Text
                    ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
НАУЧНО -ТЕХНИЧЕСКИЙ
И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
ЖУРНАЛ ПРИЛОЖЕНИЕ
ГОСУДАРСТВЕННОГО
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМИТЕТА СССР
ИЗДАЕТСЯ С 1923 ГОДА
ВО "АГРОПРОМИЗДАТ"
ТЕКИ
5
1986
СОДЕРЖАНИЕ
РЕШЕНИЯ XXVII СЪЕЗДА КПСС — В ЖИЗНЬ!
Большаков О. В. Перспективы использования
искусственного холода в отраслях агропромышленного комплекса 2
Холод — на службе АПК
Маматченко Н. И., Журавская Н. К.» Собянина А. А.,
Письменская В. Н. Изменение качественных показателей
диетических готовых блюд при замораживании и
хранении 6
Коржеманова Л. А., Галицкая Н. И., Шемякина Т. Н.
Новая нормативно-техническая документация по
производству, хранению и транспортировке подмороженного
мяса 8
Венгер К. П., Камзолов С. М. Охлаждение тушек птицы
с помощью твердого диоксида углерода 11
За экономию и бережливость
Пименова Т. Ф., Титов В. Б., Королев В. А. Состояние
и перспективы развития производства сухого льда,
жидкого и газообразного диоксида улерода 13
Быкова Э. Н. Основные направления в проектировании
предприятий и установок цля производства диоксида
углерода 16
Кладий А. Г. Из опыта работы заводов сухого льда
Росмясомолторга 17
Королев В. А., Пименова Т. Ф., Титов В. Б. К вопросу
о ценах на диоксид углерода 18
Щелкунов В. Н., Руденко Н. 3., Шостак Ю. В.
Экспериментальное исследование процесса вымораживания
диоксида углерода из бинарных газовых смесей 21
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ
Бондарев Ю. И., ШАБАНОВ С. И. Системы жидко-
азотного охлаждения изотермических вагонов 27
Проценко В. П., Сафонов В. К. Определение
холодильного коэффициента и эксергетического КПД
одноступенчатых компрессионных холодильных машин 29
Мерчанский В. Д., Малей С. В. Исследование
процессов абсорбционного осушения воздуха в пенных
аппаратах 33
Гордиенко Ю. С, Бучко Н. А., Филаткин В. Н.
Влияние глубины замораживанкя на работу сезоннодейст-
вующих охлаждающих устройств 35
Шашков А. Г., Войтенко А. Г., Еремина Н. В. Влияние
технологических режимов заливки пенополиуретана на
коэффициент теплопроводнссти теплоизоляции бытовых
холодильников 38
Лунин В. П., Веселое В. К., Щавелев Г. Д.
Исследование электроизоляционных свойств смесей масло —
хладагент 40
ОБМЕН ОПЫТОМ
Суворов А. Г. Автоматизированный стенд для
электрических испытаний бытовых холодильников 42
Федулов В. В. Из опыта эксплуатации соленоидных
мембранных вентилей 43
В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУ
Рекомендации по технологии проведения изоляционных
работ с материалом «рипорз. Технологическая оснастка 45
ИЗОБРЕТЕНИЯ 12, 26, 44, 47, 51
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
Шляховецкий В. М. Новый учебник по холодильным
машинам 50
ХРОНИКА
Сегал Н. В. Учебный комбинат по подготовке рабочих
кадров для агропромышленного комплекса
Эстонской ССР 52
Всесоюзная конференция «О повышении роли молодых
ученых и специалистов в ускорении
научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности» 52
В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА 54
НОВОСТИ ИНОСТРАННОЙ ТЕХНИКИ 56
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ 59
CONTENTS
DECISIONS OF XXVII CONGRESS OF CPSU —
LIFE!
NTO
Bolshakov O. V. Prospects of Utilizing Refrigeration
in Branches of Agro-Industrial Complex v 2
Refrigeration for Agro-Industrial Complex
Mamatchenko N. I., Zhuravskaya N. K., Sobyanina A. A.,
Pismenskaya V. N. Change of Quality Indices of Dietary
Ready Dishes in Freezing and Storage 6
Korzhemanova L. A., Galitskaya N. I., Shemyakina T. N.
New Normative-Technical Documents for Production,
Storage and Transportation of Subfrozen Meat 8
Venger K. P., Kamzolov S. M. Chilling Poultry Bodies
With Solid Carbon Dioxide 11
For Economy and Thrift
Pimenova T. F., Titov V. В., Korolev V. A. State
and Prospects of Development of Dry Ice, Liquid and
Gaseous Carbon Dioxide Production 13
Bykova E. N. Main Trends in Designing Enterprises and
Plants for Carbon Dioxide Production 16
Kladiy A. G. Experience of Dry Ice Factories of Rosmya-
somoltorg 17
Korolev V. A., Pimenova T. F., Titov V. B. On Prices for
Carbon Dioxide . 18
Shchelkunov V. N., Rudenko N. Z., Shostak Yu. V.
Experimental Investigation of Freezing-Out Carbon
Dioxide From Binary Gaseous Mixtures 21
SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY
Bondarev Yu. I., Shabanov S. I. Liquid Nitrogen
Refrigerating Systems for Insulated Railcars 27
Protsenko V. P., Safonov V. K. Determination of
Refrigeration Coefficient and Exergy Efficiency of Single-
stage Compression Refrigerating Machines 29
Merchansky V. D., Maley S. V. Investigation of Processes
of Absorption Dehumidification of Air in Foam
Apparatuses 33
Gordienko Yu. S., Buchko N. A., Filatkin V. N. Effect of
Freezing Depth on Operation of Seasonal Refrigerating
Equipment 35
Shashkov A. G., Voitenko A. G., Yeremiha N. V.
Effect of Technological Regimes of Pouring Polyurethane
Foam on Coefficient of Thermal Conductivity of
Thermal Insulation of Domestic Refrigerators 38
Punin V. P., Veselov V. V., Shchavelev G. D.
Investigation of. Electric Insulating Properties of Oil-Refrigerant
Mixtures 40
PRACTICE EXCHANGE
Suvorov A. G. Automated Stand for Electrical Testing of
Domestk Refrigerators 42
Fedulov V. V. Experience of Operating Solenoid Membrane
Valves 43
ASSISTANCE TO PRACTICAL WORKER
Recommendations on Technology of Insulating Work With
Material "Ripor". Machining Attachments 45
INVENTIONS 12,26,44,47,51
BOOK REVIEW
Shlyakhovetsky V. M. New Text-Book on Refrigerating
Machines 50
MISCELLANY
Segal N. V. Combine for Training Workers for Agro-
Industrial Complex of Estonian SSR 52
Ail-Union Conference "Raise of Role of Young Scientists
and Specialists in Accelerating Scientific and
Technological Progress in Meat and Dairy Industry 52
AT INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION 54
FOREIGN TECHNICAL NEWS 56
REFERENCE DATA 59
@ ВО «Агропромиздат», «Холодильная техника», 1986 г.
I


XXVII СЪЕЗД* КПСС- В ЖИЗНЬ! «ПЯТНАДЦАТИЛЕТИЕ, В КОТОРОЕ ВСТУПАЕТ НАША СТРАНА,— ВАЖНЫЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ПЕРИОД НА ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СОЦИАЛИЗМА, СТРОИТЕЛЬСТВА КОММУНИЗМА. ВЫСШЕЙ ЦЕЛЬЮ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СТРАТЕГИИ ПАРТИИ БЫЛ И ОСТАЕТСЯ НЕУКЛОННЫЙ ПОДЪЕМ МАТЕРИАЛЬНОГО И КУЛЬТУРНОГО УРОВНЯ ЖИЗНИ НАРОДА. РЕАЛИЗАЦИЯ ЭТОЙ ЦЕЛИ В ПРЕДСТОЯЩЕМ ПЕРИОДЕ ТРЕБУЕТ УСКОРЕНИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ, ВСЕМЕРНОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НА БАЗЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА». Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года. УДК 621.56/.58:664.8/.9.037 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ХОЛОДА В ОТРАСЛЯХ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА Канд. техн. наук О. В. БОЛЬШАКОВ XXVII съезд КПСС утвердил широкую программу экономического и социального развития нашей страны на двенадцатую пятилетку и на период до 2000 г. Намеченный рост экономики и ее эффективности создает прочную основу для существенного продвижения вперед в реализации программных установок партии — поднять жизненный уровень советских людей на качественно новую ступень, обеспечить неуклонное улучшение условий их труда и жизни. Прежде всего ставится задача — улучшить обеспечение населения продуктами питания, в особенности мясными, молочными, овощами и фруктами. На это и нацелена Продовольственная программа СССР. Достижение указанных в ней уровней производства в 1990 г. позволит добиться серьезных, наиболее крупных за последние пятилетки сдвигов в структуре и качестве питания. В двенадцатой пятилетке в агропромышленный комплекс в соответствии с Продовольственной программой направляется треть всех капитальных вложений. При этом приоритет отдается отраслям, перерабатывающим сельскохо- зяственное сырье; капитальные вложения в них возрастут на 51 %, тогда как в целом — на 22 %. Это будет способствовать преодолению серьезной диспропорции, тормозящей рост конечного продукта. Особенностью планируемого периода явится, наряду с приоритетным развитием перерабатывающей промышленности, создание лучших условий для хранения сельскохозяйственной продукции и ее транспортировки. Все это позволит сократить нерациональные затраты и потери, увеличить ресурсы продовольственных товаров, улучшить их качество. Холодильное хозяйство нашей страны призвано обеспечить наилучшую сохранность сельскохозяйственной продукции. Оно располагает широкой сетью холодильников в различных отраслях АПК, в системах торговли, Центросоюза и других ведомств. Постоянно растет грузооборот холодильников. В настоящее время он достигает примерно 65 млн. т. Однако потребность в холодильных емкостях удовлетворяется пока не полностью. Рост объемов производства сельскохозяйственной продукции в двенадцатой пятилетке выдвигает задачу ускоренного развития холодильного хозяйства, расширения сети стационарных и передвижных холодильников, в том числе в местах ее непосредственного производства.
Удельные затраты на строительство и эксплуатацию холодильников во много раз меньше удельных затрат на производство продуктов, в частности мяса и молока. К тому же предотвращение потерь продуктов путем хранения на холодильниках — это в конечном счете сохранение их качества, а также экономия затрачиваемых труда, энергии, топлива. Отсюда ясно, насколько необходимо и выгодно вкладывать материальные средства в развитие холодильного хозяйства страны, строительство новых, реконструкцию и техническое перевооружение действующих холодильников, создание высокопроизводительного холодильного оборудования. В настоящее время довольно велики затраты энергии на холодильную обработку и хранение сельскохозяйственной продукции. Вместе с тем межотраслевой анализ показывает, что они занимают небольшую долю в общих затратах энергии на ее производство и переработку. Это видно на примере удельных энергозатрат на 1 т мяса. Удельные энергозатраты на производство, переработку и доведение мяса до потребителя составляют в целом 77,3 ГДж/т, из них на холодильную обработку и хранение приходится всего 1,2 ГДж*. Незначительная доля удельных энергозатрат на холодильную обработку и хранение подтверждает целесообразность осуществления всех мероприятий, направленных на развитие холодильного хозяйства, расширение использования искусственного холода, в первую очередь в отраслях АПК. XXVII съезд КПСС поставил большие задачи перед наукой. По многим направлениям в настоящее время ведутся исследования в области производства и использования искусственного холода, координируемые ГКНТ СССР. Разрабатываются безотходные и ресурсосберегающие технологии, в частности комплексный процесс разделки, упаковки и холодильной обработки бескостного мяса, предназначенного для реализации и промышленной переработки. Создается оборудование для их осуществления. Преимущества холодильного хранения полнее используются при замораживании и хранении пищевых продуктов в упакованном виде. Поэтому сейчас стоит задача шире внедрять технологии холодильной обработки и хранения их в полимерных пленках, что позволит значительно снизить или полностью исключить потери. Значительную выгоду народному хозяйству дает своевременное охлаждение молока на фермах. В этом заинтересованы как фермы, так и перерабатывающая промышленность. Экономический эффект от сдачи молока в охлажденном виде составляет 8,7 руб/т и от увеличения количества молока, сдаваемого первым сортом,— 10,5 руб/т. Молочная промышленность получает возможность вырабатывать более качественную продукцию и рациональнее использовать сырье. Однако пока хозяйства сдают только половину молока в охлажденном виде. Важнейшим направлением ускоренного перехода на поставку перерабатывающей отрасли только охлажденного молока и повышения эффективности работы молочнотоварных ферм является создание в хозяйствах центральных молокоприемных пунктов, оснащенных унифицированными системами охлаждения. В последние годы холод все шире стали использовать как технологический фактор. На этой основе формируется самостоятельная подотрасль по производству быстрозамороженных продуктов. Научно-исследовательскими институтами разработана нормативно-техническая документация более чем на 250 видов плодоовощных, мясных, молочных, рыбных и многокомпонентных быстрозамороженных продуктов. Созданы и продолжают разрабатываться технические средства, в первую очередь скороморозильные аппараты для производства быстрозамороженных готовых блюд и полуфабрикатов. Машиностроительные заводы Минлегпищемаша, а также экспериментально-механические заводы мясной и молочной промышленности изготавливают аппараты для замораживания пельменей, фрикаделек и других мелкоштучных изделий. Сейчас подготавливается серийное производство линии для выпуска пельменей и фрикаделек производительностью 1000 кг/ч. Организовано изготовление скороморозильных аппаратов для плодоовощной продукции. Освоено производство трех видов комплектного оборудования для фасовки в пленку быстрозамороженных плодов, ягод, овощей и овощных смесей. В отраслях агропромышленного комплекса создаются новые современные предприятия по производству быстрозамороженных продуктов. * Бражников А. М., Большаков О. В. Межотраслевой баланс энергетических затрат на производство мяса.— Пищевая и перерабатывающая промышленность, 1985, № 5, с. 20—21.
Таким образом, возможности перерабатывающих отраслей по выпуску этой продукции постоянно расширяются, однако используются они еще не полностью. Основная причина заключается в недооценке народнохозяйственного значения и узковедомственном подходе к решению этой проблемы. Не уделяется должного внимания сублимационной сушке продуктов, имеющей важное преимущество перед другими способами консервирования: она обеспечивает длительное сохранение исходного качества продукта при комнатной температуре. Затраты на сублимационную сушку еще довольно значительны. Это объясняется использованием дорогостоящего оборудования, небольшими объемами производства и существенными затратами энергии. Однако, если удельные энергозатраты на сублимационную сушку по сравнению с удельными энергозатратами на холодильное хранение в течение 2,5 мес примерно в 5 раз больше, то в расчете на годичное хранение они становятся примерно равными. Перспективы использования сублимационной сушки во всех отраслях агропромышленного комплекса огромны. Этим способом можно вырабатывать сублимированные ягоды, фрукты, мясо, молочные изделия, первые и вторые готовые блюда и т. д. Причем с расширением объемов производства имеются предпосылки снижения затрат на сушку в несколько раз. Заслуживает большего внимания процесс концентрации пищевых жидкостей (в частности, соков, молока, молочной сыворотки) вымораживанием воды. Он протекает при температурах ниже О °С, поэтому дает определенные преимущества при обработке продуктов, исходные свойства которых необходимо максимально сохранить. Криоконцентрация в настоящее время может конкурировать с другими способами концентрации, в первую очередь с наиболее распространенным — выпариванием. Исследования последних лет в нашей стране и за рубежом позволили разрешить многие технологические проблемы, снизить потери сухих веществ в процессе вымораживания и создать эффективное оборудование. Практический интерес представляет криоконцентрация молочной сыворотки. Выполненные в Ставропольском политехническом институте расчеты показывают, что удельные энергозатраты на этот процесс несколько меньше, чем на сгущение молочной сыворотки в двухкорп/сном вакуум-выпарном аппарате производительностью по испарению влаги 2000 кг/ч. Следует особо отметить перспективность и технологические преимущества применения сухого льда, жидкого и газообразного диоксида углерода для холодильной обработки и транспортировки скоропортящихся продуктов, в частности замораживания плодов, овощей, ягод, мяса, полуфабрикатов, а также для создания модифицированной атмосферы, в которой хранят продукты. По имеющимся данным, применение диоксида углерода для охлаждения и замораживания мяса позволяет сократить потери его массы на 20—30 %. Широкое внедрение жидкого и твердого диоксида углерода сдерживается из-за недостаточного объема и высокой стоимости его производства. На предприятиях многих министерств и ведомств для получения диоксида углерода специально сжигают топливо, в то время как, например, предприятия Минудоб- рений выбрасывают в атмосферу несколько миллионов тонн газообразного СОг, являющегося отходом основного производства. Утилизация бросового промышленного газа сулит большую экономию средств. Организация для нужд холодильного хозяйства централизованного производства диоксида углерода на базе отходящих промышленных газов — важная проблема агропромышленного комплекса. Большие задачи стоят в двенадцатой пятилетке по расширению и повышению эффективности использования искусственного холода в отраслях АПК. Предусматривается опережающими темпами внедрять интенсифицированные способы холодильной обработки продуктов. Планируется ввод в действие мощностей по быстрому охлаждению мяса к 2,25 раза, а по однофазному замораживанию — в 3,25 раза больше, чем в прошедшей пятилетке. Предстоит оснастить предприятия в достаточном количестве установками для быстрого охлаждения колбас. Уменьшение потерь продукции должно быть достигнуто снижением температуры холодильного хранения и стабильным с высокой точностью поддержанием температурных режимов. Для этого требуется осуществить техническое перевооружение холодильного хозяйства: обновить парк компрессоров и тепло- обменных аппаратов, заменив устаревшие современными, шире внедрять средства автоматизации. Применение средств автоматизации создаст условия для перевода холодильных установок на периодическое обслуживание и сокращения численности обслуживающего персонала.
Большая работа предстоит по улучшению теплоизоляции зданий холодильников. От ее состояния во многом зависит точное соблюдение необходимых температурных режимов холодильной обработки и хранения. Практика показывает, что здания холодильников не выдерживают нормативных сроков эксплуатации, конструкции их несовершенны, а ремонт длится долго и обходится дорого. В связи с этим представляется целесообразным и своевременным по-иному взглянуть на инвестиционную политику в холодильном хозяйстве. В целях ускорения обновления основных производственных фондов необходимо не только наращивать емкости, но и строить более дешевые и быстро монтируемые холодильники. Этим требованиям отвечают холодильники, собираемые из теплоизоляционных панелей. Их отличают хорошие теплоизоляционные свойства, небольшие затраты на капитальный ремонт, лучшие условия для механизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ. Для решения этой проблемы в государственном масштабе требуется создать индустрию по производству теплоизоляционных панелей и строительных конструкций для холодильного хозяйства. Это позволило бы в сравнительно короткие сроки увеличить производственные мощности по охлаждению и замораживанию продукции, а также емкости для ее хранения во всех регионах страны, в городах и сельской местности. Оттягивание начала переоснащения холодильной отрасли на новой технической основе и продолжение строительства холодильников в обычном исполнении затрудняют обновление основных фондов. Должна быть усилена работа по экономии топливно-энергетических ресурсов. Холодильное хозяйство является довольно энергоемкой отраслью народного хозяйства. Годовой расход электроэнергии на выработку холода превышает 10 млрд. кВт» ч. Один из основных путей снижения расхода электроэнергии — улучшение эксплуатации холодильных установок (своевременное удаление воздуха из системы, накипи с теплопередающей поверхности конденсаторов, инея с поверхности воздухоохладителей и т. д.). Большие резервы экономии энергоресурсов заключены в утилизации тепла перегрева и конденсации хладагента. Через конденсатор в окружающую среду уходит около 70 % подведенной к компрессору электроэнергии. В данном случае речь идет о потерях миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Поэтому создание систем, использующих отходящее тепло, является чрезвычайно важным делом. Эффективным средством утилизации тепла конденсации является применение теплонасосных установок. Научно-исследовательскими институтами разработаны многочисленные варианты ТНУ, определены области их использования. Однако практическое внедрение осуществляется медленно. Проектные организации должны шире вводить ТНУ в проекты строительства новых и реконструкции действующих предприятий. Ведомственная разобщенность холодильного хозяйства затрудняет решение многих проблем, например, оптимального размещения холодильников на территории страны, осуществления единой технической политики. Агропромышленный комплекс призван устранить имеющиеся здесь барьеры. В двенадцатой пятилетке предстоит выполнить большую работу в рамках отраслевой научно-технической программы «Холод», в которой предусмотрено решение многих из поставленных выше задач. Тесное сотрудничество ученых и производственников, ускорение внедрения законченных прогрессивных разработок явятся залогом выполнения решений XXVII съезда по улучшению обеспечения советских людей высококачественными продуктами питания.
Холод на службе АПК УДК 641.563.037.07 ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЕТИЧЕСКИХ ГОТОВЫХ БЛЮД ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ И ХРАНЕНИИ Н. И. МАМАТЧЕНКО, д-р техн. наук, проф. Н. К. ЖУРАВСКАЯ, канд. техн. наук А. А. СОБЯНИНА, канд. биол. наук В. Н. ПИСЬМЕН С КАЯ В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года определены задачи по надежному обеспечению населения высококачественными продуктами питания. Одним из важных направлений успешной реализации этих задач является развитие промышленного производства быстрозамороженных готовых блюд, в том числе диетических, что имеет большое социальное значение. Выпуск таких продуктов в промышленных масштабах позволяет снизить трудовые и энергетические затраты на их приготовление, облегчить доставку и обеспечить максимально возможное сохранение исходных качеств сырья, что особенно важно для диетических блюд. В целях уточнения режимов замораживания и хранения, обеспечивающих получение продукции гарантированного качества, изучали изменение качественных характеристик диетических готовых блюд в процессе холодильной обработки и хранения. Объектом исследования служили биточки — готовые мясные диетические блюда, предназначенные для питания лиц с желудочно-кишечными заболеваниями, страдающих атеросклерозом, подагрой. Биточки изготавливали из многокомпонентных рубленых полуфабрикатов на основе сырого (первая рецептура) или бланшированного (вторая рецептура) мяса, содержание азотистых экстрактивных веществ в котором было пониженным. При разработке рецептур полуфабрикатов руководствовались рекомендациями Института питания АМН СССР. Количество хлеба, добавляемого в продукты, устанавливали с учетом структурно-механических характеристик фаршей. Тепловую обработку биточков проводили в паровой ванне. Температуру их контролировали с помощью термопар и по активности кислой фосфо- тазы. Готовые блюда замораживали в жидком азоте, скороморозильном аппарате или холодильной камере. При этом скорость замораживания соответственно составляла 0,1, 0,06 и 0,004 м/ч. Хранили замороженные блюда при температурах — 18 и — 30 °С. В ходе экспериментов определяли во- ; досвязывающую способность (ВСС) — по методу Г. Грау и Р. Хамма в модификации В. Воловинской и Б. Кель- ман [6], микроструктуру — по стандартной методике, перевариваемость белков «in vitro» — по методу А. Покровского и И. Ертановой [3], относительную биологическую ценность (ОБЦ) — по утилизации белка реснитчатой инфузорией [2], содержание витаминов В, [4], В2 [1], РР [5] — флюорометрическим методом, перок- сидное число (ПЧ) — по стандартной методике, тиобарбитуровое число (ТБЧ) — по методике Тарладгиса [7], органолептические показатели — по девятибалльной шкале. Качественные показатели готовых изделий исследовали до и после замораживания, а также в процессе хранения. Значение ВСС у готовых блюд, приготовленных по второй рецептуре, было более низким, чем по первой рецептуре. Замораживание приводит к понижению этого показателя, причем степень его изменения тем больше, чем меньше скорость замораживания, и наиболее значительна при замораживании в холодильной камере при тем> пературе —23 °С. Но при всех условия^ замораживания степень изменения ВСС была более высокой в образцах, полученных по второй рецептуре (табл. 1). Хранение замороженных готовых блюд сопровождается дальнейшим уменьшением ВСС (рис. 1). Степень изменения данного показателя определяется предшествующей тепловой обработкой сырья, условиями замораживания и продолжительностью хранения. Хранение при —30 °С исследуемых €
Таблица 1 Рецептура Первая Вторая ВСС готовых диетических биточков, % к массе Исходное значение 65,00 60,00 После замораживания при скорости, м/ч 0,1 62,71 55,10 0,06 61,80 53,85 0,004 59,45 49,89 образцов, замороженных при значительных скоростях, обеспечивает более высокий уровень ВСС на всех этапах хранения. Биточки на основе сырого мяса отличаются лучшей ВСС, что, по-видимому, обусловлено большей гидратацией мышечных белков и особенностями микроструктуры изделий. Проведенные гистологические исследования позволили установить зависимость диаметра вакуолей (т. е. микроструктуры блюд) от характера предшествующей обработки сырья, скорости замораживания и условий хранения (табл. 2). Как видно из данных табл. 2, наибольший размер вакуолей — в образцах, замороженных со скоростью 0,004 м/ч. С увеличением продолжительности хранения темп роста диаметра вакуолей повышается. При температуре хранения —30 °С эти изменения были менее выражены. В настоящее время в промышленных условиях может быть реализован быстрый способ замораживания со скоростью 0,06 м/ч. В связи с этим изучали изменение пищевой ценности биточков, замороженных в скороморозильном аппарате при температуре —35 °С. В процессе хранения готовых блюд в пределах изучаемых сроков существенного изменения атакуемости белков протеолитическими ферментами не наблюдалось. Через 4 мес хранения понижение перевариваемости белков Таблица 2 Скорость замораживания, м/ч 0,1 0,06 0,004 Диаметр вакуолей готовых диетических биточков, мкм, гри хранении их при температуре —18 °С в течение, мес 0 2 4 Первая рецептура 11,83 19,61 29,12 16,84 26,04 39,51 30,23 38,92 50,96 0 2 4 Вторая рецептура 16,83 25,57 33,61 22,74 33,08 46,24 36,00 47,10 57,95 Продолжительность хранения, мес Рис. 1. Изменение в процессе хранения при температурах — 18° С ( ) и —30° С ( ) ВСС готовых диетических биточков, изготовленных по первой A—5) и второй F—10) рецептурам и замороженных при скоростях 0,1 м/ч (О), 0,06 м/ч (Д) и 0,004 м/ч (D) «in vitro» и ОБЦ не превышало 3-5%. В процессе хранения выявлено понижение количественного содержания витаминов Bi, В2, РР, причем при температуре —18 °С эти потери больше, чем при —30 °С. К концу четвертого месяца хранения при температуре — 18°С в образцах, выработанных по первой и второй рецептурам, потери витаминов Bi, B2, РР соответственно составляли 11,5 и 13,3 %, 8,1 и 9,2 %, 6,5 и 7,0 %; при температуре—30 °С — 10,4 и 11,8 %, 5,4 и 6,1 %, 4,1 и 4,5 %. Подтверждением развития окислительных процессов в биточках во время хранения является накопление ПЧ и ТБЧ (рис. 2, 3). Интенсивность окислительных превращений жировой фракции готовых диетических блюд зависит от продолжительности и температуры хранения, а также от характера предшествующей обработки мяса. Сопоставление данных по накоплению первичных и вторичных продуктов окисления свидетельствует о большей скорости окисления липидной фракции блюд, приготовленных из бланшированного мяса (вторая рецептура). По всей вероятности, повышение интенсивности окислительных изменений в этих изделиях обусловлено 7
Продолжительность хранения, нес Рис. 2. Изменение ПЧ быстрозамороженных готовых диетических биточков, изготовленных по первой B, 4) и второй A, 3) рецептурам, в процессе хранения при —18° С ( ) и —30° С ( ) более выраженным воздействием гемо- вых пигментов в результате двукратного теплового воздействия и, принимая во внимание выявленные особенности их микроструктуры, увеличением контактной поверхности. Развитие окислительных процессов при понижении температуры до —30 °С менее выражено. Изменение физико-химических покажу, ед.опт.пл Продолжительность хранения, нес Рис. 3. Изменение ТБЧ быстрозамороженных готовых диетических биточков, изготовленных по первой B, 4) и второй (/, 3) рецептурам, в процессе хранения при —18° С ( ) и —30° С ( ) зателей и микроструктуры готовых блюд отразилось на их сенсорных показателях. Результаты дегустационной оценки показывают, что снижение органолептических показателей биточков в конце третьего и четвертого месяцев хранения при температуре —18 °С составляет соответственно 2,2 и 3,4 балла, а при температуре —30 °С -1,0 и 2,1 балла. По итогам комплексного анализа полученных результатов рекомендованы следующие сроки хранения диетических готовых блюд: 3 мес при —30 °С, 2 мес при температуре —18 °С. Список использованной литературы 1. Методы анализа пищевых сельскохозяйственных продуктов и медицинских препаратов.— М.: Пищевая промышленность, 1974.— 743 с. 2. Модификация метода биологической оценки пищевых продуктов с помощью реснитчатой инфузории тетрахимена пирифор- мис / А. Д. Игнатьев, М. К. Исаев, В. А. Долгов и др.— Вопросы питания, 1980, № 1, с. 70—71. 3. Покровский А. А., Ертанова И. Д. Атакуемость белков пищевых продуктов про- теолитическими ферментами "in vitro".— Вопросы питания, 1965, № 3, с. 38—42. 4. Соловьева Е. И. Тиохромный метод определения витамина Вь— В кн.: Методическое руководство по определению витаминов A, D, Е, В,, В2, В6-, РР, С, Р и каротина в витаминных препаратах и пищевых продуктах. М., Медгиз, I960.— 174 с. 5. С т е п а н о в а Е. Н. О колориметрическом методе определения никотиновой кислоты в пищевых продуктах и биологических объектах.— Вопросы питания, 1963, № 4, с. 66—70. 6. Физико-химический и бактериологический контроль в мясной промышленности / М. Б. Коган, Л. С. Пожариская, В. П. Рындина, Е. М. Фрейдлин.— М.: Пищевая промышленность, 1971.— 462 с. 7. Tarladgis В. G., Watts В. М., Youna- t h a M. Т.— J. of the American oil Chemist's Society, 1960, Vol. 37, № 44, pp. 44—48. УДК 637.5.037 @83) НОВАЯ НОРМАТИВНО- $ ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ, ХРАНЕНИЮ И ТРАНСПОРТИРОВКЕ ПОДМОРОЖЕННОГО МЯСА Канд. техн. наук Л. А. КОРЖЕМАНОВА, канд. техн. наук Н. И. ГАЛИЦКАЯ, Т. Н. ШЕМЯКИНА На протяжении ряда лет в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности (ЛТИХП) проводили всесторонние комплексные 8
исследования воздействия частичного вымораживания влаги на характер и направленность процессов в продуктах животного происхождения, определяли качество получаемой продукции, устанавливали оптимальные режимы ее производства, хранения и транспортировки.* Результаты биохимических, биофизических, микробиологических и физико- химических экспериментов с использованием новейших методов анализа показали, что частичное вымораживание воды при интенсивном охлаждении мяса до температуры, близкой к криоско- пической, и хранении его при этой температуре не вызывает изменения характера биохимических процессов по сравнению с процессами, протекающими в мясе при охлаждении принятым в промышленности методом, а только сдвигает их по времени. Именно это и определяет большую стойкость подмороженного мяса при хранении. Кроме того, при подмораживании мяса существенно снижается содержание микроорганизмов. В подмороженном мясе с достаточной глубиной проходят процессы, связанные с ферментацией мышечной ткани, что обусловливает получение высококачественной продукции. Производство такого мяса не требует дополнительных затрат и позволяет использовать имеющееся оборудование. Срок хранения мяса увеличивается в сравнении с охлажденным в 1,5—2 раза. За счет частичного вымораживания воды мясо становится упругим, что обеспечивает возможность хранения и перевозок его в штабелях [1]. Разработанная ЛТИХПом принципиальная схема производства подмороженного мяса успешно прошла широкую производственную проверку в условиях мясокомбинатов и на транспорте. Были даны рекомендации промышленности по производству подмороженного мяса и его перевозкам. Инструкция по переохлаждению (подмораживанию) мяса, предназначенного для промышленной переработки, включена в «Сборник технологических инструкций по охлаждению, замораживанию, размораживанию и хранению мяса и мясопродуктов на предприятиях мясной промышленности» [2]. * Работа выполнена под руководством д-ра техн. наук, проф. Н. А. Головкина Однако, несмотря на необходимость производства подмороженного мяса для промышленной переработки, оно не было включено в действующие стандарты на мясо и в «Правила перевозок грузов», что не позволило промышленности широко использовать эту технологию. В связи с этим перед ВНИКТИ- холодпромом и ЛТИХПом была поставлена задача разработать изменения и дополнения к ГОСТ 779—55 «Мясо — говядина в полутушах и четвертинах», ГОСТ 7724—77 «Мясо. Свинина в тушах и полутушах», ГОСТ 18157—72 «Производство мяса. Продукты убоя. Термины и определения», а также в «Правила перевозок грузов», касающиеся производства, хранения и транспортирования подмороженного мяса. Кроме того, в связи с увеличением в последние годы массы полутуш, поступающих на холодильную обработку, возникла необходимость уточнения технологических параметров производства подмороженного мяса. Требовалось также пересмотреть нормы усушки при выработке этого мяса, его хранении и транспортировке, которые были утверждены еще в 1973 г. Проведенные промышленные проверки способа производства подмороженного мяса на предприятиях мясной промышленности позволили определить продолжительность подмораживания в зависимости от вида мяса, массы полутуш, температуры и скорости воздуха в камере замораживания (см. таблицу) . Толщина подмороженного слоя по окончании процесса подмораживания не должна превышать 4 см, при этом Паспортная температура воздуха в камере замораживания, °С —23 —25 —28 —30 —35 Продолжительность подмораживания парно* го мяса, ч, не более, при скорости воздуха на уровне бедер полутуш 1 м/с говядина 16—18 15—17 13—15 12—14 10—12 свинина 13—14 12—13 10—12 10—11 8—10 2 м/с говядина 13—15 12—13 10—12 9—11 8—10 свинина 10—12 10 8—10 7—9 6—8 Примечание. При подмораживании говяжьих полутуш мае» сой свыше 110 кг и свиных свыше 45 кг продолжительт ность процесса увеличивается на 10 % против указанной ц таблице.
температура на глубине 1 см должна быть —3-^—5 °С, а в толще мышц бедра 2-^0 °С. Эти уточненные технологические параметры были внесены в сборник технологических инструкций в качестве изменения № 2. Кроме того, были утверждены новые нормы усушки при выработке подмороженного мяса и его хранении на предприятиях мясной промышленности. При подмораживании парного мяса в камерах холодильников норма усушки (в % к массе парного мяса) составляет: для говядины в полутушах й четвертинах — 1,27, для свинины в тушах и полутушах — 1,00. При хранении подмороженного мяса в холодильных камерах с температурой —2-.—3 °С норма усушки за 1 сут — 0,23 %, за 2 сут — 0,31, за 3 сут — 0,35 %. За каждые последующие сутки хранения норма усушки увеличивается на 0,02 %. В сравнении с выработкой охлажденного мяса потери массы при производстве подмороженного мяса снижаются на 0,33 %, при хранении в течение 3 сут — на 0,23 %. Значительно уменьшаются потери массы и при перевозках подмороженного мяса. Так, за 4 сут транспортировки усушка охлажденного мяса составляет 0,64 % от массы груза, а подмороженного мяса — 0,28 и 0,39 % в зависимости от периода года. На основании данных, полученных при перевозках подмороженного мяса, разработаны дополнения к «Правилам перевозок грузов». В целях повышения заинтересованности предприятий мясной промышленности в производстве подмороженного мяса для промышленной переработки в 1985 г. утверждено изменение № 30 к прейскуранту цен № 31—01 «Оптовые цены на продукцию мясной, птицеперерабатывающей и клеежелатино- вой промышленности» A981 г. издания), в соответствии с которым реализация подмороженного мяса должна осуществляться по действующим сред- непотушным розничным ценам без применения скидок, указанных в п. 5 инструкции № 1 «О порядке применения оптовых цен на продукцию мясной и птицеперерабатывающей промышленности, на которую утверждены розничные цены». Таким образом, внедрение технологии производства, хранения и транспортирования подмороженного мяса позволит снизить нормированные потери мяса при холодильной обработке, хранении и перевозках, что послужит весомым вкладом в дело реализации Продовольственной программы страны. При этом можно более чем в 2 раза увеличить пропускную способность камер замораживания, что особенно важно в период массового поступления скота. В случае необходимости мясо можно доморозить на других холодильниках. Кроме того, возможность транспортировки подмороженного мяса штабелями высотой до 1,6 м (аналогично замороженному) позволяет в 1,5 раза повысить использование грузового объема вагона, а снятие балок с крючьями — дополнительно увеличить полезный объем грузового помещения на 7-10%. Подмороженное мясо можно перевозить в рефрижераторных вагонах, не приспособленных для транспортировки охлажденного мяса. Как показали проведенные промышленные испытания по перевозке подмороженного мяса в Москву и Ленинград, оборудование этих вагонов позволяет в любое время года поддерживать рекомендуемый температурный режим 0-=—3 °С. Время транспортировки в летний период — 6 сут, в зимний — 10 и в переходный — 7 суг. С 1 июля 1985 г. введены в действие изменение № 4 к ГОСТ 779—55 «Мясо — говядина в полутушах и четвертинах», изменение № 3 к ГОСТ 7724—77 «Мясо. Свинина в тушах и полутушах» и изменение № 1 к ГОСТ 18157—72 «Производство мяса. Продукты убоя. Термины и определения», в которых дана характеристика подмороженного мяса. Разработанная документация обеспечивает широкое внедрение этой технологии. В целом экономический эффект в результате снижения усушки при выработке, хранении, транспортировке подмороженного мяса, а также рационального использования грузового объема рефрижераторных вагонов* по сравнению с охлажденным мясом составляет 11 руб. на 1 т мяса, Список использованной литературы 1. О хранении мяса при температуре, близкой к криоскопической / Н. А. Головкин, 10
О. С. Шаган, Л. А Коржеманова, Т. С. Се- менцова.— Холодильная техника, 1964, № 2, с. 40. 2. Сборник технологических инструкций по охлаждению, замораживанию, размораживанию и хранению мяса и мясопродуктов на предприятиях мясной промышленности.— М., 1981.— 68 с. УДК 637.54'65.52/ .58.037:661.97-405 ОХЛАЖДЕНИЕ ТУШЕК ПТИЦЫ С ПОМОЩЬЮ ТВЕРДОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА Канд. техн. наук К. П. ВЕН ГЕР, С. М. КАМЗОЛОВ В мировой практике находит широкое применение метод охлаждения и замораживания штучных пищевых продуктов, в том числе тушек птицы, основанный на использовании эффекта сублимации — перекода твердого диоксида углерода (ССЬ) в газообразное состояние при температуре —78 °С. Этот метод позволяет интенсифицировать процесс охлаждения или замораживания, получить продукт высокого качества и хорошего товарного вида, заметно увеличить сроки его хранения. Достоинством является и простота организации процесса охлаждения или замораживания продукта. Представляет интерес дискретный принцип организации процесса охлаждения — введение порции твердого С02 внутрь потрошеной птицы. В этом случае чаще используют гранулы, так как их высокая плотность позволяет поместить в полость тушки большее количество СОг. Предлагаемая работа посвящена исследованию процесса охлаждения тушек птицы твердым СОг, засыпаемым в виде гранул в их полость (диаметр гранул 9 мм). Опыты проводили с неупакованными тушками кур II категории упитанности, средней массой 0,9—1,0 кг (толщина грудной мышцы 20 мм). После засыпки внутрь тушек гранулированного С02 их укладывали в гофрированные картонные ящики, которые помещали в теплоизолированную камеру с температурой воздуха 4 °С. Температуры тушек и воздуха в камере измеряли с помощью хромель- копелевых термопар, подключенных к потенциометру КСП-4, плотность теплового потока — датчиками-тепломерами, 12 11 10 Рис. 1. Расположение термопар и датчиков-тепломеров в тушке птицы: а, б — соответственно нижняя и верхняя грудная мышца; в — ножка; расположение термопар: /, • 7 — в грудной мышце на глубине 20 мм, 2, 8 — в грудной мышце на глубине 10 мм, 3, 9 — на внешней поверхности грудной мышцы, 4, 10 — на внутренней поверхности грудной мышцы, 13, 15 — на поверхности ножки, 14 — в ножке на глубине 15 мм; 6, 12 — расположение датчиков-тепломеров; 5, 11 — место измерения температуры воздуха соединенными со вторым потенциометром КСП-4. Схема расположения термопар и датчиков-тепломеров показана на рис. 1. На рис. 2 показаны полученные термограммы процесса и характер изменения теплового потока при охлаждении тушки птицы гранулами СОг с минимально необходимой массой. Установлено, что внутрь тушки следует засыпать 0,11 кг гранулированного С02 — минимальная масса, необходимая для ее охлаждения от начальной температуры 30 °С до среднеобъем- ной /„=4 °С, при этом все гранулы полностью сублимируются. По представленным на рис. 3 экспериментальным данным видно, что 120 т М%*ин Рис. 2. Зависимость температуры / нижней грудной мышцы тушки птицы и теплового потока q от времени т охлаждения гранулами С02: номера кривых соответствуют точкам установки термопар и датчиков-тепломеров 11
t,°c 26 22 18 /4 10 / U< \ZT JO 4 V y/ SO ^У*?л (JJL .3— / 20 iq ><> Ы 10 a 20 10 $M» IF Рис. З. Температурное поле в тушке птицы при охлаждении гранулами С02: и, б — соответственно в нижней и верхней грудной мышце нижняя грудная мышца охлаждается быстрее, чем верхняя, т. е. процесс охлаждения несимметричен относительно грудной кости. Это объясняется тем, что по мере сублимации гранул СОг постепенно прекращается непосредственный контакт верхней грудной мышцы с гранулами и она охлаждается холодными парами СОг. Через 40—60 мин охлаждения процесс сублимации С02 заканчивается, о чем свидетельствуют уменьшение теплового потока и стабилизация температур поверхности тушки и воздуха в ее полости. Через 65 мин тепловой поток становится равным нулю, т. е. весь СОг полностью сублимировал. Дальнейшее продвижение температурного фронта внутрь грудной мышцы (выравнивание температурного поля) происходит в камере охлаждения. 120 М 160г,ыин Рис. 4. Изменение среднеобъемной температуры tv при охлаждении тушки птицы: а, б — соответственно в нижней и верхней грудной мышце; в — в ножке На базе построения температурного поля (см. рис. 3) методом графического интегрирования получены значения среднеобъемной температуры (рис. 4). Продолжительность охлаждения тушки до среднеобъемной температуры 4 °С для нижней грудной мышцы составляет 110 мин, для верхней — 148 мин, а для ножек — 170 мин. По эксплуатационным расходам метод охлаждения тушек птицы с помощью гранулированного СОг сравним с методом охлаждения ледяной водой, при этом исключаются такие недостатки последнего, как перекрестное бактериологическое заражение птицы, значительное (до 14 %) поглощение тушками влаги, в результате чего частично экстрагируются белковые, минеральные и другие вещества. Кроме того, не требуется ванны для ледяной воды. В перспективе при снижении стоимости твердого диоксида углерода экономические показатели описанной технологии могут быть существенно улучшены. тттшт A1) 1210018 E1L F 25 В 1/00 B1) 3684056/23-06 B2) 30.12.83 G2) И. М. Витавер E3) 621.56 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая первый циркуляционный контур с промсосудом, имеющим жидкостную и паровую полости, насосом и испарителем, и второй циркуляционный контур с компрессором, всасывающий трубопровод которого подключен к паровой полости промсосуда, конденсатором и ресивером, подключенным к жидкостной полости промсосуда, причем оба циркуляционных контура соединены между собой посредством обводной линии с регулирующим вентилем, связывающей второй контур после ресивера с входом в испаритель первого контура, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем использования естественного холода, второй циркуляционный контур после ресивера подключен через запорный вентиль к входу насоса первого контура, выход испарителя которого з свою очередь подключен через свой запорный вентиль к входу конденсатора второго контура, при этом обводная линия снабжена змеевиком, который установлен перед регулирующим зентилем в жидкостной полости промсосуда. 12
За экономию и бережливость От редакции. В предлагаемой вниманию читателей тематической подборке статей рассматривается проблема производства и использования в отраслях агропромышленного комплекса жидкого и твердого диоксида углерода. По своим термодинамическим и теплофизическим свойствам диоксид углерода является одним из наиболее перспективных хладагентов, применяемых для охлаждения, замораживания, хранения и транспортировки скоропортящихся продуктов. Наличие больших резервов для его получения из бросовых промышленных газов свидетельствует о возможности широкого обеспечения холодильного хозяйства дешевым источником холода. УДК 661.97.002*312/313» СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО ЛЬДА, ЖИДКОГО И ГАЗООБРАЗНОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА Канд. техн. наук Т. Ф. ПИ ME НОВА, канд. техн. наук В. Б. ТИТОВ, В. А. КОРОЛЕВ В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986— 1990 годы и на период до 2000 года поставлена задача ускоренными темпами внедрять в агропромышленном комплексе новейшую холодильную технику, шире внедрять индустриальные и безотходные технологии производства пищевой продукции, улучшать организацию перевозок, переработки и хранения. Эффективным средством для холодильной обработки и транспортировки скоропортящихся пищевых продуктов является диоксид углерода. ВНИКТИхолодпром систематически обобщает сведения о состоянии производства диоксида углерода (С02) всех товарных видов. В настоящей статье изложены результаты изучения развития производства этого продукта с 1970 г. Исходные данные были получены в ЦСУ СССР, ряде министерств и ведомств, научно-исследовательских институтов. Кроме того, на 225 предприятиях-изготовителях проведено анкетирование, в результате которого собраны сведения об объемах выпуска СОг и его качестве, исходном сырье, структуре себестоимости, действующих оптовых ценах, численности работников, занятых в производстве СО2. Анкетирование выполнялось в процессе переработки стандарта на жидкий и газообразный диоксид углерода (ГОСТ 8050—76). Данные, характеризующие рост производства и потребности в жидком диоксиде углерода и сухом льде, представлены на рисунке, из которого видно, что потребность постоянно опережает производство, в результате чего возрастает дефицит этого продукта. Объем производства сухого льда за последние 15 лет остается на одном уровне, потребность же в нем вдвое больше, а к 1990 г. возрастет в 4—5 раз. Основными областями потребления жидкого диоксида углерода в СССР являются в настоящее время сварочное производство и производство пиво-безалкогольных напитков; сухого льда — реализация мороженого. Потребность в диоксиде углерода в силу сезонности производства газированных напитков и мороженого также носит сезонный характер, она значительно возрастает в летнее время. Это вызывает недоиспользование производственных мощностей по выпуску СОг в несезонный период. Ь НОЙ \вОО | 700 * 000 S 000 I § зоо\ * 200 I 100 I / X — ^ i / r / , ' *** —-"-i ^ / / / / / / f *A r2\ т01Ш 19501955 1960196519701975 198019851990 Годы Производство диоксида углерода в СССР и потребность в этом продукте: / — жидкий С02; 2 — сухой лед; производство; — потребность 13
Хранилища достаточной емкости для сглаживания сезонных колебаний производства продукта отсутствуют. Острый дефицит диоксида углерода сдерживает его применение в перспективных направлениях. К числу важных и крупных потенциальных потребителей жидкого и твердого С02 относится мясная и молочная промышленность. Применение его для холодильной обработки мясных и молочных продуктов способствует сохранности их качества и существенному сокращению потерь на пути от производства до потребителя. Применение диоксида углерода перспективно в следующих технологических процессах: охлаждение и замораживание мяса в полутушах и четвертинах; охлаждение и замораживание мяса после его обвалки в парном виде; охлаждение и замораживание мяса птицы; замораживание кусковых и фаршевых мясных полуфабрикатов; замораживание и транспортировка эндо- кринно-ферментного сырья; снятие тепловых нагрузок при измельчении мяса (куттерование); упаковка продукции в среде ССЬ; охлаждение транспортных средств; реализация мороженого. С учетом этих областей применения к 1990 г. общая потребность в жидком С02 в стране превысит 1 млн. т, в сухом льде — 230 тыс. т/год. В настоящее время существуют два способа получения жидкого диоксида углерода и сухого льда: А — из почти чистого С02 — отхода химических Таблица 1 Мощность предприятия по выработке со2, "ЫС. Т/ГОД 0,9—1,5 1,5—3,0 3—6 6—10 10—14 34 Выработка С02 на одного работающего, т/год (в скобках указано число предприятий) Способ А 91 B2) 124 B4) 230 (9) 259 C) 478 A) Способ Б 51 A0) 81 B1) 126 A0) 280 B) (производство аммиака), спиртовых и гидролизных производств; Б — при сжигании топлива с извлечением С02 из дымовых газов в абсорбционно-десорбционном процессе с применением моноэтаноламина в качестве абсорбента. Установки, вырабатывающие С02 по способу Б, отличаются высокой энерго- и металлоемкостью, низкими экономическими показателями, большим расходом топлива (до 1 т усл. топлива на 1 т С02), требуют большого количества квалифицированного обслуживающего персонала. Согласно результатам обработки данных, собранных на заводах-изготовителях, установки, работающие по способу Б, потребляют энергии (в пересчете на условное топливо) в 10—15 раз больше, чем установки, работающие по способу А. В табл. 1 указана фактическая выработка диоксида углерода на одного работающего (по результатам обработки первичных данных ряда предприятий). KctK видно из табл. 1, по затратам труда установки, работающие на базе сжигания топлива, значительно уступают уста- Таблица 2 Министерства и ведомства Минхимпром Минудобрений Минмедбиопром Минлесбумпром СССР Миннефтехимпром СССР Минторг СССР Госагропром СССР Минсельхозмаш Минтяжмаш Минчермет СССР Минавтопром Минстройдормаш Минсудпром Минживмаш Прочие Итого: 1970 г. 12,8 — 10,0 2,1 3,2 2,3 52,5 1J 2,1 4,5 3,1 0,6 3,0 — i 2*1 100 Объем производства, % жидкого диоксида углерода 1976 г. 17,8 — 9,7 1,3 3,8 1,9 41,3 3,7 4,2 4,4 0,3 4,9 3,9 — 2,8 100 1983 г. 23,4* 9,4 1,3 2,6 1,7 41,0 2,6 4,5 3,6. 2,6. 2,3 2,6. 0,9 1,5 100 1984 г. 5,6 18,6 8,8 1,3 2,6 1,3 39,5 2,5 4,6 3,4 4,0 2,2 2,7 0,9 2,0 1 100 1985 г. 5,8 17,8 9,0 1,2 2,9 1,5 38,3 2,6 4,9 3,4 3,8 2,6 2,7 1,2 2,3 100 1986 г. (план) | 4,4 18,3 8,0 1,2 2,9 1,5 36,9 2,7 6,1 3,7 4,5 2,6 2,7 1,3 3,2 100 сухого 1970 г. 11,3 — 2,2 — 6,8 50,6 18,6 — — 5,9 3,3 — ! — — 1,3 ! 100 льда 1983 г. 17,3* 1,5 — 6,8 57,7 10,1 — — 4,6 2,0 — — — — 100 * Общий объем производства для Минхимпрома и Минудобрений. 14
новкам, использующим способ А. Они требуют также значительно больших капитальных затрат. Следовательно, по всем показателям преимущество имеют установки, вырабатывающие С02 по способу А. Структура производства жидкого диоксида углерода и сухого льда по ведомственной принадлежности представлена в табл. 2. По способу А работают предприятия следующих министерств и ведомств: Мин- удобрений, Минмедбиопрома, Госагропрома СССР, Минлесбумпрома СССР. На предприятиях других министерств и ведомств С02 вырабатывают по способу Б. Как видно из табл. 2, всего по этой технологии в стране производится примерно 40 % жидкого СО, и 90 % сухого льда, причем количество предприятий, применяющих эту технологию, постоянно увеличивается. Несмотря на все преимущества способа А, производство диоксида углерода утилизацией бросовых промышленных газов практически не развивается. На предприятиях Минмедбиопрома и Минлесбумпрома СССР ресурсы диоксида углерода исчерпаны. На спиртовых заводах производится около 40 % жидкого C02l однако с сокращением производства алкогольных напитков уменьшается и выработка СОг. Кроме того, спиртовые заводы перерабатывают сельскохозяйственную прсдукцию и, вследствие этого, с одной стороны, подвержены сезонности, с другой,— относительно невелики по мощности. На этих заводах большинство цехов по производству диоксида углерода мелкие — производительностью от 2 до 5,5 т/сут. Технико-экономические показатели их значительно хуже, чем крупных цехов. Производство диоксида углерода может наиболее успешно развиваться в системе Минудобрений. По данным Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП), на 20 предприятиях этого министерства в 1990 г. неиспользуемые ресурсы диоксида углерода достигнут 8,8 млн. т/год. На большинстве из них уже имеются цехи по производству С02. Территориальное размещение этих предприятий удобно для доставки его в большинство районов страны. Показатели работы цехов по производству С02 предприятий Минудобрений выгодно отличаются от средних по стране и тем более от показателей цехов, работающих по способу Б. Так, фактическая себестоимость жидкого СОг составляет в среднем: на предприятиях Минудобрений 31 руб/т, по СССР 80 руб/т, на предприятиях, работающих на базе сжигаяия топлива, 107 руб/т. Тем не менее указанное министерство не предусматривает резкого увеличения выпуска диоксида углерода. Так, в 1984 г. 17 предприятий министерства выработали 96 тыс. т жидкого СОг, или 18,6 % от всего объема производства в стране. На 1990 г. намечено выпустить всего 111,7 тыс. т, т. е. 20%. Таким образом, Минудобрений не планирует освоения своих ресурсов, использованием которых можно было бы в короткий срок с малыми затратами эффективно развить производство диоксида углерода и устранить дефицит этого продукта в стране. Большими неиспользованными ресурсами диоксида углерода располагает также Мин- нефтехимпром СССР. Вследствие этого промышленные предприятия других министерств вынуждены сами для себя развивать производство диоксида углерода на базе сжигания топлива, отвлекая большие материальные, трудовые и топливно-энергетические ресурсы. В настоящее время на эти цели ежегодно расходуется более 200 тыс. т высококачественного топлива. Если дефицит диоксида углерода в стране будет по-прежнему покрываться в основном за счет строительства цехов, работающих по способу Б, то потребуется дополнительно привлечь около 3000 человек квалифицированного персонала и сжигать дополнительно 200— 300 тыс. т топлива в год. Таким образом, технически и экономически обоснованным путем является строительство 20—30 цехов по производству диоксида углерода мощностью по 20—40 тыс. т/год на предприятиях Минудобрений и Миннефтехимпрома СССР. При этом в масштабе страны не только не потребуется привлекать дополнительные ресурсы рабочей силы, но можно будет за счет ликвидации устаревших мелких нерентабельных цехов, работающих на базе сжигания топлива и отходов спиртового производства, высвободить около 1000 человек обслуживающего персонала, а также экономить примерно 100 тыс. т топлива в год. При наличии крупных предприятий-изготовителей экономичнее всего снабжать потребителей жидким диоксидом углерода централизованно, с использованием в основном автомобильных и железнодорожных цистерн, принадлежащих предприятию-изготовителю. Транспортировка С02 в изотермических цистернах имеет очевидные преимущества перед транспортировкой в баллонах, так как масса тары по отношению к единице продукта снижается больше чем на порядок. При этом исключается тяжелый ручной труд, лучше используется транспорт. В настоящее время в стране перевозится в баллонах 56 %, в автоцистернах 42 %, перекачивается по трубопроводам 2 % товарного диоксида углерода. Несмотря на то, что доля СОг, транспортируемого в автоцистернах, за последнее время значительно 15
возросла, ее нужно признать еще недостаточной. Сухой лед выгоднее производить в основном на месте потребления из привозного жидкого диоксида углерода в виде мелких гранул или блоков различного размера (в зависимости от цели применения). Рациональный подход к развитию производства диоксида углерода в масштабе страны будет способствовать экономному расходованию народных средств, а также удовлетворению потребностей в нем многих отраслей .народного хозяйства. УДК 661.97.002.5.001.13 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРЕДПРИЯТИЙ И УСТАНОВОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДИОКСИДА УГЛЕРОДА Э. Н. БЫКОВА Диоксид углерода (СОг) применяется во многих сферах народного хозяйства, в частности при холодильной обработке, хранении и транспортировке скоропортящихся продуктов, при сварке, литье и т. д. Потребность в нем с каждым годом возрастает, однако удовлетворяется не полностью. Гипрохолод — ведущий в стране институт, разрабатывающий в числе других проекты заводов, цехов, станций и оборудования для производства диоксида углерода во всех его видах: газообразном, жидком и твердом. Большей частью проекты предназначены для производств, в которых используется диоксид углерода для технологических целей. Производительность таких установок (цехов) различна — от 1 до 30 т/сут. Максимальная производительность 30 т/сут и более, как правило, предполагает уже производство товарной продукции, т. е. не на собственные нужды, а для других потребителей. Организация собственного производства СОг на предприятии, которое нуждается в нем, не всегда целесообразна, тем более если в одном промышленном районе имеется несколько таких установок. Экономически более выгодно вырабатывать диоксид углерода для нужд экономического района или региона. Обоснованное планирование объектов строительства с учетом имеющегося сырья, способа доставки готовой продукции потребителям значительно сократило бы капитальные вложения и эксплуатационные расходы. Разработка проектов для отдельных предприятий обусловливает создание установок по производству СОг небольшой и средней производительности. Отличительной особенностью их является агрегатированное исполнение. Гипрохолодом созданы агрегатированные установки для получения жидкого СОг производительностью 50 и 100 кг/ч, включающие оборудование для всего технологического процесса — от ввода дымовых газов (исходное сырье) до выхода готового продукта. Установка производительностью 50 кг/ч выполнена в виде двух агрегатов, собранных на металлических рамах: один предназначен для получения газообразного, второй — жидкого СОг. Агрегаты можно устанавливать в разных помещениях, использовать любой из двух агрегатов в отдельности в зависимости от технологических целей и имеющихся производственных площадей. Это позволяет монтировать установку как в строящихся, так и в действующих цехах, не предусматривая специального корпуса. Проектирование агрегатированных установок дает возможность решать вопросы комплектной поставки оборудования, что повысит качество монтажа установок, снизит трудозатраты и сократит сроки ввода их в эксплуатацию. Кроме агрегатированных установок, в проектах Гипрохолода внедряется сборка технологического оборудования в блоки,- каждый из которых представляет собой готовый технологический узел. При проектировании ставится задача уменьшения энерго- и металлоемкости оборудования, улучшения технико-экономических показателей установок для производства СОг. С этой целью используются экономичные компоновочные решения, высокоэффективные насадки (шаровые, регулярные и др.) в колонных аппаратах, малогабаритные теплообменные аппараты, низконикелевые, безникелевые и экономно- легированные стали, неметаллические материалы. Одним из перспективных решений является проект станции для получения сварочного диоксида углерода из отходящих газов термических печей. В ней использован адсорбционно-десорбционный способ с применением цеолитов в качестве твердого поглотителя (адсорбента). Проект разработан совместно с Минским политехнический: институтом для Минского тракторного завода. В настоящее время установка находится в стадии освоения. Проводимый в стране курс на экономию топливно-энергетических ресурсов и максимальное использование вторичных ресурсов обусловливает необходимость производства СОг в широких масштабах на базе отходящих промышленных газов — самого дешевого источника получения диоксида углерода. В связи с этим коренным образом должно измениться основное направление в проектировании: от установок небольшой и средней производительности следует пе-
реити к созданию высокопроизводительных установок. Эффективность проектов и соответственно достижение высоких технико-экономических показателей в цехах, строящихся по ним, во многом зависят от наличия необходимой номенклатуры серийного оборудования для комплектования установок различных производительностей, от повышения качества изготовления как серийного, так и нестандартного оборудования. Только совместными усилиями проектировщиков и машиностроителей можно добиться увеличения производства диоксида углерода. Многолетняя практика работы Гипрохоло- да показывает, что для обеспечения диоксидом углерода отраслей народного хозяйства в нужном количестве требуется централизованное решение вопросов проектирования и строительства предприятий и поставок им оборудования для производства СОг. УДК 661.97.002:331.103.6 ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ ЗАВОДОВ СУХОГО ЛЬДА РОСМЯСОМОЛТОРГА А. Г. КЛАДИЙ В системе хладокомбинатов Росмясомолторга имеется 17 заводов по производству сухого льда и жидкого диоксида углерода (С02). Общая мощность их 128,3 т/сут. Годовой объем выпус ка сухого льда 27 000 т, жидкого диоксида углерода — 6675 т. Динамика развития производства диоксида углерода на предприятиях Росмясомолторга приведена ниже: 1970 г. 1975 г. 1980 г. 1983 г. 1984 г. Объем производства, тыс. т сухого льда 23,6 28,4 26,8 26,8 27,4 жидкого диоксида углерода 3,9 4,9 5,6 6,9 6,9 Общая мощность заводов, т/сут 89,9 109,45 114,0 126,1 128,3 Количество заводов 10 13 15 16 17 Необходимость развития производства сухого льда обусловлена наличием в системе Росмясомолторга цехов мороженого. В условиях пока еще ограниченных возможностей обеспечения предприятий специализированным охлаждаемым автомобильным транспортом, низкотемпературными прилавками и холодильными камерами сухой лед является эффективным средством сохранения качества мороженого, расширения объемов его производства и областей реализации. Благодаря низкой температуре (—78,5 °С) и медленному процессу субли- 2 Холодильная техника № 5 мации сухой лед способен в течение значительного времени — до нескольких суток — создавать в фургоне автомобиля, вагоне, камере, лотке и т. д. благоприятные условия для хранения мороженого. Заводы сухого льда при хладокомбинатах Росмясомолторга расположены в основном в центре и на юге Европейской части РСФСР. На Воронежском хладокомбинате завод сухого льда, построенный по проекту Ги- прохолода, введен в эксплуатацию в 1969 г. Проектная мощность завода 2,2 т/сут. Уже в перэые полтора года его эксплуатации выявились «узкие» места, которые сдерживали освоение проектной мощности. Поэтому в 1971 г. завод был переоборудован. Компрессор 2 УАП полностью переведен только на сжатие С02. Аммиачные аппараты — конденсатор КТГ-20, промежуточный сосуд ПС-60, ресивер РА-0,25, отделитель жидкости 50 ОЖг,— а также часть трубопроводов и запорной арматуры демонтированы, поскольку в них отпала необходимость, снабжение же конденсатора-испарителя аммиаком осуществлено от компрессорного цеха хладокомбината. Так как конденсатор-испаритель поверхностью 8 м2 не обеспечивал нужной производительности, его заменили аппаратом поверхностью 20 м2. Заменены также на более крупные промежуточные холодильники после I и II ступеней: соответственно поверхностью 6 м2 на 20 м2 и 3,2 м2 на 8 м2. В качестве последнего использован высвободившийся конденсатор-испаритель. В целях обеспечения бесперебойной работы машинного отделения дополнительно смонтированы второй конденсатор-испаритель и второй ресивер жидкого С02 вместимостью 0,75 м3, а также второй компрессор 2 УАП. Дополнительно установлен еще один холодильник газа поверхностью 50 м2 с охлаждением водой, подаваемой из артезианской скважины, что позволило снизить температуру (и соответственно влажность) СОг, поступающего в компрессор, с 35—38 до 16—18 °С. Остальная потребность завода в воде обеспечивается от оборотного водоснабжения. Полностью ликвидированы трубопроводы, связывавшие все теплообменные аппараты с канализацией, что исключило возможность скрытых потерь газа. В насосах ЗКМ-6, работающих на растворах моноэтаноламина, заводские валы заменены валами из нержавеющей стали, что обеспечило устойчивую работу насосов, так как исключило опасность коррозии металла. В связи с удаленностью завода от котельной (до 100 м) вместо эксгаустеров ВВД № 3 установлены более высоконапорные шахтные Ц10-28 № 5. 17
Переоборудование завода сухого льда позволило не только освоить проектную мощность, но и достигнуть производительности 2,5 т/сут. Вследствие этого хладокомбинат смог увеличить объемы выработки и реализации мороженого. Работы по переоборудованию завода сухого льда на Воронежском хладокомбинате возглавлял главный инженер хладокомбината Э. Я. Гальперин. Большую помощь в этом деле оказали сотрудники лаборатории сухого льда ВНИКТИхолодпрома. На Казанском хладокомбинате завод сухого льда мощностью 2,2 т/сут введен в эксплуатацию в 1981 г. Рационализаторами Л. Е. Сиротом, А. А. Александровым, М. Д. Александровым, Ю. К. Бо- берковым на этом заводе внедрен ряд предложений, направленных на повышение эффективности работы оборудования. Так, для предотвращения залива эксгаустера раствором моноэтаноламина был установлен гидрозатвор. При большой протяженности дымопровода от котельной до скруббера в зимнее время в дымопроводе накапливалась влага из-за конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах. Так как на одном валу с эксгаустером расположен электродвигатель, то постепенное накапливание влаги и попадание ее в электродвигатель приводило к выходу его из строя. Электродвигатель перевели на ременное соединение с эксгаустером, что обеспечило его нормальную работу в зимний период. В аппаратном отделении завода отделитель конденсата вторичных водяных паров после холодильника газа был установлен на уровне пола, а вход конденсата вторичных водяных паров в абсорбер находился на высоте 2 м. Поэтому слив конденсата должен был осуществляться либо под действием избыточного давления СОг в холодильнике газа @,02—0,07 МПа), либо при включении рециркуляционного насоса. Такая схема не обеспечивала быстрого слива конденсата и возможности одновременно добавлять его в раствор моноэтаноламина. Поднятие отделителя конденсата на высоту 2 м обеспечило его слив самотеком. В целях сокращения количества погру- зочно-разгрузочных операций монорельс электротельфера удлинен и вынесен за пределы здания завода до автоплатформы. Изготовлен контейнер для транспортировки сухого льда на автоплатформу. Крышка транспортного контейнера выполнена такой же конструкции, как и у контейнеров льдохранилища. На Ленхладокомбинате на заводе сухого льда модернизированы теплообменники 1000 ТНВ-6-М8-С и 1000 ТКВ-6-М8-С для облегчения их ремонта. Эти теплообменники должны монтироваться на четырех опорах, заделываемых в фундамент. Масса металлоконструкций опор для одного теплообменника около 1,5 т. Во время ремонта нижнее донышко, масса которого около 400 кг, было сложно демонтировать. Рационализаторы В. Ю. Лещев и Н. И. Яковлев предложили устанавливать теплообменники на обечайку, изготовленную из стали толщиной 8 мм. При этом нижнее донышко отрезают от фланца и к нему приваривают обечайку с днищем. В обечайке имеется люк для проведения ремонтных работ. Подобным образом переделаны семь теплообменников. На Брянском хладокомбинате по предложению Г. А. Кузьменкова изменена схема наполнения накопительных емкостей жидким низкотемпературным СОг- Жидкий COs из первого промежуточного сосуда, минуя второй, направили непосредственно в емкость.-Это позволило упростить эксплуатацию установки. На заводе сухого льда Мосхладокомби- ната № 7 установлен дополнительный, третий, холодильник газа, который включается в случае выхода из строя одного из двух основных. Это дает возможность маневрировать оборудованием и ремонтировать газовое кольцо в межремонтный период. Исключается превышение температуры газа, поступающего в компрессоры. На нескольких заводах сухого льда в системе Росмясомолторга проведена реконструкция с Аелью производства не только сухого льда, но и низкотемпературного жидкого С02. Заполнение им изотермических автоцистерн не так затрудняет персонал, как заполнение баллонов. Кроме того, заводы сухого льда меньше зависят от сезонности потребления выпускаемого ими продукта. После XXVII съезда КПСС, подчеркнувшего в своих программных документах огромную роль творческой инициативы трудящихся масс в решении задач социально- экономического развития страны, рационализаторская деятельность на предприятиях Росмясомолторга несомненно еще более активизируется. УДК 661.97.002.64:658.8.03 К ВОПРОСУ О ЦЕНАХ НА ДИОКСИД УГЛЕРОДА В. А. КОРОЛЕВ, канд. техн. наук Т. Ф. ПИМЕНОВА, канд. техн. наук В. Б. ТИТОВ ВНИКТИхолодпром совместно с Новомосковским филиалом ГИАП переработал ГОСТ 8050—76 на жидкий и газообразный диоксид углерода (С02). В него в 1981 г. было внесено Изменение № 1. Утверждая это Изменение, Госстандарт рекомендовал при следующем пересмотре стандарта сок- 18
ратить количество сортов ди/жсида углерода и упорядочить цены на него с целью стимулирования выпуска продукта высокого качества на базе использования промышленных газов, содержащих С02. Для выявления предложений промышленности предприятиям-изготовителям и предприятиям-потребителям были разосланы проекты технического задания и Изменения №2 к ГОСТ 8050—76, а также анкеты-вопросники о качестве выпускаемого С02 и технико-экономических показателях цехов- изготовителей. Предложения и замечания получены от 225 предприятий-изготовителей диоксида углерода и более чем от 100 предприятий- потребителей. В анкетах сообщены данные об объемах производства, сортности, видах изготавливаемого продукта, способах его транспортировки (жидкий высокого давления — в баллонах и ю трубопроводу, низкотемпературный — в изотермических автоцистернах, газообразный — по трубопроводу), структуре себестоимости, объемах потребления на свои нужды, численности персонала. Частичная систематизация и обработка полученных материалов показали, что стандарт необходимо полностью переработать. При подготовке нового стандарта было проработано несколько вариантов стандарта и технических условий на жидкий и газообразный С02. Выполнена редакционная правка текста. Раздел «Требования безопасности» приведен в соответствие с ГОСТ 1.26—77, уточнен раздел «Правила приемки», введены общие указания в методы анализа в соответствии с СТ СЭВ 804—77. В 1985 г. Госстандарт утвердил окончательный вариант нового стандарта — ГОСТ 8050—85, который войдет в действие с 1 января 1987 г. В нем предусматривается сокращение сортов С02 с пяти до трех — высший, первый и второй сорт С02 вместо высшего и первого сорта сварочного Таблица 1 • Министерства и ведомства Количество цехов, представивших отчетные данные № прейскуранта Средневзвешенная себестоимость, руб/т общая без учета стоимости зируемого газа Фактические показатели ра Доля стоимости зируемого стоимости диоксида углерода, % взвешенная цена, руб/т боты цеха Прибыль, % общая без учета стоимости утилизируемого газа Рентабельность, % общая без учета стоимости утилизируемого газа Минудобре- ний Минмедбио- пром Минлесбум- пром СССР Госагро- пром СССР Минхим- пром Миннефте- химпром СССР Минсель- хозмаш Минчермет СССР Минсуд- пром Минторг СССР Госагро- пром СССР Л. Цехи, утилизирующие СО 2 из бросовых промышленных газов 9 19 84 05—01 05—01 05—01 34,8 92,4 72,12 80,8 30,4 53,6 40,9 37,6 12,6 42,0 43,3 53,4 84,6 81,4 82,9 92,01 34—20—1 80,8 | 37,6 | 53,4 | 92,01 | +12,1 |+59,1 @14-15) Б. Цехи, работающие на базе сжигания топлива + 58,9 — 13,6 + 13,0 + 12,1 + 64,0 + 34,1 + 35,5 + 143,3 — 12,0 + 15,0 + 13,8 6 5 9 4 9 13 05—01 05—01 05—01 05—01 05—01 34—20— @14-15) 34—20— @14-15) 101,3 110,5 146,9 98,1 143,4 93,2 106,4 — — — — — — — — 1 — — — — — — ! 83,4 — — 108,6 82,6 86,3 83,8 88,0 03,8 —33,8 — 123,1 — 17,0 —63,0 -hi 0,3 +2,1 +2,1 + 178,2 +51,8 +55,1 + 144,3 21,4 | — | —17,6 | - —25,3 —41,2 — 14,0 —38,7 + 11,5 2* 19
Таблица 2 Показатели Объем реализованного диоксида углеро-1 да, тыс. руб/год общий по группе А по группе Б Средневзвешенная себестоимость диоксида углерода, руб/т общая с учетом стоимости утилизируемого газа без учета стоимости утилизируемого газа по группе А с учетом стоимости утилизируемого газа без учета стоимости утилизируемого газа Прибыль, тыс. руб/год (%) с учетом стоимости утилизируемого газа без учета стоимости утилизируемого газа Рентабельность, % общая с учетом стоимости утилизируемого газа без учета стоимости утилизируемого газа по группе А с учетом стоимости утилизируемого газа без учета стоимости утилизируемого газа Hi цехов-изготовителей реализующих его № 34—20—@14-15) 12168,42 9562,60 2605,82 84,9 49,8 80,9 37,7 1283,02 A0,5) 5774,29 D7,5) 11,8 90,3 13,8 144,3 готовые данные за 1983 диоксида углерода, по прейскуранту № 05—01 "^ 15727,84 9537,90 6139,94 75,6 64,1 57,5 40,2 1805,14 A1,5) 3935,04 B5) 13,0 33,4 45,4 108,2 всех цехов- изготовителей диоксида углерода 27896,26 19150,40 8745,76 79,6 58,2 68,6 39,0 3088,16 A1,1) 9709,33 C4,8) 12,4 53,4 27,7 124,8 СОг, высшего и первого сорта пищевого СОг и технического С02. Одновременно с переработкой стандарта были проанализированы оптовые цены на диоксид углерода. Собранные с предприятий данные показали, что в настоящее время С02 реализуется по оптовым ценам двух прейскурантов — союзного № 05—01 и республиканского № 34—20. По прейскуранту № 05—01 реализуется СОг, выпускаемый предприятиями всех союзных министерств и ведомств, кроме предприятий Госагропрома СССР и Минторга СССР, которые пользуются прейскурантом № 34—20. Кроме того, в каждой республике существует свой «подпрейскурант» от № 34—20—01 до № 34—20—15. Всего на жидкий СОг в стране действует 57 оптовых цен от 68 до 280 руб/т, на сухой лед — 16 оптовых цен от 60 до 280 руб/т. Из 57 цен на жидкий СОг 15 входит в прейскурант № 05—01, остальные — в прейскурант № 34—20— @1-М5). В прейскуранте № 05—01 нашло отражение количество марок С02 (пять цен) и видов тары для перевозки С02 (три цены). В прейскуранте № 34—20, кроме этих логически объяснимых 15 цен, имеется еще 27 цен, наличие которых объяснить весьма затруднительно. Ни в одном из прейскурантов не отражена связь цен с фактическими затратами на производство С02, зависящими от технологии его производства. Диоксид углерода вырабатывают по одной из двух технологий — утилизацией С02 из бросовых промышленных газов (способ А) и на базе сжигания топлива (способ Б). Для выявления конкретной зависимости фактических затрат (т. е. себестоимости) на производство С02 от технологии были обработаны полученные первичные данные сначала для каждого цеха-изготовителя товарного С02 и определены фактические технико-экономические показатели: производительность общая и по маркам С02 в соответствии с ГОСТ 8050—76, количество проработанных суток в году, себестоимость продукции с учетом и без учета стоимости исходного сырья, объем реализованной продукции с учетом и без учета стоимости исходного сырья, прибыль и рентабельность. По первично обработанным данным были определены основные технико-экономические показатели для двух групп цехов в зависимости от используемой технологии производства диоксида углерода (табл. 1). Цехи в указанных'группах объединены по ведомственной принадлежности с учетом прейскуранта, по которому реализуется 20
производимый ими товарный диоксид углерода. Анализ показывает, что технология производства С02 является одним из главных факторов, определяющих результаты хозяйственной деятельности цехов. Как видно из табл. 1, себестоимость С02 в цехах группы А значительно ниже, чем в цехах группы Б. Даже при высокой доле стоимости утилизируемого бросового С02 D0—50 % общей себестоимости) фактические прибыль и рентабельность выше нормативных. В группе А фактическая средневзвешенная цена значительно выше средневзвешенной общей себестоимости С02. Следствием являются высокие прибыль и рентабельность предприятий этой группы. При бесплатном утилизируемом С02 эти же показатели возрастают непомерно. В цехах группы Б производство С02, как правило, убыточно. Исключение составляют предприятия Госагропрома СССР и Мин- торга СССР, для которых фактическая средневзвешенная оптовая цена на 25— 30 % выше, чем для цехов других министерств и ведомств этой группы, поэтому они все-таки имеют незначительные прибыль и рентабельность. В табл. 2 приведены итоговые данные хозяйственной деятельности цехов-изготовителей товарного С02. Проведенный анализ экономических показателей промышленного производства диоксида углерода показал необходимость упорядочения цен на него, введения единых общесоюзных цен для всех цехов-изготовителей независимо от ведомственной принадлежности. С учетом результатов проведенного анализа разработан проект новых цен, который предусматривает применение всего 9 цен вместо 57, действующих в настоящее время. За основу взяты цены из прейскуранта № 05—01, измененные в соответствии с сортностью С02 по проекту нового стандарта. Введение новых оптовых цен на диоксид углерода не должно значительно отразиться на результатах деятельности промышленных предприятий. Разработанный проект новых цен будет учтен при очередном пересмотре оптовых цен на промышленные товары. Следующим этапом должна быть разработка цен на С02 в зависимости от технологии его производства. Поскольку высокая рентабельность цехов группы А носит искусственный характер, так как является следствием необоснованно высокой стоимости утилизируемого бросового газа, соответствующим министерствам и ведомствам следует снизить стоимость утилизируемого газа или исключить ее из структуры себестоимости производимого со2. В перспективе дальнейшее развитие производства диоксида углерода внашЙГ стране должно пойти по пути строительства крупных цехов на химических предприятиях, располагающих большими ресурсами (до 8,8 млн. т/год) бросового газообразного С02. Такой цех мощностью до 1 млн. т С02 в год уже действует. Себестоимость производства С02 в этом цехе составляет около 4 руб/т. Наряду с развитием производства диоксида углерода утилизацией бросовых промышленных газов в ряде районов страны сохранится технология производства С02 на базе сжигания топлива. На диоксид углерода, получаемый по этой технологии, естественно потребуется установить более высокие цены. Однако объем производства по способу Бив настоящее время составляет лишь 40 % от общего, а в дальнейшем будет иметь еще меньший удельный вес. Низкие цены на диоксид углерода, выработанный в крупных цехах химических предприятий, будут стимулировать увеличение объемов его применения в пищевой промышленности для охлаждения и замораживания продуктов, что сдерживается в настоящее время высокой стоимостью С02. УДК 661.97:536.422.001.5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫМОРАЖИВАНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ БИНАРНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ Канд. техн. наук В. Н. ЩЕЛКУНОВ, Н. 3. РУДЕНКО, Ю. В. ШОСТАК Способ получения диоксида углерода (С02) из смеси газов вымораживанием отличается от других способов высокой степенью очистки. Вымораживание С02 осуществляется в специальном аппарате (вымораживателе), причем у охлаждаемой поверхности последнего протекает сложный процесс тепломассообмена с наличием подвижной границы. Поэтому для создания такого аппарата необходимо знать основные закономерности процесса вымораживания и свойства образующейся твердой фазы. Тепломассообмен при вымораживании С02 из смеси газов экспериментально исследован недостаточно. В опубликованных материалах описаны специфика работы конкретных элементов технологических систем — регенераторов и рекуператоров воз- духоразделительных установок, приведены некоторые данные о плотности и теплопроводности твердой фазы С02 на ранней стадии процесса его образования [4] или результаты влияния концентрации С02 в газовом потоке, скоростных и температурных режимов на структуру слоя вымораживающегося С02 [8]. 21
В этой связи была поставлена задача расширить объем экспериментальных исследований по рассматриваемой проблеме, получить данные об изменениях основных характеристик процесса вымораживания, которые; необходимо знать при создании эффективных вымораживателей, работающих длительное время без перерыва. Процесс вымораживания С02 исследовали , при прохождении потока бинарных газррых смесей N2 — С02 и Не — С02 вдоль медной полированной пластины размерами 56X56X4,5 мм. Торцы пластины в целях безвихревого ее обтекания имели скругления радиусом 2,2 мм. В ее внутренние каналы подавали жидкий или газообразный азот. Опыты проводили на криогенной газодинамической установке высокого давления [3, 5] (рис. 1), состоящей из вертикальной газодинамической трубы А замкнутого типа с открытой рабочей частью и стендов — хранения и очистки газов Бу вакуумиро- вания Ву термостатирования Г, измерения и контроля параметров (на схеме не показан). Циркуляционный контур трубы, объединяющий конфузорную часть, диффузор и кольцевой обратный канал, был установлен в герметичной камере с экранно-вакуумной теплоизоляцией. Рабочую газовую смесь приготавливали в герметичной камере, в которую чистые осушенные газы поступали из баллонов. Испытания проводили при температуре газового потока Ггп= 170^-268 К, его ско- 29 рости vr п=0,5ч-7 м/с и давлении рг п=0,1-т- -т-0,7 МПа, температуре пластины 7'п=78-=- -М60 К, объемном содержании С02 в смеси Ссо2=0,3-г9 %. Температуру газового потока поддерживали с точностью ±0,5 К изменением расхода газообразного азота, проходящего через двухсекционный теплообменник, а также с помощью нагревателя и измеряли термометром сопротивления ТСПН-4. Скорость газового потока регулировали, меняя частоту вращения центробежного вентилятора, и определяли термоанемометром с погрешностью ±3,5 %. Температуру пластины поддерживали на требуемом уровне с точностью ±0,3 К и контролировали термометром сопротивления ИС 567 А. Объемное содержание С02 в смеси контролировали хроматографом ЛХМ-8МД, отбирая пробы из ядра газового потока стационарным отборником, установленным над пластиной, а в пограничном слое — подвижными капиллярными газоотборниками диаметром 0,3 мм. По мере вымораживания С02 его заданную концентрацию поддерживали дозированной подачей чистого С02 из мерного бачка. Колебания концентрации С02 в смеси не превышали ±1 % от измеряемой величины. В ходе экспериментов определяли изменения толщины, плотности и коэффициента эффективной теплопроводности слоя вымороженного С02, температуру его поверхности, плотность конвективного теплового В 2221 Рис. 1. Схема криогенной газодинамической установки высокого давления: / — герметичная камера; 2 — экранно-вакуумная теплоизоляция; 3 — конфузорная часть; 4 — двухсекционный теплообменник; 5 — кольцевой обратный канал; 6 — шлюзовое устройство; 7 — медная полированная пластина; 8 — окно; 9 — манометр; 10 — мерный бачок; // — вентиль; 12 — теплообменник предварительного охлаждения; 13 — осушитель; 14 — редуктор; 15 — рампа баллонов с чистыми газами; 16 — диффузор; 17 — нагреватель; 18 — электродвигатель постоянного тока; 19 — центробежный вентилятор; 20 — диффузионный вакуумный насос; 21 — азотная ловушка; 22 — колба; 23 — механический вакуумный насос; 24 — вакуумный вентиль; 25 — термостат; 26 — газовый счетчик; 27 — сосуд Дьюара; 28 — нагреватель; 29 — теплообменник-испаритель жидкого азота 22
и массового потоков. Было проведено 58 опытов, из них 17 со смесью Не—С02. Толщину слоя вымороженного С02 измеряли катетометром КМ-8, а его массу определяли по балансу содержания С02 в смеси, т. е. как разность между поданной в рабочий объем массой С02 и фактическим ее значением в газовом потоке. Количество вводимого С02 находили по изменению давления и температуры диоксида углерода в мерном бачке. Погрешность расчета массы вымороженного С02 не превышала ±0,65 %. По значениям массы твердого С02 и его объема устанавливали среднюю плотность слоя. В качестве расчетной модели объема был взят вытянутый эллиптический цилиндр. Погрешность определения значений средней плотности не превышала ±5%. Суммарный тепловой поток находили по изменению теплосодержания азота, проходящего через пластину. Коэффициент эффективной теплопроводности слоя вымороженного С02 рассчитывали по полученным значениям толщины, плотности теплового потока (за вычетом теплопритоков) и температурного напора в слое при условии линейного изменения температуры в слое в любой момент времени. Погрешность расчета эффективной теплопроводности слоя составляла не более ±4,5 %. Температуру в намороженном слое твердого С02 и в пограничном слое измеряли тремя гребенками медь-константановых термопар с толщиной спая не более 0,15 мм, установленных в передней, средней и задней частях пластины. Электроды термопар находились на расстоянии 0,8 мм друг от друга и были размещены параллельно поверхности пластины. Температуру поверхности слоя твердого С02 устанавливали по пересечению кривых, описывающих изменение температуры в слое и над ним, а также микрометрическим щупом с термопарами. Точность определения температуры поверхности слоя составляла ±0,1 К. Как показали визуальные наблюдения и фотосъемка, на всех исследованных режимах процесс вымораживания С02 сопровождается рядом общих особенностей. В начальный момент времени (т<2 мин) на поверхности пластины появлялись одиночные произвольно ориентированные в пространстве кристаллы размером 0,1—0,5 мм. Часть их уносилась с поверхности пластины газовым потоком. Затем вокруг имеющихся кристаллов образовывались кристалли- TS/TS1 CCQ2 (Сем 01935] 0,33 0,38 0,36 0,34 0,32 ^0,3 м ^ С-А~4- ТФ 14 Г* ТЗ к N Мо 0,2 4* Ofi 0,8 1Л„ \Of Рис. 2. Изменение относительных значений (текущих к начальным) толщины слоя вымороженного С02, температуры его поверхности и объемного содержания газообразного С02 (измеренного на удалении 0,5 мм от поверхности слоя 0О2) по относительной длине пластины в различные моменты времени т при Ггп = 193 К, *г.п=3 м/с, Гп=145 К, рг.п=0,1 МПа, рСОа= =4,35 кПа для смеси N2 — С02: 1—3 — толщина слоя; 4—6 — объемное содержание; 7—9 — температура поверхности слоя твердого С02; Д — т=1 ч, ? — т=3 ч, О — т=6 ч ческие группы, и вся поверхность пластины покрывалась твердым С02. Форма и размеры кристаллов зависели от условий эксперимента. Повышение концентрации или скорости диффузии С02 в смеси, снижение температуры пластины или тепловой нагрузки на нее приводило к образованию более крупных кристаллов. Наиболее распространенные формы кристаллов — куб, пластина, призма, звезда, дендрит. Установлено, что, несмотря на незначительные размеры пластины, толщина слоя вымороженного С02 в различные моменты времени была неодинаковой. Чтобы выяснить причины этого явления, в трех сечениях пластины (на расстоянии от передней кромки 8, 28 и 48 мм) измеряли толщину 6 слоя, температуру его поверхности Ts и объемное содержание С02 в смеси ССОз на расстоянии 0,5 мм от поверхности слоя (табл. 1). Как следует из рис. 2, в первые 1—2 ч, несмотря на практическую изотермичность поверхности слоя твердого С02 (кривая 7), его толщина нарастает с большей скоростью в передней части пластины (кривая )). Это связано с обеднением пограничного слоя Таблица 1 1 3 6 Сечение № 1 6, мм 3,9 5,65 6,6 т$. к 160,4 162,62 162,7 ССо2. % 4,42 4,43 4,43 Сечение № 2 6, мм 3,2 5,75 8 т8, К 160,32 162,28 162,56 Ссо2. % 4,16 4,33 4,42 Сечение № 3 б, мм 2,75 5,8 8,85 Ts, К 160,3 161,7 162,37 СС(Х, % 3,985 4,3 4,416 23
Рис. 3. Изменение средней толщины слоя б (а), удельной массы вымороженного С02 g (б), средней плотности слоя ~q (в), температуры поверхности слоя твердого С02 Ts (г), плотностей конвективного теплового и массового потоков qK и т (д), коэффициента эффективной теплопроводности слоя ^эф (е) в процессе вымораживания С02 (номера кривых соответствуют номерам опытов, приведенным в табл. 2) диоксидом углерода при движении газовой смеси вдоль пластины (кривая 4), так как диффузионный перенос с внешней его границы не успевает компенсировать убыль осевших молекул С02. В опытах со смесью Не — С02, для которой значение коэффициентов взаимной диффузии в 4 раза выше, чем для смеси N2 — С02 [1], толщина слоя была более равномерной. Со временем по мере изменения температуры поверхности слоя вдоль пластины (кривые 8, 9) происходит перераспределение объемного содержания С02 в газовом потоке (кривые 5, 6), что сказывается на скорости увеличения толщины слоя, который постепенно выравнивается (кривая 2). При т>4 ч тл- щина слоя быстрее возрастает в задней части пластины (кривая 3). Учитывая неравномерность толщины слоя вымороженного С02 и температуры его поверхности вдоль пластины, результаты экспериментов сравнивали по средним значениям этих параметров, рассчитанным на основании локальных их значений в трех рассматриваемых сечениях. Далее в тексте под терминами: толщина, плотность, температура поверхности вымороженного С02 подразумеваются их средние значения. На рис. 3 для опытов № 1—7 (табл. 2) показано изменение во времени основных характеристик процесса тепломассообмена. Установлено, что слой вымороженного С02 увеличивается в течение всего процесса, причем по закону, близкому к параболическому. Последнее согласуется с результатами, полученными при вымораживании влаги [7]. Наибольшее влияние на скорость роста толщины слоя оказывают температура пластины и давление смеси. В начальный период (т<30 мин) вследствие большого переохлаждения поверхности твердого С02 толщина слоя увеличивается Таблица 2 Смесь N2—С02 Не—С02 № опыта 1 2 3 4 5 6 7 к 193 193 193 218 193 199 193 к 118 145 145 145 145 151 145 м/с 3 3 0,5 3 3 3 3 Pv. п. МПа 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1 Рсо2 кПа 4,35 4,35 4,35 4,35 4,35 8,76 4,35 24
быстро (см. ^ис. 3, а, г), затем, по мере возрастания Ts, рост 6 замедляется. Температура поверхности слоя достигает значений, близких к равновесной температуре Тк фазового перехода С02,и в дальнейшем увеличивается незначительно, т. е. практически стабилизируется. При этом, как показывают локальные измерения температуры Г5, при т>2 ч наблюдаются ее периодические колебания с амплитудой 0,2— 0,5 К, не связанные с погрешностью опытов. Кривые Ts=f(x) хорошо описываются экспоненциальными зависимостями типа: Z=Tn+(TK-Tn) <i-*-*V^), где k — эмпирический коэффициент, зависящий от соотношения определяющих параметров, для рассматриваемых условий /г=2ч-3. Если при превращении водяных паров в иней масса последнего, оседаемого на единице поверхности, увеличивается пропорционально продолжительности процесса [6], т. е. по линейному закону, характер изменения удельной массы вымороженного С02 во времени имеет более сложный вид (рис. 3, б). Часть массового потока С02 идет на уплотнение слоя, поэтому большое влияние на характер зависимостей ?=/(т) оказывает пористость его структуры. Как следует из рис. 3, б, в опытах с большей плотностью (меньшей пористостью) слоя приведенные кривые все меньше подчиняются линейному закону. При этом, если учесть, что в опытах [6] с инеем пористость превышала 50 %, а в наших экспериментах она была меньше этого значения, отмеченные факты можно объяснить различной пористостью твердого СОг и инея. Установлено, что при снижении температуры пластины, повышении объемного содержания С02 в смеси масса вымороженного С02 возрастала. Как следует из рис. 3, в, плотность слоя вымороженного С02 с течением времени повышалась, по-видимому, вследствие внутренней диффузии (эффекта перекристаллизации молекул С02 из «теплых» участков слоя в более «холодные» в результате внутреннего перепада парциального давления С02, вызываемого температурным градиентом в слое). Согласно ^приведенным зависимостям q =/(т) и Г5=/(т), изменение значений о коррелируется с изменением значений Ts. Так, в начальный период с повышением Температуры поверхности слоя твердого" С02 его плотность интенсивно возрастала, а затем, по мере стабилизации температуры Ts, скорость уплотнения слоя становилась практически постоянной, о' чем свидетельствует линейный характер зависимости q =/(т). Максимальные значения <Г~ соответствуют наибольшим значениям давления смеси и коэффициента взаимной диффузии, а минимальные, отличающиеся примерно в 2 раза,— наименьшим значениям температуры пластины и скорости потока. Установлено, что плотности теплового qK и массового m потоков зависят от температуры поверхности слоя (рис. 3, г, д). В начальный период, когда наблюдается ее быстрое повышение, значения qK и m уменьшаются в течение первых двух часов соответственно в 1,5—2,5^ и 6—8 раз. Затем, по мере стаби-, лизации Fs, значения qKn m остаются практически постоянными. Опытные значения коэффициента эффективной теплопроводности слоя вымороженного С02 Хэж с течением времени увеличивались от 0,04 до 0,55 Вт/(м«К). В опытах с малой плотностью и при скоростях угп> >2 м/с в начале процесса вымораживания (т<10 мин) коэффициент А,эф повышался скачкообразно, что связано с изменением механизма переноса тепла. Как было установлено в [2], при превращении водяных паров в иней этот скачок обусловлен турбулентностью газового потока над поверхностью слоя инея ввиду его значительной шероховатости. В данном случае увеличение теплопроводности во времени вызвано изменением структуры слоя твердого С02 в процессе его уплотнения, так как при этом возрастает количество контактов между кристаллами. Визуальные наблюдения показали, что в период интенсивного роста слой твердого С02 представляет собой нагромождение отдельных кристаллов с большим количеством газовых пор между ними и является неоднородным по толщине, так как с повышением температуры Ts форма и размеры кристаллов изменяются. Со временем, по мере уплотнения слоя, газовые промежутки заполняются, пористость его уменьшается. Кристаллы, срастаясь между собой, образуют вначале слой с рыхлой структурой, который постепенно превращается в прозрачный твердый С02. Указанные изменения структуры слоя происходили вдоль пластины с неодинаковой скоростью. Так, образование прозрачного слоя начиналось на передней кромке слоя и распространялось постепенно к задней. Анализ изменения основных характеристик в процессе вымораживания С02 показал, что можно разделить процесс тепломассообмена на два периода. Первый характеризуется существенными изменениями значений всех приведенных параметров и является сугубо нестационарным. Во время этого периода толщина, плотность и температура поверхности слоя быстро возрастают, а плотности конвективного теплового и массового потоков падают. Второй период можно определить как квазистационарный, характеризующийся малоизменяемыми во времени температурой поверхности слоя плотностями конвективного теплового и массового потоков к поверхности слоя твердого С02, в то время как толщина, плотность и теплопроводность слоя продолжают увели- 2&
чиваться по закону, близкому к линейному. Результаты данных экспериментов помогут более точно рассчитать промышленный аппарат для вымораживания диоксида углерода. Список использованной литературы 1. Железняк Л. Г., Пожар Л. А., Щелкунов В. Н. К расчету коэффициентов диффузии бинарных газовых смесей.— Харьков, 1982.— 30 с. (Препринт/ ФТИНТ АН УССР: 3—82). 2. Исследование свойств инея и их связи с типами процесса его образования/Хаяси, Аоки, Адачи, Хори.— Теплопередача, 1975, № 2, с. 85—92. 3. Методика проведения исследований тепло- и массообмена в процессе вымораживания С02 из потоков газовых смесей/В. Н. Щел- ИВОБРЕТЕНИЯ A1) 1195153 E1L F 25 В29/00, F 01 К25/10 B1) 3757714/23-06 B2) 21.06.84 G1) Омский политехнический институт G2) Е. Я. Воронин, А. В. Брюхов, Я. В. Гааг, В. И. Гриценко E3) 621.575 E4) E7) 1. КОМПЛЕКСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОТЫ И ТВЕРДОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА, содержащая газовый контур, в который включены турбокомпрессор, камера сгорания и газовая турбина, размещенная на одном валу с турбокомпрессором, турбонагнетатель, теплообменник, регенератор, турбодетандер, размещенный на одном валу с турбонагнетателем, и сепаратор твердого диоксида углерода, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит теплоутилизатор с теплообменником внутри, внешний источник дымовых газов, охладитель, три параллельно соединенных аппарата очистки дымовых газов с жидкостной и газовой полостями, гидроциклон, фильтр, водяной насос, смеситель, три трехходовых вентиля, при этом теплообменник теплоутили- затора включен в газовый контур на входе после газовой турбины, а на выходе через внешний источник дымовых газов, охладитель и трехходовый вентиль связан с жидкостными полостями аппаратов очистки, которые через другой трехходовый вентиль подключены к гидроциклону, выход которого по воде через фильтр и водяной насос подключен к смесителю, а выход по карбонату кальция — к теплоутилизатору, один выход которого по газообразному диоксиду углерода включен в газовый контур через охладитель перед турбонагнетателем, а выход по оксиду кальция через смеситель и третий трехходовый вентиль подключен к полостям аппаратов очистки, которые сообщены с атмосферой, причем выход турбодетандера через сепаратор и регенератор подключен к входу турбонагнетателя. ' 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что оба вала соединены между собой посредством передаточного механизма. кунов, Н. 3. Руденко, Ю. В. Шостак и др.— Харьков, 1984.— 22 с. (Препринт/ФТИНТ АН УССР: 34—84). 4. Титов В. Б. Исследование процесса вымораживания двуокиси углерода из дымовых газов.— Холодильная техника, 1976, № 10, с. 22—27 6*. Щелкунов В. Н., Руденко Н. 3. Криогенная аэродинамическая труба высокого давления на большие числа Рейнольдса.— В кн.: Криогенные системы: разработки и исследования. Киев, 1984, с. 109—114. 6. Явнель Б. К. Исследование коэффициентов тепло- и массообмена продольно обтекаемой пластины при инееобразовании.— Холодильная техника, 1968, № 12, с. 13—18. 7. Scheider H. W.— Inter. J. Heat Mass Transfer, 1978, Vol. 21, № 8, pp. 1019—1024. 8. Vanl L,— Inst. Inter, du Froid, Annexe 1961 — 3, pp. 359—369. A1) 1201663 E1L F 28 F 25/08 B1) 3697034/24-06 B2) 31.10.83 G1) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства «Оргэнергострой» G2) О. Ш. Оспанов, М. Б. Джуринский, Н. В. Костиков, В. А. Морозов, Р. А. Барменков E3) 621Л75.3 E4) E7) 1. БЛОК ОРОСИТЕЛЯ ГРАДИРНИ, содержащий установленные ярусами элементы, выполненные в виде полос, закрепленных в дистанционирующих элементах, размещенных по боковым граням блока, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости сборки, дистан- ционирующие элементы выполнены с открылками, размещенными под углом 45°, причем открылки смежных дистанционирующих элементов соединены между собой внахлест посредством запорных устройств. 2. Блок по и. 1, отличающийся тем, что дистан- ционирующие элементы с открылками выполнены дискретными по высоте. 3. Блок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что открылки дистанционирующих элементов смежных ярусов снабжены консолями, направленными навстречу друг другу. 4. Блок по пп. 1—3, отличающийся тем, что запорные устройства выполнены в виде упругих скоб. A1) 1213322 E1L F 25 D 21/00 B1) 3740279/28-13 B2) 16.05.84 G2) С. О. Филин, Н. С. Кирпач E3) 621.565.945 E4) E7) ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, содержащий установленный в корпусе испаритель с развитой теплообменной поверхностью и патрубками для подвода и отвода хладагента, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и увеличения надежности в работе, испаритель выполнен в виде двух соосно установленных сильфонных трубок, а патрубки для подвода и отвода хладагента расположены в противоположных стенках корпуса и одни концы сильфонных трубок жестко прикреплены к стенкам корпуса в местах расположения патрубков, а другие сопряжены между собой через дроссельную шайбу, диаметр которой превышает диаметр трубок, при этом шайба подпружинена к одной из стенок. 26
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ УДК 629.463.124: [621.594:546.171 СИСТЕМЫ ЖИДКОАЗОТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ВАГОНОВ Ю. И. БОНДАРЕВ, д-р техн. наук, проф. С. И. ШАБАНОВ Охлаждение вагонов жидким азотом по сравнению с машинным охлаждением имеет ряд преимуществ: простота оборудования и его эксплуатации, высокая надежность; быстрое охлаждение груза; положительное влияние модифицированной среды на качество перевозимых продуктов. Новосибирский институт железнодорожного транспорта исследует различные системы жидкоазотного охлаждения, цель которых — выявить систему с меньшим удельным расходом азота, обеспечиваю4 щую равномерное поле температур в грузовом помещении. В эксперименте использовали автономный рефрижераторный вагон МК-4-424^76 завода Дессау (ГДР), в котором вместо демонтированной холодильной машины установлена криогенная емкость ТРЖК-2У вместимостью 900 кг жидкого азота со штатными приборами и арматурой (см. рисунок). Емкость является общим элементом всех исследованных систем. Для поддержания заданного давления она дополнительно снабжена регулятором давления. Регулирование температуры в грузовом помещении предусмотрено с помощью исполнительного механизма ИМ-ДЗ-7 и пневматического регулятора температуры РТПШ со шкалой для индикации показаний и датчиком температуры. Рассмотрены четыре системы охлаждения. В первой, предельно простой системе (рис. а) жидкий азот впрыскивают непосредственно в грузовое помещение через отверстия в коллекторе, размещенном над ложным потолком. Опытные перевозки ранней капусты, яблок, винограда и замороженного мяса, проводимые в течение ряда лет на направлении: Средняя Азия — Сибирь, вскрыли некоторые недостатки этой системы. Так, циркуляция газовой смеси в грузовом •Л/у\ЛААЛЛАА\ WJ 7 VV / Системы жидкоазотного охлажения изотермического вагона: а — с непосредственным впрыскиванием жидкого азота; б — с испарением жидкого азота в рекуперативном теплообменнике и использованием энергии давления азота в эжекторе; в — с адиабатическим расширением азота в детандере; г — с промежуточным перегревом азота при двухступенчатом расширении его в детандерах; / — емкость; 2 — вентиль наполнения; 3 — исполнительный механизм ИМ-ДЗ-7; 4 — регулятор температуры; 5 — манометр; 6 — предохранительный клапан; 7 — вентиль газосброса; 8 — регулятор давления; 9 — испаритель; 10 — вентиль испарителя; // _ датчик температуры; 12 — отверстия; 13 — коллектор; 14 — ложный потолок; 15 — рекуперативный теплообменник; 16 — эжектор; 17 — турбодетандер; 18 — дополнительный теплообменник Л1
помещении недостаточна и неустойчива, так как она обеспечивается лишь действием естественной конвекции и увеличением объема азота при его испарении. Температурное поле в грузовом помещении неравномерно. Это приводит к неравномерному охлаждению груза. Например, в опытных перевозках ранней капусты B0 т) через 18 ч от начала ее охлаждения максимальное отклонение температуры в грузовом помещении от ее среднего значения составляло на одном торце вагона —5,3 °С, а на другом +6 °С. За это время температура капусты понизилась от начальной 26,8 до 15,8 °С. Однако основной недостаток системы — повышенный расход азота (в приведенном примере среднечасовой расход азота за 18 ч составлял 225 кг/ч), так как не используются все его потенциальные возможности. Количество получаемого холода определяется только разностью энтальпий жидкого и газообразного азота, т. е. равно примерно 400 кДж/кг [2]. Во второй системе (рис. б) жидкий азот поступает в размещенный над ложным потолком рекуперативный теплообменник, где он испаряется и нагревается за счет тепла грузового помещения, после чего газообразный азот направляется в грузовое помещение через сопло эжектора высокого давления. Благодаря этому частично используется энергия давления азота и при том же часовом его расходе, что и в первой системе, достигается более равномерная .циркуляция газовой смеси, выравнивается температурное поле в грузовом помещении, в результате чего груз охлаждается быстрее и равномернее. Преимущества второй системы были подтверждены при опытных перевозках винограда в 1984 г. и ранней капусты в 1985 г. Результаты опытной перевозки ранней капусты приведены в таблице. При перевозке 20,8 т капусты максимальное отклонение температуры в грузовом помещении от среднего значения через 28 ч от начала охлаждения составляло 3,7 °С. За 3,6 сут масса груза уменьшилась на 0,8%, а качество его практически не изменилось. Наиболее полно потенциальные возможности жидкого азота используются в треть- Текущее время, ч 0 8 26 58 88 Средняя температура в грузовом помещении, °С 24,8 15,8 8,9 5,0 5,1 Средняя температура груза (ранней капусты), °С 23,9 18,3 10,1 5,4 5,3 Среднечасовой расход азота за временной интервал, кг/ч 225 150 50 23 28 ей системе (рис. в), испытанной в стационарных условиях. Жидкий азот под давлением 0,6—0,7 МПа поступает в рекуперативный теплообменник, а из него газообразный азот направляется сначала в турбодетандер, а затем уже в сопло эжектора. Благодаря расширению азота в детандере количество получаемого холода возрастает на величину, эквивалентную затраченной механической работе. Поскольку в использованной серийной емкости избыточное давление не должно превышать 0,25 МПа, для достижения более высокого давления между ней и рекуперативным теплообменником включали небольшую промежуточную емкость (на схеме не показана). Она периодически заполнялась жидким азотом, и путем нагревания при постоянном объеме давление азота в ней повышалось. Этот процесс полностью автоматизирован. К сожалению, из-за ненадежной работы автоматических устройств пока не удалось поднять давление выше 0,6—0,7 МПа. Согласно расчетам, при давлении 2,75 МПа эта система позЕюлила бы сократить удельный расход азота на 23 % [3]. В настоящее время продолжаются работы по ее доводке. Как показывают расчеты, в системе с двухступенчатым расширением азота в детандерах и его промежуточным перегревом в дополнительном теплообменнике (рис. г) при том же давлении 2,75 МПа достигается снижение расхода азота на 34% [1], а в случае его расширения, близкого к изотермическому,— на 43 %. Для промышленного внедрения последних двух систем потребуется разработка серийных конструкций криогенной емкости на давление 2,75 МПа и детандеров. На основе проведенных исследований уже сейчас можно рекомендовать создание опытных образцов изотермических вагонов со второй системой (рис, б), в которой азот нагревается в рекуперативном теплообменнике, после чего энергия давления его используется в эжекторе для осуществления надежной циркуляции в грузовом помещении. Список использованной литературы 1. Бондарев Ю. И. Выбор оптимального числа ступеней расширения газа в детандере в установках жидкоазотного охлаждения.— В кн.: Обеспечение сохранности грузов и улучшение использования вагонов. Новосибирск, 1983, с. 108—113. 2. Термодинамические свойства азота / В. В. Сычев, А. А. Вассерман, А. Д. Козлов и др.— М.: Изд-во стандартов, 1977.— 352 с. 3. Шабанов С. И., Бондарев Ю. И., Ш пил ев Г. Н. Усовершенствование установки для производства холода с использованием жидкого азота.— Деп. № 3146, ЫНИИТЭИ МПС, 1985.
УДК 621.574:536.7^ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА И ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО КПД ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ КОМПРЕССИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН Д-р техн. наук, проф. В. П. ПРОЦЕНКО, канд. техн. наук В. К. САФОНОВ Оптимизация одноступенчатых компрессионных холодильных машин обычно основывается на функциональных зависимостях действительного холодильного коэффициента и КПД от термодинамических и конструктивных параметров [5, 8]. В большинстве случаев нахождение этих зависимостей связано со значительными трудностями, в связи с чем чаще всего их определяют экспериментально, что ограничивает область ихг использования при создании новых типов холодильных машин или усовершенствовании существующих. Однако возможен и другой путь. Он заключается в определении эксергетических потерь на основе энтропийного [4] либо эксергетического метода [3] термодинамического анализа. Оба метода позволяют получить следующую формулу для действительного холодильного коэффициента: 8Д= — Ле/Т*ср> О) где х\е — эксергетический КПД; ^scp== V * * о.с/ ' scp) * Tscp=(Tsl-Ts2)/\n(Tsl/Ts2y, То.о TscP> Ts\> TS2 —абсолютная температура соответственно окружающей среды, средняя хладо- носителя, хладоно- сителя на входе и выходе испарителя, К. В эксергетическом методе анализа [2, 3, 9] рассчитывают эксергетический КПД каждого элемента (или группы элементов) холодильной машины, а затем определяют их связь с общим эксергетическим КПД посредством использования так называемых структурных коэффициентов. Эта связь довольно сложна, а если выразить каждый эксергетический КПД элементов через параметры холодильной машины, то значительно усложняется аналитическое исследование эффективности самой машины. В отличие от эксергетического метода анализа, энтропийный метод устанавливает связь общего эксергетического КПД с потерями эксергии во всех элементах холодильной машины. В самом общем случае потери в каждом элементе можно представить как n^Toc\Sh B) где AS( —суммарное изменение энтропии всех рабочих веществ, участвующих в процессе, Дж/К. Эксергетический КПД выражается через потери следующим образом: п ?—2 Я, ть= ,=; =i-sqi, C) где Е —эксергия, вводимая в холодильную машину; Q, —коэффициент эксергетических потерь в /-м элементе холодильной машины. В работе [4] значения Qt рассчитывают по термодинамическим диаграммам и таблицам, что затрудняет аналитическое исследование эффективности холодильной машины при использовании формулы C). Поэтому основной задачей данной работы явилось установление связи коэффициентов эксергетических потерь с термодинамическими и конструктивными параметрами холодильной машины в виде полуэмпирических формул. Приняты следующие допущения: гидравлические потери и потери, обусловленные наличием примесей в хладагенте, малы; перегрев хладагента в испарителе также мал; электромеханические потери не зависимы от термодинамических параметров и постоянны; потерями эксергии в результате теплообмена через поверхность аппаратов н элементов холодильной машины (кроме всасывающей линии) с окружающей средой можно пренебречь. Вначале определили внутренние потери цикла (рис. 1). Потери эксергии в дроссельном вентиле (процесс 5—6) рассчитали по уравнению B), которое записали в следующем виде: Я5_,= МХГ0,Д55_5, D) где Мх — массовый расход хладагента, кг/с, Qo —холодопроизводительность холодильной машины, Вт; q0 —удельная холодопроизводительность хладагента, Дж/кг (ее нашли через удельную теплоту фазового перехода г и среднюю теплоемкость Рис. 1. Цикл одноступенчатой парокомпрессион- ной холодильной машины в Т, s -диаграмме 29
жидкого хладагента с' , используя связь между г, Гкр и /0 [1); N3 —электрическая мощность холодильной машины, Вт; As5_6 —изменение удельной энтропии хладагента, Дж/(кг-К). Изменение удельной энтропии хладагента в процессе 5—6 с достаточной для инженерных расчетов точностью можно определить по предлагаемой эмпирической формуле 5—6 ср 7 -7-0 -d(TK-TQ), F) <Р-а+Г<Г|+1 + Г|-846). G) где Г|+1, Г,—температура соответственно в конце и в начале процесса дросселирования, К. Значения постоянных коэффициентов а, b, d, полученные для широко применяемых хладагентов, приведены в табл. 1. Точность их (по отношению к имеющимся в литературе табличным данным) составляет ±0,5 %. Подставляя E), F) и G) в D) и учитывая, что эксергия, вводимая в холодильную машину, равна электрической мощности #э, получили коэффициент эксергетических потерь при дросселировании: &5-$=ед<о5_б, (8) Т где o5_5=--^As5_6. Яо Затем определили коэффициент эксергетических потерь в компрессоре (процесс 1—2). Изменение удельной энтропии при необратимом сжатии паров хладагента в поршневом компрессоре: Д5/_,= G,-/а)/Г2ср, (9) где /,, /а —соответственно индикаторная, адиабатическая работа; T2cf={T2-T2a)/lnp- 12а Т2у Т2, абсолютные температуры в соответствующих точках цикла, К. Разность работ, выраженная через адиабатическую мощность Na и индикаторный КПД Tit компрессора '-'.-^(^)- С») С учетом D), (9) и A0) коэффициент эксергетических потерь в компрессоре Й/.^^О-лЛЛэм. (Н) где т]эм — электромеханический КПД холодильной машины. Таблица 1 Хладагент R12 R13 R22 R717 Дж/(кг-К) 954 1100 1190 4640 Дж/(кг.К2) 1,8 2,6 2.5 5.2 d, Дж/(кг-К2) 3.36 4.46 4,26 16,60 Диапазон изменения температуры, к 243—323 223—283 223—323 243—343 A2) Не останавливаясь на анализе полученных коэффициентов эксергетических потерь и на определении Т2ср и т|, через основные температуры цикла Т0 и Тк (это будет сделано ниже), перейдем к выводу внешних эксергетических потерь. Эксергетические потери в испарителе холодильной машины (процесс 6—7): n6_7=T0CQQi- -=—) . v * о ' s cp7 Отсюда нашли: &б_7=едсо6_7, 0N-7= То,(^ При выявлении эксергетических потерь на всасывающей линии холодильной машины (процесс 7—/) учли перегрев хладагента перед компрессором, который для фреоновых холодильных машин с внешним приводом составляет 20 °С, а для аммиачных 5 °С [6]. Очевидно, что такой значительный перегрев при отсутствии регенерации приводит к существенной необратимости цикла холодильной машины. Эксергетические потери в данном случае cMxAs7_;= /^Qo.e. Л7_1—Т0С1 1 7—1 ср Принимая во внимание, что Qo.c=zMxcPcp(Ti—то), нашли коэффициент эксергетических потерь на всасывающей линии: A3) ^7-/=едОO_/, где оO_/ = Яо '7—1 ср Г7_/ ср —средняя абсолютная температура в процессе 7—/, К; ср ср —средняя удельная теплоемкость паров хладагента, Дж/(кг-К), которую можно вычислить по известным формулам [7]. Потери эксергии в конденсаторе возникают при отводе теплоты перегрева (процесс 2—3) и конденсации паров хладагента (процесс 3—4), охлаждении конденсата хладагента (процесс 4—5). Для расчета коэффициентов эксергетических потерь в конденсаторе необходимо знать средние абсолютные температуры теплоносителя на каждом участке процесса 2—5. Они неизвестны, так как в одном аппарате практически совмещено несколько процессов. Однако, учитывая, что изменение температуры теплоносителя обычно невелико и составляет 5—10 °С [7], ее можно принять на всех участках теплообмена постоянной, равной среднему значению Twc?. При этом условии коэффициенты эксергетических потерь можно вычислить по следующим формулам: ^2—«?==8дсо2—5» ?рсР(ТУ- Т3) <*>2-3= Яо х тс ( 1 w ср _J ?2—Зср ); A4) 30
**3—4—гл@3—4> \Т, Т / ' ш ср к '=/(гкр, ^к); ^4_5==8ДAL_5; <»4-5= X A5) A6) Х7\,с( Т4—5 w ср ж 4—5ср Средние абсолютные температуры всех рабочих веществ, участвующих в изобарных процессах, рассчитаны по формуле 7\ Ч-(/+1)ср- ¦(Ti-T^/ln^ ¦i+i И, наконец, коэффициент эксергетиче- ских потерь, обусловленный электромеханическими потерями, аэм==1-Лэм. '. A7) Таким образом были определены основные коэффициенты эксергетических потерь. Важной особенностью полученных соотношений является их явная зависимость от основных абсолютных температур, рабочего вещества, а также неявная зависимость от конструктивных особенностей поршневого компрессора. Каждый коэффициент зависит не только от степени совершенства данного элемента холодильной машины, для которого он вычислен, но и от степени совершенства других элементов машины. Анализ эксергетических потерь лучше проводить по их влиянию на действительный холодильный коэффициент и эксергети- ческий КПД холодильной машины. Подставив (8), A1) — A7) с учетом C) в A), получим: ед== lz-&i-2—^эм A8) • Особенность этой формулы: в нее не входит средняя абсолютная температура хладо- носителя. Действительно, °>5-7—Ts.cp= I Тос—7,о)/7,о=1/ес, тогда 1-Й, 9-Q* -].A9) " L 5 1+ес ( Д<о/_(<ч.1)+оO_/) Максимальное значение холодильный коэффициент будет иметь при условии, что все потери равны нулю, т. е. ед=ес. Если учитывать потери только в компрессоре и электродвигателе, то [i-^d-л/)]. еГ=8с*1э *2ср Нетрудно заметить, что с ростом значений ^2ср и Л» холодильный коэффициент ЕдМ увеличивается, однако с ростом Т2ср становятся больше потери в конденсаторе и на всасывающей линии. Поэтому, стремясь уменьшить потери в каком-либо элементе машины, необходимо знать их влияние на общий холодильный коэффициент цикла. Выясним зависимость Т2ср и т], от основных абсолютных температур цикла. Для многих фреонов с достаточно высокой точностью МОЖНО ПРИНЯТЬ Т2ср=Т2а. ДЛЯ ДРУГИХ хладагентов температура Т2ср является среднеарифметической температур Т2 и Т2а [вместо среднетермодинамической температуры процесса — см. формулу (9)]. Температуры Т2 и Т2а связаны следующей зависимостью: т2=т2а+ Работу адиабатического сжатия /а и температуру Т2а можно вычислить по известным формулам [7]. Индикаторный КПД r\t является индивидуальной характеристикой каждого типа компрессора. Он зависит от отношения давлений конденсации и кипения я, конструктивных параметров компрессора и термодинамических свойств хладагента. Для его определения можно воспользоваться экспериментальными графиками зависимости т|/ от л. К сожалению, опытные данные опубликованы не для всех типов компрессоров. Поэтому для всех одноступенчатых компрессоров с внешним приводом были выбраны типичные графики зависимости т), от л [7], которые аппроксимируются следующей предлагаемой формулой: тъ==т)о expFin-T-CiJi2). B0) Постоянные %, Ьь С\ представлены в табл. 2. Точность аппроксимации ±3 %. Таким образом, все эксергетические потери выражены через основные температуры цикла, теплохладоносителей и термодинамические свойства хладагента. Для вычисления холодильного коэффициента по формуле A9) необходимо знать шесть температур — Го, Тк, Tw ср, Г0.с, Ти Тъ\ для энергетического КПД, кроме перечисленных, добавляется Tscp. В статье невозможно подробно проанализировать каждый коэффициент эксергетических потерь и их влияние друг на друга. Отметим только следующее: как показали расчеты, почти все численные значения коэффициентов эксергетических потерь являются величинами одного порядка (кроме коэффициента Q4—5> который на один-два порядка меньше остальных). Обратимся теперь к действительному холодильному коэффициенту современных машин и агрегатов. По приведенным в [8] графикам экспериментальных зависимостей холодопроизводительности и электрической мощности от температур Т0 (или Ts2) и Тк Таблица 2 Хладагент R717 R22 Ло 0,80 0,72 6,.Ю2 3,03 4,59 CrlO3 5,01 4,42 31
Таблица 3 То 273 263 253 243 233 Значения ед. вычисленные по формуле A9) R717 6 4,2 2,8 1,8 R22 4,3 3,3 2,8 1,9 1,4 Значения ед, вычисленные по экспериментальным данным для различных холодильных машин и агрегатов > R717 < о о <N ш < 5,4 3,9 2,8 N. о аз Н 2,5 1,6 о о < >> 3,4 2,5 6 00 < 3,8 2,4 1,7 (N CD < 5,2 3,8 2,9 1,8 <N N- О 00 < 5,5 3,8 2,6 1,6 с* о < 5,6 4 2,7 1,9 о 6 < 2,7 1,9 R22 <М CQ < < 4,5 3,6 2,7 2,1 1,7 о О) 4,4 3,7 2,7 2,2 1,7 0Q е СМ 4,7 3,6 2,8 2 1,4 о а> >> >> < X 3,9 3,3 2,7 1,9 1,4 6 < 4,6 3,3 2,7 2 1,7 "О о >> >> е о» 3,5 3,1 2,1 1,6 4,6 3,2 2,8 2,2 1,7 < 2,7 2,0 1,6 (или Twl) рассчитан действительный холодильный коэффициент для различных холодильных машин. Значения ед при Гк=303 К или Twl = 295 К представлены в табл. 3. Здесь же приведены значения ед, вычисленные по формуле A9) при следующих температурах: Гшср=298 К; 7^=303 К; Г0.с.= = 293 К; 7,/=(Г0+20) К для фреонов и Tj=(T0+5) К для R717; Т8Ср=(Т0+5) К; Т*=(Тк-5) К. Для всех одноступенчатых компрессоров с внешним приводом индикаторный КПД Л, найден по формуле B0). Электромеханический КПД цэм приняли равным 0,9. Совпадение значений ед, рассчитанных по формуле A9) и по экспериментальным данным для различных холодильных машин и рабочих веществ, вполне удовлетворительное. Однако для некоторых холодильных машин при низких температурах кипения хладагента B43 К для аммиачных и 233 К для фреоновых) отклонения существенны — до ~30 %. Причин может быть несколько: типичные графики т]х=/(я), описанные формулой B0), для некоторых компрессоров неточны; завышена температура Tt при расчете ед по формуле A9); не учтен регенеративный теплообмен. На рис. 2 приведены значения эксерге- тического КПД х\е, вычисленные по формуле C) для тех же холодильных машин, кото- Рис. 2. Зависимость эксергетического КПД це одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины от температуры кипения хладагента Т0: 1, 3 — R22; 2 — R717; 1, 2, 3 — по формуле A9) рые указаны в табл. 3, при тех же температурах. Из рис. 2 видно, что для современных холодильных машин г\е существенно зависит от свойств рабочего вещества. Эксергетический КПД определяется разностью температур хладоносителя и кипения хладагента Tscp — Го. Например, при разности 3 К (кривая 3) эксергетический КПД на 10—20 % выше, чем при 5 К (кривая /). Таким образом, полученные формулы для определения действительных энергетических характеристик одноступенчатых парокомп- рессионных машин с внешним приводом могут быть использованы для анализа степени совершенства различных элементов и оценки оптимальных условий работы действующих холодильных машин и агрегатов. Их можно применять и при оптимизации вновь проектируемых холодильных машин и тепловых насосов для систем кондиционирования воздуха. Список использованной литературы 1. Бадылькес И. С. Рабочие вещества и процессы холодильных машин.— М.: Госторг- издат, 1962.— 280 с. 2. Б ер Г. Техническая термодинамика.— М.: Мир, 1977.— 295 с. 3. Бродянский В. М. Эксергетический метод термодинамического анализа.— М.: Энергия, 973.— 296 с. 4. Гохштейн Д. П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок.— М.: Энергия, 1969.— 368 с. 5. Калнинь И. М. Критерий эффективности холодильных машин.— Холодильная техника, 1978, № 5, с. 6—12. 6. Теплообменные аппараты, приборы автоматизации и испытание холодильных машин. Справочник.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.— 247 с. 7. Холодильные компрессоры. Справочник.— М.: Легкая и пищевая промышленность 1981.— 280 с. 8. Холодильные машины. Справочник.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.— 223 с. 9. Beyer J.— Energieanwendung, 1972 N 3, S. 79—82. 32
УДК 628.84:536.24.001.5 ИССЛЕДОВАНИЕ- ПРОЦЕССОВ АБСОРБЦИОННОГО ОСУШЕНИЯ ВОЗДУХА В ПЕННЫХ АППАРАТАХ Канд. техн. наук В. Д. МЕРЧАНСКИЙ, С. В. МАЛ ЕЙ В отечественной и зарубежной практике достаточно широко распространены аппараты, в которых реализованы процессы абсорбционного осушения воздуха. Такой способ обработки в системах кондиционирования в некоторых случаях оказывается экономически целесообразным, так как дает возможность заменить охлаждение воздуха с помощью холодильных машин его адиабатным охлаждением с предварительным осушением. Изучение (в целях повышения эффективности указанных процессов) возможности использования новых веществ для контактной обработки воздуха и целесообразности применения более совершенного интенсифицированного оборудования представляет несомненный практический интерес. В настоящее время в качестве рабочего вещества для абсорбционных осушителей воздуха предложен тройной водно-солевой раствор LiCl — СаС12 — Ca(N03J — Н20 с массовым соотношением солей 7,5:5,0:1,0, не уступающий по своим абсорбционным свойствам растворам LiBr — Н20 и LiCl — Н20. Предварительный анализ показал целесообразность применения данного раствора и в системах кондиционирования воздуха (СКВ) для осушения последнего. На рис. 1 изображены нанесенные на 7, d- диаграмму кривые парциальных давлений водяных паров над поверхностью абсорбентов, соответствующие максимальным концентрациям растворов |, подобранным таким образом, чтобы избежать выпадения кристаллов соли при охлаждении раствора после регенерации водой с температурой выше 20 °С (обычно применяемой в «традиционных» СКВ). Чем меньше парциальное давление над поверхностью абсорбента, тем выше абсорбционная способность раствора. Как видно из рис 1Г трехкомпонентныи солевой раствор обеспечивает несколько большую степень осушения воздуха, чем растворы бромистого и хлористого лития. К достоинствам нового абсорбента следует также отнести бактерицидное воздействие на обрабатываемый воздух, безвредность, незначительную коррозионную активность в присутствии ингибитора — бензотриазола. Стоимость 1 кг трехкомпонентной соли соответственно в 2 и 7 раз меньше стоимости хлористого и бромистого лития. В настоящее время разработана новая конструкция пенного теплообменного аппарата, отличающаяся небольшими габаритными размерами и массой, хорошими регу- 2 4 6 8 /0 ?/0?кгАг Рис. 1. Кривые парциальны-х давлений водяных паров над поверхностью абсорбентов в I, d-диаг- рамме: / — LiCl — СаС12 — Ca(N03J — N20, массовое содержание соли |=61,5 %; 2 — LiBr — H20, ?= = 57,5 %; 3 — LiCl — Н20, ?=43,5 % лировочными характеристиками. В нем процессы тепло- и массопередачи протекают с высокой степенью интенсивности. Некоторым недостатком аппарата является несколько повышенный расход электроэнергии. Принцип действия и технические характеристики аппарата описаны в [2]. Экспериментальное исследование целесообразности использования нового абсорбента для осушения воздуха преследовало следующие цели: изучение процессов осушения воздуха в унифицированном пенном теплообменном аппарате модернизированном (УПТАМ) С- помощью трехкомпонентного солевого раствора; исследование тепло- и массообмена в процессе осушения воздуха при различных определяющих факторах; определение аэродинамического сопротивления пенного потока, образованного трехкомпонентным солевым раствором, при различных режимах работы исследуемого аппарата. Экспериментальные исследования проводили на установке, принципиальная схема которой представлена на рис. 2. Установка состоит из двух аппаратов УПТАМ — абсорбера и десорбера, узла подготовки воздуха, расширительной каме- 33
Рис. 2. Принципиальная схема экспериментальной установки: / — осушитель воздуха на базе унифицированного пенного теплообменного аппарата модернизированного (УПТАМ); 2 — блок («сухой» и «смоченный» термометры); 3 -— манометр; 4 — регулирующая воздушная заслонка; 5 — ротаметр; 6 — U-образный манометр; 7 — микроманометр ММН с пневмометрической трубкой; 8 — десорбер; 9 — вентилятор; 10 — циркуляционный насос; // — термометр; 12 — электроподогреватель; 13 — водомер; 14 — расширительная камера; 15 — узел подготовки воздуха на базе экспериментального образца автономного кондиционера КТА-11-4; 16 — емкость для приготовления и сбора раствора абсорбента; 17 — теплообменник для охлаждения раствора после регенерации ры, емкости для приготовления и сбора абсорбента, теплообменника для охлаждения раствора после регенерации, электроподогревателя, вентиляторов, циркуляционных насосов. В ходе экспериментов измеряли температуры воздуха, воды и раствора; расходы воздуха, воды и раствора; количество влаги, переданной воздухом; плотность раствора; перепады давлений. Установка работала при температуре воздуха, подаваемого на обработку, 25—35 °С, его относительной влажности 75—95 % и скорости в рабочем пространстве аппарата шв=2-Ьб м/с. Начальный уровень жидкости относительно выходного отверстия щелевого патрубка /tCT= —20 -т- +50 мм, содержание абсорбента 55—61,5%. Интенсивность процесса абсорбции водяного пара из воздуха зависит в основном от высоты слоя газожидкостной пены и степени ее турбулизации, которые, в свою очередь, определяются скоростью воздуха ьиц в рабочем сечении аппарата и начальным уровнем жидкости Лст. Исследования структуры газожидкостного (пенного) слоя показали, что для жидкой фазы в аппарате УПТАМ с достаточной степенью точности может быть принята модель идеального перемешивания. В этом случае равновесие между фазами при бесконечно большой поверхности контакта фаз теоретически может быть достигнуто только в случае равенства концентрации водяных паров в уходящем воздухе и их равновесной 5щ,*/с Рис. 3. Зависимость коэффициента общей эффективности массопередачи Е от скорости воздуха <ив в рабочем пространстве аппарата и начального уровня жидкости относительно выходного отверстия щелевого патрубка hCT: 1 — Аст=50 мм; 2 — Лст=40; 3 — Лст=30; 4 — /*ст=20; 5 — Лст=10; 6 ~~ Лст=0; 7 — /гст== — Ю; 8 — Лст=—20 мм 34
концентрации над поверхностью жидкости, поступающей из абсорбера в десорбер. Поэтому степень приближения реального процесса массопередачи к теоретическому наиболее полно отражает коэффициент общей эффективности массопередачи по Мер- фи [1]: ?== ьГ2 (О где сгЬ сг2, с*—массовая концентрация водяных паров в воздухе соответственно начальная, конечная, равновесная массовой концентрации уходящей жидкости, кг/м3. Значения с* определяют из выражения: с*=Асж2+В1ж2-С, B) где А, В, С —постоянные коэффициенты; сж2 —массовая концентрация водяных паров в растворе на выходе из аппарата, кг/м3; *ж2 —температура раствора на выходе из аппарата, °С. На основании проведенных исследований и экспериментальных данных были получены значения постоянных коэффициентов уравнения B): Л=0,853-10~4; Я=0,473Х Х1(Г3; С=0,754. Зависимость коэффициента Е от скорости воздуха в рабочем пространстве аппарата и начального уровня жидкости относительно выходного отверстия щелевого патрубка Лст представлена на рис. 3. Увеличение скорости воздуха и уровня жидкости в поддоне значительно интенсифицирует процесс массопередачи, а следовательно, и степень осушения воздуха, однако при этом возрастает аэродинамическое сопротивление. По результатам обработки экспериментальных данных получено уравнение для определения аэродинамического сопротивления аппарата Др, Па: Др= A62,3+2941,2 /iCT) (швов) ¦•«-«•7*« где qb — плотность воздуха, кг/м3. На рис. 4 приведена зависимость аэродинамического сопротивления от массовой скорости воздуха, условно отнесенной к свободному сечению рабочей камеры аппарата и начальному уровню жидкости /iCT. Эти два фактора в основном и влияют на образование пенного потока. Увеличение массовой скорости и начального уровня жидкости приводит к возрастанию аэродинамического сопротивления. При массовой скорости более 6,7 кг/(с«м2) начинается интенсивный унос жидкости через сепаратор, поэтому режим работы аппарата при скорости ее более 6,7 кг/(с-м2) и начальным уровнем более 50 мм нецелесообразен. Визуальное наблюдение за высотой пенного потока показало, что она меньше высоты пенного потока, образованного водо- воздушной смесью, вследствие более высокой плотности солевого раствора. Этот фактор необходимо учитывать при конструиро- 6fotPa\*dto**) Рис. 4. Зависимость аэродинамического сопротивления Лр от массовой скорости воздуха wbqb в рабочем пространстве аппарата и начального уровня жидкости относительно выходного отверстия щелевого патрубка Лст (обозначения кривых см. рис. 3) вании теплообменной поверхности, размещенной в пенном слое солевого раствора. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили возможность применения нового трехкомпонентного раствора LiCl — СаС12 — Ca(N03) 2 — Н20 в контактных аппаратах абсорбционных систем кондиционирования воздуха. Использование аппарата УПТАМ позволяет наиболее полно реализовать высокую абсорбционную способность предложенного раствора. Список использованной литературы 1. К а ф а р о в В. В. Основы массопередачи.— М.: Высшая школа, 1979.— 209 с. 2. Мерчанский В. Д., Малей С. В. Унифицированный пенный теплообменный аппарат для системы кондиционирования воздуха и холодильных установок.— Холодильная техника, 1985, № 4, с. 38—43. УДК 62.713:536.24 ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАМОРАЖИВАНИЯ НА РАБОТУ СЕЗОННОДЕЙСТВУЮЩИХ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ Ю. С. ГОРДИЕНКО, канд. техн. наук Н. А. БУЧ КО, д-р техн. наук, проф. В. Н. ФИ ЛАТКИ Н Жидкостные сезоннодействующие охлаждающие устройства (СОУ), используемые в гидротехническом строительстве для создания водонепроницаемых экранов в плоти-
нах мерзлого типа, относятся к классу теп- лообменных устройств, именуемых однофазными термосифонами закрытого типа. Иногда их называют «термосваями» [2, 3]. Основными элементами СОУ являются два теплообменника, один из которых — грунтовой — отводит теплоту из замораживаемого грунта, а второй — наружный — охлаждается наружным воздухом. В зависимости от высоты плотины СОУ могут иметь различную длину грунтового теплообменника. При проектировании плотин мерзлого типа необходимо провести тепловые расчеты СОУ с учетом закономерностей внутреннего теплообмена, характеризуемого коэффициентами теплоотдачи между рабочей жидкостью и поверхностью стенки как в грунтовом, так и в наружном теплообменниках. Коэффициенты теплоотдачи зависят от многих факторов, в том числе и от длины грунтового теплообменника. Так, в работах [1, 6] теплообмен в однотрубных однофазных термосифонах описывают уравнением подобия: Nu=c(Ra^)n, A) где Nu—критерий Нуссельта; Ra —критерий Релея, Ra=Gr-Pr; Gr — критерий Грасгофа; Рг — критерий Прандтля; D —наружный диаметр грунтового теплообменника; L —длина грунтового теплообменника. В большинстве работ по однотрубным термосифонам я=0,25. Однако однотрубные термосифоны недостаточно эффективны, так как в них происходит взаимодействие пограничного слоя и ядра жидкости, движущихся в противоположных направлениях, что приводит к ухудшению теплообмена. Более эффективны, как показано в [5—6], однофазные термосифоны с внутренней трубой, так называемые коаксиальные. Установка внутренней трубы позволяет разделить восходящие и нисходящие потоки. Однако в указанных работах не исследована зависимость эффективности коаксиальных термосифонов от относительной длины грунтового теплообменника L/D. Для определения влияния симплекса L/D на работу устройства на кафедре теоретических основ тепло- и хладотехники Ленинградского технологического института холодильной промышленности был создан экспериментальный стенд, схема которого представлена на рис. 1. Стенд включает в себя охлаждаемый и нагреваемый теплообменники, имитирующие соответственно наружный и грунтовой теплообменники СОУ. Нагреваемый теплообменник изготовлен из трех алюминиевых труб диаметром 40X3 мм, длиной 1500, 750, 750 мм, соединенных между собой посредством резьбы. Рис. 1. Схема опытного термосифона, моделирующего работу СОУ: / — Е;нутренняя труба нагреваемого теплообменника; 2 — кольцевой канал нагреваемого теплообменника; 3 — наружная труба нагреваемого теплообменника; 4 — электронагреватель; 5 — охранный нагреватель; 6 — охлаждающая рубашка; 7 — трубки охлаждаемого теплообменника; 8 — внутренняя трубка охлаждаемого теплообменника; <С — места установки термопар Таким образом, в эксперименте можно было получить различные длины нагреваемого теплообменника. В качестве внутренней использовали трубку диаметром 17X2 мм, которая для уменьшения теплообмена между нисходящим и восходящим потоками теплоносителя изготовлена из фторопласта. На наружную поверхность трубы нагреваемого теплообменника равномерно навивали ленточный нихромовый электронагреватель, что обеспечивало постоянную плотность теплового потока. Верхний охлаждаемый теплообменник, как и в реальных СОУ, выполнен с развитой теплообменной поверхностью. В натурных условиях трубки воздушного теплообменника дополнительно оребряют для уменьшения термического сопротивле- 36
ния теплоотдаче к окружающему воздуху. В условиях эксперимента необходимость в оребрении трубок отпала, так как охлаждение теплообменника осуществлялось жидкостью — водным раствором этиленгликоля. В охлаждаемом теплообменнике установлено 20 трубок из нержавеющей стали диаметром 12Х 1,5 мм и длиной 500 мм каждая. Для уменьшения теплоподвода к восходящему потоку центральная труба диаметром 40X3 мм, длиной 550 мм изготовлена из фторопласта. Теплопритоки из окружающей среды к модели СОУ сведены к минимуму за счет теплоизоляции и установки охранного нагревателя. В качестве теплоносителя в эксперименте использовали керосин марки TCI. При вычислении коэффициента теплоотдачи за температурный напор принимали разность средних температур стенки нагреваемого теплообменника и теплоносителя в кольцевом канале. Подробно методика измерения основных параметров и обработки результатов опытов описана в работе [4]. На экспериментальной установке было выполнено три серии опытов, отличающихся значениями симплекса L/D — соответственно 75,0; 57,2; 38,6. Были использованы также опытные данные работы [4]. Итоги всех этих экспериментальных исследований представлены на рис. 2 и 3. Для средней теплоотдачи в грунтовом теплообменнике опытные точки вполне удовлетворительно аппроксимируются уравнением подобия: Ш =0,232Ra°'28(L/Z))-0'24, B) где Ra — критерии Релея для граничных условий второго рода, Ra==^, g —ускорение свободного падения; Р —коэффициент объемного расширения; q —плотность теплового потока на стенке нагреваемого теплообменника; йэ —эквивалентный диаметр кольцевого канала; А, —коэффициент теплопроводности; v —коэффициент кинематической вязкости; а —коэффициент температуропроводности. 610 э) \ ^•^ """^А 1 ^= в го 20 W 60 L/D Рис. 2. Результаты экспериментов по определению среднего по длине нагреваемого теплообменника коэффициента теплоотдачи в зависимости от значения симплекса L/D: Ш — 1/0=75,0; х — L/Z)=57,2; A — L/?>=38,6; О — L/D=18,8 [4] яе 10' W -И _Л»г. у. J ^* . — _ >< <• и < тч Рис. 3. Результаты экспериментов по определению средней скорости движения жидкости в кольцевом канале в зависимости от значения симплекса LID: О — 1/Д=75,0; х — L/D=57,2; Ф — L/D=38,6 В качестве определяющей принята средняя температура жидкости в кольцевом канале. Среднее отклонение экспериментальных точек от обобщающих линий составляет 5,4 %, а максимальное — не превышает 12,1 %. Обобщение результатов экспериментов позволило также получить уравнение подобия, характеризующее гидродинамическую картину движущейся в СОУ жидкости: R^=0,104 Gr0'48 Pr~0'42 (DoAU1J8,C) где Re —среднее по длине значение критерия Рейнольдса, который в данном случае является определяемым, V D0 —внутренний диаметр трубы грунтового теплообменника жидкостного СОУ, принятого в качестве эталонного, Do=0,07 м. При обобщении опытных данных уравнением C) среднее отклонение равно 6,3 % при максимальном 16,4 %. Как следует из уравнений A) и B) и рис. 2, с увеличением значения L/D теплообмен в жидкостном коаксиальном СОУ так же, как и в однотрубном, ухудшается, при этом критерий Нуссельта в большей степени зависит от критерия Релея и в меньшей степени от симплекса L/D. Средняя скорость движения жидкости в кольцевом канале грунтового теплообменника СОУ (см. рис. 3) практически не зависит от L/D, а определяется эквивалентным диаметром кольцевого зазора. Предложенные формулы действительны в следующих пределах изменения определяющих критериев: 6,47.104<Ra<l,63.109; 7,5<Рг<607,7; 18,8<L/D<75,0. Результаты данных исследований могут быть использованы при проектировании плотин мерзлого типа и других сооружений, в основаниях которых необходимо поддерживать отрицательную температуру с помощью жидкостных СОУ. 37
Список использованной литературы 1. Бейли Ф ., Локк Г. Тепловые характеристики закрытого термосифона.— Тр. Амер. об-ва инж.-мех., сер. С, Теплопередача, 1965, т. 87, № 1, с. 6—46. 2. Бучко Н. А., Турчина В. А. Искусственное замораживание грунтов.— М.: Информ- энерго, 1978.— 64 с. 3. В я л о в С . С. Искусственное охлаждение грунтов с помощью термосвай.— М.: Наука, 1979.— 160 с. 4. Гордиенко Ю. С., Бучко Н. А., Филаткин В. Н. Внутренний теплообмен в жидкостных сезоннодействующих охлаждающих устройствах.— Холодильная техника, 1985, № 4, с. 41—45. 5. Light hill M. I.— Quart J. Mech. Appl. Math, 1953, Vol. 6, pp. 398—439. 6. Seki N., Fuhusaho S., Koguchi K.— Warme-und Stoffubertrag, 1980, 14, № 3, S. 189—199. УДК 641.546.44:536.212.3.022 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЗАЛИВКИ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА НА КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ Акад. АН БССР А. Г. ШАШКОВ, А. Г. ВОЙТЕНКО, Н. В. ЕРЕМИНА Для теплоизоляции бытовых холодильников широко используют пенополиуретан, отличающийся от других теплоизоляционных материалов низкой теплопроводностью. Благодаря лучшей теплоизоляции можно уменьшить энергопотребление холодильника или увеличить коэффициент использования его объема, который является важным показателем при продаже холодильников на международном рынке. Теплопроводность пенопласта в общем виде складывается из теплопроводностей газовой кг и твердой кг фаз и теплопроводностей, обусловленных радиационным Хр и конвективным кк переносом тепла через газовую фазу [1], т. е. х=лг+М-хр+хк. Наиболее важной составляющей общей теплопроводности является теплопроводность газовой фазы. По этой причине пенополиуретан во многих случаях вспенивают фреоном, обладающим низким коэффициентом теплопроводности. Теплопроводность твердой фазы для пе- нопластов с ячейками диаметром меньше 10 мм — величина постоянная. Теплопроводность, обусловленная конвективным переносом тепла, при размерах ячеек менее 1,6 мм равна нулю [1, 3]. Теплопроводность, обусловленная радиационным переносом гепла через газовую фазу, пропорциональна диаметру ячеек. Практически это означает, что при прочих равных условиях пенопласты, имеющие мелкую ячеистую структуру, по сравнению с крупноячеистыми обладают более низкой теплопроводностью вследствие поглощения и рассеивания лучистой энергии. Пенополиуретан получают на месте использования заливкой или напылением при механическом и воздушном смешивании его компонентов. Использование пенополиуретана имеет некоторые особенности, которые следует учитывать в технологии производства. Технологические режимы заливки оказывают существенное влияние на его структуру, а следовательно, и теплопроводность, В целях поиска оптимальных технологических режимов заливки пенополиуретана было исследовано их влияние на теплопроводность получаемого материала. Исследования проводили на образцах пенополиуретана системы Сиспур SH 4060/2, которые вырезали из шкафов холодильников «Минск-15» через 24 ч после заливки (с помощью заливочной машины А-30, широко применяемой в производстве пенополиуретана). Коэффициент теплопроводности образцов определяли с помощью автоматизированного прибора, разработанного в лаборатории теплофизики Института прикладной физики АН БССР. Значительное влияние на коэффициент теплопроводности пенопласта оказывает его плотность [3]. Образцы с различной плотностью получали изменением дозировки заливаемого пенополиуретана. Диапазон плотностей составил 34,2—54,6 кг/м3. Каждую дозировку заливали в два шкафа. Коэффициент теплопроводности всех образцов определяли не менее трех раз. Таким образом, при одной и той же плотности пенополиуретана проводили шесть измерений коэффициента теплопроводности образцов и по ним рассчитывали среднее значение, а также доверительный интервал при доверительной вероятности 0,95 [2]. По полученным средним значениям коэффициента теплопроводности в пределах доверительного интервала построена кривая зависимости коэффициента теплопроводности пенополиуретана от его плотности (рис. 1). Минимум коэффициента теплопроводности соответствует плотности пенополиуретана 38—40 кг/м3. Возрастание коэффициента теплопроводности с уменьшением плотности объясняется укрупнением ячеек и увеличением радиационной и конвективной составляющих теплопередачи. При плотностях более 40 кг/м3 коэффициент теплопроводности также возрастает вследствие увеличения составляющей, обусловленной 38
о>огв\ 0,026\ 0,02А 0,022\ 30 35 W ?5 50j)tH2/M* Рис. 1. Зависимость коэффициента теплопроводности X пенополиуретана системы Сиспур SH 4060/2 от его плотности q теплопроводностью твердой фазы, и ухудшения структуры пенополиуретана. На срезах образцов с высокой плотностью наблюдались крупные трещины и уплотнения материала. Расход воздуха в смесительной головке заливочной машины также оказывает существенное влияние на теплопроводность пенополиуретана, так как непосредственно влияет на качество перемешивания его компонентов. Образцы для исследования влияния расхода воздуха в смесительной головке заливочной машины А-30 вырезали из днища, боковых стенок, задней стенки и потолка шкафа холодильника (рис. 2). Расход воздуха определяли по ротаметру заливочной машины. При каждом фиксированном расходе воздуха пеносюлиуретаном заливали два шкафа. Температура компонентов 20±2 °С, температура воздуха, подаваемого в смесительную головку, 15±5°С, дозировка материала 3,2 кг. Зависимость коэффициента теплопроводности пенополиуретана системы Сиспур SH 4060/2 от расхода воздуха в смесительной головке заливочной машины А-30 приведена на рис. 3. Минимумы кривых соответствуют расходу воздуха 0,018 м3/с. Наиболее сильно эта зависимость проявляется для образцов, вырезанных из задней стенки шкафа. При недостаточном расходе воздуха в смесительной головке ухудшается перемешивание компонентов композиции, заливаемой в шкаф, что отражается на структуре получаемого пенополиуретана. На срезах образцов наблюдаются темные полоски, представляющие собой локальные уплотнения материала, теплопроводность которых выше, чем теплопроводность нормального пенополиуретана. Коэффициент теплопроводности образцов, вырезанных из верхней части шкафа, на 10—12 % превышает коэффициент теплопроводности образцов, вырезанных из днища. Это вызвано следующим. На поточной линии шкаф холодильника распола- Рис. 2. Места вырезки образцов пенополиуретана из шкафа холодильника «Минск-15»: / — днище; 2 — боковые стенки; 3 — задняя стенка; 4 — потолок 0,01* 0,016 0,018 0J2O 0,022 %*№ Рис. 3. Зависимость коэффициента теплопроводности X пенополиуретана системы Сиспур SH 4060/2 от расхода воздуха GB в смесительной головке заливочной машины А-30: 1—4 — для образцов, вырезанных соответственно из потолка шкафа, задней стенки, боковых стенок, днища гается горизонтально, дверным проемом вниз. Пенополиуретан заливают со стороны днища. Вспениваемые потоки распространяются по задней и боковым стенкам в сторону потолка. К моменту смыкания потоков и полному заполнению объема между наружной и внутренней стенками шкафа пена частично теряет свою активность, что приводит к ухудшению структуры получаемого пенополиуретана в зоне смыкания потоков и повышению его теплопроводности. Результаты исследования позволяют рекомендовать для бытовых холодильников пенополиуретан системы Сиспур SH 4060/2 с плотностью 38—40 кг/м3. При использовании заливочной машины А-30 расход воздуха в смесительной головке должен быть 0,018 м3/с Заливать пенополиуретан целесообразнее со стороны морозильного отделения холодильника. Таким образом, теплоизоляция с наименьшим коэффициентом теплопроводности будет в зоне наибольшего перепада температур, что уменьшит общий тепло- 39
приток в холодильник из окружающей среды. Список использованной литературы 1. Композиционные материалы на основе полиуретанов.— М.: Химия, 1982.— 240 с. 2. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок.— М.: Мир, 1985.— 272 с. ' 3. Черепанов В. П., Шамов И. В. Теплопроводность газонаполненных пластических масс.— Пластические массы, 1974, № 10, с. 53—55. УДК 621.564:621.3.011.001.5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ СМЕСЕЙ МАСЛО — ХЛАДАГЕНТ В. П. ЛУНИН, В. В. ВЕСЕЛОВ, Г. Д. ЩАВЕЛЕВ Повышенные требования к надежности встроенных электродвигателей герметичных и бессальниковых компрессоров, применяемых в холодильных машинах, вызывают необходимость более полных исследований среды — смесей масел с хладагентами,— в которой работают электродвигатели. Поскольку характеристики используемых в них электроизоляционных материалов в значительной степени зависят от электроизоляционных свойств этой среды, нами в лабораторных условиях определены удельное объемное электрическое сопротивление qv и электрическая прочность Епр распространенных в холодильной технике смесей хладагентов R12 и R22 с маслами ХФ12-16 и ХФ22-24. Удельное объемное сопротивление смесей, а также отдельно их компонентов измеряли в соответствии с ГОСТ 6581—75. Для этой цели использовали установку, показанную на рис. 1. Исследуемую жидкость наливали из дозатора в автоклав, в его измерительную ячейку двухзажимного типа. Автоклав перед заправкой вакуумировали до остаточного давления р= 1,3 кПа. Давление исследуемой жидкости контролировали по мановакуум- метру. Вначале в автоклав наливали масло, предварительно выдержанное в термостате под вакуумом при температуре 80 °С в течение 12 ч, после чего его массовое влагосо- держание составляло не более 0,001 %. Затем в автоклав добавляли хладагент и выдерживали смесь до достижения равновесного состояния. Тераомметром Е6-13 измеряли объемное электрическое сопротивление под напряжением 200 В. Время вы: держки под напряжением при стабилизировавшемся давлении 60 с. Все измерения проводили при температуре 20 °С. Рис. I. Опытная установка для измерения объемного электрического сопротивления: / — автоклав; 2 — измерительная ячейка двухзажимного типа; 3 — смотровое окно; 4 — труба для заполнения ячейки; 5, 8 — вентили; 6 — электроввод; 7 — проходной изолятор; 9 — ма- новакуумметр; 10 — измерительный прибор; 11 — дозато э По измеренным значениям объемного электрического сопротивления рассчитывали его удельное значение по ГОСТ 6581—75 (Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний): q^IUC^ где С„ — емкость вакуумированной измерительной ячейки, пФ; RtJ — измеренное объемное электрическое сопротивление, Ом. Результаты вычислений приведены в табл. 1. Из нее видно, что холодильные масла ХФ12-16 и ХФ22-24 имеют примерно одинаковые значения qv. У жидких хладагентов R12 и R22 они значительно отличаются. Для определения электрической прочности смесей и их компонентов измеряли пробивное напряжение Unp, используя тот же автоклав с измерительной ячейкой. Испытания проводили в соответствии с ГОСТ 6581—75 при температуре 20 °С. Таблица 1 Смеси и их компоненты ХФ12-16 ХФ22-24 R12. R22 X012-16+R12 ХФ22-24+^22 р, кПа 1,3 1,3 566 909 530 880 Ом-см (при 20° С) 9,05 3,96 1,0- 2,3- 3,6- 5,7- • 1014 •10м 1013 108 10м 109 40
Таблица 2 h, мм 0,25 0,5 0,75 1,00 1,25 ХФ12-16 6,5 11,0 13,5 17,0 20,5 - ХФ22-24 5,0 7,8 12,5 15,7 18,0 "пр. R12 (/7=566 кПа) 6,6 13,5 19,5 24,5 30,0 кВ/мм (при 20 °С) ХФ12-16+Ш2 (/?=530 кПа) 9,0 14,0 18,0 24,0 28,0 R22(p=909 кПа) 4,4 10,1 14,2 20,0 23,5 X022-24+R22 (/?=880 кПа) 4,1 9,8 13,6 19,4 24,2 Пробивное напряжение подавали через высоковольтный электроввод от установки АИИ-70. С помощью лимба, расположенного с внешней стороны автоклава, устанавливали разное расстояние между электродами — от 0,25 до 1,25 мм, что соответствует толщинам электроизоляции для различных типов электродвигателей. После шести пробоев при одном давлении,, но разном расстоянии между электродами автоклав вскрывали для очистки электродов. При этом наблюдали почернение смесей, что можно объяснить обугливанием масла и образованием кислот и смол при электрическом эазряде между электродами. В процессе статистической обработки полученных результатов определяли среднее пробивное напряжение и среднеквадратичную ошибку измерений. В табл. 2 приведены результаты измерений пробивного напряжения Uпр масел ХФ12-16 и ХФ22-24, жидких хладагентов R12 и R22 и смесей. 0 Ь,мм Рис. 2. Зависимость пробивного напряжения Unp смесей масло — хладагент от расстояния между электродами h: 1 — ХФ12-16+Ш2, р=566 кПа; 2 — то же, р=392 кПа; 3 — ХФ12-16; 4 — ХФ22-24; 5 — ХФ22-24+И22, /?=39:> кПа; 6 — то же, р=296 кПа 25 20 15 10 5 4 v 1 * 2^ V, V. з 100 200 500 ?00 500 600 700 800р,Ш 1 1— 1 1 1 ,_! 1 i j О 10 20 50 ?0 50 60 70 la,% Рис. 3. Зависимость пробивного напряжения Unp от давления р и массового содержания ?а хладагента в смеси в однородном поле при расстоянии между электродами /i=l,25 мм: 1 — X012-16-T-R12; 2 — ХФ22-24+И22 Зависимость пробивного напряжения U масел и их смесей с хладагентами от расстояния между электродами h при различных давлениях р показана на рис. 2. Пробивное напряжение масел и их смесей возрастает с увеличением расстояния между электродами и повышением давления насыщения смесей хладагентами. На рис. 3 показана зависимость пробивного напряжения Unp от давления р и массового содержания хладагента в смеси ?а. При увеличении в смеси массового содержания хладагента пробивное напряжение значительно возрастает. Однако при достижении давления 530 кПа для смеси масла ХФ12-16 с хладагентом R12 и давлении 880 кПа для смеси масла ХФ22-24 с хладагентом R22 наклон кривых становится незначительным. Это указывает на изменение механизма пробоя в зависимости от массового содержания хладагента в смеси. На основе полученных результатов лабораторных исследований в настоящее время разрабатываются рекомендации для расчета сроков службы электроизоляции встроенных электродвигателей холодильных машин. 41
ОБМЕН ОПЫТОМ УДК 621.317.7:641.546.44.001.4 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СТЕНД ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ БЫТОВЫХ холодильников А. Г. СУВОРОВ Электрические испытания холодильников и холодильных агрегатов проводят большей частью с помощью измерительных приборов, либо подключаемых вручную, либо встроенных в стенды. Ручное подключение малопроизводительно и пригодно лишь для единичного и мелкосерийного производства. Использование стендов с автоматической коммутацией резко повышает производительность труда при проведении испытаний. Напряжение подается на движущийся по конвейеру холодильный агрегат через троллеи или оператором. Сверяя показания измерительных приборов с допустимыми параметрами, оператор определяет годность испытываемого изделия. При этом может быть принято ошибочное решение, вероятность которого возрастает при массовом выпуске изделий, когда оператору приходится работать в условиях дефицита времени. В настоящее время разработан и изготовлен автоматизированный стенд для предварительных, приемочных и периодических электрических испытаний бытовых холодильников и холодильных агрегатов [1]. Конструктивно в, одном корпусе объединены два стенда (рис. 1), один из которых резервный. С помощью стенда проверяют сопротивление изоляции, отсутствие короткого замыкания, функционирование при отклонении напряжения сети в соответствии с требованиями [2, 3]. Стенд предназначен для работы в закрытых отапливаемых помещениях при температуре окружающего воздуха 25+10 °С и относительной влажности до 80 %. Он сохраняет свои технические характеристики при непрерывной длительной работе. После каждого включения в сеть автоматически контролируются метрологические характеристики стенда. РПН fS Старт г щ Рис. 1. Общий вид автоматизированного стенда для электрических испытаний бытовых холодильников и холодильных агрегатов Рис. 2. Структурная электрическая схема автоматизированного стенда: 1,2,3— источники напряжения соответственно проверки сопротивления изоляции, проверки электрической прочности изоляции, функционирования при отклонении напряжения сети; 4 — измеритель сопротивления изоляции; 5, 6 — измерители тока; 7 — коммутатор испытательных напряжений; 8 холодильник; 9 — блок эталонных нагрузок, 10 — коммутатор измерительных сигналов; // блок контроля; 12 — блок индикации, 13 - SR-триггер; 14 — генератор импульсов. 15 - счетчик; 16 — дешифратор код*. 17 триггер режима 42
Структурная схема стенда приведена на рис. 2. По команде от кнопки или путевого выключателя на вход S триггера 13 поступает сигнал «Старт». На выходе этого триггера возникает сигнал, который деблокирует генератор импульсов 14. Частота следования импульсов 100 Гц со стабильностью частоты питающей сети. Импульсы регистрирует счетчик 15, каждому состоянию которого соответствует сигнал на одной из выходных шин дешифратора 16. В первом состоянии счетчика при наличии сигнала на первой шине коммутатор 7 подключает источник испытательного напряжения проверки сопротивления изоляции /, а коммутатор 10 — выход измерителя сопротивления изоляции 4У выполненного по мостовой схеме, к входу блока контроля //. В течение одной секунды проверяется сопротивление изоляции холодильника или холодильного агрегата. Во втором состоянии счетчика сигнал присутствует на второй шине дешифратора, при этом к холодильнику или холодильному агрегату подключается через коммутатор 7 источник напряжения проверки электрической прочности изоляции 2. Коммутатор 10 соединяет измеритель тока 5 с блоком контроля //. В третьем состоянии счетчика к изделию подключается источник напряжения 3, и оно испытывается на функционирование при понижении напряжения сети на 15 % от номинального значения. Блок индикации 12 выдает результат проведенных испытаний: «Годен» или «Брак» (с указанием вида). Общая продолжительность испытаний 5 с. При включении стенда в сеть триггер режима 17 выдает сигнал, разре- »шающий подачу испытательных напряжений с выхода коммутатора 7 только на блок эталонных нагрузок 9. Таким образом осуществляется самоконтроль метрологических характеристик стенда. В.случае соответствия их заданным значениям сигнал с выхода блока контроля // устанавливает триггер режима 17 в такое состояние, при котором возможно испытание холодильников или холодильных агрегатов. Если какой-либо измерительный сигнал неисправен или метрологические характеристики не соответствуют заданным, триггер режима 17 остается в первоначальном положении, а блок индикации 12 указывает канал, характеристики которого имеют отклонения от требуемых. Автоматически подсчитывается количество годных и бракованных изделий. Опыт эксплуатации стенда в условиях массового производства холодильников и холодильных агрегатов подтвердил его надежность и удобство в работе. Список использованной литературы 1. А. с. 1012071 (СССР). 2. ГОСТ 16317—76 (CT СЭВ 608—77; СТ СЭВ 1616—79). Холодильники бытовые электрические. Общие технические, условия. 3. ОСТ 27—56—541—81. Холодильники бытовые электрические. Программа и методика испытаний. УДК 621.646 ИЗ ОПЫТА ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛЕНОИДНЫХ МЕМБРАННЫХ ВЕНТИЛЕЙ В. В. ФЕДУЛОВ Соленоидные мембранные вентили СВМ-25 и СВМ-40 — основные исполнительные приборы большинства отечественных холодильных установок — не срабатывают на закрытие с увеличением скорости проходящей через них жидкости. При открытом вентиле поток (рис. 1) направлен вверх под углом к оси движения основного клапана. Следовательно, на основной клапан и мембрану действует сила скоростного напора жидкости, которая, согласно уравнению Бернулли, пропорциональна квадрату скорости. Во время закрытия и при закрытом вспомогательном клапане с увеличением скорости проходящей жидкости повышается разность давлений в полостях А и Б, поскольку возрастают потери скоростного напора в фильтрующей щели высотой 0,3—0,4 мм. Скоростной напор в полости А отсутствует, если поток жидкости не проходит через калиброванное отверстие основного клапана. Поэтому сила, приложенная к основному клапану и обусловленная раз- 43
Рис. 1. Соленоидный мембранный вентиль СВМ: / — корпус вентиля; 2 — основной клапан; 3— кольцевая фильтрующая щель; 4 — фильтрующая шайба; 5 — крышка вентиля; 6 — мембрана; 7 — тарелка; 8 — диамагнитная труба; 9 — вспомогательный клапан; 10 — седло основного клапана; // — калиброванное отверстие; 12 — возвратная пружина Рис. 2. Основной клапан вентиля СВМ после усовершенствования ностью давлений в полостях А и 2>, при значительном расходе жидкости превышает массу самого клапана и силу сжатия возвратной пружины. В результате основной клапан не садится на свое седло. Практически для улучшения работы соленоидного вентиля при любой степени открытия регулирующего устройства, находящегося после него, необходимо установить основной клапан в сборе с мембраной так, чтобы калиброванное отверстие было расположено навстречу движущемуся потоку жидкости, а на основном клапане против калиброванного отверстия сделать вырез, как показано на рис. 2. Поскольку перед соленоидным вентилем обязательна установка фильтра, после проведенной модернизации надобность в фильтрующей щели отпадает юоигегЕиша A1) 1211545 E1L F 25 D 3/10 F1) 1090991 B1) 3737937/28-13 B2) 11.05.84 G2) В. А. Уфаев, Н. М. Пашкин, Э. Г. Алехин E3) 621.785.92 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА по авт. св. № 1090991, отличающаяся тем, что, с целью создаяия равномерного температурного поля вокруг объекта, распылитель выполнен в виде крыльчатки и размещенной под ней тарели, при этом крыльчатка содержит полую ступицу, сообщенную с заглушёнными с торцов трубчатыми основаниями, и прикрепленные к ним снизу лопасти, и в основаниях над лопастями выполнены отверстия, оси которых параллельны плоскостям лопастей, а дно тарели имеет контакт с торцом трубопровода для подвода хладагента и стенки ее обращены вверх и имеют контакт со ступицей крыльчатки с образованием кольцевой полости, причем в стенках трубопровода л ступицы, обращенных к кольцевой полости, выполнены отверстия для прохода хладагента, а поплавок жидкостной полости клапана выполнен подпружиненным. A1) 1210019 E1L F 25 В 41/04, F 16 К 31/145 F1) 428147 B1) 3648263/23-06 B2) 03.10.83 G2) Ю. С. Сизов E3) 621.56 E4) E7) ТЕРМОРЕГУЛ И РУЮЩИЙ ВЕНТИЛЬ по авт. св. № 428147, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в верхней полости корпуса дополнительно установлен центробежный сепаратор, выполненный в виде тора из высокотепло- провэдного материала, расположенного под клапаном вокруг его штока и тангенциально подключенного в верхней части к входу хладагента в вентиль, причем нижняя часть сепаратора тангенциально соединена посредством патрубка с полостью корпуса над клапаном. 44
в помощь ПРАКТИКУ УДК 662.998@83.132) РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ С МАТЕРИАЛОМ «РИПОР». ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА* 5. Устройство и принцип действия пеноге- нератора Пеногенератор типа ПНГ — наиболее важная единица технологической оснастки при проведении изоляционных работ с материалом типа «рипор» — выполнен подвижным на раме с двумя парами колес. Он состоит из двух герметично закрывающихся баков (с мешалками, имеющими индивидуальные приводы), в которые подаются компоненты «А» и «Б», двух насосов с приводом и предохранительной муфтой, двух предохранительных рециркуляционных клапанов, емкости для растворителя, предназначенного для мойки пистолета, штуцеров для подвода сжатого воздуха и манометра для контроля его давления в трубопроводе, комплекта сменных шестерен для поддержания в процессе работы нужных производительности установки и соотношения компонентов, пневматического пистолета-распылителя со шлангами для подачи компонентов от насосов к его камере смешения. Баки комплектуются фильтр-сетками (по одной паре), нагревательными элементами, крышками, манометрами. Сжатый воздух подводится от индивидуального компрессора или от сети воздухопровода предприятия. 5.1. Назначение пеногенератора Пеногенератор предназначен для нанесения изоляции из материалов типа «рипор» методом напыления или заливки при работе в помещение и вне его при температуре окружающего воздуха не ниже 10 °С. Пеногенератор служит для приема, фильтрации и подогрева компонентов до рабочих температур а также для подачи их в определенном соотношении и с определенным расходом на изолируемую поверхность или в заливаемый объем. 5.1.1. Техническая характеристика приведена ниже. Производительность пеногенератора по смеси компонентов «А» и «Б» — 0,5; 1,0; 2,0 кг/мин (устанавливается тремя пара- * Окончание. Начало см. «Холодильная техника», 1986, № 4. ми сменных шестерен или плавно регулируется — в зависимости от конструкции ПНГ). Соотношение компонентов «А»:«Б» — 1:1,14; 1:1,4; 1:1,6; 1:1,8; 1:2,0; 1:2,2 или плавно от 1:1 до 1:2 (устанавливается сменными шестернями или регулятором — в зависимости от конструкции ПНГ). Объем бака компонентов 40 л, бака растворителя 5 л. Ток переменный, трехфазный, напряжение 220/380 В. Общая установочная мощность 3,28 кВт. Габаритные размеры пеногенератора 1000X840X1200 мм, масса 268 кг. 5.2. Принцип действия пеногенератора Действие пеногенератора основано на смешении двух жидких пенообразующих компонентов «рипора» сжатым воздухом в камере смешения пистолета-распылителя и подаче пенообразующей смеси на изолируемую поверхность или в заливаемую опалубку (форму). Порядок работы на пеногенераторе следующий. Баки пеногенератора заполняют компонентами «А» и «Б», заливая их через фильтр-сетки. Компоненты тщательно перемешивают и при необходимости подогревают: смесь «А» до температуры не выше 20—22 °С, смесь «Б» до температуры не выше 25—30 °С. При снятом пистолете компоненты по очереди прокачивают через шланги, сбрасывая их в те же баки. Затем регулируют предохранительные рециркуляционные клапаны. И только после этих операций приступают к работе на пеногенераторе. При этом следует иметь в виду, что рабочие давления в системе подачи смеси «А» до 0,2—0,25 МПа и смеси «Б» до 0,4— 0,5 МПа. Максимально возможное давление в системе подачи компонентов 0,5—0,6 МПа. В случае превышения этого давления работу следует прекратить и установить причину. При кратковременном прекращении подачи компонентов пистолет необходимо промыть растворителем. Отключать подачу сжатого воздуха при кратковременной остановке не рекомендуется. Давление подачи воздуха в системе составляет 0,5—0,6 МПа. По окончании изоляционных работ нужно перекрыть подачу компонентов рукояткой на пистолете, открыть кран подачи растворителя и промыть пистолет, продуть его сжатым воздухом, выключить приводы насосов и мешалок, отключить нагревательные элементы, пульт управления, а затем и подачу сжатого воздуха. Разобрать пистолет и промыть его детали растворителем. В случае длительной остановки пеногенератор следует разобрать и промыть растворителем баки, насосы и пистолет. Затем все высушить и снова собрать. После сборки насосы и шланги заполнить консервантом — трихлорэтилфосфатом, т. е. законсервировать. 45
Ввод машины после деконсервации осуществляется следующим образом. Вначале сливают консервант из баков, насосов и шлангов и заливают в баки растворитель (хлористый метилен). При закрытом пистолете и включенных насосах растворитель через редукционные клапаны прокачивают обратно в баки. Затем через 1— 2 мин открывают кран на пистолете, промывают всю систему (шланги, пистолет, насосы, баки) растворителем и продувают воздухом. После этого пеногенератор готов к приему компонентов в баки и к работе. Для практических целей может быть использован и другой способ ввода пено- генератора в рабочий режим и вывода из него. В конце каждой недели (или в случае консервации) всю систему смазывают машинным маслом, например веретенньШ. Для этого оба компонента полностью используют, т. е. освобождают оба бака и систему подачи (шланги и пистолет). Затем по вышеописанной методике ее очищают, промывают, заливают баки маслом, небольшое количество B00—300 г) масла прокачивают через пистолет и в таком виде пеногенератор оставляют до следующего использования. Периодически в течение недели для снижения адгезии компонентов «рипора» к деталям желательна смазка насоса, пистолета и отдельных деталей этим же маслом, причем масло из бака с компонентом «А» нельзя использовать для смазки деталей, контактирующих с компонентом «Б», и наоборот. Ввод системы в работу осуществляется по вышеуказанной методике и после освобождения ее от масла с последующей тщательной продувкой системы воздухом. При остановке машин на период времени от 1 до 15—20 ч допускается не вырабатывать компоненты, но при этом систему следует оставлять под давлением до следующего ее ввода в работу. Исходя из имеющегося опыта можно рекомендовать для промывки деталей и узлов пеногенератора растворители «солярка» и уайт-спирит (ГОСТ 3134—78) с последующей тщательной продувкой и очисткой всей системы. При промывке указанными растворителями шестеренчатых насосов разбирать их нет необходимости. Но при выдержке их в растворителе требуется периодически вначале слегка раскачивать, а затем прокручивать шестерни с помощью слесарного инструмента. Длительность очистки насосов составляет 10-—30 мин. Для обеспечения непрерывной работы пеногенератора он должен быть снабжен сменным пистолетом и тремя — четырьмя насадками, прокладками, а также набором слесарного инструмента. В период освоения пеногенератора, когда по ряду причин часто забиваются насадки к пистолету, можно рекомендовать 46 метод их зачистки путем отжига (только насадок) в муфельной печи, с помощью газовой горелки и т. д. Причем эти работы следует проводить в отдалении от места изоляционных работ (пеногенератора, компонентов и изоляции) не менее чем на 20—25 м, учитывая, что продукты горения (выделяющиеся газы) токсичны. Очистка таким способом других узлов и деталей пеногенератора не допустима. 6. Меры безопасности при работе с «рипором» Степень опасности смесей «А» и «Б» определяется свойствами входящих в их состав компонентов. Складские помещения и помещения, в которых проводятся изоляционные работы, должны быть обеспечены приточно-вытяж- ной вентиляцией и средствами пожаротушения. Необходимо, чтобы складские помещения отвечали также требованиям п. 4 Инструкции по технике безопасности и пром- санитарии для рабочих профессий, участвующих в процессе выполнения теплоизоляционных покрытий из пенополиуретана типа «рипор» методом заливки его в опалубку или методом напыления. Средствами пожаротушения в случае возгорания компонентов являются распыленная вода, химическая и воздушно-механическая пена, песок, а при возгорании компонентов в емкостях — только воздушно- мехакическая пена. Производственные помещения должны быть оборудованы ящиками с песком и достаточным количеством 5—10 %-ного водного раствора аммиака для дегазации пролитых случайно компонентов, а рабочие места должны быть обеспечены местными отсосами выделяющихся паров. При тушении пожаров обязательно применение кислородно-изолирующей аппаратуры. После дегазации водным раствором аммиака пролитого и засыпанного опилками компонента следует спустя 2—4 ч все собрать в специальную тару и вывезти в цех утилизации отходов. Сжигать опилки, пропитанные компонентами в особенности смесью «Б» (полиизо- цианатом), не разрешается, так как при этом выделяются токсичные вещества. Для зачистки пролитых компонентов рекомендуется смесь из спирта E0 массовых частей), воды D2,5 массовой части) и концентрированного аммиака G,5 массовой части). Все работы со смесями «А» и «Б» следует проводить с соблюдением правил индивидуальной защиты. В качестве средств защиты применяют комбинезон из грубошерстной или хлопчатобумажной ткани, резиновые сапоги, фартук, резиновые или прорезиненные перчатки, защитные очки, респираторы, противогазы марок «БКФ», «Е016» и «В»г При работе в цистернах
необходимо использовать противогазы ПШ-1 или ПШ-2. 6.1. Оказание первой помощи В случае обнаружения первых признаков отравления пострадавшего нужно удалить из опасной зоны, освободить от одежды, дать кислород и вызвать медперсонал. В случае попадания смесей «А» и «Б» на кожу их удаляют мягкой ветошью, затем это место промывают теплой водой с мылом. При попадании брызг в глаза следует немедленно промыть их большим количеством холодной воды и обратиться к врачу. Загрязненная одежда должна быть выдержана в 5—10 %-ном растворе аммиака в течение суток. Работы по нейтрализации необходимо проводить в резиновых перчатках и защитных очках. Спецодежда рабочего персонала обязательно подвергается дегазации и стирке один раз в неделю. 6.2. Требования при работе на пеногенера- торе При работе на пеногенераторе, кроме соблюдения упомянутых требований, необходимо учитывать следующее. Работы на пеногенераторе вблизи открытого огня, например при сварочных работах, запрещены. Аппаратчики, работающие с пневматическим распылителем, должны применять индивидуальные средства защиты органов дыхания (противогазы марки «БКФ» или «Е016», марлевые маски, респираторы и др.) и индивидуальные средства защиты кожи — спецодежду и резиновые перчатки. Все соединения пеногенератора, подающие компоненты к дозировочным насосам и от них к пистолету, должны быть герметичны. Компоненты материала «рипор» запрещается выливать в канализацию. При заполнении баков пеногенератора iiOiPETEfraifl A1) 1211541 E1L F 25 В 31/00 B1) 3778944/23-06 B2) 09.08.84 G2) И. Я. Клецель, Е. Л. Клибанов E3) 621.56 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая компрессор, снабженный термосифоном, имеющим испарительную зону, размещенную в масляной ванне компрессора, и конденсационную зону, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности и энергетической эффективности при совместной работе группы компрессоров, конденсационная зона термосифона одного компрессора размещена в масляной ванне любого из остальных компрессоров группы, а каждый термосифон содержит обратный клапан, установленный между его испарительной и конденсационной зонами. компонентами, особенно полиизоцианатом, необходимо избегать проливания их на поверхность баков и на пол. Перед приемом пищи и курением следует тщательно мыть руки теплой водой с мылом. По окончании работы принять душ. При обслуживании электрооборудования пеногенератора долж'ны соблюдаться требования действующих «Правил устройств электроустановок» (М.: Энергоатомиздат, 1985), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (М.: Атом- издат, 1975). Запрещена работа без кожуха, закрывающего вращающиеся механизмы. Запрещена работа пеногенератора с неисправными манометрами и поврежденными шлангами питания распылителя. Запрещена работа без индивидуальных средств защиты органов дыхания и кожи. Во время работы запрещается: производить какие-либо работы по ремонту оборудования с использованием открытого огня (например, сварки); выключать приточно-вытяжную вентиляцию. К самостоятельной работе на установке допускаются лица: достигшие 18-летнего возраста; прошедшие медицинский осмотр; после проверки знаний по технике безопасности и настоящих рекомендаций; после ознакомления с санитарными требованиями; после ознакомления с токсическими свойствами выделяющихся веществ. При неудовлетворительности знаний аппаратчиков, выявленной при последующих инструктажах, они временно отстраняются от самостоятельной работы и затем подвергаются повторной проверке. A1) 1204892 E1LF 25 В 31/02, F 04 В 39/06 B1) 3712131/23-06 B2) 19.03.84 G1) Шахтин- ский технологический институт бытового обслуживания G2) Ю. К. Тябин, В. В. Левкин, А. В. Кожемяченко, С. П. Петросов, А. С. Тара- севич E3) 621.57 E4) E7) ГЕРМЕТИЧНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ КОМПРЕССОР, содержащий корпус и размещенные в нем цилиндр с охлаждающей рубашкой, имеющей выходной патрубок и глушители, установленные на всасывающей и нагнетательной магистралях компрессора, и патрубок подвода охлаждающей среды, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и эксплуатационной надежности, каждый глушитель снабжен охлаждающим кожухом, соединенным с охлаждающей рубашкой цилиндра посредством капиллярной трубки, а патрубок подвода охлаждающей среды подсоединен к охлаждающим кожухам. 47
A1) 1204891 E1L F 25 В 29/00, 11/00 B1) 3803080/23-06 B2) 18.10.84 G1) МВТУ им. Н. Э. Баумана G2) Ф. М. Чистяков, В. Б. Полтараус E3) 621.547 E4) E7) ТЕПЛОВОЙ НАСОС, содержащий контур циркуляции водяного пара с расширителем-испарителем, турбокомпрессором и подогревателем-деаэратором, и контур циркуляции воды, в который включены расширитель-испаритель и подогреватель-деаэратор контура циркуляции водяного пара, а также нагревательные приборы и источник воды низкого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, тепловой насос дополнительно содержит эжектор и инжектор, включенные в контур циркуляции воды соответственно перед расширителем-испарителем и перед подогревателем- деаэратором, причем приемная камера эжектора подсоединена к этому контуру после источника воды низкого потенциала, а приемная камера инжектора — к контуру циркуляции водяного пара после турбокомпрессора. A1) 1211546 E1L F 25 D 11/00, F 25 В 1/00 B1) 3723548/28-13 B2) 05.04.84 G1) Шахтин- ский технологический институт бытового обслуживания G2) Ю. К. Тябин, В. В. Левкин, А. В. Кожемяченко, С. П. Петросов, Н. Г. Зеликов E3) 621.565 E4) E7) 1. БЫТОВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК, содержащий теплоизолированный корпус, компрессор, конденсатор и испаритель, последовательно соединенные с образованием циркуляционного контура, и регенеративный теплообменник, одна полость которого включена во всасывающую линию компрессора, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения надежности в работе, теплообменник выполнен кожухозмеевиковым, при этом кожух расположен в масляной ванн^ компрессора, а полость кожуха включена в нагнетательную линию компрессора. 2. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что трубопровод всасывающей линии в зоне выхода из корпуса размещен в теплоизоляции последнего. 3. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что кожух теплообменника представляет собой часть сферы. (И) 1204896 E1L F 25 D 23/00, 11/00 B1) 3765524/28-13 B2) 05.07.84 G1) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им. А. Р. Бируни G2) Б. А. Шипилев- ский, Б. Н. Хван, А. Н. Гриценко E3) 621.565 E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ДВЕРНОГО ПРОЕМА ХОЛОДИЛЬНОГО ШКАФА С ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, содержащее эластичный элемент для уплотнения проема с использованием магнитных сил, закрепленный по периметру внутренней поверхности двери, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, эластичный элемент представляет собой магнитную полосу, одна из сторон которой, обращенная к корпусу шкафа, выполнена вогнутой и имеет поперечные перегородки для образования при контакте с ферромагнитной поверхностью проема шкафа замкнутых полостей с пониженным давлением. (И) 1204895 E1L F 25 D 13/00 B1) 3749202/28-13 B2) 20.06.84 G1) Государственный всесоюзный институт по проектированию холодильников, фабрик мороженого, заводов сухого и водяного льда и жидкой углекислоты G2) В В. Васютович, Б. Н. Коган, Л. С. Кот- ляр, Л. В. Блинчевский E3) 621.565.945 E4) E7) ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, содержащий батарею охлаждения с пластинами ореб- рения, ороситель, включающий водяные трубы с форсунками и коллектор, поддон для талой воды, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат на выработку холода путем интенсификации оттаивания снеговой «шубы», воздухоохладитель снабжен подсоединенными к коллектору дополнительными, размещенными между рядами труб батарей охлаждения водяными трубами с выполненными в них щелевыми прорезями, длина которых меньше или равна шагу между пластинами оребрения, большая ось прорезей направлена вдоль образующей трубы, а меньшая совпадает с плоскостью пластин, при этом прорези расположены в нижней части трубы под углом 60° к вертикали. A1) 1210020 E1L F 25 D 13/06, 17/06 B1) 3724709/28-13 B2) 13.04.84 G1) Минское экспериментально-конструкторское бюро машиностроения для мясной и молочной промышленности G2) А. А. Титарчук, Г. И. Житкевич, А. И. Широканов E3) 641.4.037 E4) E7) СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ, содержащий теплоизолированный корпус, установленные в нем в коробах верхний и нижний замкнутые ленточные конвейеры, первый из которых имеет участок, расположенный за пределами корпуса, для укладки продукта, воздухоохладителя, включающие охлаждающие батареи и вентиляторы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса замораживания, он снабжен воздухораспределительными устройствами с направляющими ребрами, а охлаждающие батареи — плоскими опорами для скольжения верхних ветвей лент конвейеров, соединенными с верхними кромками боковых стен батарей и контактирующими с их тепло- обменными ребрами, при этом ширина батарей соответствует ширине лент конвейеров, а воздухораспределительные устройства расположены над Е;ерхними ветвями лент конвейеров и сообщены с охлаждающими батареями и вентиляторами посредством воздушных каналов с образованием замкнутых циркуляционных контуров. A1) 1204889 E1 LF 25 В 19/02, F 28 D 15/02 B1) 3721666/23-06 B2) 05.04.84 G2) А. М. Гольдман E3) 621.565.58 E4) E7) ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий камеры для циркуляции теплообменивающихся сред и расположенные в камерах тепловые трубки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, камеры установлены соосно, при этом внутренняя камера снабжена насадкой, состоящей из поярусно и попарно расположенных конуса и поддона с горловиной, а наружная камера снабжена опоясывающими воздуховодами по числу тепловых трубок, причем каждая тепловая трубка одним концом расположена между конусом'и поддоном смежных пар, а другим — над соответствующим воз- ДУХОЕОДОМ. 48
(И) 1204888 E1L F 25 В 19/00, В 60 Р 3/20 B1) 3740025/23-06 B2) 05.04.84 G1) Физико- технический институт низких температур АН УССР G2) В. И. Бондаренко, Л. Г. Носик E3) 621.56 E4) E7) РЕФРИЖЕРАТОР для перевозки скоропортящихся продуктов, содержащий тепло- изолированный кузов и размещенный в нем сосуд для криогента, к которому через клапан и испарительный трубопровод подключены распределительные коллекторы с форсунками, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроизводительности, рефрижератор дополнительно содержит короба с разновысокими стенками, размещенные под распределительными коллекторами и закрепленные стенкой меньшей высоты на стенке кузова, причем в обеих боковых стенках коробов выполнены каналы, размещенные между форсунками коллекторов и направленные в стенках большей высоты под углом к потолку кузова, а в стенках меньшей высоты — вниз вдоль стенок кузова, при этом клапан установлен между испарительным трубопроводом и распределительными коллекторами. (И) 1204893 E1L F 25 В 43/02 B1) 3746517/23-06 B2) 25.05.84 G1) Семипалатинский технологический институт мясной и молочной промышленности G2) Н. В. Холдин, Г. Н. Кокин, Э. Э. Брейнинг, А. А. Сытиков, Т. А. Холдина E3) 621.574 E4) E7) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ МАСЛА ОТ ЖИДКОГО ХОЛОДИЛЬНОГО АГЕНТА, содержащее корпус с тангенциальным .вводом смеси и расположенную в корпусе цилиндроконическую вставку, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса маслоотделения, вставка установлена с возможностью вращения, а по ее образующим выполнены просечки с козырьками, отогнутыми наружу и навстречу закрутке смеси. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вставка установлена на подшипниках. $ A1) 1204890 E1L F 25 В 29/00, 13/00 F1) 1118836 B1) 3768750/23-06 B2) 13.07.84 G1) Производственное объединение «Одессхолодмаш» G2) Г. С. Антоненко, В. Р. Данилов, С. У. Кивен- зор E3) 621.56 E4) E7) ТЕПЛОВОЙ НАСОС по авт. св. № 1118836, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, автономный источник греющей среды второго испарителя выполнен в виде конденсатора воздушного охлаждения, включенного в первый циркуляционный контур после конденсатора. (И) 1211540 E1L F 25 В 15/06, 27/00 B1) 3805198/23-06 B2) 24.10.84 G2) И. М. Калнинь, Н. Г. Шмуйлов, В. П. Пол и щук, П. В. Асташ- кин E3) 621.575 E4) E7) АБСОРБЦИОННАЯ БРОМИСТО- ЛИТИЕВАЯ ГЕЛИОХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая контур циркуляции раствора, в котором установлены обогреваемый солнечной энергией генератор, теплообменник, абсорбер, охлаждаемый водой, и насос, а также включенные по хладагенту между генератором и абсорбером конденсатор водяного охлаждения и испаритель открытого типа, отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности и экономичности, машина дополнительно содержит градирню испарительного типа с теплообменной поверхностью внутри, а генератор, теплообменник и испаритель заключены в общий гофрированный кожух и размещены в нем поярусно сверху вниз, причем внутренняя поверхность кожуха в зоне расположения генератора служит конденсатором, а в зоне расположения испарителя — абсорбером, при этом кожух помещен внутрь градирни и его наружная поверхность служит ее тепло- обменной поверхностью. (И) 1204894 E1L F 25 D 3/00, А 01 N 1/00 B1) 3407367/28-13 B2) 05.03.82 G2) В. М. Худ- зинский, Л. А. Никольский, В. В. Перков, В. Г. Пригода E3) 621.565.58 E4) E7) КАМЕРА ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ХРАНЕНИЯ БИОМАТЕРИАЛОВ, содержащая теплоизолированный корпус, холо- доаккумулирующий слой, выполненный в виде размещенных вдоль внутренней поверхности стен корпуса параллелепипедов, и испаритель, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени выхода на заданный температурный режим внутри камеры, она снабжена теплоизоляционными перегородками, размещенными внутри камеры параллельно бковым стенкам, при этом наружные поверхности перегородок прилегают к холодоаккумулирующему слою и на них размещен испаритель. A1) 1213321 E1L F 25 D 13/00 B1) 3786518/28-13 B2) 22.03.84 G2) А. А. Поляков, В. А. Канаво, В. В. Козлов, О. Ф. Моцарь E3) 621.565 E4) E7) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СЕКЦИОННОГО ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯ, предусматривающий подачу хладоноси- теля в его секции, отличающийся тем, что, с Целью увеличения времени непрерывной работы до оттаивания, подачу хладоносителя осуществляют отдельно в каждую секцию, при этом расход хладоносителя увеличивают от секции к секции и определяют по формуле u* NCR-QR-bfR' где Gfl — расход хладоносителя через х'-ю секцию, м3/ч; Qs — тепловая нагрузка на воздухоохладитель, кВт; N — число секций; q — удельная теплоемкость хладоносителя, кВт «ч/кг «град; Qr — удельная плотность хладоносителя, кг/м3; д/< __ перепад температуры хладоносителя на х-й секции, причем установку расхода начинают с первой по ходу движения воздуха секции. 49
КРИТИКА И ШШМЮГРДОИЯ УДК 621.57 @75) @49.32) НОВЫЙ УЧЕБНИК ПО ХОЛОДИЛЬНЫМ МАШИНАМ Холодильные машины. / Под общ. ред. И. А. Саку на.— Л.: Машиностроение, 1985.— 510 с. Тираж 26 000 экз. Цена 1 р. 60 к. Широкое применение искусственного холода в отраслях народного хозяйства и выпуск холодильных машин (ХМ) различных конструкций обусловливают необходимость повышения квалификации инженеров в области проектирования и эксплуатации ХМ. Поэтому издание нового учебника по ХМ, подготовленного авторским коллективом кафедры холодильных машин Ленинградского технологического института холодильной промышленности, следует считать своевременным. Предыдущий учебник (Холодильные машины / Под ред.Н. Н. Кошкина.— М.: Пищевая промышленность), изданный в 1973 г., в настоящее время во многом устарел. Структура нового учебника по ХМ отражает содержание программы учебной дисциплины «Холодильные машины» для студентов вузов по специальности «Холодильные машины и установки». Учебник содержит 13 удачно сбалансированных по объему излагаемого материала глав, в которых последовательно рассмотрены физические основы получения низких температур, термодинамические основы ХМ и рабочие вещества, применяемые в ХМ, ^циклы и схемы парокомпрессионных, газовых и абсорбционных ХМ, принцип работы и конструктивное выполнение холодильных компрессоров объемного и динамического принципа действия, теплообмен- ных и вспомогательных аппаратов компрессионных, пароэжекторных и абсорбционных машин, термоэлектрические ХМ, вопросы регулирования, автоматизации и агрегатирования ХМ, а также применение ХМ с использованием вторичных энергоресурсов. При написании учебника авторским коллективом было внесено много нового в его содержание, что удачно отличает рецензируемое издание от предыдущего. Так, практически во всех главах учебника внимание читателя обращается на проблемы и вопросы, недостаточно разработанные или не решенные в настоящее время (с. 12, 14, 29, 47, 54, 60, 66, 68, 74, 386, 451, 471, 504), что будет способствовать развитию творческого потенциала студентов. При изложении некоторых положений (с. 44, 104, 111, 230, 373 и др.) авторы отмечают их относительно условный характер, что позволяет читателю приобщиться к процессу становления теории и практики ХМ и не рассматривать их как застывшую догматическую науку. По сравнению с учебником издания 1973 г. рецензируемая книга дополнена значительным количеством новейших сведений в области теории и практики холодильного машиностроения — о влиянии на коэффициент подачи винтовых компрессоров различных факторов, о применении при расчете и анализе холодильных компрессоров объемного принципа действия условной температуры рабочего вещества, использовании для охлаждения конденсаторов технологического продукта, о системах регулирования компрессоров, магнитной обработке воды и др. Вместе с тем в учебнике недостаточно освещено влияние неконденсирующихся газов (воздух и др.) на показатели работы компрессора. Представляется нецелесообразным рекомендовать для определения коэффициента подогрева даже в первом приближении формулу 5.33, выведенную для тихоходных аммиачных компрессоров (с. 112), в то время как известна весьма точная зависимость, полученная Б. Л. Цыр- линым (ВНИИхолодмаш) для современных быстроходных компрессоров. Следует отметить как методически правильное решение авторскога коллектива отказаться от выделения вопросов техникой экономического анализа в отдельную главу. Рассмотрение этих вопросов применительно к конкретным процессам, циклам и конструкциям машин и их узлов в соответствующих главах делает рекомендации авторов более наглядными и конкретными Некоторые обобщенные рекомендации содержатся в гл. 12, посвященной вопросам регулирования и автоматизации, а также агрегатирования комплексной ХМ, включающей компрессор и необходимые теп- лообменные аппараты, дроссель-вентиль и приборы контроля и регулирования. Однако было бы желательно в этом разделе привести (хотя бы в виде графиков) зависимости, характеризующие влияние капитальных затрат и переменной составляющей эксплуатационных затрат (затраты на электроэнергию, воду, заработную плату и др.) на себестоимость холода. Необходимость утилизации вторичных энергетических ресурсов и нетрадиционных источников энергии обусловили дополнение нового учебника главой, в которой рассмотрен ряд схем, процессов и циклов, позволяющих использовать ХМ в качестве тепловых насосов и комбинированных машин для тепло- и хладоснабжения. При- 50
веденные в гл. 13 показатели ряда отечественных систем и анализ возможностей их применения представляют интерес не только для студентов вузов, но и для специалистов народного хозяйства. Поэтому хотя объем учебника и ограничен, в этой главе следовало бы привести принципиальную схему и циклы объединенной схемы Чистякова — Плотникова (см. «Холодильная техника», 1952, № 3). Методически важным представляется достаточно большой список литературы и множество ссылок на труды советских ученых^ и научных коллективов в области холодильного машиностроения и теории холодильных машин, что позволяет читателю пополнить свои знания о конкретном вопросе, обратившись к первоисточникам. Однако в ряде случаев фамилии ученых, разрабатывавших проблему, упущены. Так, на с. 54 следовало упомянуть В. Б. Якобсона, рекомендовавшего ввод детандера на жидкостном трубопроводе хладагента; на с. 57 — Н. Н. Кошкина и В. И. Пекарева, разработавших методику расчета, и т. д. К достоинствам рецензируемого учебника следует отнести большое количество чертежей конструкций компрессоров, аппаратов и агрегатов ХМ, наглядность использованного графического материала, применение новых ГОСТов при отображении принципиальных схем ХМ, унификацию условных обозначений во всех главах учебника. Однако вызывает сомнение целесообразность использования в учебнике некоторых терминов, таких, например, как «бессольное применение естественного водного льда» (с. 4), винтовые компрессоры «мокрого сжатия» (с. 143), «корыто» (с. 455), «перевальный объем» в винтовом компрессоре (с. 181, 184), «рабочая» (с. 149) и «эффективная» (с. 467) длина винтов в винтовом компрессоре, «разрывной» цикл (с. 89), «уплотнительные» канавки на поршне (с. 125), «принцип превышения» и «змеевик превышения температур» (с. 439, 440), «растворный теплообменник» (с. 499). Серьезным недостатком учебника является, на наш взгляд, формальное описание метода эксергетического анализа (с. 29, 30), не нашедшего практического применения при анализе циклов и схем ХМ. Некоторое исключение составляет рассмотрение ИЗОБРЕТЕНИИ A1) 1211539 E1L F 25 В 9/02 B1) 3776800/25-06 B2) 27.07.84 G2) В. Г. Семенов E3) 621.57 E4) E7) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБЪЕКТА, помещенного в криостат, путем дроссели- цикла абсорбционной машины (с. 448— 452). Но, к сожалению, и здесь этот метод не был использован при анализе конкретных схем абсорбционных машин. Эксер- гетический метод термодинамического анализа применительно к ХМ и тепловым насосам широко используется в научной и учебной литературе в нашей стране (В. М. Бродянский, В. С. Мартыновский, Е. Я. Соколов, И. М. Калнинь и многие другие) и за рубежом (Н. Эльснер, 3. Но- вотны и др.— ГДР, К. Мачек — ПНР, В. А. Милчев, С. П. Дичев и др.— НРБ). Только эксергетический метод термодинамического анализа* позволяет представить коэффициенты термодинамической эффективности ХМ, тепловых насосов и комбинированных хладотеплофикационных машин, а также машин, в которых объединены энерговырабатывающая и энергопотребляющая машины (например, пароэжектор- ная ХМ), с единых позиций, исключив несопоставимые и противоречивые коэффициенты (холодильный коэффициент, тепловой коэффициент, коэффициент трансформации и ряд других). При использовании эксергетического подхода к анализу ХМ авторам удалось бы избежать ряда неточностей в определении понятий «искусственный холод» (с. 4), «дросселирование» (с. 9), «изотермический процесс сжатия» (с. 101), «трансформация форм энергии» (с. 4, 12, 62, 281, 369, 505), обусловленных сохранением традиционного описания процессов энергообмена в ХМ. Отмеченные недостатки необходимо устранить в последующем издании учебника, выпуск которого целесообразно запланировать к 1990 г., учитывая ускорение темпов научно-технического прогресса и значительное развитие теории и практики ХМ, Содержащийся в новом учебнике большой объем современной информации в области теории и практики ХМ, ясное и достаточно полное изложение основных вопросов их конструирования и эксплуатации, безусловно, будут способствовать повышению качества подготовки специалистов в области холодильной техники и углубят знания практических работников, занятых проектированием, изготовлением и эксплуатацией ХМ. Канд. техн. наук В. М. ШЛЯХОВЕЦКИЙ рования многокомпонентного рабочего тела, включающего высококипящие и низкокипящие компоненты, за счет повышения концентрации высококипящих компонентов в пусковой период^ отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности пускового периода, контролируют разность температур рабочего тела на входе и выходе криостата и при повышении ее значения выше заданной величины снижают концентрацию высококипящих компонентов. 5t
КРОШИ УЧЕБНЫЙ КОМБИНАТ ПО ПОДГОТОВКЕ РАБОЧИХ КАДРОВ ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ЭСТОНСКОЙ ССР В 1951 г. в Эстонии в целях подготовки квалифицированных рабочих кадров для перерабатывающей промышленности был создан Учебный комбинат. Здесь готовят машинистов холодильных установок, машинистов котельных, электрогазосварщиков, а также рабочих других специальностей. Организованы также курсы повышения квалификации рабочих и ИТР. За прошедшие 35 лет Учебный комбинат подготовил для мясной, молочной и пищевой отраслей более 2500 специалистов- холодильщиков. Машинисты холодильных установок постоянно, через каждые пять лет, повышают здесь свою квалификацию. Лекции по холодильной технике и технологии читают на курсах повышения квалификации и для специалистов нехолодильного профиля — энергетиков, технологов, мастеров и др., работающих на предприятиях, где эксплуатируются холодильные установки. Комбинат имеет кабинет холодильной техники общей площадью 82 м2, оснащенный современными средствами обучения: электрифицированной схемой, действующей фреоновой холодильной установкой, телевизионной техникой, экзаменатором «Ритм 2М» и т. д. Материально-техническая база непрерывно расширяется с учетом изменений учебных планов и программ. В библиотеке немало технической литературы по холодильной технике и технологии на эстонском и русском языках. Преподавателями Учебного комбината разработано пособие для холодильщиков мясной и молочной промышленности (именно в этой отрасли агропромышленного комплекса работает большинство выпускников). Производственная практика проводится на базовых предприятиях мясной и молочной промышленности республики, а также на предприятиях, имеющих современные холодильные установки, других отраслей промышленности. Особое внимание уделяется тому, чтобы будущий специалист стажировался на том предприятии, где он будет в дальнейшем работать. Кроме штатных преподавателей, лекции в Учебном комбинате читают специалисты агропромышленного комплекса республики. В частности, большую помощь в учебно- воспитательной работе оказывают Е. Г. Крайнев, Е. X. Тамм, Р. О. Пилв и др. Преподаватели и внештатные лекторы Учебного комбината, помимо основной своей задачи — повышать уровень профессиональной подготовки специалистов,— решают и такие, как воспитание у учащихся деловитости, творческой активности, высокой организованности, личной ответственности каждого за порученное дело. Н. В. СЕГАЛ УДК [62.001.7:637.1/.51:061.3 ВСЕСОЮЗНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «О ПОВЫШЕНИИ РОЛИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ В УСКОРЕНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА В МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ» В конце 1985 г. на ВДНХ СССР была проведена конференция «О повышении роли молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности». На пленарном заседании в первый день конференции были отмечены успехи и недостатки в работе молодых специалистов, указано на необходимость развития творческой активности молодежи для ускорения научно-технического прогресса. Затем работа конференции продолжилась по трем секциям — мясная, молочная и холодильная. Заседания холодильной секции проходили на московском экспериментальном заводе «Хладопродукт» № 1 ВНИКТИхолодпро- ма. Представленные на секцию доклады были посвящены актуальным вопросам холодильной техники и технологии, в частности, снижению энергозатрат на производство холода, уменьшению металло- и материалоемкости холодильных машин и установок, снижению норм расхода сырья, повышению качества готовых пищевых продуктов. Так, в докладе А. А. Овсянникова (Ленинградский технологический институт холодильной промышленности — ЛТИХП) о повышении эффективности холодильной машкны с кожухотрубным конденсатором отмечалось, что ее габаритные размеры, металлоемкость и энергетические показатели в значительной степени обусловлены интенсивностью процессов в теплообмен- ных аппаратах, в частности в конденсаторах. Проведенные лабораторные испытания кожухотрубного конденсатора новой конструкции показали, что внедрение предложенного конструктивного решения позволит снизить металлоемкость данного типа аппаратов. 52
Доклад Л. В. Сидоровой (ЛТИХП) был посвящен влиянию влажностных характеристик теплоизоляционных материалов на расчет процесса увлажнения ограждений холодильников. По данным ЛТИХПа и ВНИКТИхолодпрома, большинство ограждений холодильников имеет в значительной степени увлажненную изоляцию и, следовательно, завышенные коэффициенты теплопередачи. Поэтому анализ процессов увлажнения теплоизоляционных конструкций ограждений холодильников с использованием предложенной математической модели на основе экспериментальных влажностных характеристик позволит более точно " изучить распределение влаги при ее перемещении внутри ограждений и дать рекомендации по восстановлению теплоизоляционных свойств изоляции холодильников. Б. Е. Носков (Московский технологический институт мясной и молочной промышленности — МТИММП) доложил о результатах изучения влияния некоторых типов коронирующих электродов и формы теплопередающей поверхности на процесс десублимации в электростатическом поле при различных параметрах среды. По результатам исследований разработаны способы охлаждения и замораживания, устройство для замораживания льда, ряд устройств для охлаждения воздуха, в том числе устройство, позволяющее исключить оттаивание оребренных пристенных батарей. Выступление М. Л. Еркина (МТИММП) было посвящено аэродинамическим характеристикам оребренного воздухоохладителя при инееобразовании в электрическом поле. Стендовые испытания подтвердили эффективность работы воздухоохладителя при инееобразовании в электрическом поле по сравнению с работой аппаратов подобного типа в обычных условиях. В докладе В. А. Соколова (ОТИХП) показана целесообразность использования аккумуляторов холода для систем «ледяной» воды на молочных заводах. Годовой экономический эффект от их использования на Одесском городском молочном заводе № 2 составляет около 123 тыс. руб. Результаты исследований влияния на тепловую нагрузку и продолжительность замораживания мяса в блоках в скороморозильном аппарате таких факторов, как температура хладагента, упаковка, подпрес- совка блока и толщина слоя продукта в блоке, которые были освещены в докладе А. Г. Мазуренко (Киевский технологический институт пищевой промышленности) позволили рекомендовать значения температуры и давления хладагента, обеспечивающие повышение тепловой нагрузки аппарата на 20 %. Г. Н. Терехина (ВНИКТИхолодпром) в своем выступлении рассказала о разработке рецептуры быстрозамороженных полуфабрикатов — пирогов с творожной начинкой. В состав начинки пирогов входит творог обезжиренный или 9 %-ной жирности, вкусовые и стабилизирующие компоненты. Тестовая оболочка представляет собой песочное тесто. Экономический эффект при производстве 1 т продукции составит 148 руб. О новом виде мороженого — ацидофильном — доложила О. В. Устинова (ВНИКТИхолодпром). Были указаны преимущества такого мороженого, рассмотрены вопросы его хранения. Доклад О. Б. Урьяша (МТИММП) был посвящен криоконцентрированию. Применение такой холодильной технологии для сгущения сыворотки позволяет максимально сохранить исходное качество продукта, снизить затраты на обезвоживание и сгладить пиковые нагрузки на холодильное оборудование молочных заводов при использовании вымороженного из продукта льда для аккумуляции холода. На основе изучения физических характеристик молочной сыворотки были определены рациональные параметры проведения процесса криоконцентрирования. В перерыве между заседаниями секции участники и гости конференции ознакомились с организацией производства на заводе «Хладопродукт» № 1, с новым оборудованием и технологическими процессами, которые внедрены на нем. Участниками конференции были приняты рекомендации, направленные на дальнейшее ускорение научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности, повышение творческой активности молодежи, широкое использование и внедрение достижений молодых специалистов. 53
В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА УДК 621.56/.58:664.8/.9.037 ИЗ БЮЛЛЕТЕНЯ МИХ Проблема воздействия фреонов на околоземный слой озона В статье дан обзор литературы F источников), в которой опубликованы результаты последних исследований влияния фреонов на слой стратосферного, озона. Гипотеза о существенном уменьшении толщины слоя озона, вызываемом компонентами фреонов, не подтверждается. В целях выяснения возможности опасного истощения слоя озона с помощью системы измерения и регистрации высокой точности были проведены исследования изменений толщины слоя озона, защищающего Землю от космических лучей. Результаты измерений показали, однако, что не только не обнаружено уменьшения слоя озона, но, наоборот, зарегистрировано его медленное увеличение. Kiss S. — Hutoipar, HV. (Венгрия), 30, 1984/07—09, № 3, pp. 75—79. БМИХ, 1985, М 5, с. 543. Аммиак: реальный и воображаемый Автор статьи сравнивает аммиак с фре- онами по ряду параметров, в частности, опасности, горючести, термодинамическим свойствам, стоимости, сложности обслуживания холодильных установок, и приводит аргументы в пользу его применения в качестве хладагента во всех рассмотренных областях хладоснабжения. HinceВ. — Aust. Refrig. Air Cond.Heat.,AU. (Австралия), 38, 1984/08, № 8, pp. 26—27, 62. БМИХ, 1985, № 5, с. 542. Интенсификация теплоотдачи при кипении хладагента в трубах с внутренним оребре- нием В статье приведены результаты экспериментальных исследований теплоотдачи и депрессии при кипении насыщенного R113 в потоке внутри четырех вертикальных труб с электрообогревом. Одна их труб — гладкая, а три остальных — с внутренним ореб- рением различных диаметров и геометрии. В серии опытов при разной массе потока хладагента получено увеличение коэффициента теплоотдачи до 146 % по сравнению с полученным для гладкой трубы. Предложены коррелятивные уравнения для прогнозирования общего коэффициента теплопередачи и потерь давления. Azer N. Z., Sivakumar V. — ASHRAE Trans., US. (США), 90, partie 1A, 1984, pp. 58—73. БМИХ, 1985, № 5, с. 548. Экономия электроэнергии благодаря использованию в аммиачных холодильных установках масляных скрубберов В обычных маслоотделителях удалить из нагнетаемого аммиачного газа пары масла невозможно. В результате в конденсаторе пары масла конденсируются и затем масло поступает в испарительную систему. Вследствие этого снижается эффективность теплопередачи в аппаратах, холодильная установка работает при пониженной температуре кипения и повышенной температуре конденсации, что приводит к росту расхода элекроэнергии. В статье описан масляный скруббер, в котором благодаря инжекции жидкого аммиака пары масла конденсируются. Затем оно отделяется от паров аммиака в двухступенчатом жидкостном скруббере. Koster G. J. — Rap. Inst. Refrig., GB. (Великобритания), 1985/01/10, 5 p. БМИХ, 1985, № 5, с. 552. Исследование теплопередачи кожухотруб- ных конденсаторов с оребренными трубками Исследовали конденсаторы, предназначенные для работы на фреонах. При использовании в конструкции конденсатора медных (или из медных сплавов) трубок с острыми ребрами высотой около 1 мм и шагом 0,7 мм коэффициент теплопередачи его втрое больше, чем при обычном низком ореб- рении с шагом 1,4 мм. Экспериментально установлено, что значительное подтопление трубок конденсатом хладагента снижает эффективность теплопередачи примерно на 40 %. Однако высокое оребрение позволяет уменьшить площадь поверхности конденсатора по сравнению с низким примерно на 20 %, что подтверждается конструкцией конденсатора для хладагента R11. Nakayama W. et al. — ASHRAE Trans., VS. (США), 90, part IB, 1984, pp. 60—71. БМИХ, 1985, M 5, с 556. Новый безвредный для окружающей среды метод антикоррозийной обработки охлаждающей воды За последние годы были испытаны различные антикоррозийные ингибиторы, не содержащие хромата в качестве основы, однако лишь немногие из них оказались рентабельными. В статье сообщается о новом ингибиторе, применение которого дает удовлетворительные результаты. Он состоит из стойкой против хлора смеси органофосфоната в комбинации с триазолом и полимер- 54
ным диолом. Полимерный компонент усиливает антикоррозийное действие других частей смеси, очищает металлические поверхности и является основным диспергирующим средством. Лабораторные и промышленные испытания показали хорошие ингибирующие свойства описанной смеси при использовании ее в градирнях и тепло- обменных аппаратах. Isaac Т. W., Korvin A. J., Klonowski R. S.— Brew. Dig., US. (США), 59, 1984/11, № 11, pp. 14, 16—18. БМИХ, 1985, № 5, с. 558. Перспективен ли испаритель с терморегу- лирующим вентилем? Такой тип испарителя — например, воздухоохладитель, используемый в холодильных установках предприятий торговли, — имеет ряд серьезных недостатков. Он очень чувствителен к снижению тепловой нагрузки, производительность терморегулирующего вентиля зависит от давления конденсации хладагента. Кроме гого, трудно обеспечить удовлетворительное распределение хладагента по параллельным шлангам охлаждающей батареи. С помощью компьютера можно оптимизировать теплоотдачу со стороны хладагента, приняв соответствующую длину шлангов батареи, шаг калачей испарительных трубок и установив в них турбу- лизаторы. Но при этом необходимо улучшить распределение хладагента по трубкам, без чего нельзя добиться эффективной работы воздухоохладителя. Brendeng E., Aflekt /С. — Scand. Refrig., Scand. (Скандинавия), 13, 1984/12, № 6, pp. 303—307. БМИХ, 1985, М 5, с. 558. Значение холода в обеспечении населения мира продуктами питания Автор статьи отмечает преобладающую роль зерновых культур в питании человека. Только около 7,5 % пищевой энергии удовлетворяется за счет скоропортящихся продуктов. В развивающихся странах их доля еще ниже — 4,1 %. При сравнении питательной ценности различных продуктов исходили из дневной потребности человека — 2400 ккал. В статье приведены данные о стоимости охлаждения молока и мяса и замораживания мяса и рыбы. В стоимость холодильного хранения включены расходы на амортизацию и электроэнергию. Jul М. — Rev. int. Froid/Int. J. Refrig., GB. (Великобритания), 8, 1985/01, № 1, pp. 6—12. БМИХ, 1985, № 5, с. 560. Питательность замороженных и свежих пищевых продуктов Представление о том, что пищевые продукты, подвергнутые обработке и замораживанию, теряют все свои питательные достоинства, неправильно, так как большая часть белков, углеводов, жиров, минеральных веществ и некоторых витаминов сохраняется в процессе обработки. Наиболее чувствительны к обработке витамин С и тиамин. В статье рассмотрены доводы «за» и «против» замораживания, бланширования и переработки продуктов и сделан вывод о том, что быстрозамороженные продукты могут быть близки по качеству к аналогичным свежим продуктами, а в некоторых случаях и превосходить их по питательным свойствам. Meister К. А. — News Views, Inf. Retr, Serv., IT. (Италия), 1984/01—02. БМИХ, 1985, № 5, с. 562. Быстрая холодильная обработка свинины Свиные туши и полутуши подвергали одностадийному быстрому (в течение 4 ч) охлаждению воздухом температурой —30°С B43 К) при скорости его 1,5 м/с. Затем разделывали их на крупные отруба и упаковывали. Одновременно охлаждали свиные полу- туЩи в две стадии: сначала в течение 80 мин воздухом температурой — 40°С B33 К) со скоростью 1,0 м/с; затем в течение 130 мин воздухом температурой 0°С B73 К) со скоростью 0,5 м/с. В процессе охлаждения температуру и массу свинины непрерывно контролировали. Результаты проведенных исследований подтвердили возможность ускоренного охлаждения свинины. Gigiel A. J., James S. J. — Proc. 16 th int. Congr. Refrig., Paris, 1983, FR. (Франция), 3, 1984, pp. 417—423. БМИХ, 1985, № 5, с. 574. Некоторые аспекты холодильной техники для рыбной промышленности В статье освещены методы охлаждения (льдом, ледяной или охлажденной морской водой) и замораживания (в интенсивном потоке воздуха, в плиточных аппаратах) рыбы, хранения замороженной рыбы и влияния продолжительности процесса замораживания на качество продукта. Отмечается, что конечное качество продукта определяется температурой хранения. Связанная с содержанием воды химическая порча прекращается при —40°С B33 К). Продолжительность хранения при —30°С B43 К) в 4 раза больше, чем при —18°С B55 К). В статье рассматривается также влияние планировочного решения холодильника на потери массы и колебаний температуры на срок хранения рыбы. Sykes S. — Proc. Semin. Aust. Fish. Ind., Today Tomorrow, Launceston, AU. (Австралия), 1984/07/10—12, pp. 270—294. БМИХ, 1985, № 5, с. 578. 55
новости ИНОСТРАННОЙ ТЕЖНПНШ УДК 663.674 ПРОИЗВОДСТВО И ПОТРЕБЛЕНИЕ МОРОЖЕНОГО ЗА РУБЕЖОМ Группа экспертов по мороженому Международной молочной федерации (ММФ) обобщила информацию ряда стран — членов федерации о производстве, потреблении, экспорте и импорте мороженого. Эти данные были опубликованы в специальном бюллетене ММФ под названием «Мировой рынок мороженого». Приводимые ниже сведения заимствованы из указанного документа. В табл. 1 представлены данные об объемах производства мороженого крупными фирмами в ряде стран в 1975, 1981 и 1982 гг.*. В табл. 2 показана выработка мороженого мелкими производителями, объем которой в ряде стран довольно значителен. Импорт мороженого в ФРГ в 1982 г. составил 5200 т, экспорт 4225 т. В Данию в 1981 г. было ввезено 234 т мороженого. В остальных странах, по данным за 1982 г., * В бюллетене ММФ все сведения даны в млн. л, в то время как в СССР их принято выражать в тыс. т. Поэтому автором статьи сделан соответствующий пересчет, причем взби- тость мороженого принималась равной 70 %, а плотность смеси 1100 кг/м3. экспорт и импорт мороженого незначительны либо отсутствуют вовсе. Исходя из данных табл. 1 и 2, сведений об экспорте и импорте мороженого, а также численности населения стран, вычислено душеЕое потребление этого продукта (табл 3). Анализ табл. 1—3 показывает, что производство и потребление мороженого в большинстве представивших сведения стран растет. Потребление мороженого на душу населения колеблется в широких пределах — от 0,3 до 11,6 кг в год A982 г.). В странах с наивысшим потреблением, по-видимому, уже достигших максимума по этому показателю (США и Австралия), оно медленно падает. В Финляндии, стране с относительно высоким потреблением, отмечается его рост. Интересны сведения о потреблении населением мороженого в различной расфасовке. Так, в 1982 г. во Франции на долю мороженого в мелкой расфасовке приходилось 27,8 % от общего объема реализованного продукта, мороженого в крупных упаковках (объемом до 2 л), в том числе в «семейных» упаковках,— 54,4 %, продукта в виде смесей для мягкого мороженого 17,5 %, в Финляндии — соответственно 43, 53 и 4 %, Японии — 71,5, 23,5 и 5 %, Нидерландах — 33,2, 33,8 и 33 %, Швеции — 24,3, 63,4 и 8,4 %, Великобритании — 22, #74 и 4 %. В Бельгии увеличивается потребление мороженого в упаковках вместимостью 1 л и более; в виде мелких порций в стране приобретают только 10 % от общего объема производства этого продукта. В Испании в основном покупают мелко- фасозанное мороженое в рожках. В Дании тенденция потребления мороженого в мелкой расфасовке снижается, это особенно касается дорогостоящих видов. Повышается спрос на «семейные» Таблица 1 Страна Австралия Бельгия Великобритания ВНР Дания Исландия Канада Нидерланды Норвегия ПНР США Финляндия Франция ФРГ ЧССР Швеция ЮАР Япония Выработка мороженого крупными производителями 1975 г. млн. л 277,0 59,1 286,0 — 37,7 — 287,0 — 33,6 19,6 3896,0 39,9 108,0 408,8 34,9 76,6 30,0 784,0 тыс. т 180,0 38,4 185,9 — 24,5 — 186,5 — 21,8 12,7 2532,4 25,9 70,2 265,7 22,7 49,8 19,5 509,6 1981 г. МЛН. J 273,0 52,1 282,0 6,4 41,0 95,1! 312,0 38,2 35,() 14,8 3798,3 47,5 174,0 411,4 33,4 106,3 — 833,0 тыс. т 177,4 33,7 183,3 4,2 26,7 61,9 202,8 24,8 23,1 9,6 2468,9 30,9 113,1 267,4 21,7 69,1 — 541,4 1982 г. млн. л 269Д) 53,7 292,0 6,1 42,1 100,0 303,0 44,2 38,5 17,1 3822,3 49,6 192,0 404,3 33,5 112,8 36,0 856,0 тыс. т 174,8 34,9 189,8 3,9 27,4 65,0 196,9 28,7 25,0 11,1 2484,5 32,2 124,8 262,8 21,8 73,3 23,4 556,4 56
Таблица 2 Страна ВНР Испания Нидерланды Финляндия Франция ЮАР Япония Выработка мороженого мелкими производителями 1975 г. млн. л 0,81 72,0 10,0 261,3 тыс. т 0,53 46,8 6,5 169,8 1981 г. млн. л 23,6 14,8 33,0 0,97 98,0 277,7 тыс. т 15,3 9,6 21,4 0,63 63,7 180,5 1982 г. млн. л 24,3 14,0 34,0 1,01 9,0 285,3 ТЫС т 15,8 9,1 22,1 0,66 5,8 185,4 Таблица 3 Страна Австралия Бельгия Великобритания Потребление мороженого на душу населения 1975 г. л 19,7 3,8 A971) 5,1 кг 12,8 2,5 3,3 1981 г. л 18,6 6,0 5,0 кг 12,1 3,9 3,2 л 17,9 5,3 1982 г. кг 11,6 3,4 ВНР Данные не приводятся Дания Испания Канада Нидерланды Норвегия ПНР США Финляндия Франция ФРГ ЧССР Швеция ЮАР Япония 7,5 — 12,6 — 8,2 0,6 18,5 8,5 — 6,6 2,2 9,3 2,4 7,0 4,9 — 8,2 — 5,3 0,39 12,0 5,5 — 4,3 1,4 6,0 1,6 4,5 8,0 2,9 12,8 7,2 8,8 0,4 16,6 9,9 — 6,7 2,3 12,8 — 7,1 5,2 1,9 8,3 4,7 5,7 0,26 10,8 6,4 — 4,4 1,5 8,3 — 4,6 8,2 3,0 12,3 7,9 9,6 0,5 16i5 10,3 4,5 6,7 2,3 13,5 1,7 7,2 5,3 2,0 8,0 5,1 6,2 0,32 10,7 6,7 2,9 4,4 1,5 8,8 1,1 4,7 упаковки объемом 1 л. Увеличивается продажа мороженого в рожках. Росту спроса на мороженое в крупных упаковках способствует наличие у населения домашних морозильников. В Австралии, Норвегии и Швеции в 1982 г. число семей, имеющих морозильники, составляло 97— 94 % от общего числа семей, в Японии, Дании, Нидерландах, Бельгии, ФРГ и Финляндии — 77—60 %, Франции, Великобритании, Канаде, Северной Ирландии — 58—51 %. В США у большинства семей есть домашние морозильники, однако конкретные данные об этой стране не приводятся. Весьма различны требования покупателей к вкусовым достоинствам мороженого. Так, если в США по мнению 83 % покупателей мороженое является полезным для здоровья продуктом и одним из лучших десертов G0 %), и в стране наблюдается тенденция к увеличению продажи мороженого с более высоким содержанием молочного жира, то в ПНР считают, что потребление мороженого способствует увеличению массы тех, кто его потребляет, в связи с чем в последние годы не проводится рекламная кампания, направленная на увеличение его сбыта. В ФРГ отмечается тенденция к росту потребления мороженого с большим содержанием молочного жира, особенно детьми, молодыми людьми и большими семьями. Потребление мороженого пожилыми людьми и в небольших семьях — низкое. В Канаде также увеличивается потребление мороженого с высоким содержанием молочного жира. При этом возрастает спрос на мороженое с использованием плодово- ягодного сырья и орехов. В Норвегии все выпускаемое мороженое содержит 10 % молочного жира. Попытки вырабатывать мороженое с меньшей массовой долей жира (до 4 %) не увенчались успехом из-за низкого спроса. Однако мороженое, содержащее 4 % жира и 10 % плодово-ягодного сырья, охотно покупается. В Японии летом мороженого продается значительно больше, чем зимой (соотношение приблизительно 7:3). Во Франции же делаются попытки добиться равномерного потребления мороженого в течение года. В Швеции в настоящее время вырабатывается мороженое с содержанием 10— 57
12 % жира. В будущем ожидается увеличение спроса на мороженое с меньшим содержанием жира. В ЧССР ожидается рост потребления мороженого. В Финляндии в основном находит спрос мороженое с содержанием жира 12 %. Доля низкожирного мороженого составляет 12 %, фруктового льда — 1 %. В ВНР предпочитают мороженое с содержанием в среднем 6 % жира. В летние месяцы потребляют до 85 % от всего выпускаемого за год мороженого. В ряде стран в качестве жирового компонента мороженого используется растительный жир. В США соотношение объемов производства мороженого, выработанного с растительным и молочным жиром, составило соответственно 1 и 99 %, в Австралии — 23,6 и 76,4%, Японии — 78,5 и 21,5%, Нидерландах — 62 и 38 %, Южной Африке — 60 и 40 %. В Швеции с растительным жиром выпускается 83,3 % мороженого от его общей выработки, в Великобритании — 80 %. В Норвегии мороженое вырабатывается с использованием только молочного жира. В таких странах, как Канада, Финляндия и Франция, применение растительного жира в производстве мороженого не разрешается. В ПНР предприятия объединения «Хор- текс» выпускают мороженое только с использованием молочного жира. В то же время предприятия холодильной промышленности этой страны вырабатывают мороженое как с молочным, так и с растительным жиром, причем наблюдается тенденция к снижению доли мороженого с растительным жиром. Так, если в 1975 г. соотношение объемов производства продукта, выработанного с использованием растительного и молочного жира, было 45,9 и 54,1 %, то в 1981 г.— 13 и 87 %, в 1982 г.— 6,7 и 93,3 %. Различаются требования к составу мороженого. Так, в мороженом типа молочного предусматривается от 2,5 (Бельгия, Великобритания) до 5,0 % и более (Нидерланды, Швеция) молочного жира, от 5 до И % сомо при общем содержании сухих веществ в пределах от 25 до 35 %. В мороженом типа сливочного содержание молочного жира составляет от 7 (Франция) до 14 % (США), сомо — от 7 до 10 % при общем содержании сухих веществ от 31 до 37,5 %. В Финляндии и Швеции в стандартах на мороженое указывается массовая доля молочного белка"B,5—3,5 %). Существенно отличаются требования, предъявляемые и к этикетированию мороженого. Так, на этикетках для мороженого в Австралии требуется указывать дату изготовления или дату, до которой продукт можно сохранять; в Бельгии, ЧССР — допустимый срок хранения; ВНР — дату изготовления и допустимый срок хранения; в Финляндии, Норвегии дату изготовления отмечают с помощью кода. На этикетках мороженого, выпускаемого в Бельгии, Франции, Японии, Нидерландах, Норвегии, ПНР, Испании, Швеции, Великобритании, указывают перечень сырьевых ингредиентов, в ЧССР, Дании перечисляют только используемые ароматические вещества, в ВНР и США — сведения об энергетической или пищевой ценности. Для пастеризации смесей применяют различные режимы: в ЧССР, Финляндии, Великобритании при использовании пластинчатых пастеризационных установок продолжительность процесса тепловой обработки смесей в тонком слое при температуре от 72 до 80 °С составляет 15 с. В Великобритании допускается также стерилизация смеси при температуре 149 °С в течение 2 с. При использовании емкостных пастеризаторов периодического действия температура пастеризации поддерживается в пределах от 65 до 85 °С при продолжительности от 30 до 5 мин. В ФРГ пастеризация смесей не является обязательной, однако обычно ее проводят при выработке высококачественных продуктов. Требования по допустимой общей бактериальной обсемененности также существенно различаются. Так, в вырабатываемом в Австралии и Японии молочном мороженом этот показатель не должен превышать 50 тыс. в расчете на 1 г продукта, в Канаде, Япония (применительно к сливочному мо- роженэму), Нидерландах — 100 тыс., ПНР — 200 тыс. Приведенные сведения о выпуске и потреблении мороженого в ряде зарубежных стран, требованиях к его составу, режимах пастеризации, допустимой бактериальной обсемененности и этикетировании, а также о тенденциях развития выработки мороженого могут быть полезны специалистам нашей страны, работающим в области производства этого продукта. Д-р техн. наук Ю. А. ОЛЕНЕВ 58-
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ УДК 621.57 НОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ 2ХМ-ФУУ80, 2ХМ-ФУУ80РЭ И КОМПРЕССОРНО- КОНДЕНСАТОРНЫЕ АГРЕГАТЫ 2АК-ФУУ80, 2АК-ФУУ80РЭ Е. П. УТКИН, Р. И. ПОМОЩНИКОВА, Н. Н. АКИМОВА С 1987 г. Читинский машиностроительный завод будет серийно выпускать новые холодильные машины и компрессорно-кон- денсаторные агрегаты взамен снижаемых с производства машин 1ХМ-ФУУ801, 1ХМ- ФУУ801РЭ и агрегатов 1АК-ФУУ801, АК-ФУУ801РЭ. В новых машинах теплооб- менные аппараты будут изготовлены на базе медных трубок диаметром 16X2 мм (вместо 20X3 мм в выпускаемых) с наружным оребрением. В результате применения тонкостенных трубок, интенсификации процессов теплообмена, а также внедрения модернизированных компрессоров 1ФУУ80 в новых машинах в отличие от выпускаемых будет увеличена холодопроизводительность, снижена масса, уменьшены габаритные размеры и улучшены энергетические характеристики. Условные обозначения: 2 — модификация изделия, ХМ — холодильная машина на R12, АК — компрессорно-конденсатор- ный агрегат на R12; ФУУ80 — марка установленного поршневого компрессора AФУУ80 или 1ФУУ80РЭ); РЭ — ступенчатое регулирование холодопроизводитель- ности. Холодильные машины предназначены для охлаждения хладоносителя до температуры ts2 от 10 до —25°С. В качестве хладоносителя выбраны вода (температура на выходе из испарителя не ниже 6 °С) и водные растворы хлористого натрия или хлористого кальция (температура на выходе из испарителя ниже 6°С). Агрегаты работают в диапазоне температур кипения хладагента /0 от 5 до —30°С. Температура воды, охлаждающей конденсатор, twl — не более 30°С. Допустимое давление хладоносителя и охлаждающей воды — 0,6 МПа F кгс/см2). Компрессорно-конденсаторный агрегат выполнен в виде блока (полной заводской готовности), состоящего из компрессора с электродвигателем, соединенных муфтой, конденсатора, пульта приборов, арматуры, пульта управления. Машины моноблочного типа (полной заводской готовности), помимо оборудования, входящего в компрессорно-конденсаторный агрегат, включают испаритель, теплообменник, необходимую аппаратуру, приборы автоматики. В комплект поставки входит шкаф со встроенной системой автоматического управления и пусковой аппаратурой. Машины и агрегаты со ступенчатым регулированием холодопроизводительности A00, 75, 50, 25%) путем электромагнитного отжима пластин всасывающих клапанов дополнительно снабжены шкафами- ящиками регулирования холодопроизводительности. Управление машинами или агрегатами предусмотрено с пультов управления, установленных на приборном щите. Компрессор — поршневой, одноступенчатый, сальниковый. Конденсатор — горизонтальный кожухо- трубный аппарат, теплообменник — вер- Под вод электропитания I Рис. 1. Холодильные машины 2ХМ-ФУУ80, 2ХМ-ФУУ80РЭ: / компрессор; 2 — теплообменник-фильтр-осушитель; 3 — муфта; 4 — электродвигатель; 5 — пульт приборов; 6 — пульт управления; 7 — конденсатор; 8 — испаритель 59
Холодопроизводитель- ность, кВт (кккал/ч) при температуре, °С хладоносителя на выходе из испарителя кипения (по давлению всасывания) охлаждающей воды Потребляемая электрическая мощность на спецификацион- ном режиме, кВт Расход, м3/ч охлаждающей воды хладоносителя Смазочное масло Количество заряжаемого масла, кг Количество заряжаемого хладагента, кг Масса машины (агрегата), кг Габаритные размеры машины (агрегата), мм Компрессор марка объем, описанный поршнями, м3/с (м*/ч) Электродвигатель тип мощность, кВт частота вращения, с-1 (об/мин) Напряжение, В Конденсатор наружная поверхность теплообмена, м2 масса, кг Испаритель наружная поверхность теплообмена, м2 масса, кг Теплообменник-осушитель-фильтр наружная поверхность теплообмена, ли2 масса, кг Ящик управления марка масса, кг габаритные размеры, мм Ящик регулирования марка масса, кг габаритные размеры Пульт управления марка масса, кг габаритные размеры, мм 2ХМ-ФУУ80 Марка машины (агрегата) 2ХМ-ФУУ80РЭ 205 A8000) 6 — 25 52 54 60 ХФ12-16 15 130—160 2600 | . 2650 2250ХП00Х1350 1ФУУ80 | 118.10-3 1ФУУ80РЭ D25) 4АР225М4УЗ 55 25 A500) 220/380 62 500 88 580 3,0 60 ЯАН2605- 1 4174 УХЛ4 | 135 ЯАН2607- 4174 УХЛ4 680X360X1200 — — 1 — САН2601- 000В УХЛ4 ЯАН9201- 000У-УХЛ4 92 680X360X900 11,7 САН2603- 000В УХЛ4 500X210X250 2АК-ФУУ80 2АК-ФУУ80РЭ 105 (90000) — — 15 25 42,8 54 — ХФ12-16 В зависимости от заправки хладагента В зависимости от емкости установки 1550 | 1600 2230X870X1300 1ФУУ80 | 1ФУУ80РЭ 118.-10—* D25) 4АР225М4УАЗ 55 25 A500) 220/380 62 500 — — — — ЯАН2605- 1 ЯАН2607- 4174 УХЛ4 1 4174 УХЛ4 135 680X360X1200 — ЯАН9201- — •~~ САН2601- 000В УХЛ4 И 000У УХЛ4 92 680X360X900 САН2603- 000В УХЛ4 ,7 | 500X210X250
Подвод электропитания 4отв. 022 Рис. 2. Компрессорно-конденсаторные агрегаты 2АК-ФУУ80, 2АК-ФУУ80РЭ: / — компрессор; 2 — муфта; 3 — электродвигатель; 4 — конденсатор; 5 — пульт приборов; 6 — пульт управления Оо^ВтОпыс. ккал/ч) 255,8B20)Г-— 244 B10)\ 25ЦС2Щ 22,1A90) N3,nBm ~55 Ц/(Ш 46,5D0)\ 34tfW, 25 -20 45 -/0 '5 *>W Рис. 3. Зависимости холодопроизводительности Q0 и электрической мощности #э холодильных машин 2ХМ-ФУУ80, 2ХМ-ФУУ80РЭ от температуры хладоносителя на выходе из испарителя /$2ПРИ температуре охлаждающей воды twi—25 °C тикальный кожухозмеевиковый, испаритель—горизонтальный кожухотрубный аппарат с межтрубным кипением хладагента. Агрегаты и машины полностью автоматизированы и имеют автоматические защиты от аварийных ситуаций. На приборном пульте установлены контрольно-измерительные приборы, позволяющие контролировать режим работы машины или агре- 267,5B30) 255,6B20) 244B10) Щ6B00) 221 A90) 209 (/80) Щ7(/70) 186A60) т,5A50) 162,8A40) lit SI ох (йл) 81,4G0) 69,8F0) 58}1E0) 46,5D0) V.MUUI jS "i/ "i *y ^ — ,** <*"^ , 1 A n H3tKBm 60 55 50 45 40 55 50 25 20 ЧЮ -25 -20 -15 -10 -5 0 5 WfcO Рис. 4. Зависимость холодопроизводительности Q0 и электической мощности Ns компрессорно- конденсаторных агрегатов 2АК-ФУУ80, 2АК- ФУУ80РЭ от температуры кипения /0 (по давлению всасывания) при температуре охлаждающей воды /ш/=25°С гата при периодическом обслуживании. Технические характеристики новых машин и агрегатов приведены в таблице, габаритные и присоединительные размеры — на рис. I, 2, графики зависимости холодопроизводительности и потребляемой мощности от температуры хладоносителя на выходе из испарителя и температуры кипения — на рис. 3, 4. 61
ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ МАРТЫНОВСКИЙ A906—1973 ГГ.) В мае этого года исполнилось бы 80 лет Заслуженному деятелю науки и техники УССР, лауреату премии Совета Министров СССР, д-ру техн. наук, проф. Владимиру Сергеевичу Мартыновскому — видному советскому ученому, внесшему значительный вклад в развитие холодильной и криогенной техники. Фундаментальные работы В. С. Мартыновского в области термодинамических основ холодильной техники получили широкую известность в нашей стране и за рубежом. Им были выдвинуты плодотворные идеи, способствовавшие развитию таких направлений холодильной и криогенной техники, как вихревой холодильный эффект, термоэлектрические генераторы холода, газовые криогенные машины, тепловые насосы, применение холода в медицине. Он — один из авторов холодильного цикла, получившего распространение в нашей стране и за рубежом (названного там «русским циклом»), многих изобретений. Им написаны учебники и монографии, основополагающие статьи. В. С. Мартыновский был человеком высокой культуры, его отличали поистине энциклопедические знания в области истории естествознания и техники, общей истории и литературы. Он вел большую общественную работу — был делегатом XXIV РЕФЕРАТЫ УДК 641.563.037.07 Изменение качественных показателей диетических готовых блюд при замораживании и хранении. МАМАТЧЕНКО Н. И., ЖУРАВСКАЯ Н. К., СОБЯНИНА А. А., ПИСЬМЕНСКАЯ В. Н. «Холодильная техника», 1986, № 5. Изучена зависимость водосвязывающей способности, микроструктуры диетических готовых <блюд от характера предшествующей обработки сырья, скорости замораживания и условий хранения. Установлен более высокий уровень ВСС в процессе хранения при —30 °С образцов на основе сырого мяса, замороженных при высоких скоростях. Результаты по определению ВСС согласуются с данными о микроструктуре изучаемых объектов. Исследовано изменение пищевой ценности готовых изделий, замороженных со скоростью 0,06 м/ч, в пределах четырехмесячного хранения при температурах —18 и —30 °С. Таблиц 2. Иллюстраций 3. Список литературы — 7 названий. съезда Коммунистической партии Украины, членом бюро Одесского горкома партии. Владимиру Сергеевичу Мартыновскому принадлежат большие заслуги в развитии Одесского технологического института холодильной промышленности, ректором которого он был в течение 20 лет. В. С. Мартыновский участвовал в организации Бомбейского технологического института (Индия), длительное время работал во Франции вице-директором департамента образования ЮНЕСКО. В. С. Мартыновский — участник Великой Отечественной войны, удостоен ряда боевых наград. Благородная деятельность проф. В. С. Мартыновского — ученого, инженера, организатора науки и педагога, воспитавшего большую плеяду учеников — докторов и кандидатов наук, инженеров, работающих во многих уголках нашей страны и за рубежом, была высоко оценена партией и государством, получила международное признание. В. С. Мартыновский награжден двумя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, другими государственными наградами. Он избирался вице-президентом научного совета Международного института холода, неоднократно возглавлял советские делегации на международных конгрессах по холоду. Плодотворные идеи проф. В. С. Мартыновского, развиваемые его учениками и последователями, продолжают служить науке и технике, советскому народу. ГРУППА ТОВАРИЩЕЙ И УЧЕНИКОВ УДК 637.5.037@83) Новая нормативно-техническая документация по производству, хранению и транспортировке подмороженного мяса. КОРЖЕМАНОВА Л. А., ГАЛИЦКАЯ Н. И., ШЕМЯКИНА Т. Н. «Хо- лодильная техника», 1986, № 5. В статье кратко описана новая нормативно- техническая документация по производству, хранению и транспортировке подмороженного мяса, разработанная ВНИКТИхолодпромом и ЛТИХПом. В частности, приведены уточненные технологические режимы производства этого продукта, внесенные в сборник технологических инструкций в качестве Изменения № 2, новые нормы усушки при выработке и хранении подмороженного мяса на предприятиях мясной промышленности и при его перевозках. Таблица 1. Список литературы — 2 названия. УДК 62 .646 Из опыта эксплуатации соленоидных мембранных вентилей. ФЕДУЛОВ В. В. «Холодильная техника», 1986» № 5. Установлена причина, препятствующая закрытию соленоидных вентилей СВМ-25 и СВМ-40. В результате изменения конструкции основного клапана вентиль стал надежно работать при любой степени открытия регулирующего устройства, расположенного после него. Иллюстраций 2. 62
УДК 629.463.124: [621.594:S46.17] УДК 661.97:536.422.001.5 Системы жидкоазотного охлаждения изотермических вагонов. БОНДАРЕВ Ю. И., ШАБА- НОВ С. И. «Холодильная техника», 1986, ЛЬ 5. Исследованы три системы жидкоазотного охлаждения для изотермических вагонов. Установлено, что система с непосредственным впрыском жидкого азота в грузовое помещение является наиболее простой, но не обеспечивает в нем равномерного температурного поля и достаточной циркуляции газовой смеси. Вторая система с испарением жидкого азота в рекуперативном теплообменнике и использованием энергии давления азота в эжекторе позволяет улучшить циркуляцию, а тренья — с адиабатическим расширением перегретого азота в турбодетан- дере дает возможность снизить удельный расход азота на 20—30 %. В настоящее время для внедрения в практику может быть рекомендована вторая система жидкоазотного охлаждения. Таблица 1. Иллюстрация 1. Список литературы — 3 названия. УДК 661.97.002.5.001.13 Основные направления в проектировании предприятий и установок; для производства диоксида углерода. БЫКОВА Э. Н. «Холодильная техника», 1986, № 5. Указаны основные особенности в проектировании цехов и оборудования для производства диоксида углерода: создание установок в основном небольшой и средней производительности для предприятий, использующих С02 на собственные нужды, применение агрегатированного исполнения, компоновка в блоки, представляющие готовые технологические узлы, снижение энерго- и металлоемкости оборудования. Отмечена необходимость централизованного решения вопросов проектирования и строительства предприятий и поставок им оборудования для производства со2. УДК 661.97.002:331.103.6 Из опыта работы заводов сухого льда Рос- мясомолторга. КЛАДИЙ А. Г. «Холодильная техника», 1986, № 5. В статье дана динамика развития производства сухого льда и жидкого диоксида углерода на предприятиях Росмясомолторга. Указана область применения сухого льда — для хранения и транспортировки мороженого. Обобщены и описаны рационализаторские предложения, внедренные на заводах сухого льда Росмясомолторга. УДК 661.97.002.64:658.8.03 К вопросу о ценах; на диоксид углерода. КОРОЛЕВ В. А., ПИМЕНОВА Т. Ф., ТИТОВ В. Б. «Холодильная техника», 1986, № 5. В процессе переработки стандарта на газообразный и жидкий диоксид углерода (ГОСТ 8050— 76) собраны материалы, свидетельствующие о необходимости упорядочения оптовых цен на диоксид углерода. По отчетным данным за 1983 г., полученным от заводов-изготовителей С02, разработаны и обоснованы мероприятия по двухступенчатому введению новых цен, стимулирующих рост объемов его производства, что будет способствовать более широкому применению диоксида углерода для охлаждения и замораживания пищевых продуктов. Таблиц 2. Экспериментальное исследование процесса вымораживания диоксида углерода из бинарных газовых смесей. ЩЕЛКУНОВ В. Н., РУДЕН- КО Н. 3., ШОСТАК Ю. В. «Холодильная техника», 1986, № 5. Приведены результаты экспериментального исследования процесса вымораживания С02 при взаимодействии потока бинарных газовых смесей N2 — С02 и Не — С02 с продольно расположенной охлаждаемой пластиной. Определен характер изменения средней толщины, удельной массы, средней плотности и коэффициента эффективной теплопроводности слоя вымороженного С02, а также температуры поверхности твердого С02, плотностей конвективного теплового и массового потоков в процессе образования слоя. Установлено, что процесс тепломассообмена имеет нестационарный и квазистационарный периоды. Получено эмпирическое соотношение, описывающее изменение во времени температуры поверхности слоя вымороженного со2. Таблиц 2. Иллюстраций 3. Список литературы — 8 названий. УДК 621.574:536.7 Определение холодильного коэффициента и эксергетического КПД одноступенчатых компрессионных холодильных машин. ПРОЦЕНКО В. П., САФОНОВ В. К. «Холодильная техника», 1986, № 5. Получены формулы для определения действительного холодильного коэффициента и эксергетического КПД современных одноступенчатых парокомпрессионных холодильных машин и агрегатов. Вывод формул основан на энтропийном анализе обратного термодинамического цикла. Теоретические значения холодильного коэффициента сопоставлены с экспериментальными данными. Определены численные значения эксер- гетических КПД в широком интервале температур кипения хладагента. Таблиц 3. Иллюстраций 2. Список литературы — 9 названий. УДК 641.546.44:536.212.3.022 Влияние технологических режимов заливки пенополиуретана ца ? коэффициент теплопроводности теплоизоляции бытовых холодильников. ШАШ- КОВ А. Г., ВОЙТЕНКО А. Г., ЕРЕМИНА Н. В. «Холодильная техника», 1986, № 5. Изложены результаты исследований коэффициента теплопроводности пенополиуретана системы Сиспур SH 4060/2, проведенных на образцах, вырезанных из шкафа холодильника «Минск-15»* через 24 ч после заливки пено- полиуретана$ Установлены зависимости коэффициента теплопроводности получаемой теплоизоляции от ее плотности и расхода воздуха в смесительной головке заливочной машины. Указан оптимальный технологический режим заливки. Рекомендовано заливать пенополиуретан не со стороны днища шкафа холодильника, как это обычно делается на поточной линии, а со стороны морозильного отделения, чем будет достигнут наименьший коэффициент теплопроводности в зоне наибольшего перепада температур. Иллюстраций 3. Список литературы — 3 названия. 63
УДК 637.54'65.52/.58.037:661.97-405 УДК 62f.84:536.24.001.5 Охлаждение тушек птицы с помощью твердого диоксида углерода. ВЕНГЕР К. П., КАМЗОЛОВ С. М. «Холодильная техника», 1986, № 5. Приведены результаты исследования процесса охлаждения птицы гранулами диоксида углерода, засыпаемыми внутрь полости тушек. Установлена минимальная порция гранул, необходимая для охлаждения птицы от начальной температуры 30 °С до сред необъем ной 4 °С. Иллюстраций 4. УДК 62.713:536.24 Влияние глубины замораживания на работу сезоннодействующих охлаждающих устройств. ГОРДИЕНКО Ю. С, БУЧКО Н. А., ФИЛАТ- КИН В. Н. «Холодильная техника», 1986, № 5. Приведены результаты экспериментального исследования жидкостного термосифона коаксиального типа, используемого в качестве сезонно- действующего охлаждающего устройства. Предложены расчетные уравнения, обобщающие экспериментальные данные с точностью 17 %. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании плотин мерзлого типа и других сооружений, в основании которых необходимо поддержива'ть отрицательную температуру с помощью жидкостных сезоннодействующих охлаждающих устройств. Иллюстраций 3. Список литературы — 6 названий. УДК 621.317.7:641.546.44.001.4 Автоматизированный стенд для электрических испытаний бытовых холодильников. СУВОРОВ А. Г. «Холодильная техника», 1986, № '5. Описывается автоматизированный стенд, предназначенный для проведения электрических испытаний холодильников и холодильных агрегатов в условиях массового производства. Его использование позволяет повысить объективность оценки качества выпускаемых изделий. Автоматическая самопроверка метрологических характеристик стенда повышает эффективность его применения. Иллюстраций 2. Список литературы — 3 названия. Исследование процессов абсорбционного осушения воздуха в пенных аппаратах. МЕРЧАН- СКИЙ В. Д., МАЛЕЙ С. В. сХолодильная техника», 1986, № 5. Описаны результаты экспериментальных исследований процессов гидродинамики, тепло- и массопередачи при абсорбционном осушении воздух.а с помощью нового трехкомпонентного водно-солевого раствора в пенном теплообмен- ном аппарате. Приведенные расчетные зависимости позволяют оценить степень осушения воздуха v. аэродинамическое сопротивление аппарата. Иллюстраций 4. Список литературы — 2 названия. УДК 621.564:621.3.011.001.5 Исследование электроизоляционных свойств смесей масло — хладагент. ПУНИН В. П., ВЕСЕЛОВ В. В., ЩАВЕЛЕВ Г. Д. «Холодильная техника», 1986, № 5. Представлены результаты лабораторных исследований электроизоляционных свойств смесей масло — хладагент, оказывающих влияние на характеристики встроенных электродвигателей компрессоров холодильных машин. Определены электрическая прочность и удельное объемное сопротивление смесей масла ХФ12-16 с хладагентом R12 и масла ХФ22-24 с хладагентом R22. Таблиц, 2. Иллюстраций 3. УДК 661.97.002*312/313> Состояние и перспективы развития производства сухого льда, жидкого и газообразного диоксида углерода. ПИМЕНОВА Т. Ф., ТИТОВ В. Б., КОРОЛЕВ В. А. «Холодильная техника», 1986, № 5. Приведены результаты анализа развития производства диоксида углерода в СССР, изменений его технико-экономических показателей в зависимости от используемого сырья, технологического процесса и мощности предприятий. Отражена динамика роста производства С02 и потребности в нем. Вскрыты причины возрастающего* дефицита диоксида углерода. Изложены предложения по преодолению дефицита. Таблиц 2. Иллюстрация 1. Редакционная коллегия: Л. Д. Акимова (зам. ответствен ноге редактора), Н. Д. Абрамов, Е. М. Агарев, Л. Ф. Бондаренко, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродянский, д-р техн. наук А. В. Быков, В. В. Васютович, И. М. Гиндлин, д-р техн. наук, проф. А. А. Гоголин, А. П. Еркин, д-р техн. наук И. М. Калнинь, д-р техн. наук,, проф. Э. И. Каухчешвили, В. Д. Леонов, А. П. Леонтьев, Г. А. Новиков, д-р техн. наук, проф. В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф. И. И. Орехов, О. В. Петров, Н. К. Плотников, Н. Ф. Ролина, Ю. Я. Сенягин, А. Н. Сергиенко, В. М. Шавра Технический редактор С. А. Мезвришвили Корректор Г. А. Кузнецова Рукописи не возвращаются Журнал-приложение Головной журнал «ПИЩЕВАЯ «ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННСКГГЬ» Сдано в набор 19.03.96. Подписано в печать 14.04.86. Т-03195. Формат 70Xl087i6. Высокая печать. Усл.-печ. л. 5,6. Усл. кр.-отт. 6,13. Уч.-изд. л. 7,6. Тираж 10 900 экз. Заказ 720 Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костикова, 12. Телефон 216-77-00. Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 142300, г. Чехов Московской области 64