A) по 20 опытным точкам на линии
постоянной концентрации и расчета давления в
диапазоне температур от 0 до 100°С (с заданным
шагом по температуре) была составлена
программа для электронной вычислительной
машины «Урал-2». Результаты расчетов
коэффициентов сведены в таблицу. Коэффициенты
для -ф = 1,0 рассчитаны по данным работы [6].
Опытные данные по давлению были затем
обработаны по изотермам для расчета
коэффициентов активности фреона-22 по
уравнению (при / = const)
Р = Р^Ъ B)
где Р%
22
давление насыщенного пара
фреона-22 при данной
температуре, бар;
у — коэффициент активности
фреона-22 в растворе.
Так как дибутилфталат обладает очень
низким давлением на линии насыщения, то пар-
4»
0,2210
0,3209
0,6193
0,7727
0,7732
0,7877
1,0000
А
—11,282880
—3,4940542
5,5051622
13,271920
—3,5098569
15,303841
16,832016
в
5,3595095
—6,0405720
—18,046047
—28,441470
—5,1907998
—31,409544
—32,653609
с
9,2578758
5,9075608
2,0654526
—1., 594074*1
6,7220968
—2,5260146
—3,2917567
D j
—0,15187777-Ю-3 1
—0,12933930-10~3
-0,69264891-Ю-4
0,5894093Ы0
—0,14272950-Ю
0,11517359-Ю-4
0,86835072-Ю-4 1
1
22
циальным давлением пара можно пренебречь
и считать, что в газовой фазе находится
перегретый пар чистого фреона-22. Кроме того,
принято допущение, что давление равно
летучести.
Для расчета коэффициента активности во
всем диапазоне концентраций было подобрано
уравнение (при / = const)
In т =у A — фJ ехр [Л A — Ф)], C)
где j и k — коэффициенты.
Множитель ехр[?A—г|э)] учитывает
отклонение свойств реального раствора от свойств
регулярного раствора.
Уравнение C) лучше описывает поведение
коэффициента активности фреона-22 во всем
диапазоне концентраций по сравнению с
корреляцией Маргулиса [7].
Нахождение коэффициентов / и k по
опытным данным для у непосредственно методом
наименьших квадратов оказалось
затруднительным из-за отрицательного отклонения
давления смеси от закона Рауля. Поэтому для
каждой пары концентраций из различных г|э
находили ji и ki для одной и той же
температуры. По «полученным коэффициентам /* и kt
определяли среднеарифметические значения
/сР и &ср для температур в диапазоне
от 0 до 100°С с шагом 10°С. Установлено, что
зависимость коэффициентов / и k от
температуры характеризуется уравнениями
j==6 + eT+zT\
к = д + еТ+жГ, D)
где б} в, г, д, е, ж — коэффициенты, которые
находили методом
наименьших квадратов по
среднеарифметичес к и м
значениям /ср и kcv.
С учетом уравнений A), B), C), D) было
рассчитано давление смеси на линии кипящей
жидкости во всем диапазоне концентраций и в
диапазоне температур от 0 до 100°С по фор-
.муле
32,653609
Г' = 0,01 Т — температура, °К.
На рис. 2 и 3 показаны
4VP- И^;.
Р = ф ехр
16,832016
ш-4 гв | х
- 3,2917567 In Г + 0,86835072
х ехр | ( _ 54,561514';+ 0,33585513 Т-
- 0,54604756 • 10~3 Г) • A - фJ X
X ехр [(-30,383654 + 0,17265746Т —
-0,23140168 • 1Г3]Г)A-ф)]К E)
где Р — давление смеси, бар;
г|? — мольная концентрация фреона-22
в жидкой фазе раствора;
IgP-диаграммы, построенные на основе
результатов расчета по формуле E).
Погрешность экспериментальных данных оценивали
по дифференциальной формуле оценки
ошибки [8].
8 Р = Ж(/Д Pj+ljZ- Щ+l—r д 77)<2,5°/о, F)
где АР — абсолютная погрешность при
измерении давления (погрешность
манометра и нуль-индикатора);
Дт|) — погрешность в концентрации за
счет неточностей при составлении
смеси и наличия фреона-22 в
газовой фазе;
ДГ — погрешность при измерении
температуры.
Р,
50
45
40
35
30\
25
20
15
10
О
1
1
г /
1
ll
1
1,
1
у
то/
У
TJ
у
' 80
И
70
Г\
60а
5о\
чо\
30}
10Ч
1
0,2
Ofi
0,6
0,8
Рис. 2. ф, Р-диаграмма для смеси фреона-22
и дибутилфталата.
Для составления смеси использовали
компоненты со следующими характеристиками;
содержание примесей во фреоне-22 — не более
0,0552% об.; плотность дибутилфталата —
1,045 г/см3\ содержание летучих веществ —
не более 0,33%.
При использовании указанной методики,
приборов и компонентов основная трудность
при определении относительной ошибки по
давлению заключалась в нахождении ее
составляющей из-за наличия фреона-22 в
газовой фазе. Для оценки были проведены опыты
по определению плотности жидкой смеси пик-
нометрическим методом и был измерен объем
пьезометра калибровкой по воде.
В интервале температур от 0 до 100°С во
всем интервале концентраций максимальное
среднее отклонение по изотермам опытных
данных от расчетных по уравнению E) не
превышает 1,6%. Максимальное отклонение 8,1%
„,„ -
0,0026 0,0028 0,0030 0,0032 0,0034 0,0036 4
\ 1—I—I 1 1 1 I I I I i LL
10095 90 80 70 60 50 40 30 20 W 0 t,°C
Рис. 3.—, lgP-диаграмма для смеси фреона-22 и
дибутилфталата.
наблюдалось лишь в точке с я^ = 0,2210 на
изотерме 0°С. При температурах выше 20°С
для концентраций ф>0,5 максимальное
отклонение не превышает 1,6%, в то время как в
этой же области расхождение с данными [1]
возрастает с 14% при 25°С до 24% при 75°С.
Выводы
Описана методика и главный узел стенда
для определения фазового равновесия смеси.
Приводятся опытные данные по линиям
постоянной концентрации в диапазоне
температур от 0 до 100°С и их обработка.
Дано интерполяционное уравнение для
расчета коэффициентов активности фреона-22 по
изотермам и зависимость его коэффициентов
от температуры.
Получено уравнение для вычисления
давления смеси на линии кипящей жидкости во
всем диапазоне концентраций и в диапазоне
температур от 0 до 100°С.
На основе анализа погрешностей
установлено, что полученные данные по фазовому
равновесию смеси фреона-22 и дибутилфталата
обладают более высокой степенью точности
по сравнению с имеющимися в литературе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Селиверстов В. М. Использование для полу-
' чения холода отходов тепла главных двигателей на
судах речного флота. Диссертация. Ленинград, 1966.
2. Бадылькес И. С. Новые рабочие вещества
абсорбционных холодильных машин. «Холодильная
техника», 1966, №7.
3. Бадылькес И. С, Данилов Р. Л.
Абсорбционные холодильные машины. Изд-во «Пищевая
промышленность», 1966.
4. Селиверстов В. М. Авторское свидетельство
№ 171863. Бюллетень изобретений и товарных
знаков, 1965, № 12.
5. Латышев В. П. Давление насыщенного пара
смеси фреона-143 и фреона-142. «Холодильная
техника», 1966, № 7.
6. Клецки й А. В. Термодинамические свойства
фреона-22. «Холодильная техника», 1964, № 6.
7. Р и д Р., Шервуд Т. Свойства газов и
жидкостей. Гостоптехиздат, 1964.
8. Щиголев Б. М. Математическая обработка
наблюдений. Физматгиз, 1960.
¦
Техника безопасности на фреоновых холодильных установках
"""Л техн. наук В. Б. ЯКОБСОН
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
658.382.3:621.565.59
В 1967 г. утверждены разработанные
ВНИХИ [1] новые Правила техники
безопасности на фреоновых холодильных установках.
Впервые подобные Правила были изданы в
Советском Союзе в 1958 г. [2, 3]. Они
распространялись на установки, работающие на
фреоне-12. С тех пор широкое применение
получили также установки, работающие на
фреоне-22, а в некоторых случаях и на смесях
этих фреонов. Это отражено в новых
Правилах.
Большой опыт эксплуатации фреоновых
установок, накопленный за последние десять
лет, потребовал внести изменения, связанные
главным образом с уточнением некоторых
организационных мероприятий и упрощением
ряда требований к проектам установок без
ущерба для безопасности.
Построение Правил
Правила техники безопасности на
холодильных установках, разработанные в Советском
Союзе, значительно отличаются по построению
от -действующих во многих зарубежных
странах. Возьмем для сравнения Правила В-9,
действующие в США [4] и с небольшими
изменениями в Канаде [5]. Эти Правила,
распространяющиеся на все основные
холодильные агенты (аммиак, фреоны-12, 22, 13,
углекислоту, пропан и т. д.), по объему лишь
немногим больше Правил [1], относящихся
только к фреонам-12 и 22. Казалось бы, это
важное их преимущество.
Однако Правила В-9 адресуются главным
образом конструкторам, проектировщикам и
юристам. Не случайно, что более 15% их
сравнительно небольшого объема занимает
терминология и почти не освещены требования,
относящиеся к безопасности при эксплуатации.
Между тем большинство несчастных
случаев на холодильных установках вызывается
именно неправильной их эксплуатацией.
Поэтому в Правилах, действующих в Советском
Союзе, больше половины текста относится к
требованиям монтажа, эксплуатации и к
организационным мероприятиям по технике
безопасности.
Наши Правила рассчитаны на массового
читателя и являются основным инструктивным
материалом, знание которого обязательно для
каждого холодильщика. Поэтому их тиражи
выше, чем у большей части книг по
холодильной технике.
При разработке Правил учтено, что
фреоновые машины делятся на две неравные группы.
В одну входят машины большой и средней
холодопроизводительности, во вторую —
малые машины, применяемые в основном в
торговом холодильном оборудовании. Установки
первой группы сложнее и требования к ним
выше, но число их в тысячи раз меньше.
Поэтому Правила разделены на три части: в
первую входят требования, относящиеся ко
всем установкам, во вторую — к установкам
большой, а в третью — малой
холодопроизводительности. Это потребовало повторения
части пунктов, но значительно облегчает
пользование Правилами.
Классификация установок
Опасности для здоровья человека,
возникающие при неправильном изготовлении,
монтаже и эксплуатации фреоновых холодильных
установок, можно в основном разделить на
две группы.
К первой относятся опасности, связанные с
вредным действием фреонов. Хотя фреоны-12
и 22 принадлежат к наиболее безвредным
агентам, но при вдыхании воздуха с большим
содержанием этих газов появляются признаки
отравления, а при вытеснении ими воздуха
человек погибает от удушья. Жидкие
фреоны-12 и 22, попадая на кожу, могут вызвать
отморожение, а попадая в глаза — повредить
их. При нагревании фреоны могут
разлагаться с образованием ядовитых веществ. Все эти
опасности возрастают с увеличением
количества холодильного агента в системе.
Ко второй группе относятся опасности,
связанные с неправильным изготовлением, монта^
жом и обслуживанием любого механического
оборудования, работающего под давлением, в,
частности компрессорных и насосных устаноч
вок. Эти опасности тем сильнее, чем больше
размеры компрессоров.
4 Зак. 550
25
Правда, с увеличением размеров
компрессоров обычно возрастает и зарядка системы.
Но эта связь не однозначна: системы меньшей
холодопроизводительности с кожухотрубным
испарителем могут содержать больше
фреона, чем системы с компрессорами больших
размеров, но со змеевиковым испарителем.
Правила техники безопасности должны
учитывать обе группы опасностей. В
американских Правилах за основу классификации
принято содержание холодильного агента. Но
эта величина трудней поддается определению.
Поэтому в Правилах [1, 2] в основу
классификации были положены размеры компрессоров,
а именно, часовой объем, описанный его
поршнями.
Установки, работающие на фреоне-12, в
прежних Правилах [2] были разделены на
четыре группы, причем требования к группам А
(часовой объем компрессоров более 150 мг/ч)
и Б (более 25 и до 150 мг/ч) были близки
между собой и значительно выше требований
к группам В (от 1 до 25 мг/ч) и Г (менее
1 м*/ч).
В новых Правилах все машины разделены
только на две группы: А (более 62 мг/ч) и Б
F2 мг/ч и менее).
К группе Б относятся одноступенчатые
машины, работающие на фреоне-12, холодопро-
изводительностыо 12000 ккал/ч и менее при
/0 = _15°, 4 = 30° и 4м1 = 15°С. При этом
требования к проектам установок группы Б в
основном соответствуют тем, которые ранее
предъявлялись к группе В.
Для многоступенчатых или каскадных
машин группа определяется по часовому объему,
описанному поршнями ступени низкого
давления. При расположении в помещении
нескольких одинаковых компрессоров группа
определяется по часовому объему одного из них, а
в случае нескольких разных компрессоров —
по часовому объему большего компрессора.
Все установки с центробежными
компрессорами относятся к группе А.
Требования к установкам различаются
также в зависимости от содержания холодильного
агента в системе, а именно от того, достигает
ли количество фреона в них опасного
предела — 0,5 кг на 1 м3 объема помещения, в
котором находится установка, для фреона-12
или 0,35 кг на 1 мъ для фреона-22.
Организационные мероприятия. Общие
требования
Большое внимание в Правилах уделено
организационным мероприятиям. Оформление
технической документации на холодильные
агрегаты и надзор за ними ранее
осуществлялись представителями Госгортехнадзора
СССР. Сейчас эти обязанности возложены на
администрацию предприятий.
На предприятиях должен быть издан
приказ, который возлагает на лицо, знающее
правила эксплуатации холодильных установок,
ответственность за правильную и безопасную
их эксплуатацию и за своевременное
техническое освидетельствование и испытание
холодильных аппаратов [6].
К самостоятельному обслуживанию
фреоновых установок допускаются только лица,
прошедшие специальное обучение, в частности
инструктаж по технике безопасности. Их знания
должны периодически, не реже одного раза в
год, проверяться.
Все несчастные случаи на установках
следует расследовать в порядке, установленном
Президиумом ВЦСПС (см. Положение от
20 мая 1966 г.).
В связи с тем что в отдельных случаях
нарушение Правил техники безопасности со
стороны проектировщиков, монтажников и
администрации предприятий привело к несчастным
случаям, предусмотрено, что за нарушение
Правил виновные привлекаются к
ответственности в соответствии с действующим
законодательством.
В Правилах указано, что установки,
заполненные смесью фреонов-12 и 22, должны
отвечать требованиям, предъявляемым к
установкам, заполненным фреоно.м-22.
Запрещается добавлять к фреону-12 и фрео-
ну-22 другие холодильные агенты без
специального разрешения компетентных
организаций, а в случае добавления горючих и (или)
взрывоопасных холодильных агентов (как это
было несколько лет назад на предприятиях
торговли Узбекской ССР) — также органов
пожарного надзора.
По пожарной опасности фреоновые
установки относятся к группе, связанной с обработкой
несгораемых веществ, по взрывоопасное™ —
к нормальным (невзрывоопасным).
Испытания машин и аппаратов
давлением
Расчетные давления аппаратов и равные им
давления при испытании на герметичность
были установлены с учетом требований ГОСТа
9493—60 [7], а пробные давления при
испытании на прочность приняты выше не менее чем
в 1,25 раза [6].
Пробные давления герметичных
компрессоров выше, чем открытых: расчетные давления
всасывания приняты для фреонов-12 и 22 оди-
26
Компрессоры
Открытые и
бессальниковые
Герметичные
Пробные давления, ати
1 На прочность
\ На герметичность
( На прочность
| На герметичность
Сторона всасывания
фреон-12
13
10
20
16
фреон-22
20
16
20
16
Сторона нагнетания
фреон-12
20
16
20
16
фреон-22
25
20
32
25
наковыми, равными 16 ати, а расчетное
давление нагнетания для фреона-22 равным 25 ати.
Соответственно приняты пробные давления
для деталей компрессоров, агрегатов и машин
(см. таблицу).
Ресиверы герметичных и бессальниковых
агрегатов с воздушным охлаждением должны
сохранять прочность в случае выхода
вентилятора из строя, поэтому их следует испытывать
в установках, работающих на фреонах-12 и 22,
соответственно при давлении 50 и 60 ати.
Компрессоры и агрегаты группы Б в сборе
должны быть проверены на заводе
воздухом при следующих давлениях: герметичные
и бессальниковые — 16 ати, открытые —
10 ати, и фреоном: герметичные — давлением
насыщенного пара при 20°С; бессальниковые
на фреоне-12 давлением 10 ати, на фреоне-22
давлением 16 ати; открытые — 10 ати.
Кроме того, компрессоры и агрегаты,
работающие под давлением ниже атмосферного,
проверяются вакуумом (остаточным
давлением) 40 мм рт. ст.
Водяные и рассольные полости испытывают-
ся давлением 6 ати.
Вся система фреоновых трубопроводов и
аппаратов после монтажа и при периодических
освидетельствованиях должна быть испытана
в установках группы А сухим инертным газом
(азотом, углекислотой) с точкой росы не
выше —50°С при давлениях пробы на
герметичность, т. е. 10 и 16 ати для фреона-12 и 16 и
20 ати для фреона-22. Порядок и сроки
периодических испытаний установлены Правилами
Госгортехнадзора [6]. Периодические
испытания водой запрещаются, так как попадание
воды во фреоновую систему может вызвать
повреждение установки.
Холодильные машины и аппараты группы Б
после монтажа испытываются на
герметичность давлением фреона, имеющегося в
данной системе, с помощью определителя утечки.
Предохранительные клапаны
Предохранительные клапаны на аппаратах
должны полностью открываться при
давлениях не выше следующих: для фреонов-12 и 22
на стороне всасывания соответственно 11,5 и
18,5 ати, на стороне нагнетания — 18,5 и
23 ати.
Минимальный диаметр (в мм) прохода
клапана
с1 = А)/~Ш,
где А — постоянная (для аппаратов на
стороне всасывания А = 12, на стороне
нагнетания А = 10);
D — диаметр аппарата, м;
L — длина аппарата, м.
В отличие от Правил [2], новыми Правилами
не допускается замена предохранительных
клапанов плавкими пробками и использование
пластинчатых предохранительных клапанов.
Предохранительные клапаны установок,
содержащих фреона-12 больше, чем 0,5 кг на
1 мгу или фреона-22 больше, чем 0,35 кг на 1 м3
объема наименьшего из помещений, где
находятся фреоновые аппараты с этими
предохранительными устройствами, должны иметь
вывод наружу с помощью отводящих труб.
Минимальный диаметр этих труб
для фреона-12
5
^^2,2]/^,
для фреона-22
б ___
dx= 1,8 У^А",
где d\ и d — внутренние диаметры трубы и
клапана, мм;
Lx — длина трубы, м.
Величина d\ должна быть не менее 1,1 d.
Исправность предохранительных клапанов
следует проверять продувкой не реже одного
раза в год. Неисправный клапан должен быть
немедленно заменен исправным.
Компрессоры группы А должны быть
снабжены предохранительным клапаном,
соединяющим нагнетательную и всасывающую
стороны и открывающимся при разности давлений
10 кгс/см2 (фреон-12) или 16 кгс/см2
(фреон-22). На компрессорах группы Б установки
предохранительных клапанов не требуется.
4*
27
В Правилах предусмотрены требования к
арматуре, контрольно-измерительным
приборам и автоматике. В частности, все установки
групп А и Б, имеющие часовой объем,
описанный поршнями компрессора, более 10 мг/ч,
а также установки с водяным конденсатором
должны снабжаться реле давления. Это реле
останавливает компрессор в случае
повышения давления нагнетания до величины,
определяемой условиями работы данной установки
и находящейся в следующих пределах: для
фреона-12 от 7 до 16 ати, для фреона-22 от 12
до 20 ати.
На каждом компрессоре с охлаждающей
водяной рубашкой предусматривается
установка автоматического прибора (реле расхода,
реле давления), выключающего компрессор
в случае прекращения поступления воды в
рубашку. Такой же прибор должен защищать
установки с кожухотрубным испарителем в
случае прекращения движения рассола или
охлаждаемой воды.
Установки с несколькими параллельно
присоединенными компрессорами необходимо
снабжать автоматическими устройствами
(обратный клапан, реле уровня и др.),
предотвращающими переход масла из одного
компрессора в другой и фреона из испарителя одной
системы в другие.
На каждом компрессоре группы А следует
устанавливать реле контроля смазки.
Размещение оборудования
Установки группы А должны, как правило,
быть расположены в специальном машинном
отделении высотой не менее 3,5 м, а при
часовом объеме, описанном поршнями
компрессора, до 150 мг/ч — высотой не менее 2,6 м.
Разрешается размещать в том же машинном
отделении кондиционеры, обслуживаемые этой
установкой. *
На основании накопленного опыта
исключены имевшиеся в старых Правилах требования
располагать машинные отделения группы А
только на первом этаже и запрещение
располагать их непосредственно рядом или под
больничными палатами, школами, детскими
садами, зрительными залами, фойе,
магазинами и другими помещениями с большим
скоплением народа.
Допускается размещать холодильные
установки в так называемых комбинированных
машинных отделениях, например цехах, где
наряду с иным технологическим оборудованием
расположены фреоновые машины, но при
условии, что в этих помещениях находится
только персонал, прошедший инструктаж по
технике безопасности на фреоновых холодильных
установках, и что на 1 мъ объема этого
помещения содержится фреона-12 не более 0,5 кг
и фреона-22 не более 0,35 кг. Если эти условия
не выдержаны, необходимо располагать
фреоновые машины в специальном машинном
отделении.
При размещении оборудования,
содержащего фреон, в нескольких помещениях,
отделенных одно от другого, в расчет принимается
объем наименьшего из них.
Введены требования об ограничении шума и
вибраций компрессоров и ряд требований,
относящихся к полам, лестницам, ограждениям,
местам для хранения обтирочных материалов
в машинных отделениях.
Установки группы Б, как правило, не
размещаются в специальных машинных отделениях,
за исключением случаев, когда содержание
фреона превосходит допустимые пределы @,5
или 0,35 кг на 1 мъ объема помещения).
Для установок этой группы, помимо общих
требований об ограйичении шума и вибраций,
предписывается, чтобы шум торгового
холодильного оборудования в залах предприятий
торговли и общественного питания не
превышал 60 дбА на расстоянии 1 м от
оборудования.
Монтаж и эксплуатация
В этих разделах приведены многочисленные
требования, обеспечивающие безопасность
монтажников и обслуживающего персонала.
Даны, в частности, указания по монтажу
арматуры, испытанию системы на герметичность,
заполнению ее фреоном и окраске системы.
Предусмотрено, что на монтажной площадке
должна находиться аптечка со средствами для
оказания доврачебной помощи, а в машинном
отделении — аптечка, резиновые перчатки,
рукавицы и изолирующий противогаз (например,
марки КИП-7). Приведены требования,
относящиеся к монтажным работам,
представляющим опасность (с машинами и аппаратами в
приподнятом положении и при работе на
высоте).
Окраска фреоновых трубопроводов
установок группы А предусмотрена такой же, как и в
предыдущих Правилах [2]: всасывающие —
синий цвет, нагнетательные — красный,
жидкостные — серебристый. Цвет остальных
трубопроводов изменен в соответствии с
принятым в аммиачных холодильных установках:
для рассольных либо охлаждаемой воды —
серый, для водяных (охлаждающей воды) —
зеленый. Определен состав документации,
которая должна быть представлена при приемке
установки после монтажа.
28
Предусмотрен порядок проведения
плановых осмотров и ревизий холодильных
установок в процессе эксплуатации. Указаны
требования, относящиеся к правильной
эксплуатации запорной арматуры, измерительных и
автоматических приборов; к проверке
вентиляции; правильному содержанию машинных
отделений и оборудования; определению и
устранению утечек; заполнению системы и
баллонов фреоном; поддержанию температур
рассола, охлаждаемой воды, воды в охлаждающей
рубашке компрессора, перегрева всасываемого
пара; к удалению инея с испарителей и
очистке труб кожухотрубных аппаратов; к сварке и
пайке; к содержанию средств пожаротушения
и эксплуатации электрооборудования.
К Правилам приложен перечень
руководящих материалов по охране труда, технике
безопасности и промышленной санитарии B5
названий) ; в приложении указаны (свойства фрео-
За последние годы в СССР построены
оснащенные современной техникой
распределительные холодильники, фабрики мороженого и
другие предприятия, использующие
искусственный холод.
Однако на многих из них до сих пор
применяются устаревшие системы тепло- и
водоснабжения, не соответствующие техническому
уровню предприятий.
В результате обследований ряда
холодильников, проведенных проектным институтом Ги-
прохолод в Москве, Киеве, Минске, Горьком,
Новокузнецке и других городах, установлено,
что системы теплоснабжения работают с
большими потерями тепла, приводящими к
перерасходу топлива.
Ниже рассматриваются элементы систем
теплоснабжения, в которых наблюдаются
самые значительные потери тепла.
Наибольший перерасход топлива в
котельных, где в системах отопления и 'вентиляции
теплоносителем является пар.
Такие системы из-за высокой температуры
на поверхности нагревательного прибора,
повышенного выделения лучистого тепла и
отсутствия возможности регулировать
температуру приборов не позволяют создать в
помещениях требуемый тепловой комфорт.
Температура в них обычно регулируется путем пол-
hoib-12 и 22; приведены уточненные
рекомендации по первой доврачебной помощи; даны
извлечения из Правил устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под
давлением, и некоторые другие материалы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила техники безопасности на фреоновых
холодильных установках. ВНИХИ, 1967.
2. Правила техники безопасности на холодильных
установках, работающих на фреонеч12. Изд. Министерства
торговли СССР, 1958 и изд. ВНИХИ, 1960.
3. Якобсон В. Б. Техника безопасности на
фреоновых холодильных установках. «Холодильная
техника», 1958, № 5.
4. ASA-B9.-1958. Safety Code for Mechanical
Refrigeration. New York, 1958.
5. CSA B52. Mechanical Refrigeration Code B"ded).
Ottawa, 1951.
6. Правила устройства и безопасной эксплуатации
сосудов, работающих под давлением, 6-е изд. Изд-во
«Недра», 1966.
7. ГОСТ 9493—60. Сосуды и аппараты. Ряд давлений.
621.565.004
ного отключения и последующего включения
подачи пара в систему несколько раз в сутки.
Нагревательный прибор, работающий на паре
и рассчитанный на максимально зимний
режим, отдает в 2 раза больше тепла, чем это
необходимо в расчете на среднюю температуру
отопительного сезона.
Потери тепла отапливаемыми помещениями
можно вычислить по формуле
О. == ™ v/вн *н)»
где k — коэффициент теплопередачи
ограждающей конструкции, ккал/(м2-чХ
Хград);
F — площадь ограждения, м2;
tmi — температура в помещении, °С;
tH — температура наружного воздуха,
°С.
При максимально зимнем и среднеотопи-
тельном режимах изменяется только
температура наружного воздуха, следовательно,
потери тепла помещением будут зависеть от
разности температур tBn—tH.
Приток тепла в помещение должен быть
пропорционален этой разности температур,
которая для Москвы, например, по максимально
зимнему режиму равна 18—(—26) =44°С, а по
среднеотопительному 18—(—4) =22°С.
Следовательно, расход топлива в последнем
Об эксплуатации систем теплоснабжения холодильников
М Н. МЕРТЕШОВ, А. В. ВАЛЯЕВ
Гипрохолод
29
случае должен составить половину от
максимально зимнего.
На ряде предприятий с ларопроизводитель-
ностью котельных 6 т/ч при
(продолжительности отопительного периода 200 дней
перерасход топлива может составлять в среднем 200—
250 т на сумму 2000—2500 руб.
Много тепла теряется при сливе конденсата
из наружной теплосети в бак. Из-за отсутствия
охладителей конденсата у иароприемников и
некачественной работы конденсатоотводчиков
в котельную возвращается не чистый
конденсат, а пароводяная смесь с температурой
115-f-120°C и давлением 1 —1,5 кг/см2. При
сливе в бак из пароводяной смеси образуется
пар вторичного вскипания, уходящий в
атмосферу. Из 1 л смеси выделяется 28—30 г пара.
На некоторых (предприятиях ino мере их
расширения создано несколько тепловых пунктов
(до 5—7), что приводит к дополнительным
тепловым потерям и необходимости содержать
обслуживающий персонал для осмотра и
регулирования местных систем.
Неправильная эксплуатация наружных
теплосетей приводит к преждевременному выходу
их из строя, что увеличивает капитальные
затраты.
На ряде предприятий наружные
теплопроводы выходят из строя после 3—5 лет работы,
хотя в проектных расчетах срок работы
тепловых сетей принимается 20—25 лет. Главной
причиной этого является разрушение
теплоизоляции и быстрая коррозия теплопроводов.
Частое увлажнение и подсушка изоляции также
приводят к ее разрушению.
Изоляция трубопроводов в подземных
каналах увлажняется через неплотности каналов
дождевыми и грунтовыми водами. Для
предотвращения попадания влаги в канал
необходимо обеспечить сток воды и ее систематическую
откачку.
Во многих случаях коррозия трубопроводов
вызывается блуждающими токами,
возникающими от электрифицированного транспорта,
работающего на постоянном токе. Действие
блуждающих токов распространяется на
расстояние до 5 км.
Степень опасности электрокоррозии
трубопроводов устанавливается по разности
потенциалов между трубопроводом и землей.
Поэтому во вновь проектируемых и действующих
теплосетях необходимо предусматривать
контрольно-измерительные пункты.
В системах горячего водоснабжения с
переменным графиком тепловой нагрузки к
потерям тепла приводит отсутствие средств
автоматики, так как расход горячей воды резко
возрастает при включении большого числа ду-
30
шевых кабин, системы оттаивания
воздухоохладителей и др.
Подвод тепла к теплообменным аппаратам
этой системы должен соответствовать графику
водопотребления. Для этой цели на
паропроводе целесообразно устанавливать
автоматический клапан, регулирующий подвод тепла.
Значительный перерасход топлива
наблюдается в тех котельных, где не работает
система водоподготовки. На кипятильных трубах
котлов накипь образуется даже при самой
незначительной жесткости воды и начинает
резко возрастать, когда ее жесткость достигает
2—3 мг-экв/л.
Величина пережога топлива находится в
прямой зависимости от толщины слоя накипи,
что видно из следующих данных:
Толщина слоя накипи, »
мм 0,5 1 1,5 2,0 3,0 4,0
Пережог топлива, о/0 . . 4,4 8,1 11 L13,8 19 26
При толщине накипи 3—4 мм перерасход
топлива для котельной производительностью
6 т/ч равен примерно 2800—3000 руб. в год.
Для обеспечения экономичной работы
систем отопления и вентиляции и создания
нормальных условий труда в помещениях
целесообразно использовать в качестве
теплоносителя не пар, а воду «с температурой 150—70-f-
130—70°С. Воду € такой температурой и воду
для системы горячего водоснабжения всего
Принципиальная схема автоматизированного
центрального теплового пункта:
/ — линия подачи горячей воды в систему; 2 —
трубопровод системы горячего водоснабжения; 3 — линия
подачи пара от паровой магистрали; 4 — импульсная
линия; 5 — автоматический регулятор температуры; 6 —
пароводонагреватель системы отопления; 7 — усилитель;
8 — регулятор системы отопления; 9 — конденсатоотвод-
чик; 10 — пароводонагреватель системы горячего
водоснабжения; 11 — стена здания; 12 — преобразователь;
13 — охладители конденсата, водоводяные
подогреватели; 14 — регулятор температуры сетевой воды при
ручном регулировании (вентиль тонкой регулировки); 15 —
линия выхода горячей воды из системы; 16 — грязевик;
17 — насос сетевой установки; 18 — бак для сбора
конденсата; 19 — линия подачи воды из водопровода.
предприятия следует приготавливать на
центральном тепловом пункте при 'котельной с
автоматическим или ручным регулированием
температуры сетевой воды по отопительному
графику в зависимости от температуры
наружного воздуха.
Принципиальная схема
автоматизированного теплового пункта приведена на рисунке.
При небольших тепловых нагрузках
температуру сетевой воды должен регулировать
дежурный персонал котельной. Для достижения
экономичной эксплуатации системы
теплоснабжения на теплообменных аппаратах
необходимо устанавливать контрольно-измерительные
приборы и средства автоматики. Стоимость
установки КИП и автоматики обычно
составляет 30—50% стоимости сэкономленного
топлива за один год. Особенно необходимо
автоматическое регулирование расхода
теплоносителя при переменном графике нагрузки.
Большие перспективы имеет замораживание
мелких продуктов: плодов (вишня, черешня,
мелкая слива), ягод (малина, клубника,
смородина, клюква и др.), овощей (зеленый
горошек, кукуруза, фасоль) в полувзвешенном
состоянии продуванием холодного воздуха снизу
вверх, т. е. в так называемом кипящем слое
U-3],
Находящаяся в кипящем слое частица
продукта со всех сторон омывается потоком
холодного воздуха, что значительно улучшает
теплопередачу (рис. 1).
Расчет установок для замораживания в
кипящем слое может быть произведен
следующим образом.
Рис. 1. Схема решетки аппарата с
кипящим слоем.
Для понижения температуры конденсата до
'85—90°С пароводоподогреватели должны быть
оснащены охладителями конденсата,
состоящими из скоростных водоводяных
подогревателей.
Необходимо качественно проводить работы
по гидроизоляции и антикоррозионной защите
трубопроводов. При • наличии повышенного
электропотенциала «труба — земля»
подземные коммуникации должны быть защищены от
воздействия блуждающих токов путем
устройства электродренажа. Это повысит срок
службы теплопроводов и уменьшит расходы на их
восстановление.
В текущей пятилетке многие холодильные
предприятия будут расширяться, поэтому
целесообразно предусматривать в плановых
заданиях по расширению холодильников
реконструкцию устаревших систем теплоснабжения.
621.565.59:664.8.037.5
Устойчивый режим кипящего слоя будет
обеспечен при скорости движения воздуха
wB= "вКе°пт Ml сек, A)
^экв
где vB — коэффициент кинематической
вязкости воздуха, м?1сек;
<4кв — эквивалентный диаметр частицы
продукта,
^KB-l/—-ж' B)
где G„ — вес продукта, кг;
Ynp — удельный вес продукта, кг/м3;
п — число частиц продукта.
Для ReonT — критерия Рейнольдса — при
оптимальных условиях, которые
характеризуются коэффициентом перемешивания kw = 2f
в работе [4] получено
ReonT = 0,19Fe1'56 C)
для Fe = 4СН-200
и в работах [5, 6]
ReonT = 4,75 Fe- 325 D)
Основы расчета установок для замораживания
—пищевых продуктов в кипящем слое
В. М. ШЛЯХОВЕЦКИЙ
Краснодарский политехнический институт
31
для Fe= 180^400,
здесь Fe — критерий Федорова,
з
Fe = rf9KBi/—• 4
Тпр — Тв
7в
E)
где g — ускорение силы тяжести, м/сек2]
Yb — удельный вес воздуха, кг/м3.
Количество воздуха, необходимое для
создания оптимального режима в кипящем слое
Ob = 3600^bFpTb кг/ч, F)
где Fp — площадь решетки аппарата, на
которую насыпан слой продукта, м2.
Количество тепла, отводимое от продукта в
процессе замораживания
QnP = anp Fu? бпр ккал/ч, G)
где 0Пр — средний перепад между
температурами продукта и воздуха, °С.
Процесс теплообмена в аппарате с кипящим
слоем можно рассматривать как
стационарный. Продукт непрерывно вводится в кипящий
слой с температурой t\ и непрерывно
отводится из аппарата с температурой fa\ температура
воздуха на входе в аппарат tB\, а на выходе из
него tB2 (рис. 2).
Коэффициент теплоотдачи продукта можно
определить из теплового критерия Нуссельта
апр = Nik ККал1(м2 • ч • град), (8)
<^9КВ
где %в — теплопроводность воздуха, ккал/(мХ
X ч •град).
Критерий Нуссельта для влажных продуктов
может быть определен ,[4] следующим образом
Nu = 0,0151 Fe0'74 Re0'65 (-^Г°'М (9)
при Fe = 304-100,
Nu = 0,0283 Fe0'604 Re0,65
f—)
-0,34
A0)
i°C
Им
Рис. 2. Изменение температуры в слое (по
высоте) замораживаемого продукта.
при Fe= 100—200,
здесь Н0 — толщина слоя продукта в
неподвижном состоянии, м.
Для продуктов, предварительно перед
замораживанием подсушенных или глазированных
[7], «критерий Нуссельта определяется [8] но
уравнению
Nu = 0,0097 Re Fe°'53(-^-)-M5
при Re = 30-r-120,
Nu = 0,015 Re0'805 Fe°'53(^r°'45 A2)
(И)
при Re= 1204-2500.
Поверхность теплообмена частиц,
взвешенных в кипящем слое
F,
6С?Пр
пр-
~м\
где G
пр
где Yh
Тпр "экв
- количество продукта,
загруженного на решетку аппарата
Опр = ЯоТн/7Р кг, A4)
объемный вес продукта с учетом
пустот, кг/м3.
Изменение температур в аппарате носит
сложный характер. Температурное поле в
массе отдельных частиц в кипящем слое при
стационарной подаче продукта в слой в целом
нестационарно. Однако, учитывая интенсивное
перемешивание частиц в слое и принимая
величину внутреннего термического
сопротивления охлаждаемых частиц малой по сравнению
с термическим сопротивлением теплоотдачи,
можно рассматривать систему в целом как
квазистатическую.
Это позволяет определить 9пр по средним
значениям температуры частиц продукта и
температуры воздуха в кипящем слое (см.
рис. 1). Для рлучая стационарного режима
перепад температур на уровне решетки аппарата
6i = *i — tB1 град, A5)
а ла верхней границе кипящего слоя
62 = /2 — tB2 град. A6)
Средний температурный перепад по слою
град. A7)
^пр
in
Интенсивное перемешивание в слое
приводит к уравниванию температур частиц
продукта. С достаточной для практики точностью
принимают [4], что температура продукта
постоянна по всему объему и равна
температуре продукта на выходе из аппарата. Тогда
уравнение A7) будет иметь вид
32
*В2 *В
"пр-
град.
A8)
In-
^2 — tQ2
Количество тепла, отведенное воздухом от
продукта, может быть определено как
Qb=G в.д св (tB2 — tBl) ккалК A9)
где GB.A — действительное количество
воздуха, подаваемого в аппарат, кг/ч;
св — средняя весовая теплоемкость
воздуха, ккал/ (кг • град).
По уравнению теплового баланса
QnP = QB = QPac4 ккал1ч. B0)
Если Qnp>QB, следует увеличить подачу
воздуха в аппарат или снизить температуру
воздуха /Bi на входе .в аппарат.
Допустимо Qiip<Qb, однако при большом
расхождении, следует уменьшить либо GB.A,
либо tB2.
Начальная скорость воздуха w^,
обеспечивающая начало создания режима кипящего
слоя, определяется по величине критерия ReH.
R^onT
ReH
К<п
B1)
Критическая скорость wKV, приводящая к
вылету частиц из слоя, определяется по
величине критерия ReKp
ReK Ar
-кр-
где Ах
18 + 0,61/Аг
критерий Архимеда,
Аг =
"экв
B2)
B3)
Действительная скорость движения воздуха
чграсч
^в.д
м/сек. B4)
3600 7в ^р^в (*В2 — *Bl)
Если аув.д>шкр, следует увеличить Fv,
соответственно изменив высоту слоя Н0.
Действительная температура воздуха на
выходе из аппарата может быть определена по
уравнению
апр^препр = Ов.д?в(^в2 — tB1) шал/ч. B5)
Откуда
где
*В2 *2 I (*В1 Н) ' & >
апр *np
B6)
П =
^в.д *-в
Удельная тепловая нагрузка на 1 м2
решетки аппарата
ерасч
ккал/(м? • ч).
B7)
Время замораживания частиц в аппарате
То =
60 7н Я0 Fv спр
^в.д ^в
^В2 ^В1
мин.
B8)
Уравнение B8) справедливо без учета
влияния внутреннего термического сопротивления
#Пр теплопроводности продукта. Для пищевых
продуктов с размерами частиц, более 5 мм и
значением коэффициента теплопроводности
^пр>0,4 ккал/)(м • ч • град) целесообразно
уточнять влияние Rup следующим образом.
Время действительной обработки продукта с
учетом влияния внутреннего термического
сопротивления
1
тд#3 = — • т3 мин,
т
где ф — поправочный коэффициент.
Для шаровых частиц
1
<р=—j—,
где Bi — критерий Био,
Bi
апр "экв
2Х
B9)
C0)
C1)
пр
При малых значениях dQKBBi<l поправкой
на ^Пр можно пренебречь, а время
замораживания определять по формуле B8). При Bi>l
такое допущение неверно и время
замораживания находят по формуле B9).
Производительность аппарата
С?ап = кг/ч.
C2)
Для определения рабочей высоты аппарата
находим высоту кипящего слоя
1 — !
# =
1 — ?
° •#<>*,
C3)
где 8о — пористость неподвижного слоя,
Тпр
пористость кипящего слоя,
-0,21
s = Ar-u^A8Re+0,36Re2y
,0,21
C4)
C5)
где
Re =
^В.Д^Э
Гидравлическое сопротивление кипящего
слоя
33
Продукт
s
м
J«i
«
О.
с
?—
1060
800
626
1314
н
с
о
<и
К
639
565
750
573 1
w , м/сек
Горошек зеленый
лости* ....
молочно-восковои спе-
Горошек зеленый сухой . .
Крупа кукурузная влажная
0,005
0,0062
0,0077
0,0051!
1,56
1,46
1,37
1,55
1,70
1,45
1,40
1,74 1
Опыты проведены автором с участием М. И. Бухштабера.
[5]
[6]
Д^ = 0,17 Re
JL)°'2.Ap.^. C6)
"экв / ' р
Проведенные по изложенной методике
расчеты показали, что полученные значения
скоростей воздуха, необходимых для создания
устойчивого кипящего слоя, достаточно хорошо
совпадают с данными исследований (см.
таблицу) .
Время замораживания, подсчитанное по
приведенной методике, хорошо согласуется с
данными эксплуатации действующих
аппаратов [1—3], что позволяет считать верными
сделанные допущения.
В процессе обработки частицы продукта,
ударяясь друг о друга, могли бы утратить
первоначальную форму, но вследствие
интенсивного теплообмена в результате контакта
продукта с охлаждающей средой в наружных
слоях частиц влага очень быстро
замораживается ('происходит своеобразное
глазурование). Это'предохраняет продукт от
повреждений и резко уменьшает усушку, что
подтверждается данными эксплуатации [1].
Простота и компактность, возможность
полной автоматизации всех процессов,
высокая эффективность обработки продукта
позволяют считать целесообразным широкое
внедрение установок для замораживания
продуктов в кипящем слое в промышленность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Новая система замораживания пищевых продуктов
в потоке воздуха. «Холодильная техника», ,1963, № 4.
2. «Quick Frozen Foods*, 1963, vol. 25, № 6, p. 36-37.
3. «Frozen Foods», 1963, vol. 13, № 8, p. 539—540.
4. Федоров И. М. Теория и расчет процессов
сушки во взвешенном состоянии. Госэнергоиздат, 1955.
5. Гришин М. А. Гидродинамика крупнозернистого
материала в вихревом потоке воздуха. ИФЖ, I960,
№ 6.
6. iK и р и е в с ки й Б. Н. Аэродинамика «кипящего»
слоя при сушке пищевых продуктов. Известия вузов.
«Пищевая технология», 1962, № 6.
7. Шелапутин В. И., Дербеденева 3. А.,
Шеламова А. С, Наумова Н. А.
Замораживание плодов и овощей с предварительным
подсушиванием. «Холодильная техника», ili963, № 3.
8. Шарловская М. С. Исследования теплообмена
в кипящем слое методом квазистационарного
режима. Известия СО АН СССР, 1958, № 7.
Перевозка пакетированных грузов с холодильников в торговую сеть
Е. А. КЛОЧКОВ А.
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
656.225:656.073.43
Значительное место в грузообороте
распределительных холодильников занимают тарные
грузы, хранящиеся в деревянных ящиках,
картонных коробках и бочках. Однако даже на тех
предприятиях, где эксплуатируются десятки
различных подъемно-транспортных машин и
уровень механизации достигает 70%, погрузка
тарных грузов на автотранспортные средства
для доставки в торговую сеть выполняется
вручную. Лишь немногие холодильники
применяют на этой операции средства малой
механизации, например роликовые дорожки,
ручные тележки для бочек и др., что не
исключает, однако, ручного труда.
Наиболее прогрессивен способ погрузки
пакетированных грузов, уложенных на поддоны
34
(плоские, ящичные или стоечные) с помощью
вилочных электропогрузчиков, электротележек
или других специальных приспособлений.
Пакетный способ погрузки тесно связан со
всей системой организации грузовых работ,
широко применяемой в охлаждаемых
складах.
Опытные перевозки грузов в торговую сеть
проводили с Жуковского холодильника.
Перевозили пять видов скоропортящихся грузов:
сливочное масло и консервы в картонной таре,
яйцо, битую птицу и сыры в стандартных
деревянных ящиках. Пакеты формировали на
плоских стандартных поддонах размером 850X
ХЮ00 мм, которые устанавливали
электропогрузчиком 4004 в специально изготовленный
кузов с тремя дверями для загрузки (рис. 1).
Одновременно отправляли четыре грузовых
пакета. Опытами установлено, что время,
затрачиваемое на размещение в кузове 1 т
пакетированного груза, не превышает в среднем
3 мин.
Механизированные погрузочные операции
оказались в 9 раз менее трудоемкими, чем
операции, выполняемые вручную. Абсолютное
время простоя автомашин под погрузкой
сократилось примерно в 4 раза.
В организации опытных пакетных перевозок
значительную трудность вызвали операции по
подготовке пакетированного груза* к
отправке.
При существующей системе товар
принимает материально ответственное лицо (шофер)
во время погрузки на автомашину. Шофер
принимает товар по счету и весу, расписывается
в товарно-транспортной накладной в
получении груза и сдает его материально
ответственному лицу на торговом предприятии. Такая
организация приемо-сдаточного процесса
исключает предварительную подготовку и увяз-
Рис. 1. Загрузка электропогрузчиком 4004 специализиро-
ванного кузова автомашины сливочным маслом на
поддонах.
ку пакетов. В то же время их формирование в
присутствии шофера-экопедитора, который на
месте определяет сохранность груза в каждом
ящике, полностью ликвидирует выигрыш во
времени, который можно получить в
результате механизации погрузочных работ.
По договоренности с администрацией
холодильника на ,время опытных перевозок была
принята следующая система работы. Грузовые
пакеты подготавливали до прибытия
автомашин. Сохранность груза определял кладовщик
в присутствии комиссии из трех человек.
Составлялся комиссионный акт. Затем на пакеты
устанавливали многооборотные -съемные
крепления из ремней с затяжным устройством. До
подачи автомашины пакеты находились в
помещении экспедиции.
При проведении расчетов времени и
трудовых затрат учитывали время транспортировки
из экспедиции заранее подготовленных и
увязанных грузов. '
После загрузки пакетов в автофургон двери
кузова пломбировали пломбой холодильника.
Шофер-экспедитор во время транспортировки
отвечал только за сохранность пломбы.
Такая система выполнения работы оказалась
достаточно эффективной.
Проведенные опыты позволили выявить
основные организационные и технические
трудности, мешающие широкому внедрению
перевозок пакетированных грузов.
К техническим трудностям относится
отсутствие массового выпуска специальных
изотермических автокузовов.
При использовании автокузовов,
изготовленных полукустарным способом на
различных предприятиях, невозможно получить
оптимальный экономический эффект. Например,
при испытаниях на Жуковском холодильнике,
где размеры грузового помещения автокузовов
несколько не соответствовали размерам
загружаемых пакетов и вследствие этого почти
отсутствовали укладочные зазоры, оказалось,
что установка пакетов требовала
дополнительного времени и высокой квалификации
водителя. Это отрицательно сказалось на
результатах опыта.
Размеры грузового помещения кузова
должны соответствовать или быть кратными
размерам стандартного поддона.
Для обеспечения отправок груза на поддоне
размером 850X1000 мм приемлемая ширина
кузова с учетом свисаний груза и укладочных
зазоров 2050—2100 мм; при отгрузке на
поддонах размером 800x1200 мм грузов,
уложенных в унифицированную тару, ширина кузова
может быть принята равной 1850—1900 мм.
В данном случае при определении ширины
35
учитывались только укладочные зазоры, так
как применение унифицированной тары
исключает свисание груза.
Автокузов для загрузки в него пакетов на
поддонах может быть оборудован подвижным
полом, тяговыми цепными механизмами,
различного рода тележками, рольгангами или
другими устройствами. При отсутствии этих
приспособлений у него должен быть прочный
гладкий пол (допускаемая нагрузка не менее
1000 кг/м2) без выступов над задними
колесами автомобиля, чтобы обеспечить возможность
въезда ручной или электрической тележки с
подъемными пилками.
Дверь в задней торцовой стенке должна
открываться на всю ширину. Желательный угол
поворота створок двери 270°.
Таким образом, несмотря на определенную
ясность в вопросе, каким должен быть
специализированный кузов для пакетной отправки
(имеются технические задания, разработанные
НИИАТом, ВНИХИ и другими институтами),
проблема выпуска кузовов многие годы
остается в стадии разрешения.
К техническим трудностям относится также
отсутствие специализированных
аккумуляторных или других погрузочных механизмов,
обеспечивающих загрузку и выгрузку пакетов.
Наша промышленность выпускает
электротележки ЭТВ-0,5 с подъемными вилками
(рис. 2). Эти тележки были испытаны на
Московском холодильнике № 12 с целью
определения их пригодности и удобства для
загрузки кузовов различной системы
пакетированным грузом на поддонах.
Испытания показали, что электротележка
ЭТВ-0,5 могла бы быть пригодна для
выполнения погрузочно-разгрузочных операций на
холодильниках при условии усовершенствования
ее конструкции.
На международных выставках в Париже и
Копенгагене Швеция, Австрия и ФРГ демонст-
Рис. 2. Загрузка автомашины с помощью
ведомой электротележки ЭТВ-05.
рировали вилочные электропогрузчики для
обслуживания автомобилей. После окончания
погрузочной операции погрузчик крепится к
платформе автомобиля и транспортируется
вместе с ним к месту разгрузки (рис. 3).
Грузоподъемность погрузчика 1000 кг,
высота подъема груза около 1,5 м, скорость
передвижения 3 км/ч, вес 500—600 кг.
Аккумуляторная батарея электропогрузчика
напряжением 12 в заряжается от генератора автомобиля
во время движения.
К организационным трудностям, связанным
с внедрением пакетных перевозок грузов с
холодильников в торговую сеть, следует в
первую очередь отнести отсутствие утвержденных
положений, обусловливающих
взаимоотношение между отправителями, транспортными
организациями и потребителями.
Еще в 1962 т. Министерством
автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР
совместно с Министерством торговли РСФСР
были разработаны и утверждены «Основные
условия перевозок грузов торговых
организаций и предприятий общественного питания
автомобильным транспортом общего
пользования». В них указано, что для обеспечения
комплексной механизации
погрузочно-разгрузочных работ с использованием вилочных
электропогрузчиков и аккумуляторных тележек
при доставке грузов в ящиках, мешках,
коробках и другой таре отправитель должен
применять пакетный способ. Однако нет
инструкций, указывающих, как должны в этих случаях
проводиться приемо-сдаточные и транспортно-
экшедиционные операции, как должна
оформляться документация и кто должен отвечать за
сохранность груза во время транспортировки.
Попытка решить организационные
трудности была сделана на Московском
холодильнике № 1, где уже несколько лет отгружают
товары в торговую сеть под пломбой холодиль-
Рис. 3. Малогабаритный электропогрузчик
в транспортном положении.
36
ника, правда, 'процесс отгрузки не
механизирован.
По соглашению между руководителями
холодильника, автобазы Мосторгтранса № 17 и
предприятий торговли шофер принимает груз
к (перевозке в таре тю числу мест без
взвешивания. По окончании погрузки кладовщик
пломбирует дверь кузова автомобиля пломбой
со своим контрольным номером. На
отпущенный груз составляют товарно-транспортную
накладную, в которой указывают, в частности,
контрольный номер пломбы и количество
погруженных в машину мест. Шофер отвечает за
сохранность пломбы, исправность кузова и за
количество мест груза, принятого к перевозке.
За все остальное ответственность возлагается
на грузоотправителя.
При такой системе средняя стоимость
перевозки 1 т груза снизилась на 14,5% (с 3 руб.
53 коп. до 3 руб. 02 коп.)- Размер штрафа за
сверхнормативный простой, уплачиваемый
холодильником автохозяйству, сократился
'примерно в 3 раза. Общий годовой простой машин
под погрузкой снизился в среднем на 15,5%, а
в торговой сети на 20,5%.
Таким образом, (практически возможно и
экономически целесообразно заранее
подготавливать грузы к отправке. Для этого
необходимо разработать официальную документацию
на проведение приемо-сдаточных операций и
наладить бухгалтерский учет.
Подсчитано, что при 'перевозках грузов в
торговую сеть в пределах города простой
автомашин под грузовыми операциями, как правило,
•составляет 30—35% времени цикла работы
машины, а при коротких рейсах более 50%.
Заблаговременная подготовка (Груза к
отправке и применение механизации на погру-
зочно-разгрузочных операциях позволило бы
значительно сократить время простоев, а
следовательно, и время циклов работы машины,
что в свою очередь снизило бы стоимость
перевозок.
Широкий опыт зарубежных пакетных
перевозок грузов с холодильников в торговую сеть
свидетельствует о том, что организационные
проблемы учета веса, обмена и
принадлежности поддонов, а также оформления документ
тации на грузовые пакеты могут быть успешно
решены. Нет оснований считать, что в наших
условиях эти вопросы окажутся
неразрешимыми. ,
В настоящее время существуют формы
учета веса различных видов тары и упаковки,
хотя он колеблется в зависимости
от влажности и температуры. В то же время
непостоянство веса все еще оказывается
непреодолимым препятствием для оборота
плоских деревянных поддонов.
Не разрешена также проблема организации
грузовых работ на торговых предприятиях.
Для большинства магазинов и предприятий
общественного питания характерно отсутствие
благоустроенных разгрузочных мест и
складских помещений, а также механизмов.
Экономическая целесообразность оснащения
предприятий торговли аккумуляторными
подъемно-транспортными машинами, требует
предварительных расчетов. Видимо, такое
оснащение окажется эффективным только для
магазинов со значительным грузооборотом.
Средние и небольшие тортовые точки следует
обеспечивать средствами малой механизации.
Вопросами проектирования средств малой
механизации занимается сейчас ВНИИторг-
маш. Им составлен ряд технических заданий
на такие механизмы, как стационарный и
передвижной подъемные гидравлические столы,
переносный мостик-трап для обеспечения
въезда в кузова средств механизации, передвижной
ручной подъемник грузов грузоподъемностью
500 кг. Разрабатываются рабочие 'чертежи на
ручную тележку той же грузоподъемности с
гидравлическим подъемом вилок.
К сожалению, сроки окончания этих работ
предусматриваются планом только в 1969—
1970 гг.
Необходимо как можно скорее добиться
соответствующих решений всех перечисленных
проблем. Перевозки пакетированных грузов с
холодильников в торговую сеть должны
получить самое широкое распространение, так как
их высокая эффективность в настоящее время
не вызывает сомнений.
Перевозки дынь в специализированных контейнерах
. Канд| техн. наук П. Я. КОРОБКО.
Ташкентский институт железнодорожного транспорта
656.225:635.61
В настоящее время при перевозке свежих
дынь грузоподъемность железнодорожных
вагонов, как правило, используется всего лишь
на 20—30%, при этом затрачиваются большие
средства на тару и транспортировку. В
процессе перевозки погрузочно-разгрузочные работы
выполняются вручную, качество значительного
количества плодов снижается.
В 1966 т. Ташкентским институтом
инженеров железнодорожного транспорта были
проведены опытные перевозки среднеазиатских
дынь в специализированных контейнерах.
Опытный специализированный контейнер
(рис. 1) создан на базе универсального
контейнера ДУ-2,5. В средней части торцовых и
боковых стенок контейнера расположены
вентиляционные люки 1, 2 и 3, которые снабжены
металлическими жалюзийными решетками 4.
При необходимости люки могут закрываться с
наружной стороны металлической крышкой 5,
закрепляемой зажимом 6. Боковые
вентиляционные люки с внутренней стороны контейнера
поверх жалюзийной решетки заделаны
двойным слоем металлической мелкоячеистой
сетки 7.
В контейнере имеются три полки 8, каждая
из которых состоит из четырех съемных
деревянных решеток, опирающихся на уголки. В
полу сделаны 24 вентиляционных отверстия 9
диаметром 20 мм. Для предотвращения
навала плодов на дверь предусмотрены дверные
заграждения 10. Пространство между
деревянными обшивками потолка заполнено
термоизоляционным материалом 11.
Рис. 1. Опытный специализированный
контейнер.
Дыни в зависимости от размера без
упаковки укладывают на полки и пол контейнера в
2—3 слоя в количестве 1700—2000 кг.
При перевозке дынь из Чарджоу в Москву в
период с 25 августа по 9 октября 1966 г.
использовали шесть контейнеров, которые
грузили на четырехосные платформы. За
указанное время было сделано два рейса. Плоды,
перевозимые в контейнерах и в контрольных ва-
38
Подвижной состав
Упаковка
=1 си
Качество плодов при
выгрузке, %
Контейнеры на платформе
Вагоны:
крытые
изотермические . . .
Без тары
Ящики
Ящики
0,54
0,63
0,33
94,1
84,7
89,4
5,1
11,4
7,8
0,8
3,9
2,8
Количество
плодов,
загруженных в
четырехосный
вагон, т
20,5
13,5
(9,4)
14,1
A0,6)
Примечание. В скобках указана величина загрузки вагона при перевозке
дынь без тары.
гонах, были одного ботанического сорта (Гуля-
би оранжевая) и периода сбора и завозились
на пристанционные склады в день погрузки.
Приведенные в таблице результаты опытов
показывают, что перевозка дынь в контейнерах
позволяет сократить потребность в подвижном
составе почти в 2 раза и использовать для этой
цели более дешевые вагоны (платформы).
Вместе с этим создаются условия для
повышения уровня механизации погрузочно-разгрузоч-
ных работ и сокращения числа трузоперерабо-
ток, а главное, исключаются большие расходы
на приобретение тары.
Качество плодов за время перевозки в
контейнерах было более высоким, а величина
естественной убыли меньше, чем при перевозке в
крытых вагонах.
Целесообразность применения
специализированных контейнеров подтверждается и
технико-экономическими расчетами.
Рассмотрим три варианта транспортиро1вки
дынь: I — в крытых вагонах без тары; II —
в крытых вагонах в ящиках и III — в
специализированных контейнерах.
Схема автомобильных перевозок на
участках от заготовительных пунктов до вагона и от
вагона до склада грузополучателя приведена
на рис. 2.
По I варианту все погрузочно-разгрузочные
работы выполняются вручную, в том числе на
80% потока приходится 9 грузовых
переработок и на 20% — 7 за счет применения прямых
перевозок, а в среднем 8,6 грузовых
переработок.
•По II варианту все 9 грузовых переработок
выполняются вручную. Прямые перевозки
применить в данном случае невозможно, так как
плоды на пристанционном складе необходимо
упаковать в ящики.
По III варианту с использованием
показанного на схеме уровня прямых перевозок 4
грузовые переработки выполняются вручную, а
4,7 — механизированным способом.
Варианты перевозок сравнивали по
расходам, включающим затраты на
погрузочно-разгрузочные работы, железнодорожный и
автомобильный транспорт, тару, упаковку и
распаковку, подготовку вагонов, а также по
расходам, связанным с понижением качества и
усушкой плодов, с обслуживанием парка
контейнеров. Учитываются также единовременные
затраты на приобретение перевозочных
средств.
Значение величин, характеризующих степень
использования подвижного состава,
естественную убыль при железнодорожных перевозках,
затраты на погрузочно-разгрузочные и
вспомогательные работы, принимались на основании
а
6
Рис. 2. Схема автомобильных перевозок:
а — I вариант; б — // вариант; в — /// вариант; 1 —
бахча; 2 — заготовительный пункт; 3 — база; 4 —
пристанционный склад; 5 — склад магазина.
данных опытных перевозок, а расходы на
железнодорожный и автомобильный транспорт —
исходя из себестоимости перевозок.
На рис. 3 показаны приведенные затраты на
перевозку 1 т плодов в зависимости от
дальности транспортировки для трех вариантов
перевозок.
В настоящее время применяются в основном
I и II варианты перевозок, тогда как самый
экономичный III вариант. Применение
специализированных контейнеров эффективно даже в
том случае, если они будут использоваться
только в сезон перевозки, при этом можно
сэкономить по сравнению с I вариантом
14 руб/т, а со II вариантом 26 руб/т.
Кроме того, специализированные контейнеры
по окончании сезона заготовок дынь могут
быть приспособлены для перевозки других
грузов.
Дополнительные расчеты показывают, что
для грузовладельцев в большей степени, чем
для железных дорог, выгодно перевозить дыни
в специализированных контейнерах, так как в
этом случае их расходы на транспортировку
сокращаются примерно в 2 раза.
80\ 1 1 1 1 /
600 1000 2000 3000 4050
Расстояние перевозни, им
Рис. 3. Приведенные затраты на
перевозку 1 т плодов в зависимости от
дальности транспортировки для трех вариантов
перевозок.
39
В настоящее время в специализированных
контейнерах можно перевозить более половины
дынь, отгружаемых из среднеазиатских
республик со станций, имеющих контейнерные
площадки.
Условия эксплуатации
специализированных контейнеров после некоторой
конструктивной их доработки должны быть установлены
Министерством путей сообщения СССР и
Центросоюзом.
Изменение жира рыб при хранении их в подмороженном состоянии
Канд. техн. наук А. И. ПИСКАРЕВ, СОБХИ САЛЕМ ЭЛЬ САЙЕД БАСЬЮНИ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
664.951.037.5
В связи с тем что по характеру .промысла
продолжительность пребывания
рыбопромысловых судов в море значительно увеличилась,
появилась новая технологическая схема
холодильной обработки рыбы — хранение ее в
частично подмороженном, или
«переохлажденном», состоянии.
Возможность применения температур,
близких к криоскопической, для сохранения
пищевых продуктов отмечалась различными
исследователями. Попытки хранить рыбу при
температуре воздуха ниже криоскоиической были
предприняты еще в 1918 г. [1].
В 1939 г. Озолинг |[2] исследовал влияние
подмораживания на качество рыбы. Как
отмечает автор, подмороженная рьгба при хранении
в таявшем льду оказалась по качеству хуже
охлажденной, хотя не были установлены
изменения структуры ткани рыбы. Исследования в
этом направлении !были продолжены в 1952 г.
Дануа [1].
Исследования Головкина и Першиной [3]
показали, что срок хранения пресноводной
подмороженной рыбы при —1~—3°С
увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с
хранением рыбы, пересыпанной льдом, при 0°С. В
Португалии хранение рыбы в подмороженном
состоянии по способу Скарлатти |[4]
применяется на нескольких судах. В 1965 г. проведены
исследования [5] по хранению лососей и
донных рыб Тихого океана в подмороженном
состоянии в чанах с охлажденной подсоленной
морской водой, показавшие некоторые
преимущества этого способа перед другими. В Англии
и США проведены опыты по проверке
эффективности промышленного храпения рыбы в
подмороженном состоянии [6].
Развитие техники хранения рыбы в
подмороженном состоянии связано с
необходимостью изучения и разработки ряда вопросов
биохимического, физико-химического и
технологического характера. Представляет
интерес, в частности, выяснение влияния хранения
рыбы в подмороженном состоянии на ее
жировую ткань, а также упаковки и пересыпки
льдом на сохранение качества рыбы.
В зависимости от вида и химического
состава рыбы при хранении могут преобладать те
или иные изменения, но, как правило,
изменение жира проявляется значительно раньше и
выражено более ярко, чем изменение белка.
В 1966—1967 гг. во ВНИХИ проведены
исследования изменений жира рыбы при
хранении в подмороженном состоянии. Объектами
исследования были пресноводные рыбы сом
и линь, а также салака.
Для опытов рыба (сом и линь) доставлялась
в живом виде в лабораторию, где
подвергалась чекушению и сразу подмораживалась
в морозилке интенсивного действия при —35°С
и скорости движения воздуха 6 м/сек до
достижения температуры в толще рыбы —0,5°С.
Температура в толще рыбы контролировалась
термопарами.
Подмороженная рыба была разделена на
три партии. Все партии хранились при —2,5°С:
одна без упаковки, (Вторая упакованная в
полиэтиленовую пленку, третья была
пересыпана дробленым льдом в количестве 25—30% от
веса рыбы. Автоматизированная холодильная
установка позволяла поддерживать
устойчивую температуру хранения. Контролем
служила рыба, хранившаяся в охлажденном
состоянии при 0°С, пересыпанная мелкодробленым
льдом.
Салака хранилась в рассоле при —1,5°С, в
воздухе при —1,5°С без предварительного
подмораживания и без упаковки, в воздухе при
—1,5°С пересыпанная мелкодробленым льдом
в количестве 25—30% от веса рыбы.
Качество жира рыбы оценивали по перекис-
ным числам, реакции с тиобарбитуровой кис-
40
лотой (ТБК) и, кроме того, органолептически.
Пробы для анализов отбирались в
следующие cpoiKH: сом и линь — сразу после
«подмораживания перед закладкой на хранение, через
15 и 30 дней хранения; салака — через 3, 4, 6,
8 и 11 дней.
Перекисные числа определяли ло методике с
хлороформом. Реакция с тиобарбитуровой
кислотой исследовалась ло методике [7] на
спектрофотометре СФ-4А при длине волны
538 ммк.
Результаты экспериментов по хранению
сома и линя в подмороженном виде при
температуре —2,5°С представлены в табл. 1,2, в
охлажденном виде при 0°С — в табл. 3.
Таблица 1
Продолжительность
хранения, сутки
Содержание перекисей в жире
(% J2) при различных условиях
хранения рыбы
пересы-
панной
льдом
в
полиэтиленовой
упаковке
без
упаковки
Сом
Исходное состояние
15
35
Исходное состояние
15
30
0,000
0,0225
0,040
Линь
0,000
0,0235
0,043
0,000
0,0255
0,041
0,000
0,0285
0,044
0,000
0,0335
0,0485
0,000
0,035
0,065
Таблица 2
Условия хранения
Оптическая плотность при
реакции с тиобарбитуровой кислотой
исходное
состояние
через 15
суток
хранения
через 30
суток
хранения
Сом
I серия опытов
Пересыпанный льдом .
В полиэтиленовой
пленке
Без упаковки
II серия опытов
Пересыпанный льдом .
В полиэтиленовой
пленке
Без упаковки
0,110
0,107
0,110
0,112
0,093
0,073
0,120
0,115
0,117
Пересыпанный льдом
В полиэтиленовой плен
ке
Без упаковки ....
Линь
0,111
0,Ю0
0,101
0,121
0,098
0,111
0,119
0,095
0,077
0,127
0,112
0,125
Химические исследования показали, что при
хранении рыбы в подмороженном состоянии
изменение жира проявляется в образовании
перекисей. Показатель ТБК практически
остается постоянным. Пересыпка рыбы
мелкодробленым льдом и применение
полиэтиленовой упаковки заметно замедляют
окислительные процессы в жире. После месячного
хранения сома и линя при —2,5°С с пересыпкой
льдом или в полиэтиленовой упаковке
образование перекисей составляло 6,040—0,044% «Ь,
при хранении без льда и упаковки — 0,048—
0,065% J2.
При оценке качества рыбы по органолепти-
ческим показателям (внешний вид, запах,
вкус, консистенция и дегустационная проба)
основное внимание было обращено на
установление влияния упаковки, температуры и
времени хранения на вкусовые качества рыбы.
Даже после 30 суток хранения при —2,5°С
органолептическими обследованиями
окисление жира сома и линя не было отмечено.
У салаки, хранившейся без упаковки, а
также в рассоле (табл. 4), через 8 дней
наблюдалось заметно выраженное окисление жира
(перекисное число 0,154% J2). Салака, хранив-
Таблица 3
Объект исследования
Сом
Образец № 1 1
№ 2
№ 3 1
Линь
Образец № 1
№ 2
№ 3
Оптическая плотность при
реакции с тиобарбитуровдй кислотой
перед
закладкой на
хранение
0,036 1
0,075
0,089 1
0,075
0,080
0,077
через 9
суток
хранения
0,100
0,090
0,100
0,087
0,090
0,090
_____
через 14
суток
хранения
0,105
0,100
0,104
0,090
0,100
0,093
Продолжительность
хранения,
сутки
Исходное
состояние
з
4
6
1 8
! п
Содержание
перекисей
Таблица 4
в жире салаки (% J,)
при хранении
во льду при 0°С пересыпан-
(контроль)
0,029—0,034
0,030
0,039
—
—
—
ной льдом
0,020
0,022
—
0,077
—
0,122
в рассоле
0,030
0,074
—
0,114
—
0,064
в воздухе
0,030 |
0,077
—
—
0,154
1
41
шаяся в рассоле, после 8 дней приобрела
подсоленный вкус. У салаки, хранившейся в
подмороженном состоянии со льдом,
окислительные процессы развивались значительно
медленнее @,077% ^2 после 6 суток хранения).
Допустимый срок ее хранения составляет 8—
10 суток.
Выводы
При хранении рыбы в подмороженном
состоянии перекиси образуются в
незначительном количестве, показатели тиобарбитуровой
кислоты не изменяются.
Пересыпка 'подмороженной рыбы
мелкодробленым льдом или упаковка в
полиэтиленовую пленку способствуют сохранению
качества рыбы.
Срок хранения рыбы в подмороженном
состоянии почти в 2 раза больше, чем в
охлажденном.
ЛИТЕРАТУРА
1. D a n о i s Le, Ed. «La Revue Generate du Froid»,
1952, l№ 4.
2. Озолинг В. Х. Влияние подмораживания на
свойства рыбы. Сборник работ по холодильной
технологии рыбных продуктов. Пищепромиздат, М.—Л.,
1940.
3. Головкин Н. А., Перши на Л. И.
Посмертные механо-химические изменения и их роль при
консервировании рыбы холодом. Труды
Научно-исследовательского института механизации рыбной
промышленности ВНИРО. Т. 1. Вып. 2, 1961.
4. Scarlatti E. Fish Handling and Preservation,
OECD, Paris, 1965.
5. Tomli nson N., Geiger S. E, Kay W. W,
«J. Food Sc», 1965, vol. 30, p. 126-134.
6. R a n k e n M. B. «World Fishing», 1965, vol. 14,
IN? 2, p. 60-62.
7. Torladgis B. C, Watts В. М., Jounathan
M. T. and D u g a n T. R., «J. Am. Oil Chemists.
Soc», 1960, vol. 37, p. 44-48.
Теплообмен при кипении
фреонов в большом объеме
.Доктор техн. наук, проф. И. С. БАДЫЛЬКЕС
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
?«,
A)
Согласно .работе [1], сложный механизм
'пузырькового кипения фреонов в большом
объеме характеризуется простейшим теоретическим
уравнением
J-(±V
qn У Ts/
где lg [<p (x)] = Ь% — а. B)
Здесь:
а — коэффициент теплоотдачи для
одиночной трубы;
а
—^ — искомый режимный параметр;
Ts — нормальная температура кипения
G60 мм рт. ст.);
Т0 — температура кипения, °К;
х — показатель, одинаковый для данного
вещества или труппы веществ (см.
ниже);
а и b — характерные константы, которые
для гладких труб .в отличие от
работы [1] IB целях упрощения расчетов
целесообразно принять равными
нулю и двум.
42
Тогда
lg [?(*)] = 2 т. C)
Для какого-либо индивидуального вещества
значения т могут быть заменены Г0, и так как
х должно быть idem, то
ig-
<г
-/ЛТ0)^Мр1
D)
где р — давление, соответствующее
температуре Т0.
Полученное уравнение является
теоретическим обоснованием эмпирически
установленной зависимости, служащей для оценки
точности экспериментальных данных и их
обработки. Вместе с тем уравнение C) может быть
использовано для математического
определения искомого режимного параметра
для
любого вещества данной гомологической
группы фторхлорзамещенных, если только
известно значение показателя х вещества-эталона
той же химической принадлежности.
Совершенно очевидно, что чем ближе осуществлять
подбор химически родственных групп, тем
точнее будет результат расчета. Однако, если
задаться погрешностью, допускаемой практикой,
то можно группы укрупнить и принять
одинаковые значения л: для-каждого из применяемых
в холодильной технике соединений
CmHrJiF, С1]2пц-2-п при m = idem, F>0 и п =
= 0-f-3. При этом значение показателя х
легко определить, поскольку согласно уравнению
C) прямая ф(т) в полулогарифмической
анаморфозе является геометрическим местом всех
возможных его значений (все расчеты
производились в системе СИ).
. Используя имеющиеся опытные данные,
условно (в качестве веществ-эталонов для
унификации были приняты:
трубы без специальной обработки
(обычного промышленного изготовления);
высота неровностей профиля трубы Rz =
= 1 мкм, причем в соответствии с уравнением
согласно работам |[2] и [3]:
т
Lr
ff =1 мкм.
Я
,Л0,2
E)
значения п: 0,75 для стальной трубы из
нержавеющей стали; 0,775 — для медной трубы
(путем пересчета, исходя из однозначности х со
стальной трубой).
Решением уравнений A) и C) были
найдены значения х: —0,9 — для т=1; —0,86 —
для т = 2; — 0,795 — для циклической группы
(фреон-С318). Исходя из того что фре-
он-С318 термодинамически подобен группе
C^F, С1]8, оказалось возможным обобщить
значения х для гомологических групп
насыщенных углеводородов (/л =.1-т-4):
х = 0,0125/я2 + 0,0025яг - 0,915. F)
•Ввиду отсутствия iB некоторых случаях
опытных данных о высоте неровностей
профиле
ля пришлось значения ~^ для Rz= 1 мкм
ч
определять косвенным путем: в работе [4] —
по ![3]; IB работе |[5] — по [4]; в работе j[6]—исходя
из принадлежности фреона-11 к труппе с
числом атомов углерода т=1, а ф.реона-502 как
термодинамически подобного фреону-12.
Из рисунка видно, что все значения!? (T)I# =i
по уравнению C), т. е. расположенные на
прямой, очень близки к унифицированным
опытным данным при использовании уравнения
A), причем среднее отклонение не превышает
±5% (максимальное — 10%).
Уравнения A) и B) действительны для
трубы любой геометрической формы. С
усилением теплообмена (например, в оребренной
трубе l[6]) значения х должны увеличиваться.
При кипении на пучках труб, в особенности
при их очень плотном размещении, сильное
а
7
6
j
h
J
2
S
6
V
у
/
А С
Д 5
9 9
¦ 4
• *
А*
*9
о9
а«?
<*
ь-нзш
*>*/2 \
4*2}
>-//2)
Ь-/2 G1
¦
Л
/\
/
'
**Г
/ъ
/о
•
/
г 1
1 !
i i
1
{г
'3
It t /5
0,85 0.9 W Ц
Зависимость ф(т) от т при Rz—\ мкм.
турбулизирующее действие пара при низких
т может настолько увеличить значение х, что
согласно уравнению B) с ростом температуры
кипения значения
1 а
*g "уменьшатся [1].
В заключение отметим, что по сравнению с
работой i[l] более широко использованы
опытные данные, а также устранены неточности в
таблице сравнительных расчетов.
при конденсации
техника», 1968,
7.
ЛИТЕРАТУРА
Бадылькес И. С. Теплообмен
кипении фреонов. «Холодильная
№ 2.
Данилова Г. Н., Вельский В. К.
Исследование теплоотдачи при кипении фреонов-1113 и 12 на
трубках различной шероховатости. «Холодильная
техника», !li965, i№ 4.
Данилова Г. Н., К у п р и я н о в а А. В.
Коэффициенты теплоотдачи при кипении фреонов-СЗШ и
21 на горизонтальной трубке. «Холодильная
техника», 1967, № 111.
Данилова Г. Н. Влияние давления и
температуры насыщения на теплообмен при кипении фреонов.
«Холодильная техника», 11965, № 2.
Ратиани Г. В., Авалиани Д. И. Теплообмен и
критические тепловые нагрузки при кипении фреонов.
«Холодильная техника», A965, № 3.
Горенфло Д. Доклад на 2-й комиссии XII
Международного конгресса по холоду. Мадрид, '11967.
По в о л о ц к а я Н. М. (Исследование процесса
теплообмена при кипении фреона-|12. «Холодильная
техника», ¦ 11966, № 3.
43
ОБМЕН ОПЫТОМ
Автоматизация холодильной установки на Алма-Атинском
мясокомби нате
621.565.59-52
В течение ряда лет на Алма-Атинском
мясокомбинате работает полностью
автоматизированная холодильная установка,
обслуживающая четыре камеры хранения.
В состав холодильной установки входят два
компрессора АВ-75 (один резервный),
элементный конденсатор, рассольный кожухотрубный
испаритель поверхностью 45 м2 и рассольный
насос 2К-6.
Схема автоматизации установки очень
проста и может быть рекомендована для
внедрения на небольших предприятиях, имеющих
холодильные установки такого типа.
Пуск и остановка компрессора
осуществляются по давлению в испарителе с помощью
датчика давления типа РДА. Автоматически
управляемый байпас на компрессоре
отсутствует. Установка работает на балансе аммиака,
и при стоянке -компрессора давление во всех
точках установки выравнивается, так как
регулирующий вентиль, однажды настроенный,
постоянно находится в открытом положении.
Для уменьшения количества пара,
перетекающего из конденсатора в испаритель после
пуска компрессора, под конденсатором
смонтирован сборник жидкого аммиака, выполняющий
роль гидравлического затвора.
Для защиты компрессора от аварийных
режимов работы установлены следующие
автоматические приборы (см. рисунок): реле
давления РДА, (реле протока воды РП-12, реле
контроля смазки РКС-1, реле температуры
ТР-200, водорегулирующие вентили
конструкции мясокомбината.
В настоящее время аналогичная установка
работает на молочном заводе в Кустанае.
Намечен пуск еще нескольких таких установок.
Б. И. БЛЛЛКШЕВ — Алма-Атинский мясокомбинат
7. J 4 5
Схема автоматизации установки:
/ — реле давления (контроль работы насоса); 2—реле давления (управление компрессором); 3 и
7 — реле давления (защита компрессоров от превышения давления нагнетания и понижения
давления всасывания); 4 и 8 — реле протока еоды (защита компрессоров по протоку воды); 5 и 9—
реле контроля смазки (защита компрессоров по смазке); 6 и 10 — реле температуры (защита
компрессоров по температуре нагнетания); ВР —водорегулирующие вентили; ИКТ — испаритель;
КМ — компрессор; МО — маслоотделитель; Кд —конденсатор; С — сборник жидкого аммиака;
РВ — регулирующий вентиль.
44
Модернизация термовлагокамеры «Кюльавтомат»
628.84
Термовлагокамера FPK-2700/61n (фирма
«Кюльавтомат», ГДР) предназначена для
испытания приборов и материалов при
температуре воздуха 10-И50 ±2°С и его относительной
влажности 10ч-96±3%, полезная емкость
камеры 2700 л.
Нами установка использовалась в
основном как камера высокой относительной
влажности (95—98%) при температуре
воздуха 20—60°С.
В испытаниях желательно было
поддерживать относительную влажность с более
высокой точностью, чем ±3%. В этом направлении
проводилась работа по реконструкции камеры.
При исследовании причин колебания
режимов было установлено, что вентилятор создает
мощный воздушный поток, который
преодолевает большое сопротивление, .проходя через
систему увлажнения, и три этом нагревает
воздух в камере, что особенно заметно при
поддержании режима 30°С.
Изменение температуры воздуха приводит к
уменьшению относительной влажности, так как
насос для воды при этом не включается.
Последнее объясняется тем, что температура в
камере поддерживается одним регулятором,
а относительная влажность, т. е. включение и
выключение насоса для воды, — другим.
Когда температура воздуха в камере
превысит на 1— 2°С заданную, регулятор
включает холодильный агрегат, который охлаждает
наружные стенки трубопроводов испарителя до
температуры значительно меньшей, чем
температура внутри камеры. В результате на
испарителе конденсируется влага из воздуха
(рис. 1). Относительная влажность еще
снижается.
Когда температура воздуха в камере
становится на 0,5— <1°С ниже заданной, холодильный
агрегат отключается и весь цикл (повторяется.
Кроме того, сильный поток воздуха не
только увлажняется, но и захватывает мельчайшие
капельки воды, которые выпадают из него
сразу же после выхода воздуха в полезное
«помещение (зона А на рис. 1).
Для повышения точности поддержания
режима в камере было проделано следующее.
— Установлен дополнительный осевой четы-
рехлопастный вентилятор (диаметр лопасти
300 мм) с трехфазным электродвигателем на
220/380 в мощностью 1 кет и скоростью
вращения 1500 об/мин.
— Переделана электрическая схема
управления установки так, что вентилятор включает -
Рис. 1. Схема камеры:
/ — дверь камеры; 2 — корпус камеры; 3 —
испытательная камера; 4 — дополнительный
вентилятор для нагревания воздуха; 5 — вентилятор;
6 — насос для воды; 7 — испаритель; 8 — система
увлажнения (бак, нагреватель); 9 —
дополнительные отбойники капель воды.
0
нов
0
>л
Тл
>л
*4
А
Рис. 2. Схема включения контактов
магнитных пускателей:
Ки &2, Кз — свободные контакты
магнитных пускателей насоса, компрессора,
нагревателя; Ка — переключатель вентилятора;
Р\ — магнитный пускатель вентилятора.
ся только при включенном нагревателе (или
насосе для воды или холодильном агрегате).
При переделке схемы были использованы
контакты магнитных пускателей вышеуказанных
агрегатов (рис. 2).
— Установлены дополнительные отбойники
влаги.
В результате проделанной работы при
испытании камеры на повышенную влажность при
повышенной температуре точность
поддержания режима составила ±1%. Кроме того^,
после модернизации установки холодильный
агрегат используется только для получения
пониженной температуры, что позволяет
экономить электроэнергию.
С. Ф. СОБОЛЕВ
45
КОНСУЛЬТАЦИЯ
Вопросы и ответы
Какая должна предусматриваться емкость
циркуляционных, линейных, дренажных и
защитных ресиверов?
Емкость циркуляционных
ресиверов для обеспечения безопасной работы
автоматизированных насосно-циркуляционных
систем должна рассчитываться на прием
жидкого аммиака сверх рабочего заполнения не
менее:
— в системах с верхней подачей аммиака в
батареи — 25% емкости батарей и 50%
емкости воздухоохладителей (включая емкость
обратных сливных трубопроводов);
— в системах с нижней подачей аммиака в
батареи с принудительной циркуляцией —
30% емкости испарительной системы (ввиду
возможных выбросов аммиака из батарей при
повышенных тепловых нагрузках);
— в батареях с самоциркуляцией — 20%
емкости испарительной системы.
Емкость линейных ресиверов
должна быть не менее:
—- в автоматизированных
насосно-циркуляционных системах с верхней подачей аммиака
в батареи — 30% емкости батарей и
воздухоохладителей;
— в автоматизированных
насосно-циркуляционных системах с нижней подачей аммиака
в приборы охлаждения при отсутствии
соленоидных вентилей на всасывающих
трубопроводах холодильных камер — 60% емкости
батарей и воздухоохладителей (при наличии
соленоидных вентилей также и на всасывающих
трубопроводах емкость может быть
уменьшена до 30% емкости батарей и
воздухоохладителей).
В автоматизированных безнасосных
системах емкость линейных ресиверов может быть
определена так же, как емкости ресиверов в
насосно-циркуляционных системах с нижней
подачей аммиака.
Емкость дренажных ресиверов —
в автоматизированных
насосно-циркуляционных системах должна вмещать аммиак из
наибольшего по объему циркуляционного
ресивера или батарей самой крупной камеры
хранения или морозилки;
— в автоматизированных безнасосных
системах должна вмещать аммиак из
наибольшей камеры хранения или морозилки.
Емкость защитных ресиверов для
слива аммиака из отделителей жидкости в
безнасосных системах должна вмещать не менее
30% жидкости, содержащейся в охлаждающих
приборах (ввиду возможных выбросов
жидкого аммиака из батарей при повышенных
тепловых нагрузках).
Примечание. При определении
расчетного объема всех ресиверов необходимо
учитывать, что они должны заполняться не более
чем на 80% объема.
И. С. БАДЫЛЬКЕС, И. М. ГИНДЛИН — ВНИХИ
46
ПИСЬМО В РЕДАКЦИЮ
Целесообразно ли производить контрольное взвешивание
мяса при термической обработке
С целью более точного отражения
фактических результатов при термической обработке
мяса технологической инструкцией
предусмотрено многократное его взвешивание: на
распределительных холодильниках перед
загрузкой в морозилки и после замораживания, а на
производственных холодильниках, кроме того,
перед и после дефростации. К тому же
каждый раз следует учитывать время начала и
окончания загрузки камеры и выгрузки из нее,
температуру в начале и после окончания
замораживания.
Однако при проектировании
распределительных и 'производственных холодильников
не предусматриваются необходимые
условия для проведения взвешивания на всех
стадиях термической обработки. На действующих
и строящихся холодильниках не всегда
представляется возможным установить весы для
взвешивания мяса между отдельными
процессами обработки его холодом.
-Весы, как правило, устанавливают в
вестибюлях, что приводит к быстрой их порче, так
как из-за большого колебания температурно-
влажностного режима они подвергаются
коррозии.
Кроме того, взвешивание связано с
большими затратами физического труда и со
значительными материальными затратами. Для
правильного взвешивания, оформления первичных
документов и проверки результатов
взвешивания нужны весовщики, кладовщики,
бухгалтеры. Вся эта работа проводится для того,
чтобы подтвердить правильность списания
естественной убыли на замороженное и дефростйро-
ванное мясо.
Раньше, когда впервые были установлены
нормы естественной убыли при термической
обработке мяса и требовалась их проверка,
такая работа была оправдана. В последнее
время по отдельным видам мяса нормы были
уточнены и поэтому нет необходимости в
осуществлении этой трудоемкой операции.
В Белорусской ССР на большинстве
холодильников мясной промышленности и на всех
распределительных холодильниках
укладываются в ныне действующие нормы, на
отдельных мясокомбинатах бывают незначительные
отклонения.
На Гомельском, Волковыском и Минском
мясокомбинатах опытами установлено, что
нормативная и фактическая убыль веса мяса-
при термической обработке практически
совпадает.
На минских холодильниках № 1 и 2 были-
проведены опыты по определению
естественной убыли говядины I и II категории и тощей,
свинины мясной, жирной и в шкуре.
Оказалось, что величина фактической естественной
убыли имела незначительные отклонения в
большую и меньшую сторону от нормативной.
На Минском, Могилевском и других
мясокомбинатах проводилось опытное взвешивание
до и после дефростации мяса. При этом
установлено, что потери веса мяса всех видов не
превышают 1%.
На многих холодильниках мясокомбинатов
Белорусской ССР в настоящее время нет
возможности вести взвешивание на всех стадиях
обработки мяса холодом. Проверка работы
мясокомбинатов показала, что ни на одном
холодильнике фактически не производится
ежедневного постадийного взвешивания мяса.
На наш взгляд, следовало бы внести
соответствующие коррективы в инструкцию,
исключив обязательное взвешивание всех партий
мяса при термической обработке.
С целью накопления опытного
материала в производственных условиях для
дальнейшего совершенствования норм естественной
убыли следует систематически 5—6 раз в
месяц проводить контрольное взвешивание при
процессах охлаждения, замораживания и
дефростации с указанием температурно-влажно-
стного режима и длительности процессов.
Н. Д, МИЗЯКИН — Комитет народного контроля БССР
Редакция просит работников
холодильников высказаться по затронутому в статье
вопросу.
47
ХРОНИКА
Конференция выпускников ЛТИХП
С 7 по 9 декабря 1967 г. в Ленинградском
технологическом институте холодильной промышленности
проходила конференция выпускников, посвященная 50-летию
Великой Октябрьской социалистической революции и
деятельности института по подготовке инженерных
кадров для народного хозяйства. На конференции
присутствовало около il тыс. человек, из них 410 прибыли в
Ленинград из разных городов Советского Союза.
Выпуски института 1932—'1941 гг. на конференции
представляли 155 человек, 1942—U945 гг. — 21
человек. Наиболее многочисленной была группа
выпускников 1961г-1967 гг.
Многие из окончивших ЛТИХП выполняют важную
государственную и партийную работу, руководят
предприятиями, научно-исследовательскими и проектными
институтами. На конференции присутствовали 24
работника министерств, 6 начальников отраслевых
управлений, 36 директоров предприятий, 75 главных
инженеров и главных конструкторов.
На пленарном заседании выступил ректор ЛТИХП
доц. В. Н. Филаткин с докладом «О подготовке кадров
в институте». Он отметил, что за время своего
существования институт подготовил и выпустил более 10 тыс.
инженеров по специальностям: холодильные и
компрессорные машины и установки, технология молока и
молочных продуктов, холодильная технология, машины и
аппараты пищевых производств.
С рекомендациями по улучшению подготовки
специалистов • выступили заместитель министра мясной и
молочной промышленности СССР Л. А. Коношенко,
начальник подотдела холодильной службы Госплана
СССР В. А. Дедух, главный инженер Росмясорыбторга
Н. П. Любимов.
От работников Дальнего Востока с приветствием к
участникам конференции обратился выпускник института
1932 г. директор Петропавловского рыбокомбината на
Камчатке А. К. Миронов.
На конференции работало 8 секций: холодильных
установок (руководитель секции доц. Н. А. Герасимов),
холодильных машин (проф. Н. Н. Кошкин), глубокого
охлаждения и разделения газов (доц. С. С. Будневич),
кондиционирования воздуха (проф. В. Н. Языков),
холодильной технологии (проф. Н. А. Головкин),
технологии молока и молочных продуктов (проф. М. С.
Коваленко), технологического оборудования пищевых
производств (проф. А. А. Лапшин), торгово-технологическо-
го оборудования (доц. В. Н. Шувалов).
На секциях широко обсуждались вопросы учебного
процесса и общеинженерной подготовки студентов.
Выпускники отметили успехи института в
совершенствовании учебного процесса и развитии
научно-исследовательской работы.
Были внесены предложения по увеличению
контингента студентов, обучающихся по холодильной
специальности, и улучшению подготовки инженеров-холодильщиков
для судостроительной, химической, мясной, рыбной,
пищевой промышленности и торговли.
Предложено производственную практику студентов
проводить на наиболее современных и технически
оснащенных предприятиях.
Отмечена необходимость улучшения подготовки
студентов в области комплексной автоматизации и
механизации технологических процессов, конструирования
машин, аппаратов и теплоизоляционных конструкций, а
также по организации труда и планированию
производства, по экономике промышленности.
Институт должен расширить свою лабораторную
базу и оснастить ее новейшим холодильным и иным
оборудованием.
На заключительном заседании конференции были
заслушаны отчеты руководителей секций о проделанной
работе и о принятых решениях. Делегаты конференции
одобрили работу секций.
Для участников конференции были организованы
экскурсии на промышленные предприятия Ленинграда.
В учебных лабораториях и аудиториях, а также в
студенческих общежитиях состоялись встречи студентов с
участниками конференции.
Внешняя торговля СССР холодильным оборудованием и
скоропортящимися продуктами в 1966 г.
В 1966 г. в СССР было ввезено промышленное
холодильное оборудование на общую сумму 23,3 млн. руб.
(в 1965 г. — 27Л млн. руб.). Кроме того, импортировано
27 поездов с машинным охлаждением, 11
изотермических железнодорожных вагонов и 633
авторефрижератора общей стоимостью 24,1 млн. руб. Ввезено также
10,5 тыс. домашних холодильных шкафов.
Теплоизоляционных материалов E,0 тыс. мъ экспанзита, 2,6 тыс. т.
пробковой коры и 8,7 тыс. т пробковой щепы) ввезено
на сумму 2,0 млн. руб.
Экспорт промышленного холодильного оборудования
выразился в сумме 0,95 млн. руб. Вывезено также
46,5 тыс. домашних холодильников на сумму
3,81 млн. руб.
Оборот внешней торговли скоропортящимися
продуктами составил в 1966 г. 492 млн. руб. против
487 млн. руб. в 1965 г.
По отдельным видам продуктов оборот выразился в
следующих цифрах (в тыс. руб.):
Экспорт Импорт
Мясные и молочные
продукты 134366 95985
Рыба и рыбные продукты 59006 14677
Овощи, фрукты, ягоды,
плоды 12328 176649
Экспорт некоторых продуктов составил в
натуральном выражении:
Мясо свежемороженое . 96,7 тыс. т
Консервы мясные . . . 68,3 млн. банок
Масло коровье .... 54,1 тыс. т
Сало топленое .... 34,4 тыс. т
Консервы молочные . . 60,1 млн. банок
Сыры 7,2 тыс. т
Рыба 229,8 тыс. т
Консервы рыбные . . . 43,7 млн. банок
Консервы лососевые . 11,6
Консервы крабовые . . 15,7
Икра 698,7 т
Импорт отдельных продуктов в 1966 г.
характеризуется следующими цифрами:
Мясо свежемороженое . . . 82,8 тыс. г
Птица свежемороженая . . . 12,9 тыс. т
Консервы мясные 85,6 млн. банок
Консервы мясорастительные . 24,7
Масло коровье 2,3 тыс. т
Сало 2,6
Молоко сухое 10,6
Сыры 4,4
Яйца в скорлупе 609,3 млн. шт.
Рыба 41,6 тыс. 7
Филе рыбное 22,9
Сельдь соленая 1,2
Икра 55,0 т
Помидоры свежие 107,5 тыс. т
Лук 12,6 „
Другие овощи свежие .... 18,9
Овощи консервированные . . 203,4
Томатная паста и пюре ... 21,2
Яблоки 154,3
Виноград 36,4
Апельсины 142,0
Лимоны 54,0
Мандарины 12,0
Бананы 21,9
Ананасы 2,9
Прочие свежие фрукты и ягоды 23,8
Фрукты, ягоды, плоды сухие 69,4
Фрукты, ягоды, плоды
консервированные . . . . • . 88,4 млн.
банок
Фрукты, ягоды, плоды суль-
фитированные 64,5 тыс. т
Орехи и миндаль 28,6 „
Вина виноградные 129,2 „
Пиво 2,9 млн. дкл
«Внешняя торговля СССР за 1966 год».
Статистический обзор. Изд-во «Международные отношения»,
М., 1967.
В Международном институте холода
Доклады на 4-й комиссии XII Международного конгресса
по холоду
Во время Конгресса 4-я комиссия (холодильная
технология пищевых продуктов) провела два
объединенных заседания с 5-й комиссией (холодильные
установки и их эксплуатация), три самостоятельных
заседания, а также заседание официальных членов комиссии,
посвященное организационным вопросам.
Первое объединенное заседание было посвящено
холодильным установкам на предприятиях первичной
обработки и упаковки плодов. На этом заседании от 4-й
комиссии был представлен один доклад (А. Бернал и др.,
Испания) о влиянии различных методов
предварительного охлаждения на качество некоторых овощей (цветная
и кочанная капуста, салат и эндивий). Сравнивается
эффект охлаждения в воздухе, в вакууме, в воде и во льду.
Рекомендуется охлаждать цветную капусту и салат в
дробленом льду, кочанную капусту — в холодном
воздухе и эндивий — в вакууме.
На втором объединенном заседании рассматривались
два вопроса: охлаждение мяса и размораживание
пищевых продуктов.
В докладе об охлаждении мяса (А. Патэн, Франция)
изложены результаты опытов, проведенных докладчиком
по изучению характера перемещения влаги в мясе при
высыхании во время его холодильной обработки и
хранения. Докладчик утверждает, что при сильном
высыхании поверхности охлажденного мяса происходит
перемещение влаги из внутренних слоев к поверхности и солей
из поверхностных слоев внутрь. При высыхании
мороженого мяса перемещения влаги и солей не наблюдается.
По второму вопросу было представлено два
доклада от СССР (Н. А. Головкин и др., А. И. Пискарев
и др.) о размораживании рыбы.
В докладе о влиянии различных методов
размораживания на структуру продуктов (В. Нгуен, Р. Ульрих —
Франция) сообщено о результатах исследования
гистологических изменений замороженной бланшированной и
небланшированной цельной фасоли после
размораживания различными методами. Установлено, что быстрое
размораживание небланшированной фасоли в воде
при 30°С приводит к незначительным изменениям
структуры, а медленное (в воздухе при 2°С) к значительно
большим. В бланшированной фасоли изменения
структуры, вызываемые бланшировкой, настолько велики, что
влияние метода размораживания мало заметно.
Третье заседание 4-й комиссии было посвящено
обсуждению двух вопросов: 1) микробиологические и
физические изменения при предварительном охлаждении и
перевозке плодов и овощей, 2) охлаждение
применительно к цветам и садовым культурам.
По • первому из них сделали доклады Д. Бэстер
(ЮАР), К. Иве и др. (Канада), Л. Болли и др.
(Бельгия). В докладе Д. Бэстера изложены практика и
соображения об охлаждении и дезинсекции плодов в ЮАР
при перевозках в Европейские страны. Установлено, что
для уничтожения плодовой мушки требуется выдержка
плодов при температуре не выше 2°С. В докладе К. Ивса
и др. указаны методы контроля и подбора
концентрации компонентов газовых смесей, особенно кислорода,
при газовом хранении плодов. Установлено, что
хранение в бескислородной атмосфере в течение 1—3 недель
после сбора замедляет процесс созревания яблок и груш
при хранении. В докладе Л. Болли и др. обсуждается
влияние предварительного охлаждения овощей на их
качество, в том числе применительно к дальнейшему
приготовлению различных овощных консервов. Даются
рекомендации на основе практики о режимах и сроках
хранения моркови, цветной капусты, зеленой фасоли и
салата.
По второму вопросу представили четыре доклада:
А. Лекренье и др. (Бельгия), Р. Никольс (Англия),
Р. Харденбург и др. (США), Ф. Горини и др. (Италия).
В докладах рассмотрены результаты исследований и
практики применения холода для сохранения срезанных
цветов. Температура хранения рекомендуется от 0 до
5°С, относительная влажность 85—95%. Срок хранения
нарциссов и гвоздик удлиняется при снижении
содержания кислорода в атмосфере до 0,5—13%. Гладиолусы
хорошо сохраняются в закрытых полиэтиленовых пакетах.
Четвертое заседание комиссии было посвящено
охлаждению и холодильному хранению цитрусовых,
косточковых плодов и соков.
На обсуждение было представлено 13 докладов, в том
числе от Испании — 2, от Италии — 4, от
Чехословакии — 1, от США — 2, от Японии — 2 и от Израиля —
2 доклада.
Доклады от Испании (Л. Муньос-Дельгадо, М. Гу-
тиеррес) касались хранения апельсинов и персиков. В
первом из этих докладов продолжалось обсуждение
предложения, сделанного на предыдущей сессии 4-й
комиссии, о кратковременном погружении апельсинов в
горячую воду с целью обработки поверхности. При
обсуждении этого предложения в 1966 г. в Болонье
выяснилось, что оно встречает много возражений. Однако
докладчик сообщил, что новые его опыты дали
положительный результат.
Доклады от Италии (А. Монзини и др., Г. Прател-
ла и др., Е. Мартино и др., А. Чессари и др.) отражают
выполняемые в этой стране исследования и практику
выращивания, сохранения и перевозок плодов главным
образом для их экспорта.
Они касаются хранения апельсинов, обработки плодов
для предотвращения появления плесени пенициллиум,
дозревания апельсинов и лимонов в
кислородно-этиленовой смеси и в кислороде.
50
Доклад от Чехословакии C. «Пешкова) был посвящен
влиянию низких температур на активность действия
диэтилпирокарбоната на энолиз дрожжей. Показано, что
активность этого препарата при понижении температуры
ослабляется, но все же остается удовлетворительной.
Доклады от США (В. Чейс и др., Е. Уолфорд и др.)
касались газового хранения и замораживания
плодов в жидком азоте. В первом докладе приведены
данные о подборе состава газовой смеси для хранения
различных плодов и о действии смесей на грибки и
плесени при холодильном хранении плодов.
Во втором докладе сообщается о замораживании
персиков и вишен в жидком азоте и о сравнении этого
способа замораживания с замораживанием в воздухе.
Делается вывод в пользу применения жидкого азота.
Два доклада, представленные от Японии,
принадлежат одному автору (С. Като) и составляют изложение
одной работы. Доклад посвящен замораживанию апель.
синов Сатсума в дольках и в виде цельных плодов.
Эти апельсины замораживаются в больших
количествах; они пользуются спросом. Отмечено, что потеря
окраски при замораживании и появление горького вкуса
после оттаивания составляют наиболее существенный порок
продукта. Указаны меры борьбы с этими недостатками.
Пятое заседание комиссии было посвящено
обсуждению вопроса холодильной обработки молока и молочных
продуктов.
Были сделаны три доклада от Испании, два от
Франции и один от Бельгии.
Доклады от Испании (X. Морено Калъво, Е. Мата-
морос, А. Вальдекантос) были посвящены
исследованию физических и физико-химических свойств молока.
Установлено, что электропроводность молока
увеличивается с повышением температуры и увеличением
длительности хранения. Изучены условия коагуляции
белков молока при его длительном хранении в
замороженном состоянии. Коагуляция устраняется при
добавлении к молоку гексаметафосфата натрия.
Два доклада от Франции (Р. Мург и др., А. Порт-
манн и др.) касались различных вопросов. В первом
из них рассмотрено влияние быстрого охлаждения
молока на фермах на его качество и на развитие
микрофлоры. Рекомендуется охлаждать молоко до 0°С в
течение двух часов после дойки и хранить его при этой
температуре.
Во втором докладе — о сохранении замороженного
творога из козьего молока — показаны возможности
накопления творога из козьего молока для
последующего заводского производства сыров из него.
По докладу от Бельгии (Е. От-Бодар и др.) о
хранении сыра типа камамбер в замороженном состоянии
развернулись наиболее оживленные прения. Само
предложение о замораживании мягких сыров не вызвало
возражений, тогда как примененные методы исследования
были признаны недостаточными. Докладчики
пользовались при исследовании средствами органолептики, а их
оппоненты отстаивали необходимость оценки сырья и
продукции посредством объективных методов, в том
числе жидкостной и газовой хроматографии, консисто-
метрии, оценки влагоудерживающей способности сырной
массы и т. п.
Обзор составили доктор техн. наукг проф.
Г. Б. ЧИЖОВ и канд. техн. наук А. И. ПИСКАРЕВ
Опреснение морской воды
вымораживанием
А. Дж. БАРДУН -— Факультет химии
и металлургии в Сиракузе, США
А. Дж. Бардун в докладе, представленном XII
Международному конгрессу по холоду, сообщил о
различных способах применения холода для опреснения воды
вымораживанием, а также конструкциях аппаратуры и
экономичности процессов.
Последние 10 лет в США, Израиле и Японии
проводились исследовательские работы по опреснению воды.
В этих странах построены опытные установки
производительностью от 40 до 1000 м3/сутки для опреснения
морской воды вымораживанием.
Процесс опреснения начинается в теплообменнике, в
котором морская вода охлаждается отходящей
холодной опресненной водой и рассолом. Вымораживаемая
вода кристаллизуется в виде льда или гидрата. Тепло
при этом отводится посредством прямого контакта с
испаряющимся холодильным агентом или за счет
испарения части воды. Затем осуществляется сепарация
соленой воды (рассол) из массы мелких ледяных
кристаллов, таяние последних и получение пресной воды.
Преимущества этого процесса — слабая коррозия
аппаратуры и трубопроводов, отсутствие отложения
солей в системе и небольшая поверхность теплообмена.
Установка не потребляет тепла, для ее работы
затрачивается только механическая энергия.
Вымораживание воды в виде льда. В
процессе образования ледяных кристаллов вода
используется в качестве холодильного агента, кипящего при
вакууме (давление 3 мм рт. ст).
Рис. 1. Схема опреснения воды методом
вымораживания:
/ — вторичный холодильный компрессор; 2 —
опресненная вода; 3 — морская вода; 4 —
рассол; 5 — теплообменник; 6 — первичный
холодильный компрессор; 7 — отделение для
таяния льда; 8 — пар; 9 — вымораживатель;
10 — лед; 11 — скребковое устройство; 12 —
промывная вода; 13 — промывная колонна;
14 — движущийся слой льда; 15 и 18 —
масса льда и рассола; 16 — фильтрующие
решетки; 17 — выход рассола.
51
Сжатый водяной пар конденсируется на поверхности
льда.
Охлаждение может быть произведено и путем
непосредственного контакта с не растворяющимся в воде
холодильным агентом, например бутаном. Процесс этот
может происходить при атмосферном давлении, что
позволяет упростить оборудование установки.
Процесс вымораживания в вакууме (рис. 1)
разработан совместно фирмой «Колт Индастрис» (США) и
государством Израиль. Израилем построены в Эйлате
четыре опреснительные установки производительностью по
240 м3/сутки, а США — одна в Белоите (штат
Висконсин). 'Кроме того, в Райтсвилле (США, штат Северная
Каролина) работает установка производительностью
380 м3/сутки.
Так как в данном процессе получается больше
водяного пара, чем может быть сконденсировано на льду,
вводится дополнительная холодильная установка, на
испарителе которой конденсируется избыточное
количество водяного пара. Расход энергии на работу
вторичного компрессора при /К = 25°С составляет 35—40% всей
работы сжатия.
Главным достоинством описанного процесса
опреснения является отсутствие в нем других рабочих
веществ, кроме морской воды.
Использование вторичного холодильного агента,
кипящего при непосредственном контакте с морской водой,
позволяет выбирать для вымораживателя любое
рабочее давление. При этом удается снизить стоимость
аппаратов за счет улучшения условий теплопередачи.
Большим преимуществом такой схемы (рис. 2)
является непосредственный (контактный) отвод тепла
кристаллизации, что исключает расход металла на теплооб-
менную поверхность.
Рис. 2. Схема опреснения воды с применением
вторичного холодильного агента:
/ — промывная колонна; 2 — скребковое устройство;
3 — промывная вода; 4 — фильтрующие решетки; 5 —
промывное устройство; 6 — движущийся слой льда; 7 и
18—масса льда и рассола; 8 — отделение для таяния
льда; 9 и 10 — соответственно рассол и опресненная
вода к теплообменнику и дегазатору; // и 13 — пары
холодильного агента; 12 — первичный и вторичный
холодильные компрессоры; 14 — отделитель жидкого
бутана от пресной воды; 15 — кристаллизатор; 16 —
предварительно охлажденная морская вода; 17 — жидкий
холодильный агент.
52
В качестве вторичных холодильных агентов
применяют бутан и смеси изо+н-бутана.
Подлежащая опреснению предварительно
охлажденная вода поступает в кристаллизатор, в котором
механической мешалкой перемешивается с вводимым в
аппарат ниже уровня воды жидким бутаном. Вместо
мешалки может быть применен циркуляционный насос.
Пока обе жидкости в аппарате достигают выходного
патрубка, большая часть бутана должна испариться.
Образовавшиеся ледяные кристаллы отделяются от
рассола, промываются и тают, превращаясь в воду.
Пары бутана отсасываются, сжимаются
компрессором и конденсируются на поверхности льда. Так
протекает первичный холодильный цикл.
Избыточное количество паров, которое не может
сконденсироваться на поверхности льда, отсасывается из
промывной колонны, сжимается компрессором
вторичного холодильного цикла, конденсируется и сливается
в отделитель.
В США и Японии построены опытные
опреснительные установки производительностью 60—850 мг/сутки,
работающие по описанной схеме. В них для отделения
льда от рассола первоначально было применено
центрифугирование. Однако центрифуги оказались
неэффективными и были заменены промывными колоннами.
Вымораживание воды в виде гидратов.
Опреснение воды с применением различных
холодильных агентов (пропан, фреон-A2, хлористый метил и др.),
образующих гидраты, происходит на более высоком
температурном уровне. В зависимости от используемого
холодильного агента этот уровень на 5—25°С выше, чем
при опреснении воды методом вымораживания льда.
Гидрат, кристаллизующийся из раствора,
сепарируется, затем тает, образуя пресную воду и
регенерированный холодильный агент. В этом процессе
замораживание осуществляется при меньшем расходе энергии.
Кроме того, значительно сокращается теплообмен между
поступающей на обработку и отходящей пресной водой.
В США построены две опытные установки для
получения опресненной воды гидратным методом. В
качестве гидратообразующих холодильных агентов
использованы пропан и фреон-112. (Возможно применение и
других веществ. Схема гидратной установки аналогична
схеме, показанной на рис. 2.
В табл. 1 указаны холодильные агенты и рабочие
условия получения гидратов.
Таблица 1
Холодильный агент
Пропан
Фреон-21 (СН CI,F)
4>peoH-12(CCl2F2) .
Фреон-142Ь
(CH3CCiF2) . . .
Фреон-152а
(CH3CHF2) . . .
Фреон-31 (CH2C1F)
Хлористый метил .
Хлор
Условия
образования
гидратов
CJ
5,7
8,7
12,1
13,1
14,9
17,9
20,4
28,3
В'
4140
760
3435
1743
3270
2147
3640
6390
Примерная
растворимость при /, р,
% вес.
0,06
1,81
0,16
0,50
4,14
3,0
3,8
Молей воды на моль
холодильного агента
в кристаллах
17,9
17,0
17,0
17,2
8,0
8,0
8,0
6,2
Расчетная плотность
кристаллов, г(сл&
0,88
1,05
1,07
1,04
1,18
1,18
1,08
1,31
Гидратный процесс с применением фреона-12 может
протекать при температуре на 12°С выше, чем в
процессе вымораживания, независимо от концентрации соли
в воде.
Теплота образования и плавления гидрата
составляет 83—00 кал/г кристаллизованной воды, т. е. на 4—
13% больше, чем для льда.
Гидратные кристаллы белого цвета, похожи на
снег. Плотность их за исключением углеводородных
гидратов выше плотности воды.
Главный недостаток гидратного способа
опреснения — затрудненная сепарация кристаллов от рассола
из-за меньшей проницаемости гидратного слоя по
сравнению со слоем льда.
Температурные условия
вымораживания. Морская вода содержит солей 3,5% вес.
Температура ее замерзания —1,9°С С увеличением содержания
соли на 1% температура замерзания понижается на
0,56°С Поскольку используемые в настоящее время
вымораживатели являются одноступенчатыми с хорошим
перемешиванием обрабатываемой среды, за
равновесную температуру замерзания можно принимать
температуру выходящей концентрированной воды (рассола).
Если принять, что вымораживается 50%
поступающей морской воды, то отходящая вода должна
содержать 7% солей, а температура замерзания ее будет
—4,0°С.
Для обеспечения процесса теплопередачи
температура кипения холодильного агента должна быть ниже.
Разность A—il,5°C достаточна для получения льда или
гидрата.
Таким образом, если выход опресненной воды 50%,
температура кипения должна быть —5,5°С.
Тепло, отводимое при низкой температуре,
переводится с помощью первичного компрессора на более
высокий температурный уровень, при котором одновременно
происходит конденсация холодильного агента (вода или
бутан) и таяние льда.
Для обеспечения процесса таяния льда достаточна
разность температур около 1,1°С. Поэтому
температура конденсации составляет 1,1°С.
. Содержание соли в промытом льде не более 500
частей на миллион, тает он при 0°С.
Выход опресненной воды в количестве 50% может
быть получен при условии перепада между
температурами конденсации и кипения 6,6°С. Степень сжатия
для бутана или бутановых смесей составит при этом
около 1,3.
В табл. 2 приведены температурные условия работы
вымораживателя при различных выходах опресненной
воды.
Таблица 2
-1ВЫХОД ОП-
"ресненной
воды
(из
морской), %
0
25
30
35
40
45
50
Содержание солей
в рассоле
вымораживателя*,
% вес.
3,50
4,65
5,00
5,35
5,80
6,35
6,95
Равновесная
температура
рассола,
°С
—1,9
—2,6
—2,8
—3,0
—3,3
—3,6
—4,0
Температура
в выморажи-
вателе
(приблизительная),
°С
—3,4
—4,1
—4,3
-4,5
—4,8
-5,1
-5,5
Перепад между
температурами
конденсации и
кипения для
первичного
холодильного
цикла, °С
4,5
5,2
5,4
5,6
-5,9
6,2
6,6
* Опресненная вода принята с содержанием
соли 500 частей на миллион.
Гидратный процесс опреснения происходит при 6oj
лее высоких рабочих температурах. Поэтому вторичный
компрессор совершает значительно меньшую работу,
чем в процессе вымораживания. Если может быть
использован хлорный гидрат, то необходимость во
вторичном компрессоре отпадает. При наличии охлаждающей
воды с температурой 15—18°С опреснительные
установки с хлористым метилом также не требуют вторичного
холодильного цикла.
Отделениекристаллов от рассола.
Отделение кристаллов льда от рассола является сложной
задачей, решение которой стало возможным лишь
благодаря применению промывных колонн.
Свободный рассол удаляется из колонны
фильтрацией, а затем с кристаллов льда опресненной водой
отмываются остатки рассола, на что расходуется около 5%
производимого количества опресненной воды.
Промывная колонна — аппарат круглого,
кольцевого или прямоугольного поперечного сечения. Масса,
содержащая 10—20% кристаллов льда и рассол,
подается насосом в колонну снизу и движется вверх.
По достижении ею фильтрующих решеток рассол
отводится, а пористая масса льда встречает падающий
поток опресненной воды.
Лед выходит из аппарата сверху и скребковым
устройством подается в отделение колонны, где тает.
Глдраты имеют гораздо меньшую проницаемость для
воды, чем кристаллы льда. Экспериментально
установлено, что проницаемость гидрата пропана составляет
величину порядка 5«10~8, бромистого метила — около
2«'Ю-7, а слоя ледяных кристаллов — около 10~6 см2.
В опреснительных установках применяют четыре
типа теплообменников для охлаждения морской воды.
Для опытных установок удобны простые по
конструкции кожухотрубные теплообменники, но для
промышленных установок они не выгодны ввиду высокой
удельной стоимости поверхности.
Фирмой «Колт» разработана конструкция
пластинчатого противоточного теплообменника, составленного из
алюминиевых плит. Стоимость 1 м2 аппарата низка, он
экономичен и позволяет получить перепад температур
сред менее И°С.
Возможно использование и контактных
теплообменников (жидкость — жидкость), но они очень сложны в
эксплуатации.
Холодильный агент. Холодильный агент
вторичного цикла в установках опреснения
вымораживанием не должен быть растворимым в воде, токсичным и
гидратообразующим. Он должен быть дешевым,
стойким и невоспламеняющимся. Поскольку нормальный
бутан обладает некоторыми из указанных свойств, его
широко применяют в опреснительных установках. Изо-бу-
тан образует гидрат при +2°С. Из смесей нормального
бутана и изо-бутана, даже при их соотношении 50—50
получаются плотные гидраты, что увеличивает затраты
мощности на работу компрессора.
Наилучшим холодильным агентом для гидратного
метода является октафтороциклобутан (С-ЗГ8),
который отвечает всем указанным требованиям, кроме
стоимости (цена 4,5 долл/кг). Последние исследования
подтверждают возможность применения для гидратного
метода опреснения всех холодильных агентов, указанных в
табл. il, кровле хлора.
Стоимость опресненной воды. Удельный
расход энергии на производство опресненной воды
вымораживанием около 10 квт*ч/м?у что составляет 20—
35% всех затрат. Наиболее экономичным процесс
становится при оптимальном выходе опресненной воды.
В установках, работающих по схеме Колт,
оптимальный выход опресненной воды 30—35%, а в установках
с применением бутана — 40—50%.
53
От мощности опреснительных установок
существенно зависит стоимость опресненной воды.
На рис. 3 представлен график стоимости воды для
установок средней мощности (без побочного
производства).
Из графика, составленного на основании данных
различных фирм, следует, что при уменьшении
производительности установки с 20 000 до 600 ж3/'сутки стоимость
воды возрастает вдвое (от 17 до 35 центов/м3).
Для указанных в графике пределов мощностей
опреснение вымораживанием может конкурировать с
опреснением морской воды испарением.
Стоимость воды, опресняемой в очень крупных
испарительных установках (мощностью 600 тыс. м3/сутки)
с одновременным производством электроэнергии,
7,1 цента/м3.
Дистилляционная установка производительностью
400 м3/сутки позволяет получить воду стоимостью
33 цента/м3 (см. рис. 3).
В табл. 3 приведены данные фирмы «Кэрриер» о
сравнительной стоимости воды для вымораживающих
опреснительных установок (без применения бутана)
мощностью 600 м3/сутки, работающих на морской воде.
Стоимость энергии принята равной 0,7 цента/(кет • ч).
Стоимости, приведенные в табл. 4, ниже стоимостей для
дистилляционных опреснительных установок
аналогичной мощности.
В докладе на конференции общества американских
инженеров-механиков (май 1967 г.) П. Брайеном были
представлены данные по эксплуатационным расходам
для опреснительной установки с применением бутана
(табл. 4).
^ ' 0,5 1 2 3 5 10 20 30 50 100
Производительность устанобки, тыс. к3/сутки
Рис. 3. Зависимость стоимости воды от мощности
опреснительной установки:
1 и 2 — по данным фирмы Бичтел для опреснения
морской воды выпариванием; 3 — то же, для элек-
тродиалитического опреснения солончаковой воды
A1500 частей соли на миллион частей воды); 4 — по
обобщенным данным ряда фирм для установок
опреснения морской воды вымораживанием: 5 — крупная
установка для опреснения воды выпариванием с
одновременным производством электроэнергии.
Таблица 3
Процесс
Вымораживание .при
вакууме (абсорбционная
установка)
Вымораживание при
вакууме ^компрессионная
установка) с таянием:
в промывной колонне .
в отдельном аппарате
Вымораживание с
применением вторичного
холодильного агента (фреона-С318)
Удельные капита-|
ловложения на
м?/сутки
мощности, долл. |
865
600
725
785
Стоимость воды,
0,51
0,30
0,35
0,39
S.
о,
с
о
X
а
а
Си
67
Расход энергии,
кет • ч/м*
12
ю
10
12
Таблица 4
Статьи расходов
Электроэнергия (9,3 квт-ч/м2) .
Эксплуатационные материалы . .
Рабочая сила
Расход бутана
Прочие расходы
Налоги и страхование
Амортизация G,4% в год) . . .
1 Доход с капитала
1 Итого...
Общие капиталовложения, долл.
Удельные капитальные затраты,
Стоимость
опресненной воды (в центах(мЩ
при
производительности установки
4000
м*1 сутки
6,5
0,8
7,2
0,7
3,2
3,2
11,9
0,2
33,7
2000000
500
20000
M^j сутки
|
6,4
0,5
2,2
0,5
1,0
1,8
6,3
0,1
18,8
5300000
265
Материал подготовил И. М. ГИНДЛИН — ВНИХИ
Новые изобретения
Класс 17 а, 16 МПК F 25 b
№ 192834 A043034/24-6 от 17 декабря 1965 г.)
Авторы изобретения Ю. В. ДМИТРИЕВ и
А. К. КАРАВАНОВ.
Заявитель ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ проектно-конструкторский
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
Маслоотделитель для холодильных установок
1. Маслоотделитель для холодильных установок,
содержащий цилиндрический корпус с охлаждающими
змеевиками внутри и патрубками для подвода и отвода
паров хладагента, отличающийся тем, что с целью
повышения эффективности отделения масла и обеспечения
гашения пульсаций в корпусе установлена поперечная
сферическая перегородка с отверстиями для змеевиков,
а заглушённые с торцов патрубки выполнены с
перфорацией.
2. Маслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что
с целью обеспечения регулирования температуры
перегрева паров при использовании маслоотделителя в
двухступенчатых установках он подключен к линии
влажных насыщенных паров и патрубок для подвода паров
хладагента соединен с магистралью жидкого аммиака
для впрыска последнего в поток нагнетаемых паров.
Класс 17 а, 16 МПК F 25 b
№ 192835 A034058/2.4-6 от 26 октября 1965 г.)
Авторы изобретения И. М. КАЛНИНЬ и
А. В. БЫКОВ
Заявитель ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ проектно-конструкторский
и технологический институт
холодильного МАШИНОСТРОЕНИЯ
Способ смазки холодильного агрегата
1. Способ смазки холодильного агрегата,
содержащего герметичный турбокомпрессор с
гидростатическими подшипниками, пусковой электронасос, конденсатор,
теплообменник и испаритель, отличающийся тем, что с
целью повышения надежности и экономичности жидкий
фреон переохлаждают в теплообменнике и годают по
замкнутому контуру через подшипники и испаритель.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с целью
надежного обеспечения смазки при недопустимом
понижении давления в контуре фреон из испарителя
подают в подшипники при помощи пускового
электронасоса, управляемого датчиком давления.
Класс 27 Ь, 11/10 МПК F 04 с
№ 193012 (944386/24-6 от 18 февраля 1965 г.)
А. Д. КРЮЧКОВ. Устройство для автоматического
регулирования давления в коллекторе группы
компрессоров
Устройство для автоматического регулирования
давления в коллекторе группы компрессоров, содержащее
реле времени для формирования темпа подачи
импульсов, промежуточное реле и электроконтактный
манометр, максимальный и минимальный контакты которого
замыкаются соответственно при повышении и при
понижении давления в коллекторе для регулирования
производительности включенных компрессоров,
отличающееся тем, что с целью повышения качества
регулирования и надежности предусмотрен второй
электроконтактный манометр с пределами уставок большими, чем
у первого, а в цепь настройки реле времени включено
сопротивление для изменения темпа формирования
импульсов.
Класс 17 а, 1/01 МПК F 25 b
№ 193540 A051626/24-6 от 21 января 1966 г.)
Авторы изобретения Л. Л. ГЕНИН и
Н. И. ИЛЬИНА.
Заявитель ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ проектно-конструкторский
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ ,
Способ пуска каскадной холодильной машины
Способ пуска каскадной холодильной машины с
компрессором, конденсатором и испарителем в каждом
каскаде, отличающийся тем, что с целью быстрого
ввода машины в рабочий режим автоматически при
помощи реле давления, установленного в линии нагнетания
компрессора нижнего каскада, отключают или
включают этот компрессор при отклонении давления
нагнетания от заданной величины.
Класс 17 а, 1/05 МПК F 25 b
№ 193541 A047152/24-6 от 7 января 1966 г.)
Авторы изобретения Л. Л. ГЕНИН и
В. К. ПТИЦЫН
Заявитель ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ проектно-конструкторский
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
Способ пуска каскадной холодильной машины
Способ пуска каскадной холодильной машины с
компрессором, испарителем и конденсатором в каждом
каскаде и расширительной емкостью, подключенной к
линии всасывания компрессора нижнего каскада,
отличающийся тем, что с целью повышения надежности
пуска дросселируют пар, поступающий из
расширительной емкости, при помощи шайбы с калиброванным
отверстием.
Класс 17 а, 8/01 МПК F 25 b
№ 193543 A002364/24-6 от 15 апреля 1965 г.)
Л. М. РОЗЕНФЕЛЬД. Абсорбционная холодильная
машина
Абсорбционная холодильная машина, содержащая
генератор для выпаривания крепкого раствора,
конденсатор паров хладагента после генератора, испаритель
для производства холода, абсорбер, поглощающий пары
хладагента после испарителя, и теплообменник —
регенератор тепла между слабым и крепким растворами,
отличающаяся тем, что с целью повышения
коэффициента использования и обеспечения работы с
превышением температур по холодильному и теплонасосному
режимам между генератором и абсорбером установлен
регенератор для подогрева и выпаривания крепкого
раствора теплотой, выделяющейся при абсорбции.
Класс 17 а, 13/01 МПК F 25 b
№ 193544 A023199/24-6 от 20 августа 1965 г.)
Автор изобретения Р.Л.ДАНИЛОВ
Заявитель ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХОЛОДИЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
55
J I
/ — корпус; 2 — трубы; 3 —
патрубок для ввода хладагента; 4 —
патрубок для вывода паров; 5 —
патрубок для вывода флегмы; 6 —
центральные трубы; 7 — короб;
8 — отверстия.
Испаритель для абсорбционной холодильной машины
Испаритель для абсорбционной холодильной
машины, содержащий корпус с трубами внутри для
циркулирующего рассола и патрубками для ввода жидкого
хладагента и вывода паров и флегмы, отличающийся
тем, что с целью непрерывного удаления образующейся
флегмы центральные трубы заключены в короб,
имеющий отверстия в верхней части для перетока жидкого
хладагента и присоединенный в нижней части к
патрубку для вывода флегмы.
Класс 17 Ь, 1
МПК F 25 с
№ 193545 A036712/28-13 от 12 ноября 1965 г.)
В. Н. ШАПРИЦКИЙ. Способ заготовки и хранения
льда
Способ заготовки и хранения льда в холодильниках
для охлаждения воды путем послойного
намораживания ледяного массива и покрытия его слоем
теплоизоляционного материала, отличающийся тем, что с целью
увеличения контакта между охлаждаемой водой и
льдом и упрощения процесса покрытия и снятия слоя
теплоизоляционного материала, послойное
намораживание льда осуществляют на слое воды, предварительно
налитой на дно холодильника, а в качестве
теплоизоляционного материала используют слой воды, налитой
поверх ледяного массива.
Класс 17 с, 3/08 МПК F 25 d
№ 193547 A015377/28-13 от 28 июня 1965 г.)
Б. Н. МАУЛИН. Термоэлектрический холодильник
Термоэлектрический холодильник, включающий
устройство для испарительного охлаждения горячих
спаев, состоящее из водяной рубашки и вентилятора для
подачи воздуха в последнюю, отличающийся тем, что с
целью повышения интенсивности теплообмена путем
равномерного распределения воздуха в толще
охлаждающей воды горячие спаи выполнены оребренными, а
1 — ребра горячих спаев термобатареи;
2 — перфорированная трубка; 3 —
вентилятор.
между ребрами размещены перфорированные трубки,
соединенные с вентилятором устройства для
испарительного охлаждения горячих спаев.
Класс 17 а, 4/03 МПК F 25 b
№ 194112 A046888/24-6 от 4 января 1966 г.)
Авторы изобретения В. С. ЩЕРБАКОВ и
Г. П. РЕЗНИЧЕНКО
Заявитель ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ проектно-конструкторский
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
Устройство для контроля влажного хода
компрессора
Устройство для контроля влажного хода
компрессора, например, холодильной установки по степени
насыщения хладагента в различных точках линии
всасывания, отличающееся тем, что с целью повышения
надежности и упрощения конструкции оно выполнено в виде
образованного заземленной мембраной и неподвижным
электродом емкостного датчика, одна полость которого
соединена с контролируемой средой, а другая при
помощи капилляра — с установленным на линии
всасывания термобаллоном, несущим металлическую сетку,
подключенную к неподвижному электроду.
56
Класс 17 а, 8/01
МПК F 25 b
№ 194114 A044619/24-6 от 21 декабря 1965 г.)
Автор изобретения Б. А. МИНКУС
Заявитель ОДЕССКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ И ХОЛОДИЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Холодильная установка
Холодильная установка, содержащая две
абсорбционные машины, в одной из которых используют для
выпаривания крепкого раствора теплоту, выделяющуюся
при ректификации паров хладагента из другой машины,
испарители для производства холода и абсорберы,
поглощающие пары хладагента после испарителей,
отличающаяся тем, что с целью увеличения производства
холода низких температур в машине, использующей
теплоту ректификации, установлен бустер-компрессор
для поджатия паров хладагента, поступающих из
испарителя в абсорбер.
Класс 17 а, 4/01 МПК F 25 b
№ 194111 A044618/24-6 от 21 декабря 1965 г.)
Авторы изобретения В. 3. КОТЛЯРОВ,
Р. Б. ГОНЧАРОВ и Л. Н. ЛАВРОВ
Заявитель ОРЛОВСКОЕ СПЕЦИАЛЬНОЕ
КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ПО
ПРИБОРОСТРОЕНИЮ И СРЕДСТВАМ АВТОМАТИЗАЦИИ
Устройство для автоматического переключения
режимов работы компрессионных холодильных машин
Устройство для автоматического переключения
режимов работы компрессионных холодильных машин,
содержащее золотник, переключающий потоки
хладагента различных давлений, поршень со штоком,
перемещающим запорный клапан, и соленоидный вентиль,
подключенный к линии высокого давления и к одной из
полостей поршневого цилиндра, отличающееся тем, что
с целью упрощения конструкции и устранения утечек
клапан и соленоидный вентиль выполнены двухпозици-
онными с тем, чтобы в крайних положениях
обеспечивать подачу по обе стороны поршня хладагента
одинакового давления.
Класс 17 а, 8/01
МПК F 25 b
№ 194113 A040710/24-6 от 1 декабря 1965 г.)
Авторы и з о б р е т е н и я Л. М. РОЗЕНФЕЛЬД и
М. С. КАРНАУХ
Заявитель ИНСТИТУТ ТЕПЛОФИЗИКИ
СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ АН СССР
Способ пуска бромистолитиевой абсорбционной
холодильной машины
Способ пуска бромистолитиевой абсорбционной
холодильной машины, отличающийся тем, что с целью
замедления процессов конденсации и абсорбции для
плавного пуска ее заполняют инертным газом, например
азотом, который постепенно удаляют при помощи воз-
духоотсасывающих устройств.
Класс 17 а, 8/01 МПК F 25 b
№ 194115 A057776/24-6 от 14 января 1966 г.)
Р. Л. ДАНИЛОВ. Бромистолитиевая абсорбционная
холодильная установка.
Бромистолитиевая абсорбционная холодильная
установка, содержащая генератор для выпаривания слабого
раствора, конденсатор паров после генератора,
испаритель для производства холода, абсорбер, ииглощающий
пары после испарителя, и теплообменник-регенератор
тепла между крепким и слабым растворами,
отличающаяся тем, что с целью снижения металлоемкости
установки, абсорбер выполнен в виде струйного аппарата с
переохлажденным крепким раствором в качестве
рабочей жидкости.
= новости =
ИНОСТРАННОЙ
ТЕХНИКИ
ОБОРУДОВАНИЕ ИТАЛЬЯНСКОЙ ФИРМЫ
«КАРПИДЖАНИ» АЛЯ МЯГКОГО МОРОЖЕНОГО
663.674.002.5
Фирма «Карпиджани» выпускает мороженицы и
фризеры различных моделей, предназначенные для
изготовления мягкого мороженого непосредственно в местах
потребления — кафе, ресторанах, барах и т. п.
Мороженицы (рис. 1) выпускаются трех моделей
производительностью 12, 20 и 40 л/ч.
Техническая характеристика
Модель
(>} О О
г— Csl тф
j 2" ZT
о о а
SJ Щ 'Х\
(Л СП СП
Производительность, л/ч 12 20 40
Установленная электрическая
мощность, кет
компрессор 0,75 1,5 2,2
мешалка 0,25 0,55 1,5
Габаритные размеры, мм
ширина 470 530 581
глубина 721 790 889
высота 1370 1550 1650
Вес, кг 165 225 270
Цикл приготовления мороженого длится 10—12 мин.
Готовый продукт удаляется из цилиндра с помощью
вращающегося спиралевидного шпателя.
Минимальное и максимальное количество смеси,
заливаемой в цилиндр, для модели SEDL/12 — 0,75 и
1,5 л, SEDL/20—2 и 3 л, SEDL/40—4 и б л. Мешалка
и цилиндр легко снимаются.
Охлаждение непосредственное, компрессор
полугерметичный, конденсатор с воздушным (в моделях
SEDL/12 и SEDL/20) и водяным (в модели SEDL/40)
охлаждением. Для подключения требуется трехфазный
ток 220/380 в, 50 гц.
В мороженицах может быть приготовлено мороженое
различных видов, в том числе с наполнителями или с
добавками (цукаты, шоколад кусочками, орехи). Готовый
продукт имеет нежную однородную консистенцию.
Модели SEDL/12 и SEDL/20 могут быть
дополнительно снабжены устройством для взбивания сливок.
Фризеры выпускаются в напольном и настольном
исполнении. Краткая техническая характеристика
некоторых из них приведена в таблице.
Напольные фризеры изготовляются с одним, двумя
и четырьмя цилиндрами, что позволяет одновременно
выпускать мороженое двух или нескольких видов.
Кроме того, благодаря наличию смесительных кранов из
фризера может быть получено двухслойное мороженое.
Для облегчения перемещения фризеры напольных
моделей снабжены пластмассовыми роликами.
Рис. 1.
Мороженица
модели]ц
SED.
Настольные фризеры выпускаются с одним или
двумя цилиндрами. Последние имеют смесительные краны
для выпуска двухслойного мороженого.
Фризеры просты в эксплуатации и являются
машинами полунепрерывного действия. Охлажденная до 5ПС
смесь заливается в охлаждаемые емкости,
расположенные над цилиндрами, откуда по мере отбора готового
продукта автоматически поступает в цилиндры. В них
со скоростью 1190 об/мин вращаются шнеки из
пластмассы или нержавеющей стали, которые одновременно
являются взбнвателями и ножами. Под действием шнеков
при открытом кране мороженое выходит из цилиндра.
Мороженое может быть получено через 10 мин после
включения фризера. В дальнейшем мороженое можно
отпускать почти непрерывно.
я
Показатели
Модели
напольные
0-
<
О
G
э
ся
а.
с» К
*- С
Си (
а>
00 j
настольные
Количество цилиндров
Производительность в час
порций по 75 2
кг
Электроэнергия
ток
установленная мощность, кет
Охлаждение конденсатора . . .
Габаритные размеры, мм
высота
ширина
глубина
Вес, кг
300
22
550
41
Трехфазный
2 | 4
Водяное
460
420
890
260
1460
560
890
410
150
11
Однофазный
1
или
1470
410
700
195
270
20
550
41
Трехфазный
2 | 4
воздушное
1470
520
700
240
1470
920
700
410
150
11
Однофаз-j
ный
Воздушное
640
760
730
160
270
20
фазный
2
Водя
ное
640
760
730
200
Рис. 2.
Двухцилиндровый
фризер Тге/АР
(напольная модель).
Готовое мороженое имеет хорошую структуру,
нежную ровную консистенцию и постоянную взбитость,
поэтому дозируется объемным методом. Выпускные, а
также смесительные краны снабжены объемными
дозаторами. Вес порций 75 г. Расфасовка осуществляется в
вафельные конусы, которые размещаются на стойке,
прикрепляемой к фризеру.
Готовность мороженого определяется по величине
сопротивления вращению шнека. Когда сопротивление
достигает предельной величины, компрессор и шнек авто
матически выключаются. Фризер начинает работать в
Рис. 3. Двухцилиндровый фризер Ваг/ЗАР (настольная
модель).
автоматическом режиме: при некотором повышении
температуры мороженого, а следовательно, уменьшении
сопротивления вращению, обусловленном теплопередачей
извне или поступлением новых порций смеси,
компрессор и шнек включаются вновь. При хранении в
цилиндрах фризера готового мороженого периодически
включается только компрессор.
Компрессоры холодильных установок фризеров
также полугерметичные. Холодильный агент — фреон-12.
Охлаждение конденсатора холодильных установок
большинства моделей водяное или воздушное в зависимости
от требований заказчика.
Все детали морожениц и фризеров, соприкасающиеся
с продуктом, изготовлены из нержавеющих или легко
моющихся материалов.
Оборудование фирмы «Карпиджани» для
изготовления мягкого мороженого демонстрировалось в Москве
на Международной выставке «Инпродмаш—67».
Канд. техн. наук Ю. А. ОЛЕНЕВ — ВНИХИ
59
СПРАВОЧНЫЙ ОТАЕЛ
621.57.049.2
Отделители жидкости
Московский завод «Компрессор» разработал
нормали Н32—66 и HI20—67 на отделители жидкости марки
ожг.
Первая нормаль определяет техническую
характеристику и условия поставки аппаратов 70 ОЖг, 100 ОЖг,
125 ОЖг, 150 ОЖг, 200 ОЖг, вторая — аппаратов
250 ОЖм и 300 ОЖм.
Таблица 1
Параметры
DxS
D,
d
dx
d2
В
h
\ H
h
Установочные размеры , мм 1
Марка изделия
70 ОЖг
426x10
635
70
20
юо ожг !
500x8
723
100
125 ОЖг
600x8
825
125
32
40
890
980
160
1750
1065
hx 1 265
h2
hi
2060
150 ОЖг
200 ОЖг
800x8 | 1000x10
1030
1236
150 200 |
50
80
1080
180
2100
1315
1280
270
2710
1565
125
1490
300
2815 |
1500 1
465 | 400 |
35
410
! h± 365
К
h6
Вес, кг
1065
2
201
422
435
465
1365
38
244
8
313
100
500 | 650 1
665
1615
575
1550
78 | 33 1
; 543 946 1
! ' 1
Отделитель жидкости предназначен для отделения
жидкого аммиака от газообразного на пути из
испарительной системы к компрессору. Пар осушается в
отделителе в результате изменения скорости и направления
движения пара.
Отделитель жидкости представляет собой сварной
вертикальный цилиндрический сосуд с входными и
выходными штуцерами для газообразного и жидкого
аммиака, а также с уравнительным штуцером и
штуцерами для подсоединения прибора ПРУ-4 и манометра.
60
Рис. 1. Отделители жидкости 70 ОЖг, 100 ОЖ'
125 ОЖг, 150 ОЖг, 200 ОЖг:
/ — уравнительная линия по газу, DY 50 мм;
2 — паровая линия к ПРУ-4, DY 20 мм; 3 —
линия к манометру, DY б мм; 4 — бобышка
М36Х2; 5 — место нанесения заводского
знака; 6 — жидкостная линия к ПРУ-4, Dy 20 мм.
На рис. 1 показана конструкция отделителей
жидкости 70 ОЖг, 100 ОЖг, 125 ОЖг, 150 ОЖг, 200 ОЖг, в
табл. 1 приведены их размеры.
Конструкция аппаратов 250 ОЖм и 300 ОЖм дана на
рис. 2, их размеры представлены в табл. 2.
Аппараты рассчитаны на рабочее (расчетное)
давление до 15 кгс/см2, температуру в корпусе +40-;—50°С.
Аппараты изготовляются по чертежам и техническим
условиям СТУ-36-01-Т25—65 завода «Компрессор» и
принимаются ОТК завода-изготовителя.
Отделители жидкости испытываются на прочность
водой при давлении 19 кгс/см2 и на плотность —
воздухом при 15 кгс/см2.
Завод-поставщик гарантирует надежную работу
аппарата, безвозмездное устранение неисправностей и
замену деталей в течение двух лет со дня отгрузки при
Рис. 2. Отделители жидкости 250 ОЖм
и 300 ОЖм (обозначения те же, что на рис. 1).
условии соблюдения правил транспортировки, хранения,
монтажа и эксплуатации.
Обечайка, днища и фланцы аппаратов изготовляются
из стали Ст. ЗСП (ГОСТ 380-^60); обечайка аппарата
70 ОЖг — из трубы диаметром 426x10 (ГОСТ 8732—
58—А), сталь 10 (ГОСТ 1050—60); трубы и змеевик для
аппаратов 250 ОЖм и 300 ОЖм (ГОСТы 8732—58—А,
8734—58—А) — из стали 10 (ГОСТ 1050—60).
Таблица 2
Параметры
Установочные размеры, мм
Марка изделия
250 О Ж
300 О Ж
DxS .
d . . .
L . . .
Н . . .
h . . .
/4. . .
Вес, кг
00x10
1235
250
1564
2870
600
40
962
1200x12
1440
300
1772
2975
645
85
1373
61
Каждый отдел! тель жидкости комплектуется одним
угловым запорным цапковым вентилем DY 10 15с13бк.
Аппараты отправляются с завода без упаковки, с
заглушёнными отверстиями, снабжаются заводским
знаком с указанием марки, заводского номера, рабочего
давления, температуры, года выпуска и веса.
Паспорт с приложением нормали, поверочный расчет
и учетно-отправочную ведомость ОТК завода пересылает
получателю почтой.
Отделители жидкости относятся к категории
аппаратов, подлежащих ведению инспекции Госгортехнадзо-
РЕФЕРАТЫ
621 57.041.011
Плавное регулирование холодопроизводительности
компрессора, КОЛОТИЙ Ю. И., АНДРОСОВ Ф. И.,
БАКСИЧЕВ Г. Я. «Холодильная техника», 1968, № 4,
4—6.
Рассмотрен перспективный способ плавного
регулирования холодопроизводительности изменением числа
оборотов электродвигателя компрессора с помощью
асинхронного вентильного каскада.
Описана схема управления, приведены краткие
результаты экспериментального исследования системы ре
гулирования. Иллюстраций 4. Библиографий 4.
62157.042
О собственных и рабочих характеристиках терморе-
гулирующих вентилей, УЖАНСКИЙ В. С.
«Холодильная техника», 1968, № 4, 7—12.
Рассмотрены собственные статические, а также
рабочие характеристики ТРВ, полученные совмещением
характеристик ТРВ и компрессора.
Показано, что рабочие характеристики
количественно и качественно отличаются от собственных и в
некоторых случаях могут иметь области потенциальной
неустойчивости. Рабочие характеристики используются
при выборе ТРВ и определении их настройки.
Иллюстраций 5. Библиографий 5.
621.565.59—19
Расчет надежности систем автоматического управления
холодильными установками. АЛЕКСАНДРОВА Т. А.,
ЗАВЕЛИОН Г. Е., ТУЛЬЧИНСКИЙ Ю. В.
«Холодильная техника», 1968, № 4V 12—14.
Показаны результаты практического применения
рекомендаций по расчету надежности приборов и систем
при оценке наработки на отказ схем автоматического
управления и защиты компрессоров одно- и
двухступенчатого сжатия, сделаны выводы о приемлемой точности
известных инженерных методов расчета.
Иллюстраций 1. Таблиц 2. Библиографий 10.
621.57.041
Об осциллографировании рабочих процессов
холодильного компрессора. РЫХТЕР Н. Н., ШВАРЦ И. Н..
«Холодильная техника», 1968, № 4, 14—15.
Изложен опыт применения некоторых
усовершенствованных узлов электронных приборов для измерения
переменных давлений и хода пластин клапанов.
Библиографий 4. Иллюстраций 1.
621.57
Исследование теплоиспользующего холодильного
агрегата турбина—компрессор, БАРЕНБОЙМ А Б.,
МИНКУС Б. А. «Холодильная техника», 1988, № 4,
15—20.
ра или местной администрации (на холодильниках).
Поэтому при монтаже и эксплуатации их должны
выполняться все требования Правил устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под давлением, а
также Правил техники безопасности на аммиачных
холодильных установках и химических производствах,
Правил и норм техники безопасности и промышленной
санитарии для проектирования строительства и
эксплуатации холодильных станций химических производств.
Ю. Г. КАШКИНА — московский завод «Компрессор»
Холодильные агрегаты, состоящие из центробежного*
компрессора и центростремительной турбины,
отличаются высокой энергетической эффективностью,
конструктивной простотой, компактностью и малым весом.
Благодаря этому открываются перспективы применения их
в холодильных установках, использующих тепло в
качестве источника энергии.
В статье описывается конструкция агрегата
турбина — компрессор малой производительности и
приводятся результаты испытаний его на фреоне-113.
При температуре кипения 283°К (Ю°С) и скорости
вращения 20000 об/мин максимальный адиабатический
к.п.д. компрессора, а также турбины 0,72. Холодопроиз-
водителыюсть агрегата изменялась от 6 до 12 кет
E160-г-ЮЗОО ккал/ч); температура фреона на входе в
турбину — от 327,6 до 330,4°К E4,4ч-57,2°С).
Максимальному адиабатическому к.п.д. агрегата соответствует
тепловой коэффициент машины 0,69.
Проведенные испытания подтвердили практическую
возможность создания теплоиспользующих холодильных
машин подобного типа. Иллюстраций 5. Библиографий 5.
621.564
Изучение фазового равновесия жидкость — пар в
системе дибутилфталат — фреон-22, ЛАТЫШЕВ В. П.
«Холодильная техника», 1968, № 4, 21—24.
Описана методика и главный узел стенда для
изучения фазового равновесия смеси. На основе опытных
данных и интерполяционного уравнения для
коэффициентов активности получено уравнение для вычисления
давления смеси на линии кипящей жидкости во всем
диапазоне концентраций и температур от 0 до 100°С.
Проведена оценка точности опытных данных. Таблиц 1.
Библиографий 8. Иллюстраций 3.
658.382.3:621.565.59
Техника безопасности на фреоновых холодильных
установках, ЯКОБСОН В. Б. «Холодильная техника»,
1968, № 4, 25—29.
В статье изложено содержание новых Правил
техники безопасности на холодильных установках,
работающих на фреоне-12, фреоне-22 и их смесях. Установки
классифицируются по размерам компрессоров и по
содержанию фреона на 1 м3 объема помещения, в котором
находится установка. Приняты новые значения пробных
давлений для аппаратов, работаюших под давлением
фреона. Большой опыт эксплуатации фреоновых
установок в последние годы позволил упростить ряд
требований к проектированию без ущерба для безопасности.
Значительная часть Поавнл посвящена монтажу и экс-
62
плуатации, а также организационным мероприятиям по
технике безопасности фреоновых установок.
Библиографий 7,
621.565.004
Об эксплуатации систем теплоснабжения
холодильников, МЕРТЕШОВ М. Н., ВАЛЯЕВ А. В.
«Холодильная техника», 1968, № 4, 29—31.
Рассмотрены элементы систем теплоснабжения, в
которых наблюдаются наибольшие потери тепла.
Приведен расчет потерь тепла в отапливаемых помещениях.
Даны рекомендации по улучшению работы систем
теплоснабжения холодильников. Указаны пути снижения
потерь тепла и расхода топлива. Иллюстраций 1.
621.565.59:664.8.037.5
Основы расчета установок для замораживания
пищевых продуктов в кипящем слое, ШЛЯХОВЕЦКИЙ В. М.
«Холодильная техника», 1968, № 4, 31—34.
Изложена методика расчета замораживания
продуктов в кипящем слое. Приведены скорости воздуха,
необходимые для создания устойчивого кипящего слоя.
Скорости воздуха, а также время замораживания,
подсчитанные по предлагаемой методике, показывают
достаточное совпадение с опытными данными.
Иллюстраций 2. Таблиц 1. Библиографий 8.
656.225:656.073.43
Перевозка пакетированных грузов с холодильников
в торговую сеть, КЛОЧКОВА Е. А. «Холодильная
техника», 1968, № 4, 34—37.
Рассмотрены вопросы, связанные с пакетными
перевозками грузов на поддонах с холодильников в
торговую сеть.
Указаны технические и организационные причины,
которые мешают широкому внедрению этого способа
перевозки. Иллюстраций 3.
656.225:635.61
Перевозки дынь в специализированных контейнерах^
КОРОБКО П. Я. «Холодильная техника», 1968, № 4,
38—40.
Описан специализированный контейнер для
перевозки свежих дынь, созданный на базе универсального
контейнера ДУ-2,5. Перевозка дынь в контейнерах
позволяет сократить потребность в подвижном составе
почти в 2 раза, использовать более дешевые вагоны,
отказаться от дорогостоящей тары, повысить уровень
механизации погрузочно-разгрузочных работ и
сократить число грузопереработок. Таблиц 1. Иллюстраций 3.
664.951.037.5
Изменение жира рыб при хранении их в
подмороженном состоянии, ПИСКАРЕВ А. И., СОБХИ САЛЕМ
ЭЛЬ САЙЕД БАСЬЮНИ. «Холодильная техника», 1968,
№ 4, 40—42.
Приведены экспериментальные данные об
изменениях качества жира сома и линя при хранении в
подмороженном виде при —2,5°С, а также охлажденной салаки
при 0°С. Таблиц 4. Библиографий 7.
К сведению авторов
При подготовке статей для журнала «Холодильная техника» необходимо
руководствоваться следующими правилами.
1. Статьи печатаются на пишущей машинке на одной стороне листа через два
интервала и направляются в редакцию в двух экземплярах.
2. Размер статей для основного раздела не должен превышать 10 стр., для
разделов «Обмен опытом», «Консультация» — 7 стр. машинописного текста, число
рисунков не должно быть более пяти.
3. Формулы вписываются в статью разборчиво, с указанием прописных и
строчных букв и с обводкой красным карандашом букв греческого алфавита.
4. В списке литературы к статье приводятся: фамилия и инициалы автора,
название книги, статьи, реферата, диссертации, а также издательство, год издания (или
название журнала, номер его и год выпуска)
5. Рисунки к статье прилагаются в одном экземпляре, фотографии — в двух.
Чертежи и схемы выполняются четко карандашом или тушью, согласно правилам
черчения. Представляемые светокопии должны быть ясными. Допустимый наибопьший
размер чертежа 407X576 мм.
Подрисуночные подписи печатаются на отдельной странице и прилагаются
к статье.
6. Одновременно со статьей необходимо представлять рефераты. В них
излагается существо статьи, приводятся данные о характере работы и основные ее
результаты. Таблицы, графики, схемы, цифровые данные и т. д. допустимы лишь в том
случае, если обобщают материал статьи и сокращают текст реферата. Формулы
приводятся только тогда, когда они необходимы для понимания реферата, при этом
изменение принятых в статье обозначений не допускается. Объем реферата не
должен превышать 3/4 страницы машинописного текста, отпечатанного через два
интервала.
7. Представляемая в редакцию статья должна быть подписана автором.
Статьи просьба направлять по адресу: Москва, И-434, ул. Костикова, 12. Редакция
журнала «Холодильная техника».
63
15
21
CONTENTS
Elaboration and Introduction of Scientific Crounded
Norms of Expenditures in Production .... 1
U. I. Kolotij, F. I. Androsov, G. Y. Bakskhev. Continuous
Control of Compressor Refrigerating Capacity. . . 4
V. S. Uzhansky. Inherent and Operating Characteristics
of Thermostatic Expansion Valves 7
T. A. Aleksandrova, G. E. Zavelionf U. V. Tulchinsky.
Calculation of Reliability of Automatic Control
Systems for Refrigerating Plants 12
N. N. Rykhter, I. N. Swartz. Oscillographing Working
Processes of Refrigerating Compressor 14
A. B. Barenboim, B. A. Minkus. Investigation of Heat-
Utilizing Refrigerating Unit Turbine-Compressor .
V. P. Latyshev. Investigation of Phase Equilibrium
Liquid-Vapour in System Dibutylphthalate —
Freon-22
V. B. Yakobson. Safety Rules on Freon Refrigerating
Plants 25
M. N. Merteshov, A. V. Valyayev. Operation of Heat
Supply Systems of Cold Storage Warehouses. ... 29
У. M. Shlyakhovetsky. Principles of Calculating Plants for
Fluidized Freezing of Foodstuffs 31
E. A. Klochkova. Delivery of Palletized Goods from
Cold Storage Warehouses to Retail Network. . . 34
P. Y. Korobko. Transportation of Melons in Specialized
Containers 38
A. I. Piskarev, S. Basyoni. Changes in Fish Fat When
Storing Fish in Slightly Frozen State 40
I. S. Badylkes. Heat Exchange at Boiling of Freons in
Large Volume > 42
Practice exchange
B. I. Balakshev. Automatization of Refrigerating Plant at
Alma-Ata Meat-Packing Combine 44
S. F. Sobolev. Modernizing Thermohumidity Chambers
"Kuhlautomat" 45
Consultation
I. S. Badylkes, I. M. Gindlin. Questions and Answers. . 46
Letter to Editor
N. D. Mizyakin. Expediency of Performing Control
Weighing of Meat at Refrigeration Treatment . . 47
Miscellany
Conference of Graduates from Leningrad Technological
Institute of Refrigerating Industry 48
Foreign Trade of USSR of Refrigerating Equipment and
Perishable Foods in 1966 49
At International Institute of Refrigeration
G. B. Tchigeov, A. I. Piskarev. Papers Presented to
Commission 4 at Xllth International Congress of
Refrigeration 50
A. J. Barduhn. The Freezing Processes for Desalting
Saline Wafers 51
New Inventions 55
Foreign technical news
U. A. Olenev. Equipment of Italian Company "Carpi-
giani" for Soft Ice Cream 58
Reference data
U. G. Kashk'ma. Liquid Separators 60
Summaries 62
СОДЕРЖАНИ E
Разрабатывать и внедрять в производство научно
обоснованные нормативы затрат
Ю. И. Колотий, Ф. И. Андросов, Г. Я. Баксичев.
Плавное регулирование холодопроизводитель-
ности компрессора : . .
В. С. Ужанский. О собственных и рабочих
характеристиках терморегулирующих вентилей . .
Т. А. Александрова, Г. Е. Завелион, Ю. В. Тульчин-
ский. Расчет надежности систем
автоматического управления холодильными установками
Н. Н. Рыхтер, И. Н. Шварц. Об осциллографирова-
нии рабочих процессов холодильного
компрессора
A. Б. Баренбойм, Б. А. Минкус. Исследование теп-
лоиспользующего холодильного агрегата
турбина-компрессор
B. П. Латышев. Изучение фазового равновесия
жидкость — пар в системе дибутилфталат —
фреон-22
В. Б. Якобсон. Техника безопасности на
фреоновых холодильных установках
М. Н. Мертешов, А. В. Валяев. Об эксплуатации
систем теплоснабжения холодильников ....
B. М. Шляховецкий. Основы расчета установок для
замораживания пищевых продуктов в
кипящем слое
Е. А. Клочкова. Перевозка пакетированных
грузов с холодильников в торговую сеть
П. Я. Коробко. Перевозки дынь в
специализированных контейнерах
А. И. Пискарев, С. Басьюни. Изменение жира рыб
при хранении их в подмороженном состоянии
И. С. Бадылькес. Теплообмен при кипении фрео-
нов в большом объеме .
Обмен опытом
Б. И. Балакшев. Автоматизация холодильной
установки на Алма-Атинском мясокомбинате
C. Ф. Соболев. Модернизация термовлагокамеры
«Кгольавтомат»
Консультация
И. С. Бадылькес, И. М. Гиндлин. Вопросы и ответы
Письмо в редакцию
Н. Д. Мизякин. Целесообразно ли производить
контрольное взвешивание мяса при
термической обработке
Хроника
Конференция выпускников ЛТИХП
Внешняя торговля СССР холодильным
оборудованием и скоропоотящимися продуктами в
1966 г ......
В международном институте холода
Г. Б. Чижов, А. И. Пискарев. Доклады на 4-й
комиссии XII Международного конгресса по
холоду
А. Дж. Бардун. Опреснение морской воды
вымораживанием
Новые изобретения
Новости иностранной техники
Ю. А. Оленев. Оборудование итальянской фирмы
«Карпиджани» для мягкого мороженого .
Ю. Г. Кашкина.
Рефераты
Справочный отдел
Отделители жидкости
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютов
(зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), проф. И. С.
Бадылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголинг 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,
проф. Г. Б. Чижов, В. И. Шелапутин, А. П. Шеффер.
Ст. редактор Б. А. Полтева Редактор Н. В. Кирилина
Адрес редакции: Москва, ул. Костякова, 12. Телефон Д 0-00-34, доб. 49.
Технический редактор А. М. Сатарова
Т—05459 Сдано в набор 2/11—1968 г. Заказ № 550. Под п. в печ. 26/111—1968 г.
Формат 84Xl08Vi6 Пач. л. 4-6,72 yen. п. л. Уч.-изд. л. 7,74. Тираж 15840 экз. Цена 50 кол.
4
7
12
14
15
21
31
34
38
40
42
44
45
46
47
48
49
50
51
55
58
60
62
Типография изд-ва «Московская правда». Потаповский пер., 3.