СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АБСОРБЦИОННЫХ
ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
УДК 621.575:66.013
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Доктор техн. наук, проф. И. П. УСЮКИН, канд. техн. наук, доц. И. Г. АВЕРЬЯНОВ — Московский институт
химического машиностроения
Основные процессы химической
технологии — абсорбция, экзотермические реакции,
кристаллизация, сжижение и сушка газов —
проходят более интенсивно при низких
температурах.
При рациональном использовании
вторичных энергоресурсов и сбросного тепла
химических предприятий можно полностью
удовлетворить потребность их в холоде. Решить эту
задачу позволяет применение абсорбционных
холодильных машин.
Для нужд химии первая абсорбционная во-
доаммиачная холодильная машина
производительностью 1 и 2 млн. ккал/ч при t0 = —25°С
была спроектирована в Московском институте
химического машиностроения и изготовлена
Сумским машиностроительным заводом им.
Фрунзе в 1939 г. В течение последующих двух
лет завод изготовил еще восемь машин.
Некоторые из них работают и сейчас.
В таких машинах исполь'зуется тепло ни-
трозных газов и охлаждаются кислоты,
орошающие абсорбционные башни, вследствие
чего производительность по кислоте повышается
вдвое.
В послевоенный период по проекту
ГИПРОИВа было изготовлено 36
абсорбционных водоаммиачных холодильных машин по
750 тыс. ккал/ч при t0 = — 15°С, работающих
на сбросном паре ТЭЦ (давление 4—5 ата) на
предприятиях искусственного волокна.
По проекту ВНИХИ было выполнено
30 абсорбционных водоаммиачных
холодильных машин по 100 тыс. ккал1ч при to = —35°С.
Машины установлены на рыбокомбинатах
Дальнего Востока.
За семилетие по проектам
Государственного проектного института МХП СССР
изготовлено, смонтировано и пущено в эксплуатацию
(для производства хлора и его производных)
более 20 абсорбционных водоаммиачных
холодильных машин по 500 тыс. ккал/ч при
t0 = —45°С; 30 машин по 100 тыс. ккал/ч при
/0 = —40°С; одна машина на 750 тыс. ккал/ч
при t0 =—30°С. Все они одноступенчатые,
работают на паре ТЭЦ (давление 5,5 ата).
В США работают крупные абсорбционные
водоаммиачные холодильные машины
производительностью до 15 млн. ккал/ч. Особенно
большое распространение в США получили
абсорбционные бромистолитиевые
холодильные машины, используемые для получения
охлаждающей воды для химических
предприятий и промышленного кондиционирования
воздуха. По имеющимся данным, за
последние 15 лет выпущено около 2000 машин
этого типа. Приступили к производству
абсорбционных бромистолитиевых холодильных
машин японские фирмы. В Японии работают
холодильные станции с максимальной
производительностью 40—60 млн. ккал/ч.
Фирма «Шкода» ЧКД выпустила в 1961 г.
для химического предприятия абсорбционную
холодильную станцию общей
производительностью 18 млн. ккал/ч при /о = — 17°С.
Теоретические и экспериментальные
исследования в области абсорбционных
водоаммиачных машин проведены ВНИХЙ и Одесским
институтом пищевой и холодильной
промышленности.
Большая работа по созданию
абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин
для получения охлаждающей воды проведена
в Ленинградском технологическом институте
холодильной промышленности под
руководством доктора техн. наук, проф. Л. М. Розен-
фельда.
Государственным проектным институтом
МХП спроектированы и осваиваются две
абсорбционные бромистолитиевые холодильные
машины по 3 млн. ккал/ч (на Казанском
заводе органического синтеза и химическом
комбинате им. Кирова).
Производительность действующих
холодильных станций достигает 30—50 млн. ккал/ч. В
связи с этим целесообразно создать
аммиачную и бромистолитиевую абсорбционные
холодильные машины производительностью
7—10 млн. ккал/ч в одном агрегате.
.3

К настоящему времени в нашей стране
накоплен опыт проектирования, изготовления и
эксплуатации абсорбционных холодильных
машин, эффективно используемых при
наличии вторичных энергоресурсов и сбросного
греющего тепла.
Между тем утилизации вторичных
энергоресурсов и сбросного тепла для производства
холода до сих пор не уделялось должного
внимания.
Так, только на одном из заводов
синтетического спирта, где получают продукты
органического синтеза (синтетический спирт, этилен,
ацетилен, ацетон, фенол и нитрилакриловая
кислота) общее количество неиспользованного
тепла достигает ПО млн. ккал/ч, в то время
как потребность в холоде составляет 5Э—
80 млн. ккал/ч при ^о = 0; —5; —28 и —40°С.
Особенно много сбросного тепла на
предприятиях, где производятся ацетилен и этилен
методом термоокислительного пиролиза. На
этих предприятиях для промывки газа и его
охлаждения требуется вода. Она при этом
нагревается до температуры Ш0°С и
направляется в генератор абсорбционной водоаммиачной
холодильной машины i (производительность
4,5 млн. ккал/ч при t0 = —45°С). Такие способы
использования сбросного тепла могут быть
осуществлены и в других производствах, где
происходит процесс крекинга или пиролиза
с последующей закалкой, например при
получении этилена и пропилена пиролизом
углеводородного сырья. Общее количество
неиспользованного тепла, с помощью которого может
быть получен холод, на этих предприятиях
достигает iMOO ,млн. ккал/ч.
В процессе производства фенола и ацетона
можно использовать около 50 млн. ккал/ч
вторичных энергоресурсов и сбросного тепла.
При производстве сажи из природного газа
имеются также значительные источники
сбросного тепла. Только на одном сажевом заводе
ежечасно выбрасывается в атмосферу
190000 нм3/ч влажного газа, утилизация тепла
которого позволяет получить 80 млн. ккал/ч
тепла.
Большие неиспользованные резервы тепла
имеются в производстве синтетического
каучука, где требуется значительное количество
холода при t0 = 7; 0; —10; —20; —40 и —110°С.
На предприятиях синтетического каучука для
получения холода можно использовать
значительное количество горячей воды с
температурой от 95 до 130°С.
Абсорбционные холодильные машины
широко применяются при низкотемпературном
сжижении хлора '(/() = —40°С). В настоящее время
на заводах установлено свыше 50 таких машин
общей производительностью 15 млн. ккал/ч
при /0 = —4б°С.
Приблизительно можно считать, что все
нефтеперерабатывающие заводы располагают
сбросным теплом в размере 2—3 млрд. ккал/ч.
В то же время они нуждаются в большом
количестве холода для газоразделительных
процессов. Холод может быть получен в
абсорбционных холодильных машинах с
использованием сбросного тепла.
В связи с большими перспективами
внедрения теплоиспользующих холодильных машин
необходимо включить в план
научно-исследовательских работ Государственного комитета
Совета Министров СССР по науке и технике
исследования по утилизации вторичных
энергоресурсов и сбросного тепла промышленных
предприятий с помощью абсорбционных
холодильных машин; создать специализированную
организацию по разработке эффективных схем
и конструкций абсорбционных холодильных
машин; построить специализированные заводы
по изготовлению абсорбционных холодильных
машин; организовать подготовку инженерных
кадров, для чего ввести в учебных институтах
курс «Абсорбционные холодильные машины»;
издать имеющиеся работы по абсорбционным
машинам.
УДК621.575:659
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩИХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН В
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Г. В. КУРИЛОВ — Донецкий филиал института Гипросталь
Для проведения основных производствен- чаемого тепла теряется с теплом отходящих
ных процессов на предприятиях черной метал- газов и теплом, отводимым при охлаждении
лургии требуется очень много топлива. В агрегатов (коэффициент топливоиспользова-
то же время значительное количество полу- ния 35—85%). Так, наоример, потери тепла
4

с отходящими газами с температурой 250—
8О0°С и с паром на среднем металлургическом
заводе годовой производительностью 2 млн. г
чугуна, 2,3 млн. т стали и 2,0 млн. т проката
составляют около 850 млн. ккал/ч.
В горячих цехах металлургических заводов
температура летом достигает 40—60°С, а в
некоторых зонах 70—80°С, в то время как для
создания нормальных условий труда
температура окружающего воздуха должна
поддерживаться на уровне 20—25°С. Высокая
температура воздуха в цехе отрицательно влияет на
здоровье рабочих, снижает
производительность труда, создает тяжелые условия
эксплуатации электрических машин
(перегреваются обмотки, нарушается изоляция,
снижается производительность основного
технологического оборудования).
Наличие на металлургических заводах
большого количества вторичных энергоресурсов,
особенно плохо используемых летом,
определяют перспективность их применения для
получения холода, в котором имеется большая
потребность.
Для определения возможных потребителей
холода в металлургической промышленности
Донецкий филиал института Гипросталь и
Центроэнергометаллургпром в 1964 г.
обследовали Донецкий, Ново-Липецкий и
Череповецкий металлургические заводы.
Одновременно выясняли наличие вторичных
энергоресурсов для производства холода.
В результате было установлено, что холод
на металлургических заводах требуется
прежде всего для санитарно-гигиенических нужд.
Он может также применяться для
охлаждения двигателей прокатных станов, воды
в схеме гидроаккумулятор^ого хозяйства
прокатных станов, воздуха на стороне всасывания
и между ступенями кислородных компрессоров
(в этом случае максимальную
производительность компрессора можно рассчитывать по
температуре всасываемого воздуха 10—12°С
вместо максимальной летней), воздуха на
стороне всасывания и между ступенями доменных
турбокомпрессоров и турбовоздуходувок.
Из перечисленных потребителей холода
наиболее перспективны прокатные цехи как по
эффективности, так и по масштабам
применения холода. Возможность охлаждения
всасываемого воздуха в доменных
турбовоздуходувках и турбокомпрессорах в каждом
конкретном случае должна определяться
технико-экономическими расчетами, так как затраты на
сооружение и эксплуатацию холодильных
машин не всегда окупаются.
При обследовании выявлены значительные
потери тепла с отходящими дымовыми газами
доменных и мартеновских печей,
нагревательных печей и др. Эти потери намного
превышают количество тепла, необходимого для
производства холода. Так, на Донецком
металлургическом заводе потери тепла с отходящими
газами, имеющими температуру 250—800°С,
составляют около 50 млн. ккал/ч (если считать,
что можно использовать тепло газов до
температуры 2'00°С).
Аналогичные исследования проводили и
другие организации.
В больших масштабах и экономично
применяется холод для технологических
нужд в коксохимических цехах
металлургических предприятий. В 1962 г. Киевский
политехнический институт провел работу по
определению экономичности применения
холода для коксохимических заводов. Расчеты
были выполнены для четырех коксовых батарей
с печами объемом по 30 м3, при этом
использовали абсорбционные водоаммиачные и паро-
эжекторные холодильные машины.
Установлено, что холод необходим для до-
охлаждения коксового газа в первичных
холодильниках, охлаждения технологической
воды в цехах очистки серы, ректификации
бензола, улавливания и дистилляции бензола,
получения аммиачной воды.
Общий экономический эффект в результате
применения холода для завода такой мощно-
Таблица 1
Цехи
Потребность в
холоде, млн. ккалч
Доменный
Мартеновские:
№ 1
№ 2
№ 3
Листопрокатные:
№ 1
№ 2
№ 3
№ 4
№ 5
Обжим но-заготовочный
Сортопрокатный ....
Проволочноштрипсовый
Коксохимический ....
Аглофабрика
ПВЭС-1
ПВЭС-2
ТЭЦ
ЦЭС . . .
Итого
7,4
3,4
3,9
3,7
2,0
1,6
1,3
4,6
1,3
6,2
3,5
2,2
2,0
4,0
0,8
1 1,0
0,8
! 0,5
—
—
—
3,5
1,4
5,2
16,6
1,8
•8,8
6,8
3,9
27,0
6,0
—
—
—
—
7,4
3,4
3,9
3,7
5,5
3,0
6,5
21,2
3,1
15,0
10,3
6,1
29,0
10,0
0,8
1,0
0,8
0,5
50,2 81,0
131,2

Таблица 2
Показатели
Магнитогорский
металлургический комбинат
бромисто-
литиевая
4,2
51540
140000
72540
+105360
+ 79180
1 —
пароэжек-
торная
12,64
164180
91500
177900
— 26720
—105360
водоамми-
ачная
6,60
85570
441000
151720
+ 26720
—
— 79180
Новокузнгцкий
металлургический комбинат
бромисто-
литиевая
3,86
50030
140000
71030
+96200
+77040
—
пароэжек-
торная
11,94
153510
91500
167230
—
—19160
—96200
водоамми-
ачная
6,32
81920
441000
148070
+19160
—
+77040
Макеевский металлургический
завод им. Кирова
бромисто-
литиевая
пароэжек-
торная
водоамми-
ачная
Себестоимость 1 млн.
ккал холода,
ру61 млн. ккал
Годовые
эксплуатационные расходы, руб. . .
Капитальные затраты,
руб
Годовые расчетные
затраты, руб
Годовая экономия
расчетных затрат, руб.:
по сравнению с паро-
эжекторной
машиной
по сравнению с водо-
аммиачной машиной
по сравнению с бро-
мистолитиевой
машиной
5,43
70440
140000
91440
127670
- 73450
15,8
20539.)
91500
219110
— 54220
—127670
7,62
98740
441000
164890
+54220
—73450
сти по расчетам института составляет
600000 руб. в год. Капитальные затраты
по цехам окупаются в течение трех лет.
По данным, полученным Донецким
филиалом института Гипросталь при
обследовании Магнитогорского
металлургического комбината с целью выявления
потребителей, масштаба потребления холода и
эффективности его применения, потребность в
холоде для основных цехов достигает
131,2 млн. ккал/ч (табл. 1).
На металлургических предприятиях в
основном применяются пароэжекторные
холодильные машины.
Так, на Закавказском металлургическом
заводе в 1958 г. была пущена и испытана паро-
эжекторная холодильная машина 11Э,
на-Макеевском металлургическом заводе им.
Кирова — пароэжекторная холодильная машина
производительностью 2 млн. ккал/ч для
охлаждения двигателей прокатных станов и т.д.
Однако по своим технико-экономическим
показателям пароэжекторные холодильные
машины уступают абсорбционным броми-
столитиевым и водоаммиачным. Это
подтверждает экономическое сравнение данных машин,
проведенное Донецким филиалом института
Гипросталь применительно к условиям
Магнитогорского и Новокузнецкого
металлургических (комбинатов, а также Макеевского
металлургического завода им. Кирова (табл. 2).
Заданные условия: потребная
производительность каждой машины 3 млн. ккал/ч, число
часов работы 4320 в год.
Как видно из табл. 2, для всех трех заводов
наиболее экономично применение
абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины.
Донецкий филиал института Гипросталь в
содружестве с отделом теплообмена
Института технической теплофизики АН УССР
занимается сейчас подготовкой к внедрению
абсорбционных бромистолитиевых холодильных
машин на металлургических предприятиях.

УДК 621.575.001.2
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ АБСОРБЦИОННЫХ
ВОДОАММИАЧНЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
И. Я. СТЕП — Государственный союзный проектный институт Министерства химической промышленности СССР
В течение последних 7—8 лет
Государственным союзным проектным институтом
Министерства химической промышленности
совместно с ВНИХИ разработан ряд
абсорбционных холодильных машин.
В настоящее время общая
производительность эксплуатируемых и строящихся на
предприятиях химической промышленности
холодильных машин составляет 50000 млн. ккал/ч.
Машины работают по одноступенчатой
схеме с использованием в качестве теплоносителя
насыщенного водяного пара давлением не
более 4,5 кг/см2, а в некоторых случаях —
перегретой воды.
В 1958 г. первые абсорбционные водоамми-
ачные холодильные машины
'производительностью 100 000 ккал/ч при t0 = —35°С системы
ВНИХИ были предназначены для применения
в производстве сжиженного хлора. В
настоящее время они эксплуатируются на ряде
заводов. Вначале эти машины имели ряд
недостатков, которые впоследствии были
устранены.
Намного лучше показали себя в работе
абсорбционные водоаммиачные холодильные
машины производительностью 500000 ккал/ч при
t0 = —45°С. Во время испытаний было
отмечено хорошее совпадение расчетных и опытных
данных.
Запроектированные в последнее время
крупные холодильные станции
производительностью 4 и б млн. ккал/ч предусматривают
использование вторичных энергоресурсов.
Одна из них, производительностью 4 млн. ккал/ч
при t0 = —25°С, состоящая из двух
абсорбционных водоаммиачных холодильных машин,
рассчитана на работу с использованием тепла
термического обезвреживания зараженных
газов одного из химических производств.
Теплоносителем генератора абсорбционной
водоаммиачной холодильной машины является
циркулирующая в системе перегретая вода с
температурой 160°С. Перегрев воды
происходит в трубчатой печи, где одновременно в
специальной керамической насадке сжигаются
зараженные газы. Предполагаемый
экономический эффект — около 1 млн. руб. в год.
Другая холодильная станция
производительностью 6 млн. ккал/ч при ^о = — 15°С, в
состав которой входят три абсорбционные
водоаммиачные холодильные машины,
запроектирована с учетом использования тепла
обезвреживания промышленных сточных вод.
Учитывая положительные результаты пуска
и эксплуатации низкотемпературной
одноступенчатой абсорбционной водоаммиачной
холодильной машины, Государственный союзный
институт разработал на их основе ряд типовых
проектов машин производительностью 0,5; 1,0;
2,0; 4,0 и 6,0 млн. ккал/ч.
Ниже приводится техническая
характеристика пяти типов абсорбционных водоам-
миачных холодильных машин.
Холодопроизводитель-
ность, млн. ккал\ч . .
Минимальная
температура кипения
холодильного агента, °С
Температура
конденсации, °С
Расход теплоносителя:
водяной пар, т\ч . .
перегретая вода, mzjh
Температура
теплоносителя, °С:
водяной пар ....
перегретая вода . .
Расход охлаждающей
воды, мг1ч
Расход электроэнергии
с учетом циркуляции
холодоносителя, квт/ч
0,5 1,0 2,0 4,0 6,0
-45
32
4,3
220
155
165
—45
32
8,6
440
155
165
—25
35
10,7
360
145
160
—25
35
21,4
720
145
160
—25
35
32,1
1080
145
160
250 500 700 1400 2100
100 200 350 700 1050
На рисунке представлен рабочий макет
типового проекта абсорбционной водоаммиачной
холодильной машины производительностью
500 000 ккал/ч при t0 = —45°С, разработанного
совместно с ВНИХИ.
Все основные аппараты этой машины
смонтированы на несущем металлическом каркасе,
под которым на нулевой отметке установлены
насосы для циркуляции растворов
холодоносителя и холодильного агента, вакуумирова-*
ния системы и приготовления рассола.
Габаритные размеры каркаса таковы, что
имеется полная возможность удобного
осмотра и демонтажа 'каждого аппарата.
Типовые проекты абсорбционных водоам-
миачных холодильных машин
предусматривают автоматизацию и контроль всех основных
технологических параметров и их стабилиза^
цию.
Для измерения величин технологических
параметров используются приборы агрегатной
7

унифицированной системы. В качестве
датчиков применены стандартные приборы с пнев-
мовыходом.
Рабочий макет типового проекта абсорбционной водоам-
миачной холодильной машины производительностью
500 000 ккал/ч при /<, = — 45°С.
Датчики контрольно-измерительных
приборов находятся в утепленных шкафах.
Вторичные контрольно-измерительные приборы
расположены на щите в помещении КИП. Щит
оборудован сигнальными устройствами.
Для поддержания нормального режима
работы машин контролируются и регулируются
все основные параметры процесса —
давление, уровни, расходы, температуры. При
отклонении этих параметров от нормы на щите
появляется сигнал.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ В
БРОМИСТОЛИТИЕВЫХ
Т. В. ГОГОЛИНА, Р. В. ПАВЛОВ, Т.
Предприятия ряда отраслей
промышленности потребляют холодную воду с
температурой 4—6°С в основном для
кондиционирования воздуха и с температурой 9—12°С — для
Приборы автоматики и контроля
абсорбционных водоаммиачных холодильных машин
позволяют полностью автоматизировать
работу последних.
Контролировать работу машин можно из
помещения КИП по приборам, установленным
на аппаратах и трубопроводах.
Все типовые проекты .разработаны с учетом
возможности их привязки к различным
климатическим районам.
В дальнейшем намечено создание опытно-
промышленной низкотемпературной
двухступенчатой абсорбционной водоаммиачной
холодильной машины, а также машины с
использованием газового генератора, что даст
значительный экономический эффект.
Даже в случае использования теплоносителя
за счет сжигания природного топливного газа
себестоимость 1 млн. ккал холода при —40°С
составит около 18 руб., что на 30% ниже
себестоимости холода, полученного при помощи
холодильной машины с применением
двухступенчатых компрессоров ДАОН350.
Необходимо в ближайшее время провести
ряд научно-исследовательских работ по
выявлению оптимальных схем абсорбционных
водоаммиачных холодильных машин и бинарных
смесей для них.
Для интенсификации процесса теплообмена
и соответствующего уменьшения
металлоемкости аппаратуры абсорбционной
водоаммиачной холодильной машины необходимо создать
наиболее перспективные теплообменные
поверхности.
Уже сейчас на базе имеющихся разработок
следует приступить к серийному выпуску
абсорбционных водоаммиачных холодильных
машин.
Накопленный опыт разработки,
изготовления и эксплуатации этих машин показывает,
что их применение в химической
промышленности несомненно перспективно.
УДК 621.575.001.2
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ АБСОРБЦИОННЫХ
ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
Е. КАНЫШЕВА — ВНИИхолодмаш
охлаждения технологических аппаратов.
Для некоторых производств потребность в
холодной воде достигает в переводе на холодо-
производительность 10—30 млн. ккал/ч.

Зимой в большинстве районов страны воду
охлаждают в градирнях. Летом для получения
воды требуемой температуры необходимо
применять искусственное охлаждение, которое
осуществляется с помощью компрессионных
холодильных машин.
В условиях сезонной работы создание
крупных холодильных станций с поршневыми или
турбокомпрессорными холодильными
машинами не является оптимальным решением,
поскольку первоначальные затраты на их
сооружение велики, а эксплуатируются они лишь
4—5 месяцев в году.
Более целесообразно применять теплоис-
пользующие холодильные машины — паро-
эжекторные и абсорбционные бромистолитие-
вые.
Одно из наиболее существенных их
преимуществ — возможность использования
сбросного тепла ряда производств или отходящего
тепла районных теплоэлектроцентралей, так
как теплоиспользующие машины работают на
паре низкого давления (до 2,5 ата) или
горячей воде, спрос на которые в летнее время в
связи с прекращением отопительного сезона
резко падает.
Кроме того, для теплоиспользующих машин
характерны меньшая стоимость оборудования,
снижение первоначальных затрат на
сооружение холодильных станций, поскольку машины
можно размещать на открытых площадках,
простота обслуживания, сокращение числа об-
4 if 9- 12
^ Температура охлажденной Воды, °С
Сравнение энергетических показателей бромистолитие-
вых и пароэжекторных машин при получении
охлажденной воды 4 и 9 — 12°С;
пароэжекторная машина: /—5Э, пар давлением 6—
7 кг/см2, температура охлажденной воды tw = 24°C\
3—БЭ, 6—7 кг/см2, tw=28°C; 5—'12Э, 6, 5 — 8 кг/см2;
tw — ие выше 30°С;
бромистолитиегаая машина АБХМ-2,5 на паре
давлением 3 кг/см2: 2 — ^ = 24°С; 4, 6 — tw = 2S°C.
2 Холодильная техника № 7
служивающего персонала и расходов на
ремонты в связи с отсутствием механизмов с
большим количеством движущихся частей.
Результаты испытания абсорбционной бро-
мистолитиевой холодильной машины АБХМ-2,5
производительностью 2,5 млн. ккал/ч,
проведенного Институтом теплофизики Сибирского
отделения АН СССР, ЛТИХП и ВНИИхолод-
машем в 1964 и 1965 гг., показали, что по
расходу охлаждающей воды и пара эта машина
имеет значительные преимущества перед паро-
эжекторной, поэтому применение шоследней в
химической промышленности не перспективно
(см. рисунок).
Было проведено также сравнение технико-
экономических показателей холодильных
станций с аммиачными турбокомпрессорными
холодильными машинами и абсорбционными
бромистолитиевыми холодильными машинами,
разработанными для Белоцерковского
завода резино-технических изделий.
Технико-экономические показатели холодильных
станций производительностью 20 млн. ккал\ч
(температура охлаждаемой воды 12° С; холодопроизво-
дительность каждой станции 20 млн. ккал/ч, в
течение года машины работают 4 месяца;
продолжительность отопительного сезона 5,2 месяца)
Абсорбци- Аммиачная
онная турбоком-
бромисто- рессор-
литиевая я я машима
машина
Производительность, млн. ккал\я Около 3 5
Число машин в станции, шт.... 7 4
Установленная мощность, кет . . . 940 €060
Потребляемая мощность, кет . . . 412 7030*
Удельный расход электроэнергии,
квт-ч/ШО ккал 0,02 0,35
Расход пара, т\я 52 —
Удельный расход пара, /ег/1000
ккол 2,6 —
Удельный расход воды, л*3/1000
ккал 0,405 0,225
Площадь, м2:
здания 72 756
открытой площадки 1200 1200
Объем здания, мъ 288 8316
* Допустима перегрузка синхронного двигателя.
Капитальные затраты (в тыс. руб.) на
сооружение холодильной установки выражаются
в следующих цифрах:
Абсорбци-
онная Аммиачная
бромисто- турбоком-
литиевая прессорная
машина машина
Оборудование 578,5 684,4
Монтаж 152,0 114,0
Сооружение здания** 1,0 30,0
Итого . . . . 731,5 828,4
** Стоимость сооружения здания принята 3 руб. 60 коп. за I ж9 •
9

Стоимость 1000 ккал холода, полученного
с помощью абсорбционной бромистолитиевой
холодильной машины, как правило, выше
стоимости 1000 ккал холода, выработанного
компрессионными машинами, несмотря на
меньшие энергозатраты (в сравнимых величинах).
Причиной являются высокие тарифы на
горячую воду или пар низкого давления, а также
то, что не учитывается возможность
круглогодичного отбора тепла зимой для отопления и
летом для привода абсорбционных
холодильных машин. Поэтому должны быть введены
дифференцированные тарифы, причем
стоимость пара давлением до 2,5 ата не должна
превышать 1 руб/т.
Во ВНИИхолодмаше проведены проектные
работы по определению областей
эффективного применения абсорбционных
бромистолитиевых холодильных машин в
промышленности.
Металлургические заводы (цехи
слябингов и блюмингов) — для охлаждения
воздуха, всасываемого доменными
воздуходувками, охлаждения промежуточных
холодильников 'кислородных компрессоров и
технического кондиционирования. Так, для
охлаждения воды в теплое время года на
Новокузнецком металлургическом комбинате
требуется 70 млн. ккал/ч. Вода с температурой
10—12°С используется для охлаждения
масляной эмульсии и отвода тепла от двигателей
и механизмов.
Коксохимические заводы — для
охлаждения последней ступени холодильников
коксового газа перед газодувкой. В качестве
греющего источника абсорбционной
бромистолитиевой холодильной машины используется
горячая вюда с температурой 75°С, выходящая
из холодильников первой группы.
Заводы резин о-техн и ческой,
шинной и резин о-асбестовой
промышленности — для отвода тепла от
технологических аппаратов. Общая потребность в
искусственном охлаждении составляет от 5 до
20 млн. ккал/ч на объект.
До настоящего времени для этих заводов
сооружали холодильные установки с
аммиачными поршневыми компрессорами и
турбокомпрессорами.
Заводы искусственного и
синтетического волокна — для производства
капронового корда. Мощность холодильной
установки достигает 50—55 млн. ккал/ч.
Размещение абсорбционных
бромистолитиевых холодильных машин возле цехов
позволяет значительно сократить транспортные
потери холода и уменьшить размеры
магистральных трубопроводов охлажденной воды.'Такое
решение позволит повысить температуру
охлаждаемой воды, что в свою очередь
упростит и удешевит установку в целом.
Заводы по производству белко-
в о-в итаминных концентратов — для
отвода тепла реакции в процессе выращивания
дрожжей биомассы с помощью воды, имеющей
температуру 12°С. Мощность холодильной
установки каждого из строящихся заводов
20 млн. ккал/ч.
Проведенное технико-экономическое
сравнение различных способов получения холода
подтвердило 'целесообразность использования
в рассмотренных случаях бромистолитиевых
холодильных машин.
Выявленные области применения
абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин
подтверждают необходимость их серийного
выпуска и дальнейшего проведения
исследовательских и конструкторских работ с целью
создания оптимальных конструктивных решений.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
УДК 621.575
АБСОРБЦИОННАЯ БРОМИСТОЛИТИЕВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА В КАЧЕСТВЕ
ТРАНСФОРМАТОРА ТЕПЛА
Доктор техн. наук, проф. Л. М. РОЗЕНФЕЛЬД, канд. техн. наук М. С. КАРНАУХ — Институт теплофизика
Сибирского отделения АН СССР
В 1965 г. на стенде Черниговского завода
синтетического волокна были проведены
испытания абсорбционной бромистолитиевой
холодильной машины производительностью
2,5 млн. ккал/ч (АБХМ-2,5) по схеме
понижающего и повышающего трансформатора
тепла.
В процессе испытаний по схеме
понижающего трансформатора тепла машина не
подвергалась каким-либо изменениям. Для работы
в качестве повышающего трансформатора
тепла на ней была установлена дополнительная
аппаратура.
Понижающий трансформатор тепла.
Испытательный стенд представляет собой
автономную систему, позволяющую проводить работы
в широком диапазоне температур и тепловых
нагрузок на аппараты. Генератор
обогревается паром давлением до 6 ата или горячей
водой из специального бойлера. Температура
воды, циркулирующей через абсорбер и
конденсатор, регулируется путем смешивания
в баке рециркулирующеи воды со свежей
речной.
Тепловая нагрузка на испаритель создается
при подаче части теплой воды из
конденсатора в смесительный бак.
Агрегаты испытывали при установившемся
режиме по внешнему балансу аппаратов.
Расход воды, раствора и пара измеряли мерными
диафрагмами в комплекте с самопишущими
дифференциальными манометрами; расход
пара (по количеству конденсата) — с помощью
тарированного мерного бака. Концентрацию
раствора определяли периодически
ареометрами, упругость паров в аппаратах —
ртутными и масляными манометрами.
Автоматическая запись температур выполнялась
непрерывно.
В понижающем трансформаторе тепла к
генератору подводится тепло на относительно
высоком температурном уровне (пар или
горячая вода с температурой 100—200°С), а к
испарителю — тепло от холодного источника
(вода с температурой ±0—50°С). От
конденсатора и абсорбера отводится тепло на
промежуточном температурном уровне F0—90°С),
которое используется для теплоснабжения.
Тепловой баланс трансформатора тепла,
если пренебречь работой насосов,
представляет равенство
Q0 + Q/* = Qa + QK, A)
где Qo, Qh, Qa и QK — тепловые нагрузки
испарителя, генератора,
абсорбера и
конденсатора.
Коэффициент трансформации в
понижающем трансформаторе тепла определяется
соотношением
М= Qa + Q*. B)
Qh
Поскольку Qa + QK>Q/i величина М>\.
Отсюда количество тепла, отведенного в
трансформаторе на более низком температурном
уровне, больше подведенного на более
высоком. Меньшее количество тепла с большей
удельной работоспособностью энергетически
эквивалентно большему количеству тепла
с меньшей удельной работоспособностью.
Практическая ценность понижающего
трансформатора тепла заключается в возможности
/получения значительного количества тепла на
более низком температурном уровне.
Одним из существенных источников потерь
в аппаратах машины является неполнота
насыщения раствора в абсорбере и неполнота
выпаривания его в генераторе. Измерения
показали, что эти величины равны
соответственно 1,7—3,8% и 1,6—4,0%.
В диапазоне режимов работы понижающего
трансформатора тепла коэффициент
трансформации изменялся незначительно — от 1,65
до 1,69.
Испытания абсорбционной
бромистолитиевой холодильной машины холодопроизводи!-
тельностью 2,9 млн. ккал/ч показали, что при
получении холодной воды с температурой 12°С
в случае использования источника с темпера-
2*
II

турой 121,6°С и тепловой нагрузки 1,77 млн.
ккал/ч вырабатывается 2,92 млн. ккал/ч тепла
в виде горячей воды с температурой 4ГС, что
соответствует коэффициенту трансформации
1,65. Повышение температуры охлаждаемой
воды до 17,9°С приводит к возрастанию
температуры горячей воды до 49,3°С при
коэффициенте трансформации 1,67.
Повышающий трансформатор тепла.
Абсорбционная бромистолитиевая холодильная
машина, в которой процессы совершаются
в обратном направлении по сравнению с
холодильной и поэтому получившая название
обращенной, является повышающим
трансформатором тепла.
После дооборудования машина АБХМ-2,5
работала как повышающий трансформатор
тепла следующим образом. Горячая вода,
являющаяся низкотемпературным источником
тепла, подводилась к генератору и
испарителю. Конденсатор охлаждался холодной водой,
а циркулировавшая через абсорбер вода
уносила тепло на более высоком температурном
уровне. Вода с температурой 50—70°С для
обогрева генератора приготовлялась в
бойлере, куда подводился пар.
Тепло подводилось к испарителю водой,
подогретой в специальном баке, куда также
подавался пар.
Тепловая нагрузка машины снималась
в специальном резервуаре, где горячая вода
смешивалась с холодной речной, подача
которой регулировалась в зависимости от
задаваемого режима работы. Конденсатор
охлаждался речной водой, имевшей в осенний период
температуру 6—Ю°С
Коэффициент трансформации повышающего
трансформатора тепла определяется
отношением
М =
Qa
Qo + Qh
C)
В повышающем трансформаторе тепла
М<1, так как Qo + Q/i>Qa. В этом случае
количество тепла, отведенного на более высоком
температурном.уровне, меньше подведенного
на более низком. Большее количество тепла
с меньшей удельной работоспособностью
энергетически! эквивалентно меньшему количеству
тепла с большей удельной
работоспособностью.
В генераторе повышающего
трансформатора тепла гидростатическое давление слоя
жидкости оказывает заметное влияние на
величину неполноты выпаривания раствора
вследствие малого абсолютного значения давления
в паровом пространстве. В проведенных
опытах неполнота насыщения раствора
составляла 4—7,5%. С малым абсолютным давлением
в генераторе связаны относительно большие
потери от дросселирования пара в
соединительном трубопроводе между генератором
и конденсатором.
Измерения показали, что давление
конденсации ниже давления паров ib генераторе на
0,4—0,5 мм рт. ст. В повышающем
трансформаторе тепла наблюдается сравнительно
высокое давление в испарителе. Этим
объясняется меньшая величина относительных потерь
на дросселирование пара при его движении из
испарителя ib абсорбер, а также меньшее
значение неполноты насыщения раствора в
абсорбере (в проведенных опытах 0,4—2%).
Важной практической характеристикой
машины я!вляется теплоттроизводительность
в разных режимах при работе по схеме
повышающего трансформатора тепла.
Вычисленное на основе опытных дачных- значение
коэффициента трансформации составляло 0,4—
0,5. Вследствие этого расход воды,
передающей тепло от источника низкой температуры,
достаточно велик.
Для изучения влияния расхода воды на
рабочие процессы машины были
проведены две серии опытов. В первой серии вода
проходила параллельно через генератор и>
испаритель при одинаковых температурах, во
второй — последовательно при разных
температурах.
На рис. 1 показано изменение теплопроизво
дительности повышающего трансформатора
й^ппи. ннал/ч
Рис. 1. Зависимость теплотгроизвод'ителмюсти
повышающего трансформатора тепла от температуры горячей
воды при температуре охлаждающей воды 7JC.
12

тепла от температуры горячей воды в первой
серии опытов при подаче в генератор и
испаритель воды с температурой 65°С (линия У),
6'0°С (линия 3) и температуре охлаждающей
воды при входе в конденсатор 7°С.
О Z млн. итп/ч
2,0 Г " ^Т Г ~|
Щ
0,5 \ | J I
80 85 90 tw/C
Рис. 2. Зависимость теплоерО|И31Вюд.ительности
повышающего трансформатора тепла от
температуры горячей воды при температуре охлаждающей
воды 7°С (линия 1) и 1°С (линия 2).
Опыты показали значительное влияние
температуры источников на теплопроизво-
дительность. Так, при температуре
горячей воды 85°С снижение температуры
холодного источника от 65 до 60°С приводит к
уменьшению теплопроизводиггельности с 1,5 млн. до
1 млн. ккал/ч. При температуре холодного
источника 65°С снижение температуры
горячей воды от 85 до 80°С приводит к
возрастанию теплопроизводительности с 1 млн. до
1,25 млн. ккал/ч. Следовательно, выбор
оптимальных температур источников при работе
машины как повышающего трансформатора
тепла очень существенен.
Линия 2 на рис. 1 показывает изменение
теплапроизводительности машины во второй
серии опытов при температуре воды,
подаваемой в испаритель, 65°С и в генератор 60°С;
линия 4 обозначает то же, но при температуре
воды, подаваемой в испаритель, 60°С и в
генератор 55°С.
Сравнение опытов с последовательной и
параллельной подачей воды в испаритель и
генератор показывает, что последовательная
подача приводит к снижению температуры
получаемой в машине горячей воды и
одновременно к сокращению ее расхода через испаритель
и конденсатор,
В холодное время года охлаждающая
конденсатор вода достигает более низких
температур, чем осенью. При понижении
температуры конденсации увеличивается
эффективность работы повышающего трансформатора
тепла.
Так, при температуре холодной воды 6,2°С,
суммарной нагрузке испарителя и генератора
2,24 млн. ккал/ч и температуре воды 60°С теп-
лопроизводительность машины составляет
1 млн. ккал/ч и температура горячей воды
850С. При этих же условиях, но температуре
охлаждающей воды ГС температура горячей
воды повышается до 90°С.
Зависимость теплопроизводительности
повышающего трансформатора тепла от
температуры горячей воды при обогреве генератора
и испарителя водой,- имеющей температуру
65°С, и температуре охлаждающей воды 7 и
ГС приведена на рис. 2. Полученные данные
указывают на значительное влияние
охлаждающей воды на процессы, происходящие в
повышающем трансформаторе тепла.
Выводы
Абсорбционная холодильная машина
является понижающим термотрансформатором
низкотемпературного тепла. Температура
горячей воды, отдаваемой этим
термотрансформатором одновременно с работой на хладо-
снабжение, ограниченна. Получение более
горячей воды связано с повышением
температуры теплоносителя, поступающего в
испаритель.
Абсорбционная бромистолитиевая машина
может работать по обращенной схеме как
повышающий термотрансформатор, поднимая
температурный уровень низкотемпературного
тепла, чем обеспечивается возможность
практического использования низкотемпературного
тепла для теплоснабжения. Реализация на
практике отмеченных выше особенностей бро-
мистолитиевой машины значительно повышает
ее эффективность.

УДК 621.575
ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОМЫШЛЕННОЙ
АБСОРБЦИОННОЙ БРОМИСТОЛИТИЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Н. Г. ШМУЙЛОВ — ВНИИхолодмаш
В статье приводятся результаты
исследования действительных рабочих процессов
абсорбционной брО'Мистолитиевой холодильной
машины АБХМ-2,5 производительностью 2,5 млн.
ккал/ч на стенде Черниговского завода
синтетического волокна1.
Узловые точки теоретических и
действительных процессов в ?,/-диаграмме приведены
на рис. 1. На диаграмме отмечены узловые
точки теоретических процессов.
Теоретические процессы машины.
Крепкий раствор после генератора
(состояние в точке 4*) охлаждается в
теплообменнике (точка 8*) и поступает в абсорбер. В
процессе абсорбции состояние раствора
изменяется по линии <3*—10*—2* при постоянном
давлении ра. Далее слабый раствор попадает
в теплообменник, где подогревается крепким
раствором (линия 2*—7*). В процессе
выпаривания в генераторе состояние раствора
изменяется по линии 7*—5*—4* при постоянном
давлении конденсации р.
При построении теоретических процессов
предполагается, что в конце процесса
абсорбции и выпаривания раствор достигает
равновесного состояния, в теплообменнике
осуществляется максимально возможная регенерация
тепла (t*=t*) и отсутствует сопротивление
в соединительных трубопроводах между
аппаратами.
Действительный процесс в испарителе.
Трубный пучок аппарата и жалюзийная
решетка, ограждающая испаритель, оказывают
существенное сопротивление прохождению
водяного пара- В опытах измеряли температуру
кипящей воды, рециркулируемой через
испаритель, и давление пара при выходе из него.
На рис. 1 давление, соответствующее темпе-
р а тур е р-ецирясул иру ем ой воды, о боз н ачено
Ро, давление за испарителем /?0' , давление
за решеткой ра. Разность Ро—р0
характеризует потерю давления в трубном пучке
испарителя. Скорость'пара при,выходе из
трубчатки испапителя 25—60 м/сек, в решетке 18—
40 м/сек. Потери давления в жалюзийной ре-
1 Работа выполнена иод руководством доктора техн.
«аук. проф. Л. М. Розенфельда и канд. техн. наук
М. С. Карнауха.
шетке измеряли масляным
дифференциальным манометром.
Зависимость потерь давления в испарителе
от холодопроизводительности машины нри
температуре кипения 5°С приведена на рис. 2.
Кривая 1 характеризует потерю давления в ис-
ia Kakahcn irir
Концентрация ?, %
Рис. 1. Узловые точки теоретических и действительных
процессов в ?, /-диаграмме.
Iй7
15
V
I
I
! ^^""^
*"Т^—-—"^"
о .
i
о
1
У
г°
+ у^
о/
1
!
j
|
Г 1
1
!
!
/л
1.6
1,6 2,0 2,2
йо, млн у mil/и
2А
2,6 2.8
Рис. 2. Зависимость потерь давления в испарителе от
холодонроизводительности машины при температуре
кипения воды 5°С.
и

парителе, кривая 2 — в жалюзийной решетке.
Действительный процесс в абсорбере. В
действительных условиях для интенсификации
процесса абсорбции введена рециркуляция
слабого раствора (см. рис. 1). Крепкий раст-
вор (состояние в точке 8) смешивается с
частью слабого раствора (точка 2). Смешанный
раствор (состояние в точке 9) поступает в
абсорбер. Состояние раствора в процессе
абсорбции изменяется по линии 9—10—2\ линия
10—? отличается от изобары. Рециркуляция
раствора наряду с положительным эффектом
приводит к снижению температурного напора
е процессе абсорбции.
Потери в действительном процессе
абсорбции, приводящие к неполному насыщению
раствора, объясняются влиянием
неконденсирующихся паров и дросселированием пара в
абсорбере. Величина неполноты насыщения
измеряется разностью (?а—?а) и .при изменении
нагрузки от 1,25 до 2,75 млн. ккал!ч
составляет^—4%.
Влияние неконденсирующихся паров на
потери весьма 'Существенно. Так, в опытах,
проводившихся с малоэффективной системой воз-
духоотделения, величина неполноты
насыщения составляла 7—8%. После
усовершенствования системы эта величина сократилась при
той же производительности до 1%.
Величина неполноты насыщения, на
которую влияет только остаточное количество
неконденсирующихся паров и конечная скорость
процесса абсорбции, измеряется разностью
?а—?а и составляет 0,3—2%.
Разность давлений ра—ра соответствует по-
В статье изложены результаты
экспериментальной работы, проведенной на.стенде
Черниговского завода синтетического волокна по
определению действительных потерь в
абсорбционной бромистолитиевой холодильной
машине производительностью 2,5 млн. ккал/ч,
работающей в качестве трансформатора тепла.
Действительные процессы в блоке
генератор — конденсатор. В блоке генератор —
конденсатор понижающего трансформатора
тепла давление более высокое, чем в
холодильной машине. Поэтому роль дроссельных
потере давления пара в абсорбере и находится
в пределах 0,4—1,1 мм рт. ст.
Действительный процесс в генераторе и
конденсаторе. В действительных условиях .процесс
кипения раствора в генераторе отклоняется от
изобары р и протекает по линии 5—4.
Абсолютное давление в аппарате находится в
пределах 30—50 мм. рт. ст., а удельный вес
раствора значителен — 1,7—1,8 кг/л. В связи
с этим относительно велико отрицательное
влияние гидростатического давления столба
жидкости на процесс кипения. Следствием
этого является неполное выпаривание
раствора в генераторе, определяемое величиной
?* —gr, которая зависит от тепловой нагрузки
на генератор и уменьшается с ее
возрастанием.
В опытах при высоте кипящего слоя 300 мм
и обогреве генератора паром неполнота
выпаривания находилась в пределах 2—3,5%.
При обогреве греющей водой кипение
раствора протекает более спокойно, отрицательное
влияние столба жидкости созывается сильнее
и неполнота выпаривания раствора составляет
3,5-5,5%.
Влияние гидростатического давления может
быть оценено разностью р'—р. В этом случае
точка 6 соответствует началу кипения
раствора при давлении рг.
Конденсация пара в конденсаторе
протекает при давлении р.
Потери давления в соединительном
трубопроводе между генератором и конденсатором,
а также в трубном пучке конденсатора
практически не влияют на рабочие процессы.
УДК 621.575
терь в соединительных трубопроводах,
генераторе и конденсаторе незначительна. В
соответствии с этим величины упругости паров
в конденсаторе р и генераторе рк практически
не различаются (р = рп).
Повышенным давлением в блоке
объясняется также и меньшая по сравнению с
холодильной машиной величина неполноты выпа^
ривания раствора в генераторе. В опытах она
намерялась разностью А^г=^*—^г
концентраций действительного и теоретического
процессов.
ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ АБСОРБЦИОННОГО БРОМИСТОЛИТИЕВОГО
ТРАНСФОРМАТОРА ТЕПЛА
Л. С. ТИМОФЕЕВСКИЙ — Институт теплофизики Сибирского отделения АН СССР
15

Привадим сопоставление этих величин в
холодильной машине и трансформаторах тепла
при максимальной их напрузке:
Неполнота
выпаривания
раствора
в генераторе
A ir . %
Холодильная машина .
Трансформатор тепла:
понижающий . .
повышающий . .
3,8
2,8
5,5
Неполнота
насыщения
раствора
в абсорбере
а еа. %
3,5
3,0
2,2
В повышающем трансформаторе тепла
давление конденсации значительно ниже, чем в
холодильной машине и понижающем
трансформаторе тепла. Вследствие этого потери
давления в соединительном трубопроводе между
генератором и конденсатором начинают играть
заметную роль. В опытах разность Др = р/г—р
составила 0,5 мм рт. ст.
й{г.%
+4. I
1_-КЪч^
0,6 Ofi ',0 1,2 D 1,5
йь , млн. инал/ч
Рис. I. Зависимость неполноты выпаривания Л§г
раствора в генераторе повышающего трансформатора тепла
от тепловой нагрузки Qn генератора.
С пониженным давлением связаны и
относительно большие потери в генераторе
повышающего трансформатора тепла вследствие
неполноты выпаривания раствора.
На рис. 1 приведена.зависимость неполноты
выпаривания Agr раствора в генераторе
повышающего трансформатора тепла от тепловой
нагрузки Qn генератора. Величина Д?г
убывает с ростом Qh. Это объясняется уменьшением
удельного веса парожидкостной смеси в
кипящем слое с ростом интенсивности кипения.
Действительные процессы в блоке
испаритель—абсорбер. В опытах с понижающим
и повышающим трансформаторами тепла при
температуре кипения в испарителе 20—65°С
упругость пара, соответствующая температуре
рециркулирующей через испаритель воды,
практически совпадает с упругостью пара в
абсорбере. Это объясняется повышенной по
сравнению с холодильной машиной величиной
упругости пара в блоке испаритель—абсорбер.
Вследствие этого сокращаются потери от
дросселирования пара в трубных пучках
аппаратов и жалюзийной решетке.
С ростом давления в абсорбере
отрицательное влияние неконденсирующихся паров
снижается и сокращается абсолютная величина
неполноты насыщения раствора.
Зависимость неполноты насыщения,
измеряемой разностью Д?а = ?а—?** » в
действительном и теоретическом процессе от
производительности повыш ающего тр а нсфор м атор а
тепла приведена на рис. 2.
В трансформаторах тепла, так же как и в
холодильной машине, применяется
рециркуляция раствора через абсорбер. Снижение
высшей температуры в абсорбере вследствие
введения рециркуляции раствора в
трансформаторах тепла особенно существенно, так как при
этом не только уменьшается температурный
напор в аппарате, но и снижаются
качественные показатели машины. Так, в опытах с
повышающим трансформатором тепла при
разности концентраций между слабым и крепким
раствором 3,5% и кратности рециркуляции
раствора 3,0 снижение высшей температуры в
абсорбере составляет ~5°С.
kfe,%
О
1
^^\
-
>^+
!
1
|
:
U 0,8
1,0 1,2 /,*
Ад7' ,млн.кнал/1
1,6 1,8
Рис. 2. Зависимость неполноты насыщения, измеряемой
разностью Д?а = ?а—?а , в действительном и
теоретическом процессе от производительности повышающего
трансформатора тепла.
Действительные процессы трансформаторов
тепла в g,/-диаграмме. Теоретические и
действительные процессы абсорбционных броми-
столитиевых трансформаторов тепла
(понижающего а и повышающего б) в ?, /-диаграмме
16

Концентрация ?,°/
Zrfr
70
Концентрация |, %
6
Рис. 3. Теоретические и действительные процессы абсорбционных бромистолитиевых
трансформаторов тепла (понижающего а и повышающего б)
, в ?, /-диаграмме.
показаны на рис. 3. Цифры со звездочками
относятся к узловым точкам, соответствующим
теоретическим процессам, без звездочек — к
действительным процессам. Точки S* и 2*
характеризуют состояние раствора при входе и
выходе из абсорбера, а 7* и 4* — при входе и
выходе из генератора.
Раствор в .перегретом состоянии подается
насосом в генератор и затем дросселируется до
давления рн, соответствующего процессу
кипения в этом аппарате. Точка 5* характеризует
состояние жидкости после дросселирования,
точка 10* — высшую температуру в абсорбере,
точки /* и /'* — начало и конец процесса в
испарителе, а точки 3'* и За* — в генераторе.
Состояние жидкости после конденсатора
определяется точкой 3*.
Потери действительных процессов,
определяемые неполнотой выпаривания в
генераторе, неполнотой насыщения в абсорбере,
потерей давления между генератором и
конденсатором и снижением высшей температуры в аб-
/?орйере, приводят к изменению положения уз-
/$6рыХ точек.
X
.&ЯЩ
3 Холодильная техника № 7
17

УДК 536.24.001.5
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ К ВОДЕ И ВОДНОМУ РАСТВОРУ
БРОМИСТОГО ЛИТИЯ ОТ ОРОШАЕМОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ТРУБЫ
В. А. ЩЕРБИН, канд. техн. наук И. Г. АВЕРЬЯНОВ
Оросительные теплообменные аппараты
находят широкое применение в
промышленности. Помимо сравнительно высокой
интенсивности теплообмена, их внедрению
способствует простота конструкции, изготовления и
эксплуатации.
Кожухотрубные оросительные
теплообменные аппараты широко применяются в
абсорбционных холодильных установках.
При необходимости получения холодной
воды с температурой 5—10°С и наличии
относительно дешевых источников тепла низкого
потенциала наиболее экономична бромпсто-
литиевая абсорбционная холодильная машина.
Интенсификация процесса теплообмена в
абсорбере позволила бы значительно
сократить размеры теплопередающей поверхности,
уменьшить металлоемкость машины и ее
габаритные размеры.
Несмотря на то, что за рубежом находится
в эксплуатации несколько тысяч бромистоли-
тиевых абсорбционных холодильных машин, а
с 1966 г. начинается их серийный выпуск
отечественной промышленностью, данные для
расчета теплопередающей поверхности абсорбера
отсутствуют.
Совершенно недостаточно изучены
вопросы, связанные с теплоотдачей к
орошающей воде и другим» жидкостям в оросительных
теплообменных аппаратах, нет единой
методики их расчета. Имеющиеся сведения по
теплоотдаче этих аппаратов противоречивы, а
величины коэффициентов теплоотдачи,
рассчитанные по предложенным уравнениям,
различаются на 150—200%.
Известно, что Мак-Адаме [1] провел
эксперименты с орошением водой горизонтальных
труб различного диаметра и вывел
эмпирические уравнения для коэффициентов
теплоотдачи. В соответствии с этими уравнениями
средний коэффициент теплоотдачи прямо
пропорционален плотности орошения и
обратно пропорционален диаметру орошаемой
трубы. Автор не установил в своих опытах
влияния температуры, а следовательно, и теп-
лофизических свойств воды на теплоотдачу.
Ван-дер-Плэг '[2] исследовал
оросительный плоский 16-трубный теплообменник
— Московский институт химического машиностроения
с целью определения средних
коэффициентов теплоотдачи. В качестве орошающей
жидкости использовали
водно-глицериновые растворы, цельное молоко и пивное
сусло. Поскольку в теплообменнике
применялись трубы специального эллипсовидного
профиля, результаты можно сравнить с
полученными в опытах на круглотрубчатой
поверхности лишь с качественной стороны, так как
геометрия профиля трубы должна оказывать
серьезное влияние на гидродинамику потока
жидкости и соответственно на теплоотдачу.
Ван-дер-Плэг установил, что с повышением
температуры жидкости и увеличением
плотности орошения коэффициент теплоотдачи
возрастает. Семилет [3], проводившая опыты с
водой да теплообменнике с круглыми трубами,
получила зависимость коэффициента
теплоотдачи от плотности орошения. В опытах не
было установлено влияния удельного теплового
потока, температуры воды и диаметра
орошаемой трубы на теплоотдачу. Расчетные
значения коэффициента теплоотдачи по
данным [3] близки к расчетным в соответствии с
работой [2]. В результате Семилет получила
обобщенную зависимость для воды.
Кроме того, ряд работ посвящен
практическому применению пленочно-оросительных
теплообменных аппаратов [4—7]. Однако лишь
для определенных условий, принятых в
опытах, найденные закономерности справедливы.
Обобщение экспериментального материала
для различных жидкостей в критериальной
форме отсутствует.
В связи с этим в Московском институте
химического машиностроения была создана
экспериментальная установка и проведена работа
по определению коэффициента теплоотдачи к
пленке воды и водного раствора бромистого
лития, стекающего по наружной поверхности
горизонтально расположенной трубы. Рабочие
параметры проведения экспериментальной
работы приведены в таблице.
Все опыты проводились вначале с водой, а
затем с водным раствором бромистого лития.
Вода или водный раствор бромистого лития
заданной концентрации из напорного бака
поступали в оросительное устройство и далее

Параметры
Концентрация водного
раствора бромистого лития
е, °/о
Плотность орошения Г,
кг[(м-ч)
Наружный диаметр
орошаемой трубы d, мм . .
Удельный тепловой поток
Температура орошающей
жидкости t, °С
Раствор
бромистого
лития
10, 20, 30,
45, 60
140—1200
25, 50, 100
2500—30000
20—120
Вода
200—1200
25, 50, 100
2500—30000
5—80
равномерной пленкой стекали на наружную
поверхность горизонтально расположенной
экспериментальной трубы.
Затем жидкость попадала в сборник, откуда
циркуляционным насосом возвращалась в
напорный бак. Постоянный уровень жидкости в
напорном баке поддерживался с помощью
переливной трубы, соединенной со сборником
жидкости. Таким образом, раствор
циркулировал непрерывно.
Схема позволяет измерять количество
жидкости, поступающей на орошение
экспериментальной трубы, обогреваемой трубчатым
электронагревателем. Для нагрева жидкости
до определенной температуры в напорном
баке были также установлены трубчатые
электронагреватели, мощность которых
регулировалась лабораторным трансформатором.
. Поскольку в опытах, особенно при больших
удельных тепловых потоках, жидкость,
циркулирующая в системе, могла подогреваться,
схемой было предусмотрено ее охлаждение в
испарителе фреоновой холодильной машины.
Все аппараты и трубопроводы были
изолированы, а под изоляцией проложена нихромо-
вая спираль в фарфоровых бусах, что
позволяло поддерживать в системе необходимые
изотермические условия.
Температуру орошающей жидкости
измеряли медь-константановыми термопарами и
ртутными лабораторными термометрами с
ценой деления 0,ГС. Помимо этого, с помощью
двух дифференциальных термопар измеряли
непосредственно степень нагрева жидкости,
орошающей трубу. Таким образом, среднюю
температуру пленки в опытах определяли как
среднюю между температурой жидкости,
поступающей на трубу и стекающей с нее.'
Температуру поверхности
экспериментальной трубы измеряли, не нарушая
гидродинамики пленки жидкости.
В каждом опыте постоянно поддерживали
т
5 6 7 8 9 ШТи
Г, кг/(м-ц)
k10
?2
5
10*
ijv
*\
r*u "™*^
и\
в 3 W
з ь
5 6 710
Ъ
Рис. 1. Зависимость коэффициента теплоотдачи:
а — от плотности орошения; / — d = 25 mm; t = 5°C;
2 — d=25 мм\ /=25°С, | = 20%; 3 — d = 25 мм,
t=Q5°C, ?=45%; 4 — 4=50 мм, * = 25°С; ? = 20%; 5 —
d=100 мм, t = 2b°C, ? = 20%; 6 — d=\00 мм, t = 2S°Cy
6=eo%-.
б — от концентрации раствора бромистого лития;
1 — d=25 мм, г = 25,2°С, Г=1180 кг/(м-ч); 2—
d=50 мм, /=25°С, Г=1000 кг/(м-ч)\ 3 — d=100 мм,
г=25,1°С, Г=710 кг/(м-ч).
и измеряли не менее трех раз: температуру
жидкости, удельный тепловой поток,
плотность орошения и концентрацию раствора.
Удельный тепловой поток определяли по
количеству электрической мощности,
подводимой к электронагревателю экспериментальной
трубы.
После тарировочных и наладочных была
проведена серия основных опытов. Все
измерения проводились только после того, как
достигался стационарный тепловой режим.
Опыты показали, что зависимость
коэффициента теплоотдачи от удельного теплового
потока a=f(q) в интервале удельных
тепловых потоков 9 = 2500-4-30 000 ккал/(ж2- ч) не
может быть установлена. По-видимому, одной
из причин этого является интенсивное переме-
з*
Ш

шивание жидкости вследствие турбулентности
потока в начале и конце периметра трубы.
В таких условиях не может быть
установлен температурный профиль, как это бывает
при чисто ламинарном потоке жидкости.
Зависимость коэффициента теплоотдачи от
других влияющих факторов представлена в
логарифмических координатах на рис. 1 а, б.
Экспериментальные точки удовлетворительно
описываются прямыми параллельными
линиями как в опытах с орошающей водой, так и с
водным раствором бромистого лития
различной концентрации. Величина коэффициента
теплоотдачи прямо пропорциональна
плотности орошения и температуре орошающей
жидкости и обратно пропорциональна диаметоу
орошаемой трубы и концентрации растви-
ра [8, 9].
Увеличение коэффициента теплоотдачи с
возрастанием плотности орошения или
критерия Re объясняется повышением
турбулентности потока пленки жидкости, стекающей по
наружной поверхности горизонтальной трубы,
что в свою очередь повышает интенсивность
процесса теплоотдачи.
Наибольшая турбулентность наблюдается
на верхней и нижней частях орошаемой трубы,
а наименьшая — на боковых участках.
Соответственно этому на верхней и нижней частях
трубы толщина пленки стремится к максимуму
с большим волнообразованием, а на боковых
частях поверхности трубы — к минимуму,
поток несколько стабилизируется, а
волнообразование уменьшается. При этом отношение
участков поверхности орошаемой трубы,
подверженных воздействию большей
турбулентности, к поверхности боковых участков трубы
имеет большую величину у труб с меньшим
наружным диаметром. Это предположение
подтверждается в нашей работе при сравнении
величины коэффициента теплоотдачи в
результате проведенных замеров на трубах с
различным наружным диаметром.
На рис. 2 представлена безразмерная
зависимость интенсивности теплоотдачи от
отношения диаметра орошаемой трубы к
эквивалентному диаметру пленки d0. За
эквивалентный диаметр пленки d0 принята учетверенная
толщина пленки жидкости:
где
"ср-
rfn
1,25
4/7 SCp
: 45ср м,
A)
{хГ
1200 f
р — периметр поверхности, по которой
стекает пленка жидкости, м.
Nu
18
16
/4
"V
^
~^4Л 1
А,
-&Ч
*ч
"-V,
^_
^"V
1 11 1
-Ll/touz
-
Г^
Кч
^ч
-^
<%.
г г т- т т 1
—бромистый J
ч^
литии
^
^
т
10
го
зо
?1 50
60 70 |
Рис. 2. Зависимость интенсивности теплоотдачи
•от отношения диаметра орошаемой трубы
;к эквивалентному диаметру пленки:
1 — Re = 3800, Рг = 2,26; 2 — g== 60%, Re = 482.
Рг = 9,0; 3 — g = 20%, Re = 964, Pr = 6,8.
Из рис. 2 видно, что с увеличением отноше-
d
ния — коэффициент теплоотдачи
уменьшается.
Существенное влияние на процесс
теплоотдачи оказывают теплофизические свойства
жидкости, определяемые температурой и
концентрацией раствора бромистого лития.
Известно, что теплофизические свойства жидкости
в безразмерном виде выражаются отноше-
v
нием ~ = Рг , с ростом которого уменьшается
коэффициент теплоотдачи.
Оказалось возможным представить
результаты опытов в виде следующей безразмерной
зависимости между критериями подобия:
Nu = Ь Re" Prm
ar-
Здесь
Nu=^
Re =
wdn
900 v.g '
B)
C)
D)
где
w ¦-
Г
3600 7&cp
- м сек.
За определяющую температуру при
вычислении критериев Re, Pr и Nu принята средняя
температура жидкости. Из рис. 2 видно, что
угол наклона прямых к оси абсцисс
соответствует показателю степени при отношении
"f = -0,4.
На рис. 3 в логарифмических координатах
приведена зависимость для воды и водного
раствора бромистого лития
20

JW
z-w
w
^b§>4
7
OJ
fok
'
о
op*
[/56 u
Ф .
ДООэ
•n
0 §X
-
4
•
»
•
г •
1 р>
pJh
^ц u
^LK
~ о
/о фо
rQ9 |
о
и
•
5*Т
* Л
г
••,
*5^
.*
1 | о бромистый литий
UBoda |
ШзI 5 6 78 9W2
34 5 6 7 89W3
3-Ю3 Re
Рис. 3. Обобщенная зависимость для теплоотдачи при орошении
горизонтальных труб водой и раствором бромистого лития.
Р
?(i)'-/<*>
Уравнение прямой, описывающей
экспериментальные точки, можно записать в
следующем виде:
Nu = 0,104 Re0'66 Рг°-8(-^Г°'4. E)
Полученная зависимость E) рекомендуется
для определения расчетным путем
коэффициента теплоотдачи в условиях орошения
горизонтальной трубчатой поверхности водой в
области критериев Re=!l60-f4O00 и Рг = 2,14-5-10,85
и водным раствором бромистого лития при
Re=Q0-Mi2G0 и Рг = 6,8-ь3'4.
Уравнение E) не может претендовать на
полную универсальность описания процесса
теплоотдачи в горизонтальных пленочно-оро-
сительных аппаратах и должно
рассматриваться как попытка дать обобщенную
зависимость в безразмерном виде для данного
процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Adams F. W. Horisootal film-type cooler.
«Industrial and Engineering Chemistry», Vol. 28, №• 5,
1936.
2. Ploeg I. Der Warmaubergang am Berieselungs-
kuhler, Zeitschrift fur die gesamte Kalte-Industrie.
Bd. 37, № 4, 1930.
З.СемилетЗ. В. Оросительные
теплообменники химических производств. Машгиз. 1961.
4. Волгин Б. П. Холодильники в производстве
серной кислоты башенным способом. «Химическая
Промышленность», 1948, № 7.
5. Волгин Б. П. Заводские испытания
оросительного холодильника при работе на башенной
кислоте. «Химическая промышленность», 1949, № 8.
6. Собчук Ю. И. О 'коэффициенте теплоотдачи
в оросительных холодильниках для башенной серной
кислоты. «Химическая промышленность», 1950, № 9.
7. К г a t z А. Р., М а с i n t i г е Н. I. and G о-
uld R. E. Heat Transfer im Ammonia Condensers,
University of Illinois Engineering Experiment Station,
Urbana, Illinois, Bulletins 1711, 186 and 209.
3. Щербин В. А., Аверьянов И. Г. К
расчету 'горизонтальных лленочно-оросительных тепло-
сбменных аппаратов. «Химическое,
нефтеперерабатывающее и целлюлозно-бумажное машиностроение»,
вып. б, 1965.
9. Щербин В. А., Аверьянов И. Г.
Определение коэффициента теплоотдачи в модели
абсорбера бромистолитиевой холодильной установки.
«Компрессорное и холодильное машиностроение», вып. 3,
1965.

УДК 621.564:621.575
НОВЫЕ РАБОЧИЕ ВЕЩЕСТВА АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
Доктор техн. наук, проф. И. С. БАДЫЛЬКЕС — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной
промышленности
Получение с помощью абсорбционной
холодильной машины температур ниже 0°С при
использовании нетоксичных и
термодинамически эффективных рабочих веществ — еще
не вполне решенная проблема.
В настоящее время [1] изучаются свойства
метанола (СН3ОН) с абсорбентами LiBr,
ZnBr2 или LiBr + ZnBr2 (два моля LiBr «а один
моль ZnBr2).
Другим перспективным направлением
исследований является использование фреонов,
применяемых в паровых компрессионных
холодильных машинах, в соединении с
химически стойкими абсорбентами. При
этом абсорбенты должны иметь большую
поглотительную способность и высокие
нормальные температуры кипения. Благодаря
этим свойствам они при выпаривании не
обладают собственным парциальным давлением.
Наиболее эффективной оказалась смесь
фреона-22 (холодильный агент) и
диметилового эфира тетраэтиленгликоля (абсорбент).
Исследованиями Айземана [2] и Мастранже-
ло [3] установлено, что в диапазоне
применяемых рабочих температур выпаривания в
генераторе и кипения в испарителе эта смесь
химически стабильна и не корродирует с
конструкционными материалами абсорбционных
аппаратов.
Приводим физические свойства
диметилового эфира тетраэтиленгликоля
СН3(ОСН2СН2)ОСН3:
Молекулярный вес, г!моль 222,3
Удельный вес при 20°С, г\смъ 1,014
Температура кипения при 760 мм pm. cm. °,С 275,3
Давление кипения, мм рт. ст.:
при 20°С 0,01
при 150°С 14
Температура замерзания, °С —28
Средняя теплоемкость жидкости, ккал!(кг • град) 0,427
Вязкость жидкости при 20°С, спз 4,05
Как видно из приведенных данных, у
диметилового эфира тетраэтиленгликоля малая
вязкость, относительно небольшая теплоемкость и
очень малое давление кипения даже при
высоких температурах (при 150°С только
14 мм рт.ст.). Различие в температурах
кипения между фреоном-22 и этим абсорбентом
составляет около 300°С, поэтому практически
он не обладает собственным парциальным
давлением.
Исследования термодинамических свойств
этой смеси подробно проводились Крибелем и
Леффлером [4].
Кривая замерзания смеси фреона-22 и
диметилового эфира тетраэтиленгликоля в
зависимости от концентрации g показана на рис. 1.
Выше этой кривой была установлена
полная смесимость во всем диапазоне
концентрации.
-Щ
-60\
-во\
-//7/7
20 40 60 80 100
Фреон~22, %
Рис. 1. Кривая замерзания смеси
фреона-22 и диметилового эфира
тетраэтиленгликоля в зависимости от
концентрации ?(%).
На рис. 2 показана зависимость удельного
веса кипящего раствора от температуры и
концентрации, на рис. 3 — зависимость давления
кипения смеси фреона-22 и диметилового
эфира тетраэтиленгликоля от температуры и
концентрации, а на рис. 4 — g, /-диаграмма
жидкой фазы смеси фреона-22 и диметилового
эфира тетраэтиленгликоля.
Тим и Альбрихт [5] предложили в качестве
абсорбента диметилформамид и диэтилформа-
мид.
Селиверстов [6] рекомендует дибутилфталат
СбН4(СООС4Н9J. Селлерио [7] исследовал
смесь фреона-22 и изобутилацетата.
22

7,2/СМ.
20 40 50 60 WO
<PpeoH-ZZ: %
сорбционной холодильной машины. Для более
ясного понимания процессов целесообразно
тепловой коэффициент выразить в виде
аналитических зависимостей с помощью
характерных безразмерных отношений 1.
В идеальном цикле Карно процессы
выпаривания и абсорбции должны протекать при
постоянной температуре и, следовательно, при
неизменной концентрации раствора g. Тогда
расход внешнего греющего тепла будет мини^
мальным, так как исключается подогрев
раствора от начальной до конечной температуры
выпаривания в генераторе.
Как известно, для осуществления полной
обратимости цикла теплоемкости кипящей
жидкости с'х и пара ср должны равняться
нулю [9].
В этом случае в идеальном цикле
производительность 1 кг холодильного агента:
q0 = r0 — c'x{tu — t0) = r0 ккал\кгу A)
Рис. 2. Зависимость удельного веса кипящего
раствора от температуры и концентрации (%).
же
во*
70°
JIIU
ЬО
30
20
10
п
&
?
/
50°
40*
20°
О9
-20°
20 40 60 60 100
Фреон-22, %
где г0 — теплота парообразования при
давлении кипения ро в испарителе;
tu — температура переохлажденного
холодильного агента.
р,шт
2,0
1,5
%о
05
°\
1
г
4
Vp
0
еоь
Ь
Б
i-2.
0
81
Vo
1
\у
$
о
о
&
о
А*
:8°<
100
Рис. 3. Зависимость давления кипения смеси фреона-22 и диметилового
эфира тетраэтиленгликоля от температуры ,и концентрации (%):
а — *=+90-=—20°С; б — /=—20-5—90°С.
Представляет интерес смесь фреонов-12 и
22 с применением в качестве абсорбента
N, N-диметилацетамида или бензольного
спирта [8].
При оценке новых рабочих веществ
основное внимание уделяется тепловому
коэффициенту, характеризующему степень
энергетической эффективности внутреннего цикла аб-
Необходимо также учесть, что термические
свойства холодильного агента должны соответ^
ствовать свойствам идеального газа PV=RT
1 Подробнее изложено в докладе автора на второй
комиссии Международного института холода в г.
Тронхейме (Норвегия), июнь 1966 г.
23

50 60 W
Рреон-22, %
Рис. 4. §,/-диаграмма жидкой фазы смеси фрео-
на-22 и диметилового эфира тетраэтиленгликоля.
[10], следовательно, р->0 и критическая
температура ГкР ->оо. В этом случае теплота
парообразования при выпаривании в генераторе
Гк=Го, что вытекает из уравнения Тизена [9]:
Го
1 —
LJ?P_
1
Г«
1,
B)
где Т0 и Тк — температуры кипения
холодильного агента в испарителе
и выпаривания раствора в
генераторе, °К.
Отсюда тепловой коэффициент идеального
цикла абсорбционной холодильной машины
С г-: г—--±
час
Г+(Яг\ 1+/С
C)
где q\
дифференциальная теплота
растворения при концентрации g, ккал(кг
холодильного агента;
К--
(Qik
— определяющий критерии.
Значения (<7i) e могут быть близкими нулю
и даже отрицательными (когда тепло не
выделяется, а поглощается).
Нетрудно показать, что значение (qi) g
связано с характером протекания кривой
давления паров холодильного агента и раствора.
Действительно, при PV=RT из уравнения
Клапейрона—Клаузиуса получим для чистого
холодильного агента (?=1)
Mb-i =
d In/?
К)
а для раствора
d\np
AR'
D)
«Ю
AR
вследствие чего
г —
час —
(«p)g=i
ЛИТЕРАТУРА
E)
<1. A k e r J. Е.,. S q u i r e s R. G., Albright
L. F. „ASHRAE J.", Mai, !19-©6.
2. Eisemann jr. В. J. „ASHRAE J.", 1959, De-
CGttlifocr
3. Mas tr an gel о S. V. К. „ASHRAE J.", 195Э,
October.
4. KriebelM, L6ff 1 eг H. J. „Kaltetechnik",
119N5, № 9.
5. Thieme A., Albright L. F., „ASHRAE J.",
И9Ш., № 7.
6. Селиверстов В. М. Применение дибутил-
фталата для фреоновых абсорбцио'нных холодильных
машин. «Холодильная техника», 1965, № 2.
7. Sellerio U. „Kaltetechnik", 1966, N 1.
8. „ASHRAE Transactions", Vol. 71, Part. II. 1965.
,9. Б а д ы л ь к e ic И. С. Рабочие вещества и
процессы холодильных машин. Госторгиздат, 1962.
1>0. Nesselman К. Zeitschriit ges. К.—I., 1937,
№ 12.
УДК 621.575.001.5
ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЩЕННОЙ ВОДОАММИАЧНОЙ АБСОРБЦИОННОЙ МАШИНЫ
А. Я. ИЛЬИН — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
Использование тепла низкого
температурного потенциала в тепловых насосах имеет
большое народнохозяйственное значение [1, 2].
В течение ряда лет на кафедре холодильных
машин выполнялись научно-исследовательские
работы по использованию водоаммиачных
абсорбционных машин в качестве
трансформаторов тепла. Теоретическое обоснование
применения абсорбционных машин для
трансформации тепла дано в работах [3—5].
Экспериментальное исследование первой установки
небольшой производительности с узлом
превышения температур было выполнено в 1956 г. [6].
24

t
Ml
JLI"*- "'
*Hfr
l®^H00®0®
S
1 [t'i7~-4h-H
luai/ г
h-J— 71' ir^ MM1 l
3't ir
¦ Жидкий аммиак
/7<2/7Z7/ аммиака
Слабый pa cm б op
-i— крепкий раствор
-x— Манометрические минио
¦ Рассол
о—греющая Soda
'—Нагребаемая вода
л—Водопровод
О Дифференциальная
термопара
Термометр
—тот— Дифференциальный
\^j манометр
0 Манометр
о Расходомер
Рис. 1. Схема экспериментального стенда:
1 — рассольный насос; 2 — мерный бак для рассола; 3 — конденсатор; 4 — мерные сосуды для слабого
раствора; 5 — генератор; 6 — дефлегматор; 7 — абсорбер; 8 — мерные сосуды для крепкого раствора; 9 — мерный
бак для нагреваемой воды; 10 — насос для нагреваемой воды; 11 — водяной теплообменник; 12 — испаритель;
13 — водоаммиачный насос; 14 — регенератор; 15 — аммиачный насос.
. На основе этих исследований автором была
разработана рабочая схема и конструкция
аппаратов и смонтирована опытная обращенная
абсорбционная машина теплопроизводитель-
ностью 30 000 ккал/ч.
Схема экспериментального стенда для
исследования водоаммиачной абсорбционной
машины, работающей по обращенной схеме с
регенерацией, показана на рис. 1.
Крепкий водоаммиачный раствор
выпаривается при низком давлении в генераторе
затопленного типа, куда подается греющая вода
из котельной.
Пары воды и аммиака, полученные в
результате кипения раствора в генераторе, проходят
через ректификационную колонну в
дефлегматор. Ректификационная колонна
конструктивно выполнена вместе с генератором.
Сверху в генератор стекает крепкий
водоаммиачный раствор. Таким образом, пары
выходят из ректификатора в состоянии,
равновесном поступающему в генератор крепкому
раствору.
После дефлегматора, охлаждаемого
холодным рассолом, пары воды и аммиака высокой
4 Холодильная техника № 7
концентрации направляются в конденсатор,
где конденсируются при низком давлении.
Температура, а следовательно, и давление
конденсации аммиака зависят от
температуры и количества холодного рассола,
поступающего в конденсатор и дефлегматор из
холодильной машины.
Из конденсатора жидкий аммиак подается
к аммиачному насосу, где сжимается, и при
высоком давлении направляется в испаритель.
В испарителе аммиак кипит при высоком
давлении. Давление, а следовательно, и
температура кипения аммиака в испарителе
зависят от температуры и количества подаваемой
в аппарат греющей воды.
Пары аммиака высокого давления
направляются из испарителя в абсорбер
оросительного типа и частично в регенератор. В абсорбере
они поглощаются слабым водоаммиачным
раствором. Благодаря выделению тепла
абсорбции повышается температура нагреваемой
воды, которая с помощью насоса циркулирует по
замкнутому кольцу, проходя последовательно
водяной теплообменник (установленный для
25

Qld , пкал/v
mm
Рис. 2. Зависимость теплопроизводительности Qa (a)
и температуры нагреваемой воды на входе tw\ и выходе
tw2 {б) от температуры рассола t8\ при температуре
греющей воды 40°С.
снятия тепловой нагрузки на .машину) и
мерный бак.
Крепкий водоаммиачный раствор сливается
в мерный сосуд и из него направляется в
регенератор. В этот же аппарат через мерный бак
поступает слабый раствор из генератора.
В результате теплообмена между крепким и
слабым водоаммиачным раствором в
регенераторе происходит дополнительное выпаривание
слабого раствора. В этот же аппарат
поступает часть паров аммиака из испарителя.
При смешении пара высокого давления с
крепким раствором и последующей его
конденсации выделяется тепло смешения и
конденсации, которое расходуется на
дополнительное выпаривание слабого раствора.
Таким образом, внутренняя регенерация
тепла в регенераторе расширяет общий диапазон
дегазации (разность между концентрациями
слабого и крепкого раствора Д? = ?г—?fl), а
следовательно, повышает температуру воды,
выходящей из абсорбера.
Крепкий водоаммиачный раствор после
регенератора дросселируется до давления в
генераторе, подается в верхнюю часть
ректификационной колонны и, пройдя через тарелки и
насадку, поступает в генератор. Слабый
водоаммиачный раствор из регенератора
направляется к водоаммиачному насосу, где он
сжимается, и при высоком давлении поступает в
абсорбер. На этом цикл машины
завершается.
Холодный рассол насосом подается в
конденсатор и дефлегматор, а затем — в мерный
бак, откуда насосом направляется в
холодильную машину. Греющая вода из бойлера
котельной установки проходит параллельно в
генератор и испаритель
экспериментальной установки и возвращается в бойлер.
В результате испытаний водоаммиачной
абсорбционной машины были получены графики
зависимости теплопроизводительности
машины (рис. 2, а), а также температуры
нагреваемой воды на входе и -выходе (рис. 2, б) от
температуры рассола.
Результаты теоретических и
экспериментальных исследований абсорбционной
водоаммиачной машины, работающей .по теплонасос-
ной схеме, выявили возможность ее
применения в качестве термотрансформатора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бадылькес И. С. Теория и опыт работы
теплового насоса. «Холодильная техника», 1954, № 1.
2. Мартыновский В. С. Тепловые насосы.
Госэнергоиздат, 1955.
3. Розеафельд Л. М. Термодинамические
циклы динамического отопления с использованием
разности температур колодного времени года. ДАН СССР,
т. S2,195J, >№ 3.
4. Ро зенфельд Л. М. Методы
термодинамического анализа циклов холодильной машины и
динамического отопления. ДАН СССР, т. 85, 1952, № 4.
5. Розенфельд Л. М. «Техническая физика».
1952, № 8.
6. Б у д н е в и ч С. С, Иль и н А. Я.
Экспериментальная установка для испытания обращенной
абсорбционной машины. Труды Ленинградского
технологического института холодильной промышленности,
1965, т. 14.
26

УДК 621.43:546.217:542.46
ОХЛАЖДЕНИЕ ВОЗДУХА В СИСТЕМЕ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Доктор техн. наук, проф. В. С. МАРТЫНОВСКИЙ, канд. техн. наук, доц. Б. А. МИН КУС, канд. техн.
А. Б. БАРЕНБОИМ — Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности,
И. Б. ШТЕИНБЕРГ — Пензенский дизельный завод
наук
Пределы и эффективность форсирования
двигателей внутреннего сгорания наддувом
определяются степенью повышения давления
в нагнетателе и глубиной последующего
охлаждения воздуха. Промежуточное
охлаждение воздуха снижает температуры рабочего
цикла двигателя и тем самым уменьшает его
тепловую напряженность. При низкой
температуре воздуха требуемая плотность
достигается при меньших давлениях наддува,
поэтому могут быть снижены давления рабочего
цикла, а следовательно, уменьшена
механическая напряженность двигателя.
Увеличивающаяся степень форсирования
современных двигателей требует все более
глубокого охлаждения воздуха. Для охлаждения
его ниже температуры окружающей среды
используют воздушные и паровые холодильные
машины.
Воздушный цикл применяется для
охлаждения двигателей фирм «Купер — Бессемер» и
«Нордберг», паровой — двигателей фирмы
«Термомеканика», а также двигателя
Пензенского дизельного завода.
Схема охлаждения воздуха в системе над-
ду&а двигателей «Купер — Бессемер»
и рабочий процесс холодильной
машины показаны на рис. 1. Система наддува
состоит из двух турбокомпрессорных агрегатов
и промежуточных воздухоохладителей.
Наружный воздух сжимается в центробежном
компрессоре / (процесс 1—2), работающем от
газовой турбины 2, после прохождения
водяного воздухоохладителя 6 (процесс 2—3)
дополнительно сжимается в компрессоре 5
(процесс 3—4) и проходит воздухоохладитель 4
(процесс 4—5). Дальнейшее охлаждение
воздуха происходит в турбодетандере 3 (процесс
5—6), расположенном на одном валу с
компрессором 5. Из турбодетандера воздух
поступает в цилиндры двигателя.
В схеме «Нордберг» (рис.2) воздух
охлаждается непосредственно в цилиндрах
двигателя. Всасываемый из атмосферы воздух
.сжимается в центробежном компрессоре /
(процесс 1—2), работающем от газовой турбины 2
и, пройдя водяной охладитель 3 (процесс
2—3), поступает в цилиндры двигателя.
Впускные клапаны закрываются до прихода
поршня в нижнюю мертвую точку. При
движении поршня вниз воздух, расширяясь,
дополнительно охлаждается (процесс 3—4).
Вода
Рис. il. Схема охлаждения воздуха в системе
наддува двигателей «Купер—Бессемер» (а) и рабочий
процесс холодильной машины (б):
1,5 — центробежные компрессоры; 2 — газовая
турбина; 3 — турбодетандер; 4, 6 — водяные
воздухоохладители.
Рис. 2. Схема охлаждения воздуха в системе
наддува двигателей «Нордберг» (а) ,и рабочий
процесс холодильной машины (б):
1 — центробежный компрессор; 2 — газовая
турбина; 3— водяной воздухоохладитель.
Одна из схем охлаждения воздуха
Пензенского дизельного завода с помощью
установки, работающей по паровому компрессионному
циклу, показана на рис. 3. Выхлопные газы
двигателя приводят во вращение параллельно
включенные воздушный и фреоновый
турбоагрегаты. Из компрессора 1 воздух сначала
подается в водяной воздухоохладитель 3, а
затем—во фреоновый воздухоохладитель 4. 06-
4*
27

п
fcr
Вода
Рис. 3. Схема охлаждения воздуха с помощью
парового компрессионного цикла (а) и рабочий
процесс холодильной машины (б):
/ — двигатель; // — система наддува и
охлаждения; III — система привода холодильного
компрессора;
1 — центробежный компрессор; 2 — газовая
турбина; 3 — водяной воздухоохладитель; 4 —
фреоновый воздухоохладитель; 5 — регулирующий
вентиль; 6 — фреоновый компрессор'; 7 —
конденсатор; 8 — турбина холодильного компрессора.
разующиеся при кипении (процесс 4—1) пары
фреона сжимаются компрессором 6 (процесс
/—2) и поступают в конденсатор 7. После
конденсации (процесс 2—3) жидкий фреон
дросселируется в вентиле 5 (процесс 3—4) и
подается в воздухоохладитель 4.
Сопоставим воздушные и паровой циклы по
затратам мощности при следующих условиях:
температура наружного воздуха 20°С;
относительная влажность 70%; температура
наддувочного воздуха на выходе из водяных
воздухоохладителей 55°С; адиабатический к.п.д.
воздушных центробежных компрессоров 0,75,
фреонового 0,7, воздушного турбодетандера 0,8;
механический к.п.д. турбоагрегатов 0,95.
Результаты сравнительных расчетов
свидетельствуют о том, что при давлении наддува
1,5 ата затраты мощности для парового
холодильного цикла в зависимости от температуры
воздуха меньше в 2,7—3,2 раза, чем для
цикла «Купер—Бессемер», и в 3,2—3,7, чем для
цикла «Нордберг». Расход мощности
увеличивается с повышением давления наддува и с
понижением температуры, причем мощность в
воздушных циклах возрастает
значительнее, чем в паровом.
При низких давлениях наддува и
сравнительно высоких температурах охлаждения
возможно применение как воздушных, так и
паровых холодильных машин, так как
абсолютная величина затрат мощности невелика.
При высоких давлениях наддува и глубоком
охлаждении воздуха энергетические
недостатки воздушных циклов приобретают решающее
значение, поэтому целесообразнее
использовать паровую холодильную машину.
Важное преимущество последней —
возможность применения ее в двигателях различных
типов и назначения. Она может быть
использована как для четырехтактных, так и для
двухтактных двигателей. Сравнительно
небольшие затраты мощности в паровом цикле
позволяют осуществить привод фреонового
компрессора (поршневого, ротационного или
центробежного) непосредственно от самого
двигателя. Воздушная холодильная машина
не может быть применена для двухтактных
двигателей из-за малой работоспособности
выхлопных газов, часто недостаточной даже для
обеспечения газотурбинного наддува.
Паровой цикл для охлаждения воздуха
четырехтактных и двухтактных двигателей
позволяет утилизировать тепло системы
охлаждения двигателя или тепло отходящих газов и
тем самым еще больше повысить
экономичность двигателя.
Заслуживает внимания опыт фирмы «Термо-
меканика», применившей для охлаждения
воздуха водоаммиачную абсорбционную
установку, работающую на выхлопных газах. Однако
существенным недостатком этой установки
являются большие габариты и вес аппаратов, а
Рис. 4. Схема охлаждения воздуха при
утилизации тепла выхлопных газов (а) и водяном
испарительном охлаждении двигателя (б):
I—///, /—8 — см. рис. 3; 9 — утилизационный
котел; 10, 13 — насосы; II — конденсатор; 12 —
дроссельный вентиль.
28

также значительный расход охлаждающей
воды.
Пензенским дизельным заводом совместно с
ОТИПХП разработана более совершенная
теплоиспользующая установка для
охлаждения воздуха с меньшими габаритами и
весом К
Принципиальная схема этой установки
показана на рис. 4, а. После газовой турбины 2
установлен утилизационный котел 9, в котором
кипит фреон. Из котла пары направляются во
фреоновую турбину 8, расположенную на
одном валу с фреоновым центробежным
компрессором 6. После расширения в турбине
холодильный агент сжижается в
конденсаторе // и насосом 10 возвращается в котел. В
остальном эта система не отличается от
приведенной на рис. 3.
Дальнейшим совершенствованием системы
является использование в качестве фреонового
котла зарубашечного пространства двигателя.
При этом утилизируется тепло охлаждения
двигателя, конденсатор же фреоновой турбины
заменяет собой охладитель воды зарубашечного
пространства.
Паровой холодильный цикл может быть
применен и при водяном испарительном
охлаждении двигателя (рис. 4, б), но при этом в
зарубашечном пространстве создается
повышенное давление. При дросселировании
1 А. Б. Б а р е н б о й м, Б. А. М и н к у с,
И. Б. Ш т е й н б е р г. Искусственное охлаждение
наддувочного воздуха. Труды ОТИПХП, т. 10, 1961.
в вентиле 12 часть воды испаряется,
понижая температуру пароводяной смеси.
Охлажденная вода насосом 13 возвращается в
двигатель, а образовавшийся водяной пар
поступает в турбину 8, приводящую в действие
фреоновый центробежный компрессор 6.
Отработанный в турбине водяной пар сжижается
в конденсаторе 11, откуда вода насосом 10
возвращается в систему охлаждения
двигателя. Тип холодильного компрессора и привод
его зависят от условий работы и назначения
двигателя.
Для дизелей малой мощности и
двухтактных транспортных двигателей
целесообразен поршневой или ротационный компрессор с
приводом от вала двигателя.
Для мощных транспортных двигателей
наилучшей является система с центробежным
компрессором и турбиной, работающей на
выхлопных газах.
Для судовых и стационарных двигателей
при наличии достаточного количества
охлаждающей воды следует применять холодильные
установки, утилизирующие тепло.
Воздушный цикл может быть применен
только для четырехтактных двигателей с низким
давлением наддува. Для охлаждения воздуха
современных высокофорсированных
двигателей следует использовать паровые
компрессорные машины.
Высокая эффективность парового
холодильного цикла подтверждена опытами
Пензенского дизельного завода.
УДК 541.12.034.6:621.564.25
ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА СМЕСН ФРЕОНА-142 Н ФРЕОНА-143
В. П. ЛАТЫШЕВ — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
Фреоновые смеси, обеспечивающие
заданные температуры кипения и конденсации и
наиболее эффективное использование
стандартных компрессоров для получения
различной холодопроизводительноети, представляют
для холодильной техники значительный
интерес.
На практике могут быть использованы
различные рабочие смеси с химически близкими
компонентами. Для выяснения свойств таких
растворов была исследована смесь фреонов-142
и 143, которые значительно отличаются как по
нормальным температурам кипения, так и по
давлениям.
Аппаратура и методика эксперимента. Для
исследования петли равновесия бинарной
смеси в двухфазной области наиболее простым и
точным является статический метод
пьезометра постоянного объема [1]. Для реализации
этого метода во ВНИХИ создана установка,
схема которой показана на рис. 1.
В установке четыре основные части.
Схема термостатирования
предназначена для поддержания температуры с
точностью 0,01— 0,05°С в диапазоне от —30 до
+ 150°С. Она состоит из холодильного агрегата /
типа ФАК-0,7 Е с терморегулирующим
вентилем 4 типа ТРВ-2 (реле давления отключено),
29

Рис. 1. Схема установки:
1 — холодильный апрега<т ФАК-0,7Е; 2— испаритель; 3 — ртутный контактный термометр;
4 — ТРВ-2; 5 — потенциометрическая схема замера сопротивления термометра; 6 —
циркуляционный насос с мешалкой; 7 — мешалка; 8 — платиновый термометр сопротивления;
9 — электроввод; 10 — прибор для замера междуэлектродных емкостей радиоламп; И я 12 —
пружинные манометры; 13 — баллон со сжатым азотом; 14 — поршневой манометр; 15 —
вентиль сброса давления; 16 — разделительная колонка; 17 — ртутный мановакуумметр; 18 —
емкостной мембранный нуль-индикатор; 19 — пьезометр; 20 — термостат.
испарителя 2, релейной схемы с
электрогрелками и ртутным .контактным термометром 3 в
качестве датчика и двух мешалок 6 и 7 с
электродвигателями для выравнивания
температуры по объему термостата.
Схема замера температуры
состоит из Ш-омного образцового платинового
термометра сопротивления 8 и потенциометра
Р-306 со всеми вспомогательными приборами
5, обеспечивающими потенциометрический
метод замера сопротивления термометра.
Схема замера-давления включает в
себя пьезометр 19, мембранный емкостный
нуль-индикатор 18, электроввод 9, ртутный ма-
новакуумметр 17, позволяющий замерять
давление до 2 ата, и поршневой манометр 14 типа
МП-60 класса 0,05 с разделительной колонкой
16. Система, состоящая из баллона 13 с
газообразным азотом, пружинного манометра 12
на 250 кг/см2 для контроля давления в
баллоне, образцового пружинного манометра //
на 60 кг/см2 для контроля давления в
магистрали и вентиля 15 для сброса давления в
атмосферу, создает необходимое давление в
трубопроводе, соединяющем мембранный нуль-
индикатор с разделительной колонкой.
По показаниям приборов рассчитывают
действительное давление в пьезометре с
введением всех необходимых поправок (на изменение
удельного веса ртути от температуры и с
географической широтой, на разность уровней
масла в разделительной колонке и поршневом
манометре и т. д.) по методикам, приведенным
В. А. Кириллиным и А. Е. Шейндлиным [2], и
в описаниях приборов.
Конструкция емкостного мембранного нуль-
индикатора 18 показана на рис. 2.
Нуль-индикатор работает в блоке с прибором 10 (см.
рис. 1) типа Е84 для измерения
междуэлектродных емкостей радиоламп. Перед
проведением опыта индикатор тарируют, чтобы
получить зависимость перепада давления на
мембране при /?=const и заданном положении
лимба прибора Е8-1 от температуры, а после
окончания опыта воспроизводимость
характеристики проверяют. Нарушение
воспроизводимости свидетельствует о выходе датчика из
строя.
Для получения поправки на нуль-индикатор
в зависимости от температуры и давления
опыта перепад давления на мембране
определяют в условиях проведенного опыта дифма-
30

нометром ДТ-150. Эта поправка учитывается
при расчете действительного давления в
пьезометре.
Точность и чувствительность индикатора
колеблются в зависимости от толщины и
материала мембраны. Так, при использовании
мембраны из стали 1Х18Н9Т толщиной 0,2 мм
погрешность поправки не превышала 5 мм рт. ст.,
а медной мембраны толщиной 0,05 мм —
0,5 мм рт. ст.
Работа схемы замера давления была
проверена при снятии кривой упругости чистого
фреона-142. Хорошее совпадение опытных
данных с приводимыми в литературе [3]
подтвердило надежность ее работы,
¦ Л пьезометру
Поправка на изменение объема от
температуры вводится по общепринятой методике [2].
Объем при атмосферном давлении и
комнатной температуре определяют весовым
способом. Внутри пьезометра имеется мешалка,
приводимая в движение соленоидом.
Вакуумная установка [4]
применяется для составления смеси и введения ее в
пьезометр. Компоненты смеси
перемораживаются в пьезометр из баллончиков при помощи
жидкого азота. Погрешность введения
компонента 0,01—0,005 г при навеске 50—90 г.
Концентрацию смеси рассчитывают по весу
компонентов.
Для получения точки на линии начала
кипения пьезометр заполняют таким количеством
смеси, чтобы с ростом температуры объем
жидкой фазы увеличивался. Вес смеси для
каждой концентрации предварительно
подбирают опытным путем. Сначала снимают точку,
К системе
замере
sni да&ления
Рис 2. Конструкция емкостного мем-
бранного иулыим дикатор а:
/ — KOjpnyc 'индикатора; 2 — крышка
индикатора; 3 — болт; 4 — шайба;
5 — электрод; 6 — мембрана; 7,
9 — медные трубки; 8 —
экранированный кабель; 10 — 'изолятор винта;
11 — винт; 12 — прокладка из
медной фольги; 13 — слюдяная
прокладка.
Пьезометр 19 выполнен в виде
толстостенного сосуда из стали 1Х18Н9Т с такой
толщиной стенок, что'бы не вводить поправки на
изменение объема от давления вплоть до 00 ати.
р,ата
15
W
\зш.
I
!
j
4,62%
-0,06%
-1*98%
zjss)
Г~&
О 0,1 0? 0,3 0,к 0,5 0,В 0,1 0,8 0,9 1,0
Фреон-М ср фреон-М
Рис. 3. Отклонение опытных данных от расчетных для
изотермы 30°С.
в которой жидкая фаза заполняет весь объем
пьезометра в области высоких температур
исследуемого температурного диапазона.
Заряженный пьезометр помещают в термостат и по
vcтaнoвлeнии равновесия замеряют давление,
начиная с комнатной температуры. Затем
температуру в термостате повышают и замеряют
новое давление и т. д. По полученным дан-
др
ным строят график p = f(t) и по излому -тг~
определяют точку на линии начала кипения. Для
получения ряда таких точек при более низких
температурах и при ?ш = const уменьшают
объем пьезометра.
Для получения точки на линии начала
конденсации пьезометр заполняют таким
количеством вещества, чтобы в области высоких
температур также был скачок производной—^-,
dt
но уже с другим знаком.
Для получения ряда точек при более низких
температурах и той же концентрации смеси
объем пьезометра увеличивают
подсоединением к нему дополнительной емкости, что
позволяет при одной и той же концентрации
замерить давление и на линии жидкости и на
линии пара.
31

р,ата
10г
Рис. 4. Диаграмма —, lgp для смеси фр ею ной-142 и 143:
*,°С
- л ими я жидкости; —
— линия сухого насыщенного пара
293133 35 37 39Ш
Результаты
эксперимента и их
обработка. При расчете
свойств смеси по
данным для чистых
компонентов к
точности и сходимости
последних
предъявляются высокие
требования. Поэтому на
установке в первую
очередь были
проверены кривые
упругости фреонов-142 и
143.
Температура
кипения фреона-142 при
давлении 760 мм рт.
ст. —8,93°С,
изменение ее при перегонке
составило 0,14°С. По
данным хроматогра-
фического анализа
обнаружено
ненеизвестной
сколько тысячных процента
примеси.
В связи со средним отклонением
опытных данных от литературных [4] на
0,025% при расчетах использовались
последние.
Температура кипения фреона-143 при
давлении 760 мм рт. ст. —47,35°С,
изменение ее при перегонке составило 0,2°С.
Нормальная температура кипения
данного фреона-143 отличается от приводимой
в литературе ts=—47,6°С [б] л ts =
=—47,3°С [6]. Поэтому при расчетах
использовались опытные данные,
обработанные по методу наименьших квадратов
для нахождения коэффициентов
интерполяционного уравнения вида
lgp = А + В\Т + Clg Г + DT\ A)
где А =.3,54106444;
5 = — 8,8510437;
С =1,1600624;
D= 1,60412768 -Ю-5;
Г — температура, ° К, Г= 7/100=='
=0,01 X '(Н-273Л5);
р — давление насыщенного пара,
кг/см2.
Максимальное отклонение опытных
данных от расчетных 0,5%.
Давления начала и конца кипения см >
Рис. б. Диаграмма г|?,/ для смеси фреонов-142
1>0 ,и 143:
фреон-пз
—линия жидкости;
сухого насыщенного пара.
линия
32

си лри постоянной концентрации
обрабатывались по методу наименьших квадратов для
получения интерполяционного уравнения вида
^р = А' + -- + 0'Т при ф0П = const, B)
где Л', В', Dr — коэффициенты;
р — давление насыщенного пара
смеси, кг/см2;
Т — температура, °К;
'фоп — мольная концентрация
смеси в опыте.
По уравнению B) для всех фоп были
рассчитаны давления смеси и построены ф, /7-диаграм-
мы по изотермам. Оказалось, что смесь фрео-
но'В-142 и 143 ведет себя как идельная. Такое
поведение данной смеси на основании теории
подобия было предсказано проф. И. С. Ба-
дылькесом [7].
Для изотерм давление пара смеси на линии
начала кипения рассчитывалось по уравнению
Р=Р»иЛ + Р°ш$-% C)
где ф — мольная доля фреона-143 в смеси;
^ш и ^?42 — давления насыщенных паров
компонентов при данной
температуре.
Если концентрация жидкости в начале
кипения равна концентрации пара в конце кипения,
то давление смеси на линии пара
рассчитывают по уравнению
„ = РшРш D)
Р?42 + Р?43A-+)
Проведенный анализ погрешностей показал,
что максимальная относительная ошибка
экспериментальных да.нных ниже 3% в области
их наибольшей точности @,3<г|)<0,7).
Отклонения опытных данных от расчетных по урав-
В СССР эксплуатируются транспортные
рефрижераторные суда и тунцеловные базы,
оснащенные холодильными установками с
ротационными компрессорами.
Ротационные компрессоры типа «Ротаско»
имеют ряд преимуществ перед поршневыми.
нениям C) и D) для изотермы 30°С (при
условии замера температуры с точностью до
О,ГС) показаны на рис. 3.
По тем же уравнениям рассчитаны давления
на линиях начала и коица кипения смеси и по-
1 л
строены ~ 9 Щр и г|>, ^-диаграммы,
приведенные на рис. 4 и 5. При расчетах давления
для температур ^>73,ГС за р\АЪ бралось
давление, экстраполированное по прямой на
графике rjT'lgP-
Выводы
В результате проделанной
экспериментальной работы
получено уравнение кривой упругости
фреона- 143 в диапазоне температур от —30 до
+ 73Д°С;
показано на примере смеси фреонов-142 и
143, что если компоненты термодинамически
подобны, т. е. у них близки критерии подобия
Gu и Me, то они образуют идеальную смесь;
на основе закономерностей, справедливых
1 7
для идеальных смесей, составлены jr>lSP
и /ф, ^-диаграммы для диапазона
температур от —30 до +80°С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Thermodynamic and Transport ^Properties of
Gases, Ligvids and Solids. Mc—Graw—Hill Book
Company, New York, 1959.
:2. Кирллли и В. А., Шейндлин А. Е.
Исследования термодинамических свойств веществ'. ГЭИ,
1903.
3. Исследование фреона-142. Отчет ВНИХИ. 1959.
4. Исследование термодинамических свойств
смесей фреона-142 и фреона-1143. Отчет ВНИХИ, 1964.
5. W. Н. Mears, RF Stahl... Industrial and
Engineering Chemistry, 1955, Vol. 47, !№ 7.
6. R. H. Golding and Yost D. M. Journal
American Chemical Society, 1944, pp. 16—20.
7. Б а д ы л ь к е с И. С. Труды конференции по
перспективам развития и 'внедрения холодильной
техники в народное хозяйство СССР. Госторгиздат, 1963.
Прежде всего — это возможность работы при
высоких степенях сжатия в одну ступень.
Небольшое количество движущихся деталей,
подверженных износу, а также отсутствие
всасывающих клапанов повышает надежность
эксплуатации, упрощает обслуживание и ремонт.
УДК 621.50:621.514
ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА С РОТАЦИОННЫМИ КОМПРЕССОРАМИ ТИПА «РОТАСКО»
А. Г. ИОНОВ — Калининградская база океанического рыболовного флота
33

i ОЗ
Си
ГС * ' °
! Он у '
Он X О *"?
О о
оЗ аз
^ S
, аз
Л
«=5
Он1^, аз
я ж ~
зз к S
к о
I ?5 Ч @
*ГЗ
Заз
- S
Он'К
» Я
аз
Н г^К » ч Он
о ^зг « о о
s T ss |" g.
*r. та i-
l Ъ
t- io я
4
си ^o .
• аз
^ on - - о (—
i Я ^r CO
i О.ЯСГ) CD
«=c ь
-о ?
b a
o, pa
34

Холодильная установка на тунцеловных
базах снабжена одноступенчатыми
ротационными компрессорами типа «Ротаско» модели
RL^300 и RL-160 японской фирмы «Митсуи
Эшер Висе». Они рассчитаны на работу при
рк
/0 = 40°С, /К = 35°С и степени сжатия
Го
= 14. Производительность компрессоров
соответственно 217 и 131,5 тыс. ст. ккал/ч.
Холодильная машина скомпонована в виде
отдельных агрегатов, в состав которых входит
компрессор с электродвигателем,
маслоотделитель, охладитель масла, фильтр, реле
давления, щиток с двумя манометрами,
электропусковая аппаратура.
Компрессор «Ротаско» (рис. 1) состоит из
корпуса, ротора и скользящей пластины с
ведущим механизмом.
Корпус служит цилиндром для ротора и
местом установки скользящей пластины. В
шести отверстиях верхней части корпуса
размещены нагнетательные клапаны. Масло
собирается в камере, которая находится на
стороне всасывания, и с помощью поплавкового
клапана перепускается во всасывающую
полость. Для охлаждения компрессора вокруг
цилиндра предусмотрена водяная рубашка.
Ротор эксцентрично насажен на вал.
Обкатывая поверхность цилиндра, ротор постоянно
соприкасается с валом по образующей, и
разделяет рабочий объем цилиндра на
всасывающую и нагнетательную ''полости.
Скользящая пластина, совершая
колебательные движения в результате вращения двух
эксцентрично посаженных на вал рычагов по-
' ворота направляющей, постоян-но
соприкасается в верхней части с поверхностью поршня и
служит перегородкой, между полостью
всасывания и нагнетания. Для создания лучшего
уплотнения скользящей пластины с поршнем в
опорной поверхности пластины закреплен
уплотняющий нож, который прижимается
волнистой пружиной к поверхности поршня.
Для .предотвращения износа и лучшего
соприкосновения рабочих поверхностей на
ротор надета стальная втулка, На наружной
поверхности ротора вдоль оси сделана канавка
овальной формы, напротив которой во втулке
просверлено несколько отверстий. Через эти
отверстия нагнетаемые пары попадают в
пространство между втулкой и ротором и
создают эластичную подушку, в результате чего
уменьшается износ и создается хорошее
соприкосновение с поверхностью цилиндра. .
На всасывающем патрубке расположен
обратный клапан. Такой же клапан находится
на линии нагнетания после
маслоотделителя.
Особенностью компрессора является
отсутствие масляного насоса, что в значительной
степени упрощает конструкцию машины.
Масло циркулирует за счет перепада давлений в
'Маслоотделителе и масляной системе машины.
Схема смазки компрессора представлена на
рис. 2.
н
i?
к
W
и
3^&-%
Г-СХ1 Х-
п
Рис. 2. Схема смазки компрессора:
/ — маслоотделитель; 2 — компрессор; 3 — сетчатый
фильтр; 4 — водя-ной охладитель; 5 — цистерна с
маслом; 6 — наполнительный трубопровод; 7 — силикаге-
левый фильтр; 8 — расходный бачок; 9 — масляные
трубопроводы; 10 — фильтр; И — ручной масляный
насос; 12 — водяной трубопровод.
Смазочное масло, отделенное от паров
холодильного агента в маслоотделителе, проходит
через водяной охладитель, сетчатый фильтр и
поступает к центробежному масляному
клапану компрессора, откуда идет на смазку
подвижных деталей и в камеру сальникового
уплотнения. Часть масла через поплавковую
камеру подается в цилиндр, чем достигается
уменьшение перетечек аммиака из
нагнетательной полости -во всасывающую. Затем
масло вместе с сжатыми парами холодильного
агента через нагнетательные клапаны вновь
поступает в маслоотделитель.
В связи с интенсивным охлаждением
цилиндра водой и обильной подачей
охлажденного масла от нагнетаемых паров отводится
значительное количество тепла. По сравнению
с порпшевыми машинами у компрессора
«Ротаско» значительно более низкие температуры
в конце сжатия.
Небольшое число движущихся деталей,
обеспечение хорошей смазки и охлаждения,
высокое качество изготовления деталей
позволяют значительно увеличить период между
профилактическими осмотрами и ремонтами
компрессора «Ротаско».
Согласно рекомендациям фирмы, первую
разборку компрессора в зависимости от
количества отработанных часов и технического
состояния можно выполнить ч?рез 2—4 года
эксплуатации.
35

Холодильная установка тунцеловых баз
типа «Ленинский луч» рассчитана на работу в
тропиках (температура наружного воздуха
4Ю°С и забортной воды 29°С).
Рефрижераторное машинное отделение
расположено в средней части судна и разделено
на два этажа.
На верхнем этаже установлено семь
компрессоров «Ротаско» (четыре
компрессора модели RL-300 и три RL-fl'50),
регулирующие станции жидкого аммиака, ресивер
низкого давления, электрощит автоматики,
всасывающие коллекторы рассола.
На нижнем этаже находятся три
конденсатора поверхностью охлаждения по 130 ж2,
четыре аммиачных ресивера (один дренажный),
четыре испарителя (один поверхностью
охлаждения 40 ж2, остальные по 75 ж2), напорные
коллекторы рассола, насосы.
Рефрижераторная установка обеспечивает
следующие режимы работы:
производство 40 т чешуйчатого льда в
течение 24 ч при помощи четырех льдогенераторов;
замораживание 10 т рыбы в сутки от +28"
до —25°С;
поддержание в рефрижераторном трюме
температуры —25°С;
поддержание в трюме для хранения
консервов и кормовой муки температуры 10°С, в
аккумуляторной 2°С;
кондиционирование воздуха в жилых и
служебных помещениях, охлаждение воздуха на
консервном заводе, охлаждение рыбной муки
при ее изготовлении и печеночного жира (в
цистернах) до температуры 25°С.
Схемой холодильной установки
предусмотрена возможность переключения всех
компрессоров на любой из описанных режимов. В
систему холодильной установки заряжено
3800 кг аммиака.
Жидкий аммиак подается в испарители и
ресивер низкого давления автоматически с
помощью регуляторов уровня и соленоидных
вентилей. Последние в зависимости от
импульсов, получаемых от реле нижнего уровня,
открываются или закрываются. Об их открытии
сигнализирует зеленая лампа на щите
автоматики.
На линейных ресиверах и расширительных
бачках рассола установлены регуляторы
уровня, на линиях всасывания — регуляторы
давления «до себя», поддерживающие постоянное
давление кипения, на водяной магистрали —
реле давления, отключающие компрессоры при
уменьшении давления воды ниже допустимого,
на линии возврата рассола — трехходовые
пневматические смесительные клапаны для
поддержания постоянной температуры
воздуха в охлаждаемых помещениях.
Термодатчик регулятора температуры
посылает импульс на пневматический клапан,
который открывается и перепускает холодный
рассол (до 25%) из напорной магистрали во
всасывающий трубопровод.
Схема холодильной установки включает три
аммиачных насоса (один резервный) для
принудительной циркуляции холодильного агента
в рассольном испарителе и стеллажных
морозилках.
Температура в охлаждаемых помещениях
измеряется логометрической станцией на 30
точек (диапазон от —60' до +б0о,С).
Рыбу (тунец, акуловые) замораживают на
трех трубчатых стеллажах непосредственного
охлаждения, расположенных в двух
помещениях.
Тунцы замораживают целиком, другие
породы рыбы разделывают на куски весом 15—
20 кг. Рыбу загружают в камеру и выгружают
из нее с помощью реечных транспортеров и
рольгангов.
Рефрижераторный грузовой трюм,
аккумуляторная и льдохранилище охлаждаются
рассольными батареями. Непосредственно в
охлаждающих помещениях находятся
распределительные станции рассола. В трюмах для
консервов, муки и вареной рыбы применена
воздушная система охлаждения с верхней
разводкой. Рассольные воздухоохладители ореб-
ренного типа установлены в отдельных
изолированных помещениях.
Общая установленная мощность
электродвигателей холодильной установки 751,3 кет,
что составляет 52% мощности судовой
электростанции.
За время эксплуатации холодильной
установки тунцеловной базы в период
промыслового рейса оборудование и механизмы
работали безотказно.
Одно из основных требований,
предъявляемых к холодильным установкам при работе с
ротационными компрессорами «Ротаско» —
безупречная чистота аммиачной системы и
используемого смазочного масла. В процессе
эксплуатации на это обращалось особое
внимание. После швартовых испытаний и
ревизии компрессоров очищали аммиачные и
масляные фильтры системы, компрессоры,
меняли масло. В производственных условиях
фильтры очищали после 15—25 ч работы, а не через
-50 ч, как рекомендует фирма. В
дальнейшем сроки очистки фильтров удлинялись до
150 ч.
При температуре забортной воды 22—30°С
и наружного воздуха 21—33°С температура
36

паров на линии нагнетания составляла 72—
80°С. При подключении отепленного
испарителя температура- сжимаемых паров достигала
82°С. Максимальное давление конденсации
Р к
составляло 13,7 кг/см2, при этом ~г~ > 18.
Р о
Расход масла компрессорами RL-3I00
незначителен. В масляную систему компрессоров
RL-1S0». обслуживающих систему
кондиционирования воздуха, м<асло добавлялось через
каждые 75 ч работы. Повышенный унос
масла можно объяснить недостаточными
размерами маслоотделителя.
Применение компрессоров ротационного
типа на рефрижераторных судах позволит повы-
Скоропортящиеся грузы перевозят в
торговую сеть партиями 0,5—1,5 т, а в
предприятия общественного питания — 200—300 кг.
Все более широкое применение для этой
цели находят автофургоны малой
грузоподъемности с охлаждаемыми кузовами.
ВНИХИ был разработан проект
переоборудования автомобиля на шасси «Москвич-430»
под автомобиль-холодильник с
машинно-аккумуляционным охлаждением,
предназначенный для перевозки скоропортящихся
продуктов в черте города. В лаборатории
холодильного транспорта ВНИХИ был создан
опытный образец такого
автомобиля-холодильника, показавший в стационарных и про-
беговых испытаниях хорошие результаты.
Луцкий машиностроительный завод по
проекту ВНИХИ изготовил опытную партию
автомобилей-холодильников ЛуМЗ-945 на шасси
«Мооквич-432», которые успешно
эксплуатируются в разных городах Советского Союза.
Ниже приведена техническая
характеристика автомобиля-холодильника ЛуМЗ-945:
Габаритные размеры, мм:
длина 4055
ширина 1540
высота 1600
Внутренние размеры кузова, мм:
длина 1430
ширина 1190
высота 810
сить технический уровень эксплуатации и
степень автоматизации холодильных установок,
сократить производственные площади и тем
самым уменьшить себестоимость строящихся
судов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ш е в а л д ы ш е в П. Н. Современное состояние
и перспективы развития рефрижераторной техники на
судах флота рыбной промышленности СССР. Доклад
Мя 32,1Ш4.
2. Комаров Н. С. Справочник холодильщика.
Машгиз, 1062.
3. Зайцев В. П., Ниточкин А. Е. и др.
Рефрижераторные суда. 'Судпромгиз, 1962.
4. Проспекты фирмы «Митсуи Эшер Висе».
УДК 629.1—444
Погрузочная высота, мм 655
Полезная грузоподъемность, кг 170
Полезный объем кузова, мъ 0,9
Полезная площадь пола грузового отделения
кузова, м2 1,2
Питание холодильного агрегата от
электросети 3-фазного переменного тока
напряжением, в 220; 380
Температура воздуха в кузове (при
температуре наружного воздуха до 30°С), °С . . . 2,0
Вес автомобиля-холодильника с полной
нагрузкой, кг 1190
Для охлаждения кузова принята система
машинно-аккумуляционного охлаждения с
холодильным агрегатом ФГК-0,7.
Преимущества машинно-аккумуляционной
системы охлаждения перед машинной —
простота обслуживания, отсутствие
дополнительного бензинового двигателя для привода
холодильной установки, возможность применения
герметичных холодильных агрегатов.
Несущий кузов машины
цельнометаллический, с легким деревянным каркасом внутри, к
которому крепится внутренняя обшивка из
дюралюминия и два аккумуляционных
охлаждающих прибора общей емкостью 29 л со
специальными поддонами для сбора конденсата,
образующегося при таянии снеговой шубы.
Между наружной-и внутренней обшивкой
уложена изоляция из пенопласта ПС-4
толщиной 50 мм. Пол поверх изоляции покрыт фане-
АВТОМОБИЛЬ-ХОЛОДИЛЬНИК ЛуМЗ-945 НА ШАССИ «МОСКВИЧ-432» С МАШИННО-
АККУМУЛЯЦИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
М. М. ПОВАРЧУК — Всесоюзный мучно-исследовательский институт холодильной промышленности
37

Рис. 1. Внутренний вид кузова,
рой. Одностворчатая двеоь закрывается
герметично. Для предохранения аккумуляционных
приборов и пюла от повреждений имеются
съемные деревянные решетки. Внутренний
вид кузова доказан на рис. 1. Холодильный
агрегат установлен на раме в кабине водителя
вместо пассажирского сиденья.
Щиток с аппаратурой управления
(автоматический переключатель АП-25, магнитный
пускатель ПМ-60, регулятор температуры
АРТ-2) расположен также в кабине водителя.
Аккумуляционный охлаждающий прибор
конструкция .которого показана на рис. 2,
представляет собой пустотелую плиту со
змеевиком внутри. Для увеличения поверхности
охлаждения на продольных стенках плиты
имеются горизонтальные гофры. Все детали
прибора, алюминиевые.
И^^
Прибор заполняют эвтектическим раствором
на 0,0 емкости через отверстие 2, которое
затем закрывают пробкой с капиллярной
трубкой. Прибор вакуумируют, трубку запаивают.
Для слива раствора служит отверстие 5.
Схема холодильной установки приведена на
рис. 3.
На стоянке, например в гараже, подключают
холодильный агрегат к электросети
переменного тока. Во время работы холодильного
агрегата ФГК-0,7 эвтектический раствор в
аккумуляционном приборе замораживается.
Одновременно охлаждается кузов. К моменту
окончания зарядки в кузове устанавливается
требуемая температура. По окончании процесса
замораживания регулятор температуры АРТ-2
отключает холодильный агрегат. Длительность
первоначальной зарядки) 10—1B ч.
Эвтектический раствор аккумулирует запас
холода во время работы холодильного
агрегата и затем компенсирует потери холода
кузовом в окружающую среду.
п ЯдоНпл гг°бразец авт,ом,обиля-холодильника
Жм с прошел испытания на стенде
ВНИХИ. Был определен коэффициент телло-
передачи-огражден'ий изотермического кузова
время, необходимое для зарядки
аккумуляционных приборов холодом, и длительность
поддержания требуемой температуры воздуха
в кузове при заполнении аккумуляционных
приборов различными веществами.
Коэффициент теплопередачи определяли
методом электронагрева при стационарном
ш?ГВл°гМо?е^тИ'Ме («родильная техника»,
1УЬЪ, № 2). Перед началом испытаний
раствор из охлаждающих приборов сливали.
IWMH
38
, - —й isss - =™°; г-тст-с- прЛр;
5- отверстие для слива раствора. У Р Р

Рис. 3. Схема холодильной установим:
(Конденсатор; 2 — ресивер; 3 — компрессор; 4 — терм о регулирующий
вентиль ТРВ-2М; 5 — испарители.
Было проведено пять опытов с нагрузками
от 53,5 до 159,6 ккал/ч. Температура воздуха
в кузове в зависимости от нагрузки
изменялась от 29,1 до 47,2°С. Для каждого из
режимов определяли коэффициент теплопередачи,
отнесенный к средней поверхности ограждения
кузова, равной 8,18 м2.
170
^0.65
Л I
20
25
30
35 40
t<№P,°C
Рис. 4. Зависимость коэффициента
теплопередачи от температуры
ограждения.
По результатам опытов коэффициент
теплопередачи кузова в стационарных условиях
можно выразить формулой
k = 0,476 + 0,0057/огр ккал\ {м2 • ч • град).
Зависимость коэффициента теплопередачи
от температуры ограждения показала на
рис. 4.
Длительность поддержания необходимой
температуры воздуха в кузове при
заполнении аккумуляционных приборов различными
веществами устанавливали в шести опытах.
Вещество замораживалось в
аккумуляционных приборах 8—11 чу после чего
холодильный агрегат выключался. Затем вели
наблюдение за повышением температуры воздуха
в кузове. Температуру окружающего воздуха
поддерживали около 30°С.
Аккумуляционные приборы заполняли
12%-ным раствором спирта в воде (по
рекомендации ХОКБ), водой, эвтектическим
раствором хлористого калия (у =1,136 г/смг,
/э=—HI,ГС).
Сравнение проводили по средней
температуре воздуха в кузове в течение 12 ч после
выключения холодильного агрегата (рис. 5).
Температура составила: 7,4°С при заполнении
плит 12%-ным раствором спирта в воде; 7,0—
7,6°С — водой; 1,6—1,8°С — хлористым
калием..
Приведенные данные показывают, что
наиболее низкая температура в кузове
обеспечивается раствором хлористого калия, который
и°с
*г
3
О 1 г 3 U 5 6 7
Время, ч
в 9 10 11 12
Рис. 5. Изменение средней температуры воздуха
в кузове после выключения холодильного агрегата
при заполнении аккумуляционных охлаждающих
приборов различными веществами:
1 — 12%-ным раствором спирта; 2 — водой;
3 — эвтектическим раствором хлористого калия.
и был рекомендован для заполнения
аккумуляционных охлаждающих приборов в
автомобиле-холодильнике ЛуМЗ-045.

-О!
МЕН ОПЫТОМ
УДК 621—52
УСТРАНЕНИЕ НЕДОСТАТКОВ МАШИНЫ АМУР
Сигнальные лампы блоков запоминания
машины АМУР, если температура в камерах
хранения не соответствует заданной, горят
длительное время и быстро перегорают. Система
проверки ламп не предусмотрена. Чтобы
проверить, выключены они или перегорели,
приходится или извлекать их из машины, или
расстраивать усилитель, или изменять установки
задатчиков температуры. Любой из этих
способов нарушает нормальную работу машины
и требует значительных затрат времени.
Главным механиком Московского
холодильника № 12 Ю. В. Ханыганым и машинистом
С. С. Беляковым была предложена схема
проверки и отключения ламп блоков
запоминания (рис. 1), для чего используются
свободные нормально закрытые (НЗ) контакты реле
запоминания и в цепь электроламп
включается дополнительный тумблер К-1.
Питание сигнальных ламп осуществляется
с колодки 4/С (на рисунке — клеммы 2 я 6)
через нормально открытые (НО) контакты реле
IP—\\0Р. Тумблер /С-1 на лицевой стороне
машины связан с сигнальными лампами через
НЗ контакты тех же реле. При включении
тумблера в положение // все исправные
сигнальные лампы должны гореть.
Представим, что лампы \Л, 2ЛУ ЮЛ горят при
нормальной работе машины. Это указывает
на включение исполнительных механизмов,
т. е. на нарушение установленного
температурного режима. Следовательно, НО контакты
реле IP, 2P, ЮР замкнуты, а НЗ
разомкнуты. При включении тумблера в положение //
должны дополнительно гореть лампы 3</7, АЛ
и т. д., включенные через контакты
соответствующих реле. Невключенные лампы требуют
замены.
Проверка может производиться в любое
время без нарушения нормальной работы
машины, мгновенно.
Ю. В. Ханыгин предложил включать
сигнальные лампы блоков запоминания только
периодически, для контроля. Это экономит
электроэнергию, продлевает срок службы
ламп, понижает температуру в помещении
машины, предотвращает коробление и
подгорание защитных покрытий табло.
Для контрольного включения ламп
используется тот же тумблер /С-1, при нейтральном
положении которого никакие лампы не горят,
при положении / горят только сигнальные
лампы, включенные машиной.
Ю. В. Ханыгиным, С. С. Беляковым и
начальником KOiMnpeccopHoro цеха П. С.
Мамонтовым предложена схема автоматического
включения обегания (рис. 2). Она работает
безотказно в течение двух лет на трех
машинах АМУР.
К-1
I о п
365
г^>
I
1Р
"ЧЁТ
—1 с - J
1Л
-е-
2Ш
*ЗР
Ж
2Л
-е-
зл
-е-
Ц
U
ЮР
иг-?
ЮЛ
10Р
I
Рис. 1. Схема проверки и отключения ламп блоков
запоминания.
Автоматическое включение обегания
обеспечивает бесперебойную работу установки
и стабильный температурный режим при
полной автоматизации и отсутствии!
круглосуточного дежурства обслуживающего персонала.
Без этого после любых отключений
электроэнергии обегание должно быть включено
вручную ключом пуска при повторной подаче
напряжения.
40

ПР
Czts
ж.
щ\ I
J
/7/?
r atJ
Cp, p.
rf
/7Я
-A-o
Рис. 2. Схема автоматического
включения обега'ния.
Предложенная схема проста, не требует
использования дефицитных реле. На рис. 2
дополнения к схеме обегания показаны
пунктиром.
Дополнительно включаются: реле ПР типа
РПН или иное с катушкой +24 в постоянного
тока с тремя НЗ и одним НО контактом;
сопротивление R на 200 ом мощностью 0,5 вт
и электролитический конденсатор С емкостью
1500—2000 мкф для напряжения 30 в.
Автоматическим ключом пуска системы
обегания служит НЗ контакт дополнительно
монтируемого реле ПР.
Этот контакт включается параллельно
ключу пуска. Катушка реле ПР в момент подачи
напряжения на машину АМУР подключается
к катушке +24 в через нечетную шину,
управляемую кулачком Ki. Напряжение
подается через НЗ контакт этого реле и
сопротивление R. Параллельно катушке реле (через НЗ
контакт ПР) подсоединен конденсатор С.
Сопротивление и конденсатор обеспечивают
выдержку времени, необходимую для пуска
обегания.
При замкнутых контактах К\ через
сопротивление R конденсатор С заряжается
пониженным напряжением, в результате чего
срабатывает реле.
Время зарядки конденсатора достаточно
для удержания контактов ПР в нормальном
положении, что необходимо для пуска
обегания. После срабатывания реле замыкается его
НО контакт в цепи +24 в, и, хотя
реле остается подключенным через
сопротивление, напряжение достаточно для
того, чтобы реле не отключилось.
Конденсатор отключен и частично разряжен.
Окончательная его разрядка происходит
после отключения электроэнергии через
обмотку реле ПР, и таким образом схема
подготовлена для повторного автоматического
включения обегания.
Н. Н. СИМОНОВ
Московский холодильник № 12
УДК 62—223:621.51
УЛУЧШЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ САЛЬНИКА И ОБРАТНОГО
МАСЛЯНОГО КЛАПАНА ОППОЗИТНЫХ КОМПРЕССОРОВ
Сальник. Эксплуатация аммиачных оп-
позитных компрессоров марок АО-600
и АО-12100 московского завода «Компрессор»
на ряде предприятий химической
промышленности СССР выявила недостаток
конструкции сальника, при которой возможны
значительные пропуски аммиака и быстрый износ
рабочей части штока.
При работе компрессора с трущихся
поверхностей алюминиевые колец сальника
снимаются мельчайшие частицы. Получаюшаягя ябпя-
зивная смесь алюминиевой пудры со смазкой
вызывает интенсивный износ штока.
Так, у компрессора АО-600 за 760 ч работы
с начала эксплуатации износ штоков достиг
0,06 и 0,08 мм, хотя насосный элемент
лубрикатора был настроен на максимальную подачу
смазочного масла.
В 1065 г. в холодильно-компрессорном цехе
Светлогорского завода искусственного волокна
разработана новая конструкция сальника
с уплотняющими элементами из фторопласта,
41

получившая высокую оценку в
многочисленных! экспериментах.
Конфигурация колец, предсальника и
сальника штока оставлена без изменения. Сплав
АК-8 заменен фторопластом.
Пакет колец собственно сальника выполнен
тоже из фторопласта и имеет один разрез под
углом 45° (рис. 1).
Рис. 1. Конструкция кольца сальника
(чистота обработки в местах, не отмеченных
на рисунке,  6).
Перед установкой сальников штоки должны
быть отшлифованы, так как фторопласт очень
чувствителен к малейшим дефектам их
поверхности.
Для ускорения обкатки целесообразно
увеличить подачу масла в сальник через
резервный штуцер на фонаре. В качестве насосного
элемента можно использовать одну из
контрольных точек лубрикатора. Как только
температура сальника достигнет 80—85°С,
компрессор следует остановить и вручную вало-
поворотным устройством загнать рабочую
часть штока внутрь сальника, чтобы
остывание штока было равномерным. После 15—210 ч
обкатки компрессора температура сальника
станет стабильной F5—70°С). Теперь гайки,
крепящие корпус предсальника, можно
поджать до полной ликвидации пропусков
аммиака.
Обратный масляный клапан.
Обратные клапаны на трубках диаметром 6 мм
подачи масла от лубрикатора (компрессоры
марки АО-1200) не обеспечивают достаточной
плотности, так как быстро изнашиваются
резиновые уплотняющие элементы.
Завод «Компрессор» комплектует агрегат
смазки компрессора АО-1200
многоплунжерными насосами (лубрикаторами) типа
Н4-'8Р/10'0-РП, выпускаемыми заводом
«Гидроаппаратура» (г. Николаев). Часть насосных
S
<PZ2
Рис. 2. Конструкция обратного
масляного клапана:
/ — втулки из фторопласта; 2 —
верхний корпус; 3 — шарик
диаметром 4,75 мм; 4 — наперсток
стальной; 5 — прокладка парони-
товая; 6 — пружина диаметром
8 ' мм; 7—средний корпус; 8—
пружина диаметром Q мм\ 9 —
лыска под ключ; 10 — нижний
корпус; 11 — игла стальная.
элементов не обеспечивает проектной
производительности и, что особенно опасно, не
развивает ^предусмотренного противодавления.
- Для устранения указанных дефектов на
Светлогорском заводе искусственного волокна
после тщательной проверки п'роизводительно-
42

сти И! противодавления, развиваемого
насосными элементами лубрикатора, из 16
выбрали 8 наиболее эффективных и от них
провели трубопроводы подачи масла к точкам
смазки компрессора.
Кроме того, была разработана и испытана
новая конструкция обратного масляного
клапана (рис. 2), состоящего из двух камер.
Основным элементом уплотнения служат
фторопластовые втулки, заворачиваемые на
резьбе М14Х 1 в корпус.
Плотность посадки в седло клапанов
(стального шарика диаметром 4,75 мм и стальной
иглы) обеспечивается пружинами.
Клапаны подобного типа, установленные на
компрессоре AO-il200 с учетом указанных
выше рекомендаций по лубрикатору
Н4-18Р/ИО0-РП, в течение 1965 г. работали
безотказно.
В. П. КАСИЧ, А. В. КАРАМАЗИН —
Светлогорский завод искусственного волокна
ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ АППАРАТА ГКА-2
AXTAPCKOM РЫБОЗАВОДЕ
УДК 681.2:664.951.037.5
НА ПРИМОРСКО-
На Приморско-Ахтарском рыбозаводе
с осенней путины 1964 г. эксплуатируется
скороморозильный конвейерный аппарат ГКА-2
конструкции ВНИХИ. Go времени установки
в аппарате заморожено 1808 т бычка и
тюльки, из них в 1965 г. 4002 т.
Начиная с весенней путины 1965 г. на
заводе ведется журнал работы аппарата. Данные
журнала по трем путинам сведены в таблицу.
Показатели
Путины 1965 г.
Весенняя
путина
1966 г.
Количество
замороженной рыбы, m . . . .
Время (номинальное)
работы ГКА-2:
дни.
часы
Время простоев, ч (%):
ремонт и
внеплановое оттаивание
конвейера ....
перебои в работе
холодильной
установки . . . .
отсутствие рыбы .
прочие простои
(перебои с
электроэнергией и др.)
Время (действительное)
работы ГКА-2, ч . .
Часовая
производительность, т:
средняя
действительная . .
Суточная
производительность, т:
средняя
действительная . .
232
21
441
17D)
14C)
69A6)
11C)
330
0,52
0,7
11
14,7
770
54
1134
62E,5)
27 B)
39C,5)
36C)
970
0,68
0,79
14,3
16,4
266
19
399
9B)
7A,8)
40 A0)
8B)
335
0,66
0,8
13,9
16,8
Из таблицы видно, что средняя суточная
производительность аппарата за путину
растет, но еще не достигла номинальной.
Максимально за сутки в аппарате замораживали
18,5 т. Основные потери времени связаны
с перебоями в подаче рыбы.
Ввод в эксплуатацию аппарата ГКА-2
исключает необходимость замораживания
мелкой рыбы (в стеллажных морозилках, для
обслуживания которых затрачивается
значительно больше труда, а 'продукт получается
худшего качества. Кроме того, в аппарате
ГКА-2 бычок и тюлька замораживаются в
виде (блоков правильной геометрической формы,
что позволяет примерно на 40% увеличить
емкость хранилищ.
После установки аппарата ГКА-2
количество заготовленного для консервного цеха сырья
значительно возросло, что уменьшило
сезонность работы консервного цеха и дало
дополнительно 1380 тыс. физических банок
консервов «Бычки в томатном соусе» на сумму 396
тыс. руб.
Аппарат поступил с завода «Продмаш»
с большими дефектами изготовления и
комплектации, что затруднило его монтаж и
отладку. С аппаратом не были поставлены
предусмотренные комплектной ведомостью
батареи с шагом оребрения труб 30 мм, в связи
с чем они быстрее зарастают снеговой шубой,
уменьшается циркуляция воздуха и
понижается производительность аппарата.
В процессе монтажа и эксплуатации
работники рыбозавода улучшили конструкцию
некоторых узлов и деталей аппарата. Так, вместо
роликовой смазки винтов привода была
введена лубрикационная.
43

Приводной вал лубрикатора получает
вращение от горизонтального вала нижних
конических редукторов. Лубрикатор имеет восемь
нагнетательных отводов, к которым
присоединены металлические трубки, проложенные
с наружной стороны аппарата. Концы двух
трубок подходят к верхней части
вертикальных винтов. Остальные шесть заканчиваются
на расстоянии 1 м от горизонтальных винтов.
В ползушках гребенок и расцепляющего
устройства просверлены отверстия и
вставлены металлические штуцера, которые
соединены с нагнетательными трубками лубрикатора
резиновыми морозостойкими шлангами.
Используется отработавшее в компрессорах
масло марки ХФ17, которое собирается в
имеющиеся под винтами ванночки, а затем
поступает в отстойник.
ffl
мС?Щ
ПО А А
Ф1ЦВ.
а
Ф16
^.
с=
S
-М№—
R1 Г
Пальцы гребенки (а) и расцепляющего
устройства (б).
Значительно улучшило работу привода
введение смазки рычагов вывода и собачек,
установка масленок на направляющих ножей
расцепляющего устройства. Пальцы (сухарики)
винтов были уширены, что улучшило их
зацепление с резыбой. Кроме того, несколько
изменена конструкция пальцев (см. рисунок),
в связи с чем они не требуют замены в
течение I —1,5 месяца работы. В бронзовые пол-
зушки горизонтальных винтов и обоймы
вертикальных винтов запрессованы стальные
закаленные втулки. Они совершенно не расфре-
зеровываются заусенцами, образующимися
на винтах.
Для большей жесткости каркаса была
введена дополнительная стяжка между первыми
полками в передней части аппарата.
Чтобы обеспечить лучшую смазку
колесиков кареток, одно отверстие во втулках всех
колесиков было заглушено, так что
консистентная низкотемпературная смазка,
попадающая на ось колесика, не выдавливается
через второе отверстие.
Для удобства обслуживания и замены
винтов гребенок и расцепляющего устройства
введены дополнительные люки, просветы щитов
между окнами сделаны съемными.
Все эти изменения значительно улучшили
работу аппарата, повысили его надежность.
Однако основным мероприятием,
обеспечившим нормальную работу аппарата, является
смазка колесиков кареток незамерзающей
консистентной смазкой ЦИАТИМ-201 и снятие
снеговой шубы с батарей без оттаивания
конвейера. При этом колесики кареток не
примерзают и усилия на привод остаются в
допустимых пределах.
На Приморско-Ахтарском рыбозаводе
выработан четкий график работы аппаратчиков
и обслуживающих бригад.
Аппарат работает с 8 ч утра до- 5 ч утра
следующих суток, т. е. 21 ч. Три часа
затрачиваются на оттаивание батарей, очистку от
льда и упавшего продукта, удаление масла из
ванночек в отстойник, профилактику и т. д.
В течение 21 ч работы при пересменках и в
других случаях потери времени составляют не
менее 1 ч.
Слесарь-аппаратчик работает по 8 ч без
обеденного перерыва, бригада из пяти
работниц — по 7 ч без перерыва. Первый
аппаратчик и бригада начинают работу в 8 ч утра, т. е.
ежедневно с 5 до 8 ч утра третий
аппаратчик имеет 3 ч времени на оттаивание
батарей и подготовку аппарата.
В обязанности аппаратчика входит загрузка
и разгрузка аппарата, устранение неполадок.
Расфасовкой, извлечением блоков из
противней занимается обслуживающая бригада.
Производительность работы бригады
повышается благодаря ритмичности работы
аппарата ГКА-2.
Учитывая положительный опыт
эксплуатации аппарата ГКА-2, рыбозавод приобрел
и установил еще два таких аппарата.
В. В. КОЖУХОВ, С. Д. РАЗЛОЖКО —
Приморско-Ахтарский рыбозавод
44

ш
рнсультация
УДК 621.575.004
Как осуществить непрерывное дренирование флегмы
в водоаммиачных абсорбционных холодильных машинах?
При выпаривании раствора в генераторе
вместе с аммиаком выходят пары воды в
количестве, зависящем от давления и
температуры кипящего раствора. Чем выше температура
и ниже давление, тем больше воды
содержится в парах аммиака.
Отделение паров воды происходит на
насадках, орошаемых раствором, и в
дефлегматорах, охлаждаемых водой. Однако, несмотря на
тщательную очистку паров аммиака, некоторое
количество воды вместе с жидким аммиаком
попадает из конденсатора в испаритель. Это
влияет на условия эксплуатации
абсорбционных холодильных машин.
Для (примера- рассмотрим данные
абсорбционной холодильной машины1 холодопроиз-
водительностью Э00 тыс. ккал/ч при
температурах кипения аммиака — 45° и конденсации
32°С, которая в настоящее время широко
применяется в химической (промышленности.
Раствор, находящийся в ресиверах
генератора и абсорбера, содержит около 1500 кг
воды. Количество циркулирующего жидкого
аммиака '2000 кг/ч. Если принять, что в 1 кг
аммиака 0,5% воды, что соответствует
нормальным условиям работы машины, то за
сутки в испаритель из основных аппаратов
перейдет 240 кг воды.
Из-за потерь такого количества воды уже
через 1,5 суток значительно снизятся уровни
раствора в ресиверах, а при наличии
автоматики потребуется перестройка автоматических
приборов регулирования. Поэтому для
нормальной эксплуатации необходимо через
1,5 суток дренировать остаток высококонцент-
рированного раствора (флегму) из
испарителя.
Практика эксплуатации' абсорбционных
холодильных машин показывает, что во время
дренирования большого количества флегмы
значительно понижается холодопроизводи-
тельность машины, происходят -перебои в
работе водоаммиачного насоса из-за вскипания
в нем флегмы, при выпаривании флегма
вспенивается и выбрасывается из генератора
в дефлегматор и конденсатор.
1 Данилов Р. Л., Гаврилова Л. В., П и-
саревский М. Е., С тент Н. Я., Экиитейн А. И.
Н иэкот емт ер атур н а я а б с орбцион я а я хо люд ил ьн а я
машина. «Холодильная техника», 1965, № 5.
I породой.
\ переошдитель
Рис. 1. Испаритель с
непрерывным отводом флегмы:
/ — корпус; 2 —
уравнительный патрубок; 3 —
оросительный короб; 4 — основная
система теплопередающих труб;
5 — трубы, орошаемые
раствором.
Кроме того, одновременное дренирование
большого количества флегмы очень
неэкономично, так как вместе с водой удаляется
аммиак, который требуется снова выпарить в
генераторе, сконденсировать и вернуть в
испаритель. Поэтому наиболее целесообразно
применять испарители, конструкция которых по-
45

зволяет непрерывно удалять образующуюся
флегму вместе с отсасываемыми парами
аммиака1.
В малых установках (домашние
холодильники, прилавки, кондиционеры), в которых
применяются змеевико'вые испарители,
жидкий аммиак подводится сверху, а пары
отводятся из нижней части аппарата, благэдаря
чему происходит непрерывное удаление
образующейся флегмы.
Рис. 2. Расположение аппаратов типовой
абсорбционной холодильной машины холо-
допрошводительностью 500 тыс. ккал/ч для
непрерывного отвода флегмы:
1 — теплообменник растворов; 2 —
вертикальный генератор; 3 — дефлегматор; 4 —
испаритель; 5 — паровой переохладитель;
6 — элементный абсорбер; 7 —
конденсатор; 8 — ресивер конденсатора; 9 — водо-
аммиачный насос.
Крупные установки оборудуются обычными
кожухотрубными испарителями, ив которых
флегма периодически дренируется
непосредственно в аппараты, содержащие раствор.
В настоящее время в СССР разработана
схема крупных абсорбционных холодильных
машин, в которых применен испаритель с
непрерывным отводом флегмы (рис. 1).
В кожухотрубном аппарате теплопередаю-
щая поверхность разделена оросительным
коробом 5 на две части.. Основная система тепло-
передающих труб 4 находится между
корпусом и коробом. Межтрубное пространство
заполнено жидким аммиаком. Трубы 5,
составляющие приблизительно 20—25% от основной
поверхности, орошаются холодильным
агентом через отверстия в верхней части короба.
Здесь же расположено несколько
уравнительных патрубков 2 для выхода из короба
образующихся паров аммиака.
Жидкий
со.
Шрос
Щлпеи
Пары | В газовый
аммиака I переохласшель
^Жидкий
{аммиак
Рис. 3. Комбинированный кожухозмеевико-
вый испаритель с непрерывным отводом
флегмы:
1 — осушитель; 2 — змеевики осушителя;
3 — конденсатор; 4 — змеевики
конденсатора.
Холодильный агент подается в нижнюю»
часть основной системы теплопередающих
труб. Пары, образующиеся при кипении
аммиака вне и внутри короба, отводятся из верх*
ней части корпуса / испарителя. Флегма из
нижней части короба, поступает во
всасывающую линию, соединенную с паровым
переохладителем машины. Таким образом,
происходит непрерывное дренирование.
Для того чтобы флегма самотеком стекала
из испарителя, последний должен находиться
над паровым переохладителем и вместе с ним
над абсорбером. На рис. 2 показано располо*
46

жение аппаратов типовой абсорбционной
холодильной машины холодопроизводительно-
стью 500 тыс. ккал/ч для непрерывного отвода
флегмы.
В разрабатываемых типовых проектах
абсорбционных холодильных машин холодопро-
изводиггельностью 1 млн. и 2 млн. ккал/ч будут
применены испарители такого же типа.
На рис. 3 .представлен комбинированный
кожухозмеевико'вый испаритель с
непрерывным отводом флегмы, который установлен на
абсорбционной холодильной машине холодо-
производительностью 50 тыс. ккал/ч. Этот
испаритель предназначен для вымораживания
В Тбилиси строится распределительный
холодильник емкостью 10000 т. Он будет сдан в
эксплуатацию в IV квартале 1966 г.
Строительство развернулось на площади
•в 3 га.
Главный корпус холодильника
четырехэтажный, с подвалом. Несущий каркас — из
сборных железобетонных элементов и сборных
безбалочных перекрытий с гладкими
потолками.
Для наружных стен применены сборные
железобетонные панели, изолированные
минеральной пробкой. При холодильнике будут
построены железнодорожная и автомобильная
платформы, с каждой стороны которых
предусмотрено по два лифта грузоподъемностью
Зги одна лестничная клетка.
Подвальный этаж отводится под камеры
хранения грузов с температурой 0-f- + 5°C;
первый этаж — под операции по приему,
замораживанию, хранению и выдаче грузов. Здесь
же будут расположены три мясоморозилки
общей производительностью 75 т/сутки. Универ-
влага из паров углекислого газа и их
последующей конденсации. Он состоит из двух
аппаратов. В первом углекислый газ осушается,
во втором конденсируется.
Жидкий аммиак подается в нижнюю часть
змеевика 2 осушителя У, затем парожидкост-
ная смесь направляется в верхнюю часть
змеевика 4 конденсатора 3. Неиспарившийся
остаток сливается в паровой переохладитель и
абсорбер. Сюда ж<е поступают пары аммиака.
В процессе работы абсорбционной машины
обеспечивалось полное и непрерывное
удаление флегмы.
Р. Л. ДАНИЛОВ — ВНИХИ
сальные камеры с температурой 0°-.— 18°С
и камеры мороженых грузов с температурой
—18qC займут второй, третий и четвертый
этажи.
Машинное отделение, трансформаторная
подстанция, все
производственно-вспомогательные и конторские помещения примыкают
к торцовой стене холодильника.
На территории холодильника в 1966 г.
начато строительство трехэтажного здания с
подвалом, в .котором разместится фабрика'
мороженого производительностью 24 т/сутки.
Потребность фабрики в холоде, паре и воде
удовлетворят соответствующие объекты
холодильника.
Фабрика вступит в строй в 1967 г. На ней
будет установлено новое, современное
технологическое оборудование:
автоматизированные линии по выпуску мороженого в
вафельных стаканчиках и коробочках, эскимо,
брикетов на вафлях; тоннельная печь с газовым
обогревом для выпечки листовых вафель и др.
Г. А. ГОРДЕЛАДЗЕ
jiofivximu <1шрюительсжва
Строительство холодильника в Тбилиси

РУБЕЖОМ
УДК 621.565.001.5:578.08
УНИВЕРСАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЙ
Холод находит все более широкое применение в
медицине: при консервировании препаратов,
сублимационной* сушке (лиюфилизацви), фракционировании
кровяной плазмы и т. д. Для проведения всех этих процессов
промышленность выпускает необходимое оборудование.
Однако для опытных и полупроизводственных
испытаний требуются специальные лабораторные установки.
На заводе Фригера Колин разработана
универсальная установка, с помощью которой можно выполнять
следующие операции: низкотемпературное
фракционирование, подмораживание препаратов для
сублимационной сушки, сублимационную сушку, хранение
препаратов перед замораживанием, охлаждение .центрифуги.
Общий вид установки представлен на рис. 1, схема
расположения отдельных устройств — на рис. 2.
Рис. 1. Общий вид установки (слева — пульт
управления и регулирования).
Морозильная нанна / полезной емкостью 30 л
наполнена водным раствором -спирта, охлаждаемым зме-
евиковым испарителем. Температура раствора,
достигающая —50°С, регулируется автоматически. В ванне
можно проводить фракционирование с использованием
вспомогательного устройства 2, подмораживание
препаратов, отбор холодного спирта, например для
охлаждения центрифуги. В последнем случае вместо прибора
для фракционирования используют насос.
Контейнер 3 размером 400x360x670 мм служит
для хранения подмороженных препаратов. Он
охлаждается змеевиком до температуры —35°С.
Вспомогательный объем 4 размером 400x360x560 мм
охлаждается стенками контейнера 3 и морозильной ванны /.
Его температура колеблется от 3 до 8°С.
В левой части стола находится стеклянный съемный
колпак 5, в подставку которого вмонтирован
нагреватель. Сублимационная сушка проводится под колпаком.
Ее можно выполнять в склянках, на подносах, в
пузырьках, а также в ампулах, если использовать
специальную подставку. Ловушка 6 служит для конденсации
сублимирующих паров.
Вакуум при сублимационной сушке
поддерживается с помощью двухступенчатого масляного
ротационного насоса производительностью 5 мъ\ч при
разрежении 100 мк.
Холодильная установка состоит из двух отдельных
холодильных машин, работающих на фреоне-22, с
герметичными компрессорами типа 2ХН6 мощностью по
450 вт. Одна из машин охлаждает контейнер 3 (см.
рис. 2) и включает в себя змеевиковый испаритель,
теплообменник, терморегулирующий и соленоидный
вентили.
Вторая машина охлаждает морозильную ванну /
и ло'вушку 6, змеевиковые испарители которых
соединены параллельно и имеют терморегулирующие вентили.
У этой машины нет теплообменника.
Конденсаторы обеих машин кожухозмеевиковые
с общим кожухом и водяным змеевиком, но с
разделенными фреоновыми полостями. При повышении давления
конденсации и падении давления охлаждающей воды
срабатывает защита, останавливающая компрессоры.
Рис. 2. Схема расположения отдельных устройств.
52

щ
so
30
10
во
50
«о
* .30
1-я
'-10
-20
-3A
-W
-50
-ВО
г~
\
1
1
1
1
J
\
LI
i^x.
\
^
^
4\
5^
h^
¦—-^^^
""-—~^rrz
1000
800
\600
\шю
\200
100
80
0 12 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 П 15 16
Воемя. ч
Рис. 3. Изменение температуры и вакуума при
испытании установки:
1 — температура подставки; 2 — температура
препарата; 3 — температура ловушки; 4 — температура
конденсатора; 5 —- вакуум.
Приборы для регулирования и управления
помещены на специальной панели, которая может быть
смонтирована вне установки.
Тщательная проверка опытного образца установки
подтвердила правильность выбранных параметров.
Изменения температуры и вакуума при испытании
установки представлены на рис. 3.
Техническая характеристика установки
Стол:
длина, ширина, высота, мм 2300х780X
Х910
вес, кг 600
Панель управления:
длина, ширина, высота, мм 770-Х380X
Х710
вес, кг 80
Общая подводимая мощность, кет ... 1,5
Напряжение трехфазного тока, в .... 380
Расход воды A0°С, 3 ати), л/ч 400
Испытания показали, что установка может найти
применение не только в научно-исследовательских
лабораториях, но и на небольших предприятиях.
В. СКРИВАН — завод Фригера Колин, ЧССР
Ж
вости
ТЕХНИКИ
УДК 536.24:621.564
Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при кипении в трубах
растворов фреона-12 и фреона-22 с маслом
Во фреоновых системах обычно циркулирует от 1
(в системах, использующих маслоотделители) до 6
и даже до 15% масла по объему. Поэтому важно
выяснить влияние масла, растворенного во фреонах,
на теплоотдачу при кипении и падение давления.
Свойства маслофреоновых смесей. Такие свойства
маслофреоновых растворов, как температура кипения,
теплота парообразования, поверхностное натяжение,
плотность и вязкость, влияют на теплопередачу. Все
они, :а исключением вязкости, мало отличаются от
свойств чистых фреонов в области малых концентраций
масел. Однако даже незначительное количество масла
существенно изменяет вязкость фреона. Так,
динамическая вязкость раствора, содержащего 5% масла, выше
вязкости чистого фреона на 45%.
Большое влияние оказывает примесь масла на
поверхностное натяжение фреона. На рис. 1 показано
поверхностное натяжение маслофреоновых растворов при
15°С.
Теплоотдача при кипении маслофреоновых
растворов в трубах. Первые исследования о влиянии масла на
теплоотдачу были проведены с фреонами,
испаряющимися внутри горизонтальных медных труб.
В опытах Зейгеля и др. A949 г.) использовался
фреон-12 и медная труба диаметром 14,1 мм. В этом
53

случае при малых концентрациях масел не наблюдалось
заметного изменения коэффициента теплоотдачи.
Бо-Пьер в 1956 г. исследовал коэффициенты
теплоотдачи кипящих фреонов-12 и 22 в горизонтальных
трубах диаметрами 12 и 18 мм. Согласно его опытам,
содержание масла до 18% по объему на теплоотдачу не
влияет.
30
20
\ю
ч7
2
9 20 W 60 80 W0
Содершание холодильного
агента. %
Рис. 1. Зависимость поверхностного
•натяжения о» маслофреонсвых
растворов при 15°С от содержания
холодильного агента:
1 — фреон-12;
2 — фреон-22.
150\
Щ
130
120
110
-W
1
^^TN
^ш
х ! \
|\\
//
\2
4*
0 2 Л 6 8 40
Шерщание масла, % бес.
Рис. 2. Зависимость отношения
коэффициентов теплоотдачи при
кипении маслофреонового раствора а
и чистого фреона аф от весового
содержания масла:
/ — по Грину и Фурсе; 2 — по
Ворсе-Шмидту.
В 1959 г. Ворсе-Шмидт указал на увеличение
коэффициента теплоотдачи при наличии во фреоне масла:
наибольшее значение коэффициент теплоотдачи имеет
при содержании 3% масла, при дальнейшем
повышении содержания масла коэффициент теплоотдачи
снижается. На рис. 2 приведена зависимость отношения
коэффициентов теплоотдачи при кипении маслофрео-ново-
го раствора а и чистого фреона аф от весового
содержания масла.
Опыты Грина и Фурсе в 1063 г. подтвердили эти
результаты1.
Полученный Бо-Пьером отрицательный ответ на
вопрос о влиянии масла на теплоотдачу кипящего в
горизонтальных трубах фреона объясняется тем, что
максимальное увеличение коэффициента теплоотдачи
соответствует концентрациям масла 2—5% вес, а основные
опыты Бо-Пьера были проведены с содержанием масла
10% по объему G,2% вес). Ворсе-Шмидт и Грин и
Фурсе установили, что при этой концентрации масла
коэффициент теплоотдачи должен иметь то же значение,
что и для чистого агента.
W* -
4 5 6 7 в 910s
^Р95т/мг
Рис. 3. Зависимость коэффициента теплоотдачи
а от удельной тепловой нагрузки q? при кипении
маслофреонового раствора на плоской пластине.
1 Аналогичные данные о влиянии масла на
теплообмен при кипении смеси фреона-12 с маслом ХФ-12 в
трубе приводит С. Н. Богданов («Холодильная техника»,
1964, № 4).
ы

j Используя стеклянный испаритель, Ворсе-Шмидт
наблюдал структуру потока маслофреоновых растворов
три содержании масла от 1 до 15%. Он отметил, что
в присутствии масла полностью кольцевой поток
формируется уже у входа в испаритель. Рост
коэффициентов теплоотдачи он объясняет увеличением поверхности
соприкосновения жидкости с трубой вследствие
большего поверхностного натяжения маслофреонового раствора
у стенки. При этом сqответственно изменяется тип
потока.
Ворсе-Шмидт наблюдал, что добавление масла
вызывает вспенивание жидкости у верхней образующей.
Это также увеличивает поверхность соприкосновения
жидкости с трубой.
Теплоотдача при кипении маслофреоновых растворов
на плоских пластинах. Исследования Стефана о
влиянии масла на теплоотдачу кипящих фреонов-12 и 22
проводились на плоской мерной пластине дна метром около
125 мм\(этот случай может" быть отнесен также к
кипению на наружной поверхности горизонтальных труб)
при содержании масла от 0 до 50%. Из результатов
работы были сделаны следующие выводы:
— присутствие масла в небольших количествах (до
3%) изменяет коэффициент теплоотдачи по сравнению
с чистыми фреонами незначительно;
— при всех температурах кипения в области
концентраций масла свыше 3% дальнейшее повышение его
содержания в растворе неуклонно приводит к
снижению коэффициентов теплоотдачи. При этом для более
высоких концентраций масла наклон кривых,
выражающих зависимость коэффициента тепле от дачи от
плотности теплового потока, снижается. По Стефану,
расположение и ход кривых a (<?f) для маслофреоновых
растворов увязываются с механизмом образования
паровых пузырей, определяющим теплопередачу.
Зависимость коэффициента теплоотдачи а от
удельной тепловой нагрузки qF маслофреонового
раствора на плоской пластине приведена на рис. 3. При
—18°С коэффициент теплоотдачи раствора с 3% масла
выше, чем с 1%, и даже выше, чем безмасляного
фреона. Этот факт Стефан объясняет тем, что добавление
масла вызывает вспенивание жидкости, оказывающее
сложное влияние на теплообмен. Вспенивание
увеличивается при повышении плотности теплового потока
и понижении температуры кипения. В области малых
концентраций масла (до 6—10%) повышение ее
увеличивает вспенивание, в области больших концентраций —
уменьшает.
Рис. 4, взятый из статьи Стефана («Kaltetechnik»,
1964, Juni), показывает влияние температуры кипения
на теплоотдачу при различном содержании масла в
растворе. Зависимость, установленная для чистых фрео-
нов, по которой а уменьшается при снижении
температуры кипения, справедлива для области концентраций
масел меньше 3% и больше 10%. В промежуточной
области концентраций, как можно видеть на примере
кривых при содержании масла 9%, большие
коэффициенты получаются при низких температурах.
Очевидно, это явление связано с особенно интенсивным
вспениванием масла в указанной области концентраций
и температур.
Стефан провел эксперименты с двумя маслами,
имеющими различную вязкость (|Л2=0,7 щ). Оказалось,
что в области концентраций масла, меньших 6%,
коэффициенты теплоотдачи совпадают. Опыты с фреонами-12
и 22 дали аналогичные результаты. Коэффициенты
теплоотдачи растворов фреон-22 — масло при
концентрации .масла меньше 6% оказались, как и в случае
безмасляных фреюнов, приблизительно на 20% выше чем
фреона-12.
Опыты Фурсе с чистыми фреонами-12 и 22 и с
растворами фреон-12 — масло, кипящими на плоской
горизонтальной поверхности диаметром около 150 мм, дали
результаты, аналогичные тем, которые получил Сте-
фан1.
/0*1 1 1 1 | Mill
/0* I 3 4 5 6 7 10s
fyr, 6т/м2
Рис. 4. Влияние температуры кипения
на теплоотдачу а при различном
содержании масла в растворе.
Потери давления при кипении маслофреоновых
растворов в трубах и U-образных коленах. Бо-Пьер
получил следующее уравнение для определения общей
потери давления при кипении в прямых трубах фреонов-12
и 22 и смеси фреон-12 — масло с содержанием масла
от 6 до 12%:
где
Ар — потеря давления, кг/м2;
G
f
Vu V2 -
g
Am
L
dd
m
— массовый расход маслофреоновой
кг • сек/м;
— площадь поперечного сечения, м2\
— удельный объем соответственно на
и выходе, мъ\кг\
— ускорение силы тяжести, м/сек2;
— коэффициент трения;
.— длина, м\
— эквивалентный диаметр, м\
— среднее значение соответствующей
смеси,.
входе
вели-
1 Аналогичные данные о влиянии масла на
теплообмен при кипении фреонов-12, 22 и 142 на наружной
поверхности трубы приведены О. П. Ивановым
(«Холодильная техника», 1965, № 3, 1966, № 1, 4).
55*

Бо-Пьер подразделяет общую потерю давления на
потери, связанные с ускорением (первый член
уравнения), и потери, вызванные трением (второй член), и
определяет коэффициент трения для безмасляных фрео-
нов-12 и 22: .
Xm = 0,0185/<:y4 Re/4
для /С/>1,0,
где А/ — безразмерный критерий кипения,л/— ;
J — механический эквивалент тепла, кгм/ккал;
А/ — изменение энтальпии на единицу массы,
ккал • м/(кг- сек2);
Re — критерий Рейнольдса.
Опытные данные хорошо совпадали с
вышеприведенным уравнением.
Для смесей фреон-12 — масло в области
концентрации масла от 6 до 12% было получено уравнение
для коэффициента трения
^m=0,053/C}/4Re-1/4
для /С/>2,0.
В присутствии масла коэффициент трения
возрастает приблизительно вдвое, поэтому в системах, где
фреон циркулирует с маслом, потери давления из-за
трения удваиваются. При этом общая потеря давления
увеличивается меньше, чем вдвое, так как потери
давления, связанные с ускорением, остаются
приблизительно постоянными.
Бо-Пьер анализирует опыты по потере давления
в U-образных коленах для фреона-12 и смесей фре-
Недостатком небольших бромистолитиевых
абсорбционных холодильных агрегатов, как известно,
является необходимость водяного охлаждения конденсатора
и абсорбера. Поэтому представляет интерес сообщение
фирмы «Аркла» (США) о новом бромистолитиевом во-
доохладительном агрегате с воздушным охлаждением.
Агрегат (модель АС 36-00) имеет холодопроизво-
дительность 9000 ккал/ч при температуре охлажденной
воды 7°С и расходе 1800 кг/ч. Его можно устанавливать
снаружи (на земле или на крыше).
Обогрев осуществляется путем сжигания газа
непосредственно под генератором.
Представляет интерес сопоставление нового
агрегата с другими водоохладительными агрегатами той же
холодопроизводительности .(см. таблицу).
Из таблицы видно, что новый агрегат имеет значи-
Показатели
Холодопроиз-
водитель-
ность, ккал\я
Тип
холодильной
абсорбционной
машины . .
Охлаждение
конденсатора
и абсорбера
„ Аркла»
АС 36-00
9100
Бромисто-
литиевая
Воздушное
500С
10600
Бромисто-
литиевая
Водяное
„Брайен" 1
36-450
9100
Водоамми-
ачная
Воздушное
56
он-12 — масло. Общая потеря давления складывается
из потерь, связанных с трением, и потерь, связанных
с поворотом потока; потери, вызванные ускорением,
пренебрежимо малы.
Потеря давления из-за поворота потока
л / G V v*
Потеря давления из-за трения
АР/-с/(у) Т.
Здесь с0 — коэффициент, связанный с поворотом
потока;
Cf — коэффициент, связанный с трением,
L
cj = 2\ —, где L — длина колена.
Бо-Пьером получены коэффициенты поворота:
0,8—1,0 для безмасляного фреона-12; 1,1—1,30 для
фреона-12 с маслом. При этом более высокие значения
относятся к случаю, когда U-образные колена
изготовлены с помощью приварных калачей, более низкие —
к идеальному случаю изготовления змеевика из
изогнутой цельной трубы.
Бо-Пьер приводит значения коэффициента трения:
0,015 для безмасляных систем и 0,035 для систем в
присутствии масла.
«ASHRAE», 1965, № 12.
Н. М. ПОВОЛОЦКАЯ
Продолжение таблицы
Показатели
Расход газа
1 (9000 ккал\мъ),
мъ\я
Тепловой
коэффициент при
к. п. д.
нагревателя 0,8 . .
Наружные
габаритные
размеры, мм:
ширина
глубина
высота . .
Условный
объем, мг ... .
Вес агрегата,
„Аркла"
¦
АС 36-00 1
3,05
0,41
1 1170
820
1410
1,35
337
500С
2,25
0,65
2140
785
1660
2,8
550
„Брайен» 1
26-450
3,36
0,33
1030
1220
1370
1,72
475
тельные преимущества перед другими как по весу, так
и по габаритным размерам. Его тепловой коэффициент
хотя и ниже, чем при водяном охлаждении, но все же
довольно высок. На агрегат дается пятилетняя
гарантия. Более подробных технических сведений о новом
агрегате не приводится А, А. ГО ГОЛ И Н
«Air conditioning heating and refrigeration News»,
1966, № 4, January.
Первый бромистолитиевый абсорбционный кондиционер с воздушным
охлаждением конденсатора и абсорбера

За/и/бежные natnenrfibt
Эффективная облегченная
абсорбционная холодильная
установка с автоматической
.чащитой от кристаллизации
раствора
Патент США № 3.124.938, класс 62—103, 1964
Патентуется схема (см. рисунок) и цикл работы1
абсорбционной холодильной установки с
автоматической защитой генератора и теплообменника/
концентрированного раствора от кристаллизации.
В установке применены аппараты оросительного
типа. Количество циркулирующего раствора снижено по
сравнению с обычным. В абсорбере достигается
повышение предельной концентрации на 1% без повышения
давления пара в генераторе, что увеличивает
производительность или снижает рабочую теплообменную
поверхность абсорбера, а следовательно, уменьшает вес
установки, Использование экономайзера также
повышает производительность установки.
Комбинированный аппарат 1 разделен перегородкой
2 с отражателем 3 (служит теплоизолирующим
элементом) на две секции. В нижней помещен испаритель 1,
в верхней — абсорбер 5. По каналу 6 пар свободно
перетекает из испарителя в абсорбер. По системе труб 7
прокачивается охлаждаемая среда. Пары холодильного
агента через каплеотбойник 8 и канал 6 поступают в
абсорбер.
Жидкий холодильный агент из нижней части
испарителя насосом 9 подается в гребенку форсунок 10.
Перегородки 11 предотвращают попадание жидкости
в испаритель.
В систему труб 12 подается охлаждающая
абсорбер среда. Гребенка форсунок 13 разбрызгивает
ненасыщенный раствор навстречу поступающим из
испарителя парам холодильного агента.
В комбинированном аппарате 14 помещены
генератор 15 и конденсатор 16. Греющие трубы 17 занимают
3/4 длины корпуса аппарата. Пар в них поступает из
коллектора 18, разделенного по высоте на две секции.
Нижняя служит для сбора конденсата, перетекающего
в поплавко'вую камеру 19.
Перелив 20 при повышении нагрузки на машину
обеспечивает полное погружение труб 17 в
концентрированный раствор.
Пары холодильного агента из генератора через
канал 21 поступают в конденсатор 16, в пучок U-образных
труб которого подается охлаждающая среда. Трубы
занимают 3/4 длины корпуса конденсатора и снабжены
коллектором 22, разделенным по высоте на две секции.
В верхнюю поступает охлаждающая среда из
абсорбера, через нижнюю отработавшая охлаждающая среда
отводится из установки,
Перегородка 23 предохраняет генератор от
попадания конденсата. Конденсат и неконденсирующиеся газы
по линии 24 поступают в испаритель, а затем в абсор-
1 Изображение патентуемого цикла в g, ^-диаграмме
приведено в патентном описании.
бер. Давление в аппарате 25 промежуточное между
давлениями в испарителе и конденсаторе. Перегородка
26 разделяет аппарат 25 на вторичные испаритель 27
и абсорбер 28.
В форсунку 29 через гидравлический затвор
поступает ненасыщенный раствор из генератора. Из
карманов 30 абсорбера ненасыщенный раствор по линиям 31
подается в аппарат 25 и форсунку 32. Растворы,
поступающие из генератора и абсорбера, смешиваются в
аппарате 25, и по линии 33 смесь направляется
насосом 34 в гребенку форсунок 13.
Насыщенный раствор из вторичного абсорбера 28
насосом 35 по линии 36, которая снабжена выпускным
отверстием 37, перекачивается в генератор, где
помещена система труб 38 с соединительным устройством
39. Оно управляется мотором, датчик которого
находится в испарителе. При заданной температуре в
испарителе весь насыщенный раствор поступает через
отверстие 37 в генератор1. При понижении температуры
датчик подает сигнал исполнительному двигателю,
переводящему соединительное устройство 39 в положение, при
котором отверстие 37 соединяется с системой труб 38.
Происходит байласирование части насыщенного
раствора мимо генератора. При дальнейшем понижении
температуры осуществляется повторное байпасирование.
Указанное устройство предотвращает повышение
концентрации и кристаллизацию раствора в генераторе,
а также дает возможность регулировать
производительность установки.
Устройство 40 (патент США № 2.940.273 за I960 г.)
предназначено для удаления из установки
неконденсирующихся газов. Эжектор 41 соединен линией 42 с
абсорбером. Эжектор помещен в баке 43, наполненном
раствором, охлаждаемым змеевиком 44, соединенным с
системой труб в испарителе.
Схема установки.
Уровень раствора регулируется автоматически.
Насос 45 приводит в действие эжектор. Клапан 46
предназначен для отключения устройства от установки.
Для предотвращения в аппарате 25
кристаллизации насыщенный раствор во вторичном испарителе 27
разбавляется ненасыщенным раствором из генератора.
57

Абсорбционная холодильная
установка с безнасосной
циркуляцией рабочего вещества
Патенты США № 3.140.589 и 3.140.591, класс 62—485,
1964
Патентуется абсорбционная холодильная установка
с безнасосной циркуляцией рабочего вещества (см.
рисунок).
Генератор / снабжен источником тепла 2 и соединен
с каплеотделителем 3, из которого пары и конденсат по
линии 4 поступают в ресивер 5 генератора, затем
жидкость снова направляется в генератор.
12 I!
Схема установки.
Абсорбционная холодильная
установка с устройством
цля предотвращения замерзания
воды в испарителе
Патент США № 3.187.515, класс 62—85, 1965
Патентуется способ и устройство для поддержания
давления в испарителе выше, чем давление паров,
соответствующее температуре замерзания холодильного
агента, для чего искусственно повышается давление в
абсорбере путем ввода некоторого количества
неконденсирующегося газа.
В линии 4 пары движутся в одном направлении
с насыщенным раствором, тепломассообмен с которым
обеспечивает дальнейшую очистку паров
холодильного агента от абсорбента. Дальше пары поступают в
ректификатор 6, в него же из емкости 14 подается насыщен-
ный раствор. Очищенные еще раз пары по линии 7
направляются в конденсатор 8, из него через
дросселирующее устройство, например капилляр, 9 — в змеевик 10
испарителя, далее по линии // через обратный клапан
12 — в абсорбер 13, в который из емкости 14 подается
ненасыщенный раствор.
Насыщенный раствор по линии 15 через обратный
клапан 16 поступает в поплавковую камеру '/7, а из нее-
по линии 18 через обратный клапан 19 — в емкость 20.
Из емкости 20 по линиям 21 и 22 раствор направляется
в ректификатор 6 и теплообменник 23.
Камера 17 соединяется с емкостью 14 через клапан
24 ,и обратный клапан 25, а с емкостью 20 — через
управляемый автоматически клапан 26, линию 27 и линию
18 с обратным клапаном 19. Клапаны 24 и 26
снабжены приводом с реле >времени, или механическим
устройством, осуществляющим попеременное открывание
клапанов для перепуска рабочего тела со стороны низкого
давления (емкость 14) в камеру 17 и из камеры 17 на
сторону высокого давления (емкость 20).
Назначение поплавка 28 — уменьшение свободной
поверхности жидкости в камере 17 с целью
предотвращения абсорбции паров жидкостью.
Патент 3.140.591 предусматривает наличие в линии
4 насадки с развитой контактной поверхностью.
Принципиальная схема установки (а) и испари-
тельно-абсорберная секция с устройством для
удаления неконденсирующихся газов (б).
58

Установка, схема которой приведена на рис. а,
работает следующим образом. В корпусе аппарата 1
помещены испаритель 2 и абсорбер 3. Охлаждаемая
среда проходит по змеевику 4. Насос 5 осуществляет
рециркуляцию холодильного агента в испарительной
секции 2 и подачу его в гребенку форсунок 6. Пары
холодильного агента и неконденсирующиеся газы
скапливаются в верхней части аппарата 1 и кол тактируют с
подаваемым туда крепким раствором.
На рис. б показана конструкция испарительно-аб-
сорберной секции с устройством для удаления
неконденсирующихся газов. Раствор подается в короб 7,
стекает по обтекателям 8 и скапливается в ресивере 9. Из
него по трубопроводу 10 попадает под колокол 11, в
котором установлено сопло 12. В сопло насосом 13 под
давлением подаются насыщенный раствор, эжектируемый
пар « неконденсирующиеся газы, подсасывающиеся
через щель 14 в трубу 15. Часть раствора подается в
генератор 16 (см. рис. а), а часть обратно в сопло 12.
Из генератора пары поступают в первичный
сепаратор 17, конденсируются в нем и направляются в
теплообменник 18, а затем через клапан 19 — в змеевик 20 и
во вторичный сепаратор 21.
Конденсат паров из поддона змеевика 20 также
направляется во вторичный сепаратор 21 и по'линии 22,
снабженной дросселирующим приспособлением (на
рисунке не показано), поступает в испаритель.
Ненасыщенный раствор, отделенный от паров
холодильного агента, через теплообменник 23 поступает в
гребенку форсунок 24 абсорбера.
В первичном сепараторе установлен датчик
давления 25, управляющий клапаном 26. Последний соединен
с конденсатором 27 и служит для спуска из сепаратора
неконденсирующихся газов. К конденсатору 27
подсоединен также трехходовой клапан 28 с резервуаром 29
инертного газа, снабженный автоматическим
электронным блоком слежения за температурой в испарителе
(датчик 30). Схема блока приведена в описании патента.
При отклонении температуры от заданной блок
подает сигнал на клапан 28, который вводит в систему
порцию неконденсирующихся газов. Если температура
не достигает заданной величины, блок повторяет
операцию. Таким образом осуществляется ступенчатое
регулирование температуры в испарителе.
В описании патента указано, что возможно
постепенное введение инертного газа в систему. В патенте
приводится упрощенная схема машины с одним
сепаратором.
Абсорбционная холодильная
установка с насосной
циркуляцией и насосом
специальной конструкции
Патент США № 3.178.904, класс 62—483, 1965
Патентуется абсорбционная холодильная установка,
в которой благодаря применению насоса специальной
конструкции общее число, насосов и их приводных
двигателей снижено в 2 раза.
Принципиальная схема установки приведена на
рис. 1. Цилиндрический резервуар / разделен
перегородкой 2 на секции высокого (генератор 3 и конденсатор 4)
и низкого давления (испаритель. 5 и абсорбер 6).
Рабочие вещества — раствор бромистого лития
(абсорбент) и вода (холодильный агент).
В змеевик 7 абсорбера подается охлаждающая
среда из источника 8 для отвода выделяющегося в
абсорбере тепла. Генератор снабжен нагревателем 9. Из
генератора пары поступают в конденсатор и через канал 10
— в испаритель. В змеевик 11 подается подлежащая
охлаждению среда. Из поддона испарителя жидкий
холодильный агент по линии 12 поступает в насос 13 и
направляется в гребенку форсунок 14.
J 2 Л Ю \ i 5 п
W 15 13
Рис. 1. Принципиальная схема установки.
Рис. 2. Конструктивная схема насоса.
Двигатель 15 насоса имеет двусторонний вал и
является общим приводом для насосов 13 и 16.
Концентрированный раствор по линии 17 поступает в насос 16,
далее в теплообменник 18, из него — в генератор.
Слабый раствор из абсорбера поступает на всасывание
второй секции насоса 16 и направляется в гребенку
форсунок 19,
Вместо трех насосов с тремя приводными
двигателями в установке имеется один тройной насос с одним
приводным двигателем.
59

Конструктивная схема насоса приведена на рис. 2.
Особенность конструкции насоса заключается в том, что
ротор 1 насоса выполнен секционным и снабжен двумя
венцами 2 и 3 лопаток и двумя нагнетательными
диффузорами 4 и 5.
В патенте описаны два варианта принципиальной
схемы установки к соответствующей конструкции
насоса.
Абсорбционная холодильная
установка с автоматической
циркуляцией уплотняющей
и охлаждающей сальники
машины жидкости
Патент США № 3.145 542, класс 62 — 141, 1964
Патентуется абсорбционная холодильная установка
с насосной циркуляцией рабочего вещества и
автоматической циркуляцией уплотнительной и охлаждающей
сальник насоса жидкости.
Принципиальная схема установки приведена на
рисунке.
В корпусе аппарата / размещены абсорбер 2 и
испаритель 3. В нижней секции корпуса, отделенной от
¦верхней перегородкой 4, расположены конденсатор 5 и
генератор 6.
Часть раствора из генератора, проходя
теплообменник 7, по линии 8 поступает на всасывание в эжектор 9,
который соединен с насосом 10.
Уплотнительная система состоит из резервуара //
для уплотнительной жидкости с перегородкой 12,
разделяющей этот резервуар на охлаждающую 13 и реси-
верную 14 секции. Внутреннее пространство резервуара
сообщается с атмосферой.
В секции 13 помещен змеевик 15, охлаждающий уп-
лотнительную жидкость. Секция 13 соединяется линией
16 с входным штуцером 17 и уплотнением 18 насоса.
Выходной штуцер 19 этого уплотнения соединен с реси-
верной секцией 14, которая снабжена регулирующей
поплавковой камерой 20, предназначенной для
поддержания заданного уровня охлаждающей жидкости.
Под действием гравитации уплотнительная и
охлаждающая жидкость совершает циркуляцию по схеме:
резервуар // — линия 16 — штуцер 17 — уплотнение 18—
штуцер 19 — линия 21 — секция 14.
\г // /4 го
Принципиальная схема установки.
Перегородка 12 обеспечивает наличие
температурного перепада между жидкостью в секциях 13 и 14.
Для повышения интенсивности циркуляции на
обратной линии 21 может быть установлен
подогреватель 22.
Если в качестве охлаждающей жидкости
используется вода, то запас ее при неплотностях в сальнике
пополняется автоматически.
Змеевик 15 погружен в жидкость не полностью.
Влага поступающего в резервуар 11 из атмосферы
воздуха, конденсируясь на выступающей из воды
поверхности змеевика, восполняет потери. При повышении
уровня жидкости в резервуаре И выступающая из воды по
верхность змеевика сокращается и количество
конденсирующейся влаги уменьшается.
М. М. ФРЕНКИН
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ!
В ближайших номерах журнала редакция намечает
опубликовать статьи по вопросам качества, надежности и
долговечности холодильного оборудования и приборов
автоматики, выпускаемых отечественными заводами. Просим
присылать статьи на эту тему в редакцию по адресу: Москва,
И-434, ул. Костякова, 12.

(Справочный
¦^l.i ОТДЕЛ —
УДК 536.24@83.57)
Номограмма для определения коэффициентов теплоотдачи при кипении
воды и водных растворов бромистого лития в горизонтальных оросительных
генераторах
Генераторы бромистолитиевых машин при
использовании в качестве теплоносителя пара тгри давлении,
незначительно отличающемся от атмосферного, и горячей
воды целесообразно выполнять оросительными. Это
позволяет полностью ликвидировать потерю
температурного напора, вызываемую гидростатической депрессией,
и в значительной мере интенсифицировать теплоотдачу
при кипении растворов в области низких тепловых
потоков.
Бромистолитиевые машины, использующие тепло
ккйП^пЧ) кг/(лч)
по-3,
oL2W~3,
шл/(н2чград)
р-чКкгград)
30 \
204
15 \
т
2\
10 \
9\ 1,5
8
74
6
5 +
4-L /J-
40 50 60 W 80 90/ 100 110 120
61

низкого потенциала, находят все более широкое
применение, но, несмотря на это, данных для расчета
коэффициентов теплоотдачи при кипении растворов в
оросительных генераторах недостаточно.
Нами было проведено экспериментальное
исследование некоторых закономерностей теплоотдачи при
кипении воды и водных растворов бромистого лития на
модели генератора оросительного типа при изменении
концентрации раствора от 0 до 60%, давления от 0,03
до 1 атм, удельного теплового потока от 3800 до
32 000 ккал/(м2 • ч), плотности орошения от 1000 до
3000 кг/(м-ч). Диаметр труб трубного пучка, равный
30 мм, во время проведения опытов не изменялся.
Результаты исследования обобщаются с точностью
±15% критериальным уравнением
Nu = 7,75 • Ю-3 G°a'05 Реи К0/ К?'3, 0)
где Ga
Ре„
gl
r\ a
к,=
pi
-— критерий Галилея;
— критерий Пекле для кипения,
предложенный М. А. Кичигиным;
критерий давления, предложенный
С. С. Кутателадзе;
критерий орошения поверхности на-
"•Г
1 И
грева (Ги — плотность
испарения, кг {мл).
В развернутом виде уравнение A) можно записать
.(?)
0,05 0,43 0.4 Х0,6 0,4
<х2 = 5,5 • 10~3^ '¦—с К Р Г0'3 q\
d\3 г0,1 а0,43 7,4 „0.1
где g — ускорение силы тяжести, ж/се/с2;
Y — удельный вес жидкости, кг/м3;
с — удельная теплоемкость, ккал/(кг - град);
X — коэффициент теплопроводности, ккал, (м- ч-
• град);
р — давление/ кг/м2;
dH — внешний диаметр труб, ж;
г — скрытая теплота парообразования, ккал/кг;
о — коэффициент поверхностного натяжения, кг'м;
у" — удельный вес сухого насыщенного пара, кг/м3-т
v — коэффициент кинематической вязкости, мъ/сек%
Г — удельная плотность орошения, кг/(м-ч);
q — удельный тепловой поток, ккал/(м2-ч).
Обозначим
А = 5,5 • 10"
g.0,05 0,43 с0,4 х°>бр°.4
rf0,3 г0,1 ,0,43 т«0,4 „0.1 '
тогда формула B) примет вид:
а,
АГ°'гд°'\
C)
D)
Расчетное соотношение D) логарифмируется,
поэтому представляется возможным для расчета а2
построить номограмму (см. рисунок), соответствующую
этому соотношению. Для определения коэффициента
теплоотдачи необходимо знать концентрацию кипящего
раствора, давление паров (температуру кипения),
тепловой поток и плотность орошения.
Ключ для пользования номограммой дан на
рисунке.
Пример. Требуется определить коэффициент
теплоотдачи при кипении 40%-ного раствора бромистого лития,
если известно, что давление в генераторе 360 мм рт. ст.,
плотность орошения 2200 кг/(м-ч) и удельный
тепловой поток 14 000 ккал/(м2 -ч).
По ?, ./-диаграмме определяем, что давлению
360 мм рт. ст. соответствует температура кипения
40%-ного раствора /0 —9ГС.
От горизонтальной оси, из точки /, соответствующей
/0=91°С, восстанавливаем перпендикуляр до пересечения
с линией Кс = 40%. От точки пересечения 2 проводим
горизонталь влево до пересечения с осью А (точка 3)„
Точку 3 соединяем с точкой 4, соответствующей
тепловому потоку 14 000 ккал/(м2 - ч), затем находим точку
пересечения 5 линии 3—4 с «ложной» осью. Точку 5
соединяем с точкой 6 на оси плотности орошения,
соответствующей плотности орошения 2200 кг/(м-ч).
На оси а2 в точке 7 пересечения линии 5—6 с осью
а2 читаем результат: аг = 4600 ккал/(м2 • ч • град).
Канд. техн. наук Н. Ю. ТОБИЛЕВИЧ, В. Т. ГРИЦАК —
Киевский технологический институт пищевой
промышленности
Поправки
. В статье О. П. Иванова «Формула для расчета коэффициента
теплопередачи при кипении маслофреоновых растворов (№ 1, 1966) на стр. 45
по вине автора допущена опечатка в формуле: в квадратных скобках
после коэффициента 0,22 вместо знака «—» должен стоять знак « + ».
В статье И. Н. Шварца, 3. Я. Молдавской, В. И. Верного
«Определение газодинамических характеристик клапанов малых фреоновых
компрессоров» (№ 4, 1966) на стр. 25 по вине авторов допущена опечатка в фор-
ф = —— ф =
муле C): вместо _ Г 2Q должно быть
V 74
/т--
62

CONTENTS
Absorption Refrigerating Machines for National Economy 1
I. P. Usyukin, I. G. Averyanov. Utilization of Absorption Refrigerating Machines in
Chemical Industry 3
G, V. Kurilov Utilization of Heat-Consuming Refrigerating Machines in Metallurgy . . 4
N. Y. Step. Designing and Introduction of Aqua Ammonia Absorption Refrigerating
Machines in Industry 7
T. V. Gogolina, R. V. Pavlov, Т. Е. Kanisheva. Designing and Introduction of Absorption
Lithium Bromide Refrigerating Machines in Industry 8
L. M. Rosenfeld, M. S. Karnaukh. Absorption Lithium Bromide Refrigerating Machine as
Heat Transformer . . . . 11
N. G. Shmuilov. Peculiarities of Real Processes of Absorption Lithium Bromide
Refrigerating Machine 14
L. S.Timofeyevsky. Real Working Processes of Absorption Lithium Bromide Heat
Transformer 15
У. A. Shcherbin, I. G. Averyanov. Investigation of Heat Transfer to Water and Aqua
Solution of Lithium Bromide from Sprayed Horizontal Pipe 18
I. S. Badylkes. New Working Substances for Absorption Refrigerating Machines ... 22
A. Y. Ilyin. Investigation of Reversed Aqua Ammonia Absorption Machine 24
V. S. Martinovsky, B. A. Minkus, A. B. Barenboim, I. B. Steinberg. Air Cooling in
Internal Combustion Engine Supercharging 27
V. P. Latishev. Pressure of Saturated Vapour of Freon-143/Freon-142 Mixture ... 29
A. G. lonov. Refrigerating Plant with Rotary Compressors, Type "Rotasco" 33
M. M. Povarchuk. Refrigerated Truck, Model LuMZ-945, on "Moskvich-432" Chassis with
Mechanical-Holdover Refrigeration 37
Practice exchange
N. N. Sfmonov. Elimination of Drawbacks in Machine AMUR . 40
V. P. Kasich, A. Y. Karamazin. Improvement of Design of Seal and Return Oil Valve in
Compressors with Opposed Cylinders 41
V. V. Kozhukhov, S. D. Razlozhko. Experience of Operating Quick Freezer, Type GKA-2
at Primorsko-Akhtarsky Fish-Factory 43
Consultation
R. L. Danilov. Continuous Drainage of Reflux from Aqua Ammonia Absorption
Refrigerating Machines . ...:::: 45
News in construction
G. A. Gordeladze. Construction of Cold Storage Warehouse in Tbilisi 47
Miscellany
Conference on Introduction of Absorption Refrigerating Machines 48
Seminar on Equipment and Technology of Ice Cream Production 49
60th Birthday of Prof. V. S. Martinovsky 51
News from abroad
V. Scrivan. Universal Plant for Biological Laboratories 52
Foreign technical news
N. M. Povolotskaya. Heat Transfer and Hydraulic Resistance at Boiling of Freon-12 or
Freon-22 Solutions with Oil in Tubes . 53
A. A. Gogolin. First Absorption Lithium Bromide Air Conditioner with Air Cooling of
Condenser and Absorber • 56
M. M. Frenkin. Foreign Patents 57
Reference data
N. U. Tobilevich, V. T. Gritsak. Nomogram for Determining Coefficients of Heat Transfer
at Boiling of Water and Aqua Solutions of Lithium Bromide in' Horizontal Spray
Generators 61

СОДЕРЖАНИЕ
Абсорбционные холодильные машины в народное хозяйство 1
И. П. Усюкин, И. Г. Аверьянов. Использование абсорбционных холодильных
машин в химической промышленности 3
Г. В. Курилов. Применение теплоиспользующих холодильных машин в
металлургической промышленности 4
Н. Я. Степ. Проектирование и внедрение в промышленность абсорбционных
водоаммиачных холодильных машин 7
Т. В. Гоголина, Р. В. Павлов, Т. Е. Канышева. Проектирование и внедрение в
промышленность абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин ... 8
Л. М. Розенфельд, М. С. Карнаух. Абсорбционная бромистолитиевая
холодильная машина в качестве трансформатора тепла 11
Н. Г. Шмуйлов. Особенности действительных процессов промышленной
абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины 14
Л. С. Тимофеевский. Действительные рабочие процессы абсорбционного броми-
столитиевого трансформатора тепла . . . . 15
В. А. Щербин, И. Г. Аверьянов. Исследование теплоотдачи к воде и водному
раствору бромистого лития от орошаемой горизонтальной трубы 18
И. С. Бадылькес. Новые рабочие вещества абсорбционных холодильных машин 22
A. Я. Ильин. Исследование обращенной водоаммиачной абсорбционной машины 24
B. С. Мартыновский, Б. А. Минкус, А. Б. Баренбойм, И. Б. Штейнберг.
Охлаждение воздуха в системе наддува двигателей внутреннего сгорания ..... 27
В. П. Латышев. Давление насыщенного пара смеси фреона-143 и фреона-142. . 29
A. Г. Ионов. Холодильная установка с ротационными компрессорами типа «Ротаско» 33
М. М. Поварчук. Автомобиль-холодильник ЛуМЗ-945 на шасси «Москвич-432»
с машинно-аккумуляционным охлаждением . 37
Обмен опытом
Н. Н. Симонов. Устранение недостатков машины АМУР 40
B. П. Касич, А. В. Карамазин. Улучшение конструкции сальника и обратного
масляного клапана оппозитных компрессоров 41
В. В. Кожухов, С. Д. Разложко. Опыт эксплуатации аппарата ГКА-2 на Примор-
ско-Ахтарском рыбозаводе 43
Консультация
Р. Л. Данилов. Как осуществить непрерывное дренирование флегмы в
водоаммиачных абсорбционных холодильных машинах 45
Новости строительства
Г. А. Горделадзе. Строительство холодильника в Тбилиси 47
Хроника
Совещание по вопросу внедрения абсорбционных холодильных машин .... 48
Семинар по технике и технологии производства мороженого 49
К 60-летию профессора В. С. Мартыновского 51
За рубежом
В. Скриван. Универсальная установка для биологических лабораторий .... 52
Новости иностранной техники
Н. М. Поволоцкая. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при кипении
в трубах растворов фреонов-12 и 22 с маслом 53
А. А. Гоголин. Первый бромистолитиевый абсорбционный кондиционер с
воздушным охлаждением конденсатора и абсорбера 56
М. М. Френкин. Зарубежные патенты 57
Справочный отдел
Н. Ю. Тобилевич, В. Т. Грицак. Номограмма для определения коэффициентов
теплоотдачи при кипении воды и водных растворов бромистого лития в
горизонтальных оросительных генераторах 61
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютов (зам.
главного редактора), Л. Д. Акимова (зав. редакцией), проф. И. С. Бадылькес, Б. С. Вейн-
берг, А. А. Гоголин, М. Г. Дик, В. А. Дедух, А. В. Как, В. Я. Кокорев, М. М. Мартынов,
проф. В. С. Мартыновский, М. Н. Мертешов, Р. В. Павлов, Н. В. Померанцева, проф.
Г. Б. Чижов, В. И. Шелапутин, А. П. Шеффер.
Адрес редакции: Москва, ул. Костякова, 12. Телефон Д 0-00-34, доб. 49.
Технический редактор Н. И. Федорова
Т—09140 Сдано в набор 3/V 1966 г. Ладп. в печ. 23/VI 1966 г. Формат 84X1087.6
Печ. л. 4 п. л. F,72 усл. п. л.). Уч.-изд. л. 7,20 Тираж 14800 Заказ 1772 Цена 50 коп.
Типография изд-ва «Московская правде». Потаповский пер., 3.