/
Tags: организации вообще ассоциации музеи химическая технология химическая промышленность журнал холодильная техника
ISBN: 0023-124X
Year: 1992
Text
*
^^¦^^^н
^¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦н
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ
И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ
ЖУРНАЛ
ИЗДАЕТСЯ С ЯНВАРЯ
1923 ГОДА
МОСКВА
ВО «АГРОПРОМИЗДАТ»
Холодильная
юхника
2*92
СПОНСОРЫ:
КОНЦЕРН «РОСМЯСОМОЛТОРГ»,
СП «ИНТЕРХОЛОД»
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Л. Д. Акимова
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Е. М. Агарёв,
д-р техн. наук, проф.
В. М. Бродянский,
д-р техн. наук, проф.
A. В. Быков, В. В. Васютович,
B. А. Выгодин,
д-р техн. наук, проф.
A. А. Гоголин, А. П. Еркин,
д-р техн. наук, проф.
И. М. Калнинь,
Н. П. Коновалов,
д-р техн. наук, проф.
B. В. Оносовский,
д-р техн. наук, проф.
И. И. Орехов, О. В. Петров,
Ю. Я. Сенягин, В. А. Черняк,
акад. Академии
технологической
кибернетики Украины
И. Г. Чумак, В. М. Шавра
РЕДАКЦИЯ: Т. Ф. Алешина,
Л. А. Володина,
3. Д. Мишина, Н. В. Чабан
Художественное и техническое
редактирование
М. Г. Печковской
Художник-график
О. М. Иванова
Корректоры Л. Н. Лещева, К. В. Шин
Рукописи не возвращаются
В НОМЕРЕ:
XVIH МЕЖДУНАРОДНЫЙ
КОНГРЕСС ПО ХОЛОДУ
«Холод без границ» 2
Пленарные заседания
Гак Андре. Использование холода
в пищевой технологии как
экономический рычаг для
развивающихся стран 3
Мутон Ги. Фреоны и окружающая
среда 4
Карел Маркус. Об инновациях в
пищевой технологии на основе
использования холода 5
Обзоры докладов на заседаниях
комиссий 8
Обзор докладов на заседании
криогенного общества США 15
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ
Новинки холодильной техники
Нехорошее Б. Г., Тараканов В. И.
Роторно-поршневые компрессоры 17
КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА
Синявский Ю. В., Луганский Г. Е.
Экспериментальное исследование
макета электрокалорического
холодильного агрегата 20
ИЗОБРЕТЕНИЯ 19, 22, 32
ОХРАНА ТРУДА
Правила устройства и безопасной
эксплуатации аммиачных
холодильных установок 23
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ
Н. А. Бородин и холодильное дело
в России в начале XX века 26
Сдано в набор 10.12.91. Подписано в печать
13.01.92. Формат 60Х881/й- Бумага кн.-
журн. Офсетная печать. Усл.-печ. л. 3,92.
Усл. кр.-отт. 4,9. Уч.-изд. л. 5,85. Тираж
ОЗР экз. Заказ 6893. Цена 2 р. 50 к.
Адрес редакции: 125422, Москва,
ул. Костя ко ва, 12
Телефон 976-77-00
Набрано на ордена Трудового Красного
Знамени Чеховском полиграфическом
комбинате Министерства печати и
информации Российской Федерации
142300. г. Чехов Московской области
Отпечатано в Подольском филиале ПО
«Периодика»
142110, г. Подольск, ул. Кирова, 25
В МЕЖДУНАРОДНОМ
ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА
Рекомендации по замораживанию
и хранению пищевых продуктов 28
ЗА РУБЕЖОМ
Пискунов В. В. Влияние некоторых
факторов на характеристики
бытовых двухкамерных холодильников 31
IN ISSUE:
XVIH INTERNATIONAL
CONGRESS OF REFRIGERATION
"New Challenges in Refrigeration" 2
Plenary Sessions
Gac Andre. Refrigeration
Technologies and Food Preservation: an
Economic Revival for Developing
Countries 3
Mouton Guy. Fluorocarbon
Refrigerants and Environment 4
Karel Markus. On Innovations in
Food Technologies Based on
Refrigeration Utilization 5
Reviews of Papers On Commissions
Sessions 8
Review of Papers on Sessions of
Cryogenic Society of USA 15
SCIENCE, ENGINEERING,
TECHNOLOGY
Innovations in Refrigerating
Engineering
Nekhoroshev B. G., Tarakanov V. I.
Rotor-Piston Compressors 17
CRYOGENIC ENGINEERING
Synyavsky Yu. V., Lugansky G. E.
Experimental Investigation of
Electrocaloric Refrigeration Unit
Model 20
INVENTIONS 19, 22, 32
LABOUR PROTECTION
Rules of Arrangement and Safe
Operation of Ammonia
Refrigerating Installations 23
PAGES IN HISTORY
N. A. Borodin and Refrigeration in
Russia at the Beginning of XX
Century 26
AT INTERNATIONAL INSTITUTE
OF REFRIGERATION
Recommendations on Freezing and
Storage of Foodstuffs 28
ABROAD
Piskunov V. V. Influence of Several
Factors on Characteristics of
Domestic Two-Compartment
Refrigerators 31
© «Холодильная техника», 1992
1ИШШ^ШШ1Я
XVIII МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО ХОЛОДУ
nil
>
X
УДК 063.3: [621.56/.59:66.4.8/.9.037]
«ХОЛОД БЕЗ ГРАНИЦ»
В Монреале (Канада) с 10 по 17 августа 1991 г.
проходил очередной XVIII Международный конгресс по
холоду. В его работе приняли участие 1100
специалистов из 42 стран, в том числе Австрии, Бельгии,
Великобритании, Венгрии, Дании, Израиля, Испании,
Италии, Канады, Китая, Нидерландов, Норвегии,
Польши, Румынии, США, СССР, Турции, ФРГ,
Финляндии, Франции, Чехословакии, Югославии, Японии.
Форум, способствующий взаимодействию и
сотрудничеству членов международного научного
сообщества и промышленников, заинтересованных в
использовании холода, проводился под эгидой
сельскохозяйственных организаций Канады.
Девиз конгресса — «Холод без границ».
Обсуждавшиеся научные проблемы касались применения
холода в пищевой промышленности, медицине, сельском
хозяйстве, торговле, энергетике, на транспорте.
Заседания проходили во Дворце конгрессов.
Конгресс открыл Председатель XVIII
Международного конгресса по холоду К. Обэ. Со словами
приветствия от имени премьер-министра Канады к
участникам конгресса обратился министр сельского
хозяйства П. Блэ.
На пленарных заседаниях заслушаны доклады на
следующие темы:
космическая криогеника;
перспективы применения сверхпроводимости;
фреоны и окружающая среда;
сверхпроводящий суперускоритель — шаг в XXI
век;
использование холода в пищевой технологии
как экономический рычаг для развивающихся стран;
инновации, в пищевой технологии на основе
использования холода;
иррадиация как дополнительный метод к
охлаждению пищевых продуктов;
криохирургия: достижения в использовании холода
в медицине.
Остальные доклады прочитаны на заседаниях
комиссий:
А1/2 и A3 — Криофизика, криотехника, сжижение и
разделение газов;
81 — Термодинамика и тепломассообмен;
82 — Холодильные машины;
С1 —Сублимационная сушка, криобиология,
применение холода в медицине;
С2 — Пищевая наука и технология;
D1 —Холодильное хранение;
D2/3 — Холодильный транспорт;
Е1 — Кондиционирование воздуха;
Е2 — Тепловые насосы и рекуперация энергии.
Всего было представлено 410 докладов, наибольшее
количество — от ученых Канады, США, Франции,
ФРГ. От нашей страны было 32 доклада. Их
подготовили специалисты ВНИКТИхолодпрома, ВНИИхо-
лодмаша, МГТУ им. Н. Э. Баумана, Московского
института химического машиностроения, Одесского
института низкотемпературной техники и энергетики,
Одесского политехнического института,
Калининградского института рыбной промышленности и хозяйства,
НПО «Криогенмаш», НПО «Сибкриотехника».
На конгрессе вручена премия МИХ — проф.
Д. Горенфло (Германия), премия Сади Карно—
д-ру И. Хигащи (Япония), премия Джеймса Джуля —
д-ру М. Лебрёну (Франция), премия Алексиса Кар-
реля — д-ру Ф. Ангельманну (Франция), премия
Кларенса Бёрдси — д-ру Д. Клеланду (Новая
Зеландия).
Датская холодильная ассоциация присудила
медаль Оттесена проф. В. Стоккеру (США).
Состоялись заседания руководящих органов
МИХ — Генеральной конференции, Исполнительного
комитета и Научного совета.
На Генеральной конференции обсуждались
направления деятельности МИХ в последующие четыре
года. Особое внимание будет уделено охране
окружающей среды, влиянию на нее фреойов, а также
развитию холодильной промышленности в развивающихся
странах.
Президентом Генеральной конференции избран
проф. К. Тиммерхаус (США), президентом
Научного совета — проф. Ф. Штаймле (Германия),
президентом Исполнительного комитета — проф. К. Дэйл
(Великобритания).
Директором МИХ назначен Л. Люка (Франция)
вместо А. Гака, который избран Почетным членом
МИХ.
От СССР вице-президентом Научного совета,
руководителем секции А избран проф. А. М. Архаров.
Вице-президентами комиссий предложены следующие
кандидатуры: А1/2 — В. В. Румянцев, A3 — Н. В.
Филин, Е2 — А. В. Быков, D2/3 — А. Г. Ионов.
Следующий XIX Международный конгресс по
холоду состоится с 20 по 26 августа 1995 г. в
Амстердаме (Нидерланды).
Далее публикуются некоторые доклады (в
сокращении) и рефераты докладов, сделанных на
пленарных заседаниях, а также обзоры докладов,
представленных в комиссиях.
ПЛЕНАРНЫЕ ЗАСЕДАНИЯ
Использование холода
в пищевой технологии
как экономический рычаг
для развивающихся стран
Д-р АНД РЕ ГАК,
директор МИХ
ь
В настоящее время четвертая часть
населения планеты недоедает и
страдает от плохого питания.
Вместе с тем потери важных
скоропортящихся продуктов из-за
отсутствия средств их сохранения на
пути от производителя до
потребителя неимоверно высоки — от 30
до 80 % в зависимости от их вида,
способа реализации и
климатических условий. Создание в каждой
стране холодильной цепи —
необходимое условие снижения этих
потерь.
Холодильная цепь Франции
объединяет 20 млн м3 холодильных
емкостей, 60 тыс. единиц
холодильного транспорта, оборудование для
60 тыс. магазинов, торгующих
только быстрозамороженными
продуктами, оборудование всех магазинов
розничной торговли охлажденными
продуктами, бытовые холодильники
и морозильники в 98 % домашних
хозяйств. Доля капитальных затрат
на такую холодильную цепь в
расчете на одного жителя составляет
порядка 3000 франков (или 600
долларов). Стоимость
производимых ныне во Франции
скоропортящихся продуктов оценивается
примерно в 10 тыс. франков в год
на одного жителя. Если не
располагать холодильными средствами,
потери продуктов будут порядка
20—25 % на сумму около 2500
франков. По этим данным срок
окупаемости холодильной цепи
Франции близок к 1 году.
Этот пример — не строгий
научно-экономический анализ, но он
помогает понять, почему 4/5
потребляемых в индустриальных странах
продуктов подвергают холодильной
обработке в процессах
распределения и реализации. Если бы
искусственный холод обходился
слишком дорого, потребление
быстрозамороженных продуктов не
возрастало бы постоянно на
протяжении более 40 лет в Европе и
США.
Для стран третьего мира
искусственный холод менее
рентабелен вследствие большей стоимости
оборудования (в основном
импортного), значительных транспортных
расходов и высоких таможенных
пошлин. И хотя продукты
питания в этих странах менее дороги,
однако потери их гораздо
существеннее: доходят в некоторых
случаях до 80 % получаемых
ресурсов. Поэтому можно считать, что
срок окупаемости комплексной
холодильной цепи в странах третьего
мира составит 4—5 и больше лет.
Анализ общего развития мировой
торговли скоропортящимися
продуктами показал, что по окончании
второй мировой войны
производство их ежегодно возрастало на 4—
5 % и несколько меньше попадало
в сферу реализации. Если в 1950 г.
мировой улов рыбы составил
20 млн т, то в 1980 г. он достиг
почти 80 млн т, чему
способствовало внедрение холодильных
машин во всех звеньях холодильной
цепи.
Особое развитие получило
производство тропических фруктов.
Цитрусовые, бананы и ананасы
реализуются в странах с умеренным
климатом круглый год, причем по
цене даже более низкой, чем в
местах выращивания. За 35 лет, с
1950 до 1985 г., производство
бананов увеличилось с 13,5 до
40 млн т, т. е. в 3 раза. На экспорт
идут 15—20 % общего объема, из
которых 40 % поступают в США,
25%—в Европу, 10—11% — в
Японию.
В тропических странах не
используются имеющиеся возможности
для расширения выращивания
овощей новых видов, большинство
которых пригодно для холодильного
хранения. Экваториальные регионы
богаты морепродуктами, в том
числе креветками, а также
декоративными растениями и срезанными
цветами, спрос на которые растет
в странах Европы и Америки
(стоимость 1 кг южных роз в 30—50
раз дороже стоимости 1 кг яблок).
Местные пищевые ресурсы могут
быть увеличены на 40—70 % и
даже больше без расширения
производства, а только благодаря
снижению потерь подвергаемых
воздействию высокой температуры
окружающей среды продуктов путем
их искусственного охлаждения.
Между тем из-за слабо развитой
холодильной базы некоторые
аграрные государства вынуждены
покупать в Европе продукты —
прежде всего картофель и замороженное
мясо.
Замороженные продукты часто
перевозят не
авторефрижераторами, а обычными, иногда открытыми,
грузовыми машинами. В результате
существенно снижается
доброкачественность употребляемых в
пищу продуктов. о
Концентрация населения в
городах ставит новые проблемы снаб- <n
жения его скоропортящимися про- §5
дуктами. Одна из них — обеспече- ^
ние гигиеничности продуктов пита- **
ния. ^
Холод является универсальным ^
средством создания хороших гигие- *
нических условий для распреде- *
ления скоропортящихся продук- g
тов, средством надежной защиты ^
населения от отравления недобро- §
качественной пищей, интоксикации «
и нарушений пищеварения. а
По статистике, во Франции еже- ^
годно регистрируют около 1 млн &
случаев пищевых отравлений. Ле- ^
чение обходится в огромную
сумму — около 2 млрд франков, или
400 млн долларов. По данным
Американского института технологии
питания, в США за год происходит
24—81 млн случаев заболеваний
от пищевой интоксикации. Затраты
на лечение составляют
соответственно 5—17 млрд долларов.
Можно легко представить себе
тяжелые последствия для здоровья
людей в странах третьего мира не
только от плохой
сбалансированности питания, но еще больше
от низкого уровня гигиеничности
пищи.
Причины, препятствующие
внедрению искусственного холода в
развивающихся странах:
недооценка руководителями
государств важной роли
холодильной техники в решении
продовольственных проблем;
хронический дефицит
обслуживающего персонала холодильных
установок;
необходимость замены
фреоновых холодильных машин новыми,
работающими на озонобезопасных
хладагентах.
Анкетирование, проведенное
МИХ в 1986—1987 гг., по
проблеме обучения персонала — от
машиниста до дипломированного
специалиста — показало, что в
странах третьего мира отсутствует
университетская подготовка
специалистов и не хватает преподавателей.
В этих странах за год обучают
(в расчете на 1 млн жителей)
0—2 техников, 2—4 машинистов.
Г
1
I
В странах с развитой
промышленностью ежегодно подготавливают
(на 1 млн жителей) 4 специалистов
с высшим образованием, 8 техников
и машинистов, 8 монтажников (в '
некоторых государствах — вдвое
больше).
Однако на планете остро
ощущается дефицит в специалистах-
холодильщиках. Не хватает около
10 тыс. дипломированных
инженеров с университетским
образованием, 15—20 тыс. техников и еще
большего числа машинистов и
ремонтников.
Замена фреонового холодильного
I оборудования для стран третьего
[ мира связана с большими
затратами, поскольку практически все.
холодильные установки в сфере
распределения и торговли
скоропортящимися продуктами, а также
бытовые холодильники, установки
кондиционирования воздуха
работают на озоноактивных фреонах,
применение которых в соответствии
с Монреальским Протоколом
A987 г.) и решением Лондонской
конференции A990 г.) должно быть
ограничено, а в дальнейшем и
вовсе прекращено.
Кроме того, конструкторам,
монтажникам и эксплуатационникам
на предприятиях предстоит
овладеть новой технологией
рекуперации и рецикличности фреонов.
Обучение же их при недостатке
преподавателей и учебных центров
весьма затруднительно. Поэтому
выполнение решений Монреаля и
Лондона не может быть быстро
реализовано.
МИХ стремится помочь
развивающимся странам в создании
холодильной цепи. Из своего
ограниченного бюджета он расходует
около 3 % на мероприятия в пользу
этих стран.
Между тем рынок их очень
большой, и без помощи развитых стран
не обойтись.
Мир располагает примерно
300 млн м3 емкостей
промышленных и торговых холодильных камер.
Почти 2/3 этих емкостей
расположены в развитых странах с
населением 1 млрд жителей. Если бы
остальные страны располагали
эквивалентными холодильными
емкостями, то общая мировая емкость
должна была бы составить около
1 млрд м3 B50 млн т), т. е. в 3 раза
больше имеющейся теперь.
Необходимо помочь
развивающимся странам в создании парка
холодильного оборудования,
отвечающего специфическим
локальным условиям, а также обучить
технический персонал его
правильной эксплуатации.
МИХ просит промышленно
развитые государства участвовать в
мероприятиях по развитию
холодильной техники в странах третьего
мира.
Фреоны и окружающая среда
ГИ МУТОН,
директор отдела реализации фторуглеродных
продуктов фирмы «Дюпон» (Канада)
В 1974 г. Марио Молина и Шервуд
Роулэнд из Калифорнийского
университета (США) впервые описали
механизм истощения защитного
озонового слоя Земли. Под
воздействием ультрафиолетовых лучей в
стратосфере происходит
фотораспад фреонов. Выделяемые атомы
хлора многократно вступают в
химическую реакцию с озоном, в
результате сокращается его
количество в стратосфере.
Слабое развитие в то время
науки об атмосфере не позволило
подтвердить заключение американских
ученых. Производство фреонов
продолжалось до середины 80-х годов.
Тем не менее в конце 70-х годов
правительства США и Канады
прекратили выпуск аэрозолей с фре-
онами в качестве пропеллентов.
В 1987 г. многие страны по
предложению фирмы «Дюпон»
подписали в Монреале Протокол об
ограничении потребления фреонов в
размере 50 % от уровня 1986 г.
В марте 1988 г. фирма «Дюпон»
объявила о своем намерении
прекратить производство полностью га-
логенизированных фреонов (CFC)
не позднее 2000 г.
В июне 1990 г. на конференции
в Лондоне на основе последних
научных исследований было принято
решение о прекращении
использования всех видов фреонов
промышленно развитымич:транами к 2000 г.
Летом 1991 г. группой ученых
были рассмотрены результаты
последних измерений количественного
уровня озона, выполненных с
Земли и ее спутников. Они показали,
что по сравнение с 1988 г. потери
озона над северным полушарием
стали резче выраженными, причем
на более низких широтах. К концу
весны потери озона прекращаются.
Фирма «Дюпон» считает, что
полученные в 1991 г. данные о
фреонах не оспаривают необходимости
прекращения использования CFC
к концу века, и поэтому
остается верной решению 1988 г. о
скорейшем прекращении производства
фреонов.
Хлорфторуглеводороды (HCFC),
молекулы которых содержат по
меньшей мере один атом водорода
и поэтому менее стойки, пребывают
в атмосфере краткое время, что
приводит к значительно меньшему,
чем от CFC, истощению озона в
стратосфере.
Профессионалы-холодильщики и специалисты по
кондиционированию воздуха должны
рассматривать HCFC как средство
для постепенного перехода к
хладагентам, не содержащим хлора.
Лондонским Протоколом 1990 г.
предложен крайний срок
использования HCFC — 2040 г., а если
возможно — 2020 г.
После многих дискуссий в
Европе, выявивших различные
оценки потенциального уровня
истощения озона под воздействием
хладагентов-заменителей, было все
же решено прекратить
производство HCFC к 2040 г.
После одноразовой эмиссии
фторуглеродного продукта в
атмосферу он остается в ней до
удаления естественным путем.
Можно рассчитать потенциал
истощения озона путем деления
величины уменьшения аккумуляции озона,л
ожидаемой от эмиссии FC, на
величину ее уменьшения,
вызываемого эмиссией эквивалентного
количества CFC11. Таким же способом
можно рассчитать потенциал га-
логенизированного углерода в
развитии парникового эффекта на
Земле.
Участие фреонов в глобальном
обогреве планеты (парниковый
эффект) объясняется способностью
их поглощать излучаемое Землей
тепло. В результате оно не
удаляется за пределы земной атмосферы.
Способность поглощать тепло у
CFC в 12—18 тысяч раз выше,
а у их заменителей HCFC и HFC
в 6--13 тысяч раз выше, чем у
С02. Таким образом, у
заменителей фреонов потенциал
парникового эффекта существенно меньше,
чем у самих фреонов.
Учитывая эмиссию различных
газов — абсорбентов тепла — в
атмосферу, можно считать, что на
долю HCFC и HFC — заменителей
фреонов — в 2000 г. будет
приходиться не более 1 % глобального
обогрева планеты. При этом
предполагается, что эмиссия С02
останется на уровне 1986 г.
Заменители фреонов следует
выбирать с учетом минимального
воздействия их на атмосферу. Фирма
«Дюпон» участвует в программе'
изучения вредности HCFC и HFC
для окружающей среды. Рабочая
группа фирмы представила в ООН
доклад о потенциальном обеднении
слоя озона хладагентами —
заменителями фреонов. Теперь рабочая
группа проявляет интерес к этим
соединениям в связи с участием их
в развитии парникового эффекта.
Фирма расширяет свою
деятельность в решении проблем
окружающей среды, здоровья и
безопасности, а также в изучении
глобального влияния следующих
показателей, определяющих выбор
новых технологий и новых
химических соединений:
потенциал обеднения
стратосферного озона;
Об инновациях в пищевой технологии
на основе использования холода
МАРКУС КАРЕЛ
Научный департамент по продуктам питания
Университета штата Нью-Джерси (США)
ь
<Ъ
хорошо организована.
Необходимо приспособить
холодильные системы на CFC к работе
на хладагентах-заменителях. В
Канаде впервые это было испробовано
в 1989 г. на установке
кондиционирования воздуха в одном из
правительственных зданий в Оттаве.
В установке R502 был заменен на
R22. В последующие годы такая
замена была осуществлена еще на
некоторых объектах.
Несовместимость HFC134a с
системами, работающими на R12,
трудно преодолима. В 1990 г. в
Канаде впервые в мире в порядке
эксперимента была использована
смесь HFC152a, HCFC22 и ] f
HCFC124 в автомобильном конди- * ¦
ционере. Результат оказался по- S?
ложительным. Этот опыт реализу- 2|
ют теперь для многих автомашин. ^
В заключение можно резюмиро- ^,
ваты ^
результаты последних измерений g4
содержания фреонов в стратосфере *
диктуют необходимость скорейшего *
исключения их из всех областей *>
применения:
хлорфторутлеводороды (HCFC)
являются важнейшими
хладагентами — заменителями фреонов
(CFC); S
по влиянию на уровень страто- ?
сферного озона HCFC представля- ^
ют угрозу лишь в отдаленном
будущем, поэтому их использование
следует рассматривать как важное
средство перехода к хладагентам,
не содержащим хлора;
несмотря на многие трудности,
хладагенты — заменители фреонов
появятся в распоряжении
потребителей в больших объемах уже в
1993—1995 гг.;
вся программа замены CFC
должна оцениваться по глобальному
воздействию используемых хмеро-
приятий, а не только по влиянию
на слой озона;
предварительные результаты
исследований токсичности
заменителей фреонов ободряющие;
методы сохранения и
рекуперации фреонов очень важны для
холодильных установок, находящихся
в настоящее время в эксплуатации;
использование HCFC в
теплоизоляции из пенополиуретана
остается актуальной проблемой.
пищевой технологии
вания холода
1тания
IA)
потенциал глобального нагрева
атмосферы;
участие в образовании
фотохимического смога;
приемлемость уровня
токсичности;
влияние на кислотные дожди;
вклад в энергетическую
эффективность;
воспламеняемость химических
соединений.
Наилучшими будут химические
соединения, которые
удовлетворяют техническим требованиям к их
эффективности и вместе с тем не
оказывают вредного воздействия
на окружающую среду и на
здоровье человека.
Производство первых
хладагентов нового поколения (заменителей
-фреонов) HCFC123 и HFC134a
начато на двух заводах: один
находится в Канаде — в Мэтланде
(провинция Онтарио), другой в
США — в Корпус Кристи (штат
Техас). На случай, если мощности
этих заводов окажутся
недостаточными для полной замены фреонов
CFC 12 и CFC11, предусмотрены
дополнительные инвестиции в
развитие производства заменителей.
Новые заводы потребуются в
Японии, Европе, где
целесообразно расширять и действующие
производства. В эксплуатацию будет
введено оборудование для
получения хладагентов HCFC 124 и
HFC125, которые заменят
соответственно хладагенты R114 и R502.
Использование новых
хладагентов не обходится без таких
проблем, как совместимость с
конструкционными материалами,
эластомерами и обмоткой
электродвигателей, недостаточная стабильность
смесей HFC с полигликолевыми
маслами при высокой температуре.
Решение этих проблем требует
интенсивных исследований, а также
поиска новых смазочных масел.
Меньшая удельная холодопроиз-
водительность новых хладагентов
вынуждает пересматривать
конструктивные решения, в
особенности поверхностей теплообмена.
В январе 1988 г. в Канаде была
создана группа из 14 человек для
испытаний на токсичность
альтернативных фторуглеродных
хладагентов. Она приняла динамичную
пятилетнюю программу
исследований. Первый отчет с подробными
данными о токсичности HCFC 123
и HFC134a должен появиться в
1992 г. Между 1993 и 1996 гг.
должны быть выпущены
последовательно полные отчеты о токсичности
HCFC124, 141в и 225, а также
HFC125.
Фрагментарные результаты,
которыми располагает фирма
«Дюпон» в настоящее время,
показывают, что HCFC 123 и HFC134a
можно благополучно использовать,
если обеспечивается надлежащий
контроль. В помещении должны
быть детектор для обнаружения
возможной утечки и система
удаления паров наружу при случайных
утечках.
Интенсивные источники тепла в
присутствии металлов в щелочной
среде могут вызвать реакцию де-
гидрогалогенизации HCFC и HFC
с образованием нестойкого
ненасыщенного галогенного продукта и
соляной кислоты.
Поскольку HCFC или HFC
можно использовать как пропелленты
при изготовлении теплоизоляции из
пенополиуретана, все вопросы,
связанные с их возможным
разложением, должны быть полностью
решены до организации
промышленного производства теплоизоляции,
Фирма «Дюпон» разрабатывает
параметры процесса ее производства
в целях обеспечения надлежащего
качества без риска для здоровья
людей.
Фирма «Дюпон» считает, что в
настоящее время холодильный
сектор (оборудование и
теплоизоляция) является крупнейшим
потребителем фреонов (CFC). В
будущем потребность во фреонах
уменьшится благодаря
совершенствованию практики эксплуатации
холодильного оборудования,
рекуперации и рецикличности
используемых хладагентов. Фирма считает,
что к 2000 г. общая потребность
во фреонах будет удовлетворена на
60 %. Этого будет достаточно с
учетом обновления холодильной
техники. Потребность в
заменителях также снизится благодаря их
лучшему использованию.
Область холодильной техники и
систем кондиционирования воздуха
станет последней в применении
фреонов в индустриальном мире,
в котором еще находится в
эксплуатации много фреонового
оборудования.
В Северной Америке
установленное оборудование, работающее на
CFC, оценивается в 150 млрд
долларов. Почти все оно после
закрытия заводов по выпуску CFC будет
остановлено, хотя его можно было
бы эксплуатировать еще 20—
40 лет.
Меньшие средства вложены в
инфраструктуру рецикличности
используемых хладагентов, которая
Современный потребитель
рассматривает новые технологии
производства продуктов питания с точки
зрения удобства, безопасности и
экономичности использования
продуктов. Вместе с тем он испытывает
глубокое подозрение к «высокой
технологии», применяемой в их
промышленном производстве. В
западных странах от нее требуют обес-
печения здоровья и благополучия
людей.
Связь некоторых диетических
факторов с потенциальным
увеличением риска хронических
заболеваний (рак, атеросклероз) широко
освещалась в печати и стала
основным критерием, определяющим
позицию потребителей.
Рациональными показателями
диетического питания являются
снижение потребления общего
количества калорий, калорий,
содержащихся в жире, и холестерина
при увеличении потребления
волокнистых продуктов.
Стремление использовать в пищу
z натуральные продукты сочетается с
желанием ее быстрого приготовле-
gj ния. В связи с этим наблюдается
2j тенденция заменять традиционные
блюда закусками, обрабатывать
^ продукты в микроволновых печах,
¦s Потребители хотят качественной
яГ пищи, но с трудом соглашаются с
§ ее однообразием.
§ Важным экономическим факто-
2 ром развития производства про-
*" дуктов питания является глобаль-
« ность системы пищевой промыш-
2 ленности. В Европе и Северной
3 Америке в ней доминируют три
*о гигантские компании: «Нестле»,
§ «Юнилэвер» и «Филип Морис-
*< Крафт Дженерал Фудс». Сырье
получают от разных поставщиков, что
уменьшает риск его возможной
нехватки. Изобилия сырья
достигают посредством альтернативных
сырьевых материалов, с помощью
которых получают тот же
конечный продукт (например, сахар
заменяют сладким продуктом на базе
крахмала, овощные масла —
очищенным пальмовым маслом).
Стоимость рабочей силы снижают
путем привлечения ее из менее
развитых стран. Стремление к
экономии энергии, а также развитие
глобального потребительского рынка в
развитых странах и городах
повышают эффективность пищевой
промышленности.
Отмеченные факторы должны
способствовать снижению
стоимости продуктов питания, но, к
сожалению, это не так, ибо заботы об
окружающей среде и здоровье
людей требуют введения новых и
дорогостоящих технологий,
автоматизации производственных
процессов, что связано с большими
капиталовложениями.
За последние годы в науке
произошли следующие революционные
процессы, оказавшие на пищевую
технологию глубокое влияние,
которое будет чувствоваться в течение
предстоящих десятилетий:
развитие компьютерной
техники, включая роботизацию и
создание искусственного интеллекта;
совершенствование
биотехнологии, включая генную инженерию,
а- также технологию ферментов;
создание науки о пищевых
продуктах, их молекулярной
структуре, которая влияет на вкус,
аромат, механические свойства и
стойкость при хранении;
прогресс в применении
эффективных упаковочных материалов и
пищевых покрытий.
На научном горизонте
проступают очертания еще одного
революционного процесса, касающегося
пищевых продуктов. Быстро
прогрессирует наука о мозге, и
некоторые ученые нашего поколения
анализируют себя с точки зрения
нейрохимии и нейробиологии. Этот
анализ через некоторое время
позволит понять механизм
взаимодействия между мозгом и пищей. Уже
имеется ряд открытий о
зависимости между пищей, настроением
человека и функциями его мозга.
Инженерная пища — это новый
термин, обозначающий пищевой
продукт из натуральных
компонентов или смеси натуральных и
синтетических или модифицированных
компонентов, которые формируют
вкусовые,
структурно-механические, питательные свойства
продукта, определяют его стойкость
при хранении. В инженерную пищу
включены такие традиционные
продукты, как хлеб, конфеты, сыр,
пиво. Большим преимуществом
инженерной пищи является ее
гибкость, позволяющая использовать
различное сырье, выполняющее
одинаковые функции в конечном
продукте. В производственном
процессе из инженерной пищи могут
быть исключены нежелательные
компоненты, например, имеющие
высокую стоимость (икра) или
запрещенные религией (креветки,
свинина в Израиле). Инженерная
пища может выпускаться для
специальных целей (например, для
войск, участвовавших в войне в
Персидском заливе, был изготовлен
«тропический» шоколад в плитках;
для пожилых людей, склонных к
гипертонии, выпускают продукты с
низким содержанием натрия).
Частично инженерная пища
выпускается в оболочке. Эта
технология быстро развивалась в
фармацевтической промышленности.
Она может применяться также для
многих к пищевых ингредиентов,
включая ароматизаторы,
красители, антиокислители.
Современные направления в
производстве инженерной пищи:
образование различных структур
методами экструзии, формовой варки,
замораживания; применение
модифицированных ингредиентов;
выработка полуфабрикатов в виде
палочек (например, картофельных),
раздельных составных частей
продуктов (грудки, окорочка цыплят);
использование специальных
добавок (глицерол, сорбитол и др.).
В производстве инженерной
пищи недавно получили приоритет
диетические продукты питания, а
также физиологически активные
продукты с пониженной
калорийностью или с уменьшенным
содержанием нежелательных
специфических естественных компонентов
(например, холестерина).
Методикой технологических
процессов предусмотрены удаление
нежелательных компонентов,
введение компонентов с пониженной
калорийностью, использование
заменителей жиров, не отличающихся
от них по вкусу, внешнему виду и
растворимости.
В настоящее время главные
движущие силы в развитии и
модификации пищевых процессов:
сокращение объемов
переработки продуктов: в западном мире
предпочтение отдается рынку
«легко» обрабатываемых продуктов,
«свежим» продуктам; -*
максимальные автоматизация,
контроль и эффективность
производства;
снижение до минимума
стоимости продукции;
обязательное выполнение все
более ужесточающихся правил,
регламентирующих влияние
различных технологических процессов на
окружающую среду.
Весьма эффективный способ
создания условий, препятствующих
развитию бактерий при
минимальных химических и физических
изменениях в пище,— понижение ее
температуры. В связи с этим
активно развивается производство
высококачественных охлажденных
пищевых продуктов. Быстрый рост его
наблюдается в Европе. В США,
однако, большие расстояния в
системе распределения вынудили ввести
средства контроля возможной мик-
робиальной и химической порчи
охлажденных продуктов, что
замедлило объемы их производства.
Полезным инструментом для
предотвращения порчи может служить
система индикации «время —
температура», действующая в
процессах хранения, распределения и
реализации продукции.
Высокая подверженность порче
охлажденных продуктов питания
требует особенно строгого
контроля микробиального обсеменения их
перед упаковкой и реализацией.
Для этого используют систему
контроля, основанную на семи
принципах. В их числе: оценка
биологических, химических и
физических свойств, могущих привести к
риску для здоровья потребителей;
определение критических
(представляющих опасность) точек
процесса и контроль каждой такой
точки; корректировка возможных
отклонений параметров процесса от
спецификации.
Примерами высококачественных
охлажденных продуктов с
удлиненным сроком хранения могут быть
салаты, закуски, десерты.
Обеспечение микробиального и органолеп-
тического качества их достигается:
сочетанием предохранительных
методов: поддержанием
температуры на уровне 0,5 ... 5,0 °С,
использованием качественного, не
загрязненного микробами сырья,
обеспечением числа рН от 5 до 5,3 и
пониженного значения aw;
пастеризацией плюс быстрым охлаждением;
созданием модифицированной
атмосферы в упаковке, применением
предохранительных агентов
(например, сорбита, если он приемлем
при низком значении рН);
производственной санитарией,
обеспечивающей микробиальную
безопасность в соответствии с
инструкцией («Система анализа
опасности и контроля критических
точек»);
эффективной системой
распределения и контроля продуктов.
Другим подходом к дилемме
высокого качества и длительного
срока хранения пищевых продуктов
следует считать использование
новых технологий с минимальной
продолжительностью процессов
обработки (обеспечиваемой с помощью
ультравысоких температуры или
давления, электромагнитных
излучений).
Наиболее легко адаптируемыми в
современных экономических и
промышленных реальностях являются
различные новые технологии
быстрого нагревания продуктов —
индукционного, омического,
микроволнового. Однако полезность их
для пищевой промышленности пока
не определена. То же можно
сказать о применении ультравысоких
давлений 1000 ... 1500 атм при
температуре 60 °С для повышения
нежности мяса и 2000 ... 4000 атм
при 25 °С для задержки микроби-
альной порчи.
Быстрый нагрев, а затем быстрое
охлаждение приводят к
минимальному снижению качества
продуктов. Такая технология получила
широкое распространение и стала
скорее традиционной, чем новой.
Иррадиацию продуктов у- и Х-лу-
чами изучали с 1940 г. Несмотря
на эффективность и безопасность
облучения продуктов, в
промышленности оно применяется весьма
ограниченно. Однако этот метод в
сочетании с другими методами
имеет будущее.
В последние десятилетия
появились эффективные упаковочные
материалы, в частности
ламинированные и композитные. Их
широкому использованию препятствуют
такие проблемы, как удаление
отходов, сортировка, повторное
использование композитных
упаковок.
Отработана технология
изготовления упаковок, в которых
создается модифицированная газовая
среда. Использование ее в
сочетании с контролируемым
охлаждением позволяет получить
прекрасные охлажденные продукты с
довольно продолжительным сроком
хранения (в некоторых случаях
более 30 дней).
Не совсем новой, но весьма
многообещающей является упаковка, в
которой внутренняя поверхность
или внутренние ее слои
взаимодействуют с продуктом. При этом
могут быть использованы газовые
генераторы (абсорберы), введены
добавки, а в некоторых случаях
ферменты.
Разработка новых технологий
зависит от реакции промышленности
на предлагаемые еще не известные
решения.
Технологический процесс
замораживания обеспечивает хорошее
качество продуктов. Однако, чтобы
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ
СВЕРХПРОВОДИМОСТИ
X. Лоренцен, В. Рэм
Технический университет (Мюнхен,
Германия)
Классическая сверхпроводимость
создает замечательные
возможности для целой серии ее
промышленных применений. В некоторых
областях, таких как физика
высоких энергий, медицинская техника
и транспорт, использование
сверхпроводников особенно актуально в
наши дни.
В настоящее время строятся
умформеры со сверхпроводимой
обмоткой возбуждения. В
эксплуатации находятся сверхпроводники
для аккумуляции магнитной
энергии, а также для
трансформаторов и ограничителей тока.
Конечно, сверхпроводимость не
революционизирует классической
техники, однако создает
интересные перспективы. Имеющиеся
примеры показывают, что развитие
техники происходит более
быстрыми темпами.
ИРРАДИАЦИЯ
КАК ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД
К ОХЛАЖДЕНИЮ ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТОВ
П. Лоаарану, А. Бриньолфссон
Международное агентство атомной
энергии (Вена, Австрия)
Иррадиация (облучение) — не
соперник, а скорее спутник процесса
охлаждения. Она является
единственным средством, которое может
дезинфицировать охлажденные или
замороженные продукты, в
особенности животного происхождения,
защитить от патогенных
микроорганизмов и паразитов без
существенного изменения
физико-химических и органолептических
характеристик пищи.
оно сохранилось до потребителя,
требуется дорогостоящая система
распределения замороженных
продуктов при условии, что влияние
ее на окружающую среду можно
контролировать с приемлемыми
затратами. Некоторые процессы
замораживания (например, в
кипящем фреоне) должны быть
прекращены.
Производство охлажденных
продуктов будет впредь быстро
развиваться в промышленных странах.
Но при этом требуется очень
интенсивная и эффективная система
контроля, в особенности
температуры.
XXI век будет иметь разнообра- у
зие переработанных продуктов
высокого качества, безопасных и <м
удобных для потребителя. §5
При возрастающем спросе потре- ?
бителя на охлажденные, минималь- g
но обработанные продукты и гото- а»
вые блюда иррадиация, как ожи- ^
дается, может обеспечить их микро- <Ц
биологическую безопасность. В не- §
которых случаях иррадиация в ком- ^
бинации с охлаждением делают оп- *
ределенные продукты весьма
привлекательными, удлиняют сроки их
рыночной реализации.
С приближением времени
запрещения некоторых хладагентов,
вредных для окружающей среды,
иррадиация вместе с охлаждением
уменьшат бремя промышленности,
выпускающей замороженную
продукцию, удовлетворят спрос
рынка на поставку безопасной пищи
нуждающемуся в ней населению
мира.
КРИОХИРУРГИЯ: ДОСТИЖЕНИЯ В
ИСПОЛЬЗОВАНИИ ХОЛОДА
В МЕДИЦИНЕ
Б. Рубинский
Калифорнийский университет (Беркли,
США)
Низкие температуры все чаще
используются в медицине. В докладе
основное внимание уделено
применению низких температур для
лечения онкологических заболеваний.
Недавние исследования
показали, что медикаментозная терапия
может быть неэффективной в
лечении больших твердых раковых
опухолей вследствие особого
характера течения жидкости в них,
препятствующего проникновению
лекарства. Криохирургия,
контролируемая новыми техническими
средствами и применяемая с
пониманием физики процесса, уже дала
оптимистические результаты в
лечении больших твердых опухолей в
печени. Продолжающиеся в Кали-
форнийском университете
исследования позволяют считать, что
криохирургия эффективна при лечении
онкологических заболеваний
множества органов, а также других
болезней.
По всей видимости,
криохирургия в комбинации с
химиотерапией станет важным направлением
в хирургической практике лечения
раковых опухолей.
2J КОМИССИИ А1/2 И A3
<n Из докладов по криогенике, заслу-
^ шанных на объединенном заседа-
* нии комиссий А1/2 и A3 интерес вы-
*з звали доклады о криогенных газах.
| Р. Кирклэнд и В. Лрндт (США)
J5 представили доклад об опыте при-
64 менения охлажденного ежиженно-
§ го метана в качестве топлива для
S транспортных средств. В 1987 г.
§ американская компания «Эйр
[IPO's дактс энд Кемикалс Инк», ведущая
§ в мире по изготовлению оборудо-
Н вания для сжижения природного
газа, и крупнейшая в США
железнодорожная компания «Бар-
мингтон Норсерн Рэйлроуд»
продемонстрировали преимущества
использования для локомотивов
сжиженного метана вместо дизельного
топлива.
В настоящее время охлажденный
сжиженный метан применяют в
качестве топлива для грузовых
поездов, транспортирующих уголь из
штата Монтана в штат Миннесота.
Грузовой поезд состоит из четырех
локомотивов мощностью по
3000 л. с, двух тендерных вагонов
для сжиженного метана и 100
вагонов для угля вместимостью по
100 т. Помимо экономии, которую
дает разность стоимостей
дизельного топлива и природного газа,
экономятся средства на обслуживание
и меньше загрязняется
окружающая среда.
В докладе изложена программа
перевода других видов транспорта
на охлажденный сжиженный метан.
С. Гарсю, С. Шериф и др.
(США) отметили, что при
хранении, транспортировке и
использовании жидкого водорода теряется
значительная часть содержащейся
в нем энергии сгорания. Потери
энергии происходят в результате
тепловыделений, орто-пара
конверсии, теплового расслоения,
мгновенного испарения.
Рассмотрена проблема снижения
потерь криогенного водорода в
результате испарения при хранении
его в емкостях. Рекомендации по
Предстоит проделать еще
большой объем работы для понимания
существа процесса замораживания
различных биологических органов
и совершенствования техники
криохирургии. Продемонстрированные
ею возможности в лечении рака
оправдывают настойчивые усилия
ученых в достижении дальнейших
успехов в этой области медицины.
оптимизации процесса хранения
разработаны с учетом начального
состава водорода, размеров
емкости, уровня водорода и давления
в емкости, количества
охлаждающих станций. Особый интерес
представляет исследование влияния
теплового расслоения и повышения
давления в емкости на общее
количество испаряющегося водорода.
С. Уинтер (Канада) разработал
лабораторный ожижитель гелия
средних размеров, работающий по
закрытому циклу. Ожижитель
имеет внутренний резервуар для
хранения 20 л жидкого гелия,
потери которого весьма
незначительны.
Применение закрытого цикла с
весьма высокой чистотой
холодильной петли обеспечило высокую
надежность аппарата, благодаря
чему он не требует обслуживания.
Между тем сжижаемый газ может
быть низкой чистоты, что, однако,
не влияет на работу ожижителя.
Достигнутая производительность
аппарата составила 7,4 л/сут.
КОМИССИЯ В1
Поиск и исследование
термодинамических свойств новых
альтернативных фреонам хладагентов —
эта тема широко освещалась в
докладах комиссии В1.
Многие считают одним из
перспективных заменителей R12,
истощающего слой озона, хладагент
R134a.
Р. Тиллнер-Ротом, X. Баером
и др. (Германия) проведен
большой объем новых измерений и
выявлены соотношения
термодинамических свойств R134a.
Определены давление пара, а
также pVT-свойства для жидкости
под давлением и перегретого пара
при температурах от 20 до 160 °С
и давлениях от 0,1 до 16 МПа. Эти
данные, а также результаты,
опубликованные другими
исследователями, соотнесены с уравнениями
для давления пара, плотности
насыщенной жидкости и фактором
компрессии пара. С учетом всех
имеющихся данных составлено
уравнение состояния, по которому
можно рассчитать все pVT-своист-
ва хладагента R134a в технически
важном диапазоне температур и
давлений.
М. Баррет и И. Кандо
(Франция) выполнили расчеты
термодинамических свойств R134a с
помощью компьютера. В своем
докладе они дали краткий обзор общих
методов, используемых в
разработке числовых программ для расчета
термодинамических свойств, а
затем сообщили о введении новых
данных по R134a в программу и
использовании ее при составлении
диаграммы для получения редко
доступных данных, таких как ско-.
рость звука или изэнтропический
коэффициент. Сравнение их с
аналогичными данными для R12
позволяет лучше понять проблему
замены хладагентов.
Ц. Мариотон и И. Шерон
(Франция) предложили заменить чистые
R502 и R13B1 азеотропной
бинарной смесью на базе R22. Они
отметили, что один хладагент
заменяли другим в одной и той же
холодильной установке уже давно в
целях увеличения ее холодопроиз-
водительности при небольших
затратах. В настоящее время
подобная замена проводится с целью
исключить фреоны, которые почти
полностью будут запрещены в
близком будущем. Однако в ожидании
появления на рынке чистых
хладагентов — заменителей фреонов в
некоторых случаях можно
использовать азеотропные смеси. Такой
смесью является указанная
бинарная смесь на базе R22.
Л. Офир и Я. Пауль (Германия)
рассмотрели в представленном
докладе паровой компрессионный
цикл с водой в качестве хладагента.
В вакуумных процессах,
проводимых при температурах около
0 °С и выше, вместо фреонов и
аммиака в качестве хладагента
можно использовать чистую воду.
Это особенно эффективно в
установках для охлаждения воды или
изготовления льда. Для таких
установок требуются вакуумное
оборудование, крупные центробежные
компрессоры, работающие на
водяном паре, с большим часовым
объемом и с большим отношением
давлений конденсации и кипения.
Непосредственный контакт
хладагента с охлаждаемой водой
обеспечивает высокую эффективность
процесса теплоперехода и делает
ненужным применение теплообмен-
ных поверхностей. В результате
отсутствия потерь в этом' процессе,
а также эффективной работы
компрессора потребление
электроэнергии снижается на 20—50 %.
Я ОБЗОРЫ ДОКЛАДОВ НА ЗАСЕДАНИЯХ КОМИССИЙ
Принцип процесса, названного
При испытаниях частично было компрессора. Их энергетический
сэкочиллер>, использован в первой проверено теоретическое влияние КПД равен 0,25, т, е. 75 % потреб-
крупной установке, предназначен- масляной пленки на коэффициент ляемой ими электроэнергии те-
иой для охлаждения шахты с по- теплопередачи. Установлена воз- ряется.
мощью насосной подачи ледяной можность прогнозирования по нему
В настоящее время большинство
воды в смеси с шугой. Описаны производительности испарителей и холодильных машин работают на
конструкции компонентов установ- конденсаторов.
ки, приведены рабочие
характеристики.
Представлены данные о
производительности в типичных решениях
КОМИССИЯ В2
хладагенте R12, содержащем хлор.
Этот хладагент должен быть
заменен на менее совершенный, но не
содержащий хлора хладагент
R134a* Наблюдается тенденция
установок для охлаждения воды, Доклады, прочитанные в комиссии, возврата к широкому применению
производства льда, промышленного были посвящены совершенствова- аммиака.
охлаждения, а также тепловых
насосов.
¦ i
Д. Эриксон (США) считает:
перспективный путь, ведущий к отказу
от использования фреонов,
нию конструкции
холодильного
В докладе рассмотрены преиму-
раз-
витие цикла абсорбционной
машины. Он привел примеры
областей, где этот цикл
энергетически эффективен,— теплонасосные
установки, испарительные
процессы (СОР=<?о/#ад=4+),
промышленное замораживание (СОР=0,9
при —30 °С), подогрев воды до
более высокого температурного
уровня, компрессия водяного и других
паров, системы кондиционирования
оборудования и повышению эффек- щества современных холодильных
тивности его работы, использова- компрессоров:
нию холодильных машин в качест- ротационного одно- и двухротор-
ве теплового насоса, применению ного с катящимся поршнем — по
безопасных для экологии (не содер- сравнению с поршневым компрес-
жащих хлора) хладагентов, иссле- сором на 20 % выше СОР, меньше
дованию холодильных машин на уровень шума и масса вращаю-
неазеотропных смесях.
В докладе X. Майорка
(Германия) показаны с помощью эксерге-
тического метода пути экономии
энергии при производстве и
потреблении холода.
На конкретных примерах
анализируются потери энергии при за-
воздуха, холодильное оборудова- мораживании и хранении пищевых
не-
ние для супермаркетов.
В указанных областях абсорб-
продуктов — мяса и зеленого
горошка. Общие энергетические поте-
ционный цикл (по сравнению с лю- Ри ПРИ замораживании и хранении
бой лучшей технологией, доступной
в той же области) позволяет
экономить около 20 % электроэнергии.
Причем важно, что экономия
достигается без увеличения
капитальных затрат, использования исто-
говядины складываются из потерь
в процессе замораживания —
8,9 %, в холодильной установке
21,7%,
в
камере хранения
66,8 %, прочих потерь
2,6%.
Для зеленого горошка энергетиче-
щающих озоновый слой Земли ве- ские потери соответственно состав-
ществ при значительном снижении
эмиссии СОг в атмосферу.
Дж. Ромийн (Нидерланды)
показал достоинства аммиачной
холодильной системы, свободной от
масла, проанализировав опыт
эксплуатации более 100
промышленных холодильных установок, обору-
v дованных многоступенчатыми про-
тивоточными устройствами для
отмывания масла от аммиака.
Благодарящим в теплообменных
аппаратах и трубопроводах не
образуется скоплений масла. Примене-
!?ние этих устройств увеличило
надежность работы холодильных
установок, упростило их
обслуживание, обеспечило стабильность
рабочих режимов в течение
длительного времени и вследствие этого —
возможность полной
автоматизации холодильных установок.
Результаты наблюдений за рабо-
ляют 12,1 %, 30,5%, 53,3% и
4,1 %.
Для анализа принята двухсту-
V
пенчатая парокомпрессионная
аммиачная холодильная установка,
работающая при температурах
кипения —45 °С и конденсации 25 °С,
Температура воздуха при
замораживании —35 °С, при хранении
—18 °С. Коэффициент СОР для
холодильной установки равен 1,5.
Эксергетический метод
рекомендуется применять для анализа
потерь и экономии энергии при:
сравнении различных
холодильных процессов, циклов;
оценке эффективности работы
компонентов холодильной
установки;
оптимизации работы
холодильных установок, в которых
используются различные виды энергии, а
также тепловых насосов;
анализе процессов
теплопередачи через ограждающие
конструкции холодильных камер.
щихся деталей;
винтового однороторного —
большие нагрузки на подшипники,
высокая долговечность, отсутствие
масляного насоса;
ротационного пластинчатого
высокие значения СОР и
коэффициента подачи;
спирального — работа при
частоте вращения 600...9000 об/мин
без значительного ухудшения
вибрационных характеристик
благодаря более равномерному крутящему
моменту на приводном валу.
Приведены результаты эксерге-
тического расчета одноступенчатой
парокомпрессионной холодильной
машины, показаны эксергетические
потери в различных частях
холодильной машины и пути их
сокращения.
В докладе Б. Джозефа (США)
о повышении энергетической
эффективности холодильных систем
рассматриваются три типичные
холодильные системы:
обычная с 20—25
компрессорами, работающими независимо друг
от друга, регулирование холодопро-
изводительности осуществляется
от собственного термостата или по
давлению всасывания;
смешанная, многокамерная,
состоящая из нескольких групп
компрессоров (по 3—5 шт.),
параллельно работающих на
холодильные камеры с разной тепловой на-
tj
грузкой, холодопроизводительность
каждого компрессора регулируется
по давлению всасывания;
переменная, использующая
группу компрессоров B~—3 шт.) для
параллельного подключения к той
или иной группе оборудования в
многокамерной системе, обслужи-
тои опытной установки были
использованы для сравнения
эффективности теплообменной
аппаратуры, загрязненной маслом и
свободной от него. В последнем случае дя итоги достижениям в холодиль- средне- и низкотемпературные ка-
размеры теплообменной поверхно- ном машиностроении и анализируя меры.
3. Новотный (Германия), подво- вающей одновременно высоко-,
сти некоторых испарителей можно тенденции его будущего развития,
Применение
разработанной
уменьшить наполовину. Произво- отметил, что холодильные машины компьютерной системы для управ-
дительность воздухоохладителей,
остаются основой для всех процес-
ления поршневыми холодильными
если в них не будет масла, оста- сов охлаждения. Доминируют па- компрессорами по оптимальным
нется той же, но при меньшем на
I...5 К перепаде температур.
рокомпрессионные
холодильные
машины с электрическим приводом
значениям температуры и
давления, а также для последователь-
8
Ч
X
2 Холод, т-ка № 2
ного включения в работу и
отключения компрессоров позволило
повысить энергетическую
эффективность указанных систем на 6 %
и получить годовую экономию
около 42000 кВт-ч электроэнергии.
Потребление электроэнергии
системами можно сократить еще на
28 %, если применить
механический переохладитель. Реализация
этого варианта в США на
конкретной установке привела к годовой
экономии около 196000 кВт -ч
электроэнергии.
В докладе Г, Скалабрина,
§101 Г. Бианко (Италия) приведены
результаты испытаний холодильной
о? машины с поршневым компрессо-
2! ром при изменении частоты враще-
^ ния п вала от 600 до 1500 об/мин.
<?. Холодильная машина работает
^ на R22 как тепловой насос по циклу
§ воздух—воздух. Поршневой ком-
^ прессор — сальниковый, четырех-
* цилиндровый, V-образный с диа-
g; метром цилиндров 75 мм и ходом
е- поршня 80 мм. Теоретическая хо-
^ лодопроизводительность 3,53Х
* ХЮ"" м3/с при п=1500 об/мин.
г§ Расход воздуха на охлаждение кон-
§ денсатора 50 тыс. м3/ч, через воз-
j§ духоохладитель 100 тыс мг/ч. Тем-
* пература кипения 0...—3,0 °С,
конденсации 32...35 °С. Наибольшая
энергетическая эффективность
(СОР и Е=СОРх)е) холодильной
системы зафиксирована при
частоте вращения 1000...1200 об/мин.
П. Бевилеква и С. Эпштейн
(Италия) сообщили о созданной
конструкции винтового компрессора,
который охлаждается маслом,
поступающим через подвижные
роторы. Это позволило сократить массу
компрессора на 35 % и снизить
энергетические потери при сжатии
паров хладагента.
Г. Янагисава, Т. Шимицу и др.
(Япония) исследовали вспенивание
масла в ротационном холодильном
компрессоре. Исследования
проведены на специальном стенде с
имитацией потоков, температур и
давлений и на действующем
компрессоре, работающем на R22. Для
смазки применено масло Сунисо
зжс.
Компрессор ротационный,
герметичный, с электродвигателем на
стороне нагнетания и обильным
охлаждением маслом.
Условия испытания компрессора:
давление всасывания
(абсолютное) 0,59 МПа, давление
нагнетания (абсолютное) 2,06 МПа,
температура всасывания 15 °С,
переохлаждение — 5 °С.
По результатам экспериментов
выработаны рекомендации по
снижению вспенивания масла в
компрессоре во время пуска. Они были
реализованы в конструкции
ротационного компрессора.
Нормализовалась работа в пусковой период
(нет скачков напряжения в силовой
цепи, плавно повышается
температура газа на всасывании и
нагнетании). Благодаря этому
повысилась надежность компрессора.
Представители фирмы «Грамм»
(Дания) X. Тихсен и О. Лассен
в своем докладе констатировали,
что наибольшее развитие получили
поршневые и винтовые
холодильные компрессоры в диапазоне
объемной производительности от 100
до 5000 м3/ч, работающие в
основном на аммиаке, который не влияет
на озоновый слой земной
атмосферы. Именно эти компрессоры
перспективны для применения в
холодильных машинах.
Пути дальнейшего
совершенствования поршневых холодильных
компрессоров:
уменьшение зазоров между
рабочими органами, оптимизация
свойств материалов для
всасывающих и нагнетательных клапанов,
снижение дроссельных потерь,
улучшение системы смазки,
повышение КПД электродвигателей до
97 % и более.
За прошедшие годы достигнут
значительный прогресс в развитии
и совершенствовании винтовых
компрессоров. Это достигнуто
применением нового асимметричного
профиля зуба, подшипников с
высоким КПД, регулятора изменения
геометрической степени сжатия,
микропроцессорных систем
управления, новых масел, исключением
масляного насоса.
В докладе сделано сравнение
объемных и энергетических
характеристик винтового маслозаполнен-
ного и поршневого компрессоров
при работе на аммиаке и R22 при
100 %-ной нагрузке.
Проанализировано изменение мощности,
потребляемой винтовыми и
поршневыми компрессорами, при
регулировании их холодопроизводитель-
ности.
Показано влияние температуры
масла, подаваемого в винтовой
компрессор, на его объемные и
энергетические коэффициенты.
Отмечено, что значительное влияние
на эффективность работы
винтового компрессора оказывает
качество исполнения обратного клапана.
В заключение докладчики
сделали выводы, что в рассмотренном
диапазоне холодопроизводительно-
сти могут применяться как
поршневые, так и винтовые компрессоры.
В отдельных случаях предпочтение
отдается винтовым маслозаполнен-
ным компрессорам со 100 %-ной
холодопроизводительностью, с
регулируемой геометрической
степенью сжатия, микропроцессорной
системой управления, охлаждением
масла с помощью термосифона.
Доклад С. Майнера (США) был
посвящен аммиаку как
альтернативному фреонам хладагенту, не
представляющему опасности для
атмосферы Земли. Докладчик
отметил, что у старого хладагента
аммиака за последнее время
появился «новый потенциал».
США ежегодно производят
17 млн т аммиака, что составляет
15 % его мирового производства.
Американцы 80 % аммиака
расходуют в сельском хозяйстве и
менее чем 2 % в качестве хладагента
в холодильном оборудовании.
Впервые производство аммиака
началось во Франции в 1850 г., в
Америке его получают с 1860 г.
В докладе представлены история
применения аммиака в
холодильных машинах и эволюция
развития фреонов, а также технические
аспекты использования аммиака и
фреонов R22 и R502 в
холодильных машинах (СОР, размеры
всасывающих трубопроводов и др.).
Применительно к компрессионным
холодильным машинам
предпочтение отдано аммиаку.
Р. Ли, Ц. Чен и др. (Китай)
разработали математическую
модель расчета изменения давления
и расхода хладагента при
прохождении расширяющегося
двухфазного потока через капиллярную
трубку (внутренний диаметр 0,66 мм,
длина 1500 мм). В докладе
приведены результаты расчета для
R134a и R12 при одинаковых
внешних условиях и размерах
капиллярной трубки. Выводы: для R134a
по сравнению с R12 при
прохождении потока через указанную
капиллярную трубку конечное давление
на 45 % ниже, массовый расход
на 6 % ниже.
В докладе Дж. Конклина и
Е. В айне рд а (США) приведены
данные исследований эффективности
испарителя и конденсатора при
работе на двух неазеотропных
смесях: 71 % R22+29% R114, 75%
Rl43a+25% R124 (по массе).
В опытах изменяли диапазон
массовых потоков и тепловой нагрузки.
Работу теплообменных аппаратов "
оценивали по числу единиц
переноса теплоты NTU и
эффективности ?, которые определяли по
методу Кейса и Лондона.
Р. Кампорезе, Г. Биголаро и др.
(Италия) в целях замены
хладагента R12 в бытовых
холодильниках изучили ряд альтернативных
хладагентов — R 134a, R152a, R290,
R270, DME, смеси R290+R270
D0+60%), R290+R134a B0+
+ 80 %). Опыты проведены с
двухкамерным бытовым холодильником
при поддержании температуры в
морозильной камере —17...—22 °С,
в холодильной камере 0...+5 °С.
Морозильная камера была
загружена продуктами массой 2 и 9 кг.
Лучшие энергетические характери-
стики получены на смеси R290+
-4-R270, однако она не
удовлетворяет требованию пожаробезопасно-
сти.
Наиболее перспективный
хладагент, по мнению докладчиков,—
смесь R290+R134a.
X. Такамацу, С. Койама и др.
(Япония) выступили с докладом об
экспериментальных исследованиях
парокомпрессионной холодильной
машины, работающей в режиме
теплового насоса, с
использованием неазеотропной смеси в
качестве хладагента. Выбранная не-
азеотропная смесь HCFC22 +
+CFC114 состоит из двух
хладагентов, резко отличающихся по
своим термодинамическим
свойствам.
Конденсатор выполнен по типу
труба в трубе. Внутренняя труба
накатная. В экспериментах
изменяли параметры труб в конденсаторе.
Испытания проводили в широком
диапазоне изменения температур
и расходов, тепловых нагрузок,
процентного состава смеси,
перегрева пара хладагента на выходе
из испарителя.
Получены значения СОР иаро-
компрессионной холодильной
машины, работающей как тепловой
насос.
В расчетах коэффициентов
теплопередачи использованы
эмпирические уравнения для конденсатора
и испарителя. Результаты расчетов
хорошо согласуются с
экспериментальными данными.
Эксперименты показали, что
перегрев пара хладагента на выходе
из испарителя должен быть
незначительным.
КОМИССИЯ С1
Основная тема докладов —
сублимационная сушка пищевых
продуктов.
К. Поулсен, П. Фосбол и др.
(Дания) охарактеризовали
сублимационную сушку продуктов с
замораживанием как наиболее
«мягкий» метод, сохраняющий их
аромат и структуру. Однако
высокая стоимость ограничивает ее
применение. Воздушная сушка,
наоборот, обходится дешевле, но
свойства продуктов сохраняются хуже.
Комбинирование обоих
процессов позволяет сохранить
преимущества сублимационной сушки с
замораживанием, после которой в
продукте остается до 50 % воды.
Она удаляется затем воздушной
сушкой. Соотношение количеств
воды, удаляемых в обоих процессах,
зависит от индивидуальных свойств
продукта.
В докладе приведен
технико-экономический анализ сушки цыплят
и лука-порея с отводом 60 % воды
сублимацией с замораживанием и
последующим удалением
оставшейся воды воздушной сушкой.
Расчеты показывают, что
комбинированная сушка обходится на 20%
дешевле, чем 100 %-ная сублимация.
/С Лелош-Бонацци и Е. Волф
(Франция) представили доклад о
вакуумной сушке с
замораживанием, перспективах ее применения
и развития.
Совершенствование этого
способа сушки требует оптимизации
рабочих параметров и организации
контроля за процессом, что важно
для автоматического управления
им. Первая цель может быть
достигнута с помощью
моделирования, вторая -- прямым измерением
парциального давления в
осушителе или косвенным путем с помощью
метода ядерного магнитного
резонанса. Полный контроль за всем
процессом представляется пока
еще труднодостижимым, однако
некоторые параметры, такие как
окончание сублимации или
десорбции, могут быть установлены.
М. Кобаяши, К. Харашима и др.
(Япония) разработали и внедрили
оригинальную закрытую систему
для сушки фармацевтических и
других жидких материалов
вымораживанием. При разработке был
проанализирован метод Сэффинга
A966 г.).
Обычно жидкие материалы
вымораживаются в противнях,
установленных на полках. В закрытой
системе процесс осуществляется
непрерывно. Она состоит из пучка
вертикальных трубок. На их
внутренней поверхности сначала
намораживается тонкий слой льда, а
затем на нем — слой жидкого
материала. С помощью простого
устройства, расположенного над пучком
трубок, почти вся жидкость
поступает в камеру в виде
замороженных слоев. При этом остается
необходимое пространство для
прохода паров через все трубки.
КОМИССИЯ С2
Специалисты, представившие
доклады в эту комиссию, осветили в
них результаты своих исследований
в области холодильной обработки
и хранения различных пищевых
продуктов.
Д. Рейд и А. Мейбек (США)
сравнили потери массы и изменение
качества филе американского
сомика при криогенном и машинном
способах замораживания. Филе
сомика замораживали при
температуре —37 °С в аппарате с
интенсивной циркуляцией воздуха и при
температуре —78 °С в двух
криогенных аппаратах с жидким
азотом.
Коэффициент теплоотдачи,
который определяли с помощью
медного блока, был выше в
криогенных аппаратах. Относительные
потери массы продукта были в 2 раза
больше при машинном способе
замораживания и составляли в
среднем около 1 %. Они обусловлены
более длительным процессом
замораживания в потоке воздуха На
потери массы влияли температура
филе перед замораживанием и
содержание липидов.
При обоих способах
замораживания не было различия в степени
окислительного ирогоркания рыбы
после 3 мес хранения при -21 °С.
Измерения растворимости белка
для филе сомика были очень
неточными.
И. Маннаперума, Д. Тейлор и др.
(СИЛА) исследовали процесс
хранения цветной капусты в
полимерной упаковке с модифицированной
газовой средой. Оптимальный срок
хранения достигнут при режиме
0...5 °С в газовой среде, состоящей
из 2—3 % 02 и 3-4 % СО,.
Опытным путем определена
интенсивность дыхания отдельных
цветков капусты в восьми
различных составах газовой среды и в
двух типах полимерной пленки с
разной проницаемостью для Q2,
СОо и N2, а также зависимость
интенсивности дыхания,
проницаемости пленки и состава газовой среды
в упаковке от температуры.
Специальные исследования
провели для сравнения органолепти-
ческих свойств цельных головок
цветной капусты, хранимых в
обычной упаковке и в упаковке с
модифицированной газовой средой.
Выполненная работа подтвердила
эффективность применения
модифицированной газовой среды для
сохранения органолептических
свойств продукта.
Г. Лондейл и С. Гораннсон
(Швеция) представили доклад о влиянии
различной техники глазирования
на качество морепродуктов
(креветок и др.). Внедрение техники
быстрого замораживания продуктов,
состоящих из индивидуальных
частиц, создает удобства для
потребителя и обеспечивает высокое
качество продуктов. В зависимости
от условий обработки, хранения и
транспортировки оно может в
большей или меньшей
степени,снизиться. Чем больше отношение
поверхности продукта к объему,тем
меньше срок его хранения.
Решение этих проблем как
раньше, так и теперь заключается в
глазировании продукта, которое
выполняется разными способами.
При несоблюдении осторожности
глазирование может привести к
резкому нарушению температуры и
излишним потерям качества
продукции.
В докладе сравниваются два
способа глазирования с точки зре-
ния защитных свойств глазури и
изменений качества продукта,
вызываемых нарушениями
температуры в процессе глазирования.
А. Севок, И. Сепрэги (Венгрия)
исследовали явление
растрескивания плодов и овощей при
замораживании и влияние на него их
предварительного охлаждения.
Объектами исследований были
крыжовник, кислая вишня, слива,
зеленый горошек и томаты.
Опытное замораживание было
проведено в лабораторном
скороморозильном аппарате с программным
управлением.
~ Усилие растрескивания опреде-
* t ляли методом компрессии. Для
^ продуктов с мягкой сердцевиной
g> минимальное усилие растрескива-
**< ния отмечалось при температуре
<n сердцевины около —10 °С. Для
^ продуктов с твердой косточкой уве-
.щ личение усилия растрескивания
§ наблюдалось при понижении тем-
§ пературы.
* Растрескивание может быть ос-
ь! лаблено или уменьшением продол-
я? жительности замораживания (для
* крыжовника, томатов, сливы, кис-
$ лой вишни, но не для зеленого го-
<ъ рошка) или предварительным ох-
§ лаждением (для крыжовника, сли-
^ вы, томатов).
* Растрескивание при
замораживании может быть объяснено
ростом напряжения из-за изменения
объема продукта, что связано с
превращением воды в лед,
расширением ее при замерзании и
неравномерным сжатием в результате
затвердевания продукта.
СОВМЕСТНОЕ ЗАСЕДАНИЕ
КОМИССИЙ С1 И С2
На этом заседании собравшимся
были предложены доклады,
посвященные иррадиации как
дополнительному средству к уже
известным способам обработки пищевых
продуктов.
А, Ламберт, И. Смит и др.
(Канада) провели эксперименты со
свежей свининой, подвергнутой
иррадиации и хранившейся в упаковке
с модифицированной газовой
средой. В экспериментах изменяли
дозу иррадиации @; 0,5 и 1 ед.),
состав газовой среды в упаковке
@, 10 и 20 % Ог) и температуру
хранения E, 15 и 25 °С).
Исследовали физические, химические,
микробиологические и органолеп-
тические показатели свежей ,
свинины.
При температурах 15 и 25 °С срок
хранения продукции истекал через
7 дней независимо от состава
газовой среды в упаковке и дозы
иррадиации. Срок хранения
увеличивался до 35 дней, если свинина
получала дозу иррадиации 1 ед. и
хранилась при 5 °С в упаковке, в
которой отсутствовал кислород
@ % 02). Наличие кислорода в
верхней части упаковки
увеличивало антимикробиальное действие
низкой дозы иррадиации, но
снижало органолептические качества
конечного продукта.
Д. Банати, И. Фаркас и др.
(Венгрия) исследовали сроки хранения
охлажденных мясопродуктов,
комбинируя применение иррадиации с
другими способами,
оказывающими на них антимикробиальное
воздействие. Опыты проводили с
измельченным мясом свинины,
охлажденным до 2 °С, и говяжьими
роллами с начинкой из крупы и
специй, охлажденными до 0...2 °С.
Исследовали влияние на срок
хранения
вакуумной упаковки;
аскорбиновой кислоты или
кислого раствора пирофосфата натрия,
применявшихся для снижения
числа рН с 6,0 до 5,4;
второго способа обработки с
дозой гамма-иррадиации 1 ед.
Только одно снижение числа рН
увеличивало срок хранения на 2—
6 дней. Только одно облучение или
комбинирование его с вакуумной
упаковкой удлиняло срок хранения
на 4—9 дней. Комбинирование
снижения рН с иррадиацией не имело
эффекта после более чем
трехнедельного хранения измельченного
мяса вследствие его
немикробиологической деградации.
Нормальный срок хранения при
0...2 °С говяжьих роллов с
начинкой из крупы и специй равен 12
дням. Срок хранения можно
довести до 30 дней иррадиацией
дозой 2 ед. или снижением глицином
водной активности до 0,945.
М. Десмонтс и др. (Франция),
занимаясь проблемой повышения
ценности съедобных субпродуктов,
изучили влияние комбинированных
способов обработки на качество
печени крупного рогатого скота.
Печень значительно загрязнена
бактериями и поэтому является
весьма скоропортящимся
продуктом. Комбинированная обработка
тонко нарезанной говяжьей и
телячьей печени ионизацией D ед.) и
охлаждением и хранение ее при
4 °С в вакуумной упаковке
уменьшают общее количество
микрофлоры и- замедляют рост бактерий в
процессе хранения. Причем
развитие таких бактерий, как Pseudomo-
nas, Enterobacteriaceae, полностью
прекращается. Питательные
(содержание витаминов A, Bi и В2)
и органолептические (цвет, запах
и вкус) свойства продукта не
изменяются.
Применение упаковочной пленки
хорошего качества позволяет
хранить ломти печени 2 недели вместо
одного дня (без ионизации).
Разработана методика
испытания печени на обнаружение дозы
полученной иррадиации,
основанная на измерении митохондриаль-
ной деградации DNA после
ионизации. Эту методику можно
применять и для замороженных
продуктов.
П. Буассо, С. Юнгас и др.
(Франция) представили доклад, в
котором рассхмотрели влияние
комбинированной обработки на
микробиологические и органолептические
показатели готовых к употреблению
овощей. Продолжительность
хранения готовых после минимальной
обработки овощей ограничена в
связи с их быстрой
микробиологической порчей и ферментацией.
Инактивация вызывающих порчу
микроорганизмов низкой дозой
ионизации совместно с охлажде- «
нием, замедляющим развитие
микробов и вегетативный обмен
веществ, способствуют удлинению
сроков хранения готовой к
употреблению тертой моркови. Ионизация
дозой 2 ед. и температура 10 °С
обеспечивали хранение моркови в
свежем состоянии в течение
17 дней.
Такая технология позволяет
продавать готовые к употреблению и
прошедшие минимальную
обработку овощи, сохранившие хорошие
гигиенические показатели и
органолептические свойства.
КОМИССИЯ D1
Доклады, заслушанные в этой
комиссии, были посвящены главным
образом повышению
эффективности работы холодильников,
снижению расхода электроэнергии при
холодильном хранении, улучшению
качества проектирования.
Дж. Дуивен (Нидерланды)
подчеркнул, что на распределительных
холодильниках его страны
операции с мясом выполняются в
соответствии с правилами
Европейского экономического сообщества.
В докладе кратко изложены
санитарные и ветеринарные
нормативы, которые должны соблюдаться
при операциях с мясом.
Отдельно рассмотрены процессы
упаковки, замораживания,
складирования на поддонах и др., для
каждого из них рассчитана
стоимость трудовых затрат.
Подчеркнута важность механизации грузовых
работ (которая в перспективе будет
возрастать) для снижения
издержек при операциях с мясом на
холодильнике.
Доклад А. Малека и О. Фреше
(Франция) посвящен оценке
расхода электроэнергии, связанного с
образованием снеговой шубы и ее
оттаиванием, при эксплуатации
открытой витрины в условиях
положительных температур. Исследова-
ния показали, что образование
снеговой шубы и ее оттаивание на
45 % повышают расход
электроэнергии.
Особенно много ее затрачивается
на эти процессы в открытой
витрине, защищенной воздушной
завесой. Экспериментальные данные и
соответствующая информация
позволили рассчитать общий годовой
расход электроэнергии. Он
составляет несколько МВт-ч.
Сравнение расхода
электроэнергии на оттаивание
электронагревателями и циркулирующим воздухом
показало, что второй способ
значительно эффективнее первого.
Е. Эртас (Турция) поделился
опытом применения
двухсекционных воздухоохладителей на
холодильниках малой и средней емкости
I и экономичного по расходу
электроэнергии способа их оттаивания.
При работе первой
испарительной секции на охлаждение камеры
вторую секцию отключают. При
оттаивании отключают первую
секцию и в нее подают хладагент
с высоким давлением из второй
секции. Воздухоохладители
морозильных камер предпочтительно
оттаивать горячими парами
хладагента, воздухоохладители камер
хранения — отепленным жидким
хладагентом с высоким давлением
из конденсатора.
Наблюдения, проводившиеся в
течение 6 лет, показали, что
описанная система оттаивания не
только экономична по расходу
электроэнергии, но и удобна в
эксплуатации.
И. Ионеску, Л. Герги и др.
(Румыния) представили результаты
обследования 94 холодильников
для хранения свежих фруктов и
овощей общей емкостью 720 тыс. т.
Оно показало, что внедрение новых
решений, направленных на
совершенствование технических и
конструктивных параметров камер
хранения, удельных показателей
расхода электроэнергии,
способствовало повышению уровня проекти
рования и эксплуатации новостроя-
щихся плодоовощных
холодильников, удлинению сроков хранения,
снижению потерь при хранении
яблок, лука, картофеля и столового
винограда.
Ц. Ганг Жу, И. Де Инг и др.
(Китай) в своем докладе уделили
внимание строительству в их стране
плодоовощных холодильников с
использованием оптимальных
проектных решений и автоматизации.
В холодное время года в камеры
можно подавать наружный воздух
по системе вентиляционных
каналов. При этом автоматически
контролируется работа системы
регулирования относительной влажности
воздуха в камерах. В течение года
оптимальные температурно-влаж-
ностные режимы в них
поддерживаются с помощью
микрокомпьютеров.
Затраты на строительство новых
плодоовощных холодильников и
потребление ими электроэнергии
при эксплуатации на 1/3 ниже,
чем для обычных холодильников.
Много плодоовощных
холодильников нового типа построено в
Северном Китае. Они дали
экономические выгоды.
К. Виньо, В. Орса и др. (Канада)
рассмотрели простой способ
аккумуляции зимнего холода и
использование его весной и ранним
летом для хранения овощей. С этой
целью зимой в камеру хранения
загружают снег и покрывают его
опилками. С повышением
температуры в камере снег открывают,
воздух при контакте с ним
охлаждается. При этом снег тает,
поглощая избыточное тепло.
Температуру в камере хранения
наблюдают до середины июля,
когда камера хранения освобождается
от овощей.
Использование снега в качестве
источника холода — недорогой
способ хранения овощей в хранилище,
не имеющем обычной системы
охлаждения.
X. Ковата, И. Сато и др.
(Япония) привели данные о системе
охлаждения картофелехранилища с
помощью ледяной воды,
отбираемой из ледяного бунта. Лед
намораживается на открытом воздухе
при автоматическом контроле
перемежающегося набрызгивания
тонкого слоя воды.
Для оценки влияния ветра на
количество намораживаемого льда
введен показатель — число ТВ
(температура—ветер).
Необходимые параметры ТВ для
намораживания единицы толщины слоя
льда были определены
экспериментально.
Количества отбираемой из
ледяного бунта ледяной воды
оказывается достаточно для
поддержания температуры в хранилище на
уровне 2...3 °С до конца июля.
Эффективность этой системы
охлаждения в 2 раза выше
эффективности компрессионной холодильной
системы.
При испытаниях качество
картофеля было вполне хорошим даже
после 10 мес хранения. Описанная
система охлаждения может
применяться для долгосрочного
хранения картофеля.
А. Линдборг (Швеция)
представил доклад на тему о безопасности
аммиачных холодильных установок
в зависимости от качества
сварочных работ. Он убежден, что
специалисты-холодильщики должны
интересоваться качеством
материалов и стальных сплавов,
пригодных для эксплуатации при
температуре —40 °С, правилами
сварочных работ и качеством их
выполнения.
В холодильной технике с
течением времени совершенствовались
производственные процессы, росла
эффективность и надежность
компрессоров и другого оборудования
холодильных установок, но очень
мало уделялось внимания
улучшению сварочных работ. Новые
достижения в технике сварки были
применены в таких отраслях, как
атомная, нефтяная, химическая, но, к
сожалению, не были использованы
в холодильной промышленности.
Некоторые страны в
законодательном порядке усилили
требования к правилам техники безопас- 13
ности при эксплуатации сосудов, '^тб
работающих под давлением, в том g*
числе используемых в холодильной <?>
технике. И хотя практическая
интерпретация указанных законов не ^
всегда ясна и понятна, но они внес- ^
ли явное улучшение в качество обо- ?
рудования. §
В докладе приведены три при- §
мера, когда в результате низкого ?
качества сварки потребовались до- h
полнительные дорогостоящие ре- §
монтные работы. 5
КОМИССИЯ D2/3 1
В докладах этой комиссии были о
освещены разные аспекты перево- *
зок пищевых продуктов в
холодильном транспорте, а также в
вентилируемых контейнерах.
М. Беннамиас (Франция)
посвятил свой доклад внедрению на
холодильном транспорте кузовов с
несколькими отсеками для различных
пищевых грузов. Передвижные
стенки позволяют изменять объем
каждого отсека в зависимости от
количества загружаемого
продукта. Докладчик описал различные
конструкции таких кузовов
рефрижераторов и предложил методику
их испытаний.
Е. Форназири и др. (Италия)
исследовали параметры,
воздействующие на потери массы
продуктов в холодильной цепи. С помощью
упрощенной математической
модели переноса влаги от продуктов на
охлаждающие поверхности
установлено соотношение между
параметрами перемещения влаги
(скрытая и явная теплота, температура
и относительная влажность) и
основными характеристиками
определенных продуктов (например,
поверхность, коэффициенты массо- и
теплопереноса).
Главный вывод, который сделали
исследователи на основании
полученных уравнений,— потери массы
продуктов не всегда зависят от
относительной влажности воздуха
или от разности между
температурами воздуха и охлаждающей
поверхности.
Дж. Парис и С. Стащенко
(Канада) проанализировали современное
:.v>xw.%v;->:
14
«
л^:-
см
а;
*
*
X
состояние и перспективы охлажде-
исключением систем оттаивания,
установках
кондиционирования
******
ния продуктов в процессе транспор- характерная. черта всех испытан- воздуха тканевые воздуховоды. По
тировки с помощью «аккумулято- ных УКВ. »У некоторых владельцев их мнению, система воздуховодов
ров холода» — замороженных эв- УКВ работали в течение года не- из текстильной ткани — лучшее ре-
тектических растворов. Использо- . прерывно без обслуживания, у дру- шение для распределения воздуха
вание скрытой теплоты плавления гих приходилось регулировать и в охлаждаемом рабочем помеще-
эвтектического льда способствует часто вручную корректировать ре- нии. Скорость выхода воздуха из
повышению эффективности кон- жим работы УКВ. В зимнее время тканевых каналов 0,1 м/с или ме-
структивных решений
оборудования и системы охлаждения.
В докладе дан анализ
технологии охлаждения продуктов за
в помещениях поддерживалась
температура 19...20 °С, летом она
колебалась от 23 до 26 °С.
нее. При правильных размерах
тканевых воздуховодов и подходящих
вентиляторах не создается сквоз-
о
«I
счет скрытой теплоты плавления
эвтектического льда; принципов ис-
В процессе кондиционирования няка в помещении, где работают
в основном преобладало охлажде- люди.
ние, однако теплоснабжение со-
В докладе описана система воз-
пользования и восстановления ак- ставляло важную часть эксплуата- духоводов, эксплуатируемая в
раку мул ируемого холода;
конструкций систем охлаждения.
Преимущества рассмотренной
технологии охлаждения продуктов:
гибкость диапазона температур,
более длительная автономность
системы, увеличенная
продолжительность рабочего цикла, повышенная
холодоотдача оборудования.
ции. Удельное потребление энергии бочем помещении с циркуляцией
кондиционерами колебалось в ши- воздуха 40 объемов в час.
роких пределах, но в среднем его
На тканевых воздуховодах не
можно считать равным 40 кВт-ч/м 2. конденсируется влага. Это преиму-
Л. Шарп и Р. Ирвинг
(Австралия) исследовали распределение
В докладе Б. Г азе ми и С. Мое-
с а ей (Иран) представлены
конструкция, термодинамические
аспекты и некоторые эксплуатационные
данные оконного кондиционера с
огневым газовым обогревом,
работающего на базе абсорбционной
аммиачной системы, спроектиро-
щество позволяет использовать их
в камерах охлаждения влажных
продуктов. Если в тканевых возду-'
ховодах сделать небольшие отвер-
О
стия и создать достаточный ста-
О
воздуха в вентилируемых контеи- ванной в Исфаганском универси-
нерах при перевозке в них лука. тете.
Необычные свойства этого про- в странах третьего мира окон-
дукта позволяют транспортировать Ные кондиционеры работают на
базе паровых компрессионных
систем, электроэнергию для которых
получают за счет сжигания иско-
вентилирование его окружающим паемого топлива. Между тем мно-
его из Австралии в районы
северного полушария без охлаждения,
если обеспечивается постоянное
тическии напор, можно получить
скорость выхода воздуха около
1,5 м/с на расстоянии 1 м от
воздуховода. Такую систему
применяют в туннелях для охлаждения
говяжьих и свиных туш.
X. Пей, С. Хенг (США)
убеждены, что при разработке новых по-
воздухом. Вентилирование
предохраняет лук от отпотевания.
Распределение воздуха в вентилируе-
гие страны обладают крупными
месторождениями природного газа
и имеют развитые системы его рас-
мых контейнерах определяли при пределения, а электроснабжение в
загрузке в них лука навалом и в Них развито слабо. Потребность в
колении компьютеров особое
значение будет придаваться
искусственному охлаждению для отвода
значительного потока теплоты от
• * ¦ .
скомпонованных
микросетчатых мешках. Интенсивность
электроэнергии для оконных кон-
местных, потоков воздуха рассчи- диционеров, работающих в услови-
тывали по разностям напоров,
измеряемых микроманометром.
По образцу новых целевых венти-
О
ях жаркого климата, не
удовлетворяется. Докладчики уверены, что
использование оконных кондицио-
лируемых контейнеров в настоящее неров с газовым обогревом мно-
время в Австралии модифицируют гообещающе и экономически вы-
ранее изготовленные контейнеры,
предназначавшиеся для общего
использования под различные грузы.
годно.
КОМИССИЯ Е1 <
Кондиционирован
Р. Лаззарини, П. Романьони
и др. (Италия) два года наблюдали
за работой крупнейшей в Европе
установки кондиционирования воз-
личных помещениях (жилых, торго- духа на базе абсорбционной холо-
вых и т. д.), в том числе с исполь- дильной машины, использующей
зованием нетрадиционных источни- солнечную энергию. Установка кон-
ков энергии,— основная тематика диционирования воздуха обслужи-
докладов этой комиссии.
К. Вота и Б. Хорбер (Франция)
обобщили результаты испытаний,
проведенных в течение одного года
в 12 малых торговых зданиях,
оборудованных комнатными
кондиционерами. Наблюдали работу 17
установок кондиционирования воздуха
(УКВ) в трех регионах Франции.
Средняя удельная холодопроиз-
водительность кондиционеров —
140 Вт/м2. Вскрыты случаи неда-
статочной производительности
кондиционера для торгового здания,
а также неудовлетворительной
работы УКВ.
Надежность в эксплуатации, за
вает здание фирмы «Черит».
Площадь солнечных коллекторов
с опорожняемыми трубами 440 м2.
Такая же площадь поверхности
плоского солнечного рефлектора.
Емкость аккумулятора тепла (80—
90 °С) равна 43 м3, аккумулятора
плотно
электронных элементов.
Системы охлаждения с открытой
и закрытой схемами отвода теплоты
(от электронных элементов до пе^
реноса ее в окружающую
наружную среду) были подвергнуты
тщательному изучению на
практических примерах, детально
раскрывших этот процесс.
В докладе изложены причины
изучения проблемы охлаждения
компьютеров. Отмечены
неудобства, связанные с использованием
охлаждения. Проанализированы
преимущества системы охлаждения
с закрытой схемой отвода теплоты
с точек зрения экономичности,
компактности системы и комфортности
обслуживания.
Сделан вывод, что оптимизация
систем ' охлаждения компьютеров
может быть реализована только
путем интеграции их в общую систему
кондиционирования воздуха
помещений в целях обеспечения единого
решения системы хладоснабжения.
холода
150 м3.
Докладчики на основании ре-
КОМИССИЯ Е2
зультатов двухлетней эксплуата- В докладах, обсуждавшихся в ко-
ции дали оценку проекта всего миссии, содержались сведения о
комплекса оборудования, работы тепловых насосах различных типов,
плоского солнечного рефлектора и использовании нетрадиционных ис-
абсорбционной системы охлажде- точников энергии, что позволяет
экономить электроэнергию.
Д. Хэра и Ф. Кириак (Румыния)
ния.
Я. Юль и Я. Клемменсен (Да-
н-ия) предлагают использовать в сделали анализ пригодности тепло-
вых насосов, в том числе
абсорбционных, для горячего
водоснабжения. Ими разработана программа
проектирования серии тепловых
насосов различных типов и размеров,
покрывающих широкую градацию
теплопроизводительности — от 0,1
до 5,0 Гкал/ч. Сконструированы,
введены в эксплуатацию и
испытаны две модели крупных тепловых
насосов теплопроизводительностью
5,0 Гкал/ч. Реализованы также
другие модели
теплопроизводительностью 0,5; 1,0 и 3 Гкал/ч.
Тепловые насосы созданы двух
типов (по виду энергии,
приводящей их в действие,—
электрическая или тепловая): компрессион-
но-резорбционные и абсорбционно-
резорбционные. Каждый тип
оснащен резорбционным аппаратом,
^работающим на водоаммиачном
растворе.
Докладчики сравнили
технические характеристики, рабочие
диаграммы и экономические
показатели разработанных тепловых
насосов с аналогичными данными
других систем, используемых для
горячего водоснабжения.
Тема доклада Г. Лафранка,
С. Озатт и др. (Канада):
химические тепловые насосы —
средство совершенствования
управления электроснабжением при
пиковых нагрузках. В докладе
анализируются условия применения
химических тепловых насосов для
аккумуляции и управления подачей
электроэнергии в торговые здания,
оборудованные системой
электроотопления.
В часы непиковых нагрузок хи- .
мические тепловые насосы
работают как аккумуляторы энергии. В
периоды пиковых нагрузок
накопленная энергия отпускается системе
отопления, что снижает
потребность в электроэнергии. Технико-
экономический анализ этого
оригинального способа управления
энергоснабжением выполнен на базе
различных тарифов.
В докладе сделана также оценка
долгосрочных потенциальных
возможностей систем такого типа в
коммерческом секторе Квебека.
Б. Лью и П. Ле Гофф (Франция)
посвятили доклад абсорбционному
трансформатору тепла,
предназначенному для получения высоких
температур (выше 150 °С).
Трансформатор служит для повышения
температуры отработанного
источника тепла с 80 до 180 °С (в виде
пара с давлением б-105 Па).
Тепловая мощность 100 кВт. В докладе
приведены расчетные размеры
трансформатора и три
расчетных параметра — тепловой
коэффициент, уровень повышения
температуры и энергоемкость раствора
бромистого лития, на котором
работает абсорбционный
трансформатор.
Система состоит из плоских
плиточных теплообменников,
составляющих 4 ступени
кипения/абсорбции, из сепаратора с одной
ступенью десорбции/конденсации и из
четырех промежуточных
теплообменников. Теплопередающая
стенка четвертой ступени абсорбера
выполнена из графита — материала,
сопротивляющегося коррозии в
среде раствора бромистого лития с
температурой до 220 °С.
Л, Николе, Л. Л англу а и др.
(Канада) рассмотрели
реализованную в здании административного
центра «Гидро Квебек» в Лавале
теплонасосную систему,
работающую от геотермального источника
тепла. Геотермальная энергия с
невысокой температурой
используется для отопления помещений зимой
и для отвода тепла из них летом.
Поскольку система отопления
рассчитана на низкую температуру,
в ней может быть задействована
теплота, отводимая от
конденсатора теплонасосной системы. При
таком решении для отопления здания
используются внутренние тепло-
притоки в нем, а также
геотермальная энергия.
ОБЗОР ДОКЛАДОВ
НА ЗАСЕДАНИИ КРИОГЕННОГО
В рамках XVIII Международного
конгресса по холоду состоялось
заседание криогенного общества
США.
Профессор-консультант
Чикагского университета Я. Вара,
выступивший с докладом, представил
краткий экскурс в историю
развития криогеники в мире и
попытался сделать прогноз развития ее
в XXI веке.
Имеются проекты создания
вакуумного тоннеля между
Нью-Йорком и Лос-Анджелесом, по
которому будут курсировать поезда на
магнитной подушке (подвесе).
Прорабатывается возможность
создания сверхбыстродействующих
вычислительных машин с
криогенной системой охлаждения.
Большие надежды возлагаются
на жидкий водород как топливо
будущего. Проектируется
ускоритель с кольцом длиной 85 км.
Стоимость проекта 400 млн долларов.
Доклад Р. Килгора был
посвящен криогенным аэродинамическим
трубам. Считается, что их выгоднее
делать короткоцикловыми с
обеспечением впрыска в проточную
часть жидких криопродуктов типа
жидкого азота. Проводятся работы
по созданию криогенных аэродина-
Результаты трехлетней
эксплуатации показали, что по сравнению
с обычной системой отопления
подобных зданий экономия энергии
достигает 40 %.
В докладе Г. Эггена (Норвегия)
отмечено, что за период с 1980 г.
на рыбных фермах Норвегии
смонтировано 250 установок для
нагревания воды, работающих как
тепловой насос. В большинстве из них
рабочим веществом служит R22, а
в нескольких последних установках
применен аммиак.
Рассмотрены две аммиачные
теплонасосные системы. Одна
эксплуатируется с 1986 г. Она
предназначена для нагревания воды до 15
16 °С. Источником тепла является
отработанная вода с температурой g
4 °С. При таких условиях тепловой 2;
коэффициент установки равен 7,4. *
Вторая система пущена в эксплуа- ^
тацию в 1990 г. Ее используют *»
для нагревания воды, подаваемой *Г
на ферму, и для отопления поме- *
щений. §
В докладе приведены исходные 5
данные для разработки проекта,
меры безопасности. Освещен опыт, g
полученный при эксплуатации ам- л
миачных теплонасосных систем, а
ОБЩЕСТВА США
мических труб с впрыском
жидкого гелия.
Системы с криоконденсационны-
ми вакуумными насосами более
дороги, менее эффективны, но
экологически менее опасны.
Д. Доти, президент компании
«Доти Сайнтифик Инк.», рассказал
о компактных криогенных
теплообменниках с ламинарным током
жидкости, преимуществах их
конструкции, технологии
изготовления. Доклад был хорошо
иллюстрирован схемами, таблицами
сравнительных данных, фотографиями
отдельных элементов теплообменника
и стадий его изготовления.
Интерес вызвал доклад Р. Агахи
о системах рекуперации энергии
на основе турбодетандеров. Фирма
«Ротофлоу Корпорейшен»,
базирующаяся в Лос-Анджелесе,
предлагает широкую номенклатуру
машин, обеспечивающих выработку
электроэнергии при наличии тепло-
перепада в проточной части турбо-
детандера.
Мощность единичных агрегатов
достигает 7000 кВт. Несколько
таких агрегатов поставлено в СССР.
Они эксплуатируются на
астраханских газовых месторождениях.
Р. Раннилон, менеджер
перспективной кораблестроительной
техники агенства «Ньюпорт-Ньюс», дал
общий абрис применения
криогенной сверхпроводимости на военных
судах и указал конкретно, в чем
она может быть использована в
первую очередь. Это — радар
высокой мощности, электрическая
пушка (боевое орудие), выеокоэнерге-
т и чески й сонар, электродвигатель,
энергогенератор,
быстродействующий компьютер. Представлена
схема подводной лодки с магнитогид-
родинамическим двигателем,
имеющим сверхпроводящую обмотку.
Доклад У. Маклея касался
экономических аспектов развития
криогеники в США. Большая часть
средств, выделяемых на
криогенную технику, направляется на
создание воздухоразделительных
устройств.
В докладе представлена
динамика финансирования криогеники за
последние 10 лет.
В настоящее время генеральной
линией экономической доктрины в
криогенике является обеспечение
криотехникой мелких и средних
потребителей.
Ы
5!
Во время проведения XVIII Международного
конгресса по холоду проходила торговая выставка
холодильного оборудования. Экспонаты на выставку
представили главным образом американские и
канадские фирмы. Участвовали в выставке также известные
европейские, японские фирмы.
Интерес вызвала холодильная машина,
действующая по циклу Стирлинга. Обычно устройства
генерации холода, в которых используется этот цикл,
работают на уровне криогенных температур (сжижение
азота, воздуха и т. д.). Фирма продемонстрировала
машину размером с фотоувеличитель,
обеспечивающую генерацию температур на уровне —20...—30 °С
при весьма приличных показателях удельного расхода
электроэнергии.
Фирма «Суперкул Плас» экспонировала образец
*/.\.;-
* *v<c •
ШЖ'
?
Холодильная мозаика
снегогенераторной пушки, работающей в диапазоне
температур —1...—30 °С. Она легко транспортируется,
быстро приводится в действие, имеет низкие
показатели по энергопотреблению.
Ряд фирм демонстрировали измерительные
приборы, средства диагностики, арматуру холодильных
машин. Среди экспонатов находился разработанный
совместно советскими и канадскими специалистами
комплекс для измерения термодинамических харак-^
теристик растворов и охлажденных биологических
систем.
Участникам конгресса было предложено 15
технических экскурсий, в том числе посещение
нефтеперерабатывающего завода фирмы «Петро Канада»,
центра испытаний транспортных средств «Блэнвиль»,
исследовательского центра пищевых продуктов «Сэнт-
Ясэнт», канадского центра иррадиации «Лаваль».
¦«г-*
:.-А.
'1ШЯА
Ш?,
v - s v ¦
¦:;МШф
щтшШф.
Быстрозамороженные продукты: без
хлопот и
качественно
...На столах сотен тысяч
семей в Германии ежедневно
оказывается продукция
изготовителей
быстрозамороженных продуктов. В такой же
степени она пользуется
спросом у крупных потребителей,
таких, как закусочные,
столовые и т. п.
По сравнению с валовым
оборотом пищевой
промышленности ФРГ,
превышающим 140 млрд немецких
марок, приходящиеся на долю
быстрозамороженных
продуктов 3,3 млрд немецких марок
поначалу представляются
незначительным числом. Однако
торговля замороженными до
минимум —18 °С
продуктами является одной из самых
многообещающих отраслей в
пищевой промышленности.
Если производство пищевых
продуктов в ФРГ за
последние годы в среднем
увеличивалось на 2,5 %, то сбыт
быстрозамороженных
продуктов соответственно возрастал
на двухзначные проценты...
Свежезамороженные
продукты в ФРГ поставляет
около 100 предприятий, среди
них и небольшие,
специализирующиеся только на какой
нибудь одной группе
продуктов, и крупные фирмы,
замораживающие все, что
только пригодно для этого вида
консервирования. Охватить
взглядом весь ассортимент
почти что невозможно: одних
только овощей 20 видов —
разнообразно
рассортированные, нарубленные,
нарезанные, пассерованные или
целиком. Картофель в полутора
десятках вариантов. То же
самое относится к мясу, рыбе,
домашней птице или дичи.
Сюда нужно добавить все
более расширяющийся выбор
полуготовых и готовых блюд,
которые покупателю остается
только поставить на плиту или
в духовку... Желающий
составить меню по собственному
вкусу найдет все
необходимое в том же
низкотемпературном ларе: к примеру, на
первое — индонезийский
куриный суп или суп-гуляш по-
венгерски, затем французские
овощи к говяжьему рулету
или свиное филе под соусом,
на десерт — малиновый торт,
клубничный шербет или
яблочный пирог — так мог бы
выглядеть один из многих
возможных обедов.
И все эти так называемые
«удобные продукты» приносят
наибольшую прибыль.
Бессемейные или люди, занятые це
лый день на работе, семьи
с двумя—тремя детьми яв
ляются основными покупате
лями экономящих труд и
время пол у готовых и готовых
блюд, на которые в настоящее
время уже приходится две
трети общего оборота отрасли
быстрого замораживания.
Но жителям сельской
местности не так легко, как
горожанам, заполнить
домашние низкотемпературные лари
или морозильные отделения
холодильников
свежезамороженными продуктами,
поскольку предложение местных
магазинов довольно
ограничено. Здесь помогают
«летучие торговцы»: они по почте
информируют домохозяек об
ассортименте
свежезамороженных продуктов. Хозяйке
остается только отметить
галочкой в карточке-заказе
интересующие ее продукты и
отослать торговцу обратно.
Не позже чем через неделю
к ее дому подъедет
рефрижератор с заказанными
товарами.
Эта форма сбыта
заполняет, по всей видимости,
пробел на рынке: ее доля в
общем обороте отрасли уже
достигла 14 %.
Журнал «Аспекты» (ФРГ).
Солнце производит
холод
Начать массовое
производство бытовых холодильников,
использующих в качестве
источника питания солнечные
батареи, предложили
специалисты национального
политехнического института
Мексики. В настоящее время
они создают первую модель
аппарата, который, согласно
техническому описанию, будет
действовать «методом
поверхностного поглощения» и
не нуждается в моторе или
компрессоре.
По мнению разработчиков,
холодильники, работающие
на солнечных батареях,
крайне необходимы для жителей
сельской местности, где часто
ощущается острая нехватка
электроэнергии. Кроме того,
они убеждены, что
себестоимость таких аппаратов
будет невысокой, так как их
производство не потребует
дорогостоящих материалов.
«Московская правда»
Щ НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ
НОВИНКИ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
ш
ЗШ
тш
4 ~ >
ШШ11Ш
%#Ш:%'^-1ЙР
111111
УДК 621.57
кРоторно-поршневые компрессоры
Б. Г. НЕХОРОШЕВ
Харьковский авиационный институт
В. И. ТАРАКАНОВ
Мелитопольский завод холодильного
машиностроения
Роторно-поршневые компрессоры
(РПК) могут быть эффективно
использованы в стационарных и
транспортных холодильных
установках, кондиционерах и тепловых
насосах.
Приемлемые показатели,
полученные при испытаниях первых
экспериментальных образцов
холодильных РПК [1], послужили
основанием для продолжения
научных и конструкторских работ,
направленных на повышение их
технического уровня и расширение
области применения, построения ти-
поразмерного ряда.
Харьковским авиационным
институтом спроектированы
бессальниковые РПК: односекционные
ХКБ7, ХКБ10, ХКБ18, ХКБЗО и
двухсекционный 2ХКБ20
(сдвоенный ХКБ10), которые были
изготовлены Мелитопольским заводом
холодильного машиностроения
(МЗХМ). По заказу завода
опытно-промышленная партия C0 шт.)
компрессоров ХКБ10 была
изготовлена также на АВТОВАЗе,
имеющем более высокий
технологический уровень. При этом
конструкция и материалы радиальных и
торцовых уплотнений ротора и их
экспандеров, методы упрочнения
трущихся поверхностей рабочей
камеры были таким же, как и
у роторно-поршневых двигателей
АВТОВАЗа.
Компрессоры ХКБ7, ХКБ10 и
2ХКБ20 выполнены на одной
конструкторской и технологической
базе, размеры рабочих камер
компрессоров ХКБ10 и 2ХКБ20
одинаковы, а компрессоры ХКБ7
отличаются только шириной. У
компрессоров ХКБ7 и ХКБ10
одинаковые электродвигатели и картеры,
у компрессоров ХКБ18 и ХКБЗО
разная ширина рабочих камер.
На МЗХМ проведены
теплотехнические испытания односекцион-
ных РПК (за исключением ХКБЗО)
на хладагентах R12 и R22 (ХКБ10
и на R502) в эксплуатационных
режимах t0—Q...—40 °С, tK~30...
70 °С. Компрессор ХКБЗО испытан
на R12 во всех режимах, включая
спефикационный (в режиме работы
агрегата ВР18), а на R22 — только
в «холодных» режимах — при
температурах кипения --20, —25,
— 30 °С и конденсации 30 °С.
Испытать его на R22 в остальных
режимах не удалось из-за
возникновения сильных вибраций и
ограниченных по холодолроизводитель-
ности возможностях стенда.
В табл. 1 представлены
основные показатели работы односек-
ционных РПК в стандартном
режиме (температура кипения
—15 °С, конденсации 30 °С,
всасывания 20 °С). Синхронная частота
вращения всех ХКБ 1500 об/мин.
Концентрация масла
поддерживалась на уровне 3...6 % от массы
хладагента.
Теплофизические испытания
двух компрессоров ХКБ 10 на
хладагентах R12 и R22 во всех
эксплуатационных режимах проведены и
во ВНИИхолодмаше. Результаты
близки к полученным в МЗХМ.
Во время испытаний показатели
оставались стабильными,
улучшаясь по мере приработки
деталей компрессоров.
Для примера на рис. 1—4
приведены результаты испытаний
компрессора ХКБ 10 (общий вид
компрессора см. на первой полосе
обложки).
Коэффициент подачи и часовой
описанный объем вычисляли,
предполагая, что частота вращения
вала постоянна (я~1440 об/мин).
В действительности п линейно
уменьшается (рис. 4) с
увеличением нагрузки. С учетом этого и
фактический часовой описанный
объем уменьшается
пропорционально снижению п, а значение
к увеличивается.
Предельная температура
нагнетания не превышала 165 °С,
температура обмоток электродвигателя
при работе на R22 была не выше
80 °С.
Из сравнения показателей
компрессора ХКБ 10 и серийно
выпускаемого поршневого аналога
1ПБ10 почти равной холодопроиз-
водительности [2] видно,что у
первого они лучше. Это объясняется
тем, что по сравнению с основными
и, пожалуй, единственными в
данном диапазоне параметров
конкурентами — поршневыми
компрессорами — у РПК ниже:
гидравлические потери на
впуске в связи с отсутствием
впускного клапана;
подогрев газа на впуске,
поскольку впускное окно
располагается вдали от наиболее горячей
зоны рабочей камеры;
механические потери на трение
вследствие меньшего периметра
уплотнений, отсутствия силового
контакта между ротором и стенками
рабочей камеры.
Проведены также
виброакустические испытания компрессора
ХКБ 10. В табл. 2 представлены
сред нелогарифмические значения
виброскорости на лапах, крепящих
компрессор к пружинным
амортизаторам, и звуковой мощности
(шума) в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами. Для
сравнения даны характеристики
ТАБЛИЦА 1
Холодопроизводительность,
кВт
Потребляемая
электрическая мощность, кВт
Удельная
холодопроизводительность, кВт/кВт
Часовой описанный объем,
м3/ч
Масса, кг
ХКБ7
R12
7,6
2,70
2,62
22,8
95
R22
10
3,87
2,58
22,8
95
R12 f
8,7
2,75
3,16
27,3
98
ХКБ10
. R22
11,66
3,87
2,96
27,3
98
R502
13,26
4,25
' 3,12
27,3
98
ХКБ18
R!2
15,9
6,0
2,65
46,5
190
R22
21,47
8,1
2,65
46,5
190
ХКБЗО 1
R12
25,8
9,2
2,8
86
200
17
см
at
О
I
поршневого аналога —
компрессора 1ПБ10. В процессе испытаний
давление на впуске
поддерживалось равным 0,2 МПа, на
нагнетании — 1,15 МПа.
Из табл. 2 видно, что значения
звуковой мощности компрессоров
в0,нвт
18
16
12
W
8
6
2
-JO -20 -10
00,квт
22
20
18
16
1*
R12
I Jl
„f, /
47/
г jr \
\ i
QX
I I
о t0l°c
12
10
#22
l_L.
J
_* 1
ч
N
ум
_j
-*ff -JO
00,кВт
-20 -10
Qt0?C
2*
22
20
18.
IS
/*
12
10
\P502
l_J
,
! L_
i/
wfy
/f
L_
-ЬО -JO
-20
-10
ot0rc
РИС. 1. Зависимость холодопроизводитель-
ности Qo от температур кипения t0 и
конденсации tu
R12
^
I i
j*
^
I l
^
I
Zm
•
Нэ,кВт
6
s
J
2
-JO
N3,KBm
6
5
«
J
2
-W -JO
Ыэ,кВт
7
6
5
3
2
-20
-10
О t0?C
R22
%
L L.
i_
i
,*x\
^o^
^50
i
i I
-20 -10 О t0l°C
R502
1,1
i
4
>*
1
L_l
ij—<*
i 1
-w
-JO -20 40
О Ь0,°С
РИС. 2. Зависимость электрической
потребляемой мощности N3 от температур
кипения /о и конденсации /к
ХКБ10 и 1ПБ10 близки. Однако
вибрация у компрессора ХКБ10
заметно выше, что объясняется
большей неравномерностью его
крутящего момента, поскольку
компрессор выполнен односекционным
(компрессор 1ПБ10 —
двухцилиндровый), и меньшей на 33 %
удельной массой.
Испытания двухсекционного ро-
торно-поршневого компрессора
2ХКБ20 подтвердили этот вывод,
и несмотря на то, что его масса
меньше, чем поршневого
четырехцилиндрового аналога, значения их
вибраций оказались близкими. Нет
сомнений, что выбор рациональной
конструкции рамы холодильной
установки на базе РПК и
применение виброгасящих
амортизаторов позволят снизить уровень
вибрации компрессоров типа ХКБ до
требуемого значения.
Выявлены также отдельные
недостатки конструкции и технологии
изготовления, устранить которые
не очень несложно. Так, в
частности, оказались практически
неработоспособными экспандеры под
сухарики и радиальными планками
конструкции АВТОВАЗа. Поломок
этих элементов компрессоров
Харьковского авиационного института
не наблюдалось. Испытания
подтвердили также необходимость
термохимического упрочения зубьев
Н3,кВт/нВт
-JO -20
Кэ, кВт/кВт
R22
L i I
i 1
i
As
\ 4>
/j,
i ...,
-40
-JO
-20 -10
Кэ,кВт/кВт
R502
\ i
]_....
tr-1
J ,
Л"С S
5?^
...1, .
-W -JO -20 -10
о*„Х
РИС. 3. Зависимость удельной
электрической холодопроизводительности Кэ от
температур кипения t0 и конденсации ?к
ТАБЛИЦА 2
Сред нелога риф ми чес кие
i показатели
компрессоров
Виброскорость, дБ
ХКБ10
1ПБ10"
Шум, дБ
ХКБ10
1ПБ10
16
112
88
—
—
Среднегеометрическая частота,
32
63
112 95
96 93
— 168
— 180
125
250
500
88 95 94
90 82 91
164 76 79
169 68 73
1000
95
85
80
81
Гц
2000
87
77
76
76
4000
—..
—
75
73
8000
—
—
66
71
tf
/7,
0,9 \mo
/wo
mo
0,в\-Я60
1340
1320
oj
1
г
з
4
5
В
7
8
3
10 рн/р0
РИС. 4. Зависимость коэффициента
подачи X, частоты вращения вала л и КПД
¦^электродвигателя ц от степени повышения
Правления рк/ро
производительность на
/о
тановок, чертежи которого
переданы на МЗХМ. Компрессор
изготовлен, начаты его испытания.
Продолжаются ресурсные испытания
компрессоров ХКБ10. Четыре
компрессора ХКБ10 в составе
холодильных установок в достаточно
тяжелых режимах (с перепадом
давлений 1,2...2,1 МПа) уже
проработали более 2500 ч и продолжают
наработку часов (один из них
находится в эксплуатации почти
4000 ч).
Компрессор ХКБ18 отработал
4200 ч, и его ресурсные испытания
продолжаются.
Компрессор ХКБЗО наработал в
повышенных режимах 3200 ч,
состояние деталей нормальное.
Несмотря на некоторые нере-
Уточнен диапазон целесообраз- шенные вопросы, авторы считают
ного применения РПК по холодо- возможным уже сейчас начать се-
производительности B...80 кВт при рийное производство компрессоров
шестерен, так как в противном слу- работе на R22 в стандартном ре- ХКБ10 и ХКБ18.
чае ускоряется их износ.
жиме), а также определены основ-
В настоящее время изучается ные геометрические размеры типо-
возможность замены подшипников размерного ряда компрессоров, вы-
качения на подшипники
скольжения, совершенствуются клапаны,
МЗХМ
На базе компрессора ХКБ
уплотнительные элементы экспан- Харьковский авиационный инсти-
деров, что позволит, как полагают тут создал сальниковый вариант
удельную
компрессора для транспортных ус-
Список литературы
1. Нехорошее Б. Г.,
Тараканов В. И. Создание и испытание
роторно-поршневых компрессоров //
Холодильная техника. 1986, № 8.
2. Холодильные машины и
аппараты: Каталог. Ч. ^ . М.: ЦИНТИ-
химнефтемаш, 1988.
хж
4604155/30
4/06
A1) 1594339 E1) 5 F 25 D 23/02 B1)
4447853/40-13 B2) 24.06.88 G1)
Киевское научно-производственное
объединение
« Электр обытприбор»
G2)
Н. Ф. Ивченко, П. И. Король, И. П. Па-
цел я, Ю. А. Пономарев E3) 621.565
E4) E7) 1. ДВЕРЬ
ХОЛОДИЛЬНИКА ГЛУБОКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ,
содержащая
О
тонкостенный
корпус,
внутреннюю пластмассовую панель,
ДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
КЛИМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ И
ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА
E7) 1. Способ работы холодильной
машины климатической камеры,
включающий оттайку воздухоохладителя
путем подачи смеси компонентов горя-
чих паров хладагента от компрессора и
жидкого хладагента из конденсатора в
О
воздухоохладитель, отличающийся тем,
ное производственно-техническое объ- теплоизоляцию из жесткого пенополи- что, с целью уменьшения влияния про-
единение «Техрыбпром» G2) В. П. Ну- уретана и прикрепленное к периметру цесса оттаивания на температуру в кли-
Костр
А. Е. Чернецов, В. Г. Власенко, Н. В. Ко- целью уменьшения потерь холода и по-
уплотнение, отличающаяся тем, что, с матической камере и снижения энерго-
зарович E3)
вышения надежности при эксплуатации,
E4) E7) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ теплоизоляция выполнена из несколь-
РАЗМОРАЖИ
БЛОКОВ ПИ
ких слоев, внешний из которых в по-
затрат, в процессе оттаивания
осуществляют регулирование температуры
смеси, при этом смешение компонентов
осуществляют в конденсаторе, а
регулирование температуры обеспечивают
ЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, преимущест- перечном сечении выполнен С-образ-
венно рыбы, содержащее бесконечный ным, а каждый из внутренних по внеш- путем периодического отключения по-
цепной конвейер с вертикальными кас- нему контуру выполнен Т-образным с дачи охлаждающей среды в конденса-
сетами, каждая из которых образована пачкой, обращенной к внешней стенке тор в зависимости от изменения
давления в циркуляционном контуре.
2. Холодильная машина климатиче-
рядом поперечных пластин, выносной двери, и ножкой, обращенной к внут-
конвеиер и систему подачи и отвода
ренней панели, а по внутреннему кон-
теплоносителя, отличающееся тем, что, туру выполнен С-образным, при этом
О
с целью повышения качества
размораживания и предотвращения выпадания
толщина каждого внешнего слоя
теплоизоляции превышает толщину после-
рыбы из кассет, каждая пластина кас- дующего внутреннего слоя.
фор
верхние концы ее отогнуты наружу с
образованием горизонтальных участ- теплоизоляции,
ков, при этом пластины каждой по-
скои камеры, содержащая
циркуляционный контур, включающий
соединенные последовательно компрессор с
реле давления, конденсатор с системой
подачи охлаждающей среды, термо-
чающаяся тем, что в зонах стыка слоев регулирующий вентиль, теплообменник,
2. Дверь холодильника по п. 1, отли-
перпендикулярных
воздухоохладитель с вентилятором про
плоскости двери, расположены полосы дува, блок включения и отключения
следующей кассеты смещены
относительно пластин предыдущей кассеты и
встречные горизонтальные участки
пластин каждых двух смежных кассет
расположены с перекрытием ширины
кассет, причем одна из звездочек цепного
конвейера выполнена с шагом, равным
двум шагам цепи.
2. Устройство по п. 1, отличающееся
тем, что оно снабжено укрепленными
концентрично приводным звездочкам
копирами, а цепи конвейера смонтиро-
из эластичного пенополиуретана.
3. Дверь холодильника по п. 1,
отличающаяся тем, что между слоями
теплоизоляции проложена антиадгезионная
О
изоляция, а со стороны внутренней па-
режима оттаивания, отличающаяся
тем, что, с целью уменьшения влияния
процесса оттаивания на температуру в
климатической камере и снижения
энергозатрат,
холодильная
машина
нели теплоизоляция покрыта пленкой снабжена системой регулирования тем-
из гидроизоляционного материала.
пературы смеси горячих паров и
жидкого хладагента в конденсаторе, содержа-
*»
A1) 1592681 E1M F 25 D 21/00 B1)
4484316/40-13
А.
B2)
20.09.88
G2)
дл
621.565
В. Кузнецов, А. С. Андреев E3)
имодействия с копирами.
E4) СПОСОБ РАБОТЫ ХОЛО-
щеи последовательно связанные соле-
ноидный вентиль, дополнительное реле
давления и блок включения и
отключения вентиляторов, причем соленоидный
вентиль установлен в системе подачи
охлаждающей среды на конденсатор.
20
I
: tl 1
ШЩЯЯш
КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА
Я1Ш
УДК 621.565.83
Экспериментальное
исследование макета
электрокалорического
холодильного агрегата
Канд. техн. наук Ю. В. СИНЯВСКИЙ,
канд. техн. наук Г. Е. ЛУГАНСКИЙ
Московский энергетический институт
Известно, что основные технико-
эксплуатационные характеристики
парокомпрессионных холодильных
машин определяются прежде всего
работой компрессорно-конденса-
торных агрегатов. В связи с тем,
что у традиционного холодильного
оборудования значительного
улучшения их показателей в
ближайшее время ожидать трудно, для
качественного скачка в развитии
низкотемпературной техники
необходимо, по-видимому, перейти на
принципиально новые методы
выработки холода. Кроме того, в
последние годы ряд фреонов, наиболее
дешевых и термодинамически
выгодных для применения как в
низкотемпературных, так и теплона-
сосных установках, оказался
экологически неблагоприятным.
Большой интерес в последнее
время вызывает магнитокалориче-
ское (МК) и
электрокалорическое (ЭК) охлаждение [3, 4].
Обусловлено это, в частности, тем, что
эффективность преобразования
энергии в магнетиках и
диэлектриках, используемых в качестве
рабочих веществ, при наложении и
снятии внешнего поля может
составлять 85—95 %.
Пока относительно большее
внимание уделяется МК
охлаждению. У нас в стране и за рубежом
(США, Япония, Франция, ФРГ)
создано и исследовано уже более
20 макетов МК холодильных
установок. Это связано прежде всего с
большим количеством рабочих
веществ (ферромагнетиков) с
приемлемыми значениями МК эффекта,
обеспечивающих в совокупности
возможность охлаждения объектов
практически во всем
низкотемпературном интервале A,6...300 К),
представляющем технический
интерес.
Наиболее полно преимущества
МК охлаждения проявляются при
получении температур на уровне
1,6... 16 К и в сочетании со
сверхпроводящими магнитными
системами [5]. При более высоких
температурах возникает ряд трудностей,
связанных с необходимостью
реализации сильных импульсных
магнитных полей с частотой в
несколько герц. Сильноточные
электромагниты в этих условиях, как правило,
малоэффективны и имеют весьма
значительные массогабаритные
показатели. При использовании
постоянных магнитов необходимо
осуществлять относительное
механическое перемещение рабочего
вещества и магнита, что в
существенной степени сводит на нет важное
преимущество новых холодильных
установок — высокие надежность и
ресурс. Поэтому применение МК
систем связывается с успехами в
области создания сильноточных
соленоидов на базе ВТСП
материалов [4].
Другое новое направление —
электрокалорическое
охлаждение [1] —до последнего времени
мало привлекало внимания,
поскольку в исследованных
диэлектриках численные значения ЭК
эффекта составляли десятые и даже
сотые доли Кельвина и всего лишь
у нескольких они приближались
к 1 К.
К сожалению, обобщенная
теория диэлектриков, включая их
структурные фазовые переходы, до
сих пор не разработана, поэтому
предсказать составы материалов,
в которых могут быть получены
существенно большие значения ЭК
эффекта, не представляется
возможным. Эта ситуация, в
частности, послужила основанием
авторам работы [6] сделать в 1979 г.
отрицательный вывод о
целесообразности экспериментального,
исследования макета ЭК холодильной
установки.
В Московском энергетическом
институте совместно с
заинтересованными организациями был
выполнен комплекс
исследовательских работ в целях получения
материала с относительно высоким
ЭК эффектом АГ? и пригодным для
использования в интервале
температур 250...310 К, характерных для
работы холодильных агрегатов.
В результате был синтезирован
скандотанталат свинца (СТС), ял^/Щ
которого максимальное значение
ДГ?»1,3...1,5 К в области
температуры фазового перехода Гс—295 К
(Тс — точка Кюри) при
наложении — снятии внешнего
электрического поля ?=25...30 кВ/см. При
отклонении от Тс на ±5 К
значение А7^>>1 К, т. е. материал можно
использовать в диапазоне 290...
300 К.
Чтобы расширить рабочий
интервал, СТС легировали
различными металлическими присадками —
это позволило смещать
температуру Тс. Полученная совокупность
модификаций СТС дает
возможность перекрыть весь требуемый
интервал температур 250...310 К.
Для оценки пригодности СТС в
качестве рабочего вещества для ЭК
охлаждения были
экспериментально определены некоторые его
технико-эксплуатационные
характеристики. С этой целью из СТС были
приготовлены активные элементы в
виде пластинок размером 20X10Х
Х0,3 мм, на большие плоскости
которых нанесли электроды путем
напыления никеля. Прежде всего
измерили время поляризации —
деполяризации активных элементов
под действием внешнего поля —
оно составило менее 0,01 с. Это
свидетельствует о том, что собственно^
электрические процессы
обеспечивают высокую частоту следования
циклов, вплоть до 50 Гц.
Была также определена
эффективность преобразования энергии
внутри элементов. По
экспериментальному значению
диэлектрической проницаемости рассчитали
тангенс угла диэлектрических
потерь, который не превысил 0,065.
Это значение соответствует эксер-
гетическому КПД преобразования
энергии в элементе, равному 0,85...
0,90. Такое значение КПД
подтверждено экспериментальными
значениями энергии заряда и
разряда.
Несколько элементов испытано
на ресурс. После 3-Ю8 циклов
наложения — снятия электрического
поля напряженностью 15 кВ/см
каких-либо изменений в свойствах
СТС, и прежде всего значения ЭК
эффекта, не обнаружено. Таким
образом, рабочие элементы из СТС
как по эффективности
преобразования энергии, так и надежности
могут удовлетворять основным
требованиям, предъявляемым к
рабочим веществам ЭК
низкотемпературных установок.
Следующий этап —
исследование экспериментального макета ЭК
холодильной установки. Поскольку
в ней использованы твердые
рабочие вещества, процессы
термодинамического цикла должны быть
разнесенными не по месту их
осуществления, как в традиционных
термомеханических системах, а по
времени. Отсюда вытекает требование
^Периодически создавать и
прерывать термический контакт рабочего
вещества с теплоприемником и
теплоотдачиком. Он может быть
реализован различными
способами [1], однако, как показал
анализ, наиболее целесообразна
реверсивная прокачка теплоносителя.
Построенная на этом принципе
схема ЭК установки (получившая
название квазирегенеративной)
позволяет при использовании
соответствующих рабочих веществ
перекрывать практически любой интервал
температур.
Квазирегенеративная
холодильная установка (рис. 1) имеет два
рабочих блока 4 и 6 с активными
элементами 3 из СТС,
установленными с зазорами.
Элементы в блоках работают в
противофазе по наложению поля,
т. е. при наложении поля на
рабочее вещество одного блока оно
снималось с другого. Для
организации реверсивной прокачки
теплоносителя через блоки служит,
например, механическое устройство вы-
теснительного типа.
Теплоноситель проходит
вначале, например, через блок 4, с
которого снято поле, и в результате ЭК
эффекта температура рабочего
вещества снижается. Далее
охлажденный в блоке 4 поток
направляется в теплоприемник, в котором
отбирает теплоту от охлаждаемого
объекта, и затем в блок 6, на
который в это время наложено поле, где
нагревается. Теплота отводится из
цикла в окружающую среду
посредством теплоотдатчика.
В последующей полуфазе поле
снимается с блока б и
накладывается на блок 4, а теплоноситель
прокачивается в противоположном
направлении.
На рис. 1,6 в Г, АГ^-координа-
тах показана необходимость
использования в рабочих блоках
легированных активных элементов со
смещенными точками Кюри
(Тс1...Тс4)у поскольку каждый из
них перекрывает лишь небольшой
интервал температур.
РИС. 1. Принцип действия
электрокалорической холодильной установки (а) и
характеристики используемых рабочих
веществ в Г, АГ^-диаграмме (б):
/ — устройство для реверсивной
прокачки теплоносителя; 2 — теплоотдатчик;
3 — активный элемент; 4, 6 — рабочие
блоки; 5 — теплоприемник; То, Т0 с —
температура охлаждения и окружающей
среды: Q0 c, Qo — теплота, отводимая в
окружающую среду и от охлаждаемого
объекта
Более подробно принцип
действия ЭК холодильной установки
описан в [1,3].
Экспериментальный макет ЭК
установки, реализованный в МЭИ
(рис. 2), представлял собой
термостат, в котором размещены оба
блока с активными элементами из СТС.
Общая масса элементов 35 г. Блоки
разделены перегородкой. Основная
цель испытания макета — проверка
работоспособности предложенной
ЭК схемы. Первые результаты
испытания представлены на рис. 3,
где показаны зависимости
перекрываемого макетом интервала
температур \Tt (при нулевой полезной
холодопроизводительности) и
значения ЭК эффекта СТС А7? от
напряженности Е внешнего
электрического поля, накладываемого на
активные элементы.
Теплоноситель — жидкий гексан.
Графики показывают, что на
холодном конце блоков было
получено понижение температуры на
5 К при ?=60 кВ/см (кривая /),
в то время как реальное изменение
температуры элементов при
наложении — снятии поля составляло
менее 1 К (кривая 3). Здесь же
показаны значения адиабатного ЭК
эффекта СТС (кривая 2). Таким
образом, впервые с помощью ЭК
устройства температура понижена на
величину, более чем в 5 раз
превышающую располагаемое изменение
температуры активных элементов*
Тем самым доказана
работоспособность схемы ЭК охлаждения.
Замена жидкого теплоносителя
на газообразный (гелий под
избыточным давлением) при
одинаковых значениях напряженности поля
заметно не изменила результаты
экспериментов, однако при этом
исключалась возможность
увеличить напряженность поля сверх
30 кВ/см вследствие увеличения
вероятности поверхностного пробоя
элементов.
Оптимальная частота чередова-
РИС. 2. Конструктивная схема макета ЭК
установки:
J — имитатор холодильной нагрузки;
2, 3 — рабочие блоки; 4 —
перегородка; 5 — термостат; 6 — штуцер
UW
20 30 W 50Е,кв/см
РИС. 3. Интервал температур,
перекрываемый макетом, АГ; и значения ЭК
эффекта активных элементов АТЕ
&TlfK
3
2
f
0,1 0,2 0,3 Ofi 0,Щ,От
РИС. 4. Зависимость интервала температур
ДГ; от полезной
холодопроизводительности Qo
ния циклов наложения — снятия
поля не превышала 0,5 Гц.
Зависимость перекрывамого
интервала температур А Г, от
полезной холодопроизводительно-
21
cs
©>
©>
*
н
1
X
Ц,«
s
*
J
г
/
основных потерь при увеличении
АГ? приводит к значительному
росту эффективности получения
холода в ЭК установках.
Совершенствование
конструкции блоков, в которых можно будет
>стичь расчетных значений коэф-
т,нг/вт
Ф
ЭК
лодильных установок. При этом
надо иметь в виду, что в каждом
сечении блока можно реализовать
различные
К
0,2 0,9 0,0 0,0 1,0 1,2/,Гц
тона и Эриксона.
150 180 210 240 270 % К
С точки зрения энергетической
фф
РИС. 6. Прогнозируемые значения КПД
РИС. 5. Зависимость интервала температур Производительности наилучшим бу- и требуемой массы рабочих элементов на
А7у от коэффициента теплопередачи а и
частоты следования циклов f
дет, очевидно, цикл Карно. В
некоторых случаях, когда требуется
единицу холод©производительности:
/ — А 7^=3 К; 2 — ДГ?=1,5 К
сти Qo имеет классический линей- увеличить рабочий интервал темпе-
ный характер (рис. 4).
ратур при ограниченной массе ра-
Анализ первых результатов ис- бочего вещества (если его свойства
пытания показал, что в макете не допускают такое увеличение), ра-
была обеспечена расчетная интен- ционально применить регенератив-
сивность теплообмена между ак- ные циклы. Из перечисленных цик-
электрокалорическои холодильной
установки.
*
тивными элементами и теплоноси- лов наименее эфф
будет
телем при его прокачке, что было
Джоул
Список литературы
1. Бродя некий В . М .,
Синявский Ю . В . О возможности
создания холодильных установок на
основе электрокалорического эффек-
та//Холодильная техника. 1982, № 7.
обусловлено прежде всего нерав- его. осуществить наиболее просто,
номерной прокачкой теплоносителя поскольку при его реализации не 2. Бумагин Г. И. Перспективы
применения ЭГД-устройств в
криогенных системах // Изв. вузов.
Энергетика, 1988, №8.
3. Синявский Ю. В. Достижения
в области создания электро- и магни-
токалорических рефрижераторов //¦
М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1989.
Синявский Ю. В . Охлаждение
в зазорах между активными эле- требуется жесткой синхронизации
ментами вследствие недостаточно изменения скоростей наложения
качественной сборки блоков. По- (снятия) поля и прокачки теплоно-
этому значения условного коэффи- сителя. Именно для этого случая
циента теплоотдачи, приведенного нами были оценены прогнозируе-
к полной поверхности всех
элементов, были относительно
небольшими и составили а^ЮОО Вт/(м2-К)
ЭК
ных агрегатов: эксергетическии
КПД це и требуемая масса т актив-
как для жидкого, так и газообраз- ных элементов на единицу холодо-
ного теплоносителей. В то же время производительности в зависимости
расчетные значения а при ламинар- от температуры охлаждения Го. Эти
ном течении потока теплоносителя зависимости показаны на рис. 6.
в блоках могут быть близки к
10 000 Вт/(м2-К). Влияние а на
4.
5.
Температура окружающей среды
Т с принята равной 300 К
перекрываемый интервал темпера- носитель
тур АТ{ показано на рис. 5. i
фи-
ЭК
Увеличение а позволяет не толь-
ффекта: 1,5 и 3 К
посредством магнитных и
электрических полей // Высокотемпературная
сверхпроводимость. 1980, вып. 3—4.
Locaze A. F. // Preprints Conf.
Cryoprague-86. Prague, 1986,
pp. 147—158.
6. Radebaugh R.,
Lawless W. N ., S i e g w a r t h L. D.,
Morrow A. J. // Cryogenics.
1979, № 4, pp. 187—208.
ко уменьшить потери при теплооб- зывают, что даже на базе разра-
мене, но и существенно увеличить ботанного СТС с максимальным
частоту следования циклов, а сле-
АГ
Е
К
довательно, и удельную холодопро- ЭК холодильного агрегата малой
изводительность; В конечном итоге
производительности, который по
расширяется интервал температур своей энергетической эфф
АГ/# Так, если при ?=33 кВ/см
/ I I 1 I 1 \ J |Р«ч / / m m W IZ \ *-ъ m ж *-ь » w ^^* * w w «" *~v Л *
И
сти может превосходить
традиционные фреоновые установки. При
увеличении АТЕ в 1,5—2,0 раза ЭК
установки будут иметь и лучшие
этом оптимальная частота следо- массогабаритные характеристики.
а=1000 Bt/(mz-K) значение А^
= 2,1 К, то при а=7000 Вт/(м2-К)
она может составить 5,5 К. При
¦ИЯИ1
вания циклов с 0,4 Гц возрастает
до 1,2 Гц.
Выявлены основные источники
потерь эксергии. При АТЕ
1,5 К
Использование для прокачки
теплоносителя электростатических
и электродинамических
нагнетателей [2] позволяет полностью иск-
доминирующими являются потери лючить из холодильной установки
электроэнергии при снятии поля с какие-либо механически подвиж-
активных элементов и затраты ра
ные узлы и тем самым значительно
A1) 1601477 E1) 5 F 25 В 21/00 B1)
4612862/23-06 B2) 14.11.88 G1) МГУ
им. М. В. Ломоносова G2) С. А.
Никитин, А. М. Тишин E3) 625.57
E4) E7) МАГНИТОКАЛОРИЧЕ-
боты на прокачку теплоносителя повысить их ресурс и надежность. СКИЙ РЕФРИЖЕРАТОР, содержа-
(с учетом КПД прокачного
устройства). Применение новых рабочих
О
Результаты экспериментальных
материалов с ArE>2 К позволяет и расчетных работ, проведенных в
сократить эти потери в несколько МЭИ, открыли новое направление
раз, и тогда на первое место по зна- в создании экологически чистых
чимости выдвигаются потери, обус- холодильных установок, высоко эф-
ловленные теплообменом в блоках фективных и надежных.
при конечной разности температур Предлагаем заинтересованным
между элементами и теплоносите- организациям объединить усилия эффектом при различных температурах
лем. Естественно, снижение ряда по созданию опытного образца внутри интервала охлаждения.
щии подвижный кольцевой контейнер
с рабочим телом в виде смеси частиц,
источник магнитного поля, теплопри-
емник и теплоотдатчик с контурами
прокачки теплоносителя, отличающийся
тем, что, с целью расширения
температурного интервала охлаждения,
частицы рабочего тела выполнены из
разных материалов с магнитокалорическим
ОХРАНА
ТРУДА
ШШ^РШ
УДК 621.565.78
^Правила устройства и безопасной
эксплуатации аммиачных холодильных
установок*
Приложение 7
Типовая инструкция
по организации
безопасного
проведения
огневых работ
на взрывоопасных
и взрывопожароопасных
объектах
Утверждена
Госгортехнадзором СССР
7 мая 1974 г.
(ИЗВЛЕЧЕНИЕ)
1. Общие положения
1.1. Настоящая Типовая
инструкция предусматривает
основные требования по организации
безопасного проведения огневых
работ на взрывоопасных и
взрывопожароопасных объектах
(производствах, цехах, отделениях,
установках, складах и т. п.)
подконтрольных Госгортехнадзору
СССР предприятий.
1.2. Ответственность за
организацию мер по обеспечению
безопасности при проведении
огневых работ возлагается на
руководителей предприятий.
1.3. С вводом в действие
настоящей Типовой инструкции
отменяется «Типовое положение по
организации огневых работ во взры-
во- и пожароопасных
производствах химической и
металлургической промышленности»,
утвержденное Госгортехнадзором РСФСР
16 августа 1963 г., а также
типовые инструкции по организации
и безопасному проведению
огневых работ на пожаро- и взрыво-
* Продолжение. Начало см. в
№ 1—4, 6, 8—11 за 1991 г., № 1 за
1992 г.
опасных объектах, утвержденные
Госгортехнадзорами союзных
республик.
1.4. К огневым работам
относятся производственные операции,
связанные с применением
открытого огня, ценообразованием и
нагреванием до температур,
способных вызвать воспламенение
материалов и конструкций
(электросварка, газосварка, бензокеросино-
резка, паяльные работы,
механическая обработка металла с
выделением искр и т. п.).
1.5. Огневые работы на
действующих взрывоопасных и
взрывопожароопасных объектах
допускаются в исключительных
случаях, когда эти работы
невозможно проводить в специально
отведенных для этой цели
постоянных местах.
На каждом предприятии должен
быть составлен перечень
производств, цехов, отделений,
участков, на которых огневые работы
должны проводиться в полном
соответствии с настоящей
инструкцией.
Перечень таких объектов
должен быть согласован со службой
техники безопасности,
газоспасательной службой и утвержден
главным инженером предприятия.
1.6. Огневые работы на
взрывоопасных и взрывопожароопасных
объектах должны проводиться
только в дневное время (за
исключением аварийных случаев).
1.7. На основании настоящей
Типовой инструкции на
предприятиях должны быть
разработаны инструкции по организации
безопасного ведения огневых
работ с учетом специфики
производства и местных условий. Эти
инструкции не должны противоречить
настоящей Типовой инструкции и
не должны снижать ее требований,
а также требований, изложенных в
«Правилах пожарной безопасности
при проведении сварочных и
других огневых работ на объектах
народного хозяйства»,
утвержденных ГУПО МВД СССР 29 декабря
1972 г. и согласованных с
Госгортехнадзором СССР и ВЦСПС.
1.8. Требования настоящей
Типовой инструкции
распространяются как на работы,
выполняемые подразделениями
предприятия, так и на работы, выполняемые
сторонними организациями.
1.9. Исполнителями огневых
работ (электросварщиками,
газосварщиками, газорезчиками,
бензорезчиками, паяльщиками и т. д.)
могут быть только лица,
прошедшие специальную подготовку,
сдавшие экзамены и получившие
удостоверение.
1.10. Огневые работы
подразделяются на два этапа:
подготовительный и непосредственного
проведения огневых работ.
1.11. Огневые работы могут
проводиться - только при наличии
Разрешения, подписанного
главным инженером предприятия или
заместителем главного инженера
по производству, или начальником
производства.
В аварийных случаях
Разрешение на проведение огневых
работ может выдаваться
начальником цеха или лицом, его
замещающим. В этом случае огневые
работы должны проводиться под
непосредственным руководством
лица, выдавшего Разрешение на их
ведение, с уведомлением
руководства предприятия и службы
техники безопасности.
2. Подготовительные работы
2.1. К подготовительным
работам относятся все виды работ,
связанные с подготовкой
оборудования, коммуникаций,
конструкций к проведению огневых
работ.
2.2. Подготовка объекта к
проведению на нем огневых работ
осуществляется эксплуатационным
персоналом цеха под
руководством специально выделенного
ответственного лица.
2.3. Ответственными за
выполнение подготовительных работ
могут быть назначены только
инженерно-технические работники
данного объекта. Перечень
должностных лиц, ответственных за
выполнение подготовительных
работ, должен быть оговорен в
заводских инструкциях.
2.4. При подготовке к огневым
работам начальник цеха
(начальник установки при бесцеховой
структуре) совместно с
ответственным за подготовку и
проведение этих работ определяет
опасную зону, границы которой
четко обозначаются
предупредительными знаками и надписями.
23
СМ
at
о
124
т
.V.'.'
Ж
ш Щ
•a^^:-:^чv.->^:•.^-:<¦¦^:^-:?iг<?^;:"
CS
«о
1
2.5. Места сварки, резки, нагре- ва) проверяет полноту выполне-
вания и т. п. отмечаются ме-
ния мероприятии, расписывается в
работ должно оформ
i в соответствии с на
лом, краской, биркой или други- Разрешении и передает его на ут- стоящей
ми хорошо видимыми опознава-
оформлении Разр
тельными знаками.
2.6. Аппараты, машины,
емкости,, трубопроводы и другое обо- или начальнику производства.
рудование, на которых будут
проводиться огневые работы, должны
верждение главному инженеру 3.13. При
предприятия или заместителю глав- ния на проведение огневых ра-
ного инженера по производству, бот внутри емкостей, аппаратов,
колодцев, коллекторов, траншей
3.5. Состав бригады и отметка и т. п. должны учитываться все
о прохождении инструктажа
забыть остановлены, освобождены носятся в Разрешение.
а с ноет и, предусмотрен
ные в настоящей Типовой инструк-
от взрывоопасных, взрывопожаро-
3.6. Разрешение согласовывает- ции и инструкции по работе в за-
опасных, пожароопасных и токсич- ся с пожарной охраной пред- крытых сосудах (емкостях, аппа-
ных продуктов, отключены за- приятия в части обеспечения мер ратах, коллекторах,. траншеях и
глушками от действующих аппа- пожарной безопасности и наличия
т. д.).
ратов и коммуникаций (о чем
на месте проведения огневых ра-
должна быть сделана запись в жур- бот первичных средств пожаро-
нале установки и снятия
заглушек) и подготовлены к
проведению огневых работ согласно
требованиям отраслевых правил
безопасности и инструкций по
подготовке оборудования к ремонтным ства»
4. Проведение огневых работ
тушения в порядке,
установленном «Правилами пожарной
безопасности при проведении
сварочных и других огневых работ
на объектах народного хозяй-.
«*
работам. Пусковая аппаратура,
3.7. Порядок согласования Раз-
предназначенная для включения решения со службой техники без-
и механизмов, должна опасности и другими службами
машин
быть выключена и приняты ме- предприятия,
а
также необхо-
ры, исключающие внезапный пуск димость контроля за выполнением
машин и механизмов. мер безопасности при проведе-
2.7. Площадки, металлоконст- нии огневых работ со стороны
рукции, конструктивные элемен- службы техники безопасности оп-
ты зданий, которые находятся в ределяются в инструкциях, раз-
зоне проведения огневых работ, рабатываемых на предприятиях.
4.1. Для проведения огневых
работ должно быть назначено
ответственное лицо из числа
инженерно-технических работников,
цеха, не занятых в данное
время ведением технологического
процесса и знающих правила
безопасного проведения огневых работ
на взрывоопасных и взрывопо-
жароопасных объектах.
4.2. Во время проведения
огневых работ должно контролировать-
1>
должны быть очищены от
взрывоопасных, взрывопожароопасных
3.8. Один экземпляр
Разрешения остается у лица, ответствен-
<J
занные с канализацией, в кото-
и пожароопасных продуктов (пы- ного за проведение огневых ра-
ли, смолы и т. д.). бот, второй экземпляр передается
Сливные воронки, выходы из пожарной охране предприятия,
лотков и другие устройства, свя- В тех случаях, когда на
предприятии отсутствует пожарная ох-
рых могут быть горючие газы рана, руководитель, утвердивший
и пары, должны быть перекрыты. Разрешение на проведение огне-
На месте огневых работ должны вых работ, должен выделить спе-
быть приняты меры по недопуще- циальное лицо из числа инженерно-
нию разлета искр. технических работников предприя-
2.8. Место проведения огневых
работ должно быть обеспечено
необходимыми первичными средст- безопасностью
вами пожаротушения.
ся состояние воздушной среды в
аппаратах, коммуникациях, на
которых проводятся указанные
работы, и в опасной зоне./-
4.3. Огневые работы
разрешается начинать при отсутствии
взрывоопасных и
взрывопожароопасных веществ в воздушной среде
или наличии их * не выше
предельно допустимой концентрации
по действующим санитарным
нормам.
4.4. В случае повышения
содержания горючих веществ в опас-
«
ной зоне, внутри аппарата или
тия для осуществления мероприя- трубопровода огневые работы
тий по контролю за пожарной должны быть немедленно прекра-
проведении щены. Эти работы могут быть во-
огневых работ.
при
зобновлены только после выявле-
3. Разрешение на проведение
огневых работ
3.1. На проведение огневых
работ, в том числе и в
аварийных случаях, должно
оформляться письменное Разрешение.
3.2. Начальник цеха
(заместитель начальника производства)
назначает лиц, ответственных за
3.9. Исполнители могут присту- ния и устранения причин загазо-
пить к началу огневых работ толь- ванности и восстановления нор-
ко имея разрешение лица, ответ-
ственного за проведение огневых
работ.
мальнои воздушной среды.
4.5. Во время проведения
огневых работ технологическим
персоналом цеха должны быть приняты
меры, исключающие возможности
работ . и действительно в тече- выделения в воздушную среду
3.10. Разрешение офор
отдельно на каждый вид огневых
ние одной дневной рабочей сме-
взрывоопасных,
взрывопожаро-
ны. Если эти работы не закон- опасных
чены в установленный срок, то щестб.
и
пожароопасных
ве-
подготовку и проведение огневых Разрешение может быть продлено
работ, а также определяет объем начальником цеха (заместителем
Запрещается вскрытие люков и
крышек аппаратов, выгрузка, пере-
и содержание подготовительных начальника производства), но не грузка и слив продуктов, загруз-
работ, последовательность их вы- более чем на одну смену. ка через открытые люки, а также
полнения, меры безопасности при 3.11. При проведении капиталь- другие операции, которые могут
выполнении огневых работ, поря- ных ремонтов и работ по ре- привести к возникновению пожа-
конструкции цехов с полной оста- ров и взрывов из-за загазован-
О
док контроля воздушной среды и
средства защиты, что иодтверж- новкой производства Разрешение ности и запыленности мест, где
дается его подписью в
Разрешении.
3.4. После выполнения всех ме-
оформляется в соответствии с
данной Типовой инструкцией на срок,
проводятся огневые работы.
4.6. Перед началом огневых ра-
О
предусмотренный
ф
капи- бот исполнители должны полу-
роприятий, предусмотренных в Раз- тальных ремонтов и работ по ре- чить инструктаж по соблюдению
решении, лица, ответственные за
подготовку и проведение огне-
конструкции.
мер безопасности при проведении
3.12. При выполнении огневых огневых работ на данном объекте.
вых работ, ставят свою подпись, работ силами ремонтных цехов
4.7. Допуск на проведение ог-
после чего начальник цеха (за- предприятия или сторонних орга- невых работ осуществляет лицо,
меститель начальника производст- низаций Разрешение на проведе- ответственное за проведение, пос-
ле приемки оборудования от
лица, ответственного за подготовку к
огневым работам, и при
удовлетворительном состоянии
воздушной среды в соответствии с
требованиями п. 4.3.
4.8. Огневые работы должны
быть немедленно прекращены при
обнаружении отступлений от
требований настоящей Типовой
инструкции, несоблюдении мер
безопасности, предусмотренных
Разрешением, а также возникновении
опасной ситуации.
5. Обязанности и
ответственность руководителей и
исполнителей
5.1. Ответственное лицо,
утвердившее Разрешение на
проведение огневых работ, обязано
организовать выполнение
мероприятий в соответствии с
настоящей Типовой инструкцией.
5.2. Начальник цеха
(заместитель начальника производства)
обязан:
а) разработать мероприятия по
безопасному проведению огневых
работ и обеспечить их
выполнение;
б) назначить ответственных лиц
за подготовку и проведение
огневых работ из числа инженерно-
технических работников, знающих
условия подготовки и правила
проведения огневых работ на
взрывоопасных и взрывопожароопасных
объектах;
в) перед началом проведения
огневых работ проверить
выполнение разработанных
мероприятий, предусмотренных
Разрешением;
г) в период проведения огневых
работ обеспечить контроль за
соблюдением требований
настоящей Типовой инструкции;
д) организовать контроль за
состоянием воздушной среды на
месте проведения огневых работ
и в опасной зоне и установить
периодичность отбора проб;
е) обеспечить согласование
Разрешения на проведение огневых
работ с пожарной охраной.
5.3. Лицо, ответственное за
подготовку оборудования и
коммуникаций к проведению огневых
работ, обязано:
а) организовать выполнение
мероприятий, указанных в
Разрешении;
б) проверить полноту и
качество выполнения мероприятий,
предусмотренных Разрешением;
в) обеспечить своевременное
проведение анализов воздушной
среды на месте проведения
огневых работ и в опасной зоне.
5.4. Лицо, ответственное за
проведение огневых работ, обязано:
а) организовать выполнение
мероприятий по безопасному
проведению огневых работ;
б) провести инструктаж
исполнителей огневых работ;
в) проверить наличие
удостоверений у исполнителей огневых
работ (сварщиков, резчиков),
исправность инструмента и средств для
проведения огневых работ;
г) обеспечить место проведения
огневых работ первичными
средствами пожаротушения, а
исполнителей — средствами
индивидуальной защиты (противогазы,
спасательные пояса, веревки и т. д.);
д) находиться на месте огневых
работ, контролировать работу
исполнителей;
е) знать состояние воздушной
среды на месте проведения
огневых работ и в случае
необходимости прекращать огневые
работы;
ж) при возобновлении огневых
работ после перерыва проверить
состояние места проведения
огневых работ и оборудования и
разрешить проводить работы только
после получения
удовлетворительного анализа воздушной среды в
помещении и аппаратах;
з) после окончания огневых
работ убедиться в отсутствии на
рабочем месте возможных
источников возникновения огня.
5.5. Начальник смены
(руководитель смены) обязан:
а) уведомить персонал смены о
ведении огневых работ на объекте;
б) обеспечить ведение
технологического процесса так, чтобы
исключалась возможность
возникновения пожара, взрыва и
травматизма работающих во время
проведения огневых работ;
в) записать в журнале приема
и сдачи смен о проведении
огневых работ на объекте;
г) по окончании огневых работ
проверить совместно с лицом,
ответственным за проведение
огневых работ, место, где
проводились огневые работы, с целью
исключения возможности загорания
и обеспечить наблюдение в
течение 3 часов персонала смены за
местом наиболее возможного
возникновения очага пожара.
5.6. Исполнители огневых работ
обязаны:
а) иметь при себе
квалификационное удостоверение;
б) получить инструктаж по
безопасному проведению огневых
работ и расписаться в
Разрешении, а исполнители подрядной
(сторонней) организации —
дополнительно получить инструктаж по
технике безопасности при
проведении огневых работ в данном цехе;
в) ознакомиться с объемом
работ на месте предстоящего
проведения огневых работ;
г) приступить к огневым
работам только по указанию лица,
ответственного за проведение
огневых работ;
д) выполнять только ту работу,
которая указана в Разрешении;
е) соблюдать меры
безопасности, предусмотренные в
Разрешении;
ж) уметь пользоваться
средствами пожаротушения и в случае
возникновения пожара
немедленно принять меры к вызову
пожарной части и приступить к
ликвидации загорания;
з) после окончания огневых
работ тщательно осмотреть место
ТАБЛИЦА
Рекомендации по оснащению помещений ручными огнетушителями
Категория
помещения
А, Б, В*
(горючие
газы и
жидкости)
В
Г
г,д
дельная
щаемая
площадь,
м2
200
400
800
1800
Класс
пожара
А
В
С
д
(Е)
А
Д
(Е)
В
С
А
Д
(Е)
Пенные
и водные
тушители
стимостью
10л
2+ +
4 +
—
—
—
2+ +
—
_
2 +
_
2+ +
—
2
—
—
—
—
4 +
—
—
—
4 +
4 +
—
2 +
Порошковые
огнетушители
вместимостью,
л
5
10
2+ 1 + +
2+ 1 + +
2+ 1 + +
2+ 1 + +
2+ 1 + +
2++ 1 +
2+ 1 + +
2++ 1 +
2++ 1 +
2++ 1 +
2++ 1 +
2+ 1 + +
2+ +
1 +
Хла-
доно-
вые
тушители
сти-
стью
2 C)
л
__
4 +
44-
—
—
__
—
2 +
—
—
—
2 +
со2
-огнету-
шители |
вместимостью, л
2
_
—
—
__
__
__
—
4 +
—
__
__
—
4 +
5 (8)
_
—
—
2+4-
2 +
—
2+4-
—
—
_
__
2+ +
н
в;
§
X
* Максимальная площадь возможных очагов пожаров классов А и В в
помещениях не должна превышать соответственно 12 и 5,5 м2.
проведения этих работ и устранить
выявленные нарушения, могущие
привести к возникновению
пожара, к травмам и авариям;
и) прекращать огневые работы
при возникновении опасной
ситуации.
Лицо, утвердившее Разрешение
на
проведение
огневых
работ,
начальник цеха (заместитель,
начальника производства),
начальник смены, лица, ответственные
за подготовку и проведение
огневых работ, исполнители несут
ответственность за выполнение
возложенных на них обязанностей.
Приложение 8
Средства
пожаротушения
для аммиачных
холодильных установок
(в соответствии с
рекомендациями «Применение огнетушителей
в производственных, складских и
общественных зданиях и
сооружениях», утвержденными
начальником ГУПО МВД СССР А. К. Ми-
кеевым 25 декабря 1985 г.)
ТАБЛИЦА 2
¦ ¦ • - •
Рекомендации по оснащению помещений передвижными огнетушителями
Категория
помещения
дельная
щаемая
площадь,
м2
Класс
пожара
но-пенные
огне-
тушители
стимостью
100 л
т
Комбинированные
огнетушители
вместимостью
(пена,
порошок)
100 л
Порошковые
огнетушители
вместимостью
100 л
С02-
огнетушители
вместимостью,
л
25
80
А, Б, В*
(горючие газы и
жидкости)
500
В (кроме
горючих газов и
жидкостей), Г
800
А
В
С
Д
(Е)
А
В
С
Д
(Е)
1 + +
2 +
1
1 + +
1 +
1 + +
2 +
1
1 + +
1 +
3 +
3 +
3 +
+
2 +
4 +
1
2 +
3 +
3 +
+
1
1 +
Примечания к табл. 1 и 2:
1. Для тушения очагов пожаров
*2
* Максимальные площади возможных очагов пожаров классов А и
В в помещениях должны быть в пределах соответственно 12..40 и
5,5...12 м2.
бинированные
А —
2.
класса
ABC (E) и класса Д -
-\--\ пригодный для
огнетушители
ABC (E);
-д.
различных
иметь
классов порошкообразные и ком-
должны
порошок
соответствующие
для класса В, С и (Е) —
заряды:
ВС (Е)
для
или
тушения, Н менее пригодный,
непригодный
продуктов подчеркивается ученым
в 1909 г. книге по
УДК 664.8/.9.037
Н. А. Бородин и холодильное дело
в России в начале XX века
(К 130-летию со дня рождения ученого)
А. И. ИЗЮМОВ
Актюбинский педагогический институт
в изданной им
этой проблеме [2].
В 1908 г. в Париже
состоялся I Международный конгресс
по холодильному делу. Для
подготовки к этому конгрессу в
России был образован временный
организационный комитет, который
впоследствии A2 апреля 1909 г.)
был преобразован в постоянный
Комитет по холодильному делу.
В Совет этого Комитета вошел
и Н. А. Бородин.
В 1910 г. в качестве
представителя России он принимает
участие во II Международном
конгрессе
по
холодильному делу,
В результате социально-духовных
катаклизмов, последовавших после
свою деятельность по внедрению проходившем в Вене.
в хозяйство страны холодильной
В этом же году по его инициа-^
Октябрьской революции
1917 г., технологии, всемерно доказывая тиве создается журнал «Известия
из летописи культуры нашей стра-
местным промышленникам выгод- Комитета по холодильному делу»,
ны исчезло много имен деятелей
литературы и искусства, крупных
ученых. Коснулось это забвение и
Николая Андреевича Бородина —
ность замораживания на индуст-
издание которого имело огромное
риальной основе рыбопродуктов значение для развития теории и
для сохранения их товарного
качества и транспортировки на даль
виднейшего теоретика, пропаган- ние расстояния.
практики холодильной технологии.
Редакция журнала ставила перед
собой в качестве главной за-
В начале века, получив место дачи — наиболее исчерпывающе
в департаменте
Н. А. Бородин
земледелия,
знакомить читатели
со ьие\ж но
переезжает
в
винками холодильной технш
с
диета и практика холодильного
дела в России в конце XIX —
начале XX вв.
Родился Н. А. Бородин 23 нояб- столицу. Здесь он все более убеж- теорией и практикой искусственно-
ря 1861 г. в Уральске [6]. Окон- дается в том, что развитие холо- го охлаждения.
В январе 1911 г. Н. А. Бо-
повышения эффективности произ- родин выступил с предложением о
чив местную гимназию и в 1885 г. дильного дела служит генератором
Петербургский университет, Н. А. bo-
родин получает место военного тех- водства, особенно в аграрном сек- введении курса «Холодильное де-
ника рыболовства Уральского ка- торе экономики. Необходимость ло» в некоторых высших, и сред-
зачьего войска [1]. Именно на этой широкого внедрения искусственно- ' них сельскохозяйственных учебных,
заведениях России и об образова-'..
должности после изучения загра- го охлаждения при хранении и
ничного опыта ученый начинает транспортировке скоропортящихся
нии при Комитете по холодиль-
t
ному делу специальной учебной
комиссии для контроля состояния
и содержания преподавания
холодильного дела. Ученый
подчеркивал, что систематическое изучение
методов холодильной технологии
создаст прочный фундамент для
практического дела.
Благодаря стараниям Н. А.
Бородина в декабре 1911 г. в
Петербурге открылись первые в
империи курсы по холодильному делу,
для которых им была разработана
учебная программа. Сам Н. А.
Бородин читал лекции по темам:
«Холодильное дело, его
экономические основы и значение для
сельского хозяйства» и
«Применение искусственного охлаждения в
животноводстве вообще и в мясо-
.. и рыбопромышленности в част-
Лйрсти».
В январе 1912 г. на
заседании Совета Комитета по
холодильному делу Н. А. Бородин
доложил о деятельности учебной
комиссии. По его предложению
было принято обращение к
Департаменту земледелия с просьбой
о снабжении учебных заведений
диаграммами, чертежами,
диапозитивами и другими учебными
пособиями. На этом же заседании
им был поставлен вопрос о
создании передвижной холодильной
станции для плодоовощеводческих
районов Кавказа и Крыма.
По инициативе Н. А.
Бородина при Комитете создается первая
в России специализированная
библиотека по холодильному делу.
Для этого Комитетом
приобретаются все книжные новинки
отечественной и зарубежной
литературы по данной проблематике.
В 1911 г. ученый, получив
рекомендательные письма от
Комитета по холодильному делу в
России и Международной ассоциации
холода, посещает Италию для
ознакомления с практикой
искусственного замораживания продуктов
и затем с учетом заграничного
опыта пытается популяризировать
достоинства этого способа
хранения в кругах русских
предпринимателей.
О несомненной важности для
хозяйства страны развития
холодильного дела, по мнению
Н. А. Бородина, свидетельствует
факт рассмотрения
Государственным Советом законопроекта об
отпуске казначейством средств на
постройку государственных
холодильников, так катастрофически
недостающих в России.
Ученый полагал, что всякое
затягивание решения холодильной
проблемы влечет за собой
поражение на всемирных рынках
сельскохозяйственной продукции. Для
облегчения массового внедрения
холодильных технологий Н. А.
Бородин требовал немедленного и
полного снятия хотя бы на 5 лет
таможенной пошлины на
ввозимые холодильные машины.
В начале 1912 г. ученый
рассчитывает среднюю стоимость
холодильника для хранения яиц и
рыбы, а также стоимость
холодильных машин с учетом
пошлины на их ввоз и расходов на
доставку и установку.
В апреле 1912 г. на общем
собрании членов Комитета
Бородин опять ставит вопрос о
временном беспошлинном ввозе
холодильных машин в Россию и
входит в комиссию по поощрению
предпринимателей за постройку
холодильников.
Вообще 1912 г. был
необычайно насыщенным для Бородина.
В этом году он участвует в
организации III Международного
конгресса по холодильному ^делу,
подготавливает областной съезд по
холодильной технике в Харькове,
на котором выступает с докладом
«Земство и холодильное дело».
Читает лекции в Киевском
коммерческом институте об экономике
холодильного дела. В качестве
представителя Комитета Бородина
вводят в Императорское русское
общество садоводства. Выходит в
свет второе издание его книги
«Искусственное охлаждение и его
применение к хранению и
перевозке скоропортящихся
продуктов», которая имела огромный
успех и была «полным и
оригинальным русским сочинением,
рисующим современное положение
холодильного дела» [4].
В «Известиях Комитета по
холодильному делу» публикуются
статьи «Опытные станции и
холодильное дело», «Рыба» — о
возможностях искусственного
охлаждения для хранения рыбы, «О
преподавании холодильного дела в
высших и средних специальных
учебных заведениях» и др.
Конец 1912 г. отмечен его
выступлением на Петербургской
выставке плодоводства и
птицеводства с сообщением о применении
искусственного охлаждения для
сохранения фруктов.
В 1913 г. Бородин продолжает
работу по пропаганде
использования искусственного холода для
хранения и перевозки плодов.
Департамент земледелия
командирует его в Северную Америку
для изучения практики
холодильного дела. В США Н. А.
Бородин принял участие в III
Международном конгрессе по
холодильному делу, проходившем в
Чикаго. Вернувшись в Россию, он
выступает с лекциями на тему
«Холодильное дело и его экономические
основы для сельского хозяйства».
А в конце 1913 г. на Съезде
по холодильному делу в Тбилиси
ученый читает доклад «О
применении в Соединенных Штатах
холода в рыбном деле».
В начале 1914 г. ученый
делает еще один доклад,
посвященный американской экономике,—
«О плодоторговле в Северной
Америке в связи с применением
искусственного охлаждения».
Однако, несмотря на активную
работу Комитета по
холодильному делу, направленную на
внедрение в экономику страны
искусственного замораживания пищевых
продуктов [3], энергия и знание
дела таких людей, как Н. А.
Бородин, нередко наталкивались на
частокол чиновничьей рутины, что
весьма тормозило внедрение
полезных новшеств в хозяйство
страны. 27
Важность массового
применения искусственного холода пока- g
зала первая мировая война. Уже ®>
31 июля 1914 г. состоялось
^заседание Комитета по вопросу снаб- **
жения армии замороженными про- *s
дуктами. Для спешного решения $
этой проблемы Комитет обратился §
к военному министру и главному §
интенданту с предложением о со- g
зыве совещания по снабжению *"
фронта и об использовании спе- §
циальных знаний по холодильному *
делу призываемых в армию и флот §
членов Комитета. Так как из Гер- *§
мании в силу понятных причин §
перестало поступать в Россию хо- ><
лодильное оборудование,
следовало стимулировать отечественных
производителей с помощью
премий, в связи с чем Комитет
обратился к министру торговли и
промышленности с просьбой о
выделении денежных средств на
эти цели.
В феврале 1915 г. на
заседании Совета Комитета было
признано, что вместо живого скота для
армии должно поставляться
замороженное мясо, так как такой
способ снабжения наиболее
экономичный. Однако весь 1915 г. прошел
большей частью в обсуждениях в
Особых совещаниях по
продовольствию для армии, в Ставке
Верховного командования
целесообразности применения
искусственного холода для хранения
продуктов. В течение этого года Н. А.
Бородин неоднократно выступает в
печати с пропагандой
использования холодильной технологии и ее
хозяйственного эффекта в
снабжении фронта [5], приводит
примеры из опыта союзников в этой
области, говорит о потерянных
миллионах рублей, порче пищевых
продуктов. Однако консервативное
неверие обывателей в возможность
холодильников не только не портить
продукты, а наоборот сохранять их
(«Даже депутаты Думы,— отмечал
Бородин,— считают вредными
холодильные установки») сводило на
нет все усилия членов Комитета
в этом направлении. И только
в середине 1916 г. на Совете
Комитета с участием членов Госу-
28
"8
дарственного Совета развитие
холодильного дела было признано
вопросом государственной
важности, неразрывно связанным с
интересами обороны. На этом
заседании Бородин призвал к
скорейшему выяснению запасов скота в
Сибири и перспективы доставки
мяса на фронт и в города.
Выступая в 1916 г. на
Всероссийском съезде оздоровления
городов, ученый упрекает
отечественных законодателей в том, что
пренебрежение к холодильному
делу привело и будет вести к
плачевным результатам в снабжении
армии и населения, так как
правительственные круги мало
прислушиваются к предложениям
Комитета.
В течение 1916 г. Бородин
активизирует проявляющийся
интерес к холодильной технологии,
продолжает ратовать за
специальную подготовку по этой
специальности, указывает на возможность
использования холодильников в
военных целях, в частности на
военных судах. В результате его
усилий при Особом совещании по
продовольствию создается
комиссия по холодильному делу для
изучения возможности увеличения
сети построенных и строящихся
холодильников.
После февральской революции
Н. А. Бородин в составе
специальной миссии от Временного
правительства на четыре месяца
уезжает в США для изучения
опыта в совершенствовании
холодильной технологии, а также для наема
специалистов русской
национальности для холодильных
предприятий России.
Ученый разрабатывает проект
требований, предъявляемых к
категории низших служащих
холодильного склада, деля их на
служащих машинного отделения и
служащих самого склада, а также
конторщиков, знакомых с
особенностями ведения конторских книг
холодильного склада.
Анализ американского опыта
ведения холодильного хозяйства
привел Бородина к выводу о
необходимости передачи
холодильного дела в руки кооператоров, что
позволило бы наиболее полно
использовать потенциал холодильной
техники. На состоявшемся в июле
1918 г. в Москве Всероссийском
съезде деятелей по холодильному
делу он выступает за передачу
казенных холодильных установок
в частные руки.
Этот съезд стал последним
мероприятием, в котором принял
участие Бородин. События
начавшейся гражданской войны
отодвинули на дальний план
холодильное дело как отрасль
отечественного хозяйства. Журнал «Известия
Комитета по холодильному делу»,
как и сам Комитет, прекратил
if--"-, ^ ••'• - \-л,..: v. „ *.. - \,?ц
В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА
УДК 664.8/.9.037
Рекомендации по замораживанию
и хранению пищевых продуктов*
Скороморозильные аппараты
В зависимости от тепл опер еда
кэшей среды скороморозильные
аппараты можно разделить на
следующие группы:
контактные аппараты для
замораживания продуктов в блоках
правильной формы при
непосредственном контакте их с металлической
поверхностью;
воздушные аппараты для
замораживания всех видов
неупакованных и упакованных продуктов в
интенсивном потоке воздуха (или
другой газообразной среды);
аппараты погружного типа для
замораживания только
упакованных продуктов погружением,
например, в рассол;
аппараты для замораживания
мелкоштучных продуктов в среде
испаряющейся
низкотемпературной жидкости или твердого
вещества.
В контактных
скороморозильный аппаратах продукт
замораживается между полыми
горизонтальными или вертикальными
металлическими плитами, в которых
циркулирует хладагент, или между двумя
конвейерными лентами, причем
хладагент циркулирует снаружи
этих лент. Продукт может также
замораживаться на одной
конвейерной ленте.
* Продолжение. Начало см. в
XT № 9—11 за 1990 г., № 1—3, 6, 8,
10—12 за 1991 г.
Контактные аппараты
обеспечивают хорошую теплопередачу и
вследствие этого — быстрое
замораживание при условии, что сам
продукт является хорошим
проводником тепла (например, рыбное
филе или измельченный шпинат).
Теплопередача ухудшается пруИ
увеличении толщины продукта,
поэтому она обычно ограничивается
50...60. мм.
Важно, чтобы упаковка плотно
прилегала к продукту.
Металлические поддоны, используемые для
перемещения упакованных
продуктов, не должны быть искривлены.
Давление от плит или
конвейерной ленты практически
препятствует «вздутию» во время
замораживания, поэтому замороженные
упакованные продукты сохраняют
свою правильную форму в
пределах допусков.
В группу контактных
скороморозильных аппаратов входят
плиточные (горизонтальные и
вертикальные), конвейерные (с одной
или двумя конвейерными лентами),
барабанные, ротационные.
Типичный горизонтальный
плиточный скороморозильный аппарат
(рис. 1) состоит из 15—20 плит.
В некоторых аппаратах продукты
замораживают на металлических
поддонах, в других — в
металлических рамах, что требует больших
затрат труда при загрузке и
разгрузке.
В автоматизированных
горизонтальных плиточных аппаратах пли-
свое существование. Ученый уехал
в США и на чужбине продолжал
работу по совершенствованию
искусственного замораживания. Там
он и закончил свой жизненный
путь в 1937 г.
Н. А. Бородин как
крупнейший специалист России в области
холодильного дела, один из
организаторов и руководителей
национального Комитета по
холодильному делу, а также редактор
специализированного журнала —
«Известия Комитета по
холодильному делу», издававшегося в
Петербурге с 1910 по 1918 гг., внес
неоценимый вклад в пропаганду и
внедрение искусственного холода в
хозяйство страны. И сегодня мы
с благодарностью вспоминаем имя
этого видного ученого и
общественного деятеля России.
Список литературы
1. Бородин Н. А.. Идеалы и
действительность. Берлин — Париж. 1930.
2. Бородин Н. А. Искусственное
охлаждение и его применение к
хранению и перевозке
скоропортящихся продуктов. Спб. 1909.
3. Бородин Н. А. Русские города и
холодильное дело.
Календарь-справочник городского деятеля за 1915 г.
Пг. 1915.
4. Известия Комитета по
холодильному делу. 1912, вып. 4, с. 233.
5. Известия Комитета по холодильному
делу. 1915, № 5—6, 9, 10.
6. Критико-библиографический словарь
русских писателей и ученых / Под
редакцией С. Венгерова. Пг., 1915,
т. I.
ты передвигаются вверх и вниз с
помощью подъемника. При
загрузке упакованные продукты с
загрузочного контейнера
проталкиваются между двумя плитами,
одновременно выталкивая
замороженные продукты на противоположном
конце. Когда все замороженные
продукты между этими двумя
плитами заменяются, плиты
поднимаются вверх. Между следующими
двумя плитами повторяются
операции одновременной загрузки-
разгрузки.
Вертикальный плиточный
скороморозильный аппарат используется
главным образом для
замораживания продуктов в блоках массой
10—15 кг — целая и потрошеная
рыба, рыбные и мясные продукты.
Аппарат состоит из ряда
вертикальных замораживающих плит,
образующих перегородки в
контейнере с открытым верхом.
Продукт загружается сверху.
Замороженный блок механически
выталкивается в сторону, вверх или вниз.
Предварительно блок подвергают
кратковременному подтаиванию
горячим газом. Для выталкивания
блока используется сжатый воздух
или гидравлическая система.
Конвейерный
скороморозильный аппарат предназначен для
замораживания продуктов тонким
слоем, до 15 мм,— жидкостей, паст,
формованных мясных изделий,
рыбного филе. Продукты
замораживаются или на одной
конвейерной ленте, или между двумя
лентами из нержавеющей стали. В
последнем случае толщина
замораживаемого слоя может быть больше,
до 40 мм.
Барабанный скороморозильный
аппарат можно рассматривать как
более компактный конвейерный.
Различают вертикальные и
горизонтальные барабанные
скороморозильные аппараты.
Жидкие или пастообразные
продукты, которые замораживают в
конвейерных аппаратах, пригодны
для замораживания и в
барабанных. Продукты в виде хлопьев мо-
^ гут быть гранулированы
(например, перед сублимационной
сушкой) или спрессованы в брикеты.
Ротационный
скороморозильный аппарат предназначен для
замораживания мяса, молочных
продуктов, рыбы (особенно на судах-
рыбозаводах) и многих других
продуктов в виде блоков размерами
800X500 мм толщиной 60...85 мм,
завернутых во
влагонепроницаемый материал. За 2 ч температура
продукта снижается до —24 °С.
Работа аппарата полностью
автоматизирована. Блоки перед
выгрузкой не требуют подтаивания.
Продукты большой массы,
например мясные полутуши и
четвертины туш, пищевые продукты в
крупной упаковке,
предназначенные для дальнейшей обработки,
зари с. 1. Горизонтальный плиточный
скороморозильный аппарат:
/ — гидравлический цилиндр; 2 —
отделитель жидкости; 3 — трубопровод
оттаивания горячими парами хладагента; 4 —
гибкие шланги; 5 — соединительные болты;
6 — замораживающая плита; 7 —
направляющая; 8 — теплоизолированный шкаф;
9 — отверстие для всасывания; 10 —
поплавковый вентиль; // — вход для
жидкости
мораживают в воздушных
скороморозильных аппаратах с
принудительной или естественной
циркуляцией воздуха. Если аппарат не
оснащен охладителями и
вентиляторами, скорость замораживания
весьма низкая, что приводит к
снижению качества многих продуктов.
Аппараты для замораживания
в потоке холодного воздуха
бывают туннельные, вертикальные
штабелирующие, конвейерные,
спиральные, флюидизационные и др.
Туннельный скороморозильный
аппарат представляет собой
теплоизолированную камеру,
оснащенную испарительными змеевиками и
вентиляторами. Охлажденный
воздух циркулирует над продуктом,
размещенным на поддонах или в
специальных распорках", которые
находятся в туннеле или
передвигаются по нему.
Стеллажи или тележки с
поддонами вдвигают в аппарат или
выдвигают из него вручную или
вилочным погрузчиком (в
стационарных туннелях), проталкивают
через туннель толкающим
механизмом (в сквозных туннелях),
перемещают с помощью приводного
механизма, цепной передачи (в
аппаратах с кареткой). Существуют
аппараты со скользящими по
туннелю поддонами. В туннелях
замораживают также туши мяса,
размещенные на подвесном конвейере
или на специально
сконструированных стеллажах.
Размеры, особенно толщина, и
форма продукта оказывают
влияние на общую теплопередачу. При
замораживании в потоке холодного
воздуха главным параметром
является коэффициент теплоотдачи
от поверхности продукта. Этот
параметр зависит от скорости
воздуха: чем она выше, тем больше
коэффициент теплоотдачи. Однако
при конструировании аппаратов
для замораживания в потоке
холодного воздуха надо помнить, что
увеличение его скорости приводит
к существенному возрастанию
расхода электроэнергии.
В туннельных
скороморозильных аппаратах можно
замораживать продукты любого размера и
любой формы, упакованные и
неупакованные. Однако
неупакованные продукты, как правило, при- , 29
липают к поддону. Это приводит
к потерям массы и отнимает мно- §j
го времени на высвобождение и <Jj
очистку поддонов.
Вертикальный штабелирующий ^
скороморозильный аппарат пред- *
ставляет собой другой тип авто- *Г
матизированного морозильного *
туннеля. Он состоит из соединен- а»
ных друг с другом в единый кон- 8
вейер «пластин» из нержавеющей
стали, проходящих мимо секций по- «
дачи продукта и приема его после л
замораживания. а
Конвейерные скороморозильные ©
аппараты имеют одну или две, одна §
над другой, конвейерные ленты. ^
Разновидность конвейерного
аппарата — спиральный. В нем
спиральная лента из проволочной
сетки обмотана вокруг вращающегося
барабана. Лента может находиться
внутри скороморозильного
аппарата (тогда для загрузки и
разгрузки продуктов требуется вспо-
могальное оборудование) или
может быть выведена наружу
(продукт укладывается на ленту в
камере холодильной обработки).
Преимущество наружного
расположения заключается в возможности
контроля за продуктом в течение
всего процесса замораживания.
Последней моделью
спирального скороморозильного аппарата
является аппарат с
самоштабелирующейся лентой (рис. 2),
образующей замкнутое пространство для
продукта и опорные рельсы. У него
проще ведущий механизм, меньше
рабочая площадь.
В большинстве современных
конвейерных скороморозильных
аппаратов поток воздуха проходит
через слой продукта вертикально.
В аппаратах для
замораживания мелкоштучных продуктов
слоями (горошек, вишня) он должен
быть равномерно распределен по
всей ширине ленты. Недостаточная
скорость обдува продукта воздухом
приводит к.увеличению
продолжительности замораживания или
невозможности достигнуть заданной
конечной температуры продукта.
Обычно используют две или даже
три расположенные
последовательно ленты в аппарате для обеспе-
д> ©
ральных аппаратов небольшой или
средней вместимости.
Для очень быстрого
замораживания или подмораживания
продукт может быть непосредственно
погружен в жидкий азот на
короткое время. Однако слишком вы-
30
X
РИС. 2. Спиральный скороморозильный
аппарат:
/ — место загрузки незамороженного
продукта; 2 — пульт управления с
диагностическим дисплеем; 3 — место выгрузки
замороженного продукта (может
располагаться сзади); 4 — вентиляторы; 5 —
испаритель с системой оттаивания
воздухом; 6 — самоштабелирующаяся лента;
7 — теплоизолированное ограждение;
8 — промывающее устройство для ленты
чения трехступенчатого характера
процесса.
Флюидизационный
скороморозильный аппарат (рис. 3)
предназначен для замораживания
мелких или резанных на мелкие части
продуктов во взвешенном
состоянии под воздействием
направленного вверх воздушного потока.
В аппарате с наклонным
желобом продукт загружается сверху
и по мере его добавления
замораживаемая масса продвигается к
нижнему концу без механического
конвейера.
Флюидизированного состояния
можно также достигать и в
конвейерном скороморозильном
аппарате. В этом случае ленту
изготавливают из проволочной сетки.
Продукты неправильной формы,
например жареный французский
картофель, требуют
перемешивания на движущемся основании.
Флюидизационные аппараты
имеют преимущество по сравнению
с конвейерными
скороморозильными аппаратами: при
замораживании во взвешенном состоянии
ломтики нарезанных продуктов
(зеленой фасоли, моркови, огурцов) не
слипаются друг с другом. При
неполной загрузке аппарата
распределение воздуха в нем в основном
такое же, как и при полной
загрузке.
Для замораживания крупных
частиц продуктов флюидизацию
можно дополнить использованием
конвейерной ленты. Аппарат
делится на зоны. В первой зоне
(подмораживания) лента проходит
над перфорированным дном
желоба, обеспечивая флюидизацию.
Затем продукт перемещается во
вторую зону и укладывается
относительно толстым слоем на другую
РИС. 3. Флюидизационный
скороморозильный аппарат:
/ — место выгрузки замороженного
продукта; 2 — желоб; 3 — место загрузки
незамороженного продукта; 4 —
воздухоохладители; 5 — вентилятор
ленту, на которой он окончательно
замораживается.
Аппараты погружного типа
служат для замораживания продуктов
неправильной формы, например
рыбы, цыплят. Аппарат состоит из
емкости с охлаждающей средой,
например с рассолом, спиртовым
раствором или другими
нетоксичными растворами. Продукт
погружается в охлаждающую среду или
орошается ею в процессе
прохождения через емкость.
Такими аппаратами оснащены
суда-тунцеловы. В качестве
рассола используется эвтектический
раствор хлористого натрия.
Поверхностным
подмораживанием птицы в этом растворе
добиваются получения тушек
светлого цвета. Окончательное
замораживание осуществляется в туннеле в
интенсивном потоке воздуха.
Если охлаждающей средой
является раствор гликоля или про-
пиленгликоля (или любая
аналогичная жидкость) продукт должен
быть защищен плотным
высококачественным упаковочным
материалом. Остатки раствора смываются
с упаковки водой на выходе из
скороморозильного аппарата.
Аппараты для замораживания
в среде испаряющейся
низкотемпературной жидкости или
твердого вещества работают'"на трех
хладагентах: жидком азоте,
твердом или жидком диоксиде углерода,
жидком фреоне.
В скороморозильном аппарате,
работающем на жидком азоте,
происходит распыление его над
конвейерной лентой с продуктом.
Отработанные пары азота уходят
в атмосферу. Такие аппараты
конструируют в виде небольших
туннелей или шкафов, а также спи-
сокая скорость замораживания
вызывает растрескивание
поверхности продукта, если не принимать
достаточных мер
предосторожности. Поэтому скороморозильные
аппараты, работающие на жидком
азоте, часто используют только для
поверхностного подмораживания.
Если же их применяют для
окончательного замораживания, то
расход жидкого азота должен
составлять 1,0—1,5 кг на 1 кг продукта.
Низкие капиталовложения и
простота работы делают эти
аппараты экономичными для
сезонного замораживания ценных
продуктов небольшого размера
(например, креветок), несмотря на
высокую стоимость жидкого азота.
Скороморозильный аппарат на
диоксиде углерода аналогичен
аппарату на жидком азоте.
Однако при атмосферном
давлении диоксид углерода существует
только в виде газа или твердого
вещества. Твердый диоксид
углерода в виде гранул может быть
вложен в замораживаемый продукт
(например, в тушку птицы). Им
перекладывают продукты в
контейнере.
Для замораживания использу-
ют также жидкий фреон —
специально очищенный R12 с
температурой кипения — 30 °С при
атмосферном давлении. В
скороморозильном аппарате на жидком
фреоне продукт замораживается на
ленте в «бане» из паров R12.
Отработанные пары конденсируются на
испарительных змеевиках вверху
камеры замораживания, после чего
жидкий фреон идет на повторное
использование. Фреон частично
проникает в продукт, но при
хранении его он испаряется, оставляя
небольшой осадок.
(Продолжение следует)
Материал подготовили
канд. техн. наук
М. А. ДИБИРАСУЛАЕВ,
И. В. СОКОЛОВА
ВНИКТИхолодпром
liiseneiiBi
¦-'....,..л^;.... ........
ЗА РУБЕЖОМ
¦iiliiiiiiaeiiii!
illllit
Illlllili
УДК 643.353.97:621.575
Влияние некоторых факторов
^йа характеристики бытовых
двухкамерных холодильников
в. в. пискунов
по «зил»
Энергопотребление бытовых
холодильных приборов (БХП) в
значительной степени определяет расход
электроэнергии в домашнем
хозяйстве. Поэтому специалисты
уделяют большое внимание
повышению их экономичности.
С этой точки зрения
представляют интерес результаты
исследований зависимости
температур в камерах и
энергопотребления двухкамерных холодильников
от температуры окружающего
воздуха и настройки приборов
регулирования, проведенных
американскими специалистами в
соответствии с государственной
программой по экономии электроэнергии*.
Для испытаний были выбраны
наиболее распространенные в США
двухкамерные холодильники типа
КШД-552/166 с раздельным
регулированием температур в камерах.
Для предотвращения выпадения
конденсата на холодных
поверхностях шкафа с целью защиты их
лакокрасочного покрытия и
исключения коррозии эти холодильники
снабжены электрическими
обогревателями проема морозильной
камеры, электрическая мощность
которых регулируется в зависимости
от окружающих условий. В ходе
экспериментов в 11 случаях из
13 нагреватели включали на малую
мощность (только для самых
неблагоприятных по возможности
отпотевания поверхностей), а в
двух — на полную мощность (по
всему периметру морозильной
камеры).
Автоматическое оттаивание
испарителей осуществляется путем
включения электрических
обогревателей через 9,75 ч времени
работы компрессора после
завершения предыдущего цикла
оттаивания.
В соответствии с американскими
национальными стандартами
номинальные параметры БХП должны
контролироваться при температуре
окружающего воздуха t0B 32 °С
и стабильном напряжении в сети
115±0,5 В. Выбор повышенной
по сравнению с реальными
условиями эксплуатации tOB
объясняется необходимостью
приближения результатов лабораторных
испытаний к фактическому
энергопотреблению: рост теплопритоков
за счет увеличения разности
температур должен компенсировать
теплопритоки в БХП при
открывании дверок камер и загрузке
«теплыми» продуктами.
Расход электроэнергии
измеряют при установившемся режиме
работы незагруженного БХП с
закрытыми дверками после
завершения первого цикла оттаивания
и до наступления последующего
цикла оттаивания, а
температуру в камерах — перед началом
последующего цикла оттаивания.
Холодильники исследовали в
климатической камере с
регулируемой температурой и
влажностью. Кроме стандартных
условий, испытания проводили при /ов
24 и 28 °С и различной
настройке приборов регулирования
температуры — основного термореле
(Ятр), определяющего рабочий
режим компрессора, и воздушной
заслонки (Явз) с термостатическим
приводом, автоматически
регулирующей температуру в
холодильной камере.
На американских
холодильниках настройку регулирующих
приборов отмечают буквами или
цифрами, реже метками в виде
точек, черточек или звездочек
на ручках управления. При
экспериментах использовали три
настройки: //тр=0; Нвз=0 (начало
шкалы регулирования) — самый
теплый режим; #тр=0,5; //вз=
=0,5 (середина шкалы
регулирования) — средний режим
охлаждения; //тр=1; #вз=1 (конец шкалы
регулирования) — самый
холодный режим.
Для уменьшения влияния
внешних воздушных потоков на
результаты испытаний вокруг
холодильника устанавливали
ограждение.
Температуры в камерах
измеряли с помощью термопар,
заключенных в медные цилиндры,
теплоемкость которых эквивалентна
теплоемкости 20 г воды.
Контрольные термопары размещали с
четырех сторон по периметру и на
разной высоте. Точность
поддержания температуры окружающего
воздуха чь0,5 °C. Погрешность
измерения температур ±0,25 °С,
расхода электроэнергии ±1 %.
Измеряемые параметры
регистрировались самопишущим прибором
через каждые 30 с.
Средние температуры воздуха
в камерах определяли по трем
точкам: в морозильной камере —
вверху у задней стенки, в центре
* ASHRAE Trans. 1987, Vol. 93,
Part 2. 1578—1590.
№
опыта
1
| 2
, 3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
*
'о. в-
°с
24
24
24
24
32
32
32
32
32
28
24
32
32
Настройки пр
иборов регу-
лирования температур в
морозильной
и холодиль-
ной камерах
"т. р [
0
0
1
1
0
0
1
1
0,5
0,5
0,5
0
0,5
#в.з
0
1
0
1
0
1
0
1
0,5
0,5
0,5
0
0,5
>мк> °С
— 11,5
— 16
—20,5
—25
— 12
— 17
—21
—24,5
— 19
— 19
— 18,5
— 12
— 19
/ , сс
ХК'
5
5,5
—5
—3,5
5
7
—6
— 1,5
0
0
0
5
0
Е, кВт-ч
1,8
2,1
2,9
3,4"
2,6'
3,1
4,1
4,3
3,5
3,0
2,5
2,9
3,6
камеры и внизу у переднего торца,
в холодильной камере — на
верхней полке сзади, на средней
в центре и на нижней полке
спереди.
Было проведено 13 опытов.
Результаты испытаний
представлены в таблице. В опытах / —11
электрообогреватели проема
морозильной камеры были включены
на малую мощность, в опытах
12 и 13 — на полную мощность.
Опыты 5, 9, 12 и 13 проводили
при стандартных условиях.
Согласно американским
стандартам стабильность показаний
' проверяют по четырем измерени-
32 ям. В рассматриваемых
испытаниях разброс температур в каме-
g pax не превышал ±0,05 °С,
колешь бания температуры окружающего
„ воздуха были не более ±0,5 °С
54 при средней температуре 33 °С.
^ Средний суточный расход электро-
ъ энергии Е при стандартных усло-
§ виях составил 3,82 кВт-ч (мак-
§ симальное отклонение от номиналь-
8 ного 0,065 кВт-ч, или 1,7 %).
§ На основании полученных ре-
2 зультатов были установлены ма-
§ тематические зависимости темпе-
*§ ратур в камерах двухкамерного
§ холодильника и его энергопотреб-
>$ ления от переменных параметров—
температуры окружающего
воздуха и настройки приборов
регулирования. При этом за базовые
были приняты условия опыта 10,
характеризующегося средними
показателями для каждого из
переменных параметров.
С учетом полученных
результатов эти зависимости принимают
следующее конкретное выражение
(температуры выражены в °F):
/MR=-l,6-7,7(//B3-0,5)-
-15,7(Ятр-0,5)-0,055(/ов-
—82,9);
/хк=32,3+3,9(Яв.3-0,5)-
-17,3(Ят.р-0,5)~0,084(/ов-
—82,9);
?=3+0,37 (#в,—0,5) +
+ 1,25(Ятр-0,5) +
+0,062 (/0.в-82,9).
При использовании этих
зависимостей следует помнить, что
1 °F=5/9 °C, a «0» по шкале
Фаренгейта соответствует
приблизительно — 18 °С. Формула
пересчета: 1 °C=5/9(F—32).
Полученные формулы
позволяют с минимальной погрешностью
рассчитать ожидаемые
температуры в камерах и
энергопотребление двухкамерного холодильника
с общим объемом 552 дм3 и с
объемом морозильной камеры
166 дм'3 при любых температуре
окружающего воздуха и настройке
регулирующих приборов. Так,
отклонения расчетных параметров
для опытов /—8 от фактических
составили в среднем, %: по
температурам в морозильной камере
+^; в холодильной камере +1^;
по расходу электроэнергии +^.
Исследования американских
специалистов показали, что
наиболее заметное влияние на
энергопотребление БХП оказывает
температура окружающего воздуха и
наименьшее — настройка
прибора регулирования температуры в
холодильной камере (настройка
термореле морозильной камеры
имеет более существенное
значение).
Настройка регулирующего
прибора и температура воздуха в
холодильной камере оказывают
незначительное воздействие на
изменение температуры воздуха в
морозильной камере и расход
электроэнергии БХП, тогда как влияние
настройки регулирующего прибора
и температуры воздуха в моро-
ш
ИЗОБРЕТЕНИЯ
A1) 1594340 E1) 5 F 25 D 23/06,
11/00 B1) 4398090/40-13 B2) 14.01.88
G1) Московский автомобильный завод
им. И. А. Лихачева G2) Е. В. Цветков,
И. А. Гусаров, С. Б. Овсейцев, А. В. Ма-
нанников, С. В. Ордынкин E3) 621.565
E4) E7) 1. СПОСОБ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО
ШКАФА ХОЛОДИЛЬНИКА, преду
сматривающий сборку на
горизонтальной плоскости и соединение
внутреннего корпуса и наружного корпуса,
имеющего крышку, заднюю и боковые
стенки с отбортовками, дно с отбортов-
ками и уступом для размещения
компрессора, отличающийся тем, что, с
целью снижения трудоемкости
изготовления, на горизонтальную плоскость
устанавливают заднюю стенку
наружного корпуса, дно выполняют с
кронштейнами на кромке, расположенными
над уступом, размещают дно и крышку
перпендикулярно к задней стенке, а
боковые стенки устанавливают на заднюю
стенку под углом к вертикальной
плоскости, в зоне предполагаемого
размещения испарителя устанавливают
короб, выполненный из материала с
низким коэффициентом теплопроводности,
на короб и кронштейны дна
наружного корпуса устанавливают и
фиксируют один или несколько внутренних
корпусов задней стенкой вниз с
обеспечением зазора между корпусами,
равного толщине теплоизоляции, затем в
зоне стыка корпусов устанавливают
накладку из материала с низким
коэффициентом теплопроводности,
имеющую в сечении Г-образную форму,
горизонтальную полку которой
располагают под отбортовками дна, крышки,
боковых стенок наружного корпуса, а
вертикальные полки соединяют с
вертикальными стенками одного или
нескольких внутренних корпусов, а затем
боковые стенки устанавливают в
вертикальное положение с обеспечением соедине-
зильной камере на изменение
температуры воздуха в
холодильной камере и расход
электроэнергии БХП весьма существенно.
Поэтому при переключении
холодильника на режим
замораживания (#тр=1) во избежание
подмораживания свежих продуктов
следует корректировать настройку
прибора холодильной камеры —
переводить ручку регулирующей
заслонки на более теплый режим.
Включение обогревателей
проемов морозильной камеры
приводит к соответствующему
увеличению расхода электроэнергии
БХП, но практически не влияет
на температуры воздуха в
холодильной и морозильной
камерах.
При фиксированных настройках,
приборов регулирования темпера*^
тура воздуха в камерах
двухкамерного холодильника
практически не зависит от изменения
температуры окружающего
воздуха в пределах от 24 до 32 °С.
''¦%Ж Ч '':ЧЧчкЧ ::Ч$ЧЧЧЧ чЧЧ]:ЧШМЧЧШ§9ШЩ.
'Щ:-Ч.
ния накладки с элементами корпусов с
натягом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем,
что в зонах стыков внутренних корпусов
перед вертикальной установкой боковых
стенок размещают П-образные
накладки.
A1) 1602423 E1) 5 А 23 В 4/03 B1)
4453943/31-13 B2) 05.07.88 G1)
Семипалатинский технологический институт
мясной и молочной
промышленности G2) Я. Б. Островский, И. А.
Рогов, Е. В. Фатьянов E3) 664.8.034
E4) E7) УСТРОЙСТВО
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНОГО
РЕЖИМА В ПРОЦЕССЕ СУШКИ
КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ в установке,
включающей сушильную камеру,
воздуховод и кондиционер, содержащее
регуляторы и датчики температуры и
влажности воздуха, соединенные
соответственно с кондиционером и
воздуховодом, отличающееся тем, что, с
целью повышения точности
регулирования температурно-влажностного
режима, оно снабжено четырьмя
сумматорами и блоками эталонной модели и
коррекции, выходы последнего
подключены к первым входам третьего и
четвертого сумматоров, а выходы блока
эталонной модели соединены с
первыми входами первого и второго
сумматоров, выходы которых связаны с
входами блока коррекции, причем выходы
третьего и четвертого сумматоров
соединены с входами регуляторов
температуры и влажности, при этом вторые
входы второго и третьего сумматоров
подключены к выходу датчика
температуры и входы первого и четвертого
сумматоров связаны с выходом датчика
влажности, а входы блока эталонной
модели подключены также к выходам
регуляторов температуры и влажности
воздуха.