/
Text
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2
Ш. И. КОБУЛАШВИЛИ, Л. Г. РОТЕНБЕРГ, Л. Я. ТИХОМИРОВА, А. К. КАМИНАРСКАЯ — Всесоюзный
научно-исследовательский институт холодильной промышленности,
Л. Г. КОТОВИЧ— Центральный научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
На консервном комбинате в г. Крымске
Краснодарского края в апреле текущего года
вступил в эксплуатацию после
междуведомственных испытаний новый скороморозильный
конвейерный аппарат ГКА-2, изготовленный по
чертежам ВНИХИ Московским заводом
пищевого оборудования.
Аппарат ГКА-2 — универсальный и
предназначен для замораживания широкого
ассортимента пищевых продуктов: мяса и
субпродуктов в блоках, рыбы в блоках и штучно,
творога в пачках и блоках, пельменей, готовых
кулинарных изделий в блоках и порционно,
кукурузы в початках, зеленого горошка и ягод в
коробочках и россыпью, перца и томатов россыпью
и т. д.
Аппарат представляет собой морозильную
камеру непрерывного действия с интенсивной
циркуляцией воздуха. Камера щитовой
конструкции изолирована мипорой и снабжена
дверями и люками для входа в грузовой отсек и
осмотра внутренних узлов аппарата.
Загрузка аппарата продуктом, его
перемещение через аппарат сверху вниз и разгрузка,
а также регулирование уровня аммиака в
батареях полностью автоматизированы.
Время пребывания в аппарате продукта,
определяемое продолжительностью его замора-
Рис. 1. Скороморозильный
/ — противни, 2 — каретки, 3 -— заслонка нижнего окна, 4 — пюпитр, 5 — приемное
№ 4
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2
5
живания, регулируется при помощи клиноре-
менного вариатора в пределах 1,5—6 часов. В
первом случае загрузка и разгрузка
производятся через каждые 50 секунд, во втором—ч'е-
рез 200 секунд.
Главная отличительная особенность
конструкции аппарата ГКА-2—отсутствие
конвейерных цепей и необходимых к ним
приспособлений (поворотных и направляющих звездочек,
люлек, натяжных устройств и др.). Это
позволило намного сократить габаритные размеры
аппарата, уменьшить затраты металла на его
изготовление и расход электроэнергии при
эксплуатации, а также оригинально решить
разновременную загрузку аппарата продуктом и
разгрузку (при открытом окне загрузки окно
разгрузки всегда закрыто и наоборот).
Вторая отличительная особенность
конструкции данного аппарата — размещение окон
загрузки и разгрузки с одной торцовой стороны
камеры, в местах, где давление в потоке
циркулирующего воздуха почти равно давлению
окружающей среды. Такое размещение окон
облегчает обслуживание аппарата и при
герметичном исполнении камеры исключает утечки
из нее холодного воздуха.
Разрез И
Конструкция аппарата удовлетворяет
требованиям крупносерийного заводского
изготовления (литье, агрегатная сборка, унификация
основных узлов и др.) и быстрого монтажа на
месте (малое число узлов и простота сборки).
Особое значение имеет унификация
основных узлов и охлаждающих батарей,
обеспечивающая выпуск аппаратов в широком
диапазоне производительности за счет уменьшения
или увеличения количества направляющих
полок и охлаждающих батарей, что по существу
сводится к изменению размеров каркаса.
Устройство и работа аппарата
В верхней части камеры (рис. 1) агшарата
находятся грузовой отсек и вентиляторная
установка, а в нижней — охлаждающие
батареи.
В грузовом отсеке имеются направляющие
полки каркаса, расположенные в 14 рядов по
вертикали. Расстояние между полками по
высоте 100 мм, что позволяет замораживать
продукт толщиной до 75 мм.
Противни / с упакованным продуктом или
без упаковки (в виде блока или россыпью) пе-
вид по стрел* е а
аппарат ГКА-2:
устройство, 6 — рычаги ввода каретки, 7 — стол, 8 — гребенки, 9 — нулевая полка.
6
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКЛ-2
До 4
ремещаются в аппарате при помощи кареток 2.
Аппарат вмещает 108 кареток с 216
противнями. Размеры противня 800X500X60 мм.
Суммарная грузовая площадь всех противней
в аппарате 86 м2.
Каретка представляет собой сварную рамку
из углового железа, снабженную четырьмя
роликами для движения по направляющим
полкам каркаса.
Противни с продуктом поступают в аппарат
ГКА-2 на транспортере из цеха заготовки.
Загрузка аппарата продуктом и разгрузка
производятся укрепленным на шарнирах
столом 7, непрерывно движущимся вверх и вниз
по двум вертикальным винтам с правой и
левой резьбой, обеспечивающей автоматическое
изменение направления движения стола при
постоянно работающем электродвигателе.
Стол, опускаясь, открывает заслонку 3
нижнего окна и с последней полки камеры
выкатывается на платформу движущегося стола
каретка с двумя противнями.
При дальнейшем движении стола вниз в
рамку каретки входит наклонный
неподвижный пюпитр 4 с роликами. Противни с
замороженным продуктом задерживаются на
пюпитре и соскальзывают с него на приемное
устройство 5. Пустая каретка остается на платформе
стола, продолжающего опускаться до
крайнего нижнего положения, в котором
автоматически меняется направление его движения.
При движении вверх стол принимает два
противня с продуктом в пустую каретку,
поднимает ее и вводит с помощью рычагов 6
через приоткрытую заслонку верхнего окна на
нулевую полку 9 аппарата. После этого стол
автоматически меняет направление движения
и начинает опускаться (заслонка верхнего
окна закрывается) для очередной выгрузки
каретки с противнями из
аппарата и т. д.
Введенная в верхнюю часть
аппарата (на нулевую полку)
каретка с продуктом проходит
последовательно по всем
направляющим полкам
зигзагообразный путь сверху вниз,
опускаясь в конце каждой из
них на следующую полку. Для
этой цели нечетные полки
смещены по отношению к
четным по длине грузового
отсека на величину, несколько
превышающую ширину
каретки (запас хода).
Каретки перемещаются по
направляющим полкам и плавно опускаются
с полки на полку двумя парами гребенок #,
которые находятся в передней и концевой
части грузового отсека и движутся возвратно-
поступательно и попеременно.
На рис. 1 движущиеся части конвейера
показаны в момент начала перемещения задних
гребенок в сторону вентилятора. Каретки,
находящиеся на их зубьях, плавно опускаются
на четные полки. При возвращении задних
гребенок в исходное положение каретки
передвигаются ими по четным полкам. В это время
передние гребенки стоят на месте и принимают
на свои зубья крайние каретки с четных полок.
После этого передние гребенки движутся
вперед и плавно опускают находящиеся на их
зубьях каретки на нечетные полки.
Возвращаясь в исходное положение,
передние гребенки передвигают каретки по
нечетным полкам, причем стоящие на месте задние
гребенки принимают на свои зубья крайние
каретки. При таком попеременном движении
обеих пар гребенок каретки опускаются с
нечетных полок на четные, а с четных на
нечетные. При этом крайняя каретка с
замороженным продуктом с нижней полки аппарата
выходит через открытую заслонку нижнего окна
на опускающийся стол.
\ф
Рис, 2. Кинематическая схема движущихся частей:
/ — двигатель, 2 — вариатор, 3 — редуктор, 4 — винты
стола, 5 — винты привода гребенок, 6 — стол, 7 — пол-
.зушки гребенок, 8 — ползушки расцепляющего устройства,
9 тг- рейки расцепляющего устройства,
tfs 4
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКЛ-2 7
Рис. 3. Вентилятор. На снимке справа виден матерчатый кожух.
На рис. 2 представлена кинематическая
схема движущихся частей аппарата.
Двигатель / через вариатор 2 и редуктор 3
передает вращение винтам 4 стола и
винтам 5 привода гребенок. На винтах
выточена правая и левая резьба, по которой
движутся шарнирные пальцы стола 6, ползушек 7
гребенок и ползушек 8 расцепляющего
устройства. Таким образом,
возвратно-поступательное движение стола, гребенок и реек 9
расцепляющего устройства осуществляется при
постоянно включенном электродвигателе.
Рейка расцепляющего устройства управляет
соединением ползушек с гребенками. На
каждой ползушке 7 имеется защелка, которая под
действием пружины входит в паз гребенки,
связывая ее с ползушкой.
Ползушка 8 расцепляющего устройства
ходит по валу в два раза медленнее, чем пол-
зушки гребенок (вследствие вдвое меньшего
шага резьбы). Она подвигает рейку 9
попеременно то к одной, то к другой гребенке,
отжимая защелку ползушки 7. При отжатой
защелке двигается только ползушка, гребенка стоит.
В следующий полуцикл защелка другой
ползушки выводится из зацепления с гребенкой и
она останавливается. Движение ползушек,
реек и гребенок обеих сторон аппарата
синхронно.
Смазка вертикальных винтов (для стола) и
горизонтальных (для гребенок)
автоматизирована.
От случайных перегрузок механизм
конвейера надежно защищен муфтой, установленной
на общем валу привода.
Охлаждающие двухсекционные оребренные
батареи аппарата состоят из четырех групп,
отличающихся друг от друга шагом навивки
ребер — 30, 20, 16 и 12 мм. Батареи с
наибольшим шагом навивки ребер расположены со
стороны входа воздуха и с наименьшим — со
стороны его выхода.
Уровень аммиака в батареях
поддерживается автоматически при помощи реле уровня
РУ-4 и соленоидного вентиля СВМ-25.
Батареи оттаиваются горячими парами
аммиака при работающем вентиляторе, который
всасывает воздух через съемный матерчатый
кожух, соединяющий открытый люк в потолке
с диффузором вентилятора (рис. 3). Воздух
выбрасывается через открытую переднюю
дверь.
Применение матерчатого кожуха позволило
оттаивать батареи без выгрузки продуктов из
аппарата.
Продолжительность оттаивания до полной
просушки батарей составляет не более 60
минут. Талая вода стекает в поддон и удаляется
через трап в канализацию.
Вентилятор, разработанный по
аэродинамической схеме К-06 ЦАГИ, имеет высокий
коэффициент полезного действия (до 0,88).
Техническая характеристика аппарата
Производительность при замораживании:
рыбы или мяса (толщиной 50—75 мм), т!сут-
ки ¦ ¦ • ' • m
зеленого горошка в коробочках, т/сутки
готовых кулинарных изделий, тыс, блюд
в смен)'
12
8
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2
№ 4
Температура воздуха в аппарате, °С . . —35
Температура кипения аммиака, °С . . . . —40
Количество противней, шт. . 216
Общая площадь противней, м2 . . . . . . 86
Поверхность батарей, м2 ... 1025
Скорость воздуха над продуктом, м/сек ... 7
Производительность вентилятора, мЗ/сек . . 7,7
Напор, создаваемый вентилятором, кг/м2 . . 99
Установочная мощность электродвигателя
вентилятора при п=970 об/мин, кет . . . 10
Установочная мощность электродвигателя
конвейера, кет .1
Вес металлических частей, кг 11670
Продолжительность цикла замораживания,
час. . . 1,5—6
Габаритные размеры камеры вместе с
тамбуром, мм:
ширина 2500
длина 7300
высота 3200
Результаты испытаний аппарата
Цель испытаний — выявление основных
характеристик аппарата при замораживании
различных продуктов.
Всего было заморожено 84,6 т продуктов, в
I
1
30
25-
2Q
15
ю-
f
0
5
-10
-15
-О**-
-"ЯП.
JU-
¦?5'
АО
45
i
S
\\
>»•**
__--
\
\
\
\
. >»
*.-*-*
* ¦»•—
"¦*
-й-""-"
^\
\
\
¦<
V
\
N
.—-
„
ч
—•
- —¦
том числе 42,2 т рыбы, 31,3 т готовых
кулинарных изделий, 10,2 т мяса, 0,4 т субпродуктов,
0,5 т творога.
Блоки продуктов, обернутые в целлофан,
имели правильную геометрическую форму.
Такие блоки легко отделялись от противней.
В процессе испытаний проверена надежность
работы конвейера аппарата, вентиляторной
установки и автоматических приборов
регулирования уровня аммиака в батареях.
В результате испытаний были определены:
единовременная емкость аппарата,
температура воздуха в нем, продолжительность
замораживания каждого вида продуктов, суточная
производительность аппарата, естественная
убыль продуктов при замораживании (табл. 1,
2, 3). Кроме того, были замерены скорости
воздуха в грузовом отсеке, на входе и выходе
из воздухоохладителя (табл. 4).
Изменение температуры различных
продуктов при замораживании показано на рис. 4—8.
Практическая суточная производительность
была определена только для рыбы. В течение
контрольных суток аппарат работал 20 часов
и заморозил 20 т рыбы.
30 60 90 120 150 180 210 240
Время замораживания, мин
30 60 90 120 150 180 210 240
Время замораживания.мин
Рис. 4. Изменение температуры
фаршированного мясом и рисом перца
при замораживании в блоках C,4кг):
продукт, — воздух на
входе в грузовой отсек.
Рис. 5. Изменение температуры
творога при замораживании:
пачки по 0,5 кг, — • —
блоки по 10 ка, воздух на входе
в грузовой отсек.
№ 4
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКЛ-2
9
30 SO 90 120 150 180 210 2АО
Время замораживания, мин
Рис. 6. Изменение температуры
субпродуктов при замораживании:
• печень говяжья в блоках по
10 кг, — • — почки свиные в блоках
по 10 кг, воздух на входе э
грузовой отсек.
30 60
90 120 150 180 210 240
Время замораживания, мин
Рис. 8. Изменение температуры рыбы
при замораживании:
.: судак толщиной 80 мм, — —
бычки в блоках по 16 кг (верхние
кривые—температура продукта,
нижние — температура воздуха на входе
в грузовой отсек).
20
S° 15
1
^ 1П\
И
* 0
-5-
-1П-
-15-
-20-
-30-
-35
-40-
-45
\
^\
V
Л
4
L
Ч
1 ¦ —
чЧ
\.
- ""
\
ч
^~
\
я
¦?*
^
30 60 90 120 150 180 210
Время замораживания %мин
Подогрев воздуха в грузовом отсеке
достигал 9—10°. Количество циркулирующего
воздуха было 25^-27 тыс. м*/час. Мощность,
потребляемая вентилятором, составляла 9 квт
при средней температуре входящего воздуха
—30° и толщине снеговой шубы в передней
части воздухоохладителя 5—6 мм. Потеря
напора в загруженном аппарате при наличии
снеговой шубы достигала 60 мм вод. ст., без
снеговой шубы — 35—38 мм вод. ст.
Выявленные при испытаниях недостатки
аппарата (большой наклон загрузочного
стола, уменьшение зазора между каретками по
высоте при перемещении их с полки на полку,
недостаточно быстрый выход пустой каретки,
отсутствие фланцев на паровых патрубках
батарей и ручного привода для конвейера,
быстрый износ ремня вариатора при больших ско-
Рис. 7. Изменение температуры
говяжьего мяса (крупные куски) при
замораживании в блоках D кг):
——— продукт, воздух нз
входе а грузовой отсек.
10 Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКЛ-2 №4
Таблица 1
Замороженные
продукты
Готовые
кулинарные
изделия:
фаршированный перец . .
вареная
говядина . . . .
гуляш . . .
Творог:
в пачках . .
в брикетах .
в блоках . .
Субпродукты:
языки свиные
языки
говяжьи . . .
то же ...
сердце
говяжье . . .
печень
говяжья . . .
почки
говяжьи . . .
почки свиные
Мясо:
говяжье
(крупные куски)
то же . . .
говяжье
резаное ....
свинина
машинной резки
Рыба:
мелкий час
тик (бычки)
крупный
частик (судак)
Размер блока»
мм
380 v 190X
Х50-Г-70
380x190x50
380x190x50
175-88x36
250x250x70
800x250x70
380x190X70
800x250x70
380X190X70
800x250x70
800x250x75
800 У 250 К
>60-f-70
380X190X60
380X190X75
800Х250Х
X 60-^-70
380x190x60
380Х190Х
X 504-60
800X500х
X 50—60
Толщина
до 80 мм
Вес блока,
кг
3,4
3,0
3,4
0,5
2,5
10,0
4,0
10,0
4,0
10,0
10,0
10,0
1 4,0
4,06
10,15
4,06
3,545
16,0
Отдельные
экземпляры
до 3 кг
Вес продукта на
противне, кг
13,6
12,0
13,6
11,0
15,0
20,0
16,0
20,0
16,0
20,0
20,0
20,0
16,0
16,24
20,3
16,24
14,16
16,0
15,0
Единовременная
емкость Е аппарата, кг\
2938
2592
2938
2376
3240
4320
3456
4320
3456
4320
4320
4320
3456
3508
4385
3508
3062
3456
3240
Температура
продук*
та, °С
05
<Я
X
J3
«5
а
У
X
25
40
40
12
9
10
4
5
6
5
15
6
1 6
6
6
12
9
4
8
к
«1
я
т
<и
X
о
X
-18
-20
— 20
-21
-20
-20
25
-26
—20
—25
-22
-20
-20
-18
—20
-18
-18
-19
-15
, Средняя температура
воздуха на входе
1 в грузовой отсек, °С|
- 32
-32
— 321
—381
—38
-38
-34
-34
-34
-34
-34
—34
-34
-34
-34
-35
-35
-33
-35
Продолжительность 1
замораживания
*ц/ мин
270
<270
<270
138
288
240'
240
240
<240
240
215
<240
<240
210
|<240
220
165
180
240
Расчетная
суточная
производительность
23-60Я,
Vp-~-
ц
mfcymKU
15
—
23.8 !
15,5
26,8
19,8
24,8
24,8
27,7
—
—
23,0
22,0
25,5
26,4
| 18.6
Естественная убыль 1
при
замораживании, о/0 1
2,5
—
0,11
0,4
0,37
0,0
—
—
—
—
—
—
0,6
1,3
1,06
—
Вес замороженного
продукта, кг
28318
2770
230
300
40
160
30
10
4
141
138
40
59
2468
203
4222
3267
41000
1200
Количество
замороженных блоков» шт.
8329
923
68
600
пачек
16
16
8
1
1
14
14
4
15
608
20
1040
936
2560
80
противней
Упаковка
Целлофан
т
нированный картон
Целлофан
Целлофан,
полиэтилен
Целлофан
*
*
»
*
*
»
*
т
"
Без
упаковки
т
№ 4
Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2
и
Таблица 2
Номер
кареток
1
11
12
29
. 42
93
94
99 .
103
108
Температура п
начальная
7
13
9
13
12
15
13
10
10
10
родукта, °С
конечная
-18
10
-15
—21
-20
—20
-26.
-20
-25
—29
Время
замораживания
резаного го-
ьяжьего мяса,
мин.
182
222
231
232
229
276
270
268
270
205
.Таблица 3
Номер
кареток
5
8
32.
42
54
65
83
109
114
Температура продукта, °С
начальная
9
8,5
8,5
8
8,5
9
9
9
9
конечная
-24
-21
-21
-23
-21
-24
-23
-23
-23
Время
замораживания
блоков свини.
ны, мин.
214
205
184
180
175
168
165
148
147
Таблица 4
Места камера в
грузовом отсеке
Верх
Середина
Низ
Скорость воздуха
на входе в отсек, м/сек
аппарат не загружен
и
к о
л) о.
1°
3,4^-4,2
2,9-ьЗ,4
1,7
ев
Я
О
о.
о
3,8
3,2-г-3,4
2,5-4-2,8
ее
0! К
«в О
П о.
ев о
3,3
3,3-т-3,4
2,6-т-2,7
На
выходе из
отсека»
м/сек
аппарат
загружен
Л
X
к о
ев Р.
иа о
о» и
4,0
3,2
6,1
3,9
5,6
3,5
S
4>
О.
<и
и
6,1
3,4
5,8
3,9
5,1
2,6
Батареи
Без шубы
С шубой
Без шубы
С шубой
Без шубы
С шубой
ростях конвейера) устранены в чертежах и
на первом образце, установленном на
консервном комбинате в г. Крымске.
На основании результатов проведенных
испытаний междуведомственная комиссия
отметила ряд преимуществ аппарата ГКА-2 перед
имеющимися скороморозильными аппаратами
и рекомендовала его в качестве
универсального скороморозильного аппарата для внедрения
в мясную, молочную, пищевую и рыбную
промышленность.
Изготовление аппаратов ГКА-2 поручено
Одесскому заводу продовольственного
машиностроения.
Действующая модель аппарата ГКА-2
демонстрируется на ВДНХ в павильоне «Мясная
промышленность».
Автономные кондиционеры для операционных
Инж. Н. Я. БАРУЛИН — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности,
инж, Р. Н. НАЗЫРОВ — Самостоятельное конструкторско-технологическое бюро по проектированию
медицинских и физиологических приборов
Работа медицинского персонала в
операционных, особенно хирурга и его ассистентов,
требует большого напряжения и
сосредоточенности. Поэтому кондиционирование воздуха в
этих помещениях имеет огромное значение.
Система кондиционирования воздуха
должна обеспечивать точное регулирование
температуры и относительной влажности, а также
высокую степень очистки и равномерность
распределения воздуха.
Кондиционеры должны работать только на
наружном воздухе, с тем чтобы свести к
минимуму концентрацию анестетиков и исключить
циркуляцию воздуха, зараженного
бактериями. Параметры воздуха в помещении
необходимо поддерживать постоянными в течение
года.
Ниже приведены основные нормативные
данные для расчета систем
кондиционирования воздуха [1]:
Температура воздуха по сухому
термометру, °С. .. . 22—24
Относительная влажность, °/о 55—60
Кратность обмена воздуха в помещении,
в час .10—15
Расход холода на 1 м2 площади пола,
ккал/м2час 300
Количество воздуха на 1 ж2 площади пола,
мз/м2час 36—40
Предпочтение следует отдать более низкой
температуре воздуха B2°). Относительная
влажность во избежание возникновения
электростатических разрядов не должна быть
меньше 55%>.
Температура воздуха 24° и ниже при
относительной, влажности 55°/о1 соответствует точке
росы, при которой не запотевают стекла
очков у хирурга и его ассистентов.
Большая кратность обмена воздуха
обусловлена высокой теплонапряженностыо
помещений. Воздушный баланс следует поддерживать
при небольшом избыточном давлении,
величина которого должна быть достаточной для
предотвращения проникновения в операционную
пыли и запахов.
Для равномерного распределения воздуха,
подаваемого в высокие просторные
помещения, применяют анемостаты. В небольшие
комнаты с низким потолком, где нет места для
размещения воздуховода (к диффузору),
воздух подают с малой скоростью через отверстия
в боковых стенах.
Подача воздуха в операционные через
перфорированный потолок связана с трудностями,
поскольку возникает необходимость в очистке
пространства между перфорированным и
основным потолком.
Во всех случаях у потолка и у пола должны
быть вытяжные отверстия.
Воздух, подаваемый в помещение, следует
тщательно фильтровать. Для этой цели наряду
с обычными фильтрами, улавливающими
крупные частицы, применяют ионизационные
фильтры.
За ионизационными фильтрами иногда
устанавливают обычные фильтры для улавливания
пыли, которая может быть сдута с
ионизационных фильтров в случае плохого обслуживания
или выхода их из строя.
Эа рубежом для кондиционирования
воздуха в операционных применяют стандартные
кондиционеры с ребристой поверхностью,
орошаемой водой при помощи форсунок, а также
автономные шкафные кондиционеры.
Не рекомендуется использовать для
операционных обычные оконные кондиционеры, так
как они не обеспечивают требуемой очистки
воздуха.
Наиболее приемлема в
технико-экономическом отношении схема кондиционирования
воздуха с автономными кондиционерами.
В случае применения автономных шкафных
кондиционеров должно быть предусмотрено
увлажнение выходящего из кондиционера
воздуха после предварительного его подогрева,
чтобы создать необходимую влажность в
помещении в отопительный период. Для
увлажнения можно использовать городскую воду. Во
избежание уноса капель воды в воздуховод, на
выходе воздуха из кондиционера следует
устанавливать сепараторы.
№4
Автономные кондиционеры для операционных
13
Самостоятельным конструкторско-техноло-
гическим бюро по проектированию
медицинских и физиологических приборов (СКТБ
МФП, г. Казань) была разработана
конструкция/а в 1961 г. был изготовлен опытный
образец автономного шкафного кондиционера
марки КПА-10 (прежнее название ШПАК-10).
Кондиционер КПА-10 (рис. 1 и 2)
предназначен для создания и поддержания
температуры, относительной влажности, чистоты и
подвижности воздуха в операционных и
послеоперационных палатах хирургических клиник.
Кондиционер выполнен в виде
вертикального шкафа, разделенного по высоте
изолированной перегородкой на два отсека: компрессор-
конденсаторный (нижний) и испарительно-
вентиляторный (верхний).
Корпус кондиционера изготовлен из
уголковой стали. Верхняя крышка и ограждающие
панели — съемные. Панели выполнены из
листовой стали в виде противней, покрытых
изнутри теплозвукоизоляцией — эластичным
пенополиуретаном. На наружную поверхность
панели и верхней крышки нанесен слой
светлосерой эмали.
На лицевой стороне кондиционера
расположен пульт управления, на боковой (справа) —
диск с гнездами для поворота шцбера.
На задней стороне кондиционерачпредусмот-
рено отверстие для входа воздуха, а в верхней
крышке — для выхода.
Наружный воздух, подаваемый
вентилятором кондиционера в операционную, очищается
последовательно в трех фильтрах: грубой,
тонкой и бактериальной очистки.
Рис. 1. Кондиционер КПА-10:
а — общий вид; б — вид со снятыми передними панелями и крышкой:
/ — регулятор давлений, 2 —~ электродвигатель компрессора, 3 — компрессор, 4 —
теплозвукоизоляция, 5 — увлажнительное устройство, 6 — вентилятор, 7 —
электродвигатель вентилятора, 8 — электрощит с пультом управления, 9 — трубчатые
электронагреватели, 10 — ребристый воздухоохладитель, 11 — шибер, 12 — теплообменник,
13 — фильтр-осушитель, 14 — конденсатор, 15 — соленоидный вентиль, 16 —
водорегулирующий вентиль, /7—амортизаторы.
14
Автономные кондиционеры для операционных
Ня 4
416
347
167 266
ч 5
Рис. 2. Габаритные и присоединительные размеры кондиционера КПА-10:
/ — слив воды в канализацию, 2 — подвод водопроводной воды, 3 — вход наружного
воздуха, 4 — подвод и отвод теплоносителя, 5 — выход воздуха, 6 — вывод кабеля.
Фильтр грубой очистки смонтирован в узле
всасывания наружного воздуха, тонкой
очистки—в самом кондиционере. Оба фильтра
масляные, типа Рекка. Фильтр бактериальной
очистки установлен на воздуховоде после
кондиционера.
Встроенные в кондиционер холодильная
машина, а также нагревательная и
увлажнительная системы обеспечивают поддержание
заданных параметров воздуха в операционной в
течение всего года.
Дополнительно к нагревательным элементам
кондиционера в узле всасывания воздуха
установлен калорифер.
Работа кондиционера полностью
автоматизирована. Заданные параметры воздуха
поддерживаются регуляторами температуры и
влажности, находящимися в операционной.
Кондиционер устанавливается в помещении,
расположенном рядом с операционной.
Схема работы кондиционера в
операционной изображена на рис. 3.
Ниже приводятся технические
характеристики основных узлов кондиционера.
Вентилятор центробежный,
двухстороннего всасывания, малошумный, типа Ц-4-94/2
ЦАГИ. Диаметр рабочего колеса 200 мм,
полный напор 25 мм вод. ст. Производительность
вентилятора 1000 м*/час, число оборотов от
1500 до 2000 в минуту.
Изменение числа оборотов достигается в^-
риаторным шкивом, установленным на валу
электродвигателя. Привод вентилятора
осуществляется от электродвигателя марки
АОЛШ-31/4.
Ионизационный фильтр
кабинетного типа марки ФР-31Б конструкции НИИ
Сантехники. Производительность фильтра
2000 м3/час, ширина 736, высота 985 и глубина
664 мм, вес 84,3 кг
ДОо 4 Автономные кондиционеры для операционных 15
наружном
бозду!
Рис. 3. Схема кондиционирования воздуха в операционной:
/ — компрессор-конденсаторный агрегат, 2 — клапан, 3, в —
фильтры, 4 — ребристый калорифер I, 5 — шибер, 7 —
воздухоохладитель, 8 — ребристый калорифер И, 9 — трубчатый
электронагреватель, 10 — соленоидные вентили, 11 —
электрощит с пультом управления, 12 — вентилятор, 13 —
электробойлер, 14 — увлажнитель, 15 — ионизационный фильтр,
16 — жалюзи, 17 — операционная, 18 — термостат, 19 —
гигростат.
Принцип действия фильтра основан на
электризации содержащихся в воздухе пылевых
частиц и осаждении их на электродах.
Питающее устройство фильтра
подключается к сети напряжением 220 в и обеспечивает
напряжение в ионизационной зоне 13 кв и в
осадительной зоне — 6,5 кв.
Если скорость воздуха не превышает
1,7 м/сек, фильтр работает при коэффициенте
очистки, близком к единице.
Работой ионизационного фильтра
управляют с отдельного пульта, расположенного вне
кондиционера.
Холодильная машина включает
некоторые узлы компрессор-конденсаторного
агрегата АКФВ-4 Мелитопольского завода имени
30 лет ВЛКСМ: компрессор ФВ-4,
теплообменник ТФз-20 и фильтр-осушитель ОФФ-10а.
Часовой объем, описываемый поршнями
компрессора ФВ-4 при числе оборотов 965 в
минуту, составляет 20,7 мъ\час\ холодопроизво-
дительность при t0= 5° и tK = 35° равна
10400 ккал/час. Холодильный агент—фреон-22.
Компрессор приводится в действие от
электродвигателя марки А-42-4. Для уменьшения
вибрации компрессор и электродвигатель
установлены на плите, опирающейся на четыре
амортизатора АКСС-25М.
Конденсатор горизонтальный, кожухотруб-
ный, поверхностью охлаждения 3,83 ж2, собран
из медных труб диаметром 20X3 мм с
накатными ребрами. На одной из крышек
расположены два патрубка — для входа (V2") и
выхода CА") воды.
Испаритель ребристый, поверхностью
охлаждения 37,2 ж2, собран из медных труб
диаметром 16X1 мм с насаженными на них
сплошными алюминиевыми ребрами. Фреон
движется по шести параллельным
горизонтальным змеевикам снизу вверх.
Работа холодильной машины
автоматизирована при помощи реле давления РД-1,
водорегулирующего вентиля ВР-15 и терморегули-
рующего вентиля ТРВ-7.
Калориферы I и II поверхностью,
соответственно, 5,3 и 9 м^ подключаются к
системе центрального отопления. Они
изготовлены из алюминиевых трубок с накатными
ребрами.
Калорифер I включается в работу вручную,
16
Типовой льдозавод на железнодорожных станциях
№4
а калорифер II и трубчатые
электронагреватели — автоматически от термостата.
Форсуночный увлажнитель
обеспечивает увлажнение выходящего из
кондиционера воздуха водопроводной водой,
предварительно подогретой в электробойлере.
Количество воздуха для увлажнения можно
регулировать поворотной заслонкой. Подача воды к
увлажнителю автоматизирована при помощи
датчика влажности, воздействующего на
соленоидный вентиль. Для лучшего распыления
воды необходимый напор перед форсунками
должен быть не ниже 1,2 атм.
Кондиционер работает от сети переменного
трехфазного тока напряжением 220 в.
Включение его осуществляется трехклавишным
переключателем, находящимся на пульте
управления.
Переключатель имеет три положения:
«Вентиляция», «Автоматическая работа» и
«Выключено».
В положении «Вентиляция» вентилятор
работает непрерывно. В положении
«Автоматическая работа» вентилятор продолжает
работать непрерывно, а остальные системы
кондиционера ¦— холодильная, нагревательная и
увлажнительная — действуют циклично (при
помощи регуляторов температуры и влажности).
Кондиционер выключают нажатием
клавиша «Выключено».
При испытании опытного образца
кондиционера КПА-10 в калориметрической камере
ВНИХИ [2] были получены следующие
технические характеристики:
Имеющиеся в настоящее время на
железнодорожных станциях льдозаводы для
производства технического водного льда построены по
индивидуальным проектам различных
проектных организаций. В этих проектах процессы
производства льда, способы его
внутризаводской транспортировки, хранения, дробления, а
Холодопроизводительность (при ^Возд==;280
и <р = 50%), ккал/час 9500
Расход воздуха, м*/час . . . . а . 1000
Расход воды, м*/_час:
на охлаждение конденсатора .... 1,3
на увлажнение воздуха до 0,2
Температура охлаждающей воды, °С . . . 24
Установочная мощность, кет:
электродвигателя компрессора . ... 2,8
электродвигателя вентилятора . ... 0,6
электронагревателей 6,0
электробойлера 2,0
ионизационного фильтра 0,05
Вес, кг 380
Уровень шума на расстоянии 1 м от
кондиционера, дб : : 60
Параметры воздушной среды, создаваемые
при работе кондиционера в клинических
условиях — в операционной Научн-о-исследова-
тельского института экспериментальной
хирургической аппаратуры и инструмента, —
соответствовали медико-техническим требованиям.
Уже в этом году два головных образца
кондиционера КПА-10 будут установлены для
постоянной эксплуатации в первой операционной
Института хирургии им. А. В. Вишневского
Академии медицинских наук СССР.
К серийному производству кондиционеров
КПА-10 Казанский завод медицинской
аппаратуры (КЗМА) Татарского совнархоза
приступит с начала 1963 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. V. Trichler, «Air Conditioning Heating and
Ventilation», April, 1957.
2. H. Я. Барулин, Испытание кондиционера
ШПАК-Ю, Отчет ВНИХИ № 1846, 1961.
также экипировки льдом и солью
вагонов-ледников решены по-разному, в связи с чем
льдозаводы были оснащены разнотипным
оборудованием, хотя и имеющим одно и то же
назначение. Это значительно затрудняло
строительство льдозаводов.
В связи с ростом перевозок скоропортя-
Типовой льдозавод на железнодорожных станциях
Инж> Б. В. ГОЛИЦИН — Министерство путей сообщения
№ 4
Типовой льдозавод на железнодорожных станциях
17
щихся грузов Министерство путей сообщения
приняло решение, наряду с увеличением парка
рефрижераторных вагонов, построить в
ближайшие годы около двадцати крупных
льнозаводов.
В соответствии с этим, по заданию
Министерства путей сообщения, Трансзаводпроек-
том Министерства транспортного
строительства разработан в 1961 г. типовой проект
железнодорожного льдозавода.
Типовой проект предусматривает
принципиально новую технологическую схему работы
льдозавода. Это позволяет уменьшить на 40%
капиталовложения на одну тонну суточной
производительности завода, снизить на 30°/о!
себестоимость изготовления льда и увеличить
более чем в 2 раза производительность труда.
Кроме того, унификация строительных
конструкций и оборудования позволяет втрое
сократить сроки строительства.
Холодильное оборудование льдозавода
рассчитано на эксплуатацию в районах Средней
Азии, Кавказа, Молдавии и Украины.
Поскольку на железнодорожных станциях
под строительство отводят, как правило, узкие
площадки, главный корпус завода
представляет собой двухэтажное здание шириной 12 м.
Эстакадные экипировочные устройства также
имеют, по проекту, минимальную ширину.
В зависимости от местных условий
размещение заводских зданий и сооружений на
площадке может быть согласно проекту
однорядным или двухрядным. При двухрядном
расположении значительно сокращается длина
заводских коммуникаций.
На первом этаже главного корпуса (рис.1)
Ф/
План I этажа
-^э5 -е:
4фгч:
'о '/' '—"тт
фЗ & ф Г.] Г.*] [д
пп НЧ
Рис. 1. Планы первого и второго этажей главного корпуса льдозавода:
I — машинное отделение, II — помещение станций управления, III — мастерская, IV —
котельная, V — служебно-бытовые помещения, VI — склад соли, VII — склад дробленого льда VIII —
камера блочного льда, IX — льдогенераторное отделение;
1 — насос 6К-8Б, 2 — линейныйд>есивер 1.5РВ, 3 — конденсатор 250-КТВ, 4 —
маслоотделитель 150-ОММ и маслособиратель' 150-ОМ, 5 — переохладитель 16ПП, 6 — компрессор АВ-300, 7 —
насос ЗК-9, 8 — передвижной конвейер, 9— машина МВС-3, 10 — дренажный ресивер 5Р, // —
элеватор Л-250, 12 — льдогенераторы, 13 — сосуд для оттаивания, 14 — пластинчатый конвейер, 15 —
скребковый конвейер, 16 — льдодробилка, 17 — погр^зочно-разгрузочная машина, 18 — винтовой
спуск, 19 -+¦ разгрузочная тележка, 21 — отделитель жидкости.
18
Типовой льдозавод на железнодорожных станциях
№ 4
размещены машинное отделение, котельная,
мастерскаяг служебно-бытовые помещения и
склад соли, на втором — льдогенераторное
отделение. Остальную часть корпуса высотой в
два этажа занимает склад льда.
Расположение льдогенераторного отделения
на втором этаже значительно упрощает способ
транспортировки льда на склад, а размещение
машинного отделения на первом этаже
полностью отвечает условиям техники
безопасности при работе на аммиачных холодильных
установках.
Максимальная суточная производительность
льдозавода 180 т. Годовая выработка льда
может значительно меняться в зависимости ог
сезонного распределения объема перевозок
скоропортящихся грузов и их вида. В среднем
она составляет 31600 г льда.
В соответствии с потребностями, по этому
же проекту могут быть построены льдозаводы
производительностью 90 и 270 г льда в сутки.
На типовом льдозаводе принята безнасосная
система охлаждения. Все аппараты и машины
холодильной установки соединены между
собой коммуникациями по агрегатному
принципу. В каждый агрегат входят льдогенератор с
необходимыми устройствами, два компрессора
с отделителями масла, конденсатор с
линейным ресивером, дренажный ресивер и щит
регулирующей станции, который обеспечивает
дистанционное управление работой всей
холодильной установки.
Пуск и остановка компрессоров
осуществляются автоматически в зависимости от
тепловой нагрузки.
Коллекторы охлаждающих батарей склада
могут подключаться к любому из двух
агрегатов. Система водоснабжения холодильной
установки (насосы и градирня) — общая для
обоих агрегатов, однако компоновка ее
учитывает возможность прекращения подачи воды к
любому конденсатору и отсоса ее, т. е.
отвечает условию неравномерной загрузки завода
в течение года. Это обеспечивает экономичную
эксплуатацию, а также удобство ремонта
оборудования.
Водный лед изготовляется двумя
льдогенераторами рассольного типа. Планировка
главного корпуса завода позволит в будущем без
существенных переделок холодильной
установки применить льдогенераторы
непосредственного испарения. В текущем году Трансзавод-
проект завершит проектирование
льдогенератора с непосредственным испарением
производительностью 90 т льда в сутки. Внедрение
таких льдогенераторов даст возможность значи-
ГИ| ]Г
Т
. и li it
"' (J tl У
Позиция ~5_J\ )fto3uuu9'4 \ Позиция-3 \_Позиция~2
Г"*1
Рис. 2. Цикл работы крана-манипулятора:
/ — пластинчатый конвейер, 2 — опрокидывающее устройство, 3 — траверза лъдо-
форм, 4 — кран-манипулятор, 5 — льдогенератор, 6 — подкрановый путь, 7 —
наливной сосуд, 8 — толкатель льдогенератора, 9 — мешалка, 10 — рамка с льдоформами,
И — толкатель сосуда для оттаивания, 12— сосуд для оттаивания.
№4
Типовой льдозавод на железнодорожных станциях
19
тс-ПВ"" дг^!^ ^ \V//7 ^
/J 74
¦-?
Рис. 3. Технологическая схема приготовления и транспортировки льда:
; — наполнительное устройство, 2 — кран-манипулятор, 3 — мешалки, 4, 6—толкатели,
5 — льдогенератор, 7 — оттаиватёль, 8 — опрокидывающее устройство, 9 —
пластинчатый конвейер, 10 — скребковый конвейер, И — дробилка, 12 — ленточный конвейер,
13 — склад дробленого льда, 14 — склад блочного льда, 15 — погрузочно-разгрузоч-
ная машина, 16 — ленточный конвейер выдачи льда, 17 — коробчатый конвейер,
IS — раздаточный конвейер, 19 — ленточный эстакадный конвейер, 20 —
разгрузочная тележка, 21 — вагон-ледник.
тельно снизить себестоимость изготовления
льда на типовых железнодорожных льдозаво-
дах.
Каждый льдогенератор обслуживается
двумя холодильными компрессорами АВ-300 со
ступенчатым регулированием холодопроизво-
дительности.
Поддержание температуры рассола в баке
льдогенератора на уровне —10° достигается
автоматически при помощи аммиачных
поплавковых регуляторов уровня.
В одном льдогенераторе размещается в три
ряда 159 рам, в каждую из которых входит по
13 льдоформ. При полном замораживании
воды в формах в течение 12—14 часов
льдогенератор такой емкости обеспечивает получение
в среднем 90 т льда в сутки.
Льдоформы перемещаются в
льдогенераторе и в сосуде для оттаивания с заданной
скоростью при помощи толкателей.
Основной транспортный механизм линии
производства льда—мостовой
кран-манипулятор (рис. 2), который автоматически подает
порожние льдоформы к наполнительному
устройству и после заполнения водой погружает
в льдогенератор, затем вынимает из него
формы со льдом и переносит в сосуд для
оттаивания, после прогрева извлекает их из сосуда,
передает на опрокидыватель, где освобождает от
льда, и возвращает порожними к
наполнительному устройству.
Наполнительное устройство включается и
выключается автоматически при помощи
электромагнитного привода и электрического
дозатора.
Через каждые 14 минут кран-манипулятор
выдает одновременно 39 блоков готового льда.
Для обеспечения максимального съема льда
блок весом 25 кг должен иметь размер 130Х
Х260Х1100 мм.
Предусмотренная на типовом льдозаводе
система автоматических устройств,
объединенных общей электрической схемой, исключает
необходимость в пребывании рабочих в
холодном льдогенераторном помещении с высокой
относительной влажностью воздуха.
При помощи системы транспортных
механизмов блоки перемещаются к льдодробилке,
а затем — на склад или в вагоны-ледники, или,
минуя льдодробилку, непосредственно на
автомашины (рис. 3).
В отличие от действующих льдозаводов, на
типовом льдозаводе лед хранится в дробленом
состоянии, что позволяет полностью
механизировать процессы его складирования и выдачи.
Дробленый лед, предназначенный для
хранения, при транспортировке подсушивается
воздухом, охлажденым до —10°, и подается
вначале на продольном, а затем поперечном
распределительном конвейере на склад.
Склад представляет собой прямоугольный
железобетонный бункер, по верхним
продольным кромкам которого проложен путь для
передвижения машины, работающей по
принципу многоковшового экскаватора. Машиной
управляет оператор.
20
Подземные хранилища в слое мерзлоты
№ 4
Температура воздуха на складе
регулируется автоматически и поддерживается на
уровне —5°. Это исключает смерзание кусков льда
и обеспечивает надежную работу захватных
органов машины.
С учетом сезонного характера перевозок
скоропортящихся грузов суточная
производительность льдозавода принята равной 1:30 от
максимальной месячной потребности льда для
экипировки вагонов-ледников, что позволило
иметь на заводе склад емкостью всего 800 т.
Этот запас необходим для тех случаев, когда
в результате неравномерности перевозок
потребность во льде превысит суточную
производительность льдозавода. Сокращение
емкости склада значительно снижает стоимость
его строительства и эксплуатации.
Благодаря полной механизации работ на
складе и дистанционному управлению работой
погрузочно-разгрузочной машины отпала
необходимость в пребывании обслуживающего
персонала в складском помещении.
Для обеспечения сохранности
скоропортящихся грузов и своевременной доставки их в
пункты назначения большое значение имеет
сокращение времени простоя вагонов-ледников
под экипировкой льдосоляной смесью.
На типовом железнодорожном льдозаводе
В районах Крайнего Севера для хранения
продуктов широко используются
склады-ледники в слое вечной мерзлоты, температура
которого на глубине 6 ж от поверхности земли
достигает —6-f—8°.
Устройство хранилищ просто в техническом
отношении и очень экономично, так как
потребность в дефицитных строительных
материалах не велика, а срок амортизации
ледников практически не ограничен.
В настоящее время такие хранилища
имеются во многих поселках Чукотского
национального округа. В одном только Анадырском
районе их около десяти. В качестве примера
можно привести хранилище в поселке Анадырь,
приборы охлаждения вагонов-ледников
загружаются с железобетонной эстакады длиной
1 210 м. Лед перемещается вдоль эстакады на
с ленточном конвейере и сбрасывается в
карманы вагонов-ледников самоходной разгрузочной
i тележкой. На этой же тележке находится
бункер с солью. При помощи специального доза-
г тора соль загружается заданными порциями в
i карманы вагона.
) Работа транспортной линии выдачи льда со
склада на эстакаду и двух эстакадных транс-
1 портеров с разгрузочными тележками
сблокирована в единую электрическую систему,
которой управляет оператор, находящийся в
кабине разгрузочной тележки.
> Экипировочные устройства типового
льдозавода могут загрузить в вагоны-ледники в те-
1 чение часа не менее 60 т льдосоляной смеси,
[ т. е. в 1,5—2 раза больше, чем подобные
устройства на существующих льдозаводах. Кроме
того, применение специальных разгрузочных
тележек на эстакаде значительно облегчает
операции по экипировке и повышает безопас-
* ность работ.
: Строительство трех льдозаводов по новому
i проекту и серийное производство заводского
оборудования для них уже осуществляется в
* текущем году.
рассчитанное на хранение 100 т продуктов.
Его размеры 40X4X2,5 м.
Работы по строительству хранилищ
начинают с выбора участка.
Наиболее удобно строить хранилище на
участке, где под верхним слоем земли залегает
ледяная «линза» (слой замерзшей воды с
минимальными примесями грунта).
В слое подземного льда легко вести
строительные работы, так как лед хорошо колется.
Чтобы определить местонахождение ледяной
«линзы», производят шурфовку грунта. Для
этого иногда применяют небольшие дозы
взрывчатки.
Место для устройства хранилища выбирают
Подземные хранилища в слое мерзлоты
Инок. Р. С. ПЕРЕЛЕШИН — Всесоюзный научно-исследовательский институт торгового машиностроения
№ 4
Подземные хранилища в слое мерзлоты
21
в летний период, до начала заморозков, а к
строительству приступают только с
наступлением устойчивых морозов.
Нельзя устраивать хранилище в сырых
местах, так как летом в него может просочиться
поверхностная вода.
Вход в хранилище должен быть
обязательно обращен к северу.
Основные способы строительства —
шахтный и траншейный.
В первом случае вырывают шурф глубиной
6—8 м от поверхности земли и на этой глубине
начинают горизонтальную выработку
подземного коридора шириной 2,5—3,5 м и высотой
2,2—2,5 м. По обе стороны коридора
устраивают камеры размером 3,0X2,5X2,0 м.
Расстояние между камерами не должно быть
меньше ширины камеры (см. рисунок).
При выборе Высоты камер учитывают, что в
зимнее время на полу их намерзает слой льда
толщиной 0,5—0,7 м. Этот лед используют
летом для приготовления льдосоляной смеси.
Летом в простенках между камерами и вдоль
стен размещают бочки с льдосоляной смесью.
Это позволяет поддерживать температуру
воздуха в камерах до —15° и его относительную
влажность 95—99*%.
На противоположных концах хранилища
располагаются грузовой и вентиляционный
шурфы. Стены шурфов обшиты тесом.
Шурфы должны иметь надежную
гидроизоляцию, предохраняющую их от проникновения
талых вод. В грузовом и вентиляционном
шурфах укладывают теплоизоляционные подушки
из войлока. В грузовом шурфе таких подушек
три — на уровне земли, потолка и между
ними; в вентиляционном шурфе две •-- на уровне
земли и потолка.
Сечение грузового шурфа должно быть
достаточным, чтобы обеспечить безопасность
работ по загрузке и выгрузке продуктов при
помощи ворота. Сечение вентиляционного
шурфа 0,5X0,5 м.
Для спуска людей к стене грузового шурфа
крепится лестница.
Над грузовым шурфом устраивают тамбур,
предохраняющий шурф от прямых лучей
солнца и снежных заносов.
Вдоль коридора хранилища, под потолком,
прокладывают рельсовый путь для
подвешивания замороженных мясных туш.
При траншейном способе строительства на
северном склоне холма или сопки вырывают
траншею глубиной 3,5—4,5 м, которую затем
покрывают досками, толем и заливают смесью
цемента и гравия. Сверху насыпают грунт,
вынутый при рытье траншеи.
Хранилище в слое мерзлоты:
а — план: ) — слой мерзлого грунта, 2 — ледяная
«линза», 3 — камеры для хранения продуктов, 4 —
ниши для бочек с льдосоляной смесью;
б — разрез: 1 — теплогидроизоляционные подушки, 2—
теплоизоляционная шлаковая засыпка, 3 —
вентиляционный шурф, 4 — слой мерзлого грунта, 5 —
грузовой шурф, 6 — тамбур, 7 — ворот, 8 — лестница, 9 —
рельсовый путь для перемещения подвешенных
замороженных туш мяса, 10 — ниши для бочек с льдосоляной
смесью, И — камеры для хранения продуктов, 12 —
ледяная «линза».
Зимой для накопления холода в хранилище
необходимо осуществлять принудительную
циркуляцию воздуха и глазировать стены, пол
и потолок коридора и камер.
С этой целью в дни, когда температура
наружного воздуха достигает —25ч—35°,
открывают грузовой и вентиляционный шурфы,
включают вытяжной вентилятор,
устанавливаемый над вентиляционным шурфом, и
продувают холодным воздухом коридор и камеры.
Для глазирования применяют смесь из снега
и воды. Толщина намораживаемого слоя
должна быть не менее 10 мм.
Учитывая, что в летний период пои
пользовании грузовым шурфом происходит
естественная вентиляция помещения,
вентиляционный шурф следует открывать только в случае
необходимости, причем в наиболее холодные
дни,
22
Сушка мяса методом сублимации
№ 4
Эксплуатация хранилищ в слое мерзлоты
показала хорошие результаты.
В хранилище загружают мороженые
продукты: мясо, рыбу, животное масло и др.
Перед загрузкой мясо группируют по виду
(говядина, баранина,свинина, оленина) и
упитанности. В камерах хранения его
подвешивают на вешалах или укладывают в плотные
штабеля правильной формы. Под штабель
подводят деревянные рейки или решетки.
Чтобы предохранить мясо, уложенное в
штабеля, от усушки, его можно пересыпать
снегом. Эту работу нужно проводить в холодные
дни, когда температура наружного воздуха
достигает —25-.—30°.
Мясо, подвешенное на вешалах,
рекомендуется перед загрузкой глазировать. Толщина
Методом сублимации можно сушить мясо в
виде фарша и в виде кусков. Технология
сублимационной сушки мяса в виде фарша более
проста, но из обезвоженного фарша может
быть приготовлен ограниченный ассортимент
блюд.
В связи с этим больший интерес
представляет сушка мяса в кусках. Однако
куски мяса перед помещением в сублиматор
необходимо замораживать, в то время как
фарш можно подвергать
самозамораживанию (замораживать в вакууме)
непосредственно в сублиматоре. Кроме того, куски
мяса имеют значительно меньшую удельную
поверхность, что обусловливает увеличение
продолжительности их сушки по сравнению с
фаршем. При оводнении кусков обезвоженного
мяса возникают затруднения, связанные с
необходимостью восстановления исходной
консистенции продукта.
За рубежом [1, 2, 3] ведется разработка
промышленной технологии сушки мяса в
кусках.
В 1961 г. во ВНИХИ были проведены
исследования с целью определения оптимальных ре-
ледяной корки должна составлять 3—5 мм.
Это исключает усушку и образование плесени
при хранении.
Рыбу при замораживании также необходимо
глазировать. Мороженую рыбу укладывают на
подтоварники или в рогожные кули.
Животное масло (сливочное и топленое)
хранят в ящиках и бочках. Ящики укладывают
в плотные штабеля без прокладок между
рядами. Бочки устанавливают в вертикальном
положении на подтоварниках. Между
горизонтальными рядами помещают деревянные
прокладки.
Положительный опыт эксплуатации
подземных хранилищ в слое мерзлоты
свидетельствует о возможности их широкого
строительства.
жимов сублимационной сушки кусков сырого
мяса.
В опытах была использована
сублимационная установка L25Q фирмы Голланд-Мертен
(ГДР), предназначенная для сушки плазмы
крови в ампулах и рассчитанная на
обезвоживание предварительно замороженного
материала.
Принципиальная схема установки
приведена на рис. 1.
Установка снабжена манометрическими
термометрами для измерения температуры
греющей смеси, рассола, воды и масла (в
диффузионном насосе), а также ртутными и
электрическими вакуумметрами для определения
давления в сублиматоре и в вакуумной системе
перед насосом предварительного вакуума.
Температура поверхности конденсатора-вы-
мораживателя поддерживается на уровне
—40-1—42°. Часовой расход электроэнергии,
потребляемой всей установкой, составляет
5 квТ'Ч, воды — 0,15 ж3.
Чтобы использовать установку для
обезвоживания пищевых продуктов, ее оснастили
телестанцией для измерения температуры про-
Сушка мяса методом сублимации
Канд. техн. наук Ю. Л. ОЛЕНЕВ, инж. С. А. ЛИВШИЦ — Всесоюзный научно-исследовательский институт
холодильной промышленности
№4
Сушка мяса методом сублимации
23
Сток боды б канализацию
Рис. 1. Схема сублимационной установки L25G фирмы Грлланд-Мертен:
/ ___ сублиматор, 2 — вентиль нарушения вакуума, 3 —вентиль водяного охлаждения
сублиматора, 4 — вентиль рассольного охлаждения, 5 — вентиль подачи греющей
смеси в рубашку сублиматора, в — конденсатор-вымораживатель, 7.— вентиль подачи
греющей смеси в конденсационное отделение, 8 — запорная плита для отделения кон-
денсатора-вымораживателя от сублиматора, 9 — кран спуска конденсата, 10 — насос
предварительного вакуума, // — вентиль проветривания насоса, 12 — запорный
вакуумный кран, 13 — абсорбер, 14 — диффузионный насос, 15 — вентиль водяного
охлаждения диффузионного насоса, 16 — вентиль глубокого вакуума, 17 — рычаги
дистанционного управления вакуумными кранами, 18 — проточный нагреватель, 19 —
шестеренчатый насос для циркуляции греющей смеси, 20 — бак для рассола, 21 — отделение
для замораживания, 22 — отделение кратковременного хранения замороженного
продукта, 23 — вентиль рециркуляции рассола в баке, 24 — рассольный насос,
25 — первая холодильная установка, 26 — фильтр для очистки холодной воды, 27 —
регулирующий вентиль холодной воды, 28 — вторая холодильная установка, 29 —
вентиль подачи рассола в конденсатор второй холодильной установки.
дукта в сублиматоре и весами для
определения интенсивности испарения влаги из
продукта в процессе сушки.
Для осуществления двухстороннего
обогрева продукта в период сушки были изготовлены
плоские электрические нагреватели, ток в
которые подается через автотрансформатор. Это
обеспечивает плавное регулирование
интенсивности обогрева.
Поскольку при сушке пищевых продуктов
нет необходимости поддерживать остаточное
давление в сублиматоре ниже 0,1 мм рт. ст.,
диффузионный насос не применяли. По этой
же причине не использовались электрические
вакуумметры сопротивления, работающие при
давлениях ниже указанного. Вместо них
вначале был применен термопарный вакуумметр
УТВ-49, а затем более совершенный вариант
этого прибора ВТ-2А с датчиком ЛТ-2.
Для предотвращения возможного
подтаивания предварительно замороженного продукта
в сублиматоре в начальный период, когда еще
не достигается требуемое остаточное давление,
рубашку сублиматора соединили
трубопроводами с баком, заполненным вместо рассола
смесью глицерина, денатурата и воды в
равных по объему частях. При помощи насоса
холодную смесь из бака прокачивали через
рубашку сублиматора, что позволяло
сравнительно быстро охлаждать его до —10ч—12°.
Для уменьшения теплопритоков извне
сублиматор был дополнительно изолирован двумя
слоями бумлитиза.
Обезвоживали куски мяса толщиной 10 и
20 мм и весом, соответственно, 35—50 и 70—
100 г. При этом куски толщиной 20 мм сушили
только на контактных пластинах со
стержнями.
При проведении опытов устанавливали:
. — оптимальные условия технологической
24
Сушка мяса методом сублимации
№ 4
обработки мяса перед сушкой с целью
получения консистенции восстановленного
продукта, близкой к исходной;
— рациональный режим замораживания
мяса перед сушкой;
— оптимальный способ обогрева продукта
при сушке (исследовались радиационный и
контактные способы).
Для выявления оптимальных условий
созревания перед сушкой горяче-парное мясо
(трапециевидный мускул и двуглавый мускул
бедра) выдерживали в камере при 0°. После
двух, пяти и 11 суток выдержки мясо
замораживали в камере при —30° и подвергали
сублимационной сушке на пластинах со
стержнями. Конечное содержание влаги в продукте
составляло 5—8%.
О глубине созревания мяса судили по
показателю концентрации водородных ионов (рН)
и по способности мяса удерживать воду.
Качество сублимированного продукта оценивали
по величине коэффициента набухаемости и
способности восстановленного мяса
удерживать поглощенную влагу. Проводилась также
закрытая органолептическая оценка по
18-балльной системе (вкус — 9 баллов,
нежность и сочность — 9 баллов) с участием
10—14 специалистов.
Концентрацию водородных ионов
определяли рН-метром ЛП-58, а водоудерживающую
способность — по методу постоянного
давления .[4].
Непосредственно после убоя величина рН
мяса составляла 6,04, через четверо суток
хранения — 5,90, через 11 суток — 5,81.
Концентрация водородных ионов образцов
восстановленного мяса была примерно такая же.
Количество влаги, удерживаемой свежим
мясом, по истечении четырех суток хранения
при 0° увеличивалось с 80,0 до 81,4»%, а после
11 суток — до 83,5%.
Аналогичные показатели восстановленного
мяса, высушенного после различных сроков
созревания, колебались от 77 до 80%.
Коэффициент набухаемости мяса, высушенного
после 11 суток хранения, составлял 3,7—3,9, т.е.
набухание было практически полным.
На дегустацию были представлены вторые
блюда (беф-строганов с гарниром),
приготовленные из восстановленного мяса. В качестве
контроля служило блюдо, приготовленное из
мяса, хранившегося при 0° в течение двух
недель, а затем замороженного и
сохранявшегося в замороженном состоянии еще две недели.
Усредненные данные дегустационной оценки
приведены в таблице.
Продолжительность хранения
мяса дэ сущки
при 0°,
сутки
2
5
11
Контроль
Оценка в баллах
вкуса
4,46
5,77
7,00
7,23
нежности и
сочности
2,85
5,15
6,54
6,85
общая
7,31
10,92
13,54
14,08
Из таблицы следует, что наивысшую оценку
получил контрольный образец A4,08 балла).
Мясо, высушенное после 11 суток
хранения, имело общую оценку 13,54 балла, т. е.
только на 0,54 балла меньше.
Мясо, высушенное после пяти суток
хранения, получило оценку на 4,16 балла ниже
контрольного, вкусовые качества его были хуже.
Оценка мяса, обезвоженного после двух суток
хранения, была на 6,77 балла ниже
контрольного. Мясо, высушенное по истечении двух и
пяти суток хранения, в восстановленном виде
имело сухую консистенцию и волокнистую
структуру, в то время как мясо, обезвоженное
после 11 суток хранения, было мягким и
сочным.
Установленный оптимальный режим
созревания мяса перед сушкой не является
единственным. Можно сократить сроки созревания
путем повышения температуры, однако
этот вопрос требует специальных
исследований.
Для выбора оптимального режима
замораживания мясо, созревавшее 11 —14 суток
при 0°, замораживали в различных условиях:
в сухом льде, в холодильной камере при —30°,
в вакууме или подвергали «смешанному»
замораживанию, а затем сушили на пластинах
со стержнями.
Сущность «смешанного» замораживания
заключается в том, что продукт замораживают
вначале обычным способом, затем в вакууме.
Известно, что при замораживании в вакууме
таких продуктов, как мясо и рыба, происходит
существенное разрушение животной ткани.
Однако, если в продукте выморожено 75—-
80%) воды, последующее , домораживание в
вакууме не вызывает нежелательных
изменений, так как структура ткани уже
зафиксирована.
Термин «смешанное» замораживание нами
вводится впервые. В энергетическом
отношении этот процесс выгоднее, чем обычное
замораживание, так как при замерзании жидкости
№ 4
Сушка мяса методом сублимации
25
в вакууме выделяется теплота, которая
расходуется на сублимацию. Благодаря этому
общий расход тепла на сушку уменьшается.
В сухом льде мясо замораживали
следующим образом. Изолированный контейнер
заполняли мелко наколотым сухим льдом.
Непосредственно на лед ставили плоские
металлические коробки с кусками мяса. Крышки
коробок плотно прилегали к верхней поверхности
кусков. Коробки засыпали льдом,
Продолжительность замораживания мяса до —20°
составляла не более 20—25 минут.
В камере с температурой —30° мясо
замораживали при естественной циркуляции
воздуха. Продолжительное:ь замораживания до
—20° составляла не более 1,5—2 часов.
Замораживание в вакууме производили в
сублиматоре при остаточном давлении
0,4—1,0 мм рт. ст. Благодаря интенсивному
испарению влаги из мяса оно быстро (в
течение не более 0,5 часа) замерзало до
— 18-—21°.
«Смешанное» замораживание также
проводили в сублиматоре. Куски мяса помещали на
пустотелые полки, в которых циркулировала
охлажденная до —12° незамерзающая смесь.
Замораживание до —4-:—5° продолжалось
около 2,5 часа. После этого сублиматор
закрывали и включали вакуум-насос. Эа 10—15
минут температура мяса снижалась до
— 19-:—20°.
Куски высушенного мяса, которые перед
сушкой были подвергнуты
самозамораживанию, изменили свою форму: было отмечено их
коробление. Коэффициент набухаемости не
превышал 3,2. После восстановления и варки
мясо было жестким, недостаточно сочным.
Отдельные дегустаторы признали его даже
непригодным для использования.
Образцы мяса, подвергнутые
«смешанному» замораживанию, получили хорошую
оценку: мясо имело коэффициент набухаемости в
пределах 3,7—3,8, после восстановления и
варки было мягким и сочным. Практически это
мясо по качеству не отличалось от продукта,
высушенного после замораживания в камере
при —30°. То же следует сказать и о мясе,
которое подвергалось замораживанию в сухом
льде.
Таким образом, три последних способа
предварительного замораживания мяса оказались
равноценными.
Для изыскания оптимальных способов
обогрева мяса при сушке изучали:
— односторонний контактный обогрев без
давления на высушиваемый продукт;
— радиационный обогрев;
— плиточно-контактный обогрев с
давлением на продукт;
— обогрев продукта на пластинах со
стержнями.
Для этой серии опытов использовалось
мясо, которое перед сушкой было выдержано
И —14 суток при 0°, а затем заморожено в
камере при —30°.
При одностороннем контактном обогреве
куски мяса на противнях размещали на
полках сублиматора, обогреваемых
циркулирующей в них смесью C5—40°).
Во время сушки рабочее давление в
сублиматоре было в пределах 0,9—1,0 (в начале
сушки) и 0,20—0,30 мм рт. ст. (в конце
сушки). Цикл сушки продолжался 11 —14 часов.
После высыхания поверхностного слоя мяса,
обращенного к греющей полке, проникновение
тепла к центральным и верхним слоям
значительно замедлялось. Попытки ускорить
этот процесс повышением температуры полок
приводили к перегреванию поверхностных
слоев. Наблюдалась некоторая усадка кусков и
изменение их формы. Коэффициент
набухаемости продукта составлял 3,3—3,5.
При радиационном обогреве куски мяса
размещали на сетчатых противнях между
плоскими электрическими нагревателями.
Сетчатые противни были изготовлены таким
образом, что куски продукта не касались ни
нижнего, ни верхнего нагревателей, находясь от
них на расстоянии не более 1 мм.
Рабочий вакуум в сублиматоре
поддерживали в тех же пределах, что и в предыдущем
случае. Продолжительность цикла сушки
составила 10,5 часа. Коэффициент набухаемости
высушенного мяса был равен 3,6.
При плиточно-контактном обогреве
предварительно замороженные куски мяса
размещали между плоскими электрическими
нагревателями (без противней), а на верхние
нагреватели укладывали рассредоточенный груз
так, чтобы давление, создаваемое на 1 см2
поверхности куска, составляло приблизительно
0,01 кг/см2. При выборе давления мы
руководствовались данными Бринко и Смитиза [3],
которые установили, что оптимальным
является давление в пределах от 0,007 до 0,014 кг/см2.
В другом опыте, для уменьшения
сопротивления выходу пара, между нагревателями и
мясом прокладывали перфорированные
алюминиевые пластины. Остаточное давление в
сублиматоре было таким же, как и в описанных
26
Сушка мяса методом сублимации
№ 4
выше опытах. Продолжительность цикла
сушки колебалась от 10 до 11,5 часа.
После испарения влаги из наружных слоев
интенсивность обогрева приходилось
значительно снижать во избежание их перегрева
или даже подгорания, что существенно
замедляло процесс.
Готовый продукт в восстановленном виде по
качеству был близок к мясу, высушенному с
применением радиационного обогрева.
При использовании пластин со стержнями
мясо в охлажденном виде нарезали на куски и
накалывали на стержни. Предварительно на
каждую пластину со стержнями помещали
перфорированную алюминиевую пластину, так
что стержни свободно проходили через ее
отверстия. Использование перфорированных
пластин было необходимо для облегчения съема
со стержней высушенного мяса.
Пластины со стержнями (рис. 2) были
изготовлены из латуни и никелированы.
Расстояние между центрами стержней 10 мм, диаметр
стержня 3 мм.
Замороженное на пластинах мясо помещали
между электрическими нагревателями таким
образом, чтобы последние по всей
поверхности соприкасались с пластинами.
Дополнительного давления на нагреватели не
производилось. Остаточное давление в сублиматоре в
период сублимации поддерживали в пределах
0,8—1,0 мм рт. ст.
График сушки приведен на рис. 3. Из
графика видно, что период сублимации
продолжался 5,5 часа, а период удаления остаточной
влаги — 2 часа. Общая продолжительность
процесса не превышала 8 часов, несмотря на то,
что толщина кусков мяса была в два раза
больше, чем в описанных опытах. Это
объясняется тем, что во время сушки тепло по
стержням передавалось через высушенный
наружный слой продукта к центральным слоям,
Рис. 2. Элемент пластины со стержнями для
ускоренной сублимационной сушки.
/
/
1
Г^
1
•*
'
—*—*^
[1
^
>•
^••'
*J^
]¦
у*
i->
/*4~'"*>. А
/
' I
J
/
i
I
Л
г/
/
/
Поверхность куска -
Центр киска
Пароооздушная смесь ~
\
п
?
012345678
время, (/асы
Рис. 3. График сублимационной
сушки кусков сырого мяса толщиной
20 мм на .пластинах со стержнями.
благодаря чему скорость процесса значительно
увеличивалась.
После сушки продукт был равномерно
сухим. Отверстия от стержней при оводнении
затягивались. По качеству мясо в вареном виде,
как уже указывалось, мало отличалось от
контрольного (подвергавшегося только
замораживанию).
Расчеты показали, что при применении
указанного метода скорость сушки в период
сублимации составляла 1,21 кг испаренной влаги
3 час с 1 м2 загрузочной площади сублиматора.
Интересно сопоставить этот результат
сданными о скорости сушки гуляша (кубики с
ребром 20 мм) у московской поджарки (кусочки
толщиной не более 20 мм и весом 20—30 г) и
беф-строганов (ломтики толщиной 5—8,
длиной 30—40 мм и весом 5—10 г), полученными
на Ростовском заводе «Смычка» [5].
Указанные скорости были соответственно
равны 0,205; 0,225 и 0,260 кг испаренной
влаги /м2 час. Принимая за среднюю величину
0,230, можно установить, что скорость сушки
в наших опытах была почти в 5,3 раза больше.
№ 4
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
27
Выводы
Говяжье мясо, используемое для
сублимационной сушки в сыром виде, должно
предварительно созревать в течение 11 —14 суток при
0°. Можно, разумеется, сократить сроки
созревания мяса перед сушкой путем повышения
температуры выдержки, однако этот вопрос
требует дополнительного изучения.
Перед сушкой мясо нужно быстро
замораживать до —18ч—20° в скороморозильном
аппарате или камере при температуре —30°.
При отсутствии скороморозильных
аппаратов и низкотемпературных камер мясо
следует подвергать «смешанному»
замораживанию.
Наиболее эффективный из
исследованных способов обогрева мяса при
сублимационной сушке—сушка на пластинах со стержнями.
Продолжительность сушки кусков мяса
толщиной 20 мм при температуре сублимации
—15ч—18° и остаточном давлении в сублима-
Воздушные холодильные машины
применяют для получения относительно низких
температур [1, 2].
Основные требования, предъявляемые к
воздушным холодильным машинам —
экономичность (высокие значения к. п. д.), широкий
диапазон регулирования, простота
конструкции и низкая стоимость.
Главным рабочим элементом воздушных
холодильных машин являются холодильные
турбины, которые различаются по направлению
потока газа (осевые и радиальные), числу
ступеней (одноступенчатые и двухступенчатые),
числу колес (одноколесные и двухколесные),
степени расширения газа в сопле и колесе
(активные и реактивные), методу регулирования
(парциальные или с поворотом лопаток
соплового аппарата).
Холодопроизводительность воздушных
холодильных машин, определяемая расходом воз-
торе 0,8—1,0 мм рт. ст. не превышает 8 часов.
Совместное использование всех
приведенных рекомендаций позволяет получать
готовый продукт хорошего качества, который
после восстановления мало отличается от
контрольного (подвергавшегося только
замораживанию):
ЛИТЕРАТУРА
l.E.E. Petersen, Industriel frysetorritig af fodeva-
rer, «Kulde», 1961, No. 3—4.
2. H. Thompson, Vyuziti prteipu suseni sublimaci
ze zmrazeneho stavu ke konzervovani potravin,
«Prumysl Potravin», 1961, No. 9.
3. С. В г у щ ко, W. R. S m i t h i e s, Rapid vacuum
freeze-drying of meat, Journal of the Science of Food
and Agriculture, 1958, vol. 9, pp. 576—583.
4. R. Grau, R. H a m m, «Die Fleischwirtschaft», H. 12
1956, S. 733.
5. А. В. Синиц ы н, Новые виды пищевых продуктов,
обезвоженных методом сублимации, Ростовское
областное правление НТО пищевой промышленности,
Ростов, 1959.
духа и полезным перепадом температур, не
ограничивается конструктивными размерами.
Известны турбины с колесами диаметром от 80
до 1500 мм.
Основные схемы воздушных холодильных
машин
Обычно рассматриваются [3] схемы машин
с компрессорами и турбинами, работающих по
замкнутому циклу, а между тем, почти всегда
применяют схемы машин, работающих по
открытому циклу, т. е. при непрерывном
поступлении воздуха из атмосферы. Такие схемы
особенно целесообразны, когда объектом
охлаждения является воздух, используемый для
технологических целей.
Замкнутая схема имеет то преимущество,
что при ее применении исключается осушка
циркулирующего воздуха. Если подавать в
холодильник холодную жидкость, то можно разо-
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
Канд. техн. наук А. Е. ПЛОТНИКОВ
28
Конструктивные схемы воздушных холодильным машин
№ 4
$$?-*
щ
э
V
п
257
gvAAf
Vbasass
if
е-
9у
1 1
1
/у'
?^
1
3
Тат
\ба.
— л
Рис. 1. Схема а и цикл б работы
воздушной холодильной машины при
низком давлении в s, Г-диаграмме.
рвать замкнутую схему на входе в турбину и
совместить предварительное охлаждение
атмосферного воздуха с его осушкой (например,
в аппарате скрубберного типа).
Широко применяется видоизмененная схема
воздушной холодильной машины (рис. 1) для
получения низких температур при низких
давлениях [4]. Чтобы к потребителю П поступал
воздух низкого давления, в этой схеме вместо
компрессора установлен эксгаустер,
всасывающий воздух (газ) в точке 3 и сжимающий его
до атмосферного давления ратм в точке 4.
Если воздух не загрязнен, его можно
охладить в холодильнике X до возможно низкой
температуры (точка 1) и подать в турбину
ТР. Наружный воздух расширяется в турбине
до давления ниже атмосферного и
охлаждается до заданной температуры Г2вак (точка 2).
Процесс нагрева воздуха до температуры,
определяемой отрезком между точками 2 и 3, в
зависимости от назначения установки, может
протекать по-разному, но в конечном счете в
точке 3 воздух должен иметь температуру не
выше 30°.
В случае использования сухого воздуха, при
небольшой длине трубопроводов и к. п. д.
турбины около 0,7 для получения низких
температур (около —50°) обычно достаточен перепад
между атмосферным давлением в точке 1 и
заданным низким давлением (около 0,1 ата)
в точке 2 (см. рис. 1).
Для получения низких температур при
худших условиях и меньших значениях к. п. д.
следует применить схему, показанную на рис. 2,
с дополнительным компрессором КМ.
Наружный воздух (точка 5) сжимается
вспомогательным компрессором до давления
выше атмосферного B—4 ата), затем
охлаждается водой в холодильнике (между
точками 6 и 1) и, если нужно, осушается в
установке ОУ, после чего расширяется в турбине ТР
(до точки 2) с перепадом давлений порядка
2—40. Далее процесс протекает по схеме,
представленной на рис. 1.
Для получения еще более низких температур
применяют схему (рис. 3) с регенерацией [2],
которая осуществима только в случае
возможности использования холодного воздуха
(точка 2') от потребителя. Этот воздух
направляется в регенератор РГ, где нагревается до
температуры Гз (точка 3) перед входом в компрессор
или эксгаустер.
Сжатый воздух, пройдя холодильник X,
поступает в регенератор РГ, в котором
охлаждается до температуры 74 (точка 1)
перед входом в турбину- После расширения в
турбине ТР (точка 2) может быть получена
очень низкая температура (до —100° и ниже)
при условии, что отрезок 2—2\
характеризующий количественное потребление холода, будет
относительно небольшим. Перепады
температур АГр в регенераторе между точками
1—4' и 2'—3 равны между собой. Перепады
температур А Тв между точками 2'—1 и 4'—3
должны быть минимальными. Эта схема
проста и удобна.
На рис. 4. приведена схема холодильной
машины, работающей от воздушной сети. В этом
случае турбина должна быть снабжена
тормозным устройством для отвода механической
энергии и поддержания заданных чисел
оборотов. В качестве такого устройства можно
применять электрогенераторы, насосы,
вентиляторы.
№ 4
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
29
Рис. 2. Схема а (с наддувом) и цикл б
работы воздушной холодильной
машины в s, Г-диаграмме.
Внешнюю работу турбины выгоднее
использовать для повышения рабочего перепада
давлений, а следовательно, и дополнительного
снижения температуры Т2' [4].
В схеме на рис. 4 турбина отдает внешнюю
работу компрессору КМ, который повышает
давление воздуха перед турбиной (точки 4—1).
Это позволяет снизить конечную температуру
после турбины до Т% вместо Г2', при которой
закончилось бы расширение воздуха без
применения тормозного компрессора.
Максимальный перепад давлений в
турбине для расчетного режима определяется
точками 1 и 2. При любых промежуточных режимах
турбина будет работать в пределах, ограни-
1 *1
Jh
Ы
\hrf
\"^^
*«;
J
i^l
Tl f
Л
T*'A
тг
у
Татм
г1
s
тЛ//
*3
?/
I
1
- s
б
Рис. 3. Схема а и цикл б работы ре
генеративной воздушной холодильной
машины в s, Г-диаграмме.
ченных площадью 1—3—2'—2. Значения
давлений pi и р2 могут быть произвольными,
например, либо давление pi выше атмосферного,
а давление р2 равно атмосферному, либо
давление pi равно атмосферному, а давление р2—
ниже атмосферного.
Поскольку рассматриваемая холодильная
машина не связана с внешним двигателем и
имеет переменное число оборотов,
определяемое характеристиками холодильной турбины
и тормозного компрессора при их совместной
работе, ее правильнее назвать «свободным
холодильным турбоагрегатом».
Несмотря на отсутствие регуляторов,
увеличение числа оборотов турбины сверх расчет-
атм
30
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
№ 4
Г@~1
Т/\
V
\км\
Радиальные турбины, наиболее
распространенные в установках глубокого охлаждения,
для получения умеренных температур
используются редко, в основном при малой холодо-
производительности и небольшой степени
расширения на одну ступень. Значения к.п.д. для
таких турбин при степени расширения больше
трех резко падают по сравнению с к.п.д.
осевых турбин. Это объясняется тем, что при
конструировании радиальной турбины за основу
часто принимают центробежный компрессор,
у которого соотношение расчетного входного и
выходного объемов газа невелико, в связи с
чем при значительной степени расширения
воздуха на выходе из турбины неизбежны потери.
Радиальную турбину можно рассчитать на
большую степень расширения и получить при
этом удовлетворительные значения к.п.д., но
конструктивно она будет иметь необычную
форму и потребует длительной разработки и
доводки.
Осевые холодильные турбины, как правило,
выполняются одноступенчатыми даже при
значительной степени расширения, например при
Ът = 40, поскольку тепловой перепад и
скорость истечения невелики, а к. п. д. сохраняется
удовлетворительным — около 0,6 (рис. 5).
График на рис. 5 построен в координатах
» —-— = от согласно уравнению
Г* /
/ * \K_jl
дг=г;-г; = г-7)Tii-
Рис. 4. Схема а и цикл б
работы воздушной холодильной
машины в s, Т-диаграмме (от
воздушной сети с наддувом
компрессором без
дополнительного двигателя).
ного исключено, так как совмещенные мощно-
стные характеристики турбины и компрессора
всегда пересекаются под большим углом.
Применяемые на практике основные схемы
могут быть решены по-разному. На всех
приведенных диаграммах температура
атмосферного воздуха и температура воздуха после
водяного холодильника предполагается равной
примерно 20°.
Конструктивные схемы холодильных турбин
и показатели их работы
Для охлаждения воздуха до умеренно
низких температур применяются главным
образом осевые холодильные турбины.
где Т* и р* — полные температуры и давления,
соответствующие началу и
концу расширения газа в турбине.
На график нанесены также расчетные
величины т]т. Значения теплоемкости в процессе
расширения приняты постоянными.
Для достижения большой степени
расширения газа, например, в турбине ВВС (рис. 6),
ее выполняют с характеристикой, имеющей
постоянное значение rjT при изменении
отношения от 7 до 40. Колебания хо-
Рг
лодопроизводительности от 100 до 60°/о1
также мало влияют на экономичность машины.
Характеристики турбины ВВС, приведенные
на рис. 5, построены по материалам
завода-изготовителя.
Подобные турбины рассчитываются на
степень расширения около 7. Они имеют
расширяющиеся сопла и косую лопатку (по верхней
кромке) на выходе. Низкий к. п. д. этой
турбины при малой степени расширения (см.
№ 4
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
31
- == р&
Рис. 5. Характеристики осевой воздушной холодильной турбины с
изменением параметров в широком диапазоне при различном количестве
открытых клапанов (/, 2, 3, 4, 5).
Рис 6. Продольный разрез воздушной холодильной турбины ВВС с регулированием расхода
воздуха при помощи пружинных клапанов.
рис. 5) объясняются плохой работой
расширяющегося сопла. При увеличении степени
расширения к. п. д. этой турбины повышается.
Парциальное регулирование холодопроизво-
дительности турбины от 20 до 100%
осуществляется автоматическим гидравлическим рота-
тивным приводом, открывающим
последовательно шесть пружинных клапанов.
Обычно в холодильных турбинах при
степени расширения в одном колесе около 7 к. п. д.
может достигнуть значения выше 0,7 [3], а
при степени расширения 3—4 — выше 0,8.
32
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
№ 4
Рис. 7 Продольный разрез воздушной
холодильной турбины с регулированием расхода воздуха
поворотом лопаток соплового аппарата
(изображена симметричная половина машины).
В холодильных турбинах с двухступенчатым
расширением, вследствие тепловых потерь в
проточной части, к. п. д. не превышает
указанных величин. При использовании влажного
воздуха лед, образовавшийся в первой
ступени иногда разрушает лопатки второй ступени.
Во время эксплуатации одноступенчатых
турбин, работающих на влажном воздухе,
поломок'по этой причине не наблюдалось. ._
Ппи оасчетных диаметрах колес холодиль- нями, которые закреплены на общей горизон-
ной турбины выше 0,5 м целесообразно при- тальной втулке, расположенной концентрично
нять двухпоточное исполнение
(рис. 7). Это позволит увеличить
вдвое холодопроизводительность
и исключить осевое усилие,
достигающее значительной величины в
одноколесной турбине при
большой степени реактивности.
Однако для каждого колеса придется
изготовлять лопатки различных
профилей.
Большое влияние на
конструкцию холодильной турбины
оказывает способ регулирования холо-
допроизводительности.
Применяют три способа регулирования
путем изменения расхода воздуха
через машину: дросселирование
газа, парциальное регулирование
клапанами (см. рис. 6) или
заслонками [3], регулирование
поворотными лопатками (см. рис. 7).
Способ дросселирования газа
не экономичен. В этом случае
наблюдаются большие колебания
конечной температуры воздуха в
зависимости от холодопроизводи-
тельности.
Два других способа
обеспечивают малое изменение конечной
температуры. Если начальное
давление выше 4 ата, эффективность
этих способов почти одинакова и
выбор определяется
конструктивными и технологическими
соображениями.
При начальном давлении ниже
4 ата способ регулирования с
клапанами применять
нерационально. Значительно выгоднее
использовать поворотные лопатки
соплового аппарата, тем более, что
потери от перетекания воздуха в
зазорах соплового аппарата
также снижаются при меньших
рабочих давлениях.
Чтобы обеспечить минимальный зазор
между лопатками соплового аппарата и корпусом
при повороте, поверхности верхнего и нижнего
колец аппарата и трущихся кромок лопаток
выполняются сферическими с общим центром
(см. рис. 7).
Каждая лопатка имеет ось с шестерней на
конце для поворота на +20°. Все шестерни
лопаток связаны с двумя коническими шестер-
№ 4
Конструктивные схемы воздушных холодильных машин
33
вокруг рабочего вала турбины. Лопатки
поворачиваются при помощи редукторного
электропривода, соединенного с общей центральной
втулкой, несущей приводные шестерни.
Рациональные компоновочные схемы
воздушных холодильных машин
Известно, что при небольшой степени сжатия
(в 2—6 раз) без промежуточного охлаждения
в воздушных центробежных компрессорах, при
расходе воздуха не менее 2—3 кг/сек, можно
получить значения адиабатического к. п. д. до
0,82, а в осевых, при расходе воздуха не менее
6—10 кг/сек — до 0,92.
Холодильные турбины могут иметь значение
к. п. д. около 0,8. Путем более тщательной
отработки проточного канала к. п. д. турбины
можно повысить еще на 2—3°/о и довести его
значение до 0,82—0,83.
Общий к. п. д. двух агрегатов составит: при
центробежном компрессоре 0,82Х0,82=:0,672,
осевом — 0,92X0,82 = 0,754. Если потери в
теплообменной аппаратуре и сети
эквивалентны снижению общего к. п. д. на 5%, то при
использовании центробежного компрессора
общий к.п.д. всей системы будет иметь
значение около 0,62, а с применением осевого —
около 0,7, что обеспечивает вполне
удовлетворительные значения холодильного
коэффициента для температур охлаждения ниже
-40-f--— 50°.
Рациональная компоновка воздушной
холодильной машины может быть выполнена
следующим образом.
В случае применения центробежного
компрессора (рис. 8) его колеса и колеса турбины
следует размещать на общем валу консольно.
При работе машины от сети вход и выход
воздуха должны осуществляться по оси. Если
машина работает от двигателя, его удобнее
подключать со стороны кохмпрессора, так как
диффузор турбины имеет большую длину; воздух
подводится через улитку (показана
пунктиром).
Водяной холодильник и теплообменник
для регенерации можно выполнить в виде
кольцевого или полукольцевого аппарата с тонкими
трубками (8—12 мм), при условии подачи в
него чистого воздуха и полного исключения
В атмосферу
-*7 _ ,___ ,^
Рис. 8. Компоновочная схема воздушной холодмльноч
машины с центробежным компрессором:
КМ — компрессор, Т — турбина, X —
холодильник, РГ — регенератор, ХК — холодильная
камера.
коррозии. Схема регенерации показана
пунктиром.
В случае применения осевого компрессора
между ним и турбиной следует установить
водяной холодильник с горизонтальными
трубками. Для передачи мощности нужно удлинить
вал турбины или поставить между машинами
соединительную рессору. При использовании
образующегося прямоточного канала для
сжатого воздуха значительно сокращаются потери
и установка получается наиболее компактной.
ЛИТЕРАТУРА
1. В. Мартыновский, Л. Мельцер,
Температурные границы рационального использования
воздушных холодильных машин, «Холодильная техника»,
1955, № 2.
2. Л. М. Р о з е н ф е л ь д, А. Г. Ткачев,
Холодильные машины и аппараты, Госторгиздат, I960.
3. А. Е. П л о т н и к о в, В. В. С а з о н к и н,
Эффективность работы турбины воздушной холодильной
машины, «Холодильная техника», 1961, № 4.
4. А. Е. Плотников, Кандидатская диссертация,
1946.
Совместная работа вихревой трубы и диффузора
Канд. техн. наук А. П. МЕРКУЛОВ — Куйбышевский авиационный институт
Известно [1, 3], что получаемый в вихревой
трубе эффект охлаждения существенно
зависит от степени расширения я воздуха в ней,
т. е. от отношения давления подаваемого
сжатого воздуха к давлению холодного потока.
Температурная эффективность г\, равная
отношению получаемого в установке эффекта
охлаждения к соответствующему эффекту изо-
энтропного охлаждения, согласно
представленным в работе [1] обобщенным
характеристикам, с ростом степени расширения л;
возрастает при малых весовых долях \а холодного
потока, остается постоянной при ji = 0,3 и
уменьшается при (i>0,3. Следовательно, при
малых величинах \х и достаточно больших я в
вихревой трубе можно получить значительный
эффект охлаждения, приближающийся к
эффекту охлаждения идеальной турбины.
В 1945 г. был разработан и запатентован
[2] вихревой вакуум-насос, позволяющий при
работе на сжатом до 3 ати воздухе создавать
разрежение до абсолютного давления 0,01 ата.
Таким образом, в вихревой трубе можно
повысить степень расширения газа и тем
самым увеличить получаемый эффект
охлаждения.
Эта возможность была использована
Воннегутом [4] в созданном им вихревом
термометре для измерения статической температуры
окружающего воздуха на самолете, летящем
с большой скоростью. Вихревой термометр
полностью компенсирует подогрев,
возникающий в результате скоростного напора, т. е.
имеет температурную эффективность т| == 1 при
значениях я<1,5 (для дозвуковых скоростей
полета).
Целью настоящей работы являлось
выяснение возможности повышения получаемого в
вихревой трубе эффекта охлаждения путем
использования ее способности к самовакуумиро-
ванию.
Конструкция установки
Внешний вид вихревой трубы с диффузором
и ресивером изображен на рис. 1, конструкция
установки представлена на рис. 2.
* В статье освещаются результаты экспериментальной
работы, проведенной автором в Принстонском
университете (США).
В корпусе / укреплена цилиндрическая
трубка 2 с внутренним диаметром 20 мм, на
которой установлен диффузор 3 с подвижной
задней стенкой 4, позволяющей регулировать его
проходное сечение. В кольцевой полости
корпуса 1 находится улитка 5,
изготовленная из пластин и имеющая тангенциальное
прямоугольное входное сопло. Внутренняя
цилиндрическая поверхность улитки образует
спираль Архимеда. Сопло закрыто
диафрагмой б, поджимаемой гайкой 7. В коническом
центральном отверстии диафрагмы
фиксируется пробник 8.
Для определения влияния длины трубки 2
на полученный эффект охлаждения были
изготовлены и испытаны трубки длиной 1,5; 3;
4,5; 6 и 7,5 калибра. Общее количество
сжатого воздуха, проходящее через улитку,
регулировалось изменением сечения входного соп-
Рис. 1. Общий вид вихревой трубы с диффузором
и ресивером.
ла путем подбора соответствующего числа
пластин. Максимальная величина проходного
сечения сопла улитки была выбрана по
методике, изложенной в работе [1].
Так как в экспериментах предполагалось
получить перепады температур порядка 100°,
вихревую трубу, особенно чувствительный
элемент пробника, тщательно изолировали от
теплового воздействия окружающей среды и
корпуса.
Вся установка, за исключением улитки и
гайки, выполнена из плексигласа. Концентрич-
№ 4
Совместная работа вихревой трубы и диффузора
35
По В В
По А А
Рис. 2. Конструкция экспериментальной вихревой
диффузором.
но коническому отверстию в диафрагме
проточена глубокая канавка, пересекающая
тепловой поток от корпуса к пробнику.
Корпус пробника изготовлен из эбонита.
Между охлаждаемой в вихре медной трубкой
пробника и его корпусом предусмотрен
воздушный зазор.
Для выявления зоны наибольшего
охлаждения был изготовлен пробник № 1 (рис. 3, а),
на цилиндрической поверхности которого
находятся шесть изолированных между собой
медных колец и медная сферическая
верхушка» В каждое кольцо и верхушку впаяны медь-
константановые термопары. В центре
верхушки и в первом кольце просверлены отверстия,
к которым подведены трубочки для
зондирования давления. Диаметр этого пробника
составлял 0,4 от внутреннего диаметра вихревой
трубы.
После определения зоны минимальной
температуры были изготовлены три однотипных
пробника № 2, 3 и 4 (рис. 3, б) со сплошными
трубками, одной термопарой в каждом
пробнике и одним осевым отверстием для замера
давления. Диаметры этих пробников
составляли 0,4; 0,3 и 0,25 от диаметра вихревой трубы.
Важным условием проведения
низкотемпературных исследований вихревой трубы
является очистка питающего сжатого воздуха от
паров воды и углекислого газа. Это связано с
тем, что при достижении в центре вихря
температуры ниже точки росы находящихся в
воздухе паров воды на поверхности пробника
выпадает иней, который создает термическое
сопротивление между данной поверхностью и
вихрем, снижая измеряемый
перепад температур. Образование
слоя твердого углекислого газа
при температуре ниже —80°
приводит к такому же результату.
Поэтому в экспериментах
использовался предварительно
сжатый до 200 атм и осушенный
силикагелем воздух, который
перед входом в установку дрос
селировался и подогревался до
требуемой температуры.
Результаты испытаний
установки
При проведении эксперимент
тов измерялись следующие
величины:
давление сжатого воздуха на
входе—pi, ата;
температура сжатого воздуха
на входе — 7VK (ti,°C);
температура поверхности пробника — Тх,
°К (*„°С);
давление на оси вихря — ро, ата;
давление окружающей среды — В, ата.
По замеренным величинам подсчитывались:
температурный эффект охлаждения
поверхности пробника
Atx=T^Tx; A)
степень расширения воздуха в установке
Pi
трубы с
В
B)
температурный эффект изоэнтропного
расширения в установке
1 ч C)
А^
Рис. 3. Пробники:
а — многоэлементный (пробник № 1), б — с
одним элементом (пробники № 2, 3 и 4).
36
Совместная работа вихревой трубы и диффузора
Ко 4
(где /с= 1,4 — показатель изоэнтропы для
воздуха);
температурная эффективность установки
A tr
7] =
м«
степень расширения воздуха в вихре
Pi .
1С, =
Ро
D)
E)
температурный эффект изоэнтропного
расширения в вихре
Afc.-7\(i ^Л F)
температурная эффективность вихря
* " -SV G)
По рассчитанным величинам Д^г] и r]i были
построены графики их зависимости от л; и jci,
а также от различных геометрических
параметров вихревой трубы.
Распределение температуры по длине
пробника. Первые эксперименты по определению
зоны наибольшего охлаждения были проведены
с влажным сжатым воздухом при различных
его давлениях. При этом были использованы
пробник № 1 и трубы различной длины.
В результате экспериментов устаковлено,
что независимо от длины трубы и давления
сжатого воздуха в распределении
температуры по элементам пробника имеется
определенная закономерность, а именно: на первых
четырех элементах достигается самая низкая
температура, а на последующих элементах
температура заметно возрастает.
Зависимость эффекта охлаждения от
диаметра пробника. Исследования пробников,
указанных на рис. 3, б, показали, что эффект
охлаждения существенно зависит от их
диаметра. С уменьшением диаметра пробника эффект
охлаждения увеличивается, что особенно
заметно при больших значениях я.
Следует учесть, что при уменьшении
диаметра пробника увеличению эффекта охлаждения
способствует не только понижение
температуры в самом вихре при приближении к оси, но
и уменьшение теплового потока через корпус
пробника. Действительно, при неизменной
длине пробника площадь его сечения
уменьшается пропорционально квадрату диаметра, а
поверхность теплообмена с вихрем —
пропорционально- диаметру. Можно предположить, что
коэффициент теплоотдачи а при этом
практически не меняется.
Используем для данного случая
критериальное уравнение теплоотдачи от вращающейся
трубки к газу [7, стр. 111]
N11, = 0,197 -Re^6, (8)
которое после подстановки значений критериев
принимает вид
X / w • d \o,6
а = — -0,197 (_) , (9)
где: \ — коэффициент теплопроводности,
w — скорость,
d — диаметр пробника,
у — коэффициент кинематической
вязкости.
По данным работы [6], в зоне пробника
вихрь можно считать вынужденным, т. е.
принять
w ¦
d- const.
A0)
Рассмотрим выражение для коэффициента
кинематической вязкости
Р
A1)
где: |д/ — коэффициент динамической
вязкости,
р — массовая плотность.
Массовая плотность р
gRT
практически
не меняется по радиусу вихря, так как с
уменьшением радиуса понижаются давление и
температура. Однако с понижением температуры
несколько уменьшается р/, что обеспечивает
постоянство v и, согласно выражениям (9) и
A0), очень слабую зависимость а от d.
Совместная работа вихревой трубы и
диффузора. При зондировании внутреннего потока
вихревой трубы [6, 8] наблюдалось заметное
влияние создаваемого пробником возмущения
на форму вихря и получаемый эффект
энергетического разделения. Особенно большое
влияние оказывают возмущения, возникающие на
горячем конце трубы малой длины. Поэтому
были проведены специальные исследования
[8] по выбору ограничителя вихревой зоны для
вихревой трубы, имеющей длину, равную
девяти ее диаметрам.
Согласно данным, приведенным в указанных
работах, на некотором удалении от сопла
движение вихря подчиняется закону вращения
твердого тела, в то время как действие
присоединенного в описываемых экспериментах рас-
круточного диффузора основано на принципе
№ 4
Совместная работа вихревой трубы и диффузора
37
свободного вихря. В связи с этим на входе в
диффузор требуется обеспечить распределение
скоростей, соответствующее свободному
вихрю. Поэтому эффект, получаемый при
совместной работе вихревой трубы и диффузора, в
большой степени зависит от давления
подаваемого в вихревую трубу сжатого воздуха, его
расхода, длины вихревой трубы и межстеноч-
ного зазора диффузора.
На рис. 4 приведены кривые зависимости
температуры пробника от давления
подаваемого сжатого воздуха для различных длин
вихревой трубы. Как видно на рис. 4, работа
установки заметно ухудшается при давлении
на входе pi> 2,5 ата.
Зависимость эффекта охлаждения от длины
вихревой трубы. Сокращение длины вихревой
трубы приводит к улучшению работы
установки (см. рис. 4). При длине трубы 30 мм и всех
давлениях сжатого воздуха установка
работает более устойчиво и обеспечивает
максимальный эффект охлаждения. Это
объясняется тем, что в короткой трубе вихрь, в
результате трения о стенки, не успевает потерять своей
кинетической энергии, которая в диффузоре
100
80
60
40
/А
L
W/
W
у/
(/ /
t-17°
Сопло N1
Продни
. ¦
к А/4
i
v^^ i
1 i
l^JOj
' 60/
[—750.
У* ——-,
V
уго
90^'
¦
\ I
' ' U
ь-^4
Jj**^T
Phama
Рис. 4. Зависимость температуры элемента
пробника от давления р\ сжатого воздуха при
различной длине L вихревой трубы.
преобразуется в потенциальную энергию
давления. Благодаря этому появляется
возможность увеличить степень расширения воздуха в
вихревой трубе, т. е. заметно снизить давление
на оси вихря.
Таким образом, при сокращении длины
вихревой трубы эффект охлаждения возрастает
не столько за счет повышения температурной
эффективности вихря тI, сколько за счет
заметного увеличения в нем степени
расширения пи Это хорошо видно на
рис. 5, где изображены кривые,
показывающие, что с изменением длины L вихревой
трубы в диапазоне 30<?<Л20 мм величина r]i
остается практически постоянной, a jti заметно
меняется, влияя на эффект охлаждения (см.
рис. 4) при давлении pi —2 ата.
Зависимость эффекта охлаждения от
общего расхода сжатого воздуха. При умеренных
давлениях подаваемого в вихревую трубу
сжатого воздуха лучший температурный эффект
был достигнут в имеющем максимальное
сечение сопле № 1, размеры которого
соответствуют приведенным в методике расчета вихревой
трубы [1]. Однако при таком сопловом
сечении и давлении pi>4,5 ата начинает падать
Q74
0,72
Р,=2ата
Сопло /V /
Пробник N4
2А
22
ЗС
60
90 120
Lmm
Рис. 5, Зависимость температурной
эффективности y]i вихря и степени расширения
Я1 воздуха от длины L вихревой трубы.
38
Совместная работа вихревой трубы и диффузора
№ 4
?
1А
1.3
1,2
1,1
/
/
i
\ о\
t^ir
L--30mm
Пробник
А/4
Сопла
• N1
о М2
л А/3
х А/4
Л ^г*
*—'—J
rN
vJ
\ I
1.0 \
5
1Г
Рис. 6. Зависимость температурной
эффективности у\ установки от степени
расширения те воздуха для различных сопел.
эффективность диффузора и повышаться
давление на оси вихря. Это приводит к
снижению г), т. е. к заметному уменьшению прироста
эффекта охлаждения.
Были испытаны сопла № 2, 3 и 4 с
соответственно уменьшающимися проходными
сечениями.
На рис. 6 показана зависимость ц от я для
различных сопел, согласно которой при
я =1,5 в подобной установке можно получить
эффект охлаждения на 42% больший, чем в
случае расширения сжатого воздуха в
идеальной адиабатной турбине при тех же условиях
на входе и выходе.
Получаемый в установке эффект
охлаждения повышается по сравнению с адиабатным
до значения я>5, причем, начиная с я = 4;
сопло № 4 дает лучший результат, чем
сопло № 1.
Более важный вывод для выяснения
физической сущности вихревого эффекта можно
получить при рассмотрении зависимости
температурной эффективности r\i от степени расши-
*tx;c
86
84
82
80
78
«*- J
1
J
P^2ama
Сопло А/4
Пробник
/УЗ
Atxj/
9
i 1
jr
?
11
Т А
1 if
[09
10
20
30
40
Рис. 7. Зависимость получаемого в
вихревой трубе эффекта охлаждения Д tx
и температурной эффективности "*)
установки от температуры h поступающего
сжатого воздуха.
рения Я1 воздуха в самом вихре.
Исследования, проведенные с различными соплами,
показывают, что в вихревой трубе с закрытым
холодным концом при Я1 = 6 можно получить
гI = 0,8, в то время, как в прямоточной и про-
тивоточной вихревых трубах при том же
значении Я1 максимальная величина ц\ составляет
немногим более 0,5.
Зависимость эффекта охлаждения от
температуры сжатого воздуха. На рис. 7
изображены кривые зависимости получаемого в
вихревой трубе эффекта охлаждения Atx и
температурной эффективности ц от температуры h
поступающего сжатого воздуха. Кривые
показывают, что с ростом h эффект охлаждения
увеличивается, а температурная
эффективность ц незначительно уменьшается. Как
указывалось в работе [1], снижение
температурной эффективности можно объяснить
уменьшением проходящего через сопло общего
количества сжатого воздуха при увеличении его
температуры.
* ¦# *
Исследованная вихревая труба с
диффузором может найти применение, в частности, при
создании:
— вихревой холодильной камеры, позволя-
№ 4 Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе 39
ющей при использовании сжатого до 4 атм
воздуха получать температуры ниже —80°;
— вихревого гигрометра для измерения
точки росы до —100°;
— вихревого термометра для измерения
статической температуры окружающего воздуха
при сверхзвуковых скоростях полета;
— простой лабораторной установки для
получения жидкого воздуха.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. П. Меркулов, Характеристики и расчет
вихревой трубы, «Холодильная техника», 1958, № 3.
2. М. Г. Д у б и н с к и й, Вихревой вакуум-насос,
Изд. АН СССР, ОТН, 1954, № 9.
3. R. H i 1 s с h, The use of the expansion of gases in
a centrifugal field as a cooling process, «The Review of
Scientific Instruments», 1947, vol. 18, № 2.
4. B. V о n n e g u t, Operation Cirrus uses principle
of Hilsch Tube to measure temperature, «Refrigerating
Engineering» ,1950, vol. 5$, № 3.
5. R. Kassner, E. Knoernschied, Friction
Laws and Energy Transfer in Circular Flow, Wright
Patterson Air Force Base, Ohio, «Technical Report»,
1948, № 3.
6. E. E с k e r t, J. Harnett, Experimental
Study of the Velocity and Temperature Distribution in
a High Velocity Vortex Type Flow, University of
Minnesota, Heat Transfer Laboratory, «Technical Report»,
1955, № 6.
7. M. А. Михеев, Основы теплопередачи, Госзнер-
гоиздат, 1947.
8. А. П. Меркулов, Исследования вихревого
холодильника (диссертация), Куйбышевский авиационный
институт, 1956.
Исследование теплообмена при отвердевании,
сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе
Инж. И. Л. БУЧКО — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
В предыдущих исследованиях теплообмена
между отвердевающей жидкостью и
поверхностью охлаждаемой стенки авторы либо не
учитывали конвективное движение жидкой
фазы [1, 2, 3], либо принимали тепловой
поток от жидкости постоянным, не зависящим от
скорости фазового перехода [4, 5]. А. Г.
Ткачев [6, 7] установил, что такое предположение
не соответствует действительному процессу и
рекомендовал критериальное уравнение, позво-
по стрелке А
\ф38
kL
70 \\
1
Рис. 1. Схема экспериментальной установки а и расположение термопар у поверхности трубы б:
1 — латунная труба, 2 — бак для воды, 3 — тепловая изоляция, 4 — проекционный аппарат,
i . 5 — экран, 6 — подвижная линза, 7 — стекло, 8, 9 — термопары.
40
Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе
№ 4
ляющее оценить влияние конвекции на
коэффициент теплоотдачи.
Цель данной работы — выяснить связь
между процессом отвердевания, в частности,
скоростью перемещения границы раздела фаз и
коэффициентом теплоотдачи.
На рис. 1 изображена схема
экспериментальной установки.
В бак емкостью 0,4 ж3, заполненный водой,
помещали латунную трубу длиной 650 мм,
диаметром 38 мм, внутрь которой впаяна
труба диаметром 24 мм. Охлаждающая жидкость
(спирт при —25-:—50° либо раствор этилен-
гликоля —10-^—25°) поступала по
внутренней трубе и поднималась к выходу по
кольцевому зазору. На внешней поверхности
наружной трубы намерзал лед.
4 Коэффициент теплоотдачи а от воды к по-
верхности льда зависит от скорости
перемещения границы раздела фаз (скорости
намораживания). По мере увеличения толщины I
ледяной корки скорость намораживания
dz
уменьшается. При максимальной для данного
режима толщине Smax ледяной корки, когда
d\ '
=0, коэффициент теплоотдачи а прини-
dz
мает постоянное значение а0. Это значение
соответствует стационарному режиму, при
котором намораживание льда прекращается.
' В опытах был определен локальный
коэффициент теплоотдачи на высоте 165 мм от
нижнего торца трубы. Для этого в пограничный слой
жидкости у поверхности раздела фаз вводили
шесть медь-константановых термопар
толщиной 0,05 мм, укрепленных на общей подвижной
державке (рис. 1, а). Расстояние между
термопарами было 2 мм. Наличие тонких
термопар в пограничном слое не вносило
существенных изменений в поле скоростей. Термопары
присоединяли к гальванометрам типа ГЗП или
М 21/4. По показаниям термопар строили
графики распределения температур в
пограничном слое при различных скоростях
намораживания. Экспериментальную трубу с
нарастающей на ней коркой льда проецировали на
экран при двадцатичетырехкратном увеличении
и полученное изображение фиксировали,
определяя таким образом скорость
намораживания.
Во время опыта измеряли термопарой
температуру воды в баке (вдали от поверхности
льда), стенки трубы и охлаждающей среды на
входе и выходе. Разность температур
охлаждающей жидкости на входе и выходе была не
более 0,8°. За tXJl принимали среднее значение
этих температур. В течение опыта температура
охлаждающей среды изменялась
незначительно, так что для небольших интервалов
времени, через которые производили замеры, ее
можно было считать постоянной. Температура
воды tj, в баке составляла в различных
опытах от 0,7 до 3,5°.
Намораживание льда из воды с
температурой выше 3,5° не исследовали. Из-за аномалии
в изменении плотности воды ее движение в
пограничном слое при температуре выше 4°
резко отличается от наблюдаемого при 0—4°.
Воду в баке охлаждали дробленым льдом.
Перед началом опыта ее перемешивали до тех
пор, пока температура во всем объеме бака
не выравнивалась. Бак был изолирован слоем
мипоры толщиной 150 мм. В течение опыта
температура воды изменялась в нем не более
чем на 0,15°.
Количество циркулировавшей
охлаждающей жидкости измеряли мерным бачком.
Расход этиленгликоля равнялся 16,65 л/мин,
спирта — 12,10 л/мин.
На рис. 2 приведены кривые распределения
температур в пограничном слое во время
одного из опытов. По оси ординат отложены
относительные температуры
0 __ tf-t
bf tf-t0
где t — температура на расстоянии х от
поверхности раздела фаз.
При подсчете температура U на поверхности
льда была принята по данным Коста [8]. Им
установлено, что при увеличении скоростей
намораживания температура на поверхности
льда становится ниже. При — = 2 мм/мин
dz
to = —0,116°. В описываемых опытах скорость
намораживания достигала 2,5 мм/мин, в связи
с чем поправка на понижение температуры
льда существенно влияла на результаты
подсчетов.
В каждом опыте определяли температурное
поле при скорости намораживания, близкой к
нулю. Для этого в конце опыта прекращали
подачу охлаждающей жидкости в трубу,
выжидали 10—15 минут, чтобы скорость
намораживания снизилась до 0,05—0,03 мм/мин, и
измеряли температуру в пограничном слое у
поверхности льда.
На рис. 2 показана пунктиром теоретическая
кривая распределения температур при
свободной конвекции без намораживания (^ = 0) |
№ 4 Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе 4 1
Рис. 2. Распределение температур в пограничном
слое при намораживании льда из воды с
температурой 1,4° и скорости намораживания:
dk
= 1,2 мм/мин, б— —L. = 0,9 мм/мин.
dx
dz
с ~d~x~ °'6 MMlMUHi d = ~й~^ ~ 0; е — расчетное
распределение температур без намораживания.
dt
построенная по уравнениям, приведенным в
работе [9]. Эта кривая располагается вблизи
опытной. Большим скоростям процесса
соответствуют более крутые кривые.
В нескольких опытах была определена
скорость воды вблизи трубы. К поверхности льда
подводили, а затем быстро от нее отодвигали
медицинскую иглу. При отодвигании из иглы
выпускали струйку подкрашенной воды. Иглу
перемещали в горизонтальном направлении.
Поскольку опыты проводили в условиях
ламинарного режима, подкрашенная струйка не
размывалась и принимала форму,
соответствующую распределению скоростей в
пограничном слое.
Движение подкрашенной воды снимали на
кинопленку. Один из кадров показан на рис. 3.
Здесь же видны игла и державка
с.термопарами. По перемещению отдельных точек окра-
Рис. 3. Форма подкрашенной струйки у
поверхности льда.
шеннои струи определяли скорость движения
жидкости у поверхности льда.
На рис. 4 показаны кривые распределения
скоростей воды в пограничном слое при раз-
Рис. 4. Кривые распределения скорости у
поверхности льда при температуре воды 2,5° и
скорости намораживания:
dl dl
~~ Тх = °»6 мм1мин' в — сГГ = 0,9 мм/л
dE
с — —,— = 1,2 мм/мин; d—по расчету без намо-
й х
раживания.
.мин,
42 Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе № 4
личных значениях отношения
—•
Пунктиром изображена линия распределения
скоростей в пограничном слое без изменения
агрегатного состояния воды, построенная по
данным работы [9]. На графиках (см. рис. 4) не
видно четкой зависимости распределения
скоростей воды от скорости намораживания. По-
видимому, в пределах исследованных
скоростей намораживания влияние процесса
отвердевания на распределение скоростей невелико,
а точность описанных опытов недостаточна для
того, чтобы его количественно оценить.
Влияние отвердевания на величину
коэффициента теплоотдачи можно приближенно
учесть следующим образом. Тепло, которое
передается за элементарный промежуток
времени от жидкости к поверхности твердой фазы,
равно
dQ = abf d* ккал1м2. A)
Принимая, что
dQ = a0 G/ di -j- cf т/ 6/ d\ ккал/м9,
где Cf\f — объемная теплоемкость
ккал/м3град,
получаем из A) и B)
а = ао + ?/Т/
B)
воды,
C)
При обработке опытов коэффициент
теплоотдачи а определен по уравнению C) и, кроме
того, из соотношения
D)
где 8* и 8*
толщины вытеснения
пограничного слоя соответственно
для стационарного процесса
теплоотдачи при свободной
конвекции и отвердевании
жидкости и без отвердевания.
Величины 8* и 8* получали
планиметрированием площади, заключенной между осями
координат и кривой р_аспределения температур
в пограничном слое для данной скорости
процесса.
Величину локального коэффициента
теплоотдачи ао на высоте h -=165 мм от нижнего
края трубы вычисляли из соотношения,
приводимого в работе [9]
3
а0 = - а0.
4
Здесь а0— среднее значение коэффициента
o/f °с
2,5
1,4
«о.
ккал/м2
час град
82
73
d I
d х
мм/мин
1,2
0,9
0,7
1,2
0,9
0,6
а, ккал!м?
час град
по урав е-
нкю D)
213
154
120
204
1 125
99
по
уравнению ^о)
190
136
124
181
127
109
ее .
«о |
о»
Я
©<-'
»2
О К
с я
2,60
1,88
1,46
2,80
1,71
1,49
по
уравнению (ь)
2,32
1,66
1,51
2,48
1,74
1,49
теплоотдачи на участке h, найденное из
выражения
N1^ = 0,55 (Рг <Згл)М6,
которое предложил Саундерс на основании
опытов с капельными жидкостями у
поверхности вертикальных труб [10].
В таблице приведены значения
коэффициентов теплоотдачи, полученные двумя методами
при 0,= 1,4 и 2,5°.
По данным, представленным в таблице, при
—> 0,5 мм/мин а значительно больше,
di
чем ао.
Расхождение между значениями а по
уравнению 3 и по уравнению 4 не превышает 13%.
Чтобы найти выражение для определения
времени т, необходимого для намораживания
слоя льда заданной толщины g, было
проинтегрировано уравнение теплового баланса при
отвердевании. При этом учтено
выражение C) и сделаны некоторые упрощающие
предположения, в частности о том, что
распределение температур внутри ледяного слоя
прямолинейно. В безразмерном виде искомое
выражение имеет вид
FO=;
К
2В12
(Bi+J)ln
1
— Bi
6
где:
—/Cln-
Fo =
Bi— +i
fcmax
1-
awi
*max -
Bi =
E)
№ 4 Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе 43
к-
к
+ 2-
«о
=а> о/
+
С/У
С V
безразмерная величина,
учитывающая фазовое
превращение, охлаждение воды
до0°и переохлаждение льда;
— коэффициент
температуропроводности льда, м2/час;
объемная теплоемкость льда,
ккал/м* град;
коэффициент теплоотдачи со
стороны охлаждающей
среды, ккал/м2час град;
разность температур между
температурой отвердевания
и температурой
охлаждающей среды, °С;
теплота плавления льда,
ккал/кг;
^тах — максимальная толщина льда
при заданных температурах
охлаждающей среды и воды
и коэффициентах
теплоотдачи а0 и ашах.
Величина ?тах определяется из условия
стационарного теплообмена между водой и
охлаждающей средой через ледяную корку
?
1
-+¦
?п
: а0 в/.
F)
Формула E) описывает приближенно
скорость намораживания на плоской стенке,
однако при небольшой толщине льда она может
быть применена и для приближенного расчета
намораживания на трубах.
На рис. 5 дано сопоставление результатов
вычислений по формуле E) с опытными
данными. Результаты вычислений
удовлетворительно совпадают с данными опытов,
проведенных с водой при tj < 3,5°.
Следует отметить, что результаты
вычислений по формуле, данной в работе [4], также
достаточно хорошо совпадают с опытными,
хотя при ее выводе не учитывалась зависимость
коэффициента теплоотдачи а от скорости
процесса отвердевания и принималось, что
а^ао^ const. Это можно объяснить
следующим образом.
Тепло, передаваемое от замерзающей воды
к охлаждающей среде, равно
dq = dq$ 4- dqK ккал/м*час, G)
где: dq§ = y~\w тепло фазового
превращения;
dz
60 70
Тмин
Рис. 5. Нарастание слоя льда:
опытные данные,
по уравнению E),
по формуле Лондона и Себана [4].
dqK == a Qf — тепло, переходящее от
воды ко льду путем
конвекции.
В описанных опытах при малых значениях
Qf и коэффициента теплоотдачи а
увеличение последнего, по сравнению с ао, не
отразилось на скорости намораживания, так как в
этих условиях преобладающую долю
составляет dq$. Но при больших значениях Qf и
вынужденном движении жидкости, а также при
отвердевании жидкостей с малой теплотой
плавления расчет по формуле E) может
оказаться более точным, чем по формуле,
приведенной в работе [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Г. Г р е б е <р, С. Э р к, У. Г р и г у л л ь, Основы
учения о теплообмене, ИЛ, 1958.
2. А. И. В е й н и к, Приближенный расчет процессов
теплопроводности, Госэнергоиздат, 1959.
3. Т. R. Goodman, The Heat-Balance Integral and
Its Application to Problem Involving a Change of
Phase, «Transactions of ASME», 1958, vol. 80, No. 2.
4. A. L. London, A. Seban, Rate of Ice Formation,
«Transactions of ASME», 1943, vol. 65 No. 7.
5. Г. И. Иванцов, Приближенный способ расчета
кристаллизации слитка, Сборник трудов ЦНИИ
черной металлургии и Института стали, вып. 2/5, Метал-
лургиздат, 1953.
6. А. Г. Ткачев, Приближенное теоретическое
решение задачи конвективного теплообмена при
плавлении и затвердевании, «Холодильная техника», 1956,
№ 2.
7. А. Г. Т к а ч е в, Экспериментальное исследование
конвективного теплообмена в процессах плавления и
затвердевания, «Холодильная техника». 1958, № 2.
8. V. К о s t, Vorgange bei der Eisbildung, Karlsruhe,
1953.
9. Э. P. Эккерт, Введение <в теорию тепло- и массообме-
на, Госэнергоиздат, 1957.
10. О. A. Saunders, Proceedings of the Royal
Society, 1939, A72, London.
Рационализаторская работа на Минском холодильнике № 2
Минский холодильник №2 емкостью 5000 т
пущен в эксплуатацию в 1950 г. В состав его
входят фабрика мороженого
производительностью 12 т/сутки, завод сухого льда с
суточной выработкой до 2,8—3 т и механические
мастерские.
За истекшие три года семилетки на
холодильнике проведена большая работа по
модернизации оборудования цехов, механизации
трудоемких работ, повышению культуры
производства.
В компрессорном цехе смонтирована новая
паровая аммиачная линия, связывающая его с
фабрикой мороженого, что позволило
улучшить режим работы компрессоров.
Парк электрокаров и электропогрузчиков
увеличен до 12 единиц. Для обслуживания
этих машин оборудуется зарядная станция.
Четыре однотонных лифта заменены
быстроходными грузоподъемностью по 4 г каждый.
К осени текущего года количество поддонов
достигнет 4000 шт. Это позволит все тарные
грузы складировать на поддонах, что
значительно облегчит труд грузчиков, увеличит
удельный вес механизации трудоемких работ.
В настоящее время на холодильнике
ведутся работы по замене изоляции полов
морозильных камер.
Почти все охлажденное мясо (92—93%)
поступает на холодильник в
авторефрижераторах. До 1960 г. мясо выгружали из
авторефрижераторов следующим образом. Из кузова
машины два грузчика переносили полутуши
на грузовую тележку, которую затем
подвозили к платформенным врезным весам.
Взвешенную тележку направляли к столу. Чтобы
подвесить полутуши с кареткой на подвесной путь
и переместить их в морозильные камеры,
требовалось еще три человека.
Новая схема (см. рисунок), предложенная
главным инженером холодильника В. М. Дра-
чинским, дает возможность ту же работу
выполнять бригадой из трех человек. В новой
схеме применен изготовленный в механических
мастерских холодильника специальный
ленточный транспортер 2 длиной 8 м (ширина ленты
0,7 м), весы 5 грузоподъемностью 1 т и
подъемник туш 3 конструкции ВНИХИ. На
подвесных весах можно одновременно
взвешивать 20—22 полутуши, тогда как на
платформенных весах только 12—15 полутуш.
Внедрение новой схемы значительно
облегчило труд грузчиков. При этом производитель-
сЛС
?$tfwtwt
'УТЧЕтуг
5 ^
1#л^^т*ЦК*Чрт
Новая схема выгрузки охлажденного мяса из
авторефрижератора:
/ — кузов авторефрижератора, 2 — ленточный
транспортер, 3 — подъемник туш, 4 — подвесной путь, 5 —
врезные весы.
ность труда увеличилась на 75—80^/о. Теперь
не надо носить полутуши через весь кузов, так
как по мере выгрузки мяса транспортер
передвигается в глубь кузова. Тележки не
используются.
Все тарные грузы и мороженые
мясопродукты, поступающие в автомашинах, также стали
№ 4
Рационализаторская работа на Минском холодильнике № 2
45
разгружать при помощи транспортера. В
результате этого производительность труда
повысилась на 40—45%.
На автомобильной платформе
технологического цеха установлены весы
грузоподъемностью 2 т, а также контрольные весы
грузоподъемностью 10 т для взвешивания
автомашин с грузом.
В 1961 г. построен новый материальный
склад емкостью более 4000 ж8.
Механизированы процессы производства и
улучшены условия труда на фабрике
мороженого.
По предложению директора холодильника
М. Г. Орлова, изготовлен полуавтомат для
фасовки мороженого в стаканчики.
Производительность полуавтомата регулируется от 1,6
до 5 т/смену. Стаканчики наполняются без
остановки дозатора, причем отклонение объема
от допустимого не превышает +0,05—0,1%.
Применение полуавтомата позволило
увеличить производительность труда на 45—50%.
В текущем году пущен в эксплуатацию
новый вафельный цех, где работают 24 станка
для выпечки стаканчиков и 12 станков для
выпечки плоских вафель. В настоящее время
производительность цеха составляет 280—300 кг
вафель в сутки. В цехе намечено установить
газовую печь для выпечки плоских вафель.
Производительность цеха фасовки доведена
до 12 tJ сутки (вместо 3 г по проекту). Это
стало возможным благодаря большой работе
рационализаторов. В цехе установлены
транспортеры, значительно облегчившие труд.
На заводе сухого льда в результате
усовершенствования технологии и внедрения ряда
рационализаторских предложений
производительность установки для выработки твердой
углекислоты увеличена с 1,5 до 3 т1 сутки.
При заводе оборудована станция
наполнения баллонов жидкой углекислотой, построен
склад для хранения наполненных баллонов. В
1962 г. переведена на газовое топливо
котельная.
На территории холодильника пробурена
артезианская скважина.
Продолжается техническое оснащение
вспомогательных цехов
холодильника—механической мастерской и ремонтно-строительного
цеха.
В ремонтно-строительном цехе имеются
столярное отделение, пилорама, сушилка для
лесоматериалов, бетоно- и растворомешалки. Ь
цехе работает автопогрузчик М-4000
грузоподъемностью 5 т.
В связи с возрастающим объемом торгово-
сбытовых операций и расширением
бухгалтерских работ построена хорошо оснащенная
машиносчетная станция.
За последнее время много сделано по
дальнейшему улучшению бытовых условий
работников холодильника. В конце 1960 г. сдан в
эксплуатацию четырехэтажный дом со всеми
удобствами. В летнее время в живописном
месте, возле озера Нарочь, организуется дом
отдыха палаточного типа. В прошлом году
здесь отдохнули 50 человек. Детям работников
холодильника летом предоставляется
бесплатная детская площадка.
Большое внимание уделяется воспитанию и
обучению кадров. За 1960—1961 гг. на курсах
и путем индивидуальных занятий
подготовлено более 70 человек. Многие молодые рабочие
учатся в институтах, техникумах, школах
рабочей молодежи.
Рабочие завода сухого льда и фабрики
мороженого освоили вторые специальности,
благодаря чему достигнута полная
взаимозаменяемость в работе.
Претворяя в жизнь решения XXII съезда
КПСС, коллектив Минского холодильника №2
досрочно, к 10 октября, выполнил годовой план
1961 г. — третьего года семилетки.
Экономические показатели по выработке на
одного рабочего перевыполнены на 6,3%, по
выпуску валовой продукции — на 11,5%, по
товарообороту — на 4,4%, по выработке
товарной продукции — на 12,0°/о.
Коллектив предприятия взял на себя
дополнительные обязательства и вступил в борьбу
за звание предприятия коммунистического
труда.
В настоящее время электроцеху и
нескольким бригадам присвоено высокое звание
коллективов и бригад коммунистического труда;
40 человек удостоены звания ударника
коммунистического труда.
Высокой слаженности в работе и роста
производительности труда добилась бригада
грузчиков технологического цеха, возглавляемая
ударником коммунистического труда Б. И.
Яловским. Члены этой бригады широко
применяют средства механизации, используют
передовые методы производства.
Инж. Н. Д. МИЗЯКИН
46
Обмен опытом
№ 4
Кондиционирование воздуха на рефрижераторе „Калининград"
В связи с развитием промысла в водах
экваториальной Африки и других районах с
жарким климатом значительно возросла роль
кондиционирования воздуха на судах рыбной
промышленности.
Имеющиеся на новых производственных
рефрижераторах типа «Калининград» установки
кондиционирования воздуха работают на двух
режимах — зимнем и летнем.
Система кондиционирования поддерживает
заданные параметры температуры и
влажности воздуха в 67 каютах, в кают-компании и
салоне команды, медицинском блоке, красном
уголке, рулевой штурманской рубке и
радиорубке, а также на постах управления главной
машины.
Все эти помещения в зависимости от
назначения разделены на 15 групп, каждая из
которых обслуживается одним вентилятором.
Наружный воздух обрабатывается в
четырех кондиционерах, в которые подается также
рециркуляционный воздух из коридоров.
Количество поступающего воздуха регулируется
дроссельным шибером.
Летом температура воздуха, выходящего из
кондиционера, поддерживается автоматически
при помощи датчика ДТ-2, который передает
импульс на соленоидные вентили рассольной
системы. Датчик настраивается на 16°. При
отклонении от этой температуры на +2°
соленоидные вентили открываются или
закрываются.
Температура воздуха в помещениях также
поддерживается автоматически при помощи
двухпозиционных датчиков РТ-28. Каждый
датчик РТ-28 закреплен за группой кают и
устанавливается в помещении с наибольшими
теплопритоками. Датчик включает
электровентилятор данной группы, если температура
воздуха в помещении превышает номинальную
на 2°, и выключает при ее понижении на 2°.
Каждый кондиционер состоит из
воздушного фильтра, рассольного воздухоохладителя,
воздухонагревателя и увлажнительного
устройства (для работы в зимний период).
В кондиционерах применены
воздухоохладители марок КРТ-54, КРТ-68, КРТ-81,
поверхностью охлаждения, соответственно, 54, 68 и
81 м2, которые состоят из 10 рядов по глубине
и из 40, 50 и 60 рядов по высоте латунных
трубок диаметром 10X1 мм. На трубки
насажены и припаяны к ним медные квадратные
ребра размером 18X18X0,5 мм. В трубках
воздухоохладителя при помощи насоса
ВЦН-90/1 циркулирует раствор хлористого
кальция, охлаждающийся в кожухотрубном
испарителе марки МИКТ-75.
Систему кондиционирования воздуха
обслуживает компрессор АВ-75, который входит в
состав производственной установки,
предназначенной для замораживания рыбы.
Испытания системы кондиционирования
воздуха были начаты 24 октября 1961 г., когда
рефрижератор «Калининград» находился в
южном полушарии. Температура наружного
воздуха была 26°, температура забортной
воды 25°. При этом в результате больших тепло-
притоков от главных дизелей и котельной
температура в каютах кормовой надстройки
доходила (без охлаждения) до 32°. В дальнейшем
температура наружного воздуха повысилась
до 32°, а температура забортной воды —
до 30°.
При этих параметрах температура в каютах
во время работы системы кондиционирования
поддерживалась на уровне 22—24°. Самая
высокая температура B6°) зарегистрирована
в каюте главного механика.
Испытания установки при температуре
наружного воздуха 30° показали, что
температура в каютах была в пределах 22—24°,
рециркуляционного воздуха в коридоре кормовой
надстройки 27°, в носовой надстройке 25°.
Температура воздуха на входе в
кондиционер составляла в кормовой надстройке 25°, в
носовой 23°, на выходе из кондиционера до 14°.
В каюты воздух поступал при 16—18°.
Температура рассола колебалась в пределах 6—12°
в зависимости от температуры наружного
воздуха. В салоне команды во время
демонстрации кинофильма температура достигала 25°.
При эксплуатации системы
кондиционирования воздуха на рефрижераторе
«Калининград» выявились следующие недостатки.
Оказалось трудно регулировать температуру
непосредственно в каждой каюте, изменяя
количество поступающего воздуха при помощи
шибера. Кроме того, из-за больших теплопри-
токов не срабатывали соленоидные вентили.
Вследствие тепловой инерции датчики РТ-28
повышали дифференциал до 6°, что приводило
к значительным колебаниям температуры в
№ 4
Рассольные батареи из стеклянных труб для вино хранилищ
47
каютах. В связи с тем, что эти датчики были
расположены в каюте с максимальными тепло-
притоками, температура в ней достигала
заданного нижнего предела позже, чем в других
каютах каждой данной группы.
При подаче воздуха в некоторые каюты нао-
людался шум.
Срок службы охлаждающих батарей из
стальных труб, устанавливаемых в винохрани-
лищах, не превышает 8 лет. Причина быстрого
выхода из строя батарей — периодическое
окуривание винохранилищ серой.
Для выяснения возможности замены
стальных труб более коррозионноустойчивыми в
одной из камер емкостью 10000 дк на
Тбилисском винном заводе, а также на заводах в
Мукузани и Твиши были установлены
охлаждающие батареи из стеклянных труб диаметром
68 мм.
.Опыт эксплуатации этих батарей дал
положительные результаты. Стеклянные трубы дол-
Опыт эксплуатации системы
кондиционирования воздуха на рефрижераторе
«Калининград» показал, что холодильная установка для
кондиционирования воздуха должна быть
отдельной и полностью автоматизированной.
Инж. А. Г. ИОНОВ
говечны, имеют небольшое гидравлическое
сопротивление. На них оседает небольшой и
легко отделяющийся слой инея.
Необходимо отметить, что хомуты и
кронштейны для крепления стеклянных труб,
изготовляемые из стали, требуют частой окраски,
поэтому их желательно заменить
пластмассовыми.
Научно-исследовательские учреждения,
работающие над созданием и исследованием
охлаждающих приборов, должны установить
нормы проектирования стеклянных батарей и
дать рекомендации по их применению.
Инж. И. О. ГОМГЛАДЗЕ
Рассольные батареи из стеклянных труб для винохранилищ
Как привести вес грузовых тележек к единому
стандартному весу
На многих холодильниках наряду с
электропогрузчиками и электротележками
эксплуатируются обычные четырехколесные грузовые
тележки, изготовленные мастерскими
Московского хладокомбината № 3.
Эти тележки имеют разный вес — от 140
до 175 кг, что объясняется различными
профилями угловой и полосовой стали, из которых
изготовлены рамы, и неодинаковыми
размерами колес.
Практика показала, что при взвешивании
таких тележек с грузом на врезных весах не
исключена возможность получения
неправильных результатов.
В связи с этим Росмясорыбторг предложил
всем холодильникам привести вес грузовых
тележек к единому стандартному весу.
Представляет интерес работа, проведенная
на Московском холодильнике № 9. Здесь для
тележек был принят единый вес 180 кг.
Чтобы довести до стандартного веса 800
тележек, имеющихся на холодильнике,
необходимо было затратить до 13 т товарного металла.
Рационализаторы холодильника предложили
приваривать к тележкам куски стальных труб
диаметром 57/3,5 мм, заполненных
просушенным речным песком. При этом использовались
трубы от старых демонтированных батарей,
применявшихся ранее для охлаждения камер.
Вес одной трубы длиной 750 мм составлял
3,5 кг, песка, засыпанного в нее — 3 кг. Концы
труб расплющивали и заваривали, после чего
их приваривали к раме тележек снизу,
поперек ее, прерывистым швом.
На каждую тележку, в зависимости от ее
веса, расходовалось от одной и до пяти труб.
Дополнительно, для получения точного веса
180 кг, к раме тележки приваривали кусочки
полосовой стали.
На верхнюю часть рамы с обеих
продольных сторон электросваркой наносили
номер тележки и трафарет веса.
В специальную книгу записывали номер
каждой тележки, количество приваренных
труб, тип колес и их ошиновки и другие
данные. По одному экземпляру такой книги было
передано в технологический цех, бухгалтерию
и ремонтную мастерскую.
Такая переделка тележек обошлась
сравнительно дешево, позволила сэкономить
большое количество ценного металла, а главное,
устранила все недоразумения, которые ранее
наблюдались при приемке и отпуске
продуктов на грузовых тележках.
В дальнейшем необходимо обеспечить
выпуск ручных грузовых тележек одного веса.
Инж. М. Г. ДИК
Две новые книги по холодильным установкам
Со времени выхода в свет книги проф. В. И.
Глаголева «Холодильные установки» прошло 25 лет. За этот
период по данному вопросу не было издано ни одного
учебника для вузов.
В 1961 г. вышли из печати две книги, отражающие
научный, педагогический и производственный опыт
кафедр холодильных установок Ленинградского
технологического института холодильной промышленности и
Одесского технологического института пищевой и
холодильной промышленности.
Появление этих книг — значительное событие в
отечественной холодильной литературе.
Е. С. Курылев, Н. А. Герасимов.
«ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ».
Машгиз, 1961 г., 607 стр.
В книге изложены вопросы проектирования, монтажа,
эксплуатации и ремонта холодильных установок. В
основном приведен материал, относящийся к крупным
стационарным холодильникам. Специальной главы,
посвященной малым и транспортным установкам, нет;
затрагиваются лишь отдельные вопросы: автоматизация,
ремонт, изоляционные конструкции и др.
Этот пробел следует устранить при переиздании
книги.
В главе I большой интерес представляет § 2
«Установление температуры и влажности воздуха в
охлаждаемых помещениях». Здесь приведена простая формула,
характеризующая влияние отдельных факторов на
относительную влажность воздуха в камере.
Педагогическая ценность этой формулы искупает некоторую ее
неточность, вызванную допущением равенства
температуры продуктов и влажного термометра.
К сожалению, в книге дана лишь схема расчета,
тогда как следовало бы привести результаты практической
проверки формулы, а также рекомендации по
определению некоторых входящих в нее величин
(коэффициентов испарения, приведенной поверхности
испарения и т. д.).
Хорошо составлена глава III, рассматривающая
вопросы изоляции охлаждаемых помещений. Особенно
следует отметить четкое и ясное изложение вопроса об
увлажнении изоляции. Это имеет большое значение для
правильного проектирования и эксплуатации
холодильников. Необходимо было бы указать, что перемещение
внутри изоляции влаги происходит не только в
результате диффузии водяных паров, но и вследствие ее
проникновения в жидком виде.
При описании шанцевых полов на стр. 76 не
приведена схема с реверсивной подачей воздуха в каналы.
В главе V описываются в основном наиболее
прогрессивные способы непосредственного воздушного
бесканального и одноканального охлаждения. Однако не
освещена широко распространенная за рубежом и
применяемая в СССР бесканальная система,
характеризующаяся сравнительно небольшими выходными
скоростями воздуха («юниткулеры»).
При описании различных систем защиты камер от
наружного теплопритока (воздушная рубашка, приборы с
плавниковыми ребрами) целесообразно было бы
упомянуть и о панельном охлаждении трубами,
заложенными в строительные конструкции. Такая система
осуществлена на Опытном холодильнике ВНИХИ.
В главе VI стройно и ясно излагаются теория
автоматического регулирования холодильных установок и
методы регулирования автоматических приборов. В
частности, заслуживает внимания указание о «пассивной
роли регулирующего вентиля» в холодильной установке
(рис. 104). Хорошо освещен и иллюстрирован
диаграммами равновесия материал о саморегулировании
холодильных установок. Изложение несколько неожиданно
прерывается описанием измерительных приборов — § 3.
Было бы лучше этот параграф поместить в конце
главы.
В книге даны лишь схемы отдельных автоматических
приборов и не указана их конструкция. Следовало бы
привести некоторые наиболее известные конструкции.
Дроссельные устройства постоянного сечения
(диафрагмы, сопла и капиллярные трубки) не являются
стабилизаторами уровня, как об этом сказано на стр. 258,
поскольку при переменном режиме они не могут
поддерживать уровень постоянным.
В главе не упоминается о весьма перспективном
методе определения относительной влажности воздуха по
изменению электрического сопротивления
гигроскопического слоя хлористого лития (стр. 240—243), не
описаны соленоидные вентили и реле давления. Магнитный
(стр. 235) и термометрический (стр. 239) указатели
уровня вряд ли можно назвать измерителями, так как
50
Критика и библиография
№ 4
они не указывают на переменный уровень, а лишь
сигнализируют о достижении им заданного крайнего
положения.
На фиг. 134, а .(стр. 276) изображена редко
применяемая схема реле протока и не приведена
распространенная конструкция с подъемным клапаном. На стр. 277
даны завышенные перепады давлений реле контроля
смазки A,0—1,5 кГ/см2 вместо обычного нижнего
предела 0,5 кГ/см2).
В главе VII приводятся в основном современные
насосные схемы непосредственного охлаждения,
применяющиеся на новых крупных холодильниках.
При описании рассольных схем указаны
преимущества современных закрытых систем и даны правильные
рекомендации по их применению.
Недостаточно освещена схема с регенеративным
теплообменником, широко распространенная на фреоновых
холодильных установках. В главе описана лишь редко
встречающаяся в крупных аммиачных установках схема
с аккумулятором.
Следует отметить некоторые неточности. Так, при
закрытии шарового вентиля у батареи испарение
прекращается из-за выдавливания из нее жидкости
образующимся паром, а не вследствие повышения давления до
величины, соответствующей температуре охлаждаемого
помещения (стр. 310). Такое повышение давления может
быть только при закрытии как парового, так и
жидкостного вентилей.
В главе VIII хорошо изложен материал о влиянии на
работу холодильной установки различных примесей к
холодильному агенту. Приведенные данные основаны на
ряде экспериментальных работ ВНИХИ и ЛТИХП.
Удачно подобраны номограммы для расчета
воздухоохладителей. Приведены сведения о растворимости
масла и воды в холодильных агентах и др. На основе
теоретического анализа даны рекомендации по
эксплуатации холодильных установок для устранения вредного
влияния этих примесей.
При •рассмотрении вопроса о возврате масла из
испарителей фреоновых холодильных установок не
отражено влияние на этот процесс скорости пара во
всасывающей трубе. При небольших диаметрах трубопровода и
высоких скоростях пара возврат масла может быть
обеспечен и при нижнем расположении испарителя.
В главе XI описывается монтаж аммиачных
холодильных установок, но преимущественно большой холо-
допроизводительности. Ничего не сказано о монтаже
крупных фреоновых установок. Что касается малых
фреоновых холодильных установок, то имеются лишь
краткие указания на особенности их монтажа.
При описании проекта организации монтажных работ
не приведен календарный план монтажа оборудования.
Нет указаний по такелажным работам, в то время как
они составляют 30—40% от общего объема работы. Эти
недостатки надо устранить при переиздании книги.
На стр. 446 читаем, что для крупных горизонтальных
компрессоров высота подливки должна быть 25—30 мм;
на самом деле она достигает 60 мм.
На стр. 448 сборку подшипников рекомендуется
производить так, как указано на фиг. 216, в. Однако при
этом методе трудно обеспечить зажатие вкладышей
крышкой. Поэтому следует отдать предпочтение, методу,
указанному на фиг. 216, б.
В главе XII даются рекомендации по поддержанию
нормального режима работы холодильной установки и
рассматриваются общие положения правил
эксплуатации. Большое внимание уделено режимам работы
холодильных установок, оптимальным перепадам температур,
отклонениям от оптимального режима работы и др.
Подробно рассматриваются наиболее важные
параметры, определяющие условия работы холодильных
установок (температуры кипения, конденсации, всасывания,
нагнетания). Отмечены особенности обслуживания
двухступенчатых установок. Рассмотрены вопросы смазки.
Хорошо изложен материал о борьбе с коррозией на
холодильных установках, который очень полезен для
работников холодильников.
При заполнении системы аммиаком из цистерны
рекомендуется в случае понижения давления в последней
подключать к ней для ускорения опорожнения
трубопровод со стороны высокого давления. Однако на
практике это строго запрещается.
Глава XIII посвящена ремонту холодильного
оборудования. Однако в ней даны рекомендации только по
ремонту компрессоров большой холодопроизводитель-
ности.
В § 7 «Разборка компрессора» ничего не сказано о
применении подъемных приспособлений и специального
инструмента.
В § 8 «Ревизия и ремонт цилиндров компрессора»
приводится неудачная рекомендация по зачистке рисок
в цилиндре наждачным полотном (стр. 560). Несмотря
на промывку цилиндра наждак часто остается в рисках,
что может привести к абразивному износу цилиндра и
поршня. Рекомендацию по запаиванию рисок и надиров
в цилиндре оловом или баббитом также нельзя считать
правильной, поскольку олово и баббит плохо
сцепляются с чугуном. Заварка трещин в цилиндре автогеном
при помощи бронзы или чугуна — очень сложная и
трудоемкая операция. Более прогрессивный метод
ликвидации трещин в цилиндрах — электрозаварка
качественными электродами и укрепление шва шпильками.
По сравнению с данными завода «Компрессор» и
ведущих монтажных организаций износы и зазоры,
указанные в табл. 41, 42 и 43, завышены.
С. Г. Чуклин, В. С. Мартыновский, Л. 3. Мельцер.
«ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ»
(Под общей редакцией д. т. н., проф. С. Г. Чуклина).
Госторгиздат, 1961 г., 472 стр.
В книге освещены следующие вопросы: типы
холодильников, системы охлаждения, камеры и морозильные
аппараты, изоляционные материалы и конструкции,
испарительное охлаждение воды, фреоновые холодильные
установки, водный и сухой лед, холодильный транспорт,
ремонт, монтаж и эксплуатация холодильного
оборудования.
Глава I правильно отражает современные тенденции
в холодильном строительстве — новые планировки
холодильников, сборные строительные конструкции,
автоматизированные системы непосредственного
охлаждения и др.
Главы II и III посвящены системам
непосредственного охлаждения камер холодильников.
Последовательно излагаются прямоточная система, система с
отделителем жидкости (широко распространенная на
холодильниках, построенных в 30-х годах), а также
современные насосные аммиачные системы.
При анализе процесса циркуляции аммиака в
батареях с отделителем жидкости указывается на
необходимость проведения гидравлического расчета. Однако в
книге не приведены экспериментальные данные,
необходимые для этого расчета.
Анализ возможных причин гидравлических ударов
сделан в основном правильно. В то же время нельзя
согласиться с автором, что одной из причин бурного
вскипания аммиака в батареях может быть прекраще-
№*4
Две новые книги по холодильным установкам
51
ние подачи жидкости через регулирующий вентиль
(стр. 57).
Много внимания уделяется системе с верхним
расположением отделителя жидкости, а также системе
инж. Щербакова. Между тем, распространенная
система Гипрохолода и новые предложения ВНИХИ
(применение пароструйных приборов) не упоминаются.
Можно согласиться с выводами автора о том, что в
частично затопленных каскадных батареях
теплопередача интенсивнее, чем в незатопленных каскадных.
Однако не учитываются существенные недостатки этих
батарей — увеличение аммиакоемкости, усложнение схем
трубопроводов и др. Не даны рекомендации по
заполнению воздухоохладителей каскадного типа.
В качестве достоинства прямоточной схемы
отмечается наличие в каждой камере регулирующего вентиля,
что якобы облегчает регулирование режима установки.
Такое утверждение нельзя считать правильным.
Рекомендация останавливать компрессоры при включении и
выключении потребителей холода (стр. 57) явно
ошибочна.
В главе IV, посвященной воздушному охлаждению, не
рассмотрена наиболее совершенная конструкция
вертикального бесканального пристенного воздухоохладителя
непосредственного охлаждения. Описываются главным
образом конструкции менее перспективных мокрых
воздухоохладителей.
В этой же главе дается методика расчета теплового
сопротивления, создаваемого слоем инея в
охлаждающих приборах холодильных камер. Сложность вопроса
заставила автора прибегнуть к известной схематизации
процесса: не учитывалась конденсация влаги внутри
слоя инея и связанное с нею постепенное его
уплотнение. Предположение о конденсации влаги лишь на
наружной поверхности слоя инея приводит к неточности
расчета, как это признается и автором (стр. 109).
Однако разработанная им методика представляет известный
интерес.
Приводятся также графики (рис. 54, 55),
показывающие увеличение толщины слоя инея в различных
условиях. К сожалению, отсутствуют данные о тепловом
сопротивлении, объемном весе и теплопроводности
инея. Между тем для определения влияния слоя инея
на теплообмен необходимо знать, как изменяются эти
величины по времени в различных температурных
условиях.
В главе V приведены формулы для расчета
равновесной температуры и относительной влажности воздуха
в камере, полученные из предположения равенства
температуры продуктов и воздуха по влажному
термометру. Формулы в основном правильно определяют
качественное влияние различных факторов на температуру
и относительную влажность воздуха в камере.
Недостатком их является отнесение радиационного и
конвективного теплообмена к одной и той же поверхности
продуктов. Практически радиационная поверхность будет
всегда меньше конвективной из-за взаимного излучения
продуктов. Опытные данные о степени надежности этой
формулы не приводятся.
В разделе о морозильных камерах и камерах
предварительного охлаждения недостаточно освещены
современные морозилки, применяемые на распределительных
холодильниках.
В главе VII описаны сборные щитовые изоляционные
конструкции и новейшие изоляционные материалы.
Оценка этих материалов в основном правильна. Не
проанализирован вопрос об оптимальной толщине изоляции
(стр. 234), имеющий большое педагогическое значение.
Данные о толщине изоляции обосновываются лишь
существующей практикой, что для учебника недостаточно.
В главу VIII не включены некоторые важные
вопросы: организация эксплуатации, последовательность
пуска и остановки, индицирование компрессоров, борьба с
коррозией, влияние масла и воздуха на работу
установки.
На стр. 236 надо было бы отметить, что снижение
температуры кипения приводит к перерасходу
электроэнергии на 1000 ккал выработанного холода, а не к
абсолютному перерасходу, как это можно понять из
текста.
Глава IX в основном посвящена вентиляторным
градирням и испарительным конденсаторам, которые
сейчас получают все большее распространение. Вызывает
интерес описание пленочной градирни с капиллярными
трубками, недавно появившейся за рубежом. В главе
изложена методика расчета различных градирен и
приведены соответствующие экспериментальные данные.
Схемы регулирования температуры воды в градирне
(рис. 103) вряд ли найдут широкое применение, так как
в большинстве случаев лучше иметь не стабильную, но
более низкую температуру охлаждающей воды.
В главе X о малых фреоновых холодильных
установках большое внимание уделено вопросу о влиянии
масла на их работу и устройство. Этот материал очень
полезен, так как при проектировании фреоновых
установок схемы циркуляции масла часто решаются неверно.
Правильно дается рекомендация о широком
применении регенеративного теплообменника во фреоновой
установке. К достоинствам главы следует отнести и то,
что в ней указывается на целесообразность широкого
использования фреона-22.
К сожалению, сами малые фреоновые холодильные
установки описаны в главе очень кратко. При
изложении вопроса о развитии этих установок (стр. 279)
следовало бы более четко указать на современные
тенденции в создании полностью герметичных холодильных
машин.
Недостаточно отражены достижения отечественного
машиностроения в освоении фреоновых герметичных
агрегатов. Нельзя согласиться с приведенной
классификацией холодильных установок (стр. 278): до
300 нккал/час — для охлаждения шкафов, от 300 до
3000 нккал/час — для прилавков, витрин и другого
торгового оборудования, от 3000 до 30000 нккал/час — для
охлаждения небольших складов.
По-видимому, автор включил в первую группу только
домашние холодильники, так как холодильные шкафы
торгового типа комплектуются агрегатами большей холо-
допроизводительности. Агрегаты на 3000—30000 ст.
ккал/час применяются для охлаждения стационарных
камер в продовольственных магазинах, столовых и
ресторанах.
Холодопроизводительность малых холодильных
машин приводится в нормальных калориях, в то время
как она обычно измеряется в стандартных калориях.
В главе встречаются досадные ошибки. На стр. 282
указано, что максимальный полезный объем
охлаждаемых прилавков составляет 3000 л, а прилавков для
продажи замороженных продуктов даже 6000 л. Оба эти
объема преувеличены примерно в 5—10 раз.
В главе XI подробно изложена теория теплообмена
при намораживании льда применительно к работе
интенсивного льдогенератора. Этот материал
представляет большой интерес.
Недостаточен объем глав по ремонту и монтажу
оборудования. Не изложены вопросы коррозии
холодильных аппаратов, удаления масла и воздуха из системы,
некоторые вопросы техники безопасности и т. д. При
переиздании книги необходимо эта главы значительно
расширить и дополнить.
52
Хроника
№ 4
В книге имеется ряд неточных выражений и
стилистических шероховатостей.
Неудачно названы главы II и III «...системы
непосредственного испарения холодильников».
Неправильно составлена фраза на стр. 46: «Удаление снеговой
шубы с помощью ресивера...».
Неверно утверждение о том (стр. 278), что
надежность, безопасность, бесшумность и т. д. требуются
только при «...не совсем обычных условиях
эксплуатации».
При рецензировании обеих книг мы, естественно,
коснулись главным образом недостатков. Однако
приведенные замечания отнюдь не снижают большой
ценности этих книг, которые в известной мере дополняют
одна другую. Несомненно, обе книги являются
значительным вкладом в советскую холодильную литературу.
Они получат широкое распространение не только среди
студентов, но также среди инженеров-холодильщиков,
работающих на предприятиях, в проектно-конструктор-
ских организациях и научных учреждениях.
А. Л. ГОГОЛИН, Я. М< ЧУПАХИН
нги&
Второе координационное совещание по
холодильному машиностроению
Второе отраслевое координационное совещание по
холодильному машиностроению было проведено в
Москве 8—12 мая 1962 г.
В совещании приняли участие работники заводов
холодильного машиностроения, специализированных
конструкторских бюро, научно-исследовательских и
учебных институтов.
На совещании присутствовали также представители
химической, радиоэлектронной, автомобильной,
медицинской промышленности и Министерства путей
сообщения, в том числе 20 проектных и 10
научно-исследовательских организаций.
Совещание открыл заместитель начальника
Управления химического оборудования и общего
машиностроения Госкомитета Совета Министров СССР по
автоматизации и машиностроению Н. И. Новожилов.
С сообщением о выполнении решений первого
отраслевого координационного совещания по холодильному
машиностроению, проходившего в 1961 г. в г. Одессе,
выступил начальник Центрального конструкторского
бюро холодильного машиностроения (ЦКБХМ)
П. А. Минеев.
В своем сообщении П. А. Минеев отметил, что
большинство рекомендаций по разработке и созданию
образцов новых типов холодильных машин и аппаратов,
освоению первых промышленных серий и снятию с
производства устаревших конструкций, а также по
научно-исследовательским работам было включено в план
развития народного хозяйства на 1962 г.
Большая работа проводится по типизации
холодильного оборудования. В 1961 г. выпущены три
государственных стандарта по группе Г82-холодильное
машиностроение.
Составлены типажи на аммиачные горизонтальные
конденсаторы и испарители поверхностью до 800 ж2,
аммиачные крупные горизонтальные компрессоры на
оппозитной базе, термокамеры и термобарокамеры;
подготавливается типаж на холодильные установки для
авторефрижераторов.
Чтобы создать на заводах холодильного
машиностроения экспериментальные базы, ЦКБХМ
разрабатывает проекты испытательных станций для
Павлодарского машиностроительного завода, Мелитопольского
завода им. 30 лет ВЛКСМ, Казанского компрессорного
завода.
К сожалению, до сих пор еще не решен
окончательно вопрос о специализации конструкторских бюро по
созданию новых средств автоматизации и защиты
холодильных машин, а также приборостроительных
заводов, в результате чего холодильное машиностроение
ощущает острый недостаток в ряде приборов
автоматики.
О достигнутом уровне холодильного машиностроения,
освоении новых типов холодильных машин,
оборудования и приборов автоматики и рекомендациях по плану
новой техники на 1963 г. сделал доклад главный
инженер ЦКБХМ Р. В. Павлов.
С содокладами по этому вопросу выступили:
главный специалист Госкомитета Совета Министров
СССР по автоматизации и машиностроению В. А.
Орлов — О развитии средств автоматизации и защиты
холодильных машин и рекомендациях на 1963 г.;
главный конструктор Московского завода
«Компрессор» М. Г. Шумелишский — Об освоении блоккартер-
«ых и оппозитных холодильных компрессоров и
проектировании новых холодильных машин на Московском
заводе «Компрессор»;
начальник СКТБ Читинского машиностроительного
завода Е. А. Бежан — О ходе освоения серийного
производства новых типов фреоновых холодильных машин
на Читинском машиностроительном заводе.
Применение пластмасс в домашних холодильниках
Современное развитие производства и способов
переработки пластмасс позволяет широко использовать их
в конструкциях холодильников.
Пластмасса отличается низкой теплопроводностью,
изделия из нее не нуждаются в декоративных и
антикоррозийных покрытиях (окраска, эмалирование).
Стоимость любого изделия определяется стоимостью
исходных материалов и затратами на их переработку.
В этом отношении пластмасса также имеет
преимущества перед другими материалами.
Несмотря на то, что пластмасса в 2—2,5 раза дороже
листовой стали, стоимость изготовленного из нее
внутреннего шкафа холодильника в 2,5—3,5 раза ниже, чем
стального сварного горячеэмалированного шкафа.' Это
объясняется значительно меньшей (в 12—15 раз)
трудоемкостью пластмассовых изделий.
В настоящее время почти у всех выпускающихся в
европейских странах холодильников емкостью до 300 л
внутренний шкаф и панель двери пластмассовые.
Холодильные шкафы меньших размеров полностью
изготовляются из пластмассы.
На рис. 1 показан внутренний шкаф из пластмассы,
в котором как одно целое выполнены облицовочные
накладки, гнезда для полок и направляющие для сосуда.
На рис. 2 виден разрез пластмассового холодильника,
полученного из листа за одну операцию на
швейцарской вакуумформовочной машине Гидро-Химия
модели U-5.
В последнее время разрабатываются конструкции
пластмассовых шкафов из нескольких деталей,
соединяемых в одно целое склеиванием или иными
способами. При этом применяется твердая пенопористая пласт:
массовая изоляция, которая обладает высокими
теплоизоляционными качествами, хорошо скрепляет
отдельные детали шкафа, придает ему жесткость и каркас-
ность.
Для более детального ознакомления с методами
получения изделий из пластмассы нужно хотя бы коротко
рписать исходные материалы.
Основным термопластичным материалом, применяемым
для домашних холодильников, продолжает оставаться
ударопрочный полистирол, однако в ближайшем
будущем с ним смогут конкурировать сополимеры
полихлорвинила и полипропилен.
Ударопрочный полистирол — сополимер стирола и сти-
Рис. 1. Внутренний шкаф и панель двери
холодильника из пластмассы,
№ 4
Применение пластмасс в домашних холодильниках
57
Рис. 2. Холодильник из пластмассы (разрез).
рольного каучука. Этот материал выпускается в виде
гранул, которые затем перерабатываются или
непосредственно в изделия, или в листы, из которых на вакуум-
формовочных машинах изготовляются такие детали,
как внутренние шкафы, панели двери, сосуды и др.
В I960 г. в английской холодильной промышленности
было использовано около 15 тыс. т полистирола
(примерно 28°/© от его производства) при выпуске около
миллиона холодильников.
Основное преимущество ударопрочного полистирола
по сравнению с другими термопластичными
материалами — его сравнительно низкая стоимость, хорошая
способность к переработке и высокие эксплуатационные
показатели.
Удельный вес ударопрочного полистирола 1,06,
удельная' ударная вязкость 25—30 кгсм/см2, прочность при
растяжении 240—280 /сг/сж2, удлинение при разрыве
25—45%.
Сополимеры полихлорвинила применяются
главным образом для изготовления листов. Этот
материал характеризуется лучшим сопротивлением удару,
чем ударопрочный полистирол, но стоимость его в 2 —
2,5 раза выше.
При производстве деталей холодильников
полипропилен используется сравнительно редко. Он обладает
высокой прочностью, хорошей способностью к
переработке литьем и экструзией. В будущем полипропилен
найдет широкое применение как облицовочный материал
для холодильников из пластмассы.
Такие детали, как замок, ручка, подпятники осей
двери, выполняются из капрона.
Теплоизоляцией служит пористый полистирол (стиро-
пор) объемным весом 15—20 кг/м*. В последнее время
начинает применяться вспененная полиуретановая
смола.
Крупногабаритные изделия из термопластичных
материалов изготовляют двумя способами, дополняющими
друг друга, — литьем под давлением из гранул и
вакуумным формованием из термопластичных листов.
Разрабатывается способ изготовления крупногабаритных
изделий экструзионно-дутьевым методом из
гранулированного материала.
Литьевой метод. В литьевой машине — тер мои л а став-
томате (рис. 3) гранулированный термопластичный
материал поступает из бункера в предпластификатор, где
за счет механической работы шнека и подогрева
переходит в пластичное состояние и затем впрыскивается в
замкнутую пресс-форму под высоким давлением.
После цикла впрыска материал некоторое время
выдерживается под давлением, а в это время в
пресс-форме изделие остывает. Когда материал достаточно
затвердеет, пресс-форма раскрывается и из нее извлекается
деталь. Температура нагрева материала, давление и
скорость впрыска, температура пресс-формы, время
выдержки и другие параметры контролируются автоматически.
Работа машины автоматизирована, за исключением
операции съема готового изделия. Полученные изделия не
требуют какой-либо дополнительной механической
обработки, кроме отрезания литника. Эта операция
производится во время цикла отливки последующей детали.
Рис. 3. Литьевая машина-термопластавтомат английской фирмы Виндзор:
1 — регулирующие органы гидропривода, 2 — гидравлический механизм, смыкающий
пресс-форму с усилием 1150 т, 3— место установки пресс-формы, 4 — двухступенчатый
шнековый механизм впрыска с предпластификацией.
58
За рубежом
№ 4
Литьевой метод позволяет получить изделия со
стенками требуемой толщины, с ребрами жесткости,
приливами, отверстиями, чего нельзя достигнуть при
формовании из листового материала. На современных термо-
пластавтоматах отливают внутренние шкафы емкостью
до 200 л. Отливка изделий с большей поверхностью
лимитируется требуемыми значительными замыкающими
давлениями пресс-формы.
В настоящее время английская фирма Виндзор
проводит работы с целью получения отливки с большой
поверхностью при относительно пониженных
давлениях замыкающей системы. Производительность
литьевых машин при изготовлении из ударопрочного
полистирола внутреннего шкафа холодильника
емкостью 120-160 дм3, весом 3,3-3,9 /сг, площадью
отливки 3560—4950 см2, толщиной стенок 2—2,5 мм
составляет 36—40 изделий в час при цикле отливки 90 —
100 секунд.
К преимуществам литьевого метода относятся:
— низкая стоимость изделия;
— высокое качество и прочность изделия
(конструкция может быть более жесткой и конструктору
предоставляется свободный выбор отдельных ее элементов);
— небольшие внутренние напряжения (при
правильно спроектированной пресс-форме и нормальных режимах
работы литьевой машины).
Недостатками литьевого метода являются:
— высокая стоимость литьевой машины,
определяемая ее сложностью, большими нагрузками и
автоматизацией работы отдельных узлов;
— высокая стоимость пресс-формы, состоящей в
простейшем случае из двух половин (пресс-форма должна
быть тщательно спроектирована и изготовлена,
температура подогрева и охлаждения должна
контролироваться) ;
— трудность наладки большой литьевой машины и
пресс-формы.
Вакуумформовочный метод. Для изготовления изделий
вакуумформовочным методом необходим
высококачественный термопластичный лист, который получается из
гранулированного материала на специальных машинах,
требующих очень точной и сложной отладки.
Листы из ударопрочного полистирола дороже
гранулированного материала на 20—40%. Толщина листов
0,5—8 мм. При толщине 1,8 мм допуск составляет
-ЬЗо/о.
По отделке поверхности различаются листы: матовые
с двух сторон (наиболее дешевые) и глянцевые с
одной стороны, двух видов: с прикатанной в процессе
изготовления листа полистироловой пленкой, либо с
односторонним механическим глянцем.
Наибольшее применение находят глянцевые листы с
прикатанной пленкой (в горячем виде),
Возможность перерабатывать термопластичный лист
в изделия зависит как от физико-механических качеств
исходного продукта, так и качеств, полученных листом
в процессе его изготовления. Лист должен быть
однородным по всей площади и иметь равномерную
толщину.
При нагреве листа наиболее тонкая его часть
прогревается быстрее и при последующей вытяжке вакуумом
вытягивается больше, чем соседние участки, что
приводит иногда к разрыву. Поскольку вакуумформовочная
машина настраивается на определенный режим, при
неодинаковой толщине листов одной партии работа по
полуавтоматическому циклу становится невозможной.
В процессе изготовления листов происходит
ориентация молекул материала в продольном (большая) и
поперечном (меньшая) направлениях. От этой ориентации
(риверсии листа) зависит ударная прочность
защемленного термопластичного листа после его нагрева на ва-
куумформовочной машине и способность к глубокой
вытяжке.
Существуют четыре основных способа вакуумной
формовки изделий из термопластичных листов:
— в негативную форму,
— в выдвижную позитивную форму,
— с поддувом воздуха (на -воздушной подушке») в
позитивную форму,
— с пуансоном.
Два последних способа, схематично изображенные на
рис. 4, чаще применяются при формовке таких изделии,
как внутренний шкаф холодильника и панель двери с
глубокими полостями.
Имеются различные комбинации и сочетания
приведенных способов формовки. Так, показанный на рис. 2,а
#=Ф
CD
с=э
CD
CD
CD
#=&=
CD
Шж^шЖ
О
CD
a n
Рис. 4. Схема процесса вакуумной формовки изделий:
а — формовка в выдвижную позитивную форму.с
поддувом воздухом: / — нагрев листа, 2 —
предварительная вытяжка листа воздухом, 3 — окончательная
вытяжка вакуумом, 4 — съем изделия;
б — формовка в негативную форму с пуансоном: / —
нагрев листа, 2 — предварительная вытяжка листа
пуансоном, 3 — окончательная вытяжка вакуумом, 4 — съем
изделия.
№ 4
Применение пластмасс в домашних холодильниках
59
шкаф холодильника изготовлен способом формовки с
поддувом воздуха и обратной вытяжкой пуансоном при
окончательном оформлении изделия вакуумом.
Любой способ формовки включает: зажим листа
рамкой, нагрев его до пластичного состояния, деформацию
пластичного листа по конфигурации формы вакуумом,
остывание, съем изделия и обрезку кромок а также
пробивку или сверление необходимых отверстий.
При получении изделий вакуумным формованием,
помимо качества материала, главным условием является
выбор оптимального метода, позволяющего получить
изделие с допустимыми колебаниями толщины стенок.
Нагретый лист в местах соприкосновения с более
холодной пресс-формой вытягивается меньше и, как
правило, стенки в углах изделия становятся очень
тонкими.
С однопозиционной полуавтоматической вакуумформо-
мочной машины (рис. 5) можно снимать 13—14 изделий
в час, но они требуют еще дополнительной
механической обработки. Имеются современные вакуумформовоч-
ные машины, в которых лист для формовки
закрепляется в рамки, расположенные на поворотной раме,
подающей листы последовательно к нагревателям и к
формующему устройству машины. На такой машине можно
сразу формовать комплект: внутренний шкаф и панель
двери холодильника. Благодаря тому, что наиболее
длительные циклы — нагрев и охлаждение — совмещены
по времени, производительность машины составляет до
50 комплектов изделий в час.
Несмотря на то, что литьевой метод имеет ряд
преимуществ по сравнению с вакуумформовочным, в
европейских странах примерно 70—75<Vo внутренних шкафов
домашних холодильников и 92—96%' дверных панелей
изготовляются вакуумформовочным методом.
К преимуществам вакуумформовочного метода
относятся:
— более низкая стоимость вакуумформовочной маши-
мы (в 10—12 раз) по сравнению с литьевой машиной;
— более низкая стоимость пресс-формы (в 10—15
раз), по сравнению с пресс-формой для литьевой
машины;
—• простая отладка процесса изготовления деталей;
— рентабельность производства даже при малых
сериях.
Недостатками вакуумформовочного метода являются:
— более высокая стоимость листового термопласта
(в 1,2—1,4 раза) по сравнению с гранулированным
материалом;
— более низкая производительность
вакуумформовочной машины (приблизительно в 5 раз), по сравнению с
литьевой;
— необходимость дополнительной механической
обработки отформованной детали (при этом отходы
материала составляют 10—151%);
— трудность получения одинаковой толщины стенок
и четкой конфигурации изделия с острыми углами;
Экструзионно-дутьевой метод. Метод применяется при
изготовлении крупногабаритных изделий.
Мощный экструзер выдавливает из гранулированного
термопластичного материала через вертикальную
щелевую головку полую заготовку цилиндрической формы,
которая охватывается раздвижной формой (из двух
половин). Внутрь заготовки подается сжатый воздух.
Разогретые пластичные стенки заготовки раздуваются и
принимают очертания пресс-формы. После остывания
пресс-форма раскрывается и замкнутое пустотелое изде-
Рис. 5. Вакуумформовочная однопозиционная
универсальная полуавтоматическая машина швейцарской
фирмы Гидро-Химия.
лие извлекается. Таким образом изготовляются емкости
до 450 л.
В настоящее время созданы машины, работающие по
непрерывному циклу. Несколько пресс-форм поочередно
подводятся к выдавливаемой заготовке, захватывая
часть ее нужной длины. При последующем движении
пресс-формы изделие раздувается и охлаждается.
Изготовленное пустотелое изделие затем разрезается. Этим
способом может быть получен или комплект
внутреннего шкафа и панели двери, или любая другая
комбинация изделий. Производительность таких машин
намного выше вакуумформовочных и даже литьевых.
В настоящее время этим методом перерабатываются
такие термопластичные материалы, как полиэтилен,
полипропилен и полихлорвинил. Ведутся работы по
переработке ударопрочного полистирола. Этим методом
могут изготовляться холодильные шкафы в виде кухонных
столиков, настенные холодильники, а также
холодильники, встроенные в стену помещения или в мебель.
К преимуществам экструзионно-дутьевого метода
относятся:
— дешевая и высокопроизводительная переработка
гранул материала непосредственно в изделия;
—- сравнительно дешевое оборудование и оснастка.
60
За рубежом
№ 4
Рис . 6. Пистолет для нанесения пенополиурегановой
теплоизоляции.
Недостатком является неравномерная толщина стенок
и трудность получения высококачественной
поверхности изделия.
Пластмасса находит широкое применение и в
качестве теплоизоляции. В настоящее время около 90% всех
выпускаемых холодильников имеют теплоизоляцию из
стекловолокна и только около 10°/о из пластмассы, но
почти все крупные фирмы, выпускающие холодильники,
ведут работу по применению пенсшористой
пластмассовой теплоизоляции. Наиболее пригодным материалом
для этой цели является полиуретановая смола. В
настоящее время она в 2—2,5 раза дороже
стекловолокна, но тем не менее перспективна.
Английские фирмы Империал Кемикал Индастриз и
Вининг Инжениринг разработали способ и
соответствующую аппаратуру для получения твердой пенопори-
стой полиуретановой теплоизоляции на месте ее
монтажа.
К ручному пистолету по шлангам подводится смола
на основе полиуретана и специальный отвердитель с
добавкой фреона-11. Оба компонента перемешиваются и
сжатым воздухом выбрасываются из пистолета (рис.6).
При смешивании смолы и отвердителя в результате
химической реакции несколько повышается температура и
фреон-11, испаряясь, вспенивает смолу. Вспененная
смола, вступая в реакцию с отвердителем, быстро полиме-
ризуется и образует твердую и достаточно прочную
пену объемным весом 18—25 кг/м*.
Большинство пор полиуретановой теплоизоляции
закрыто и заполнено фреоном-11, что препятствует
проникновению воздуха и влаги. Кроме того,
теплоизоляционные свойства улучшаются благодаря плохой
теплопроводности фреона-11 и экзотермическому эффекту.
По теплоизоляционным качествам слой стекловолокна
толщиной 75 мм, пористого полистирола толщиной
50 мм и пенопористого полиуретана толщиной 30 мм —
равноценны.
Одно из основных преимуществ такой»
теплоизоляции — возможность получения ее непосредственно на
месте монтажа холодильников, что исключает большие
транспортные расходы по доставке громоздкой
стекловаты объемным весом 15—18 кг/м*. Полиуретановая
пена, залитая в пространство между стенками
пластмассовых шкафов (внутреннего и внешнего), надежно
их соединяет, создавая монолитную конструкцию.
Завод, выпускающий домашние холодильники из
пластмассы и получающий готовые холодильные
агрегаты, по своему профилю больше приближается к
заводу по переработке пластмасс в крупногабаритные
изделия.
Инж. С. М. КАМИШКИРЦЕВ
иностранной техники
Характеристики компрессора при работе на различных
холодильных агентах и их смесях
За рубежом уделяется большое внимание применению
в компрессорах новых холодильных агентов и смесей.
Ниже изложены условия и результаты испытания двух
компрессоров (А и В) одной модели при работе на
фреонах-12, -13BI, -22, -115, их азеотропных и неазео-
тропных смесях.
В опытах исследованы азеотропные смеси 500 G3,8°/о
по весу фреона-12 и 26,2% фреона-152а)
и 502 "D8,8% фреона-22 и 51,2°/о фрео-
на-П5).
Стенд и методика испытаний. Схема
стенда и расположение измерительных
приборов показаны на рис. 1.
Компрессор бессальниковый,
двухцилиндровый с однофазным
электродвигателем мощностью 1,5\л. с.
Номинальная скорость вращения двигателя
1750 об/мин. Объем, описываемый
поршнями, 4,79 мг1час.
Маслоотделитель снабжен
отбойными щитками на входе и выходе и
поплавковым вентилем, через который
масло возвращается в компрессор.
Конденсатор медный, с водяным
охлаждением.
Ресивер емкостью 3 л изолирован
пенополиуретаном. На кожух ресивера
надет медный змеевик, по которому
пропускали воду, выходившую из
конденсатора.
Калориметр со вторичным холодильным агентом
(фреон-11) состоит из стального кожуха, испарителя и
четырех электрических нагревателей (по 1 кет).
Калориметр, его подводящая и отводящая линии
изолированы слоем пенополиуретана толщиной 50 мм.
Чтобы составить нужную смесь, в вакуумированный
запасной баллон вводили через капиллярную труоку
Рис. 1. Схема испытательного стенда:
/ — компрессор, 2 — маслоотделитель, 3 — конденсатор, 4 —
ресивер, 5 — регулирующий вентиль, 6 — электрический калориметр.
62
Новости иностранной техники
№ 4
сначала компонент с более высокой температурой
кипения, а затем второй компонент.
После тщательного перемешивания в запасном
баллоне смесь в количестве 2,3—3,6 кг вводили в систему
стенда. Предварительно стенд вакуумировали до
остаточного давления не выше 0,05 мм рт. ст. и
выдерживали под вакуумом в течение 2 часов. Часть смеси (
жидкой фазы) отбирали из запасного баллона в меньший.
При температуре окружающей среды давление в этом
баллоне было ниже давления конденсации. Смесь в
меньшем баллоне служила эталоном при анализе проб,
отобранных во время опытов из фреоновой системы стенда.
Электродвигатель и калориметр подключали к сети
через стабилизатор напряжения. Мощность, потребляемую
электродвигателем компрессора, измеряли ваттметром.
Температуру холодильного агента и воды,
охлаждавшей конденсатор, измеряли термопарами, давление —
пружинными манометрами. В головке компрессора были
установлены термопары Ть—Те для измерения
температуры пара непосредственно у входа в цилиндры /ц1 и
при выходе из цилиндров !ц.2. Спаи термопар
находились в потоке холодильного агента на расстоянии 1,6 мм
от пластин клапанов каждого из цилиндров.
Измерения начинали после достижения заданных
давлений всасывания рг, нагнетания рз и температуры перед
компрессором Та (см. рис. 1).
При работе на смесях, для которых не известна
зависимость p=f(t), режим устанавливали следующим
образом.
После пуска компрессора регулирующий вентиль (РВ)
настраивали так, чтобы температура Т% равнялась
заданной температуре кипения. Давление pi соответствует
при этом искомому давлению кипения. Затем меняли
настройку РВ так, чтобы давление рг равнялось
найденному значению ри
Аналогично определяли давление конденсации.
Сначала устанавливали заданную температуру конденсации
Ti2 и измеряли давление pi. После этого, изменяя расход
воды, настраивали стенд так, чтобы это давление
поддерживалось за компрессором (в точке рз).
Измерения вели примерно три часа с интервалами
по 20—30 минут. Опыт заканчивали, когда показания
приборов совпадали, по крайней мере, в трех
последовательно проведенных измерениях. В каждом опыте
газовым хроматографом определяли с точностью не менее
0,1°/о весовой состав газа, а в некоторых опытах и
жидкого холодильного агента.
Условия испытаний. Большинство опытов проводили
при номинальных температурах: кипения —28,9, —23,3
и 4,4°; конденсации 43,3°, перегрева 18,3°, т. е. при
условиях, характерных для систем кондиционирования и
холодильных установок общего назначения. В
нескольких опытах температура кипения была —40 и —51,1°.
Вследствие гидравлического сопротивления
трубопровода между аппаратами и местом измерения давления
действительные температуры кипения были на 1,1-^—2,8°
выше, а конденсации до 1,1° ниже номинальных, p-i и рз-
Пар, выходивший из калориметра, был перегрет: при
температуре кипения —28,9° до 8,3-^-15,6°; при — 23,3°
до 12,8-f-15,6°; при 4,4° до 17°. Температуру
холодильного агента за калориметром измеряли в точке Тъ.
Обработка результатов измерений.
Холодопроизводительность Q подсчитывали по количеству
электроэнергии NK , подведенной к калориметру. Значение
удельной холодопроизводительности К находили
путем деления Q на количество электроэнергии Л^дв,
подведенной к электродвигателю. Кроме того,
вычисляли (приближенно) эффективную удельную
холодопроизводительность К' делением Q на разность между мощ
ностью, потребляемой электродвигателем во время опы*
га, и мощностью при холостом ходе -около 300 вт
K'^Q' :(ЛГДВ-0,3).
Расчетную удельную холодопроизводительность К"
(табч. 1—4) определяли как частное от деления холо
допроизводительности брутто на работу адиабатического
сжатия. Холодопроизводительность брутто ккал/кг
получали путем вычитания из энтальпии перегретого пара
перед компрессорам энтальпии жидкости при температуре
конденсации. Работу адиабатического сжатия находили
как разность энтальпии пара после его адиабатического
сжатия до давления конденсации и энтальпии пара,
всасываемого компрессором.
Приведенная в таблицах величина степени сжатия
равна отношению давлений рг и ps. Температуры
всасывания и нагнетания получены усреднением (по двум
цилиндрам) показаний термопар Ть и Т&. Результаты
измерений в разных цилиндрах отличались не более
чем на 0,6°. В таблицах р2 и рз обозначены /7kmj и Ркщ*
Авторы полагают, что для учета теплообмена между
паром и кожухом компрессора следует от измеренной
температуры всасывания отнять, а к температуре
нагнетания прибавить 2.8-4-5,6°.
Точность опытов. Напряжение тока, подводимого к
компрессору, поддерживали равным 230±0,1%.
Давление всасывания измеряли по манометру с точностью до
0,003 ата. Тщательное тарирование термопар обеспечило
точность измерения температуры ±1,1°. Результаты
повторных опытов на фреонах-12 и -22 расходились не
более чем на 0,3%. Эти опыты проводили для проверки
надежности стенда и повторяли между опытами с
другими холодильными агентами.
Небольшое переохлаждение жидкого холодильного
агента между ресивером и регулирующим вентилем
увеличивало расчетную холодопроизводительность в
большинстве испытаний не больше чем на 2%, а в
опытах, проведенных при небольшой весовой
производительности, — на 4%. Эту поправку на переохлаждение
в расчетах не учитывали, но принимали во внимание
при оценке точности.
При температуре кипения —28,9° и работе на
фреонах-12 и -22 холодопроизводительность компрессоров А и
В оказалась различной. Для этих условий нужно
сравнивать величины, полученные при опытах, проведенных с
одним и тем же компрессором. При температурах
кипения —23,3 и 4,4° результаты опытов с разными
компрессорами отличались менее чем на 2%, что находится в
пределах точности испытаний. Для сравнения этих
результатов использовали величины, полученные в опытах
с компрессором А. Погрешность конечных результатов
испытаний была не более ±5%.
Анализ результатов. Испытания показали, что
применение различных холодильных агентов и их смесей дает
возможность использовать одинаковые компрессоры в
установках, значительно отличающихся по условиям
работы и тепловым нагрузкам. Например, выбрав
соответствующую рабочую смесь, можно получить одинаковую
холодопроизводительность при включении двигателя
компрессора в сеть с частотой 50 или 60 гц. Чтобы
увеличить на~30!°/а холодопроизводительность машины,
работавшей на фреоне-12 при U——23,3°, достаточно ее
заполнить одной из трех следующих смесей (рис. 2):
фреонов-12 и -13 '(89/11 весовых частей), фреонов-12 и
13BI G5/25 весовых часетй) или фреонов-12 и -22
G5/25 весовых частей).
ДОо 4 Характеристики компрессора при работе на различных холодильных агентах и их смесях 63
Меняя состав смеси из одних и тех же компонентов,
можно увеличить холодопроизводительность от
значения, соответствующего компоненту с более высокой
температурой кипения, до значения, соответствующего низ-
кокипящему компоненту (рис. 2).
При h=—23,3° и работе компрессора на смесях
фреонов-12 и -13В1 холодопроизводительность изменялась от
490 A00°/о фреона-12) до 1400 ккал/час A00°/о броми-
рованного фреона-13В1). При to = — 40° и tK =32,2°
холодопроизводительность компрессора, работавшего на
фреоне-13В1, была втрое больше, чем на фреоне-22
(табл. 5).
При работе на азеотропных смесях (например, фрео-
нах-22 и -115), у которых нормальная температура
кипения ниже, чем у каждого из компонентов,
холодопроизводительность компрессора" выше, чем при работе на
любом из компонентов.
Соотношения холодопроизводительности при
температуре кипения —23,3 и 4,4° отличаются от полученных
при —28,9°. Так, при —28,9° холодопроизводительность
компрессора, работающего на фреоне-115, на 16°/о выше,
а при —23,3° на 9?/о ниже, чем на смеси фреонов-12 и
-22 G5 и 25°/о).
В опытах получены важные для практических целей
данные об изменении температуры нагнетания при
использовании различных холодильных агентов (см. табл.
1—4). Температура нагнетания была наиболее высокой
при работе на фреоне-22, самой низкой — на фреоне-115.
Большое содержание фреона-115 в азеотропной
смеси 502 снижает температуру сжатия и одновременно
повышает холодопроизводительность компрессора.
Весобое содержание компонента с более низкой температурой кипения
Рис. 2. График зависимости холодопроизводительности
компрессора от температуры кипения при работе на
различных холодильных агентах.
Азеотропная смесь 502 уже применяется за рубежом.
Ее преимущества: большая объемная
холодопроизводительность, чем у фреонов-12 и -22, и более низкая
температура нагнетания (см. табл. 1). Диэлектрическая
постоянная смеси 502 выше, а электропроводность
намного ниже, чем фреона-22. В холодильных машинах, раоо-
тающих на смеси 502, надо устанавливать
дросселирующие приборы с меньшим сопротивлением, чем при раоо-
те машины на фреоне-22. Например, при использовании
смеси 502 в холодильной машине оконного
кондиционера длину капиллярной трубки пришлось уменьшить в
2,7 раза.
Растворимость масла в смеси 502 ниже, чем во
фреоне-22. При —32° масло отделяется от холодильного
агента 502 при 2°/»-ном содержании, а от фреона-22,
начиная с 5%-ного. Предотвратить оседание масла можно
путем увеличения скорости движения смеси в системе.
Совпадение результатов при проведении повторных
опытов подтверждает, что во время работы стенда в
нем циркулировала смесь одного и того же состава, ид-
«ако при остановке стенда низкокипящий компонент был
преимущественно в парообразном состоянии. Это
относится, хотя в меньшей степени, и к азеотропным смесям.
Количественно изменение относительного содержания
компонентов в паровой и жидкой фазах зависит от
состава смеси.
Как правило, компоненты с более низкой
температурой кипения содержат больше атомов хлора и хуже
растворяются в масле. Это также увеличивает
концентрацию низкокипящего холодильного агента в паровой
фазе, независимо от того, в какую смесь он входит:
азеотропную или неазеотропную.
Приведенные рабочие характеристики смесей были
получены в опытах на стенде с незатопленным
испарителем. Применение смесей в холодильных машинах с
затопленным испарителем требует дополнительного
изучения.
При использовании в одинаковых компрессорах
разных холодильных агентов и смесей может оказаться
необходимым устанавливать электродвигатели
различной мощности. Кроме того, в компрессорах,
отличающихся от использованных в данных опытах,
соотношение холодопроизводительностей при работе на разных
холодильных агентах может быть несколько иным.
Поэтому в случае необходимости применения полученных
данных для других компрессоров желательно провести
контрольные опыты.
Если для каждых рабочих условий и холодильного
агента подобрать специально сконструированный
компрессор, его характеристики могут быть лучше
полученных в данной работе.
Исследования смесей холодильных агентов, в
частности в области низких температур кипения,
продолжаются. Для оценки новых холодильных агентов
нужно изучить их стабильность в лабораторных и
эксплуатационных условиях, взаимодействие с пластмассами,
изоляционными и уплотнительными материалами, а также
взаимную растворимость с маслами.
ЛИТЕРАТУРА
1. R. С. Me Harness, D. D. Chapman, «Journal
ASHRAE», 1962, January.
2. F. V e r s a g i, «Air Coiidiitioning Heating and
Refrigerating News», 1962, March, No. 10.
х П
? "*
«о я
3 и
§ s
* =
s о
s
? се
в Л
л 5
^Я
се °
х с
2
се си
о. н
о л
° ?•
ей оо
CU *-н
SS
° 2
о
н о
О «U
о Си
се с
о, s
s.s
си
С ее
си
5 си
О о>
Й се
3 =
2 °-
та ei
s 8
S
СО
о
ч
ш» иидг
Эо ''П;
г?ш# ,5w>V
г7шо <IwMtf
еч
?.
И
к»,
-
S
«
^s
h-UlQXlVVWH
\н
tt-WOHlVVXS
1Я
о
а
¦в-
о
СО h- CM t— С— СОЮ
СО СО Ь- СО rf СП t^-
СО СО Ю Ю rf CO CD
см см
ою —•
СО 00 —
rf СО «—•
—I О- СМ
СП СО rf
rf t>- О)
CM
CM t^- CO CO
CD CO —< O
CD О О О
— rf
CO 00 CD CM О OO
NOCN CO О CO
t— -—¦ -—" t^—« —'
—. rf — CM
О О LO Ю ОСОЮ
CM 00 CM 00 CM CD CO
LO LO CO 00 CD sD CD
LO О О
LO rf OO
CDNU
LO О О LO О CO О
СО Ю 00 — СО СМ СМ
СО Ь- О l>- «>• 00 СМ
О LO О ЮОО
CM CM CM rf СО ОО
оо cd со оо cd оо
rf 00 00 С^ LOCOCO CD •—«CD О — rf OOrfCO Ю CD CM С4» *-' СД
СО—Г ^ СО* rr*OlO 1>Гю"оО О*4 со" CD CDCDCO00 rf b-CM О Ю СО
>h-h^N __ ^ [>. _ _^ j^, CDOOLO COCOCOO0 -ON rfcOcD
SONO rfcOCD CD 0C 00 CD CO CD — CO СО О N CD-• ОС^СЧ1а1
СОЮ — О rf 00 00 COt^N 00ЮСО -нОЛО CO О CO f-CM 00
LOlOLOCO Ю rf CM Ю rf CM CO CO CM CO CO LO CO rf rf CM LO Ю CO
CO CO CO CO NNN 00 CO CO NNh — — — — CO CO CO ^^^
OOo'o" СМ* CM CM rf^iffio ^^jTrf t^,^t^t>T OOOOOO OOO
^ч __ _ _н _. _ _ _ _н _н ^ч r-, ~* ,_ ^ _ _< _ ^ _< CMCMCM
00 00 LO rf LO 00 rf 00 — —н О О LO CO CO О — О О CO 00 О CD
О О СО СО СМ Ю СО СО 00 О СО О CM t^ l> CM CD '-'CON О СО —<
_Г ^ ^ со" —Г —Г rf ^_Г ^ to —Г см ю — —I см ю см см со см" см" о-
О0 00 О СО h- CD — LO N СО Ю rf CD rf rf ОС О 00 N N CM rf C^
00 00 CD CD О CD CD h- rf О — CO t-- NNN0 00 — t— СП СП CO
CD CD t> CM oV(N OOOCO C5N(N CD CD С1-» CM 00 C^» CM CDt>-CM
о о ю со
LO LO CM 00
— — rf о
CM CM CM LO
CO LO 00
— CO 00
—i CO CD
CM CM rf
О — rf
CO rf LO
со — —i
— CM rf
00 00 LO О
NN'tiO
CD CD CM 00
— — CM rf
00 CM rf CM
CM CO — CO
rf OLO N
rf CM rf
О CM rf
CM LO 00
—• CM — — CM CM
rf rf CO CO О rf
О CO rf r-4 rf CM
—i —i CO — —t CO
CO C— 00 —i 1-х CM CO CM CO CO
CO 00 CO rf 00 CM 00 ЮСО-н
^-CDN CM ID rf —< rf CM
---CO --C0 ^.-нсО
CM CD — О
О CD CD CO
CO rf C^ rf
CM
СП О CD
— CO rf
CO 00 CO
CM
00ON
CO О N
LO 00 rf
CM
CD CO CD
CO rf CO
CO 00 CO
CM
rf CM 00 —
CO CM LO CM
OONOOO
— CM
817
1032
2692
748
989
2116
00 00 00
CO CO O-
CM О СО Ю CD CO
OOOO CM CM C^. OOOCO CO 00 CD CD CD N 00 CM rf CO t-CO
OOOO CMCM— CMCMCM rfCM— 0000NLO — CD CO — CD
^н ^ *-+ ,-< -л г-, ~ч *-**-**-* ^н ^н —< —. ^ ,-н _i CM — — CM —
Эо i0/
^dooDSduwoM
CD CD CO rf
00 00 CO rf
CM CMCM
1 1 1
<CCQ
CD CO rf
00 CO rf
CM CM
1 !
<
CD CO rf
00 CO rf
CM CM
1 1
CQ
CD CO rf
00 CO rf
CM CM
1 1
CO
CD CD CO rf
00 00 CO rf
CM CM CM
1 1 '
<C0Q
CD CO rf
00 CO rf
CM CM
1 1
<
CD CO rf
00 CO rf
CM CM
I 1
CQ
N
X
О
а>
Оч
е-
500
СО О
Я CD
О 00
а> -^.
сх—
6-С
ю
*7
я
о
си
си
е-
см
см
я
о
си
си
•е-
см
о
LO
СМ о
2б
я о
О CD
CU -
CUO
ее
о
VO
о
ч
>,
о
ч
о
с
я
ч
X CQ
ч ^
CQ си
S
о
я-
я
ч
03
о
X
о
С)
а
-в-
о
<и
си
о
о
о
о
\о
се
си
я
си
с
02
о
н
с
о
S
free
н
ч
>>
со
о
си.
о:
я
«а
о
ч
о
>»
' м
W9 ДГ
«air
Ш9 ]\[
«5П
оЭ ; j
rt7
оЭ ;
1 ,5W4 r
<rWM „
vwv d
s1
г
X
^
1 Ь-Ш9У/МЯХ
h-lU9HfVVXX
1i-lU9X/rVUX
О
1 w
о
°
о
[о
,? о"
Содержание
фреонов в
смеси, в °/0
по весу
22 / 12
СО CM t^-
со h- со
СО LO LO
см
ОЮЮ
СМ СМ 00
Ю СО 00
113,4
111,8
76,7
56,7
51,7
30,0
СО СО СО
о о о
00 Ю rf
О СО СО
—1 — СО
00 О СО
00,0 СП
CD I4- CM
ОЮ СО
Ю СМ 00
—1 rf О
см см ю
1428
1514
3732
см — о
О CD СО
СО t^ rf
CM
СО СО СО
Ю Ю СО
оо о
оо о
CD CO rf
! оо со rf
см см
1 1
100
о
660
2912
о о
00 С^
СО CD
114,5
77,2
50,6
28,9
см см
см см
ю см
— rf
7,79
2,85
1 1
1496
3741
834
2580
rf CO
СО t^
ю ю
-23,3
4,4
00
00
СМ
СО — О
t^. 00 rf
rf t^. CM
CO
О ОЮ
— О О
CO 1>- О
СО CD CO
О t>- 00
см — с^-
rf О CD
rf О 00
ю ю см
1>— С— О-
СО СО СО
СО CD rf
rf l^ OO
r-Ч —. rf
rf CO CO
Ю СО 00
CD t^- CM
1 1 1
rf Г^. CO
см ь-ю
CO tO Oj
— — CO
— CO CD
t^. CO CO
CO CD f4-
CM
CD IS- —
CO «>. 00
osoo
CO CO CM
CD CO r*
00 CO rf
CMCM
1 1
Ю
Ю
CM
№ 4 Характеристики компрессора при работе на различных холодильных агентах и их смесях 65
Продолжение табл. 2
Содержание
фрсонов в
смеси, в °/0
по весу
| 22
50
75
85
100
12
50
25
15
0
'о.
°С
-28,9
—23,3
4,4
28,9
-23.3
4,4
-28,9
-23,3
4,4
-28,9
-23.3
4,4
Q
^ф-12
171
164
145
185
173
154
189
178
156
189
177
158
Q
п * юо%
^ф-22
90
92
92
97
98
97
100
100
99
100
100
100
3»
S
со
с*
ас ъг
791
1032
2821
826
1049
2847
834
1066
2812
834
1058
2821
а»
В
СО
1410
1677
3861
1436
1651
3810
1428
1677
3732
1436
1668
3741
со
—
1978
2245
4850
р
км2
р
KMj
9,40
7,51
2,83
9.46
7,64
2,86
9,51
7,63
2,86
9,74
7,78
2,90
Б
2
X
1,65
2,07
5,48
1,74
2,18
5,82
1,76
2,20
5,87
1.76
2,20
5,97
X
15,5
15,5
15,5
16,5
16,7
16,7
16,8
16,8
16,8
17,1
17,1
17,1
и
о
56,7
49,4
28,9
58,3
52,2
31,1
58,3
51,7
28,9
61,1
53,3
30,0
и
о
127,9
122,3
81,1
134,0
129,6
87,8
135,1
130,1
86,1
139,0
133,4
88,3
со
а?
680
780
1120
705
815
1180
715
820
1215
715
823
1220
со
625
936
3678
678
991
3900
690
1016
3969
692 1
1013
4003
Таблица 3
Условия и результаты опытов при работе компрессора на смесях фреонов-13В1 и -12
Содержанке
фрьонов в
по весу
13В1
0
10
25
50
65
75
100
12
100
90
75
50
35
25
0
'о»
°С
-28,9
—23,3
4,4
—23,3
4,4
-28.9
—23,3
4,4
—28.9
—23,3
4,4
-28,9
-28,9
-23,3
4,4
Q
V(J.12
100
100
100
105
105
112
131
118
129
198
232
362
284
Q
<ч -юо%
*ф-22
53
56
63
59
67
60
74
75
68
112
ПО*
123
191
160
135*
6
со
499
791
2460
765
2460
533
860
2580
576
1041
2004
808
946
1127
1969
1 ё
«о
*8
1032
1514
3732
1376
3629
1049
1428
3681
1066
1539
3139
1273
1299
1496
2769
'
! а1
6
со
ч
2150
2425
5083
—
—
—
—
—
1737
2021
4420
КУ2
км1
9,88
7,90
2,93
7,88
2,91
9,89
7,33
2,87
9,68
6,89
2,71
8,50
7,30
5,94
2,56
з
Б
Q
А
1,08
1,35
3,64
1,50
4,06
1,20
1,84
4,69
.1,39
2,74
6,94
2,22
3,42
4,20 1
9,78
р ата
км2,
10,6
10,6
10,6
11,8
11,8
11,8
13,5
13,5
13,5
18,8
18,8
18,8
25,0
25,0
25,0
и
55,0
51,7
30,0
47,8
28,9
53,9
45,0
27,8
51,7
40,6
37,8
47,2
41,1
37,8
35,0
и
о
^3
111,8
111,8
76,7
109,5
76,1
112,9
111,2
75,6
115,1
112,9
81,1
119,5
120,6
114,5
82,2
6
со
ВС
580
625
885
675
930
610
750
1000
650
930
830
830
1105
1235
1040
6
со 1
X
337
572
2537
599
2660
379
749
2997
434
1129
1932
783
1219
1623
2380
* При проведении опыта работал один цилиндр компрессора.
66
Новости иностранной техники
№ 4
Таблица 4
Условия и результаты опытов при работе компрессора на смесях фреонов-13В1 и -22
1 Содержание
1 фреонов в
смеси, в %
I по весу
13В1
0
25
50
75
100
| 22
100
75
50
25
0
1
t0,
°С
-28,9
-23,3
4,4
—28,9
-23,3
4,4
-28,9
—23,3
4.4
-28,9
—23,3
4,4
—28,9
-23,3
4,4
Q
Q -ЮО %
ф-12
189
177
248
213
283
234
324
264
362
284 |
Q
Q 400%
Уф-22
100
100
шо
131
120
115
149
132
130
171
149
136
191
160
135 1
а*
6
«О
722
1058
1892
886
1075
1978
860
1075
2098
894
1109
2038
946
1127
1969
а»
S
00
1187
1668
3027
1402
1557
3001
1256
1505
3096
1247
1496
2898
1299
1496
2769
! 8
1978
2245
4850
—
—
—
1737
2021
4420
кма
р
KMj
9,74
7,78
2,91
9,13
7,29
2,79
8,44
6,86
2,71
7,80
6,39
2,62
7,30
5,94
2,56
1,76
2,20
5,89
2.12
2,66
6,94
2,57
3,16
8,02
3,07
3,73
9,14
3,42
4,20
9,77
3
«3
17,1
17,1
17,1
19,4
19,4
19,4
21,7
21,7
21,7
23,9
23,9
23,9
25,0
25,0
25,0
и
о
ИГ
60,6
53,3
43,3
56,7
49,4
40,6
51,7
44,4
36,1
46,1
40,6
35,0
41,1
37,8
35,0
о
о
139,0
133,4
97,8
137,3
130,7
93,9
134,0
125,7
87,8
127,3
120,1
84,4
120,6
114,5
82,2
6
«о
760
823
800
813
970
880
950
1065
935
1050
1165
1010
1105
1235
1040
«о
ъ 1
637
1013
1761
835
1215
2025
952
1335
2285
1091
1507
2394
1219
1623
2380
Таблица 5
Условия и результаты опытов при работе на фреонах-13В1 и -22 и низких
температурах кипения (испытания проведены с компрессором А)
t0,
°С
-51,1
-40
-40
-40
-40
-17,8
-17,8
t
KMj,
°С
18,3
18,3
28,9
18,3
18,3
18,3
18,3
Кг
°С
22,2
43,3
32,2
32,2
32,2
29,4
29,4
1
Фреон j
13В1
13В1
13В1
22
13В1
22
13В1
Q
208
486
491
189
703
1478
2414
Q
О ' 10°0/о
^ф-22
100
372
100
163
а»
ё
«о
*8
327
593
559
353
851
1772
2004
ё
«5
j kg
619
937
851
808
1342
2761
2666
а»
6
«0
S;8
1445
1445
2193
1901
1944
3758
3569
р
КМа
р
KMj
14,2
Н,1
8,62
12,1
8,61
4,43
3,62
P
KMlf
ата
1,36
2,24
2,24
1,08
2,24
2,73
5,01
Р
кма,
ата
19,3
25,0
19,3
13,0
19,3
12,1
18,1
i t
°с
63,9
54,4
8,3
68,9
48,9
40,6
30,0
t
Ца»
°С
126,2
134,6
87,8
131,2
123,4
107,3
88,9
N
ДВ,
вт
635
820
875
535
823
835
1205
N
1 к,
вт
241
566
571
220
817
1718
2807
Канд. техн. наук Д. М. ИОФФЕ
№ 4
Датская выставка в Москве
67
Датская выставка в Москве
Автоматические приборы и герметичные компрессоры фирмы Данфосс
В апреле 1962 г. датская фирма Данфосс
демонстрировала в Москве свои автоматические приборы и
герметичные компрессоры.
Данфосс — самая большая в Европе и одна из
крупнейших в мире фирма автоматических приборов. Завод
фирмы расположен в небольшом городке Нордборге,
вдали от железной дороги. На предприятии работает
4500 человек.
Производственная площадь завода 69000 м2. Каждый
день изготовляется примерно 20000 приборов и 6000
компрессоров, а всего за год, соответственно, около
5 и 1,5 млн. Потребности датской холодильной
промышленности относительно малы и почти вся продукция
фирмы экспортируется.
Датская выставка вызвала большой интерес.
Технический директор фирмы X. Маттиасен и инженер X. Хри-
стензен прочли доклады об автоматических приборах и
схемах автоматизации холодильных установок, систем
кондиционирования воздуха и о герметичных
компрессорах. Инженеры К. Серенсен и Н. Фредстад сделали
сообщения об автоматизации отопительных систем и
газовых нагревательных установок. Докладчики ответили
на многочисленные вопросы.
В данном обзоре использованы материалы докладов и
каталоги фирмы. Рассмотрим основные экспонаты
выставки.
Регуляторы перегрева и уровня. Фирма выпускает
регуляторы перегрева (ТРВ) условным проходом от 1 до
20 лш, номинальной производительностью от 1000 до
250000 ккал/час для работы на фреоне-12, фреоне-22,
хлорметиле и аммиаке (на рис. 1, а показан один из
стендов с ТРВ средней и крупной
производительности).
Приборы цельнометаллические, как и ТРВ
отечественного производства, но не мембранные, а сильфонные.
Это позволяет увеличить ход клапана и таким образом
повысить чувствительность ТРВ.
Сильфон должен выдержать не менее 1 млн. циклов
сжатия на 1 мм под полной нагрузкой. В ТРВ для
аммиака и фреона-22 применяют сильфоны из
нержавеющей стали, в ТРВ для фреона-12—сильфоны из томпака.
В термочувствительных системах использован
абсорбционный заполнитель: термобаллон заполнен порошком
активированного угля, а вся система — углекислым
газом. При повышении температуры газ выделяется из
угля и давление увеличивается. Эта система лучше
обычной (с лешокипящей жидкостью), так как она
пригодна и для случаев, когда температура термобаллона
выше температуры сильфона или соединительной трубки,
а также при большом повышении температуры
термобаллона, например, во время оттаивания испарителя.
Во всех ТРВ изменение температуры кипения влияет
на величину перегрева пара в испарителе,
поддерживаемую при данной настройке прибора. В системах,
заполненных легкокипящей жидкостью, с понижением
температуры перегрев растет и, следовательно, падает
эффективность испарителя. В приборах Данфосс с адсорбцион-
Один из докладчиков —- инж. X. Христензен.
68
Новости иностранной техники
№ 4
определения размера ТРВ расчетную
производительность прибора умножают на коэффициент, зависящий
от температуры кипения и холодильного агента
(табл. 1).
Рис. 1. Терморегулирующие вентили:
а — стенд; б — зависимость перегрева от
температуры кипения.
ным заполнителем эта зависимость носит более
благоприятный характер (см. рис. 1, б). В интервале
температур от —15 до —30° перегрев около 5°.
Кроме основных моделей, предназначенных для
холодильных машин, работающих при температуре кипения
от —40 до 5°, фирма изготовляет также ТРВ для
диапазона от —70 до —30° и от —10 до 20°. Кривая,
показанная на рис. 1, б, в основном справедлива и для этих
типов приборов при соответствующем изменении
пределов шкалы графика.
Терморегулирующие вентили настраивают на заводе
на общий перегрев 7° при температуре термобаллона и°,
что, по данным фирмы, обеспечивает наиболее
эффективную работу обычных испарителей. Настройку можно
изменить на месте эксплуатации в ту и другую сторону.
Увеличение перегрева в момент пуска машины
(правый участок кривой на рис. 1,6) приводит к
уменьшению количества жидкости в испарителе, благодаря чему
устраняется опасность влажного хода при пуске.
Следует учесть, что производительность ТРВ, указанная в
каталогах фирмы, относится к расчетной (средней)
температуре кипения. При понижении или повышении
последней производительность прибора уменьшается, для
Холодильный агент
Фреон-12
Фреон-22
Аммиак
Т
абл ица
1
Температура кипения, °С
5
1,2
2,5
1,15
0
1,0
2,0
1,1
-10
1,0
1,2
1,0
—15
1,15
1,0
1,1
-2о
1,3
1,0
1,15
-25
1,5
1,1
1,25
—30
1,8
1,3
1,35
-40
2,0
2.0
1,7
Для фреоновых воздухоохладителей с несколькими па~
раллельно включенными змеевиками фирма изготовляет
распределительные устройства, обеспечивающие
нормальное заполнение змеевиков, которые имеют не
вполне одинаковые гидравлическое сопротивление и
тепловую нагрузку. К одному распределителю можно
присоединить от 4 до 35 труб, в зависимости от размеров.
В этом случае ТРВ должны иметь внешнюю
уравнительную линию.
Вдоль стенки термобаллона имеется углубление,
обеспечивающее более плотное его прилегание к
трубопроводу у выхода из испарителя.
Во фреоновых ТРВ малой производительности клапан
сделан из природного камня — агата, а седло из монель-
металла. Это увеличивает долговечность прибора.
Регуляторы перегрева необходимы для подачи
холодильного агента в испарители, в которых отсутствует
уровень жидкости (например, змеевиковые). В
аммиачных аппаратах (кожухотрубных испарителях,
промежуточных сосудах, воздухоохладителях и др.)
целесообразнее применять регуляторы уровня. Этих нриборов
фирма Данфосс раньше не изготовляла.
В последние годы фирмой освоены следующие типы
регуляторов уровня жидкого холодильного агента.
Поплавковое реле уровня 38Е с индуктивной
передачей (рис. 2). Реле может сигнализировать или
регулировать (с помощью соленоидного вентиля) уровень
аммиака, фреона и других жидкостей. На выставке
непрерывно работала установка, в которой уровень фреона в
смотровом стекле воздухоохладителя колебался в
пределах 10—15 мм. Вначале фирма изготовляла эти реле
с магнитным усилителем, а в настоящее время
выпускает с полупроводниковым.
Регуляторы уровня TVV с термочувствительным
элементом. Регуляторы изготовлены на базе ТРВ,
термобаллон которых снабжен специальным
электронагревателем. При омывании холодной жидкостью
термобаллона, от него интенсивно отводится тепло, давление в
термочувствительной системе падает, прибор закрывается.
При понижении уровня нагреватель вызывает быстрое
повышение температуры и прибор открывается
(известна аналогичная конструкция американской фирмы Спор-
лан). Колебания уровня составляют б мм.
Соленоидные вентили и исполнительные механизмы.
Фирма изготовляет около 200 модификаций
соленоидных вентилей условным проходом от 3 до 50 мм, в том
числе для жидкостных и всасывающих линий, для воды,
рассола и горячего пара (рис. 3). Одну и ту же модель
№ 4
Датская выставка в Москве
69
Рис. 2. Реле уровня 38Е.
изготовляют с фланцами и штуцерами, с обычным или
герметически закрытым кожухом катушки, с
минимальным падением давления в вентиле 0,15 или 0 атм.
Для загрязненного рассола разработана специальная
конструкция с поршнем, стенки которого покрыты
резиной. На рассольных и водяных линиях устанавливают
как поршневые, так и мембранные вентили; для
холодильных агентов применяют только поршневые.
Соленоидные вентили изготовляются условным
проходом не более 50 мм. Трубопроводы диаметром от 35 до
100 мм оснащают приборами непрямого действия,
состоящими из управляющего соленоидного вентиля диа-
Рис. 3. Щит соленоидных вентилей.
Рис. 4. Поршневой исполнительный механизм.
метром 10 мм и поршневого исполнительного
механизма (рис. 4).
Пар по трубке 8 поступает в полость над поршнем 6
и через отверстие 7 в дне поршня направляется к
стороне низкого давления.
Количество пара, поступающего в полость, в
основном зависит от положения клапана управляющего
устройства (соленоидного вентиля, пропорционального
регулятора давления и т. д.), отвод пара — от разности
давлений, действующих на поршень. При увеличении
прохода в клапане управляющего устройства давление
над поршнем 6 возрастает, поршень и шток 2
перемещаются вниз, преодолевая сопротивление пружины 4f и
клапан 3 открывается больше. Если управляющий
соленоидный вентиль, установленный на трубке #,
выключается, то давления с обеих сторон поршня
выравниваются и пружина 4 закрывает клапан 3. С помощью винта /
можно открывать клапан вручную. Фильтр 5 защищает
прибор от загрязнений.
Фирма изготовляет исполнительные механизмы MSA
условным проходом 35 и 50 мм и HSA — 75 и 100 мм*
Длина, высота и вес меньшего из них (MSA 35) —
205X198 мм, 9,8 кв, большего (HSA 100) — 515X575 мм,
ПО кг.
Пропорциональные регуляторы давления и
температуры. На выставке были широко представлены
пропорциональные регуляторы давления «до себя» (давления
кипения) и «после себя», прямого и непрямого действия.
Назначение регуляторов давления «до себя» — не
допускать понижения температуры в охладителях
жидкости или в камерах охлажденных грузов ниже
заданного предела.
Фирма изготовляет приборы IV и IVA условным
проходом 20, 32 и 40 мм для фреона-12, -22 и аммиака,
производительностью от 1000 до 50000 ккал]час.
Неравномерность приборов, т. е. величина понижения давления,
необходимая для перемещения клапана из полностью
закрытого в полностью открытое положение, составляет
от 0,5 до 1 кг/см2.
Для трубопроводов диаметром больше 40 мм
применяют регуляторы непрямого действия, состоящие из
управляющего прибора (вентиля постоянного давлений)
70
Новости иностранной техники
№4
CVA условным проходом 10 мм и исполнительного
механизма. В ряде случаев одним исполнительным
механизмом MSA или HSA управляют несколько приборов:
соленоидный вентиль открывает или закрывает его,
регулятор давления CVA поддерживает заданное
давление в испарителе, а регулятор постоянной температуры
TSA заставляет закрываться, если температура
охлаждаемой среды понижается до заданного предела.
Такую группу приборов устанавливают, например, в
охладителях молока, яблочного сока и других напитков.
Пропорциональные регуляторы давления «после себя*
отличаются от регуляторов «до себя» в основном тем,
что на чувствительный элемент действует усилие,
соответствующее давлению не до, а после клапана. Фирма
изготовляет такие приборы условным проходом до
35 мм. Приборы могут выполнять несколько различных
задач.
1. Ограничивают повышение давления всасывания для
защиты электродвигателя компрессора
низкотемпературной машины от перегрузки при пуске. В этом случае
прибор (пусковой регулятор) помещают на
всасывающем трубопроводе.
Компрессор при включении отепленной установки
(после длительной остановки, удаления инея с
испарителей горячим паром) потребляет большую
мощность, чем при нормальной работе. Регулятор давления
«после себя» позволяет установить двигатель меньшей
мощности, более дешевый, работающий в расчетных
условиях с высокими рабочими коэффициентами.
Фирма изготовляет также регуляторы непрямого
действия, состоящие из модификации регулятора CVA и
исполнительного механизма MSA.
2. Ограничивают понижение давления всасывания с
целью регулирования холодопроизводительности
компрессора и устранения вспенивания масла при пуске
компрессора (регуляторы производительности JV и
JVKA).
Прибор устанавливают на трубопроводе,
соединяющем всасывающую и нагнетательную линии. При
понижении тепловой нагрузки установки давление
всасывания падает и регулятор возвращает часть сжатого пара
во всасывающую линию.
Чтобы избежать опасного повышения температуры
нагнетания, схему дополняют специальным прибором —
регулятором температуры нагнетания TVA-T, который
подает жидкий холодильный агент во всасывающую
линию. Прибор этот похож по конструкции на ТРВ, но
имеет специальную термочувствительную систему,
воспринимающую температуру нагнетания.
3. Регулируют подачу холодильного агента в
испаритель и закрывают жидкостную линию после остановки
компрессора. Эти приборы — барорегулирующие
вентили- — устанавливают на жидкостной линии перед
испарителем. Они имеют весьма ограниченное
применение.
Эти три типа регуляторов конструктивно близки
между собой.
К пропорциональным регуляторам давления относятся
также водорегуляторы, которые изменяют подачу
охлаждающей воды, поддерживая постоянное давление
конденсации.
Фирма Данфосс изготовляет несколько десятков
модификаций водорегуляторов условным проходом от %
до 3", в том числе с реле высокого давления и без него,
с автоматическим и ручным возвратом контактов этого
реле и т. д. На выставке были представлены и новые
модели водорегуляторов; условным проходом от 10 до
40 ММ Для фреона- 12L ХРие- 5)-
Прибор соединяют со стороной нагнетания трубкой 1.
Под действием давления конденсации сильфон 2 и
пружина 3 сжимаются и шток 4 перемещает клапан 5 вниз
в двух направляющих б. Клапан уплотняется фасонным
резиновым кольцом 7. В чугунный корпус вентиля
впрессовано седло из сплава, устойчивого против коррозии.
Все детали кадмированы, направляющие покрыты
тефлоном. Это уменьшает трение и выпадение водяного
камня. Прибор настраивают при помощи винта 4 на
начало открывания от 3,5 до 10 ати. Неравномерность
регулятора 2 ати. Максимальное давление фреона — до
12 ати, воды — до 10 ати.
Реле температуры и давления. Для холодильных
установок фирма в течение ряда лет изготовляет камерные
и рассольные реле температуры типа RT (подробно
описаны в литературе). С ними унифицированы
реле низкого и высокого давления и дифференциальные
реле давления (реле контроля смазки). Эти приборы
имеют значительные размеры и вес: высота 200 —
230 мм, длина и ширина 104X67 мм, вес от 0,9 до
1,2 кг, т. е. гораздо большие, чем многие современные
конструкции.
Однако фирма не предполагает отказаться от
производства указанных приборов. За последние 10 лет их
выпуск возрос с 10 до 130 тыс. в год. Это связано с тем,
что они имеют весьма хорошие характеристики,
простую и надежную конструкцию. Так, реле
температуры RT3 с диапазоном от —25 до 15° (шкала 40°)
имеет на нижнем пределе минимальный
дифференциал 1°, на верхнем пределе — около 0,3°, а в среднем
по шкале — около 0,6°. При этом разрывная мощность
контактов на переменном токе составляет 5200 ва
C80 в, 15 а), на постоянном — 2200 вт B20 0,10 а).
Для сравнения укажем, что во многих реле темпе-|
ратуры с более узкой шкалой минимальный
дифференциал составляет 2—2,5°, а разрывная мощность 150 —
300 ва.
Резкость размыкания контактов в этих реле
обеспечивается сильным постоянным магнитом, который
Рис. 5. Водорегулятор.
№ 4
Датская выставка в Москве
71
одновременно улучшает искро-гашение в момент
разрыва электрической цепи. Реле могут поставляться с
различными контактными группами (обычная, с
дополнительным сигнальным контактом, с блокировочным
устройством, с двумя парами контактов для управления
двумя параллельными цепями и др.).
Фирма изготовляет также реле температуры
испарителя для домашних холодильников и компактные реле
давления.
Все автоматические приборы до начала серийного
производства проходят тщательные испытания в
лабораториях фирмы и в течение 3—4 лет проверяются в
эксплуатационных условиях.
Герметичные компрессоры. Фирма Данфосс стала
производить компрессоры сравнительно недавно, но уже
сейчас является одной из крупнейших в мире
изготовителей этих машин. Приступая к производству фирма
должна была сделать выбор между ротационными и
поршневыми компрессорами. Ротационные компрессоры
имеют определенные достоинства, в частности,
незначительное мертвое пространство и, как следствие,
относительно малое изменение холодопроизводительности в
зависимости от степени сжатия. Но технология
изготовления и ремонта ротационных компрессоров гораздо
сложнее поршневых. Поэтому многие фирмы,
производившие раньше ротационные машины малой
холодопроизводительности либо вообще прекращают
изготовление компрессоров, либо переходят на выпуск
поршневых машин. Не менее 90°/« мирового производства
сейчас составляют поршневые компрессоры, не считая
электромагнитных.
Фирма Данфосс начала выпускать герметичные
«сплюснутые» компрессоры по лицензии фирмы Текумсе
(США) с двигателями от */8 до */4 л. с. (рис. 6).
Компрессор — одноцилиндровый, с кривошипно-ку-
лисным механизмом. Конец вала 9 перемещается вместе
с ползуном в вырезе кулисы, приваренной к поршню 7.
При сборке этого механизма не требуется
обеспечивать строгую перпендикулярность осей коленчатого вала
и цилиндра, так как неточности компенсируются
взаимным смещением деталей. Поршень, перемещаясь вдоль
цилиндра, поворачивается вокруг своей оси. Это
уменьшает возможность заедания. Кривошипно-кулисный
механизм использован также в качестве масляного
насоса. Ось шейки кривошипа повернута под углом
относительно оси вала. При вращении вала под торцом
кривошипа образуется переменная емкость, в которую по
трубке 6 всасывается масло.
Такая конструкция применима в компрессорах холо-
допроизводительностью примерно до 300 ккал/час, где
можно использовать кривошип с одной опорой. В
больших машинах применяют двухопорный (эксцентриковый
или коленчатый) вал.
Ротор 7 электродвигателя насажен на вал
компрессора, статор 2 охлаждается фреоном. Для более
интенсивного охлаждения .обмоток статора служит
вентилятор 8. Компрессор и двигатель укреплены в кожухе на
пружинных подвесках 3 (верхние пружины растянуты,
боковые — сжаты).
Фреон из цилиндра поступает в глушитель 5 и далее
по спиральной нагнетательной трубке, амортизирующей
вибрации компрессора, — в нагнетательный патрубок,
установленный в кожухе. Электрические провода
подведены к проходным контактам 4.
Некоторые характеристики этих компрессоров
приведены в табл. 2.
Характеристики компрессора указаны при следующих
температурах: кипения — 20°, конденсации 55°,
Рис. 6. Герметичный компрессор («сплюснутый»):
а — разрез; б — внешний вид.
окружающего воздуха и переохлаждения 32°,
всасываемого пара 32°.
Компрессоры рассчитаны на работу в диапазоне
температур кипения от —40 до 5°. Холодильный агент —
фреон-12. Количество масла в компрессоре 575 см*.
Такие же компрессоры (по лицензии Текумсе)
изготовляют две другие крупнейшие европейские фирмы,
освоившие производство герметичных машин в
последние годы, — Стерн (Англия) и Л'Юнже Эрметик
(Франция),
72
Новости иностранной техники
№ 4
Таблица 2
Мощность,
л. с
Холодо*
производитель»
ность,
ккал/час
Потреб*
ляемая
МОЩНОСТЬ!
кет
Скорость
ьращения!
об/мин
Вес (с
маслом),
1 8
1/6
1/5
1/4
97
117
155
180
125
150
160
190
1460
1460
1460
1460
10,2
12,3
12,7
12,6
Мощность,
i л. с.
1,12
1/10
1,8
1/6
1/8
1/6
Холодо*
ПрОИЗЕО*
дитель-
ность,
ккал\час
61
74
100
125
203
256
Потребляемая
мощность»
кет
75
90
112
135
128
168
Скорость
ьрашенпя,
об/мин
2920
2920
2920
2920
2900
2900
Вес (с
маслом'»
кг
7,77
7,92
8,62
8,85
8,74
8,91
ZZZZZZ2ZZZZZZZZ
Фирма Данфосс изготовляет также герметичные
компрессоры собственной конструкции (тип Рее—Wee), с
синхронной скоростью вращения 3000 об/мин (рис. 7).
Эти компрессоры компактней и легче «сплюснутых». •
Электродвигатель расположен внизу, под
компрессором. В табл. 3 приведены характеристики этих машин,
Таблица 3
ZZZZZZZZZZZ2Z
Наибольший диаметр кожуха (вместе сварки) 177мм,
высота двух первых моделей 172 мм, остальных —
186 мм* Характеристики комлреосоров указаны при тех
же температурах, что и в предыдущей таблице, кроме
двух последних моделей, показатели которых относятся
к температуре кипения 0° при прочих равных условиях
(эти машины предназначены для работы в области
температур от —25 до 10°). Количество масла в двух
первых моделях A/12 и 1/10 л с.) 350 ел*3, в остальных —
445 см*.
Рис. 7. Герметичный компрессор (п«3000 об>J]мин).
Компрессоры обоих типов изготовляются также для
сети переменного тока частотой 60 гц, чему
соответствует синхронная скорость вращения 1800 и 3600 об/мин.
Соответственно увеличивается холрдопроизводитель-
нссть и в меньшей степени — мощность (т. е. удельная
холодопроизводительность при работе от сети частотой
60 гц возрастает).
На кожухе компрессора монтируют температурно-
теплово9 реле, останавливающее компрессор в случае
опасного повышения температуры кожуха и увеличения
силы тока. Вес электроаппаратуры 0,2 кг (в вес
компрессоров, указанный в таблицах, не входит).
Допустимая температура обмоток компрессоров равна
125° при работе и 150° при заторможенном роторе.
Допустимые колебания напряжения в сети компрессоров
Рее—Wee от 170 до 255 в (при номинальном напряжении
220 в). Фирма ведет подготовку к освоению
производства более крупных компрессоров мощностью i/s, V2 и
ZU Л. С.
Канд. техн. наук В. Б. ЯКОБСОН
nnniftniMIIIU ПТПГ1
i:s:v:ss:4sssii5 ::s::ts
и и i ни и шиш uimlii
Новый типаж торгового холодильного оборудования
За последние годы резко возросло производство
торгового холодильного оборудования — шкафов,
прилавков, витрин, сборных камер — и повысилась
оснащенность им торговых предприятий.
Хотя номенклатура изделий непрерывно расширяется,
она далеко не удовлетворяет потребностей
предприятий торговли и общественного питания. Ограничено
число типов прилавков и витрин для магазинов с
продавцами, столовых и кафе. Не изготовляются
низкотемпературные шкафы для хранения замороженных
продуктов. Нет специального оборудования для работы в
условиях жаркого климата. В некоторых объектах,
например прилавках-витринах СК-2М и ПШ-1, невозможно
обеспечить достаточно низкую температуру хранения.
Многие модели оборудования не унифицированы по
размерам и основным узлам.
Для расширения номенклатуры, унификации и
улучшение! качества прилавков, витрин, шкафов и торговых
камер Всесоюзный научно-исследовательский институт
холодильной промышленности при участии
Государственного комитета Совета Министров СССР по
автоматизации и машиностроению разработал типаж торгового
холодильного оборудования, который был утвержден
в 1961 г.
При составлении типажа использованы предложения
Харьковского опытно-конструкторского бюро,
Марийского завода торгового машиностроения, Министерства
торговли РСФСР и других организаций.
В типаж (табл. 1, 2) вошли: новые освоенные виды
оборудования, оборудование, подлежащее освоению, а
также модели, требующие модернизации. Некоторые
устаревшие модели намечено снять с производства.
В типаже указаны заводы-изготовители и сроки
освоения нового оборудования, установлены его основные
параметры: темнературные режимы, габаритные размеры,
емкость, холодопроизводительность агрегатов,
коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций.
Температура в охлаждаемом объеме, указанная в
типаже, ниже поддерживаемой в оборудовании в
настоящее время. Для шкафов установлена температура 1—3°
вместо 1—6°, для витрин 4—6° вместо 8—12°, для
сборных камер 0—2° вместо 0—5°.
Приведенные в таблицах температуры (средние за
цикл работы холодильной машины) должны
поддерживаться в закрытом оборудовании — в центре
охлаждаемого объема, а в открытых витринах — на уровне
100—150 мм от дна. Этот режим должен соблюдаться
при температуре окружающего воздуха до 32° и
коэффициенте рабочего времени холодильного агрегата не
более 0,75. В комплект поставляемого оборудования
должны входить приборы для контроля температуры.
Установлены следующие коэффициенты теплопередачи
изолированных ограждений: 0,5—0,6 ккал/м2час граб
для объектов с температурой от 0 до 5° (вместо
допускаемого по ранее действовавшим техническим условиям
коэффициента 0,7) и 0,4—0,45 ккал/м2час град для
низкотемпературных объектов.
Оборудование с расчетной температурой в
охлаждаемом объеме ниже 0° должно быть снабжено
устройствами для автоматического оттаивания инея,
образующегося на испарителях. Кроме того, необходимо обеспечить
надежное удаление конденсата из охлаждаемого
объекта. Предусмотрено включение в холодильную схему
регенеративных теплообменников, повышающих
холодопроизводительность установок и улучшающих их
тепловой режим.
Согласно типажу, оборудование можно изготовлять в
двух вариантах: со встроенными холодильными
агрегатами и с агрегатами, монтируемыми вне охлаждаемого
объекта. Для охлаждения оборудования должны
использоваться преимущественно герметичные фреоновые
агрегаты.
Типажем принята новая система индексации. Первые
буквы индекса обозначают виды объектов, например:
В — витрина, П — прилавок, ПВ — прилавок-витрина,
ШХ — шкаф холодильный. Затем в индексах шкафов,
камер и закрытых прилавков ставятся цифры,
характеризующие внутренний объем (ж3), в индексах витрин—
количество ярусов, а в индексах остального
оборудования — буквы, указывающие на его назначение или
особенности (П-М — прилавок для молока, В-3 —
витрина трехъярусная). В конце индексов оборудования
со встроенными агрегатами пишется буква в в скобках.
Предусмотрена унификация основных размеров,
внешней конфигурации и отделки однотипных видов
оборудования, а также максимальное использование в них
одинаковых узлов, деталей и схем охлаждения. Вместо
существующих разнотипных моделей холодильных шка-
74
Справочный отдел
№ 4
Таблица 1
Типаж холодильных шкафов и сборных холодильных камер
Оборудование
Шкаф
холодильный
Шкаф
низкотемпературный
Шкаф
холодильный
комбинированный
Шкаф-витрина
демонстрационный
Шкаф сквозной
Камера
холодильная
То же,
демонстрационная
Камера
холодильная
Камера
низкотемпературная
Камера
холодильная
комбинированная
•Марка
( ШХ-0,4
! ШХ-0,6
} ШХ-0,8
( ШХ-1,2
| ШН-0,4
{ ШН-0,8
[ ШХК-0,8
] ШХК-1,2
швд
ШС
(старая марка
ШСО-1)
КХ-б
КХД-6
[ КХ-12
{ КХ-18
| КН-б
[ КН-12
КХК-12
Примерный
внутренний
объем,
0,4
0,6
0,8
1,2
0,4
0,8
0,8
I 1,2
1,4
1,2
6
1 6
12
18
6
12
12
Температура,
°С
1-3
1-3
1-3
1-3
__13 -I- —15
-13 -т- -15
1—3 и
-13 -f- -15
1-3 и
-13 +- -15
2 —4 (в витрине),
1 — 3 (в прилавке)
6—8 (в витрине),
3—5 (в прилавке)
0-2
2-4
0-2
0-2
_16 -f. —18
_16 ~ -18
0-2 и
j —16 ч 18
Холодо-
произво- !
дитель»
ность
агрегата,
ст.
ккал\час
450
450
550
700
700
1100
700
1100
1100
1100
| 1100
1400
1800
2200
1800
2800
2200
Заменяемая
модель
Т-60
Т2-125М
—
—
—
ДШВ-1
—
\ 1 ХКР
3 ХКР
2 ХКР
НКР-1
—
Примечания. 1. Высота всех шкафов 1900, глубина 800 мм; высота камер 2200,
глубина 2000 мм (размеры указаны без выступающих частей).
2. В шкафах ШХК-0,8 и ШХК-1,2 объем низкотемпературного
отделения составляет 0,4 мг.
фов в типаже принят ряд' унифицированных моделей
одинаковой глубины и высоты. Сборные камеры,
изготовляемые в настоящее время из щитов различных
размеров ,и конструкций, должны, согласно типажу,
состоять из унифицированных щитов и узлов, из которых
можно собирать камеры объемом 6, 12 и 18 м8, с
разным числом отделений.
При разработке типажа в качестве основных видов
холодильного оборудования для магазинов с
продавцами приняты витрина В и прилавок-витрина ПВ-П, в
который входит витрина В. Основные размеры, внешняя
форма и отделка остальных прилавков-витрин для
магазинов с продавцами (ПВ-0, ПВ-М и др.) такие же, что
и у ПВ-П.
Jft 4
Новый типаж торгового холодильного оборудования
75
Таблица 2
Типаж холодильных прилавков, витрин и прилавков-витрин
Оборудование
Марка
Основные параметры
наружные
размеры, мм
температура, °С
2*А
С в?
О 4)
et H
О Я
о о
СО **
Св *J
Старое
название
модели
Заменяемая
модель
Прилавок для разливного мо
лока
Прилавок для молочных про
дуктов в бутылках . ... .
Прилавок низкотемпературный
То же . . .
Прилавок-стойка для
продажи соков
Прилавок-стойка для
продажи пива
Витрина наприлавочная для
магазинов с продавцами . . .
Витрина одноярусная для
магазинов самообслуживания . .
Витрина одноярусная для
магазинов самообслуживания с
побудительной циркуляцией
воздуха
Витрина двухъярусная . . .
Витрина двухъярусная для
фруктов и овощей
Витрина трехъярусная . . .
Витрина низкотемпературная
для магазинов
самообслуживания .
Витрина низкотемпературная
для магазинов с продавцами . .
Витрина демонстрационная
' для полуфабрикатов (с листо-
трубными испарителями) . . .
Витрина оконная
демонстрационная (с побудительной
циркуляцией воздуха) . . ....
Прилавок-витрина для
магазинов с продавцами . . . . . .
Прилавок-витрина для
продажи товаров по образцам . .
Прилавок-витрина для
магазинов самообслуживания . . .
Прилавок-витрина школьный
Прилавок-витрина для буфетов
Прилавок-витрина для
холодных закусок . .
Прилавок-витрина для
полуфабрикатов
Прилавок-витрина в линии
кафетерийной стойки ;
Прилавок-витрина для
кисломолочных продуктов ....
Прилавок для коктейлей . .
П-М
П-МБ
ПН-0,4
ПН-0,2
ПС-С
ПС-П
В
В-1
В-1Ц
В-2
В-2Ф
В-3
ВН-С
ВН-П
ВД-ПФ
вд-ц
пв-п
ПВ-0
ПВ-С
пв-ш
ПВ-Б
ПВ-Р
ПВ-ПФ
ПВ-К
пв-м
п-к
800
ОО ОО ОО
О О О
О О О
800
800
800
800
1000
920
920
1100
800
800
500
500
800
900
800
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
1350
1770
2000
2000
2000
800
800
800
800
800
800
800
2000
1500
1500
1500
1500
2000
2000
3-5
3-5
•13~ -15!
-13-i- —15|
6—8
6-8
4-6
4-6
4-6
4-6
4-6
4-6
-13-^ -15
-13-- —15|
4-6
2-4
4-6
2-4
4-6
2-4
4-6
2-4
4-6
2-4
6-8
3-5
6-8
3-5
4—6
2-4
6-8
3-5
4-6
3-5
-13-г- -
и 4-6
-15
450
450
700
700
700
700
450
450
700
1100
1100
1400
1800
1100
550
1100
700
700
700
700
700
700
700
700
700
1100
Не
выпускается
П-10
СО-1
ПСО-1
В-15
В-9
В-14
2В-13
В-16
ЗВ-13
П-ЗМ
Не
выпускается
То же
ВД-4
ПВ-11
Не выпус-
ПВ-12
Не
выпускается
Не
выпускается
То же
П-5
4 ХПН
ПВ-9
ПШ-1
ПС-1М
СК-2М
Примечание. В числителе указана температура в витрине, в знаменателе -
(размеры оборудования указаны без выступающих частей).
• в прилавке
76
Справочный отдел
№ 4
Для магазинов самообслуживания основными видами
оборудования являются устанавливаемые у стен
торгового зала двух- и трехъярусные витрины В-2 и В-3, у
которых унифицированы два верхних яруса, а также
двухсторонние витрины В-1Ц с принудительной
циркуляцией воздуха.
Для буфетов будут выпускаться двухъярусные
прилавки-витрины ПВ-Б длиной 1500 мм, для демонстрации
товаров в окнах магазинов — витрины ВД-Ц с
принудительным движением воздуха.
Внедрение нового типажа позволит повысить качество
и снизить стоимость изготовления торгового
холодильного оборудования, получить большой экономический
эффект за счет уменьшения естественной убыли
скоропортящихся продуктов.
Инж. Б. Д. БЕР
Нормы оснащения торговым холодильным оборудованием
магазинов самообслуживания
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте
холодильной промышленности разработаны нормы
оснащения торговым холодильным оборудованием магазинов
самообслуживания. Нормы определяют количество неоо-
ходимого для магазинов оборудования в зависимости от
числа условных рабочих мест (см. табл. 1, 2, 3).
Типы магазинов самообслуживания установлены по
номенклатуре, рекомендуемой Министерством торговли
РСФСР.
На одно условное рабочее место приходится 0,7
единицы оборудования. При определении этой величины
учитывались товарооборот магазина и емкость
оборудования. При этом принималось, что загрузка
оборудования в течение рабочего дня производится не более
четырех раз.
Отделы с продавцами и подсобные помещения
магазинов самообслуживания оборудуются по нормам,
разработанным ВНИХИ для обычных магазинов (Б. А. Бер,
А. А. Кузнецова, Нормы оснащения торговых
предприятий холодильным оборудованием, «Холодильная
техника», 1958, № 5).
Нормы рекомендуются Министерством торговли
РСФСР для использования при проектировании новых
и переоборудовании старых магазинов, при разработке
планов производства и составлении заявок на
холодильное оборудование для магазинов самообслуживания.
Таблица 1
Нормы оснащения продовольственных магазинов самообслуживания
Товарный профиль
магазина
Продовольственный ....
Бакалейно-гастрономический
Гастрономический ....
Диетические продукты . .
i
Число условных
рабочих мест
7
12
18
24
32
6
8
14
18
42
32
48
64
8
12
5
8
Потребное
гастрономия
мясная
1
1
2
2
3
1
1
2
2
3
4
6
7
. 1
1
1
[ 1
рыбная
1
1
1
. 2
2
1
1
1
1
2
2 -
4
4
— .
—
молочно-мас-
ляные
продукты
1
2
3
3
4
1
2
2
3
2
5
6
9
1
2
1
1
количество
мясо и птица
1
1
2
2
3
_'
—
—
Z
—
2
2
1
1
рыба и сельдь
0
0
0
1
1
—
—
— .
—
0
0
—
холодильного обо
кондитерские
товары
1
1
1
2
2
1
1
1
1
2
2
3
з
| 1
1
1
1
овоши и
фрукты
0
1
1
1
2
1
1
1
2
3
1 3
1
1
0
1
виноградные
вина, соки,
воды
—
—
—
я
—
0
1
2
2
0
0
—
рудования
•К I
о.
н
0»
•е-
се
—
1
1
2
—
1
2
2
3
—
—
мороженые
продукты
1
1
2
2
3
1
1
2
3
5
6
1
1
I 1
1
всего
6
8
13
16
22
4
5
8
9
13
21
31 |
37
7
8
5
6 J
J^ 4 Нормы оснащения торговым холодильным оборудованием магазинов самообслуживания 77
Таблица 2
Нормы оснащения специализированных продовольственных магазинов самообслуживания
1
Молочный
Плодоовощной .
1 1
.
[
Число услоЕ»
ных рабочих
мест
2
4
6-8
10—12
4
6-8
10-12
Потребное
количество
холодильного оборудования
1
3
5
8
1
2
4
Товарный
ЛрОфиЛЬ
магазина
(
Мясной 1
, (
Рыбный \
у
Число
условных рабочих
мест
4
6-8
10-12
4
6-8
10—12
Потребное коли- 1
чество холодиль- I
ного оборудования
3
5
'8
3
|,5
8
Таблица 3
Холодильное оборудование, рекомендуемое для использования в
магазинах самообслуживания
Группа товаров
(
Мясная и рыбная
гастрономия, молочно-масля- !
ные товары, мясо и 1
птица, вино 1
[
Кондитерские товары |
Овощи и фрукты <
Мороженое и
замороженные продукты
Отдел самообслуживания
Прилавок-витрина ПВ-9
Витрина В-9
Двухъярусная витрина 2В-13
Трехъярусная витрина ЗВ-13
Витрина с принудительной
циркуляцией воздуха В-14
двухъярусная витрина 2В-13
Трехъярусная витрина ЗВ-13
Двухъярусная витрина 2В-13
Трехъярусная витринз ЗВ-13
Витрина с принудительной
циркуляцией воздуха В-14
Витрина П-ЗМ
Отдел с продагц:-м
Двухъярусная витрина
2В-13
Прилавки-витрины
ПВ-11, АПВ-1
Витрина В-15
Двухъярусная витрина
2В-13
Прилавки-витрины
ПВ-11, АПВ-1
Витрина В-15, В-Зц
Двухъярусная витрина
2В-13
Прилавок П-10, 4ХПН
1
Инж. Д. А. КУЗНЕЦОВА
СОДЕРЖАН ИЕ
Рациональное использование емкости холодильников — важнейшая
народнохозяйственная задача ;..*..; 1
IIL Н. Кобулашвили, А. Г. Ротенберг, Л. Н. Тихомирова, А. К. Каминарская, А. Г. Ко-
тович. Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2 4
Н. Я. Барулин, Р. Н. Назыров. Автономные кондиционеры для операционных .... 12
Б. В. Голицин. Типовой льдозавод на железнодорожных станциях ........ 16
Р. С. Перелешин. Подземные хранилища в слое мерзлоты . 20
Ю. А. Оленев, С. А. Лившиц. Сушка мяса методом сублимации 22
А. Е. Плотников. Конструктивные схемы воздушных холодильных машин 27
А. П. Меркулов. Совместная работа вихревой трубы и диффузора 34
Н. А. Бучко. Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся
конвекцией в жидкой фазе 39
Обмен опытом
Н. Д. Мизякин. Рационализаторская работа на Минском холодильнике № 2 .... 44
А. Г. Ионов. Кондиционирование воздуха на рефрижераторе «Калининград* .... 46
fcfj* О. Гонгладзе. Рассольные батареи из стеклянных труб для винохранилищ .... 47
Консультация
М. Г. Дик. Как привести вес грузовых тележек к единому стандартному весу ... 48
Критика и библиография
A. А. Гоголин, Н. М. Чупахин. Две новые книги по холодильным установкам .... 49
Хроника
B. Г. Кочубей. Второе ко ^инационное совещание по холодильному машиностроению . 52
Д. Н. Прилуцкий. Семинар . ^О пищевой промышленности по обмену опытом работы . 54
?а рубежом
C. М. Камишкирцев. Применение пластмасс в домашних холодильниках 56
Новости иностранной техники
Д. М. Иоффе. Характеристики компрессора при работе на различных холодильных
агентах и их смесях . . з 61
В. Б. Якобсон.. Датская выставка в Москве 67
Справочный отдел Г
Б. А. Бер. Новый типаж торгового холодильного оборудования 73 ¦
А. А. Кузнецова. Нормы оснащения торговым холодильным оборудованием магазинов
самообслуживание . . : • • • • 76 '
и**
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. И. Кобулашвили (редактор), проф. И. С. Бадылькес,
Б. С. Вейнберг, Л. А. Гоголин, В. М. Горбатое, М. А. Горбунов, М. Г. Дик, В. П. Зайцев,
С. Г Ильченко, Д. И. Кобзев, В. Я. Кокорев, Н. П. Любимов, П. С. Максимов]
М. С. Мартынов, В. И. Матвеев, М. Н. Мертешов, П. А. Минеев, Н. И. Родин,
Д. Г. Рютов (заместитель редактора), В. Н. Филаткин, А. Я. Фомин, В. И, Шелапутин
Адрес редакции: Москва, ул. Костикова, 12. Телефон Д 0-00-34 доб. 49.
Т10105. Подписано в печать 10/VIII 1962 г. 84X108Vie. Печ. л. 5 (привед. 8,2) Уч-ичл л
Тираж ,9250. Заказ 1346. Цена 60 коп.
Типография «Гудок». Москва, ул. Станкевича} 7.