/
Text
Вихревая холодильная камера
№ б
Вихревая холодильная камера
Канд. техн. наук А. МЕРКУЛОВ — Куйбышевский авиационный институт
О вихревом холодильнике (трубе Ранка,
вихревой трубе) имеется много работ. Анализ их
показал, что основным недостатком вихревого
холодильника является низкая экономичность
происходящего в нем термодинамического
процесса. Адиабатный к. п. д. лучшего из
исследованных вихревых холодильников
составляет 0,235.
Такой низкий к. п. д. объясняется взаимным
трением отдельных элементов вихря, что
приводит к существенной необратимости
процесса. На основании этого можно предположить,
что вихревой эффект вряд ли может быть
значительно улучшен. Поэтому повышение
экономичности работы вихревого холодильника
возможно с помощью утилизации энергии
выходящих из него потоков путем раскрутки
холодного потока, регенерации холода, эжек-
тиро!вания холодного потока горячим,
уменьшения длины вихревой зоны и раскрутки
горячего потока.
Раскрутка холодного потока
Исследования [1] показывают, что
вихревой эффект охлаждения зависит от степени
расширения газа в вихревом холодильнике,
г. е. от отношения давления рг перед соплом к
давлению холодного потока рх в плоскости
диафрагмы
*«*-• A)
Рх
В обычно реализуемых разомкнутых схемах
холодный поток из вихревого холодильника
через теплообменник или холодильную камер}/
выходит наружу, то есть давление холодного
потока определяется барометрическим
давлением. Вследствие высокой интенсивности
вихря в сопловом сечении ,1вихревого
холодильника отбираемый через примыкающую к
этому сечению диафрагму холодный поток при
выходе из нее приобретает .большую угловую
скорость.
Если на выходе из диафрагмы установить
улиточный диффузор, то при барометрическом
давлении в конце диффузора можно снизить
давление холодного потока в плоскости
диафрагмы и таким образом повысить степень
расширения газа в вихревом холодильнике.
Этот метод утилизации был рассмотрен
Г. Гродзовским и Ю. Кузнецовым [2].
Результаты исследования [1] полей скоростей
показали, что выходящий через диафрагму вихрь
подчиняется закону вращения твердого тела
,(постоянная угловая скорость по радиусу —
вынужденный вихрь) и имеет
приблизительно постоянную статическую температуру по
радиусу.
Расчет этого вихря при тс = 2 и условии
осреднения .кинетической энергии его по
массе показывает, что за счет торможения
вихря можно на 8% повысить степень
расширения в вихревом холодильнике.
Согласно выражению для эффекта
охлаждения в вихрево»м холодильнике [3]
A*,-7\-7,= 7V«]
1
B)
где: Ti и Тх— абсолютные температуры
поступающего сжатого воздуха и хо-
. лодного потока;
т] = —? — температурная эффективность —
^s отношение эффекта охлаждения
холодного потока к эффекту
охлаждения при изоэнтропном
расширении. При таком увеличении
степени расширения эффект
охлаждения повышается на 9,5>°/о.
Регенерация холода
Холодный поток, выходящий из камеры
холода, имеет низкий температурный потенциал,
поэтому его целесообразно использовать для
предварительного охлаждения сжатого
воздуха, поступающего в вихревой холодильник.
Если холодный поток отводит от камеры
холода Q калорий тепла, то при использовании
регенерации в идеальном противоточном
теплообменнике температура холодного потока
может быть выражена формулой
тх=тг
1 ! М
11
1
C)
где:|х=^
g*
,о
— весовая доля холодного
потока Gx от общего расхода G
вихревого холодильника;
№ 5
Вихревая холодильная камера
9
М=^ постоянная для данного режима;
Gcn
N= l
Л — I
здесь /с —показатель изоэнтропы.
Расчет Тх по выражению C) на основе
обобщенных характеристик вихревого
холодильника [3] показывает, что при работе на режиме
максимального охлаждения (^ =0,3, ^ =6)
в результате регенерации холода в идеальном
противоточном теплообменнике можно
повысить эффект охлаждения на 29%. По данным
В. Дорофеева [4], при ^ =0,8 регенерация
позволяет увеличить эффект охлаждения более
чем на 100%. Однако наличие температурного
напора в реальном противоточном
теплообменнике значительно снижает эффект, получаемый
в результате регенерации.
Эжектирование холодного потока горячим
Горячий поток выходит из вихревого
холодильника при повышенном давлении по
сравнению [с холодным потоком и с более высокой
температурой, чем у поступающего сжатого
воздуха.
При значительной весовой доле горячего
потока использование его работоспособности
позволит существенно повысить степень
термодинамического совершенства установки [1].
Утилизацию энергии горячего потока
удобнее осуществить в эжекторе, отсасывающем
холодный поток и, таким образом, создающем
вакуум в тракте холодного потока. Это
приводит к возрастанию степени расширения -я,
т. е. к увеличению эффекта охлаждения
холодного потока.
Для приближенной оценки увеличения
эффекта путем утилизации можно
воспользоваться упрощенной формулой расчета
давлений эжектора [5]. Для данного случая эта
формула будет иметь вид
Л-ТТГ' D)
где: ро — абсолютное давление окружающей
среды;
Рг* Рх — абсолютные давления горячего и
холодного потоков;
а — геометрический параметр
эжектора.
Используя последнее выражение,
обобщенные характеристики и эмпирическую
зависимость, определяющую давление горячего
потока [3], можно вычислить степень повышения
эффекта охлаждения за счет работы
эжектора. При т. = 7, |а =-0,3 эффект увеличивается
на 22%.
Уменьшение длины вихревой зоны
Ранее было установлено [6], что при
сокращении длины [вихревой зоны до оптимальной
(равной девяти диаметрам трубы) вихревой
эффект несколько улучшается. В укороченной
вихревой зоне вращающийся у стенок трубы
горячий поток не успевает потерять в
результате трения кинетическую энергию, которую
при правильной организации выхода можно
преобразовать в энергию давления и, Этаким
образом, повысить работоспособность горячего
потока. '
Проведенные нами исследования ![3]
показали, что наиболее рационально уменьшать
длину вихревой зоны путем установки на
горячем конце спрямляющей четырехлопастной
крестовины с отогнутыми против потока
передними торцами лопастей. Установка на горячем
конце раскруточного диффузора без
спрямляющей крестовины не приводит к желательным
результатам, а, наоборот, ухудшает вихревой
эффект.
Все рассмотренные способы утилизации
энергии могут в сумме значительно повысить
эффективность вихревого холодильника: до
70% от эффекта, получаемого в самом
вихревом холодильнике. Таким образом,
температурную эффективность подобной установки
можно довести до значения т) =0,9.
Это позволит создать промышленную
вихревую холодильную камеру, работающую на
сжатом воздухе от заводской сети. Такая
установка имеет ряд преимуществ по сравнению
с другими видами холодильных установок.
Устройство и эксплуатация вихревой
холодильной камеры
Нами разработано и осуществлено
несколько конструктивных вариантов вихревой
холодильной \камеры.
На рис. 1 изображена вихревая
холодильная камера ХК-3. В эту установку, кроме
диффузора, теплообменника и эжектора, входит
силикагелевый осушитель для (осушки
поступающего в нее сжатого воздуха. Осушка
позволяет несколько повысить эффект
охлаждения /[7] и, кроме того, обеспечивает
стабильную ,работу установки, предотвращая
образование снежных наростов в тракте холодного
потока.
10
Вихревая холодильная камера
№ 5
Сжатый воздух из внешней магистрали
(рис. 1, а) подается через патрубок / в сили-
кагелевый осушитель 2,
откуда по трубкам
теплообменника 3 поступает в
полость 4 и через сопло 5*
— в вихревой
холодильник 6. После разделения в
нем холодный поток через
отверстие в диафрагме 7
и раскруточный диффузор
направляется в камеру
холода 8, где охлаждает
загруженные в нее
образцы.
Из камеры холода
через отверстия 9,
кольцевую полость 10 и второй
контур теплообменника
холодный поток
отсасывается эжектором 11,
работающим на горячем
потоке вихревого
холодильника.
Температура холодного
потока регулируется с
помощью регулировочной
иглы 12, управляемой
сектором 13.
При работе установки,
особенно на режиме
максимального эффекта
охлаждения, эжектор
создает вакуум в тракте
холодного потока (в камере
холода, кольцевой
полости и втором контуре
теплообменника), для
поддержания которого
крышка 14 камеры холода
тщательно герметизируется
резиновым кольцом 15 и
распорным винтом 16.
Камера холода
изолирована от кожуха двумя
центрирующими
кольцами 17 (из пенопласта) и шлаковатой 18.
Герметизирующая крышка камеры холода
изолирована от внешней крышки пенопластом 19-
Теплообменник изолирован асбестом 20.
Для контроля давления поступающего
сжатого воздуха на приборном щитке установлен
манометр (рис. 1, б), соединенный гибким
шлангом с полостью осушителя. На том же
щитке имеется гальванометр со шкалой от
+20 до —70°, регистрирующий температуру
холодного потока, поступающего в камеру
холода. Датчиком для замера температуры
является батарея хромель-копелевых термопар,
Рис. 1. Холодильная камера ХК-3:
а — разрез, б — внешний вид.
рабочие спаи которых помещены под днищем
камеры холода, а компенсационные — за
приборным щитком. Ввод термопар в камеру
холода герметизируется конической резиновой
пробкой. Нижний лючек предназначен для
смены силикагеля.
В зависимости от требуемой степени
охлаждения вихревая холодильная камера может
успешно работать в широком диапазоне
температур и давлений (от 1 до 8 ати)
подаваемого в нее сжатого воздуха. Соответствующим
№ 5
Вихревая холодильная камера
11
увеличением 'прочности высошнанорной части
установки рабочее давление можно
значительно повысить, что обеспечит увеличение
эффекта охлаждения.
Техническая характеристика вихревой
холодильной камеры ХК-3 приведена ниже.
Параметры сжатого воздуха:
давление максимальное, ати . . 8
температура, °С 1°
Минимальная температура в камере
холода, °С —70
Расход сжатого воздуха (макс), нм*/мин. 2,2
Рабочий объем камеры холода, л . . • Ю
Габаритные размеры, м. 0,35X0,9
Вес, кг 35
На рис. 2 показаны кривые зависимости
температур в камере холода и общего расхода
воздуха от давления подводимого сжатого
воздуха при 15°.
'60\
-50
-4/7
-30
-20
-10
tx/
v/
v'„
им J/мин
f,8
и
0,9
0,6
as
3 4 5-67 P7amu
Рис. 2. Характеристики холодильной камеры ХК-3
При эксплуатации холодильную камеру
соединяют посредством шланга с сетью сжатого
воздуха. В камеру загружают охлаждаемые
образцы и герметически закрывают ее
крышкой. При пуске установки открывают
.магистральный вентиль на линии сжатого воздуха.
Для быстрого достижения заданного
режима эжектор прикрывается регулировочной
иглой (сектор поднимается), что обеспечивает
увеличение расхода холодного потока и
интенсивное охлаждение камеры.
При замедлении снижения температуры в
камере (уменьшается скорость движения
стрелки гальванометра) игла эжектора
выдвигается (сектор опускается) до тех пор, пока
не установится требуемая температура в
камере холода.
Загруженный силикагелем осушитель
может обеспечить непрерывную работу
установки в течение 3 часов 'при 100°/о-«ой влажности
поступающего сжатого воздуха. После (полного
насыщения силикагеля его следует заменить
или регенерировать. Показателем насыщения
силикагеля служит возникновение
периодических звуковых срывов при работе установки
и появление под решеткой камеры ледяных
цилиндриков, выбрасываемых из вихревого
холодильника. Если нет необходимости в
получении особенно низких и стабильных
температур холодного «потока, то установка может
работать без силикагеля (или при насыщенном
влагой силикагеле). В этом случае
необходимо после окончания работы продуть
холодильную камеру (для осушки ее от влаги) в
Течение 5—10 минут при поднятом до отказа
секторе.
Благодаря простоте и надежности
конструкции, для обслуживания вихревой холодильной
камеры не требуется специально
подготовленного персонала. Заданный режим в
зависимости от степени охлаждения достигается за 5—
30 минут.
Стоимость вихревой холодильной камеры
невысокая, эксплуатационные расходы
незначительны.
При средней стоимости получения на
заводе сжатого до 7 а{та воздуха 1—2 коп\нмъ
затраты на односменную работу холодильной
камеры составляют немногим более 300 руб. в
месяц.
Холодопроизводительность установки
зависит от допустимой величины изобарного
подогрева холодного потока в камере холода. При
подогреве на 10° холодопроизводительность
при установившемся режиме и давлении
сжатого воздуха 7 ата составит около
100 ккал!час.
Вихревая холодильная камера легко может
быть приспособлена для работы от
вакуум-насоса. В этом случае ее можно использовать
как термобарокамеру.
Описанная установка применяется в
лабораториях и на производстве при
термической обработке металлов, деталей и
инструментов, при низкотемпературных испытаниях
агрегатов и проведении исследовательских
работ.
12
Исследование идеального цикла машины Филипса
№ 5
ЛИТЕРАТУРА
1. А. М ер к у л о в, Диссертация, Куйбышевский
авиационный институт, 1956.
2. Г. Г р о з д о в с к и й, Ю. Кузнецов, Известия АН
COOP, OTH № 10, .1954.
1958,
3. А. Меркулов, «Холодильная техника»,
№ 3.
4. (В. Дорофеев, Труды 'Куйбышевского
авиационного института, вып. 6, /1958.
5. Г. Абрамович, Прикладная газовая динамика,
1953.
6. А. Меркулов, ЖТФ, т. 26, выл. 6, 1956.
7. IB. Алексеев, iB. M а р т ы н о в с к и й, Известия
АН JGGGP, ОШН № 1, 1956.
THE VORTEX REFRIGERATED CHAMBER
A. MERKULOV, Cand. Tech. Scf.
Summary
The main shortcoming of the vortex tube as a source of cold is its low efficiency.
Fhis may be J raised by utilizing the energy of the flows issuing from the tube by
straightening out, the cold flow, regenerating cold, ejecting the cold flow by the hot one,
diminishing the length of the vortex zone ащ1 straightening out the hot flow.
On introducing these measures, an efficient refrigerated chamber may be constructed,
possessing a temperature of —70°S. and a capacity of 10 liters. It may be used with
advantage inl laboratories and in the instrument shops of machine building works.
The expenditure of compressed air at 6—8 atm pressure is maximum 2.2 m3/min.
The unit has already received widespread application.
Исследование идеального цикла машины Филипса
методами термодинамики переменного количества газа
Канд. техн. наук Л МЕЛЬЦЕР, инж. И. КАРАВАНСКИИ — Одесский технологический институт
пищевой и холодильной промышленности
Высокая эффективность машины Филипса
для получения холода при температурах
—80ч-—180°, ее оригинальная конструкция
и малые габариты привлекли всеобщее
внимание. Однако анализ и расчет даже
упрощенного схематического цикла,
соответствующего услоЁиям работы этой машины,
разработаны весьма неполно.
Цель настоящей статьи —
обоснование нового метода
расчета цикла газовой
регенеративной машины типа
Филипс
Рассмотрим схему Кодегоне,
в которой кинематические
связи обеспечивают такое
движение двух поршней, при котором
рабочий агент в определенной
последовательности
сжимается, проходит через регенератор
и расширяется (рис. 1, а), где:
а — обратимое
изотермическое сжатие при
температуре Гс;
b — перемещение газа из полости С
лость Е через регенератор R;
с — обратимое изотермическое расширение
при температуре ТЕ ;
d — перемещение газа из полости Е в
полость С через регенератор R.
В идеальном схематичном цикле
принимаются следующие допущения:
газ, находящийся в полости С или Е, имеет
постоянную температуру, равную
соответственно Тс или ТЕ то есть находится в
термическом равновесии с источниками тепла той
же температуры;
./?
^
О
Рис.
в по-
переход газа через регенератор с большой
поверхностью насадки сопровождается
отводом тепла при переходе из полости С в полость
Е и подводом тепла при возвращении газа из
полости Е в полость С. Допускается, что
перемещение газа через регенератор осуществляет-
№ 5
Исследование идеального цикла машины Филипса
13
ся без потерь (на трение и недорегенерацию),
при постоянном общем объеме
Vc-\- VE = const.
Предполагается, что процесс теплообмена в
регенераторе также обратимый с изменением
температуры газа от Тс до ТЕ.
Движение поршней изображено ломаными
линиями, расстояние между которыми по
вертикали равно суммарному объему газа в
полостях С и Е (в реальной машине Филипса с
кривошипно-шатунным механизмом график
движения поршней криволинейный и
остановка поршней не реализуется).
В работах Келлера и Джонкерса, а также
Кодегоне [1, 2] приводится довольно сложное
доказательство того, что в машине
теоретический холодильный коэффициент равен
коэффициенту цикла Карно, то есть
ТЕ
*"" Тс-ТЕ
Однако в данном случае это является
очевидным и без доказательства, так как в
рассматриваемом цикле участвуют лишь два
внешних источника тепла при постоянных
температурах Тс и ТЕу а все процессы цикла
осуществляются при соблюдении условий
обратимости, Кодегоне [2] впервые обратил
внимание на особый характер теплового
взаимодействия рабочего тела и источников тепла во
время процессов изотермического сжатия и
расширения.
На рис. 1, б изображен цикл машины в
диаграмме р—V. То обстоятельство, что во время
регенерации общий объем полостей остается
постоянным (Vc -f- VE= constj, приводит к
мысли, что цикл машины состоит из двух
изотерм и двух изохор (цикл F'C'CF). Однако эта
точка зрения ошибочна. Рассмотрим
подробнее процессы, сопутствующие переталкиванию
газа через регенератор после окончания
изотермического сжатия в процессе С'С.
При переходе из горячей полости С в
холодную Е давление элемента газа dG должно
понизиться, но так как полости С и Е соединены,
то в некоторой степени давление понижается и
в горячей полости С (процесс СЕ). По мере
переталкивания газа давление в полостях
падает и становится равным р . Для каждого
элемента газа процесс регенерации
осуществляется при своем постоянном давлений
(процессы типа ED).
Таким образом, по Кодегоне каждый
элемент газа при переталкивании из горячей
полости в холодную осуществляет три процесса:
изотермическое расширение при Т = ТС,
изобарное охлаждение и изотермическое
расширение при Т=Т .Подобное явление происхо-
дит при переталкивании газа через
регенератор из холодной полости в теплую (процесс
F'HGC).
Основные выводы, к которым приходит
Кодегоне после термодинамического расчета
совокупности всех таких процессов за цикл,
сводятся к следующему:
1) теплота регенерации равна
QR=Cp(Tc-TE)f
а не Cv (Тс — ТЕ) /
2) в периоды прямого и обратного
проталкивания газа через регенератор внешние
источники тепла действуют частично как
регенераторы, периодически отдавая и отнимая от
газа одно и то же количество тепла.
Этот теплообмен является дополнительным,
не имеющим ничего общего с тем количеством
тепла, которое определяется основными
процессами изотермического сжатия и
расширения газа в рабочих полостях машины.
Кодегоне приводит исследование
схематического цикла для случая, когда мертвый объем
равен нулю. Это допущение для машины
Филипса является весьма грубым, так как
суммарный объем теплообменников и регенерато-
тора соизмерим с объемом рабочих полостей.
Кроме того, Кодегоне так же, как и Келлер и
Джонкерс, не затрагивает вопроса
определения секундного теплообмена в полостях
машины, тогда как при определении тепловых
нагрузок теплообменников машины
обязательно должна учитываться нестационарность
тепловых потоков.
Настоящее исследование базируется на
термодинамике переменного количества газа,
основы которой изложены М. А. Мамонтовым
[3]. Применение этого метода позволяет
получить ряд новых результатов и дать полное
освещение процессов, происходящих в
машине. Сравнительные расчеты позволяют дать
ряд рекомендаций по выбору основных
параметров машины.
На рис. 2, а изображена принятая нами
схема машины Филипса с учетом вредных
пространств и объемов теплообменников, где:
Vc — рабочий объем горячей
полости;
V^ — рабочий объем холодной
полости;
w — отношение максимального
рабочего объема горячей
полости ^стахк максимальному
рабочему объему холодной
полости УктахУ
14
Исследование идеального цикла машины Филипса
№ 5
Ос, Gt
? — угол опережения
максимального объема Vcmax по
отношению К Объему VEmax'
Vmc — сумма объемов вредного
пространства горячей полости и
водяного теплообменника;
VmE— сумма объемов вредного
пространства холодной полости и
рефрижератора;
Vr— объем агента в регенераторе;
, Gr — весовые количества агента
в горячей, холодной полостях
и регенераторе;
Tr— средняя температура агента в
регенераторе.
Vecm3
110
100
50
J
J
Т
I
±J
50
100\
150\
Pi
зо\
щ
10 \
1
\~-!Р—
\
\А
см* |
ата
1/
V
1
90 180
')
270
В расчетах принимался синусоидальный
закон движения, что достаточно близко к
реальным условиям. Максимальные рабочие объемы
полостей для большей общности исследования
приняты неодинаковые. Остальные условия
работы машины не отличаются от принятых Ко-
дегоне.
Для определения давления агента в машине
составляем уравнение состояния газа для
каждой полости и регенератора и, сложив их
почленно, получаем:
где: V,
пр
Ve+Vc
Те
Тс
Vm — объем машины,
приведенный к температуреТя;
Vm=V,
тЕ
V*^iVmCT?
Tr
Г мертвый объем
1 с
вес
машины, приведенный к температуре 7V,
G = Gc-\- GE-\- Gr — общий
агента.
При линейном законе распределения
температуры агента по длине регенератора среднюю
массовую температуру агента Tr находим по
формуле:
г _. Тс-Те г,^
In
Тс_
Те
360а° где
pVn=GRTE,
(i;
Уравнение A) дает возможность определить
давление агента р—по заданному движению
поршней. На рис. 2,6 представлен график
зависимости давления агента от угла поворота
коленчатого вала, построенный по результатам
расчетов.
Исходные данные в расчетах взяты из
эскизного проекта машины, выполненного кафедрой
холодильных машин Одесского
технологического института пищевой и холодильной
промышленности:
Тс =300°К; Те =75сК; Vc nax + 14 mejc=300 см";
VmC = 70 см*; VmE = 35 см'г; 1/^=1E см*;
число оборотов коленчатого вала п= 1500 в мин.
Эти данные (за исключением величин w=\
и ср = 90°) использованы и для последующих
расчетов.
Для составления теплового баланса машины
используем основное энергетическое уравнение
переменного количества газа, предложенное
М. А. Мамонтовым [3]:
dQ + Пйв = dU + AdL + UKdQK, C)
dQ— теплообмен газа со стенками;
П— приход энергии с 1 кг
протекающего газа;
расход энергии с 1 кг вытекающего
газа;
dG— весовой приход газа;
весовой расход газа;
изменение общей внутренней
энергии газа;
AdL— внешняя работа расширения.
Расход энергии с 1 кг вытекающего газа II к
равен его энтальпии, а приход энергии с 1 кг
притекающего газа П равен энтальпии
притекающего газа, если теплоотдача в газоподво-
дящем канале равна нулю.
Я,
dGK —
dU-
№5
Исследование идеального цикла машины Филипса
15
Составим энергетическое уравнение
переменного количества газа для агента горячей
полости за время одного цикла
Qc + ficdQ = !dU+AlpdVc + \icdGK,
где: Qc — количество тепла, отведенное от
агента в горячей полости за время
одного цикла.
Очевидно, что при установившемся режиме
работы машины за один цикл приход агента
в горячую полость равен расходу из нее
\dG = \dGK,
а внутренняя энергия агента горячей полости
после совершения одного цикла не изменится:
Тогда энергетическое уравнение примет вид
Qc=AJpdVc. D)
Составив энергетическое уравнение для
агента холодной полости за время одного
цикла и проведя аналогичные упрощения,
получим:
QE = ASpdVE, E)
где: Qe — количество тепла, подведенное
агенту в холодной полости за время
одного цикла.
Как уже указывалось, холодильный
коэффициент рассматриваемого цикла (независимо
от характера движения поршней) должен
быть равен коэффициенту Карно.
Те
Рассмотрим cyMMyQ^-j Qc .Использовав
Тс
формулы D) и E), получаем
<?? + ~ Qc =Ajp (dVE + T±dVc)•
т
Если учесть, что dVE 4" — d\7c = dVnD ,
Тс у
а значение р можно определить
ния (I), то окончательно
Т,
из уравне-
<^ + ~ Qc=AGRTEj ^- = °>
Тс
(б)
'пр
то есть
Qe
Те
Qc -Qe Тс- Те
Для случая, когда поршни перемещаются по
синусоидальному закону (см. рис. 2),
уравнение E) после интегрирования примет вид
2 Tizw siny f a
где:
Qe = AGRTe
Те
с2
V
аг — с 2
2Vm
(')
Тс
*Е max
С1 = 1 + 2~W COScp -J- Z*W2 .
Величину Qc можно определить из
уравнения F). Так как тепловые потоки в полостях
машины нестационарные, величины Qe ^ Qc
не дают полной характеристики теплообмена
в аппаратах. Поэтому рассмотрим секундные
геплообмены в каждой полости отдельно.
Составим энергетическое уравнение
переменного количества газа в дифференциальной
форме. После ряда преобразований получим
следующее выражение:
dt V„
np
dt
(8)
Аналогично для горячей полости
dt r
Vc+VmC dV,
np
V,
np
dt
(9)
t — время в сек.
В результате расчетов по формулам (8)
dQE dQc
(9) построены графики ——и~тг (рис.3).
dt
dt
dt сен
dQc ктл
dt сек
270 360a°
Рис. 3.
Исходные данные приняты такие же, как и
при расчете давления. Из графиков следует,
что тепловые потоки в полостях меняют свое
направление на протяжении одного цикла. Хо-
лодопроизводительность цикла Qe составляет
только 2©Уо| от общего количества тепла,
подведенного агенту холодной полости. Остальное
количество тепла отводится от агента во вто-
16
Исследование идеального цикла машины Филипса
№ 5
рой части цикла. Таким образом происходит
регенерация тепла.
Вывод Кодегоне о том, что нагрузка
регенератора равна Q/? = Cp AT справедлив для
частного случая, когда объем регенератора принят
равным нулю. Тогда весовое количество газа,
входящее в регенератор, в каждый момент
времени равно весовому количеству газа,
выходящему из него.
Применяя уравнение C), можно показать,
что на любом участке а—Ь цикла теплота
регенерации равна
QRa-b = Ос - UrJGc а-Ь + (*Е - UR)GE а-Ы
где: Q.Ra~b — теплообмен в регенераторе на
участке цикла а—Ь;
са_ь — весовое количество агента,
перешедшее из регенератора в
горячую полость на участке а—Ь;
— весовое количество агента,
перешедшее из регенератора в
холодную полость на участке а—Ь.
Таким образом, вывод Кодегоне справедлив
только для частного случая, когда О Са-ь —
= -GEa-b-
Для принятого нами к исследованию
идеального цикла все величины секундных тепловых
нагрузок регенератора могут быть точно
определены-
С целью выявления влияния отдельных
параметров машины на показатели ее работы
были проведены сравнительные расчеты,
результаты которых представлены в виде
графиков.
На рис. 4 изображен график зависимости хо-
лодопроизводительности 1 кг агента qE от
угла опережения rf. Холодопроизводительность
qEV, отнесенная к сумме максимальных рабо-
G
Ос
*г
к кал
кг сек
100
SO
60
40
20 \
Г I
I
V—/~
W
/\
I !
4 i
У ! •
L_J L
L
-/
' Т
>v
(??
А
1 ~1
1 [
\\\
1 4?V
\ккал
\м3сек
1000
800
600
400
200
150 180 р°
О 30 СО 90 12L
Рис. 4.
чих обьемов горячей и холодной полостей при
одном и том же мертвом объеме и
максимальном давлении цикла, равна
Яеу=~
*С тах\ * Е щах
Величина qEV — габаритная характеристика
цикла. Зависимость ее от угла ф изображена
на графике (см. рис. 4).
На рис. 5 по результатам расчета построен
1 „ Ртах
график зависимости отношения давлении
Pmin
от угла опережения г?. Из графика видно, что
к/=/
P/nin
3
о
с
7
(J
90 18
Рис. 5.
с увеличением угла 9 отношение давлений
Ртах
~ ' уменьшается, а следовательно, умень-
Pmin
шаются и адиабатические потери. Если
исходить из требования получения наибольшего
значения qEV при наименьших адиабатических
потерях, то для угла опережения <? следует
рекомендовать значения в пределах от 90
до 110°.
^ Р max
Далее определяли величины qF , qFV и
Pmin
«кал
кг сек
120
100
80
60
40
20
<р=90°
[ [
__Li
'Ъ
и,
-1
н
-j
ккал
м*сек
WOO
800
600
400
200
5W
Рис. 6.
при различных значениях w. Графики,
построенные по результатам расчетов,
представлены на рис. 6 и 7. При этом изменение величи-
№ 5
Сравнительные испытания клапанов разл. конструкций
17
у'90е
/ 2 3
Рис. 7.
U W
ны w рассматривалось как перераспределение
одного и того же суммарного рабочего объема
(Vc max^~ Ve max^ между горячей и холодной
полостями при неизменных остальных
параметрах машины.
Из рассмотренных графиков можно сделать
вывод о наивыгоднейшем значении^ при
определенных величинах остальных параметров.
Для цикла машины, положенного в основу
примерного расчета, следует считать
наивыгоднейшим значения w порядка 2-=-3.
Таким образом, изложенный метод расчета
идеального цикла машины типа Филипс
не только полнее раскрывает истинный
характер сложных процессов, протекающих в этой
машине, но также дает возможность
определения истинных тепловых нагрузок
холодильника, рефрижераторной головки и регенератора.
Приведенная методика позволяет подойти к
обоснованному выбору основных параметров
машины.
ЛИТЕРАТУРА
1. I. W. L. Kohler and С. О. Yonkers.
Fundamentals of the gas refrigerating machine, Philips
Technical Review, vol. 16, № 3, 1954.
2. iK. «Код его не. Холодильный цикл Филипса,
Материалы IX Международного конгресса холода 1966.
3. М. Мамонтов. Некоторые случаи течения газа,
Оборонгиз, 1951.
A STUDY OF THE IDEAL CYCLE OF THE PHILIPS MACHINE WITH THE AID
OF VARIABLE GAS QUANTITY THERMODYNAMICS.
L. MEL'TSER Eng., I. KARAVANSKU, Eng. |
Summary
In the report a theoretical analysis has been given of the performance of a Philips
machine and a new method for its calculation has been grounded. The study is based on
variable gas quantity thermodynamics, of which the principles were laid down by M. A.
Mamontov. The method of calculation not only gives a fuller picture of the actual
nature of the processes taking place in the machine, but also allows one. to determine
the true heat loads of its individual elements, impossible with the other known methods
of calculation.
Сравнительные испытания клапанов различных конструкций
Канд. техн. наук В. ЧАЙКОВСКИЙ - Одесский технологический институт пищевой и холодильной
промышленности, анж. А. ШМЫГЛЯ. инж. К. САВКОВ— Одесский завод холодильного
машиностроения имени Сталина
Клапаны являются одним из основных узлов
компрессоре, от которых в значительной
мере зависит экономичность и надежность
работы всей машины. С увеличением числа
оборотов компрессоров повышаются требования к
конструкции клапанов. Стремление к
достижению минимального мертвого объема приводит
к уменьшению проходных сечений, в
результате чего увеличиваются скорости истечения в
клапанах и возрастают дроссельные потери.
Для обеспечения своевременной посадки
клапана на седло в мертвой точке при
повышении числа оборотов компрессора необходимо
увеличивать силу предварительной затяжки
пружиньГили уменьшать массу подвижных
частей. Так как в первом случае происходит
увеличение потребляемой мощности и уменьшение
холодопроизводительности, то в современных
быстроходных компрессорах применяют
клапаны с малой массой подвижных частей.
С целью оценки работы различных
конструкций клапанов фреоновых машин в
лаборатории Одесского завода холодильного
машиностроения им. Сталина были проведены
сравнительные испытания.
Испытывали четыре варианта клапанных
групп.
Первая группа (рис. 1) состояла из
пластинчатого нагнетательного клапана с тремя
кольцевыми пластинками, нагруженными
спиральными пружинами, и всасывающего
ленточного с пятью пластинками, выполняющими
18
Сравнительные испытания клапанов разл. конструкций
№ 5
Ооо
11111
Рис. 1. Первая клапанная группа: всасывающие клапаны — ленточные, нагнетательные
кольцевые, пластинчатые.
роль пружин (при открытии клапана они
изгибаются по профилю розетки).
Во второй группе (рис. 2) нагнетательный
клапан — групповой пятачковый. Он состоит из
в компрессорах холодильных агрегатов
АК-2ФВ-30/15 и АК-4ФУ-60/30.
Третья группа — клапаны австрийской
фирмы Гербигер (рис. 3)., Всасывающий и нагне-
А m & ш m m
• • • 4». ш m
IIP *Ш- $р? ^щ? ,'•&** ^
! [\\\
Рис. 2. Вторая клапанная группа: всасывающие клапаны — ленточные, нагнетательные
—пятачковые групповые.
семи однотипных клапанов с двумя
пластинками (толщиной 0,5 мм, диаметром 24,5 мм).
нагруженными проволочной пружиной с
силой затяжки 0,25 /сг- Всасывающие клапаны
такие же, как в первой группе.
Эта клапанная группа с 1955 г. применяется
тательный клапаны имеют фигурную
пластинку, нагруженную пластинчатой пружиной.
Четвертую группу составляли клапаны
конструкции инж. А. Шмыгли. Нагнетательный
клапан — групповой пятачковый
пластинчатый (рис.4), отличающийся от клапанов вто-
Рис. 3. Третья клапанная группа: клапаны фирмы Гербигер.
№ 5
Сравнительные испытания клапанов разл. конструкций
19
fill
о о с» о о о'о.
Рис. 4. Четвертая клапанная группа: всасывающие и нагнетательные клапаны
пятачковые групповые с уменьшенным мертвым объемом.
рой группы только подъемом пластинки.
Всасывающий клапан представляет собой группу
из семи отдельных клапанов, размещенных по
днищу поршня. Каждый из них состоит из
пластинки (наружный диаметр 25 мм, толщина
1,0 мм) и розетки.
Всасывающий групповой клапан выполнен
так, что его розетки при нахождении поршня
в верхней мертвой точке входят в отверстия
седла нагнетательного клапана. Это приводит
к существенному уменьшению мертвого
объема.
Зазор между розеткой и стенками
отверстий в седле нагнетательного клапана
составляет 1,5 мм. Расстояние между верхним
торцом розетки и пластинкой нагнетательного
клапана 0,8-=-1,0 мм.
Ниже приведены конструктивные
характеристики испытанных четырех типов клапанов
(всасывающих и нагнетательных).
Показатели
Проходные сечения,
СМ*
Мертвый объем в кла-
Максимальный подъем
пластинки, мм . . .
Вес движущихся частей
(пластинка */2 пру-
иПлощадь
соприкосновения пластинки и
Клапанная группа i
Первая
6,5 10,2
9,9 8,0
11,3 12,3
15,1 15,5
2,0 1,0
6,8 44,7
14,7 16,8
Вторая
6.5 5,9
9,9 12,4
11,3 16,5
15,1 7,6
2,0 1,5
6,8 25,6
14,7 12,8
Третья
10.0 7,5
14,9 12,7
11,3 18,6
14.1 11,2
1,4 1,0
15,6 108,4
3,6 10,0
Четвертая
9,5 7,9
8,2 12,4
44,0 16,5
1,7 4.2
1,5 2,0
25,2 25,6
4,0 12,8
Из приведенных данных видно, что
наименьший мертвый объем имеет четвертая
клапанная группа. При линейном мертвом
пространстве, равном 0,7 мм, мертвый объем
клапанных групп составляет (в °/о): первой—5,8,
второй — 4,6, третьей — 5,0, четвертой — 1,94.
Клапанные группы испытывали на
компрессоре 2ФВ-10 (?=100 мм, 5-80 мм) с
комплектным конденсатором КТР-12,
электродвигателем, теплообменником ТФ-50 и арматурой.
Холодопроизводительность определяли
электрокалориметром со вторичным агентом.
Количество циркулирующего хладагента
проверяли по тепловому балансу конденсатора.
Наличие в электрокалориметре большого
количества электрогрелок обеспечивало
требуемую тепловую нагрузку.
Мощность электродвигателя компрессора
замеряли двумя ваттметрами класса 0,5.
Эффективную мощность компрессора получили
расчетным путем с учетом к. п. д.
электродвигателя. Мощность, потребляемую
электрогрелками калориметра, замеряли
вольтметром и амперметром класса 0,5.
Испытания всех клапанных групп
проводили при установившемся
тепловом режиме и t0 = —15°; tk = 30°-
Перегрев всасываемых
компрессором паров был на 20° выше
температуры кипения.
Перед установкой каждую
клапанную группу проверяли на
статическую плотность. Предварительное
испытание производительности
компрессора с различными
клапанными группами производили путем
накачивания воздуха в ресивер емко-
костью 95 л. Секундомером
замеряли время, в течение которого
давление в ресивере повышалось от 0 до
5 ати. Наилучшие результаты
показала четвертая клапанная группа B2,5 сек),
худшие — первая B7,4 сек).
'20
Сравнительные испытания клапанов разл. конструкций
№ 5
Ниже приведены итоговые данные
сравнительных испытаний клапанных групп при
;0 = -15°; *ж = 30° и *„ = 5°.
Клапанная группа
Холодопроизводитель-
HOwTb Q0, ккая\час .
Мощность, подЕОДимая
к компрессору Ne, кет
Удельная холодопроиз-
водительность Ке,
ккал/квт-час
Коэффициент подачи К
Первая
13700
6,75
2030
0,596
Вторая
15500
7,15
2160
0,672
Третья
14910
6,60
2250
0,650
HeTLepTas
17900
7,45
24С0
0,775
Как видно из приведенных данных,
наибольшие значения Ке и X получены при установке
на компрессоре четвертой клапанной группы.
Холодопроизводительность компрессора в
условиях испытания возросла (по сравнению с
применением клапанов второй группы) на
2400 ккал/час, то есть более чем на 15%.
Клапаны фирмы Гербигер по объемным и
энергетическим характеристикам примерно
соответствуют второй клапанной группе.
Самые низкие значения Ке и X получены при
установке на компрессоре первой клапанной
группы. Так как в первой и второй группах
всасывающие клапаны были одинаковые, то
различие в значениях Ке и X при установке
второй клапанной группы объясняется заменой
кольцевых пластинчатых нагнетательных
клапанов групповыми пятачковыми.
Опыт эксплуатации компрессоров 2ФВ-10 в
течение трех лет показал, что нагнетательные
групповые пятачковые клапаны долговечны и
надежны в работе.
При проверке всасывающих пятачковых
клапанов четвертой. группы после 100 часов
работы следов износа пластинок не
обнаружено.
Так как скорости истечения в клапанах
различных групп отличаются незначительно, то
коэффициент подачи зависит от величины
мертвого объема (рис. 5). Он может быть
представлен как произведение двух
коэффициентов >v и Хл
Объемный коэффициент \ получен
расчетным путем. Показатель политропы
расширения пара из мертвого пространства
приближенно принят равным единице. Коэффициент \п
(прочие потери) представляет собой
произведение коэффициентов подогрева,
дросселирования и плотности.
X
0J
0,8
0,7
0,6
..^L
.. >
/с
*п
\Ы
1
—
—
^^v.
г Т^ЛТ1
! i Г\
|
|
1
Т "Ts
1 т ГТТ"
- 1 2 J ч 5 С %
Рас. 5- График зависимости коэффициента
подачи А компрессора 2ФВ-10 от
величины мертвого объема к
Ро
4,07;
лг = 970 обIмин,
<р =
—'
— о/ ,
> /О
Из рис. 5 видно, что с увеличением
мертвого объема компрессора уменьшаются значения
коэффициентов \ и Хл. Таким образом
производительность компрессора зависит не
только от\,, но в значительной мере и от
величины \п.
Относительное приращение коэффициента
подачи при уменьшении мертвого объема
компрессора составляет
?Х 100.
dc ' \
Анализ показывает, что удельное изменение
коэффициента подачи (на 1%; мертвого
объема) зависит от абсолютной величины мертвого
объема. Так, например, при увеличении
мертвого объема с 2 до 3% коэффициент подачи
уменьшается на 4,2%, а с 5 до 6% — на 10,7%
Величина линейного мертвого пространства
фреоновых компрессоров средней
производительности составляет примерно 0,8 мм. Если
предположить, что компрессор 2ФВ-10 имеет
только линейное мертвое пространство, то его
мертвый объем составит 1,0%, что является
минимальной величиной для данного
компрессора.
Уменьшение мертвого объема с 2 до 1%
приводит к увеличению коэффициента подачи
всего на 2,5%,а создание клапанной группы
связано с конструктивными трудностями. Следует
№ 5
Применение реле уровня в холодильных установках
21
также иметь в виду, что наличие мертвого
объема положительно сказывается на динамике
компрессора. Уменьшение мертвого объема
приводит к знакопеременной нагрузке на кри-
вошипно-шатунный механизм, что
отрицательно сказывается на работе шатунных болтов и
подшипников.
Выводы
Наиболее высокие объемные и
энергетические коэффициенты компрессора 2ФВ-10
получены при установке пятачковых групповых
В аммиачных холодильных установках
невозможно обеспечить устойчивую работу
компрессоров и необходимый температурный
режим теплоносителя или охлаждаемых
помещений без надежно действующих
автоматических приборов, осуществляющих контроль
и регулирование уровня жидкого аммиака в
испарителях, отделителях жидкости,
циркуляционных ресиверах, промежуточных сосудах
и т. д.
Для этой цели широкое применение найдут
разработанные ВНИХИ реле уровня РУ с
индуктивными датчиками ДУ-4. Приборы
работают надежно благодаря тому, что контактная
система (реле тока ЭТ-523) отделена от
датчиков и располагается на панели щита
автоматики в машинном отделении, в условиях
нормальной влажности и температуры
воздуха. Они должны осуществлять не только
контроль и регулирование уровня, но и
отключение компрессоров для предотвращения
аварий в случае опасного повышения уровня.
Как в безнасосных, так и в насосных
аммиачных схемах на аппаратах следует
устанавливать по два датчика уровня — нижний
и верхний, что позволяет включить в зону
контроля и регулирования весь рабочий
диапазон идмгления уровня жидкости в аппарате.
клапанов с уменьшенным мертвым объемом.
Предложенная конструкция может быть
изучена для применения в прямоточных
компрессорах средней и большой производительности.
Коэффициент подачи фреоновых
компрессоров резко уменьшается с увеличением
мертвого объема, начиная примерно с 3,5%.
Уменьшение мертвого объема фреоновых
компрессоров средней производительности
ниже 2°/о приводит к незначительным
практическим выгодам.
Нижний датчик применяется с ходом
поплавка 250 мм, верхний — 250 или 40 мм, в
зависимости от типа аппарата.
Комплект из одного или двух датчиков
уровня, релейно-контактного и сигнализирующего
устройства составляет реле уровня.
На рис. 1 изображена схема применения
двух датчиков уровня для вертикального
циркуляционного ресивера в насосной схеме
холодильника.
Нижний датчик с ходом поплавка 250 мм
связан с тремя реле тока ЭТ, из которых одно
управляет работой электромагнитного
вентиля, подающего хладагент в аппарат, а два
других — сигнальными лампами.
Верхний датчик (ход поплавка 250 мм)
воздействует на два реле тока, из них одно
включает красную лампу и звонок, а второе —
отключает все компрессоры холодильной
установки.
Для данного случая реле уровня имеет
обозначение РУ 3/250+2/250. Оно означает, что
реле состоит из двух датчиков—нижнего с ходом
поплавка 250 мм, имеющего в цепи три реле
ЭТ-523, и верхнего с тем же ходом поплавка и
двумя реле тока- В случаях, когда
дифференциал регулирования уровня (II—III) должен
быть больше 200 мм, чего нельзя достичь на
COMPARATIVE TESTS OF VARIOUS VALVE DESIGNS
V. CHAIKOVSKH, Cand. Techn. ScL, A. SHMYGLYA, Eng., K. SAVKOV Eng.
Summary
Four different designs of valves for the compressor 2FV — 10 (D = 100 mm.,
S = 80 mm.) have been tested in the laboratory of the Stalin Refrigerating Machinery
Works, Odessa. The highest volumetric and energy coefficients were obtained with
valves of the fourth alternate with little dead space (design of A. Shmyglya).
The discharge coefficient of freon compressors sharply falls with increase in dead
space beginning with 3,5%. Lowering the dead space of medium sized freon compressors
to below 2% is of little practical advantage.
Применение реле уровня в холодильных установках
Инж. И ГИНДЛИН, инж. А. КАРПОВ— Гипрохолод
22
Применение реле уровня в холодильных установках
№ 5
одном реле ЭТ, применяют РУ 4/250 + 2/250, в
котором работой вентиля управляют два реле
тока, соответствующие уровням II и III.
К компрессору
ходит при горении белой лампы, то есть при
нормальном уровне холодильного агента в
аппарате. Неисправность вентиля при нижнем
уровне (вентиль не открывается) или
недостаток аммиака в системе сигнализируется
зеленой лампой, а неисправность при верхнем
уровне (вентиль не закрывается) — синей
лампой.
Это относится ко всем случаям
регулирования подачи жидкости в аппараты и контроля
уровня в них.
Введение четвертой сигнальной лампы
(синей) связано с возможностью использования
вертикального циркуляционного ресивера в
качестве дренажного для спуска жидкого
аммиака из батарей перед оттайкой снеговой
шубы. При оттайке в ресивере несколько
повышается (против обычного) уровень жидкости,
сигнализируемый синей лампой, что, однако,
не мешает нормальной работе насосной
системы. В случае повышения уровня в аппарате до
позиции V включаются красная лампа и
звонок; по достижении уровнем положения VI
отключаются компрессоры.
На многих действующих холодильниках,
оборудованных насосными схемами,
установлены горизонтальные циркуляционные
ресиверы и отделители жидкости. В большинстве
случаев ресиверы смонтированы в аппаратной,
находящейся в подвале машинного отделения,
а отделители жидкости — в компрессорном
зале. Оба аппарата могут быть установлены
Рис. 1. Схема установки РУ 3/250+2/250
на циркуляционном ресивере:
1 — дистанционный указатель уровня
ДУ-250, 2 —соленоидный вентиль, 3 —фильтр,
4 — регулирующий вентиль.
Действие свето-звуковой
сигнализации реле уровня, положение
вентиля на питающей линии и состояние
работы компрессоров, в
зависимости от изменения уровня аммиака в
циркуляционном ресивере, указаны
в таблице.
Положения уровня и
соленоидного вентиля имеют следующие
значения: I—минимальный уровень; II
— открытие вентиля; III—закрытие
его; IV—наивысший рабочий
уровень (без дренажа); V—
максимальный уровень при дренаже;
VI—уровень, при котором необходима
остановка компрессора.
Из таблицы и рис. 1 видно, что
открытие и закрытие вентиля проис-
Сигнал
1 Зеленая лампа
Белая
Синяя ,
Красная
Звонок
Соленоидный
вентиль
Аварийное
отключение
компрессоров
Уровень жидкости
ниже I
горит
—
—
—
открыт
I—11
горит
—
—
открыт
п-ш
горит
—
—
открыт1
закрыт
III—IV
горит
—
—
закрыт
1V-V
—
горит
—
закрыт
V-VI
—
—
—
горит
звонит
закрыт
Выше VI
—
1
—
горит
звонит
закрыт
отключен
1 В зоне II—III соленоидный вентиль о!ткрыт при движении
уровня вверх и закрыт при движении уровня вниз
№ 5
Применение реле уровня в холодильных установках
23
также в два яруса в помещении аппаратной,
примыкающей к компрессорному залу.
Жидкий аммиак подается в отделитель
жидкости и контролируется по уровню в ресивере,
с которым отделитель соединен сливной
трубой. Ресивер используется также и для
дренажа батарей перед их оттаиванием.
Отделитель жидкости при нормальной
работе должен быть всегда свободен от жидкого
хладагента.
В данном случае функции вертикального
ресивера выполняют два аппарата —
горизонтальный ресивер и отделитель жидкости.
Для контроля уровня и регулирования
подачи жидкого аммиака здесь следует
использовать аналогичное реле уровня РУ 3/250 + 2/250,
с размещением нижнего датчика уровня на
ресивере, а верхнего—на отделителе жидкости.
В безнасосных аммиачных схемах с подачей
хладагента в камерные батареи посредством
терморегулирующих вентилей применяется,
как известно, установка отделителей жидкости
комплектно с защитными ресиверами.
В ресивер сливается жидкость, поступившая
в отделитель из-за неисправности терморегу-
лирующего вентиля или по другой причине.
Обычно отделитель свободен от жидкого
аммиака, чем достигается сухой ход
компрессора.
В схемах с непосредственной подачей
хладагента в испарительную систему не требуется
регулировать уровень жидкости в ресиверах.
Поэтому отделитель жидкости и защитный
ресивер оборудуются реле уровня типа
РУ 2/250+1/40, обеспечивающим лишь
сигнализацию и отключение компрессоров.
Нижний датчик с ходом поплавка 250 мм
устанавливают на ресивере и включают в цепь
с двумя реле тока, связанными с системой
трех сигнальных ламп, а верхний датчик с
ходом поплавка 40 мм, предназначенный для
отключения компрессоров, монтируют на
отделителе жидкости и соединяют с одним реле тока.
На рис. 2 представлена схема
установки реле уровня на отделителе жидкости
и защитном ресивере, применяемых в
безнасосных схемах для каждой рабочей
температуры кипения аммиака. Оба аппарата
соединены жидкостной и уравнительной трубами
'без запорной арматуры, что исключает
использование защитного ресивера в качестве
дренажного.
Во избежание попадания масла, которое
может нарушить нормальную работу прибора,
конец жидкостной трубки датчика защитного
-К панели шита абтоматимц
Из системы
Забодская отметка
у родня жидкости
Рис. 2. Схема установки Ш 2/250 + 1/40 и а отделителе
жидкости и защитном ресивере в безнасосной схеме:
1 — отделитель жидкости, 2 — защитный ресивер, 3 —
дистанционный указатель уровня ДУ-250, 4 — то же —
ДУ-40.
ресивера помещают в аппарате на высоте не
менее 100 мм.
При оттайке батарей холодильной камеры
содержащийся в них жидкий аммиак сливают
в специальный дренажный ресивер.
На некоторых предприятиях центральная
холодильная установка обслуживает
несколько цехов, имеющих систему
непосредственного охлаждения. В этих условиях в машинном
отделении (в соответствии с требованиями
техники безопасности) должны устанавливаться
сосуды для перехвата жидкости из
всасывающих магистралей цехов. Обычно применяются
сосуды (или осушители) вертикального типа.
На них монтируют реле уровня РУ.2/250+1/40,
схема действия которого аналогична схеме,
примененной для отделителя жидкости и
защитного ресивера в безнасосной системе.
24
Применение реле уровня в холодильных установках
№ 5
Имеются и такие аммиачные безнасосные
схемы, в которых питание испарительной
системы происходит через отделитель жидкости,
причем в батареях и отделителе
устанавливается общий уровень. В таком случае на
отделителе следует поставить реле уровня
РУ 3/250+1/40 и включить его так, как это
осуществляется для испарителей и
промежуточных сосудов. Отметки положений уровня
принимаются в соответствии с взаимным
расположением отделителя жидкости и батареи.
Промежуточные сосуды и кожухотрубные
горизонтальные испарители оснащаются такими
же реле уровня РУ 3/250+1/40. Регулировка
подачи жидкости вентилем и контроль уровня с
помощью сигнального устройства
осуществляются нижним датчиком, а отключение
компрессора — верхним.
При установке к компрессорам
двухступенчатого сжатия индивидуальных
промежуточных сосудов в случае недопустимого
повышения уровня в аппарате целесообразно
предусматривать отключение соответствующего
компрессора.
Если испаритель обслуживается
несколькими компрессорами, то при опасном подъеме
уровня должно последовать отключение всех
машин так же, как это принято для
вертикального ресивера или отделителя жидкости.
На рис. 3 дана схема установки реле
уровня на испарителе. При диаметре корпуса
испарителя 500 и 600 мм верхний датчик уровня
нике). Конструктивно для малых испарителей
нельзя получить уровень отключения ниже
образующей.
Для испарителей с диаметром корпуса 800,
1000 и 1200 мм отключение компрессоров
предусматривается при уровне аммиака на 50 мм
ниже образующей обечайки. Положение
верхнего датчика уровня для этих испарителей
изображено на рисунке пунктиром.
Аммиачные насосные или безнасосные
схемы нередко проектируются с дополнительными
дренажными ресиверами вертикального или
горизонтального типа. Они используются для
приема аммиака из батарей перед оттайкой
снеговой шубы или из аппаратов, которые
необходимо освободить от хладагента на время
ремонта.
Контролировать заполнение дренажного
ресивера можно посредством реле уровня
РУ 2/250 с одним датчиком уровня^
включенным в схему двух сигнальных ламп.
На рис. 4 изображена схема для реле
РУ 4/250 + 2/250, имеющего шесть
фиксируемых точек уровня. При дифференциале
регулирования уровня жидкости, не
превышающем 200 мм, вместо двух реле (Р-2 и Р-3)
устанавливают одно (Р-2) с низким
коэффициентом возврата.
Схема на рис. 4, но с соответствующим
сокращением токовых реле в цепи обмоток ДУ
может быть использована и для реле РУ 3/250 +
/ К панели щита автоматики *
J J //я отключение \ К компрессору
jit компрессоров «щ»
От регулирующей,
станции.
HHl
Рис. 3. Схема установки РУ 3/250+1/40 на испарителе:
1 — дистанционный указатель уровня ДУ-250, 2 — то же
-^ДУ-40, 3 — фильтр, 4 — соленоидный вентиль, 5
—регулирующий вентиль.
монтируют таким образом, чтобы уровень ам- +2/250, РУ 4/250+1/40, РУ 3/250+1/40, РУ
миака, при котором отключается компрессор, 2/250+1/40 и РУ 2/250.
был не более чем на 50 мм выше образующей В случаях, где не требуется регулирования
обечайки (этот уровень создается в сухопар- уровня, из схемы исключается промежуточ-
Kb 5
Применение реле уровня и холодильных установках
25
4. Схема реле уровня РУ
ДУ н —датчики уровня, Р1
l/250 И- 2/2J
250.
Рис.
ДУ в и ДУ н —датчики уровня, PI —P6 — реле
токовые; ЛЗ, ЛБ. ЛС, ЛК, ЛЖ -— лампы
сигнальные; Ш, П2 — переключатели съема звука и
проверки ламп; РП — промежуточное реле
вентиля; PC — реле токовое звонка; РО —
промежуточное реле отключения компрессора; CB —
соленоидный вентиль.
и катушка электромагнитного
ное реле РП
вентиля СВ.
В ламповом блоке для всех других случаев
останутся три сигнальные лампы, поскольку
синяя лампа применяется только с реле
РУ 4/250+2/250 и РУ 3/250 + 2/250 на
циркуляционных ресиверах.
Выключение звонка и включение желтой
лампы производится переключением Ш любо-
данного РУ, оставаясь соединенным со всеми
остальными РУ. После того как погаснет
красная лампа, выключатель Ш следует повернуть
в рабочее положение, чтобы погасла желтая
лампа, напоминающая о том, что звонок
отключен от одного из реле уровня.
Схема на рис. 4 представляет включение
комплекта реле РУ 4/250 + 2/250. Точки
присоединения других комплектов реле к общим
цепям указаны стрелками.
Элементы В, 1-2П, С, ЛЖ, Зв, РО, PC
являются общим для всех комплектов реле
данной холодильной установки. Лампы ЛЗ, ЛБ,
ЛС, ЛК и переключатели П1 и П2
устанавливают на ламповых блоках размером
80X360 мм.
Звонок (Зв), желтая лампа (ЛЖ), общий
выключатель (В) устанавливают на
сигнальном блоке высотой 360 мм и шириной 160 мм.
Для холодильной установки с числом
аппаратов, на которых устанавливается реле
уровня РУ, не более восьми, разработана панель
щита ЩЗ—ЗД размером 600X2250X500 мм.
На дверях размещают восемь ламповых
блоков и один сигнальный.
На внутренней стенке шкафа может
находиться до 48 токовых реле ЭТ-523/0,2 и
ЭТ-523/0,6, на боковых стенках
стабилизирующий трансформатор 220/15 в, реле сигнальное
PC, промежуточное реле вентилей и
отключения компрессоров, а также клеммники.
Гипрохолодом были разработаны
принципиальные рабочие схемы установки этих
реле, а также сконструированы панели щита
шкафного типа для размещения ламповых
блоков, сигнального блока, токовых реле и
блока питания.
Все эти материалы могут быть
использованы при выполнении монтажных работ по
установке новых реле уровня или замене ими
неисправных меркоидных дистанционных
указателей уровня ДУ-3. Датчики ДУ-3 можно
использовать в качестве датчиков уровня ДУ-4
при замене меркоидов индукционной
катушкой. Для этого следует пользоваться
чертежами, разработанными ВНИХИ.
го РУ, при этом звонок отключается только от
THE USE OF THE LEVEL CONTROL RELAY IN REFRIGERATING PLANTS.
/. GINDLIN, Eng., Л. KARPOV, Eng.
Summary
In the report a description is given of the use in various refrigerating systems of an
automatic device — the level control relay — comprising a non-contacting induction
level pickup of the float type, power relay and a signalizing device. It is pointed out
that the device may be used in conjunction with the solenoid valve to control refrigeh-
rant flow into the refrigerating plant appliances, to signalize both by light and sound
the position of the liquid ammonia level and to shut off the compressor when the level
has exceeded the permissible.
26 Режим хранения и весовые потери мороженого мяса № 5
Режим хранения и весовые потери мороженого мяса
в камере с теплозащитной рубашкой
Канд. техн. наук Д. РЮТОВ, канд. техн. наук П. АЛЕКСЕЕВ, инж. О. ВЫСОЦКАЯ
— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
Для определения весовых потерь
мороженого мяса и установления эксплуатационных
особенностей камер с теплозащитной воздушной
рубашкой ВНИХИ в 1957 г. продолжал
начатые в 1956 г. Г1] опыты на Московском
холодильнике № 12.
Вторая серия опытов велась значительно
более длительное время — почти целый год.
Подопытная камера № 31 емкостью 500 т
была загружена мороженым мясом с 29 января
по 5 марта (средний срок начала хранения
9 февраля), разгрузка камеры производилась
с 22 по 28 января 1958 г. (средний срок
окончания хранения — 25 января). Мороженое мясо
было уложено в 8 штабелей (рис- 1), из них
ZZZZZZZZ27ZZZZZ2ZZ22ZZZ2ZZZZZ2ZZZZ2Z2ZZZZZZZZ2ZZZZ:
У
&
*
5
ZZZZZZZZ2
22,6м-
,-П
Х>
U>
Р
7
л
о
О
i
О
2
2zzzzzaa ez щ. znzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
Вестибюль
Камера N33
Рис.
1. План камеры № 31 и размещение опытных
штабелей мороженого мяса.
два штабеля баранины в тушах (№ 1 и № 2) и
шесть штабелей говпжьсго мяса в четвертинах.
Один из штабелей (№ 7), весом около 10 г,
хранили на платформе автовесов и
ежемесячно взвешивали.
В табл. 1 приведены результаты хранения
мяса.
Таблица 1
Вил уяса
Говяжье мясо1
категории . •
Говяжье мясо II кате-
Бараника I категории .
Всего...
Вес мяса
в начале
хранения,
кг
183768
56571
86530
326869
Потери ?еса при
хранении
кг
1438,5
702,7
678,7
2319,9
%
0,78
1,24
0,78
0,86 !
За период хранения температура в камере
была равна в среднем —17°, относительная
влажность воздуха 97%;. Так же, как и в
опытах 1956 г., наблюдался значительный приток
тепла из соседних камер, сильно колебавшийся
во времени, особенно из камер №№ 41 и 21, в
которых температура была равна в среднем
соответственно —15,6° и —16,3°.
На основе опытов, проведенных в 1957 г.,
в табл. 2 приведены данные об условиях
хранения и уровне притока тепла в камеру № 31 для
каждого из периодов между взвешиваниями
контрольного штабеля и соответствующие
значения потери веса в контрольном штабеле.
В среднем за один час приток тепла в камеру
составил 1947 ккал и потери веса мяса—336 г.
В камерах холодильников, не имеющих теп-
лозащитнсй рубашки, потери веса мороженого
№ 5
Режим хранения и весовые потери мороженого мяса
27
Таблица 2
Период
«5
1 4>
К
ч
о
К
у
и
со
О,
>»
н
ccj
С
с-
сЗ о
= 5~
Л
^ Л
^ Н
s о
а в
Отно
влаж
<л
ч
с
н ч
а ьс
о х
н
о-з
С н
мяса,
сЗ
1й
3
>*
о
>>
3
о ь
О а |
S 3
9/И
1/Ш
1/IV
1/V
1/VI
1/VII
1/VIII
J/IX
1/Х
J/XI
1/XII
¦ 28/11
31/III
30/IV
31/V
• 30/VI
31/VII
3I/VIII
ЗГ/1Х
31/X
3C/XI
31/XII
25/1
19
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31
25
-17,0
-14,0
-15,9
17,9
16,8
16,6
17,8
17,5
17,3
17J
17,7
17,6
97,1
96,8
96,8
95,1
95,3
96,0
96,5
97,0
97,5
98,2
98,7
98,5 j
749
1223
558
2765
4497
4275
1446
-162
872
449
-594
273
_
—-
—
—
1 —
—
__
—
—
"""
—
—
350
-17,0
97,0 16351
2819,9
мяса, подсчитанные по принятым нормам, как
видно из табл. 3, были значительно выше, чем
полученные при опытном хранении в камере
с теплозащитной рубашкой-
Таблица 3
Вид мяса
Опыты 1956 г.
Говяжье мясо I категории
Баранина I категории . .
Опын ы 1957 г.
Мясо говяжье I категории
! Мясо говяжье II категории
Баранина I ка:егории . .
Потери веса
по
действующим нормам
для обычных
холо/ильни-
коь, Gп
1,П
1,33
1,67
2,18
| 2,02
Потери веса
в камере
с
теплозащитной рубашкой,
%
0,61
0,71
0,78
1,24
0,78
женого мяса при хранении ib среднем в
два раза по сравнению с нормативами,
принятыми для обычных холодильников.
Неравномерность температуры
и влажности по объему камеры
По площади камеры разница
температур большую часть времени составляла
0,5—0,7°, доходя в периоды увеличения
притока тепла в камеру до 0,9—1,0°.
Температура воздуха у потолка была на
0,4—0,7° выше, чем у пола. Наиболее
низкая температура наблюдалась в
центральном проходе камеры под батареей,
наиболее высокая у стены в камеру № 32
и вестибюль, так как в этих помещениях
температура была на несколько градусов
выше, чем в камере № 31.
Относительная влажность воздуха
была, как правило, несколько выше
средней в местах камеры с более низкой
температурой (например, в центральном
проходе) и ниже средней в местах с более
высокой температурой воздуха (у стены
вестибюля). Здесь в периоды
наибольшего притока тепла влажность снижалась,
0,91 | до 88%, а в среднем за весь период
опытного хранения составила 92%V В
остальном объеме камеры влажность воздуха в
среднем составляла 97,5—98,5%,, доходя в
периоды малого притока тепла в камеру до 99—
100%.
Интенсивность усушки мороженого мяса
в зависимости от теплопритока
Приведенные в табл. 2 экспериментальные
данные нанесены на график (рис. 2), который
подтверждает установленную ранее
теоретически близкую к линейной зависимость
интенсивности усушки от теплопритока в камеру хра-
aG
%/мес.
0}3
0,2 h
О J
0,06
0,Г5
0,13
0,24
0,22
0,07
0,03
0,07
0,04
0,01
0,02
1 1 1 I
• 0пыты1956г.
х 0пыты1957 г
•
| X
X
Sx*
у<К
<
• у^
1
\ ^s^
X
-7
Таким образом, несмотря на наличие
значительного теплопритока в опытную камеру из
соседних помещений, наличие теплозащитной
рубашки обеспечило уменьшение потерь моро-
/ 2 3
й млн.ннал/мес.
Рис. 2. Зависимость усушки мороженого мяса
в контрольных штабелях от интенсивности
теплопритока в камеру хранения.
28
Режим хранения и весовые потери мороженого мяса
№5
нения [2]. Характерно, что при малых уровнях
теплопритока (положительного и
отрицательного) интенсивность усушки колебалась в
пределах от 0 до 0,05°/омес, составляя в среднем
около 0,03°/о/мес. Это явление вызывается
наличием трудно учитываемых и трудно
устранимых в практических условиях транзитные
потоков тепла через камеру, вызывающих'
осаждение инея на несколько более холодных
участках поверхности строительных
ограждений камеры и соответствующее испарение
влаги из продукта. Очевидно, на уровне 0,ОЗР/омес
лежит нижний предел, до которого можно
уменьшить усушку замороженных продуктов
в многоэтажных холодильниках с
теплозащитной рубашкой.
Сопоставление экспериментальных
и расчетных значений интенсивности усушки
и влажности воздуха
Так как при экспериментах было
зафиксировано значение всех факторов, влияющих на
интенсивность усушки и уровень
относительной влажности воздуха в камере хранения,
оказалось возможным сделать их расчет по
формулам, предложенным Д. Рютовым в
1954—1955 гг. [2, 3], и сопоставить расчетные
величины с полученными опытным путем.
Учитывая отсутствие дополнительных
источников влагопритока в камеру, расчет
интенсивности усушки производился по формуле:
д0== 1 Q(p'-p'o^ A)
mA+d(t-t°)+ip/~p/°) + ^
и относительной влажности воздуха по
формуле:
р'
Х'+ёИ'+ЭН-М''"''°I'B)
Здесь:
AG — интенсивность усушки, г1час;
9 — относительная влажность воздуха в
долях единицы;
Q — теплоприток в камеру хранения,
ккалЫас;
t — температура воздуха в камере, °С;
t0 — температура охлаждающих
батарей, °С;
рг — упругость насыщенного водяного
пара над льдом при температуре t, мм
рт. ст.;
Р'0— то же, при температуре t0\
- г — скрытая теплота сублимации льда,
равная 0,68 ккал1г;
F— эффективная поверхность испарения
мяса, ж2. Для 1 т говяжьего мяса
она равна 12 ж2, а для 1т
баранины —20 ж2;
Р — коэффициент испарения с
поверхности мороженого мяса, равный
3,9 г/ж2 час мм рт. ст.;
я]|=0,22;
1 + — —коэффициент радиационной эффек-
ч
тивности, равный 1,22 для ребристой
9-рядной батареи;
М — психрометрический фактор, равный
1,055 при —18,1° и 1,058 при —17,0°.
При расчете было учтено, что перепад t—t0
в среднем равнялся 10°.
Результаты расчета интенсивности усушки
представлены в табл. 4.
Таблица 4
Опыты 1956 г.
Опыты 1957 г.
Л?2
4830
4614
ккал\час
3270
1947
АО, г/час
по
опыту
558
336
по
расчету
585
388
<?.% |
по
опыту
96,1
97,0
по
расчету
96,5
97,8
. Учитывая, что опыты проводились в про-
мышленных условиях, совпадение расчетных и
экспериментальных величин следует признать
вполне удовлетворительным.
Из табл. 4 следует, что каждая проникавшая
в камеру килокалория тепла вызывала
испарение 0,17 г влаги из хранившегося
мороженого мяса.
Состояние воздуха в теплозащитной рубашке
В опытах 1956 г. средняя температура
воздуха в рубашке составляла — 18,6°.
Включение и выключение охлаждающих батарей
вызывало колебания температуры в пределах
-Ы,5°. Разница температур в камере и
рубашке была невелика, и на разделявшей их
перегородке не наблюдалось конденсации инея со
стороны камеры.
В опытах 1957 г. температура в рубашке
была равна —18,5° при средней температуре
в камере —17°. При перепаде температур а
1,5° на перегородке, несмотря на то что она
имела слой тепловой изоляции, происходила
конденсация инея. Как показывает расчет, на
неизолированной перегородке конденсация
№ 5
Режим хранения и весовые потери мороженого мяса
29
инея началась бы уже при перепаде
температур всего в 0,5°. Это явление, помимо порчи
строительных конструкций, вызывает также
усушку хранящихся продуктов.
Особенно важно устранить конденсацию
инея на перегородке в тех случаях, когда
рубашка охлаждается циркулирующим
воздухом, охлаждаемым в центральном
воздухоохладителе [4]. Подогрев циркулирующего
воздуха в рубашке можно допускать не более
0,3—0,5° в тех случаях, когда перегородка
не изолирована, и до 1° при наличии
теплоизолированной перегородки. Так как практически
вряд ли возможна работа при подогреве
воздуха меньше 1°, перегородку всегда
необходимо изолировать, обеспечивая, чтобы на ее
внутренней стороне не достигалась точка росы при
влажности воздуха в камере хранения
97-98°/о.
Влажность воздуха в рубашке в среднем за
период хранения в 1957 г. составила 86'%>. Она
находилась в сильной зависимости от
температуры наружного воздуха: снижалась до 80°/о
в теплые месяцы, когда температура
наружного воздуха составляла 15—18°, и повышалась
до 90—92°/о« в зимние месяцы.
Таким образом, летом относительная
влажность воздуха в рубашке была на 15°/о1 ниже,
чем в камере. Следовательно, при сооружении
теплозащитной рубашки надо принимать
действенные меры к обеспечению паронепроницае-
мости перегородки между камерой и рубашкой
и хорошему уплотнению дверей в ней. Если
-этому не придать значения, влага будет
диффундировать из камеры и осаждаться на
охлаждающей батарее в рубашке, что вызовет
соответственное увеличение усушки
продуктов.
Необходимость тепловой изоляции между
холодильными камерами, охватываемыми
общей рубашкой
В многокамерных, особенно многоэтажных
холодильниках устройство теплозащитной
рубашки по наружной поверхности еще не
решает проблемы резкого сокращения усушки.
Если внутри холодильника будет
происходить значительная передача тепла из одной
камеры в другую через перегородки или
междуэтажные перекрытия, то усушка может
достигнуть большой величины даже при
наличии рубашки, и преимущества применения ее
будут сведены на нет.
Например, если в соседнем этаже
температура будет выше только на 2°, то через
неизолированное междуэтажное перекрытие в
камеру будет поступать тепла больше, чем
поступало бы через наружные стены при отсутствии
рубашки. Поскольку в эксплуатационной
практике неизбежны колебания температуры в
камерах в 1—2°, то само собой очевидно, что
междуэтажные перекрытия, разделяющие
камеры с одинаковым номинальным
температурным режимом, необходимо снабжать тепловой
изоляцией, доводя общий коэффициент
теплопередачи перекрытия до 0,4 ккал1м2час°С. То
же самое можно сказать и о перегородках
между камерами.
Если к тому же постоянство температур в
камерах будет обеспечиваться надежной
автоматикой, то технологические преимущества
теплозащитной воздушной рубашки будут
использованы в полной мере.
Выводы
Испытание камеры с теплозащитной
рубашкой на Московском холодильнике № 12
показало, что описанный способ снижения потерь
продуктов при хранении полностью себя
оправдал и заслуживает широкого распространения,
особенно в южных районах страны. Потери
мороженого мяса при хранении были снижены
в два раза по сравнению с хранением в
обычных холодильниках, причем имеется
возможность дальнейшего снижения потерь до 0,03°/о
в месяц.
Для уменьшения внутренних потоков тепла
камеры холодильника, охватываемые общей
воздушной рубашкой , должны быть
разделены теплоизолированными перекрытиями и
перегородками. Перегородка, отделяющая
камеру от рубашки, также должна быть снабжена
тепловой изоляцией.
Температура в камерах и рубашке должна
быть постоянной, а температура в любом
участке рубашки не должна быть ниже
температуры камеры более чем на 1°.
Конструктивное оформление теплозащитной
рубашки на Московском холодильнике № 12 и
применяемый способ ее охлаждения также
вполне себя оправдали и могут быть
рекомендованы для многоэтажных холодильников.
Для одноэтажных холодильников возможно
будет более рациональным другое
конструктивное решение рубашки, например с
принудительной циркуляцией воздуха через узкий
подвесной продух.
30
Замораживание рыбы в вагоне-морозилке
№ 5
ЛИТЕРАТУРА
1. Л. Алексеев. Опытное хранение мороженого
мяса в камере с теплозащитной воздушной рубашкой.
«Холодильная техника», 1957, № 2, стр. 41.
2. Д, Рютов. Пути уменьшения потерь при хранении
мороженого мяса. Доклады от СССР IX
Международному конгрессу холода. Госторгиздат, '1957, стр. 60.
Новым арга-низационно-техническим
решением вопроса промышленного замораживания
пищевых продуктов является замораживание в
морозилках, размещенных в вагоне
специального железнодорожного поезда.
Такие морозильные установки можно
перемещать из одного района в другой, в
зависимости от сезона переработки продуктов.
Несколько поездов, изготовленных на
заводах Германской Демократической Республики,
введены в эксплуатацию в 1958 г. в Советском
Союзе. Установки эти предназначены для
работы в местах, где недостаточны морозильные
мощности и большое количество продуктов
поступает в короткие сроки.
Один из таких- поездов в период весенней и
осенней путины 1958 г. работал при Темркж-
ском рыбозаводе Краснодарского совнархоза.
Поезд состоит из четырех вагонов, в которых
соответственно размещены: дизельэлектростан-
ция, рефрижераторное машинное отделение,
морозилка, склад и служебное жилое
помещение.
Оборудование холодильной установки
рассчитано для работы при температуре наружного
воздуха до 35°.
3. Д. Р ю т о в. Влагообмен в камерах хранения
замороженных продуктов. «Холодильная техника», 1964, № 3,
стр. 38.
4. С. P. Lentz. Humidification of cold storages:
the jacket system. Canadian Journal of technology,
vol. 33, 1955, p. 265.
Морозилки — туннельного типа с
интенсивным движением воздуха вдоль туннелей.
Имеются две морозилки, расположенные вдоль
боковых стенок средней части вагона. Под
потолком туннелей укреплены ходовые рельсы для
передвижения подвесных тележек. Размеры
туннелей (в мм): длина 8920, ширина 865 и
высота до ходового рельса подвесной дороги 1500.
Рыбу замораживают на противнях, которые
устанавливают на подвесные этажерочные
тележки. Дротивни — прессованные из корро-
зиоустойчивого легкого металла; размеры
противня 800X250X60 мм, вес около 2 кг.
В каждую тележку (размером 780X800X
Х1400 мм) устанавливают 27 противней — 9
рядов по высоте и 3 по ширине. В туннеле
размещается 9 тележек.
Внутри туннеля тележки передвигаются при
^помощи механического толкателя,
расположенного со стороны загрузочного отделения. Со
стороны разгрузочного отделения тележку
передвигает механизм, имеющий такое же
устройство, как и толкатель.
Воздухоохладители и вентиляторы
размещены под туннелями. Для каждого туннеля
установлен отдельный испаритель, состоящий из
STORAGE CONDITIONS AND WEIGHT LOSSES OF FROZEN MEAT IN
A JACKETTED ROOM. I
D. RUTOV, Cand. Techn. ScL, P. ALEKSEEV, Cand, Techn. Sci.
I O, VYSOTSKAYA, Eng.
S u m im a r у
Weight losses of frozen meat tin an industrial jacketted chamber have been
found to be approximately proportional to the, heat gains and to average 0.17 g/kcal.
The over-all weight loss on storage for 12 months at —18°C. was 0.78%>, which js
2 times less than that in ordinary rooms without the jacket.
Theoretical calculations and experimental data indicate that in order to achieve
minimal shrinkage and greatest uniformity of air temperature and humidity in the
room bejsides good vapor impermeability the partition separating the room from the
jacket should have a layer of heat insulation. In the case of multistory cold stores the
interstory floors should also be heat insulated.
Замораживание рыбы в вагоне-морозилке
Канд. техн. наук А.ПИСКАРЕВ, инж. А. КАМИНАРСКАЯ— Всесоюзный научно-исследовательский
институт холодильной промышленности
№ 5
Замораживание рыбы в вагоне-морозилке
31
двух оребрен.ных батарей. Поверхность
охлаждения каждого испарителя 570 ж2. Расстояние
между ребрами различное — в первой трети
длины испарителя (со стороны входа воздуха)
20 мм, в остальной части испарителя 15 мм.
Циркуляция воздуха в морозилках создается
вентиляторами, установленными по одному в
каждом туннеле. Производительность
вентилятора 35000 м3/час, мощность мотора 24 кет,
число оборотов 1450 в минуту.
Холодильная установка, обслуживающая
морозилки, состоит из двух двухступенчатых
вертикальных 4-цилиндровых прямоточных
компрессоров холодопроизводительностью по
140000 ккаЛЫас при 450 об/мин; охлаждение
конденсатора — воздушное.
Вагон-склад рассчитан на хранение 30 т
мороженой рыбы при температуре —15°. Опыт
эксплуатации поезда при Темрюкском
рыбозаводе показал, что фактическая емкость склада
составляет не более 20 г мороженой рыбы,
упакованной в ящики.
Вагон-склад имеет самостоятельную
установку, состоящую из двух фреоновых компрессор -
но-конденсаторных агрегатов
холодопроизводительностью по 5410 ккалЫас.
В период осенней путины 1958 г. было
проведено технологическое испытание морозилки
поезда при Темрюкском рыбозаводе. В
организации и проведении испытания от рыбозавода
принимал участие начальник поезда В. М.
Кабала.
Целью испытаний было определить основные
технические и технико-экономические
характеристики вагонной морозилки:
(продолжительность замораживания рыбы и
производителыноеть морозилки;
температуру и скорость движения воздуха в
туннеле;
расход электроэнергии на работу
вентиляторов;
'периодичность и продолжительность
удаления снеговой шубы.
Согласно проектным материалам конечная
температура рыбы при замораживании принята
—16°. При испытании морозилки
продолжительность замораживания блоков рыбы (бычок)
определялась как время, необходимое для
доведения температуры в толще блока до
_15°н—18°.
Продолжительность замораживания рыбы
определяли в контрольных противнях на первом
(низ), пятом (середина) и девятом (верх)
рядах тележек. Для измерения температуры в
процессе замораживания в толщу блока рыбы
вводили медно-константановые термопары.
Одновременно измеряли температуру воздуха
в туннеле при помощи телетермометрической
станции, установленной в компрессорном
отделении.
Результаты измерений температуры рыбы и
воздуха в одном из опытов представлены в
графиках (рис. 1). При средней температуре
воздуха в туннеле
-21-
-22е
продолжительность замораживания рыбы с начальной
температурой 10—13°
4,5 часа.
до —\Ъ~—18° составляет
Рис. 1. График температур при
замораживании блоков бычка.
Длительность работы морозилки в сутки
принята по проекту 21 час.
При продолжительности замораживания 4,5
час. и среднем весе блока рыбы 9 кг
производительность туннеля составляет 8750 кг, а всей
морозильной установки (двух туннелей) —
17,5 т.
Таким образом, в практических условиях
работы проектная производительность морозилки
20 т на данной породе рыбы (бычок) не
обеспечивается.
При замораживании блоков трески или
трескового филе производительность
соответствовала бы проектной, так как треска укладывается
в противне более плотно, чем 'бычок (вес блока
11 кг).
32
Замораживание рыбы в вагоне-морозилке
№ о
При оценке работы туннельных (морозилок с
продольным 'продуванием воздуха
представляет интерес характеристика двух важных
технологических параметров, определяющих в
значительной степени замораживание продуктов,—
температурного режима воздуха в туннеле и
* распределения скорости его движения,
В данной конструкции туннеля воздух,
проходя над продуктом длинный путь
(около 9 м)у значительно нагревается
(на 7—8°) при движении от
нагнетательной стороны туннеля к всасывающей.
Были проведены наблюдения за
температурой воздуха на нагнетательной и
всасывающей сторонах туннеля с момента
начала охлаждения его после удаления
снеговой шубы и до полной загрузки
тележки с рыбой. Загрузка туннеля
производилась периодически — по одной
тележке.
К моменту загрузки рыбы туннель был Рн(
охлажден — на нагнетательной стороне
температура воздуха была —26°, на
всасывающей 24°.
В последующем температуру воздуха в
туннеле измеряли перед загрузкой в него каждой
тележки и через 5 минут после загрузки.
Измерения показали, что через 5 минут
после загрузки каждой тележки температура
воздуха на нагнетательной стороне повышается в
среднем на 0,9°, а на всасывающей — на 2,7°.
Следовательно, начальный период
замораживания проходит в недостаточно
удовлетворительных температурных условиях. А этот период
является наиболее важным для сохранения
гистологической структуры ткани. Аналогичное
явление было отмечено при .испытании
морозилки на рефрижераторном траулере типа
«Пушкин».
Поэтому с точки зрения требований
технологии, длиннотуннельные морозилки с
продольным продуванием воздуха нельзя считать
удачными-
Более удачными в этом отношении являются
морозилки с поперечным продуванием воздуха.
Характер распределения скоростей воздуха в
туннеле имеет важное значение при
замораживании, так как с ним связана равномерность
замораживания.
При испытании определяли скорость
движения воздуха как в незагруженном туннеле, так
и в загруженном.
В первом случае скорость измеряли в 27
точках туннеля: девяти — на нагнетательной
стороне; девяти — в средней части и девяти — на
всасывающей стороне. В каждом из указан:
ных сечений определения производились в
трех плоскостях по высоте A,5,9 ряды) и трех
по ширине — в середине и на расстоянии
150 мм от боковых стенок.
Скорость измеряли при помощи чашечных
анемометров. Результаты измерений представ-
I График распределения скоростей движения воздуха в
поперечном сечении туннеля.
лены на рис 2.
В загруженном туннеле скорость движения
определяли в шести точках: трех по высоте на
всасывающей стороне и трех — на
нагнетательной. Результаты приведены в таблице.
Распределение скоростей движения воздуха
в загруженном туннеле, м/сек.
Место измерения
по длине туннеля
Нагнетательная сторо-
Всасывающая сторона
Место измерения
по ьысоте туннеля
Fepx
(деьятый
ряд)
4,4
2,1
середина
(пятый
ряд)
16,0
6,4
низ
(перьый |
Ряд)
8,6
10,0 |
Расход электроэнергии на работу
вентиляторов составил 22 кет. При производительности
одного туннеля 8,5 т за 21 час работы
морозилки удельный расход электроэнергии на работу
вентиляторов на 1 т замороженной рыбы
составляет 54,4 квт-ч/т.
По этому показателю данная морозилка
является весьма неэкономичной сравнительно с
аппаратами с поперечным движением воздуха
типа СА-2, где удельный расход электроэнергии
составляет 9,5 квт-ч/т, и с морозилками на реф.
рижераторных траулерах БМРТ, где этот
показатель равен 18,5 квт-ч!т.
Нагнетательная сторош Средина туннель' Всасывающая сторона
у о_„ п а туннеля
- aepjc — х— х— Средина низ
№ 5
Энтальпиз и теплоемкость некот. продуктов кондитерского пр-ва
33
Нарастание снеговой шубы на приборах
охлаждения морозилки происходит весьма
интенсивно, так как поступающая на
замораживание рыба имеет на поверхности большое
количество воды. Кроме того, интенсивному
нарастанию шубы способствует частое
открывание дверей при загрузке и выгрузке тележек,
в результате чего в туннель проникают массы
теплого влажного воздуха.
В практике работы поезда при Темркжском
рыбозаводе в теплое время года для оттаивания
снеговой шубы используется наружный воздух.
Для этого открывают крайние люки в боковых
стенках нижней части вагона, и теплый
наружный воздух вентилятором прогоняется через
испарительные батареи воздухоохладителя. В
течение 50—60 минут стаивает вся снеговая
шуба. Удаляют снеговую шубу через три дня.
Одним из объективных показателей оценки
степени совершенства процесса замораживания
До настоящего времени «и в советской, ни в
зарубежной литературе нет достаточных
данных о теплофизических свойствах кондитерских
изделий. Отсутствие этих данных не дает
возможности с достаточной степенью точности
проводить тепловые и технологические расчеты.
В настоящей работе экспериментально
исследованы энтальпия и теплоемкость в интервале
температур от —10 до 40° следующих
кондитерских изделий: шоколада «Экстра с
молоком», «Спорт», «Соевый» без арахисовой
крупки и помады сахарной (белой).
Для калорического исследования
кондитерских изделий был выбран метод
адиабатического калориметра, который почти полностью
исключает потери тепла в окружающую среду
может служить характеристика
гистологической структуры ткани, хотя, как уже
сообщалось ранее, степень ее разрушения
образующимся льдом зависит не только от скорости
замораживания, но и от исходного качества
сырья перед замораживанием.
На Темркжском рыбозаводе рыба для
замораживания поступает, как правило, через
сутки, а иногда и больший срок с момента ее
вылова. Это, естественно, влияет на
гистологическую структуру ткани рыбы в процессе
замораживания. При испытании морозилки были
сделаны гистологические срезы с замороженных
образцов различных пород рыб (кефаль,
ставрида, щука, бычок). Анализы показали
значительные гистологические нарушения ткани при
замораживании, особенно у бычка, что
свидетельствует о недостаточной скорости
замораживания. В целях лучшего сохранения качества
рыбы необходимо применять более низкие
температуры замораживания.
[1, 2]. Калориметр К представляет собой
небольшой цилиндрический сосуд из красной
меди (рис. 1). Тепло к исследуемому веществу
подводилось от «нихромового
электронагревателя, расположенного в оребренной
цилиндрической гильзе /. Температуру исследуемого
вещества измеряли платиновым термометром
сопротивления компенсационным методом.
Термометр сопротивления был навит на крышку
калориметра, плотно притертую к корпусу.
Для исключения потерь тепла в окружающую
среду калориметр был окружен двумя
медными защитными цилиндрами А и В,
температура которых в опытах автоматически
следовала за температурой калориметра. Вся система
была погружена в изотермическую ванну 2,
THE FREEZING OF FISH IN RAILWAY FREEZERS.
A. PISKAREV, Cand. Techn. ScL, A. KAMINARSKAYA, Eng.
Summary
Processing' tests of an intensive air blast freezer have been carried out in a four-
qar fish-freezing railway train. On freezing small fish in 60—65 mm. blocks with the
air temperature at —22°C,, and velocity 6-8 m/sec, the freezing time amounted to
4,5 hours and the capacity of the (dual freezer) plant to 17,5 tons. The shortcomings
of the method of air .circulation employed in whidh air is blown along the tunnel were
pointed out Such a method led to considerable heading up of the air in its passage
(by 7—8°), non uniform air velocities along the cross sections of the tunnel (from 2
to 10 m/sec), high power consumption of the fans — 54 kwhr per ton frozen fish.
Энтальпия и теплоемкость некоторых продуктов
кондитерского производства
Инж. И. ПЕРЕЛЬШТЕЙН, А. КОВАЛЕВ— Всесоюзный научно-исследовательский институт
холодильной промышленности
34
Энтальпиз и теплоемкость некот. продуктов кондитерского пр-ва
№ 5
Разность
температур между
калориметром и
защитными цилиндрами
создавала в
припаянных к ним
дифференциальных
термопарах
электродвижущую силу,
которая с помощью
зеркального
гальванометра,
фотосопротивления и
усилителя так регулировала
включение и
выключение нагревателей,
навитых на
цилиндры Л и В, что
разность температур
между
калориметром и цилиндрами Л и В исчезала.
Электронная схема регулирования температуры между
калориметром и защитным цилиндром А (или
цилиндром В) приведена на рис. 2.
Потеря тепла калориметром, то есть степень
совершенства работы автоматической защиты
Рис. 1. Схема
адиабатического калориметра.
значительно (не больше 0,002° в минуту). Во
время наладки калориметра специальной
дифференциальной термопарой, спаи которой
располагались в наиболее удаленных точках
пробы, было определено время, за которое
температура пробы выравнивается по всему объему.
Время выравнивания температуры не
превышало 10 минут.
Кроме того, было проверено соответствие
показаний платинового термометра
сопротивления температуре исследуемой пробы.
Сравнение показаний термометра сопротивления,
навитого на крышку калориметра и термопары,
размещенной непосредственно в пробе,
показало, что тепловое равновесие наступало через
10 минут. Исходя из этого, длительность
выдержки перед снятием каждой точки
составляла 15 минут.
Количество тепла, расходуемое на нагрев
калориметра, то есть постоянная калориметра, в
интервале температур от 0 до 40° определялось
в специальных опытах с дистиллированной
водой, а в интервале от —10 до 0° — по
глицерину, теплоемкость которого хорошо известна.
В табл. 1 .приведена рецептура
исследование
А
4i|i|i|i
Рис 2. Электронная схема защиты калориметра от потерь в окружающую
среду.
от потерь, оценивалась по скорости падения ных кондитерских изделий (в кг на 1 г готовой
температуры калориметра после нагрева. Опы- продукции).
том определено, что даже (при (максимальной Указанные продукты кондитерского произ-
разности температур между калориметром и водства содержат компоненты, меняющие свое
внешней средой падение температуры было не- фазовое состояние при повышении температуры
№ 5
Энтальпиз и теплоемкость некот. продуктов кондитерского пр-ва
35
Таблица 1
Продолжение табл. 2
Сырье
Л aj Ы
чао
о н ч
а о о
о * й
3™о
ч н
о о.
и о
о с
34
Ч 2 <
о J :
, О О с
Ьо <
1—1 К С
: Лей
; х 3
: сЗо
Сахарная пудра
Какао тертое
Кайао-масло
С>хое молоко
Ванильная эссенция . . .
Соевая мука жареная . .
Какао-порошок
Гидрожир
Арахис жареный тертый
Эссенция цитрусовая . .
Патока
Вода
437,7
217,8
204,3
162,8
1,2
—
—
—
—
—
—
625,5
277,7
210,0
—
1,1
.—
—•
—
—
—
—
429,6
—
—
25,7
—
51,2
51,2
256,0
210,1!
2,0
—
838,7
104,8
207,0
от —10 до 40°. При определении
теплоемкости таких веществ температурный интервал, в
пределах которого находится средняя
теплоемкость, должен быть очень небольшим. В
наших опытах он достигал 3°. Как показал
анализ, погрешность в определении теплоемкости
не превышала 3,5%.
Таблица 2
/°с
Шоколад
„Спорт"
Шоколад
„Экстра
с молоком"
Шоколад
„Соеьый" бе:
арахисоьой
крупки
Помада
сахарная
(белая)
Энтальпия кондитерских изделий, ккал/кг
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
0
0,40
0,98
,65
,32
,05
,78
,56
,40
,25
15
,91
8,70
9,34
10,00
10,88
12,03
13,77
16,50
19,89
22, Ь0
24,44
25.38
26,05
26,76
27,50
0
0,562
,17
,78
,38
,с9
,65
,35
.05
J7
,48
,15
1,
1,
2,
2,
3,
4,
5.
5,
6,
7,
7,88
8,70
9,66
10,85
12,51
14,75
17,50
20,00
22,20
24,15
25,90
27,50
29,04
30.45
0
0,78
59
38
25
00
23
03
30
9,58
10,68
11,80
12,90
14,03
15,12
16,24
17,34
18,45
19,55
20,i-5
21.77
22.90
24,05
25,03
26,15
28,25
0
0,4
0,83
26
75
27
85
47
14
86
61
сб
13
9
8,67
9,45
10,22
11,0
11,75
12,53
13,3
14,18
14,84
15,6
t°c
Шоколад
„Спорт"
Шоколад
„Экстра"
с мол ком"
Шоколад
„Соекый" без
арахисовой
крупки
1 1 1
Теплоемкое тькондитерских изделий,
—10
-8
-6
—4
-2
о
2
4
1 6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
0,24
0,27
0,29
0,31
0,34
0,36
0,39
0,41
0,43
0,44
0,39
0,34
0,32
0,34
0.41
0,615
0,89
1,195
1,51
1,555
1,08
0,60
0,40
1 0,40
0,40
0,40
0,27
0,28
0,29
0,30
0,31
0,32
0,33
0,34
0,35
0,36
0,37
0,40
0,44
0,50
0,58
0,71
0,95
1,235
1,42
1,31
1,20
1,Г9
0,98
0,87
0,76
0,65
0,395
0,395
0,395
0,40
0,65
0,96
0,32
0,555
0,59
0,555
0,5,5
0,5?5
0,555
0,56
0,56
0,56
0,56
0.56
0,56
0,56
0,56
0,56
0,55
0,41
0,92
0,98
Помада
сахар Гая
(белая)
ккалкг °С
0,175
0,20
0,22
0,24
0,26
0,28
0,30
0,32
0,34
0,365
0,38
0,385
0,385
0,ЗЬ5
0,385
0,:Ь5
0,385
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
Значения энтальпии и теплоемкости в
интервале температур от —10 до 40° приведены в
табл. 2.
Из рис. 3 видно, что теплоемкость шоколада
«Спорт» и «Экстра с молоком» имеет один, а
соевого шоколада без арахисовой крупки —
два максимума, которые соответствуют
температурным интервалам наиболее интенсивных
фазовых превращений основных компонентов.
Слева от максимума большая часть смеси
находится в твердом состоянии, справа — в
жидком состоянии.
По данным многих исследователей, например
Риделя [3] и Оленева [4], для различных
масел и жиров, которые также относятся к
многокомпонентным смесям, характерна та же
зависимость теплоемкости от температуры. Так,
например, для какао-масла, процентное
содержание которого в шоколаде «Спорт» и «Экстра с
молоком» составляет приблизительно 20%,
имеет место зависимость теплоемкости от
температуры с явно выраженным максимумом. На
основании исследований Всесоюзного
научно-исследовательского института кондитерской
промышленности (ВНИИКП) утверждалось, что
36
Экспериментальное исследование шахтного форсунного воздухоохладителя
№ 5
теплоемкость различных видов шоколада лишь
незначительно зависит от температуры в
широком диапазоне температур от 10 до 70° и
составляет приблизительно 0,38 [5]. Это непра-
Рис. 3. Зависимость энтальпии и теплоемкости от
температуры:
I — шоколад «Спорт», II — шоколад «Экстра с молоком»,
III — шоколад «Соевый» без арахисовой крупки, IV —
помада сахарная (белая).
вильное утверждение объясняется,
по-видимому, тем, что теплоемкость определялась через
20° и таким образом область фазовых
^превращений оказалась неисследованной.
Теплоемкость сахарной помады
значительно меньше зависит от температуры,
чем теплоемкость исследованных видов
шоколада, а в интервале температур от
15 до 40° она постоянна, так как в
данном случае фазовые превращения не
происходят.
ЛИТЕРАТУРА
1. I'M. M. Попов. Термометрия и
калориметрия, Госхимтехиздат, 1948.
2. В, А. Кириллин и А. Е. Шейндли н.
Основы экспериментальной термодинамики, Гос-
энергоиздат, ilQiSO.
3. Л. Р и д е л ь. Калориметрическое
исследование жиров и масел в процессе их плавления,
Fette, Seifen, Anstrichmittel, 1955, № 10.
4. Ю. А. Оленев. Удельная теплоемкость
сливочного масла и молочного жира. «Холодильная
техника», 1958, № 6.
5. Труды Всесоюзного
научно-исследовательского института кондитерской промышленности,
вып. III, Пищепромиздат, 1941.
ENTHALPY AND HEAT CAPACITY OF SOME CANDY GOODS.
/. PEREUSHTEIN, Eng., A. KOVALEV.
Summary
The enthalpy and heat, capacity of three kinds of chocolate and also of pomadka
have be^n determined over the temperature range —10 to 40°C. with the aid of an
adiabatic calorimeter in which the outer shell temperature was automatically
controlled by means of an electronic circuit. The heat capacity of the chocolate was
found to be highly variable, continuously rising in the case of milk chocolate, for
example, from 0.27 kcal/kg°C. at —10° to 1.42 kcal/kg°C. at 26° and then falling
to 0.65 kcal/kg°C. at 40°.
Экспериментальное исследование шахтного
форсуночного воздухоохладителя
Инж. В. КЕФЕР— Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ
в горной промышленности
Процесс кондиционирования воздуха в
угольных шахтах на глубоких горизонтах имеет
по сравнению с наземными условиями ряд
особенностей [1]. Обусловлены они в основном
высокими коэффициентами влаговыпадения,
невозможностью применять в выработках
принцип рециркуляции, большой разностью
температур воздуха в воздухоохладителе,
огромными объемами охлаждаемого
вентиляционного воздуха и др.
Сравнение различных типов
воздухоохладителей показывает преимущество форсуночной
оросительной камеры, конструктивно простои,
сравнительно легко разбираемой и собираемой
при периодическом переносе
воздухоохладителя в откаточном штреке по мере продвижения
лавы. В этой камере обеспечиваются
интенсивный теплообмен и небольшие
аэродинамические сопротивления. Кроме того, распыляемая
охлаждающая вода очищает воздух от
угольной пыли, которая затем в случае
необходимости легко может быть удалена из воды
кварцевыми фильтрами.
В 1957 г- в лаборатории кондиционирования
№ 5 Экспериментальное исследование шахтного форсунного воздухоохладителя 37
воздуха МакНИИ было проведено
экспериментальное исследование форсуночного
воздухоохладителя.
В камере воздухоохладителя сечением
600X500 мм и длиной орошаемого
пространства 1900 мм имелось три ряда угловых
форсунок. Первый ряд создавал конусные струи,
направленные по ходу воздуха, последующие два
ряда —- против хода. Плотность расположения
форсунок на 1 м2 поперечного сечения камеры
была 13,4; 16,6 и 20,0.
На входе и выходе воздуха были
установлены сепараторы. Сепаратор, находящийся за
камерой, не орошался.
Угловые форсунки У-1 были изготовлены из
стали и никелированы, крышки — из эбонита.
Почти двухгодичная эксплуатация эбонитовых
крышек показала достаточную их надежность.
Циркуляционная вода охлаждалась
фреоновой холодильной машиной холодопроизводи-
тельностью 60000 ккалЫас в условиях
кондиционирования. Температуру воздуха измеряли
ртутными термометрами (сухими и влажными)
с ценой деления 0,1°, скорость и количество
воздуха — трубкой Пито и миниметром Аска-
ния в выхлопной трубе, сечение которой
обеспечивало скорость от 12 до 35 м/сек,
количество циркулирующей воды — диафрагмой и
дифференциальным манометром, депрессии —
микроманометрами. Все приборы периодически
проверяли.
Температура рудничного воздуха перед воз-
духоохладителем была 28-^-32° при
относительной влажности :85-r-95°/ci, что
соответствует ожидаемым температурам в откаточных
штреках перед лавами на горизонтах
900—1100 м.
Опыты проводили для трех средних весовых
скоростей воздуха ^7 = 1,5; 2,1; 2,75 кг/сек м2
в живом сечении воздухоохладителя при
трех размерах форсунок (выходные отверстия
диаметром 4; 5 и 6 мм) и коэффициентах
орошения от 1,1 до 5,5 кг/кг.
Производительность форсунок,
установленная опытами, подчиняется уравнению:
g «= 51,5 d у f кг/шт. час,
где: rf — диаметр отверстия, мм,
".'. р —: давление воды в коллекторе
форсунок, кг! см2-
Продолжительность каждого опыта
составляла 40 мин. с момента достижения
установившегося состояния. Результат принимали
средний из четырех замеров. Качество опытов
оценивалось тепловым балансом по воздуху
и.воде. Среднее расхождение составляло около 6Vo
при максимальном расхождении 9Vo.
Опыты подтвердили, что при скоростях
воздуха до 2.5 м!сек коэффициент эффективности
возрастает с увеличением скорости [2].
В качестве величины, характеризующей
интенсивность процесса, был принят lg т,где
Е — коэффициент
равный/: —
¦t„
эффективности процесса,
- (tx и ?2—температуры воз-
духа перед воздухоохладителем и после него,
tw, — температура воды после контакта с
воздухом).
Экспериментальная зависимость
коэффициента эффективности от коэффициента
орошения при разных весовых скоростях воздуха
для угловых форсунок У-1 может быть
написана в следующем виде:
/[^"гЬ(^т)
кг /кг.
На рис. 1 дано графическое изображение
этой зависимости для форсунок У-1 диаметром
6 мм.
Аналогичные кривые для форсунок У-1
диаметром 4 и 5 мм имеют такой же угол наклона
и отличаются только высотой точки
пересечения кривой с осью ординат; чем меньше
диаметр форсунки, тем выше расположена кривая.
Уравнение экспериментальных кривых:
1 / V~0,?3
где А — постоянный коэффициент (для
форсунок диаметром 6 мм он равен 0,206, диаметром
5 мм — 0,225 и диаметром 4 мм — 0,250).
Диаметр выходного отверстия
исследованных угловых форсунок крупного распыления
влияет только на величину А.
Зависимость коэффициента орошения от
весовой скорости, коэффициента эффективности
и диаметра форсунки может быть выражена
уравнением
^ = 2fid^[\g~^y,M(^y)
0,49
Допуская погрешность в пределах "±2%' в
границах весовых скоростей 1,5—3,0 кг1м2< сек
и коэффициентов эффективности ? = 0,5—0,9,
можно пользоваться упрощенным уравнением
li =
w^
\/ d
1
\~-Е\
где d — диаметр форсунок в мм.
На рис. 2 представлены результаты
исследования шахтных воздухоохладителей,
сопоставленные с опытами А. Гоголина, проведенными
38 Экспериментальное исследование шахтного форсунного воздухоохладителя № 5
1.5
1,01
Oft
0,8[
оЛ
0,6[
оЛ
^|Uj OfiV
о.з t
0.21
Of I
1 Г ><*
jfffi^
о ^*o
jyr у
о
;
1 1 ' ¦ '
л ^ ¦ о
1
;
o^»
^o
V i
о
7 б 9 10ц
Рис. 1. Экспериментальная кривая для форсунки У-1 диаметром 6 мм.
1У1-Е\
Vwy\
1,5 \
щ
ОХ
0,8
0J
0,6
0,5
ОМ
0,3
ОЛ
0,1
^
1
¦
—i—
!
=
^
=====
?
?
,<л
^СЛ
i
'i
1
*¦» 1 \
j ~]
k
f
—1—
f "'
1
**• У~/ 0 4.5- наземный
•*• у- / 0 4 - подземный
-у-10 5-подземный
-у-10 6— подземный
t
—
7
~"
(!
EZ
?
:.__
Г"
i
Е
I-4-
—i—
/6
/сг
Рис. 2. Сопоставление результатов исследований с Опытами А. Гоголина.
с наземным форсуночным
воздухоохладителем, снабженным угловыми форсунками У-1
диаметром 4,5 мм. Эти опыты были
обработаны инж. Б. Баркаловым в опубликованной им
работе [3] и обобщены в формуле
|х=2,52
w\
Нетрудно убедиться,
1
1,175
что одинаковая с
наземным воздухоохладителем эффективность
шахтного воздухоохладителя достигается при
значительно более высоких коэффициентах
орошения. Это обусловлено в значительной
степени коэффициентом влаговыпадения, средняя
величина которого в произведенных опытах
составляла \ =Ъ,21, а в наземных условиях
может быть в два—три раза меньше, и диамет-
№ 5 К вопросу об охлаждении воды до тонки росы наружного воздуха 3 9
и/у
*гсек
1
- У
~~\
\
\
\\
\
~\\
1
Jlrnlm
\
V
^
I
\
\
\
\
-1 гя/Гь
I
\
Л
\\
^
m
\
\
№
\
\
\
\
^
f,-V
\-
N
_ 1/_ 4 л* 1, *.~
л ^
к
\
\
Л
V\
\
ч
\
\
\
^
Л
ч
\
?
\
\
s
\\
N
\
\
L У
\
\
s
гч
Ч
\
\^
\
i
\
'Vs
•ч,
^ГП
\сэ
\ся
\
СО
\
м
1
\
*»„
\
\
"*^
.^.
>
N
S
Ч,"
\
ч
Ч
>
Ч
•
Ч
.«.
>
ч
>>.
>*
Ч
"*»
N
Л.^1
О 1 2 3 4 ju
Коэффициент орошения
Рис. 3. Кривые зависимости коэффициент орошения
от весовой скорости для угловых форсунок У-1
шахтного воздухоохладителя.
ром выходного отверстия форсунок. От выбора
диаметра форсунки зависит, таким образом,
не только количество форсунок, но и величина
коэффициента орошения (рис. 3). Это
необходимо учитывать при использовании
зависимостей ^ от Е и w*\> рекомендуемых в
технической литературе и составленных на основании
экспериментальных формул для форсунок
определенного диаметра.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кефер В. Н. Некоторые особенности
кондиционирования воздуха в шахтах, «Холодильная техника»,
1958, № 5.
2. Г о г о л и н А. А. О расчете форсуночных
кондиционеров, «Холодильная техника», 1957, № 4.
3. Дегтярев И. В., БаркаловБ. В., А р х и-
п о в Г. В., П а в л о в Р. В. Кондиционирование воздуха,
Госстройиздат, 1953.
EXPERIMENTAL STUDY OF AIR WASHERS FOR MINES,
V. REFER, Eng.
Summary
Air conditioning in coal mines differs from above ground conditions by its high
moisture condensation coefficient. Because of this high spraying coefficients are
employed in mine air washers. t .
The author carried out an experimental investigation into the work of an air
washer under the latter conditions. The results of the tests were compared with tnose oi
other investigators.
К вопросу об охлаждении воды до точки росы
наружного воздуха
Канд. техн. наук С. БУДНЕВИЧ-Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
В журнале «Холодильная техника» № 1 за
1959 г. опубликована статья доктора техн. наук
Л. Бермана [1], в которой рассматривается
вопрос о практической целесообразности
охлаждения воды до температуры ниже
температуры наружного воздуха по влажному
термометру [2]. Наибольший эффект при этом
можно ожидать в случае низкого влагосодержания
и высокой температуры воздуха. При таких
параметрах воздуха наблюдается большая
разность между температурой мокрого
термометра и точкой росы. Разумеется, что параметры
наружного воздуха могут быть и такими, при
которых использование установок с
регенеративным охлаждением воздуха станет
неэффективным,
На рис. 1. приведена принципиальная схема
водоохладительнои установки с
регенеративным охлаждением воздуха, подаваемого в
увлажнительную камеру. Рассмотрим
несколько случаев, характеризуемых различными
параметрами воздуха- Параметры взяты такие,
какие имеются в засушливых районах страны
и отдельных районах Средней Азии в самый
жаркий месяц. При расчетах принято:
1. Перепад температур между потоками
воздуха на холодном конце теплообменника А
равен 3°, то есть такой же, как и в статье [1].
2. Удельная холодопроизводительность,
отнесенная к 1 кг воздуха, равна 1 ккал. Режимы
с меньшей удельной холодопроизводитель-
ностью. позволяющие достичь более низкой
40
К вопросу об охлаждении воды до точки росы наружного воздуха
№ 5
температуры охлажденной воды, здесь не
рассматриваются.
#г, ЪЛгМ
/
Вода
3
-4—
,4
воздух
*и Ju&uh
Рис. 1. Схема с регенеративным охлаждением
воздуха перед увлажнительной камерой:
1 — теплообменник, 2 — увлажнительная камера,
3 — насос, 4 — вентилятор, 5 — потребитель.
3. Поверхность теплообменника А
определяется при значении коэффициента
теплопередачи /с=20 ккал!м2 час град и среднем перепаде
температур между потоками в 3°, то есть при
таких же значениях этих величин, как и в
расчетах, произведенных в работе [1].
4. Холодопроизво длительность установки
принята равной 25000 ккал/час.
В таблипе приведены сводные результаты
расчетов. Обозначения для удобства
сопоставления поиняты такие же, как в статье [1].
Из таблицы видно, что установка с
регенеративным охлаждением воздуха позволяет
получать воду после увлажнительной камеры с
более низкой температурой, чем в обычной
градирне. Это значит, что она может обеспечить
охлаждение воды в существенном интервале
температур, где необходимо устанавливать
холодильную машину. Разность между
предельно достижимой температурой охлаждения
воды в обыкновенной градирне и установке с
регенеративным охлаждением воздуха
увеличивается с повышением температуры и
уменьшением влагосодержания воздуха-
В ряде практически возможных состояний
наружного воздуха эффект от использования
установки с регенеративным охлаждением
воздуха значительно возрастает по сравнению с
эффектом, указываемым доктором техн. наук
1Гохэв d иоеоэеь
do
вниннэядооггиэх
qiDOHxdaeou
3Vh',vv»}i E; — Ч) Яо = ^6
МИ H3W900ITU91 EH
BHe^dJUH BBSoiruajL
лЬ dz
Эо' ;— ;
«H3HdHth?dJ иснычро э
ошнэнавйэ ои iqtfoa Hd
-Аыгйэимэх эинэжиноц
dz
Эо ;
'HHdnrfBdj
ИОННЭЧОНН1Ч90 3FD0U
iqtfoa udjCiudauwajL
*1й
Эо /
•iqtfoa ионнэн'жчь-хо
EdXi^dauKax
zvjvvm 4E7—c; = ?v
qiocHqi/sxHtfoq^HOdu
-otfoirox BBHqirair/j
Параметры во?духа
га увлажнительной
камерой
Параметры во?духа-
после теплообменника
(при ьходе в
увлажнительную камеру)
Параметры наружного
воздуха
гх\г **р
zMjvvxyt ,s;
Эо '%
% ,ь>*
гя\гя tzp
zytlvvytM tzi
Эо '^
Эо 1Ц
% 'с*
гя1гя iXp
гм/мям 1Ч
mood
Эо /
Эо *т*
Эо "#
! °/о'г*
О О ООО О
о с_ о о оо
о о о о о
юююююю
СМ СМ СМ СМ СМ СМ
О Ю 1С Ю О О
ONN(NCO
о ее со о» с о
^СМ —«СМСМ 00
о оо оо о
о о о о о о
OiDlOtCN
о см см ю rf со
со rr оос-« см со
*
1С Ю'-н СО СМ СО
со t^ ю о о см
О О 1С CM CO ^f
CD Tf 00 СО rf* CO
CM CM —. CM «—i —i
cococo со гею
О ООО ОО
см см юю
- -смсм co<o
—• —i CT> <J) Ю Ю
00 00 ЮШ
- -ФО5Х00
oo - - - -
—« —< CO 00 rf rf
" oo oo
t>. Г-* rf rf CO CO
о oo о о о
О C7> О О О О
смем coco ^f rf*
оо оо со со см см
OOOO OOiOO OO
оъ о t>- t>. со со
LCTiO ^'«t'cDcD
Tf Tf i—н r—t CO CO
oo r^. t^o о
COfO-HOO
, ююююсооо
j ЮЮ
CM CM COCO^ T
oo oo со со e>> см
CM Ю CN О LO CM
» - » -co -
oo
COCOCM CM - *
- « - --~ CO
О О t^ t^ 1 I
Юсмоо-^ш
00 CM CO —" CM CO
у* CM i—i CM —i —'
о см оюо о 1
CO ^ CO rr CO rf
1С
OcO COO СОЮ
1 CO *-< CM —«
№ 5
Л' вопросу об охлаждении воды до точки росы наружного воздуха
41
Л. Берманом. Поверхность теплообменника по
сравнению с приведенной в таблице можно
снизить за счет увеличения температурного
напора в процессе теплообмена. Этого можно
добиться путем впрыска воды в обратный
поток воздуха по мере его нагревания.
Увлажнение нагреваемого отбросного потока
воздуха, имеющего в данном случае и после
увлажнительной камеры относительно
небольшое влагосодержание, сопровождается
понижением его температуры, что способствует
повышению средней разности температур между
потоками воздуха в теплообменнике. При этом
поверхность теплообменника можно
уменьшить в 1,5—2 раза по сравнению с указанной
в таблице.
Кроме того, в качестве теплообменников
можно использовать насадочные аппараты
типа переключающихся регенераторов. Эти
аппараты весьма компактны, дешевы и имеют
малое гидравлическое сопротивление, что будет
способствовать небольшому расходу энергии
на привод вентилятора.
Остановимся теперь на возможности
охлаждения воды ниже предела охлаждения с
помощью схемы, предложенной А. Щербанем и
П. Ягельским [3] (рис. 2).
Рис. 2. Схема с охлаждением воздуха
перед градирней водой:
1 — теплообменник, 2 — градирня, 3 —
насос, 4 — вентилятор, 5 — потребитель.
Вначале рассмотрим случай, когда'данная
установка работает вместо холодильной
машины, охлаждая воду в узком заданном
интервале температур, то есть работает в тех же
условиях, что и предыдущая рассмотренная
установка.
Полная удельная холодопроизводительность
установки равна разности энтальпий воздуха,
выходящего из увлажнительной камеры is и
входящего в нее h- Часть холодопроизводи-
тельности (h—/2) расходуется на охлаждение
воздуха в теплообменнике. Следовательно,
холодопроизводительность, которая может
быть использована, равна:
Qon—ih—h) — ih~h) = h — h ккал\кг возд. (l).
Однако в данном случае при охлаждении воды
в узком интервале температур ниже предельно
достижимых в обыкновенной градирне 13</ц
поэтому#оя <0. Это значит, что процесс
неосуществим.
Но в рассматриваемом случае нет
надобности охлаждать воду в увлажнительной
камере в узком интервале необходимых рабочих
температур. Этот интервал можно значительно
расширить, так как в теплообменнике
циркуляционную и использованную рабочую воду с
температурой tlh можно нагреть до высокой
температуры при охлаждении воздуха.
Полезная холодопроизводительность в
данном случае становится больше нуля (is > /а).
Задача установки состоит в охлаждении
воды от температуры t^ до tlu (t^ — нижний
достижимый температурный уровень в
обычной градирне).
На рис. 3 дан схематический разрез
теплообменника и показано изменение температур
потоков по высоте аппарата.
(бшр+вшц)$ц2 G9I&2
GwpYtu^
1 t
Gw^tur
9т
Верхняя часть
упеплоо&менника
4-*ж.
Нижняячасть* ., ,
теплообменника/ \/ \\ '
,1!.;
Ъцт&г Чз&Ьрь<*.г -4
Рис. 3. Изменениь температуры воздуха и воды
по длине теплообменника.
За счет части развиваемой холодопроизводй-
тельности в интересующем нас интервале
температур от ?Чз до i4l производится охлаждег
ние воздуха в нижней части теплообменника.
Это снижает ту долю холодопроизводитель-
ности, которую можно полезно использовать-
42 К вопросу об охлаждении воды до точки росы наружного воздуха № 5
Чтобы получить достаточный охладительный
эффект, берется минимально допустимый из
условий теплообмена перепад температур между
воздухом и водой на холодном конце
теплообменника &5—Ц=Д tm//r С целью уменьшения той
части холодопроизводительности, которая
расходуется на охлаждение воздуха в нижней
части теплообменника, принимаем, что перепад
температур между воздухом и водой в сечении
теплообменника, где вводится использованная
рабочая вода, также минимально возможный,,
то есть Ьпр — Ц — A \min. Выражение для
полезной холодопроизводительности, отнесенной
к 1 кг воды, подаваемой на градирню, будет
иметь вид:
где: X— расход воздуха на 1 кг воды,
подаваемой на градирню, кг!кг.
Сел— средняя теплоемкость влажного
воздуха в процессе его охлаждения в
нижней части теплообменника.
Согласно условию Ьпр = t^ -\-Mmin и
^2 = ttu + ^min- Поэтому можно переписать
уравнение для Qon следующим образом:
д0„ = (^з-ц)A-ад. C)
Отнесем удельную холодопроизводитель-
ность, которую можно полезно использовать,
к 1 кг воздуха:
^-х = (ч-^)(т-^)- w
Для условий примера, приведенного в
статье [1]:
t% = 20°; ^=16,3°; X ж 3,0 кг! кг
qon-= B0 — 16,з) (— — 0,24) = 0,34 ккал\кг
воздуха.
Из 1 кг воды, подаваемого на градирню,
количество циркуляционной воды составляет
Q<n = 0,725 кг, а рабочей — Gw -= 0,275 кги
Температура воды на теплом конце
теплообменника равна t42 — 25,1°.
Температуру воды tlH в данном случае
нельзя принимать произвольно: ее определяют из
теплового баланса теплообменника.
Полученные данные показывают, что
использование водоохладительной установки,
работающей по схеме, изображенной на рис. 2, для
охлаждения воды в области температур ниже,
достижимых на обычной градирне
неэффективно. Удельная холодопроизводительность
примерно в три раза ниже, чем при аналогичном
режиме в установке с регенеративным
охлаждением воздуха (см. рис. 1).
Вследствие малого значения удельной
холодопроизводительности поверхность
теплообменника, несмотря на увеличение
коэффициента теплопередачи и средней разности
температур, получается больше, чем в схеме,
изображенной на рис. 1. Для условий
рассматриваемого примера при Q0 ~ 25000 ккалЫас
тепловая нагрузка теплообменника составляет
примерно 189000 ккалЫас, а теплопередающая
поверхность — около 1600 м2 (к = 30 ккал1/м2
час град; Ыгр = 3,9°).
Выше было видно, что примерно при таком
же режиме поверхность теплообменника в
установке с регенеративным охлаждением
воздуха равна 1000 м2-
При более благоприятных условиях, когда
разность температур t^ —t4 возрастает,
увеличивается и перепад температур входящей в
увлажнительную камеру и выходящей из нее
воды ^2 —t^ Поэтому следует считаться с
ростом высоты зоны охлаждения (t4i — т2),
то есть с уменьшением эффекта понижения
температуры воды.
В рассматриваемом случае в градирне
необходимо охлаждать значительное количество
воды, которая используется в
теплообменнике для охлаждения поступающего воздуха.
Это приводит к существенному возрастанию
размеров градирни по сравнению со схемой,
изображенной на рис 1.
Увеличение интенсивности теплообмена в
аппарате за счет роста коэффициента
теплопередачи и средней разности температур,.как
видно было выше, не может изменить вывода о
малой эффективности рассматриваемой схемы.
Выводы
Охлаждение воды до температуры ниже
предела охлаждения, приближающейся к
температуре точки росы, становится практически
целесообразным при малом влагосодержании и
высокой температуре воздуха.
Установки такого рода могут в ряде случаев
заменить холодильную машину. При высокой
температуре воды предварительное охлаждение
ее целесообразно производить в обычной
градирне.
По нашему мнению, установки с
регенеративным охлаждением воздуха целесообразно
применять при охлаждении относительно
небольших количеств воды, не 'превышающих
10-f-20 м^Ыас. При большом количестве
охлаждаемой воды установка становится
громоздкой из-за большой поверхности теплооб-
№5 О безаварийной работе аммиачных холодильных установок 43
менника, поэтому целесообразно вместо нее
ставить холодильную машину.
Установки относительно небольшой
производительности можно сделать компактными,
интенсифицируя процесс теплообмена 'путем
впрыскивания воды в отработанный воздух,
проходящий через теплообменник. В качестве
теплообменников можно использовать насадоч-
ные аппараты типа переключающихся
регенераторов. Такого рода установки, не имея
хладагента и работая без давления, могут в
некоторых случаях успешно конкурировать с холо-
ON THE COOLING OF WATER TO
дильной машиной. Небольшие установки
можно изготовлять экспедиционного передвижного
типа.
Схема охлаждения воды ниже предела
охлаждения, изображенная на рис. 2, оказывается
малоэффективной.
ЛИТЕРАТУРА
Т. Л. Б е р м а н. «Холодильная техника», 1959, № 1.
2. С. Будневич, И. Голод. «Холодильная
техника», 1953, № 3.
3. А. Щербань, П. Ягельский.
Кондиционирование рудничного воздуха, Углетехиздат, 1956.
THE EXTERNAL AIR DEW POINT.
S. BUDNEVICH, С and. Techn. Sci.
Summary
The feasibility of the practical cooling of water below the wet bulb temperature by
the regenerative cooling of air supplied to the humidifying chamber is discussed.
It is shown that at low moisture content of the air (d = 2,4 g/kg) water
at a temperature of 5,6°C may be obtained wihtout the use of refrigerating machines.
In order to increase the temperature difference in the regenerative heat exchanger
it is proposed to spray water into the air undergoing heating.
Such a system is recommended mainly for comparatively small water cooling
plants.
An analysis is given of a system with the air cooled by water after the
humidifier, the system being shown to be little effective.
О безаварийной работе аммиачных холодильных
установок
Канд. техн.наук В.ЯКОБСОН— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
Взрывы аммиачных установок особенно
опасны, так как, ,кроме разрушений, а иногда
и жертв, вызванных собственно взрывом,
возможны отравления аммиаком.
В .современных холодильных установках,
оборудованных приборами автоматической
защиты, взрывы могут происходить только при
неправильной эксплуатации, небрежности,
несоблюдении требований техники
безопасности.
Основными причинами взрывов
холодильных установок являются:
1. Гидравлический удар в случае попадания
жидкого аммиака в цилиндр компрессора.
2. Опасное повышение давления
нагнетания, вызванное прекращением подачи
охлаждающей воды на конденсатор или пуском
компрессора при закрытом или недостаточно
открытом вентиле на нагнетательной линии.
3. Закрывание запорных вентилей на
сосудах и аппаратах с избыточным количеством
жидкого аммиака: при повышении
температуры жидкости и отсутствии газовой подушки
давление резко возрастает и сосуд может
взорваться.
4. Дефекты конструкции, изготовления и
монтажа установки. Нарушение правил
устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
работающих под давлением (эти вопросы
требуют отдельного рассмотрения и здесь не
освещаются).
5. Замерзание рассола в испарителе при
остановке насоса и работе компрессора, а также
при недопустимом понижении температуры
кипения или концентрации рассола.
6. Воспламенение взрывоопасной смеси
аммиака или продуктов его распада с воздухом.
7. Воспламенение других взрывоопасных
смесей (паров смазочного масла с воздухом,
природного газа, служащего для отопления,
и др.).
Рассмотрим, какие меры должны быть
приняты для устранения опасности взрывов.
Гидравлический удар. В правилах
техники безопасности указано, что работа
влажным ходом запрещена, перегрев всасыва-
44
О безаварийной работе аммиачных холодильных установок
№ 5
12.00 12,30
Время
-2
-и
-6
-8
40
^Ц^^>- „ц
, V
с -и х * i„ „
V 0 С
' • I
—*——*¦ ¦*——-У JI.I ^
'v
¦ИО*"*^
—О
с^^|
Ьопрх. J
I
-24
-32
I ^
'"' '" >ii Л' Л Л »>(!—х— ¦'
?#>уЛ
<——X х * К
?*? "
77.ДО Ш0 /<Ш
7&J0
20.00 20.30 2100
18.30 19.00
& Время
Рис. 1. Температурный режим работы компрессоров:
а — без автоматизации подачи аммиака в испаритель: *ком^ —температура
нагнетания, tK0M —температура всасывания, t0 - температура кипения;
б — автоматизированной холодильной установки: (цвд^ <— температура
нагнетания цилиндра высокого давления, >V<d2 -то же, цилиндра низкого
давления, tmd , tmd - температура всасывания цилиндров высокого и
низкого давления, tonpm с -температура кипения, соответствующая
промежуточному давлению, tQ — температура кипения.
емого аммиачными компрессорами пара
должен составлять от 5 до 10° [1,2]. В
действительности во многих случаях компрессоры
работают влажным ходом.
Типичный температурный режим
компрессора, работающего в
этих опасных условиях,
показан на рис. 1, а [3].
Для устранения влажного
хода и гидравлических ударов
необходимо обеспечить
исправную работу автоматических
приборов, контролирующих и
регулирующих заполнение
жидким аммиаком
испарителей, промежуточных сосудов,
циркуляционных ресиверов и
других холодильных
аппаратов.
На рис. 1, б показаны кривые
температур на холодильнике,
где уровень в циркуляционном
ресивере поддерживался с
помощью реле уровня (ДУ-3) и
соленоидного вентиля [4]. Из
графиков видно, что колебания
температур были очень
незначительны и во всасывающую
линию жидкость не попадала.
Следует отметить, что после
наладки ПРВ первая
установка также стала работать
нормально.
Почти на всех
холодильниках имеется
предупредительная сигнализация, которая
заключается в том, что при
повышении в отделителе уровня
жидкости с помощью реле
(дистанционного указателя)
зажигается красный свет и
включается звонок. При этом
сигнале подача жидкости в
испаритель должна быть
прекращена. Если уровень
жидкости продолжает повышаться,
должен включиться второй
предупредительный сигнал, а
на полностью автоматизиро;
ванных установках должен
быть остановлен компрессор.
При этом для автоматической
остановки компрессора
применяется отдельное реле уровня.
В правилах техники
безопасности требуется ежедневная
проверка реле (дистанционных указателей)
уровня, но это не всегда выполняется.
Часто обслуживающий персонал рассчиты-
№5 О безаварийной работе аммиачных холодильных установок 45
вает на то, что имеющиеся в вертикальных и
V-образных аммиачных компрессорах крышки
безопасности с буферными пружинами
предохраняют от гидравлического удара. Однако
при попадании в компрессор в большом
количестве жидкость не успевает выйти под
крышку. Такой случай произошел в 1957 г. на одном
из холодильников. Для возможно быстрого
перекачивания аммиака из одной части системы
в другую отключили дистанционный указатель
уровня, и компрессор стал работать
влажным ходом. В результате произошел
гидравлический удар и взрыв машины.
На действующих холодильниках для
предотвращения попадания жидкости следует
использовать защитные ресиверы,
присоединяемые к нижней точке всасывающей линии перед
компрессором. Они оснащены аммиачным
насосом, который может включаться вручную
или автоматически [5]. Применение такого
ресивера на Ленинградском хладокомбинате
дало хорошие результаты [6].
В некоторых установках с длинным или
плохо изолированным всасывающим
трубопроводом для понижения температуры нагнетания
во всасывающую линию подают жидкий
аммиак. При ручном регулировании это также
иногда приводит к гидравлическим ударам.
Чтобы крупные капли жидкости не могли
попасть в компрессор, необходимо присоединять
линию подачи жидкости во всасывающий
трубопровод перед защитным ресивером.
Правила техники безопасности требуют
производить периодическую проверку
автоматических приборов регулирования и безопасности
(ПРВ, ДУ и др.) и запрещают пользоваться
неисправными приборами. Это должно
выполняться совершенно безоговорочно.
РДА
I [ГНХ1 ч
L—f-b-fXh, ]
Рис. 2. Схема включения реле давления РДА.
Повышение давления
нагнетания. Кроме предохранительного клапана, для
защиты от опасного повышения давления
нагнетания рекомендуется использовать реле
высокого давления РДА, присоединяемое к
нагнетательной стороне компрессора между
цилиндром и запорным вентилем (рис. 2).
В двухступенчатых и каскадных установках
после остановки компрессора низкого
давления компрессор высокого давления должен
работать до тех пор, пока промежуточное
давление не понизится до заданного предела.
Замерзание рассола в испарите-
л е. Для автоматической защиты от
замерзания рассола наиболее распространен контроль
с помощью реле низкого давления всасывания.
Реле давления РДА объединяет реле низкого
и высокого давления, останавливает
компрессор при опасном понижении давления
всасывания и служит комбинированным прибором
автоматической защиты компрессора (см.
рис. 2).
Кроме того, для защиты в случае опасного
уменьшения количества циркулирующего
рассола может быть использовано реле расхода
типа РР, останавливающее компрессор при
уменьшении расхода на заданную величину (в
пределах от 30 до 80% номинального
расхода). Реле РР изготовляют для трубопроводов
диаметром от 14 до 200 мм.
Концентрация рассола должна быть такой;
чтобы температура замерзания была на 8°
ниже температуры кипения аммиака при
рабочих условиях [1, 2]. Для определения
температуры замерзания рассола следует
перемешать рассол в системе с помощью насоса,
взять пробу, довести ее температуру до 15°,
измерить плотность ареометром и определить
температуру замерзания по таблице
растворов данного вещества.
Переполнение жидким аммиаком
сосудов или аппаратов. В правилах
техники безопасности указано, что испарители
и ресиверы должны быть заполнены не более
чем на 80%. Однако случаи переполнения все
же происходят. На одной аммиачной
холодильной установке производительностью
10 тыс. нккаЛЫас всю жидкость накопили в
испарителе, закрыв при этом запорные вентили.
В результате произошел взрыв. Следует
отметить, что в новых, подготовленных к печати
правилах техники безопасности
предусматривается установка предохранительных
клапанов также на испарителях установок класса
В (емкостью менее 60 кг аммиака). При
обратном заполнении баллонов необходимо
46
О безаварийной работе аммиачных холодильных установок
№ 5
точно следить за весом жидкости (не более
0,57 кг на 1 л емкости баллона).
Взрывы смеси аммиака с воздухом
В прошлом году в США (в г. Чикаго)
произошел взрыв аммиачной установки при
следующих обстоятельствах [7]. В связи с
неплотностью резьбового соединения на нагне-
тательнохм трубопроводе аммиак начал
заполнять машинное отделение. Инженер закрыл
всасывающий вентиль и выключил ток.
Электрическая искра, возникшая при размыкании
магнитного пускателя, установленного на
высоте около 1,8 м от пола, воспламенила смесь
аммиака с воздухом, и произошел взрыв. В
течение нескольких минут на расстоянии около
1 м от пола и выше полыхало голубое пламя
по всему машинному залу.
Годом раньше произошел взрыв на одном из
уральских холодильников. Сломалось мерное
стекло на ресивере, была разбита переносная
лампочка, и искра вызвала сильный взрыв
Такие случаи происходят редко, так как
смесь паров аммиака с воздухом взрывается в
узких пределах — от 15,5 до 26,8% объемного
содержания аммиака в воздухе. Но опасен не
только аммиак: в аммиачных установках
возможно появление продуктов его разложения—
азота и водорода, причем последний образует
с кислородом воздуха весьма взрывоопасный
гремучий газ [8, 9].
Условия для разложения аммиака
создаются при наличии в системе воздуха,
вызывающего повышение температуры нагнетания, и воды,
ускоряющей процесс разложения.
Температура нагнетания повышается также при
загрязнении теплопередающеи поверхности
конденсаторов. Как видно из рис. 3, к концу года экс-
в°С
12
10
8
б
2
0
+
т *
//
г^^П
7
1
...
ь
<
н
i—->
1 1 1^1
К. 1 ' "' Л
^^>
<
<—*¦*
^)
—¦ -г
1
X
< 1
П III IV
VI VII
Месяцы
VIII IX X XI Ш
Рис. 3. Разность между температурами конденсации и воды:
I — первый год эксплуатации, II — второй год эксплуатации.
плуатации разность температур конденсации
и воды на одном из холодильников
увеличивается в 2,5 раза [3]. Поэтому систематическое
удаление воздуха с помощью
воздухоотделителей, особенно в машинах, работающих под
вакуумом, и регулярная очистка
конденсаторов важны не только для эффективной работы,
но и для безопасной эксплуатации. Большую
помощь в этом могут оказать автоматические
воздухоотделители [5].
Машинные отделения аммиачных установок
представляют меньшую опасность, чем
большинство других взрывоопасных помещений. В
связи с этим в предыдущих изданиях «Правил
устройства электроустановок» в разделе о
взрывоопасных помещениях аммиачные
установки не рассматривались. Соответствующие
ссылки имелись и в правилах техники
безопасности на аммиачных холодильных установках.
В новом издании ПУЭ (гл. VII, 1957 г.),
согласованном с Главным управлением
пожарной охраны МВД СССР, указано, что
машинные залы аммиачных компрессорных и
абсорбционных установок являются
взрывоопасными [10]. В связи с этим предписан ряд
мероприятий, которые должны быть выполнены на
аммиачных холодильных установках. Эти
правила, опубликованные два года назад, мало
известны холодильщикам, поэтому необходимо
подробно остановиться на них.
В ПУЭ взрывоопасные помещения
разделены на несколько классов. Аммиачные
установки относятся к помещениям, наименее опасным
(класса В-16), в которых горючие газы
обладают высоким нижним пределом взрываемо-
сти A5% и более) и резким запахом.
Помещения, смежные с взрывоопасными,
отделенные от них стеной с дверью, отнесены к
менее опасной группе. Так как машинные залы
аммиачных установок представляют
минимальную опасность, то смежные с
ними помещения рассматриваются как не-
взрыво- и непожароопасные. Стены
между этими помещениями должны быть
несгораемыми, а двери —
противопожарными. Двери должны открываться в
сторону менее опасного помещения и
снабжаться устройством для
самозакрывания (например, пружиной).
Помещения лабораторий и опытных установок
класса В-16 при выполнении некоторых
мероприятий (например, при установке
резервного вентилятора, автоматически
включающегося в случае остановки
рабочего вентилятора) допускается
относить к невзрывоопасным (п. VII-3-22).
Но на обычные аммиачные установки это
допущение не распространяется.
Требования к электрооборудова-
№ 5
О безаварийной работе аммиачных холодильных установок
47
н и ю. Рассмотрим, как меняются требования к
электрооборудованию аммиачных
холодильных установок в связи с утверждением новых
правил. Не требуется, чтобы электродвигатели
были во взрывозащищенном исполнении, но
они должны быть по меньшей мере
защищенными или брызгозащищенными.
Защищенными называются двигатели, вращающиеся и то-
коведущие части которых защищены от
попадания посторонних предметов,
брызгозащищенными — такие, внутренние части которых
защищены от капель воды, падающих отвесно
и под углом 45°. Большая часть двигателей
отвечает этому требованию и почти всегда
защитить части машины от попадания
посторонних предметов не представляет трудностей.
Сложней удовлетворить следующее условие:
искрящие части машины (например,
контактные кольца двигателей с фазным ротором или
синхронных двигателей) должны быть
заключены в кожух закрытого исполнения, то есть
защищающий внутренние части от
проникновения пыли.
Электродвигатели вентиляторов аварийной
вентиляции, а также пусковые аппараты к ним
должны быть во взрывозащищенном
исполнении, то есть почти все подлежат замене. Они
должны иметь управление как внутри, так и
извне машинных отделений.
Для предотвращения искрения допускается
применять только клиновидные приводные
ремни. Электрические аппараты и приборы (в
*том числе реле, автоматические приборы,
переключатели силовых цепей, цепей управления,
линий связи и др.) должны быть в закрытом
исполнении так же, как искрящие части
двигателей. Следовательно, открытые отверстия
для ввода проводов в приборы (реле давления
РДА, магнитные пускатели и др.) должны
быть закрыты или же эти приборы надо
устанавливать в закрытом шкафу, не
пропускающем пыли.
Неподвижные контактные соединения
выполняют особенно надежно при помощи пайки,
сварки, свинчивания и т. п. Винтовые
контакты должны иметь приспособления для
предотвращения самоотвинчивания.
Предохранители, а также выключатели
осветительных цепей следует устанавливать вне
машинных отделений.
Сборки зажимов и стационарные
светильники должны быть в пыленепроницаемом, а
переносные светильники — в любом
взрывозащищенном исполнении.
Электропроводки, кабельные
линии. Выбор сечений и защита проводов и
кабелей должны производиться, как для
невзрывоопасных помещений. Для силовых и
осветительных цепей при напряжении до 1000 в
допускаются провода из резиновой или
полихлорвиниловой изоляции при условии прокладки
их в стальных трубах.
В осветительных сетях (напряжением до
250 в по отношению к земле) допускается при
отсутствии механических и химических
воздействий на электропроводку открытая
прокладка небронированных кабелей с резиновой
изоляцией в свинцовой или
полихлорвиниловой оболочке, а также трубчатых проводов с
металлической оболочкой. Изоляция провода
или кабеля — не ниже 500 в.
Электропроводки в стальных трубах должны
отвечать «Техническим условиям на
электропроводки в стальных трубах во взрывоопасных
помещениях и наружных установках».
Соединения стальных труб электропроводки
нужно применять стандартные, резьбовые. В
каждом из них должно быть не меньше пяти
полных 'Неповрежденных ниток, надежно
уплотненных, например, паклей или суриком. В
местах трубопровода, где возможно скопление
конденсационной воды, необходимо
предусмотреть возможность ее удаления.
Провода надо вводить в корпус
электродвигателя, аппарата, прибора и т. д., а также
выводить за пределы машинного отделения
совместно с трубами. При этом трубы должны
иметь разделительные уплотнения. В
соединительных частях труб, предназначенных для
уплотнения, не следует устраивать соединения
или ответвления пооводов.
Ответвительные коробки должны быть в
любом взрывозащищенном или
пыленепроницаемом исполнении.
Открыто проложенные (не в трубах) кабели
с резиновой или бумажной изоляцией должны
быть бронированными и не иметь наружных
защитных покровов из горючих веществ (джут,
битум и др.). Устанавливать соединительные
и ответвительные кабельные муфты внутри
машинных отделений воспрещается.
Неразъемные соединения голых медных и
алюминиевых шинопроводов выполняют
сваркой или опрессовкой; болтовые соединения
должны иметь приспособления, не допускающие
самоотвинчивания.
Шинопроводы необходимо защитить
металлическими кожухами с отверстиями диаметром
не более 6 мм. Кожухи должны открываться
только при помощи специальных (торцовых)
ключей.
48
О безаварийной работе аммиачных холодильных установок
№ 5
Заземление. Кроме заземлений,
обязательных для обычных установок, здесь
подлежат заземлению также установки
напряжением 127 в переменного или ПО в постоянного
тока, оборудование, установленное на
заземленных металлических конструкциях,
корпуса электроизмерительных приборов,
автоматических приборов и реле, установленных на
щитах и шкафах, металлические оболочки
контрольных кабелей, съемные или открывающиеся
части на металлических заземленных каркасах
и камерах распределительных устройств,
ограждений, шкафов, дверей и т. п.
В качестве заземляющих должны быть
использованы специальные проводники.
Металлические конструкции, фермы, стальные трубы
и т. п. должны использоваться как
дополнительные проводники заземления. Заземляющие
магистрали необходимо присоединять к зазем-
лителям не менее чем в двух точках, по
возможности с противоположных концов
помещений. При замыкании между фазой и корпусом,
в какой бы точке оно ни произошло, должен
возникать ток короткого замыкания,
превышающий не менее чем в пять раз номинальный
ток ближайшей плавкой вставки.
Очевидно, что для выполнения всех этих
мероприятий на действующих холодильниках
требуется время и материальное обеспечение.
Основное количество аммиачных установок —
это малые установки торгового типа с
рассольной системой охлаждения. Работа по
приведению электрооборудования в соответствии с
новыми правилами будет выполняться здесь
одновременно с их полной автоматизацией в
течение трех лет (этот срок согласован с
Управлением пожарной охраны МВД РСФСР).
Следует приступить к этим работам и на более
крупных холодильных установках. Необходимо
предъявить требование о поставке
электрооборудования в соответствии с правилами ПУ
издания 1957 г.
Взрывы паров масла и природного газа
Иногда взрыв бывает вызван парами масла,
особенно при автогенной резке и сварке
холодильных аппаратов. За рубежом отмечен ряд
сильных взрывов газа, служащего для
отопления; иногда причиной взрыва является
утечка газа из магистрали, проходящей близ
территории холодильника [11]. При
внимательном отношении к противопожарным
мероприятиям и правилам техники безопасности эти
причины могут быть устранены.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила техники безопасности на аммиачных
холодильных установках компрессионной и абсорбционной
систем, 3 изд., Главхолод, il952.
2. Правила техники безопасности на аммиачных
холодильных установках, 4 изд. (готовится к печати).
3. Ш. К о б у л а ш в и л и, /В. Я к о б с о н, Д. И о ф ф е,
А. Кузнецова. Разработка предложений по
автоматизации и улучшению схем охлаждения действующих
холодильников, отчет (ВНИХИ, 11954.
4. Ш. Кобу л а ш в или, М. Гуралыник,
Н. Яковлев, Ю. Сенягин, Н. Барулин.
Исследование холодильной установки, изоляционных
конструкций и условий хранения продуктов на холодильнике
№ 12, отчет ВНИХИ, 1955.
5. В. Якобсон. Автоматизация холодильных
установок, Госторгиздат, 1958.
6. С, Давыдов. Изменение схемы удаления
жидкого аммиака из защитного ресивера, «Холодильная
техника», 1958, № 5.
7. Industrial Refrigeration, 1958, VII.
8. Р. Скварченко. Об улучшении эксплуатации
холодильных машин, «Холодильная техника», 1949, № 4.
9. R. Т. Brizzolara, Refrigerating Engineering, 1951, XI.
10. Правила устройства электроустановок (ПУЭ),
3 изд., глава VII-3; Электрооборудование
взрывоопасных помещений и наружных установок, ГЭИ, il957.
11. Industrial Refrigeration, 1959, I.
SAFETY OPERATION OF AMMONIA REFRIGERATING PLANTS.
V. YAKOBSON, Cand. Techn. Sci.
Summary
In the report the various causers of explosions of ammonia refrigerating plants
(hammering, freezing of the brine, etc.) have been considered and the means of their
prevention have been indicated.
Particurar attention has been paid to eliminating the risk of explosion of ammonia-air
mixtures. A detailed discussion has been presented of the specifications for electrical
equipment, wiring and grounding in the machinery rooms of ammonia refrigerating
plants, formulated with an eye to the explo/sibility of ammonia.
ОБМЕН ОПЫТОМ
Увеличение производительности цеха мороженого
на Калужском холодильнике
Многие холодильники и хладокомбинаты
Росмясорыбторга (в Воронеже, Ростове-на-
Дону, Пятигорске, Сталинграде, Калуге и
других городах) путем технических мероприятий
добились без значительных затрат, в основном
за счет более рационального использования
производственных площадей, повышения
проектной производительности цехов и фабрик
мороженого.
Разрез 1-1
рекон
Рис. 1. Планировка цеха мороженого до проведения
струкции:
1 десятичные весы, 2 — приемный бак для молока, 3 —
плоский охладитель, 4 — танк для хранения молока, 5 — моло-
кофильтр, 6 — гомогенизатор, 7 — сливкосозревательная
ванна ВСГМ-800, 8 — фризеры ОФА, 9 — эскимогенератор, 10 —
протирочная машина.11 — двутельный варочный котел
емкостью 50 л, 12 — электропресс для выпечки листовых вафель,
13 — тестомесильная машина, 14 — полуавтомат для выпечки
вафельных стаканчиков, 15 — стол. 16 — ванна длительной
пастеризации ВДП-300.
Так, на Калужском холодильнике по
инициативе главного инженера Л. Эстрина в
1957—1958 гг. были осуществлены
мероприятия, которые позволили увеличить
производительность цеха мороженого с 1 до 3 т в смену.
Цех мороженого при Калужском
холодильнике, построенный по проекту,
разработанному Гипрохолодом в 1950 г., представляет
собой одноэтажное кирпичное здание.
На рис. 1 изображена планировка цеха
мороженого до проведения реконструк
ции. Он имел отделения: фризеро-фасо-
вочное площадью 160 ж2, распаковочное
для подготовки сырья, приемное для
молока (аппаратное отделение), моечное,
вафельное, а также химическую
лабораторию, экспедицию площадью 18 ж2, в
которой поддерживалась температура
воздуха 0°, камеру хранения
мороженого площадью 14,4 ж2 с температурой
воздуха — 18°, комнату начальника цеха и
бытовые помещения, которые вместе с
вестибюлем занимали площадь около 90 ж2.
Цех мороженого был расположен в
общем здании с котельной холодильника и
занимал площадь около 450 ж2. До
реконструкции в нем было установлено
следующее технологическое оборудование:
дзд аммиачных фризера ОФА
периодического действия, два рассольных эскимоге-
нератора сундучного типа
производительностью 300 кг/смену, два оросительных
охладителя для охлаждения молока и
смеси производительностью 800 и
1000 л/час, два паровых котла емкостью
50 л, пастеризационная ванна ВДП-300,
две сливкосозревательные ванны
ВСГМ-800, танк для хранения молока
емкостью 2000 л, два молочных
цилиндрических фильтра, гомогенизатор ОГБ
производительностью 1200 л/час и другое
оборудование.
50
Обмен опытом
№ 5
Производительность цеха мороженого,
составлявшая 1 т/смену, не удовлетворяла
потребности населения города, особенно легом,
когда спрос на мороженое резко
увеличивается. Перед работниками Калужского
холодильника стояла задача — без значительных
материальных затрат, а также без проведения
больших строительных работ увеличить
производительность цеха мороженого.
В соответствии с проектом, разработанным
на холодильнике во время проведения
планово-предупредительного ремонта в 1957—
1958 гг., были осуществлены мероприятия,
позволившие увеличить мощность цеха с 1 до 3 г
в смену.
На рис. 2 показана
планировка цеха мороженого после
реконструкции. Общая
площадь цеха в основном осталась
без изменения за исключением
Разрез 1-1
пасте
охладн-
стелла-
Рис. 2. Планировка цеха мороженого после реконструкции:
1 — фрр^зер периодического действия ОФА, 2 — фризер
непрерывного действия ОФИ, 3 — дозировочный полуавтомат системы
Чистякова для заполнения вафельных стаканчиков, 4 — эскимоге-
нератор, 5 — сливкосозревательная ванна ВСГМ-800, 6 — танк для
хранения молока,, 7 — фильтр, 8 — ванна длительной
ризации ВДП-600, 9 — гомогенизатор ОГВ, 10 — плоский
тель, 11 — волчок, 12 — аммиачные батареи, 13, 14, 15 —
жи, 16 — двутельный варочный котел.
площадей, занимаемых экспедицией и камерой
хранения мороженого.
К бывшей камере хранения мороженого
пристроено небольшое помещение, а площадь,
занимаемая экспедицией, уменьшена и
построена закалочная камера площадью 115 м2, то
есть на 70 ж2 больше бывшей камеры
хранения. Добавление в закалочной камере
аммиачных батарей поверхностью охлаждения
320 м2 позволило понизить температуру
воздуха в камере до —20°.
Вафельное отделение из цеха мороженого
было переведено в здание технологического
цеха и оборудовано тринадцатью
полуавтоматами для выпечки вафельных стаканчиков и
двадцатью прессами для листовых вафель.
Высота помещения цеха мороженого D,5 м)
позволила авторам проекта реконструкции
найти оригинальное решение для более
рационального использования
производственных площадей. Благодаря
устройству в цехе антресолей, размещению
на них молочных танков и сливкосоз-
ревательных ванн, а также новой
планировке цеха, удалось удачно разме
стить технологическое оборудование.
Дополнительно установлено два
фризера (один — периодического действия
ОФА и другой — непрерывного
действия ОФИ), три ванны ВДП-600, танк
емкостью 1000 л, три молоконасоса,
четыре полуавтомата системы Чистякова,
позволившие механизировать фасовку
мороженого. Взамен двух
малопроизводительных рассольных генераторов
оборудован новый, более мощный,
производительностью 1 Йемену.
На рис. 3 показано размещение
оборудования в фризеро-фасовочном
отделении после расширения цеха.
Пастеризационное отделение после
реконструкции также расширено и
полностью перепланировано. В нем
установлены три новые более
производительные ванны пастеризации
ВДП-600.
После увеличения
производительности цеха в связи с повышением расхода
холода была проложена новая
всасывающая магистраль, соединившая
компрессорный цех с цехом
мороженого.
Для обеспечения сухого хода ком
прессора, работающего на фризеры и
закалочную камеру цеха мороженого,
установлен дополнительный
отделитель жидкости ОЖ-50.
Однако в новой планировке цеха
мороженого, наряду с удачным решением ряда
технических вопросов (например, размещение обо-
№ 5
У совершенствованная электроблокировка
51
рудования), имеется и ряд
недостатков: нет сырьевого склада и
распаковочного отделения,
уменьшилась площадь экспедиции. В
лаборатории, занимающей
площадь 18 м2, осуществляются
только химические анализы сырья,
полуфабрикатов и готовой
продукции и отсутствует
бактериологическое отделение.
Тем не менее работа по
увеличению мощности цеха
мороженого, осуществленная на
Калужском холодильнике, заслуживает
внимания.
Рис. 3. Размещение технологического
оборудования в фризеро-фасовочном
отделении после реконструкции цеха
мороженого.
Инж. А. Бурмакин
Усовершенствованная электроблокировка
нагнетательного вентиля горизонтального компрессора
Чтобы предотвратить возможность пуска
аммиачного горизонтального компрессора при
закрытом нагнетательном вентиле, на
крупных компрессорах обычно устанавливают
специальную электроблокировку.
Ее конструкция включается в
электрическую цепь пускателя и не дает возможности
запустить электродвигатель компрессора,
если предварительно не открыть его
нагнетательный вентиль. Случайное закрывание
нагнетательного вентиля на ходу компрессора
также вызывает разрыв цепи
электроблокировки и остановку электродвигателя
компрессора.
Такие устройства предохраняют компрессор
от возможной аварии.
Одна из наиболее удачных конструкций
электроблокировки, осуществленная на
Московском холодильнике № 9, была описана в
журнале «Холодильная техника» № 3 за
1952 г.
Принцип действия этого устройства
основывался на работе меркоида (ртутного
выключателя), контакты которого были
последовательно встроены в оперативную электроцепь
отключающей катушки линейного контакта
магнитной станции электродвигателя
компрессора. В зависимости от вращения штурвала
нагнетательного вентиля компрессора
специальная конструкция поворачивала
коромысло, на котором был установлен меркоид,
замыкая и размыкая его контакты.
В данное время на Московском
холодильнике № 9 по предложению электромонтера
Ь. 1рекова произведено усовершенствование
электроблокировки, причем меркоидное
устройство заменено более надежным
стандартным конечным выключателем типа ВЩ-411
рассчитанным на максимальное напряжение
500 в и допустимый длительный ток 6а.
о°^На/ГНетательным вен™лем 1
компрессора ^АГ (см. рисунок) на стальном листе 2
толщиной 5 мм укреплен конечный
выключатель J. Он состоит из чугунного корпуса с
плотно закрывающейся крышкой. Внутри
корпуса на карболитовом основании укреплены
угольники с неподвижными контактами и
перемещающийся в осевом направлении
стальной валик, несущий подвижной мостик с
контактами.
Возврат валика с контактами в исходное
положение осуществляется пружиной. На конце
валика имеется карболитовый наконечник
Ьлагодаря сквозным прорезам на листе 2
52
Обмен опытом
№ 5
выключатель 3 можно закрепить винтами в
нужном положении.
К спицам штурвала 4 нагнетательного
вентиля плотно прижат тремя болтами (диаметр
6 мм) маховичок 5.
При открытии нагнетательного вентиля
маховичок 5 тянет за собой стержень 6 (диаметр
_J__?~
220
m
э-
Ri4
77
55 -И
9Р i
з4
5^tTr-
Зогпб.ФВ
Электроблокировка к нагнетательному вентилю горизонтального компрессора с применением
концевого выключателя.
16 мм), имеющий два упора — верхний для
сцепления с маховичком и нижний для нажи-..
ма на карболитовый наконечник конечного
выключателя 3. Стержень вставлен в трубу 7
(диаметр 19 мм), на нижней образующей
которой имеется продольный прорез для
свободного передвижения нижнего упора стержня.
Труба 7 приварена к косынкам 8 из листовой
стали толщиной 5 мм, закрепленным под
болты стойки и фланца вентиля 1.
В боковых стенках корпуса конечного
выключателя имеется два отверстия для
подвода проводов. Одно из них закрывается
стальной пробкой с резьбой, через второе
подводятся провода в газовой трубе. Провода
соединяются с левой парой неподвижных
контактов и включаются в электрическую цепь
пусковой магнитной станции электродвигателя.
Вторая пара неподвижных контактов со
стороны карболитового наконечника в данном
применении конечного выключателя не
используется.
При закрытом нагнетательном вентиле
нижний упор стержня не доходит до наконечника
выключателя и цепь электродвигателя
разъединена. Только при полном открытии
нагнетательного вентиля упор стержня дойдет до
наконечника и нажмет на него. При этом
валик передвинется, подвижные контакты
мостика замкнутся с неподвижными контактами
выключателя, что соединит электрическую цепь
и тем самым даст возможность запуска
электродвигателя компрессора.
Если при работе компрессора штурвал его
нагнетательного вентиля будет повернут хотя
бы на один оборот, упор стержня отойдет от
наконечника выключателя, пружина оттянет
валик с подвижными контактами в исходное
положение, электрическая цепь
электродвигателя разомкнётся и компрессор моментально
остановится.
Применение указанной электроблокировки
надежно защищает компрессор от случайных
аварий, связанных с неправильными
закрытиями нагнетательного вентиля.
Инж. М. ДИК
№ 5
Передвижной стол для штабелирования туш мороженого мяса
Передвижной стол для штабелирования туш мороженого мяса
на холодильниках
Передвижной стол используется в камерах
холодильников главным образом при укладке
в штабель туш мороженого мяса. Обычно
мясо укладывается в штабеля высотой 2,7—3 м.
До высоты 1,2—1,3 м укладывают мясо с
пола камеры. Для укладки верхней части
штабеля используется стол.
При обычном, немеханизированном,
способе штабелирования рабочие снимают
четвертины или полутуши мяса с грузовой тележки
и подают их грузчикам, стоящим на столе.
Затрата труда при укладке верхней части
штабеля примерно в 1,5 раза больше, чем
при штабелировании нижних его рядов.
На ряде холодильников достигнуто
ускорение процесса штабелирования и облегчение
труда рабочих благодаря механизации подачи
туш мяса на передвижной стол с помощью ма-
лп^бдарИТН0Г0 аккУмУляторного погрузчика
4004А грузоподъемностью 750 кг.
Передвижной стол для штабелирования
(рис. 1) состоит из стального каркаса / и де-
Около штабеля площадки поднимают и
опирают их на укосины из труб. Размеры стола
увеличиваются до 3260X1300 мм. Стол снабжен
системой рычагов для его подъема и
опускания и колесами для передвижения.
При укладке мороженого мяса на верхнюю
часть штабеля стол подвозят к штабелю и с
помощью механизма колеса приподнимают и
стол опускают на полозья. Затем поднимают
боковые настилы и опирают их на отрезки
труб, шарнирно закрепленных к трубам
каркаса стола.
Двое грузчиков становятся на стол. Вилы
автопогрузчика 4004А с укрепленными на них
удлинителями пропускают под груженную
мясом тележку таким образом, чтобы боковые
колеса тележки находились между ними.
Погрузчик поднимает тележку (рис. 2) и ставит
ее на стол. Боковые колеса тележки
устанавливают на средний рифленый лист стола
между упорными уголками. Переднее и заднее ее
колеса опираются на остальные два листа.
Рабочие снимают туши мяса с
тележки и укладывают их в
штабель.
Опыт показал, что в
результате использования
передвижного стола и автопогрузчика
uw ни i4j достигается значительное об-
Т^^ет легчение труда рабочих и со-
u—95/? ^ кращение времени A0—15%)
на укладку мяса в штабель.
Рис. 1. Стол для штабелирования.
ревянного настила из сосновых досок 2. К
верхней поверхности настила прикреплены
рифленые .металлические листы. К трем
сторонам стола на шарнирах закреплены откидные
площадки 3, состоящие из металлического
каркаса и деревянного настила. Во время
передвижения площадки стола опущены и
размеры его в плане равны 2600X1000 мм.
Рис. 2. Подъем и установка на передвижной стол
груженой тележки с помощью автопогрузчика 4004А.
54
Обмен опытом
№ 5
Процесс штабелирования мяса значительно
ускоряется при одновременном обслуживании
погрузчиком двух столов. В этом случае,
когда двое рабочих производят укладку на одном
столе, автопогрузчиком снимают с другого
стола освобожденную от груза тележку и
ставят на него груженую.
Такие передвижные столы холодильники
изготовляют в своих мастерских по чертежам
ВНИХИ. Стол после изготовления должен
быть проверен на прочность. Для этого на
него ставят тележку с грузом весом 1 т. Каждую
откидную площадку проверяют на прочность
грузом в 150 кг. Стол признается годным к
эксплуатации в случае отсутствия в нем после
проверки каких-либо остаточных деформаций
и при условии безотказной работы
подъемного механизма.
Канд. техн. наук М. ГУРАЛЬНИК
Воздушный холодильный термостат
Холодильная техника позволяет успешно
использовать процесс охлаждения твердых и
жидких веществ и их растворов в химической
технологии и лабораторной практике.
Применение искусственного холода в ряде случаев
имеет преимущества перед другими
процессами, например при получении воды высокой
степени чистоты, для разделения веществ и
выделения их из растворов (особенно
летучих и легко разлагающихся), для разделения
изотопов некоторых элементов, при
определении характера связи воды в веществах, для
улучшения качества осадков и др. В качестве
примера можно указать на
очистку воды: для
дистилляции требуется расход тепла
621 кал/г . (при исходной
температуре воды 18°С), а
при замораживании
необходимо отвести всего 98 кал/г.
В последнем случае
достигается лучшая очистка воды
от ряда веществ. Для
изучения химических процессов
при низких температурах
требуется лабораторный
термостат, который должен
автоматически
поддерживать заданную температуру
в широких пределах,
обеспечивая ее равномерное
распределение по всему
рабочему объему. Нами была
сделана попыша изготовить
такой термостат.
; Для изготовления
термостата был использован
Фреоновый компрессор
БР-РКФ-0,9 и ребристо-
трубный змеевиковый
испаритель с поверхностью 7,2 м2
Испаритель установили в корпус ( рис. 1).
сделанный из толстой фанеры с тепловой
изоляцией из гофрированного картона,
внутренние стенки покрыли оцинкованным железом.
Под испарителем поместили полукруглый
железный поддон с наклоном в одну сторону для
стока конденсата. Внизу установили
вентилятор с вынесенным за пределы термостата
мотором. К ребрам испарителя снизу
прикрепили направляющие щитки, обеспечивающие
равномерное распределение воздуха. Это
обеспечило хороший теплообмен и позволило полу-
Рис 1. Схема устройства воздушного холодильного термостата:
1 — корпус, 2 — испаритель, 3 — направляющие щитки, 4 — резиновые
уплотнения, 5 — толуоловый контактный терморегулятор, б — термометр,
7 — крышка термостата, 8 — окна для установки приборов, 9 — змеевиковый
охладитель для рассола, 10 — воздушная ловушка, 11 — вентилятор, 12 —
привод вентилятора, 13 — центробежный насос для рассола,'14 — привод
центробежного насоса. 15 — трубка для отвода конденсата, 16 — подставка под
корпус. 17 — поддон, 18 — бруски для установки испарителя.
№ 5
Воздушный холодильный термостат
55
чить одинаковую температуру по всему объему
термостата.
На верхней крышке термостата сделали
окна (закрываемые задвижками), которые
использовали для установки различных
приборов. Для охлаждения рассолов, спирта или
других теплоносителей служит специальный
медный змеевик и центробежный насос.
Температуру на заданном уровне
поддерживали с помощью контактного толуолового
терморегулятора1 и обычного двухпозицион-
ного электронного реле.
Терморегулятор (рис. 2) представляет собой
стеклянный баллон, выполненный для
лучшего теплообмена в виде змеевика 1, к которому
припаян U-образный капилляр 2. Баллон
заполняют толуолом, а капилляр ртутью. Один
контакт впаивается в нижней части
капилляра, другой вводится в него с открытого конца.
Баллон имеет через кран 3 выход наружу, что
позволяет заполнять его толуолом при любой
рабочей температуре- После того как кран
закроют, расширение толуола вызывает
изменение уровня ртути в капилляре и при ее
соприкосновении с верхним контактом
происходит замыкание цепи управления
(терморегуляторы указанного типа поставляются
заводом «Платиноприбор»). Для точной
настройки прибора служит винт 4.
Описанный термостат устойчиво работает
при температуре до —20° и обеспечивает
точность регулирования в пределах от +0,1 до
0,3° (точность увеличивается с понижением
рабочей температуры). Продолжительность
работы компрессора при температуре в
термостате — 1° и температуре окружающего
воздуха 18° составляет 15—17*V© от общего времени
использования термостата,
55%.
при
-15° около
К клеммам
блока я
управления
PiHic. i2. (Схема толуолового
терморегулятора.
1 К. В. Ч м у т о в. Техника физико-химического
исследования, Госхимиздат, 1954, стр. 41.
Инж. В. ВОЛЬХИН, доктор техн. наук В.30Л0ТАВИН
ОТКРЫТА ПОДПИСКА НА 1960 ГОД
НА ЖУРНАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМИТЕТА
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР
«МЯСНАЯ ИНДУСТРИЯ СССР»
Периодичность — 6 номеров в год, объем — 4 печатных листа-
Подписная цена: на год — 30 руб., на полгода — 15 руб.
Подписка принимается без ограничения городскими и районными
отделениями связи.
КОНСУЛЬТАЦИЯ
Предохранение строительных конструкций от повреждений
транспортными механизмами
В последнее время на холодильниках для
производства грузовых работ взамен
грузовых тележек все большее применение
получают самоходные механизмы —
электропогрузчики, электротележки и электротягачи.
Указанные механизмы при большой
скорости передвижения с грузом на стесненных
площадях задевают выступающие строительные
конструкции, нанося им значительные
повреждения и даже разрушения.
Наиболее уязвимые места — дверные
проемы на входе в холодильник, двери
вестибюлей, коридоров и камер.
В связи с этим для защиты от ударов коом-
ку дверной рамы окантовывают угловой сталью
сечением 30X30X4-^-50X50X6 мм на
высоту не мелее 1500 мм, а на полотне двери
укрепляют пояс из листовой стали шириной
250 мм и толщиной 4-:-6 мм.
В целях предохранения строительных
конструкций от повреждений в местах разворота
транспортных механизмов необходимо
укрепить на стенах деревянные предохранительные
брусья шириной 250 мм, толщиной 50-М00 мм
на высоте не выше 300 мм от пола.
Для защиты неизолированных
прямоугольных колонн предусматривают окантовку
граней угловой сталью 50X50X6-60X60X6 мм
на высоту 1500 мм. На изолированных
колоннах для предохранения изоляции лстанавли-
вают деревянную обрешетку из досок 30—
Ю мм, укрепляемую к колонне поясами из
полосовой стали 50X4 мм. Целесообразно
изолированную колонну дополнительно защитить
металлическим поясом из листовой стали
шириной 250 мм и толщиной 4—6 мм,
помещаемым на обрешетке колонны в зоне уровня
обводов механизмов.
Изолированные круглые колонны в камерах
также защищают обрешеткой на высоту
1500 мм из строганых реек толщиной 30—
40 мм, стянутых вверху и внизу
металлическими поясами из листовой стали 50X4 мм
(рис. 1)- На уровне 300 мм рекомендуется
дополнительно устанавливать защитный метал-
Рис. 1. Защитное устройство
колонны:
1 — колонна, 2 — изоляция,
3 — обрешетка, 4 —
стягивающий пояс, 5 — защитный
пояс.
лический пояс. Неизолированные круглые
колонны не нуждаются в предохранительных
устройствах.
№ 5 Почему необходимо наблюдать за уровнем холодильного агента 57
Под воздействием ударов колес грузовых
тележек и электрокаров с грузом при въезде в
лифт и выезде разрушается покрытие пола в
месте примыкания его к лифтовой шахте.
Особенно быстро нарушается покрытие
изолированного пола, что затрудняет закатывание и
откатывание тележек с грузом.
Поэтому перед лифтом на ширину его
кабины в уровень с асфальтовым полом
устраивают деревянный настил размером 2200 X'
Х'8'00 мм из строганых досок толщиной 50 мм.
Доски укладывают в металлическую рамку из
угловой стали 50X50X6 мм, укрепляемую к
полу. Сверху настил закрепляют накладкой из
полосовой стали 40X8 мм (рис. 2). Этот
упругий настил смягчает удары колес об пол.
Для защиты пола применяют также
металлический лист (или рифленую сталь)
размером 2200X800 мм, толщиной 6-^-8 мм,
привариваемый к металлической обвязке двери
лифта и к арматуре бетонной корки пола.
Для создания шероховатости на
поверхности листовой стали наваривают по всей
площади зигзагообразные швы.
Применение перечисленных защитных
устройств надежно предохраняет здание от
разрушения транспортными механизмами и
снижает затраты на его ремонт.
1 —
з —
-50*6
Рис. 2. Съемный настил пола:
металлическая рама, 2 — деревянный настил,
болт, 4 — накладка, 5 — асфальт, б —
армированная корка.
Инж. П.МАКСИМОВ
I. Почему необходимо наблюдать за уровнем холодильного
агента в линейном ресивере
В схемах холодильных установок обычно
предусматриваются линейные ресиверы,
которые устанавливаются после конденсаторов и
служат сборниками жидкого холодильного
агента.
Схема трубопроводов должна обеспечивать
свободный слив конденсата в ресивер.
Только при этом условии достигается
эффективное использование всей теплопередающей
поверхности конденсатора.
Для обеспечения устойчивого режима
работы установки в линейном ресивере всегда
должен быть некоторый запас жидкого
холодильного агента.
Уровень жидкости в линейном ресивере
меняется с изменением режима работы
установки. С повышением тепловой нагрузки на
испарительную систему, например при загрузке
камер продуктами, возрастает интенсивность
парообразования. При этом испарительная
система не может содержать того количества
жидкости, которое было в ней при меньшей
тепловой нагрузке. Излишний холодильный
агент сосредоточивается на стороне высокого
давления, то есть в линейном ресивере.
Уровень жидкости в ресивере повышается.
То же самое происходит при включении в
работу дополнительных компрессоров,
поскольку в этом случае понижается
температура испарения, возрастает разность
температур в процессе теплопередачи и
увеличивается интенсивность парообразования.
При уменьшении тепловой нагрузки,
например ino мере охлаждения продуктов, испа-
рйт-ельная система все больше и больше
заполняется жидкостью, и уровень жидкости в
ливейном ресивере понижается.
Особенно меняется с изменением режима
работы количество жидкого холодильного
агента в обычной затопленной системе непос-
58
Консультация
№ 5
редственного испарения с длинношланговыми
батареями.
Во время работы холодильной установки
необходимо наблюдать за уровнем в
линейном ресивере. При очень низком уровне
жидкости становится возможным прорыв пара из
конденсатора в испарительную систему.
Циркуляция несконденсировавшегося пара
приводит к уменьшению холодопроизводительности
установки и перерасходу электроэнергии на
выработку холода.
Переполнение ресивера может привести
к подтапливанию конденсатора и,
следовательно, к омертвлению части его теплопере-
При нормальной эксплуатации установки
изменение уровня жидкости в линейном
ресивере не должно сказываться на давлении в
конденсаторе. Однако практически можно
нередко наблюдать, как с изменением уровня в
ресивере меняется и давление в конденсаторе.
Происходит это при наличии в установке
воздуха.
Давление в конденсаторе равно сумме
парциальных давлений холодильного агента и
воздуха. С повышением уровня жидкости
уменьшается суммарный свободный объем
конденсатора и ресивера. Уменьшение объема
вызывает увеличение давления воздуха.
С ростом парциального давления воздуха
Одним из существенных факторов при
выпуске высококачественного мороженого
является показатель его кислотности.
Определение кислотности смесей
мороженого и готовой продукции осуществляется в
настоящее время по ГОСТу 3624-47 методом
титрования их 0,1 N раствором NaOH с
индикатором фенолфталеином. Показателем
окончания титрования является розовое
окрашивание, не исчезающее в течение одной
минуты.
Для молочных, сливочных и пломбирных
смесей, не включающих цветные ингредиенты
(фруктовые соки, ягоды, какао -порошок,
карамелизованный сахар), момент окончания
титрования обнаруживается отчетливо.
дающей поверхности. Это вызывает
повышение давления конденсации, а отсюда
уменьшение холодопроизводительности и перерасход
электроэнергии.
Необходимо следить, чтобы при всех
режимах работы уровень жидкости в линейном
ресивере не выходил за допустимые пределы.
Верхний предельный уровень должен
соответствовать заполнению ресивера не более чем на
80% его емкости. Нижний предельный
уровень должен быть таким, чтобы при нем не
происходило прорыва пара из конденсатора в
испарительную систему.
ухудшаются условия теплоотдачи при
конденсации, что в свою очередь повышает
парциальное давление холодильного агента.
Таким образом, при наличии воздуха в
системе, повышение уровня жидкости в
линейном ресивере приводит к возрастанию
давления в конденсаторе за счет увеличения
парциальных давлений, холодильного агента и
воздуха.
Изменение давления в конденсаторе с
изменением уровня жидкости в линейном
ресивере является одним из признаков наличия
воздуха в системе.
Инж. Н. ЯКОВЛЕВ
Смеси же, содержащие указанные
ингредиенты, в значительной мере маскируют
характерную окраску фенолфталеина на
границе перехода среды в щелочную. В результате
полученные показатели кислотности
оказываются ненадежными (в основном перетитро-
ванными) и определение носит/субъективный
характер.
Точное и объективное определение
кислотности в окрашенных смесях мороженого
может быть достигнуто путем применения
метода потенциометрического титрования.
Исследованиями, проведенными автором во
ВНИХИ, установлено, что для неокрашенных
смесей мороженого моменту конца,
титрования с фенолфталеином соответствует в прак-
II. Зависит ли давление в конденсаторе от уровня жидкости
в линейном ресивере
Определение кислотности мороженого
№5
Определение кислотности мороженого
59
тических условиях значение рН, равное 8,5.
Значение рН = 8,5 можно принять за
конечное, до которого следует титровать также
все виды окрашенного мороженого при потен-
циометрическом титровании.
Для осуществления метода потенциометри-
ческого титрования следует использовать
потенциометр типа Л-5 завода «Моекип»,
схема которого основана на компенсационном
методе.
На электродах, погруженных в
анализируемый раствор, в зависимости от концентраций
в нем водородных ионов, возникает
различная по величине электродвижущая сила. Эта
измеряемая электродвижущая сила
компенсируется регулируемой в приборе разностью
потенциалов, направленной в сторону
противоположную направлению действия измеряемой
ЭДС. Результирующая электродвижущая
сила усиливается двухламповым усилителем
постоянного тока.
Момент компенсации характеризуется
отсутствием тока в измерительной цепи, что
определяется с помощью нуль-гальванометра,
включенного в эту цепь.
Питание прибора осуществляется от сети
переменного тока 127/220 в. Перед началом
испытания потенциометр подвергается
настройке, которая заключается в настройке
усилителя и потенциометрической части по
нормальному элементу и производится
согласно заводской инструкции.
• С потенциометром ЛП-5 поставляется
приспособление для титрования типа ПТ-1,
которое представляет собой металлическую полую
стойку, укрепленную на массивном
металлическом основании. На стойке в зажимах
крепятся бюретки для титрованных растворов,
имеется колодка с гнездами для электродов,
держатель для стаканчика с испытуемым
раствором и электрический моторчик с
укрепленной на валу стеклянной мешалкой для
механического перемешивания раствора в
процессе титрования.
Измерение потенциала, возникающего при
потенциометрическом титровании,
осуществляется с помощью двух электродов:
каломельного как электрода сравнения и
стеклянного как измерительного электрода.
Определение кислотности
мороженого. Перед титрованием в гнезда
держателя для электродов вставляют
каломельный и стеклянный электроды и заполняют
бюретку 0,Ш раствором NaOH или КОН.
Настраивают прибор согласно заводской
инструкции и производят корректировку шкалы
рН по буферному раствору с целью
устранения ошибки потенциала асимметрии
стеклянного электрода. Для этого наливают в стакан
чик буферный раствор (рН = 7), опускают в
него электроды и устанавливают реостат R2
на величину температуры буферного
раствора, а реохорд Ri на значение рН = 7. Нажав
кнопку К, с помощью ручки «установка нуля»
вращают реостат асихмметрии стеклянного
электрода R7 до установки стрелки
гальванометра на нуль, после чего выливают буферный
раствор и тщательно промывают электроды и
стаканчик дистиллированной водой.
Для определения кислотности взвешивают
на технических весах второго класса 5 г
смеси мороженого, добавляют около 80 мл
дистиллированной воды, устанавливают
стаканчик с раствором в приспособление для
титрования и опускают электроды с таким
расчетом, чтобы кончик каломельного и
шарик стеклянного электродов были
погружены в раствор.
Устанавливают температурный
компенсатор на температуру испытуемого раствора, а
реохорд прибора на значение рН = 8,5, до
которого необходимо произвести титрование.
Затем запирают кнопку К и, включив
мешалку, подают из бюретки по каплям титрующий
раствор @,1N NaOH или КОН) до тех пор,
пока стрелка гальванометра не станет в
нулевое положение.
Количество мл щелочи, затраченное на
нейтрализацию 5 г мороженого, умножают на
20 и получают градус кислотности.
Метод потенциометрического титрования в
марте-апреле текущего года был применен в
лаборатории холодильника № 10 и показал
лучшие результаты, чем визуальный
стандартный метод.
При анализах окрашенного мороженого
показатель кислотности по методу
потенциометрического титрования был от 0,08 до 6,57
градуса кислотности ниже, чем по стандартной
методике. Наименьшие расхождения
относятся к фруктово-ягодным смесям мороженого,
как обладающим слабой буферностью, а
наибольшие — к шоколадным и крем-брюле, для
которых при титровании стандартным
способом неизбежны большие ошибки,
вызываемые буферными свойствами смесей и
значительной трудностью обнаружения розового
окрашивания в темных (коричневых)
растворах.
Точность метода потенциометрического
титрования подтверждается, в частности, полной
сходимостью результатов анализов при
неоднократных параллельных определениях.
Инж. Р. КАЗАКОВА
60
Консультация
№ 5
Электронный регулирующий прибор ЭР-Ш
При автоматизации производства
углекислого газа на заводах сухого льда
(«Холодильная техника» № 1 и 2, 1959) ражную роль
играют регуляторы давления десорбции и
греющего пара. Одним из основных элементов
этих регуляторов являются электронные
приборы ЭР-Ш. Они применяются для
управления электрическими исполнительными
механизмами постоянной скорости (например,
типов ПР, ИМТ и др.), т. е. механизмами,
скорость которых в процессе регулирования имеет
определенную величину и может изменяться
только по направлению.
Эти приборы могут также найти широкое
применение в холодильных машинах в
качестве регуляторов давления кипения.
Прибор ЭР-Ш работает с первичными
устройствами, имеющими индуктивные
преобразователи, и может применяться в схемах изо-
дромных регуляторов давления (с датчиком
ЧМЛ), перепада давлений (с датчиками ДМ
или ДТ) и др.
Прибор состоит из двух блоков:
измерительного и электронного. В измерительном
блоке преобразованное значение
регулируемой величины с помощью задатчика
превращается в сигнал отклонения. Измерительный
блок допускает включение трех датчиков, что
дает возможность регулировать сумму трех
величин. Однако обычно используется
регулятор с одним датчиком. В этом случае
клеммы для остальных датчиков свободны.
В электронном блоке сигнал отклонения
усиливается и подается к исполнительному
механизму.
На рис. 1 изображена принципиальная
схема регулирующего прибора. Измерительный
блок состоит из трех мостов, имеющих в
плечах катушки датчиков № 1, 2, 3 и
соответственно им обмотки питания II, III и IV
трансформатора Тр-4. Измерительные диагонали
мостов нагружены на потенциометры /?ie,
Rn и Ri87 являющиеся регуляторами
чувствительности. Потенциометры соединены так, что
Г Л"/] ^№2 "J j~/W ^ г-
ы м#
UAflJ КлАа)
ffl-i Д-J ffl
UAaJ
Г"
fC34
ЙЧ
V-„-
TIP Its rp-3
Г \9/i !l
Z-p-pJI
I
22 21
У,
t
Рис 1 Принципиальная схема электронного регулирующего прибора ЭР-Ш:
, _ „змери^ьныи^Гк И,П. 2 -?лек:РОНныйреблокрЭ:Ш, 3 - задаТ,И,4 _ стилизатор напряжения СНЭ
№ 5
Электронный регулирующий прибор ЭР-Ш
61
выходное напряжение между движком Rie и
гнездом Г равно сумме напряжений,
отбираемых от трех мостов.
Суммарное напряжение подается в
компенсационную схему, где оно
взаимодействует с напряжением задающего моста.
Если фактическое значение регулируемой
величины равно заданному, то напряжение
задающего моста равно суммарному
напряжению, поступающему от измерительных мостов.
Поскольку эти два напряжения включены
навстречу друг другу, то выходное напряжение
на гнездах В я Г будет равно 0.
При наличии разности между фактическим
и заданным значениями регулируемой
величины на выходе измерительного блока
появляется напряжение, амплитуда которого
зависит от величины, а фаза — от знака
отклонения.
От измерительного блока сигнал подается
на вход электронного усилителя, состоящего
из двух балансных каскадов постоянного тока,
анодные цепи которых питаются от отдельных
обмоток силового трансформатора.
При отсутствии сигнала с помощью
потенциометра /?1з в обеих половинах первого
триода устанавливается одинаковый ток.
Благодаря этому-падения напряжения на
нагрузочных сопротивлениях Rs и i?e равны, а
следовательно, напряжение между анодами равно
нулю.
(В связи с отсутствием напряжения на
выходе первого каскада в лампе Л2 сохраняется
баланс токов, в результате чего ток в обмотке
поляризованного реле РП-5 равен нулю.
При появлении на сетке левого триода
лампы JIi напряжения отклонения баланс токов
нарушается и на вход второго каскада
подается усиленное "напряжение. В лампе Лъ
сигнал вновь усиливается и создает ток в
рабочей обмотке реле.
В зависимости от фазы сигнала ток в
обмотке реле имеет определенное направление, в
результате нижний или верхний контакт будет
замкнут. При этом через замкнувшийся
контакт реле создается цепь питания
исполнительной части схемы (через клеммы 7, 8 и 9)
и ламп сигнализации КЛ\ и КЛг постоянным
напряжением 24 в от выпрямителя Вг.
Одновременно через контакт
поляризованного реле образуется цепь обратной связи.
Постоянный ток проходит по сопротивлению
/?i4, создавая на нем падение напряжения.
При этом направление тока зависит от того,
какой из контактов замкнут. Часть
напряжения через движок сопротивления Ru и
сопротивление /?9 заряжает конденсатор Сз.
Скорость зарядки конденсатора зависит от
постоянной времени цепи TL = (R9 + R'H) • С3
и подводимого напряжения обратной связи.
Величина R'u обозначает часть всего
сопротивления Ru, с которой снимается
напряжение обратной связи для заряда
конденсатора Сз. Вместе с изменением напряжения на
конденсаторе Сз меняется и напряжение на
правой сетке.
Схема прибора построена так, что
имеющаяся обратная связь отрицательна, то есть
изменение тока в правом триоде направлено в
сторону ликвидации появившегося разбаланса.
Следовательно, через определенный интервал
времени напряжение на конденсаторе
возрастет настолько, что токи в обеих частях
лампы уравняются и баланс схемы восстановится.
При этом реле возвращается в нейтральное
положение, разрывая цепи питания
исполнительной части и обратной связи. Исполнительный
механизм останавливается, а конденсатор Сз
начинает разряжаться по той же цепи. Через
некоторое время наступит момент, когда
разбаланс становится больше порога
срабатывания реле.
В этом случае описанный процесс
повторится и будет продолжаться, пока отклонение не
станет равным нулю. Поскольку регулятор
рассчитан на применение исполнительного
механизма постоянной скорости, то работа его в
пульсирующем режиме, рассмотренном выше,
обеспечивает пропорциональность между
скоростью регулирования и величиной
отклонения. Это происходит потому, что длина
рабочих интервалов и промежутков между ними
зависит от степени отклонения — чем больше
отклонение, тем дольше исполнительный
механизм находится в движении. Такое свойство
присуще классу статических
(пропорциональных) регуляторов.
С другой стороны, величина остаточного
отклонения (статизма) в рассматриваемом
случае практически не зависит от режима работы,
а определяется лишь чувствительностью
прибора, что является свойством астатических
регуляторов. Следовательно, данный
автоматический регулятор соединяет свойства
статического и астатического регуляторов.
В технике регулирования подобные системы
называются изодромными. Изодромом в
приборе ЭР-Ш является контур Ru, R9 и Сз»
который определяет динамические свойства
регулятора.
62
Консультация
№ 5
?>,
a) +6
0
\ * A
«.i
о
^
$
\
To
На рис. 2 путем
приближенного, графического
построения показан принцип
изодромного регулирования
с помощью ЭР-Ш.
На графике а нанесены
отклонения и напряжения
на анодах первой лампы от
балансного состояния A f/i
и Vi, соответственно для
левого и правого триодов.
Условимся, что заряд и раз
ряд конденсатора
происходят по линейному закону, но
с разными скоростями.
Кроме того, примем, что зона
нечувствительности прибора
составляет + 8. Пусть в
момент h отклонение
регулируемой величины возрастает
скачкообразно.
Пропорциональная ему величина MJ также
скачкообразно изменяется до значения^.
В связи с появлением разности
напряжений больше 8 поляризованное реле
сработает и включит ток в исполнительный механизм
(график б). Движение исполнительного
механизма начнется одновременно с подачей
напряжения обратной связи на конденсатор
(график в). Напряжение А[/2 будет расти
по линии ab и в момент 6>, когда Шх -= Ш^
реле отпустит, останавливая исполнительный
механизм и.прекращая заряд конденсатора.
За время первого импульса исполнительный
механизм изменит координату на Д^.
Разряд конденсатора происходит /по линии be до
момента to, когда (A U2 — А Ог) = 8. В этот
момент реле снова включается и подает в
исполнительный механизм очередной импульс,
вызывающий изменение его координаты на
А|х2. В дальнейшем процесс регулирования
происходит аналогично, причем колебания
затухают и после момента tK отклонение
регулируемой величины входит в пределы зоны
нечувствительности. В системе
восстанавливается равновесие.
1Wh44^^
т»|^
Рис. 2. Приближенное построение процесса регулирования с
прибора ЭР-Ш.
помощью
Сделав подобное построение для
регулятора без обратной связи (A U2 = 0), можно
убедиться, что колебания получают
значительно больший размах, а затухание их будет
происходить менее интенсивно. ¦
Кроме цепи обратной связи, динамические
свойства регулятора определяются также
параметрами цепи /?2з—С*, представляющей
собой электрический демпфер. Это устройство
исключает срабатывание регулятора при
быстрых колебаниях регулируемой величины
около среднего значения.
Технические данные прибора
минимальная зона
нечувствительности, мв .. . . . • • не более 6
время изодрома(Г/), сек. . .... 0-^о00
максимальное значение степени об-
ратной связи, мв\сек не менее 1000/7/
потребляемая мощность, em . ... 20
температура окружающего возлу-
ха, °С не выше 40
относительная влажность, %.'. . . не более 70
Приборы типа ЭР-Ш выпускаются
серийно московскими заводами «Комега» и
«Энергоприбор».
Инж. В. УЖАНСКИЙ
№ 5 Предотвращение деформирования стенок льдогенератора сухоледной установки J53
Предотвращение деформирования стенок льдогенератора
сухоледной установки
На большинстве сухоледных заводов
Советского Союза сухой лед получают в
льдогенераторах московского завода «Компрессор» из
жидкой углекислоты под давлением 8 ати.
Льдогенератор (см. рисунок) представляет
собой двухполостный сосуд. Внутреннюю
полость А образует короб размерами в нижней
части 210X210 мм, в верхней — 190X190 мм
при высоте 850 мм. Полость Б образуется
рубашкой 2 круглого сечения.
Во внутренней полости льдогенератора
происходит намораживание сухого льда.
Образующийся при этом газ отводится через диаф-
Углекислый . ^ Жидкая
газ, 8 ати ^\ \ углекислота
Эскиз льдогенератора завода «Компрессор»:
1 _ внутренний короб, 2 — рубашка,
3—-верхний фланец, 4 — нижний фланец, 5 — откид:
ное дно, 6 — жидкостный вентиль, 7 — газовый
вентиль, 8 — вентиль для газа нижнего отсоса,
9 — диафрагма, 10 — шпиндель диафрагмы,
11 — винтовой затвор, 12—манометры.
рагмы 9 и полость Б в первую ступень
дополнительного (или совмещенного) компрессора.
Диафрагмы 9, соединяюище обе полости
льдогенератора, открывают при полном
заполнении жидкой углекислотой внутренней
полости и оставляют открытыми до
образования блока сухого льда.
По существующим правилам диафрагму
открывают постепенно, сначала не более чем
на полоборота шпинделя. Полностью ее
открывают только после образования в ней
сухого льда, когда процесс намораживания
начнется уже во внутренней полости
льдогенератора.
Однако это основное правило не всегда
соблюдается. Преждевременное открытие
диафрагмы приводит к тому, что часть жидкой
углекислоты попадает в рубашку
льдогенератора, где она превращается в снегообразное
состояние. В рубашке льдогенератора может
накопиться большое количество твердой
углекислоты, что небезопасно для работы.
Если потребуется отключить льдогенератор
и будут плотно закрыты диафрагмы 9 и
вентиль 8 на трубопроводе для газа нижнего
отсоса, то при отеплении давление в рубашке
быстро поднимается, в результате чего стенки
внутреннего короба деформируются (см. на
рисунке пунктирные линии) и льдогенератор
выходит из строя.
Такие случаи в практике работы
сухоледных заводов не единичны и, к сожалению,
время от времени повторяются.
Для избежания аварий необходимо, чтобы
аппаратчики точно соблюдали правила
обслуживания льдогенераторов и не допускали
накапливания большого количества твердой
углекислоты в рубашках.
При выключении льдогенераторов на
продолжительное время категорически
запрещается оставлять их с плотно закрытыми
диафрагмами и при закрытых вентилях для
газа нижнего отсоса. Если сухоледная установка
выключается полностью, то обслуживающий
персонал не должен покидать рабочего места
до тех пор, пока не будут отеплены все
аппараты установки и давление в них не снизится
до атмосферного.
Канд. техн. наук А. 1ЕЗИКОВ
Письмо в редакцию
О производстве сухих смесей для мороженого
Мороженое является многокомпонентным
продуктом, в состав которого могут входить
различные ингредиенты: молоко цельное и
обезжиренное, сливки, сгущенное цельное и
обезжиренное молоко с сахаром и без сахара,
сахар, стабилизаторы, наполнители,
ароматические вещества и пр.
Такое многообразие сырьевого набора
крайне затрудняет производственный,
процесс, для приготовления смесей требуются
большие площади, громоздкое оборудование,
значительные затраты труда на распаковку,
зачистку и предварительную подготовку
сырья, а также расход пара, холода и
электроэнергии. В связи с этим следует обратить
внимание фабрик и цехов мороженого, а также
хозяйственных организаций на
целесообразность использования такого исключительно
удобного полуфабриката, как готовые сухие
смеси для мороженого.
Еще в 1937 г. ЦНИЛГлавмолоко и Глав-
консервмолоко была проведена совместная
работа по изготовлению, хранению и
применению в производстве мороженого сухих
смесей.
На Ялуторовском молочноконсервном
заводе было изготовлено шесть видов сухих
сливочных смесей (без стабилизатора, с
желатином, с желатином и ванилином, с
агар-агаром, с какао-порошком, с яйцом) и
молочная смесь.
Сухие смеси для мороженого,
расфасованные в жестяные банки емкостью 150 г, 400 г
и 10 кг, хранились в течение 4,5 месяца при
различных температурах — от 30 до —20°.
Сухие смеси хорошо сохранились при
температурах 0° и ниже, а выработанное из них
мороженое было высокого качества.
Смеси растворяли в воде при отношении
1 : 2,5 для сливочного и 1 : 2,7 для
молочного мороженого, что обеспечивало в готовом
продукте стандартное содержание жира,
сахара, сомо и сухих веществ.
При использовании сухих смесей
упрощается технология производства мороженого,
сокращаются производственные площади и
номенклатура оборудования, снижаются
потери, упрощается техно-химический контроль
при одновременном сокращении расхода
пара, холода, электроэнергии я затрат труда.
Облегчается вопрос механизации
производства и создается реальная возможность
осуществления автоматического агрегата по
производству мороженого из сухих смесей,
состоящего из смесителя, фризера
непрерывного действия, дозировочного и
скороморозильного аппаратов.
Организация производства сухих смесей
для мороженого на одном из действующих
молочноконсервных заводов позволит
снабжать такими смесями в первую очередь
районы со слаборазвитым молочным
животноводством. Сухие смеси особенно необходимы
также для производства «мягкого»
мороженого в 'магазинах, буфетах и столовых.
Надо надеяться, что при содействии
Госплана РСФСР этот весьма перспективный
вопрос будет разрешен положительно.
Канд. техн. наук Н. САВИНОВСКИЙ
ОТКРЫТА ПОДПИСКА НА 1960 ГОД
НА ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
«МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
Периодичность — 12 номеров в год, объем — 3 печатных листа.
Подписная цена: на год — 48 руб.
Подписка принимается без ограничения городскими и районными
отделами Союзпечати, а также всеми отделениями связи.
За рубежом
Оборудование и пуск в эксплуатацию первого
завода сухого льда в Китайской Народной Республике
По проекту Гипрохолода в 1958 г. был
построен первый завод сухого льда при Гиринском
химическом комбинате. Автор настоящей
статьи принимал участие в монтаже и пуске в
эксплуатацию этого предприятия Китайской
Народной Республики.
Все оборудование и
контрольно-измерительные приборы для цеха сухого льда были
изготовлены в Советском Союзе: углекислотные
трехступенчатые компрессоры с
охлаждающими приборами, промежуточными сосудами и
очистительной аппаратурой — московским
заводом «Компрессор», а сдвоенный сухолед-
ный пресс с гидроприводом, арматурой и
гарнитурой — Одесским заводом прессов.
Полная проектная производительность
завода составляет 25 г сухого льда в сутки.
Установленное оборудование первой очереди
обеспечивает производительность 12,5 т/сутки.
Исходным сырьем для производства сухого
льда являются экспанзерные газы,
получающиеся при производстве синтетического
аммиака и метанола на химическом комбинате.
Экспанзерные газы до поступления на завод
сухого льда предварительно очищаются от
сероводорода в специальной установке, и
поэтому технологическая схема производства
сухого льда очень проста. Экспанзерный газ,
сжатый трехступенчатым компрессором до
давления 65 ати, направляется в конденсатор
СОг — испаритель 1ЧНз, в котором
происходит сжижение углекислого газа. Сжиженный
углекислый газ поступает в ресиверы
высокого давления сухоледной установки, а
неконденсирующиеся газы (СО, Нг, N2, Ог) из
конденсатора выходят в атмосферу.
После двукратного понижения давления
жидкая углекислота при давлении 8—10 ати
накапливается во втором промежуточном
сосуде, из которого она направляется в
сдвоенный сухоледный пресс для получения блоков
сухого льда размером 500X500X250 мм и
весом 100 кг.
Отличительной особенностью этого пресса
является то, что все процессы, связанные с
получением блоков сухого льда,
автоматизированы, а удаление блоков из пресса и
подача их для распиловки и упаковки
механизированы.
В период полуторамесячной эксплуатации
работники завода вполне освоили
технологию производства сухого льда.
Много внимания пришлось уделить
вопросам хранения, транспортировки и применения
сухого льда. Мы ознакомили китайских
специалистов с конструкциями изотермических
сухоледных вагонов и контейнеров, а также
мелкой тары из гофрированного картона,
применяемой для перевозки сухого льда на
короткие расстояния.
Из многих областей применения сухого
льда большой интерес был проявлен к
использованию сухого льда для искусственного
создания дождя, поскольку в 1958 г. Гирин-
ская провинция сильно страдала от засухи.
Поэтому первые партии сухого льда были
использованы для этой цели. В августе и
сентябре 1958 г. было проведено 9 опытов по
искусственному дождеванию с помощью сухого
льда. Они оказались успешными и дали
большой экономический эффект.
Например, на местной
гидроэлектростанции из-за недостатка воды в р. Сунгари
осталась в работе только одна турбина из восьми.
После проведенных опытов вступила в строй
еще одна турбина. Улучшилось положение и
в сельском хозяйстве Гиринской провинции.
В заключение хотелось бы упомянуть о
хорошем впечатлении, оставшемся у нас от
совместной работы с китайскими товарищами,
проявившими живой интерес к технике и
технологии производства и применения сухого
льда.
А. ТЕЗИКОВ
НОВЫЕ КНИГИ
Д. С. Чукаев, В. С. Щербаков. Электрооборудование
холодильных компрессорных установок. Госторгиздат,
Москва, 1959, 220 стр. Цена 5 руб.
Описаны электродвигатели к холодильным
компрессорам и вспомогательным механизмам холодильной
установки и изложены методы подбора электродвигателей.
Приведены принципы и схемы автоматизации
холодильных машин, описаны приборы автоматики. Даны
основные сведения о расчете, проектировании и
эксплуатации электрического освещения холодильников.
Освещены вопросы электроснабжения холодильников,
эксплуатации и техники безопасности электрических
установок.
С. В. Некрутман, Г. И. Осадчук, В. В. Скрипкин.
Опыт перевозки скоропортящихся грузов. Трансжел-
дориздат, Москва, 1959, 96 стр. Цена 1 руб. 80 коп.
В брошюре описывается опыт перевозки пищевых
продуктов в поездах с машинным охлаждением и
электрическим отоплением. Рассматриваются методы
термической обработки вагонов перед погрузкой, способы
укладки грузов в вагонах, порядок поддержания тем"
пературных режимов, особенности перевозки отдельных
грузов, обработка и экипировка вагонов после
погрузки.
Труды Ленинградского технологического института
холодильной промышленности. Том XV, Ленинград,
1958, 227 стр. Цена 17 руб. 50 коп.
В сборнике помещено 20 научных работ, в том числе
следующие работы по холодильной технике и
технологии.
К. И. С т р а х о в и ч. Некоторые вопросы трехразмер-
ной теории турбокомпрессоров.
С. С. Будневич, И. К. Кон др яков. Совмещен-
ный детандерный холодильный цикл для сжижения
воздуха,
С. А. П у п ц е в. Гидравлическое сопротивление
регенераторов с каменной насадкой.
М. И. Френкель. Расчет работы в теоретическом
цикле поршневого компрессора при сжатии реального
газа.
B. А. Сенютович. Аналитический метод
исследования теплового состояния пластины при
размораживании.
Л. И. Першина, Аденозинтрифосфорная кислота
как фактор^ характеризующий биохимические процессы
при холодильной обработке рыбы.
Б. В. Озимов, Н. К- В алькова, М. Т.
Головки н а. Спектры отражения и их применение в анализе
пищевых продуктов.
C. В. Харламов. Экономия оберточного
материала при фасовке пищевых продуктов в мелкую тару.
Труды Московского технологического института
мясной и молочной промышленности. Вып. VIII, Пище-
промиздат, Москва, 1958, 147 стр. Цена 9 руб. 40 кот.
Вопросы холодильной технологии затрагиваются в
следующих статьях сборника:
Н. П. Я н у ш к и н. Замораживание мяса без
предварительного охлаждения.
А. С. Буянов. Зависимость стойкости свиного
почечного жира от продолжительности охлаждения жиро-
сырья и условий производственного процесса,
Н. П. Янушкин. Определение потерь мясного сока
при отжатии центрифугированием.
A. Н. Л е п и л к и н. Определение теплопроводности
сливок.
B. Л. Шевельков. Теплофизические
характеристики изоляционных материалов.
В. С. Цибанов, В. Ж. Горбатов, Б. А. Геворгян.
Автоматизация действующего холодильного
оборудования. Бюро технической информации и пропаганды
ВНИИМП, Москва, 1958, 31 стр. Цена 1 руб.
Описаны разработанные авторами схемы
автоматического регулирования и противоаварийной защиты
холодильных установок. Описана автоматическая
холодильная установка санитарной бойни Московского
мясокомбината, где указанные схемы подвергались
проверке.
Сборник научных работ Ленинградского института
советской торговли имени Фр. Энгельса. Вып. XI.
Госторгиздат, Москва, 1957, 153 стр. Цена 6 руб. 30 коп.
Среди статей, помещенных в сборнике, представляют
интерес следующие работы по вопросам холодильной
технологии.
Е. Н. Лазарев. Электрохимические свойства
мышечной ткани и экстракта.
Г. Б. Дуброва и Т. Н. Сахарова. Опыты по
применению биомицина при хранении рыбы и рыбного
филе.
Н. М. Львова. Биохимические изменения,
происходящие в картофеле при длительном холодном хранении.
П. И. Жеребцов а. Опыт размораживания мяса в
процессе тепловой обработки.
Сборник научных работ Ленинградского института
советской торговли имени Фр. Энгельса. Вып. XIII,
Москва, 1959, 153 стр. Цена 6 руб. 40 коп.
Вопросам холодильной технологии посвящены в
сборнике следующие работы:
А. И. Гримм, А. Л. Картужанекий. Действие
облучения радиоактивным кобальтом на картофель и
лук.
Н. М. Львова. О некоторых изменениях в клубнях
отепленного картофеля, предварительно хранившегося
при 0°.
Е. Н. Лазарев. Продолжительность созревания
мяса, поступающего в торговую сеть.
Е. Н. Лазарев. Изменение бактериальной обсеме-
ненности мяса в зависимости от продолжительности его
созревания.
Т. И. Добрынина. Изменение активности
катализы при замораживании и облучении улучами.
Т. Н. Сахарова. Сравнительная характеристика
некоторых стабилизаторов для охлажденного рыбного
филе.
Н. Н. Тит о в. Приготовление сухого молока методом
сублимации
№ 5
Новые книги
67
В. М. Чиков. Приготовление блочного
(мороженого) мяса путем прессования.
Ю. А. Оленев. Технология холодильной обработки
и хранения сливочного масла, выработанного поточным
способом (научное сообщение ВНИХИ). Госторгиздат,
Москва, 1959, 28 стр. Цена 80 коп.
Изложены результаты экспериментального изучения
режимов охлаждения выоокожирных сливок в масло-
образователе, состава и фазовых превращений глицери-
дов молочного жира при положительных и
отрицательных температурах. Описаны результаты опытов по
замораживанию, длительному хранению и оттаиванию
сливочного масла, причем основное внимание уделялось
консистенции масла.
Н. С. Волкова. Охлаждение каспийской кильки на
рыболовных судах. Издание ВНИРО, Москва, 1958,
29 стр. Бесплатно.
Приведены результаты испытания различных
методов охлаждения кильки, проведенного автором ива
Каспийском море. Описаны механизированные линии
охлаждения кильки на судах, смонтированные по схеме
КаспНИРО. Охлажденная в морской воде килька
сохранялась в трюме при 0° до 48 часов без ухудшения
качества.
И. А. Попырин. Производство панированных,
обжаренных и замороженных рыбопродуктов. Издание
ВНИРО, Москва, 1958, 63 стр. Бесплатно.
Описана применяемая в США и Канаде технология
производства замороженных рыбных палочек, а также
механизированная линия, производительностью
900 кг/час. Приведен текст американского стандарта
на мороженые жареные рыбные палочки.
Труды Астраханского технического института рыбной
промышленности и хозяйства. Вып. VI. Издательство
газеты «Волга», Астрахань, 1959, 186 стр. Бесплатно.
В первом разделе сборника помещены следующие
работы по холодильной технике:
Б. М. Б л и е р. Материальная регенерация,
Б. М. Блиер, А. В. Вургафт, X. А. Абдуль-
м а н о в. Влияние рассольного охлаждения на
стоимость холода.
П. Ф. Конопле в. Повышение производительности
рабочего цикла холодильных установок,
Б. М. Блиер. Компрессионная холодильная
установка с абсорбционным переохлаждением.
X. А. А б д у л ь м а н о в. Двухступенчатая
лабораторная компрессионная холодильная машина
Астраханского рыбвтуза,
X. А. А б д у л ь м а н о в, А. А. Ш и р о к о в.
Испытание абсорбционной холодильной машины
периодического действия, предназначенной для охлаждения молока
в колхозах и совхозах,
П. Ф. К о и о п л е в. Номограмма для определения
рабочей холодопроизводительности агрегатов и
компрессоров двухступенчатого сжатия.
Ю. А. Равич-Щербо, Г. Б. Дуброва, Е. А. Смотряева.
Применение антибиотиков для сохранения пищевых
продуктов. Издание Всесоюзного института научной и
технической информации, Москва, 1958, 38 стр. Цена
1 руб. 25 коп.
Брошюра представляет собой обзор советских и
зарубежных работ по вопросам применения антибиотиков
для удлинения сроков хранения охлажденных
продуктов: мяса, рыбы, птицы, овощей и молочных продуктов.
Описана применяемая на предприятиях США и Канады
технология консервирования охлажденной птицы и
рыбы с помощью хлортетрациклина.
А. П. Макашев. Способы удлинения сроков
хранения охлажденной рыбы. Издание Всесоюзного
института научной и технической информации, Москва, 1958,
37 стр. Цена 1 руб. 30 коп.
Приведен обзор советской и иностранной литературы
о способах охлаждения рыбы на судах и сохранения ее
с использованием химических консервантов,
углекислого газа, уксусной кислоты, ультразвуковых колебаний,
ультрафиолетовых лучей, радиоактивных излучений.
Даны рекомендации о внедрении или широкой
промышленной проверке методов охлаждения и хранения рыбы.
Л. С. Россовский, А. А. Холопова. Холодильное
хранение сыров (научное сообщение ВНИХИ).
Госторгиздат, Москва, 1959, 18 стр. Цена 55 коп.
Приведены результаты исследований качественных
изменений сыров в процессе хранения при
положительных и отрицательных температурах и даны
рекомендации о режиме хранения сыров.
Статьи по холодильной технике,
опубликованные б советских журналах
мясная индустрия ссср
Зыбунова Л. Наши претензии к холодильникам
(убыль мяса и ухудшение его качества при перевозках
по ж. д.), 1959, № 1, с. 29.
Никитин Б. Применение пленочных покрытий для
сохранения качества обработанной птицы, 1959, № 1, с.
50—52.
Применение радиоволн при сублимационной сушке
мяса. Реферат Г. Егиазарова, 1959, № 1, с. 61.
Радиоактивная стерилизация тары и упаковочного
материала. Реферат Г. Егиазарова, 1959, № 1, с. 61.
Чебанов А., Очаковский В. Опыт расширения и
интенсификации работы холодильников птицекомбинатов,
1959, № 2, с. 37—38.
Сибгатуллин Ф. Механизация погрузки и выгрузки
мяса, 1959, № 2 с. 40.
Сафронов В. Приспособление для опускания туш,
1959, № 2, с. 42.
Налетов H. Применение микроскопического метода
исследования мяса и мясопродуктов, 1959, № Q, с. 44—
45.
Чуклин С., Никульшина Д. Каскадная, частично
затопленная система охлаждения, 1959, № 2, с. 48—50.
Прокофьева Т. и Лютикова П. Ультрафиолетовое
облучение скорлупы яиц, ,1959, № 3, с. 52—53.
МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Барановский Н. Новые отечественные пластинчатые
аппараты (охладители — водой и рассолом), 1959,
№ 1, с. 16—19.
Алексеев С. Поточные линии и автоматы для
производства мороженого, 1959, № 1, с. 19—21.
Использование аммиака в процессе сгущения молока
(аммиачная холодильная установка, работающая по
схеме теплового насоса). Реферат В. Василевского,
1959, № 1, с. 44—45.
Венгерская автоцистерна для перевозки молока,
1959, № 1, с. 47.
Останков Е. Эффективность применения
автомобильных и железнодорожных цистерн для перевозки молока,
1959, № 2, с. 16—19.
Контейнер для перевозки молока. Реферат В.
Василевского, 1959, № 2, 43.
Пешков В. Цельномолочная промышленность в
семилетии (холодильники при молочных и маслодельных
заводах), 1959, № 3, с. 3—7.
Макаревич Л., Евстратов В. Прибор для
автоматического контроля температуры молока, 1959, № 3,
с. 11—13.
68
Новые книги
№ 5
Рахманов В. (Повторное использование воды на мо-
лочноконсервном заводе (применение градирен,
улучшение работы холодильных установок), 1959, № 3,
с. 13—'15.
Савиновский Н. Улучшение структуры и
консистенции мороженого, 1959, № 3, ;с. 02—03.
Федюнин И. Заготовка льда со снегом, 1959, № 3,
с. 42.
Ступницкий Б. Совершенствование поточного способа
выработки масла (схема подвода хладагента к масло-
обр азователю), 1959, № 4, с. 15.
РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Пробатов А. Н. |Вторая научно-промысловая
экспедиция к берегам западной Африки (использование
крупных рефрижераторных траулеров), 1969, № 1, с. 7—13.
Легенк М. Г. Применение алюминиевой фольги для
изоляции рефрижераторных трюмов, 1959, № '1, с. 35—
37.
Пискарев А. И. и Каминарская А. К. Некоторые
характеристики работы морозилок на БМРТ, 1959, № 1,
с. 52—59.
Кулагин Б. И. и Каган А. М. Применение
транспортных и производственных рефрижераторов для
увеличения выпуска мороженой продукции, 1959, № 1, с. 69—
72. I
Павлов Е. Г. О рыбоморозильных аппаратах (по
материалам научной конференции комиссий 3, 4 и 5
Международного института холода), 11959, № 1, «с. 78—88.
Минович С. А. Промысловые испытания БМРТ
^Маяковский», 11959, № 3, с. 32—38.
Ларин И. Ф. Экономическая эффективность транс-
поотировки свежей и охлажденной рыбы в контейнерах,
1959, № 3, с. 71—76.
Ниточкин А. Е. Упрощенный способ определения
коэффициента теплопередачи судовой многослойной
изоляции из материалов, имеющих близкие коэффициенты
теплопроводности, 1959.. № 4, '.с. 65—67.
Афанасьева Л. И. Об освоении выпуска консервов из
сардины (замораживание и дефростация сардины),
1959, № 5, с. 61—67.
Слободская Д. И. Технологическая схема при
выработке консервов |«Пеламида в масле» (замораживание
и дефростация пеламиды), 1959, № 5, с. 68—69.
Таиров М. Т. Новые виды продукции Балхашского
рыбокомбината (замораживание и дефростация рыбы
горячего копчения), 1959, № 5, с. 70—71.
КОНСЕРВНАЯ И ОВОЩЕСУШИЛЬНАЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Соболев Е. Я. Консервным заводам нужны
холодильники, 1959, № 2, с. 35—136.
Белоусов Д. П. О проектировании предприятий
консервной промышленности (использование холода для
хранения и замооаживания плодов и овощей), 1959,
№ 3, с. 4—6.
Евстратьева Е. Д., Курячьев А. П., Синицын А. В.
Сушка творога методом сублимации, 1959, № 4, с. 16—
18.
Кудрова Р. В. Хранение пюреобразных консервов
новых видов (после двукратного замораживания и
размораживания), 1959, № 5, с. 10—A1.
Шелапутин В. И., Наместников А. Ф.
Библиографический справочник по вопросам холодильного
производства, 1959, № 5, с. 46.
Титов Н. Н. Об улучшении качества сухой рыбы,
изготовленной по способу .ВНИРО (сублимационная
сушка). 1959, № 6, с. 40.
СОВЕТСКАЯ ТОРГОВЛЯ
Позин М. Механизация грузовых работ на
холодильниках, 1959, № 1, с. 21—25.
Алексеев С. Механизация производства молочных и
и рыбных продуктов (автоматы и скороморозильный
аппарат для производства мороженого), 1959, № 2,
с. 19—25.
МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
Штефко И, В. Комплексная механизация
переработки тарно-штучных грузов, 1959, № 2, с. 51—56.
Разгильдеев А. Г. Перевозка грузов пакетами
(применение оборотных поддонов), 1959, № 2, с. 57—58.
Павлов Ю. В. Навесной вилочный захват —
кантователь (для погрузки бочек), ,1959, № 5, с. 34—35.
Штефко И. В., Сацердотов П. А. Автоматизация и
механизация пакетных перевозок (укладка
тарно-штучных грузов на поддоны и разгрузка их), 1959, № 5,
с. 54—59.
ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Берман Л. Д. Некоторые закономерности совместно
протекающих процессов тепло- и массообмена в
гетерогенных системах, 1959, т. XXIX, вып. I, с. 94—106. —
Библиогр.: 25 назв.
Воронель А. В. Теплота испарения и закон
соответственных состояний, 1959, т. XXIX, вып. 3, с. 304—306.—
Библиогр.: 6 назв.
Темкин А. Г. Теплообмен при ламинарном течении в
некруглых трубах, 1959, т. XXIX, вып. 4, с. 433—449.—
Библиогр.: 18 назв.
Зысина-Моложен Л. М. Приближенный метод
расчета теплового пограничного слоя, 1959, т. XXIX, вып. 5,
с. 632—639. — Библиогр.: 13 назв.
ЖУРНАЛ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Загорученко В. А. Упругость паров жидкого метана,
1959, т. XXXIII вып. 2, с. 326—327. — Библиогр.
19 назв.
Бударов И. П. Уравнение для скорости испарения
жидкостей в условиях вынужденной конвекции, 1959,
г. XXXIII, вып. 4, с. 920—921. — Библиогр.: 1 назв.
Финкель Э. Э. и Чмутов К. В. Применение
проточного счетчика для измерения влагопрояицаемости
пленок из синтетических материалов при помощи ©оды,
меченной тритием, 1959, т. XXXIII, вып. 4, ,с. 943—947.—
Библиогр.: 8 назв.
Казавчинский Я. 3. и Цойман Г. И. Уравнения
состояния фреона-41 (метилфторида), 1969, т. XXXIII,
вып. 5, с. 992—996. — Библиогр.: 6 назв.
Емельянов Ю. М. и Филиппов Ю. В. Электрическая
теория озонаторов. IV. Об активной мощности
озонаторов, 1959, т. XXXIII, вып. б, с. 1042—[1046.—Библиогр.:
7 назв.
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Петухов Б. С. и Нольде Л. Д. Теплообмен при
вязкостно-гравитационном течении жидкости в трубах, 1959,
№ 1, с. 72—80. — Библиогр.: 6 назв.
Кафенгауз Н. Л. и Бочаров И. Д. Влияние высоты
плоской щели на теплоотдачу к воде, 1959, № 3, с. 76—
78. — Библиогр.: 5 назв.
Вестфрид Ф. О лучистом теплообмене в
-цилиндрических оболочках, 1959, № 4, с. 86—87.—Библиогр.:
6 назв.
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Черняк М. Г. Стекловолокно — важный вид
химического волокна (эффективный изоляционный материал),
1959, № 1, с. 17—19.
Бродский Ю. Н. Осушка сернистого ангидрида
твердыми сорбентами (силикагель, алюмогель, бокситы).
1959, № % с. 63—71. — Библиогр.: 30 назв.
№ 5
По страницам иностранных журналов
71
Доклад о холодильной технике Польской
Народной Республики
Всесоюзная секция холодильщиков
Научно-технического общества пищевой промышленности организовала
для членов общества доклад инженеров Н. Я-
Барулина и А. А. Холоповой о холодильной технике Польской
Народной Республики по материалам их научной
командировки.
В докладе Н. Я. Барулина были освещены
особенности планировок холодильников, схемы холодильных
установок, системы и приборы охлаждения в
морозилках и камерах хранения мороженых и охлажденных
грузов.
Подробно были охарактеризованы конструкции
выпускаемых в Польше холодильных машин и аппаратов,
На территории действующего многоэтажного
холодильника фирмы Los Angeles Cold Storage C° в
г. Лос-Анжелосе (Калифорния, США) в начале 1958 г.
был пущен в эксплуатацию новый одноэтажный
холодильник условной емкостью около 15 тыс. г.
В журнале «Industrial Refrigeration» (май, 1958 г.)
дано (описание ряда технических решений
планировочного и конструктивного характера, а также системы
охлаждения и оборудования этого холодильника,
представляющих интерес для читателей.
Холодильник предназначен для выполнения
распределительных функций и имеет интенсивный грузооборот,
характеризующийся потоком большого количества
малых партий грузов. Морозилок на холодильнике нет,
так как все продукты доставляются в замороженном
виде рефрижераторным транспортом.
Удобство механизации грузопотоков явилось
решающим фактором, определившим выбор одноэтажного
типа здания для этого холодильника, как, впрочем, и
для многих других холодильников, строящихся в США
за последнее десятилетие.
Здание холодильника имеет длину 115 м, ширину
90 м и перекрыто на два ската при внутренней высоте
от 4,8 до 7,2 м.
Охлаждаемый объем его равен 57500 ж3 при общей
площади 11800 ж2, заключенной в одной холодильной
камере, в которой поддерживается температура
воздуха —23°.
В самой высокой части камеры устроено
антресольное перекрытие, площадь которого равна одной трети
площади камеры. Перекрытие рассчитано на полезную
нагрузку 1250 кг/м2. Оно имеет конструктивную высоту
60 см и расположено на высоте 3,6 м от пола.
Наличие анггресоли позволяет удобнее использовать
большую высоту камеры для хранения мелких партий
грузов и дает возможность укладывать штабели
высотой от 4,2 до 6 ж на двух третях площади пола камеры
-и высотой 3 м — на одной ее трети (под антресолью)^
На антресоли размещаются штабели грузов высотой
приборов автоматики и контрольно-измерительных
приборов, а также устройств для механизации грузовых
работ на холодильниках.
А. А. Холопова рассказала о холодильной технологии
замораживания и хранения мяса, рыбы, плодов и
овощей и других пищевых продуктов, о методах
предварительного охлаждения, хранения и дефростации яиц, а
также о типах тары, методах укладки грузов в
холодильных камерах и режимах температур, применяемых
на холодильниках.
Доклад иллюстрировался диапозитивами и был
выслушан аудиторией с большим интересом.
до 3,6 м, для чего применяются высокие вилочные
погрузчики, действующие с пола холодильника.
Металлические колонны, поддерживающие легкую
конструкцию перекрытия, имеют шаг 21X6 м, при
котором удобно пользоваться механизмами для укладки
грузов на поддонах.
Закрытые грузовые платформы холодильника
расположены под углом друг к другу и имеют в длину:
железнодорожная — 90 м и автомобильная — 115 м.
Ширина платформы равна соответственно 6,0 и 7,8 м.
Автомобильная платформа может одновременно
принять 15 машин. Въезды для них шириной по 6 ж
имеют убирающиеся вверх двери.
Оредусмотрено восемь подъемных площадок с
гидравлическим приводом, предназначенных для подгонки
пола машин под уровень пола автоплатформы.
На холодильнике установлены раздвижные
изолированные двери с автоматическим управлением. Для
обеспечения одностороннего движения транспорта
применены парные двери, которые выходят в вестибюль,
граничащий с помещениями на платформах.
Все основные изолированные двери укомплектованы
шлюзовыми распашными дверьми, поставленными под
углом для более легкого открывания. Они ограничивают
проникновение теплого наружного воздуха внутрь
холодильника.
Строительные конструкции этого холодильника имеют
ряд особенностей: большие пролеты между колоннами,
легкое перекрытие, неизолированный пол и др.
Здание возведено на свайном основании, устройство
которого вызвано сейсмичностью района строительства,
разнородностью грунта на участке и наличием многих
фундаментов, оставшихся от разобранных зданий, а
также оснований бывших железнодорожных путей.
В качестве свай использованы стальные трубы
диаметром 300 мм, заполнявшиеся после забивки
арматурой и бетоном. Глубина заложения свай—от 4,5 до 6 м.
Всего забито 245 свай.
По периметру здания расположена покоящаяся на
По страницам иностранных журналов
Крупный однокамерный холодильник
для мороженых грузов
72
По страницам иностранных журналов
№ 5
сваях рандбалка, на которой возведены кирпичные
армированные наружные стены.
Перекрытие и свободно стоящие стены
закодированы плитами полистирола толщиной соответственно 30 и
20 см. На строительную площадку было доставлено
45 вагонов этого изоляционного материала.
Конструкция перекрытия состоит из металлических
балок Т-образного сечения пролетом 21 ж,
опирающихся на металлические колонны.
По этим балкам уложены доски «а ребро* сечением
30X5 см, к которым снизу пришита фанера толщиной
16 мм. Между досками заложены насухо плиты
полистирола. Изоляция сверху покрыта той же фанерой.
Крепление изоляции на стенах осуществлено
посредством каркаса из деревянных стоек сечением
15X5 см.
Особое внимание на строительстве было уделено
качественному выполнению непрерывного пароизоляци-
онного чехла, защищающего изоляцию от увлажнения.
Для этой цели применена армированная
бумажно-алюминиевая фольга, которая уложена поверх фанерной
обшивки перекрытия и спущена по наружным стенам
до фундаментов. Изоляция наружных стен
производилась после тщательного выполнения пароизолядии.
На фанерной обшивке, обращенной внутрь
холодильной камеры, имеются просверленные отверстия
диаметром 19 мм, благодаря которым водяные пары могут
свободно пройти через изоляцию и осесть в виде инея
на батареях. При этом не происходит увлажнения
изоляционного материала и ухудшения его качества.
Пароизоляционный ковер кровли покрыт слоем
мелкого гравия, поверх которого уложены белые плитки,
изготовленные на цементной основе, назначением
которых является защита ковра от вредного влияния
солнечных лучей.
Пол холодильника выполнен на сухой грунтовой
подсыпке высотой 1,2 ж, обладающей теплоизолирующим
свойством.
Подсыпке пола предшествовала укладка системы
труб для подогрева грунта с целью предотвращения
его промерзания и пучения.
В качестве теплоносителя используется масло,
циркулирующее в трубах с помощью насоса. Масло
подогревается в отдельном аппарате за счет использования
тепла перегретых паров аммиака. Температура грунта
под холодильником контролируется
электротермометрами, заложенными в нескольких местах на глубине от
1,0 до 4,5 м ниже уровня пола.
Описанная система обогрева грунта получила
широкое распространение в США для одноэтажных
холодильников.
На холодильнике применена насосная система
непосредственного охлаждения с циркуляцией жидкого
аммиака через потолочные батареи, смонтированные из
гладких труб диаметром 32 мм.
Вертикальный циркуляционный ресивер, два
аммиачных насоса и распределительная арматура
установлены в отдельном помещении аппаратной, находящемся
в корпусе нового холодильника.
Ввиду того что новый холодильник построен на
расстоянии 135 м от действующего, решено было
использовать существующее машинное отделение с
соответствующим усилением холодильной установки.
Холодоснабжение нового корпуса осуществляется
подземными трубопроводами.
Холодильник, состоящий, как уже было отмечено, из
одной камеры хранения замороженных продуктов,
оборудован «тихим» батарейным охлаждением.
По всему потолку камеры подвешены однорядные
потолочные батареи, простирающиеся вдоль всего
здания и обеспечивающие равномерную температуру
воздуха.
Благодаря естественной циркуляции воздуха в
камере достигается более высокая влажность,
сохраняется качество продуктов и создаются условия для более
длительного их хранения.
Сокращению усушки продуктов способствуют также
смонтированные гладкотрубные однорядные батареи, в
холодоотдаче которых существенное значение
приобретает передача холода излучением.
Запроектированная циркуляционная аммиачная
система обеспечивает хорошую теплопередачу батарей.
Количество батарей принято на основании опыта
эксплуатации подобных систем охлаждения.
Батареи состоят из 24,9 тыс. пог. м труб диаметром
32 мм. Охлаждающая поверхность разделена на 28
батарей, имеющих примерно одинаковую длину труб.
Батареи установлены горизонтально, но на разной
высоте, соответственно уклону кровли.
Подача жидкого аммиака в батареи контролируется
двадцатью восемью расходомерными вентилями,
смонтированными на распределительном коллекторе, в
который хладагент нагнетается насосом.
Этот коллектор соединен с линией горячего аммиака,
используемого для оттайки снеговой шубы с батарей.
Вся аммиачная арматура смонтирована в помещении
аппаратной. Опыт работы показывает, что
гладкотрубные батареи в подобных холодильниках достаточно
оттаивать один раз в два-три года.
Уровень жидкого аммиака в циркуляционном
ресивере поддерживается автоматически с помощью
поплавкового регулятора, управляющего работой
соленоидного вентиля на жидкостной линии.
Наблюдение за уровнем жидкости в ресивере
производится через специальные отверстия, закрытые
стеклом и прозрачной пластмассой.
Холодильная камера обеспечена противопожарной
сухотрубной системой спринклерного типа,
находящейся под постоянным воздушным давлением.
Закрытые платформы и подсобные помещения имеют
обычную водотрубную противопожарную систему.
При пуске холодильника для достижения проектной
температуры (—23°) потребовалась трехнедельная
работа холодильной установки.
Как сообщается в журнале, строительные
конструкции здания холодильника оказались вполне
удовлетворительными в эксплуатации.
Инж. Я. ГИНДЛИН
№ 5
Установка кондиционирования воздуха
73
Установка кондиционирования воздуха с высокой
точностью поддержания температуры и влажности
В журнале «Kaltetechnik» № 1 за 1959 г. описана
установка, которая создает искусственный климат в
нескольких камерах по исследованию биологии растений.
Испытательная камера (всего их 9) имеет небольшой
объем A м2 полезной площади при высоте 2 м) и
находится под лучами искусственного света, причем
освещенность колеблется от 0 до 8500 люкс. В камере
помещены растения, которые путем испарения
выделяют от 0 до 3 кг воды в час. Добавление свежего
воздуха для поддержания постоянного содержания СОг
может соответствовать 0—60-кратному объему камеры.
Допустимая скорость воздуха в камере 0,2 м/сек.
Предельные значения энтальпии наружного воздуха:
17 ккал/кг при 38° и б ккал/кг при —28°. Внутри
камеры должно поддерживаться небольшое избыточное
давление, чтобы при открывании дверей климат в
камере не нарушался. Продолжительность непрерывных
испытаний—от 3 до 6 месяцев. При этих условиях в
камере должна поддерживаться постоянная температура
с точностью ±0,1 °'С в диапазоне от 0 до 40°С и
постоянная влажность с точностью +2% в диапазоне от
60 до 100%. Указанные параметры необходимо
выдерживать во всей камере возможно более равномерно.
Необходимая относительная влажность получается
полным насыщением воздуха влагой в зоне 7 (см.
рисунок) при соответствующей температуре по влажному
термометру 5 и последующим подогревом его в
подогревателе 4 до заданной температуры. При этом
температура и влажность поддерживаются путем
регулирования температуры в зоне 7 и после подогревателя 4.
Регулирование влажности воздуха с помощью
гигрометра (например, волосяного), а температуры с
помощью термометра менее удобно, особенно при низких
температурах и высокой относительной влажности
воздуха. Гигрометр, реагирующий на относительную
влажность, вызывает регулировку влажности даже при
незначительных изменениях температуры, которые
могут быть вызваны, например, включением освещения.
При этом относительная влажность неизбежно
меняется, хотя абсолютная соответствует заданной.
Подогрев или охлаждение воздуха в зоне насыщения
7 осуществляется теплообменником 6 и 8. Для
обеспечения полного насыщения воздуха влагой батареи
орошаются водой.
Тепловая нагрузка камеры складывается из
подводимой световой энергии, теплообмена с окружающей
средой и тепла испарения влаги растениями. Предельные
величины подводимого или отводимого тепла
составляют q макс = ± 3000 ккал/час.
Если учитывать только теплоемкость
циркулирующего воздуха, то для поддержания температуры в
камере с точностью —0,1° тепловой баланс камеры
должен был бы быть выдержан с точностью Д<7<0,2
Д? 1
ккал, что соответствует отношению =~Тс?\пп
С целью повышения теплоемкости предусмотрен,
запас воды для орошения в количестве 50 кг. С учетом
теплоемкости этой воды, а также теплоемкости других
А? 1
частей установки отношение = -гтг—, то есть
Омане <ЮЭ
составляет все еще весьма малую величину.
В качестве датчиков температуры насыщения в зоне
V и заданной температуры после подогревателя
применяются одинаковые термометры, что позволяет
использовать для регулирования этих температур
двухточечный регулятор с одной измерительной системой и
обегающим устройством. Время обегания 30 сек., то есть
при регулировании этим прибором двухпозиционным
методом (включение—выключение) точность
поддержания теплового баланса составляла бы b.q =25 ккал.
<*>- 3 10 11
Схематическое изображение кондиционера
и испытательной камеры:
1 — прозрачный экран с водой для
поглощения теплового излучения, 2 — сухой
термометр, 3 — вентилятор, 4 — подогреватель,
5 — влажный термометр, 6 —
теплообменник для охлаждения воздуха, 7 — влажная
зона кондиционера, 8 — теплообменник для
подогрева воздуха, 9—поддон, 10, 16 и 18—
регулирующие клапаны, 11 — диафрагма,
12 — вход свежего воздуха, 13 и 14 —
регулирующие вентили, 15 — форсунки, 17 —
испытательная камера, 19 — выход избытка
воздуха; Н — водяной насос, Д —
электродвигатель.
Существующие приборы не позволяют осуществить до
статочную частоту включений и выключений для
регулирования с необходимой точностью, поэтому в данном
случае было применено пропорциональное
регулирование. В зоне 7 установки тепло может как подводиться,
так и отводиться, в то время как в подогревателе оно
только подводится. Точный расчет процесса
регулирования, произведенный для подогревателя 4, показал,
что здесь допустимо двухпозиционное регулирование,
если теплопередающая поверхность нагревателя
правильно подобрана.
Испытательная установка располагается на тре#
этажах. В нижнем этаже расположены кондиционеры
74
По страницам иностранных журналов
№ 5
и обслуживающие их аппараты и приборы, в среднем—
испытательные камеры и в верхнем — устройства для
освещения камер. Вентилятор 3 перемещает воздух из
установки в испытательную камеру и обратно.
Давление в установке выбрано такое, что свежий
воздух подсасывсется через измерительную диафрагму
// и регулирующий клапан 10 и соответствующее
избыточное количество выбрасывается через воздуховод
19 и регулирующий клапан 18. Избыточное давление в
системе невелико, однако оно не допускает притока
окружающего воздуха даже при открывании дверей
камеры. Ручной клапан 16 служит для направления
части обратного воздуха непосредственно в камеру.
Климатические установки выполнены в виде шкафов,
которые содержат в себе теплообменники 6 и 8 для
охлаждения и подогрева воздуха, поддон 9 с запасом
воды, форсунки 15, распыляющие воду, и насос Я с
электродвигателем Д, осуществляющий циркуляцию
воды. Над всей камерой расположен прозрачней экран
с водой /, поглощающий тепловое излучение приборов
освещения. На рисунке не показаны слой отбойных
колец Рашига между форсунками 15 и подогревателем
4, сетка, распределяющая воздух при его поступлении
в нижнюю часть камеры, переставные по высоте
решетки с объектами испытания в камере.
Для измерения температуры применяются
термометры сопротивления. Термометр 5 для поддержания
температуры насыщения находится непосредственно за
слоем колец Рашига, а термометр 2, поддерживающий
заданную температуру, расположен в месте ввода
воздуха в испытательную камеру. Термометры
воздействуют на регулятор, управляющий при помощи
включающего реле подогревателем 4 и
электрогидравлическими вентилями 13 и 14, через которые
осуществляется питание теплообменников 6 к 8. В этих вентилях
электропривод воздействует на насос, перекачивающий
Исследовательским отделом Министерства сельского
хозяйства США произведено изучение консистенции
мяса индеек и цыплят в зависимости от условий шпар-
ки, ощипки, созревания и хранения в замороженном
состоянии.
Индейки брались в возрасте 15—?0 недель.
Консистенция их мяса становилась.более нежной по мере
увеличения срока созревания (охлаждения после убоя) по
крайней мере до 12 часов, причем изменения были
наиболее значительны в течение первых 4 часов.
Консистенция заметно не улучшалась при дальнейшем созревании
после 12 часов даже в течение 4—5 суток. Хранение
недостаточно созревших замороженных индеек в течение
9 месяцев при —18° не оказывало размягчающего
действия на их мясо, Т01лда как при 1—2-недельном
хранении при температуре от —3 до —4° консистенция мяса
становилась более нежной. Выдерживание оттаянных
индеек при +'1,7° после хранения в замороженном
состоянии оказывало на размягчение консистенции такое
же действие, как равный срок созревания перед
замораживанием. Повышение температуры созревания до +37°
на 4 часа не давало достаточного размягчения. При
повышении температуры и продолжительности шпарки
консистенция мяса становилась более жесткой. В
жареном виде мясо тушек, подвергавшихся механической
ощипке, было в два раза более жестким, чем мясо тушек
жидкость из одной полости цилиндра в другую.
Давление жидкости осуществляет перемещение поршня и
связанного с ним клапана. Управление вентилями 13 и
14 включено в электрическую цепь так, что при
достижении крайнего положения одним вентилем
управляющий импульс автоматически переключается на другой
вентиль, осуществляющий дальнейшее регулирование.
Скорость регулирования вентилей изменяется в
пределах 1:10 за счет изменения продолжительности
импульса, а также дросселирования с помощью вентиля
потока жидкости в сети гидравлического привода
клапана. Тепло или холод подводится к теплообменникам 6
к 8 в централизованном порядке (от холодильной
машины или электронагревателя) с помощью
теплоносителя, температура которого поддерживается с меньшей
точностью. Отклонения температуры в системе
теплоносителя корректируются быстродействующими
регуляторами.
Заданная предельная скорость воздуха в камерах
@,2 м/сек) ограничивала количество циркулирующего
воздуха F00 м*/час), что заставило уменьшить теплопрн-
токи в камеру. С этой целью камера окружена
жидкостной рубашкой, температура в которой поддерживалась
более низкой, чем тепература в камере.
При испытании установок изменения температуры не
превышали ± 0,1° С, а относительной влажности
±0,5°/&. Система регулирования показала хорошую
работу также и при включениях осветительной системы.
Опыт описанной установки показывает, что
требования высокой точности поддержания температуры и
влажности могут быть выполнены сравнительно
простыми средствами. Основные положения конструкции и
регулирования, примененные в этой установке, могут
оказаться полезными при решении задач
кондиционирования воздуха и в других областях.
Инж. И. КАЛИИНЬ
после ручной ощипки. Эта разница сохранялась также
и для тушек, подвергавшихся длительному созреванию.
Опыты с 10-недельными цыплятами показали те же,
хотя и менее выраженные, закономерности. Заметное,
хотя и небольшое, увеличение жесткости наблюдалось
при увеличении температуры и продолжительности
шпарки. Жесткость мяса после созревания была тем
больше, чем большему ударному действию подвергались
тушки при удалении перьев. Наибольшее увеличение
жесткости наблюдалось при механической ощипке,
производимой немедленно после убоя, тогда как
через 1—3 часа после убоя она оказывала меньшее
влияние на консистенцию.
Определение жесткости мяса после созревания при
различных температурах и сроках показало, что
размягчение консистенции происходит главным образом в
течение первых четырех часов охлаждения и почти
приостанавливается после 12 часов. Хранение замороженных
цыплят в течение 4 месяцев при —18° не вызывало
заметного уменьшения жесткости, тогда как при
температуре —3_f_—4° заметное размягчение наступало
уже через несколько дней. Процесс уменьшения
жесткости мяса, остановленный замораживанием, продолжался
примерно с нормальной скоростью после оттаивания
тушек.
«Food Technology», январь 1959, стр. 20—29.
Влияние условий обработки и созревания на
консистенцию мяса индеек и цыплят