Text
                    ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
НАУЧНО -ТЕХНИЧЕСКИЙ
И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
ЖУРНАЛ -ПРИЛОЖЕНИЕ
ГОСУДАРСТВЕННОГО
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМИТЕТА СССР
ИЗДАЕТСЯ С 1923 ГОДА
ВО "АГРОПРОМИЗДАТ-
! j01986
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS
Профессиональный праздник работников пищевой
промышленности 2
Решения июньского A986 г.) Пленума ЦК КПСС — в жизнь!
Попов В. П. Полносборное строительство
холодильников — важная задача двенадцатой пятилетки 3
Холод — на службе АПК
Пальмин Ю. В., Сивачева А. М., Маматченко Н. И.
Результаты испытаний нового оборудования для производства
быстрозамороженных мясных фаршевых блюд 5
Венгер К. П., Мотин В. В. Модульный скороморозильный
аппарат, работающий на жидком азоте или диоксиде
углерода 7
Коновалов В. Л., Смелков Н. А. Повышение
эффективности использования плиточных морозильных аппаратов
«Климор» на рыбопромысловых судах. 9
За экономию и бережливость
Руденко М. Ф., Лебедев В. Ф., Фондеркин В. Л.
Проблемы развития гелиохолодильной техники 14
ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Бригадной форме организации и стимулирования труда —
широкое внедрение!
Дрисин В. Л. Внедрение в цехах московского завода
«Компрессор» бригадной формы организации и
стимулирования труда 17
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ
Оносовский В. В., Сергуткин С. В. Комплексная
оптимизация судовых холодильных установок 21
Вистяк В. Б., Дорошенко А. В., Антоненко Г. С, Ки-
вензор С. У. Интенсификация конвективного
теплообмена в воздушных конденсаторах трубчато-пластинчатого
типа 25
Калюнов В. С, Корнеев А. П. Математическое
моделирование гидравлических режимов испарительных систем 28
Клименко В. В. Экспериментальная оценка процесса гид-
ратообразования при аккумулировании холода 33
Тер-Ионесян Р. С. Унифицированный теплообменный
модуль 36
Толстых В. В., Яшин В. А., Гавела И. В., Фот В. В.
Эластичные клееные теплопереходы для термоэлектрических
батарей 39
ОБМЕН ОПЫТОМ
Крайнев Е. Г., Политанов О. А. Использование
естественного холода на предприятиях мясной и молочной
промышленности Эстонской ССР 42
Джюгис С. С. Реконструкция системы обогрева полов на
Каунасском распределительном холодильнике 45
В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУ
Румянцев Ю. Д., Лапшин В. А., Соломаха Ю. К. Расчет
компаундных ресиверов 50
ИЗОБРЕТЕНИЯ 13, 41, 49, 52
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
Шавра В. М. Новый типовой учебник по холодильным
машинам 54
В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА
Харитонов В. П. На Всемирной конференции «Холод для
развития» 56
Из Бюллетеня МИХ 59
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Тенин Л. Л., Шувалов А. И., Ужанский Ю. В. Компрес-
сорно-конденсаторные агрегаты 21АК280-7-2,
21АК280-7-3 61
РЕФЕРАТЫ 63
Professional higt day of Food Industry Workers 2
Decisions of June A986) Plenum of CC CPSU — into Life!
Popov V. P. Presabricated Construction of Cold Stores —
Inportant Task of 12th Five-Year Period 3
Refrigeration for Agro — Industrial Complex
Palmin Yu. V., Sivacheva A. M., Mamatchenko N. I. Results
of Testing New Equipment for Production of Quick-Frozen
Minced Meat Dishes 5
Venger K. P., Motin V. V. Module Quick Freezer Operating
on Liquid Nitrogen or Carbon Dioxide 7
Konovalov V. L., Smelkov N. A. Raise of Effectiveness of
Using Plate Freezers "Klimor" on Fishing Vessels 9
For Economy and Thrift
Rudenko M. F., Lebedev V. F., FondeTkin V. L. Problems
of Development of Helium Refrigerating Engineering 14
PRODUCTION ECONOMY AND ORGANIZATION
Wide Introduction of Brigade Form of Labour
Organization and Incentive!
Drisin V. L. Introduction of Brigade Form of Labour
Organization and Incentive in Shops of Moscow Plant
"Compressor" 17
SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY
Onosovsky V. V., Sergutkin S. V. Comprex Optimization of
Marine Refrigerating Plants 21
Vistyak V. В., Doroshenko А. В., Antonenko G. S., Kiven-
zor S. U. Intensification of Convective Heat Exchange
in Tubular-Plate Air Cooled Condensers 25
Kalyunov V. S., Korneyev A. P. Mathematical Simulation
of Hydraulic Regimes in Evaporating Systems 28
KHmenko V. V. Experimental Estimation of Hydrate
Formation Process When Accumulating Refrigeration 33
Ter-Ionesyan R. S. Unified Heat-Exchange Module 36
Tolstykh V. V., Yashin V. A., Gavelya I. V., Fot V. V. Elastic
Glued Heat Passages for Thermoelectric Batteries 39
PRACTICE EXCHANGE
Krainev E. G., Politanov O. A. Utilization of Natural
Cold at Enterprises of Meat and Dairy Industry of Esto-
niana SSR 42
Dgyugis S. S. Reconstruction of Floor-Heating System at
Kaunas Distribution Cold Store 45 >
ASSISTANCE TO PRACTICAL WORKER
Rumyantsev Yu. D., Lapshin V. A., Solomakha Yu. K.
Calculation of Compound Receivers 50
INVENTIONS 13, 41, 49, 52
BOOK REVIEW
Shavra V. M. New Standard Text-Book on Refrigerating
Machines 54
AT INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION
Kharitonov V. P. At World Conference "Refrigeration for
Development" 56
From Bulletins of IIR. 59
REFERENCE DATA
Genin L. L., Shuvalov A. I., Uzhansky Yu. V. Condensing
Units 21AK280-7-2, 21AK280-7-3 61
SUMMARIES 63
© ВО «Агропромиздат», «Холодильная техники», 1986 г.


УДК 664 ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ПРАЗДНИК РАБОТНИКОВ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 19 октября — День работников пищевой промышленности. Свой профессиональный праздник труженики пищевых отраслей промышленности агропромышленного комплекса встречают новыми трудовыми достижениями. Историческими решениями XXVII съезда КПСС, июньского A986 г.) Пленума ЦК КПСС перед работниками АПК поставлена задача — добиться в двенадцатой пятилетке заметного улучшения снабжения населения продовольствием. Пятилетним планом намечена развернутая система мер по дальнейшему развитию и укреплению материально-технической базы АПК, коренному улучшению его деятельности. Темпы прироста производства сельскохозяйственной продукции планируется увеличить в 2,6 раза. Опережающий рост по сравнению с сельскохозяйственным производством предусмотрен в пищевой промышленности. Это позволит выйти в 1990 г. на уровень среднедушевого потребления важнейших продуктов питания, установленного Продовольственной программой СССР. Итоги выполнения плана шести месяцев первого года новой пятилетки свидетельствуют о том, что для достижения намеченных рубежей имеются все возможности. В результате повышения технического уровня производства, внедрения новой техники и прогрессивной технологии, дальнейшего развития бригадной формы организации и стимулирования труда, совершенствования управления и хозяйственного механизма прирост общего объема производства пищевой промышленности агропромышленного комплекса в I полугодии 1986 г. по сравнению с соответствующим периодом прошлого года составил 5 %, в том числе по мясной и молочной промышленности 7 %, рыбной промышленности — 5 и по пищевкусовой промышленности 3 %. План реализации по Государственному агропромышленному комитету выполнен на 103 %. Производительность труда по"сравнению с 1 полугодием 1985 г. возросла на 5 %. Работники пищевых отраслей АПК в основном обеспечили запланированные объемы выпуска продовольственной продукции. Производство важнейших видов продукции пищевой промышленности по стране составило: мяса (промышленная выработка) — 5,6 млн. т (или 108 % к уровню I полугодия 1985 г.), колбасных изделий — 1,7 млн. т A04 %), пищевой рыбной продукции, включая рыбные консервы,— 2,8 млн. т A03 %), животного масла — 766 тыс. т A06 %), цельномолочной продукции в пересчете на молоко — 15,6 млн. т A05 %), консервов — 5,9 млрд. усл. банок A06 %), в том числе плодоовощных — 3,4 млрд. усл. банок A12 %). Развивалась материально-техническая база отраслей агропромышленного комплекса. В пищевой промышленности внедрялось оборудование, обеспечивающее комплексную переработку сельскохозяйственного сырья, холодильную обработку и хранение скоропортящихся продуктов. Первые положительные результаты работы тружеников перерабатывающих отраслей АПК вселяют уверенность в том, что, умножив свои усилия по реализации Продовольственной программы, они успешно выполнят план 1986 г. и двенадцатой пятилетки в целом. Редколлегия и редакция журнала «Холодильная техника» поздравляют работников пищевой промышленности с их профессиональным праздником и желают успехов в достижении рубежей, намеченных XXVII съездом КПСС, июньским A986 г.) Пленумом ЦК КПСС. 9
Решения июньского A986 г.) Пленума ЦК КПСС — в жизнь! УДК 621.S6S.92.002 ПОЛНОСБОРНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО ХОЛОДИЛЬНИКОВ — ВАЖНАЯ ЗАДАЧА ДВЕНАДЦАТОЙ ПЯТИЛЕТКИ в. п. попов В текущий момент главными средствами осуществления стратегической линии экономической политики партии, определенной XXVII съездом КПСС, выступают научно-технический прогресс, коренное преобразование производительных сил общества. На прежней материально-технической основе кардинальных перемен добиться невозможно. Необходимы глубокая реконструкция народного хозяйства на базе новейших достижений науки и техники, перестройка хозяйственного механизма, системы управления. Решающий этап реализации стратегических установок партии — двенадцатая пятилетка. Июньский A986 г.) Пленум ЦК КПСС одобрил проект Государственного плана экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы. С утверждением его Верховным Советом СССР пятилетний план стал законом. Пленум подчеркнул, что в нынешней пятилетке необходимо переломить неблагоприятные тенденции в развитии экономики, придать ей больший динамизм, повысить темпы роста производства. Усилия должны быть направлены на осуществление неотложных социальных программ, значительное улучшение условий труда и быта советских людей. Первоочередная задача, которую предстоит решить в самый короткий срок,— полное обеспечение страны продовольствием. В последние годы немало сделано для развития материально-технической базы сельского хозяйства и связанных с ним отраслей. Окрепла экономика колхозов и совхозов, межхозяйственных и перерабатывающих предприятий, повысилась продуктивность земледелия и животноводства. Однако преодоление отставания сельского хозяйства происходит пока медленно. Нужен решительный перелом, чтобы уже в двенадцатой пятилетке заметно улучшить продовольственное снабжение. Намечается более чем вдвое повысить темпы роста сельскохозяйственного производства, значительно увеличить душевое потребление мяса, молока, овощей и плодов. Существенный источник пополнения продовольственного фонда — сокращение потерь продукции полей и ферм при уборке, транспортировке, хранении и переработке. За счет этого прибавка в ресурсах потребления может составить до 20, а по некоторым видам продукции и до 30 %. При этом затраты на устранение потерь в 2—3 раза меньше, чем на дополнительное производство того же объема продукции. ЦК КПСС и Совет Министров СССР определили крупные меры по сокращению потерь сельскохозяйственной продукции. Укрепляется продовольственное машиностроение, база переработки и хранения. Важной задачей в деле реализации Продовольственной программы является ускоренное строительство низкотемпературных холодильников. В настоящее время холодильники проектируют и возводят на основе железобетонных конструкций, что повышает трудоемкость работ (особенно изоляционных), материалоемкость и в большинстве случаев снижает качество строительства. При размещении холодильников непосредственно в сырьевых районах, в которых зачастую отсутствуют базы строительной индустрии и развитые транспортные коммуникации, резко возрастают транспортные расходы на доставку строительных конструкций и материалов. Одним из путей решения проблемы ускорения и удешевления, а также повышения качества строительства холодильников является сооружение их из легких металлических конструкций (ЛМК) и теплоизоляционных панелей, поставляемых комплектно с максимальной заводской готовностью. Как показал зарубежный и отечественный опыт, полносборное строительство промышленных предприятий и холодильников имеет существенные преимущества по сравнению с традиционным. По данным ЦНИИпромзданий, трудоемкость возведения всего здания снижается в 1,5—2 раза, стен — в 10 раз (с 10—12 до 1—1,2 чел.-ч/м2), покрытия — в 2 раза (с 3—4 до 1,5 чел.-ч/м2). Более чем в 5 раз уменьшается материалоемкость Существенно сокращаются сроки строительства. 1* 3
Применение ЛМК с панелями из нового эффективного теплоизоляционного материала рипор при строительстве низкотемпературных холодильников позволяет на 30 % снизить теплопритоки через ограждения, а отсюда — на 20—30 % сократить расход электроэнергии. Расчеты показывают, что стабильность поддержания температурных режимов в камерах хранения может дать снижение уровня нормативной усушки продукции при хранении на 15—20 %. Основываясь на существенных преимуществах полносборного строительства холодильников повышенной заводской готовности, а также учитывая необходимость быстрейшего сокращения имеющегося дефицита холодильных емкостей, сейчас р стране организуется промышленное производство низкотемпературных холодильников из ЛМК для отраслей народного хозяйства. В двенадцатой пятилетке в Системе Госагропрома СССР намечено построить и сдать в эксплуатацию 470 холодильников из ЛМК общей емкостью 460 тыс. т. Исходя из нужд отраслей народного хозяйства емкости полносборных холодильников приняты различными: 250, 500, 1000, 1500, 2000, 3000 и 5000 т. Такой ряд позволит осуществлять строительство на базе всего лишь двух модулей 250 и 500 т, что упростит и удешевит разработку типовых проектов холодильников. Госстрою СССР и Госагропрому СССР поручено в 1986—1987 гг. разработать и утвердить типовые проекты холодильников из ЛМК емкостью от 250 до 5000 т с учетом потребностей Центросоюза, Минрыбхоза СССР, Минторга СССР и др. Выявилась необходимость в строительстве для ОРСов и УРСов мелких холодильников емкостью до 100 т. Производство их к 1990 г. будет доведено до 300 в год. В целях отработки конструкций холодильников, изучения их надежности в эксплуатации признано целесообразным в 1987 г. построить и ввести в эксплуатацию на одном из предприятий мясной промышленности экспериментальный холодильник из ЛМК емкостью 1000 т. Для организации промышленного производства комплектных низкотемпературных холодильников будут созданы мощности по изготовлению трехслойных теплоизоляционных панелей до 500 тыс. м2 в год в г. Алатыре Чувашской АССР в 1988 г. и 50 тыс. м2 в год в Краснодарском крае в 1989 г. Панели будут поставляться вместе с откатными дверями, соединительными и уплотнительными крепежными элементами. Минтяжмашу дано задание к концу двенадцатой пятилетки создать три линии по производству теплоизоляционных панелей и откатных дверей. Общая производительность линий 1,5 млн. м2 в год. Минмонтажспецстрой СССР по заказу Госагропрома СССР будет поставлять стальные каркасы с антикоррозионной защитой для строительства холодильников из ЛМК. Госплан СССР и Госснаб СССР в проектах годовых планов на 1987—1990 гг. предусматривают производство из легких металлических конструкций и распределение комплектных холодильников как промышленной продукции, а также выделение в централизованном порядке необходимых материалов за счет ресурсов для капитального строительства. Минхимпром и Минудобрений установлены задания по производству полиоль- ной композиции и полиизоционата, используемых для изготовления теплоизоляции трехслойных панелей и дверей. Минхиммаш обеспечит комплектование холодильников блочными холодильными установками, а также конденсаторами и емкостной аппаратурой усовершенствованных конструкций. С 1988 г. начнется серийное производство воздухоохладителей поверхностью 250 и 500 м2 с высоконапорными осевыми вентиляторами и испарительных (воздушных) конденсаторов теплопроизводительностью 50 и 250 кВт. Автоматизация холодильных установок сдерживается из-за отсутствия отечественной стальной запорной арматуры — вентилей с диаметром условного прохода 25—300 мм, работающих в диапазоне температур от 150 до —45 °С. В текущем пятилетии Минхиммаш должен организовать разработку такой арматуры и ее серийное производство. Для механизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ на низкотемпературных холодильниках Минэлектротехпром предусматривает начать с 1987 г. серийный выпуск электропогрузчиков, предназначенных для проведения операций в холодильных камерах с грузовой высотой 6 м и более. Выполнение намеченных мер по организации отечественного производства и строительства низкотемпературных холодильников из легких металлических конструкций для отраслей народного хозяйства будет способствовать ускорению научно-технического прогресса в холодильном хозяйстве и успешному выполнению Продовольственной программы страны. 4
Холод — на службе АПК УДК 637.5.002.62/.64.037.02 001.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЫСТРОЗАМОРОЖЕННЫХ МЯСНЫХ ФАРШЕВЫХ БЛЮД Канд. техн. наук Ю. В. ПАЛЬМИН, канд. техн. наук А. М. СИВАЧЕВА, Н. И. МАМАТЧЕНКО \ Одним из путей решения Продовольственной программы и проблемы рационального питания населения является расширение промышленного изготовления высококачественных быстрозамороженных готовых мясных блюд и полуфабрикатов. Для этого необходимо ускорить создание новых видов4 специального технологического оборудования для формования мясных фар- шевых изделий и их термической обработки. ВНИКТИхолодпромом и организациями Минлегпищемаша разработан комплект оборудования марки А1-ФКЗ, предназначенного для производства широкого ассортимента быстрозамороженных мясных блюд с гарнирами, содержащих 30 % мясного компонента, 40 % гарнира и 30 % соуса. В состав комплекта оборудования входят: участок переработки овощей, укомплектованный серийным оборудованием, предназначенным для мойки, чистки и измельчения овощей; участок приготовления мясного компонента, включающий серийное оборудование для переработки мясного сырья, производства фарша, формования фаршевых изделий (котлет, тефтелей) и их термической обработки на па- г'ру или во фритюре и новое оборудование — формовочный автомат В2-ФФА (разработчик — Минское ЭКБ «Мясо- молмаш»), паровую ванну ЯЮ-ФКВ (разработчик — ВНИКТИхолодпром) и печь для обжарки мясного продукта во фритюре (разработчик — ВНИЭКИ- продмаш); участок приготовления гарниров и соусов, укомплектованный серийным оборудованием; . участок упаковки мясных блюд, оснащенный новым оборудованием для изготовления формочек из алюминиевой фольги, наполнения их гарнирами и соусами, ручной укладки мясного, компонента (котлет, тефтелей), укупорива- ния и этикетирования формочек перед замораживанием (разработчик — Симферопольское СКВ «Продмаш»); участок замораживания и групповой упаковки, включающий серийное оборудование для транспортировки формочек с блюдами и групповой упаковки их в картонные ящики и новый скороморозильный аппарат (разработчик — ВНИКТИхолодпром). В 1985 г. на московском экспериментальном заводе ВНИКТИхолодпро- ма «Хладопродукт» № 1 были проведены междуведомственные испытания формовочного автомата В2-ФФА и паровой ванны ЯЮ-ФКВ. Испытания, в которых, кроме разработчиков, приняли участие и другие заинтересованные организации, в том числе представители НРБ, дали положительные результаты. Формовочный автомат В2-ФФА предназначен для дозирования мясного фарша и формования рубленых мясных полуфабрикатов типа котлет, биточков, тефтелей, крокетов заданной массы по ОСТ 49 175—81. Разработаны две модификации автомата: В2-ФФА — без раскладчика и В2-ФФА-01 — с раскладчиком. Автомат включает следующие основные узлы: бункер со шнековым устройством подачи фарша, устройство для дозирования фарша и формования изделий, электропривод, состоящий из двигателя мощностью 4,5 кВт и частотой вращения 16,7 с-1 и двух редукторов, раму, раскладчик (модель В2-ФФА-01) и шкаф управления. Применение в автомате электропривода постоянного тока с тиристорной системой управления позволяет плавно менять его производительность в широком диапазоне. Техническая характеристика автомата В2-ФФА Производительность, кг/ч, не менее 220—1000 Вместимость бункера, м3, не менее 0,25 Масса формуемых изделий (котлеты, бифштекса, биточка), г Ю7±3 Температура фарша, °С 8 5
Потребление электроэнергии, кВт-ч, не более воды, м3/ч, не более Габаритные размеры (без шкафа), мм, не более 4,32 0,025 40 60 0,245 длина ширина высота Габаритные размеры шкафа управления, мм, не более длина ширина высота Масса, кг, не более 2065 2210 (В2-ФФА-01) 700 1386 (В2-ФФА-01) 1930 600 400 1500 1700 1730 (В2-ФФА-01) Автомат В2-ФФА может найти применение в цехах полуфабрикатов мясоперерабатывающих предприятий. Паровая ванна ЯЮ-ФКВ. предназначена для доведения до готовности на пару изделий типа биточков «Здоровье» в соответствии с ОСТ 49 175—81 и других диетических продуктов. Ванна работает в комплекте с формовочным автоматом В2-ФФА. Она состоит из четы- рех-пяти секций с электрообогревом для обработки на пару биточков; колпаков, способствующих поддержанию теплового режима в рабочей зоне ванны, с червячно-реечным механизмом их подъема для ежедневной санитарной обработки секции; воздуховодов для отвода паровоздушной смеси в местах входа полуфабрикатов в зону термической обработки и выхода готового продукта из ванны; конвейеров на входе продукта в зону термической обработки и выходе его из нее; пульта управления. Ванна работает следующим образом. Сформованные автоматом биточки-полуфабрикаты укладываются на конвейер и перемещаются в зону термической обработки, где доводятся до готовности на пару. Готовые биточки выгружаются на раздаточный стол или в технологические емкости. Техническая характеристика паровой ванны Я10-фКВ Количество секций Техническая производительность, кг/ч Потребление электроэнергии, кВт-ч, не более при выходе на режим в течение 60 мин 290 120 430 180 15 85 95 75 15 85 95 75 85±2 на стационарном рабочем режиме Потребление воды, М7ч, не более 0,164 Мощность электродвигателя, кВт, не более 0,37 0,37 Скорость движения транспортной сетки, м/с 0,9Х 1.27Х хю~2 хю-2 Время тепловой обработки биточков в паровой ванне, мин, не более Температура, °С, не менее паровоздушной среды воды внутри готового продукта после выхода из паровой ванны Масса готового биточка после выхода из паровой ванны, г, не менее 85±2 Габаритные размеры ванны, мм, не более длина 11000 15 000 высота 1 900 1 900 ширина 1 300 1 300 Занимаемая площадь, м2, не более 14 18 Масса ванны, кг, не более 1 400 1 800 Количество обслуживающего персонала, чел. 1 1 Во время испытаний нового оборудования было изучено влияние тепловой обработки в паровой ванне ЯЮ-ФКВ на качественные характеристики быстрозамороженных готовых диетических блюд. Анализ химического и аминокислотного состава, относительной биологической ценности диетических биточков, изготовленных по двум рецептурам — на основе сырого и бланшированного мяса — с применением нового оборудования, свидетельствует о высокой пищевой ценности и усвояемости (более| 92 %) готовых блюд. ^ На экспериментальном заводе «Хла- допродукт» № 1 в соответствии с утвержденной нормативно-технической документацией была выработана опытно-промышленная партия быстрозамороженных биточков «Здоровье». Экономический эффект составил 110—120 руб. на 1 т продукции. Таким образом, испытания показали, что новое оборудование для формования и термической обработки на пару мясных фаршевых изделий типа биточков «Здоровье» обеспечивает выпуск ь
продукции хорошего качества и не только не уступает аналогу оборудования фирмы «Электролюкс» (Швеция), нр и имеет ряд преимуществ перед ним: возможность плавного изменения производительности формовочного автомата, удобство осмотра и санитарной обработки секций паровой ванны. По результатам испытаний рекомендовано в 1986 г. освоить серийное производство нового оборудования. УДК 621.565.9.001.5 •МОДУЛЬНЫЙ СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ, РАБОТАЮЩИЙ НА ЖИДКОМ АЗОТЕ ИЛИ ДИОКСИДЕ УГЛЕРОДА Канд. техн. наук К. П. ВЕНГЕР, В. В. МОТИН Перспективным направлением развития скороморозильной техники является разработка модульных аппаратов [1]. Такие аппараты могут работать на жидком азоте (N2) или диоксиде углерода (СОг), которые распыляются с помощью соответственно форсунок или специального дроссельного устройства в зоне замораживания. Образующиеся при этом пары хладагента используются для предварительного охлаждения, а также выравнивания температуры по объему продукта. Предварительное охлаждение продукта парами N2 или С02 исключает возможность его последующего растрескивания и, следовательно, сокращает потери массы при размораживании и кулинарной обработке [2]. МТИММПом совместно с СКБ АСУ- мясомолпрома разработан и изготовлен экспериментальный образец модульного скороморозильного аппарата. На рис. 1 представлена его принципиальная схема. Аппарат представляет собой туннель, состоящий из четырех секций, из которых две первые являются зоной предварительного охлаждения, а две последующие — зоной замораживания и зоной выравнивания температуры по объ-' ему продукта. Жидкий азот с помощью центробежных форсунок распыляется в зоне замораживания. Образующиеся пары азота отсасываются вентиляторами и подаются сверху через направляющие окна в зону предварительного охлаждения продукта. Подача паров 79 78 77 Рис. 1. Принципиальная схема экспериментального модульного скороморозильного аппарата / — зона предварительного охлаждения парами азота; // — зона замораживания жидким азотом /// — зона выравнивания температуры по объему продукта; / — фторопластовая пластина шагающего конвейера; 2 — входное отверстие аппарата; 3 — окно для всасывания газообразного азота; 4 — на правляющее окно для нагнетания паров азота на продукт; 5 — туннель; 6 — электродвигатель венти лятора; 7 — вентилятор; 8 — форсунка для распыления жидкого азота; 9 — крышка выходного отверстия аппарата; 10 -- барабан для сбора замороженного продукта; 11 — люк для выхода заморо женного продукта; 12 — рама аппарата; 13 — электродвигатель привода эмпеллерного устройства /4 — вал эмпеллера; 15 — труба для слива неиспарившегося жидкого азота; 16 — крыльчатка эмпел лера, 17 — кулачковый механизм; 18, 19 — неподвижная и подвижная пластины шагающего конвейера
-200 Рис. 2. Распределение температуры азота по длине туннеля аппарата в зависимости от времени его работы « Рис. 3. Термограмма процесса замораживания полутушек кур в аппарате: 1,2 — температура соответственно в центре и на поверхности грудной мышцы полутушки; 3 — средне- объемная температура полутушки; 4 — температура азота азота регулируется с помощью заслонок, а также направляющими пластинами окон нагнетания, создающими определенный угол атаки газообразного потока на продукт. Неиспарившийся жидкий азот собирается в зоне замораживания в поддоне, где с помощью двух эмпеллерных устройств приводится во взвешенное состояние. Для удаления жидкого азота из поддона предусмотрена сливная труба. Привод эмпеллерного устройства осуществляется от электродвигателя мощностью 0,6 кВт, частотой вращения 22,5 с-1 через ременную передачу. Основное отличие разработанного ап- ь
парата заключается в использовании шагающего конвейера взамен ленточного для перемещения продукта вдоль туннеля, при этом каждая секция аппарата имеет индивидуальное транспортирующее устройство. Привод четырех конвейеров осуществляется от электродвигателя мощностью 1,5 кВт, частотой вращения 23,3 с-1 через редуктор, синхронность их работы обеспечивается цепной передачей. Верхняя часть пластин, конвейера выполнена из фторопласта. Предложенная конструкция транспортирующего устройства позволяет избежать температурной деформации, что наблюдается у ленточных конвейеров, и исключить натяжную станцию. Скорость конвейера 1,36 см/с. С целью герметизации входное отверстие аппарата закрыто резиновой шторкой, а выход продукта осуществляется через специальное затворное устройство, состоящее из барабана с отверстием, совпадающим в момент выгрузки с люком выхода замороженного продукта. Возможна выгрузка замороженного продукта и через выходное отверстие, закрытое изолированной крышкой. В аппарате предусмотрены смотровые окна с изолированными крышками. Проведена серия опытов по определению действительного температурного профиля всех зон аппарата при использовании жидкого азота. Жидкий азот подавали с помощью гибких шлангов от расположенного рядом с аппаратом контейнера ТРЖК-0,35, заполняемого от контейнера ТРЖК-1,0, установленного снаружи помещения. Температуру азота по длине туннеля контролировали с помощью потенциометра КСП-4, к которому подключены 11 стационарно закрепленных в аппарате термопар. Действительное распределение температуры азота по длине туннеля аппарата в зависимости от времени его работы показано на рис. 2. Температура паров азота на входе продукта в аппарат находилась на уровне —20 °С, г. е. использовался практически весь температурный потенциал паров азота. Термограмма процесса замораживания полутушек кур представлена на рис. 3. Продолжительность замораживания продукта до среднеобъемнои температуры —18 °С составила 6 мин. Испытания аппарата показали необходимость дальнейшего экспериментального изучения процесса замораживания для выявления механизма и закономерностей теплообмена, количественных значений его показателей. Список использованной литературы 1. Попов В. П., Каухчешвили 3. И., Венгер К. П. Создание эффективной скороморозильной техники для штучных мясопродуктов на основе модульного принципа.— Мясная индустрия СССР, 1985, № 7, с. 30—34. 2. Физико-химические и гистологические показатели мяса, замороженного ускоренным способом / С. Ильченко, Л. Бондаренко, М. Могилевский и др.— Мясная индустрия СССР, 1967, № 7, с. 27—30. УДК 621.565.9:629.123.44 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛИТОЧНЫХ МОРОЗИЛЬНЫХ АППАРАТОВ «КЛИМОР» НА РЫБОПРОМЫСЛОВЫХ СУДАХ Канд. техн. наук В. Л. КОНОВАЛОВ, ft Н. А. СМЕЛ КОВ "ч На больших морозильных рыболовных траулерах типа «Иван Бочков» постройки ПНР наряду с воздушным конвейерным морозильным аппаратом LBH-31,5 применяют двухсекционные горизонтально-плиточные морозильные аппараты «Климор» типа ZPPmp производства ПНР. Такими же морозильными аппаратами (только из семи секций) оборудованы большие автономные траулеры типа «Спрут». Секция горизонтально-плиточного морозильного аппарата «Климор» типа ZPPmp, изображенная на рис. 1, состоит из каркаса морозильного аппарата, корпуса с передвижными дверями, плиточного узла, коллекторов с бронешлангами, системы гидравлического привода. Плиточный аппарат установлен на основании в изолированном корпусе; загрузка и выгрузка противней с рыбой осуществляются после открытия раздвижных дверей. Плиты изготовлены из алюминиевого сплава. Система каналов внутри плит обеспечивает змеевидное течение жидкого хладагента., Каждый плиточный узел снабжен коллекторами подачи и возврата. Коллектор подачи имеет 9
А-А /2 15 Плита раздбинута L^kfe Плита сжата Рис. I. Секция горизонтально-плиточного морозильного аппарата «Климор» типа ZPPmp: / — коллектор подачи; 2 — ролики тросовой системы; 3 — деталь верхней передвижной рамы; 4 — гидроцилиндр; 5 — бронешланг; 6 — морозильная плита; 7 — верхняя передвижная рама; 8 — каркас морозильного аппарата; 9 — гросовая система; 10 — коллектор возврата; // — основание морозильного аппарата; 12 — дистанционные болты с гайками и контргайками; 13 — ограничители минимального расстояния между плитами; С — подача жидкого R22; В — возврат парожидкостной смеси; Е — горячие пары для оттаивания; Д — конденсат после оттаивания вид «труба в трубе». Во время оттаивания сконденсировавшийся хладагент собирается в нижней части коллектора и выдавливается через внутреннюю трубу. При замораживании жидкий хладагент подается через межтрубное пространство. Для соединения коллекторов с плитами служат бронешланги. Верхняя плита неподвижно крепится к передвижной раме, а нижняя при помощи болтов — к основанию. К верхней передвижной раме, состоящей из швеллеров, приварена деталь с пальцами, которыми рама связана с гидроцилиндрами. К этой же детали прикреплены ведущие ролики прямой тросовой системы. Концы троса, пропущенного через два ролика, неподвижно крепятся к нижнему и верхнему основаниям морозильного аппарата. Верхняя передвижная рама как бы висит на двух тросах, которые синхронизируют работу гидроцилиндров, обеспечивая равномерное и параллельное перемещение плит вверх и вниз. По краям Давление масла в гидросистеме, мПа Давление подпрессовки, кПа Подпрессовка увеличивает плотность блоков замораживаемого продукта и морозильных плит наварены ребра, препятствующие смещению противней. Дистанционные болты, установленные по бокам каждой из морозильных плит, объединяют все плиты в единый плиточный узел и при переключении рычага управления в положение «Вверх» передают движение от гидроцилиндров через верхнюю раму поочередно ко всем плитам. Расстояние между плитами регулируется гайками и контргайками дистанционных болтов. В процессе замораживания при переключении рычага управления в положение «Вниз» плиты поочередно сжимаются, обеспечивая подпрессовку рыбы. Давление подпрессовки замораживав емых блоков рыбы определяется давление м масла в гидросистеме. Ниже показана зависимость давления подпрессовки на верхний ряд противней с рыбой от давления масла в гидравлической системе (давление подпрессовки нижних рядов выше из-за массы плит с загруженными противнями). 4,8 10 5,3 15 5,8 20 6,3 25 6,8 30 7,3 35 7,8 40 8,3 45 сокращает время замораживания, однако чрезмерное давление подпрессовки
приводит к разрушению тканей рыбы. Холодильная установка включает два винтовых компрессора S3-900 суммарной холодопроизводительностью 275 кВт при температуре кипения хладагента —40°С. Давление конденсации 1,15 МПа. Общая установленная мощность электродвигателей 228 кВт. Результаты анализа работы холодильного комплекса траулера «Казань» (серийное судно типа «Иван Бочков») Калининградской базы тралового флота во время промысловых рейсов в юго-восточной части Тихого океана показали, что основными факторами, определяющими продолжительность замораживания рыбы в плиточном морозильном аппарате и его производительность, являются начальная температура направляемой на замораживание рыбы, ее вид и разделка (нераз- деланная, обезглавленная потрошеная, филе), температура кипения хладагента. При эксплуатации плиточных аппаратов в соответствии с инструкциями и рекомендациями завода-изготовителя паспортная производительность не достигается, температура жидкого хладагента после фреоновых насосов при установившемся режиме не опускается ниже —34°С. Это вызвано большими теплопритоками вследствие значительной протяженности трубопроводов и недостаточной эффективностью изоляции. При одновременной работе двух секций плиточного аппарата в режиме замораживания приходится включать два фреоновых насоса, хотя инструкцией по эксплуатации рекомендуется работа одного насоса (второй — резервный) . Кроме того, из-за значительной массы плит с загруженными на них противнями происходит чрезмерная подпрессовка нижних 5—6 рядов, что приводит к выпуску бракованной продукции. После размораживания таких брикетов у 30 % рыб отмечен порок — «лопанец по брюшку и спинке»; особенно большой процент брака был у неразделанной ставриды. С целью сокращения брака при выпуске замороженной продукции на каждую из плит были установлены ограничители (см. рис. 1), конструкция которых позволяет регулировать минимальное расстояние между плитами в зависимости ог вида замораживаемой рыбы. В результате случаев выпус- Рис. 2. Способ укладки противней в ячейку / — противни с рыбой; 2 — морозильная плита ка бракованной рыбопродукции не было. Повышение производительности аппарата было достигнуто путем единовременной загрузки шести (а не пяти, как предусмотрено инструкцией) противней в одну ячейку, как это изображено на рис. 2, причем загружали в аппарат противни без верхних крышек. Хотя несколько увеличились время загрузки и выгрузки продукции и продолжительность замораживания, в целом благодаря увеличению массы единовременной загрузки достигнуто повышение суточной производительности аппарата на 2—3 % против паспортной. Ниже приведены паспортные и усредненные эксплуатационные характеристики горизонтально-плиточного морозильного аппарата «Климор», полученные при замораживании обезглавленной потрошеной ставриды: Продолжительность замораживания, мин Продолжительность загрузки, оттаивания, выгрузки, мин Полный цикл, мин Температура, ° С рыбы перед загрузкой в аппарат рыбы в центре блока после замораживания жидкого R22 перед подачей в плиту Количество брикетов в одном ряду, шт. Число рядов (ячеек) Количество циклов за 1 сут Масса единовременной загрузки, кг Производительность за 24 ч, кг/сут Паспортные данные 85 15 100 10 —22 —38 5 13 14 650 9100 Эксплуатационные данные 100 20 120 8 — 18 — 34 6 13 12 780 9360 II
Отличительная особенность горизонтально-плиточного морозильного аппарата и его преимущество перед воздушным конвейерным типа LBH-31,5 — на нем можно работать круглосуточно и большой период времени B0—25 сут) без длительных остановок. При работе воздушных конвейерных морозильных аппаратов в судовых условиях невозможно достичь непрерывной 24-часовой их эксплуатации, так как аппараты необходимо останавливать на время обеда и кратковременного отдыха аппаратчиков. Кроме того, практически каждые 4 ч производится оттаивание первой секции воздухоохладителей, примерно раз в сутки — второй, что требует несения круглосуточной вахты в рефрижераторном отделении, в то время как процесс оттаивания плит плиточного аппарата происходит автоматически и управляет режимом его работы матрос-аппаратчик из рыбцеха. На рис. 3 представлена схема автоматизации процессов замораживания и оттаивания горизонтально-плиточного морозильного аппарата «Климор». Основным требованием к системе автоматизации является обеспечение поочередного оттаивания морозильных 17 * ' * /7 Рис. 3. Схема автоматизации процессов замораживании и оттаивания горизонтально-плиточного морозильного аппарата «Климор»: / — винтовой компрессор S3-900 А; 2 — главный клапан оттаивания; 3, 7, 11—13, 15, 17, 18 — соленоидные вентили; 4 — обратный клапан; 5 — конденсатор; 6 — экономайзер; 8 — отделитель жидкости; 9 — злектронный сигнализатор уровня; 10 — дренажный ресивер; 14 — датчик уровня; 16 — сервокланан; 19 — плиточный аппарат; 20 — насос хладагента 12
аппаратов (один аппарат всегда должен быть включен в режим «Замораживание»). Переохлажденный в экономайзере жидкий хладагент поступает через соленоидный вентиль 7 в вертикальный отделитель жидкости, постоянный уровень в котором поддерживается электронным сигнализатором уровня. Уровень жидкости в отделителе определяется в % от его полной высоты: нормальный — 27 %; нормальный нижний — 25 % (подается сигнал на включение соленоидного вентиля 7)\ нормальный верхний — 30 % (подается сигнал на закрытие соленоидного вентиля 7); фреоновый насос включается при уровне 14 %, выключается — при 4 %. При уровне жидкости в отделителе 56 % и выше винтовой компрессор выключается, на мнемосхеме загорается красная лампочка и раздается звуковой сигнал. При переключении пакетного выключателя управления процессом одного из плиточных морозильных аппаратов в положение «Замораживание» открываются управляемые соленоидными вентилями 17 сервоклапаны подачи жидкости и возврата пара и на дренажном ресивере — управляемые регулятором уровня соленоидные вентили 15, 13 подачи горячих паров и возврата жидкости в систему, которые по достижении минимального уровня в дренажном ресивере закрываются. По окончании процесса замораживания пакетный выключатель ставится в положение «Оттаивание», в результате чего обесточивается катушка вентиля 3, управляющего главным клапаном оттаивания, расположенным на нагнетательном трубопроводе перед конденсатором; закрываются сервоклапаны и открываются соленоидные вентили 18 на трубопроводе горячих паров и отвода конденсата после оттаивания плит; на дренажном ресивере открываются соленоидный вентиль 11 слива конденсата и соленоидный вентиль 12 отсоса паров хладагента из дренажного ресивера с целью создания перепада давлений между ресивером и плиточным аппаратом. Обратный клапан обеспечивает поддержание постоянной разности давлений 0,22 МПа до и после главного клапана. Схема трубопроводов холодильной установки позволяет использовать отделитель жидкости для возврата конденсата после оттаивания плиточных аппаратов и воздухоохладителей грузовых трюмов № 1 и 2. Оттаивание воздухоохладителей грузовых трюмов через отделитель жидкости повышает эффективность работы судовой холодильной установки. Опыт эксплуатации горизонтально- плиточных морозильных аппаратов «Климор» на рыбопромысловых судах Калининградской базы тралового флота позволяет рекомендовать следующие мероприятия для повышения их производительности: противни с рыбой в аппарат следует загружать без верхних крышек; единовременную загрузку необходимо увеличить с 5 до 6 противней в одну ячейку; на каждую из плит надо установить регулируемые ограничители минимального расстояния между плитами, что исключит выпуск бракованной рыбопродукции; при одновременной работе двух плиточных аппаратов в цикле замораживания целесообразно включать два фреоновых насоса, благодаря чему увеличивается кратность циркуляции хладагента и сокращается время замораживания на 5—8 мин. Внедрение этих мероприятий на рыбопромысловых судах КБТФ позволило повысить производительность плиточных морозильных аппаратов и улучшить качество выпускаемой замороженной рыбопродукции. ИЗОБРЕТЕНИЯ A1) 1239473 E1L F 25 В 9/00 B1) 3666035/23-06 B2) 24.11.83 G1) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники G2) Б. А. Антипенков, А. Б. Давыдов, А. Ш. Кобулашвили, Б. Д. Краковский, A. К. Симаев, А. А. Фальченко, А. Н. Шерстюк, B. Д. Щербаков E3) 621.575 E4) E7) КРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА, содержащая последовательно установленные компрессор с нагнетательной и всасывающей линиями, блок охлаждения и емкость ожиженного газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения температуры и давления в емкости ожиженного газа, в линию всасывания компрессора между емкостью ожиженного газа и блоком охлаждения дополнительно включены нагнетатель с турбинным приводом, подключенным на входе к нагнетательной линии за компрессором, а на выходе — к всасывающей линии перед ним. 13
За экономию и бережливость УДК 621.575:662.997 ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ГЕЛИОХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Канд. техн. наук М. Ф. РУДЕНКО, д-р техн. наук, лроф. В. Ф. ЛЕБЕДЕВ, В. Л. ФОНДЕРКИН Энергетической программой СССР исходя из предварительных расчетов развития экономики Советского Союза до 2000 г. предусматривается широкое вовлечение нетрадиционных, возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, приливной, ветровой, а также биомассы. Особый интерес представляет использование в южных районах страны солнечной энергии для получения тепла и холода. Наиболее благоприятные климатические зоны эксплуатации гелиохолодильных установок в Советском Союзе — Средняя Азия, Нижнее Поволжье, Кавказ и юг Украины. Анализ существующих методов получения холода с помощью энергии солнечной радиации показал, что наиболее перспективен метод абсорбционного охлаждения. В настоящее время у нас в стране и за рубежом разработаны и эксплуатируются абсорбционные гелиохолодильные установки малой и средней холодопроизводительности, применяемые в основном для кондиционирования воздуха в жилых помещениях и хранения пищевых продуктов. Опыт создания абсорбционных гелиохолодильных установок выявил специфическую особенность их проектирования: необходимость учета количества энергии солнечной радиации, падающей на квадратный метр земной поверхности, продолжительности солнцестояния в сезоне предполагаемой эксплуатации, метрологических параметров движения солнца по небосводу. .Исходя из этого, в установках предусматривают сильно развитые поверхности гелио- коллекторов, ориентированные в строго определенном направлении с оптимальным углом наклона к горизонту, меняющимся при движении солнца. Более высокая температура обогрева генератора гелиоустановки повышает ее эффективность (КПД), но в то же время усложняет конструкцию гелиоколлектора и удорожает стоимость. Холод может вырабатываться круглосуточно и циклично — днем или ночью. В связи с этим абсорбционные гелиохолодильные установки могут выполнять функцию аккумулятора энергии для производства холода. Гелиохолодильные установки делятся на установки периодического действия с твердыми и жидкими поглотителями, работающие по открытому и закрытому циклу без потребления электроэнергии, и непрерывного действия, потребляющие незначительное количество электроэнергии для привода насосов. В установке периодического действия днем при наличии солнечной радиации из бинарной смеси в гелиоколлекторе выпаривается хладагент, который затем конденсируется и накапливается в ресивере. Ночью жидкий хладагент кипит в испарителе, производя холод. Образующиеся пары поступают в абсорбер, где поглощаются бинарной смесью. Наиболее распространены установки непрерывного действия, работающие на бинарных смесях -аммиак-вода, бромистый литий-вода. Бромистолитиевые установки имеют некоторые преимущества перед водоаммиач- нымг: они проще по конструкции и работают с большим коэффициентом полезного действия при аналогичных температурах в генераторах и испарителях, i лавная особенность бромистолитиевых гелиоустановок — из-за нелетучести солей бромистого лития в генераторе выпаривается лишь водяной пар, в связи с чем не требуется ректифи- кациэнное оборудование. Недостатки бромистолитиевых гелиоуста- ново < — нельзя получить температуры ниже нуля, требуется постоянно поддерживать пониженное давление, необходимо предусматривать меры против коррозионного воздействия агрессивного раствора на тепло- обменную поверхность аппаратов. Водоаммиачные и бромистолитиевые гелиоустановки различаются также спбсобами охлаждения конденсаторов и абсорберов, расходом электроэнергии на привод насосов для перекачивания растворов и способами охлаждения объектов. В водоаммиачных установках при температурах обогрева генератора порядка 120—180 °С может быть применено воздушное охлаждение конденсаторов и абсорберов. Бромистолитиевым гелиоустановкам, а также водоаммиачным, работающим при температурах обогрева генератора ниже 120 СС, необходимо только водяное охлаждение теплообменных аппаратов. Насосы для перекачивания рабочей жидкости из абсорбера в генератор в водоаммиачных гелиоустановках должны быть мощнее, так как перепад давлений в аппаратах значительно выше, чем в аппаратах бромистолитиевых гелиоустановок, аналогичных по холодопроизводительности, что вызывает потребление дополнительной электроэнергии. В бромистолитиевых гелиоустановках с малым перепадом давлений в аппаратах можно использовать барбо- тажные насосы для поднятия парожидкост- ной смеси в абсорбер (возврат раствора 14
в генератор осуществляется под действием его силы тяжести), однако в установках средней и большой холодопроизводитель- ности все-таки надежнее работают механические насосы. В бромистолитиевых гелиоустановках могут быть закрытые и открытые испарительные системы охлаждения, в водоам- миачных — только закрытые во избежание прямого контакта хладагента с кондиционируемым воздухом или охлаждаемым объектом, что требует наличия дополнительного охлаждающего контура воды или рассола. Коэффициент полезного действия абсорбционных гелиоустановок при постоянных температурах окружающей среды зависит от температуры, поддерживаемой в генераторе, и возрастает с ее повышением. Известны три способа обогрева генератора гелиохолодильных установок: непосредственный — солнечное облучение поверхности трубных пучков в генераторах-коллекторах, выполненных по типу «горячего ящика»; косвенный — передача тепла от гелиоколлектора к теплообменной поверхности генератора циркулирующей обогреваемой средой непосредственно или через, аккумулятор — накопитель тепла; с использованием электроэнергии, вырабатываемой солнечными фотоэлементами. Гелиоустановка с непосредственным обогревом генератора имеет меньшее количество металлоемкой аппаратуры, незначительное термическое сопротивление при передаче тепла, может работать по открытому циклу при нетоксичных бинарных смесях. Однако емкость по раствору в таких системах значительна. Из-за большой поверхности обогрева генератора возникает сложность в организации циркуляции и отвода парожидкостной смеси. При косвенном способе обогрева генератора в схему вводят дополнительные элементы — гелиоколлектор и аккумулятор тепловой энергии, имеющие самостоятельный рабочий контур. Наличие емкого аккумулятора позволяет охлаждать объекты в ночное время и и пасмурные дни, а также способствует более стабильной нагрузке на генератор и устойчивой работе гелиоустановки в течение дня. Такие системы целесообразно использовать для получения холода летом и тепла весной и осенью. При косвенном обогреве эффективны ге- лиоколлекторы, работающие по принципу тепловой трубы. Передача тепловой энергии к генератору осуществляется благодаря процессам испарения и конденсации низко- кипящей жидкости в герметичных трубках, установленных перпендикулярно к поверхности обогрева солнцем. В таких системах происходит как бы самообогрев генератора. Помимо этого, имеются и другие преимущества: при правильном подборе теплоносителя (например, фреонов или углеводородов) отсутствует коррозия внутренней поверхности труб; незначительная теплоемкость системы способствует быстрому нагреванию генератора; тепло передается в одном направлении — от гелиоколлектора к генератору; система морозоустойчива и эффективна против действия высоких давлений и температур. В гелиохолодильных установках с косвенным обогревом генератора можно использовать типовые схемы и конструкции аппаратов, разработанные для абсорбционных холодильных машин, однако требуются более эффективные конструкции генераторов. К недостаткам гелиоустановок с косвенным обогревом генератора следует отнести наличие промежуточного, термического сопротивления между нагреваемой жидкостью и десорбируемым раствором в генераторе, а также дополнительного узла — аккумулятора тепловой энергии, что увеличивает стоимость установки. Вместе с тем, если учесть работу этих гелиоустановок в комбинационном режиме получения тепла и холода или возможность применения схем без аккумулятора, отмеченный недостаток становится несущественным. На случай длительного отсутствия солнечной энергии в гелиоустановках должны предусматриваться резервные источники обогрева генератора. В Советском Союзе проводятся работы по созданию и исследованию новых абсорбционных гелиохолодильных установок. В Физико-техническом институте АН Туркменской ССР разработаны абсорбционные гелиохолодильные установки с открытым циклом холодопроизводительностью 30 кВт и более, предназначенные для кондиционирования жилых помещений. Они успешно эксплуатируются на территории Ашхабада. В Астраханском техническом институте рыбной промышленности и хозяйства на основе оценки интенсивности энергии солнечной радиации в условиях Астраханской области в целях использования ее в работе абсорбционных теплотрансформаторов разработаны водоаммиачная и бромистолитие- вая гелиохолодильные установки непрерывного действия холодопроизводительностью 20 кВт. Они состоят из типовых абсорбционных машин, работающих по закрытому циклу, и гелиоколлекторов с аккумуляторами тепловой энергии. Гелиоприемная часть представляет собой стационарный гелиоколлектор (рис. 1), выполненный по типу «горячего ящика» с двойным остеклением и с горизонтальными трубками-поглотителями. Гелиоколлектор снабжен плоскими зеркальными концентраторами солнечных лучей. Он устанавливается остекленной стороной строго на юг под оптимальным углом к поверхности земли. При этом оси трубок-поглотителей располагаются по линии запад — восток. Теоретические предпосылки, положенные в основу разработки концентрирующих 15
Лини/? горизонта W Рис. 1. Элемент гелиоколлектора: 1 — трубки-поглотители; 2 — теплоизоляция; 3 — зеркальные концентраторы; 4 — стеклянные крышки; 5 — каркас Щ t,°c -wo -50 _ 0 ^^^^i , i >• L^ i f 2 i / * k 10 11 16 f7 12 13 1b 15 Часы суток Рис. 2. Изменение температуры теплоносителя (/) и КПД B) гелиоколлектора в течение дня в* мае: ф, ^ — экспериментальные значения температуры и КПД приспособлений, подтверждены результатами экспериментальных исследований. На рис. 2 показано изменение температуры теплоносителя (воды) и КПД гелиоколлектора в течение дня в мае при облучении трубок-поглотителей солнцем. Температуру воды измеряли хромель-копелевыми термопарами, установленными в середине потока теплоносителя. КПД определяли по отношению воспринятого теплоносителем тепла к полной падающей на поверхность элемента гелиоколлектора энергии солнечной радиации. Температура теплоносителя в гелиокол- лекторе даже без селективного покрытия поверхности достигает примерно П2 °С, при этом КПД гелиоколлектора составляет 53 %. Получаемые температурные параметры приемлемы для водоаммиачных холодильных установок, в генераторе которых раствор кипит уже при 85 °С, при этом температура кипения аммиака в испарителе составляет —6 °С. Анализ циклов абсорбционной машины показал, что практически возможна работа гелиохолодильной установки с воздушным охлаждением конденсатора и абсорбера. Широкое внедрение абсорбционных гелиохолодильных установок сдерживается пока высокой стоимостью гелиоколлек- торных систем. Однако, учитывая тенденцию возрастания цен на топливо (уголь, газ, нефть) и снижение стоимости гелиоустановок при их массовом производстве, уже в настоящее время можно ожидать обнадеживающих результатов. Разработка эффективной гелиохолодильной техники абсорбционного типа является актуальной задачей. Внедрение гелиохолодильных установок в климатических зонах, благоприятных для их работы, позволит получкть существенную экономию топливно- энергетических ресурсов и снизить затраты на выработку холода. Из газет КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН Сразу шесть изобретений использовано в конструкции нового кондиционера, разработанного специалистами Одесского инженерно-строительного института и Одесского завода «Агроприбор». Он может охлаждать до нормальной температуры воздух в помещении площадью от 15 до 30 м2. Подсчитано, что годовой экономический эффект от использования каждого кондиционера составит более 400 руб. Предлагаемый аппарат может быть с успехом использован в кабинах бульдозеров и комбайнов, автомашин и других транспортных средств. Он создает благоприятный микроклимат и на рабочем месте крановщицы, работающей в «горячем» цехе. Установленный на комбайне «Нива» и в цехе Канакерского алюминиевого завода, он успешно прошел испытания. Их результаты показали, что кондиционер экономичен в эксплуатации, без особой перестройки может быть подключен к электрической системе любого транспортного средства. Социалистическая индустрия.- 1985.— 11 окт. 16
этшошшш пронюдствж Бригадной форме организации и стимулирования труда — широкое внедрение! УДК 331.103.5 ВНЕДРЕНИЕ В ЦЕХАХ МОСКОВСКОГО ЗАВОДА «КОМПРЕССОР» БРИГАДНОЙ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ И СТИМУЛИРОВАНИЯ ТРУДА В. Л. ДРИСИН Курс на ускорение социально-экономического развития общества, одобренный XXVII съездом КПСС, предусматривает коренные преобразования в экономике, проведение активной социальной политики, обновление форм и методов работы. В современных условиях одним из направлений повышения эффективности работы предприятий, широкого вовлечения трудящихся в управление производством является бригадная форма организации и стимулирования труда. Бригады играют все возрастающую роль в дальнейшей интенсификации общественного производства, становятся основной производственной и социальной ячейкой трудовых коллективов. В настоящее время на московском заводе холодильного машиностроения «Компрессор» бригадной формой организации труда охвачено 76 % рабочих. Внедрение бригадной формы организации труда началось еще в десятой пятилетке. В связи с постоянным совершенствованием технологии производства и максимально возможным приближением его к поточному роль бригад как основных звеньев технологической цепочки стала возрастать, так как плохая работа даже одной бригады нарушает ритм всего производственного процесса. В то же время согласованная деятельность бригад,их взаимная ответственность за объемы, сроки и качество выполняемых операций позволяют предприятию в целом досрочно справляться с установленными плановыми заданиями и повышенными социалистическими обязательствами. Исходя из этого, на заводе было организовано сквозное социалистическое соревнование, которое охватывает бригады всей технологической цепочки, обеспечивающей изготовление узлов, изделий, машин. Практика показала, что в организации бригад и, в первую очередь, в системе оплаты труда имеются недостатки. Определенное значение имели «выгодные» и «невыгодные» операции, работа на «хорошем» или «плохом» оборудовании. Все это ослабляло борьбу коллектива за достижение положительных конечных результатов труда. Тогда в порядке эксперимента были созданы первые бригады, работа которых оценивалась по конечным результатам, а труд бригады оплачивался по единому наряду. Полученные положительные результаты способствовали широкому распространению таких бригад на заводе. Сейчас по единому наряду трудятся 146 бригад. Внедрение единого бригадного наряда помогает не только вскрывать дополнительные производственные резервы, но и позволяет рабочим на практике приобщаться к управлению производством. Поскольку при работе по единому наряду в расчет берутся только готовые, не требующие никакой доводки детали, узлы и машины, это заставляет каждого члена бригады задумываться над конечным результатом ее труда. До недавнего времени нередкой была ситуация, когда большинство рабочих задания перевыполняли, а по готовой продукции участок план не выполнял. При оценке по конечному результату такая ситуация исключена. Если раньше стремление рабочих попробовать свои силы на других операциям сдерживалось опасением снижения заработка, то при бригадной 2 Холодильная техника № 1U 17
форме организации труда взаимозаменяемость всех членов бригады, совмещение профессий стали обязательным условием обеспечения высокой результативности труда. Сегодня, по прошествии ряда лет с момента создания бригад, работающих на единый наряд, можно говорить об этой форме организации труда не только с точки зрения повышения эффективности производства, но и с точки зрения определенного психологического перелома в отношении к общему делу. Бригадная форма организации труда в значительной степени облегчает управление производством, поскольку в нем участвует каждый рабочий. Конкретно это выражается в том, что члены бригады сами планируют свой труд, исходя из установленного цеху задания, сами его оценивают при распределении бригадного заработка, сами регулируют внутренние отношения, учитывая производственный опыт, квалификацию и различный уровень ответственности отдельных рабочих за выполняемую работу. Единый наряд — это система, при которой заинтересованность в том, как идут дела у товарища по бригаде, становится реальностью. Ответственность, требовательность к себе каждого члена бригады — основа высоких конечных итогов ее труда. Указание XXVII съезда КПСС о необходимости нацелить управленческую и плановую деятельность на конечные народнохозяйственные результаты поставило конкретные задачи и перед 'промышленными предприятиями. Рассматривая эти задачи в разрезе нашего завода, следует подчеркнуть, что для коллектива в целом конечным результатом труда является выполнение плана по реализации продукции с учетом обязательств по поставкам продукции в соответствии с заключенными договорами. В то же время для производственных цехов и подразделений завода содержание понятия «конечный результат труда» конкретнее и гораздо многообразнее. Так, для механических цехов конечным результатом является изготовление деталей и узлов, объединенных в машино-комплекты, для сборочных и сборочно-испытательных цехов — сборка, испытание и доводка машин, агрегатов, холодильных установок и другой продукции. Для бригад, обслуживающих поточные линии, конечный результат определяется по числу изготовленных деталей, узлов или машин. В тех случаях, когда производственные подразделения выпускают номенклатуру деталей многих наименований, их конечный результат оценивается количеством изготовленных машино-комплектов, рассчитанных производственным отделом исходя из планомерного обеспечения сборки машин. Не менее важное условие полноценной работы бригады — выпуск продукции высокого качества. Бригада обязана уделять решению этой ответственной задачи постоянное внимание, не полагаясь на последующую проверку качества изделий работниками отк. С большим удовлетворением был встречен коллективом завода почин бригады, руководимой коммунистом В. А. Луневым, делегатом XXVII съезда КПСС,— «Качество труда и культуру производства — гарантируем». Эта инициатива была активно поддержана другими бригадами. Комплектование бригад, оплачиваемых по конечным результатам труда, обязывает руководителей всех звеньев производства проводить необходимую работу по улучшению внутризаводского планирования, совершенствованию технологии, организации производства и труда, систем его оплаты. Как известно, в зависимости от организации труда бригады могут быть специализированными или комплексными. Специализированная бригада выполняет технологически однородные виды работ. Члены такой бригады владеют какой-то одной специальностью и могут иметь одинаковый или разный уровень квалификации. На заводе организовано 99 специализированных бригад. Комплексная бригада выполняет комплекс технологически разнородных, но в то же время взаимосвязанных операций. Она объединяет работников разных профессий. Работа такой бригады строится по принципу взаимозаменяемости и совмещения профессий и охватывает весь процесс изготовления узлов, машин. Квалификационный состав бригад должен соответствовать характеру выполняемой работы. На 18
заводе действуют 85 комплексных бригад. Практика подтверждает эффективность комплексных бригад: в них больше возможностей для повышения содержательности труда за счет совмещения профессий. Такие бригады состоят из квалифицированных рабочих, овладевших двумя—тремя специальностями, в них, как правило, каждый может выполнять все операции, входящие в комплекс задания. Одним из примечательных факторов, характерных для бригад, является ходатайство совета бригады о повышении разряда рабочим бригады по мере роста их квалификации. Особое место занимают вопросы оплаты труда в бригадах. При коллективных формах оплаты заработок каждого становится в непосредственную зависимость от результатов труда всего коллектива бригады. При этом необходимо правильно распределить заработную плату между ее членами с учетом их квалификации, количества и качества труда. В настоящее время применяются следующие способы распределения заработка в бригадах: по тарифным разрядам и фактически отработанному времени; по условным разрядам и фактически отработанному времени; по коэффициенту трудового участия (КТУ). При распределении заработка по тарифным разрядам и фактически отработанному времени используются тарифные ставки соответствующих разрядов. В основе этого способа распределения заработка лежит индивидуальный учет всех работ, фактически выполненных членом бригады на закрепленном за ним месте. Распределение заработной платы по условным разрядам и отработанному времени применяется с целью более точного учета индивидуального трудового вклада. Сущность его заключается в том, что решением бригады каждому рабочему устанавливаются условные разряды в соответствии с тарификацией выполняемых бригадой операций. При таком распределении заработка тарифный разряд рабочего при расчете его заработной платы во внимание не принимается. Условные разряды, как правило, применяются там, где у членов бригады по ряду причин имеется большая межразрядная разница и где наряде с квалифицированной работой приходится выполнять тяжелые и невыгодные операции. В этих случаях условные разряды позволяют в определенной степени учесть и соответственно стимулировать расширение производственного профиля рабочего. При использовании КТУ общебригадный заработок, распределенный по тарифным разрядам и отработанному времени, корректируется с учетом индивидуального вклада каждого рабочего в результаты труда всей бригады. Такой принцип оплаты применяется в 58 бригадах. В процессе создания и развития бригадных форм организации труда членам бригады не навязывается какая- либо определенная форма распределения заработной платы. В зависимости от конкретного комплектования бригады может применяться любая из трех форм распределения заработной платы, что определено действующим на заводе стандартом предприятия «Бригадная форма организации и оплаты труда». Условием правильного комплектования бригад, создания в них благоприятного социального и морального климата является соблюдение принципа добровольности при вступлении в нее. Организация бригад, работающих на единый наряд, полностью исключает принудительные меры по их созданию. Десятилетний опыт работы бригад на единый наряд подтвердил их жизненность и экономическую эффективность. Эта форма труда усиливает заинтересованность каждого в высоких конечных результатах труда, способствует более быстрому повышению квалификации (в первую очередь,молодых рабочих), создает условия для закрепления кадров на предприятии и, самое главное, способствует постоянному повышению производительности труда. Это можно проследить на примерах бригад, руководимых В. А. Луневым, Н. П. Разувакиным, Н. Г. Шелухано- вым, А. В. Ершовым, А. И. Аба- шиным и др. Так, комплексная бригада кавалера ордена Трудовой славы I, II и III степени В. А. Лунева состоит из 8 человек — токарей и сверловщиков. В связи с тем что в состав обслуживаемого бригадой оборудования входят фрезерные, токарные, зубофрезерный, резьбо- 2* ] |»
накатный станки, члены бригады овладели смежными профессиями, чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость. Члены бригады применяют резцы своей индивидуальной заточки, что позволяет им трудиться более производительно. Производительность труда в бригаде выше, чем при индивидуальной работе, на 13—15 %. Заработок в бригаде распределяется с применением КТУ. Все это позволяет бригаде постоянно перевыполнять плановые задания. Систематически выполняют задания на 115—120 % и члены бригады станочников под руководством инициатора создания бригадной формы организации труда Н. П. Разувакина. Все девять членов бригады овладели смежными специальностями токаря, фрезеровщика и др., что помогает достичь им взаимозаменяемости и более высокой производительности труда. Много лет членом бригады тов. Разувакина Н. П. является народная артистка СССР Е. Н. Гоголева. Она бывает в бригаде, члены бригады вместе с семьями посещают спектакли в Малом театре. Почетными членами бригад завода стали и другие артисты Малого театра — Е. В. Самойлов, Е. Д. Буренков, М. М. Новохижин, В. И. Хохряков. В целях дальнейшего совершенствования развития бригадных форм организации и оплаты труда на заводе действует положение о совете бригадиров. Основные его задачи: обобщение и распространение опыта .работы производственных бригад, направленного на повышение производительности труда, ритмичное выполнение установленных заданий, улучшение качества выпускаемой продукции, снижение затрат на производство; оказание действующим и вновь организуемым бригадам практической помощи в обобщении и распространении опыта лучших бригадиров по организации труда в бригаде, использованию новой техники и прогрессивных технологических процессов, проведению воспитательной работы среди членов бригад; овладение членами бригад смежными профессиями и организация многостаночного обслуживания; укрепление трудовой и исполнитель- 2f ской дисциплины, сокращение потерь рабочего времени; подготовка социалистических обязательств бригад. На заводе разработаны мероприятия по дальнейшему расширению внедрения бригадной формы организации труда, применению в бригадах хозрасчета. В действующих на заводе условиях внутризаводского социалистического соревнования определены показатели, по которым подводятся итоги соревнования между коллективами бригад. Главные из них — выполнение и перевыполнение бригадами производственных заданий, заданий по росту производительности труда, выпуск продукции только высокого качества и сдача ее с первого предъявления. Итоги соревнования между бригадами подводятся ежемесячно администрацией цеха и завода, цеховым и заводским комитетами профсоюза при обязательном участии бригадиров. Коллективу, выполнившему все показатели, присваивается звание «Лучшая бригада». Итоги соревнования вывешиваются на заводском стенде, а также публикуются в заводской многотиражной газете. Досрочно завершили задания I полугодия 1986 г. бригады под руководством А. И. Абашина, П. А. Боброва, А. В Ершова, В. А. Лунева, Н. П. Разувакина, А. И. Родина и др. Как показывает практика, преимущества бригадной формы труда несомненны, и коллектив завода будет и в дальнейшем развивать и совершенствовать ее как важнейшую предпосылку выполнения социалистических обязательств, принятых коллективом завода на 1986—1990 гг. Главное из них — за счет интенсификации производства, более полного использования резервов, повышения организованности и дисциплины добиться роста объема производства на 30,5 % против 26,6 % по контрольным цифрам, причем весь прирост обеспечить за счет повышения производительности труда. Взятые в первом году двенадцатой пятилетки темпы работы вселяют уверенность в то, что коллектив московского завода «Компрессор» успешно выполнит принятые на себя социалистические обязательства.
НАУКА, ТЕХНИКА* ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.565.001.375 КОМПЛЕКСНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Д-р техн. наук, проф. В. В. О НОСОВСКИЙ, С. В. СЕРГУТКИН Повысить эффективность работы судовой холодильной установки (СХУ) можно как совершенствованием процессов, происходящих в отдельных ее аппаратах [3], и поиском новых конструктивных решений, так и выбором наиболее рационального режима эксплуатации установки в целом. В работах [5, 6] изложены основные положения методики оптимизации одно- и двухступенчатых стационарных холодильных установок с использованием методов термоэкономики, позволяющей одновременно учитывать экономические и термодинамические факторы, а в [4] описан подход к решению задачи динамической оптимизации, т. е. нахождению закона изменения оптимизирующих переменных, обеспечивающих минимальное значение функционала, который определяет приведенные затраты (ПЗ) за определенный промежуток времени. Судовые холодильные установки в отличие от стационарных имеют определенную специфику, которую следует учитывать при их проектировании и эксплуатации. Это,— во-первых, переменная тепловая нагрузка, зависящая от района промысла (температуры окружающей среды Гос), режима работы судна, поступления сырья на обработку и других заранее неизвестных факторов, что обусловливает выбор при проектировании расчетных параметров, в том числе и тепловой нагрузки на СХУ, исходя из максимально возможных значений этих величин; во-вторых, наличие на борту электростанции и запасов топлива для выработки электроэнергии на привод СХУ, что требует рассматривать холодильную установку и дизель-генератор с запасом топлива как единый комплекс; в-третьих, ограничение массогабаритных показателей оборудования СХУ. Следовательно, при оптимизации СХУ в качестве целевой функции можно применить не только ПЗ, как это чаще всего делают при определении оптимального режима работы стационарных установок, но Рис. 1. Принципиальная схема судовой холодильной установки: /7A) и ll'2) — компрессоры ступени высокого давления; 12 — конденсатор; 13 — насос охлаждающей воды; 14A), 14{2\ 24{1\ 24B) — регулирующие вентили ступени высокого и низкого давления; 2/A) и 2/B) — компрессоры ступени низкого давления; 22A) и 22{2) — промежуточные сосуды; 31{1) — воздухоохладитель; 31{2) — испаритель; 32(]) — вентилятор воздухоохладителя; 32{2) — насос промежуточного хладоносителя; 41{2) — трюмные приборы охлаждения 21
A ATW ft Д, т?* АТ& 1% iT® Bu 6TS Bto йТв 80 Г" 4r й: L. 4t-H ,<f> .B) he z?A m м 14-+ off) 9f2) B) -(f) 7(f) M 7(f) 622" \№ -ii-f e[1 tff) B)\ Zf2 ?Z2' 112 %22' c21 A) 1C) '-21 •7(f) L3f Z/2 Z. (f) ,(Z) л0 G(l XB)P<2) Рис. 2. Термоэкономическая модель судовой холодильной установки и массовые характеристики, например приборы охлаждения, расположенные в приведенную массу (ПМ) комплекса, вклю- трюмах, зона 0 — дизель-генератор. чающего СХУ, дизель-генератор и топливо, Для каждой зоны учитываются массо- необходимое для выработки электроэнергии вые характеристики входящего в нее обо- на нужды СХУ. рудования zt. К различным зонам термо- Отдаленность сырьевой базы рыболовного экономической модели СХУ подается энер- флота привела к созданию универсальных Гия (эксергия) et для привода электродви- судов, сочетающих одновременно рыбодо- гателей соответствующего оборудования. бывающие, рыбообрабатывающие и прием- Кроме того, через контрольную поверхность но-транспортные функции. вводится охлаждающая вода в количестве Схема холодильной установки судна та- vw и топливо (расход gT, цена Цт). В каж- кого типа представлена на рис. 1. Она дую последующую зону (начиная со второй) состоит из двух самостоятельных холо- поступает эксергия еп из предыдущей зоны дильных систем с общим конденсатором, с учетом величины кп, которая характери- обеспечивающих замораживание рыбы и зует скорость изменения необходимой мас- охлаждение грузовых помещении Для выбранной схемы СХУ была разработана термоэкономическая модель комплекса, представленная на рис. 2 в виде ряда зон, соединенных последовательно и образующих параллельные цепочки, ограниченные контрольной поверхностью. сы элементов, составляющих комплекс, при изменении количества передаваемой эксергии. На выходе из зон 3A) и 4B) получаем заданную эксергетическую холодопроизво- дительность Q^l) и Qi2). Для рассматриваемой системы в качест- 0 .tn .B) r ^ AV** размен ииваемии системы в качест- Зоны V и 1< ' включают в себя компрес- Ве оптимизирующих переменных были вы- соры .ступени высокого давления (СВД) браны среднелогарифмические температур- с электродвигателями, конденсатор, насос Ные напоры в конденсаторе 6К испари- охлаждающей воды с электродвигателем, теле 0И, воздухоохладителе Ов 0 трюмных змеевики промежуточных сосудов и ре- приборах охлаждения во, а также промедли рующие вентили высокого давления, «уточные температуры кипения рабочего ве- Поскольку СХУ имеет один конденсатор, щеСтва П% Щ\ недорекуперации рабочего среднелогарифмическии температурный на- вещества в змеевике промежуточного сопор вк и подогрев воды ATW в конденсаторе суда дг@ Д7<2) ИЗМенение температур принимали одинаковыми для обеих ветвей r JF холодильной установки. охлаждающей среды в конденсаторе ДГ^, ..ид,.,,шш„ rv.unuup. промежуточного хладоносителя в испарите- В зоны ?'и2и входят компрессоры ле АТ$ и В03духа в воздухоохладителе Д7В. Выбор перечисленных переменных в качест- ступени низкого давления (СНД) с электродвигателями, промежуточные сосуды без змеевиков, регулирующие вентили низкого давления. Зона 3A) — воздухоохладитель и вентиля- B) испа- тор с электродвигателем, зона 3 ритель и насос промежуточного хладо носителя с электродвигателем, зона 4B) — ве оптимизирующих обеспечивает сравнительно простое определение температурных условий осуществления цикла при заданных температурах охлаждаемого объекта, охлаждающей и окружающей среды. В качестве целевой функции оптимизации выбрана приведенная масса комп- 22
лекса, вырабатывающего искусственный холод в судовых условиях. Таким образом, целевая функция может быть записана в следующем виде: >elV+elV+eLV+elV\ ... ЛМ= ( ** рЛмехЧген •elV+elP+elV+eli) тA) + <?Х )^2) + г(Ч гB) «рМмехЧген + 2lP+2ii)+2|i>+z|j> + zii>+^{>+24i> + +,f2)+2B)+2lB)+^2)+^2)+2|2)+2l2) + + 24?)+2д.г, A) где Qp — низшая теплотворная способность рабочего топлива, кДж/кг; продолжительность работы в рейсе холодильной установки на замораживание рыбы, ч; продолжительность работы в рейсе холодильной установки на охлаждение трюмов, ч; Лмех — КПД дизеля; Лген — КПД генератора. Представление термоэлектрической модели СХУ в виде отдельных, последовательно соединенных зон позволяет выразить величины z{, е{, vw, gT, соответствующие каждой из зон, в виде функциональных зависимостей от потока, выходящего из рассматриваемой зоны, и оптимизирующих переменных, воздействующих на данную зону. Так, для первой ветви СХУ эти величины можно описать в общем виде выражениями: г\\ е\\ г\\ =?,<!> (^\ eiV=E®{eV\ AT.); 6 6 в ©к ©« .. ^Й, АГ<'>; т(|) atVk. 'От > а'п.с )¦> ATJ; ATJ; ATW); AT,.,): B) db zJ!> = ZW\e.0,A7\,): ,0) O^i!) = ЧчЛе e\\K z® = ZW{ei i) en AT, !) eW); r(])_ (!) По аналогии с B) легко получить формулы для zif eif vw, gr во второй ветви СХУ. Уравнения, входящие в систему B), относятся к различным зонам термоэкономической модели. С помощью потока эксергии устанавливается функциональная связь между оптимизирующими переменными различных зон термоэкономической модели, т. е. вводятся дополнительные ограничения типа равенств. Например, для первой ветви СХУ можно записать зависимости: eP'-El'W.eli». e!!>, ей»); 4"=?*,)Ы,\С,,Л7<'»); eil)=Eil)(ebl\ вв.0, AT.). C) Определение экстремума функции нескольких переменных A) с учетом ограничений типа равенств C) сводится к нахождению безусловного экстремума функции Лагранжа: L=nM+X\l)(E\l)— ex <»)) + +X|l)(?jl)-ei1))+Xil>(?i1>-eil>) + +M2)(^P)-eP>)+xP(^2>-^2>) + +M2)(?i2)-ei2))+3a2)(?i2)-rf8>). D) где L —лагранжиан; A,i(j), A,^\ A,JJ\ MJ) —неопределенные множители Лагранжа. Необходимые условия существования экстремума функции D) записываются следующим образом: dxt dL • де, = 0; = 0, E) где х( — оптимизирующие переменные; еп — эксергия основного потока на входе в п-ную зону. Частные производные от лагранжиана по переменным еп дают возможность вычислить по известной методике значения неопределенных множителей Лагранжа. Производные от лагранжиана по независимым переменным образуют систему уравнений, для получения которых в развернутом виде были использованы зависимости, описывающие теплофизические свойства рабочего вещества, промежуточного хладоносителя, охлаждающей воды и охлаждаемого воздуха, а также выражения, описывающие процессы, происходящие в холодильных установках [1, 2, 8]. Решение системы уравнений с учетом неопределенных множителей Лагранжа позволяет определить значения переменных, определяющих оптимальную СХУ, характеризуемую минимумом ПМ при заданных внешних условиях. Оптимизационные расчеты проводили для СХУ, работающей по схеме, приведенной на рис. 1, и укомплектованной компрессорами S^315 (СВД) и S3-900 (СНД), конденсатором МКТ, испарителем МИКТ, насосами ВЦН, змеевиковыми промежуточными сосудами МПС, осевыми вентиляторами ОСО, воздухоохладителями с оребренными трубами диаметром 38X2,5 мм с шагом ребер 20 мм. В качестве трюмных приборов охлаждения были приняты гладкотрубные батареи диаметром 44,5X4,0 мм. Холодопроизводительность установки, работающей на замораживание рыбы, Qi1)= 163 кВт при 7^ = 243,15 К; холодопроизводительность 23
277 289 501 Рис. 3. Оптимальные температурные напоры % в теплообменных аппаратах при различных значениях Тос: ¦ — целевая функция ПМ; целевая функция ПЗ установки, работающей на охлаждение трюмов, QA2> = 80,6 кВт при Г^255,15 К и Т0 с=301,15 К. Низшая теплотворная способность рабочего топлива QJ= =41911,87 кДж/кг. На рис. 3 приведены расчетные значения оптимальных температурных напоров в конденсаторе 6К, испарителе 6И, воздухоохладителе 0В 0 и батареях 60, а на рис. 4 — оптимальные значения подогрева воды в конденсаторе Д7^, охлаждения воздуха в воздухоохладителе ДГВ и охлаждения рассола в испарителе A7S, температур кипения рабочего вещества в промежуточном сосуде ^im» ^i2m и разности температур хладагента на холодном конце змеевика промежуточного сосуда ДГ^*., ДП2с в зависимости от температуры окружающей среды Т0 с, полученные при использовании приведенных затрат и приведенной массы в качестве целевых функций. Из данных видно, что в случае применения в качестве целевой функции приведенных затрат оптимальные температурные напоры в аппаратах укладываются в диапазоны, рекомендуемые в настоящее время в специальной литературе [3, 7]. Исключение составляют батареи, оптимальный температурный напор в которых несколько выше рекомендуемого. Обращают на себя внимание оптимальные значения охлаждения воздуха в воздухоохладителе и охлаждения рассола в испарителе: они почти в 2 раза выше рекомендуемых. 277 289 301 то.е>Н Рис. 4. Оптимальные значения перепадов температур ДГ и промежуточной температуры Т0т при различных значениях Тос: ¦ ¦¦—. — целевая функция ПМ; — целевая функция ПЗ При использовании в качестве целевой функции оптимизации приведенной массы оптимальные температурные напоры в теплообменных аппаратах приблизительно в 2 раза выше рекомендуемых (исключение составляет среднелогарифмический температурный напор в испарителе, который совпадает с рекомендованным), что объясняется большой металлоемкостью приборов охлаждения, на которые приходится около 40 % массы холодильного комплекса, и стремлением к снижению массы батарей и воздухоохладителей путем уменьшения поверхности теплообмена и увеличения температурного напора. Оптимальные значения подогрева воды в конденсаторе, охлаждения воздуха в воздухоохладителе и охлаждения рассола в испарителе также отличаются от значений, рекомендуемых в литературе, но в то же время они довольно близки к оптимальным, получаемым при оптимизации по приведенным затратам. В обоих вариантах оптимизации промежуточная температура кипения несколько отличается от определяемой по промежуточному давлению, вычисляемому как среднее геометрическое из давлений кипения и конденсации. Полученные результаты показывают, что рекомендуемые в настоящее время в специальной литературе температурные напоры в теплообменных аппаратах существенно отличаются от оптимальных и не учитывают специфики СХУ, типа оборудования и условий его эксплуатации. 24
Рис. 5. Затраты за рейс (а) и масса холодильного комплекса (б), рекомендуемые и рассчитанные при оптимизации по ПЗ и ПМ (тыс. руб.; т) Как показывают расчеты, затраты на выработку холода в судовых условиях в случае оптимизации по приведенным затратам меньше почти на 5 % по сравнению с затратами, необходимыми при рекомендуемом режиме, но зато масса комплекса увеличивается на 3,2 % (рис. 5). При использовании приведенной массы в качестве целевой функции масса комплекса может быть уменьшена почти на 15 % по сравнению с рассчитанной по рекомендованным значениям температурных напоров, при этом затраты возрастают лишь на 5 % (рис. 5). Однако уменьшение массы комплекса на 15 % (примерно 10—12 т) дает возможность при неизменном водоизмещении судна повысить его провозную способность и перевезти дополнительный полезный груз (например, рыбопродукцию), стоимость которого существенно превышает возрастающие затраты, т. е. получить дополнительный экономический эффект. Таким образом, для транспортных холодильных установок и в других случаях, когда масса технической системы играет определяющую роль, целесообразнее использовать в качестве целевой функции оптимизации приведенную массу комплекса, вырабатывающего искусственный холод. Список использованной литературы 1 Бадылькес И. С. Свойства холодильных агентов. — М.: Пищевая промышленность, 1974. — 176 с. 2. Бродянский В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа. — М.: Энергия, 1973. — 296 с. 3. Константинов Л. И., Мельниченко Л. Г. Судовые холодильные установки. — М.: Пищевая промышленность, 1978. — 448 с. 4. О носовс кий В. В. Оптимизация холодильных установок с учетом сезонных колебаний температуры окружающей среды. — Холодильная техника, 1981, № 5, с. 19—24. 5. Оносовский В. В., Крайнев А. А. Выбор оптимального режима работы холодильных машин и установок с использованием метода термоэкономического анализа. — Холодильная техника, 1978, № 5, с. 13—20. 6. Оносовский В. В., Рот гол ьц Е. А. Оптимизация режима работы двухступенчатой холодильной установки. — Холодильная техника, 1980, № 12, с. 39—44. -7. Правила технической эксплуатации холодильных установок на судах флота рыбной промышленности СССР. — Л.: Транспорт 1977. — 144 с. 8. Розенфельд Л. М., Ткачев A. Г,Холодильные машины и аппараты. — М.: Госторг- издат, 1960. — 656 с. УДК 621.565.044 536.24 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ВОЗДУШНЫХ КОНДЕНСАТОРАХ ТРУБЧАТО-П ЛАСТИ НЧАТОГО ТИПА В. Б. ВИСТЯК, канд. техн. наук А. В. ДОРОШЕНКО, Г. С. АНТОНЕНКО, С. У. КИВЕНЗОР В связи с тенденцией ограничения во- допотребления для промышленных нужд все большее распространение в Советском Союзе и за рубежом получают аппараты воздушного охлаждения. Как показывает практика, эксплуатация их на предприятиях нефтехимической, химической, газовой, пищевой, мясной, молочной и других отраслей промышленности позволяет сократить водопотребление на 70—90 % [7]. Один из видов подобных аппаратов — это воздушные конденсаторы (ВК) труб- чато-пластинчатого типа, широко используемые и у нас в стране, и за рубежом в малых холодильных машинах. Ключевым вопросом при разработке таких ВК является создание высокоэффективных тепло- обменных поверхностей. Проблема интенсификации наружного теплообмена в ВК весьма актуальна, так как термическое сопротивление со стороны воздуха составляет до 80 % термического сопротивления системы [6]. В настоящее время разработаны различные способы интенсификации теплообмена: рассечение ребра на короткие участки [2], искривление его входной кромки для создания макровихрей Тейлора — Гертлера [4], гофрирование поверхности для получения извилистого движения потока воздуха [1], нанесение на поверхность ребра регулярной шероховатости [9], перфорация поверхности и т. д. Наиболее перспективны из этих методов искривление входной кромки ребра и нанесение регулярной шероховатости путем механической обработки [6]. Многочисленные рекомендации по оптимизации теплообменных поверхностей с регулярной шероховатостью в общем случае можно свести к следующему требованию, относительный шаг ребер шероховатости 25
p/l^\0 (p и / — соответственно шаг и высота ребер шероховатости). При указанных параметрах шероховатости ядро воздушного потока не затрагивается, а происходит турбулизация пристенного пограничного слоя, в котором сосредоточена основная часть термического сопротивления системы. Установлено также, что форма ребер шероховатости оказывает существенное влияние на аэродинамическое сопротивление и незначительное — на интенсивность процесса. Поэтому для уменьшения аэродинамического сопротивления ребра должны иметь плавно очерченный профиль. Все эти требования соблюдены при создании в Одесском технологическом институте холодильной промышленности (ОТИХП) теплообменной поверхности «двойной риф» (см. рисунок), представляющей собой гофрированные металлические листы с регулярной шероховатостью, которую можно использовать как в трубчато-пластинчатых, так и пластинчато-ребристых ВК [3]. Гофрировка увеличивает компактность тепло- обменной поверхности и усиливает эффект Тейлора — Гертлера. Разработана технология изготовления в гофрированном ребре отверстия с воротничком и посадки ребра на трубку с гарантированным контактом. Последнее особенно важно, так как при посадке ребра Элемент оребрения «двойной риф» трубчато- нластьшчатого воздушного конденсатора: i — листы оребрения; 2 — основная гофрировка, 3 — регулярная шероховатость в виде дополнительного рифления; 4 — воротничок; 5 — отверстие под трубку на трубку с зазором максимум 0,07 мм теплотехнические характеристики тепло- обменной поверхности снижаются в 1,5— 2 раза [5]. На базе теплообменной поверхности «двойной риф» ОТИХПом совместно с ПО «Одесхолодмаш» разработан трубчато- пластинчатый ВК для водоохлаждающей установки УВ-10-01. В ходе заводских испытаний установки с опытным образцом конденсатора проверяли соответствие ее теплотехнических, энергетических и массогабаритных характеристик требованиям ТУ 26-03-380—80 и сравнивали их с характеристиками установки со штатным (серийно выпускаемым) конденсатором. Как видно из данных табл. 1, по геометрическим и массогабаритным характеристикам ВК с оребрением «двойной риф» имеет лучшие показатели, чем штатный ВК. В процессе сравнительных испытаний установки УВ-10-01 в комплекте с резервуаром-охладителем ТО-2 при температурах окружающего воздуха 25 и 40 °С определяли ее холодопроизводительность, давление и температуру конденсации, потребляемую мощность в рабочем диапазоне температур воздуха, охлаждающего конденсатор, продолжительность охлаждения 800 и 1250 л молока (имитированного в опытах водой). Результаты испытаний показали, что установка УВ-10-01 с опытным образцом конденсатора работоспособна во всем диапазоне рабочих температур охлаждающего его воздуха и соответствует требованиям ТУ 26-03-380—80. Ее холодопроизводительность и потребляемая мощность совпадают с соответствующими показателями установки УВ-10-01 со штатным конденсатором, а температура конденсации на 1—3°С ниже (табл. 2). При работе установки в комплекте с резервуаром-охладителем ТО-2 продолжительность охлаждения 800 л молока от 32 до 4 °С при температуре воздуха, охлаждающего конденсатор, 25 °С составила 2 ч 12 мин (что удовлетворяет требованиям ГОСТ 11116—82), охлаждения 1250 л молока от 32 до 7 °С — 2 ч 41 мин (табл. 3). Одновременно в составе установки УВ-10-01 был испытан ВК с оребрением «просечное ребро» [2]. Этот конденсатор — шестирядный по ходу воздушного потока с коридорным расположением труб — об- Та бл и ца 1 Тип оребрения вк Гладкое «Двойной риф» чество секций 5 4 Число трубок 70 56 личество ребер 211 180 Толщина ребра. мм 0,5 0,5 Тепло- обменная поверхность, м2 42,1 34,5 Г абариты ВК, мм 720X565X190 720X565X150 Масса конденсатора, кг 55,9 45,0 Потери напора. Па 114,2 98,1 Скорость воздуха, м/с 6,43 6,55 26
Таблица 2 Водоохлаждающая установка УВ-10-01 Давление сывания, МПа Давление на- гне- та- ния, МПа Температура воздуха на входе в конденсатор, °С Температура хладоносителя, °С на входе в бак испарителя на выходе из бака испарителя Расход хла- доно- сите- ля, |(м3/с)х| XI0* Температура, °С кипения денсации Пот- реб- ляе- мая мощность, кВт Холода» производитель ноет*, кВт С опытным В К С серийным ВК С опытным В К С серийным ВК С опытным В К С серийным ВК С опытным В К С серийным ВК 0,18 0,19 0,16 0,17 0,18 0,19 0,32 0,34 0,83 0,88 0,81 0,84 0,91 0,98 1,44 1,51 20.0 20,3 21,2 20,0 25,3 25,3 39,0 40,1 10,7 11,3 3,8 3,7 11,2 И,2 25,8 26,2 1,9 1,9 2,1 2,0 2,1 2,1 14,6 15,0 0,34 0,32 1,56 1,59 0,32 0,32 0,33 0,33 -3,3 -2,0 -4,8 -4,4 -3,0 -2,0 9,5 11,0 38,8 40,0 38,0 39,3 42,0 45.0 60,5 62,8 6,0 6,2 6,1 6,1 6,0 6,2 8,0 8,2 12,58 12,57 10,93 10,90 12,06 11,98 15,43 15,37 Таблица 3 Водоохлаждающая установка УВ-10-01 С опытным В К С серийным ВК Количество охлаждаемого молока, л 800 800 1250 1250 800 800 1250 1250 Температура молока, °С начальная 32,2 32,1 32,6 32,5 32,0 32,0 32,0 32,0 конечная 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 Расход хладоносителя, м3/ч 5,98 5,95 5,90 6,00 5,80 5,80 5,80 5,80 Температура воздуха, охлаждающего конденсатор, °С 25 40 25 40 25 40 25 40 Максимальная температура конденсации, °С 49,0 60,0 49,4 64,2 * 47,5 63,0 50,7 65,0 Продолжительность молока, ч—мин 2—12 2-46 3-17 4—00 2—13 2—46 3-17 4—02 ладает повышенным аэродинамическим сопротивлением, вследствие чего не обеспечиваются требуемые теплотехнические и энергетические характеристики установки. Таким образом, применение в ВК водо- охлаждающей установки УВ-10-01 тепло- обменной поверхности «двойной риф» позволило существенно улучшить массогаба- ритные характеристики конденсатора при сохранении его теплотехнических и аэродинамических показателей. Кроме того, унифицированность тепло- обменной поверхности «двойной риф», которая может быть использована для организации высокоэффективного процесса испарительного охлаждения жидкости либо газа, позволяет создать на ее основе унифицированное теплообменное оборудование для холодильных систем: воздушный и испарительный конденсаторы, испаритель щелевого типа и т. д. В результате проведенных экспериментальных исследований разработаны опытно-промышленные образцы поперечноточной градирни ГРН-10П [3], ступени предварительного охлаждения воздуха ИСВК [8], испарительного конденсатора. Эти аппараты по сравнению с применяемыми в настоящее время обладают лучшими массо- габаритными характеристиками, а также позволяют значительно увеличить рабочие нагрузки по газу и жидкости. Список использованной литературы 1. А. с. 724905 (СССР). 2. Блинов Н. Н., Сутырина Т. М., Прозорова Т. В. Влияние рядности на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление аппаратов с гофрированным просечным ореб- рением.— В кн.: Совершенствование холодильных и компрессорных машин в процессе исследования и проектирования. М., 1981, с. 28—36. 3. В ист я к В. Б. Тепломассообменные попе- речноточные аппараты с регулярными насадками для испарительного охлаждения газов и жидкостей. Деп. в Информэнерго, № 1661 эн-Деп.— М., 1984.— 14 с. 4. Лебедь Т. Н., Лобов И. В., Гим- пель Р. М. К вопросу об аэродинамическом совершенствовании трубчато-пластинча- тых поверхностей теплообмена.— Труду Николаевского кораблестроительного института, 1975, вып. 84, с. 136—141. 5. Сутырина Т. М., Прозорова Т. В. Влияние теплового сопротивления контакта на эффективность поверхностей труб с насадными ребрами.— Холодильная техника, 1983, № 6, с. 28—36. 6. Шавра В.М.,Гопин С.Р.,Клюев В. И Интенсификация наружного теплообмена в воздушных конденсаторах малых холодильных машин.— Холодильная техника, 1984, № б, с. 32—38. 7. Шмеркович Б. М. Современные конструкции аппаратов воздушного охлаждения — ОИ. Сер. ХМ-1 Химическое и нефтеперера- 27
батывающее машиностроение.— М.: ЦИНТИ- химнефтемаш, 1979, с. 16—21. 8. Эффективность работы холодильной машины с испарительной ступенью воздушного конденсатора / А. В. Дорошенко, В. Б. Вис- * тяк, Г. С. Антоненко и др.— Холодильная техника, 1984, № 3, с. 19—22. 9. Hotani S., Mori К., Maruta Т.— Reito, Refrigeration, 1977, Vol. 52, N 597, pp. 631—639. УДК 621.565.001.573 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ В. С. КАЛ ЮНО В, А. П. КОРНЕЕВ Эксплуатация холодильных установок при оптимальных режимах работы возможна лишь при использовании гидравлически устойчивых испарительных систем (в том числе с насосным способом подачи хладагента в охлаждающие устройства), обеспечивающих заданный гидравлический режим при изменяющихся условиях работы [7]. Исследование гидравлической устойчивости систем с двухфазными потоками началось около 30 лет назад. Отсутствие в то время данных о факторах, повышающих и понижающих их гидравлическую устойчивость, привело к созданию ряда неудачных испарительных систем [9]. И в настоящее время еще не разработаны быстрые и надежные методы анализа гидравлической устойчивости испарительных систем холодильных установок. Графоаналитический метод построения гидравлических характеристик для определения массовых потоков воды и пара в испарительных контурах котельных агрегатов [1] весьма трудоемок, так как требует многократно повторяющихся расчетов и графических построений в связи с усложнением циркуляционных контуров. Освободить проектировщиков от громоздких, монотонных гидравлических расчетов можно с помощью ЭЦВМ. Их применение позволяет проверить гидравлические режимы работы испарительных систем не только при расчетных условиях, но и (что в ряде случаев более важно) при нерасчетных, которые могут возникать в период эксплуатации данной системы из-за изменения тепловых потоков, отключения части охлаждающих устройств. Математическое моделирование гидравлических режимов насосных испарительных систем требует разработки математического описания схем испарительных систем и процессов тепломассопереноса в потоках хладагента. Математический анализ гидравлической устойчивости систем, которые могут быть описаны уравнениями, сводится к исследованию свойств решения таких уравнений, а детальное изучение устойчивости испарительных систем можно осуществить путем решения уравнений на ЭЦВМ. Системы непосредственного охлаждения с насосной подачей хладагента в охлаждающие устройства представляют собой разновидность гидравлических сетей, и, следовательно, к ним можно применить сетевые законы. Особенность испарительных систем с насосной подачей хладагента заключается в том, что в них имеются как однофазные, так и двухфазные потоки с переменным и постоянным паросодержанием [2] и соответственно два источника движения: насос, передающий энергию потоку жидкости, и компрессор, увеличивающий энергию потока хладагента в результате его парообразования в охлаждающих устройствах. Эти обстоятельства должны учитываться при математическом описании испарительной системы и анализе полученных результатов, так как местные сопротивления, имеющиеся перед охлаждающими устройствами, повышают гидравлическую устойчивость системы, а имеющиеся после охлаждающих устройств понижают ее. Следствием этого являются и повышение затрат на получение холода, и нарушение температурных режимов в охлаждаемых объектах. Давления в узловых точках насосной схемы (рис. 1) могут быть определены по двум системам уравнений: p2=Pi—Api,2; pi=pl—Aplt2—...—bpiJ_l; P20=Pl—Apl, 2—Д/>2, 20i Р/о=Рг-дР1,2--...—Др;_м—Apuo» (la) или piQ=Pl—APl 2_..._др._, ._ —Дрл н. j — ApI+1, /о-ы —Ар/ о, i о+1; P2=PlO+Ap10Jo + Ap2, 20; Р/=Рю+Api0> 2о+-+Арю_1,ю+ +Арю,ю+, + Арн_1>ю+1 + Ар,. ?+|, A6) или Рг=Р1о+Дрю,20+- + Арю,ю-1 + +Арио; P20=plO + APio,20i Pto=Pio+Apio,2o+---+Ap/oit0-i; <ы- 20 10 LO+t Pol+i L+1 Рис. I. Испарительная система с насосной подачей хладагента 28
гдер! = рн — давление после насоса, Па; р10=р0 — давление в циркуляционном ресивере, Па; р, — давление в соответствующих узлах, Па; Дрио —потери напоров на соответствующих ветвях, Па. Так как число неизвестных превышает число уравнений, то уравнения (/) дополняются до замкнутой системы уравнений зависимостями, полученными на основе первого закона Г. Р. Кирхгофа, требующего соблюдения материального баланса по всем узлам схемы: в— т 2 GB=0, y=l,2, ...,л, B) в^=1 где GB — массовый поток хладагента, кг/с; у, в — номера узлов и ветвей; т, п — число узлов и ветвей. Система уравнений (/), B) может быть решена методом узловых давлений, однако он не всегда обеспечивает математическую сходимость уравнений. Приравняв соответствующие правые части уравнений Aа) и A6) и учтя, что р,=рн, а р10=р0, получим более компактную систему уравнений, но с неявным соотношением напоров, создаваемых насосом и компрессором: Рн~Po=APl, 2+AP2 20 + APlO, 20; Рн—Ро=Ар12+... + Ар(_1,/+Ар,о,2о+ +."+Ар/.ю+лрю_,,ю; C) Рн—Po=APi,2+...+Ap/_i,/+APu+i + + Др/+1 Ю+1+ДР10,20+"- + ЛРю,Ю+1 + +АРю,/о-ь Левые части уравнений C) характеризуют развиваемый напор, а правые — сумму потерь напоров в ветвях испарительной системы. Эта система уравнений представляет запись второго закона Г. Р. Кирхгофа для расчетных контуров, имеющих источники движения. Отсюда могут быть получены уравнения для расчетных контуров, не «имеющих» источников движения потоков, например для расчетного контура ДО, /0+1, /, /+1: ДРи+1 + дР/+1,/о+1+ЛРю+1,ю—Арю,/=0. D) Система уравнений C) — D) может быть решена методом контурных расходов, который дает сходимость в большем числе случаев, чем метод узловых давлений. В. С. Хасилев и другие рекомендуют выполнять решение систем уравнений параллельно обоими методами [5]. Вышеприведенные системы уравнений следует дополнить зависимостями, описывающими процессы тепломассопереноса, вид которых определяется решаемой задачей. При отсутствии тепловых потоков к ветвям исследуемой системы задача сводится к описанной в работе [5], когда ветви рассматриваются в виде точечных объектов, а при наличии теплового потока требуется учесть переменность потерь напора подлине ветвей. При этом потери напора на участках ветвей нужно определять путем интегрирования по длине / ветвей: bp^SlB(dp/dl)dl. E) Предлагаемая методика была использована для выявления причин неравномерности распределения хладагента по батареям камер хранения замороженного мяса на мясоперерабатывающем заводе № 3 в Ленинграде. В статье приводятся некоторые результаты моделирования гидравлических режимов работы группы пристенных батарей одной из камер, оборудованной, кроме них, потолочными змеевиковыми батареями и расположенной в 200 м от машинного отделения (рис. 2). Пристенные горизонтально- трубные коллекторные батареи /—3, 6—10 имеют длину 4,5 м, 5 и // — 10,5 м, 4 и 12 — 14,5 м, длина шлангов потолочных батарей — 177 м. Неизолированные жидкостный и парожидкостный, имеющий переменное сечение, трубопроводы расположены выше пристенных батарей. Визуальная проверка распределения хладагента (по степени покрытия труб инеем) была проведена спустя 5 ч работы батарей после удаления инея и масла. Толщина инея на батареях 2—5 была неодинаковой, а на батареях /, // и 12 иней отсутствовал полностью. На потолочных батареях иней покрывал только шестую часть каждого змеевика, причем его толщина уменьшалась по длине трубы. По данным предприятия, пристенные батареи покрываются инеем через несколько дней, а на потолочных батареях инеем обрастает только первая труба каждого змеевика. Определение потерь напора в коллекторных и змеевиковых батареях при работе их в расчетном режиме показало, что гидравлическое сопротивление потолочных змее- Рис 2 Соединение батарей (первый вариант) 1—12 - пристенные горизонтально-трубные кол лекторные батареи; 13, 14 — потолочные змееви новые батареи 29
виковых батарей на порядок выше, чем сопротивление пристенных. Поэтому было принято решение о раздельной подаче хладагента в пристенные и потолочные батареи, уменьшении длины шлангов потолочных батарей для снижения их гидравлического сопротивления, расположении парожид- костного трубопровода без подъемного участка для уменьшения влияния столба хладагента на температурный режим работы батарей. Выявление причин нарушения гидравлической устойчивости пристенных батарей было выполнено для нескольких вариантов, отличающихся характеристиками тепловых потоков и схемами соединения батарей. Расчеты проводили на ЭЦВМ «Мир-2». Для нее была написана программа на алгоритмическом языке «Аналитик». Упрощенная структурная схема программы приведена на рис. 3. Выбор уравнений гидравлики и теплообмена обусловлен тем, что в настоящее время в технических расчетах используется одномерное описание потоков в трубопроводных системах, а также невозможностью в настоящее время адекватно описать распределение хладагента по горизонтальным трубам пристенных коллекторных батарей, нецелесообразностью продолжения расче- Да i 1вь/бод 1 Г ' [ Начало ] / Вбоб i \исходных{ 1 банных J Расчет Gnocm> ** 9 Нет\ Расчет Aps no беем бетбям \ СосМабле- ние иреше ние i/рабг нений (Ь) У^Р^Ь *>Шр |« )Г^у Печать результа- тоб - ( Нон 1 ?4_J 1 Не/г \Норренция i Т i ч Рис. 3. Структурная схема программы расчета гидравлических режимов работы группы батарей тов при условии полного выкипания аммиака в любой из батарей. Начальную массовую подачу хладагента в батареи GnoCT определяли по проектным условиям: Gn qoFonn F) где q0 Fo проектная плотность теплового потока к батареям, Вт/м2; установленная теплообменная поверхность батарей, м2; яц — проектная кратность циркуляции; г —теплота парообразования, Дж/кг. Массовый поток испарившегося на участках ветвей хладагента Gn устанавливали по фактической плотности теплового потока: Gn= qF G) где F — теплообменная поверхность участков ветвей, м2; q — фактическая плотность теплового потока к участкам ветвей, Вт/м2. Массовое расходное паросодержание х рассчитывали по отношению массового потока паров хладагента Gn к массовому потоку хладагента на каждом участке ветви: x=GJGB=GJ(Gn+G*), (8) где G. массовый расход жидкого хладагента, кг/с. В точках смешения массовое расходное паросодержание находили по правилу аддитивности. Истинное объемное паросодержание ф определяли по теоретическому уравнению Поломика — Муди — Зиви [6], которое по аммиаку дает результаты, более близкие к опытным данным, чем уравнение Ковалевского: Ф= 1 1+- Ш' 2/3 (9) где Qn, рж — плотности испарившегося и жидкого хладагента, кг/м3. Массовую скорость потока хладагента wq устанавливали по отношению 4G„ WQ= ,ци (Ю) где d — диаметр трубопровода на участке, м; ттр — число параллельных труб на участке. Нагрев жидкого хладагента до состояния насыщения рассчитывали по методике, приведенной в [2]. Потери напора в двухфазном потоке (dp/dl)AB ф находили по методу Локкарта — Мартинелли, учитывающему большее сопротивление двухфазного потока по сравнению с однофазным введением корреляционного коэффициента Ф [3, 4]: (dp/dl)„4=(dp/dl)tt4<t>, A1) Ф=/(Х), 30
где (с1р/сИ)пф — потери напора в однофазном потоке испарившегося хладагента, Па; >=(§-Гх х (ь) "х Х\—) —параметр Локкарта — ^п Мартинелли; уж' vn — удельный объем жидкого и испарившегося хладагента, ма/кг; цж, \in — динамические коэффициенты вязкости жидкого и испарившегося хладагента, Па-с. Зависимость Ф=/(Х), обычно представляемая в виде графиков, была аппроксимирована полиномами: при 0,01<Х<0,96 Ф=1,42+22,5Х—28,0Х2+38,6Х3— 17,5Х4, при 0,96<Х<5 Ф= — 12,3+32,1Х—2,56Х2+0,38Х3.A2) Дополнительные ограничения по применению зависимостей A2): при t0=—40 °С 1<лц<100, при /0=0°С 1<пц<50. Потери напора в однофазном потоке определяли по формулам Вейсбаха—Дарси, Пуазейля, Блазиуса, А. Д. Альтшуля [7]. Гравитационную составляющую потерь напора в вертикальных трубопроводах рассчитывали по зависимости ДрА=РжA-ф)?Л, A3) где h — высота участка, м; g — гравитационная постоянная, м/с2. В экспериментах, выполненных в Ленинградском и Одесском технологических институтах холодильной промышленности, были обнаружены незначительные потери напора в калачах змеевиковых батарей при верхней подаче аммиака, однако причины этого явления не были выяснены. Изучение опускного течения двухфазного потока показало, что его характер аналогичен явлению, известному в гидравлике открытых русл под названием «гидравлический прыжок» [8]. Гидравлический прыжок возникает в месте изменения характера потока и отличается усиленным вихреобразованием на границе раздела фаз жидкость—пар. Расход энергии на вихреобразование зависит от соотношения глубин потока до и после гидравлического прыжка, т. е. применительно к двухфазным потокам от истинного объемного паросодержания и высоты падения потока. В расчетах было учтено, что при опускном движении двухфазного потока с ф^0,5 в гидравлическом прыжке расходуется вся потенциальная энергия потока и до 70 % кинетической энергии потока [8]. 6G = - Систему уравнений решали методом йте раций. В связи с ограниченностью памя* ти ЭЦВМ «Мир-2» был использован более простой и компактный метод контурных расходов. Уравнения D) составляли с помощью матрицы контуров МК [6], задаваемой в исходных данных: МК2 B | Др.- /I )=6Дро A4) i= 1 /= 1 здесь чв, чу — число ветвей и участков; I, j — номера ветвей и участков; Др — потери напоров на участках ветвей, Па; 6Д/7С — невязка по потерям напоров в расчетных контурах, Па. Коррекцию массовых потоков производили по зависимости 6Др, ^— A5) чу v мк2 B i др.. ,| )к где 6G — коррекция массового потока в ветви, кг/с; К — корреляционный коэффициент. На рис. 4 показаны некоторые результаты расчета гидравлических режимов работы группы пристенных батарей 1—12. Для сопоставимости результатов плотность теплового потока в приводимых вариантах принята одинаковой (^=40 Вт/м2) по всем батареям. На рис. 4,в приведены результаты расчета распределения хладагента по пристенным батареям при отсутствии теплового потока к коллекторным трубопроводам и парообразования в жидкостном коллекторном трубопроводе. Полученные данные близки к требуемому распределению хладагента, но не совпадают с фактическим. Это потребовало дополнительных расчетов, которые были выполнены при различных значениях теплового потока к батареям и коллекторным трубопроводам и избыточного напора перед входом в жидкостный коллекторный труоо провод. Диаграмма на рис. 4,г представляет данные расчета распределения хладагента при наличии теплового потока плотностью 90 Вт/м2 к коллекторным трубопроводам и парообразовании в жидкостном коллекторном трубопроводе. Из диаграммы видна резкая неравномерность распределения хладагента по батареям. Большая часть хладагента поступает в ближайшие от его места подвода батареи, а последние по ходу распределения хладагента батареи работают с перегревом пара. Рост инея на батареях и коллекторных трубопроводах приводит к снижению теплового потока к ним, уменьшению парообразования, снижению потерь напора в жидкостном коллекторном трубопроводе На рис. 4,д показано распределение хладагента в условиях парообразования в жид- 3"
l,M 1*,5 1*,5 ¦ Щ5 Щ5 m V Ь5 *t,51 I *,5 *,5 *,5*,5*t5 I I 111 I I ¦¦¦¦¦¦¦ 12 3*5 8 6 8 8 8 6 7 8 9 10 /1 72 8 8 8 8 8 8 8 ill ill / 2 3 * 5 6 7 8 9 W 11 12 JO 8,0 V7,8 if LLUl Z* 7,* ц 7,* 7,* $7s2 iiiiiii 12 3*5 6 7 8 9 10 11 /2 19 1* 1* 1* П 1* <1 <1 <1 1 </ </ 12 3*5 11 6 7 8 9 10 11 12 10 10 10 10 /0 ¦¦¦II 6 5 IX 12 3 * 5 10 о 6 7 8 9 10 11 12 8 8 8 8 8 IB 6 6 6 7 7 Mil IIIIIII 12 3*5 6 7 8 9 10 11 12 Рис. 4. Распределение хладагента по пристенным батареям при кратности его циркуляции лц= = GJGn: а — длина пристенных батарей, м; б — требуемое распределение хладагента при расчетных условиях работы испарительной системы (п =8) в — схема по рис. 2 (отсутствие парообразо вания в жидкостном коллекторном трубопроводе) г — схема по рис. 2 (плотность теплового потока к коллекторным трубопроводам <7тр = =90 Вт/м2); д — схема по рис. 2 (qTp = = 10 Вт/м ); е — схема по рис. 5 (?тр=90 Вт/м2) костном трубопроводе при плотности теплового потока к коллекторным трубопроводам 10 Вт/м2, что соответствует наличию инея на трубопроводах. Так как поступление хладагента в последние от места его подвода батареи наблюдалось через несколько дней, это подтверждает правильность проведенных расчетов. Неучет парообразования в протяженных, неизолированных, расположенных в камере трубопроводах приводит к результатам, не соответствующим фактическому распределению хладагента. Так как подъемный парожидкостный трубопровод обладает стабилизирующим действием [3], было принято решение о расположении жидкостного коллекторного трубопровода ниже пристенных батарей. При расположении его ниже пристенных батарей всего на 0,3 м даже при плотности Рис. 5. Соединение батарей (окончательный вариант): /—12 — пристенные горизонтально-трубные коллекторные батареи; 13, 14 — потолочные змееви- ковые батареи теплового потока 90 Вт/м'2 обеспечивается подача хладагента во все батареи (рис. А,е). С учетом полученных результатов расчетов в схему соединения батарей в холодильной камере мясоперерабатывающего завода № 3 были внесены изменения, показанные на рис. 5. После включения в работу батарей по измененной схеме произошло одновременное заполнение всех батарей хладагентом. Результаты выполненной работы позволяют сформулировать следующие выводы: разработанная методика применима для анализа гидравлических режимов работы испарительных систем; хладагент в охлаждающие устройства с близкими тепловыми, но различными гидравлическими характеристиками должен подаваться по отдельным трубопроводам от общего распределительного узла; жидкостный коллекторный трубопровод следует располагать ниже охлаждающих устройств, так как в этом случае используется стабилизирующее действие подъемного участка трубопровода. Список использованной литературы 1 Гидравлический расчет котельных агрегатов. Нормативный метод.— М.: Энергия, 1978.— 256 с. 2. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин. Под ред. Гоголи- на А. А.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.— 223 с 3. Ионов А. Г., Мекеницкий С. Я., Бого- любскийО. К. Насосно-циркуляционные системы морозильных установок.— М.: Пищевая промышленность, 1976.— 192 с. 4 Куры лев Е. С, Герасимов Н. А. Холодильные установки.— Л.- Машиностроение, 1980.— 622 с. 5. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей / В. Я. Хасилев, А. П. Меренков, Б. М. Каганович и др.— М. Энергия, 1978.— 176 с. 32
6. Тепл оперед ач а в двухфазном потоке. Под ред. Баттерворса Д. и Хьюитта Г.— М.: Энергия, 1980.— 326 с. 7 Теплотехнический справочник. Т. 2. Под ред. Юренева В. Н., Лебедева П. Д.— М.: Энергия, 1976.— 896 с. 8. Чугаев Р. Р. Гидравлика.— Л.: Энергоиздат, 1982.— 672 с. 9. Чумак И. Г., Чепурненко В. П., Чук- лин С. Г. Холодильные установки.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981 — 344 с. УДК 621.565.2.001.5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОЦЕССА ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ПРИ АККУМУЛИРОВАНИИ ХОЛОДА Канд. техн. наук В. В. КЛИМЕНКО* Для аккумулирования холода при температурах выше 0 °С обычно используют водяные аккумуляторы. К их недостаткам относятся малая хладоемкость, высокие энергозатраты на циркуляцию воды, большие габаритные размеры. Эффективнее газгидратные аккумуляторы. Газгидраты представляют собой кристаллические соединения клатратного типа, в которых молекулы гидратообразующего агента — газов или летучих жидкостей (пропана, бутана, ацетона, фреона и др.) — удерживаются в полостях кристаллической решетки, построенной из молекул воды, ван-дер-ваальсовыми силами [2]. Температура процесса гидратообразования в отличие от температуры процесса льдообразования существенно зависит от давления, а теплота плавления, отнесенная 1 кг гидратообразующего агента, в 2,5—3 раза больше удельной теплоты плавления льда. Существенным достоинством газгидрат- ных аккумуляторов является то, что даже при отводе теплоты гидратообразования через теплопередающую поверхность, как показывают проведенные ранее автором экспериментальные исследования, газгидраты при соответствующих гидродинамических режимах образуются в объеме воды, а не на теплопередающей поверхности (как, например, лед). При положительных температурах можно реализовать два варианта процесса гидратообразования для аккумулирования холода: М(ж)+А1Н20^>[МпН20]гидр±ДЯ(ж), A) М(г)+пН20^[МпН20]гидр±ДЯ(г), B) где М(ж), М(г) — молекула жидкого и газообразного гидратообразующего агента; п — число, характеризующее состав газгидрата, Д//(ж), АН(г) —теплота, выделяющаяся при образовании газгидрата. Важным требованием, предъявляемым к латентным веществам, аккумулирующим холод, является малое изменение объема при перемене режима работы аккумулятора. Согласно уравнению Клапейрона-Клау- зуса изменение объема системы при фазовом переходе можно определить по формуле: dp/dT T C) При A#=const и 7=const из уравнения [3] следует, что изменение объема системы обратно пропорционально изменению давления р при изменении температуры Т. Из анализа типичной фазовой ^/-диаграммы для гидратообразующего агента и воды следует, что угол наклона равновесной кривой фазового перехода при гидратообразо- вании, а следовательно, и значение dp/dT больше при осуществлении перехода, описываемого выражением A), чем выражением B). Следовательно, для аккумулирования холода целесообразнее использовать жидкий гидратообразующий агент. Анализ литературных источников показал, что в настоящее время нет данных для определения таких необходимых при расчете газгидратных аккумуляторов величин, как скорость их зарядки, удельная хладоемкость, скорость образования газ- гидратов и оптимальная их концентрация в объеме аккумулятора. В работе принимал участие Ю. Б. Богачук. Рис. 1. Принципиальная схема экспериментального стенда: / — кристаллизатор (аккумулятор), 2 — электронагреватель; 3 — термостат ТС-16; 4 — насос Г-5; 5 — испаритель холодильной машины; 6 — заправочный штуцер; 7 — фильтр отбора проб; 8 — мешалка турбинного типа 33
Для оценки указанных величин применительно ,к условиях аккумулирования холода в системе, состоящей из жидкого гид- ратообразующего агента и воды, был создан экспериментальный стенд (рис. 1). Основной аппарат стенда — кристаллизатор (аккумулятор), изготовленный из двух коаксиально расположенных труб, закрытых сверху и снизу съемными крышками. Для наблюдения за процессом, протекающим во внутреннем пространстве аппарата, имеется смотровое окно. В межтрубное пространство подается теплоноситель, который воспринимает теплоту гидра- тообразования. Суспензия перемешивается мешалкой турбинного типа с герметичным сальником. Заданная температура теплоносителя поддерживается с помощью холодильной машины, включающей компрессорно-конден- саторный агрегат ФАК-1,5, и термостата ТС-16. Теплоноситель прокачивается шестереночным насосом Г-5. При проведении экспериментов сначала в кристаллизатор заправляли воду (примерно 3 л), содержащую 1 —1,5% NaCl, затем через штуцер в нижней крышке подавали жидкий фреон, объем которого фиксировали по мерной линейке на смотровом окне, после чего включали мешалку, циркуляционный насос и пускали холодильную машину. Через 0,5—1,5 ч (в зависимости от температурного режима исследуемого процесса) температура внутри кристаллизатора становилась на 1,5—3 °С ниже равновесной температуры гидратообразования при данном давлении. Момент начала образования газгидратов фиксировали как по скачку температуры суспензии, так и визуально. Во избежание вскипания гидратообразующего агента при получении газгидратов его переохлаждали, вводя определенное количество воздуха во внутренний объем кристаллизатора. Через установленные интервалы времени отбирали пробы при фиксированных значениях давления и температуры. Изменение содержания соли в воде определяли как плотномером, так и титрованием (по методу Мора). Во время экспериментов температуру суспензии измеряли лабораторными термометрами с ценой деления 0,1 °С и термометрами сопротивления в комплекте с цифровым вольтметром В 7-23, давление — рбразцовым манометром (класс точности 0,4). Процесс образования газгидратов протекает при наличии трех фаз (твердой, жидкой и газообразной), в каждой из которых в свою очередь осуществляются соответствующие процессы передачи энергии и массы, причем в нестационарных условиях (кристаллизатор периодического действия). При гидратообразовании среди всех компонентов, находящихся в кристаллизаторе, згазгидраты имеют наиболее высокую температуру, так как при их образовании выделяется скрытая теплота. Вода и жидкий фреон находятся при одинаковой и более низкой температуре. В конечном итоге теплота фазового перехода передается через стенку кристаллизатора хладоносителю. Движущая сила процесса образования газгидратов определяется разностью между равновесной температурой гидратообразования t0 при данных давлениях агента и содержании соли в растворе и температурой суспензии в кристаллизаторе tc: Mr=t0-tc. Температуру t0 находили по фазовой диаграмме при соответствующих давлениях и содержании NaCl в воде. При исследовании процесса гидратообразования изменяли: разность температур Д/г, °С; относительное количество жидкого агента, заправляемого в кристаллизатор, где Ga, GB — количество гидратообразующего агента и воды, заправляемых в кристаллизатор, кг; продолжительность протекания процесса т, с. Определяли: скорость образования газгидратов V dx ' где GB r — количество воды, вошедшей в состав газгидратов; V — объем кристаллизатора, занятый суспензией; относительный выход гидратной воды р=-^?100; GB скорость зарядки аккумулятора — количество холода, накапливаемого в единице объема за единицу времени, при /=^const + ^rcB(GB-dGB,r)], где dt — изменение температуры газгидратов и воды за время dx, сп съ—теплоемкость газгидратов и воды; dGr—количество газгидратов, образовавшихся за время dx, (GB—dGBS) —количество воды, не связанной в газгидратах; при /=const 1 dGBr удельную хладоемкость аккумулятора — количество холода, накапливаемого в единице объема, ;34
/ Z 3 Ц'С 0,09 0,013<р,кг/кг 9 15 2М0?С afrO Рис. 2. Зависимость скорости образования газгидратов г и относительного выхода гидратной воды р от разности температур Д/г, относительного количества жидкого гидратообразующего агента i|) и продолжительности процесса т: а — г|)=0,083-т-0,12; т=6-102 с; и=8,3 с~1;б — Дт=1-^3°С; в — D — ф=0,064; Д — я|?= =0,083; О — г|з=0,12 концентрацию аккумулятора газгидратов в объеме ?г=Р- 1+V где К — величина, зависящая от рода гидратообразующего агента и состава , газгидратов, для хладагента R12 /(=1,403 [2]. Количество воды, вошедшей в состав газгидратов,рассчитывали по изменению содержания NaCl: So, G..r=G. A-g-) , где So- sr начальное содержание NaCl, %; содержание NaCl во время отбора пробы т,-, %. Результаты опытов приведены на рис. 2, 3. В процессе эксперимента Д/г=1~-3,9 °С, th=0,063-f-0,17, т=6-102-т-4,2-103 с, К= =3,l-f-3,4 л, частота вращения турбинной мешалки «=8,3 с-1. Разность температур Д/г фактически определяет общую степень пересыщения раствора относительно равновесного состояния с газгидратами. По данным Пан- борна и Бардуна линейная скорость роста кристаллов газгидратов гп бромистого метила в присутствии его жидкой фазы изменяется пропорционально изменению Д/р'15, а скорость образования зародышей rg зависит от Д*г экспоненциально [5]. 2 ЗЦ°С 0,09 0,13(р}кг/кг а f /8 36 t-fO'fc Рис. 3. Зависимость скорости зарядки q3 и удельной хладоемкости q аккумулятора от разности температур Д/г, относительного количества жидкого гидратообразующего агента Ч1" и продолжительности процесса т (а, б, в — см. рис. 2) При условиях проведенных экспериментов в начальный момент образования газгидратов общая скорость кристаллизации определяется значением rg, а через бХ XIО2 с — линейной скоростью роста кристаллов. С увеличением Д/г примерно в 3,5 раза значения г, (J, q3n q возросли почти в 2 раза (см. рис. 2, 3). При постоянном заполнении кристаллизатора г() характеризует объемную долю агента, от которой зависит межфазная поверхность контактирования реагентов и, следовательно, скорость кристаллизации. Из рис. 2, 3 следует, что имеется оптимальное значение \|э=0,12, при котором существует максимум значений г, В, q$ и q. Его наличие можно объяснить тем, что, по-видимому, при таком значении -ф достигается наибольшая поверхность контакта фаз. При изменении г|э от 0,064 до 0,12 значения г и р повысились более чем в 2 раза, что хорошо согласуется с данными, полученными на кристаллизаторе непрерывного действия [3]. Из рис. 2, 3 видно, что зависимость рассматриваемых величин от т различна: чем продолжительнее процесс, тем меньше г и q3 и больше р и q. Снижение скоростей образования газгидратов и зарядки аккумулятора связано с ростом количества газгидратов в кристаллизаторе, что сокращает поверхность массообмена гидратообразующего агента и воды и ухудшает условия перемешивания, т. е. в целом массопере- дачу. С другой стороны, с увеличением ко- 35
личества гидратов в суспензии возрастает выход воды в газгидратах и соответственно Я и ?г. Визуальные наблюдения показали, что при ?г~20 % в кристаллизаторе образуются застойные зоны, и эффективность перемешивания существенно уменьшается. На характеристики газгидратного аккумулятора значительно влияет расход энергии на перемешивание, отнесенный к единице объема, занимаемого суспензией. Для условий проведения экспериментов удельная мощность, затрачиваемая на перемешивание [4], составляла 4—4,4 кВт/м3. Скорость зарядки распространенных в настоящее время льдоводяных панельных аккумуляторов [I] q3~30 кВт/м3, а газ- гидратных — 50—90 кВт/м3 (см. рис. 3), что дает основание ожидать в целом лучших показателей последних не только по сравнению с водяными, но и с льдоводяными аккумуляторами. N На основании полученных экспериментальных данных можно рекомендовать: принимать разность температур Д/Г=1-^2°С, концентрацию газгидратов |г<20 %, относительное количество гидратообразующего агента ф=0,1-^0,13. Результаты проведенных экспериментальных исследований использованы при разработке опытного образца газгидратного аккумулятора хладоемкостью 90 000 кДж. Список использованной литературы 1 Бобков В А. Производство и применение льда.— М.: Пищевая промышленность, 1977,— 237 с. 2 Бык С. М., Макогон Ю Ф , Фомина В . И. Газовые гидраты.— М. Химия, 1980.— 296 с. 3, Смирнов Л. Ф. Экспериментальное исследование процесса образования гидратов фреона-12.— Холодильная техника, 1973, №2, с. 28—33. 4 Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с ¦ мешалками.— Л.: Химия, 1975.— 384 с. 5. Pangborn I. В., Barduhn A I Desalination, 1970, Vol. 8, № 1, pp. 35—68. УДК 621 565 044 62-112 5 УНИФИЦИРОВАННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ МОДУЛЬ Канд. техн. наук Р. С. ТЕР-ИОНЕСЯН Повышение эффективности и надежности теплообменных поверхностей воздушных конденсаторов холодильных машин одна из важных задач, решаемых при совершенствовании малых и средних холодильных установок. Этого можно достичь или модернизацией известных конструкций трубчатых поверхностей с пластинчатым оребрением [2] и поверхностей из овальных, оребренных путем накатки трубок [3] или созданием качественно новых аппара тов, например, в виде змеевиков из плоскоовальных трубок с промежуточным оребрением [1, 4]. Второй путь следует считать более предпочтительным, так как при этом обеспечивается повышение надежности и долговечности теплообменного аппарата благодаря цельности конструкции трубной полости и значительному уменьшению мест пайки, что особенно важно при изготовлении теплообменной поверхности из алюминиевых сплавов. В настоящей статье приведены результаты экспериментального исследования теплообменной поверхности из цельнозмееви- ковых плоско-овальных трубок с промежуточным гофрированным оребрением, имеющим жалюзийные сквозные просечки (рис. 1). Трубки и ребра выполнены из алюминия, контакт между ними обеспечивается спеканием трубок с плакированной силумином поверхностью треугольных гофрированных ребер. Характеристики исследованной теплообменной поверхности Шаг трубок,мм по фронту 21 в глубину 36 Шаг ребер, мм 5 Толщина ребра, мм 0,3 Гидравлический диаметр воздушной полости, мм 3,35 Коэффициент проходного сечения воздушной полости 0,69 Коэффициент оребрения 9,4 По конструкции исследованная поверхность наиболее близка к описанной в [4] поверхности № 7, но в отличие от последней гофрированные пластины в ней установ- А-А 22 Б-S ХттМгттМ ж % 2S' <±-^ы %7\ V Рис. 1. Элемент поверхности унифицированного теплообменного модуля 36
лены не под углом к воздушному потоку, а вдоль него. Установка гофрированных пластин под углом к воздушному потоку потребовала бы значительного усложнения технологической оснастки. Указанная поверхность была практически реализована в виде унифицированного теплообменного модуля (рис. 2), который состоит из двух плоско-овальных трубок, каждая из которых согнута в змеевик, что исключает необходимость пайки переходников (калачей). Характеристики теплообменного модуля Наружная поверхность, м2 4,08 Размеры, мм по фронту 378X228 в глубину 72 Масса, кг 2,8 На экспериментальном стенде исследовали теплообменные аппараты, собранные из 3—4 модулей. Отношение глубины теплообменника по ходу воздуха к гидравлическому диаметру составляло 65—85. Экспериментальный стенд имел замкнутый (по кольцу) водяной контур и разомкнутый воздушный тракт. Воду, прокачиваемую насосом через теплообменный аппарат, предварительно нагревали в электрообогревателе до температуры 50—60 °С, а воздух, подаваемый осевым вентилятором,— до 30—40 °С. Эти температуры соответствуют условиях воздушного охлаждения конденсаторов холодильных установок. Массовую скорость воздуха в теплообменном аппарате регулировали, изменяя производительность вентилятора. В процессе испытаний регистрировали температуры воздуха (с точностью ±0,5 °С) и воды (с точностью ±0,1 °С) до и после теплообменного аппарата, а также их расход. Обязательно проверяли сходимость теплового баланса по воде и воздуху в пределах не более 5 %. Измеряли Рис. 2. Унифицированный теплообменный модуль также гидравлические сопротивления по водяной и воздушной полостям теплообменного аппарата. На основе результатов испытаний коэффициент наружной теплоотдачи (а) определяли следующим образом: по данным замеров устанавливали фактический теплосъем в теплообменнике как со стороны воды, так и со стороны воздуха;* рассчитывали коэффициент теплопередачи (k) от воды к воздуху в теплообмен^ нике; по известным зависимостям (течения жидкости в гладких каналах) с учетом расхода воды находили коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней стенке трубки по системе уравнений определяли коэффициент теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности (а): аг)?= ; 1 J jp k aw где г) — Е- *- *р- h — X- 6- - коэффициент контакта пластины и трубки (г|=0,9); - коэффициент эффективности поверхности; - коэффициент оребрения поверхности теплообмена; - коэффициент эффективности ребра; - условная высота ребра; - коэффициент теплопроводности металла ребра; - толщина ребра.
В результате исследований получены экспериментальные зависимости для критерия конвективного теплообмена Nu по наружной поверхности и коэффициента гидравлического сопротивления % по воздушной полости, которые имеют следующий вид: Nu=0,046Re0727, l = 8,905Re-°'5. Приведенные зависимости верны при Re=7004-3000, что соответствует массовой скорости воздуха 4—16 кг/(м -с). Рассчитанный по полученной формуле коэффициент гидравлического сопротивления не зависит от глубины теплообменно- го аппарата по ходу воздуха. Коэффициент наружной теплоотдачи исследованной поверхности выше на 18— 25 %, чем у трубчато-пластинчатой поверхности (круглые алюминиевые трубки диаметром 10—12 мм и сплошные алюминиевые пластины толщиной 0,2—0,3 мм) [2], и на 12—20 %, чем у поверхности из овальных, оребренных путем накатки трубок [3], в диапазоне массовых скоростей 5— 10 кг/(м2«с), в то время как показатели гидравлического сопротивления по воздушной полости для перечисленных поверхностей примерно одинаковы. Сопоставление коэффициентов наружной теплоотдачи и гидравлического сопротивления исследованной поверхности и поверхности № 7 [4] показывает преимущество последней по этим показателям (коэффициенты выше соответственно на 50—60 и 20—25%), что в основном объясняется установкой гофрированных пластин под углом к воздушному потоку и малым значением отношения глубины теплообменника по ходу воздуха к гидравлическому диаметру — 11,7. Как уже отмечалось, основное достоинство исследованной теплообменной поверхности — повышение надежности и долговечности теплообменных аппаратов, собранных из унифицированных теплообменных модулей, в результате значительного сокращения количества мест пайки и сварки. Сравнение воздушного конденсатора холодильной установки системы кондиционирования воздуха холодопроизводительно- Тип поверхности Унифицированный теплооб- менный модуль Поверхность из овальных, оребренных путем накатки трубок [3] верхность единицы объема, м2/м3 657 592 Масса единицы верхности, кг/м2 0,68 0,83 Количество мест пайки 160 2432 сварки 86 296 Масса конденсатора, кг 140 215 Рис. 3. Конденсаторы воздушного охлаждения из унифицированных теплообменных модулей стью 40—47 кВт C5000—40000 ккал/ч), собранного из секций, включающих 40 теплообменных модулей, и конденсатора с теплообменной поверхностью, образованной овальными, оребренными путем накатки трубками [3], (см. таблицу) свидетельствует об очевидных технологических и эксплуатационных преимуществах применения унифицированного теплообменного модуля из цельнозмеевиковых плоско-овальных трубок с промежуточным оребрением в виде гофр, имеющих сквозные жалюзийные просечки. Ниже приведены условия работы указанных конденсаторов. Хладагент R12 Температура, °С конденсации хладагента 55 кипения хладагента 0—5 окружающего воздуха (продувающего конденсатор) 37+3 Массовая скорость воздуха, продувающего конденсатор, в живом сечении, кг/(м2-с) 7—8 Установочная партия средних холодильных машин, воздушные конденсаторы которых собраны из унифицированного тепло- обменного модуля, хорошо зарекомендовали себя в различных условиях эксплуатации, особенно в передвижных установках (рис. 3). В настоящее время осваивается серийное производство теплообменного модуля. Список использованной литературы 1. Аверин Г. В., Лыфарь В. И., Мали н и н Е. А. Транспортный кондиционер для автосамосвалов БелАЗ.— Холодильная техника, 1983, № 1, с. 9—10. 2. Гоголин А. А. Осушение воздуха холодильными машинами.— М.: Госторгиздат» 1962.— 104 с. 3. Махмудов М. Д. Конденсатор из овальных оребренных трубок.— Холодильная техника, 1984, № 11, с. 42—43. 4. Шавра В. М., Гопин С. Р., Клюев В. И. Интенсификация наружного теплообмена в воздушных конденсаторах малых холодильных машин.— Холодильная техника, 1984, № 6, с. 32—38. 38
УДК 621 362 ЭЛАСТИЧНЫЕ КЛЕЕНЫЕ ТЕПЛОПЕРЕХОДЫ ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ Канд. техн. наук В. В. ТОЛСТЫХ, В. А. ЯШИН, И. В. ГАВЕЛЯ, В. В. ФОТ* Важную роль при создании термоэлектрических генераторов холода и тепла играет выбор сопряжения термоэлектрической батареи с теплообменными поверхностями. При работе в системе «термобатарея— теплопереход—теплообменник» возникают внутренние термические напряжения, связанные с разностью температур на спаях термобатареи. Для нормального функционирования термоэлектрической системы необходима эластичность, т. е. способность выдерживать при незначительных усилиях упругие обратимые деформации, обусловленные внутренними термическими напряжениями, без ухудшения теплотехнических и электрических характеристик. Наиболее ощутимо на свойства системы влияет конструкция теплоперехода. Существуют теплопереходы, самостоятельно обеспечивающие эластичность термоэлектрической системы и требующие для этой цели дополнительных устройств. По способу сопряжения с теплообменными поверхностями теплопереходы разделяют на паяные, прижимные и клееные (см. таблицу). Эластичность в системе паяного сопряжения достигается применением в качестве упругих элементов гофрированных тепло- переходов и демпфирующих свинцовых пластин между коммутационными пластинами и полупроводниковыми ветвями (рис. 1, а). Паяное сопряжение с жесткими керамическими пластинами и покрытиями (рис. /, б) не обеспечивает эластичности из-за отсутствия в системе упругих элементов. Пайка теплоперехода значительно усложняет изготовление термоэлектрических устройств. Использование прижимных сопряжений, в которых в качестве упругих элементов применяют пружины, мембраны, резиновые прокладки (рис. /, в), существенно увеличивает массу и габариты термоэлектрических устройств. Клееные теплопереходы на основе хрупких клеящих материалов и электроизоляторы из керамических пластин не создают эластичности термоэлектрической системы, и при ее эксплуатации возможны разрушения теплоперехода или термобатареи. Однако применение в качестве упругих элементов эластичных клеящих материалов *В работе лринимал участие В. А. Джунь. Рис. 1. Конструкции термоэлектрических систем с различными теплопереходами: а, б — с паяными; в — с прижимными; г — с клееными; / — теплообменник; 2 — теплопереход; 3 — термобатарея; 4 — прижимное устройство (рис. /, г) позволяет системе выдерживать циклические температурные деформации термобатареи без ухудшения теплотехнических и электрических характеристик. Например, теплопереход на основе гер- .метика У-1-18 со стеклотканью [8] не требует дополнительных устройств, воспринимающих деформации батареи, но из-за механической непрочности он обладает низкими электроизоляционными свойствами. При создании термоэлектрического генератора холода и тепла [10] проведены исследования теплопереходов на базе полиме- ризующихся герметиков У-1-18 и КЛТ-30 с дисперсными наполнителями. В качестве наполнителя, обеспечивающего минимально возможную толщину теплоперехода, был применен калиброванный кварцевый песок. Аналитически рассчитан размер частиц кварцевого песка, позволяющий получить минимальную толщину теплоперехода: где к — коэффициент запаса изоляции от перенапряжений, & = 3,5 [5]; U — разность потенциалов между теплообменными поверхностями, U=b0 В; Е — электрическая прочность связующего материала, для У-1-18 ?=E—6).1(Г В/м [6]; ^zi» Я22 — высота микрошероховатостей поверхностей теплообменника и термобатареи, #2l = /?22=6,3X ХЮ м; q — прогиб термоэлектрической батареи [9], для С2-7 при ДГ по спаям 50 °С q=3-10-* м; 39
Теплопереходы ] Паяные Прижимные Клееные Вид электроизолятора Покрытия Пластины Пасты с дисперсным наполнителем Покрытия и теплопроводная паста Пластины, пленки и теплопроводные пасты Склеивающий материал с дисперсным наполнителем Покрытия и склеивающий материал Пластины, пленки и склеивающий материал Пример теплоперехода Покрытие-ЬА12Оз-Ь припой [7J Гофрированный теплопереход [9] Брокерит-9 [8] 22ХС [8] КПТ-8+Си, Ag [3] Силиконовый вазелин-f А12Оз [1] А12Оз-г-КПТ-8 [7] Пластина А1203+КПТ-8 [7] Слюдяная прокладка-{-минеральное масло [7] Ячеистая резина+ КПТ-8 [2] Эпоксидный компаунд Д-2-Ь5Ю2 [4] y-l-18+Si02 y-l-184-Si02+Al КЛТ-30+BN-f Si02 СиО+Д-2 [7] А120з+Д-2 [7] А1203 + У-1-18 [8] Пластина А1203+У-2-28 [8] Пленка СТАМ [8] Термическое сопротивление, (м2.К/Вт)-10* 1,3—1,5 1,7—2,1 0,1—0,3 0,8—1,5 0,3 2—2,5 1,7—2,1 3,5 10—12 4—6 2—2,5 1,9—2,1 1,7—1,8 0,7 3,7 3—5 2,5—3,1 2,5—5,5 1,3—1,8 h — максимальное отклонение по высоте поверхности одного жидкостного теплообменника, h= = 4-Ю-5 м. Согласно расчетам, минимальный размер частиц песка равен 1,4-Ю-5 м. Для улучшения теплопроводных свойств в эластичный клеящий материал дополнительно вводили порошок алюминия с размером частиц 0,01 мм и нитрида бора (в гер- метик КЛТ-30) с размером частиц 0,008— 0,01 мм. Сопряжение термобатарей с теплообменниками достигалось путем склеивания в специальном кондукторе. Эластичный клеящий материал заполняет пространство между теплообменными поверхностями, а кварцевый песок препятствует их соприкосновению. Вследствие разности температур по спаям термоэлектрическая батарея изменяет свою форму. Но благодаря эластичности связующего материала частицы кварцевого песка перемещаются относительно друг друга, и размеры теплоперехода изменяются в соответствии с геометрической формой термобатареи, что предотвращает возникновение внутренних напряжений в системе. Исследования проводили на опытной установке для определения термического сопротивления контакта. Теплопереход помещали между алюминиевыми образцами цилиндрической формы диаметром 40, длиной 45 мм. По длине каждого образца на расстоянии 10 мм друг от друга и 2 мм / \А 7 ,^ ^ г & Й 2-4 / г j лг,°с Рис. 2. Зависимость паразитного напора температур от плотности теплового потока для различных теплопереходов: / — 50 % КЛТ-ЗО-г-20 % SiO2+30 % BN; 2 — 50% У-1-18+20% SiO2+30% A1; 3 — 50% KyiT-30+20%SiO2+30% Д1; 4-60% У-1-18+40% SiOz от зоны раздела устанавливали хромель- копелевые термопары. Поверхности образцов обрабатывали по седьмому классу чистоты. Образцы с теплопереходом располагали между электронагревателем мощностью 0,1 кВт и водяным холодильником и подвергали сжатию с помощью винтового пресса с усилием 0,5—0,7 мПа. Показания термопар снимали по установлении стационарного теплового режима. Значения температур измеряли по длине образцов. Экстраполяцией температурных кривых по 40
их длине вплоть до теплоперехода находили температурный напор Д7\ Термическое сопротивление клеевого шва определяли по формуле R=&T/q, при этом среднюю плотность теплового потока q вычисляли по градиентам температур на верхнем и нижнем образцах. На рис. 2 представлены результаты исследований, из которых следует, что наилучшими тепловыми свойствами обладает теп- лопереход на основе герметика КЛТ-30, наполненного нитридом бора. Применение мелкодисперсного алюминия не ухудшает электроизоляционных свойств теплоперехода, но наличие оксидной пленки на частицах А1 увеличивает его термическое сопротивление. Электрическое сопротивление исследуемых теплопереходов составило 0,3 МОм при использовании в качестве наполнителя частиц А1 и 5 МОм — частиц BN. Клееные теплопереходы на основе гер- метиков с дисперсными наполнителями просты в исполнении. Такие теплопереходы можно применять в любых устройствах, где требуется эффективная передача тепла или холода при сохранении надежной электроизоляции. Изготовленные с их использованием термоэлектрические кондиционирую- ИЗОБРЕТЕНИЯ (И) 1239479 E1L F 25 В 11/00 B1) 3839304/23-06 B2) 09.01.85 G2) В. С. Евсеев, В. Л. Корбель E3) 621.575 E4) E7) ЭНЕРГОХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая замкнутый контур прямого цикла с последовательно установленными высокотемпературным подогревателем газа, газовой турбиной, теплообменником-регенератором, охладителем отходящего газа турбины и компрессором с промежуточным отбором газа, контур обратного цикла с линиями высокого и низкого давлений, первая из которых подключена к промежуточному отбору компрессора, а вторая — к входу последнего, регенератор, расширительное устройство и рефрижератор, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, контур обратного цикла дополнительно содержит регенераторы, включенные в линии высокого и низкого давлений, рефрижераторы и турбодетандеры, образующие со своими регенераторами и рефрижераторами ступени расширения. щие устройства [10] успешно эксплуатируются на транспортных средствах на про тяжении последних трех лет. Список использованной литературы 1. А с. 300911 (СССР). 2. А. с. 357626 (СССР). 3. В а й н е р П. А. Каскадные термоэлектрические источники холода.— М.: Советское радио, 1976, с. 82. 4. Зорин Н. В., 3 о р и н а И. Я. Термоэлектрические холодильники и генераторы.— Л.* Энергия, 1973, с. 57. 5. И в а ш е в В. В. Ремонт трансформаторов.— М.: Госэнергоиздат, 1959, с. 28. 6. Каменев Е. И., М я с н и к о в Г. Д., П л а - тонов М. П. Применение пластических масс— Л.: Химия, 1985, с. 208. 7. К о л е н к о Е. А. Термоэлектрические охлаждающие приборы.— Л.: Наука, 1967, с. 60. а. К о тырл о Г. К., Лобунец Ю. Н. Расчет и конструирование термоэлектрических генераторов и тепловых насосов.— Киев: Наукова думка, 1980, с. 113. 9. Покорный Е. Г., Щербина А. Г. Расчет полупроводниковых охлаждающих устройств.— Л.: Наука, 1969, с. 146. 10. Термоэлектрический радиационно- конвективный кондиционер для кабины транспортного средства / В. В. Толстых, В. А. Джунь, В. А. Яшин и др.— Холодильная техника, 1986, № 3, с. 36—38. A1) 1239477 E1L F 25 В 9/02 B1) 3859971/23-06 B2) 25.02.85 G1) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. П. Чкалова и Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А. А. Жданова G2) Л. М. Дыскин, Л. А. Васильев, В. И. Минд- рин E3) 621.565.3 E4) E7) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУШКИ ГАЗА, содержащая теплообменник с полостями высокого и низкого давления, конденсатосбор- ник, сообщенный с полостью высокого давления, и вихревую трубу с камерой энергетического разделения, соединенную сопловым вводом с полостью высокого давления, а выходом холодного газа — с полостью низкого давления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности осушки путем охлаждения вихревой трубы с помощью рубашки, последняя подсоединена к выходу из полости низкого давления теплообменника, и в ней дополнительно установлена соединенная с конденсатосборником змеевиковая испарительная трубка, снабженная на входе дроссельным устройством. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дроссельное устройство выполнено в виде местного сужения испарительной трубки. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что испарительная трубка имеет тепловой контакт со стенкой камеры энергетического разделения. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что испарительная трубка на выходе снабжена регулировочным вентилем.
ьшшш опыюш УДК 621.565.92:504.064.32-974 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ЭСТОНСКОЙ ССР Е. Г. КРАЙНЕВ, О. А. ПОЛИТАНОВ Конструкторско-технологическим бюро мясной и молочной промышленности Госагропрома Эстонской ССР разработаны рекомендации по использованию естественного холода, направленные на экономию энергоресурсов при холодильной обработке мясной и молочной продукции. Проанализирована возможность его применения при охлаждении и хранении мяса и субпродуктов, топленого масла, сухого и сгущенного молока, цельномолочной продукции. Технико-экономический анализ, проведенный с учетом температурно-влаж- ностных условий Эстонской ССР в холодное время года (ноябрь — март), показал целесообразность использования естественного холода для охлаждения и хранения мясной и молочной продукции. Так, применение системы приточной вентиляции в камерах с неупакованной продукцией для охлаждения парной свинины I категории (беконной) в шкуре до 4 °С дает экономию (в расчете на 1 т) от уменьшения усушки мяса и расхода электроэнергии 2,2 руб., а экономический эффект от использования естественного холода в указанный период года для охлаждения 1 т молочной продукции составляет 10 руб. Замораживать мясо естественным холодом экономически невыгодно (потери от усушки, например свинины I категории, достигают 0,4 %). Установлено, что в районах с относительной влажностью воздуха 85 % и выше в камерах с неупакованной продукцией можно применять наружный воздух без увлажнения, но* при этом он должен быть очищен. Для его очистки от пыли и микроорганизмов следует устанавливать специальные фильтры (например, ЛАИК СП-6/15 или ЛАИК СП-6/15А). Расчеты показали, что стоимость переоборудования камер охлаждения мяса ничтожно мала по сравнению с получаемым экономическим эффектом, а затраты на оборудование (баки, градирни и т. д.), используемое для охлаждения хладоносителеи на предприятиях Рис 1 Камера для неупакованной молочной продукции, оборудованная системой приточной вентиляции / - металлическая сетка; 2 - фильтр типа ЛАИК; 3 — центробежный вентилятор; 4 — воздуховод. 5 — регулируемое окно; 6 обратный клапан 42
Рис. 2. Схема подсоединения к воздухоохладителю типа ВОП воздуховода наружного воздуха: / — жалюзи; 2 — воздуховод наружного воздуха; 3 — воздухоохладитель типа ВОП; 4 — брезентовый рукав молочной промышленности, окупаются в течение двух лет. Ниже приведены рекомендации по переоборудованию камер при использовании холодного наружного воздуха. Камеры для неупакованной молочной продукции (система вентиляции с фильтром типа ЛАИК). В наружной стене камеры прорубают отверстие, габаритные размеры которого соответствуют габаритным размерам фильтра (рис. 1). Устанавливают металлическую площадку (с лестницей) и монтируют на ней центробежный вентилятор с фильтром на стороне всасывания наружного воздуха. Под потолком камеры от вентилятора прокладывают воздуховоды с регулируемыми окнами. Для этого их снабжают шиберами. Последние автоматически закрываются при остановке вентилятора. Заданную температуру поддерживают автоматически с помощью двух- Хладоносигпель позиционных реле температуры, включающих или отключающих электродвигатель вентилятора. Камеры для упакованной продукции (система вентиляции без фильтра). В наружной стене камеры прорубают отверстие, габаритные размеры которого соответствуют габаритным размерам монтируемого вентилятора, и устанавливают с наружной стороны металлическую сетку, препятствующую засасыванию птиц, листьев и др. Для камеры площадью 70 м2 используют осевой вентилятор, свыше 70 м2 — центробежный с воздуховодами для равномерного распределения воздуха по камере. Камеры, оборудованные подвесными воздухоохладителями типа ВОП. В вырубленное в наружной стене камеры отверстие монтируют один конец воздуховода диаметром 450—500 мм, другой — подсоединяют с помощью переходного брезентового рукава к воздухоохладителю (рис. 2). С наружной стороны отверстие закрывают металлической сеткой. В теплое время года прорубленные в наружных стенах отверстия закрывают с помощью строительных и изоляционных материалов. Опыт эксплуатации показал, что в это время нарушений температурного режима в камерах не было. Для охлаждения хладо- носителя наружным воздухом разработаны две схемы — с одним и двумя циркуляционными насосами. Каждая схема может работать в трех режимах. Первая схема (рис. 3): -СХЪп -оо- г 7 / Рис. 3. Схема охлаждения хладоносителя с одним насосом. / — центробежный насос; 2 — панельный испаритель; 3 — сетчатый фильтр; 4 — бак-аккумулятор; 5 — слив в канализацию; 6 — градирня 43
Хладоноситель /у///////////////^\ I НХ> I А А А А А /Ч \ рхУ1 х—v 4 5 ФЮО у 6 7 Т Рис. 4. Схема охлаждения хладоносителя с двумя насосами: / _ насос № 2; 2 — бак с охлажденным хладоносителем; 3 — градирня; 4 — слив в канализацию; 5 — бак с отепленным хладоносителем; 6 — насос № 1; 7 — испаритель аккумулирование холода в ночное ности 0,8), паспортная тепловая произ- время — хладоноситель циркулирует водительность которой составляет 50 % по контуру градирня — бак — насос; расчетной. При этих же условиях для охлаждение технологического обору- охлаждения хладоносителя (рассола, дования аккумулированным холодом этиленгликоля, кальтозина) до —6-=- и подохлаждение хладоносителя в гра- -2 10 °С следует устанавливать градирне; охлаждение хладоносителя в испарителе. Вторая схема (рис. 4): аккумулирование холода — хладоноситель циркулирует по контуру гра дирня — баки — испаритель — на сое № 1; охлаждение хладоносителя наруж ным воздухом — хладоноситель цирку дирню, паспортная тепловая нагрузка которой должна соответствовать расчетной. Проведенная работа показала, что применение естественного холода при низких температурах наружного воздуха приводит к экономии электроэнергии, хладагента, смазочного масла, хладоносителей, запасных частей и т. п., а также создает благоприятные условия лирует по контуру технологическое *ля проведения планово-предупреди- обо^удование-бак с отепленным хла- тельных Ремонтов холодильного обо- доносителем - испаритель (без подачи РУДования в зимнее время года. А ч р_ х, \ "„ Разработанные рекомендации реа- хладагента) - насос № 1 - гра- лизов?ны на предприятий мясной дирня - баки - насос № 2; и мшючной Промышленности Эстон- смешанное охлаждение (подача ско^ ССР. хладагента в испаритель и использо- . для хранения цельномолочной про- вание аккумулированного холода) — дукции при температуре 4 °С на Тал- хладоноситель циркулирует по контуру ЛИНСком, Тартуском, Пайдеском, Пяр- бак с охлажденным хладоносителем — HyCK0Mj Выруском и Кохтла-Ярвеском насос № 2 — технологическое обору- комбинатах молочных продуктов при- дование — бак с отепленным хладо- меняется охлаждение камер по схеме, носителем — испаритель — насос № 1. даНной на рис. 1; на Вильяндиском — Подсчитано, что для замены ком- по схеме на рис: 2. На Пылваском прессора холодопроизводительностью комбинате молочных продуктов ледя- 52,3 кВт D5 тыс. ккал/ч) следует ную воду, предназначенную для охлаж- установить два бака вместимостью по дения молочной продукции, получают 43 м3. При средней температуре на- по схеме, приведенной на рис. 3. ружного воздуха —4,5 °С и его отно- На Раквереском комбинате молочных сительной влажности 85 % для полу- продуктов внедрена схема с использо- чения воды с температурой 1—4 °С можно использовать стандартную гра ванием автоматизированного воздухо- охлаждающего агрегата KSL-125 дирню ГПВ (коэффициент эффектив- (ГДР) и дополнительной системы, со- 44
стоящей из заборного воздуховода, фильтра и дистанционно управляемого шибера. На Таллинском мясокомбинате с помощью естественного холода охлаждают до температуры 2—6 °С воду, циркулирующую в системе кондиционирования воздуха. На Тартуском мясокомбинате в камерах для неупакованной продукции при температуре воздуха 4—8 °С хранят колбасные изделия и субпродукты. Общий годовой экономический эффект в 1985 г. составил 52,5 тыс. руб., в том числе 42,4 тыс. руб. в молочной и 10,1 тыс. руб. в мясной промышленности. УДК F24.143.34:621.565.92| :658.589 РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА ПОЛОВ НА КАУНАССКОМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОМ ХОЛОДИЛЬНИКЕ с. с. джюгис Постоянные низкие температуры в холодильных камерах обусловливают промерзание грунта под зданием холодильника. Практически даже при мощном слое изоляции предотвратить промерзание грунта невозможно, так как тепловой поток, идущий от его нижних слоев, слишком мал. В отечественной практике для предотвращения промерзания грунта под холодильниками в основном применяют электрообогрев. Однако на практике система электрообогрева часто выходит из строя, что приводит к пучению грунта и деформации строительных конструкций зданий. Восстановление их требует демонтажа старой и устрой ства новой системы обогрева, для чего обычно прекращают эксплуатацию холодильника. ВНИКТИхолодпромом предложен способ, позволяющий оснащать холодильник новой системой обогрева грунта вместо вышедшей из строя без вывода его из эксплуатации*. Принцип * Древаль Ю К., Шестак В. И., Анненков В. Н. Эффективность системы обогрева грунта с использованием бросового тепла холодильной установки — Холодильная техника, 1984, № 4, с. 16—18. был реализован на Каунасском рас пределительном холодильнике. Каунасский распределительный холодильник емкостью 5 тыс. т построен в конце 1969 г. Это — восьмипролет- ное здание со сборным железобетонным каркасом. Ширина пролета 12 м, шаг между колоннами 6 м. Фундаменты под колоннами — столбчатые, размером 2,0X2,3 м. Площадь обогреваемого пола 7200 м2. Система электрообогрева грунта выполнена по рекомендациям Гипрохолода. Во время строительства холодильника была нарушена технология устройства изоляции, поэтому деформация полов и трещины в ограждающих стенах камер были отмечены уже на втором году эксплуатации. Температура на границе грунт — пол достигла —3 °С. После увеличения мощности обогрева пола дальнейшая деформация его прекратилась. Однако с 1972 г температура грунта опять стала понижаться. Не помогло и повторное увеличение мощности обогрева пола. Наблюдения показали, что конструкция пола от промерзания поднималась со скоростью 15 мм в год. Особенно ускорился этот процесс с середины 1982 г.— до 70—90 мм в год. Контрольное бурение показало, что глубина промерзания достигла 4 м. Влажность теплоизоляции составила около 300 %, нижнего подстилающего слоя песка — 20 %. Промерзшие глинистые грунты содержали большое количество влаги (в виде линз льда). В целом с 1976 г. пол поднялся на 250—300 мм. Это привело к нарушению изоляции стен, разрушению некоторых опорных узлов несущих конструкций. Поэтому в 1983 г. пришлось прекратить эксплуатацию пяти аварийных холодильных камер. Поскольку демонтаж промерзших полов с помощью современной техники был невозможен по соображениям техники безопасности, а применение ручного способа требовало очень больших затрат труда и времени, а также вывода на долгое время холодильника из эксплуатации, было принято решение,— продолжая эксплуатацию холодильника, вырыть по обе стороны здания траншеи и с помощью реверсивного пневматического пробойника «Крот» проложить ниже зоны промерзания полиэтиленовые трубы для обогрева грунта водой, подогреваемой бросовым теплом холодильной установки.
-G^ J * ~t?/ 10 11 12 Рис l. Схема силовой установки: l — стенка-упор; 2, 6 — гидравлические насосы; 3 — гидроцилиндры; 4 — пневмопробойник «Крот»; 5 — линия подачи сжатого воздуха; 7 — зажимное устройство; 8 — подвижная направляющая; 9 — неподвижная направляющая; 10 — прокладываемый трубопровод; // — направляющая головка; 12 — котлован Однако из-за большой длины трассы (96 м) этот способ оказался неприемлемым. Поэтому для бестраншейной прокладки трубопроводов под зданием холодильника использовали смешанный способ прокол — бурение с помощью силовой установки (рис. ^собранной из стандартных агрегатов, узлов и устройств. Порядок выполнения работ следующий. В открытом котловане размером 12 000X4000X3500 мм монтируют силовую установку. После тщательной центровки в зажимном устройстве перового звена прокладываемого трубопровода включают гидравлический насос 2 и гидроцилиндры, которые перемещают подвижную направляющую, вдавливая трубу в грунт, на полную длину хода C00 мм) установки. Затем установку переключают на обратный ход, и передвижная направляющая возвращается в исходное положение. После 30-кратного повторения этой операции конец продавливаемого звена доводят до стенки котлована, после чего приваривают следующее звено и операцию повторяют сначала. Для обеспечения продвижения продавливаемой трубы по заданному направлению на конце первого звена монтируют направляющую головку, наконечник которой специальной конструкции (см. рис. 1) имеет повышенную твердость. Для уменьшения усилия проталкивания и снижения трения грунта о наружные стенки прокладываемой трубы вокруг нее создается тонкий жидкостный слой. Эффект увеличивается в результате вибрации пневмопробой- ника «Крот». Чтобы первые метры трубы не ушли вверх, направляющая головка должна быть повернута наибольшей площадью отверстий вниз. Отклонение от заданного направления в процессе прокладки трубопровода из-за недостаточной его жесткости может произойти при встрече с крупным препятствием. В этом случае трубопровод-футляр по длине выполняют с переменным сечением по мере отдаления от первого звена, причем диаметр и толщина стенки последнего звена футляра такие же, как у первого. Кроме того, при встрече с крупными скальными и каменистыми препятствиями выворачивают переднюю часть направляющей головки и проходку скважины продолжают через футляр, например вибробурением. В ходе работ периодически измеряют отклонения прокладываемого трубопровода от горизонтали специальным прибором (рис. 2) и вертикали — кабеле- 46
гП к Рис. 2. Схема измерения Рн I к отклонений прокладываемого Си I Ь трубопровода от горизонтали: |Д| r / — прибор для измерения Чг || к отклонения от горизонтали; И 2 — внутренняя труба; 3 — прокладываемый трубо- HJJ провод; 4 — направляющая головка искателем. По результатам измерений строят профиль прокладываемого трубопровода. Корректировку прокладки осуществляют поворотом направляющей головки при помощи внутренней трубы в вертикальной плоскости, при этом отверстие головки с наибольшей площадью устанавливают в сторону изменения курса. С помощью насоса 6 (см. рис. 1) воду по внутренней трубе подают в направляющую головку для разрыхления грунта, после чего по прокладываемой трубе она поступает в котлован. Увеличение или уменьшение количества поступающей в головку воды изменяет интенсивность коррекции направления. Чтобы обеспечить достаточный вынос мелких фракций грунта (особенно в плотных слоях), периодически вводят воздух с избыточным давлением на 10 МПа A03 кгс/см2) выше давления воды, создаваемого насосом 6. В процессе прокладки трубопровод может пройти через водяную или песчаную линзу, находящуюся ниже фундамента пола (800—1000 мм). Утечка ее через трубопровод в котлован может привести к нарушению строительных конструкций. Поэтому необходимо следить за изменением давления в гидроцилиндрах, а также за содержимым в промывном трубопроводе. В случае прорыва водяной или песчаной массы конец трубопровода закрывают аварийным хомутом-заглушкой, продви- Рис. 3. Схема подключения прокладываемого трубопровода к тепловыделяющему элементу: 1 — теплообменник; 2 — насос; 3 — прокладываемый трубопровод; 4 — тепловыделяющий элемент; 5 — направляющая головка гают первое звено до устойчивого грунта, снимают заглушку и продолжают прокладку трубопровода описанным способом. При прохождении трубопроводов через грунты с разной плотностью (гравий, песок, камни и т. д.) для обеспечения оптимальной производительности труда нужны различные усилия. .Для этого в зависимости от давления в масляной системе тидроцилиндров и содержимого в промывном трубопроводе изменяют давление гидроцилиндров и режим работы пневмо- пробойника, а также количество и давление подаваемой воды. Во время прокладки трубопроводов сварные соединения испытывают большие нагрузки от деформаций, вибраций и давления, что может привести к образованию микротрещин в сварных швах, особенно в первых звеньях трубопроводов. Кроме того, антикоррозионное покрытие трубы от трения о грунт в ходе продавливания разрушается. Поэтому после прокладки всех звеньев направляющую головку и внутреннюю трубу демонтируют, а наружную оставляют в качестве футляра для укладки в нее тепловыделяющего элемента с антикоррозионным покрытием, который монтируется без вышеуказанных нагрузок (рис. 3). Это значительно увеличивает срок службы системы обогрева В том случае, если трубопровод- футляр используется как инструмент для многократного прокладывания технологического трубопровода, он при помощи дополнительных технических •средств может быть демонтирован. Тепловыделяющие элементы объединяются коллекторами в общую систему, по которой циркулирует теплоноситель.
Рис. 4. Схема обогрева грунта: lt 2 — трубопроводы; 3, 16 — расширительные сосуды; 4, 21 — термодатчики; 5 — тепловыделяющий элемент; 6 — линия подачи сжатого воздуха; 7, 10 — вентили; 8 — спиртовой термометр; 9, 11—14 — задвижки; 15 — грязевой сосуд; 17 — терморегулятор; 18 — насос; 19, 27 — датчики давления; 20, 26 — регуляторы давления; 22, 25 — теплообменники; 23 — манометр; 24 — подпиточный бак; 28 — компрессор; 29 — линейный ресивер; 30 — кондиционер При расчете количества тепловыделяющих элементов и глубины их прокладки учитывают существующее состояние термоизоляции, геологию и глубину промерзания грунта, а также расположение строительных конструкций в исходном положении. * Система обогрева грунта работает следующим образом (рис. 4). В теплообменнике 25 теплоноситель подогревается горячими парами аммиака, а в теплообменнике 22 — термофи- кационной водой. Затем насосом он подается в циркуляционные трубопроводы, к которым подсоединены секции тепловыделяющих элементов. Каждый тепловыделяющий элемент снабжен на входе и выходе запорными вентилями ручного управления 10. При этом на входе установлен дублирующий вентиль 7 с запорным проходным сифоном, регулирующий расход теплоносителя в зависимости от температурных режимов системы, которые контролируются термодатчиками и терморегуляторами. При недостаточном количестве перегретого пара аммиака (в зимнее время) терморегулятором включается в систему термофикационный теплообменник 22 и в случае необходимости теплообменник 25. С их помощью в систему подается теплоноситель, подогретый отработанной термофикационной водой. С увеличением количества работающих аммиачных компрессоров (с повышением температуры окружающей среды) секция тепловыделяющих элементов обогревается в обратной последовательности. Для обеспечения оптимального режима работы системы целесообразно управление ею осуществлять с помощью ЭВМ по заданной программе. Наличие кольцевой обегающей системы позволяет посредством регуляторов РРТ-2А или системы АМУР контролировать температуру теплоносителя, полов, горячих паров аммиака и термофикационной воды, а также давление аммиака, теплоносителя. При этом поочередно через определенное время датчики температуры и давле- 48
ния и задатчики подключаются к исполнительной аппаратуре. Для защиты грунта от промерзания или перегрева в случае неисправности исполнительных механизмов или засоренности трубопроводов предусмотрены аварийные реле температуры, настроенные на срабатывание при температуре ниже 0 или выше 2 °С, а также при отклонении температуры теплоносителя от оптимального значения. Безопасность эксплуатации системы обогрева обеспечивается комплектом \ приборов: датчик и регулятор давления горячих паров аммиака, датчик давления отработанной термофикационной воды, регулятор давления теплоносителя (давление в системе обогрева всегда должно быть ниже давления воды в городской сети). В расширительных сосудах установлены датчики уровня теплоносителя, сигналы которых подаются на пульт, находящийся в компрессорном цехе. Нормальный уровень теплоносителя устанавливают с по- ИЗОБРЕТЕНИЯ A1) 1239480 E1L F 25 В 31/02, 39/04 B1) 3815976/23-06 B2) 22.11.84 G2) А. Н. Загуменное, Я. Л. Выходец, Г. А. Кулагин E3) 621.56 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий установленные в цилиндрическом кожухе компрессор, осевой вентилятор с электродвигателем и змеевиковый конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности и устойчивости к вибрационным и ударным нагрузкам, конденсатор выполнен в виде тороида, размещенного вокруг электродвигателя вентилятора, а витки его змеевика имеют прямоугольное сечение и расположены вдоль оси кожуха. A1) 1239481 E1L F 25 В 39/04 B1) 3850198/23-06 <22) 11.12.84 G1) Московский технологический институт, Производственное объединение по выпуску бытовых холодильников и Московский автомобильный завод им. И. А. Лихачева G2) А. И. Набережных, С. Ю. Берсуд- ский, А. П. Морозов, Л. В. Сумзина, Е. В. Цветков, Э. Э. Зиссер E3) 621.57 E4) E7) КОНДЕНСАТОР ХОЛОДИЛЬНИКА, содержащий закрепленный на задней стенке последнего трубчатый змеевик в виде последовательно соединенных горизонтальных мощью подпиточного бака. При выходе из строя хотя бы одного из насосов регулятор давления 20 сигнализирует об этом и одновременно переключает систему на дублирующий насос. Для профилактических работ предусмотрены линия сжатого воздуха, которая подключена к коллектору (для периодического продувания тепловыделяющих элементов), грязевые сосуды, спиртовые термометры, манометры, краны продувания каждого трубопровода. Реконструированная описанным способом система обогрева полов на Каунасском распределительном холодильнике позволила сэкономить за год 1,2 млн. кВт«ч электроэнергии. Ликвидация промерзания грунта под холодильными камерами без их остановки на ремонт обеспечила годовую экономию 259 тыс. руб. В настоящее время проводятся испытания приборов для автоматического определения направления прокладываемого трубопровода. витков, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента теплоотдачи и снижения энергопотребления, нижние витки конденсатора, расположенные на участке, составляющем 0,4— 0,6 его высоты, отогнуты от вертикальной плоскости в направлении к задней стенке холодильника, и внутрь этих витков введена металлическая проволока диаметром, равным 0,2— 0,4 внутреннего диаметра змеевика. A1) 1239482 E1L F 25 D 1/00, А 23 N 17/00 B1) 3823692/28-13 B2) 12.12.84 G1) Головной экспериментально-конструкторский институт по машинам для переработки травы и соломы G2) В. И. Коршунов, С.-Н. Э. Рузгас, М. С. Серуля- вичюс, П. К. Новицки E3) 621.565 E4) E7) ОХЛАДИТЕЛЬ ГРАНУЛ, содержа щий вертикальный корпус с жалюзи на боковых стенках для прохождения охлаждающего воздуха, трубопровод вентилятора, загрузочное окно и разгрузочное приспособление, включающее вибратор и размещенные под корпусом лотки в виде разъемных коробов, нижняя часть каждого из которых установлена на упругих элементах с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и соединена с вибратором, а верхняя часть связана с корпусом жестко, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления и упрощения конструкции, вибратор выполнен в виде эксцентрикового вала с укрепленной на его одном конце крыльчаткой и шарнирно связанной с другим его концом упругой пластиной, при этом крыльчатка установлена в трубопроводе вентилятора, а пластина соединена с нижней частью лотков. 49
в помощь ПРМТШКУ УДК 621.565.049.001.24 РАСЧЕТ КОМПАУНДНЫХ РЕСИВЕРОВ* Канд. техн. наук Ю. Д. РУМЯНЦЕВ, В. А. ЛАПШИН, Ю. К. СОЛ ОМАХА Компаундный ресивер в составе многоступенчатой холодильной установки выполняет функции нескольких сосудов. Количество функций зависит от схемного решения холодильной установки. При их минимальном числе компаундный ресивер является одновременно циркуляционным ресивером, отделителем жидкости и промежуточным сосудом, а при максимальном — еще линейным и дренажным ресивером. Исходя из назначения компаундного ресивера, его выбор для конкретной холодильной установки должен базироваться на расчете вместимости, при которой обеспечивается безопасная работа компрессоров, безотказная работа насосов хладагента и барботера. Вместимость компаундного ресивера можно определить по общепринятой методике [2] с учетом выполняемых им функций. Компаундный ресивер, выполняющий функции циркуляционного ресивера, отделителя жидкости и промежуточного сосуда, должен как циркуляционный ресивер вместить конкретный объем жидкого хладагента, поступающего из испарительной системы. Его вместимость можно рассчитать по формулам [2, 6]: при нижней подаче хладагента V,P>[Vnr+ KiK2(Уб+ Vb) + КъУвл] KeKi, A) "при верхней подаче хладагента У*.Р> [У»л+К*Уб+К*Уъ+КьУъ.ЛКьКъ B) где Укр — вместимость компаундного ресивера, м3; Унг — вместимость нагнетательного трубопровода насоса, м3; Уб> Уъ — вместимость труб соответственно батарей и воздухоохладителей, м3; Увт — вместимость всасывающего трубопровода от охлаждающих приборов до компаундного ресивера, м3; К\—Ki — коэффициенты, учитывающие: * Рекомендации о расчете циркуляционных, защитных, линейных и дренажных ресиверов опубликованы в журнале «Холодильная техника», 1986, № 8 и 9. К\ — среднее заполнение жидким хладагентом труб охлаждающих приборов (/d = 0,7); К2 — количество жидкого хладагента, выбрасываемого из охлаждающих приборов при резком увеличении теплопритоков {К2= = 0,3); /Сз, Ка — заполнение жидким хладагентом труб батарей (/C=0,3) и воздухоохладителей (/D=0,5); Къ — количество жидкого хладагента, содержащееся во всасывающем трубопроводе (/С5=0,3); Кб — рабочее заполнение ресивера жидким хладагентом; Кч — допустимое заполнение ресивера, выполняющего функцию отделителя жидкости, жидким хладагентом (/G=1,45). Коэффициент Ке для компаундного ресивера больше, чем для циркуляционного, так как первый должен обеспечить не только безкавитационную работу насоса, но и устойчивую работу барботера, для чего требуются барботажный слой высотой приблизительно 0,1 м и тепловой поток, величина которого зависит от высоты барбо- тажного слоя и площади теплопередаю- щей поверхности при барботаже. Рабочее заполнение горизонтальных циркуляционных ресиверов жидкостью составляет 0,1—0,2, этим долям соответствует коэффициент Къ> равный 1,15—1,3. А рабочее заполнение горизонтальных компаунд- ных ресиверов жидкостью может составлять 0,25—0,35, коэффициент Кь равен 1,55—2,0. Большая доля заполнения соответствует большей высоте барботажного слоя и меньшей площади теплопередающей поверхности при барботаже. Компаундный ресивер, выполняющий еще и функцию линейного ресивера, должен вместить объем жидкости, который обычно аккумулируется в линейном ресивере. Тогда вместимость компаундного ресивера может быть определена так: при нижней подаче хладагента V,v> IV„+ (К.*2+/Сл.„) • (V6+ V,) + +KsV.-T] KsKt, C) при верхней подаче хладагента УК.Р> [У*,+ (Кз+Клл) Уб+ (К*+Кл в) Ув+ + КьУвл]КьК7, D) где Кл н, Клв — коэффициенты, учитывающие объем жидкости, аккумулируемой при нижней (/(лн=0,45) и верхней (/(лв=0,3) подаче [6]. Если компаундный ресивер выполняет также функцию дренажного ресивера, то его вместимость должна быть увеличена в расчете на прием жидкого хладагента из камеры, охлаждающие приборы которой содержат наибольшее его количество. Следовательно, вместимость компаундного ресивера: 50
Таблица 1 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0 0,071 0,163 0,265 0,374 0,490 0,610 0,733 0,861 0,992 1,125 Скорость осаждения капл! -10 0,080 0,183 0,300 0,421 0,551 0,687 0,825 0,969 1,116 1,266 -20 0,093 0,213 0,348 0,491 0,641 0,799 0,961 1,128 1,300 1,474 \, м/с, при температуре, °С — 30 0,110 0,252 0,411 0,579 0,758 0,947 1,134 1,331 1,534 1,739 -40 " 0,130 0,296 0,483 0,682 0,891 1,112 1,334 1,567 1,806 2,048 -50 0,155 0,354 0,577 0,814 1,066 1,327 1,595 1,874 2,159 2,447 при нижней подаче хладагента . +К&Уал]КьК7, E) при верхней подаче хладагента У«.Р> [У,,+ <#з+/Сл.в) У6+.(Ка+Кл.в) Ув+ + Vmu+KbV„]K*Ki, F) гДе ^кам — объем жидкого хладагента, находящегося в трубах охлаждающих приборов наибольшей камеры, м\ Следовательно, уравнения A) —F) позволяют определить вместимость компаунд- ного ресивера. Вместе с тем в компаундных ресиверах имеет место взаимодействие потока пара с жидкостью, причем в большей степени, чем в циркуляционных, в результате барботажа. Поток пара увлекает часть жидкости в виде капель разного диаметра — от нескольких микрометров до нескольких миллиметров. Поэтому компаундные ресиверы, выбранные по вместимости, должны быть проверены на выполнение ими функции отделителя жидкости. Здесь принципиальное значение имеет выбор допустимой скорости движения пара над жидкостью в ресивере, которая должна обеспечить разделение жидкой и паровой фаз путем осаждения капель в такой степени, чтобы компрессоры работали «сухим ходом». Определить целесообразную степень разделения фаз аналитически не представляется возможным, так как неизвестен закон распределения диаметра капель аммиака в потоке. Однако в литературе есть сведения, проверенные практикой, о том, что скорость движения пара в ресивере должна быть 0,6—1,0 м/с [3] и 0,5—1,0 м/с [4, 5], причем последний интервал скоростей дан для температур 0-=—40 °С. Полагая, что при температуре потока 0 °С допустимая скорость движения пара в ресивере 0,5 м/с, можно определить минимальный диаметр капли аммиака, осаждающейся при этих условиях. По уравнениям, приведенным в [7, с. 83], были рассчитаны скорости осаждения частиц шарообразной формы. С учетом того, что капли жидкости, форма которых отличается от шарообразной, осаждаются с меньшей скоростью, так как среда оказывает им большее сопротивление, были определены скорости осаждения капель аммиака по формуле, справедливой для чисел Архимеда до Аг=1 -105 [7, с. 87]: voc=0J9vo G) где voc — скорость осаждения капли, м/с; vQCU1 — скорость осаждения шарообразной частицы, м/с. Результаты расчета представлены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что при температуре 0 °С и скорости движения* потока 0,5 м/с осаждаются капли диаметром 0,25 мм, а по данным [4, 5] при этих условиях — диаметром 0,38 мм. С понижением температуры потока математическое ожидание диаметра капли смещается, как известно, в сторону больших величин. Тогда, если при 0 °С осаждение капель диаметром 0,25 мм и более обеспечивает безопасные условия работы компрессоров, то при более низких температурах осаждение капель того же диаметра тем более их обеспечит. Следовательно, скорости осаждения капель аммиака диаметром 0,25 мм при различных температурах потока могут быть приняты как исходные для расчета допустимых скоростей движения пара в ресиверах (табл. 2). Допустимую скорость движения пара в горизонтальных компаундных ресиверах находят из условия [3—5] v,on^vocL/H, (8) где L — расстояние между патрубками ресивера для входа двухфазного потока, поступающего из охлаждающих приборов, и выхода пара, направляющегося в компрессор, м; Таблица 2 /о, °С voc, м/с 0 0,5 — 10 0,55 -20 0,65 —30 0,75 —40 0,9 -50 1,1 51
Н—высота паровой части ресивера, в которой происходит разделение фаз, м. При барботаже пара через слой жидкости разрыв оболочек пузырей, выходящих на поверхность, сопровождается отделением капель разных диаметров, поднимающихся на различную высоту над поверхностью. Процесс этот сложный, зависящий от многих факторов. Но несомненно одно — капле- образование увеличивается по мере роста интенсивности барботажа. Следовательно, интенсивность барботажа следует ограничивать. Например, по данным [1], объемная подача пара через барботер, приходящаяся на 1 м2 поверхности жидкости в ресивере, не должна превышать 0,14—0,17 м3/с. При пуске компрессора высокой ступени возможны вскипание хладагента и подъем пены на некоторую высоту. В связи с этим высота паровой части ресивера не должна быть ниже допустимого уровня. На основании данных [3, 8] и скоростей осаждения капель аммиака (см. табл. 2) можно сделать вывод, что минимальная высота должна быть приблизительно 0,5 м. При проверке выбранных горизонтальных ресиверов по скорости движения пара высота паровой части может быть принята равной половине диаметра ресивера. Таким образом, расчет компаундных ресиверов предполагает: определение их вместимости по формулам A) — F) в зависимости от способа подачи хладагента, типа ресивера (сосуда) и выполняемых им функций; проверку по допустимой скорости движения пара (с использованием данных табл. 2). ИЮБРЕТЕНИЯ A1) 1239483 E1L F 25 D 3/10 B1) 3681549/28-13 B2) 30.12.83 G2) Е. А. Похилен- ко E3) 621.54 E4) E7) 1. СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ И ЗАМОРАЖИВАНИЯ ЖИДКИХ И ПАСТООБРАЗНЫХ СРЕД, включающий смешивание среды с жидким хладагентом, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и обеспечения равномерного охлаждения и замораживания среды, смешивание осуществляют при одновременной дозированной подаче жидкой или пастообразной среды и жидкого хладагента, затем полученную смесь дросселируют, а газообразный хладагент отделяют от среды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дросселирование смеси осуществляют до давления, соответствующего температуре кипения хладагента на 3—10 °С ниже конечной температуры среды, для вертикальных ресиверов для горизонтальных ресиверов vaon^voc2L/D; проверку по допустимой объемной подаче пара через барботер, она не должна превышать 0,14—0,17 м3/с на 1 м2 площади поверхности жидкости в ресивере. Список использованной литературы 1. Андраш П . Сборные типизированные тепловые насосные установки.— Материалы симпозиума «Сборнопанельные холодильники и комплектующее холодильное оборудование производства ВНР». 1985, с. 250—258. 2. Гиндлин И. М., Соломаха Ю. К. Выбор емкости циркуляционных ресиверов для аммиачных насосно-циркуляционных систем охлаждения.— Холодильная техника, 1977, № 7, с. 49—52. 3. Гутковский К. Проектирование насосных холодильных установок.— Холодильная техника, 1969, № 12, с. 46—50. 4. Краутер Ф. Системы с принудительной циркуляцией хладагента.— В кн.: Сб. докладов. ЧКД — Хоцень, ЧССР, 1976, с. 97—116. 5. Лорентцен Г. Определение размеров отделителей жидкости.— Холодильная техника, 1967, № 1, с. 47—50. 6. Правила устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок.— М.: ВНИКТИхолодпром, 1981.— 157 с. 7. Разделение суспензий в химической промышленности / Т. А. Малиновская, И. А. Коб- ринский, О. С. Кирсанов и др.— М.: Химия, 1983.— 264 с. 8. Miller D. К.— Ргос. of the XHIth Int. Congr. of Refrig., Vol. 2, Washington, D. C. USA, 1979, pp. 139—146. A1) 1239484 E1) 4 F 25 D 3/12; 13/06 B1) 3856521/28-13 B2) 26.12. 84 G1) Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт мясной и молочной промышленности G2) К. П. Венгер, С. М. Камзолов, Э. И. Каухчешвили, Н. Э. Каухчешвили, Мухамед Масуд Омар Сайд (JO), Г. Д. Шабет- ник E3) 621.525 E4) E7) УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, включающая теплоизолированный корпус, трубопроводы для подачи жидкой двуокиси углерода, каждый из которых имеет охлажденный участок, форсунки, установленные на концах трубопроводов и размещенные в камерах распыления, и конвейер для перемещения продукта, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем интенсификации процесса теплообмена, она снабжена трубопроводами с форсунками для подачи жидкого азота в камеру распыления для смешения с двуокисью углерода и его переохлаждения, при этом один из участков указанных трубопроводов имеет тепловой контакт с охлаждаемым участком каждого трубопровода для подачи жидкой двуокиси углерода. 52
A1) 1242689 E1L F 25 В 25/02, 15/02 B1) 3805216/23-06 B2) 28.09.84 G2) В. М. Шлейни- ков E3) 621.575 E4) E7) АБСОРБЦИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая контур циркуляции раствора, в котором установлены абсорберы низкого и высокого давлений, регенеративный теплообменник и генератор, а также последовательно включенные по хладагенту между генератором и абсорберами конденсатор, охладитель жидкого хладагента с жидкостной полостью и полостями паров низкого и высокого давлений, промежуточный сосуд, газовый переохладитель, испаритель и поджимающий компрессор с всасывающим и нагнетательным патрубками, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит второй охладитель жидкого хладагента с аналогичными полостями, как у первого, и второй промежуточный сосуд, подключенный к жидкостной полости второго охладителя, а поджимающий компрессор в зоне с давлением, превышающим давление в абсорбере низкого давления, имеет второй всасывающий патрубок, причем жидкостные полости и полости паров низкого давления у охладителей соединены последовательно и включены соответственно между конденсатором и первым промежуточным сосудом и между газовым переохладителем и абсорбером низкого давления, второй всасывающий патрубок компрессора подсоединен через полость паров высокого давления первого охладителя к первому промежуточному сосуду, а первый — к линии связи полостей паров низкого давления этих охладителей, при этом нагнетательный патрубок поджимающего компрессора подключен через второй промежуточный сосуд и полость паров высокого давления второго охладителя к абсорберу высокого давления. A1) 1241040 E1L F 25 В 49/00 B1) 3739467/23-06 B2) 15.05.84 G2) А. П. Лепявко, A. К. Шиморский, С. М. Захаров E3) 621.56 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая циркуляционный контур, в котором установлены компрессор, конденсатор воздушного охлаждения, регулирующий орган, ресивер, тер- морегулирующий вентиль и испаритель, причем конденсатор снабжен байпасной линией с регулятором перепада давлений, соединяющей выход компрессора с входом ресивера, отличающаяся тем, что, с целью повышения холодопроизводи- тельности и эксплуатационной надежности при пониженных температурах охлаждающего воздуха, регулирующий орган выполнен в виде второго регулятора перепада давлений с двумя линиями отбора давления, установленного в циркуляционном контуре после конденсатора или перед ним, причем одна из его линий отбора давления подключена к циркуляционному контуру между терморегулирующим вентилем и входом компрессора, а другая линия — к любой точке контура после компрессора до указанного вентиля. A1) 1241034 E1L F 24 F 11/08 B1) 3735160/29-06 B2) 15.03.84 G1) Одесское высшее инженерное морское училище им. Ленинского комсомола G2) В. В. Вычужанин, И. И. Кринецкий, B. А. Тарасюк E3) 697.92 E4) E7) СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержащая последовательно соединенные между собой канал наружного воздуха с заслонкой, фильтр, воздухонагреватель •первой ступени, вентилятор, воздухоохладитель, увлажнитель, воздухонагреватель второй ступени и канал приточного воздуха, линию рециркуляции, подключенную к каналу наружного воздуха и снабженную заслонкой, сблокированной с заслонкой канал наружного воздуха, канал отбора воз- духа за вентилятором, датчики температуры наружного, отбираемого и приточного воздуха и оД- ноканальные регуляторы, а воздухонагреватели, воздухоохладитель и увлажнитель снабжены трубопроводами теплоносителя с регулирующими клапанами, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности регулирования путем уменьшения расхода тепла и холода, она снабжена датчиками относительной влажности наружного, отбираемого и приточного воздуха, функциональными преобразователями, логическими блоками, многоканальными регуляторами, однока- нальным и многоканальным сумматорами и блоком задания, к входам функциональных преобразователей подключены датчики температуры и относительной влажности, выходы первого функционального преобразователя соединены с входами первого логического блока и первого однока- нального регулятора, выход второго функционального преобразователя соединен с входом второго логического блока, выходы третьего функционального преобразователя соединены с входами второго однрканального регулятора и второго логического блока, блок задания подключен к входам одноканальных регуляторов и логических блоков, выходы первого логического блока соединены с входами первого многоканального регулятора и второго логического блока, выходы второго логического блока подключены к входам второго многоканального регулятора, входы многоканального сумматора связаны с выходами многоканальных регуляторов, а его выходы — с регулирующими клапанами и заслонками. A1) 1242688 E1L F 25 В 1/06, 5/00 B1) 3811036/23-06 B2) 06.11.84 G1) Одесский технологический институт холодильной промышленности G2) С. 3. Жадан, Д. И. Буяджи, Р. Б. Байрамов, А. Д. Давлетов E3) 621.57 E4) E7) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА В ЭЖЕКТОРНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЕ, работающей на смеси высококипя- щего и низкокипящего компонентов путем выпаривания при давлении генерации высоко- кипящего компонента, эжектирования образовавшимся паром паров низкокипящего компонента, сжатия в эжекторе смеси паров от давления испарения до давления конденсации, конденсирования высококипящего и низкокипящего компонентов, дросселирования и испарения низкокипящего компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, высококипя- щий компонент после конденсирования разделяют на два потока, один из которых дросселируют, испаряют при подводе тепла конденсации низкокипящегг компонента и направляют на сжатие в эжектор. 2. Способ по п Г, отличающийся тем, что пары низкокипящег компонента после испарения сначала перегре ают потоком этого же компонента после конденсирования, затем перегревают одним потоком высококипящего компонента перед дросселированием и смешивают с этим потоком после испарения последнего. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что низкркипящий компонент после конденсирования разделяют на два потока, один из которых смешивают с другим потоком высококипящего компонента после конденсирования, и образовавшуюся смесь направляют на выпаривание при давлении генерации. 53
КРИТИКА И БИБЛИОГМФИЯ УДК 621.57@75.8) @49.32) НОВЫЙ ТИПОВОЙ УЧЕБНИК ПО ХОЛОДИЛЬНЫМ МАШИНАМ Холодильные машины / Под общей ред. И. Л. Сакуна.— Л.: Машиностроение, 1985.— 510 с. Тираж 26 000 экз. Цена 1 р. 60 к. Новый типовой учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки» составлен группой преподавателей кафедры «Холодильные машины» Ленинградского технологического института холодильной промышленности под редакцией и при участии заведующего кафедрой д-ра техн. наук, проф. И. А. Сакуна. Со времени выпуска в 1973 г. предыдущего учебника под редакцией проф. Н. Н. Кошкина произошли существенные изменения в холодильной технике и в подготовке специалистов. Перед авторами стояла трудная задача — изложить в пределах установленного объема чрезвычайно обширный материал курса, который соответствовал бы новой, утвержденной в 1984 г. Минвузом СССР учебной программе и отражал не только современный уровень, но и перспективы развития холодильной техники. Дисциплина «Холодильные машины» является фундаментальной в формировании инженера-механика по холодильным машинам и установкам и базируется, в свою очередь, на таких общетехнических дисциплинах, как «Термодинамика», «Тепло- массоперенос», «Теория механизмов и машин», «Детали машин» и др. Поэтому при изложении материала по холодильным машинам необходимо учитывать уровень знаний студентов по предшествующим дисциплинам и подготовить их к усвоению дисциплины «Холодильные установки», завершающей специализацию инженера-холодильщика. Исходя из этих позиций, рассмотрим основные достоинства и недостатки учебника Отметим прежде всего, что построение учебника, включающего 13 глав, порядок изложения материала и охватываемый объем вопросов полностью соответствуют программе Минвуза СССР по данной дисциплине. В кратком введении дана удачная формулировка понятия «искусственный холод», отсутствовавшая в предыдущих учебниках. В главе 5, посвященной холодильным компрессорам объемного принципа дейст- о4 вия, основное внимание уделяется поршневым и винтовым компрессорам как наиболее распространенным в настоящее время (поршневые) и получающим все большее распространение в перспективе (винтовые). , Оправданно, на наш взгляд, увеличен и объем главы 6 — о компрессорах динамического принципа действия. Достаточно сложный материал хорошо иллюстрирован и представлен в доступной для студентов форме. Материал, относящийся к газовым, паро- эжекторным, термоэлектрическим машинам, представлен в главах 8, 9 и 10 в достаточном объеме. Большое внимание уделено абсорбционным холодильным машинам (глава 11), что также вполне закономерно. Учитывая актуальность задачи всемерной экономии энергоресурсов, включение в учебник главы 13 «Применение холодильных машин с использованием вторичных и других тепловых энергоресурсов» — несомненное достоинство книги, а рассмотрение в ней классификации ВЭР, использования абсорбционных (повышающего и понижающего) термотрансформаторов, компрессорных тепловых насосов, применения солнечной и геотермальной энергии бесспорно важно и полезно будущим инженерам- механикам. Наряду с указанными достоинствами учебнику присущи, к сожалению, и недостатки. Так, в книге отсутствует четкое определение понятия «холодильная машина», очевидно, его следовало дать уже во введении. Имеющиеся там «косвенные» определения вряд ли достаточны для учебника «Холодильные машины». Уместен был бы и краткий исторический очерк развития холодильных машин. При рассмотрении в главе 1 процесса дросселирования как одного из физических принципов получения низких температур необходимо было бы раскрыть физическую сущность именно понижения температуры рабочего вещества (приведенные на с. 10—11 математические выкладки могут подтвердить, но не объяснить студентам сущность процесса), тем более что на этом базируются и рассматриваемые далее процессы расширения с совершением внешней работы и вихревой эффект. Ничего не сказано в первой главе о фазовых переходах, что вряд ли можно считать правильным. Глава 2, посвященная термодинамическим основам холодильных машин, написана достаточно сжато и при этом содержит необходимые основные понятия. Однако в ней целесообразно было бы привести примеры практического использования комбинированного цикла (с. 17) и сформулировать предъявляемые при этом требования по обеспечению эффективной работы машины. Наличие таких практических примеров
при рассмотрении теоретических вопросов всегда очень желательно для облегчения понимания и усвоения материала студентами и на этом не следует «экономить». Между тем такая «экономия» ощущается и в других разделах книги. Учитывая существующую двойную терминологию (фреоны — хладоны), в учебнике следовало дать соответствующее краткое пояснение. В связи с развитием в последнее время работ по использованию неазеотропных смесей в качестве рабочих веществ было бы весьма желательно сформулировать условия, при которых их применение может быть целесообразным. Это имеет не только теоретическое, но и практическое значение, так как неоправданное увлечение смесями уже привело в ряде случаев к существенным потерям средств и времени. Глава 4 «Циклы и схемы паровых холодильных машин» является одной из основополагающих, поэтому к ней должны быть предъявлены особо строгие требования. В последние годы как в СССР, так и за рубежом широко применяются насосно- циркуляционные системы охлаждения на холодильниках различного назначения. Однако принципиальные особенности теоретических циклов машин, работающих по таким схемам, в книге не рассмотрены. При разъяснении причин перехода к многоступенчатому сжатию (с. 68) авторы указывают, что вследствие увеличения отношения и разности давлений конденсации и кипения ухудшаются объемные и энергетические коэффициенты компрессоров. Между тем эти коэффициенты рассматриваются лишь в следующей главе. Поэтому студентам довольно сложно понять причины перехода к многоступенчатому сжатию. На рис. 4.16, 4.17, 4.19 и др. показано всасывание насыщенного пара, чего на практике не может быть, так как не допускается правилами безопасной эксплуатации аммиачных холодильных компрессоров. Условность такого изображения циклов нужно было оговорить в тексте. В главе описано несколько схем и циклов двухступенчатых холодильных машин, не применяющихся на практике (варианты, приведенные на рис. 4.21, 4.23, 4.24), и вместе с тем не рассмотрены особенности циклов с герметичными и бессальниковыми компрессорами, которые получили весьма широкое распространение в установках различного назначения. Основы теории таких машин достаточно подробно изложены в монографии д-ра техн. наук В. Б. Якобсона «Малые холодильные машины» (М.: Пищевая промышленность». 1977.— 368 с). К сожалению, эта книга не приведена даже в списке литературы, хотя, по нашему мнению, содержит не только ряд оригинальных теоретических положений, но и большой объем обобщающих данных по отечественным и зарубежным фреоновым машинам с герметичными и бессальниковыми компрессорами, знание которых, несомненно, полезно студентам. Использование материалов этой книги представляется целесообразным не только в главе 4, но и в главе 5 при описании компрессоров объемного принципа действия (например, особенностей динамики кулисного механизма, который широко применяется в герметичных компрессорах домашних холодильников), а также в главе 12 при изложении принципов автоматизации холодильных машин. Нельзя не считаться с тем, что малые фреоновые холодильные машины — наиболее «массовые» и им присущи весьма характерные особенности, знание которых студентами совершенно необходимо. На с. 93 допущена ошибка в значении отношения давлений для R22: оно равно не 16,8, а 10,2. Не выдержан одинаковый подход в главе 5 при рассмотрении поршневых и винтовых компрессоров. В разделе о поршневых компрессорах основное внимание уделяется рабочим процессам, объемным и энергетическим коэффициентам (о динамике и прочностных расчетах говорится очень мало), а в разделе о винтовых компрессорах — геометрии винтов компрессора (с. 153—165) и динамике (с. 197—205). Вместе с тем в книге отсутствуют очень важные, на наш взгляд, сравнительные данные энергетической эффективности поршневых и винтовых компрессоров в реальных условиях работы одноступенчатых и двухступенчатых холодильных машин, которые были бы весьма полезны для объективного выбора типа компрессора. В главе 6 не указаны области практического использования компрессоров динамического принципа действия. Главу 7, посвященную аппаратам холодильных машин, желательно было бы дополнить необходимыми (хотя бы обобщенными) данными по основным характеристикам теплообменных аппаратов, выпускаемых нашей промышленностью. Приведенный в главе 11 эксергетический анализ действительных процессов абсорбционных холодильных машин, очевидно, может быть доступен студентам лишь после изучения и усвоения теоретических основ этого метода из курса «Термодинамика», так как материал в § 2.6. «Эксергетический анализ обратных циклов» не позволяет понять суть такого анализа. Отмеченные недостатки не снижают общего положительного впечатления от нового учебника. Их следует устранить при последующем переиздании книги. Выход в свет рецензируемого учебника является существенным вкладом в развитие научно-технического прогресса холодильной техники нашей страны. Канд. техн. наук В. М. ШАВРА
е международном IIHCTifWi ХОАОДА УДК F21.56/.58:664.8/.9):061.3 НА ВСЕМИРНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ХОЛОД ДЛЯ РАЗВИТИЯ» Д-р техн. наук В. П. ХАРИТОНОВ В Париже (Франция) с 18 по 20 июня 1986 г. проходила Всемирная конференция «Холод для развития», в работе которой приняли участие представители 51 страны — члена Международного института холода. Конференция проведена в, рамках одноименной научно-информационной международной программы, выдвинутой Международным институтом холода и активно поддержанной национальными комитетами зарубежных стран, международными ассоциациями стран — экспортеров холодильного оборудования, ведущими зарубежными фирмами, специализирующимися в области производства и применения искусственного холода, а также межправительственными организациями (ФАО, ЮНЕСКО и др.). Перспективная цель программы «Холод для развития» — оказание всемерной на- учно:технической помощи развивающимся странам в создании и развитии холодильного хозяйства для улучшения снабжения населения продовольственными товарами, сокращения потерь скоропортящихся продуктов и смягчения катастрофических последствий голода. Научно-информационная программа стремится привлечь внимание руководителей государств и широких масс к большим возможностям, которые таит в себе холодильная техника для стран с любым уровнем социально-экономического развития. В программе отмечается, что искусственный холод используется только в мирных целях во имя улучшения условий жизни людей; широкое распространение холодильной техники и технологии стало необходимым условием социально-экономического развития всех наций; применение искусственного холода в развивающихся странах значительно сократит потери пищевых продуктов и уменьшит остроту проблемы обеспечения населения продуктами питания; наука об искусственном холоде непрерывно развивается и оказывает непосредственное и косвенное влияние на повышение эффективности производства в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве. Международная программа «Холод для развития» выполняется в три этапа: 18—20 июня 1986 г.— Всемирная конференция в Париже; 21 июня 1986 г.— 23 августа 1987 г.— национальные мероприятия (конференции, семинары, выставки, курсы и т. п.), способствующие распространению информации о достижениях холодильной науки, техники и технологии; 24—29 августа 1987 г.— XVII Международный конгресс по холоду в Вене (Австрия). Всемирная конференция была ориентирована на лиц, «имеющих влияние в своих странах», и представителей прессы. Пленарные заседания были посвящены следующим темам: холодильная техника и эффективность производства; непрерывная холодильная цепь в производстве и распределении пищевых продуктов; холодильное хозяйство развивающихся стран; искусственный холод в медицине и биологии. На конференции прочитано 14 обзорных информационных докладов. Со вступительным докладом «Искусственное охлаждение — лидирующая технология» выступил директор Международного института холода А, Гак (Франция), который отметил, что научно-технический прогресс в промышленности и сельском хозяйстве во многом зависит от уровня развития холодильной техники и технологии, криогеники и кондиционирования воздуха. Чрезвычайно важно, чтобы не только специалисты, но и руководители государств ясно понимали значение холодильной техники как средства улучшения условий жизни людей, сохранения окружающей среды и развития мировой и национальной экономики. К сожалению, подчеркнул А. Гак, роль холодильной техники принижается или не осознается. Не этим ли объясняется то, что при современном высоком уровне развития науки об искусственном холоде потери скоропортящихся продуктов в странах с жарким климатом превышают 50 %. Докладчик определил актуальные задачи в области развития и применения искусственного холода и подготовки кадров для холодильной промышленности. В проблемном докладе «Холодильное хозяйство мира» президент Генеральной конференции МИХ, проф. Г. Лорентцен (Норвегия) изложил ряд идей, на реализации которых, вероятно, будет построена политика помощи стран Западной Европы развивающимся странам в области применения искусственного холода. Созданная в промышленно развитых 56
странах непрерывная холодильная цепь, включающая средства для охлаждения, замораживания, хранения и транспортировки продуктов, довольно дорога и энергоемка. В расчете на душу населения стоимость ее превышает стоимость продовольствия (в зерновом эквиваленте), требующегося по физиологическим нормам потребления. Поэтому, по мнению Г. Ло- рентцена, попытки создать аналог такой холодильной цепи в странах «третьего мира» при современном уровне их развития обречены на провал. Главная задача холодильной технологии в этих странах — обеспечение рентабельности экспорта деликатесных продуктов (замороженных тропических креветок, мяса, охлажденных фруктов), недоступных большинству коренного населения. С энергетической и финансовой точки зрения в развивающихся странах выгоднее создавать и расширять производство свежих фруктов и овощей, чем строить холодильники для их длительного хранения. Вместе с тем признано экономически оправданным строительство предприятий по холодильной обработке экспортируемого мяса и мясопродуктов. Предлагается развивать холодильное хозяйство в первую очередь в тех странах, которые экспортируют пищевые продукты в отдаленные, более выгодные рынки сбыта. Это, с точки зрения зарубежных экспертов, вовсе не является «безнравственной активностью», так как вырученные средства позволят купить более дешевые и возможно более питательные продукты. Обращено внимание на настоятельную необходимость применения в развивающихся странах простых и недорогих холодильных технологий. Приведен пример торговли рыбой в Гане. Рыбу, замороженную в блоках на судах-рефрижераторах, мелкие торговцы перевозят в глубь страны, используя примитивную тепловую изоляцию, и продают в частично размороженном виде при хорошем качестве продукта. Высказано мнение о нереальности применения в развивающихся странах холодильной техники, использующей энергию солнца и ветра, в связи с ее чрезмерной стоимостью. В докладе проф. К. Д. Тиммерхауса (США) «Низкотемпературная технология — путь решения проблемы дальнейшего развития и повышения эффективности производства» приведены примеры распространения криогеники в энергомашиностроении и на транспорте (электромашины со сверхпроводящими обмотками), в технологии извлечения токсичных веществ из промышленных выбросов, удаления вредных примесей из продуктов сгорания, а также применения ее для быстрого замораживания пищевых продуктов в скороморозильных аппаратах со смешанной системой охлаждения с использованием жидкого азота и компрессионной холодильной машины. Проф. А. Л. Штолк (Нидерланды) в докладе «Системы охлаждения и эффективность производства» осветил пути использования систем охлаждения для повышения производительности труда, улучшения качества продукции, снижения энергопотребления, охраны окружающей среды. Оснащение холодильных машин микропроцессорной техникой создало возможность перехода от задач управления и локального регулирования к задачам оптимизации, повысило адаптируемость холодильных установок к постоянно меняющимся условиям эксплуатации. Проф. Ф. Штаймле (ФРГ) в своем докладе «Охлаждение в кондиционировании для повышения эффективности производства и экономии электроэнергии» остановился на проблемах технологического и комфортного кондиционирования, в том числе на необоснованном принижении влияния высокой относительной влажности на комфортные условия. Комфортные условия для человека, отметил он, обусловлены не столько температурой, сколько удельным тепловым потоком с поверхности тела; максимально допустимые значения его равны 40 Вт/м2, комфортные — 23 Вт/м2; при этом скорость воздуха не должна превышать 0,15 м/с. Докладчик рассказал о некоторых системах кондиционирования и вентиляции крупных административных зданий и зрительных залов, подчеркнул возрастающую роль тепловых насосов, в частности реверсивных. В докладе проф. А. Е. Бендера (Англия) «Сохранение пищевой ценности продуктов» отражены три аспекта применения искусственного холода в решении продовольственной проблемы: снижение потерь пищевых продуктов, которые даже в развитых странах достигают 20 %; уменьшение опасности пищевых отравлений; сохранение пищевой ценности продуктов. Широко распространенное мнение о более высокой пищевой ценности еды, приготовленной дома, является заблуждением. Блюда из охлажденных и замороженных полуфабрикатов, подвергнутых предварительно частичной тепловой обработке, как правило, превосходят по пищевой ценности блюда, приготовленные из сырья в домашних условиях, по следующим причинам: в промышленности используется более свежее сырье, которое содержит в большем количестве витамин С и фолиевую кислоту; прогрессивная промышленная технология позволяет в лучшей степени сохранить в продуктах при обработке водорастворимые и термблабильные ценные вещества. В докладе проф. В. Каминского (ПНР) «Холодильная технология и сбережение продуктов в мире» была проанализирована динамика роста численности населения и производства продуктов в мире, отмече- 57
ны быстрый рост городов, неравномерная плотность населения в мире. Демографическая ситуация требует развития сотрудничества в целях создания всемирной, межконтинентальной холодильной сети. Объем международных и. межконтинентальных перевозок скоропортящихся продуктов достиг 30 млн. т в год, что обеспечивается холодильными складами емкостью до 200 млн. м3. Отмечено резкое увеличение производства замороженных продуктов, выпуск которых достиг 30 млн. т в год, не считая производства 10 млн. т мороженого. Рост производства рыбных продуктов с 19 млн. т в 1948 г. до 76,5 млн. т в 1983 г. (в 4 раза) объясняется развитием техники охлаждения и замораживания рыбы. Проф. В. Шуг (ФРГ), выступивший с докладом «Развитие торговли охлажденными и замороженными продуктами и строительство холодильников в развивающихся странах», выразил мнение, что экспорт охлажденных и замороженных продуктов из развивающихся стран в промышленные районы Западной Европы отвечает интересам как стран-импортеров, так и стран- экспортеров. Холодильная обработка пищевых продуктов (охлаждение и замораживание) на месте их производства значительно расширяет возможности экспорта. Из развивающихся стран предлагается экспортировать на долгосрочной контрактной основе мясо, рыбу и рыбопродукты, фрукты, овощи. Б. Л. Лоусон (Того) в докладе «Холодильная техника и эволюция торговли тропическими фруктами в развивающихся странах» отметил, что наряду с экспортом из развивающихся стран традиционных товаров (кофе, древесина, какао, чай) в последние годы обозначился резкий рост экспорта тропических фруктов: ананасов, бананов, авокадо и манго. Для увеличения вывоза этих продуктов, по мнению докладчика, необходимы дополнительные вложения в развитие их производства, создание в- странах Африки развитой инфраструктуры холодильного хозяйства с оборудованием для предварительного охлаждения фруктов в аэропортах и на судах. В докладе проф. В. Е. Парада Ариас (Мексика) «Холодильная техника в Латинской Америке» поднята проблема создания на континенте непрерывной холодильной цепи. Для координации и объединения усилий в области холодильной техники и технологии создана ассоциация ис- паноязычных стран, членами которой стали Аргентина, Бразилия, Испания, Куба, Мексика, Чили. Ассоциация работает над программой «Наука и технология для развития». Ф. М. Рао и Ю. X. Гуо (Китай), выступившие с докладом «Прогресс и применение холодильной техники в Китае», сообщили, что она получила развитие лишь после образования Китайской Народной Республики. В настоящее время холодильная техника в КНР успешно используется в различных отраслях промышленности и пищевых производствах. Проф. Г. Сельселе-Атту и К. Бастос (Алжир) рассказали об опыте подготовки инженеров-холодильщиков в Алжире, в частности об учебных планах, методике обучения и учебно-лабораторной базе Алжирского технологического института холодильной промышленности. X. Лизак (Италия) в своем докладе «Охлаждение рыбных продуктов в развивающихся странах» подчеркнул, что из 80 млн. т рыбы, выловленной в 1984 г., около 50 % приходится на развивающиеся страны. Однако лишь небольшая часть рыбы, выловленной в этих странах, была охлаждена или заморожена, так как уровень развития холодильного хозяйства в них очень низкий. Основные проблемы становления холодильного хозяйства в развивающихся странах: плохое состояние транспортной сети; отсутствие квалифицированных кадров для эксплуатации холодильной техники; недостаток валютных средств для покупки импортного холодильного оборудования; дефицит холодильных емкостей; непригодность обычного холодильного оборудования для использования в тропических условиях; сравнительно частые случаи поставок в развивающиеся страны некачественного оборудования; высокие эксплуатационные расходы. В докладе д-ра С. Сумида (Япония) «Криомедицина» отмечалось, что фундаментальное открытие A950 г.) криопротек- торов — глицерина и диметилсульфокси- да, обеспечивающих биологическую обратимость процессов замораживания—размораживания крови, спермы, эмбрионов,— расширили область применения искусственного холода. Стало возможным хранить и перевозить на дальние расстояния сперму, создавать банки замороженной крови, переливание которой дает лучшие результаты при лечении злокачественных опухолей. В центре внимания исследователей — замороженный человеческий эмбрион. Основной упор делается на фундаментальные исследования процессов, протекающих в живой клетке и в межклеточном пространстве при глубоком замораживании. Д. Симатос, Г. Блон и М. Ле Месте (Франция) в докладе «Сублимация: состояние и перспективы» рассказали о применении ее для хранения экспериментальных термолабильных материалов, приготовления образцов при электронном микроскопиро- вании, удаления растворителя, консервирования археологических материалов. Суб лимация широко используется для сохра нения многочисленных биологических ма териалов: плазмы, фракций крови, антибио 58
тиков, вакцин, микроорганизмов. Она применяется также в пищевой и химической промышленности. Главное направление исследований в области сублимации — изучение явлений тепло- и массопереноса в целях определения путей интенсификации процесса, увеличения производительности оборудования и, следовательно, удешевления продукта, а также в целях получения продукта с заранее заданными свойствами. Разработана крупная автоматизированная промышленная сублимационная установка, оптимизация режимных параметров которой осуществляется по результатам непрерывного анализа состояния и качества обрабатываемого продукта. В зависимости от его исходного состояния и требуемых конечных свойств система автоматического управления выбирает длительность и интенсивность процесса сублимации, корректирует тепловое воздействие на продукт по его фактическому состоянию в ходе обработки. В докладе д-ра Ж. П. Ренара (Франция) «Искусственный холод и генетика» отмечалась важная роль применения низких температур в развитии методов искусственной репродукции, используемых для генетического улучшения домашних животных. Открытие свойства эмбрионов сохранять жизнеспособность при температурах жидкого азота в присутствии глицерина привело к новой технологии репродукции животных. Трансплантация эмбрионов позволила воспроизводить животных с высоким генетическим уровнем на материнских животных, хорошо приспособленных к местным условиям. У замороженных эмбрионов современными средствами можно определить пол. Тем самым открывается возможность регулировать соотношение полов животных очередного поколения. Техника и методы использования искусственного холода в селекции и воспроизводстве животных могут быть применены и к человеку, что ставит перед мировым сообществом серьезные этические проблемы. В беседе советской делегации с директором Международного института холода проф. А. Гаком обсуждался вопрос о подготовке к опытной эксплуатации в 1986 г. автоматизированной системы научно-технической информации по холодильной технике и технологии «Фрижинтер». Она представляет собой библиографическую базу данных, основанную на информационных фондах Бюллетеня Международного института холода. Система реализована на двух языках (английском и французском), сервисные программы позволяют осуществить выборку информации по ключевым словам и девяти уровням: авторы, наименование, аннотация, язык, дата издания и т. д. Стартовый объем информации составляет 12 000 источников, датируемых с 1981 г. Система «Фрижинтер» будет доступна ~ всем странам для пользования по спутниковым или кабельным каналам связи на договорной основе. Советский Национальный комитет по холоду предусматривает активное участие советских ученых в научно-информационной программе «Холод для развития», что будет способствовать повышению эффективности использования низких температур в пищевой и других отраслях промышленности, сельском хозяйстве, торговле и на транспорте, а также совершенствованию межотраслевого управления холодильным хозяйством страны. УДК 621.56/.58:664.8/.9.037 ИЗ БЮЛЛЕТЕНЯ МИХ Современная теория о стратосферном озоне Известно, что количество озона в стратосфере зависит от различных загрязнений, вызываемых деятельностью человека. Содержание озона возрастает от воздействия углекислоты (СОг) и метана (СН4) и снижается при наличии в стратосфере углеводородов (CFC) и окиси азота (N2O). Предполагается, что в предстоящее десятилетие количество озона в стратосфере будет колебаться незначительно, но, вероятно, изменится содержание его в различных слоях по высоте. Это может привести к неблагоприятным климатическим последствиям, но не окажет биологического воздействия. Watson R. Т. — Proc. 16th int. Congr. Refrig., Paris, FR. (Франция), 2, 1984, pp. 1159—1161. БМИХ, 1986, № 2, с 158. Регламентация Агентства по защите окружающей среды США в отношении стратосферного озона Стратосферный озон может разлагаться под действием эмиссии некоторых веществ, в том числе углеводородов (CFC). Существующая в связи с этим потенциальная опасность для населения Земли вынудила Агентство по защите окружающей среды США запретить с 1978 г. использование аэрозолей. Аналогичные меры приняли и некоторые другие страны. В 1980 г. производство углеводородов в США сократилось на 45 % по сравнению с 1974 г., но затем оно снова возросло. Между тем имеющиеся данные свидетельствуют, что общая высота слоя озона за последние годы несколько увеличилась. Это говорит о необходимости продолжения исследований и наблюдений. Proc. 16th int. Congr. Refrig., Paris, FR. (Франция), 2, 1984, pp. 1163—1169. БМИХ, 1986, № 2, с 159
Герметичные винтовые компрессоры В статье приведены краткие технические данные о новом поколении вертикальных герметичных винтовых компрессоров. Такие двухвинтовые (диаметр 102 или 127 мм) холодильные копрессоры средней холодопро- изводительности изготовляются в настоящее время во Франции по лицензии. Они более конкурентоспособны (по градации, областям применения) по сравнению с традиционными типами поршневых компрессоров. Corradi С.— Rev. prat. Froid Cond. Air, FR. (Франция), 40, M 594, 1958/03/15, pp. 19— 20, 22—24. БМИХ, 1986, № 2, с 171. Допустимый предел температуры замороженных продуктов Замороженный продукт должен иметь температуру —18°С или более низкую, в конце холодильной цепи допускается температура его —15 °С. По разным причинам для некоторых замороженных продуктов этот предел температуры не выдерживается. Поэтому промышленность требует повысить его до —12 °С. Автор указывает, что при температурах выше —18 °С процесс снижения качества продуктов протекает по экспоненте и может на каком-то этапе хранения не влиять на их органолептические свойства. Повышение температуры замороженного продукта на 3 °С приемлемо при условии улучшения конструкции холодильного оборудования для розничной торговли. Levetzow R., Schutt-Abraham I.— Fleisch- wirtschaft, DE. (ФРГ), 65, № 7, 1985/07, S. 762, 765—768. БМИХ, 1986, № 2, с 185. Холодильник с фреоновой холодильной установкой для Ирака В статье описан построенный в Ираке по проекту Института энергетической экономики (ВНР) холодильник емкостью 21 тыс. м3 (около 5000 усл. т). В нем 8 камер, в которых поддерживается температура от 5 до 15 °С. В воздухоохладители камер подается эти- ленгликоль, охлаждаемый двумя компрессорными агрегатами холодопроизводитель- ностью 295 кВт каждый. В качестве хладагента используется R22. Lak 1.— Hiitoipar, HU. (Венгрия), 31, № 1, 1985/01—03, pp. 2—4. БМИХ, 1986, М 2, с. 213. Замораживание и хранение творога перед реализацией Прессованный творог, упакованный в металлическую фольгу, коробки или полиэтилен, хранили при температурах —1, —5, —10 °С в течение 30 дней. Проведенные затем исследования показали, что изменения качества творога, расфасованного по 250 г в металлическую фольгу, были незначительными. Творог в такой упаковке можно хранить при —5 °С в течение 30 дней, при —18 °С — 6 мес. lelsik А.— Zb. Pr. Vysk. Ustavu Mliekdrskeho Ziline, CS. (Чехословакия), 8, 1984, pp. 163—171. БМИХ, 1986,^ № 2, с. 207. Производство замороженных продуктов в США В статье приведены данные по объему производства и стоимости различных замороженных продуктов за период 1982— 1983 гг. За год стоимость всех выработанных замороженных продуктов возросла на 7,9 %. По объему производства на первом месте были готовые к употреблению продукты, но по стоимости они немного уступали морепродуктам (включая рыбу). Выпуск замороженных овощей уменьшился как по объему, так и по стоимости. Общее производство замороженных плодов и ягод сократилось, вместе с тем объем выработки и стоимость земляники значительно возросли. Выпуск замороженной птицы увеличился, концентрированных соков изменился незначительно. Chamberlain R.— Quick froz. Foods. US. (США), 47, № 5, 1984/12, pp. 32—44. БМИХ, 1986, № 2, с. 248. Производство замороженных продуктов в Японии За период 1979—1982 гг. потребление замороженных продуктов в Японии возросло в среднем на 7,9 % в год, а за 1982 г. — на б %. Из общего объема производства замороженных готовых к употреблению продуктов 68 % реализовано на предприятиях общественного питания, в том числе 47,5 % в ресторанах и подобных им предприятиях. Возрастает импорт замороженных продуктов. Ожидается, что розничная их продажа, находящаяся пока в застое, возрастет с изменением социальных традиций. Недавно промышленность страны стала выпускать замороженные макароны, имитированные крабы и другие морепродукты, перспективные для экспорта. В стране имеются возможности максимально повысить эффективность процесса производства замороженных продуктов с использованием микропроцессорной технологии. Jamada J. — Quick froz. Foods int., US. (США), 26, № 4, 1985/04, pp. 144—146. БМИХ, 1986, № 2, с. 248. История и перспективы трансформации тепла О применении трансформаторов тепла известно уже более 120 лет. Около 50 лет назад Альтенкирх привел много примеров их практического использования. В это же время Нессельман обосновал принципы трансфор- 60
мации тепла. В период 40-х—50-х гг. в США создали абсорбционные холодильные машины для установок кондиционирования воздуха. В настоящее время выпускают надежные в эксплуатации тепловые насосы с коэффициентом эффективности, достигающим 1,7, которые особенно выгодно использовать для отопления и охлаждения. Перспективным представляется применение бинарных смесей в различных рабочих условиях, использование солнечной энергии для теплонасос- ных установок и высокотемпературных тепловых насосов. Однако это потребует дополнительных исследований. Тгерр С. — Proc. 16th int. Congr. Refrig., Paris. FR. (Франция), 1, 1984, pp. 109—125. БМИХ, 1986, № 2, с 248. УДК 621.57 КОМПРЕССОРНО- КОНДЕНСАТОРНЫЕ АГРЕГАТЫ 21АК280-7-2, 21АК280-7-3 Л. Л. ГЕНИН, А. И. ШУВАЛОВ, Ю. В. УЖАНСКИЙ Одноступенчатые, автоматизированные компрессорно-конденсаторные аммиачные агрегаты 21АК280-7-2 и 21АК280-7-3 с водяным охлаждением конденсатора предназначены для работы в составе стационарных холодильных установок, изготавливаемых для мясной, молочной и других отраслей народного хозяйства. Диапазон работы агрегатов: температура кипения /о=—5-i—30 °С при температуре воды на входе в конденсатор twl до 25 °С и /0=_13-f-— 30 °С при twl до 30 °С. Агрегаты состоят из компрессорных агрегатов 21А280-7-2 или 21А280-7-3 и конденсатора с водяным охлаждением МКА50 (рис. 1). В состав компрессорного агрегата входят маслозаполненный одноступенчатый винтовой компрессор ВХ240-7-2 или ВХ240-7-3 со встроенным маслоотделителем, асинхронный электродвигатель 4А280-М2УЗ, маслоохладитель с внутритрубной циркуляцией воды, комплексная система'автоматического управления, регулирования, защиты и сигнализации КСА-01, станция управления БОУ 5132—4474, электронасосный агрегат Ш8-25-5,8/2,5Б-7. Рис. 1. Компрессорно-конденсаторные агрегаты 21АК280-7:2, 21АК280-7-3: / — комплексная система автоматики; 2 — компрессор; 3 — электродвигатель; 4 дитель; 5 — конденсатор; 6 — электронасосный агрегат; 7 - болт заземления маслоохла- 61
Конденсатор — кожухотрубный с циркуляцией охлаждающей воды в трубках аппарата. Агрегат монтируется на раме, на которую устанавливается конденсатор; компрессорный агрегат в виде единого блока крепится на конденсаторе. Техническая характеристика агрегатов 21АК280-7-2 и 21АК280-7-3 Код ОКП Хладагент Смазочное масло Номинальный режим: Температура, °С кипения охлаждающей воды на выходе в конденсатор всасывания Расход воды, м3/ч на конденсатор на маслоохладитель (вода на маслоохладитель может подаваться после конденсатора, если вода на входе в конденсатор до 25 °С) Холодопроизводи- тельность в номинальном режиме, кВт Мощность, кВт в номинальном режиме максимальная потребляемая установленная „Первоначальная заправка Напряжение, В цепи управления силовой цепи Частота питающей сети, Гц Масса агрегата (сухая), кг Габаритные размеры, мм 36 36 4411 3501 4411 3502 Аммиак (ГОСТ 6621—82) ХА 30 (ГОСТ 5546—66) или ХС 40 (ТУ 38-101763— 82) i — 15 25 — 10 44±1 6 295-7 % 103+7 % 119,7 134,2 100z+= 10 220 380/660 50 4100+5 % Н25ХЮ60Х Х2200 Регулирование холодопроизводительно- сти агрегата 21АК280-7-2 двухпозиционное, автоматическое, остановкой и пуском компрессора, агрегата 21АК280-7-3 — плавное 00)нвт Ш 350 300 250 200 tfO WO Ьгят 25у& ^30 -зо -25 -20 -/5 -ГО t0,°C Рис. 2. График зависимости холодопроизводи- тельности Q0 агрегатов 21АК280-7-2, 21АК280-7-3 от температуры кипения /0 при различных температурах воды на входе в конденсатор twl /50 WO 50 twi-30°C 2J 20 -30 -25 -20 -15 -W t0,°0 Рис. З. График зависимости потребляемой мощности N3 агрегатов 21АК280-7-2, 21АК280-7-3 от температуры кипения t0 при различных температурах воды на входе в конденсатор twt (от 40 до 100%), золотниковым регулятором с гидроприводом. Зависимости холодопроизводительности Qo и потребляемой мощности Мэ компрессор- но-конденсаторных агрегатов от температуры кипения /о при различных температурах охлаждающей воды на входе в конденсатор twl представлены на рис. 2 и 3. Агрегаты 21АК280-7-2 и 21АК280-7-3 будут выпускаться взамен агрегатов АК220-7-2 и АК220-7-3. Серийное производство начинается в 1986 г. Изготовление агрегатов по ТУ 26-03-439— 86. Изготовитель — московский завод холодильного машиностроения «Компрессор». 62
РЕФЕРАТЫ УДК 621.565.044:62-112.5 Унифицированный теплообменный модуль. ТЕР- ИОНЕСЯН Р. С. «Холодильная техника», 1986, №10. Описана перспективная конструкция теплообмен- ной поверхности конденсаторов воздушного охлаждения из цельнозмеевиковых плоско-овальных трубок с гофрированным промежуточным* оребрением, имеющим сквозные жалюзийные просечки. Приведены экспериментальные зависимости для критерия теплоотдачи и коэффициента гидравлического сопротивления. Показана целесообразность конструирования конденсаторов воздушного охлаждения из унифицированных теплообменных модулей. Таблица 1. Иллюстраций 3. Список литературы — 4 названия. УДК 621.565.001.375 Комплексная оптимизация судовых холодильных установок. ОНОСОВСКИЙ В. В., СЕРГУТ- КИН С. В. «Холодильная техника», 1986, № 10. Отмечены особенности проектирования и эксплуатации судовых холодильных установок. Изложена методика оптимизации комплекса, включающего холодильную установку, дизель-генератор и топливо, основанная на методе термоэкономики. Получены оптимальные температурные напоры в теплообменных аппаратах, обеспечивающие либо минимальные затраты, либо минимальную массу комплекса для производства искусственного холода в судовых условиях. Иллюстраций 5. Список литературы — 8 названий. УДК 621.565.044:536.24 Интенсификация конвективного теплообмена в воздушных конденсаторах трубчато-пластинчато- го типа. ВИСТЯК В. Б., ДОРОШЕНКО А. В., АНТОНЕНКО Г. С, КИВЕНЗОР С У. «Холодильная техника», 1986, № 10. Изложены результаты промышленных испытаний опытного образца воздушного конденсатора с теплообменной поверхностью «двойной риф». Проведено сопоставление основных рабочих характеристик предлагаемого и применяемого в настоящее время воздушных конденсаторов. Показано, что применение поверхности «двойной риф» позволяет улучшить массогабаритные характеристики конденсатора при сохранении его теплотехнических и аэродинамических показателей. Таблиц 3. Иллюстрация 1. Список литературы — 9 названий. УДК 621.565.9.001.5 Модульный скороморозильный аппарат, работающий на жидком азоте или диоксиде углерода. ВЕНГЕР К. П., МОТИН В. В. «Холодильная техника», 1986, № 10. Описаны конструктивные особенности и принцип действия экспериментального образца модульного скороморозильного аппарата. Приведены данные о распределении температуры азота по длине туннеля, а также температурные кривые при замораживании полутушек кур в аппарате. Иллюстраций 3. Список литературы — 2 названия. УДК 621.565.001.573 Математическое моделирование гидравлических режимов испарительных систем. КАЛЮ- НОВ В. С, КОРНЕЕВ А. П. «Холодильная техника», 1986, № 10. Показана возможность описания гидравлической схемы с одно- и двухфазными потоками сетевыми законами Кирхгофа. Использование данной методики рассмотрено на примере расчета гидравлических режимов работы группы батарей камеры хранения замороженного мяса. Приведены результаты расчетов, варианты соединения батарей. Даны рекомендации по выполнению аналогичных схем соединения охлаждающих устройств. Иллюстраций 5. Список литературы — 9 названий. УДК 621.362 Эластичные клееные теплопереходы для термоэлектрических батарей. ТОЛСТЫХ В. В., ЯШИН В. А., ГАВЕЛЯ И. В., ФОТ В. В. «Холодильная техника», 1986, № 10. Дан анализ существующих теплопереходов для термоэлектрических батарей. Приведены результаты лабораторных исследований эластичных клееных теплопереходов на основе полимеризую- щихся герметиков с дисперсными наполнителями, которые были использованы для создания термоэлектрических радиационно-конвективных кондиционеров. Таблица 1. Иллюстраций 2. Список литературы — 10 названий. УДК 621.565.92:504.064.32-974 Использование естественного холода на предприятиях мясной и молочной промышленности Эстонской ССР. КРАЙНЕВ Е. Г., ПОЛИТАНОВ О. А. «Холодильная техника», 1986, № 10. Проанализирована возможность использования в холодный период года (ноябрь — март) наружного воздуха для термической обработки мясной и молочной продукции. Показана целесообразность его применения в камерах охлаждения. Даны рекомендации по переоборудованию этих камер. Иллюстраций 4. УДК [624.143.34:621.565.92] :658.589 Реконструкция системы обогрева полов на Каунасском распределительном холодильнике. ДЖЮГИС С. С. «Холодильная техника», 1986, № 10. Показаны причины пучения грунта под зданием холодильника. Рассказано о реконструкции системы обогрева полов холодильных камер без вывода их из эксплуатации. Даны схемы устройства для прокладки трубопроводов бестраншейным способом и системы обогрева полов бросовым теплом аммиачных компрессоров, а в зимнее время отработанной термофикационной водой. Иллюстраций 4. УДК 621.565.049.001.24 Расчет компаундных ресиверов. РУМЯНЦЕВ Ю. Д., ЛАПШИН В. А., СОЛОМАХА Ю. К. «Холодильная техника», 1986, № 10. Приведена методика расчета вместимости компаундных ресиверов, выполняющих одновременно несколько функций — циркуляционного, дренажного, линейного ресивера, промежуточного сосуда, отделителя жидкости. Рекомендованы допу стимые скорости движения паров аммиака в паро вой зоне горизонтального компаундного ресивера Таблиц. 2. Список литературы — 8 названий
УДК 637.5.002.62/.64.037.02.001.4 Результаты испытаний нового оборудования для производства быстрозамороженных мясных фар- шевых блюд. ПАЛЬМИН Ю. В., СИВАЧЕ- ВА А. М., МАМАТЧЕНКО Н. И. «Холодильная техника», 1986, № 10. Приведены результаты междуведомственных испытаний нового оборудования для производства быстрозамороженных мясных фаршевых блюд, даны основные характеристики, отличительные особенности отдельных видов оборудования. УДК 621.565.9:629.123.44 Повышение эффективности использования плиточных морозильных аппаратов «Климор» на рыбопромысловых судах. КОНОВАЛОВ В. Л., СМЕЛКОВ Н. А. «Холодильная техника», 1986, № 10. Описаны особенности конструкции и эксплуатации горизонтально-плиточных морозильных аппаратов «Климор», установленных на крупных рыбопромысловых судах типа «Иван Бочков» и «Спрут». По результатам анализа работы холодильного комплекса судна в промысловом рейсе отмечены факторы, влияющие на эксплуатационные показатели этих аппаратов, и даны рекомендации по повышению эффективности их использования. Иллюстраций 3. УДК 621.575:662.997 Проблемы развития гелиохолодильной техники. РУДЕНКО М. Ф., ЛЕБЕДЕВ В. Ф., ФОНДЁР- КИН В. Л. «Холодильная техника», 1986, № 10. Проведен анализ современного состояния развития гелиохолодильной техники. Рассмотрены особенности и основные схемы абсорбционных гелиохолодильных установок. Приведены конструкция и основные экспериментальные характеристики гелиоколлектора абсорбционной гелиохолодильной установки. Показана целесообразность внедрения гелиохолодильной техники в климатически пригодных для их работы зонах. Иллюстраций 2. УДК 621.565.2.001.5 Экспериментальная оценка процесса гидратооб- разования при аккумулировании холода. КЛИМЕНКО В. В. «Холодильная техника», 1986, № 10. Описан экспериментальный стенд и приведены результаты исследования процесса гидратообра- зования при аккумулировании холода. Проведен анализ результатов исследований и даны рекомендации по выбору параметров, необходимых при расчете газгидратных аккумуляторов. Иллюстраций 3. Список литературы — 5 названий. Редакционная коллегия: Л. Д. Акимова (зам. ответственного редактора), Н. Д. Абрамов, Е. М. Агарев, Л. Ф. Бондаренко, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродянский, д-р техн. наук А. В. Быков, В. В. Васютович, И. М. Гиндлин, д-р техн. наук, проф. А. А. Гоголин, А. П. Еркин, д-р техн. наук И. М. Калнинь, д-р техн. наук, проф. Э. И. Каухчешвили, В. Д. Леонов, А. П. Леонтьев, Г. А. Новиков, д-р техн. наук, проф. В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф. И. И. Орехов, О. В. Петров, Н. К. Плотников, Н. Ф. Ролина, Ю. Я. Сенягин, А. Н. Сергиенко, В. М. Шавра Художественно-технический редактор Перепелова И. А. Корректор Н. Я. Туманова Рукописи не возвращаются Журнал-приложение Головной журнал «ПИЩЕВАЯ «ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ» Сдано в набор 19.08.86. Подписано в печать 10.09.86. Т—19913 Формат 70Xl087i6- Высокая печать. Усл.-печ. л. 5,6. Усл. кр.-отт. 6,13. Уч.-изд. л. 7,38. Тираж 10 820 экз. Заказ 2258 Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костикова, 12. Телефон 216-77-00. ~ "~ Ордена Трудового Красного Знамени ' ~ ~ ~ Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 142300, г. Чехов Московской области
w :¦. ¦ ЖЧ??:7:7Л':'й Московский хладокомбинат № 8. Вафельный цех фабрики мороженого после реконструкции
Цех мороженого мощностью 2,5 т в смену на Ставропольском хладокомбинате