Text
                    ISSN 0023-124X
Холодильное x
Гехнико до


ф МОСКВА ВО "АГРОПРОМИЗДАТ" ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ ИЗДАЕТСЯ С ЯНВАРЯ 1923 год* В НОМЕРЕ: МИКРОПРОЦЕССОРЫ В ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ Тимошин В. А., Писарев Г. А. Микропроцессорная система управления холодильной установкой 2 Завелион Г. Е., Жураковский А. С. Комплекс средств автоматического управления винтовой холодильной машиной 5 Ионов А. Г., Рудинский И. Д. Принципы автоматизации управления холодильным обору- ванием на основе микропроцессорной техники 8 Майоров В. В., Агарёв Е. М. Щит с микропроцессорным устройством для управления холодильными установками 12 Рудаков Е. И., Сапрыкина С. Н. Устройство А-80МП 15 Михайлов В. Д., Данилов В. Р., Бовкун М. Р. Регулирование относительной влажности воздуха с использованием микропроцессорной техники 17 Нефёлов С. В. Алгоритмы микропроцессорных систем управления кондиционированием воздуха 20 ЗА РУБЕЖОМ Шелашова С. Л., Барыкина Г. П. Микроэлектроника в бытовой холодильной технике 24 ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА Барьеры хозрасчета (Наши интервью) 26 ХОЛОД - НА СЛУЖБЕ АПК Гоголин А. А. О методике расчета усушки продуктов в холодильных камерах 30 Жадан В. 3., Мартынова Л. В., Кулаков С. И. Снижение теплопритоков в картофелеовоще- хранилище с активным вентилированием 33 Дидык Н. Н., Кулаков СИ., Воронина О. Н., Кошолап С. В. Резервы повышения эффективности хранения яблок в МГС 36 ПО СЛЕДАМ НАШИХ ПУБЛИКАЦИЙ 40 НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ Бараненко А. В., Шевченко А. Л., Орехов И. И. Влияние поверхностно-активных веществ на тепломассообмен при пленочной абсорбции пара 40 Румянцев Ю. Д. Методика расчета компаунд- ного ресивера 43 ОБМЕН ОПЫТОМ Кладий А. Г. Эффект творческого подхода 46 Установка для приготовления водного раствора поливинилового спирта 49 Изобретения 23, 25, 46 ЮРИДИЧЕСКАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ Васильев В. М. Ученик на производстве 50 «ПРОДМАШ-89» Выставка — ярмарка 52 ХРОНИКА Ученому-педагогу — 80 лет 56 В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА Гиндлин И. М. Из Бюллетеня МИХ 57 СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ Буряк В. С. Новое холодильное оборудование 58 ВАШ"ДОМАШНИЙ ХОЛОДИЛЬНИК 62 РЕФЕРАТЫ 64 90 1ехника IN ISSUE: MICROPROCESSORS TN REFRIGERATING ENGINEERING Timoshin V. A., Pisarev G. A. Microprocessor System of Refrigerating Plant Control 2 Zavelion G. E., Zhurakovsky A. S. Complex of Means of Automatic Control by Screw Refrigerating Machine 5 lonov A. G., Rudinsky I. D. Principles of Automatic Control by Refrigarating Equipment on the Basis of Microprocessor Technique 8 Mayorov V. V., Agarev E. M. Switchboard with Microprocessor Divece for Refrigerating Plants Control 12 Rudakov E. I., Saprykina S. N. Device А-80МП 15 Mikhailov V. D.'Danilov V. R., Bovkun M. R. Air Relative Humidity Control by Means of Microprocessor Device 17 Nefyolov S. V. Algorithms of Microprocessor Control Systems by Air Conditioning 20 ABROAD Shelashova S. L., Barykina G. P. Microelectronics in Domestic Refrigerating Equipment 24 ECONOMY AND ORGANIZATION OF PRODUCTION Barriers of Operation on Self-Supporting Basis (Our Interviews) 26 REFRIGERATION FOR AGRO—INDUSTRIAL COMPLEX- Gogolin A. A. Methods of Calculation of Foodstuffs Dessication in Cold Rooms 30 Zhadan V. Z., Martunova L. V., Kulakov S. I. Reducing Heat Gains in Potato Store with Active Ventilation 33 Didyk N. N., Kulakov S. I., Boronina O. N., Kosholap S. V. Reserves for Increasing Effi- ciencey of Apples Storage in Modified Atmosphere 36 FOLLOWING OUR PUBLICATIONS 40 SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY Baranenko A. V., Shevchenko A. L., Orekhov I. I. Influence of Surfactants on Heat and Mass Transfer at Film Absorption of Vapour 40 Rumyantsev Yu. D. Methods of Calculation of Compound Receiver 43 PLACTICE EXCHANGE Klady A. G. Effect of Creative Approach 46 Installation for Preparation of Aqeous Solution of Polyvinyl Alcohol 49 Inventions 23, 25, 46 LEGAL CONSULTATION Vasilyev V. M. Apprentice at Works 50 sPRODMASH-89" Exhibition —Fair 52 MISCELLANY 80th Anniversary of Scientist-Teacher 56 AT INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION Gindlin I. M. From Bulletin of IIR 57 REFERENCE DATA Buryak V. S. New Refrigerating Equipment 58 YOUR DOMESTIC REFRIGERATOR 62 SUMMARIES 64 (gj ВО «Агропромиздат» «Холодильная техника>, 1990
Одним из путей достижения современного уровня эксплуатации холодильного оборудования является применение микропроцессорных систем контроля и управления, с помощью которых можно обеспечить оптимальное регулирование производительности в зависимости от тепловой нагрузки, диагностику технического состояния оборудования и комплектующих его элементов в любой момент времени, эффективность и надежность работы, высокую культуру обслуживания. В предлагаемой вниманию читателей подборке статей представлены научно-технические разработки средств автоматизированного контроля и управления холодильным оборудованием на базе микропроцессоров. УДК 681.3/.5:621.565 МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ В. А. ТИМОШИН ВНИИхолодмаш Г. А. ПИСАРЕВ СКБ микроэлектроники и приборостроения Использование микропроцессоров для управления промышленным оборудованием расширяет функциональные возможности системы автоматизации и одновременно резко уменьшает ее массу, габариты и энергопотребление. По заданию ВНИИхолодмаша в СКБ микроэлектроники и приборостроения разработана микропроцессорная система контроля и управления холодильной установкой с поршневыми компрессорами. Система выполнена на базе 8-битного однокристального микропроцессора К580ВМ80А и интегральных микросхем серий 133, 564. Она обеспечивает автоматическое регулирование температуры воздуха в охлаждаемом объеме в заданных пределах путем двухпозиционного регулирования холодо- производительности, а также контроль параметров и защиту установки от аварийных ситуаций. Электрическая блок-схема системы представлена на рис. 1. Устройство ввода обеспечивает поступление в контроллер всей входной информации, характеризующей состояние холодильной установки (как объекта управления) и органов управления системы. Устройство вывода формирует сигналы управления механизмами холодильной установки, а также сигналы управления индикацией состояния объектов контроля, поступающие на панель управления. В устройствах ввода и вывода обеспечена гальваническая развязка электрических *цепей объекта управления и схемы микропроцессорного контроллера. Оба устройства выполнены на базе программируемого адаптера параллельного интерфейса БИС К580 ВВ 55, обслуживают до 16 однобитных каналов и, в случае необходимости, могут быть использованы для соединения микропроцессора с дисплеем. Аналого-цифровой преобразователь выполняет: коммутацию 18 датчиков температуры, установленных в различных точках холодильной установки; преобразование аналоговых сигналов этих датчиков в цифровой код, поступающий в контроллер в качестве информации о состоянии объекта управления; индикацию результатов преобразования. Устройство сопряжения согласует вход: ные и выходные шины аналого-цифрового преобразователя с шинами данных, адреса и управления контроллера. Блок задатчика обеспечивает хранение и изменение в заданных пределах уставов температуры и времени, является составной частью памяти процессора (запоминает константы). Необходимая уставка регулирования выбирается оператором вручную с помощью переключателя. При этом осуществляется модификация адреса ячейки памяти, в которой находится значение нужной .уставки. J Контроллер по записанному в програм-
Отдатчиков температуры Контроллер Аналого- цифровом преобразователь ~гг Устройство сопряжения Панель управления 1 Устройства ввода Силовые 1 преобразователи 1 т . Устройства вывода Управление механизмами холодильной установки Шина адреса Шина данных Шина управления Селектор т~т Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 1Х~Ш Ш~Ш I Таймер Блок задатчика v Сигналы выборки устройств системы управления Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) ме алгоритму вводит информацию о состоянии механизмов холодильной установки и органов управления системы, автоматически обрабатывает эту информацию и формирует необходимые команды управления указанными механизмами. Селектор преобразует коды адресов адресной шины контроллера в сигналы выборки устройств (портов) ввода — вывода и отдельных зон ПЗУ и ОЗУ. ПЗУ хранит объективную программу микропроцессора, которая записывается при изготовлении системы управления и не подлежит изменению в процессе эксплуатации. ОЗУ хранит промежуточные результаты преобразования входной информации. Таймер выполнен на базе программируемых счетчиков-таймеров БИС К580 ВИ 53. В нем формируются временные задержки, необходимые в процессе управления холодильной установкой. С помощью органов управления, расположенных на панели, набирают режимы работы, включают — отключают отдельные механизмы холодильной установки в ручном режиме. На панель выведена индикация состояния механизмов, сигнализация об аварийном состоянии объекта управления в исправном и неисправном состоянии системы управления. Силовой преобразователь трансформирует логические уровни сигналов управления, выдаваемые устройствами вывода, в релейно-контактные. Он обслуживает Рис. /. Блок-схема микропроцессорной системы управления 16 однобитных каналов вывода. К выходу каждого канала вывода подключено реле, управляемое усиленными сигналами, сформированными устройством вывода. Контакты выходного реле обеспечивают управление пусковой аппаратурой механизмов холодильной установки. Микропроцессор управляет установкой автоматически по заданному алгоритму (рис. 2), который реализован в объектной программе. Микропроцессор работает в режиме системного контроллера, т. е. не прекращает выполнения объектной программы до выключения электропитания. На основании информации с портов ввода о состоянии механизмов холодильной установки и органов управления системы, а также о значении регулируемой температуры формируется управляющее воздействие в виде сигналов на выходе устройства вывода. Программа предусматривает также циклический контроль исправности отдельных функциональных узлов системы управления с выдачей светового сигнала на панель управления. Программа осуществлена на языке ассемблер с привлечением стандартных средств вычислительной техники. Программа контролирует работоспособность системы путем тестирования ее
Рис. 2. Алгоритм управления холодильной установкой Индикация устройства > Локализация поломки Нет Начало Сброс ж: Контроль функционирования системы Программирование портов ввода-вывода Ручной режим Работа в режиме Опрос клавиш режима Режим отключен Да Отключить механизмы Контроль функционирования системы Отключить все механизмы Обнулить ОЗУ Нет Автоматический режим Есть перекрытие Анализ температуры Анализ кнопки "сброс аварии" Авария Определить состояние механизмов Привести в соответствие с ситуацией Работа в режиме Режим отключен Механизмы отключены Z^& узлов. При нормальном завершении тестирования обеспечивается выход в рабочий режим. Запись о состоянии управляемых механизмов в ОЗУ и периодический опрос портов вывода позволяют обнаружить изменение их состояния, сформировать последовательность прохождения сигналов при выборе нового режима работы системы либо отключить неисправную цепочку этих механизмов.
Применение в описанной системе микропроцессора упростило принципиальные электрические схемы, а использование программного управления позволило изменить алгоритмы управления без корректировки этих схем — изменена лишь объектная программа системы управления. Испытания системы подтвердили правильность принятых технических решений. Максимальная погрешность выдачи сигналов управления по температуре составила 0,3 °С. УДК 681.325.5:621.565 КОМПЛЕКС СРЕДСТВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВИНТОВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНОЙ г. Е. завелион, А. С. ЖУРАКОВСКИЙ, НПО «Пищепромавтоматика» Разработка современных автоматизированных холодильных установок невозможна без совершенствования существующих и создания качественно новых систем автоматического управления холодильными компрессорами. Перспективно в этом направлении применение систем управления, построенных на базе микроэлектронной и микропроцессорной техники. Технологичность, надежность и экономичность являются определяющими при использовании ее в холодильной промышленности. В настоящее время все ведущие зарубежные страны (США, Великобритания,, Швеция, Дания, Япония) выпускают холодильное оборудование, оснащенное микропроцессорными системами управления. Научно-производственным объединением «Пищепромавтоматика» на базе микропроцессорной техники разработан комплекс средств автоматического управления холодильной машиной с винтовым компрессором — КСАУ-ХМ-ВК. I Комплекс предназначен для управления • холодильной машиной (агрегатом) одноступенчатого сжатия и может быть использован для управления любой ступенью агрегата многоступенчатого сжатия, а также тепловым насосом. КСАУ-ХМ-ВК обеспечивает: «управление машиной (агрегатом) в автоматическом, полуавтоматическом и дистанционном (с центрального диспетчерского пункта либо группового устройства) режимах; противоаварийную защиту; регулирование производительности компрессора по ПИ-закону; регулирование подачи хладагента в испаритель по ПИД-закону; ограничение силы тока приводного электродвигателя компрессора (регулирование по трехпозиционному закону); цифровую индикацию по вызову значений температуры в контрольных точках машины (агрегата) и силы тока приводного электродвигателя компрессора; цифровую индикацию положения золотника; светозвуковую предупредительную и аварийную сигнализацию; световую рабочую сигнализацию; учет моточасов работы машины (агрегата); выдачу на дистанцию информации о работе и аварийном отключении машины (агрегата) и о положении золотника (крайнем и среднем). В состав комплекса входят: микропроцессорный пульт управления и сигнализации компрессора (МикроПУСК), датчик положения золотника и преобразователь тока. МикроПУСК обеспечивает функции управления, защиты, регулирования, сигнализации и цифровой индикации. Он состоит из следующих основных блоков: микропроцессорного управления (МБУ), настройки (БН), релейного (БР), питания (БП), а также панели управления (ПУ). Блок управления представляет собой набор модулей: процессора, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), гальванической развязки, интерфейса и индикации, соединенных электрически кроссплатой. Модуль процессора изготовлен на базе микропроцессора серии КР580. Он состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) емкостью 2 Кбайт, постоянного перепрограммируемого устройства емкостью до 8 Кбайт, устройства обработки прерываний на восьми уровнях приоритета. Быстродействие модуля 500 тыс. операций/с. Модуль АЦП выполнен по схеме поразрядного уравновешивания на базе микросхемы КР572ПВ1. Выход АЦП гальванически развязан от интерфейса системы. Количество разрядов 12. Модуль рассчитан на непосредственное подключение до 24 термопреобразователей сопротивления одновременно. Модуль гальванической развязки осуществляет связь между модулем процессора и релейным блоком. 5
Модуль интерфейса предназначен для связи модуля процессора с программными переключателями, кнопками, перемычками системы управления без гальванической развязки. Модуль интерфейса укомплектован системным таймером. Модуль индикации обеспечивает отображение на лицевой панели МикроПУСКа информации о текущем состоянии системы. Во всех модулях процессорной части применен усеченный интерфейс И41, что позволяет тестировать их непосредственно на ЭВМ серии СМ 1800. Блок настройки включает программные переключатели ПП7, перемычки, потенциометры, которые задают режимы работы и константы, необходимые для функционирования устройства. Релейный блок выполнен на электромагнитных реле РП21 и РКСЗ. Он предназначен для управления силовой частью компрессора, маслонасоса, нагревателя, а также для связи МикроПУСКа с центральным диспетчерским пунктом и внешним групповым устройством. Блок питания обеспечивает стабилизированные напряжения: +5 В, —5 В, + 12 В для процессорной части системы, ±15 В для АЦП и +24 В (нестабилизи- рованное) для релейного блока. На панели управления расположены органы управления и выбора режимов работы машины (агрегата), а также рабочая световая сигнализация. Алгоритм работы комплекса приведен на рис. 1. В блоке / опрашиваются показания датчиков температуры и тока. В соответствии с типом датчика показания каналов АЦП преобразуются в физические единицы измерений (°С для температуры и А для силы тока). В блоке 2 опрашиваются показания за- датчиков, которые определяют уставки регулируемых температуры и разности температур, а также номинальное значение силы тока в обмотках электродвигателя. В блоке 3 осуществляются цифровая индикация технологических параметров: температур (десятые значения °С), силы тока (А), производительности компрессора (%), а также световая предупредительная и аварийная сигнализации. В блоке 4 проверяется готовность вспомогательного оборудования, допустимость значений: давления нагнетания, уровня жидкого хладагента в испарителе, разности давлений масла, температур нагнетания хладагента, масла и обмоток электродвигателя, а также готовность устройства к работе. В случае низкой температуры масла в автоматическом и дистанционном режимах включается нагреватель. В блоке 5 передается блоку 6 управление при обнаружении аварии. В блоке 6 отключается машина (агрегат), снимается готовность комплекса и выдается обобщенный сигнал «Авария» на групповое устройство t и центральный диспетчерский пункт. В блоке 7 проверяется — включен или отключен агрегат в зависимости от состояния контактора электродвигателя компрессора. В блоке 8 проверяются условия пуска маслонасоса и компрессора. В автоматическом режиме контролируется разрешение пуска от группового устройства, условие минимальной производительности и необходимость пуска по технологическим причинам. В дистанционном режиме команда на пуск поступает из центрального диспетчерского пункта. Во всех режимах не допускается повторный пуск ранее чем через 30 мин после остановки компрессора. В блоке 9 осуществляется пуск маслонасоса, а после появления допустимой разности давлений масла — компрессора. В блоках 10, 11, 12 происходит опрос положения ключа выбора режима и, в зависимости от этого, определяется необходимость включения контура регулирования производительности. В блоке 13 опрашиваются условия остановки машины (агрегата): состояние кнопки «СТОП», команда с центрального диспетчерского пункта, отключение по минимальной производительности. В блоке 14 отключается машина (агрегат). В блоке 15 опрашивается объект управления (холодильная машина или тепловой насос). По результатам опроса настраивается регулятор производительности компрессора. В блоке 16 опрашивается производительность компрессора, и если она больше или равна 50 %, то блок 17 подает команду { на соленоидный вентиль для подачи жидкого хладагента в испаритель. ,< В блоке 18 осуществляется ПИ-регули- рование производительности компрессора с коррекцией по силе тока электродвигателей или ПИ-регулирование уровня жидкого хладагента в испарителе. ( МикроПУСК размещен в двухсекционном металлическом корпусе. r i В левой секции находятся блоки МБУ, модуль индикации которого просматривает-
Рис. 1. Алгоритм работы комплекса КСАУ-ХМ-ВК ся через стекло левой дверки, и БН. Оба блока вставлены в металлический каркас, установленный на выдвижных направляющих, закрепленных на боковых стенках левой секции. На лицевую сторону левой дверки выведены рукоятки тумблеров вызова точки индикации и ручного перемещения золотника в режиме полуавтоматического управления. В правой секции смонтированы блоки БП, БР и панель рабочей сигнализации; просматриваемая через стекло правой дверки." На ее лицевой стороне, представляющей собой панель управления (ПУ), расположены: тумблер «Включение питания», ключ выбора режима, кнопки управления нагревателем, маслонасосом, компрессором в полуавтоматическом режиме, тумблер отключения машины (агрегата) по минимальной производительности при работе в автоматическом режиме. На дне корпуса МикроПУСКа преду- 7
Рис. 2. Размещение датчика положения золотника на винтовом компрессорном агрегате 21Л280-7-3 смотрены выходные штепсельные разъемы типа, ШР. Стальная перегородка внутри корпуса, делящая его на две секции, служит для защиты МБУ от влияния электромагнитных полей, возникающих в цепях управления электроприводами машины (агрегата). На дверках корпуса имеются резиновые уплотнения, а установленные на них органы управления и сигнализации защищены резиновыми протекторами и стеклами, что позволяет использовать МикроПУСК во взрывоопасных зонах В-16. На лицевую сторону вынесены только те органы управления и сигнализации, которые необходимы машинисту при обслуживании машины (агрегата). Они скомпонованы по функциональным признакам (управление, защита, регулирование, индикация), что удобно при эксплуатации установки и исключает возможность неправильных действий машиниста. Использование в конструкции выдвижных направляющих, шарнирных соединений и штепсельных разъемов для крепления и соединения функциональных блоков и модулей создает удобства при техническом обслуживании и обеспечивает высокую ремонтопригодность МикроПУСКа. Датчик положения золотника служит для преобразования его линейного перемещения в дискретные сигналы (через каждые 10% хода золотника), поступающие на вход МикроПУСКа. Он выполнен на базе герметичных контактов и постоянного магнита, жестко связанного с подвижным штоком золотника. Размещение датчика положения золотника на винтовом компрессорном агрегате 21А280-7-3 показано на рис. 2. Для преобразования сигнала, поступающего со вторичной обмотки трансформатора тока, контролирующего силу тока электродвигателя компрессора, в подходящий для МикроПУСКа входной аналоговый сигнал использован стандартный прибор Е-842, выпускаемый Витебским ПО «Электроизмеритель». Прибор смонтирован в силовом шкафу непосредственно у трансформатора тока. Образец комплекса КСАУ-ХМ-ВК, установленного на аммиачном одноступенчатом компрессорном агрегате 21А280-7-3, прошел межведомственные приемочные испытания на холодильной установке Одесского городского молочного завода № 1. Серийный выпуск КСАУ-ХМ-ВК осуществляет завод ЭЗА НПО «Пищепром- автоматика». Годовой экономический эффект от внедрения комплекса 0,9 тыс. р. УДК 681.3/.5:621.565.001.1 ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОДИЛЬНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ НА ОСНОВЕ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ Д-р техн. наук А. Г. ИОНОВ, канд. техн. наук И. Д. РУД И ИСКИ Й КТИРПХ При холодильной обработке рыбы на добывающих судах одной из основных причин неэффективного использования технологического и холодильного оборудования является несоответствие его мощности количеству поступающего на переработку сырья. Действующие скороморозильные аппараты имеют достаточно жесткие фиксированные входные характеристики (размеры блоков сырья, температура хладагента). Поэтому длительность производственного цикла замораживания фактически определяется параметрами работы холодильной машины. Значительные колебания уловов рыбы обусловливают необходимость варьирования производительности холодильной ма-
шины с тем, чтобы при большем поступлении сырья создавались условия для его полной переработки. Такой результат может быть получен путем изменения режимных параметров машины в относительно широком диапазоне. Этого можно достичь применением винтовых компрессорных агрегатов с регулированием холодопроизводи- тельности от 10 до 100%, что позволит изменять температуру кипения хладагента при высоком давлении конденсации A,3 МПа). Понижение температуры кипения хладагента (до —65 °С) дает существенный прирост производительности скороморозильных аппаратов благодаря сокращению длительности цикла замораживания. Например, производительность аппарата ФГП-31,5 (ГДР) при понижении температуры хладагента с —55 до —67 °С увеличивается вдвое (с 15 до 30 т в сутки). Однако при таком режиме резко возрастают энергетические затраты на производство холода. При интенсивности поступления сырья, не превышающей номинальной производительности скороморозильного аппарата, целесообразно замораживать продукцию при повышенной температуре кипения хладагента, что приводит к некоторому увеличению длительности процесса, но зато сокращаются удельные энергетические затраты. Указанную проблему можно решить с помощью оборудования с управляемыми характеристиками путем создания автоматизированных систем управления на основе микропроцессорной техники для поддержания оптимальных параметров процессов холодильной обработки [1—4]. При этом автоматизация управления холодильным комплексом должна базироваться на следующих принципах. Применение оборудования с управляемыми входными характеристиками. В первую очередь должны варьироваться такие параметры, как температура хладагента и геометрические размеры замораживаемых блоков сырья (в основном их толщина), что позволит без дополнительных средств увеличить производительность скороморозильных аппаратов на 25...30 %. Возможность выбирать режимы работы в зависимости от производственной ситуации обеспечит более равномерную загрузку холодильного оборудования и уменьшит перерасход энергии и других ресурсов. Создание микропроцессорных систем децентрализованного управления всеми элементами оборудования, входящими в состав комплекса. Такое требование обусловлено, во-первых, необходимостью стабилизации работы оборудования при изменении входных теплофизических и геометрических характеристик сырья с учетом температурного уровня его холодильной обработки, во-вторых, задачей оптимизации переходных процессов при смене режимов работы и, в-третьих, необходимостью повышения общей надежности и автономности элементов и агрегатов при их модульном исполнении. Построение единой системы управления холодильным комплексом. Основное назначение такой системы — координация функционирования элементов холодильного комплекса и расчет режимов их работы. Постановка и решение оптимизационных задач управления холодильным комплексом. В известных системах управления холодильным оборудованием с помощью ЭВМ автоматизируют в основном такие функции, как диагностика оборудования, стабилизация отдельных параметров, расчет и анализ технико-экономических и эксплуатационных показателей. Однако решение лишь учетно-аналитиче- ских задач не дает существенного повышения эффективности работы холодильного комплекса. Только постановка и оперативное решение задач расчета и выбора режимов работы оборудования способны принести реальный экономический эффект, что позволит осуществить оптимальное управление холодильным комплексом, в частности, выбрать температуру кипения хладагента, геометрические размеры блоков сырья и продолжительность замораживания блоков в зависимости от фактического объема сырья и от допустимой длительности его предварительного хранения. Один из возможных критериев оптимальности такого расчета — минимум суммарных энергетических затрат на холодильную обработку. Таким образом, можно говорить о создании двухуровневой автоматизированной системы управления технологическим процессом холодильной обработки (АСУ ТП ХО). Нижний уровень этой системы составляют микроЭВМ, управляющие работой отдельных машин и аппаратов, верхний уровень — центральная ЭВМ, рассчитывающая оптимальные режимы работы всего оборудования, ведущая программно-логическое управление холодильным комплексом (включение — выключение устройств, загрузка — выгрузка продукта) и регистрирующая его технико-экономические показатели работы. Одна из проблем, возникающая перед разработчиками АСУ ТП, связана с обосно-
Главный пульт управления C^)fJ , Центральная ЭВМ ^ Структурная схема АСУ ТП ХО: рд _ графический дисплей; ПУ — печатающее устройство; АЦД — алфавитно-цифровой дисплей; БМИ — блок межмашинного интерфейса; ЛМСУ— локальная микропроцессорная система управления; БСО — блок сопряжения с объектом ванием и выбором характеристик применяемых ЭВМ (быстродействие, объем постоянной и оперативной памяти, набор периферийных устройств и т. п.). При автоматизации управления холодильным оборудованием следует учитывать его высокую тепловую инерционность. Следовательно, требования к быстродействию ЭВМ нижнего уровня не слишком высоки. С учетом относительной простоты алгоритмов программно-логического управления оборудованием можно рекомендовать для локальных систем нижнего уровня простейшие восьмизарядные микропроцессорные комплекты, например, «Электроника МС-2702». На ЭВМ верхнего уровня возлагаются принципиально иные задачи. Оптимизация параметров технологического процесса и координация работы оборудования предполагают высокую скорость обработки информации, значительный объем оперативной памяти и наличие развитой системы прерываний. Центральная ЭВМ должна обладать широким набором устройств ввода — вывода как для общения с конечными пользователями и индикацией текущего состояния ХК, так и для коммутации с локальными системами управления нижнего уровня. На наш взгляд, выдвинутым требованиям удовлетворяют 16-разрядные микроЭВМ на базе микропроцессорного набора КР 1810. Структурная схема АСУ ТП ХО изображена на рисунке. Исходные данные для расчета оптимальных характеристик процесса холодильной обработки вводят в центральную ЭВМ
через алфавитно-цифровой дисплей, установленный на главном пульте управления. Для контроля временных характеристик используют таймер, встроенный в ЭВМ. Согласованная работа оборудования обеспечивается также встроенной схемой приоритетного управления и многоуровневой системой прерываний. Рассчитанные значения управляющих параметров выводят для контроля на видеотерминал и, в случае их подтверждения оператором-технологом, передаются по линии связи через блоки межмашинного интерфейса в локальные микропроцессорные системы управления холодильным оборудованием. После их включения и настройки центральная ЭВМ разрешает начать процесс холодильной обработки, управление которым в переходных и стационарных режимах осуществляют локальные микроЭВМ. Оперативный контроль за функционированием отдельных устройств ведется через алфавитно-цифровые дисплеи, подключенные к ЛМСУ. Общая информация о процессе холодильной обработки отображается на экране графического дисплея, установленного на главном пульте управления. Здесь же расположено и печатающее устройство, регистрирующее результаты работы АСУ ТП ХО. Датчики и исполнительные механизмы, установленные на технологическом оборудовании, коммутируются с системами портов ввода — вывода микроЭВМ через блоки сопряжения с объектом. Основными элементами этих блоков являются коммутаторы, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи и усилители мощности. Создание блоков сопряжения обусловлено требованием представлять весьма разнородные сигналы, поступающие от оборудования, в едином стандарте. Кроме того, необходимо усиливать маломощные управляющие импульсы, передаваемые от микроЭВМ на исполнительные механизмы. Для достижения рабочих режимов по командам от микроЭВМ нижнего уровня органы управления холодильным оборудованием и установленные на нем регуляторы переводятся в рабочее положение. Проводится контрольный опрос состояния исполнительных механизмов, после чего включаются блоки питания. МикроЭВМ непрерывно контролирует температуру хладагента в морозильном аппарате и по достижении заданного значения разрешает загрузку первого блока сырья. Вычислительный комплекс в установившемся режиме управляет загрузочно-раз- грузочным устройством и транспортировкой сырья через морозильный аппарат, контролирует его состояние и оперативно регулирует температуру хладагента, а также учитывает объем готовой продукции. Параллельное выполнение перечисленных функций обеспечивается программой- монитором, вызывающей обрабатывающие программы по сигналам от схемы приоритетного управления и от таймера. Холодильный комплекс в установившемся режиме работает до момента поступления сообщения о загрузке последней партии сырья, подаваемого технологом через видеотерминал. По получении этого сигнала загрузочное устройство отключается. Процесс продолжается до замораживания последнего блока готовой продукции, после чего центральная ЭВМ отключает через локальные системы управления все холодильное оборудование и рассчитывает технико-экономические показатели процесса холодильной обработки. Итоговые результаты работы выводятся на печатающее устройство. Чтобы реализовать предложенную концепцию автоматизированного управления процессом холодильной обработки сырья, необходимо решить следующие задачи. Определить влияние управляемых параметров холодильного комплекса (температуры кипения хладагента, геометрических размеров блоков сырья, скорости его движения через аппарат) на энергетические затраты, исследовать области допустимых значений этих величин для перспективных типов оборудования и построить соответствующие функциональные зависимости. Построить математическую модель для расчета параметров процесса замораживания, оптимальных по критерию «минимум суммарных энергетических затрат на холодильную обработку». Создать алгоритмы управления холодильным комплексом в переходных и установившихся режимах. Обосновать выбор технических средств для создания информационно-управляющего вычислительного комплекса, способного обеспечить необходимые быстродействие, надежность и долговечность работы при минимальных стоимости и энергопотреблении. Разработать инженерные методики применения АСУ ТП ХО в типовых производственных ситуациях.
Список литературы 1. Ионов А. Г. Пути повышения эффективности судовой холодильной техники // Холодильная техника. 1987, № 1. 2. Кутасин Б. П., Михайлов С. А. Автоматизация судовых энергетических установок на основе микропроцессорной элементной базы // Судостроение. 1988, № 2. 3. Майоров В. В. Функциональные возможности систем автоматизации холодильных установок на основе микропроцессорной вычислительной техники // Холодильная техника. 1986, № 3. 4. Ужа некий В. С. Микропроцессоры в системах управления холодильным оборудованием // Холодильная техника. 1988, №11. УДК 681.326.73:621.565 шит с микропроцессорным УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ холодильными установками Канд. техн. наук В. В. МАЙОРОВ* Клайпедский отдел ВНИКТИхолодпрома Канд. техн. наук Е. М. АГАРЕ В ВНИКТИхолодпром Технико-экономические показатели холодильных установок в значительной степени определяются уровнем их автоматизации. По результатам анализа задач автоматизации средних и крупных холодильных установок и технических характеристик средств автоматизации были определены три набора информационно-управляющих устройств, позволяющих получить экономически целесообразные уровни автоматизации холодильных установок различных типов**. Варианты наборов основаны на использовании программируемых микропроцессорных устройств. В первый вариант набора входят программируемый микроконтроллер, панель оператора и мнемосхема, во второй — дополнительно печатающее устройство и терминал, третий, в отличие от второго, укомплектован вместо микроконтроллера микроЭВМ и * В работе принимали участие С. В. Пай- вин, Е. С. , Шнитман (Клайпедский отдел ВНИКТИхолодпрома). ** Майоров В. В. Определение уровня автоматизации холодильных установок // Холодильная техника. 1988, № 5. графическим терминалом, выполняющим функции мнемосхемы. Для автоматизации небольших холодильных установок целесообразно использовать релейно-контактные схемы управления. Аппаратуру и элементы схем традиционно размещают в командно-сигнальных щитах (КСШ). В НПО «Агрохолодпром» разработан щит Я10-ФЕС с микропроцессорным устройством, предназначенный для управления промышленными холодильными установками и различными технологическими процессами, имеющими дискретный характер. Шит управления универсальный — в нем можно разместить технические средства каждого из трех вариантов наборов информационно-управляющих устройств. В зависимости от набора устройств контроля и управления можно получить разные уровни автоматизации, при которых осуществляются следующие виды управления: программно-логическое, программно-логическое с расширенными информационными функциями и оптимальное. Шит дополнительно комплектуется стойкой преобразователей, в которой смонтированы вторичные преобразователи и промежуточные реле, предназначенные для размножения сигналов (рис. 1). Шит представляет собой жесткую металлическую конструкцию, состоящую из каркасного сварного корпуса с глухой задней стенкой, верхней крышкой, боковыми стенками, четырьмя дверцами на фронтальной стороне и двумя сбоку. На левой верхней дверце размещена мнемосхема с изображением структурной схемы автоматизированной холодильной установки или технологического процесса (с контурами основных механизмов и аппаратов). Мнемосхема изготовлена на основе печатной платы. Светосигнальные приборы — светодиоды — закомментированы на микроконтроллер. На правой верхней дверце находится панель оператора. На ней установлены (с соответствующими надписями) органы управления: переключатели, тумблеры, кнопки. Защитные приборы автоматики изменяют режимы работы холодильных контуров с различными температурами кипения аммиака, выбирают очередность работы механизмов, включают и отключают потребители холода, работающие в автоматическом режиме, проверяют звуковую и световую сигнализацию и т. д. За панелью оператора расположен микроконтроллер. Предусмотрена возможность
ШЖ1 ' Рис. 1. Щит управления с микропроцессорным устройством (а) и стойка преобразователей (б): 1 — устройство контроля и регистрации; 2 — цифровой индикатор; 3 — панель оператора; 4 — микроконтроллер; 5 — имитатор; 6 — блок электромагнитных реле; 7 — плата защитных устройств; 8 — кроссовый блок; 9 — блок питания; 10 — печатающее устройство; // — мнемосхема; 12 — каркас; 13 — вторичные преобразователи; 14 — каркас; 15 — плата электромагнитных реле; 16 — блок зажимов использования программируемых микроконтроллеров почти всех типов, которые выпускает отечественная электротехническая и электронная промышленность. Максимальное число кассет устанавливаемых микроконтроллеров равно трем, что составляет около 256 входов — выходов. Такое количество обрабатываемых сигналов достаточно для автоматизации крупных холодильных установок. В микроконтроллер программа записывается с помощью переносного программатора согласно инструкции по программированию. Под верхней левой дверцей в специально предусмотренной нише размещено печатающее устройство (входит во второй и третий варианты информационно-управляющих устройств). Оно служит для регистрации текущих значений контролируемых параметров. В первом варианте вместо печатающего устройства используют устройство контроля и регистрации (например, уравновешенный электронный мост фШЛ-501), которое размещают за дверцей панели мнемосхемы. За левой нижней дверцей смонтирован кроссовый блок, который состоит из набора блоков зажимов, предназначенных для внутренней коммутации элементов щита и подключения внешних устройств системы автоматизации к щиту управления. За правой нижней дверцей в глубине щита установлены два блока электромагнитных реле (реле управляют устройствами и механизмами, которые по условиям подключения не могут быть закоммутиро- ваны непосредственно на микроконтрол-, лер), а также плата защитных устройств (имеются наводки напряжения на цепях управления). Щит управления обеспечивает контроль, отображение, регистрацию информации и управление исполнительными устройствами. При проведении пусконаладочных работ системы автоматизации для проверки и отладки алгоритма и программы управления используют специально разработанный имитатор, который комплектно поставляется со щитом управления. Имитатор — переносное устройство размером 400Х Х250Х 120 мм и массой около 3 кг. Под его откидывающейся крышкой расположена панель, разделенная на две зоны: тумблеров и сигнальных лампочек. Выводы от тумблеров и лампочек отдельно собраны в два жгута, на концах кото-
ХРЗ ^XS5\ XPh XSB] XPl\ \xP2 XSX YXS2 05 XP5 XS2 \BXS1 ® ^XSS\ ® xps^xss mjsi хрч xs6\ 1С 0 XP2 fxS2 Щ® Y&xszj тг XS1 ХР1 \XPZXS5t XP6^ XS6 Рис. 2. Варианты подключения имитатора: а — имитатор-микроконтроллер; б — имитатор-периферийная часть системы автоматизации; в — имитатор-цепь управляющих сигналов; г — имитатор- цепь входных сигналов; S — периферийная часть системы автоматизации; К—микроконтроллер; / — имитатор рых имеются гнезда XS1 (тумблеры) и XS2 (лампочки) контактных разъемов. В эти гнезда можно вставлять штыревые разъемы ХР1 и ХР2 переходников (рис. 2), что позволяет в зависимости от необходимости иметь на имитаторе гнезда XS1 и XS2 (без переходников) или штыревые разъемы ХРЗ и ХР4 (с переходниками). При работе в обычных условиях периферийная часть системы автоматизации подключена к микроконтроллеру К через контактные разъемы ХР5—XS5 и ХР6—XS6 (см. рис. 2). Причем через контактные разъемы ХР5—XS5 идут сигналы от приборов автоматики на входы микроконтроллера, а через контактные разъемы ХР6—XS6 поступают управляющие воздействия от микроконтроллера на исполнительные устройства системы. Техническая характеристика щита управления Я10-ФЕС Число контролируемых точек до 50 сигналов, отображаемых на информационных устройст вах управляемых исполнительных устройств Габаритные размеры, мм щита управления стойки преобразователей Масса, кг щита управления стойки преобразователей до 120 до 60 1600Х1800Х Х800 700Х 1800Х Х600 до 350 до 200 При отладке программы, записанной в постоянное запоминающее устройство, имитатор подключают к микроконтроллеру через переходники (см. рис. 2, а). Переключением тумблеров имитатора моделируют различные режимы и ситуации, которые возможны в работе холодильной установки. Соответствующие этим режимам комбинации входных сигналов, имитирующих сигналы от приборов автоматики (реле температуры, давления, уровня, протока и т. д.), и сигналов обратной связи исполнительных устройств поступают на входы микроконтроллера. На основе поступающей информации и в соответствии с записанной программой формируются выходные сигналы микроконтроллера, которые подаются на определенные лампочки имитатора. Состояние последних характеризует правильность функционирования микроконтроллера. При проверке коммутации и работы периферийных элементов системы автоматизации имитатор без переходников гнездами XS1 и XS2 подключается к разъемам ХР5 и ХР6 (рис. 2, б). В этом случае включение тумблеров имитатора моделирует появление управляющих воздействий от микроконтроллера, в результате которых происходят пуск и остановка соответствующих агрегатов и механизмов холодильной установки. Загорание и погасание лампочек имитатора характеризует состояние агрегатов и механизмов, а также значения контролируемых параметров. Для пользования имитатором составляются таблицы соответствия входных и выходных сигналов системы автоматизации и микроконтроллера, с одной стороны, и тумблеров и лампочек — с другой. На рис. 2, в и 2, г показаны варианты подключения имитатора к системе и микроконтроллеру, когда в процессе пусконала- дочных работ необходимо задерживать управляющие воздействия микроконтроллера (рис. 2, в) или сигналы, идущие от приборов автоматики на его входы (рис. 2, г). При эксплуатации системы автоматизации, разработанной на основе щита управления с микропроцессорным устройством, нужны инженеры — специалисты по вычислительной технике и программисты. Систему автоматизации обслуживает слесарь КИПа, прошедший соответствующую подготовку. Шит управления с микропроцессорным устройством по сравнению с традиционными щитами КСШ обладает следующими
преимуществами: меньшие массогабарит- ные характеристики, расширенная функция контроля и управления, повышенная надежность схемы управления, удобство обслуживания и др. Цена щита управления Я10-ФЕС с микропроцессорным устройством со стойкой преобразователей в зависимости от состава информационно-управляющих устройств составляет от 15 до 25 тыс. р. Годовой экономический эффект в зависимости от типа автоматизированной холодильной установки от 5 до 30 тыс. р. Серийный выпуск щитов Я10-ФЕС освоен Донецким опытным электромеханическим заводом УДК 681.3/.5:621.565 УСТРОЙСТВО А-80МП Е. И. РУДАКОВ, С. Н. САПРЫКИНА ВНИИхолодмаш С 1990 г. ПО «Микроприбор» (г. Львов) взамен устройства А-80 начнет серийно выпускать устройство А-80МП (см. рисунок). Оно выполнено на базе современной элементной микроэлектроники и микропроцессорной техники и предназначено для управления работой поршневых и винтовых одноступенчатых холодильных машин, контроля технологических параметров, защиты от их недопустимых отклонений, выдачи аварийной сигнализации. Устройство А-80МП выполняет следующие функции: управляет в местном, полуавтоматическом и автоматическом режимах пусковой аппаратурой холодильных машин, в том числе пускателем компрессора (ток до 10 А), а также шестью электромагнитными вентилями мощностью до 40 В-А каждый, электродвигателем рассольного насоса (рабочий ток до 2 А), полупроводниковым реле уровня мощностью до 5 В-А; осуществляет при нажатии на кнопки «Пуск» и «Стоп» пуск и остановку компрессора в местном режиме, а также первоначальный пуск и остановку компрессора в полуавтоматическом и автоматическом режимах (в дальнейшем компрессор включается и отключается в полуавтоматическом режиме после срабатывания пускателя рассольного насоса, а в автоматическом режиме по сигналу датчика температуры — позиционное регулирование производительности); обеспечивает в автоматическом режиме самозапуск компрессора после исчезновения питания; отключает компрессор в аварийной ситуации и подает световую сигнализацию с запоминанием по релейным сигналам датчиков давления нагнетания и разности давлений масла (местный режим), по сигналам тех же датчиков, а также датчиков давления всасывания, температуры нагнетания, температуры масла (высокой), уровня жидкости (автоматический и полуавтоматический режимы), одновременно происходит селекция сигналов защит по длительности и задержка отключения компрессора на время 0,1...1,5 с при срабатывании одной из защит (тем самым исключается отключение компрессора при ложном срабатывании защиты); включает по сигналу релейного датчика температуры световую сигнализацию «Температура масла низкая»; блокирует в течение 15+3 с защиту во время пуска компрессора в любом режиме по температуре (высокой) масла и по его давлению; отключает аварийную сигнализацию после устранения причин аварии при последующем пуске компрессора; подает во внешние цепи обесточенными контактами (коммутация тока до 0,22 А напряжение 220 В) следующие сигналы: включение компрессора, авария, блокировка с выдержкой времени 15±3 с, а также подает сигнал в блок регулирования производительности. Возможность выполнения указанных функций позволяет подключать кнопки «Пуск» и «Стоп» и систему сигнализации о работе компрессора к центральному пульту управления, а также использовать устройство А-80МП в системе автоматического управления работой винтового компрессора с плавным регулированием производительности; учитывает время наработки компрессора; управляет оттаиванием приборов охлаждения камеры с помощью таймера (программного реле времени), который обеспечивает установку времени от 0,5 ч до 23,5 с с интервалом 0,5 ч и погрешностью отсчета не более 20 %; контролирует температуру в шести точках: с помощью пяти термопреобразователей сопротивления с нормальной статической характеристикой (НСХ) 50М в диапазоне —50...100°С и одного термопреобразователя сопротивления с НСХ 50П в диапазоне —70...180°С. Индикация контролируемых температур осуществляется индикатором с разрешающей способностью
Устройство А-80М0 _ . Оттаи- Темпер,°С/бремяу вание ОС Наработка г^^п о о гп Канал таймера 4 тем 2 Па 5 тем Ътсм Ретин Авария работы канала О 0 темпер масла] низкая ' I Темпер, нагнет. 1 Дабл нагнет. 3 лёшер. масла Ьдаал масла 5.Шю. жидкости Время &Я*АОаиж Индикация Робота оттаивания Режимработы Ш. КЬнала Таймера'божис мемЬше меспшШ DD DD DU WA tA Сеть Пш Стоп DD 250 Устройство А-80МП 16
0,1 °С, основная погрешность не превышает ±0,5 °С (без учета погрешности термопреобразователя сопротивления). В стальном корпусе устройства размещены функциональные узлы источника питания, индикаторов и клавиатуры, исполнительные реле, счетчик времени наработки, микропроцессорное устройство управления и АЦП с выходными коммутаторами. Устройство управления собрано на основе одноканальной микроЭВМ (ЭВМ К1816ВЕ35). В качестве счетчика времени наработки использован прибор СВН-2-02. Внизу передней панели находятся тумблеры «Сеть» и «Индикация вкл.» (с помощью которых подают электропитание на устройство и включают индикацию), предохранители на 10 и 1 А, а также кнопки «Пуск» и «Стоп». При нажатии кнопки «Пуск» проверяются защиты и, если они не сработали, происходит пуск компрессора, сброс аварийной сигнализации (если она была). Режим работы (автоматический, полуавтоматический) устанавливают кнопкой «Режим работы» (второй ряд снизу), при этом загорается соответствующая цифра на индикаторе «Режим работы», расположенном в верхней части передней панели. Переход на местный режим осуществляется одновременным нажатием кнопок «Режим работы» и «Местный». При срабатывании одной из защит и аварийной остановке компрессора загорается сигнальный светодиод «ОС». Расшифровка причины аварии высвечивается номером аварийного канала на индикаторе «Авария канала». При этом система блокируется. После устранения причины аварии пуск компрессора в любом режиме производят нажатием кнопки «Пуск». Чтобы без пуска компрессора проверить, устранена ли авария, нажимают и удерживают кнопку «Стоп», затем нажимают кнопку «Пуск». Если авария ликвидирована, аварийный сигнал будет сброшен, но компрессор не запустится. При контроле температуры дискретным нажатием кнопки «Работа канала» на индикаторе «Канал» выставляется номер искомой точки измерения, а примерно через 1 с на табло «Температура, °С/время, ч» индицируется значение ее температуры. По этому же табло устанавливают требуемую продолжительность оттаивания — при нажатой и удерживаемой кнопке «Работа таймера» кнопками «Время оттаивания», «Больше», «Меньше». Кроме того, по этому же табло можно определить время, оставшееся до начала оттаивания, если одновременно нажать и удерживать кнопки «Работа канала» и «Работа таймера». Период оттаивания индицируется сигнальным светодиодом «Оттаивание». На табло «Наработка» имеется окно" счетчика времени наработки для учета времени работы компрессора. При долговременной автономной работе машина (без обслуживающего персонала) рекомендуется выключить тумблер «Индикация вкл.», так как при срабатывании любой из защит независимо от положения этого тумблера загорается аварийная сигнализация — светодиод «ОС» и индикатор «Авария канала!». На задней панели устройства установлены выходные разъемы, клемма заземления, нанесены информационные надписи и знаки. Устройство А-80МП рассчитано на работу при температуре окружающего воздуха 1...45°С, относительной влажности до 95 %, воздействии вибрационных нагрузок в диапазоне частот 5...30 Гц с ускорением до 15 м/с2. Степень защиты 1Р44 по ГОСТ 14254—80. Электропитание — переменный ток напряжением 220 В, частотой 50 или 60 Гц. Устройство А-80МП относится к восстанавливаемым одноканальным однофунк- циональным изделиям. Вероятность безотказной работы не менее 0,96 за 1000 ч. Срок службы не менее 8 лет. Масса не бо-, лее 18 кг, габаритные размеры указаны на рисунке. УДК 685.3/.5:628.889:697.93 РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ Канд. техн. наук В. Д. МИХАЙЛОВ, канд. техн. наук В. Р. ДАНИЛОВ, М. Р. БОВКУН Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проблем хранения товаров и материалов Современные методы автоматизированного управления технологическими процессами холодильного и складского хранения предусматривают использование техниче- 2 Холодильная техника № 3
ских средств дистанционного контроля и регулирования параметров. Эффективность систем автоматизации во многом зависит от оперативности получения информации об изменениях темпе- ратурно-влажностного режима в процессе хранения продуктов. Во ВНИИПХпроекте ведутся работы по созданию систем дистанционного контроля и регулирования температурно-влаж- ностного режима в камерах хранения холодильников и помещениях складов. Проблемы термометрии были решены довольно быстро, а при решении проблем влаго- метрии возникли определенные трудности. В настоящее время номенклатура приборов для измерения относительной влажности воздуха, выпускаемых отечественной промышленностью, довольно ограничена. Наиболее приемлемы для измерения относительной влажности воздуха в камерах хранения холодильников и помещениях складов серийные гигрометры: подогревный ГП-225 и сорбционный ГС-210. Гигрометр ГП-225 предназначен для измерения относительной влажности воздуха в пределах 15...98 % при температуре 0...40 °С в автоматизированных системах комфортного и технологического кондиционирования воздуха. Он состоит из первичного подогревного преобразователя влажности, промежуточного преобразователя, микроамперметра М1731К, блока сигнализации и регулирования П1730. Однако в процессе эксплуатации необходимо раз в 1,5 мес промывать гигрометр и пропитывать его влагочувствительный элемент специальным раствором, что усложняет использование прибора. Гигрометр ГС-210 дает возможность измерять относительную влажность воздуха как при положительной, так и отрицательной температуре. Принцип действия этого прибора основан на регистрации электропроводности влагосорбирующей пленки, меняющейся в зависимости от изменения относительной влажности. Гигрометр включает (рисЛ) первичный преобразователь влажности и промежуточный преобразователь с показывающим прибором — микроамперметром М2027. В качестве первичного преобразователя использован блок из семи узкодиапазонных влагочувствительных элементов (датчиков), соединенных между собой корректирующими резисторами 1-R1, 1-R3, 1-R5, 1-R7, 1-R11, 1-R13, 1-R15, и терморезистора 1-R16. Корректирующие резисто- Воддух ^ez т=гг Рис. I. Сорбционный гигрометр ГС-210: 1 — первичный преобразователь влажности ППВ; 2 — промежуточный преобразователь ПП с показывающим прибором ры обеспечивают линейность зависимости силы тока, протекающего через ППВ, от относительной влажности, а терморезистор — термокомпенсацию. Датчики первичного преобразователя влажности взаимозаменяемы. Промежуточный преобразователь предназначен для визуальной индикации показаний по микроамперметру. Предусмотрена также регистрация полученных значений на диаграммной ленте самопишущего устройства. Последнее подключают к выводам унифицированного выхода напряжением 0...10 мВ. К прибору можно подсоединить внешний измерительный прибор с диапазоном измерения силы тока 0...100 мкА. Первичный и промежуточный преобразователи соединены кабелем длиной 3 м, при необходимости длину кабеля можно увеличить до 30 м без настройки прибора и более чем на 30 м, но с соответствующей настройкой прибора. Это позволяет осуществлять как местный контроль относительной влажности воздуха в камерах холодильников, устанавливая промежуточный преобразователь в отапливаемом помещении (например, на лестничных клетках, в помещениях регулирующих станций и др.), так и дистанционный с выводом показаний на диспетчерский пульт. В институте проведены испытания гигрометра ГС-210. Первичный преобразователь влажности помещали в климатическую ка-
Непрерывный 15...98 -20...+40 О, Ю13...0,0053 ±г меру Т 1000 «ILKA», в которой поддерживали ^температуру 30; 20; 10; 0; —10; —20 °С. Показания ГС-210 контролировали психрометром Ассмана и гигрографом М-21-АС, предварительно оттарированном в ледяном ящике. Продолжительность опытов при каждой температуре 48 ч. Расхождения показаний с контрольными приборами не превышали 1,5...3,0 %, что находится в пределах погрешности ГС-210. Техническая характеристика гигрометра ГС-210 Режим работы Диапазон измерения относительной влажности, % рабочих температур анализируемой среды, °С давлений, МПа Основная абсолютная погрешность гигрометра, % Отклонение показаний от основной абсолютной погрешности, не выше, при изменении температуры воздуха от + 20±0,5 до —20... +40 °С (на каждые 10 °С) напряжения питающей сети в пределах -f 22... —33 В характеристики первичного преобразователя влажности в конце срока службы Время стабилизации показаний гигрометра при скорости аспирации не менее 0,5 м/с, мин, не более 3 Питание гигрометра От сети переменного тока напряжением 220 и 36 В и частотой 50zbl Гц Потребляемая мощность, В-А, не более 3 Условия эксплуатации промежуточного преобразователя температура воздуха, °С относительная влажность воздуха, % Габаритные размеры, мм первичного преобразователя влажности промежуточного преобразователя Масса, кг, не более первичного преобразователя влажности промежуточного преобразователя Средняя наработка на отказ, ч, не менее 0,4 0,5 0,4 5...50 30...80 165X75X62,5 225X197X148 0,5 2,1 10000 Средний срок службы первичного преобразователя влажности 2,5 года промежуточного преобразователя 8 лет Наличие унифицированных выходных сигналов напряжением 0...10 мВ и постоянного тока силой 0...100 мкА позволяет использовать гигрометр ГС-210 в системах автоматического контроля и поддержания температурно-влажностного режима в камерах холодильников. Проекты автоматизированных систем дистанционного контроля и управления (АСДКУ) температурно-влажностных режимов с использованием гигрометра ГС-210 выполнены на базе микропроцессорных контроллеров Ремиконт Р-110 и Ломиконт Л-110. Микропроцессоры, центральное звено системы автоматизации, осуществляют по специально разработанной и введенной в память процессора программе дистанционный контроль и регулирование температуры и относительной влажности воздуха. На рис. 2 упрощенно (для одной точки) представлена часть схемы системы автоматического поддержания требуемого температурно-влажностного режима (только К исполни тельным механизмам а б Рис. 2. Упрощенная схема (для одной точки) регулирования относительной влажности воздуха в АСДКУ: а — холодильник; б — склад Siiiii К/гл;:: р.,
влажности) в камере хранения холодильника и помещении склада. В первом случае в камере установлен первичный преобразователь влажности, показания которого через промежуточный преобразователь выводятся на приборы М1731К и П1730. Выходные унифицированные сигналы 0...10 В и 0...5 мА с этих приборов подаются на аналоговые входы микропроцессорного контроллера Л-110. Если необходимо изменить относительную влажность воздуха внутри камеры, то формируется один или несколько выходных дискретных (или аналоговых) сигналов, усиленных блоком реле БР-102, которые воздействуют на соответствующие пускатели исполнительных механизмов. Во втором случае в помещении установлен первичный преобразователь ДИВТ. Его показания выводятся на электронный мост КСМ4, а далее через вторичный преобразователь Ш71 усиленные до унифицированного значения сигналы подаются на аналоговые входы микропроцессорного контроллера Р-110. При изменении относительной влажности воздуха микропроцессор формирует выходные сигналы, которые усиливаются в блоке реле БР-102 и воздействуют на соответствующие пускатели исполнительных механизмов. В настоящее время гигрометры ГС-210А с цифровой индикацией результатов измерения и унифицированными выходными сигналами соответственно 0...5 мА и 0...10 В выпускает ПО «Дила». При использовании такой модификации отпадает необходимость применять приборы П1730 или М1731К для сопряжения гигрометра с микропроцессором. УДК 681.3/.5.628.84 АЛГОРИТМЫ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕМ ВОЗДУХА Канд. техн. наук С. В. НЕФЕЛОВ Всесоюзный заочный инженерно-строительный институт От уровня и совершенства схем автоматизации систем кондиционирования воздуха (СКВ) в значительной мере зависит эффективность их работы (точность и качество поддержания параметров микроклимата, энергоэкономичность, надежность и т. д.). Обсуждая целесообразность и обоснованность применения микропроцессорной техники в СКВ, необходимо иметь в виду следующее: микропроцессорные средства управления и регулирования по сравнению с электромеханическими устройствами и аналоговыми регуляторами относительно сложны и пока дорого стоят; помимо простых алгоритмов регулирования они могут выполнять вычислительные и логические операции, предшествующие формированию командных сигналов, что позволяет реализовать более совершенные алгоритмы управления. Поэтому необходимо установить некоторый оптимальный уровень автоматизации СКВ, зависящий от степени развития и доступности микропроцессорной техники и объема задач управления СКВ, влияющих на показатели их эффективности. Исследование показателей эффективности СКВ — сложная многофакторная задача [3, 5]. Наиболее разработана оценка эффективности СКВ по эксплуатационным затратам, а именно, по расходу энергии [4]. Снижение расхода энергии в СКВ достигается путем применения схем и алгоритмов, созданных на основе использования эффективного тепломассообменного и вентиляционного оборудования, а также технических и программных средств автоматического управления. Максимальный эффект достигается при совокупном применении совершенных схем и алгоритмов управления. В связи с этим ставится задача определения достаточности и совершенства алгоритма управления как необходимого условия получения требуемого эффекта от применения СКВ в целом. Именно эти вопросы определения некоторого оптимального уровня автоматизации СКВ не нашли достаточного отражения в отечественно^ и зарубежной литературе. В статье рассматриваются вопросы анализа и синтеза структуры и параметров управляемой СКВ. Объект исследования — энергопотребляющая управляемая система, обеспечивающая заданный уровень точности и качества поддержания параметров микроклимата при различном уровне минимизации расхода энергии. На рис. \,а представлен характер технологических процессов кондиционирования воздуха (рассматриваются только процессы тепломассообмена), а на рис. 1,6 — структура СКВ, состоящей из двух звеньев: кондиционера К и обслуживаемого помещения ОП. Совокупность переменных
ц -~d Рис. 1. Процессы кондиционирования воздуха в i, d- диаграмме (а) и структура СКВ (б) параметров обрабатываемого наружного воздуха (температуры /н, энтальпии /н, влагосодержания dH и т. д.) обозначена многомерной функцией Хн. Возможные значения переменных XHi находятся в области, ограниченной на /, d-диаграмме линиями ф= 100 % и //. Совокупность параметров воздуха в обслуживаемом помещении (внутреннего воздуха) для круглогодичного цикла работы СКВ, как правило, задается параметрами 'min<'<'max> Фпип<Ф<Фтах И Представлена областью В переменных значений XBi. Рассмотрим простую единичную центральную прямоточную СКВ. Изменение XHi в кондиционере представлено множеством i суммарных векторов е*,-. Процессы ассимиляции (или диссимиляции) теплоты и влаги в обслуживаемом помещении представлены множеством / эквивалентных векторов в/. Векторы е& и е/, начало и конец которых известны, взаимосвязаны. Синтез модели управляемой СКВ основан на предпосылке, что в зависимости от текущих значений теплоизбытков Qon • и влагоизбытков W: для каждого значения ХН[ в области В существует конкретное значение XBij, которому соответствуют наименьшие расходы теплоты, холода, воды и воздуха [5]. Соотношение расходов энергии и сред определяется структурой системы СКВ. Синтез этой структуры базируется на рассмотрении значений XHh 2Q0n/> 2№y, XBiJ во взаимосвязи с минимальными и максимальными значениями расхода наружного воздуха GB и учетом специальных и вынужденных ограничений [2]. Изменение переменных состояния воздуха в СКВ от XHi до XBij характеризуется некоторым промежуточным состоянием Хщ.г Значения XUij принадлежат области /7, являющейся геометрическим местом координат концов векторов ек/ и начал векторов еу. В зависимости от текущих значений и знака 2 Qon/ и 2№у область Я переменных XUi i перемещается относительно области В (рис. 2). Размер области /7 и время стояния ^Hi=^m,j являются существенными факторами при определении минимально неизбежных значений расхода теплоты, холода, влаги и воздуха. Это объясняется в первую очередь тем, что при нахождении переменных системы в этом случае не требуется тепловлажностной обработки наружного воздуха (при XHi=XUij область П является областью нулевого термодинамического состояния системы). Размер области /7 и ее расположение относительно области В в значительной мере зависят от минимальных и максимальных значений GB. Это хорошо иллюстрируется построениями на рис. 2, а, где Хв является точкой с параметрами t= 'min-Hmax ц ф== Фтш+Фтах, а х __ линией xnn\(&6mLn) П11) Рис. 2. Перемещение области переменных П относительно области переменных В *П21 may men max
между точками Хпи (Хп2\) Для ^в = = GBmin И ХП\2 (^П22) ДЛЯ Св=^втах- Зна" чение и диапазон изменения GB определяются из ряда функциональных и конструктивных ограничений типа oB=f(Уоп; ув; Gb/^оп; ов{02)\ где Von, vB — объем обслуживаемого помещения и скорость воздуха в нем; GB @г) —минимальный расход воздуха. Считаем априорно заданным и возможным любое значение GBmin^GB< <GBmax. Аналогично не принимаем во внимание возможные по тем или иным соображениям ограничения на значение \tn = tB—tn (/B, ^ — температура воздуха в областях В и Я). Параметры областей Я и В взаимосвязаны уравнениями: *П i — ^В / =t Qon / /Св ^в ' где св — теплоемкость воздуха. Значения суммарных теплоизбытков Qon/ и влагоизбытков Wj являются стохастическими вследствие множества рассредоточенных в пространстве обслуживаемого помещения внешних и внутренних источников и стоков теплоты и влаги. Текущие значения тепло- и влагоизбытков в помещении вычисляют по значениям температуры, влагосодержания и расхода приточного воздуха, а также температуры и влагосодержания внутреннего (в отдельных случаях уходящего) воздуха обслуживаемого помещения, измеренных на предыдущем этапе. Тепловлажностное состояние воздуха во всех случаях (так же как и наружного) определяется двумя параметрами, например значениями температуры и влагосодержания. При необходимости третий параметр тепловлажност- ного состояния воздуха вычисляют. Как правило, расчетные параметры состояния внутреннего воздуха различны для теплого и холодного периодов года [2]. Наибольшее время СКВ работает в переходных условиях, поэтому за выходные переменные / и ф принимают сумму нормируемых значений для теплого и холодного периодов года, т. е. представляют их в виде границы допустимых круглогодичных изменений температуры и относительной влажности [2, 5]. Для заданных граничных значений fB и вычисленных dB rp=f(tB rp, cpB гр) по представленным уравнениям связи с учетом текущих значений Qon/ и W/ определяют границы двух подобластей переменных Хш при GBmin и GBmax. На рис. 2, б приведены построения для условий 2Qon = 0max и 2№=0 подобла- сти Яп при GBmin и П\2 при GBmax, a Также ДЛЯ УСЛОВИЙ 2Qon = Qmax> ^^—^max подобласти Я21 при GBmax и Я22 при GBmin. Линии, объединяющие подобласти в область Я (см. рис. 3) являются геометрическим местом точек /п и dn rp, вычисленных при подстановке в уравнения связи двух минимальных и двух максимальных /п гр и dn rp и переменных значений GBmin<GB<GBfnax. Очевидно, что область Я переменных состояния XUi независимо от условия GB min^ <GR<GR перемещается в /, d-диаграм- ме относительно заданной области В в зависимости от мгновенных текущих значений SQon/. 2№у- (см- Рис- 2,6). Для годового периода работы СКВ общая граница области Я может иметь вид 2Я, (см. рис. 3). В таком случае задача управления СКВ состоит в определении текущего мгновенного положения области Я и реализации ек, соединяющего текущее мгновенное значение XHi с соответствующим значением Xni. Наличие информации о текущих координатах области Я является главным принципиальным фактором при построении алгоритма управления СКВ. Если технологическая часть системы спроектирована правильно, то использование только координат области Я позволяет решить задачу оптимизации управления СКВ [1]. Алгоритм управления СКВ составляют с использованием термодинамической модели системы [5] для конкретного объекта с учетом функционально-технологических показателей проектируемой системы. При Рис. 3. Общая граница переменных П для годового периода работы СКВ 22
выполнении логических операций и арифметических вычислений решают следующие задачи: определяют текущий класс нагрузки СКВ, анализируют технологические ситуации; устанавливают вид регулирующего воздействия, формируют контур регулирования, закон регулирования и его параметры (коэффициент усиления, постоянные времени); определяют задающие воздействия для контуров регулирования в кондиционере, относящиеся к подклассу следящих систем. Представленный алгоритм управления может быть реализован только с помощью вычислительной техники. Однако в немногочисленной отечественной практике использования микропроцессоров в системе управления кондиционированием воздуха подобное решение не применялось. Это означает, что объем задач управления, возможных к выполнению и влияющих на показатели эффективности СКВ, выявлен и применен в недостаточной мере, т. е. технические и программные средства микропроцессорной системы управления используются неполно. Подавляющее большинство СКВ характеризуется широким диапазоном нормируемых параметров внутреннего воздуха и возможностью изменения расхода воздуха в диапазоне GBi= @Д..1) GBmax. Так, например, в комфортных и ряде комфортно- технологических СКВ допустимо изменение выходных управляемых переменных по температуре от 20 до 25 °С и относительной влажности от 30 до 60 %. Указанный диапазон соответствует изменению параметров внутреннего воздуха на значение энтальпии Л/в=25 кДж/кг и влагосодержа- ния AdB = 7,5 г/кг. Если система управления СКВ обладает способностью измерять и выбирать наиболее предпочтительный путь достижения заданных значений температуры и влажности внутреннего воздуха, то можно говорить о снижении затрат теплоты (холода) и электроэнергии на обработку и перемещение приточного воздуха. При XHi=XUi, т. е. когда отсутствует необходимость в тепловлажностной обработке воздуха, а также при in if(XE x, GBmm)<itt<ini==f(XB.r> Свтах) и <*Н<^П (Хв х, Хв Т — функция параметров в холодный и теплый периоды года), т. е. когда отсутствует необходимость в тепловой обработке приточного воздуха, определяющим является расход воздуха GB. Следует использовать возможность работы при некоторых минимальных значениях GB, так как на перемещение 1000 м3 вентиляционного воздуха, например, при среднем общем аэродинамическом сопротивлении 750 Па затрачивается 0,32 кВт электроэнергии. При других значениях XHi относительно *XUi определяющим становится соотношение расходов электроэнергии на перемещение приточного воздуха и тепло- или хладоносителей, а также количество теплоты или холода на обработку приточного воздуха. Для нагрева или охлаждения 1000 м3 приточного воздуха на 1 °С затрачивается 1200 кДж теплоты или холода. Приведенные удельные затраты на обработку и перемещение воздуха, стоимость технических и программных средств микропроцессорной системы управления являются основой для выбора последней на этапе технико-экономического обоснования. Только после этого предложенный алгоритм управления подлежит детализации при проектировании конкретной автоматизированной системы кондиционирования воздуха. Список литературы 1.А.С. 576496 СССР. 2. Богословский В. Н., Кокорин О. Я., Петров Л. В. Кондиционирование воздуха и хладоснабжение. М.: Стройиздат, 1985. 3. Богуславский Л. Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления и вентиляции. М.: Стройиздат, 1985. 4. К а р п и с Е. Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1986. 5. Рымкевич А. А., Халамейзер М. Б. Управление системами кондиционирования воздуха. М.: Машиностроение, 1977. МЗОКИЕТМИЯ A1) 1453129 E1L F 25 В 15/00 B1) 3985050/23-06 B2) 03.12.85 G1) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности G2) М. Н. Герчикова E3) 621.56 E4) E7) РАБОЧАЯ ПАРА ВЕЩЕСТВ ДЛЯ АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ, состоящая из хладагента и абсорбента, отличающаяся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, снижения рабочих перепадов давления и уменьшения токсичности, в качестве хладагента используют тетрагидрофу- ран, а в качестве абсорбента — 2—60 %-ный раствор тетрагидрофурана в фосфорной кислоте.
ЗА РУБЕЖОМ УДК 681.3/.5:643.353.97 МИКРОЭЛЕКТРОНИКА В БЫТОВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ Характерной тенденцией совершенствования бытовой холодильной техники является все более широкое использование электронных систем управления, в том числе микропроцессоров. Микроэлектроника позволяет улучшить технические характеристики холодильника, повысить его надежность и точность соблюдения заданных параметров, сократить эксплуатационные расходы и увеличить срок службы. Важнейшие функции электронных систем управления и контроля холодильников — точное регулирование температуры хранения, управление процессом замораживания с учетом массы продуктов, автоматизация предварительного замораживания, сигнализация при повышении температуры хранения, индикация рабочего состояния, автоматическое оттаивание испарителя и др. Электронные системы управления позволяют контролировать температуру с точностью ± A ...0,75) °С (вместо + 3 °С — у обычных термостатов). Такое точное регулирование температуры обеспечивает наиболее экономичный режим работы холодильников и морозильников. Поэтому несмотря на то, что модели с электронными системами управления дороже обычных в среднем на 7 % [5], они пользуются популярностью у потребителей. Так, во Франции удельный вес программируемых моделей в общем выпуске холодильников увеличился с 1,2 % в 1983 г. до 5,7 % в 1985 г., морозильников — соответственно с 6,4 до 41,8% [1]. В США в 1985 г. такие модели составили 35 % всех выпускаемых холодильников-морозильников. В настоящее время почти все ведущие фирмы США, Японии, Западной Европы в своих производственных программах имеют одну или несколько моделей холодильников и морозильников с электронной системой управления. Например, фирма «Хотпоинт» (США) выпускает комбинированный холодильник емкостью 665 дм3 с электронной самодиагностической системой контроля. При повышении температуры в камерах появляются оптический и акустический сигналы. С 1986 г. в этих моделях используются новые энергоэкономичные компрессоры с уменьшенными на 50 % по сравнению с предыдущими моделями габаритными размерами [3]. Фирма «Вирлпул» (США) производит двухкамерный холодильник с электронным управлением, системой самодиагностики и размораживанием «по требованию». Дисплей и звуковые сигнализаторы сообщают потребителю о нарушениях в подаче электроэнергии, об открытой дверце холодильника, повышении температуры в холодильной или морозильной камерах. Кроме того, через каждые 2 мес световой индикатор напоминает владельцу о необходимости очистки змеевика конденсатора. Диагностическая система холодильника может быть использована специалистами при проверке неисправностей компрессора, вентиляторов, нагревателя оттайки и электроники. Ведущая итальянская фирма «Аристон» изготовила трехкамерный холодильник с четырьмя температурными зонами. Эта модель оснащена системой «ноу-фрост» с принудительной вентиляцией охлажденного воздуха через специальные регулируемые жалюзи в каждой камере и отделении, а также электронной системой регулирования и контроля температурных режимов в каждой зоне, включая выбор необходимых температурных уровней в зонах холодильника, включение и сигнализацию режима быстрого замораживания, световую сигнализацию температуры в морозильнике, двойную (звуковую и световую) сигнализацию плотности закрытия дверцы морозильника, звуковую сигнализацию неисправностей морозильника. Фирма «Дженерал Электрик» (США) представила на рынок холодильник без осаждения инея («ноу-фрост») с ЭВМ, оптимизирующей режим работы и сигнализирующей о неисправностях. Фирма «Канди» (Италия) выпустила новый комбинированный холодильник-морозильник емкостью 226 дм3 с электронной системой управления, которая контролирует и регулирует температуру внутри холодильника и морозильника, автоматическое быстрое замораживание, диагностирует неисправности. Новинкой на рынке бытовой холодиль- 24
ной техники являются «говорящие» холодильники, оснащенные синтезаторами речи на интегральных микросхемах, которые помогают потребителю избежать часто встречающихся ошибок при эксплуатации приборов, а также передают ему наиболее важную информацию об их работе. Первым в Западной Европе производство электробытовых приборов с «говорящей» электронной системой управления начал концерн «Сименс» (ФРГ). «Разговор» холодильника с потребителем состоит в следующем: обращается внимание на ошибки, допущенные при эксплуатации, сообщается о нарушении температурного режима, открытой двери холодильника, зачитывается инструкция по эксплуатации [4]. Это достигается применением синтезаторов речи на микропроцессорах. Необходимые тексты закладываются в запоминающее устройство «Ергот» на цифровой системе. После нажатия на клавиши управления микропроцессор зачитывает записанные устройством фразы, вырабатывает сигналы и передает их через усилитель на динамик. В настоящее время зарубежные фирмы предлагают разнообразные приборы для индикации, измерений и регулирования температуры. Значительное распространение получили бесконтактные термометры с регистрацией теплового излучения объектов. Выпускается широкая номенклатура регуляторов температуры на основе использования электронных цифровых блоков. Многие модели регуляторов комплектуются индикаторами и регистраторами хода температуры [2]. Так, в США запатентовано (патент № 4615179, США) микропроцессорное устройство, обеспечивающее контроль за работой камер охлаждения и замораживания и льдогенератора и диагностику неисправностей бытовых холодильников или холодильников-морозильников, оснащенных автоматической системой оттаивания испарителей. Информация о нарушении режима в любом из контролируемых объектов выдается на двухсимвольный дисплей и одновременно дублируется звуковым сигналом. Разработан микрокомпьютерный терморегулятор для многокамерных бытовых холодильников (патент № 4646528, США). Фирма «ТРАСЕ» (Франция) выпустила на рынок автономное электронное устройство типа «Cold box» для регистрации температуры скоропортящихся продуктов при их транспортировке и хранении, а также для контроля за температурным режимом помещений. Предусмотрена регистрация значений температуры в диапазоне от —40 до +80 °С с периодичностью 15 мин на магнитной ленте в цифровом коде. Устройство можно подключать к ЭВМ для обработки получаемой информации и выдачи данных на дисплей [6]. Список литературы 1. БИКИ, № 96, 1986, 14 авг. 2. Contr. Eng. 1987, 34, № 5, 81—84. 3. Die Moderne Kuche. 1987, № 5, 37—40. 4. Ellectrodomestic. 1985, № 2, 108—110. 5. Elec. Retail. 1987, 5, № 4. 6. Rev. gen. froid. 1987, 77, № 5, 299—300. С. Л. ШЕЛДШОВА, Г. П. БАРЫКИНА. ВНИИЭМ ИЗОБРЕТЕНИЯ A1) 1458660 E1L F 25 В 43/04 B1) 4241734/23-06 B2) 08.04.87 G1) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-тех- нологический институт холодильной промышленности G2) В. Н. Ломакин, Н. Г. Креймер, А. В. Пономаренко, В. И. Пономарчук, Г. Т. Репина, С. А. Рубинов E3) 621.57 E4) E7) ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, содер- жащий вертикально расположенный корпус, трубы, размещенные в трубных решетках, и патрубок подачи воздушно-аммиачной смеси в межтрубное пространство, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса воздухоотделения и снижения потерь хладагента, он снабжен горизонтальными перфорированными перегородками, установленными в межтрубном пространстве, и конусообразной насадкой, размещенной на выходе из патрубка подачи воздушно-аммиачной смеси, при этом отверстия каждой последующей перегородки смещены по отношению к отверстиям предыдущей. A1) 1453128 E1L F 25 В 11/00 B1) 4269803/23-06 B2) 30.06.87 G1) Специальное конструкторско-технологическое бюро по автоматизации, микропроцессорной и турбохолодильной технике G2) К. К. Соколов, Е. Э. Логунов, М. Э. Друй, М. Б. Фрайман E3N21.575 E4) E7) ВОЗДУШНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая газовый контур и последовательно включенные в него компрессор, воз- духожидкостный теплообменник и турбину с сопловым аппаратом, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем перенасыщения охлажденного воздуха влагой, газовый контур дополнительно содержит форсунки, установленные на выходе компрессора и турбины, а также в ее сопловом аппарате, и подключенные посредством регулирующих вентилей и насоса к выходу жидкостной полости теплообменника. 25
И ОРГАНИЗАЦИЯ ПЮИЗВОДСПА БАРЬЕРЫ ХОЗРАСЧЕТА (Наши интервью) Московский хладокомбинат М 8 — один из самых крупных в системе Росмясо- мояторга. В последнее время в прессе было опубликовано несколько критических материалов, в которых отмечались плохие условия труда на хладокомбинате, медленное решение социально-бытовых вопросов. В связи с этим редакция решила поближе познакомиться с этим предприятием, выяснить, в чем причины такого положения. На вопросы редактора отдела журнала 3. Д. Мишиной ответил директор хладокомбината А. В. Шаманов. — Анатолий Владимирович, прежде всего кратко охарактеризуйте ваше предприятие. — Хладокомбинат № 8 — это многоотраслевое предприятие. Помимо имеющегося на каждом хладокомбинате холодильника (так называемого технологического цеха) на нашем предприятии функционируют и несколько производственных подразделений — цех по производству сухого льда и жидкой углекислоты, мясоперерабатывающий цех и цех мороженого, который правильнее было бы назвать фабрикой (так он и именовался долгое время), поскольку он является крупнейшим в СССР: суточная выработка составляет свыше 100 т мороженого. Кроме того, в состав хладокомбината входит автотранспортный цех, насчитывающий свыше 100 автомобилей грузоподъемностью от 2 до 12 т. Хладокомбинат имеет свой детский сад и пионерлагерь в Подмосковье. Общее число работающих — около 900 человек. Однако с каждым годом численность катастрофически уменьшается (за 10 последних лет в 1,5 раза) в основном из-за плохих условии труда, низкой зарплаты. — Вот мы и подошли к теме нашей беседы. В чем вы видите причины создавшегося положения? — В том, что хладокомбинат «состарился». Он введен в эксплуатацию в 1935 г. и, естественно, все его строения обветшали, оборудование износилось. Очень много ручного труда — например, при разгрузке железнодорожных вагонов и штабелировании в камерах хранения замороженного и охлажденного мяса, при упаковке мороженого в тару и т. д. Нет соответствующих механизмов и устройств. Да и при проектировании хладокомбината полвека назад механизация многих операций не планировалась. Не предусматривались и современные социально-бытовые удобства, такие, как комнаты отдыха, сауны, кабинеты физической и психологической разгрузки и другие, так необходимые при тяжелом труде в неблагоприятных условиях. А если еще учесть сравнительно невысокую зарплату (в среднем около 200 р.), ясно, что работа на хладокомбинате не очень-то привлекательна для людей, особенно молодых, или, как ныне говорят, непрестижна. Доказательство тому и возрастной состав нашего коллектива. Более 40 % работающих — старше 50 лет, а молодежи до 30 лет — чуть более 15 % и в основном на должностях ИТР и служащих. — Видимо, об этом свидетельствует и внушительный список требующихся предприятию специалистов, который висит у входа на хладокомбинат. В чем же коллектив и вы, его руководитель, видите свои перспективы? — В первую очередь в реконструкции и техническом перевооружении предприятия. Уже сейчас идут работы в цехах сухого льда и мороженого. Будет установлено импортное высокопроизводительное оборудование — две линии «Экструлайн-1500» производительностью 15 т в смену (с автономными холодильными установками) фирмы «Альфа Лаваль-Хой- ер» (Дания), компрессоры производ-
ства ГДР и другое оборудование стоимостью около 7 млн р. Реконструкция, монтаж и наладка оборудования осуществляются ускоренными темпами и в большей степени собственными силами, ибо коллектив кровно (экономически) заинтересован в быстрейшем пуске этих производств. Ведь чем дольше они простоят, тем меньшую прибыль получит предприятие и тем меньше будет фонд оплаты труда, поскольку основной доход мы (в отличие от других хладокомбинатов) получаем от производственной деятельности. Кстати сказать, эта специфика нашего хладокомбината отрицательно сказывается на оплате труда руководителей подразделений. В соответствии с существующим положением главным показателем для отнесения предприятий и организаций торговли к группам по оплате труда руководителей является оптовый товарооборот, и по этому показателю мы отнесены к III группе. Для нашего же хладокомбината оптовый товарооборот не является определяющим, так как он в большей степени производственное предприятие, чем просто холодильник. Поэтому складской товарооборот у нас составляет более 90 %, в то время как на других хладокомбинатах Москвы 60...80 % (а на хладокомбинате № 13, который также отнесен к III группе,— всего 42 %) при отсутствии или гораздо меньших объемах собственного производства. Таким образом, чисто формальное отнесение хладокомбината к III группе, без учета его специфики, привело к тому, что, например, руководитель цеха мороженого с несколькими разнопрофильными подразделениями (заготовительно-пастеризационное, фризеро-фасовочное, вафельное отделения, печатный и картонажный участки и т. д.) получает гораздо меньшую зарплату, чем если бы он руководил таким же, но самостоятельным производством. Наши неоднократные обращения по этому вопросу в вышестоящие органы положительного решения не имели. И это еще более затрудняет нам поиск наиболее квалифицированных кадров. — Анатолий Владимирович, ваше предприятие, как я понимаю, находится на хозрасчете? — Да, с 1 июля 1987 г. хладокомбинат перешел на новую систему хозяйствования на основе хозрасчета и самофинансирования. Мы очень многого ждали от этого шага. Однако не все наши надежды сбылись. — Почему? — Прежде всего потому, что подлинной самостоятельности предприятие не получило. В нашей системе как была, так и осталась пятизвенная схема управления: предприятие — Московское городское объединение — Росмясомолторг — Минторг РСФСР — Минторг СССР (а ведь более 10 лет назад было постановление о переходе на двух-, трехзвенную систему управления). Соответственно руководящие указания мы получаем из всех этих инстанций. План, нормативы по-прежнему «спускаются» сверху, причем иногда без учета сырьевых и людских ресурсов, реальных возможностей коллектива. Кроме того, всем этим органам управления хладокомбинат должен выделять определенную сумму из своего дохода. Например, в госбюджет отчисляется 53,91 % дохода, в централизованный фонд Росмясомолтор- га — 27,85 %, Московского городского объединения 50 тыс. р. Следовательно, хладокомбинату остается около 17 % дохода, из которого он должен еще перечислить Моссовету на строительство дорог свыше 200 тыс. р. и в фонд оплаты труда Московского городского объединения — 50 тыс. р. Из оставшейся в распоряжении коллектива суммы 89 % идет на оплату труда, а 11 % — в фонд производства и социального развития. Таким образом, при острейшей необходимости в реконструкции реальные возможности развития хладокомбината весьма ограничены. Однако наши обоснованные просьбы снизить нормативы
отчисления вышестоящим органам не учтены. — Но ведь согласно новому положению Закона о государственном предприятии, хладокомбинат может выйти из состава объединения, т. е. стать совсем самостоятельным. — В настоящее время — при дефиците сырья, материалов, оборудования и т. п.— такая возможность скорее теоретическая, чем практическая. Без регулирующего органа пока обойтись трудно. В частности, в нынешнем году в связи с реконструкцией цехов мороженого и сухого льда и соответственно снижением объемов выработки продукции доходы хладокомбината сократятся почти на 3 млн р. А с учетом роста тарифов на перевозки железнодорожным и автомобильным транспортом, стоимости дизельного топлива, введения платы за пользование земельным участком при неизменной сбытовой скидке они будут еще меньше. Следовательно, предприятию не обойтись без дополнительных дотаций. — А что предпринимает сам коллектив для улучшения своего экономического положения? — Мы стремимся увеличить вклад каждого члена коллектива, повысив его заинтересованность в эффективном труде. Так, с 1 апреля 1989 г. переведен на коллективный подряд автотранспортный цех. В качестве основных показателей водителям установлены число ездок и количество перевезенного груза (а не часы работы, как было раньше). Теперь водитель экономически заинтересован в эффективной эксплуатации автотранспорта, В результате производительность труда выросла более чем на 10 %. Другое направление — увеличение выпуска продукции. С этой целью мы договорились с Мособщепитснаб- сбытом о выделении ежемесячно дополнительно 80 т мяса для выработки в выходные дни крупнокусковых полуфабрикатов. Еще один путь — снижение непроизводительных расходов, издержек производства, повсеместная экономия. Например, при хронической нехватке кадров мы вынуждены использовать рабочую силу со стороны, в том числе и из других городов. Вот в декабре 1989 г. в цехе мороженого трудились 40 учащихся ПТУ из г. Омска и 50 — из г. Грозного. Кроме зарплаты, мы оплатили им командировочные расходы, размещение в общежитии, обучение и т. д. Если бы удалось обойтись без привлечения иногородних работников, мы сэкономили бы значительную сумму. — Получается какой-то заколдованный круг: без привлечения посторонних рабочих обойтись нельзя и вместе с тем это нерационально. Какой же выход вы видите из данной ситуации? — В создании кооператива, например. Такой опыт у нас есть. В прошлом году в сентябре—октябре на хладокомбинате действовал кооператив из штатных работников, который за три выходных дня изготовил 200 т мороженого. За год сверх плана он мог бы выпустить более 2 тыс. т, но из-за невыделения дополнительных фондов сырья вынужден был свернуть свою деятельность. А ведь он мог бы в какой-то степени ослабить остроту дефицита мороженого в Москве, позволил бы уменьшить завоз его из других мест (г. Орджоникидзе, Липецка, Костромы и др.), т. е. организация подобных кооперативов выгодна не только хладокомбинату (особенно в текущем году в связи с реконструкцией), но и целесообразна с государственной точки зрения. Однако дополнительных фондов молочного сырья хладокомбинату пока не выделено. При этом Минторг РСФСР ссылается на Моссовет («Для Москвы работаете»), а Моссовет на Минторг РСФСР. А страдает дело. К тому же создание кооператива дает возможность коллективу улучшить материальное положение своих работников (ведь каждый из кооператоров получил за день работы по 35—40 р.), чего практически невозможно сделать в рамках утвержденного фонда оплаты труда госпредприятия. Установление прогрессивного налога на рост фонда
оплаты труда сверх 3 % распространяется и на наше предприятие, хотя оно производит товары народного потребления (мороженое, мясные полуфабрикаты, сухой лед) так же, как предприятия АПК, на которые это положение не распространяется. Вопреки здравому смыслу и социальной справедливости, опять сыграл свою роль чисто формальный признак — принадлежность хладокомбината к системе торговли. — Выходит, кооператив — панацея от всех бед? — Нет, конечно. Это один из возможных путей. Основной же резерв — в повышении производительности труда за счет его механизации и автоматизации, совершенствования организации и стимулирования. Мы создаем в цехах бригады, которые работают по единому наряду с учетом коэффициента трудового участия. В таких бригадах высока заинтересованность в конечных результатах труда всего коллектива, поэтому весьма распространены совмещение профессий, расширение зон обслуживания, развиты взаимопомощь и взаимозаменяемость, что способствует выполнению задания меньшей численностью. Полученная в результате этого экономия фонда заработной платы позволила с 1 января 1989 г. установить в цехе мороженого доплату за работу в вечерние часы в размере 20 %. Введено также бесплатное горячее питание рабочих, а также всех низкооплачиваемых и материально ответственных лиц. Особые надежды мы возлагаем на проводимую реконструкцию. Будет выполнен большой объем работ по замене гидроизоляции пола, облицовке его мраморной плиткой, а стен — керамической плиткой, улучшению вентиляции и освещения, эстетическому оформлению производственных и бытовых помещений, созданию комнат отдыха и т. д. А главное — будут механизированы и автоматизированы многие ручные операции. В частности, с помощью компьютерного центра сможем исключить трудоемкие работы в заготовительно-пастеризацион- ном отделении цеха мороженого. Весь технологический процесс здесь будет проходить в закрытом режиме. Внедряем автоматизированную мойку оборудования и трубопроводов. — Но ведь для работы на таком сложном оборудовании нужны соответствующие специалисты, т. е. перед предприятием опять встанет кадровая проблема. — Во-первых, на такой квалифицированный, престижный труд желающих найти легче. А, во-вторых, мы готовим себе такие кадры. Уже прошли обучение работе на персональных компьютерах по 72-часовой программе в Институте повышения квалификации мастера и инженерно-технические работники. Планируем переподготовку и рабочих. Однако, должен подчеркнуть, все намеченное практически возможно лишь при условии либо уменьшения процента отчислений на содержание аппарата управления до 15 % (предприятию в этом случае для образования своих фондов останется около 30%), либо получения дотаций из централизованных источников. — Ну, что ж, мне остается пожелать вам успешно преодолеть барьеры хозрасчета и реализовать намеченные планы. Вниманию руководителей научно-исследовательских, учебных и проектных институтов, предприятий, объединений, кооперативов — всех заинтересованных организаций! Журнал «Холодильная техника» принимает для публикации объявления: о научно-технических идеях, технических, технологических и проектных разработках, рекомендациях, инструкциях, предлагаемых для внедрения, а также о холодильном оборудовании, приборах автоматики и других изделиях, которые вы хотите реализовать. Оплата за опубликованные объявления по договоренности. 29
ХОЛОД-И* СЛУЖИ АПК УДК 664.8/.9.037.004.162.001.24 О МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА УСУШКИ ПРОДУКТОВ В ХОЛОДИЛЬНЫХ КАМЕРАХ Д-р техн. наук, проф. А. А. ГОГОЛИ Н При хранении пищевых продуктов в холодильных камерах происходят два последовательных физических процесса: испарение влаги с поверхности продуктов в воздух и конденсация ее из воздуха на поверхности охлаждающих приборов (воздухоохладителей) . Теория процесса поверхностного испарения влаги была создана в 1953 г. Д. Г. Рютовым на основе известного уравнения Дальтона [13]. В 1958 г. Е. С. Курылёв несколько упростил методику расчета, предложенную Д. Г. Рютовым, разработав психрометрическую теорию процесса усушки [10]. Теория поверхностного испарения получила широкое распространение. Она многократно проверена на практике. Ее преимущества — четкий физический процесс, положенный в ее основу, и возможность математизации процесса усушки. Однако эта теория имеет и существенные недостатки: сложность нахождения средней по поверхности разности парциальных давлений водяных паров и коэффициентов испарения, необходимость дополнять уравнения массоотдачи математической моделью всей холодильной камеры для определения параметров воздуха в ней. Психрометрическую теорию не следует применять в случае хранения продуктов, выделяющих тепло (фрукты, овощи), хотя возникающая при расчетах неточность не очень велика. Исходя из сказанного весьма важной представляется методика расчета усушки, дающая интегральное решение процессов влагообмена в холодильной камере. В основу методики может быть положен процесс конденсации испарившейся с поверхности продуктов влаги на охлаждающей поверхности воздухоохладителей или других охлаждающих приборов. За исходное целесообразно взять уравнение для расчета осушающей способности воздухоохладителя Wo, кг, [4]: *-f-(i-|). @ где Q —приток теплоты в холодильную камеру, кДж; q —теплота фазового превращения влаги, кДж/кг; ? —коэффициент влаговыпадения, равный отношению общего теплообмена к сухому. В величину* Wo, кроме влаговыделений продуктов, входят влагозыделения людей, работающих в камере, а также приток наружной влаги при открывании дверей. Однако все дополнительные влагопритоки по сравнению с влаговыделениями продуктов сравнительно невелики и ими можно пренебречь. Коэффициент влаговыпадения можно заменить однозначно связанным с ним теп- ловлажностным отношением во, кДж/кг, [4], тогда уравнение A) можно представить в следующем виде: WV=Q/e0. B) В уравнении B) тепловлажностное отношение процесса изменения состояния воздуха в воздухоохладителе равно отношению приращений энтальпий и влаго- содержаний, т. е. e0=Ai/Ad. B) Этот процесс, определяемый так называемым «правилом прямой линии» [4], схематически изображен на /, rf-диаграмме (рис. 1). Значение е0 зависит от ряда факторов, в первую очередь от начального состоя- Рис. 1. Схематическое изображение в i, d-dua- грамме процесса изменения состояния воздуха в воздухоохладителе
?0) нДт/кш Рис. 2. Зависимость теплоелажностного отношения 8о от температуры воздуха t в камере при М=5°С ния воздуха — температуры t\ и относительной влажности ф|. Эта зависимость показана на рис. 2 в пределах значений t\ и ф1, характерных для холодильных камер, при &t=t\—?п = 5 °С. Увеличение А/ до 8 °С приводит к повышению 8о при ф1 = 0,9 всего на 1...3 %, а при ф, = 0,95 и того меньше. Уравнение B) на первый взгляд идентично известному уравнению проф. В. 3. Жа- дана [7]. Однако между ними имеется принципиальное различие, о котором будет сказано ниже. Для тепловлажностного отношения В. 3. Жадан составил эмпирическое уравнение, применимое в температурном интервале 0...—25 °С, [5]: 8=6385—1,2 И3—335/. C) Зависимость для него (Ж-1 на рис. 2) совпадает с зависимостью для осушающей способности воздухоохладителя при ф1=1, что позволяет придать уравнению C) определенный физический смысл. Позднее В. 3. Жадан предложил новое эмпирическое уравнение [6]: 0,056^, ксрр 39,5+2,09г+0,(Ш2 -2880, D) где |1с к — молекулярная масса охлаждающего сухого газа (для воздуха м<с.к=28,95); ср — теплоемкость охлаждающего га- «1,0 кДж/(кг.К); р — общее давление охлаждающего газа, Па; t — температура охлаждающего газа, °С. Для атмосферного воздуха уравнение D) будет иметь следующий вид: 162,12-103 +2880. Dа) 39,5+2,09/+0,03Г Зависимость для этого эмпирического уравнения (Ж-2 на рис. 2) при хранении охлажденных продуктов в основном совпадает с зависимостью для воздухоохладителя при ф1=1, а при хранении замороженных продуктов лежит ниже ее на 13...14 %. Приведенные на рис. 2 зависимости, рассматриваемые совместно с уравнением B), наглядно объясняют, с точки зрения работы воздухоохладителей, известный факт уменьшения усушки продуктов при снижении температуры хранения. Представляет интерес также анализ влияния давления воздуха в холодильной камере на усушку хранящихся в ней пищевых продуктов. Результаты расчета процесса в воздухоохладителе по схеме на рис. 1 при ф1==0,95, /,=0 и — 25 °С, р= 100...700 кПа показаны на рис. 3. Величина Zp = Ep/s\ (гр — при различных давлениях, в\ — при давлении 100 кПа) изменяется прямолинейно, показывая уменьшение усушки в 5...7 раз при повышении давления до 700 кПа. Приве- за (для воздуха 100 200 300 Ш 500 600р2,КПа . 3. . духи р2 Рис. 3. Зависимость Zp = ep/ei от давления воз 31
20 W 60 80 WO Загрузка камеры, % Рис. 4. Пример изменения усушки продуктов (мяса) за год AM в камере при ее неполной загрузке [6/ денные на этом же рисунке обе зависимости В. 3. Жадана (Ж-1 и Ж-2) практически совпадают с нашими зависимостями. При рассмотрении рис. 2 может сложиться неверное представление об уменьшении усушки продуктов при снижении относительной влажности воздуха в камере. Это было бы правильно, если рассматривать процесс взаимодействия штабеля продуктов и омывающего его воздуха. Однако не следует забывать, что показанные на рис. 2 зависимости относятся не к штабелю, а ко всей камере, т. е. к комплексу — продукты, охлаждающие приборы, изоляционные ограждения и др. Относительная влажность воздуха в холодильной камере может снизиться либо при хранении относительно сухих (лук, орехи), а также упакованных продуктов или консервов, либо при неполной загрузке камеры продуктами. В первом случае меньшая усушка продуктов очевидна и в комментариях не нуждается. Во втором случае, при постоянных теплопритоках Q, общее выделение влаги в камере в соответствии с уравнением B) изменяется лишь за счет изменения величины 8о. Поскольку при снижении относительной влажности воздуха она возрастает (см. рис. 1 и 2), общая усушка продуктов сокращается незначительно, в то время как удельная (на 1 т продукта) — резко увеличивается. Возникающая ситуация показана на рис. 4 применительно к камере хранения мороженого мяса [3]. Рассмотренное влияние на усушку продуктов температуры и давления воздуха в камере, а также степени ее загрузки не является прерогативой изложенной методики. К таким же результатам приводит и определение усушки в соответствии с теорией поверхностного испарения (психрометрической теорией). Доказательство этого бесспорного положения не входит в задачу настоящей статьи. Как уже было сказано, уравнение, подобное уравнению B), было использовано В. 3. Жаданом для создания методики расчета усушки, получившей название «термодинамическая теория» [8]. Эта методика не связана с процессом в воздухоохладителе: «Ни в одной из своих работ, относящихся к теории влаго- обмена при охлаждении, замораживании и хранении пищевой продукции, автор не рассматривает процессы в охлаждающих приборах и считает, что они не влияют на влажностный режим в хранилищах» [5, с. 123]. В трактовке В. 3. Жадана под величиной Q понимается полный приток теплоты в холодильную камеру, интегрируемый воздухоохладителем. В то же время под величиной е подразумевается тепловлажностное отношение процесса изменения состояния воздуха в штабеле, что является лишь частью внутрикамер- ного процесса. Уравнение, в котором числитель относится к одному процессу, а знаменатель к другому, нельзя назвать правомерным. Практическое совпадение результатов расчета по обеим методикам при значениях ф, близких к единице, объясняется тем, что В. 3. Жадан выдвинул предположение об изменении состояния воздуха в .штабеле продуктов по линии постоянной относительной влажности (ср= = const), а при высоких значениях ф@,95... 1,0), обычных для холодильных камер, эти линии весьма близки к линиям изменения состояния воздуха в воздухоохладителе. В работе [2] показано, что процесс ф=соп51 в штабеле продуктов, выделяющих теплоту (фрукты, овощи), устанавливается после начального неравновесного процесса ц>=/= const. Это неоднократно проверено экспериментально и признано В. 3. Жаданом, назвавшим начальный неравновесный процесс «процессом в корректирующем слое» [5]. Вообще же при нашей трактовке усушки как внутрикамерного процесса, интегрируемого в воздухоохладителе, подробное исследование изменения состоя-
ния воздуха внутри штабеля является лишним. При расчете усушки по уравнению B) необходимо знать теплоприток в камеру Q. В камерах замораживания и охлаждения он может быть вычислен в основном по теплоте замораживания или охлаждения продуктов с небольшой поправкой на работу вентилятора и теплоприток через ограждения. При длительном хранении продуктов, сопровождающемся сугубо переменными теплопритоками через ограждения, определение Q несколько затруднено. В. 3. Жадан предложил находить Q по расходу электроэнергии на работу холодильного компрессора [5]. Это предложение представляет большой интерес, особенно при децентрализованной системе охлаждения холодильных камер, когда каждая камера обслуживается одним или несколькими автономными холодильными агрегатами. Сама идея расчета усушки в холодильных камерах по уравнениям для воздухоохладителя не нова [1, 2, 3, 9, 11, 12]. Наиболее подробно она разработана А. В. Алексеевым [1], предложившим математическую зависимость ео=/ (фи t\ и At=t\—tn) для ф1=0,75...1,0; t\ = = 0...—30 °С и Д*=2...8°С. Основанная на этой идее методика расчета обладает следующими достоинствами: она базируется на конкретных физических процессах, которые описываются теоретическими уравнениями; ее можно применять для любых продуктов (выделяющих и не выделяющих теплоту при хранении), поскольку она не привязана к процессу в штабеле; математическое выражение ее крайне просто, особенно при высоких значениях фь характерных для холодильных камер. В пределах ф1=0,95...0,98 при расчете усушки по этой методике тепловлажност- ное отношение е0 можно вычислить и по уравнениям В. 3. Жадана. Надо только при этом помнить, что они выражают по существу тепловлажностное отношение процесса в воздухоохладителе, а не в штабеле. Список литературы 1. Алексеев А. В. Определение тепловлаж- ностных характеристик процессов при расчетах потерь продуктов в камерах холодильников // Холодильная техника. 1981, № 1. 2. Го гол и н А. А. К вопросу о тепловлаж- ностных процессах в камерах холодильников // Холодильная техника. 1979, № 6. 3. Гоголин А. А. Кондиционирование воздуха в мясной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1966. 4. Гоголин А. А. Осушение воздуха холодильными машинами. М.: Госторгиздат, 1962. 5. Ж а д а н В. 3. Влагообмен в плодоовоще- хранилищах. М.: Агропромиздат, 1985. 6. Жадан В. 3. Новое обобщенное уравнение сопротивления влагообмену // Холодильная техника. 1989, № 12. 7. Ж а д а н В. 3. Теоретические основы кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного сырья. М.: Пищевая промышленность, 1972. 8. Жадан В. 3. Термодинамическая теория тепловлажностных процессов в камерах холодильников // Холодильная техника. 1979, № 6. 9. Заключительная редакционная статья по дискуссии о тепловлажностных процессах в камерах холодильников // Холодильная техника. 1981, № 7. 10. Курылёв Е. С. Некоторые особенности регулирования влажности воздуха в камерах холодильников // Холодильная техника. 1958, № 2. 11. М н а ца к а н ов Г. К., Бушта И. В., Чумак Н. И. Процессы тепло- и массооб- мена в камерах хранения мороженых грузов // Холодильная техника. 1978, № 12. 12. Различные научные подходы к решению важнейшей проблемы (дискуссионный клуб)// Холодильная техника. 1988, № 12. 13. Р ют о в Д. Г. Влагообмен в камерах хранения замороженных продуктов // Холодильная техника. 1954, № 3. УДК 631.243.4/.5:536.2 СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОПРИТОКОВ В КАРТОФЕЛЕОВОЩЕ- ХРАНИЛИЩЕ С АКТИВНЫМ ВЕНТИЛИРОВАНИЕМ Д-р техн. наук, проф. В. 3. ЖАДАН, канд. техн. наук Л. В. МАРТЫНОВА, С. И. КУЛАКОВ Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики Теплопритоки, поступающие в картофеле- овощехранилище, оборудованное системой активного вентилирования, влияют на усушку хранимой продукции: теплопритоки от вентилятора и от грунта через стенки воздуховодов изменяют параметры вентилирующего воздуха и приводят к повышенным потерям влаги продукта в нижних слоях насыпи; теплопритоки через стены и покрытие, не имеющие воздушных прослоек, вызывают повышенную усушку в слоях, граничащих с наружными ограждениями;
физическая и биологическая теплота, отводимая от продукта, равномерно воздействует на все элементы насыпи, вызывая потери влаги во всем ее объеме. Количество теплоты (кДж/т), воспринимаемое воздухом на пути к насыпи продукта в период его охлаждения, можно представить в следующем виде: Q=QBT+Qr+Q„+QcD+Qfl. Теплота, эквивалентная работе вентилятора, Qbt=10Wbttbt, где Л/Вт — удельная эффективная мощность вентилятора, Вт/т; твт — продолжительность работы вентилятора, с. Теплопритоки от грунта через стенки воздуховодов [2] 3,5-10-3^вдш°'8(/вд-/в)твт № ' Q где /^д — удельная площадь поверхности воздуховода, участвующая в теплообмене, м /т; w — средняя скорость воздуха в воздуховоде, м/с; tBa — средняя температура стенок воздуховода, °С; tB — средняя температура вентилирующего воздуха, °С; d3 — эквивалентный диаметр воздуховода, м. Теплопритоки через наружные ограждения QH=10-3fe[FH(^H-^n)+^4]Tox^H^H, где к — приведенный коэффициент теплопередачи через наружные стены, Вт/(м2-К); гн — удельная площадь поверхности наружных стен, м2/т; tm — средняя температура воздуха в дневное время суток, °С, определяемая по формуле [3] 'Дн = 'ср+0,25Д^ах; tcp — среднемесячная температура наружного воздуха, °С; А^тах — максимальная амплитуда температуры наружного воздуха, °С; tu — температура хранимого продукта, °С; F — удельная площадь поверхности покрытия, м2/т; А^р — поправка на солнечную радиацию, °С; тохл. н — нормируемая продолжительность охлаждения продукта, сут; тдн — продолжительность дневного времени суток, с. Физическая теплота, отводимая от 1 т продукта при его охлаждении, 0ф=103с(/н-/к), где с — удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг«К); tHJ tK — начальная и конечная температура продукта, °С. Теплота дыхания, выделяемая продуктом [2], Qk=\Orzqo[expO,bb(tH+tK)]TOXJl, где q0 — удельная теплота дыхания продукта при О °С, Вт/т; Ь — температурный коэффициент скорости дыхания, 1/ °С; тохл — продолжительность охлаждения продукта, с. По приведенным формулам рассчитаны теплопритоки в картофелехранилище Климатическая зона и город Северная Архангельск Омск Новосибирск Средняя Москва Горький Орел Южная Винница Брест Одесса Период охлаждения Октябрь Октябрь Ноябрь ^р.з —32 —37 —39 —25 —30 -26 —21 -20 —20 *ср 1,4 1,4 1,5 5,0 3,2 5,2 1,3 2,4 4,5 Температура A'max 16,3 21,3 20,8 20,6 15,3 18,7 19,7 16,4 12,7 Д*р 1,0 2,2 2,1 1,9 1,6 2,0 1,1 0,9 и , °с 'в ^ДН —0,1 5,5 — 1,3 6,7 — 1,3 6,7 3,1 10,2 1,4 7,2 2,9 9,9 —0,4 6,2 0,8 6,5 3,6 7,7 'вд 7,1 10,7 10,9 12,5 12,7 13,8 12,5 П,9 16,3 Вт/(м2-К) 0,25 0,25 0,25 0,29 0,26 0,25 0,28 0,36 0,37 Qbt 6,4 6,0 6,0 6,1 6,0 6,0 8,7 8,7 8,5 Теплопритоки, % Qr 9,2 13,6 13,8 12,5 14,7 14,2 10,7 10,0 11,9 Qh 0,4 0,7 0,7 1,5 0,8 1,3 0,4 0,6 1,0 Q<p 46,0 43,7 43,6 43,8 43,0 43,0 42,6 42,9 41,8 Qд 38,0 36,0 35,9 36,1 35,5 35,5 37,6 37,8 36,8 Примечание. При отрицательных значениях tB в расчетах принята минимально допустимая (для охлаждения картофеля) температура вентилирующего воздуха 0,5 °С [4].
емкостью 3000 т (типовой проект № 813-2- 12.84), оборудованном системой активного вентилирования с подпольным размещением магистральных воздуховодов. Расчет проведен для трех климатических зон страны с расчетными зимними температурами наружного воздуха tp з= —40, —30 и —20 °С. Исходные данные и результаты расчета для начального, наиболее теплонапряжен- ного, периода охлаждения картофеля приведены в таблице. Удельный расход воздуха, продолжительность и сроки охлаждения, начальную и конечную температуру продукта принимали в соответствии с технологическими нормами проектирования [4]. Температуру грунта, продолжительность дневного времени суток и поправку на солнечную радиацию определяли с учетом данных, приведенных в справочнике по климату СССР [5], и рекомендаций по проектированию холодильных установок. Температуру вентилирующего воздуха и продолжительность вентилирования находили по зависимостям из [3]. Теплоприток QBT рассчитывали с учетом аэродинамических характеристик вентилятора марки Ц4-70. Кроме того, для вычислений приняли FH=0,6 м2/т, F=0,36 м2/т, /^=0,2 м2/т, d3=l,45 м, с=3,6 кДж/(кг-К), ?о= = 7,0 Вт/т, 6=0,0617 1/°С. Анализ данных таблицы показывает, что вредные в технологическом отношении теплопритоки от вентилятора, грунта и через наружные ограждения составляют около 20 % общих теплопритоков. Для южной зоны характерны увеличенные теплопритоки от вентилятора из-за повышенных удельного расхода воздуха и напора для воздухораспределения. Небольшие теплопритоки через ограждения (от 0,4 до 1,5 %) объясняются малым температурным напором между наружным воздухом и воздухом в хранилище в период охлаждения картофеля (октябрь — ноябрь). В овощехранилищах с активным вентилированием должна предусматриваться эффективная защита продукта от вредного влияния теплоты грунта и вентиляторов. В существующих хранилищах, особенно с централизованными системами воздухораспределения, невозможно в полной мере использовать охлаждающую способность наружного воздуха. Теплота, выделяемая вентилятором, и подогрев воздуха в воздуховодах снижают эффективность применения естественного холода. Нередки слу- А-А Схема картофелеовощехранилища с внешним размещением магистрального воздуховода: 1 — магистральный воздуховод; 2 — поворотная заслонка; 3 — створчатый клапан; 4 — раздаточный воздуховод; 5 — вентилятор чаи, когда перепад температур в системе продукт — наружный воздух полностью расходуется на компенсацию подогрева его в вентиляторе и воздуховодах, т. е. эффективность использования естественного холода практически равна нулю. Для уменьшения вредного влияния теплоты грунта и вентилятора требуются дополнительные капитальные, затраты и расход энергии (например, на систему путевого увлажнения воздуха, на гидро- и теплоизоляцию стенок воздуховодов). Для картофелеовощехранилищ, расположенных в южных и средних зонах, где применение естественного холода в период охлаждения продуктов ограничено, может быть рекомендована схема с внешним размещением магистральных воздуховодов [1], показанная на рисунке. Магистральный воздуховод прямоугольного сечения располагают на грунте, на расстоянии 1 — 1,5 м от стены хранилища. Площадь оснований в 1,5—2 раза больше
площади боковых стенок. Поверхность верхнего основания имеет степень черноты 0,8 и выше (шероховатая, темный фон), а боковая поверхность — степень черноты 0,3 и ниже (гладкая, светлый фон). Воздушный зазор между воздуховодом и стеной хранилища, меньшие степень черноты и площадь боковой поверхности воздуховода ослабляют влияние радиационного теплообмена через стену воздуховода на параметры вентилирующего воздуха. В то же время благодаря большей степени черноты и площади поверхности оснований воздуховод как бы служит теплообменником-воздухоохладителем. Размещение в раздаточных воздуховодах поворотных заслонок и створчатых клапанов повышает эффективность использования естественного холода и улучшает условия эксплуатации хранилища. Створчатые клапаны из легких пластмассовых или металлических створок, находящихся в вертикальном положении, перекрывают доступ воздуха. Створки приоткрываются только под действием воздушного потока при включении вентилятора. В период, когда вентилятор не работает, закрытые створчатые клапаны предотвращают «опрокинутую» циркуляцию воздуха, т. е. вытекание более холодного воздуха из хранилища. Наличие створчатых клапанов дает возможность установить поворотные заслонки в требуемое (фиксируемое) положение на весь период охлаждения (хранения) продукции, обеспечивая равномерный нормируемый (для данной климатической зоны) расход вентилирующего воздуха. Поворотными заслонками можно перекрывать доступ вентилирующего воздуха в часть хранилища, освободившуюся после выгрузки продукции. Предложенная система охлаждения позволяет уменьшить теплопритоки к вентилирующему воздуху от вентилятора и грунта за счет использования эффекта охлаждения почвы и верхнего основания магистрального воздуховода в ночные и предутренние часы, снизить расход энергии в результате сокращения продолжительности вентилирования и уменьшить потери продукта. Список литературы 1. А. с. 1186139 СССР. 2. Жадан В. 3. Теплофизические основы хранения сочного растительного сырья на пищевых предприятиях. М.: Пищевая промышленность, 1976. 3. Критерий климатического районирования страны в целях использования естественного холода в • картофеле- и овощехранилищах / В. 3. Жадан, Н. Н. Рослов, Л. В. Мартынова, С. И. Кулаков // Холодильная техника. 1986, № 6. 4. Нормы технологического проектирования зданий и сооружений для хранения и обработки картофеля, плодов и овощей. М.: Стройиздат, 1986. 5. Справочник по климату СССР. М.: Гидрометеоиздат. УДК 634.11.076.037.004.162 РЕЗЕРВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХРАНЕНИЯ ЯБЛОК В МГС Канд. техн. наук Н. Н. ДИДЫК, С. И. КУЛАКОВ, О. Н. ВОРОНИНА, С. В. КОШОЛАП Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики Хранение плодов в модифицированной газовой среде по сравнению с хранением в камерах хранилищ в обычных условиях (обычной газовой среде — ОГС) существенно сокращает потери массы от усушки. Вместе с тем увядание плодов до помещения в МГС, оседание на их поверхности капельной влаги в процессе хранения и ряд других факторов, отрицательно влияющих на лежкоспособность, снижают эффект от применения МГС. Специалисты ОИНТЭ провели исследования с целью выявить резервы повышения эффективности холодильного хранения яблок в МГС. Изучали причины потерь массы во всех звеньях технологической цепи сад — потребитель. Опыты по хранению яблок в МГС проводили на межхозяйственном предприятии по производству плодов «Памяти Ильича», расположенном в Слободзейском районе МССР. В период массовой уборки (сентябрь) яблоки помологических сортов Голденспур, Вэллспур, Джонатан и Мантуанское съемной степени зрелости сразу же укладывали в стандартные контейнеры вместимостью 250 кг. До загрузки в камеру хранилища, расположенного в 12 км от сада, яблоки в контейнерах 6...8 ч оставались на открытом воздухе при температуре 14...15°С и относительной влажности 85...90 %. Потери массы в этот период находились в прямой зависимости от испарительной . щ. 36
способности яблок, которую определяли экспериментально по методике [1]. У яблок Голденспур, Вэллспур, Джонатан, Ман- туанское при испарительной способности 0,020; 0,019; 0,012; 0,01 темп потерь массы был высоким: соответственно 1,387; 1,342; 0,693; 0,691 %/ч. Это обусловливает необходимость максимального сокращения времени от сбора до закладки в камеру хранилища. Яблоки охлаждали и хранили в двух камерах, в одной — опытные (хранение в МГС), в другой — контрольные (в ОГС, в условиях свободного доступа воздуха к плодам). Камеры находились в идентичных условиях (по отношению к наружным ограждающим конструкциям). Размер каждой камеры 24 X 12X7 м, условная емкость 400 т. С помощью венгерских воздухоохладителей HV-12 с поверхностью охлаждения 288 м2 (по два в каждой камере) в них автоматически поддерживалась температура воздуха 0...1 °С. Распределение воздуха по объему камеры — бесканальное. Ежесуточно камеры загружали яблоками на 10...12% емкости. Охлаждение каждой партии поступающих яблок от 10 до 1 °С длилось 24 ч. Потери массы при охлаждении яблок Голденспур, Вэллспур, Джонатан, Мантуан- ское были равны соответственно 0,26; 0,31; 0,32; 0,29 %. Охлаждение в камере можно рассматривать как начальный этап технологического процесса хранения. В связи с этим экспериментально определили долю потерь массы при охлаждении в общих потерях массы за весь период хранения (рис. 1). В среднем она составила 34,3 % при хранении в МГС и 19,8 % — в ОГС. При уменьшении срока хранения в МГС доля потерь при охлаждении значительно возрастала. Так, при хранении в МГС в течение 2 мес она составляла уже 61 % у яблок Мантуанское и 44,8 % у яблок Вэллспур. Поэтому в случае краткосрочного хранения целесообразно применять специальные меры для быстрого охлаждения плодов с одновременным выходом на заданный газовый режим хранения. Контейнеры с опытными плодами — по два, установленных друг на друга @,5 т),— упаковывали в полиэтиленовую пленку высокого давления толщиной 40 мкм (ГОСТ 10354—82). Модифицированная газовая среда создавалась под пленкой за счет дыхания плодов и газоселективных свойств пленки. Заданный газовый режим хранения достигался за 17...20 сут. Потери массы яблок в процессе хранения в МГС определяли по контрольным сеточным пробам — помещенным в сетки плодам, подобранным в соответствии с методическими указаниями [2]. Отдельные маркированные плоды взвешивали с точностью до 0,01 г, а сетки с плодами — с точностью до 5 г. Пц, %/cym-W3 п0/п0^щ,% Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март -+- Рис. 1. Доля потерь массы яблок за период охлаждения в общих потерях массы при хранении: 1а—4а — в МГС; 16—46 — в ОГС; / — Голденспур; 2 — Джонатан; 3 — Вэллспур; 4 — Мантуанское Октябрь Иолврь хДекад~рь | Январь | Февраль^ Март t Рис. 2. Потери массы яблок при хранении: 1а—4а — в МГС; 16—46 — в ОГС; / — Голденспур; 2 — Джонатан; 3 — Вэллспур; 4 — Мантуанское; I и II — наличие и отсутствие теплопритоков в камеру; Я — состояние покоя; К—климактерический подъем дыхания
Таблица 1 Помологический сорт жительность хранения, сут МГС Удельная теплота дыхания, Вт/т Потери массы, /о Абсолютный отход, о/ /о Общие абсолютные потери, /о ОГС Удельная теплота дыхания, Вт/т Потери массы, °/ /0 Абсолютный отход, °/ /0 Общие абсолютные потери, /о Голденспур Джонатан Вэллспур Мантуанское 174 168 183 175 6,8 6,5 6,6 5,6 2,7 2,6 2,8 1,5 2,1 2,6 2,1 0,9 4,8 5,2 4,9 2,4 16,0 14,8 14,3 13,8 7,1 6,5 6,3 4,1 3,0 2,2 2,4 2,1 10,1 8,7 8,7 6,2 Потери массы яблок при хранении показаны на рис. 2. Основным фактором, влияющим на потери массы при хранении в МГС, являлась теплота дыхания плодов, которую определяли по интенсивности дыхания (количеству выделившегося за время экспозиции углекислого газа [3]). В холодное время года при отсутствии внешних теплоприто- ков в камеру она была приблизительно на одном уровне, плоды находились в состоянии покоя. Выход из состояния покоя и заметное увеличение потерь массы стали наблюдаться с третьей декады марта, когда начала повышаться температура наружного воздуха. При хранении в ОГС выход плодов из состояния покоя произошел раньше — в начале февраля, когда температура наружного воздуха была еще отрицательной. С повышением температуры наружного воздуха и увеличением внешних теплоприто- ков в контрольную камеру рост потерь массы яблок усилился. Таким образом, использование МГС позволило продлить состояние покоя плодов в среднем на 1,5 мес, снизить теплоту дыхания за период хранения у яблок Гол- Ямс. 3. Хранение яблок в большегрузном штабеле, укрытом полиэтиленовой пленкой денспур в 2,4 раза, Джонатан — 2,3, Вэллспур — 2,2, Мантуанское — в 2,5 раза и сократить потери за период хранения соответственно в 2,6; 2,5; 2,3 и 2,7 раза (табл. 1). Хранение плодов небольшими партиями (не более 10...15 т) в упаковках или накидках из газоселективных пленок целесообразно на городских плодоовощных базах. В местах массового выращивания, где строятся большие хранилища, перспективным может быть хранение в большегрузных штабелях со стационарным .укрытием из газоселективной полиэтиленовой пленки или из газонепроницаемого материала с газообменными устройствами. Под пленкой осуществляется гравитационное вентилирование, обусловленное скважистостью штабеля и разностью плотностей рециркулирующего воздуха на его периферии и в центре. При чрезмерной ширине штабеля в нем может наблюдаться большая неравномерность температурного поля в результате ослабления гравитационного вентилирования. Для изучения особенностей хранения плодов в большегрузных штабелях с гравитационным вентилированием проведено опытное хранение яблок Голденспур в укрытых полиэтиленовой пленкой толщиной 40 мкм штабелях разных размеров. Один из таких большегрузных штабелей показан на рис. 3. В производственном сезоне 1987/1988 гг. в опытной камере сформировали четыре штабеля — два шириной 2,4 м, один 3,6 м и один 4,8 м. Длина каждого штабеля 6,4 м. По высоте устанавливали восемь контейнеров. Для герметизации укрытий свободные концы пленки шириной до 1 м распрямляли на полу камеры, засыпали песком и сворачивали по периметру штабеля в валики диаметром до 0,1 м. Для предотвращения контакта плодов с внутренней поверхностью пленки, на которой происходит ... ... . ,,; ... . .. , . ..... „ . .:, ...... ,.
Таблица 2 Штабель с МГС Ширина, м Количество яблок, т Средняя разность температур в штабеле, °С по ширине по высоте Потери массы плодов, % 2,4 3,6 4,8 32,0 48,0 64,0 0,3 0,5 0,8 0,9 1,0 1,5 2,4 2,7 3,4 Помологический сорт Таблица 3 Потери массы яблок, % МГС ОГС Голденспур Вэллспур Джонатан Мантуанское 1,1 1,2 1,2 1,6 4,1 2,9 4,7 3,3 конденсация влаги, между контейнерами и пленкой оставляли воздушный зазор 0,15 м по периметру штабеля. Для организации направленного движения тепловых и влаж- ностных потоков и предотвращения попадания капельной влаги на плоды верхние контейнеры покрывали слоем теплоизоляции (древесная стружка или пенополиуретан). Для направленного отвода сконденсировавшейся влаги к боковым поверхностям верх укрытия делали наклонным под углом 15...20°. Состав МГС определяли с помощью хроматографа «Газохром-3101». В процессе хранения яблок в ней содержалось 5... 7% С02 и 16...14% 02. Температурный режим в массе яблок контролировали медь- константановыми термопарами в комплекте с универсальным цифровым вольтметром В7-21. Потери массы определяли по маркированным плодам в сеточных пробах. В каждом штабеле было 20 контрольных точек. Полученные данные за 155 сут хранения представлены в табл. 2. В следующем производственном сезоне размеры большегрузных штабелей с МГС были увеличены. Яблоки Голденспур A76 т) хранили в двух штабелях по 4,8Х17,6Х Х5,6 м., Ширина штабеля 4,8 м оказалась оптимальной для данной холодильной камеры, так как два сформированных штабеля обеспечили ее полную загрузку. Установка четырех контейнеров по ширине придавала достаточную устойчивость штабелю и уменьшала трудоемкость погрузочно- разгрузочных работ. Контролем служили плоды, хранившиеся в соседней камере в обычных условиях. Продолжительность хранения в опытной и контрольной камерах 180 сут, камеры разгружали 15 апреля. При хранении яблок в штабелях с МГС потери массы плодов были в 2,4 раза, а общие абсолютные потери в 3,1 раза меньше, чем при хранении в обычных условиях. Эффективность хранения в МГС заключалась не только в снижении потерь плодов за счет торможения биохимических процессов, но и в экономии энергозатрат в связи с уменьшением инееобразования на приборах охлаждения, так как выделяемая влага конденсировалась на внутренней поверхности пленки. Удельный расход электроэнергии за период хранения в камере с МГС оказался в 2,2 раза ниже по сравнению с расходом энергии в контрольной камере. Экономическая эффективность от внедрения в МППП «Памяти Ильича» способа хранения яблок в герметично укрытых пленкой большегрузных контейнерах составила от 45 до 60 р/т (в разные сезоны хранения, отличавшиеся температурами наружного воздуха, качеством плодов, которое зависело от условий выращивания, съема плодов и закладки их на длительное хранение). Для изучения возможности сокращения потерь в процессе транспортировки были организованы опытные перевозки яблок в МГС на плодоовощные базы г. Казани. Опытные партии яблок, хранившихся 90 сут в условиях МГС (в упаковках по 0,5 т), и контрольные контейнеры после обычного хранения загружали при температуре наружного воздуха —3,5 °С в вагоны- рефрижераторы МИХ-5, которые подавали к крытой платформе хранилища. Контейнеры размещали в вагонах в соответствии с установленной схемой. Температура наружного воздуха на всем пути следования в течение 7 сут была ниже 0 °С, что исключало поступление внешних теплопритоков внутрь вагонов. Потери массы плодов за период транспортировки в вагонах-рефрижераторах приведены в табл. 3. В МГС они были в среднем по сортам в 2,5 раза меньше, чем в условиях свободного доступа воздуха. Таким образом, как показали исследования, для повышения эффективности хранения яблок в МГС рекомендуется: до минимума сократить время от сбора до закладки в камеру хранения и продолжительность периода охлаждения плодов; формировать укрытые газоселективной
полиэтиленовой пленкой или газонепроницаемым материалом с газообменными устройствами штабели, обеспечивая в них оптимальные для плодов температурно- влажностные условия при заданном составе МГС; выбирать размеры штабелей с учетом максимального использования емкости камер; в хранилищах, расположенных в местах массового выращивания яблок, хранить их в герметично укрытых большегрузных штабелях; транспортировать плоды в упакованных в пленку контейнерах, т. е. в той же МГС, что и хранили. Список литературы 1. Жадан В. 3. Теоретические основы кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного сырья. М.: Пищевая промышленность, 1972. 2. Проведение исследований по хранению плодов, ягод и винограда. М.: ВАСХНИЛ, 1983. З.Широков Е. П. Технология хранения и переработки плодов и овощей. М.: Колос, 1978. ПО СЛЕДАМ НАШИХ ПУБЛИКАЦИЙ Публикация в журнале «Холодильная техника» № 8 за 1989 г. материалов «круглого стола» по ^проблеме развития производства быстрозамороженных продуктов и статьи о разработке модульного ряда скороморозильных аппаратов для штучных продуктов помогла найти завод-изготовитель для трех скороморозильных аппаратов модульного ряда: криогенного многозонного АКСА-300, конвейерного Я1-ФЗВ и бесконвейерного ЯЮ-БАСМЭ погружного замораживания в жидком хладоносителе. Первая партия аппаратов АКСА-300 D шт.) для охлаждения — замораживания птицы и полуфабрикатов из птицы будет изготовлена в 1990 г. для Госагропрома РСФСР (Пензенского производственного объединения по птицеводству, Белавинской птицефабрики). Ведутся переговоры с Краснодарским краевым агропромом, Вильнюсским тепличным комбинатом, ПО «Московское» об изготовлении и поставке им аппаратов АКСА-300 для замораживания овощей и ягод. Канд. техн. наук К. П. ВЕНГЕР, доцент кафедры «Холодильная техника» Московского института прикладной биотехнологии НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ УДК 536.248.2.001.24 ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ТЕПЛОМАССООБМЕН ПРИ ПЛЕНОЧНОЙ АБСОРБЦИИ ПАРА Канд. техн. наук А. В. БАРАНЕНКО, А. Л. ШЕВЧЕНКО, д-р техн. наук, проф. И. И. ОРЕХОВ лтихп Один из путей интенсификации процессов тепло- и массообмена при абсорбции водяного пара стекающей пленкой раствора — осуществление их в условиях гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности. Это может быть достигнуто путем использования поверхностно-активных веществ (ПАВ) [4]. Неравномерное распределение ПАВ по поверхности приводит к появлению градиента поверхностного натяжения, при определенных значениях которого возникает гидродинамическая неустойчивость. Помимо этого наличие ПАВ может увеличить скорость пленки [3], что также интенсифицирует процессы. При теоретическом решении подобных задач [1, 3, 6] показана лишь возможность интенсификации массообмена и, как правило, только с качественной стороны. Интересно рассмотреть задачу о совместном тепло- и массообмене при абсорбции в условиях гидродинамической неустойчивости и параметрах работы абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин (АБХМ). Авторами представлено решение такой задачи при абсорбции водяного пара стекающей пленкой раствора, гидродинамика которой осложнена наличием в ней ПАВ. Принятая физическая модель: по вертикальной изотермической поверхности, непроницаемой для абсорбируемого вещества, стекает пленка раствора постоянной толщи- 40
ны. Установившийся профиль ее скорости зависит только от поперечной координаты у и поверхностной диффузии ПАВ. Поля температуры Г0 и концентрации Со абсорбируемого вещества во входном сечении гидродинамически стабилизированного потока жидкости равномерны. Основные допущения, принятые в модели, соответствуют допущениям, принятым в [5]. Стационарное ламинарное течение тонкой пленки жидкости, движущейся по вертикальной поверхности, описывается уравнением: \i d2v = -pg. A) где j.i — динамическая вязкость раствор-а; v — скорость пленки; р — плотность раствора; g — ускорение свободного падения при граничных условиях на стенке: ф, 0) = 0, B) на поверхности пленки (характеризует баланс тангенциальных сил): , дадЦ dv\ , ^, u4 n ду\ч = ь ol ду\у^ь C) v = величину -)»¦ D) где б — толщина пленки; о — поверхностное натяжение пленки раствора; | — концентрация ПАВ. Если считать, что концентрация ПАВ по длине пленки не меняется, то скорость пленки описывается уравнением: РёУ2 , (р|? , Аст Из анализа D) следует, что скорость пленки с ПАВ и без них отличается на ^У 6|Ll поверхностной диффузии ПАВ на гидродинамику стекающей пленки. Произведение — на б2/Dn — представляет собой известное выражение для числа Марангони (Ма). Таким образом, наличие ПАВ на поверхности пленки раствора приводит к увеличению ее скорости на величину, пропорциональную градиенту поверхностного натяжения (эффект Марангони). Интегрируя выражение D) в пределах изменения у от 0 до б, найдем выражение для массовой плотности орошения: характеризующую влияние г_ 1 P2g6J - 3 и + 1 Да 2 |i рб. E) Решая это уравнение относительно б, получим: 6 = 2Lsh[iln(^+V^ + l)l F) где 2 V 2pg В случае отсутствия ПАВ, т. е. при Да = 0, решение уравнения E) будет иметь известный вид [5]. Выражение F) показывает, что эффект Марангони, обусловленный градиентом поверхностного натяжения, оказывает также влияние на толщину стекающей пленки абсорбента. Для рассматриваемой задачи процессы тепло- и массообмена описываются следующими уравнениями теплопроводности и диффузии дТ д2Т дС пд2С ,_ч v= — =а—-; v= — =D—- G) дх ду2 дх ду2 V где а — коэффициент температуропроводности раствора; D — коэффициент диффузии раствора; С — массовая доля абсорбируемого вещества; Т — температура. Для уравнений G) граничные условия имеют вид, приведенный в [2, 5], в них принято, что зависимость концентрации абсорбируемого вещества от температуры пленки имеет линейный характер. Все тепло, выделившееся при абсорбции, идет на нагревание раствора. Решение системы уравнений G) с использованием метода разложения по собственным функциям приведено в [2, 5]. Используя зависимости для расчета температуры пленки и концентрации абсорбируемого вещества, а также выражения D) и F), получили уравнения для определения средних значений плотности теплового потока q, коэффициента теплоотдачи от пленки к стенке а и числа Нуссельта Nu по длине пленки L: Л„ехр(-Г„-рУ1 -,,t, к J (8)
[2?-2?«р'(-*:-Кб)] LAl=i A„ л=1 лл v Peo 7 J [SI^»'n(^-Si^exp(-i«py..n«0] о Г v Л Nu где Ре — критерий Пекле; к — коэффициент теплопроводности; Гст — температура стенки; Ап — коэффициенты в разложении в ряд Фурье для температуры; pD Ре /я; ГГ Ре 6 NuD = In, Кп — собственные значения задачи. /л= 2 - VHi sin (л/Ui Кп)Х Для расчета, средних значений плотности массового потока qM, коэффициента массо- о_тдачи pM и диффузионного числа Нуссельта NuD по длине пленки получены следующие уравнения: pD Ре, Кп qM = L :[CQ-(dTCT + b)]In; A1) X[,_exp(-Jtf-U] (9) A0) A2) A3) Вп — коэффициенты в разложении в ряд Фурье для концентрации; С/С0 Х,ММ 1,1 Толщина плени и а 80 W 120 у 160 1,0 f г i ЪА т ^ 2М 2Ш 2Ы» Толщина пленки /Г, А// 10 20 ?0 30 160 Изменение относительной температуры (а) и относительной концентрации абсорбируемого вещества (б) в пленке при Г= —0,034 кг/(с-м), температуре на входе в аппарат t0=40,2°C, C0= —44,6 % и давлении абсорбции ра= 1,16 кПа: /-6=0,01; 2-1=0% 4*1
Lu — критерий Льюиса. Анализ полученных уравнений показал, что добавка ПАВ приводит к перераспределению сил на поверхности пленки и увеличению ее скорости. Поскольку влияние скорости пленки на процессы тепло- и массообмена однозначно — с ее увеличением процессы идут интенсивнее,— то введение ПАВ приводит к интенсификации процесса абсорбции. Как видно из рисунка, температура пленки и концентрация в ней абсорбируемого вещества меняются быстрее при наличии ПАВ. Кривые изменения температуры пленки раствора с ПАВ (см. рисунок) с определенной степенью точности можно заменить на прямые линии. Это значительно упростит вид зависимости для температуры, а следовательно, и расчет основных характеристик процесса абсорбции. Большая толщина диффузионного слоя в пленке с ПАВ (обозначена штриховыми линиями) свидетельствует о более интенсивном характере процесса массообмена при наличии ПАВ в растворе, чем без него. Расчеты коэффициентов тепло- и массообмена по уравнениям (9), A2) для абсорбции водяного пара пленкой раствора бромистого лития показали, что введение в раствор ПАВ (тригидрооктофторпента- нол-1) концентрации 0,01 % приводит к интенсификации тепломассообмена (коэффициенты тепло- и массоотдачи увеличиваются соответственно в 2,0 и 1,5 раза — ее с 1274 до 2548 Вт/ (м2 • К), а р — с 0,0356 до 0,0534), что подтверждается данными применения ПАВ в промышленных установках. Приведенные аналитические зависимости могут быть использованы для практических инженерных расчетов коэффициентов тепло- и массоотдачи в промышленных абсорбционных холодильных установках, в которых используют ПАВ. Список литературы 1. Буевич Ю. А., Рабинович Л. М. Гидродинамика и массообмен в жидкой пленке в присутствии нерастворимых поверхностно- активных веществ // ИФЖ. 1979, т. 34, № 1. 2. Григорьева Н. И., Накоряков В. Е. Точное решение задачи о совместном тепло- массопереносе при пленочной абсорбции // ИФЖ. 1977. т. 33, № 5. 3. Дильман В. В., Аксельрод Ю. В., Хутор я не кий Ф. М. О механизме массо- передачи в условиях поверхностной конвекции // Теорет. основы хим. технологии. 1977, т. 11, № 1. 4. Крылов В. В. Теоретические аспекты интенсификации процессов межфазного обмена // Теорет. основы хим. технологии. 1983, т. 17, № 1. 5. Накоряков В. Е., Григорьева Н. И. О совместном тепло- и массопереносе при пленочной абсорбции // Теплообмен и гидродинамика при кипении и конденсации / ИТФ СО АН СССР. 1979. 6. Слинько М. Г., Дильман В. В., Рабинович Л. М. О межфазном обмене при поверхностных конвективных структурах в жидкости // Теорет. основы хим. технологии. 1983, т. 17, № 1. УДК 621.565.049.001.24 МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПАУНДНОГО РЕСИВЕРА Канд. техн. наук Ю. Д. РУМЯНЦЕВ ЛТИХП Холодильные установки, работающие по компаундной схеме, имеют высокие эксплуатационные и экономические показатели, о чем свидетельствуют исследования ВНИКТИхолодпрома, Гипрохолода, ОИНТЭ и ЛТИХПа. Компаундный ресивер — многофункциональный аппарат, поэтому при его выборе для конкретной холодильной установки следует не только определять вместимость ресивера [5], обеспечивающую безотказную работу циркуляционных насосов и безопасную эксплуатацию компрессоров, но и проводить тепловой расчет, чтобы обеспечить еще и экономичную работу холодильной установки. Основные требования к организации процесса теплообмена в компаундном ресивере: горячий пар, нагнетаемый компрессорами, не должен конденсироваться в ресивере, поскольку это приводит к дополнительным затратам; высота барботажного слоя жидкого хладагента должна быть минимальной, так как является дополнительным гидравлическим сопротивлением на стороне нагнетания компрессоров низких ступеней; пар, выходящий из ресивера, должен быть сухим насыщенным или перегретым (на 5... 10 К), чтобы уменьшить тепловой поток и исключить влажный ход компрессоров высокой ступени. Рассмотрим теплообмен в компаундном ресивере (рис. 1).
Рис. 1. Схема включения компаундного ресивера и цикл работы холодильной установки в Т, S-диаграмме: I—/// — компрессоры; IV — компаундный ресивер; V — насос; 1в, Зв; I"', 3" \ 7 — точки, характеризующие соответственно состояние хладагента после дросселирования в системах с /03 и /02; сухого насыщенного пара при t03 и t02 и на выходе из конденсатора; п — кратность циркуляции хладагента В общем случае следует установить — нужно ли охлаждать горячие пары, нагнетаемые компрессорами низких ступеней, путем их барботажа или они охладятся до приемлемой температуры в результате смешения с холодными потоками влажного пара, поступающими в ресивер. Для этого определяют энтальпию пара на выходе ресивера: msn = (m\Xbiv, + m\iw, + т2й + т3/г) / mi, где гп\ — массовый поток хладагента, поступающий из конденсатора, кг/с; m\, rri2, тъ — массовые потоки хладагента, поступающие из испарительных систем с температурой кипения соответственно /<н, /о2, ^оз, кг/с; хъ — степень сухости пара, образующегося в процессе дросселирования 7—5В (рис. 1); ij — энтальпия хладагента в /-й точке цикла (рис. 1), Дж/кг. Если рассчитанная энтальпия /бп соответствует состоянию влажного или перегретого пара (на 5...10 К), то нет необходимости охлаждать его путем барботажа. В противном случае рассчитывают требуемую площадь теплопередающей поверхности. Барботажный слой имеет нефиксированную поверхность контакта фаз, которую находят из теплового баланса теплообмени- вающихся сред: /:б = ти/'о1/(абЭб), A) где F6 — площадь теплопередающей поверхности при барботаже, м2; ти — массовый поток жидкого хладагента, выкипающего в процессе теплообмена, кг/с; roi — скрытая теплота испарения хладагента при температуре кипения /oi, Дж/кг; аб — коэффициент теплоотдачи при барботаже, Вт/(м2-К); 0б — средняя логарифмическая разность температур теплообмени- вающихся сред, К. Значение тИ вычисляют из теплового и массового балансов компаундного ресивера при условии, что пар на выходе из ресивера насыщенный m„ = [m3(/2 — k») + m2(U — ib»)]/Br0\ — iw), B) перегретый ти = [tnii2 — k> — b) + m^U — ib> — b) + + m\(r0\ — b)/(r0\ — v + b), где b — коэффициент, Ь = Г0|(/бп — k*)/(k" ~" ks)- Предпочтительнее, если из компаундного ресивера выходит перегретый пар, так как горячий пар охлаждается до более высокой температуры, чем насыщенный, а значит, требуется меньшая площадь тепло- передающей поверхности, исключается конденсация пара в компаундном ресивере и, кроме того, проще автоматизировать процесс охлаждения — изменять площадь теплопередающей поверхности (высоту барбо- тажного слоя) в зависимости от перегрева Д/ = /5п—<*01. Для определения 9б необходимо знать температуру пара в конце процесса барботажа. Ее рассчитывают, например, по энтальпии пара, а последнюю находят из теплового и массового балансов барботажного слоя: i62 = [т2ц -f m3/2 + т4(/5" — roi)]/(m2 + + т3 + ти). C) Количественное описание процесса теплообмена в паровой фазе при барботаже разработано пока недостаточно. В первом приближении коэффициент теплоотдачи определяют по формуле: аб = 2еДп/6п, D) где 8К — коэффициент конвекции [4], ек=1 при GrPr<l-103 и 8к = 0,18 (GrPrH,25 при GrPr>M03; Gr, Рг — числа Грасгофа и Прандтля; Хп — коэффициент теплопроводности пара в пузырьках, Вт/(м-К); 6П — характерный линейный размер пузырьков пара, м. При динамическом взаимодействии пара и жидкости происходит дробление и слияние пузырьков. Вследствие этого в барбо-
тажном слое образуются пузырьки, размеры которых не зависят от условий истечения пара в жидкость, и их характерный размер определяют по уравнению [2, 3]: bn=2o/(lQwl) где а — поверхностное натяжение, Н/м; ? — коэффициент гидравлического сопротивления движению пузырьков пара, его значение можно считать постоянным, ?=1,2; wn— скорость пузырьков пара [3], м/с, м, 4-лА4Мр-рп), wn = у ^~г-— * v & Р* g — ускорение свободного падения, м/с2; р, рп — плотность жидкой и паровой фаз, кг/м3. Объем барботажного слоя целесообразно характеризовать габаритными размерами, что позволит установить взаимосвязь между площадью теплопередающей поверхности, конструкцией барботера и уровнем жидкости при рабочем заполнении ресивера. При относительно большом объемном расходе пара через барботер, когда барбо- тажный режим движения пара переходит в струйный, образующиеся пузырьки пара движутся, соприкасаясь друг с другом. В этом случае объем We, м3, барботажного слоя K6.c = F66n/Fcp), E) где ф — паросодержание барботажного слоя, Ф = Шот/^п; w0j — относительная скорость пара, м/с, Wor= Кб/5Ж; V6 — объемный расход барботирующего пара, м3/с; 5Ж — площадь зеркала жидкости в ресивере, м2. Для горизонтального аппарата площадь зеркала жидкости зависит от высоты уровня рабочего заполнения ресивера где Ьж — ширина зеркала жидкости, м Яр.з — высота уровня жидкости при рабочем заполнении ресивера, м; Dp — диаметр ресивера, м; /ж — длина зеркала жидкости, м. На основе уравнения E) получают выражение для определения высоты #б, м, Рис. 2. Компаундный ресивер: I — барботер; 2 — щели барботера барботажного (динамического) слоя Яб = /^п^,/FфКб). F) Высота слоя жидкости над барботером Я, м, в статическом состоянии (рис. 2). Я = ЯбРб/р, G) где рб — объемная масса барботажного слоя, кг/м3 Рб = рA — ф) + рпф. Площадь сечения барботажного слоя, которая приблизительно равна проекции площади перфорированной части барботера S6.c=V6.e/Hc, (8) Доля рабочего заполнения ресивера (отношение объема жидкости при рабочем заполнении к вместимости ресивера), которую нужно знать для уточнения его расчетной вместимости ар.з == 1,7Яр.зЛ/^МЬр - # Р.з)/?>2р. (9) Если значение арз значительно отличается от традиционно принимаемой (например, 0,1 для ресиверов со стояком), то необходимо уточнить значение коэффициента, учитывающего рабочее заполнение ресиве- ра [5]. При проектировании ресивера следует: оценить его вместимость по [5]; определить 5б.с; задаться характеристиками барботера: шириной щелей или диаметром отверстий 6 (обычно 6 = 8...12 мм) и расстоянием h между щелями или отверстиями (обычно /i = 6 B...3); рассчитать суммарную площадь щелей или отверстий из условия, что скорость пара равна 4...6 м/с; скомпоновать барботер так, чтобы проекция площади перфорированной части была не менее 5б.с; определить и уточнить вместимость ресивера. По предложенной методике можно выбирать компаундные ресиверы из серийно
выпускаемых [1] и проектировать новые, которые обеспечат безопасную и экономичную работу холодильных установок. Список литературы 1. Б ы к о в А. В. Холодильное машиностроение — агропромышленному комплексу // Холодильная техника. 1987, № 11. 2. Кафаров В. В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979. 3. Кутателадзе С. С, Стырико- вич М. А. Гидродинамика газожидкостных систем. М.: Энергия, 1976. 4. Михеев М. А., Михее в а И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 5. Румянцев Ю. Д., Лапшин В. А., Соломаха Ю. К. Расчет компаундных ресиверов // Холодильная техника. 1986, № 10. ИЗОБРЕТЕНИЯ A1) 1456723 E1L F 25 В 41/04, F 16 К 31/145 B1) 4246259/23-06 B2) 19.05.87 G1 \ Одесский технологический институт холодильной промышленности G2) А. Л. Коба, В. В. Клименко, Ю. П. Денисов E3) 621.57 E4) E7) 1. ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ ВЕНТИЛЬ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК, содержащий корпус с входным и выходным каналами, кольцевое седло, вертикальный шток с клапаном на конце, расположенным во входном канале, уплотнительное устройство и терморегулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, шток с клапаном выполнены полыми с общей внутренней поверхностью и частично заполнены низкокипящим теплоносителем, а внешняя поверхность клапана снабжена продольными ребрами. 2. Вентиль по п. 1, отличающийся тем, что поверхность штока снабжена гидрофобным покрытием. A1) 1462072 E1) 4 F 25 В 39/04 B1) 4199469/23-06 B2) 23.02.87 G1) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности G2) В. Л. Сысоев, В. М. Мизин, А. А. Овсянников, В. Н. Бондарев, В. П. Алымов, Э. И. Вилк, Ю. А. Вольных E3) 621.565 E4) E7) 1. КОНДЕНСАТОР ХОЛОДИЛЬНОЙ МДШИНЫ, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус с трубным пучком и наклонными перегородками в межтрубном пространстве, и входной патрубок, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения эксплуатационной надежности, перегородки имеют перфорацию с отбортовками и отводящие каналы с боковых краев, направленные к вышерасположенным рядам труб, причем перегородки фиксируются на отбортовках перфорации, выполненной с шагом, равным шагу труб, в направлении поперечной оси перегородок. 2. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления, входной патрубок установлен с углом наклона, равным углу наклона перегородок. ОБМЕН ОПЫТОМ УДК 331.103.6 ЭФФЕКТ ТВОРЧЕСКОГО ПОДХОДА А. Г. КЛАДИЙ Росмясомолторг Цех мороженого Пермского хладокомбината проектной мощностью 8 т в смену введен в эксплуатацию в 1967 г. В 1978 г. коллектив цеха возглавил молодой специалист Н. С. Васюков. Его творческий подход к делу, использование опыта родственных предприятий, постоянный поиск и внедрение прогрессивных технологических и технических решений, новых форм организации и стимулирования труда при активной поддержке руководства хладокомбината способствовали тому, что за 10 последних лет годовой объем производства мороженого вырос с 3922 до 6140 т, или в 1,5 раза без изменения численности работающих A31 — 132 чел). Ниже описаны некоторые из реализованных на хладокомбинате рационализаторских предложений. С учетом опыта Мосхладокомбина- та № 8 и Рижского молкомбината в цехе мороженого Пермского хладокомбината смонтирована линия возврата смеси для мороженого и некондиционного мороженого на вторичное фризе- рование и переработку. Для этого на головке фризера установлен трехходовой кран, с помощью которого при непродолжительных неполадках или настройке оборудования на режим (во избежание излишних его остановок) мороженое по трубопроводу направляют снова в приемный бак фризера или в специальный сборный резервуар с обогревом. Отсюда после расплавления мороженого смесь насосом подают в заготовительно-пастеризационное отделение на повторную переработку.
Для нарезки этикеток (салфеток) приспособлен списанный автомат М6-АРГ от линии М6-ОЛБ. Производительность его 35 тыс. этикеток в смену. С целью механизации внутрицеховых транспортных работ перпендикулярно к разгрузочным транспортерам линий установлены локальные ленточные транспортеры, а рабочие места укладчиц перенесены к главному транспортеру. Теперь картонные ящики с мороженым поступают к столам для оклейки, размещенным вдоль главного транспортера, а оттуда, уже обандероленные, подаются по нему в камеру дозакаливания. Условно высвобождено четыре человека. В 1984 г. на хладокомбинате изготовлена и смонтирована на крыше цеха мороженого (на высоте 16 м) установка для бестарного хранения муки. Она включает в себя приемный муко- провод диаметром 70 мм, два бункера вместимостью по Ют, систему очистки и дозирования муки. Общая масса загруженной установки 32...35 т. Позже, в 1986 г., установка была дооснаще- на дозатором муки (рис. 1). Он собран из массоизмерительного механизма с циферблатом от весов СМИ-500, приемного бункера, шлюзового питателя и Рис. 1. Дозатор муки: /—подвеска; 2 — опорная конструкция; 3 — массо- измерительный механизм; 4 — питающий канал; 5 — бункер; 6 — шлюзовой питатель питающих каналов. Бункер изготовлен из коррозиестойкой стали толщиной 2 мм. Угол наклона стенок бункера равен 75°, что обеспечивает полное освобождение его от муки во время разгрузки. Разгрузочное отверстие имеет в плане форму квадрата со стороной 250 мм., Шлюзовой питатель, одновременно являющийся запорным устройством, состоит из лопастного шлюза, оси и штурвала. Ось крепится в двух опорах, имеющих бронзовые подшипники скольжения. Дозирование осуществляют следующим образом. Вращая штурвал, закрывают шлюз. Затем включают в работу подающее устройство. После заполнения дозатора мукой, что контролируется по циферблату, с помощью шлюзового питателя порционируют муку (по 70 кг) в тестомесильную машину. Дозатор имеет малые габариты, прост в эксплуатации, может быть изготовлен в условиях предприятий, занимающихся переработкой сыпучих продуктов. Для приготовления ледяной воды в вафельном отделении цеха мороженого смонтирована установка, состоящая из охладителя ОНС-5, вертикального резервуара емкостью 2000 л (в расчете на 1 сут), насоса, системы трубопроводов, дозатора-мерника воды, пульта управления. В качестве хладоносителя используется водный раствор глицерина. На каждый замес теста вода отмеряется дозатором, оснащенным датчиками верхнего и нижнего уровней. Установка может работать в ручном и автоматическом режимах. Из всего многообразия оборудования серийного и собственного производства, применяемого для приготовления теста в цехах мороженого в системе Росмясомолторга, наибольшей простотой в изготовлении и обслуживании отличается устройство ОТВ-2, разработанное Н. С. Васюковым (рис. 2) и эксплуатируемое на Пермском хладокомбинате с 1986 г. Оно состоит из ванны емкостью 400 л, мешалки с пропеллером, упругой втулочно-паль- цевой муфты и асинхронного электродвигателя мощностью 1,1 кВт. Ванна
Рис. 2. Тестомесильная машина ОТВ-2 (вид сверху): 1 — ванна; 2 — мешалка; 3 — втулочно-пальцевая муфта; 4 — электродвигатель; 5 — основание выполнена из коррозиестойкой стали толщиной 3 мм. В нижней части ванны сбоку приварен патрубок диаметром 50 мм для подключения насоса. На выходном конце вала имеется шпоночный паз для сцепления с валом электродвигателя посредством упругой вту- лочно-пальцевой муфты. Корпус мешалки с обоих торцов закрыт крышками и вварен в корпус ванны под углом 45° к горизонтальной плоскости. Устройство ОТВ-2 работает следующим образом. В ванну вносят примерно 80...85 % полагающейся по рецептуре воды и 1/3 муки. Включают мешалку и через 2...3 мин добавляют еще 1/3 муки, продолжая перемешивание в течение 3...4 мин. Получив однородную массу, при работающей мешалке Рис. 3. Линия переработки вафельных отходов: I, 2 — соответственно первая и вторая секции ванны; 3 — проходной кран; 4 — шестереночный насос; 5 — трубопровод; 6 — трехходовой кран; 7 — коллоидная мельница вносят остальную муку, перемешивают 2...3 мин, одновременно вливая оставшуюся часть воды. Перемешивание заканчивают по достижении однородности теста. С внедрением устройства в 2 раза сократилась продолжительность цикла приготовления теста по сравнению с аналогичными устройствами. В процессе производства вафель для мороженого, особенно на автоматах А2-ОВА, неизбежны производственные отходы в виде вафельного лома, облоя (отёков). В настоящее время пока немногие предприятия прибегают к их повторной переработке. В 1987 г. на Пермском хладокомбинате по предложению Н. С. Васюкова собрана линия для переработки вафельных отходов, которая успешно эксплуатируется. В состав линии (рис. 3) входят двухсекционная ванна, шестереночный насос, коллоидная мельница, запорная арматура и трубопроводы диаметром 50 мм. Ванна с двумя секциями емкостью по 0,4 м3 сварена из коррозиестойкой стали толщиной 3 мм. В нижней части секций имеются сливные патрубки, к которым присоединены проходные краны, служащие для перекрытия потока продукта. Для перекачивания отходов вблизи ванны на сварной раме смонтирован шестереночный насос. Его нагнетательный трубопровод оснащен трехходовым краном для направления потока отходов в приемную воронку коллоидной мельницы или на дальнейшую переработку. Коллоидная мельница установлена таким образом, чтобы ее сливной желоб находился выше края ванны. Отходы вафельного производства засыпают в первую секцию ванны, заливают холодной водой в соотношении 1:3 и оставляют на 0,5 ч для набухания. Затем открывают проходной кран и переключают трехходовой кран на приемную воронку коллоидной мельницы. Отходы из первой секции ванны по трубопроводу поступают в коллоидную мельницу. Переработку отходов заканчивают, когда масса приобретает консистенцию теста. Переработанные отходы самотеком по сливному желобу стекают во вторую секцию ванны,
откуда с помощью трехходового крана направляются в тестомесильную машину в количестве 15...20 % от объема приготовленного теста. В результате внедрения линии механизирован процесс переработки вафельных отходов, улучшилось качество продукции, что позволило увеличить долю использования отходов при приготовлении теста без ухудшения его качества. В 1986 г. в цехе мороженого внедре- I на передвижная установка для сани- - тарной обработки технологического оборудования и трубопроводов (ополаскивания, циркуляционной мойки щелочным раствором или кислотным раствором, дезинфекции раствором хлорной извести). Установка состоит из бака емкостью 200 л, центробежного насоса 36МЦ4-12, соединительного трубопровода, всасывающего и нагнетательного резиновых рукавов. Все элементы смонтированы на тележке. Бак цилиндрической формы выполнен из коррозиестойкой стали толщиной 2 мм и снабжен съемной крышкой. В нижней части бака имеется патрубок для подсоединения трубопровода, другой конец которого соединен с всасывающим патрубком насоса. Патрубок в верхней части бака служит для его соединения с обратной линией промываемого оборудования. К нагнетательному патрубку центробежного насоса и верхнему патрубку бака присоединены резиновые рукава диаметром 40 мм. На свободных концах рукавов имеются муфты с накидными гайками для подключения установки к входному и выходному патрубкам технологического оборудования. Для включения электродвигателя насоса в ^сеть установка снабжена гибким кабелем длиной 20 м и штепсельным разъемом. Установка имеет небольшие габаритные размеры, проста в эксплуатации. Внедрение описанных и других рационализаторских предложений позволило за счет механизации трудоемких процессов в 1,5 раза увеличить выработку на одного работающего и съем продукции с единицы площади. УДК 678.744.72:664.951.037.5 УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА Создана установка Н26-ИХИ для приготовления водного раствора поливинилового спирта (ПВС), используемого при обработке блоков мороженой рыбы в целях сохранения высокого качества продукта и увеличения сроков его хранения. При нанесении водного раствора ПВС на блок мороженой рыбы образуется защитное пленочное водорастворимое покрытие, предохраняющее продукт от попадания воздуха и окисления. Обработка блоков мороженой рыбы осуществляется с помощью глазировоч- ного оборудования на судах флота рыбной промышленности и береговых предприятиях. Основные узлы установки для приготовления водного раствора ПВС (см. рисунок): приемный бункер для загрузки порошка ПВС, бак для растворения порошка ПВС, наружный бак с электронагревателями для создания водяной и паровой «рубашки», насос для перемешивания и перекачивания раствора, два расходных бака вместимостью 200 л каждый. Вместимость бака, где порошок растворяется в воде, позволяет приготовить 100 л 6 %-ного водного раствора ПВС (94 л воды, 6 кг ПВС). Раствор подогревается с помощью электронагревателей с автоматическим регулированием температуры, а также за счет водяной «рубашки». Для получения однородного раствора ПВС порошок интенсивно перемешивается с подогретой водой за счет гидроструи. Приготовленный 6 %-ный раствор перекачивается в расходный бак. Здесь его разбавляют 100 л воды для получения 3 %-ной концентрации. Затем раствор охлаждается до температуры 10 °С с помощью охлаждающего змеевика глазировочного аппарата и подается для обработки блоков мороженой рыбы. 49
Установка для приготовления водного раствора поливинилового спирта: I — бункер для загрузки порошка ПВС; ЮРИДИЧЕСКАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ 2 — оак для растворения порошка ПВС; 3 — наружный бак с водяной и паровой «рубашкой»; 4 — электронагреватели; 5 — насос; 6 — расходные баки Слаб 6 канализацию Техническая характеристика установки Н26-ИХИ Производительность, л/ч 100 Время растворения порошка ПВС, ч 2 Потребляемая мощность, В-А 10,3-Ю3 Коэффициент автоматизации 0,75 Напряжение переменного тока (с частотой 50 Гц), В Габаритные размеры, мм Масса, кг 380 1600Х1700Х Х1550 350 Отечественных аналогов установка не имеет. Стадия освоения — опытный образец. Годовой экономический эффект от использования одной установки 1,8 тыс. р. Для получения документации на установку обращаться в Ленинградский ЦНТИ по адресу: 191011, Ленинград, Садовая ул., 2 (информ. листок № 89— 44). УЧЕНИК НА ПРОИЗВОДСТВЕ Действующие законы устанавливают оплату труда ученикам в зависимости от формы обучения, специфики изучаемой профессии и системы оплаты труда рабочих, профессиям которых они обучаются. При индивидуальном обучении профессиям рабочих, оплачиваемых сдельно, ученикам выплачивается за первый месяц обучения — 75 %, за второй — 60, за третий — 40, за четвертый и все последующие месяцы до окончания срока обучения, предусмотренного программой, 20 % тарифной ставки повременщика первого разряда. Уменьшение размера выплачиваемой части тарифной ставки объясняется тем, что за изготовленную продукцию с первого месяца обучения ученики получают заработную плату по действующим на предприятии нормам и расценкам. По мере приобретения производственных навыков увеличивается в общем заработке ученика доля вознаграждения, выплачиваемого за изготовленную продукцию. При индивидуальном обучении профессиям рабочих, оплачиваемых повременно, начисляется заработная плата за первый и второй месяцы обучения в размере 75 %, за третий и четвертый месяцы — 80, за все последующие месяцы до окрнчания срока обучения, предусмотренного программой, 90 % тарифной ставки повременщика I разряда. В таком же порядке начисляется заработная плата ученикам на работах, оплачиваемых сдельно, когда производственное обучение осуществляется на1 оборудовании, занятом обучающими.
При обучении в бригадах труд учеников оплачивается за первый месяц в размере 75 %, второй — 60, за третий — 40, за четвертый и все последующие месяцы до окончания срока обучения, предусмотренного программой, 20 % тарифной ставки повременщика I разряда. Кроме того, начиная со второго месяца обучения ученикам доплачивается до 100 % ставки повременщика I разряда за счет общего сдельного заработка бригады. Несовершеннолетним в течение всего времени обучения оплата труда за сокращенный рабочий день производится как за полный рабочий день взрослых рабочих. За женщинами, освобождаемыми от выполнения тяжелых работ и работ с вредными условиями труда, сохраняется на время обучения или переквалификации, но не свыше шести месяцев, среднемесячная зарплата по месту прежней работы. Что же касается женщин-рабочих, имеющих детей в возрасте до 8 лет, то им при переподготовке и повышении квалификации с отрывом от работы выплачивают на время обучения среднемесячную зарплату. При направлении предприятиями и организациями работников на курсы с отрывом от производства им выплачивается 50 % тарифной ставки (должностного оклада), установленной для той профессии (должности) и квалификации, которая должна быть им присвоена. Льготы для повышающих свою квалификацию Запрещается направлять лиц, повышающих свою квалификацию, в длительные командировки. Время обучения на курсах засчитывается в стаж работы на предприятии. Запрещается откомандировывать слушателей курсов с отрывом от производства в распоряжение хозяйственных организаций до истечения срока обучения. Рабочим, повышающим квалификацию, предоставляется отпуск в свободное от обучения время. По окончании профессионального обучения на производстве рабочему присваивают разряд (класс, категория) по профессии согласно тарифно-квалификационному справочнику и предоставляют работу в соответствии с полученной квалификацией (разрядом, классом, категорией). Присвоенный квалификационной комиссией разряд, класс, категорию по профессии в установленном порядке заносят в трудовую книжку рабочего. Юрист В. М. ВАСИЛЬЕВ ХОЛОДИЛЬНАЯ МОЗАИКА Экологический банк С 1985 г. в западно-германском городе Юлихе работает уникальное научное учреждение — «Банк проб окружающей среды». Это своеобразный музей, в кото- | ром на многие десятилетия должны сохраняться современные образцы воды, почвы, воздуха, растений, животных. Используя материалы банка, будущие поколения ученых смогут путем сравнения выяснить, как изменяется состояние окружающей среды. В сосудах, наполненных азотом и охлажденных до —150°С в больших морозильниках объемом 1,4 м3, хранятся пробы почв, отстоя городских канализационных вод, луговые травы, пшеница, дождевые черви, жуки, водоросли, моллюски, карпы, коровье молоко, образцы человеческой крови и жировой ткани. Новые пробы поступают в банк каждые два года, причем берут их на том же месте, где брали предыдущие, отмечая, какие изменения с прошлого раза здесь произошли (например, рядом проложена новая дорога или появился завод). Создание таких банков планируется и во многих других странах. «Наука и жизнь» Синдром закрытых помещений В зданиях современной постройки, особенно оборудованных кондиционерами, воздух загрязняется микроорганизмами, которые могут вызвать различные болезненные симптомы. Об этом сообщили английские ученые, обследовавшие более 4000 служащих из 42 учреждений. К числу таких симптомов относятся сонливость, закупорка дыхательных путей в носу, сухость в горле и головная боль. Если раньше причиной «синдрома закрытых помещений» считали увлажнители воздуха, загрязненные бактериями, грибками и одноклеточными организмами, тотеперь причиной считают также охлаждающие воздушные устройства. «Нью сайентист», Англия.
ВЫСТАВКА-ЯРМАРКА В ноябре 1989 г. в выставочном комплексе «Сокольники» в Москве была развернута выставка-ярмарка «Продмаш-89». Более 200 иностранных фирм из 20 стран демонстрировали оборудование и машины для производства, переработки, хранения, транспортировки сельскохозяйственной продукции и продовольственных товаров. Среди экспонатов были представлены холодильные машины, агрегаты и установки, технологическое холодильное оборудование (скороморозильные аппараты, комплексы для сублимационной сушки пищевых продуктов, оборудование для производства мороженого), холодильные камеры, охлаждаемые витрины, кондиционеры. Часть своей продукции фирмы рекламировали на плакатах, схемах, в проспектах. Выставка отразила развитие технического прогресса в холодильной технике за рубежом и вызвала интерес специалистов и хозяйственников. Ниже дается обзор холодильной техники, представленной зарубежными фирмами. Холодильное оборудование В течение 8tT-x годов в технически передовых странах интенсивно развивалось холодильное машиностроение. Конкурирующие фирмы расширяли разработку и изготовление комплектных блочных холодильных установок полной заводской готовности. В настоящее время фирмы предлагают потребителям автоматизированные моноблочные холодильные установки, элементы которых (поршневые или винтовые компрессоры одно- или двухступенчатого сжатия, маслоотделители, промежуточные сосуды, теплообменники, циркуляционные ресиверы, насосы, трубопроводы для хладагента, а также силовые щиты, пульты управления, приборы автоматики и сигнализации) смонтированы на металлических рамах вместе с кабельной и проводной коммутацией на заводах холодильного машиностроения. Моноблочные установки для производственных и распределительных холодильников комплектуются преимущественно воздушными конденсаторами, а для холодильных камер — подвесными воздухоохладителями непосредственного охлаждения с пластинчатым оребрением. Перед отправкой с завода-изготовителя установки испытывают в собранном виде и заполняют их хладагентом и смазочным маслом. Монтажные работы на месте эксплуатации сводятся к присоединению блочных установок к конденсаторам, испарительным системам и инженерным коммуникациям. Фундаменты под блочные установки не требуются. Фирмы гарантируют потребителям высокое качество, надежность и долговечность своей продукции. Фирма «ЕМ Индустрианляген» (ФРГ) производит моноблочные холодильные установки различного назначения: для систем кондиционирования воздуха и технологических производств, использующих холод (охлаждение воды с 12 до 6 °С) — холодопроизводительностью от 5 до 600 кВт (одного блока) с поршневыми компрессорами, имеющими четыре ступени регулирования холодопроизводительности A00—83—50—33%), работающими на хладагенте R22 при температуре кипения 1 °С; для катков с искусственным льдом (охлаждение рассола с —8 до —10 °С) — холодопроизводительностью от 20 до 600 кВт с компрессорами, аналогичными указанным выше, работающими на хладагенте R22 при температуре кипения —13 °С; для хладобоен, холодильников, цехов по производству быстрозамороженной продукции и других потребителей. Фирма «Самифи Бабкок» (Франция) изготовляет моноблочные аммиачные и фреоновые холодильные установки с поршневыми и винтовыми компрессорами. Последних выпускается шесть моделей в диапазоне холодопроизводительности при стандартных условиях от 85 до 278 кВт с регулированием ее от 100 до 25 %. Фирма поставляет такие установки для сооружаемых под ключ холодильников, камер хранения с регулируемой газовой средой, предприятий по переработке рыбы, мяса и овощей, цехов по производству льда. Моноблочные установки полной заводской готовности представили также фирмы «Вильтер» (США), «Кложер» (Франция), «Кельте Феддер» (ФРГ). Итальянская фирма «Термомеханика» разработала вариант решения машинного отделения контейнерного типа. Холодиль-
ная установка поставляется блоками в контейнерах. На месте эксплуатации контейнеры стыкуют, образуя помещение машинного отделения, и соединяют блоки — компрессорный, циркуляционный ресивер- но-насосный и аппаратный (с линейным и дренажным ресиверами). Над аппаратным блоком монтируют испарительный конденсатор. Холодопроизводительность установки 120 кВт при режиме —10/-f35°C и 38 кВт при режиме —42/—10°С. Скороморозильные аппараты На выставке демонстрировались скороморозильные аппараты спирального, туннельного и плиточного типов. Фирма «Самифи Бабкок» (Франция) выпускает аппараты всех трех типов. Спиральный аппарат непрерывного действия производительностью от 500 до 4500 кг/ч включают в технологическую линию производства упакованных и неупакованных продуктов, полуфабрикатов и готовых к употреблению блюд (пицца, гамбургеры, мясо и птица в небольших кусках, рыбное филе, пирожки, пирожные, мороженое и др.). Работу аппарата программируют для каждого вида продукта. Замораживание осуществляется при интенсивной циркуляции воздуха. Фирма запатентовала скороморозильный аппарат с интенсивной циркуляцией воздуха для замораживания хлеба и кондитерских изделий. Его можно использовать в технологических линиях средней и большой производительности (например, до 2000 длинных батонов в час). Разработаны также туннельные флюи- дизационные скороморозильные аппараты с конвейерным перемещением продукта восьми типоразмеров с номинальной производительностью от 2,5 до 10,0 т/ч (по зеленому горошку). Эта производительность достигается при температуре кипения аммиака —37,5 °С, начальной температуре продукта 20 и конечной, на выходе его из аппарата, —18 °С. Номинальная установленная мощность аппарата от 52,3 кВт (при 2,5 т/ч) |до 180,2 кВт (при 10,0 т/ч). Скорость конвейера регулируется с помощью гидравлического редуктора в пределах 10... 100 %. В аппарате с двухрядными конвейерами, двигающимися с разной скоростью, можно одновременно замораживать два неоднородных продукта. Пластинчатые испарители оттаивают водяным паром, поскольку все электродвигатели находятся вне морозильного туннеля. Плиточные скороморозильные аппараты фирма «Самифи Бабкок» изготовляет двух типов: с горизонтальными и вертикальными плитами. Последняя конструкция, представляющая больший интерес, имеет пять типоразмеров, производительность от 300 до 800 кг/ч. В аппарате замораживают цельную и филетированную рыбу, бескостное и размельченное мясо, субпродукты, корм для животных, овощи, фруктовую пульпу, кремы. Размеры замороженных блоков: толщина 50, 75 и 100 мм, ширина 535 мм, длина 1070 мм (или два блока длиной по 535 мм). Система охлаждения плит насосно-цир- куляционная, работающая на аммиаке, R22, R13B1 или на рассоле. По окончании процесса замораживания в плиты подается горячий пар хладагена, специальным устройством они раздвигаются, и блоки выталкиваются вверх. Представленные на выставке «Прод- маш-89» спиральные, туннельные и плиточные аппараты других зарубежных фирм экспонировались несколько ранее в Минске на выставке «Холод-89» и уже подробно освещены в нашем журнале (№ 12 за 1989 г.). Следует лишь отметить, что температурный режим их работы (температура кипения хладагента, начальная и конечная температура продукта) примерно такой же, как у аппаратов фирмы «Самифи Бабкок». Сублимационные установки Датская фирма «Атлас Индастрис» производит современное оборудование для вакуумной сублимационной сушки различных пищевых продуктов и биологических объектов. Сублимационные цилиндрические аппараты RAY и RAY-S четырех типоразмеров рассчитаны на загрузку 190...850 кг натурального продукта и получение 23... 108 кг сублимированного продукта A2% сухих веществ). Габаритные размеры аппаратов: длина 2100...5000, диаметр 1900...2300, высота 2500...3050 мм. Перед сушкой продукт замораживают в туннельной камере при температуре —50 °С, а хранят в холодильной камере при —30 °С. Сушку проводят в вакууме (ниже 4,6 мм Hg), температура продукта ниже —18 °С. Работа сублимационных аппаратов автоматизирована. Предусмотрена полная стерилизация продуктов паром под давлением 50 кПа @,5 кгс/см2), что соответствует температуре 110 °С. Оборудование для сублимационной сушки изготовляет также фирма «Кляйн» (ФРГ). Ее сушильные установки обладают
водопоглощением до 2500 кг и испаряющей способностью до 400 кг/ч. Сушильные камеры имеют прямоугольное сечение в плане и вертикальной проекции. Оборудование для производства мороженого Датская фирма «Хойер», входящая в объединение «Альфа Лаваль» (Швеция) демонстрировала на выставке фризеры непрерывного действия производительностью 1000, 2000, 4000 л/ч, снабжаемые холодом от центральной аммиачной установки, предназначенные для фабрик мороженого, и фризеры меньшей производительности, от 125 до 600 л/ч, со встроенным аммиачным (или фреоновым) холодильным агрегатом — для торговых предприятий. Фирма поставляет также туннели для закаливания мороженого и цепные конвейеры, транспортирующие через туннели подносы с 6...8 порциями (по 100 г) на каждом. Внутри туннелей (их четыре типоразмера) размещается одновременно от 616 до 1060 подносов. Скорость конвейера регулируется. Аммиачная холодильная установка обеспечивающая туннели холодом, имеет хо- лодопроизводительность от 65 до 150 кВт E5... 130 тыс. ккал/ч) при охлаждающей поверхности воздухоохладителей 510... 1156 м2 и температуре кипения аммиака в них —45 °С. Температура воздуха в туннеле —38 °С. Подача аммиака в испарительную систему насосная при пятикратной его циркуляции. Мощность вентиляторов в туннеле — от 18 до 33 кВт. Фирма «Хойер» разработала также новую экструзионную высокопроизводительную линию для производства мороженого. Компьютер, который управляет работой линии, запрограммирован на 30 видов продукции. К линии поставляются сменные блоки, на установку которых требуется немного времени. Линия монтируется в зависимости от имеющихся производственных площадей. Несколько наклонное положение рабочих поверхностей создает удобства для их мойки и дезинфекции. Австрийская фирма «Хольштейн Фурман» экспонировала напольную модель агрегата для изготовления и реализации мягкого мороженого одного-двух видов производительностью примерно 32 кг или 420 порций по 75 г в час. Агрегат передвижной, на четырех роликах. Корпус выполнен из нержавеющей хромо-никелевой стали. С внешней боковой стороны корпуса агрегата крепится шестирядный держатель вафельных рожков. В нижней части корпуса располагается холодильная машина, работающая на хладагенте R22. В агрегате два резервуара вместимостью по 10 л для смеси, из которой изготавливают мороженое, и два замораживающих цилиндра. Полная мощность агрегата 2 кВт. Итальянская фирма «ИЗА» выпускает передвижные, на р'оляках, закрытые охлаждаемые прилавки для продажи весового мороженого. Под прозрачной крышкой из пластика располагаются контейнеры для разных видов мороженого. Шесть моделей прилавков серии «Бер- муда» и восемь моделей прилавков серии «Изетта» имеют одинаковую конструкцию и температурный режим, но разное количество контейнеров. Вместимость контейнеров 4,75...5 л. В серии «Бермуда» предусмотрено воздушное охлаждение прилавков с принудительной циркуляцией воздуха и автоматическое оттаивание охлаждающей поверхности. В серии «Изетта» принудительная циркуляция воздуха заменена естественной конвекцией. Во всех моделях с помощью термостата в объеме прилавка поддерживается температура —16...—18 °С при температуре воздуха снаружи до 25 °С и относительной влажности 60 %. Холодопроиз- водительность компрессора от 400 до 650 Вт. Фирма «ИЗА» изготовляет также витрины для продажи замороженных продуктов с площадью для их выкладки от 120 до 208 дм2 и объемом соответственно от 360 до 623 дм3. Витрины имеют раздвижные прозрачные крышки из пластика. Внутри автоматически поддерживается при естественной конвекции температура —22... —24 °С (при температуре воздуха снаружи 25 °С и относительной влажности 60%). Холодильная установка размещается под витриной на выдвигаемой платформе, благодаря чему обеспечивается удобный доступ для осмотра и ремонта. Электронная система управления также выдвижная. Промышленные холодильники и камеры Итальянская фирма «Фата» проектирует и строит крупные одноэтажные и высотные * холодильники этажерочного типа из лег^ ких металлоконструкций (ЛМК) с ограж= дениями из теплоизолированных панелей типа «сэндвич». Металлоконструкции этаг жерки принимают нагрузку от поддонов с продуктами и от покрытия холодильника. | Транспортно-складские операции с грузами на холодильнике автоматизированы, управляют ими компьютеры. На низкотемпературных холодильниках предусмотрены
камеры хранения с воздушным охлаждением, на холодильниках для фруктов — камеры с регулируемой газовой средой. Холодильники комплектуются холодильными установками блочного типа полной заводской готовности. Фирма сдает холодильники заказчикам под ключ с гарантией надежности в эксплуатации. Этажерочные холодильники из ЛМК поставляют также фирмы «ЕМ Индустриан- ляген» (ФРГ), «Хуурре» и «Ханккия» (Финляндия). Последние две фирмы изготовляют также комплектные сборные холодильные камеры для торговых предприятий. Отделение «Интерфоам» французской фирмы «Самифи Бабкок» представило применяющиеся для холодильников из ЛМК панели типа «сэндвич». Инжектируемый между облицовочными стальными листами с антикоррозийным покрытием пенополиуретан приобретает большую твердость, что позволяет изготовлять длинные панели для высоких холодильников (панели монтируются вертикально). Характеристика теплоизоляции панелей: плотность 38... 40 кг/м3, сопротивление сжатию 1,5... 1,8 кг/см2, теплопроводность 0,025 Вт/(мХ ХК), закрытых ячеек 90...95 %, температурная область применения —120...+ 100 °С. Панели разной длины и толщины фирма поставляет с креплениями для стыковки и угловыми деталями. При монтаже панелей, которые будут эксплуатироваться при низких температурах, в стыки между ними инжектируют пенополиуретан. Если же панели будут эксплуатироваться при высоких температурах, их стыкуют «всухую» по принципу выступ — впадина. Малые сборные холодильные камеры 13 типоразмеров емкостью от 1,8 до 8,6 м3 производит фирма «ЛД» (Италия). У девяти типоразмеров расположение двери предусмотрено в двух вариантах — торцовое и боковое. Эта же фирма выпускает камеры емкостью от 11 до 38 м3 — 13 типоразмеров, имеющих пять базовых размеров по ширине . и два размера по высоте B,0 и 2,44 м), с оди- " наковым размещением двери. Все камеры, рассчитаны на три режима температуры: +4 °С для овощей и фруктов, —2 °С для мяса и рыбы и — 18°С для замороженных продуктов. Холодильный агрегат поставляется вместе с камерой. Его монтируют возле двери и закрывают панелью. Монтаж выполняют на месте эксплуатации. Сблокировав камеры, можно получить холодильник, например, из пяти камер для хранения мяса, молочных продуктов, овощей, фруктов и замороженных продуктов. Малые холодильные камеры A7 типоразмеров) изготовляет фирма «ЕМ Индуст- рианляген» (ФРГ). Высота камер 2050 и 2350 мм, ширина от 1500 до 3000 мм (по индивидуальным заказам до 6000 мм), глубина от 1200 до 6000 мм (по заказам более 6000 мм). Сборные элементы ограждений, изолированные твердым пенополиуретаном, имеют толщину 100 мм для температур до —30 °С или толщину 150 мм для температур ниже —30 °С (до —50 °С). Двери камер поставляются двух типов: распашные или раздвижные, вторые функционируют автоматически. Двери выполняют с электрообогревом по периметру притвора. Фирма поставляет к изолированным дверям прозрачные (поливинил- хлорид) шторы из одного или двух распашных полотен или из полос шириной по 200 мм. В одной из стенок камеры в люке монтируют холодильный агрегат для воздушного охлаждения, поставляемый другой фирмой. Холодильный транспорт Фирмы ФРГ «Конвекта» и «Зютрак» представили на выставке комплектные авторефрижераторные холодильные агрегаты. Их размещают над кабиной водителя или на крыше изолированного кузова. В кузове автоматически поддерживается температура 0 или —20 °С при температуре наружного воздуха 30 °С. Холодильный агрегат работает от двигателя машины при ее движении или от местной электросети при стоянке в ночное время. У агрегатов фирмы «Конвекта» холодо- производительность при режиме 0 °С 3545 Вт, при режиме —20 °С 1670 Вт; у агрегатов фирмы «Зютрак» (три типоразмера) соответственно от 3700 до 11000 и от 1800 до 5800 Вт. Фирма «Зютрак» изготовляет кондиционеры для автобусов в двух исполнениях — для умеренного и жаркого E5 °С) климата. Холодопроизводительность кондиционера, предназначенного для работы в умеренном климате, равна 27905 Вт, теплопроизводи- тельность —31395 Вт. У кондиционера в тропическом исполнении холодо- и теплопроиз- водительность одинаковая —31975 Вт. Количество воздуха, циркулирующего через испаритель, 4900 м3 (в обоих вариантах). Все компоненты кондиционера размещены в одном блоке над двигателем автобуса. Привод холодильного компрессора через ременную передачу от вала двигателя. Охлажденный воздух подается в салон автобуса по двум воздуховодам, расположенным вдоль салона. Возврат воздуха — бесканальный.
В рамках выставки «Продмаш-89» был организован семинар. Для специалистов зарубежными коллегами прочитаны доклады. Семинар и сама выставка способствовали завязыванию деловых контактов. Некоторые действующие экспонаты вы- ХРОНИКА УЧЕНОМУ-ПЕДАГОГУ — 80 ЛЕТ В январе 1990 г. исполнилось 80 лет со дня рождения заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора Евгения Сергеевича Ку- рылёва. Трудовая деятельность Е. С. Курылёва началась в 1930 г. на Астраханском холодильнике № 1—2. По путевке этого предприятия в 1932 г. он был направлен на учебу в Ленинградский институт холодильной промышленности. С тех пор его жизнь связана с этим институтом. Он окончил ЛТИХП с отличием в 1937 г. и остался здесь работать. После начала Великой Отечественной войны Е. С. Курылёв добровольцем ушел на фронт, защищал Ленинград, командовал минометным дивизионом. В 1945 г. после тяжелого ранения и демобилизации вернулся в институт. В 1946 г.— защита диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, в 1968 г.—защита диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. С 1950 г. по настоящее время Е. С. Курылёв работает на кафедре холодильных установок ЛТИХПа, совмещая педагогическую и научную работу. Он является основным автором учебника «Холодильные установки», выдержавшего три издания и получившего признание специалистов как у нас в стране, так и за рубежом. Им написан ряд учебных пособий по курсу холодильных установок. При активном участии Евгения Сергеевича в ЛТИХП в 1964 г. создана отраслевая научно-исследовательская лаборатория, занимающаяся разработками для нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Многие из них внедрены на предприятиях и дают существенный экономический эффект. Он участвовал в создании холодильного оборудования для производств, связанных с переработкой и хранением продуктов питания. ставки закуплены советскими предприятиями. С рядом фирм заключены контракты на поставку ими машин и оборудования как за свободно конвертируемую валюту, так и по компенсационным и бартерным сделкам. Значителен вклад Е. С. Курылёва в развитие теории поверхностного испарения влаги при хранении пищевых продуктов в холодильных камерах. Им разработана психрометрическая теория процесса усушки пищевых продуктов, получившая широкое распространение. Результаты его научной и практической деятельности нашли отражение в многочисленных статьях, опубликованных в различных технических изданиях, в том числе в журнале «Холодильная техника». Под руководством Евгения Сергеевича более 30 его учеников успешно защитили диссертации и стали кандидатами технических наук. Научно-педагогическая деятельность постоянно сочеталась с активной общественной работой. Будучи коммунистом с 1939 г., Е. С. Курылёв неоднократно входил в состав выборных партийных органов, был секретарем партийного бюро ЛТИХПа, членом РК КПСС Фрунзенского района г. Ленинграда. За боевые заслуги и активную трудовую деятельность Е. С. Курылёв награжден орденами «Отечественной войны I степени», «Отечественной войны 11 степени», двумя орденами «Знак Почета» и медалями, а также Почетным дипломом и золотой медалью ВДНХ СССР. В 1976 г. ему присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР». Евгений Сергеевич Курылёв пользуется широкой известностью и заслуженным авторитетом в кругах специалистов-холо- J дильщиков. Коллектив Ленинградского технологического института холодильной промышленности, редколлегия и редакция журнала «Холодильная техника», техническая общественность и многочисленные ученики сердечно поздравляют Евгения Сергеевича с юбилеем, желают ему крепкого здоровья, благополучия и дальнейших успехов в деле подготовки кадров для народного хозяйства.
В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА УДК 621.56/.58 ИЗ БЮЛЛЕТЕНЯ МИХ Защита грунта под холодильными камерами от промерзания и пучения В статье приведены причины промерзания грунта под холодильниками, дан расчет температурного поля под холодильной камерой, определено положение нулевой изотермы (О °С), а также глубина, на которой она не подвергается влиянию режима холодильной камеры. Рассмотрены практические решения, позволяющие избежать промерзания и пучения грунта под холодильником. Ваитапп W. // Temp. Tech., СН. (Швейцария), 26, 1988/03, № 3, 6...9. БМИХ. 1989, № 1. С. 66. Противопожарная защита холодильников Изложены общие требования по предотвращению пожаров в зданиях холодильников и мероприятия по борьбе с возгораниями. Особое внимание обращено на правильное проведение в холодильниках огнеопасных работ, например, связанных с использованием сварочного оборудования, и на необходимость обеспечения легкодоступных средств огнетушения. Приведен краткий обзор нормативов по защите холодильников от пожаров и взрывов. Дана ссылка на правила, введенные в действие 3 апреля 1987 г. Simoncic J. // last. Pozara, W. (Югославия), 28, 1988/01—02, № 1—2, 59...63. БМИХ. 1989, № 1. С. 66. Проблемы строительства и эксплуатации холодильников на Среднем Востоке Автором проведено обследование в регионе Среднего Востока более 50 холодильников. При этом выявлены факторы, которые не были учтены европейскими фирмами, поставившими и смонтировавшими оборудование. Автор отмечает некачественную герметизацию изолированных панелей, незащищенность их от солнечной радиации,' а также ошибки проектировщиков в размещении оборудования. Крупные проблемы возникли вследствие высоких наружных температур и проникновения в холодильники пыли через допущенные в ограждениях неплотности. Автором описаны выявленные недостатки и предложены эффективные решения по их устранению. Stera А. С. // Pap. Inst. Refrig., GB. (Великобритания), 1988/04/07. БМИХ. 1989, № 1. С. 68. Девять способов эффективного использования скороморозильных аппаратов В статье изложены десять мероприятий, позволяющих увеличить производительность скороморозильных аппаратов. Например, применение микропроцессоров для управления оттаиванием воздухоохладителей, использование малых винтовых компрессоров, интенсификацию циркуляции воздуха в аппарате для обеспечения различной продолжительности замораживания продуктов, загружаемых одновременно на четыре конвейера, движущихся с разной скоростью. Вместо стальной ленты для конвейеров рекомендуется применять ремень из пластика, обладающего при низких температурах отличной гибкостью и хорошим сопротивлением износу. Для непрерывного контроля за работой скороморозильного аппарата целесообразно использовать систему управления производством и расходом холода. Новая конструкция клапана компрессора может увеличить объемную производительность его на 15 %. Food Eng. int, US. (США), 13, 1988/03, № 2, 24...26, 28...30. БМИХ. 1989, № 1. С. 68. Материал подготовил И. М. ГИНДЛИН В Н И КТИхолодпром Уважаемые читатели/ На журим «Холодильная техника» а 1990 г. можно подписаться с любого последующего месяца и на любой срок в отделениях «Союзпечати». Индекс журнала 71048. Стоимость одного номера 60 к.
# УДК 621.56/.57 НОВОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ* В. С. БУРЯ К ВНИИхолодмаш Казанский компрессорный завод, входящий в состав НПО «Казанькомпрессормаш», совместно с ВНИИхолодмашем в период с 1985 по 1988 гг. проводил большую работу по подготовке к серийному производству фреоновых холодильных машин типа ТХМВ. Их производство организовано на базе турбокомпрессоров второго поколения с корпусом без горизонтального разъема, встроенным мультипликатором планетарного типа, регулирующим аппаратом на входе в первую ступень и герметичной циркуляционной принудительной системой смазки. Холодильные машины состоят из турбо- компрессорного агрегата, зубчатой муфты, электродвигателя, испарителя, конденсатора, поплавкового регулятора, силового шкафа, шкафа управления и устройств автоматики. Для модификаций машин с электродвигателем установленной мощности 1250 кВт предусмотрена самостоятельная система охлаждения смазки электродвигателя. Машины полностью автоматизированы. Температура хладоносителя на выходе из испарителя регулируется автоматически с точностью ±0,5 °С при изменении тепловой нагрузки от 100 до 30 %. Типоразмерный ряд фреоновых турбо- холодильных машин: ЮТХМВ-2000-2, 10ТХМВ-2000-2Т, 20ТХМВ-2000-2, 20ТХМВ- 2000-2Т, ЗОТХМВ-2000-2, ЮТХМВ-4000-2, 10ТХМВ-4000-2Т, 20ТХМВ-4000-2, 20ТХМВ- 4000-2Т, ЗОТХМВ-4000-2, 10ТХМВ-8000-2, 10ТХМВ-8000-2Т, 20ТХМВ-8000-2. Машины этого ряда выпускаются на три температурных уровня (—15, —5, +7°С) по температуре хладоносителя на выходе из испарителя и два C0 и 40 °С) по температуре охлаждающей воды на входе в конденсатор. * Продолжение. Начало см. «Холодильная техника», 1989, № 5, 7, 9. Турбохолодильные машины нового ряда заменили холодильные машины типа ХТМФ ТХМВ-2000-2, ТХМВ-2000-2П. Завод совместно с ВНИИхолодмашем в это же время существенно модернизировал пропановые турбокомпрессорные агрегаты АТКП-235-4000, АТКП-335-2000, АТКП- 435-1600 с заменой их на 1ATKJI. Агрегаты состоят из турбокомпрессора, редуктора, приводного синхронного или асинхронного электродвигателя, агрегатов системы смазки (компрессора и редуктора), рамы для крепления компрессора и редуктора, системы автоматического регулирования и защиты. Корпус турбокомпрессора единый для всех модификаций, с горизонтальным разъемом. Агрегаты автоматизированы. Диапазон регулирования холодопроизводительности: от 100 до 50 % с помощью аппаратов ВРА, от 50 до 10 % методом байпасирова- ния пара с нагнетания на всасывание. Серийно освоен новый винтовой компрессор ВХЗО-2-6 G) в низкотемпературном исполнении, который заменяет винтовой бустер-компрессор 5ВХ350/2,6Бр. Заводом совместно с ВНИИхолодмашем впервые разработан и серийно освоен про- пановый холодильный турбокомпрессорный агрегат АТП5-5/3, предназначенный для холодильных установок большой холодопроизводительности. Он включает центробежный компрессор, мультипликатор, электродвигатель, систему смазки компрессора и мультипликатора, систему автоматического регулирования и защиты. Создан турбокомпрессорный агрегат АТП5-16/1, работающий на смеси пропан — бутан. Продолжается выпуск воздушных турбо- холодильных машин типа ТХМ. В табл. 7 представлено холодильное оборудование завода, снятое с производства в 1985—1988 гг., и холодильное оборудование, выпускаемое взамен снятого. В табл. 8 — холодильное оборудование, серийное производство которого начато в 1985—1988 гг.
Таблица 7 Холодильное оборудование, снятое с производства Наименование и марка Техническая характеристика Год снятия с производства Холодильное оборудование, заменяющее снятое с производства Наименование и марка Техническая характеристика Год начала серийного производства Фреоновая Q0=2530 кВт турбокомпрессорная B176 тыс. ккал/ч) Л^=650 кВт холодильная машина ТХМВ-2000-2 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ТХМВ-2000-2П (R12) при /S2=7 °C, ^ш1~35 °С, /г= 136,6 с~1 (8200 об/мин) Электродвигатель 2АЗМ1-800 мощностью 800 кВт, /г=50 с C000 об/мин) Qo=2488 кВт B140 тыс. ккал/ч) ЛГе=820 кВт при /s2=3 °C, /„,=50 °С л=136,6 с (8200 об/мин) Электродвигатель 2АЗМ-1250 УХЛ4 мощностью 1250 кВт, /г=50 с C000 об/мин) Qo=4070 кВт C500 тыс. ккал/ч) We=1270 кВт при /о=—5 °С, fK=40 °С, /г=250 с A5 000 об/мин) Электродвигатель 2АЗМП-2000 мощностью 2000 кВт, /г=50 с C000 об/мин) Пропановый Q0=2209 кВт холодильный A900 тыс. ккал/ч) турбокомпрессорный Np=\\37 кВт Пропановый холодильный турбокомпрессорный агрегат АТКП-235-4000 агрегат АТКП-335-2000 при /о=—25 °С, /к=40 °С /г=250 с A5 000 об/мин) Электродвигатель 2АЗМП-2000 мощностью 2000 кВт, /г=50 с C000 об/мин) Пропановый Q0= 1710 кВт холодильный A470 тыс. ккал/ч) турбокомпрессорный N„=1150 кВт агрегат АТКП-435-1600 при /о=—38 °С, /к=40 °С, /г=250 с A5 000 об/мин) Электродвигатель 2АЗМП-1600 мощностью 1600 кВт, /1=50 с C000 об/мин) 1986 Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ЮТХМВ-2000-2 (R12) 1986 Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 10ТХМВ-2000-2Т (R12) 1986 Пропановый холодильный турбокомпрессорный агрегат 1АТКП-235-4000 1986 Пропановый холодильный турбокомпрессорный агрегат 1 АТКП-335-2000 1986 Пропановый холодильный турбокомпрессорный агрегат 1АТКП-435-1600 Qo=2550 кВт 1986 B193 тыс. ккал/ч) Ne=630 кВт при ts2=7 °C, гш1=зоос /1=130,5 с G831 об/мин) Электродвигатель СТД-630-23УХЛ4 мощностью 630 кВт, л=50 с C000 об/мин) Qo=2480 кВт 1986 B140 тыс. ккал/ч) Ne=950 кВт при tS2z=7 °C /ш1=40°С /г=154 с~* (9254 об/мин) Электродвигатель СТД-1250-23УХЛ4 мощностью 1250 кВт, л=50 с C000 об/мин) Q0=5400 кВт 1985 D660 тыс. ккал/ч) #е=2000 кВт при to=—5 °С, /К=50°С, /1=240 с A4 400 об/мин) Электродвигатель 4АЗМП-2000/6000 УХЛ4 мощностью 2000 кВт я=50 с~* C000 об/мин) Qo=2800 кВт 1985 B430 тыс. ккал/ч) Ne=\750 кВт при t0=—25 °С, /к=50 °С, /г=240 с A4 400 об/мин) Электродвигатель 4АЗМП-2000/6000 УХЛ4 мощностью 2000 кВт /i=50 с C000 об/мин) Qo= 1800 кВт 1985 A550 тыс. ккал/ч) #е=1450 кВт при t0=—38 °С, /к=50 °С, /г=240 с-1 A4 400 об/мин) Электродвигатель 4АЗМП-1600/6000 УХЛ4 мощностью 1600 кВт п = 50 с~' C000 об/мин)
Продолжение табл. 7 Холодильное оборудование, снятое с производства Наименование и марка Аммиачный винтовой холодильный бустер-компрессор 5ВХ-350/2,6Бр Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ХТМФ-235М-2000 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ХТМФ-248-4000 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ХТМФ-348-4000 (R12) Техническая характеристика Qo=157 кВт A35 тыс. ккал/ч) iVe=41 кВт при /о=—40 °С, /пр=-10°С Электродвигатель А02-82-2 мощностью 55 кВт, /г=48,7 с B920 об/мин) Qo=2640 кВт B270 тыс. ккал/ч) #е=635 кВт при /0=2 °С, /к=40 °С /г= 158,3 с (9500 об/мин) Электродвигатель 2АЗМ1-800 мощностью 800 кВт, /1=50 с~1 C000 об/мин) Qo=3200 кВт B752 тыс. ккал/ч) Л^1300 кВт при /о=— Ю °С, /к=35 °С, п= 129,2 с G550 об/мин) Электродвигатель СТД-1600-2 мощностью 1600 кВт, л=50 с C000 об/мин) Qo=2560 кВт B202 тыс. ккал/ч) Л?=1200 кВт при /о=— 20 °С, /к=35 °С, м= 129,2 с Год снятия с производства 1986 1987 Холодильное оборудование, заменяющее снятое с п Наименование и марка Фреоновый винтовой холодильный компрессор ВХ30-2-6G) (R22) Фреоновая турбокомпрессорная 1987 холодильная машина ЮТХМВ-2000-2 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная 1987 холодильная машина ЮТХМВ-4000-2 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ЗОТХМВ-4000-2 (R12) Техническая характеристика Qo=134 кВт A15 тыс. ккал/ч) Ne=37 кВт при /о=— 50 °С, /пр=-20°С Электродвигатель 4А225М2УЗ мощностью 55 кВт, /1=48,8 с B925 об/мин) Qo=2550 кВт B193 тыс. ккал/ч) Л^=630 кВт при ts2=7 °C, /ш1=зо°с, п= 130,5 с G831 об/мин) Электродвигатель СТД-630-23УХЛ4 мощностью 630 кВт, /1=50 с-1 C000 об/мин) Q0=4750 кВт D100 тыс. ккал/ч) Л7е== 1120 кВт при ts2~7 °C, /ш1=зо°с, я=92,7 с E561 об/мин) Электродвигатель СТД-1250-23УХЛ4 мощностью 1250 кВт я=50 с C000 об/мин) Qo=3250 кВт B750 тыс. ккал/ч) ^-1220 кВт при is2= —15 °С, ^, = 30 °С, п= 118,8 с роизводства Год начала серийного производства 1980 1986 1986 1986 G550 об/мин) Электродвигатель СТД-1250-2 мощностью 1250 кВт, /1=50 с~! C000 об/мин) Условные обозначения: Q0 G125 об/мин) Электродвигатель СТД-1250-23УХЛ4 мощностью 1250 кВт, /г=50 с C000 об/мин) to, tK, tu t„ t* вращения; t(b tK, tnp, iwh is2 воды на входе в конденсатор, холодопроизводительность; Ne— эффективная мощность; п — частота — температура соответственно кипения, конденсации, промежуточная, теплоносителя на выходе из испарителя. 4
Таблица 8 Наименование и марка Техническая характеристика Год начала серийного водства Пропановый турбокомпрессорный холодильный агрегат АТП5-5/3 Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 10ТХМВ-4000-2Т (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина ЮТХМВ-8000-2 (R22) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 10ТХМВ-8000-2Т (R22) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 20ТХМВ-2000-2 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 20ТХМВ-2000-2Т (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 20ТХМВ-4000-2 (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 20ТХМВ-4000-2Т (R12) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 20ТХМВ-8000-2 (R22) Фреоновая турбокомпрессорная холодильная машина 30ТХМВ-2000-2 (R12) Агрегат турбокомпрессорный холодильный на смеси пропан-бутан Qo=5400 кВт D644 тыс. ккал/ч), iVe=42~0 кВт при /о=— 38 °С, /К=47°С, /1=147 с (8800 об/мин) Электродвигатель СТДП-6300-2УХЛ4 мощностью 6300 кВт,/г=50 с-1 C000 об/мин) Q0=5340 кВт D592 тыс. ккал/ч), #«,= 1820 кВт при ts2=7°C, ^,=40 °С, п=109 с F529 об/мин) Электродвигатель СТД-2500-23УХЛ4 мощностью 2500 кВт, /1=50 с-1 C000 об/мин) Qo=8800 кВт G568 тыс. ккал/ч), #е=2020 кВт при /s2=7°C, ^!=30оС, /1=109 -1 1985 1985 1986 F529 об/мин) АТП5-16/1 \ Условные обозначения: Рн Электродвигатель СТД-2500-23УХЛ4 мощностью 2500 кВт, /1=50 с-1 C000 об/мин) Q0=9750 кВт (8385 тыс. ккал/ч), #е=3150 кВт 1986 при /52=7°С, *Ш,=40°С, п=127 с-1 G623 об/мин) Электродвигатель СТД-4000-23УХЛ4 мощностью 4000 кВт, /г=50 с C000 об/мин) Q0=1900 кВт A686 тыс. ккал/ч), #г=705 кВт 1987 при /s2=—5°С, ^, = 30 °С, /1=154 с (9254 об/мин) Электродвигатель СТД-800-23УХЛ4 мощностью 800 кВт, /г=50 с C000 об/мин) Qo=1850 кВт A591 тыс. ккал/ч), #,,=950 кВт 1987 при /s2= —5°С, /Ы=40°С, /z=172 с A0302 об/мин) Электродвигатель СТД-1250-23УХЛ4 мощностью 1250 кВт,/г=50 с-1 C000 об/мин) Qo=4170 кВт C586 тыс. ккал/ч), #е=1340 кВт 1987 при /s2= —5 °С, /Ш1=30 °С, л==109 с F529 об/мин) Электродвигатель СТД-1600-23УХЛ4 мощностью 1600 кВт,/г=50 с-1 C000 об/мин) Q0=4050 кВт C483 тыс. ккал/ч), N,,= 1740 кВт 1987 при ts2= —15 °С, /ы=30 °С, /1=119 с G125 об/мин) Электродвигатель СТД-2000-23УХЛ4 мощностью 2000 кВт, /г=50 с" C000 об/мин) Q0=7550 кВт F493 тыс. ккал/ч), #е=2400 кВт 1987 при /s2= —5°С, twl=30°C, /г=127 с-1 G623 об/мин) Электродвигатель СТД-2500-23УХЛ4 мощностью 2500 кВт, /г=50 с-1 C000 об/мин) Qo=1510 кВт A299 тыс. ккал/ч), #е=650 кВт при ts2= —15 °С, /ш1=30 °С, лг= 172 с-1 A0302 об/мин) Электродвигатель СТД-800-23УХЛ4 мощностью 800 кВт, л=50 с-1 C000 об/мин) Qo= 18600 кВт A5996 тыс. ккал/ч), #е=6000 кВт 1988 при рвс=0,2 МПа B кгс/см2), рн=1 МПа A0 кгс/см2), /1=142 с (8500 об/мин) Электродвигатель СТДТ-8000-23УХЛ4 мощностью 8000 кВт, /1=50 с-1 C000 об/мин) давление всасывания и нагнетания. 61 ¦ш ailllllllilli щтшшшшшшшшшшшш
ВАШ ДОМАШНИЙ ХОЛОДИЛЬНИК- Начнем с расшифровки понятия «мясопродукты». Это прежде всего натуральное мясо — говядина, телятина, баранина, свинина, птица и т. п., полуфабрикаты — антрекоты, бефстроганов, азу, лангеты, пельмени, котлеты, фарш и др., колбасные изделия, окорока, шпиг, копчености, паштеты, зельцы и т. д. Список этот мог бы быть еще основательно дополнен, но, к сожалению, часто только теоретически. И тем не менее мало найдется квартир, где бы совсем не было мясопродуктов Чтобы качественно сохранить их, ознакомьтесь прежде всего с таблицей, в которой приведены «гарантированные» сроки хранения в зависимости от условий (температуры). При пользовании этой таблицей следует учитывать жирность продукта. Дело в том, что даже низкие температуры (—12 и —18 °С) не предохраняют жировые включения от порчи — со временем начинается «стеарини- Мясопродукты в холодильнике: будьте внимательны! зация» жира. Хотя продукт и остается съедобным, но в нем появляется неприятный привкус, аромат. Именно по этой причине там, где в таблице приведены две цифры, меньший срок хранения относится к жирной продукции, больший — к тощей. Ну, а если какое-то мясное изделие не указано в таблице? В этом случае попробуйте найти его аналог (по форме, консистенции, жирности), приведенный в таблице. При этом учтите два основных принципа: чем больше степень измельчения мяса, тем ниже (меньше) срок его хранения (например, мясо куском хранится 8 месяцев, мясной фарш — 4 месяца); чем меньше продукт содержит влаги, тем больше срок его хранения (например, вареное мясо хранится дольше сырого). И, кроме того, не забывайте «заповеди», приведенные в одном из предыдущих выпусков, а именно: закладывать продукт на хранение следует: НОВЫЕ КНИГИ- Для специалистов, занимающихся хранением плодов и овощей. ВО «АГРОПРОМИЗДАТ» В 1991 ГОДУ ПЛАНИРУЕТ К ВЫПУСКУ: Шишкина НС. Хранение плодов и овощей в зонах производства.-— М.: Агро- промиздат, 1991 (I кв.).— 8 л.— ISBN 5—10—000628—5: 30 к., 20 000 экз. Рассмотрены основные направления совершенствования технологии хранения плодов и овощей в зонах выращивания. Описаны новые производственные этапы — предварительное охлаждение продукции в полевых условиях и хранение продукции в регулируемой газовой среде. Дана экономическая эффективность внедрения прогрессивных технологий. Гальперин ДМ. Монтаж и наладка холодильных установок: Справочник.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Агропромиздат, 1991 (II кв.).— 30 л.— ISBN 5—10— 001469—5 (в пер.): 1 р. 90 к., 25 000 экз.. Второе издание справочника (первое вы-* шло в 1976 г.) подготовлено в соответствии с изменениями технологии монтажа холодильных установок. Введена новая глава по технике безопасности при монтаже и наладке оборудования. Приведены сведения о подготовке монтажных и пусконаладочных работ. Уделено внимание индустриальным методам изготовления технологических металлоконструкций и трубопроводов. Для инженерно-технических работников,
Наименование продукта, изделия, блюда ¦ в морозильном отделении звездочного холодильника (при —18 °С) месяцев Срок хранения в морозильном отделении двух- звездоч- ного холодильника (при —12 °С) недель в холодильном отделении любого холодильника (при 0...5°С) суток Мясо натуральное говядина свинина баранина птица Мясные полуфабрикаты антрекот, лангет и т. п. азу, бефстроганов и т. п. фарш пельмени Мясные изделия колбасы вареные сосиски окорок колбасы копченые и т. п. шпиг Изделия и блюда домашнего приготовления (термически обработанные) котлеты мясо (куском) жаркое голубцы колбасы 6...8 3...6 3...6 4...6 6...7 5...6 3...5 4...5 2...3 4 4...6 4...6 3 3...4 8 4...6 3...4 3...4 4...6 3...6 3...6 4...6 6 4 3 4 4 6 6...12 6...12 8 3...4 6...8 4...6 3 4 1,25 1,25 1,25 1,0 1,25 1,0 0,25 — 2,0 1,5 2,8 15 30 1,25 1,5 2,0 2,0 2,0 только свежий, качественный, чистый; немедленно после его покупки, кулинарной обработки (разумеется, когда изделие остынет), разделки; обязательно надлежаще упакованный (в полиэтиленовый пакет, фольгу и т. п.); после маркировки (с указанием даты закладки на хранение). Последнее условие особенно важно при пользовании «плюсовым» отделением холодильника. Превышение срока хранения, например, колбасы может привести к нежелательным последствиям — к отравлению и т. п. И не забывайте о «спасительном» выходе, когда возникают сомнения по поводу качества продукта: основательная термическая обработка (например, пережарить колбасу). И последнее. Мясопродукты — весьма полезное, полноценное белковое питание — требуют, однако, повышенного внимания на всех этапах: при покупке, обработке, хранении, потреблении. Не пренебрегайте возможностью оценить свежесть и качество этой продукции с помощью древнейшего способа — обоняния. Оно редко подводит. пинни занятых монтажом, наладкой и эксплуатацией холодильных установок. Константинов Л. И., Мельниченко Л. Г. Расчеты и упражнения по холодильным машинам и установкам: Учеб. пособие для вузов.— М.: Агропромиздат, 1991 (III кв.).— 30 л.— ISBN 5—10— ЫЮ1004—5: 1 р. 40 к., 5000 экз. F Приведены расчеты и упражнения по основным разделам курсов «Холодильные машины» и «Холодильные установки» в соответствии с новыми программами и современными достижениями науки и техники. Значительное внимание уделено методам расчетов с применением ЭВМ для решения актуальных производственных задач оптимизации проектирования и эксплуатации судовых холодильных машин и установок. Для студентов рыбохозяйственных вузов по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки». Михайлов А. К. Насосы холодильной техники: Справочник.— М.: Агропромиздат, 1991 (II кв.).— 20 л.— ISBN 5—10— 000938—1 (в пер.): 1 р. 40 к., 15 000 экз. Освещены вопросы технологического подбора и пересчета на требуемые параметры монтажа, ремонта и эксплуатации насосного оборудования предприятий холодильной и криогенной техники. Приведены технические данные основного и вспомогательного насосного оборудования, рассмотрены особенности работы их в системе. Даны рекомендации по монтажу, наладке и пуску в эксплуатацию и устранению неполадок в насосах различных типов. Для инженерно-технических работников предприятий холодильной и криогенной техники.
РЕФЕРАТЫ УДК 681.3/.5:621.565 Микропроцессорная система управления холодильной установкой. ТИМОШИН В. А., ПИСАРЕВ Г. А. «Холодильная техника», 1990, № 3. Описана система управления и регулирования холодильной установкой с поршневыми компрессорами с применением микропроцессора и интегральных схем. Приведен алгоритм управления. Показано, что при изменении алгоритма необходимо лишь изменить объектную программу без корректировки схемы. Иллюстраций 2. УДК 681.3/.5:621.565.001.1 Принципы автоматизации управления холодильным оборудованием на основе микропроцессорной техники. ИОНОВ А. Г., РУДИН- СКИЙ И. Д. «Холодильная техника», 1990, № 3. Рассмотрены проблемы автоматизации управления холодильным оборудованием пищевой промышленности на основе микропроцессорной техники. Обоснована необходимость создания управляемых холодильных комплексов, режимные характеристики которых зависят от объема поступающего сырья и заданной продолжительности его обработки. Сформулированы принципы и поставлены задачи построения АСУ ТП холодильной обработки. Иллюстрация 1. Список литературы — 4 названия. УДК 681.3/.5:628.84 Алгоритмы микропроцессорных систем управления кондиционированием воздуха. НЕФЕ- ЛОВ С. В. «Холодильная техника», 1990, № 3. Рассмотрен характер процессов, протекающих в системах кондиционирования воздуха (СКВ). На основе анализа работы прямоточной СКВ предложен принцип построения алгоритма системы управления с микропроцессором. Иллюстраций 3. Список литературы — 5 названий. УДК 664.8/.9.037.004.162.001.24 О методике расчета усушки продуктов в холодильных камерах. ГОГОЛИН А. А. «Холодильная техника», 1990, № 3. Изложена методика расчета усушки на основе уравнения осушающего действия воздухоохладителя. Показана возможность с ее помощью учесть влияние на усушку температуры и давления воздуха в камере, а также неполноты ее загрузки. В предлагаемой методике могут быть применены эмпирические уравнения В. 3. Жада- на. Иллюстраций 4. Список литературы — 13 названий. УДК 536.248.2.001.24 Влияние поверхностно-активных веществ на тепломассообмен при пленочной абсорбции пара. БАРАНЕНКО А. В,,, ШЕВЧЕНКО А. Л., ОРЕХОВ И. И. «Холодильная техника», 1990, № 2. Рассмотрены процессы тепломассообмена при абсорбции пара пленкой раствора, содержащей поверхностно-активные вещества (ПАВ). С использованием метода Фурье для решения дифференциальных уравнений теплопроводности и диффузии, в совокупности с дифференциальным уравнением гидродинамики течения пленки, содержащей ПАВ, получены точные решения для полей распределения температуры и концентрации, а также аналитические соотношения для основных характеристик процесса. Иллюстрация 1. Список литературы — 6 названий. УДК 685.3/.5:628.889:697.93 Регулирование относительной влажности воздуха с использованием микропроцессорной техники. МИХАЙЛОВ В. Д., ДАНИЛОВ В. Р., БОВ- КУН М. Р. «Холодильная техника», 1990, № 3. Описаны системы автоматического контроля относительной влажности воздуха в камерах холодильников и помещениях складов. Приведена техническая характеристика сорбционного гигрометра ГС-210. Иллюстраций 2. ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР Л. Д. Акимова РЕДАКЦИО ИНАЯ КОЛЛЕГИЯ: Е. М. Агарёв, Ю. П. Алёшин, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродянский, д-р техн. наук, проф. 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, Н. П. Коновалов, д-р техн. наук, проф. В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф. И. И. Орехов, О. В. Петров, Р. П. Сенина (зам. главного редактора), Ю. Я. Сенягин, д-р техн. наук, проф. И. Г. Чумак, В. М. Шавра Редакция: Т. Ф. Алёшина, Л. А. Володина, 3. Д. Мишина, Н. В. Чабан 4 Художественное и техническое редактирование М. Г. Печковской Корректоры Н. В. Панкратова, Л. Я. Боршова Рукописи не возвращаются Сдано в набор 11.01.90. Подписано в печать 14.02.90. Т00779. Формат 70Xl00Vi6. Бумага кн.-журн. Офсетная печать. Усл.-печ. л. 5,2. Усл. кр. отт. 11,04. Уч.-изд. л. 7,29. Тираж 10 430 экз. Заказ 87. Цена 60 к. Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костякова, 12 Телефон 216-77-00 Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат Государственного комитета СССР по печати 142300, г. Чехов Московской области
АУКЦИОН НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИДЕИ И НПО «Агрохолодпром» Установка ЯЮ-ФУЭ Предназначена для образования ледяных экранов в камерах хранения мороженого мяса на производственных и распределительных холодильниках. Ее можно использовать также для получения снега (при температуре окружающего воздуха не выше —10°С), дезинфекции помещений на всех пищевых предприятиях; особенно эффективна установка для камер хранения и созревания сыров — уменьшает потери сыра на 1 % за счет сокращения числа моечных машин. Принцип действия основан на мелкодисперсном распылении воды (а также других жидкостей). Установка ЯЮ-ФУЭ передвижная. На четырехколесной раме смонтированы воздушный компрессор, бак для воды и стойка с укрепленной на ней распылительной головкой, которую можно вращать рукояткой в горизонтальном и вертикальном направлении. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Производительность, л/ч Компрессор марка рабочее давление, МПа (кгс/см2) Установленная мощность, Длина выброса струи, м Вместимость бака, л Габаритные размеры длина ширина высота Масса, кг кВт 180 СО-7Б 0,06F) 4 До 10 120 1627 870 1480 319 Стоимость установки 1220 р. fe Изготовитель: Калязинский ремонтно-механический завод. Адрес завода: 171550, Калининская обл.. г. Калязин, ул. Индустриальная, 3. По всем интересующим вопросам обращаться в НПО «Агрохолодпром» по адресу: 125422, Москва, ул. Костякова, \2. Заявки направлять в адрес завода, копию — в НПО «Агрохолодпром», СПРАВКИ ПО ТЕЛЕФОНУ: 216-40-54