Text
                    УДК 621.565.4
Новая система охлаждения на холодильнике
в г. Йошкар-Ола
Докт. техн. наук, проф. И. С. БАДЫЛЬКЕС, канд. техн. наук Р. Л. ДАНИЛОВ—
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
Увеличение числа поездов с машинным
охлаждением, модернизация вагонов-ледников, а
также повышение пропускной способности
морозилок мясокомбинатов позволили обеспечить
поступление на распределительные
холодильники значительной части мороженых грузов с
температурой около —8°. Это дало
возможность домораживать их непосредственно в
камерах хранения.
Хотя доля пиковой тепловой нагрузки на до-
мораживание в течение года мала, тем не
менее, в связи с требованиями обеспечить домо-
раживание в любой из камер при
эпизодическом поступлении грузов, необходимо
поддерживать наиболее низкую температуру кипения
холодильного агента во всех остальных
камерах хранения. При этом во избежание
значительного увеличения охлаждающей
поверхности батарей, 'используют двухступенчатые
холодильные машины.
Одним из простых способов снятия пиковых
нагрузок является применение на
распределительных холодильниках пароструйных
приборов, которые могут создавать требуемое
увеличение перепада температур между воздухом
и холодильным агентом [1]. При этом
давление кипения в батареях данной камеры
понижается до необходимого. Число одновременно
работающих одноступенчатых компрессоров
определяется в зависимости от общего
теплового баланса холодильника [1—8].
В «настоящее время пароструйные приборы
устанавливают на пищевых предприятиях, где
пиковые нагрузки кратковременны или
потребность в низких температурах мала [9].
По предложению ВНИХИ, новая система
охлаждения применена на одноэтажном
холодильнике емкостью 1670 т (г. Йошкар-Ола),
пущенном в эксплуатацию в 1963 г.
Холодильник, построенный по типовому
проекту Гипрохолода, имеет две параллельные
платформы, центральный коридор, три камеры
хранения мороженых грузов (—18°), одну
универсальную камеру @-:—18°) и две камеры
хранения охлажденных грузов @-™—3°).
Предусмотренные в типовом проекте две
морозильные камеры используются как камеры
хранения ib связи с тем, что замораживание
осуществляется на местном мясокомбинате. Из
общей емкости холодильника на мороженые
грузы (включая универсальную камеру)
приходится 1540 т, т. е. около 90%.
В машинном отделении установлено пять
одноступенчатых (компрессоров московского
завода «Компрессор». Камеры хранения
мороженых грузов и универсальная камера
оснащены пароструйными приборами холодопроизво-
дительностью по 20000 ккал/час (с учетом до-
мораживания грузов до tB = —18° в
количестве 6% емкости камеры). На случай
кратковременной работы морозилок
предусмотрены два пароструйных прибора по
50000 ккал/час.
Поскольку пароструйные приборы
включаются эпизодически, одноступенчатые
компрессоры могут работать только при одной
температуре кипения (по проекту —26°). При этом,
на всасывающих линиях приборов охлаждения
двух камер хранения охлажденного мяса были
установлены бародросселирующие вентили.
На холодильнике предусмотрена
безнасосная аммиачная схема. Жидкий аммиак под
давлением конденсации поступает к
распределительному устройству каждой камеры. На
рисунке дана схема узла одной из камер
хранения мороженых грузов.
Подача жидкого аммиака регулируется
автоматически с помощью терморегулирующих
вентилей ТРВ-40 (для камер хранения
мороженых грузов) и ТРВ-80 (для морозилок).
Терморегулирующий вентиль предохраняет
также пароструйный прибор от попадания
жидкости, так как в этих условиях его холодо-
производительность заметно снижается и
возможен срыв работы.
Для защиты компрессоров от попадания
жидкого аммиака в случае неисправности ТРВ
в машинном отделении установлен отделитель
жидкости, соединенный с осушителем, в
который вмонтирован змеевик для переохлаждения
жидкого аммиака. Осушитель соединяется
переливной линией с дренажным ресивером.


6 Новая система охлаждения на холодильнике в г. Йошкар-Ола № 2 Схема аммиачных трубопроводов (камера № 8): 1 — потолочная батарея с самоциркуляцией аммиака; 2 — пристенные батареи, 3 — всасывающая линия к компрессорам, 4 — пароструйный прибор, 5 — линия оттаивания, 6 — терморегу- лирующий вентиль, 7 — линия жидкого аммиака, 8 — ручной регулирующий вентиль, 9 — дренажная линия. Пароструйный прибор понижает- давление кипения в батареях камер хранения мороженых грузов и одновременно нагнетает пары аммиака в общую всасывающую линию. Для этой цели рабочий пар с давлением конденсации направляют в пароструйный прибор через линию оттаивания (снеговой шубы. Камеры хранения мороженых грузов оборудованы пристенными и потолочными батареями. При этом осуществлено предложение Ш. Н. Ко'булашвили, в соответствии с которым неиспарившийся в пристенной батарее аммиак подают в коллектор потолочной батареи с самоциркуляцией жидкого аммиака [10]. Каждые две верхние трубы батарей работают за счет перебрасывания жидкости из нижней трубы. Неиспарившийся в верхних трубах аммиак через соединительные штуцеры возвращается в нижний коллектор для питания нижних труб. Батареи изготовлены из бесшовных стальных труб (диаметр 57X3,5 мм) -со спирально-витыми ребрами из полосовой стали 46X1 мм с шагом оребрения 35,8 мм. На основании данных, полученных Р. Л. Даниловым при испытании системы охлаждения холодильника спустя 1,5 месяца после пуска его в эксплуатацию, можно сделать следующие выводы. Mi Новая система охлаждения обеспечивает поддержание заданного температурного режима в холодильных камерах. Оборудование удобно в обслуживании. Пароструйные приборы легко вписываются в размеры диаметров труб, просты по своей конструкции, надежны в эксплуатации, не нуждаются в регулировании и ремонте, обеспечивают полную герметичность в условиях работы под вакуумом и быстрое охлаждение при любом заданном режиме. При испытании пароструйных приборов их производительность совпала с расчетной. Дополнительный часовой объем компрессоров при включении пароструйных приборов определялся количеством рабочего пара пг, поступающего из нагнетательной линии в конденсатор, на 1 кг полезного пара, отсасываемого из батарей холодильных камер, по уравнению [10] /71 = = , A) где: а — суммарный коэффициент, учитывающий потери скорости рабочего пара по длине сопла и потери скорости смешанного пара в приемной камере, камере смешения и диффузоре; Ah и At2 — адиабатические перепады рабочего пара (при расширении) и эжекти- руемого пара (при сжатии в диффузоре) . Испытания Р. Л. Данилова показали, что при значительных отклонениях от расчетного режима коэффициент а изменялся всего лишь в пределах 3°/о @,805 вместо 0,84). После пуска холодильника ТРВ были отрегулированы на перегрев 3°. Однако в дальнейшем он повышался до 10°, что существенно снижало теплосъем батарей и приводило к значительному понижению температуры кипения. Для поддержания нормальной настройки ТРВ за ним необходимо периодически наблюдать. На основании полученных данных, а также правил по проектированию холодильных установок и имеющихся сведений об объемных и энергетических коэффициентах холодильных машин И. С. Бадылькесом были разработаны следующие обобщенные показатели. При поступлении в камеру хранения продуктов с температурой f в доле а от ее грузовой емкости е (в т) расход холода составит q2 = —1— ккалЫас, B) п где: qf — расход холода на домораживание продукта, ккал/т; п — продолжительность доморажавания^ часы.
№ 2 Новая система охлаждения на холодильнике в г. Йошкар-Ола 7 Тогда максимальная пиковая нагрузка на камеру хранения будет равна ?тах= Я\ + Я* + Яг = Ях + I аЯ'е Яг ккал\час. C) Здесь: q\ — расход холода через ограждения (внешние теплопритоки); <7з — расход холода на эксплуатационные потери (освещение, пребывание людей, открывание дверей). Принимая <7з=0,25 qi, находим fftnax 1 <уг | а Я __ ^max А *тах / а\ qx ' tip k A t где: Р = —; А^тах^^в ^Omin; Д ^ = ^в ^0- е Так как при «тихом» батарейном охлаждении [10]( Kmax / a *тах \ ' /г-\ то получаем критериальное уравнение • = A,25+ -^-р F) В системе с двухступенчатыми холодильными машинами температура ^0min Должна поддерживаться постоянной, причем в камерах, где нет эпизодической пиковой нагрузки, температура воздуха tB регулируется шутем соответствующего автоматического включения и выключения батарей. При использовании пароструйных приборов и одноступенчатых машин понижение температуры кипения от?0 Д° t0min происходит эпизодически. В камерах, где нет пиковой иагрузки, температура воздуха tB поддерживается одноступенчатыми машинами ори температуре кипения t0. На распределительных холодильниках мороженые грузы хранятся, как правило, не более полугода. В этих условиях, на основании данных холодильной технологии, для большинства продуктов может быть принята температура tB=—20°. Кроме того, рекомендуется незначительный перепад температур между воздухом и холодильным агентом: А^ = 4 ч- 5°. При е=400 г, f=— 8°,а=0,06[10], <7'=9400, п=24, ?о=—24,5° и р =20 (для одноэтажных холодильников) находим по уравнению F) ''Omin -30°. Объемные и энергетические показатели при использовании пароструйных приборов для камер хранения мороженых грузов определяются следующими соотношениями. Часовой объем, описанный поршнями одноступенчатых машин, ЯогК ' P'max) ~Т P'max Q{)vc(\ +jn)_s= <7ос ^с ?0ГЛС (?) где: (J-max — часть камер, где производится до- мораживание в период максимального грузооборота; vc и Хс —удельный объем пара (м^/кг) и коэффициент подачи при г0=— 24,5°. При использовании двухступенчатых машин 1^=14+^= 1,33 1/н, (8) где: VH—часовой объем, описываемый поршнями цилиндров низкой ступени; 1/в — то же, высокой ступени. Так как V« = ТО VK = 1,33 Ро^н Яон лн С учетом, что яос ~Яон формул G) и (9) находим (9) и из сравнения 1 A0) 1 -f ^max»* Имеющиеся значения [10] коэффициентов подачи отечественных одноступенчатых компрессоров (типа АУ-200) хорошо описываются уравнением Хс = 0,995 0,0444-^, Рс A1) где: рк — давление конденсации, рс — давление кипения. При tK=30° и t0 = — 24,5° получаем Яс=0,66. Соответственно для нижней ступени двухступенчатых компрессоров (типа ДАУ-50), на основании работы [11], можно установить, что Хн= 1,064 — 0,0937 •?* Ро A2) Здесь рт — промежуточное давление (давление конца сжатия в цилиндрах 'нижней ступени).
8 Новая система охлаждения на холодильнике в г. Йошкар-Ола № 2 При ?K=30° и ^оппп =-^30° находим по графику [10] рт =4,8 ата, следовательно \ =0,7. Значение t^max определяется следующим образом. Максимальное суточное поступление грузов G=yJLl± = aze A3) 365 v ' или при а=0,06 tW = ^- = 0,045.yo?. A4) Е е Здесь: у — кратность грузооборота мороженых грузов в год; о—коэффициент неравномерности поступления грузов; Е — емкость всех камер хранения мороженых грузов; е — вмкость камеры (усредненная); z — число камер, в которые грузы поступают на домораживание; Ф — часть продуктов (с температурой не выше —8°), поступающих непосредственно в камеры хранения (минуя морозилки). При у=3,5, (Т=2,5 и ф=0,85 [10] находим !\пах =0,33. При т=0,685 (^к=30°) получаем ?=1,30 или часовой объем двухступенчатых машин оказывается на 30% больше по сравнению с системой одноступенчатых машин с применением пароструйных приборов. Для определения эффективной удельной хо- лодопроизводительности Ке ккал/квт-ч необходимо исходить из среднегодовых условий работы. При tK = 23° и t0 =—24,5° эффективная удельная холодопроизводительность одноступенчатых компрессоров (типа АУ-200) составляет 2850 ккал/квт-ч [111. При р.ср ~ 0,15 получим для системы с пароструйными приборами (т-0,735 при tK =23°) : Ке да 0,85 • 2850 + °'15 ' 2850 да 2650. есР 1+0,735 При ^к=23° и t0 =—30° эффективная удельная холодопроизводительность лучших образцов двухступенчатых компрессоров не превышает 2600 ккал/квт-ч [12]. Таким образом, по энергетическим расходам теоретически системы 1почти равноценны, однако предпочтение следует отдать более простой системе с пароструйными приборами, которая хорошо реагирует на резкие колебания тепловых нагрузок и обеспечивает полное использование часового объема машин в соответствии с оптимальным температурным режимом их работы. ЛИТЕРАТУРА 1. И. С. Бадылькес, «Холодильная техника», 1956, № 1. 2. И. С. Бадылькес, Р. Л. Данилов, «Холодильная техника», 1958, N° 4. 3. Л. П. Сысоев, «Холодильная техника», 1959, No 6. 4. И. С. Бадылькес, Доклад от СССР научной конференции комиссий 3, 4, 5 Международного института холода, М., ВНИХИ, 1958. 5. И. С. Бадылькес. Новое в технике производства искусственного холода, сб. 1, Издание Московского дома научно-технической пропаганды им. Ф. Э. Дзержинского, М. 1960. 6. И. С. Бадылькес, Ш. Н. К о б у л а ш в и л и, «Холодильная техника», 1960, № 3. 7. Д. Л. Д а н и л о в, Л. П. Сысоев. Доклад от СССР конференции Международного института холода в г. Марселе, 1960. 8. И. С. Бадылькес, Р. Л. Данилов, Системы охлаждения с применением пароструйных приборов в качестве бустер-компрессоров. Госторгиздат, 1961. 9. Р. Л. Данилов, «Холодильная техника», 1963, No 3. 10. И. С. Бадылькес, Рекомендации по проектированию холодильных установок, ВНИХИ, 1962. 11. В. В. Лаврова, Отчет ВНИХИ, 1959. 12. В. В. Лаврова, Отчет ВНИХИ, 1962.
УДК 621.565.7 Непосредственное охлаждение с использованием холодильного агента в качестве холодоносителя Канд. техн. наук А. А. ГОГОЛИН— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промы тленности Применявшиеся ранее системы непосредственного охлаждения с затопленными батареями и верхним расположением отделителя жидкости 'имели два существенных недостатка: влияние столба жидкости на температуру кипения, которое особенно сказывалось при (низких температурах, и выброс жидкого аммиака при переменных тепловых нагрузках вследствие изменения консистенции иарожидкостной смеси в батареях. Поэтому ВНИХИ, Гипромясом и Гипрохоло- дом были предложены наоооно-циркуляцион- ные системы непосредственного охлаждения с незатопленными батареями, которые получили широкое распространение. В этих системах были устранены указанные недостатки: высота столба жидкости ее превышала напора, создаваемого уровнедержателем, а теплопередающая поверхность неполностью затоплялась жидким аммиаком, что при переменных нагрузках давало возможность увеличения объема парожидкостной смеси в пределах самой батареи. Заполнение батарей жидким аммиаком в системе ВНИХИ составляло ЗОа/о, а в первоначальной системе Гипромяса—10—20%. После исследования этих систем проф. С. Г. Чукли- ным было предложено для улучшения теплопередачи затоплять каскадные батареи жидким аммиаком на 50—60% [1]. Главным недостатком незатопленных батарей являются сравнительно небольшие коэффициенты теплоотдачи на их внутренней поверхности. По опытным данным проф. С. Г. Чуклина, при заполнении ребристых батарей (степень оребрения 6,4) жидким аммиаком на 20% внутренние коэффициенты теплоотдачи для пристенных батарей длиной 2,6 м примерно равны 200, а для «потолочных 70 — 150 ккал/м2час град. При заполнении на 40—47% эти коэффициенты соответственно составляют 300—400 и 110—190 ккал/м2часград. При этом удельная тепловая нагрузка, отнесенная к внутренней поверхности, qF =250 ккал1м2 час В камерных батареях при естественной конвекции воздуха тепловое сопротивление на внутренней поверхности не имеет большого значения, так как общее тепловое сопротивление их в значительной степени определяется повышенным наружным тепловым сопротивлением. Однако при использовании более интенсивных теплообменных аппаратов (ребристые воздухоохладители и др.) значительное внутреннее тепловое сопротивление, даже если учесть уменьшение его с ростом удельной тепловой нагрузки, приводит к большому снижению общего коэффициента теплопередачи (в 1,5—3 раза), а следовательно, и к увеличению расхода металла. В интенсивных теплообменных аппаратах для получения высоких значений внутреннего коэффициента теплоотдачи необходимо, чтобы их поверхность полностью омывалась жидким холодильным агентом. Одним из возможных решений этой проблемы является предложенная автором 1 схема непосредственного охлаждения с использованием холодильного агента в качестве холодоносителя. Принципиальная схема установки, построенной по новому принципу, показана на рис. 1. Жидкий холодильный агент из конденсатора подается в отделитель жидкости ОЖ с помощью обычного регулирующего вентиля (например, поплавкового). Из этого же отделителя компрессор отсасывает пары холодильного агента. При температуре кипения t0 жидкий холодильный агент опускается по вертикальному стояку к насосу НС, который подает его к охлаждаемым объектам. При этом температура холодильного агента остается практически постоянной, а давление увеличивается вследствие влияния столба жидкости (линии 0—/ и 0—Г на рис. 2). После насоса температура холодильного агента несколько повышается за счет тепла, эквивалентного части работы насоса (линия /—2). Значительно возрастает давление жидкости, а вместе с ним и температура насыщения (Г—2'). Жидкий холодильный агент при 1 Авторское свидетельство № 110403, зарегистрированное 13 ноября 1957 г.
10 Непосредственное охлаждение с использованием холодильного агента в качестве холод оно сите ля № 2 к компрессору ИЗ \конденсатора Рис. 1. Принципиальная схема установки с использованием холодильного агента в качестве холодоносителя (цифры /—5 соответствуют точкам на рис. 2). этом находится в 'переохлажденном состоянии, как это видно из рис. 2. Если пренебречь небольшим изменением температуры и давления в горизонтальных трубопроводах, то можно считать, что подаваемая по ним жидкость поступает в охлаждающие батареи ОБ с состоянием 2. В батареях температура жидкости повышается, а давление несколько .понижается, что приводит к уменьшению переохлаждения (линии 2—3 и 2'—3'). ь;с t. • t . fc0 t . ./ / / / / г / Опускной стояк ы—— *' 7 — ^ f и^— батарея тт**^щ : 3' \ \ \ u-V \ Подъемный стояк Л Х%м Рис. 2. Изменение температуры насыщения tr\ соответствующей давлению, и температуры ta жидкого холодильного агента по длине L трубопровода циркуляционного контура. При подъеме жидкости по стояку ее давление (соответственно и температура насыщения) падает вследствие уменьшающегося влияния столба C'—4), а температура немного повышается в связи с 'притоком 'наружного тепла C—4). В точке 4 холодильный агент вскипает, а затем происходит дальнейшее понижение его температуры и давления до величин t0 и р0 D—5). В отделителе жидкости парожидкостная смесь разделяется на пар, который поступает к компрессору, и жидкость, опускающуюся по стояку к насосу. На рис. 3 приведены величины переохлаждения A t жидкого аммиака в зависимости от высоты его столба перед насосом. Для обеспечения хорошей работы насоса желательно, чтобы скорость жидкого ХОЛОСТ 35 30" ?5\ 20 15 10 г 71 ей -ЗА ж] -30J -20J ^2J ^ ! 10 15 Нм Рис. 3. Зависимость переохлаждения М жидкого аммиака перед насосом от высоты столба Н при различных температурах кипения to. дильного агента в опускном стояке не превышала 0,5—0,6 м/сек. При небольшом гидравлическом сопротивлении трубопроводов и батарей циркуляция переохлажденного холодильного агента в них может совершаться без насоса за счет разности удельных весов в опускном и подъемном стояках. Однако в большинстве случаев безнасосная схема не перспективна. Высота Ню на которой происходит вскипание жидкости (см. рис. 1), может быть определена из следующего уравнения:
№ 2 Непосредственное охлаждение с использованием холодильного агента в качестве холод оно сите ля \ \ „ гг Рк-Ро-Рнс + ЬРб + bJhv /п 7 Здесь: рт — напор, создаваемый насосом, /сг/ж2; Д/7би Д/?тр — гидравлические потери в батареях и трубопроводах, кг/м2; Т — удельный вес жидкости, принимаемый постоянным по всей длине циркуляционного кольца, кг/ж3; рк — давление вскипания в точке 4, определяемое по температуре насыщения tK, кг/м2, равной + __, , (Ы=)о(*в-*о) + 860ЛГ4- Со 4- + (^)п(^в-У< Сас с. B) Здесь: {kFH и {kF)n— произведения коэффициентов теплопередачи на 'наружную поверхность опускного и подъемного стояков, ккал/час град; tB — температура воздуха около стояков, °С; N — мощность, потребляемая насосом, /сет; Q0 — холод ©производит е л ь- ность батарей, ккал/час; t3 — температура холодильного агента в точке 3 (см. рис. 2), °С; Ga — количество подаваемого насосом холодильного агента, кг/час; с — теплоемкость жидкого холодильного агента, ккал/кг град. При тепловом и гидравлическом расчете установки надо обеспечить положение точки начала вскипания выше охлаждающих батарей при самой большой нагрузке. Тогда колебание тепловой нагрузки не будет сопровождаться изменением заполнения батарей холодильным агентом, а приведет лишь к колебанию температуры жидкого холодильного агента на выходе из батареи так же, как это происходит в батареях с холодоносителем. Представляет интерес сравнение различных холодильных агентов и холодоносителеи по величине удельной мощности, потребляемой насосом, на единицу холодопроизводительности Nq= ~тг> а также по интенсивности теплооб- VO мена при протекании жидкости по трубопроводу. Величину —- можно определить по урав- VO нению N Оа Ри Q Qo ОоТЗбОО .102-f) d I2g 3,67 • 105сД^бт] C) Здесь: — к.п.д. насоса; — коэффициент трения; — отношение длины участка к его диаметру; С — коэффициент местного сопротивления; w — скорость движения жидкости по трубопроводу, м/сек; у~/ j;^;' At6— подогрев жидкости в батареях, °С. Отношение удельных мощностей, потребляемых насосами при перекачке разных жидкостей, равно D) (*ЪТ + *1)с Здесь приняты для всех случаев одинаковыми: скорость жидкости, подогрев ее и к. п. д. насоса. При этих условиях диаметр трубопроводов будет пропорционален квадратному корню из объемных теплоемкостей d2 V С, 7! (б) Однако диаметр трубки d в теплообменных аппаратах может быть для различных жидкостей одинаковым, так как одну и ту же их скорость можно поддерживать путем изменения числа параллельно включенных трубок одного диаметра. Поэтому вычислим отношения ^ по N Q2 уравнению D) для двух случаев. В первом случае (d\ = dz) все гидравлическое сопротивление условно будем считать сосредоточенным в теплообменных аппаратах, а во втором (уравнение 5) — в коммуникационных трубопрово-
12 Непосредственное охлаждение с использованием холодильного агента в качестве холодоносителя № 2 Техническая характеристика различных холодоносителей (h ——50°) Характеристики фреон-22 фреон-30 фреон-12 раствор диэтилен- гликоля раствор СаС1 Температура замерзания tg, °С . . . Теплоемкость с, ккал\кг град . . . Удельный вес ?, кг1м% Объемная теплоемкость ст, шал\л град Теплопроводность X, ккал\м час град Вязкость [х . Ю6, кг сек/м2 Коэффициент теплоотдачи аа (при- w= 1 м\сек), ккал'м* час град . . Число Рейнольдса при w=\ м/сек . . Коэффициент трения X . Отношение удельных мощностей, потребляемых насосом (аммиак принят за единицу), —~Я— -11Л 1,04 702 0,732 0,56 32,2 -160 0,256 1439 0,368 0,10 43,0 -96,7 0,259 1405 0,364 0,14 99,8 Трубки диаметром 25 мм 3320 55500 0,0206 1060 85500 0,0185 3,77 950 36000 0,023 4,33 -155 0,193 1546 0,299 0,09 50,2 895 78600 0,0189 5,09 Трубки различного диаметра Диаметр трубок, мм Число Рейнольдса при w = 1 м[сек . . Коэффициент трения X Отношение удельных мощностей, потребляемых насосом (аммиак принят за единицу), 25 55500 0,0206 35,2 1200С0 0,017 3,57 35,5 51000 0,0211 4,07 39 122500 0,017 4,75 -67 -0,70 1090 0,760 -0,32 ^4000 123 695 0,092 4,95 24,5 680 0,094 5,05 -55 0,654 1320 0,865 0,398 -4400 149 765 0,0836] 4,87 23 704 0,091 5,25 дах. Влиянием неполностью уравновешиваемого статического 'напора можно пренебречь. Для примерного расчета в первом случае примем — = 1000 и 2?=10. Во втором случае в величину вносим коррективы по уравнению E). Коэффициент трения для турбулентного потока подсчитываем по уравнению Блазиуса 0,3164 ,а. F) ^чтурб Re 0,25 а для ламинарного потока уравнению х -it. Re — по известному G) Результаты 'подсчета представлены в таблице. Из таблицы видно, что аммиак имеет большие преимущества перед другими холодоноси- телями и холодильными агентами, так как при его 'применении расходуется меньше энергии на привод насосов, а теплообмен происходит более интенсивно. Это обусловлено его высокой теплоемкостью и теплопроводностью, а также малой вязкостью. Фактическая экономия электроэнергии на привод насосов в предлагаемой схеме, по сравнению с обычной закрытой рассольной схемой, будет еще больше благодаря уменьшению напора за счет разности средних удельных весов аммиака в опускном и подъемном стояках. Предложенная схема с применением аммиа-
№ 2 Непосредственное охлаждение с использованием ка в качестве холодоносителя имеет следующие положительные свойства: а) отсутствие изменения заполнения батарей жидким аммиаком при колебаниях тепловой нагрузки, б) независимость температуры переохлажденной жидкости от ее гидростатического столба, в) высокие значения внутренних коэффициентов теплоотдачи, позволяющие применять предложенную схему при наличии интенсивных тепло-обменных аппаратов, г) лучшее распределение по отдельным змеевикам и аппаратам переохлажденной жидкости по сравнению с парожидкоетной смесью, д) отсутствие испарителей, необходимых в обычных схемах с холодоноеителем, е) пониженный расход электроэнергии на насосы по сравнению с обычно применяемыми холодоносителями. Предлагаемая схема использования аммиака имеет преимущества по пунктам в, д, и е перед обычной рассольной схемой и схемой с фреоном-30, рекомендуемым в нашей технической литературе в качестве наиболее эффективного низкотемпературного холодоносите- ля [2]. По сравнению с применяемыми у нас насос- но-циркуляционными схемами непосредственного охлаждения (предлагаемая схема имеет преимущества по пунктам в и г. Что касается пункта е, то на первый (взгляд кажется, что предлагаемая схема является 'недостаточно выгодной из-за большого количества перекачиваемой жидкости. Действительно, в ней отношение количества подаваемого насосом аммиака \к количеству аммиака, испарившегося IB подъемном стояке (кратность циркуляции), равно 100—НО. В схеме ВНИХИ теоретически это отношение может быть близко к единице. Практически для равномерной раздали аммиака по батареям принимают 5—6-кратную циркуляцию. В схемах с верхней подачей аммиака (Гипромясо, Гштрохолод) для обеспечения надлежащего заполнения батарей жидкостью кратность циркуляции должна быть равна примерно 30. Однако насос в предлагаемой схеме должен преодолевать лишь гидравлическое сопротивление сети. Статический напор, как уже говорилось, является отрицательным и в первом приближении им можно пренебречь. В схемах же с неполным заполнением батарей жидкостью статический напор является главной частью общего напора, создаваемого насосом. холодильного агента в качестве холод оно сите ля 13 В одноэтажных холодильниках, где статический напор невелик, мощности, потребляемые насосами, в предложенной схеме, а также в схеме с верхней подачей аммиака примерно одинаковы. В многоэтажных холодильниках при использовании предлагаемой схемы расход электроэнергии на насосы будет меньше, по сравнению со схемой с верхней подачей жидкости. В схеме ВНИХИ при прочих равных условиях расход энергии на насосы значительно меньше, чем в других схемах, в том числе и в предлагаемой. Это объясняется значительно меньшей кратностью циркуляции в схеме ВНИХИ. Отношение мощности насосов к мощности компрессоров при правильном подборе насосов равно в предлагаемой схеме 1—3%, Однако в связи с недостаточной номенклатурой аммиачных насосов возникает необходимость применять насосы 'повышенной производительности и мощности. Это приводит к увеличению потребляемой насосами мощности в 2—3 раза. Высокие термо- и гидродинамические свойства аммиака, а также его небольшая стоимость послужили причиной применения его за рубежом в качестве холодоносителя. Известна установка на рыбном холодильнике в Бергене [3], холодопроизводительностью 3,2 млн. ккал/час. В ней применены турбоком- прессорные холодильные машины на фреоне- 12. Испарители этих машин являются конденсаторами аммиака, циркулирующего с помощью насосов по кольцу: конденсатор, насос, испарительные змеевики. В этой установке, в отличие от предлагаемой автором, аммиак в змеевиках кипит, а не находится в состоянии переохлажденной жидкости. Кроме того, наличие теплообменного аппарата (конденсатора-испарителя) усложняет установку, а также уменьшает ее экономичность из-за снижения температуры кипения холодильного агента. Схема с переохлажденным аммиаком, аналогичная описанной в настоящей статье, была предложена в 1959 г. для охлаждения многоэтажных холодильников инж. А. Тхоржевским [4]. В этой работе отмечаются большие преимущества аммиака как холодоносителя. Схема с использованием холодильного агента (фреона-12) в качестве холодоносителя была применена автором в лабораторной установке для исследования теплопередачи при охлаждении и осушении воздуха ребристыми поверхностями [5]. По этой схеме можно было
14 'становка с циркуляцией жидкого переохлажденного аммиака на нефтеперерабатывающем заводе № 2 работать или с переохлажденным, или с кипящим фреоном. ЦКБХМ в 1957 г. но предложению автора была запроектирована, а потом осуществлена на одном из нефтеперерабатывающих заводов более крупная холодильная установка E00 тыс. ккал/час) с циркуляцией в технологических аппаратах переохлажденного аммиака. Подробное описание этой установки дано в публикуемой ниже статье инженеров Т. В. Гоголиной и В. Н. Кроткова. Предлагаемая схема может получить применение в установках с переменными тепловыми нагрузками и интенсивной теплообменной аппаратурой (морозилки, периодически действующие аппараты различных химических производств). ЛИТЕРАТУРА 1.С. Г. Чу к лин, Д. Г. Никульшина, В. П» Чепурненко. Новые охлаждающие системы холодильников, Госторгиздат, 1963. 2. «Холодильная техника», Энциклопедический справочник, т. I, Госторгиздат, 1960. 3. Рыбопромышленный холодильник в Бергене (Норвегия), «Рыбное хозяйство», 1956, № И. 4. A. Tchorzewski, «An attempt to create a new ammonia refrigerating system for a multistory refrigerated warehouse», Proceedings of the X th International Congress of refrigeration, 1960, vol. 3. 5. А. А. Г о г о л и н, Охлаждение и осушение воздуха ребристыми поверхностями, Отчет ВНИХИ, 1960. УДК 621.565: 66.013 Установка с циркуляцией жидкого переохлажденного аммиака на нефтеперерабатывающем заводе Инженеры Т. В. ГОГОЛИ НА, В. Н. КРОТКО В-Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения В 1963 г. (на одном из крупных нефтепере- пиально новым решением проблемы нетюеред- рабатывающих заводов была введена в экс- ственного охлаждения. плуатацию 'смонтированная по проект^ Холодильная установка обеспечивает пред- ЦКБХМ аммиачная холодильная установка, варительное охлаждение продукта до темпе- представляющая интерес в связи с пр!инци- ратуры —40°, поддерживая тякую температуру Жидкий аммиак со (T"jf склада и »а\^_^ S - склад 1—- Рис. 1. Принципиальная схема холодильной установки: I —реактор, II—сепаратор, III—насос 7Х-9Д а, IV — насос РПНК-2-30, V — емкость для аммиака (У = 25 ж3), VI — ресивер 1,5 РД, VII — отделитель жидкости ОЖМа-300, VIII — масло- собиратель 300 СМ, IX — линейный ресивер 5РВ, X — конденсатор 150 КТВ, XI — маслоотделитель 300 ОММ, XII — промежуточный , сосуд 120 ПСз (один из промежуточных сосудов — регулирующий), XIII — грязеуловитель 300-Г, XIV—аммиачный горизонтальный двухступенчатый компрессор АДК-73/40.
№ 2 Установка с циркуляцией жидкого переохлажденного йммиака на нефтеперерабатывающем заводе 15 Разрез N-N Рис. 2. Общий вид холодильной установки: I — компрессор АДК-73/40, II — регулирующий сосуд 120 ПС, III — маслоотделитель 300 ОММ IV—линейный ресивер 5РВ, V—промежуточный сосуд 120 ПСз, VI — конденсатор 150 КТВ, VII — емкость для аммиака, VIII — бак для рассола, IX — маслособиратель 300 СМ, X — рассольный насос 4К8а, XI — насос РПНК-2-30, XII — насос 7Х-9Да, XIII — дренажный ресивер, XIV — отделитель жидкости ОЖМа-300, XV — испаритель 90ИКТ, XVI — сепаратор. в накопительных емкостях и других технологических аппаратах и, главным образом (до 65% всей -нагрузки), в нескольких реакторах периодического действия, для которых характерно резкое изменение тепловыделений в процессе протекания реакции B—3 часа) при одновременном поддержании темпер атуры продукта на уровне —44-:—45°. Поддержание постоянной температуры продукта при резком колебании тепловыделений в процессе реакции достигается благодаря использованию вторичного холодоносителя — жидкости, способной работать при температурах —50-: 52°, обладающей значительной аккумуляционной способностью. Чтобы создать такую установку, ЦКБХМ были разработаны два варианта холодоснаб- жения данного объекта. Первый вариант: в качестве вторичного холодоносителя 'Применялся фреон-30 (жидкость, не замерзающая при температуре —50°), в качестве холодильного агента — аммиак .при температуре кипения —55°. В системе предусматривались кожухотрубные испарители. Второй вариант: холодоносителем служил сам холодильный агент — жидкий аммиак в переохлажденном состоянии (предложение канд. техн. наук А. А. Гоголина). В соответствии со вторым 'вариантом, впоследствии усовершенствованным, в 1962 г. была: создана холодильная установка, которая успешно прошла производственные испытания. Аммиачная холодильная установка (рис. 1, 2) состоит из четырех горизонтальных компрессоров АДК-73/40 (один из которых резервный), аппаратуры и насосов. Часть холодильной нагрузки приходится на аппараты непосредственного испарения аммиака и обычные кожухотрубные испарители, а основное количество холода используется в реакторах, в которых жидкий переохлажденный аммиак циркулирует в качестве холодоносителя. После вскипания в обратном трубопроводе парожидкостная смесь поступает в сепаратор, где происходит разделение аммиака на фазы. На вводе жидкости из реакторов в сепаратор установлен вентиль для дросселирования аммиака с целью предотвращения его вскипания в реакторах. В сепаратор поступает также жидкий аммиак после дроссельного вентиля, установленного на линии подачи жидкости высокого давления, выходящей из промежуточных сосудов. Расположение сепаратора на отметке 14 м обеспечивает избыточное давление на вводе жидкого переохлажденного аммиака в насосы. Сепаратор (рис. 3) представляет собой сварной вертикальный цилиндрический сосуд диа-
16 Установка с циркуляцией жидкого переохлажденного аммиака на нефтеперерабатывающем заводе № 2 1930 К - Жидкий аммиак к насосу (Ф250) Рис. 3. Сепаратор. метром 1200 мм с высотой обечайки 2250 мм. Аппарат разделен на две паровые зоны с каскадным переливом жидко-го аммиака из верхней в нижнюю. Жидкий аммиак вводится как со стороны конденсатора, так и реакторов в верхнюю зону аппарата. Уровень его контролируется в нижней зоне сепаратора. Центробежные одноколесные аммиачные насосы марки 7Х-9Да подают жидкий переохлажденный до —50° аммиак к реакторам, графики максимальной загрузки которых сдвинуты таким образом, .чтобы обеспечить относительное постоянство нагрузки на холодильную установку. Для создания постоянное» давления всасывания компрессоров в системе имеется регулирующее устройство, с помощью 'которого при давлении всасывания ниже 0,4 ата часть паров аммиака^дросселируется через охлаждаемый байпас из линии нагнетания в линию всасывания. Уровни жидкого аммиака в промежуточных сосудах, регулирующем сосуде и сепараторах поддерживаются с помощью пневматических мембранных клапанов, работающих от импульса приборов РУКЦ ШКХ, установленных на соответствующих аппаратах. Переохлажденный до —50° жидкий аммиак поступает к насосу по трубопроводу, диаметром 250 мм, что обеспечивает его продвижение с небольшой скоростью — 0,7 м/сек. Скорость движения жидкого аммиака по магистральным трубопроводам от насосов к реакторам и из последних к сепараторам не превышает 2 м/сек. Скорость подъема холодных паров аммиака' в сепараторе равна 0,65 м/сек, что обеспечивает отделение капель. С помощью замеров, проведенных за время пробной эксплуатации, была определена мощность, потребляемая компрессорами и аммиачными насосами. На привод трех аммиачных компрессоров АДК-73/40 затрачивается 1020 кет, в том числе на систему с циркуляцией переохлажденного аммиака приходится 665 кет. На привод двух насосов 7Х-9Да расходуется 40 кет, 40 что составляет 6% ( — * 100) от мощности 665 компрессоров. Техническая характеристика установки Занимаемая площадь, м2: машинного зала ,,,,,,,, 630 аппаратной ,,,,,¦,,,. 235 Занимаемый объем, домашинного зала 5850 аппаратной 1072 Расчетный режим работы, °С: температура кипения аммиака ...... —50 температура конденсации 35 Рабочая холодопроизводительность (брутто), ккал/час 880000 Количество рабочих дней в году 320 G600 часов) Обслуживающий персонал (колич.) 9 Установленная мощность, кет: при напряжении 6000 в 2500 при напряжении 380 в 141 Единовременно потребляемая мощность, кет: при напряжении 6000 в 1020 при напряжении 380 в 70 Расход охлаждающей воды (на входе ? = 26°, At=4°), м*/час 400 Удельные расходы на выработку 1000 ккал холода: электроэнергии, квт-ч 1,39 воды из градирни, жз . . 0,5 Проведенное технико-экономическое сопоставление систем со вторичным холодоносите- лем — фреоном-30 »и циркуляцией переохлаж-
№ 2 Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем 17 денного аммиака показало преимущества последней (табл. 1). Таблица 1 Показатели Затраты (в коп.), приходящиеся на 1 час эксплуатации ЗстаноБка со вторичным холодоноси- телем фреоном-30 на Ю001 ккал холста Электроэнергия Вода Материалы Текущий ремонт Амортизация Зарплата с начислениями . И т о г о 1473 252 222 203 389 227 1,67 0,29 0,25 0,23 0,44 0,26 установка с циркуляцией переохлажденного аммиака 1242 240 27 138 264 227 на ЮС0| ккал холода 1,41 0,27 0,03 0,16 0,30 0,26 2766 3,14 2138 2,43 Как видно из табл. 1, при использовании в (качестве вторичного холодоносителя фреона-30 стоимость 1000 ккал холода составляет 3,14, аммиака — 2,43 коп. Годовая экономия при работе в течение 7600 часов в год (по схеме с циркуляцией переохлажденного аммиака равна 47728 руб. Установлены различия и (в сметной стоимости сравниваемых систем (табл. 2). Таблица 2 Показатели Стоимость по смете, в том числе: оборудование . . Установка со вторичным холодоносителем фреоном-30 256929 97018 159881 Установка с циркуляцией переохлажденного аммиака 174347 42892 131455* Экономия сметной стоимости достигается в основном за счет исключения стоимости испарителей !и снижения стоимости холодоносителя. Созданная ЦКБХМ низкотемпературная аммиачная установка с циркуляцией переохлажденного аммиака может быть применена на многих предприятиях Большой химии. УДК 621.574. Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем Инженеры А. В. БЫКОВ, О. В. ШЕТЛЕР — Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения, инженеры П. Г. Л АН ГРАТ, В. С. КРЫЛОВ, Я. Е. БЕЛЯК — Специальное конструкторское бюро рижского завода холодильных машин „Компрессор" В настоящее время холодильные агрегаты холодопроизводительностью от 280 до 3000 ст. ккал/час выпускаются как с поршневыми, так и с ротационными компрессорами. Рижский завод холодильных машин «Компрессор» уже более десяти лет специализируется на изготовлении холодильных агрегатов с ротационными компрессорами с катящимся поршнем. К преимуществам этих компрессоров перед компрессорами с возвратно-поступательным движением поршня следует отнести значительно меньший вес и габаритные размеры, лучшую уравновешенность, отсутствие всасывающих клапанов, меньшее количество движущихся частей, подвергающихся износу. Все это обусловливает надежность их эксплуатации, долговечность и простоту обслуживания. В соответствии с общим (направлением развития малых холодильных машин — обеспечение максимальной их герметизации — Центральным конструкторским бюро холодильного машиностроения и Специальным конструкторским бюро рижского завода холодильных машин «Компрессор» проводятся совместно работы по конструированию, исследованию и освоению герметичных фр^\овых ротационных компрессоров и агрега Освоение и холодильных тичными рота но осущеста народное хозяйство грегатов с герме- гфессорами должно утвержденной
18 Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем № 2 Государственным комитетом Совета Министров СССР по автоматизации и машиностроению градации ротационных фреоновых компрессоров с катящимся поршнем, производительностью от 280 до 2800 ст. ккал/час. Указанная градация разработана на основе трех типоразмеров (табл. 1). Таблица 1 Си а> 2 р. 5 ,s 1 2 3 Холодопрои;- водительность (фреон-12), ст. ккал/час к X Л о v я 2 «J 2 о 2 280 450 700 1 1100 18С0 2800 , •в-w s a ** a* О ев S * 350 900 2200 *5 О <0 С У ;* 1 gE* о а» и (С ^2 *о 1 F о 1,16 1,49 1,86 2,90 3,73 4,55 7,46 9,10 11,60 н 5 2 5 1 ев Ч S К «Ч Я" 53 70 90 Размеры, мм Оч Н ев S о СЗ Н S О *=? О. 46 60 78 ев н 5 о к У Ч 2 S й Я 26 33 42 33 42 ! 53 53 66 84 , р. X Я 4> а н a: s СО U 3,5 5 6 тор электродвигателя, создает хорошие условия охлаждения обмоток последнего, благодаря направленности и высокой скорости всасываемого компрессором холодильного агента. Как показали специально проведенные исследования, выбранная наружная подвеска компрессора, обеспечивая хорошее охлаждение обмоток электродвигателя, отвечает необходимым требованиям ого шуму, вибрации и позволяет значительно уменьшить вес и габаритные размеры компрессора. Компрессор приводится во вращение от электродвигателя ДГХ-0,35 A500 об/мин), серийно выпускаемого Харьковским электротехническим заводом. По 6-6 Каждый типоразмер включает три компрессора, у которых одинаковые диаметры цилиндра, ротора, роторного и коренных подшипников, а также ширина лопасти, размеры нагнетательного клапана и значения эксцентриситета. Приведенный для каждого типоразмера диапазон холодопроизводительности обеспечивается путем изменения высоты цилиндра, ротора и лопасти, а не значения эксцентриситета. Такое построение градации обусловливает нормальное распределение удельных давлений на подшипники (при рк—р 0 = 12 кг/см2 среднее удельное давление не превышает qcp =7 кг/см2) и наибольшую технологичность, позволящую обрабатывать основные детали компрессоров одного типоразмера на одних и тех же приспособлениях с использованием единого режущего и мерительного инструмента. В течение 1961—1962 гг. изготовлена и испытана опытная партия новых герметичных ротационных компрессоров ФГр-0,7 холодопроиз- водительностью 700 ст. ккал/час (рис. 1). Компрессор с электродвигателем заключены в штампованный стальной кожух. Принятый зазор @,5—1,5 мм) между верхней частью кожуха и чашкой, в которую впрессован ста- Рис. 1. Герметичный ротационный компрессор ФГр-0,7.
№ 2 Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем 19 В верхнюю часть кожуха впрессованы и запаяны шесть проходных контактов. Размещение статора и проходных (контактов в верхней части кожуха создает удобства для пайки проводов статора. Вал компрессора расположен вертикально. Уравновешивание компрессора достигается установкой на торцах ротора электродвигателя двух противовесо©. В нижнюю часть эксцентрикового вала, имеющего центральное отверстие, впрессована втулка с одним центральным и четырьмя радиальными отверстиями, выполняющая роль центробежного масляного насоса. Масло поднимается по центральному отверстию вала до средней части верхнего подшипника, откуда через радиальное сверление подается в спиральную канавку, по которой выбрасывается в чашку для запрессовки статора, являющуюся также маслосборником. Из чашки масло по трем 'сверлениям поступает в кольцевую канавку верхней части роторного подшипника, затем по спиральной канавке спускается в нижнюю кольцевую канавку и выводится в картер компрессора. Нижний подшипник смазывается путем подачи масла по спиральной канавке снизу вверх в нижнюю кольцевую канавку роторного подшипника. В верхней части эксцентрикового вала болтом крепления ротора электродвигателя крепится фигурная чашка, служащая для отбоя масла. Это обеспечивает хорошее охлаждение обмоток электродвигателя и предотвращает попадание масла в зазор между статором и ротором. Нагнетательный клапан, находящийся в нижней крышке, идентичен по конструкции и размерам клапану герметичного поршневого компрессора ФГ-0,7, выпускаемого Харьковским заводом торгового машиностроения (ХЗТМ), но имеет ограничитель подъема для уменьшения шума при работе клапана и повышения его надежности, а также фиксатор для предотвращения смещения клапана относительно седла при сборке и эксплуатации. Через глушитель шума, находящийся в нагнетательной камере, газ из последней подводится по трубке к штуцеру, расположенному в верхнем кожухе. В течение 1962 г. проводились испытания пяти образцов герметичных ротационных компрессоров ФГр-0,7 в СКВ завода «Компрессор» и одного образца на стендах ЦКБХМ. Главная цель испытаний — получение сравнительных теплотехнических характеристик, проверка надежности работы и износоустойчивости компрессоров, а также выявление температур основных элементов компрессора и электродвигателя при работе на фреоне-12 в различных режимах. Теплотехнические испытания проводились на калориметрическом стенде при температурах: кипения от —25 до 5°, конденсации 30°, 40°, 50° и всасывания 15°. Согласно ГОСТу 9666—61 на герметичные поршневые фреоновые компрессоры, надежность работы компрессоров проверялась при отклонениях напряжения в сети от номинального значения (включая момент пуска) на — 15-f-lQ°/d, а также в аварийном режиме при температурах кипения 10° и конденсации 60°. Испытания компрессоров на износоустойчивость проводились на специальном стенде при работе на фреоне-12. Два компрессора проработали по 7000 часов и три — по 6000 чясов. -30 ~25 Рис. 2. Зависимость холодопроизводи- гельности Qo, мощности N3, потребляемой электродвигателем, и удельной холод ©производительности Кэ от температуры кипения ^о при различных температурах конденсации ^к«
20 Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем № 2 Проведенный после 2000 и 5000 часов работы микрометраж основных трущихся деталей компрессоров показал, что размеры их практически не изменились. На рис. 2. представлена зависимость холодо- производительности компрессора, мощности, потребляемой электродвигателем, и удельной холодопроизводительности, определенной как отношение холодопроизводительности к потребляемой мощности, для всего вышеуказанного диапазона температур кипения и конденсации [1—3]. Зависимость коэффициента подачи ют степени сжатия показана на рис. 3. Таблица 2 0J 0,6 0,51- Щ аз. N \ — s| 4>j X t ъ \ ФГр-0,7 | 10 Рк Рис. 3. Зависимость коэффициента подачи К от степени сжатия Рк Для сравнения на рис. 2 и 3 даны удельная холодопроизводительность и коэффициент подачи герметичного поршневого компрессора ФГ-0,7, выпускаемого ХЗТМ [4]. В табл. 2 приведены основные характеристики герметичных компрессоров — ротационного ФГр-0,7 и поршневого ФГ-0,7. Как видно из табл. 2 и рис, 2, ротационный компрессор ФГр-0,7, обеспечивая практически одинаковую с поршневым компрессором ФГ-0,7 удельную холодопроизводительность, имеет на 1000 ккал/час меньший вес, габаритные размеры и относительный расход металла. В результате испытаний различных моделей открытых ротационных компрессоров с катящимся поршнем было установлено, что компрессоры такого типа из-за отсутствия всасывающих клапанов и малых мертвых объемов имеют более высокие значения коэффициентов подачи. Это подтверждается и результатами испытаний нескольких моделей герметичных ротационных компрессоров с катящимся поршнем» проведенными ЦКБХМ и СКВ завода «Компрессор» в последние годы, а также ре- Пока:^тели Холодопроизводительность, ст. ккал/час Коэффициент подачи при —- = 4 Ро Удельная холодопроизводительность компрессора - электродвигателя при стандартных условиях, к хал 1 кет ч . . Габаритные размеры компрессора, мм: длина Вес компрессора в сборе (при наличии болтового соедине- Относительный вес на 1000 ФГ-0,7 (ХЗТМ) 705 0,68 1960 328 315 320 28 39,7 ФГр-0,7 (СКВ рижского ^аьода „Компрессор") 770 С81 1955 255 255 335 1 23 30 зультатами испытаний (см. рис. 3) опытной партии компрессоров ФГр-0,7. На основании этого можно предположить, что исследование рабочего процесса методом индицирования герметичных ротационных компрессоров позволит определить путь их дальнейшего развития в направлении повышения энергетических показателей. На рис. 4 представлена зависимость температуры основных элементов компрессора ФГр-0,7 от температуры кипения при различных температурах конденсации. При температурах кипения — 25° и конденсации 50° —- наиболее тяжелом режиме с точки зрения охлаждения обмоток электродвигателя—температура их составляла 66°, что только на 22° превышало температуру окружающего воздуха. Температура обмоток электродвигателя при стандартном режиме была равна 38° и превышала температуру окружающего воздуха только на 20°. Сравнение электродвигателей компрессоров ФГр-0,7 и ФГ-0,7 показывает, что при температурах кипения от —25 до 5° и конденсации 30 и 50° температура обмоток у ротационного компрессора ФГр-0,7 на 20—30° ниже, чем у поршневого компрессора ФГ-0,7. В результате лучших условий работы электродвигателя герметичного ротационного ком-
№ 2 Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем 21 t,X 70 60 50 40 30 t;c 80 70 60' 50\ 40 30 11,<--30' 11«--50° \Ji-A ut P- Kl t, t3 t, h и h 4 ^3 t, »_-~» J t, | ^~П U^i :^<я J 7tf -75 -Я7 t/,C Рис. 4. Зависимость температуры основных элементов компрессора ФГр-0,7 от температуры кипения to при различных температурах конденсации tK: h — температура верхнего подшипника, h — нижнего подшипника, ^з — обмоток электродвигателя, t\ — масла, U — фреона в нагнетательном трубопроводе. прессора значительно повышается его долговечность, по сравнению с поршневым. Испытание компрессора ФГр-0,7 при температурах кипения 10° и конденсации 60° показало его полную работоспособность, при этом температуры основных элементов компрессора были следующими: обмоток электродвигателя 48°, верхнего подшипника 58э, нижнего подшипника 64° и масла в нижнем кожухе 53°. Температура обмоток электродвигателя при 25-кратном пуске компрессора и пониженном на 1Ээ/о 'напряжении в сети не превышало 60°. В течение 1963 г. СКВ завода «Компрессор» изготовило первую партию в количестве 100 агрегатов с компрессорами ФГр-0,7, эксплуатационные испытания которых проводятся в настоящее зремя. Выводы Вес, габаритные размеры и относительный расход металла на 1000 ккал/час у ротационного компрессора ФГр-0,7 значительно меньшие, чем у поршневого компрессора ФГ-0,7, выпускаемого ХЗТМ. Удельные холодопроизводительности компрессоров'ФГр-0,7 и ФГ-0,7 одинаковы. Температура обмоток электродвигателя компрессоров ФГр-0,7 во всем диапазоне температур кипения и конденсации при одноступенчатом сжатии не превышает 66°. Результаты испытаний на износоустойчивость компрессора ФГр-0,7 подтверждают правильное решение его основных конструктивных узлов и подбор материалов трущихся пар. Таким образом, полученные данные по герметичному ротационному компрессору ФГр-0,7 позволяют рекомендовать и другие модели ряда герметичных ротационных компрессоров для освоения и внедрения в ближайшие годы в народное хозяйство. ЛИТЕРАТУРА 1. Испытания опытных образцов холодильных агрегатов АКВ-ФГр-0,7, Отчет СКБ рижского завода «Компрессор». 2. Испытания опытного образца холодильного агрегата АКВ-ФГр-0,7, Отчет ЦКБХМ. 3. Д. М. Иоффе, В. Б. Якобсон, Малые холодильные машины и торговое холодильное оборудование, Госторгиздат, 1961. 4. И. Зеликовский, В. Якобсон, «Холодильная техника», 1959, № 2.
УДК 621.574.001.5 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины Канд. техн, наук В. Б, ЯКОБСОН—Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности Изучение влияния перегрева или сухости всасываемого пара на работу холодильного компрессора было начато еще в годы создания аммиачной холодильной машины. Было известно, что всасывание влажного пара позволяет 'приблизить цикл паровой машины к обратному циклу Карно и теоретически дает выигрыш в расходе энергии [1—4]. В связи с этим первые аммиачные компрессоры были предназначены для работы влажным ходом. Но 'практика 'показала, что при этом холодо- производительность машины резко падает и соответственно увеличиваются энергетические потери, поэтому был применен цикл со всасыванием сухого насыщенного 'пара. Влияние перегрева всасываемого аммиака на работу компрессора было экспериментально исследовано Г. Виртом в 1932 г. [5]. Оказалось, что при перегреве менее 5° происходит частичная конденсация пара на холодных стенках цилиндра в процессе сжатия, в результате чего рабочие коэффициенты ухудшаются. После некоторого роста и пологого максимума при перегреве 5-f-10° коэффициенты вновь снижаются. Влияние перегрева на характеристики компрессоров, работающих на фреоне-12, было впервые определено в 1940 г. Е. Р. Вулфертом [6]. Испытания компрессоров средней холодопроизводительности и малого герметичного компрессора показали, что их (производительность растет пропорционально перегреву, тогда как мощность незначительно уменьшается. В 1946—1947 гг. автор провел исследование малого открытого фреонового компрессора. И в этих опытах вместе с перегревом увеличивались объемные и энергетические коэффициенты [7]. В 1952—1954 гг. А. Н. Жеребцов испытал несколько фреоновых компрессоров, изменяя в широких пределах давление всасывания [8]. Рабочие коэффициенты машины возрастали с перегревом тем сильней, чем ниже была температура кипения. В 1958—1962 гг. автор определил влияние перегрева на работу герметичных компрессоров Ш фреоне-22 [9]. Оказалось, что рабочие коэффициенты компрессора и в этом случае растут пропорционально (перегреву всасываемого пара. Аналогичные результаты получил в 1960 г. А. Г. Чегликов при испытании лро- п а нового горизонтального компрессора [10]. В 1960—1962 гг. В. М. Шавра исследовал влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу основных элементов малой холодильной машины, в том числе открытого компрессора [11, 12]. Увеличение холодопроизводительности и удельной холодопроизводительности фреоновых компрессоров в указанных опытах резко различалось — от 0,2 до 1,2% на 1° перегрева. При обсуждении результатов опытов указывались следующие факторы, могущие вызвать рост коэффициентов подачи компрессора с перегревом: снижение подогрева пара во всасывающем канале и цилиндре компрессора; уменьшение количества жидкого фреона, уносимого из испарителя в виде капель (несмотря на перегрев всасываемого пара), а также испаряющегося из масла, которое возвращается в компрессор'^устранение конденсации холодильного агента на холодных частях цилиндра в процессе сжатия и уменьшение цикличной растворимости фреона. Роль каждого из этих факторов оценивалась ориентировочно, причем данные, полученные отдельными авторами, не совпадали между собой. Не были установлены также: действие перегрева в машинах различных конструкций при работе на разных режимах и холодильных агентах; причины сохранения или .уменьшения потребляемой мощности при увеличении холодопроизводительности; существование предела положительного влияния перегрева во фреоновых компрессорах. Особенно важно выяснение этих вопросов для герметичных компрессоров, в которых происходит сильное нагревание всасываемого пара во встроенном электродвигателе. С этой целью в 1961 — 1963 гг. автором в лаборатории малых холодильных машин ВНИХИ было проведено исследование герметичного компрессора. Экспериментальный стенд и объект исследования 0ыли описанц
№ 2 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины 23 ранее [13]. В 1963 г. на стенде был введен в действие электронный индикатор ВНИХИ [14]. Пьезокерамические датчики были установлены в цилиндрах, а также во всасывающих и нагнетательных полостях цилиндров. В некоторых опытах был применен трехсекцион- ный калориметр [15] для определения сухости 'всасываемого перегретого пара. Первая секция калориметра (подготовительная) служила для точного поддержания заданной температуры, вторая (основная) — для определения количества жидкости, содержащейся в паре, третья (контрольная) — для установления, что пар, выходящий из второй секции, свободен от жидкости. Определение сухости пара. При относительно небольшом перегреве сухость пара фреона меньше единицы в связи с механическим уносом капель из испарителя. Жидкость, увлекаемая потоком пара, хорошо видна через смотровое стекло у всасывающего патрубка компрессора. Как наглядно показали опыты В. М. Шавры [И], сухость пара на выходе из испарителя зависит от скорости пара, его перегрева, тепловой нагрузки испарителя и температуры кипения. При испытании малых холодильных компрессоров по методике ВНИХИ количество циркулирующего холодильного агента определяется двумя независимыми способами ¦— из теплового баланса калориметра Оакл и из теплового баланса конденсатора Оакд. Обычно GaKJI^GaK;l и отклонение этих величин от средней Ga не превышает 1—2i0/6. Уравнение теплового баланса калориметра в этом случае . ^акл (/кл2 ^u/j A) где С?кл— количество тепла, подведенного в калориметре к фреону, *"кл2 и 1и —энтальпии фреона у выхода из калориметра и перед регулирующим вентилем. При выходе из калориметра влажного пара Укл = * ^а 1кл2п ~Г A Х)иа1 кл2ж GJU, B) ГАе 1кл2пу 1 п> *кл2ж энтальпии пара и жидкости у выхода из калориметра, определенные по температуре tKJl2 выходящего из него фреона. Если в этом случае <Закл определять из формулы A), то Оакл< Оакд, "где Gm = Gr В действительности жидкий фреон может иметь температуру от t0 до ?кл2, но влиянием этого изменения температуры можно пренебречь. Из уравнения B) х- Окл + (hi ¦ к)Са (;кл2п *кл2ж) ^а Если приближенно принять v ,—, С*акл X ^ » то относительная «погрешность 1-Ga Ад: х C) D) E) 1 + Обычно погрешность не выходит за пределы точности опытов и сухость пара можно определять по уравнению D), но при х<0,9 следует пользоваться уравнением C). Так, при х = 0,5 погрешность превышает 30%). На рис. 1 показана сухость пара в наших опытах, определенная по уравнениям C) и D). Из графика видно, что точки легли на общую кривую. 1,0 0,8 I 1,0\ 0,8\ 0,6 -» <уп г1 г ^г- Щ А , ^ -15* его + - По уравнению 3 о- -—>>— 4\ ,v0 5 Ю в, °С Рис. 1. Сухость всасываемого пара. При перегреве 0>6° в данной установке наблюдалась сухость пара х=1. Влияние перегрева всасываемого пара на работу теоретической холодильной машины. Повышение температуры всасываемого пара (при постоянном давлении всасывания) от 7\а до Т1б = Г1а+ в (рис. 2) вызывает увеличение его удельного объема
24 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины № 2 ^б = г>аA + F) Вместе с тем возрастает и холодсшроизводи- тельность 1 кг холодильного агента зб = <?0 + Ср в. G) где ?р — удельная теплоемкость пара. Из уравнений F) и G), после 'Преобразований и некоторых упрощений, можно получить теоретическую объемную холодопроизводи- тельность в виде линейной функции перегрева Чуб — Цуг 1 + в (fJL — JL \ 9о ^1а (8) При в = 60° эта формула для фреона-12 в области температур кипения от —35 до 5° дает погрешность до 2%, для фреона-22 — до 1%, для аммиака — до 3%. При уменьшении 9 погрешность соответственно снижается. 1 1 4'\ Г? 1 А /5\ L г h \д ) га \у ' /\ 1а\ -CJ>S~ 16 2д / / i Рис. 2. Теоретические циклы паровой холодильной машины при всасывании сухого насыщенною и перегретого пара. Работа сжатия А1б= \+ 4AAL. (9) Холодильный коэффициент можно, используя уравнения G) и (9), выразить аналогично уравнению (8) в виде 1 + 9 Яо Т1й )\ (Ю) Температуру конца адиабатического сжатия можно получить из уравнения адиабаты т2б = т2а + св, где С — постоянная. Тепловая нагрузка конденсатора A U \Якь Яка ?и <7кб — ^ка 1 -f 9 (i? + A1) A2) Коэффициент преобразования (в холодильных машинах, используемых в тепловых насосах) <р = е 4" 1 A3) может быть найден с помощью уравнения A0). Таким образом, при постоянных температурах кипения t0, конденсации tK и переохлаждения tu величины v , q0, А1, Т2 и qK линейно увеличиваются с ростом 'перегрева всасываемого пара. Основные же характеристики машины— 'объемная холодопроизводительность qvy от которой зависит холодопроизводитель- ность, а также е или ф, определяющие экономичность работы, увеличиваются, если ^ - — > 0 Яо Л а A4) и уменьшаются, если эта разность меньше нуля. При повышении температуры конденсации и соответственно температуры переохлаждения холодопроизводительность 1 кг холодильного агента q0 уменьшается, поэтому, как видно из уравнения A4), перегрев 'становится более выгодным. Для фреона-12 эта разность всегда больше нуля, для фреона-22 близка к нулю, для аммиа- j ка отрицательна. Поэтому в теоретической холодильной машине, работающей на фреоне-12, перегрев всегда выгоден, несмотря на уменьшение количества циркулирующего холодильного агента. Расчет по тепловым диаграммам показывает, что при tK =30°y tu =25° и to = —35--f- 5° рост перегрева на 1° вызы- : вает повышение qv и г на0,05%; при ^=50°, 4=45°—на 0,1~0,14!°/о. Для фреона-22 при tK =50, tu =45°, t0 = —35 и —15° рост перегрева равен 0,02-г-0,05р>/она 1°; при tK =30°, tu =25°, t0 =5° понижение составляет—- 0,1^/о на 1°, а при промежуточных режимах изменения не происходит. Отрицательное влияние перегрева в аммиачной машине сильнее, чем положительное во фреоновой: при перегреве до 50° величины qv и е уменьшаются на 0,2Vo на 1°. Весовая производительность компрессора Ga представлена на рис. 3 (для наглядности график построен в полулогарифмических координатах) . При небольшом перегреве всасываемого пара производительность по калориметру ниже, чем по конденсатору, в связи с тем, что сухость пара меньше единицы. С повышением перегрева сухость пара растет, поэтому С/акл>
№ 2 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины 25 увеличивается. Температура пара у входа в цилиндр также быстро повышается [13], удельный объем пара, всасываемого в цилиндр, увеличивается и соответственно уменьшается GaKn. 04 0,60,81 2 3 4 6 8 10 20 3040 Рис. 3. Весовая производительность компрессора. При перегреве 6° и выше сухость пара х=\ и (?акл = GaKJl ==Ga (среднее отклонение по всем опытам от среднего значения составило менее Г°/о). Весовую производительность в этой области можно выразить уравнением (<?.)* = 0.A—«i ©), где ш — постоянная величина. Коэффициент подачи компрессора vh A5) A6) где Vi — удельный объем пара перед всасывающим патрубком компрессора, Vh — часовой объем, описанный поршнями комщреосора. Коэффициент подачи правильно сконструированного и изготовленного компрессора, в котором потери от дросселирования и неплотностей не выходят за пределы точности опыта где: \ — объемный коэффициент, определенный по индикаторной диаграмме; \w — коэффициент подогрева. В каждой серии опытов компрессор работал при постоянных давлениях всасывания, нагнетания и скорости вращения, изменялись лишь температура и сухость всасываемого пара. Оказалось, что индикаторные диаграммы, снятые при различных перегревах всасываемого пара, а следовательно, и объемный коэффициент Кс практически остаются (постоянными. Коэффициент подогрева можно представить в виде .A8) w — х хек *^ww где: К L, - коэффициент, учитывающий поступление жидкого фреона в компрессор, при х<\\ коэффициент, учитывающий подогрев пара во всасывающем канале компрессора (от всасывающего патрубка до всасывающей полости цилиндра); lw]X — коэффициент, учитывающий подогрев всасываемого пара в цилиндре. Коэффициент %х определяем, исходя из следующего. Во всасывающий патрубок поступает х Ga пара; lbo всасывающем канале при 6>6°, как показали опыты с трехсекционным калориметром, жидкость полностью испаряется и в цилиндры входит Ga пара. Коэффициент Кх равен отношению этих величин х Ga kv = —- = х. A9) Повышение температуры пара во всасывающем канале известно из опыта. Соответственно Кк~г ' вп B0) х = хд„ A7) где vBn, Твп — удельный объем и температура >пара во всасывающей полости. При малых перегревах перед всасывающим патрубком компрессора подогрев пара во всасывающем канале резко возрастал (рис. 4), что было связано с уменьшением количества жидкости, поступающей в компрессор. После достижения х=\ подогрев линейно уменьшался до конца исследованного участка. Из уравнений A7), A8), A9), B0) можно получить коэффициент подогрева в цилиндре
26 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины JSJo 2 &J0 i Y 80\ 70 60 50 40 30 го\ ю /^ h r !->"^ ^^4 —« '—— — —« •-^^^^ -- ^ ^\ - ^ Л0-15°, --15', 30е ж so- .0\ 30° tK=50* J ""***""***-4> 10 15 20 25 30 35 в,°С \ v l KMl J с Рис. 4. Подогрев пара во всасывающем канале. lwn. В наших опытах с точностью до нескольких процентов х-=гт^-=гп- B1) Здесь Гсц — средняя температура стенки цилиндра. Подставляя найденные значения в выражение для коэффициента подогрева, (находим ! сц Величины коэффициентов <подачи и отдельных его составляющих представлены на рис. 5. Из графиков видно, что при малых перегревах всасываемого пара коэффициент подогрева Х^ и коэффициент подачи К в первую очередь зависят от величины Хх. При повышении перегрева жидкость перестает поступать в компрессор и коэффициент Кх, как видно из уравнения A9), становится равным единице.' Тогда основную роль начинает играть коэффициент подогрева во всасывающем канале KWK. В большей части опытов величина коэффициента подачи К испытанного компрессора в первую очередь зависела от коэффициента подогрева Ранее нами было -показано ,[13], что при х=\ Тсц = аТк + Ьв. B3) Тогда уравнение B2) приобретает вид ^о» = ¦ Т0 + в B4) Сравним уравнения B2) и B4) с формулой, предложенной И. И. Левиным [3] для вертикальных аммиачных и фреоновых компрессоров X = 1°. W rjr * к B5) При всасывании сухого насыщенного пара х=1 и 0 = 0. При этом указанные уравнения различаются лишь постоянным коэффициентом. Таким образом, уравнение B5) можно рассматривать как частный случай уравнения B2). При всасывании сухого 'перегретого пара, t0=yconst ntK ='const, уравнение B4) можно представить в виде (Ю® = К или (Kh = K A+а2в), B6) B7) где сс2 — постоянная (в наших опытах аг«0,003 на 1°). 0 5 10 15 20 25 30 35 в, °С Рис. 5. Коэффициенты подачи и подогрева,
№ 2 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины 27 Таким образом,© наших опытах из факторов, могущих вызвать влияние перегрева на коэффициенты подачи, решающую роль играло попадание жидкости в компрессор и повышение температуры пара во всасывающем канале, в меньшей степени — подогрев всасываемого пара в цилиндре. Испарение фреона из масла, возвращающегося в компрессор, практически не имело значения, так как концентрация масла была мала (в данных опытах менее l*Va), что вообще характерно для нормально работающих фреоновых машин. Конденсация фреона во время хода сжатия заведомо отсутствовала, так как температура стенок цилиндра и всасываемого пара была выше температуры конденсации. Это также характерно для герметичных компрессоров. Влияние цикличной растворимости масла оказалось пренебрежимо малым; это видно из того, что индикаторные диаграммы, снятые при различных перегревах всасываемого пара, были практически одинаковы. Такой же результат был получен в специальных опытах А. Г. Чегликова но определению влияния цикличной растворимости масла в пропановом компрессоре [10]. Оказалось, что при удалении масла из цилиндра диаграммы не изменялись (растворимость фреона и пропана в масле имеют аналогичный характер). При сравнении разноречивых данных различных исследователей необходимо учесть, что величина сухости пара, решающим образом влияющая на результаты опытов, зависит от аппаратуры иапытателшого стенда. Там, где скорость пара и тепловая нагрузка испарителя калориметра были больше, сухость перегретого пара снижалась, поэтому влияние перегрева увеличивалось [12]. Этим в первую очередь объясняются расхождения в данных различных авторов. Прирост больше 0,5% на 1° был получен в опытах [8, И] при всасывании пара с х<1, причем наиболее сильная зависимость, равная 1 —1,2% на 1°, была установлена при х=0,5-^-0,7 (to = —25-^-—30°). В действительных холодильных установках условия уноса жидкости из испарителя в компрессор значительно отличаются от условий испытательных стендов, так как тепловые нагрузки в обычных испарителях в 50—200 раз меньше, чем в испарителях калориметров со вторичным холодильным агентом. В нормально работающей холодильной машине сухость пара, всасываемого в компрессор, я=1, поэтому приращение коэффициента подачи не превышает 0,1 ч-0,4% на 1° перегрева. Устранить попадание жидкости в компрессор можно с помощью регенеративных теплообменников, применение 'которых рекомендуется во ©сех фреоновых машинах. Сухость пара на выходе из теплообменника должна быть равна единице, при этом ^w определяется по уравнению B4) или B6). Нами было определено влияние перегрева на коэффициенты подачи герметичных компрессоров, работающих на фреоне-22. Были испытаны компрессоры ФГН 0,35^-3 Харьковского завода торгового машиностроения, КМЗ Бакинского завода кондиционеров и В1516 фирмы «Текумсе» США [7]. При всасывании сухого насыщенного пара результаты опытов можно выразить уравнениями B4) и B6), как и для компрессоров,, работающих на фреоне-12. При этом величина сс2 составляет 0,3-f-0,4% на 1°. В случае х<1 влияние перегрева, как и для фреона-12, усиливается; чем ниже сухость пара, тем больше это влияние. Холодопроизводительность компрессора Qo-Gaft км1 ¦а B8) где iKMl и iu энтальпии перед всасывающим патрубком 'компрессора и дроссельным устройством, соответственно. С другой стороны Qo-Vh\qv. B9) Из уравнений (8), B4) и B9) после преобразований находим 1 + 0 [Сп Х (Qo)e = Q0 Тк C0) или (Go)e = Qo(l+«se), C1) где аз — постоянная величина. В наших опытах с фреоном-12 аз^0,003-г- -^-0,004 (рис. 6, а), с фреоном-22 (при х=\) аз=О,О02-5-0,004. Однако следует учесть, что увеличение /км1 связано с действительным ростом холодопро- изводительности лишь при условии, что температура всасываемого пара повышается в охлаждаемом объекте или в регенеративном теплообменнике (в последнем полезный эффект получается благодаря снижению iu9 но для удобства расчета можно принять, что разность (/км1 — iu) растет с увеличением /км1 при iu = const). При перегреве во всасывающем трубопроводе или во встроенном электродвигателе карти*
28 Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины JSfo 2 35 в/С Рис. 6. Холодопроизводителыюсть (а) и удельная холодопроизводительность (б): сплошные линии — перегрев в регенеративном теплообменнике, пунктирные линии— перегрев во всасывающем трубопроводе. на изменяется. На рис. 6, а пунктиром показана холодопроизводительность испарителя, у выхода из которого поддерживается постоянный 'перегрев 5° х. Рост перегрева всасываемого пара в этом случае полезен лишь до тех пор, пока сухость пара не достигнет единицы, потом холодопроизводительность остается постоянной или падает. Чем выше температура конденсации и ниже температура кипения, тем больше перегрев, который можно получить в теплообменнике, и тем он эффективнее. Потребляемая мощность с ростом перегрева незначительно уменьшается — на 1—2% на 20—40°. Это объясняется следующим. Работа политропического сжатия при неизменных давлениях всасывания и нагнетания 1 = 0,0^^, C2) где: Ci — постоянная; vni — удельный объем пара, поступающего в цилиндр компрессора. Весовая производительность компрессора при тех же условиях г С, C3) отсюда Ь = СгС2 и iV = C,Z, = const. C4) Механические потери с ростом перегрева обычно несколько снижаются в связи с уменьшением вязкости масла. Поэтому потребляемая мощность также незначительно уменьшается. Удельная холодопроизводительность при постоянной 'потребляемой мощности прямо пропорциональна холодопроизводительности и, соответственно, перегреву всасываемого пара (/Qe = tf.(l + «4 6), C5) 1 Повышение перегрева у выхода из испарителя приводит к снижению холодопроизводительности и удельной холодопроизводительности машин [11]. где си — постоянная. В наших опытах с фреоном-12 (рис. 6,6) и фреоном-22 величина си — аз. При бесполезном (для получения холода) перегреве пара сверх х—1 во всасывающем трубопроводе или встроенном электродвигателе герметичного компрессора удельная холодопроизводительность остается постоянной или снижается (пунктирные линии на рис. 6,6). Таким образом, 'повышение перегрева всасываемого пара в регенеративном теплообменнике приводит к росту производительности и удельной холодопроизводительности фреоновой машины. При этом, чем выше перегрев, тем лучше эти характеристики. Перегрев во всасывающем трубопроводе или встроенном электродвигателе или не 'влияет на эти показатели, или несколько их снижает. Вместе с тем, рост температуры всасываемого пара вызывает повышение температуры деталей компрессора и смазочного масла. Нагрев масла, начиная с некоторого предела, сказывается на надежности трущихся деталей, а нагрев электрической изоляции двигателей — на ее долговечности.
№ 2 Испытание холодильного компрессора на фреоне-142 и азеотропной смеси фреонов-124 и -С318 29 Рост перегрева всасываемого пара во фреоновом тепловом насосе, независимо от источника тепла, как правило, повышает его производительность и энергетические коэффициенты. ЛИТЕРАТУРА 1. В. Е. Цыдзик, В. П. Бармин, Б. С. В е й н- берг, Холодильные машины и аппараты, Машгиз, 1946. 2. В. С. Мартыновский. Холодильные машины, Пищепромиздат, 1950. 3. Л. М. Р о з е н ф е л ьд, А. Г. Ткачев. Холодильные машины и аппараты, изд. 2, Госторгиздат, I960. 4. И. С. Б а д ы л ь к е с, Рабочие вещества и тепловые процессы холодильных машин, Госторгиздат, 1962. 9. 10. 13 14. 15 G. Wirth,«Z. f. d. ?. Kalle—Industrie», 1933, №9. E. R. Wolfert, «Refrig. Eng.», vol. 39, June 1940. В. Б. Якобсон, «Холодильная техника», 1949, No 1. A. H. Жеребцов, Отчеты ВНИИХИММАШ, 1952, 1954. B. Б. Якобсон, Отчеты ВНИХИ, 1958—1962. А. Г. Ч е г л и к о в, «Холодильная техника», 1963, № 3. В. N В. М. 6; М. Холодильная техника», 1062, Ш а в р а 1963, jsr° il, 2, 5 Ш а в р а, Экспериментальное исследование эффективности регенерации в малой холодильной машине, Кандидатская диссертация, 11963. В. Б. Якобсон, «Холодильная техника», 1963, № 5. Е. М. А г а р е в, Л. Е. Медовар. Пьезоэлектрический индикатор, Госторгиздат, 1963. Н. J. L 6 f f 1 е г, Н. G. H i r s с h b e r g, «Kaltetechnik», 1958, № 4, 5. УДК 621.574.001.5 Испытание холодильного компрессора на фреоне-142 и азеотропной смеси фреонов-124 и -С318 Канд. техн. наук К. Д. К АН, анж. Л. И. МАК, И. Г. ПИНАЕВ—Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения В лаборатории ЦКБХМ был исследован компрессор ФВ-6 BФВ-6,5) на фреоне-142 и азеотропной смеси фреонов-124 и -С318 [1]. По действующим ВТУ эта смесь имеет наименование— фреон-А-1. Она является отходом при производстве тетрафторэтилена [2]. Азеотропной называется смесь, имеющая постоянный весовой состав в жидкой и газообразной фазах. В проведенных исследованиях азеотропная смесь состояла из 60% фреона-124 и 40% фреона-С318. Нормальная температура кипения фрео- на-124 равна —12°, фреона-С318 —6,4°. Молекулярный вес фреона-А-1 162,76, нормальная температура кипения ts= —12,3°, критическая температура /^=116°, критическое давление- ркр = 35 ата. По данным ВНИХИ [3], изменение нормальной температуры кипения фреона-А-1 по мере испарения 97% первоначального его количества не превышало 0,3°, что позволяет считать это вещество однородным. Согласно исследованиям Центрального научно-исследовательского дезинфекционного института, фреон-А-1 при концентрациях, превышающих 15 г/ж3, обладает слабым наркотическим действием. По токсичности он принадлежит к V группе. Фреон-А-1—сильно фторированное вещество с малым содержанием водородных атомов, в связи с чем его можно отнести к наиболее безопасным холодильным агентам [3]. Работа холодильных машин на фреоне-А-1 показала, что он не действует на металл'ы [4] и не разрушает прокладочный • материал — паронит и резину. Кроме исследований на азеотропной смеси, компрессор испытывали на фреоне-142, который применяется в установках кондиционирования во^здуха, предназначенных для работы в условиях жаркого и тропического климатов. Молекулярный вес фреона-142 A,1-дифтор- монохлорэтан СНз—CF2CI) 100,48, нормальная температура кипения ts =—9,25°, критическая температура tKp = 136,45°, критическое давление ркр =42 ата, температура затвердевания L = —130,8°. Диаграмма /, lg p фреона-142 приведена в работе [5].
30 Испытание холодильного компрессора на фреоне-142 и азеотропной смеси фреонсв-124 и -С318 }{9 2 По действующим ВТУ № П-25-57, фреон-142 должен удовлетворять следующим техническим требованиям: Фреон-142 техниче- очищен- ский ный Конечная температура перегонки (не выше), °С —7 —8,5 Нелетучий остаток (не более), весовые 0/о 0,05 0,01 Температура кипения пробы фреона из газовой фазы (не ниже), °С ... . —10 —9,5 Кислород в газовой фазе (не более), объемные % 0,3 0,09 Кислотность Отсутствует Влага (не более), весовые % 0,004 Стойкость производных насыщенных углеводородов повышается с увеличением числа атомов фтора и уменьшается с ростом числа атомов водорода. Молекула фреона-142 содержит три атома водорода, что делает его горючим и взрывоопасным. Границы взрывоопасное™ лежат в пределах 10,6—15,1%- По токсичности фреон-142 можно отнести к V группе [6]. Фреон-142 не действует на большинство металлов, используемых в холодильных машинах. Во время испытаний, проведенных в ЦКБХМ, компрессоры и машины на фреоне- 142 работали нормально. Для смазки компрессоров, работавших на фреонах-А-1 и -142, использовали масло ХФ-12 (ГОСТ 5546—59). В задачу исследований входило определение параметров работы серийного поршневого компрессора на фреонах-А-1 и -142, возможности его работы на этих фреонах в режимах теплового насоса, а также получение сравнительных данных работы компрессора на различных холодильных агентах. Испытания проводились на калориметрическом стенде по методике, принятой ранее [1]. Компрессор работал в диапазоне температур кипения —15-f-10° и конденсации 30-^80°. Холодопроизводительность компрессора определяли по тепловому балансу калориметра. В табл. 1 приведены сравнительные данные, характеризующие работу компрессора на различных режимах: тропического кондиционирования, теплового насоса, теплового насоса и холодильной машины, а также стандартном. Как видно из табл. 1 и рис. 1, холодопроиз-. водительность компрессора на фреонах-А-1 и -142 значительно ниже, чем на фреоне-12. В режимах кондиционирования холодопроизводительность на фреоне-А-1 выше, чем на фреоне-142. Для сравнения в табл. 1 даны характеристики компрессора при работе в стандартном режиме (температура кипения —15°, конденсации 30°), полученные расчетным путем. Э ф ф ект ивн а я м о щн ост ь ко мп рессор а на фреоне-А-1 практически не зависит от перегрева пара на линии всасывания. Влияние температуры конденсации на эффективную мощность компрессора значительно при относительно высоких температурах кипения, при температурах кипения ниже —5° это влияние незаметно. У дел ь н а я эф ф е кти в н а я холодш p ои з в о ди - тельность компрессора Ке при работе на фреонах-А-1 и -142 на 5—12% выше, чем при работе на фреоне-12. Значения Л^для фреонов-А-1 и -142 сравниваются при /о = —5°, причем при более высоких температурах кипения эти значения выше для фреона-А-1 (см. рис. 1). Q и, к к ал /час SOQOv Рис. 1. Зависимость холодопроизводи- тельности Qo, эффективной мощности fsje и удельной эффективной холодопроизвод!!- тельности #е от температуры кипения t0.
JSfo 2 Испытание холодильного компрессора на фреоне-142 и азботропной смеси фреонов-124 и -С318 31 Рис. 2. Зависимость коэффициента фреон ах-142 и -12 от отношения кипения - подачи X компрессоров на давления конденсации и Ро ' На рис. 2 представлена зависимость коэффициента подачи X компрессора ФВ-6, работающего на фреоне-142, от отношения давлений конденсации и кипения — , а также приведено ны точки, снятые для компрессора ФУ-12, работающего на этом же фреоне. Как видно из 'рис. 2, коэффициенты подачи обоих 'компрессоров полностью совпадают, так как клапанная группа, а также всасывающий и нагнетательный каналы одинаковы. С целью сравнения приведена кривая для компрессора ФВ-6 на фреоне-12. При малых отношениях давлений коэффициент подачи этого 'компрессора на фреоне-142 несколько выше. Пересечение кривых происходит при = 7,5. Влияние перегрева всасываемого пара на холодопроизводительность компрессор а, р а- ботающего на фреоне-А-1, показано на рис. 3. При работе на фреоне-А-1 температура на-| гнетания значительно ниже, чем на фреоне-142.| При аналогичных режимах разница температур достигает. 12—15°, а повышение температуры всасывания на 10° приводит к росту тем- d0, X* О- 4200 4000 чяпл Ч/\ПП ЗйПП Jt/vac to 1 1 •s'.t. '70' I '20 30 ut 40 Рис. З. Влияние перегрева всасываемого пара ht на холодопроизводительность компрессора Qo, работающего на фреоне-А-1. Рис. 4. Зависимость производительности QKJl компрессора в режиме теплового насоса от температуры кипения U. пературы нагнетания фреона-А-1 ©сего на 5—6°. В связи о тем, что у фреона-А-1 низкая температура нагнетания, его можно применять в герметичных и бессальниковых компрессорах. Применение фреона-А-1 целесообразно в тепловых насосах, а также в термотрансформаторах для получения горячей воды с температурой 70—75°. Такой нагрев воды достигается при ^к=80°, что соответствует давлению фреона-А-1 16,09 ата. На рис. 4 представлена зависимость производительности компрессора в режиме теплового насоса от температуры кипения. Эффективность использования компрессор а как теплового насоса характеризуется коэффициентом ф, представляющим собой отношение количества полученного тепла на единицу затраченной мощности в тепловых единицах (см. рис. 4). Применение фреана-А-1 позволяв получить наивысшие значения ф. Использование фреона-12 при fK=50° менее выгодно. При работе
32 Испытание холодильного компрессора на фреоне-142 и азеотропной смеси фреонов-124 и -С318 № 2 Таблица 1 Холодильный агент Ро Рк_ Ро Рк—Ро N. Оо Qi-L2 /о 5°, tK = 70° Фреон-142 Фреон-А-1 1 1,81 2,28* 11,51 12,20* 6,36 5,35 Фреон-142 Фреон-А 1 2,19 2,74* 14,4 15,64* 6,57 5,7 9,7 9,92 t0 = 10е, 12,21 12,9 35 35 tK = 80^ 40 40 102 87 111 94,6 0,62 3620 3880 1,665 1,885 22С0 2070 0,59 __ 3540 4385 2,06 2,2 1718 1 2040 10° Фреон-12 . Фреон-142 Фреон-А-1 1 2,26 1,025 1,1* 9,8 5,45 6,15* 4,34 5,3 5,6 Фреон-12 . . Фреон-142** Фреон-А 1** 1,862 0,82 0,83* 7,581 4,08 4,54* 4,06 5,0 5,45 7,54 4,425 5,Г5 5,72 3,26 3,71 tK = 40° 20 20 20 tK = 30° 15 15 15 85,2 77 63,4 1° 68 69 57 0,738 ' 0,685 — 4870 2500 2363 2,196 1,06 0,97 2218 i 2385 2428 1 0,72 0,71 - 4230 2050 1974 1,86 1,128 1,08 2260 1825 1820 100 51,4 48,8 100 47,6 45,8 * Давления получены опытным путем по испытываемой партии фреона-А-1 в ЦКБХМ. ** Расчетные значения. на фреоне-А-1 (/о=10°, ^к=80°) коэффициент Ф достигает 3. При испытаниях количество циркулирующего в системе масла не превышало 4% (объемных).. Количество масла измерялось спотобом, описанным в работе [1]. Возврат масла в 'компрессор происходил удовлетворительно. Поскольку испаритель калориметра змеевиковото типа, масло в системе не накапливалось. Явлений коррозии и повышения износа в компрессоре при работе на (Ьоеонах-А-1 и -142 и масле ХФ-12 не обнаружено. Масло после работы оставалось прозрачным, цвет его не изменялся. По нашим наблюдениям, масло ХФ-12 плохо растворяется во фреоне-А-1. Циркулирующее масло имеет вид эмульсии. Параллельно с испытанием компрессора проверялась работа конденсатора на фрео- нах-А-1, -142 и -12. На стенде испытывали конденсатор КТР-4—. кожухотрубный, горизонтальный, с пластинчатым оребрением труб. Расчетная поверхность конденсатора 5,7 м2у внутренняя поверхность Таблица 2 Режимы работь 'о -15 ± о 4 5 'к -+30 +50 450 ', °С t„n 'ВС -г-15 420 445 Ф р е ( д* = +0,3° Ос ккал/час 1964 .3830 5940 N9, нет 1,134 1,410 1,620 кэ. ккал\квт 1770 2730 3670 ) н - А-1 М <?о. ккал/час 2545 4002 6178 = ± 3 ~ *э. кет 1,25 1,72 1,96 5° <, ккал/квт 20-°6 2325 3159 Сравнительные данные ! А2о Оо '/0 429,6 4 4,5 4 4,0 L о/ Л'э ' + 10,6 4-22 421 Mlo/ Кэ ' f 15,0 -10,8 — П,9
№ 2 Испытание холодильного компрессора на фреоне-. труб 1 м2. Коэффициент теплоотдачи -со 'стороны воды изменялся от среднего значения 660 ккал/м2час град на +30% для всех испытываемых агентов. На рис. 5 приведена зависимость коэффициента теплопередачи от удельной тепловой нагрузки для различных фреонов. Удельные нагрузки были очень малы, так как на стенде был установлен конденсатор, рассчитанный на большие нагрузки, которые наблюдались при испытаниях компрессоров на других агентах (фреоны-22 и -143). Рис. 5. Зависимость коэффициента теплопередачи k от удельной тепловой нагрузки qF для различных фреонов. Коэффициент теплопередачи для фреона-А-1 выше, чем для фрео'но!в-12 и -142. С повыше- J нием температуры конденсации коэффициент теплопередачи падает. На графике даны кривые для температур (конденсации 40 и 50° и приведены значения относительного коэффициента теплопередачи для фреонов-А-1, -142 и -12. '2 и азеотропной смеси фреонов-124 и -С318 33 Дополнительно были проведены испытания партии фреона-А-1, подвергнутой упрощенному процессу ректификации. Разность температур перегонки этого фреона 3—5°. Учитывая, что при отгонке в основном отделяются пары фреона-22, можно было ожидать в этом случае несколько увеличенной холодопроизводительности, что и подтвердилось результатами испытаний в стандартном режиме (табл. 2). В режимах с более высокими температурами кипения и конденсации, по сравнению со стандартным, рост холодопроизводительности сопровождается значительным увеличением мощности при пониженной удельной электрической холодопроизводительности. Давление насыщенных паров (менее очищенного фреона-А-1 было в среднем на 1—2% выше давления очищенного фреона. Выводы Азеотропная смесь фреонов-124 и -С318 (фре- он-А-1) может быть использована в серийных холодильных машинах и тепловых насосах, работающих при высоких температурах конденсации (до 80°) в условиях жаркого и тропического климатов. Наравне с фреоном-А-1 может быть использован фреон-142. Однако предпочтение должно быть отдано фреону-А-1, поскольку он имеет несколько лучшие термодинамические характеристики, а также более высокую химическую стойкость. Фреон-А-1 может быть применен вместо фреона-12 в торговых холодильных установках при соответственно повышенном числе оборотов компрессоров. Конденсаторы установок, работающих на фреоне-12, обеспечат необходимые теплосъемы при работе на фреонах-А-1 и -142. ЛИТЕРАТУРА 1. К. Д. Кан, Л. И. Мак, А. М. Маршак, Л. С. Евсеева, «Холодильная техника», 1963, № 3. 2. И. С. Б а д ы л ь к е с, Рабочие вещества и процессы холодильных машин, Госторгиздат, 1962. 3. И. И. Перель штейн, «Холодильная техника», 1962, Ко 2. 4. Я. Н. Ар ш а иски и, «Холодильная техника», 1963, № 2. 5. А. В. Быков, «Холодильная техника», 1957, № 1. 6. W. В. Gosney, «The Journal of refrigeration», September/October, 1962, vol. 6, p. 113—117.
УДК 621.512 Стенд для испытания компрессоров по паровому циклу Инж. Н. В. ЯКОВЛЕВ—Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности Испытание компрессоров с целью получения их действительной характеристики рекомендуется проводить при установившемся тепловом режиме. В течение опыта давление нагнетания и всасывания, а также температура всасываемого пара должны оставаться постоянными. При этом необходимо, чтобы экспериментальная установка обеспечивала сравнительно быстрый переход от одного режима работы к другому и возможно более точное измерение количества циркулирующего холодильного агента. На заводах и в научно-исследовательских институтах средние и крупные компрессоры раньше зачастую испытывали в составе холодильной установки. Испаритель, теп доойьшд,- ник и конденсатор такой угт^иовки должны '"рыть р"ассчитяны ня максимально возможную в процессе испытания холодопроизводитель- но'сть KQWTpffrnpa ^тп приводило к увеличению размеров стенда и количества холодильного агента, заряжаемого в систему, а также к ^повышению стоимости сооружения."'"Кроме того, затруднялась настройка на заданный режим работы компрессора вследствие значительной инерционности системы и взаимосвязи регулируемых параметров. По предложению автора статьи, во ВНИХИ \ был применен новый метод испытания машин по паровому циклу. В этом цикле исключены два взаимно противоположных процесса — конденсация и кипение циркулирующего холодильного агента, что позволило максимально упростить схему установки, уменьшить количество холодильного агента, заряжаемого в систему, обеспечить незначительную инерцион- I ность и легкость настройки требуемого режи- *ма. В настоящее время метод ВНИХИ применяется в других институтах и на заводах-изготовителях холодильных машин. Однако в литературе он освещается недостаточно полно, а иногда и ошибочно, поэтому возникла необходимость описать его на страницах журнала. Принципиальная схема стенда для испыта- • ния машин по паровому циклу показана на рис. 1. Компрессор осуществляет циркуляцию газообразного холодильного агента в замкнутом кольце. Теплота, эквивалентная работе компрессора, отводится в теплообменниках. При полностью открытом вентиле РВ1 давление нагнетания определяется только температурой охлаждающей воды. Его можно изменять в широких пределах регулированием температуры циркуляционной воды путем добавления свежей (водопроводной) воды. Минимально возможное давление нагнетания устанавливается в соответствии с температурой свежей воды. Рис. 1. Принципиальная схема стенда для испытания машин по паровому циклу: / — компрессор, 2 — теплообменники, 3 — насос, 4 — ресивер высокого давления, 5 -- ресивер низкого давления, 6 —^см^ситель, 7 — сопло. Вентилем РВ1 можно дополнительно регулировать давление нагнетания. Однако повышать его путем прикрытия вентиля РВ1 допустимо лишь до давления насыщения, соответствующего температуре воды, которая поступает в первый (по ходу газа) теплообменник. При более значительном прикрытии вентиля возможна конденсация холодильного агента в первом теплообменнике. Давление всасывания регулируется вентилем РВ2) ч*~Температура всасываемого пара зависит от состояния холодильного агента перед регулирующим вентилем РВ2, которое определяется точкой 5 на рис. 2. При достаточной подаче воды во второй теплообменник температура в точке 5 близка к температуре насыщения. Если испытание проводится при относительно высоком давлении всасывания, то перегрев пара в конце процесса дросселирования 5—1 невелик. При низком давлении температура всасывания регулирует-
№ 2 Стенд для испытания компрессоров по паровому циклу 35 ся вентилем РВЗ. Через этот вентиль жидкий холодильный агент из ресивера высокого давления впрыскивается во всасывающий трубопровод. При этом во втором теплообменнике в установившемся режиме работы конденсирует- н р% Рис. 2. Цикл в i, /gp-диаграмме: /—2 — сжатие в компрессоре, 2—3 — охлаждение в первом теплообменнике, 3—4 — дросселирование в вентиле РВ1, 4—5 — охлаждение во втором теплообменнике, 5—/ и 6—7 — дросселирование в регулирующем вентиле РВ2, 8—9 — дросселирование в регулирующем вентиле РВЗ. ся столько пара, сколько жидкости расходуется на впрыск. Процесс дросселирования в вентиле РВ2 в этом случае протекает по линии 6—7, а в вентиле РВЗ — по линии 8—9. Пар с параметрами в точке 7 охлаждается парожидкостной смесью с параметрами в точке 9. В результате компрессор засасывает холодильный агент, состояние которого характеризуется точкой 10. Положение точки 10 на изобаре всасывания зависит от количества жидкого аммиака, подаваемого через регулирующий вентиль РВЗ. В установившемся режиме работы с закрытым вентилем РВЗ во втором теплообменнике при любо.м расходе охлаждающей воды конденсации пара не происходит. В ресивере высокого давления всегда должен быть запас жидкого холодильного агента, необходимый не только для регулирования температуры всасывания, но и для осуществления перехода от одного режима работы к другому, так как весовое количество холодильного агента в циркуляционном кольце меняется с изменением режима. Ресивер низкого давления служит для выравнивания потока на всасывающей стороне компрессора. Количество холодильного агента, подаваемого компрессором, измеряется с помощью нормального сопла, установленного на всасывающем трубопроводе, и контролируется по тепловому балансу первого теплообменника., Если отказаться от контроля то тепловому балансу, то вместо двух можно применить один теплообменник. Стенд ВНИХИ для испытания компрессоров по паровому циклу имеет два теплообменника общей поверхностью 24 м2 и два ресивера емкостью 0,7 ж3 каждый. На этом стенде допытывались различные машины холодопроизводи- тельностью до 300?Ю0 ст. ккал/час. На рис. 3 в качестве примера показан режим работы одного из испытанных аммиачных компрессоров. Давление нагнетания из меря-^гь Щ *Ч2,3 Щ -8Д 7W ж ~± И » 1?* 12я 12* 12* 12*° 12* Зремз записи, час.пин Рис. 3. Режим работы компрессора: 1 — давление нагнетания, 2 — давление всасывания, 3 — температура всасывания. 4 — температура насыщения по давлению всасывания. образцовым манометром с ценой деления 0,053 ата, давление всасывания — открытым ртутным манометром с ценой деления 1 мм и температура всасывания — ртутным термометром с ценой деления 0,1°. Как видно из рис. 3, в процессе испытания поддерживался устойчивый режим работы компрессора. Температура всасывания регулировалась вентилем РВЗ. Перегрев всасываемых паров был около 7°, что обеспечивало устойчивый сухой ход компрессора. По паровому циклу наиболее целесообразно испытывать компрессоры средней и большой холодопроизводительности, поскольку в этих случаях количество циркулирующего холодильного агента можно измерять дроссельным прибором. Для испытания малых машин правильнее применять схему с электрокалориметром.
УДК 621.564.25: 778.5.001.5 Исследование процесса кипения фреона-12 кинематографическим методом Канд. техн. наук Г.Н. ДАНИЛОВА, инженеры В. К. ВЕЛЬСКИЙ, А. В.КУПРИЯНОВА- Ленинградский технологический институт холодильной промышленности В Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности проведена работа по исследованию процесса пузырькового «кипения фреона-12 в большом объеме при естественной конвекции. С (помощью скоростной киносъемки были шлучены данные об отрывном диаметре do, частоте отрыва и и скорости роста паровых пузырьков dou при кипении фреона-12. Киносъемку процесса кипения производили на экспериментальной установке, изображенной на рис. 1. Кипятильник представлял собой стальной цилиндр внутренним диаметром 125 и длиной 180 мм. В стенку толщиной 4 мм вварены три оправы для смотровых стекол и две — для крепления нагревательного элемента; в днище и крышку — две медные трубки диаметром 3X0,5 мм для ввода термопар, измеряющих температуру жидкости и пара. Кипятильник установлен в термостате диаметром 300, высотой 350 мм. В его стенку также вварены три оправы, расположенные соос- но с оправами кипятильника. Для предотвращения запотевания в каждой из оправ установлены двойные стекла, разделенные текстолитовыми кольцами. Конденсатором служил змеевик из медной трубки размером 12X1, длиной 2100 мм, помещенный в цилиндрический термостат диаметром 250, высотой. 340 мм. Термостаты заполнены спиртом. Для поддержания заданной температуры в обоих термостатах установлены охлаждающие змеевики, нихромовые нагреватели и мешалки. Нагреватели включались и выключались контактными термометрами. В змеевиках термостатов циркулировала жидкость, охлажденная во вспомогательной установке. Внутри кипятильника между двумя .оправами установлен нагреватель (рис. 2), состоящий из вертикальной пластинки 3 (нержавеющая сталь) толщиной 0,1, высотой 2 мм. На боковую поверхность пластинки наклеены текстолитовые накладки 4, между которыми помещен вкладыш 5, предотвращающий их перекос. Пластинки препятствовали парообразованию на боковых поверхностях нагре- вателя.% После наклейки текстолитовых пластинок нагреватель тщательно просушивался в сушильном шкафу, а затем его торцовая поверхность, на которой происходило кипение, полировалась. Электрический ток подавался к нагревателю через стабилизатор-трансформатор и медные токоподводящие наконечники. Рабочее напряжение изменялось в пределах от 0,1 до 0,25 в, ток от 0,4 до 1 а. Парообразование только в вертикальной плоскости на торце нагревателя позволило получить более четкое изображение центров парообразования и возникающих в них пузырьков пара. Съемку производили кинокамерой «Zeitlupe ZL-16» со скоростью до 3000 кадров в секунду. В ходе опыта измеряли: силу тока и падение напряжения в рабочей пластине, температуру и давление насыщенного пара. Опыты проводили в интервале температур от —19 до 30°, что соответствует давлениям насыщенного пара р= 1,6-=-7,7 ата (р= 15,7-104 V76,0 -104 н/м*). При этом удельный тепловой поток q изменялся от 6060 до 37800 ккал/м2час (от 7040 до 43800 вт/м2). При самых малых q и р кипения не наблюдалось, а при больших — количество центров парообразования было столь велико, что пленку невозможно было обработать. Поэтому при каждом значении q опыты проводились не во всем указанном интервале давления. Иг 26 снятых кинопленок были обработаны 12. Остальные были либо забракованы из-за технического несовершенства, либо обработаны неполностью. При обработке пленок их проецировали на экран с помощью проекционного фонаря. Изображение на экране увеличивалось в сравнении с действительным в 15—30 раз (в зависимости от масштаба съемки). Для определения масштаба увеличения служила стальная проволока диаметром 0,36 мм (струна), установленная в кипящей жидкости в одной плоско-
№ 2 Исследование процесса кипения фреона-12 кинематографическим методом 37 —^УУ^^А7У^Л^у| Рис. 1. Схема экспериментальной установки: / — кипятильник, 2 — нагреватель, 3 — смотровое экно, 4 — термопара, 5 — термостат кипятильника, 6 — манометр, 7 — паропровод. 8 — вентиль, 9 — конденсатор, 10 — контактный термометр, 11 — термометр. 12 — термостат конденсатора, 13 — охлаждающий змеевик, 14 — мешалка, 15 — вспомогательный электрический (Нагреватель, 16 — трубка для отвода конденсата. сти с нагревательной пластиной. Обработанные участки имели примерно одинаковую частоту кадров — от 2000 до 2800 в секунду. В опытах с малыми q и U число центров парообразования на попадавшем в кадр участке нагревателя (по ширине кадра) было небольшим и все они могли быть обработаны. При значительных величинах q и U обрабатывали не все центры вследствие того, что число их было большим и в ряде случаев невозможно было разграничить отрывающиеся от «их пузырьки. При этом старались обработать как можно больше центров и учесть все центры с характерными для данных условий значениями do и и. Кроме того, приходилось учитывать качество изображения пузырьков, выходящих из разных центров: измеряли те пузырьки, изображение которых было достаточно четким по всей длине обрабатываемого участка пленки. В связи с указанными выше обстоятельствами число обработанных центров парообразования (по ширине кадра) на разных пленках было различным: максимальное — 33, минимальное — 6. После выбора центров измеряли диаметр и частоту отрыва выходящих из них пузырьков в различные моменты времени. Для каждого центра, в зависимости от частоты отрыва, обрабатывали от 5 до 35 пузырьков по длине пленки. Отрывной диаметр определяли путем измерения на экране среднего диаметра пузырька в момент отрыва его от поверхности нагрева. Частоту отрыва находили по числу кадров, прошедших от момента образования одного пузырька до момента образования следующего. При этом частота отрыва выходящих из одного и того же центра пузырьков во времени менялась мало. Лишь в отдельных случаях это изменение было существенным, и тогда, как правило, частоты периодически повторялись и большей частоте соответствовал меньший отрывной диаметр. Опытные данные были обработаны методом математической статистики [1]. Для каждого пузырька были определены величины doy и, dm, а для каждой пленки найдены их средние статистические значения (см. таблицу). 80 С щ 56 эШ 70 t 1 2 3 / / / ' \Wr?------====?\<b\ 1 D — ч 7 1 2 3 4 83. / / // i-^gHi // i I T^ 0 J 'tf —rr-n— 4-г*/|_ 83 28 ——- N ьУ Рис. 2. Нагреватель: / — токоподводящие наконечники, 2 — винты крепления пластинки к токоподводящим наконечникам, 3 — пластинка из нержавеющей стали. 4 — текстолитовые накладки, 5 — вкладыш.
38 Исследование процесса кипения фреона-12 кинематографическим методом № 2 а — 7,6 Ю5 -5J105 40*- Ю 15 20 25 3d 35 40 45 50 Ю3 90\ 80\ 70\ 60\ 50\ 40 30 о ———гт1 Ю 15 20 25 30 35 40 45 50-10 A,вт/пг . Усреднение производилось как по длине, так и ширине пленки, т. е. и по времени и длине опытного участка (нагревательного элемента. Для пленки № 7 из-за небольшого числа обработанных пузырьков «получены только средние арифметические величины. На рис. 3 нанесены опытные точки, соответствующие примерно одинаковым давлениям насыщенного пара и разным тепловым потокам. Из-за весьма малого числа опытных точек проведенные через них линии отражают лишь общую тенденцию изменения исследуемой величины. Как видно из рис. 3, увеличение теплового потока при р = const во всех опытах приводило к росту отрывного диаметра, частоты отрыва и скорости роста паровых пузырьков. В большинстве опытов влияние q меньше всего отражалось на величине do. Может быть здесь ска: зывалась погрешность в определении диаметров. На рис. 4 построены графики изменения do, и и dou от давления. С увеличением давления каждая из этих величин уменьшается. Для других значений ц это обстоятельство подтверждается графиками на рис. 3. Исключение со- &-+=^ 10 15 20 25 30 35 6 40 45 50-10* <]„6т/мг Рис. 3. Зависимость процесса кипения от теплового потока при различных давлениях: а — отрывной диаметр ^о, б — частота отрыва и, в — скорость роста лузьирьков do и. ставляют опыты при р —7,7 ата и р=1,6ч- ч-1,7 ата. Отрывной диаметр менялся от 0,1 до 0,21 мм, средняя статистическая частота отрыва от 34 до 100 11сек и скорость роста от 3,1 до 19,2 мм/сек. Погрешность в определении диаметра, в связи с малыми размерами паровых пузырьков фреона-12, была значительной. Максимальная погрешность, соответствующая 15-кратному увеличению изображения на экране и do = 0,1 мм, 'составляла '±40%; средняя +25%>. Максимальная погрешность в определении частоты при и = 3011сек была равна +7%, при и = 901/сек—±20%. Вследствие небольшого числа опытных точек и значительной 'погрешности в определении размера пузырьков полученные данные о влиянии давления и теплового потока на do, и и dou характеризуют, в основном, качественную сторону процесса. Вместе с тем результаты работы определяют порядок величин do, и и dou, их средние численные значения и характер изменения в зависимости от давления насыщения и удельного теплового потока для неизученного с этой точки зрения вещества. В. И. Толубинским с помощью электростробоскопа были найдены do, и и dou для фреона-12, кипящего при р— 1 ата [2]. Величина теплового потока, при котором проводились опыты, в статье не указана. Полученные значения do = 0,25—0,45 мм, и = 68—72 VceK и dou — 22,8 мм/сек не противоречат нашим данным, если учесть различие в давлениях, при которых ставились опыты.
№ 2 Исследование процесса кипения фреона-12 кинематографическим методом 39 Номер пленки 1 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 12 Число обработанных центрон (по ширине кадра) 7 33 30 28 9 14 6 7 6 7 6 9 Число обработанных пу:ырькои 39 261 214 126 247 70 22 177 39 260 29 204 Q • ккал/м- час 6,06 13,7 18,8 18,8 18,7 18,4 24,4 23,8 23,6 37,8 37,5 37,1 1СГ~3 вт,М" 7,04 15,9 21,8 21,8 21,7 21,4 28,3 27,6 27,4 43,8 43,5 43,0 4. °с 20 20 30,6 20 0 -10 22,5 -10 — 18 0 — 10 — 19 р, ата 5,8 5,8 7,7 5,8 3,1 2,2 6,2 2,2 1,7 3,1 2,2 1,6 Р • ю-5, н/м- 5,7 5,7 7,6 5,7 3,0 2,16 6,1 2,16 1,66 3,0 2,16 1,57 Отрывной диаметр d0, мм 0,110+0,011 0,093+0,009 0,134 + 0,006 0,107 + 0,02 0,131+0,003 0,142+0,022 0,11 0,132 + 0,002 0,195 + 0,009 0,127+0,02 0,194 + 0,001 0,209 + 0,004 Частота отрыва и, 1\сек 34+4 39 + 4 45 + 4 42 + 7 60+3 60+6 48,5 78+4 60 + 4 84 + 3 102+8 91+4 Скорость рсста пузырьков d0u, MMJceK 3,1+0,09 3,4 + 0,1 4,2+0,2 3,9+0,2 7,6+0,3 8,5±0,6 4,5 9,8+0,5 11,5+0,6 10,5+0,3 19,2+2,0 18,6+0,8 Порядок величин одинаков, хотя вероятно в наших условиях при р=\ ата получились бы несколько меньшие значения do и dou. Рис. 4. Зависимость отрывного диаметра, частоты отрыва и скорости роста паровых пузырькоЕ от давления при q - 18400-:- 18800 ккал/м? час (q = 1^-400-^21800 ет/м?), Сопоставление с имеющимися данными для других веществ показывает, что частота отрыва пузырьков фреона-12 примерно такая же, как у воды [3] и метанола [4], а величина отрывного диаметра по крайней мере на порядок меньше. Так, для воды при изменении давления от 1 до 4 ата и = 60-=- -f-ЗО х\сек, do = 5-^-2,5 мм. Характер влияния давления такой же, как в наших опытах. ЛИТЕРА ТУР А . А. Д. Бродский, В. Л. К а н, Краткий справочник по математической обработке результатов измерений, Стандартгиз, 1960. .В. И. Т о л у б и и с к и й, К теории теплообмена при кипении, «Энергетика», 1959, № 1. Л. М. 3 ы с и н а-М о л о ж е н, С. С. К у т а т е- л а д з е, К вопросу о влиянии давления на механизм парообразования в кипящей жидкости, ЖТФ, 1950, т. XX, вып. 1. . A. S. Perki n s, J. W. W e s t w a t e r, «A.J. Ch. Engineering Journal», 1956, vol. 2, № 4.
УДК 637.5.004.4 0 хранении мяса при температуре, близкой к криоскопической Докт. техн. наук проф. Н. А. ГОЛОВКИН, инженеры О. С. ШАГАМ, Л. А. КОРЖЕМАНОВА, Т. С. СЕМЕНЦОВА — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Одной из возможностей увеличения срока хранения охлажденного мяса является понижение температур охлаждения и хранения до —2ч- —3°, т. е. до температур несколько ниже криоскопических. Проведенные ранее исследования показали, что при температурах, близких к криоскопиче- ским, некоторые продукты растительного ж животного происхождения лучше сохраняют качество и приближаются по своим свойствам к охлажденным [1—4]. Такой режим позволяет >не только удлинить сроки, но и изменить способ хранения мяса — вместо подвешивания полутуш применить укладку в штабеля. Ленинградским технологическим институтом холодильной промышленности были проведены исследования 'в лабораторных и производств ен н ых условиях. В лабораторных условиях было поставлено несколько опытов. Мясо хранили в течение 1 — 1,5 месяца при—2ч—3°. При этом исследовали биохимические изменения в мясе в зависимости от срока хранения и (времени предварительной выдержки 'При 2°. Изменение качества мяса характеризовалось следующими показателями: растворимостью актомиозина, содержанием АТФ (методы определения — ртутный, адсорбции на угле и хроматографический) и сульфгидрильных групп, сорбционной способностью мышечной ткани <при ее витальном окрашивании, водо- удерживающей способностью (метод центрифугирования). Производственные опыты были проведены на Ленинградском хладокомбинате. На хранение было заложено по 5 т мяса I и II категории, которое поступило с мясокомбината им. Кирова спустя сутки после убоя. На хладокомбинате мясо подмораживали при —20° в течение 7—8 часов. Толщина подмороженного слоя 1 —1,5 см. Глубину промерзания определяли при разрезе мускула. В отличие от глубинных слоев подмороженный слой имел матовый оттенок. После подмораживания мясо помещали в опытную камеру емкостью 50 т с температурой ¦—2-'. 3°, оборудованную пристенными ореб- ренными батареями. Заданная температура поддерживалась в камере автоматически с по- №91щ>ю контактных термометров и специально смонтированных нагревательных приборов. Мясо укладывали в штабель высотой 1,5 ж с прокладкой реек между рядами. Для определения естественной убыли на платформенных весах, находящихся в камере, был уложен штабель весом 600 кг. Штабель взвешивали ежедневно. Основное количество мяса хранилось Y&—25 дней, отдельные полутуит, подвергаемые анализу, — в течение месяца. В процессе хранения мясо систематически осматривали и отбирали пробы для анализа. Деформация полутуш 'была незначительной. Вытекания мясного сока из полутуш, находящихся в нижних слоях штабеля, не наблюдалось. Температура в толще мяса была в пределах — 1,5ч 2°. За время хранения дважды произошло нарушение температурного режима, в результате которого наблюдалось большее, чем обычно, потемнение шейной и лопаточной части полутуш, причем у мяса II категории оно было более заметным. При хранении мяса в указанном режиме ход биохимических процессов замедлялся в 3—4 раза. Так, если для охлажденного мяса расслабление окоченения происходит обычно на 3—4 сутки, то для мяса, хранившегося при температуре —2ч 3°, этот процесс наблюдается на 12—14 сутки. После хранения мясо поступало в торговую сеть и на предприятия общественного питания. Здесь температура его повышалась до 0°. По своим свойствам мясо не 'отличалось от охлажденного. Органолептическая оценка вареного мяса и бульона показала, что они имеют приятный вкус и аромат. ЛИТЕРАТУРА 1. В. И. Бруев, Хранение яблок при температуре ниже 0°, Госторгиздат, 1961. 2. Н. А. Головкин, К. К- С т р а х о в и ч, А. И. Цветков, К вопросу хранения яблок при отрицательных температурах, «Холодильная техника»,, 1962, № 2. 3. Н. А. Головкин, Л. И. Першина, Посмертные механо-химические изменения и их роль при консервировании рыбы холодом, труды НИИМРП ВНИРО, т. I, вып. 2, Ленинград, 1961. 4. Н. А. Головкин, О. С. Ш а г а н, Механо-хи- мия мышечной ткани при холодильной обработке мяса, Доклады Всесоюзного научно-технического совещания работников мясной промышленности, Мсу- сква, 1962.
УДК 664.95.037 Охлаждение салаки в солевых растворах Ст. научн. сотрудник Л. Г. МИХАЙЛОВА — Научно-исследовательский и конструкторский институт механизации рыбной промышленности Питательная ценность рыбных продуктов определяется качеством сырья. Основным способом сохранения рыбного сырья является его холодильная обработка. Лишь путем охлаждения рыбы сразу после улова до максимально низкой температуры (без подмораживания) и сохранения ее при этой температуре можно добиться торможения ферментативных и микробиологических процессов в гкани рыбы. В настоящее время предпочтение отдается методу охлаждения рыбы в жадкой среде — морской воде либо солевых растворах, а не во льду [1,2]. Преимущества этого метода заключаются в быстроте и глубине охлаждения, в возможности (механизации процесса, обеспечении надлежащего санитарного режима, в экономии льда и тары, сохранении качества рыбы в процессе хранения. Это свидетельствует о необходимости его внедрения в промышленность [3—в]. Для создания промышленных аппаратов охлаждения рыбы в морской воде или солевых растворах необходимо, в первую очередь, определить оптимальные технологические параметры процесса. С этой целью были проведены исследования по охлаждению в растворе поваренной соли салаки, являющейся одним из ценных видов рыбного сырья для производства консервов. Схема экспериментальной установки изображена на рис. 1. Бак из органического стекла, размером 80X50X20 см, разделен пластиной на две секции, соединяющиеся между собой в нижней части. В одну из секций помещают лед, в другую — наливают солевой (охлаждающий) раствор. С помощью центробежного насоса обеспечивается непрерывная циркуляция: отепленный раствор, прокачиваемый через слой льда, постепенно охлаждается до определенной температуры, величина которой зависит от концентрации раствора. Достигнутая температура поддерживается в течение всего опыта, так как раствор и лед имеют одинаковое процентное содержание соли и при таянии льда сохраняется постоянная концентрация раствора. Экспериментальная установка снабжена внутритканевым полупроводниковым прибором ВПТ-2 для измерения температуры в теле рыбы и растворах. Рыбу, закрепленную в специальном приспособлении, помещают под пластину, которая может перемещаться в вертикальном направлении. Это позволяет регулировать величину сечения, а следовательно, скорость движения жидкости, омывающей охлаждаемую рыбу. Скорость рассчитывается по формуле: О , Vcp = MjMUH, где: G — количество циркулирующего охлаждающего раствора, м3/мин; F — площадь сечения между пластиной и дном бака, ж2. Для определения оптимальных условий охлаждения салаки изучалась зависимость продолжительности ее охлаждения от температуры раствора, скорости его движения, начальной температуры и толщины (наибольшего диаметра) рыбы. Для исследований брали салаку среднего размера (длина ПО—160, толщина 10—14мм) весеннего улова, свежую и дефростированную. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: / — центробежный насос, 2 — запорный вентиль, 3 — пластина, 4 — бак, 5 — прибор ВПТ-2, 6 — приспособление для крепления рыбы.
42 Охлаждение салаки в солевых растворах № 2 В каждом опыте устанавливали изменение температуры в теле рыбы при охлаждении ее в растворе поваренной соли определенных параметров. Для выяснения влияния температуры и скорости движения раствора на продолжительность охлаждения салаки создавались различные температурные и скоростные режимы. Рыбу охлаждали при температурах раствора от О до —6° с интервалом в 1° и скоростях его движения от 0 до 2 м/мин. По полученным опытным данным была построена графическая зависимость продолжительности охлаждения салаки (с 20 до 0° в центре тела рыбы) от температуры и скорости движения охлаждающего раствора. Из графика (рис. 2). видно, что с повышением температуры раствора время, необходимое для охлаждения салаки до 0° (в центре тела рыбы), возрастает. При принудительном движении раствора со скоростью 1,5 м/мин время охлаждения значительно сокращается. -2 -4 -5\ 1— т7 ! 1 1 yf ,—i—| / У^^ у / , 1 ! / ' Л_Ц_ j ! i Т "Т ¦— б 7 9 10 11 12 13 U 15 15 /7 18 Время охлаждения, минуты Рис. 2, Зависимость продолжительности охлаждения салаки от температуры и скорости движения охлаждающего раствора: I — v = 0 м/мин, II — v = l,5 м/мин. В опытах, проводившихся в условиях, близких к производственным, при скорости движения раствора, превышающей 2 м/мин, наблюдалось интенсивное ценообразование. Влияние темшературы охлаждающего раствора на температуру в подкожном слое рыбы показано на рис. 3. Опытные точки на графике соответствуют времени, когда в центре тела рыбы температура была равна 0°. В этот момент температура в подкожном слое будет тем ниже, чем ниже температура солевого раствора. Температура в подкожном слое рыбы, охлажденной в растворе, имеющем -7 -0 -5 -А -3 -2о Температура охлаждающего раствора, С Рис. 3. Зависимость температуры в подкожном слое салаки от температуры охлаждающего раствора: I __ ^ = 0 м/мин, II — v = 1,5 м/мин. температуру —4°, ниже криоскопическои точки ее замерзания tKl, а/при охлаждении в растворе с температурой —3° — находится около криоскопическои точки. При охлаждении в растворе, температура которого выше —2°, температура в подкожном слое приближается 1к 0°, т. е. находится выше криоскопическои точки. Таким образом, при охлаждении салаки в солевом растворе, имеющем температуру — 4° и ниже, наблюдается частичное подмораживание ее поверхностных слоев. На рис. 4 показана кривая, характеризующая зависимость продолжительности охлаждения салаки в растворе от начальной температуры тела рыбы (температура раствора —2°, скорость его движения 1,5 м/мин). Для «N 25 ? ?0 15 Ь 10 1 1 гп 1 4 5 6 7 8 Время охлаждения минуты Рис. 4. Зависимость продолжительности охлаждения салаки в охлаждающем растворе от начальной температуры тела рыбы.
№ 2 Охлаждение салаки в солевых растворах 43 охлаждения рыбы до 0° при начальной ее температуре 5° потребуется 4 минуты, 10° — около 6 минут, 15° — 7 минут, 20—25° — немногим более 7 минут. Следует отметить, что повышение начальной температуры рыбы стерх 20° существенного влияния на 'продолжительность охлаждения не оказывает. На рис. 5 представлена зависимость продолжительности охлаждения салаки от ее толщины при различных температурах раствора. При увеличении толщины рыбы продолжительность охлаждения ее до 0° возрастает. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9- 10 И 12 13 14 15 16 17 18 Время охлаждения, минуты Рис. 5. Зависимость продолжительности охлаждения рыбы от ее толщины при различных температурах солевого раствора. При охлаждении рыбы в солевом растворе возникает вопрос о влиянии просаливания на ее качество. Были проведены химические исследования с целью определения содержания соли в ткани рыбы при охлаждении и в процессе дальнейшего хранения во льду. Брали Э°/о-ный раствор поваренной соли. Такая концентрация необходима для получения охлаждающего раствора с температурой —3°. Во всех опытах соленость рыбы в процессе охлаждения увеличивалась не более чем на 0,3% при начальном содержании соли в свежей рыбе 0,5°/о. TaiKOie просаливание не оказывает влияния на (качество рыбы. Можно также предположить, что в основном просаливается поверхность рыбы, так как при дальнейшем хранении ее во льду часть соли смывается водой тающего льда и общее содержание соли в тканях заметно уменьшается: через 4 часа хранения — до 0,66—0,7%, а через 24 часа — до 0,6%. В процессе дальнейшего хранения содержание соли не изменяется. Выводы При температуре солевого раствора ниже —3° рыбу охлаждать не рекомендуется, так как в этом случае происходит частичное подмораживание ее поверхностных слоев. Нецелесообразно также использовать раствор, имеющий температуру —1° и 'выше, ввиду существенного увеличения продолжительности охлаждения. Оптимальная температура раствора для охлаждения салаки находится в пределах от —3 до —2°; оптимальная скорость его движения — от 1 до 2 м/мин. При таких скоростях время охлаждения салаки в растворе с температурой —2° сокращается примерно на 20%, по сравнению € охлаждением ее в неподвижном растворе (при той же температуре). Кроме того, усиленная циркуляция способствует интенсивному перемешиванию раствора в баке, что обеспечивает нормальные условия теплообмена. Увеличивать скорость движения раствора выше 2 м/мин не рекомендуется, так как образующаяся при этом пена на поверхности раствора в баке приводит к замедлению процесса охлаждения рыбы. Продолжительность охлаждения салаки до 0° (в центре тела) в растворе с температурой —2° соответственно составляет: для рыбы толщиной 10 мм — 3 — 4 минуты, 12 мм — 5 минут, 14 мм—7 минут. Данные опытов согласуются с теоретическим расчетом продолжительности охлаждения рыбы. В интервале начальных температур от 10 до 20° продолжительность охлаждения колеблется немногим более чем на одну минуту. Рекомендуемое время охлаждения практически установлено для рыбы с начальной температурой 20°. При проектировании промышленных установок скорость движения транспортера в баке следует рассчитывать с учетом этих данных. Устанавливать на транспортер вариаторы скоростей нецелесообразно. Общее содержание соли в салаке, охлажденной в 5<10/о-ном растворе поваренной соли, не превышает 0,8'°/о. Эта величина не влияет на качество рыбы при последующей ее обработке. ЛИТЕРАТУРА 1. Г. С. К о н о к о т и н, Рациональные способы охлаждения и сохранения салаки для производства консервов «Шпроты в масле», «Рыбное хозяйство», 1953. № 6.
46 Сублимационная сушка кулинарных изделий № 2 Рис. 2. Температурные графики сублимационной сушки различных кулинарных изделий. Мясные паровые котлеты хорошо восстанавливались после 15 минут замачивания в кипяченой воде при комнатной температуре и последующей выдержки на пару в течение 10 минут. Котлеты, подвергавшиеся перед сушкой предварительному замораживанию, в восстановленном виде были более мягкими, сочными, чем подвергавшиеся самозамораживанию, однако по вкусу они несколько уступали контрольным образцам. Бефстроганов восстанавливали добавлением кипятка, а затем разогревали с жиром на сковороде. Печень для восстановления помещали на 10—15 минут !в кипяченую 'воду D5—50°), а затем разогревали с жиром на сковороде. Тефтели перед использованием в пищу замачивали в течение 5 минут в воде, а затем разогревали на пару. В восстановленном виде они получили высокую оценку, особенно образцы, подвергавшиеся перед сушкой предварительному замораживанию. Пудинг восстанавливали как в воде, так и на пару. Однако влага проникала лишь в наружные слои продукта, которые приобретали полужидкую консистенцию. Центральные слои почти не набухали. Коэффициент набухаемо- сти составлял всего 1,6. В измельченном виде сухой пудинг хорошо восстанавливался, в связи с чем было рекомендовано использовать его в пищу в сухом виде вместе с чаем, кофе и другими горячими напитками. Творог с яблочным пюре восстанавливали кипяченой водой при тщательном перемешивании. Гречневую кашу восстанавливали добавлением кипятка до получения желаемой консистенции. Набухание ее происходило мгновенно, кроме того, каша сразу подогревалась. Качество продукта, подвергавшегося перед сушкой самозамораживанию, практически было таким же, как и .-продукта, подвергавшегося предварительному замораживанию в камере. Соус (восстанавливался мгновенно, причем в зависимости от количества добавляемой воды можно было получить желаемую степень густоты. Органолоптическая оценка показала, что по вкусу соус не отличался от свежего, но аромат его был более слабым. Сублимированные вареное и духовое мясо, мясные паровые котлеты и гречневая 1каша были заложены на длительное хранение. Кулинарные изделия помещали в стеклянные банки (емкость 0,5 л), которые заполняли газообразным азотом. Котлеты сохраняли при комнатной температуре и при 0°, остальные кулинарные изделия — только при комнатной температуре. Содержание влаги в продуктах во 'время хранения практически не изменялось. Результаты физико-химических исследований кулинарных изделий в процессе хранения приводятся в таблице. Из таблицы следует, что в процессе хранения коэффициент набухания вареного мяса, а также количество влаги, удерживаемой при центрифугировании, уменьшились, что свидетельствует о частичном ухудшении гидрофильных свойств мяса. У духового мяса указанные показатели претерпели меньшие изменения. Восстановленные после 9 месяцев хранения при комнатной температуре образцы вареного и духового мяса были вполне пригодны для употребления и мало отличались от контрольных образцов, подвергавшихся только замораживанию. Котлеты, хранившиеся при 0°, были вполне пригодны к употреблению после 9 месяцев хранения, несмотря на известное уменьшение коэффициента набухаемости. Набухание котлет происходило в течение 7—10 минут. В то же время для такого же набухания котлет, хранившихся при комнатной температуре в течение 6 месяцев, требовалось 40—45 минут. При органолептической оценке котлет ощущалась сухость и пустота ©куса. После 9 месяцев хранения они потеряли способность к набуханию. Гречневая каша полностью сохранила исходные свойства.
№ 2 Сублимационная сушка кулинарных изделий 45 пластины со стержнями, однако при прокалывании на котлетах образовывались трещины, а сухие котлеты разламывались на куски. В связи с этим в дальнейшем были использованы контактные сетки, которые прокладывали с двух сторон между продуктом и плоскими нагревателями. Для улучшения теплового контакта на верхний нагреватель помещали рассредоточенный груз @,01 кг/см2). Котлеты замораживали так же, как и вареное мясо. Бефнстроганов и говяжью печень 'получали в готовом виде из ресторана. Размер кусочков мяса 40X6X4 мм, печени — 15X9X8 мм. При сушке использовали шластины со стержнями. Куски печени накалывали на стержни, а бефстроганов укладывали слоем в 20—22 мм и а пластины, которые предварительно, во избежание ссьшания кусочков мяса, помещали в специальные (Противни. Размер противней соответствовал размеру пластин в плане, а высота — (высоте стержней. Беф-строганов и печень 'перед сушкой подвергали самозамораживанию. Тефтели в виде шариков диаметром 30— 34 мм также получали в готовом виде из ресторана. Перед замораживанием их накалывали на пластины со стержнями. Замораживали в вакууме и в холодильной камере при —30°. Творожный пудинг получали в готовом виде из ресторана. Куски пудинга толщиной 20—22 мм накалывали на пластины со стержнями и подвергали самозамораживанию. Содержание влаги в пудинге составляло 44%. Творог с яблочным пюре приготовляли тщательным смешиванием обезжиренного творога с пюре (по весу 85% творога и 15% пюре). Затем добавляли сахар по вкусу. Полученную смесь, содержавшую 69% влаги, высушивали на пластинах со стержнями. Толщина слоя продукта 22 мм. Гречневую кашу, как и при сушке бефстроганова, насыпали слоем 20—22 мм на пластины со стержнями, помещенные предварительно в против™. Замораживание проводили в вакууме и в холодильной камере при —30°. Томатный соус приготовляли без жира. В состав его входили томат-тпоре, пшеничная мука, петрушка, лук, морковь и вода. Температурные графики сублимационной сушки мясных кулинарных изделий приведены на рис. 1. Продолжительность сушки вареного мяса не превышала 6 часов. Основное количество влаги испарялось при температуре продукта I —18-:—13°. Содержание влаги в высушенном продукте было 2,5%. 0 12 3 4 5 6 Часы Рис. 1. Температурные графики сублимационной сушки мясных кулинарных изделий. Продолжительность сушки духового мяса в зависимости от толщины кусков равнялась 4,5—5,0 часам. Температура сублимации была в пределах —16ч—14°, остаточное содержание влаги 2,5%. Тефтели, несмотря на их большую толщину, обезвоживались за 6—7 часов. Продолжительность сушки беф-строганова и печени составляла 5,5—6,0 часов. Температурные графики сушки гречневой каши, творожного пудинга, творога с яблочным пюре и томатного соуса даны на рис. 2. Продолжительность сушки указанных продуктов не превышала 5—6 часов. Конечное содержание влаги было в пределах 2,6—4,5%. Проводились также опыты по разработке режимов восстановления сублимированных кулинарных изделий. Было установлено, что вареное и духовое мясо нужно восстанавливать в течение 20 минут в горячей воде (80е) или в воде при комнатной температуре с последующим (в обоих случаях) разогреванием в соусе на сковороде. Органолептическая оценка восстановленного мяса показала, что образцы, подвергавшиеся перед сушкой предварительному замораживанию, были более мягкими и сочными, чем образцы, подвергавшиеся самозамораживанию. Мясо, восстановленное в воде, отличалось некоторой пустотой вкуса. Этого не обнаруживалось при восстановлении в бульоне. В последнем случае качество мяса мало отличалось от качества контрольных образцов, подвергавшихся только замораживанию.
46 Сублимационная сушка кулинарных изделий № 2 часы Рис. 2. Температурные графики сублимационной сушки различных кулинарных изделий. Мясные паровые котлеты хорошо восстанавливались после 15 минут замачивания в кипяченой воде при комнатной температуре и последующей выдержки на пару в течение 10 минут. Котлеты, подвергавшиеся перед сушкой предварительному замораживанию, в восстановленном виде были более мягкими, сочными, чем подвергавшиеся самозамораживанию, однако по вкусу они несколько уступали контрольным образцам. Беф-строганов восстанавливали добавлением кипятка, а затем разогревали с жиром на сковороде. Печень для восстановления помещали на 10—15 минут в кипяченую 'воду D5—50°), а затем разогревали с жиром на сковороде. Тефтели перед использованием в пищу замачивали в течение 5 минут в воде, а затем разогревали на пару. В восстановленном виде они получили высокую оценку, особенно образцы, подвергавшиеся перед сушкой предварительному замораживанию. Пудинг восстанавливали как в воде, так и на пару. Однако влага проникала лишь в наружные слои продукта, которые приобретали полужидкую консистенцию. Центральные слои почти не набухали. Коэффициент набухаемо- сти составлял всего 1,6. В измельченном -виде сухой пудинг хорошо восстанавливался, в связи с чем было рекомендовано использовать его в пищу в сухом виде вместе с чаем, кофе и другими горячими напитками. Творог с яблочным пюре восстанавливали кипяченой водой при тщательном перемешивании. Гречневую кашу восстанавливали добавлением кипятка до получения желаемой консистенции. Набухание ее происходило мгновенно, кроме того, каша сразу подогревалась. Качество продукта, подвергавшегося перед сушкой самозамораживанию, практически было таким же, как и .продукта, подвергавшегося предварительному замораживанию в камере. Соус 'восстанавливался мгновенно, причем в зависимости от количества добавляемой воды можно было получить желаемую степень густоты. Органолептиче- ская оценка показала, что по вкусу соус не отличался от свежего, но аромат его был более слабым. Сублимированные вареное и духовое мясо, мясные паровые котлеты и гречневая !каша были заложены на длительное хранение. Кулинарные изделия помещали в стеклянные банки (емкость 0,5 л), которые заполняли газообразным азотом. Котлеты сохраняли при комнатной температуре и при 0°, остальные кулинарные изделия — только при комнатной температуре. Содержание влаги в продуктах во время хранения практически не изменялось. Результаты физико-химических исследований кулинарных изделий в процессе хранения приводятся в таблице. Из таблицы следует, что в процессе хранения коэффициент набухания вареного мяса, а также количество влаги, удерживаемой при центрифугировании, уменьшились, что свидетельствует о частичном ухудшении гидрофильных свойств мяса. У духового мяса указанные показатели претерпели меньшие изменения. Восстановленные после 9 месяцев хранения при комнатной температуре образцы вареного и духового мяса были вполне пригодны для употребления и мало отличались от контрольных образцов, подвергавшихся только замораживанию. Котлеты, хранившиеся при 0°, были вполне пригодны к употреблению после 9 месяцев хранения, несмотря на известное уменьшение коэффициента набухаемости. Набухание котлет происходило в течение 7—10 минут. В то же время для такого же набухания котлет, хранившихся при комнатной температуре в течение 6 месяцев, требовалось 40—45 минут. При органолептической оценке котлет ощущалась сухость и пустота ©куса. После 9 месяцев хранения они потеряли способность к набуханию. Гречневая каша полностью сохранила исходные свойства.
№ 2 Сублимационная сушка кулинарных изделий 47 Кулинарные изделия Температура хранения, °С Содержание влаги в г на I г сухого вещества до СУШКИ Коэффициент набухания сушки после хранения, месяцы Количество влаги, удерживаемо и восстановленным мясом при центрифугировании (в г на 1 г сухого вещества) после сушки после хранения, месяцы Мясо вареное духовое Котлеты мясные па ровые 20-22 20-22 20-22 0 1,7 2,6 2,6 3,2 2,8 3,6 3,6 2,6 2,8 3,5 2,6 2,6 2,5 3,0 2,6 2,5 Не набухают 2,6 1,56 1,20 1,07 1,03 1,14 1,01 Опыты по хранению кулинарных изделий продолжаются. Выводы Сублимационную сушку указанных выше кулинарных изделий (за исключением мясных паровых котлет) целесообразно проводить на пластинах со стержнями при остаточном давлении в сублиматоре 0,8—1,0 мм рт. ст. При сушке котлет следует использовать контактные сетки. Перед сушкой кулинарные изделия (за исключением пудинга, творога с яблочным пюре, гречневой каши и соуса, которые можно замораживать в вакууме) следует подвергать предварительному замораживанию до —20° в скороморозильных аппаратах или низкотемпературных камерах. Сублимированные кулинарные изделия следует восстанавливать «следующим образом: вареное и духовое мясо — в горячей воде (80 ) или в горячем бульоне в течение 20 минут, либо в кипяченой воде при комнатной температуре с последующим разогреванием в соусе на сковороде; мясные паровые котлеты — в кипяченой воде при комнатной температуре в течение 15 минут, а затем на пару в течение 10 минут; беф-строганов — в кипятке с последующим разогреванием с жиром на сковороде; говяжью печень—в кипяченой воде с температурой 45—50° с последующим разогреванием с жиром на сковороде; тефтели — в кипяченой воде при комнатной температуре в течение 5 минут с последующим разогреванием на пару; творожный пудинг — употреблять в сухом виде с чаем, кофе и другими горячими напитками; творог с яблочным пюре и томатный соус- добавлением кипяченой воды и тщательным перемешиванием до получения нужной степени густоты; гречневую кашу — добавлением кипятка до получения желаемой степени густоты.
о п ытом УДК 664.68 : 628.83 Малогабаритный коцдиционер для карамельных поточных линий Качество карамельных изделий в значительной степени определяется совершенством применяемых способов охлаждения полуфабрикатов и готовой продукции. Высокая гигроскопичность карамели требует поддержания строго определенной температуры и относительной влажности охлаждающего воздуха, подаваемого в закрытые технологические аппараты и отделения формовки, охлаждения и завертки карамели. Повышение относительной влажности воздуха сверх 45—55% приводит к увеличению количества влаги в карамели, что вызывает брак изделий (расплывание, деформация) и по в г Направление движения К Возврат охлаждаю-8 9 охлаждающего воздуха Направление юиженил карамели Схема малогабаритного кондиционера: 1 — сепаратор крупной крошки, 2— орошаемый фильтр для очистки от мелкой сахарной пудры; 3 — секция поддона ^ля сбора сладкой воды, 4 — промывная камера с двумя рядами форсунок, 5 — секция поддона для сбора охлажденной воды, 6' — фильтр для циркуляционной воды, 7 — капле- уловитель, 8 — пластинчатый калорифер, 9 — вентилятор, 10 — электродвигатель, 11 — нагнетательный воздуховод, 12 — трубы для циркуляционной орошающей воды, 13 — ребристый испаритель, 14 — закрытый двухъярусный вибротранспортер для охлаждения карамели, 15 — фреоновая холодильная машина.
№ 2 Малогабаритный кондиционер для карамельных поточных линий 49 Показатели Мощность поточных ли- Производительность (по воздуху) установки кондиционирования, кг/час . . . Число вентиляторов, шт Расход: воды часовой, кг/час . . удельный, кг/кг . . . электроэнергии удельный, кет/кг. . . тепла, ккал/час .... холода проектный, ккал/час фактический, ккал/час . удельный, ккал/кг . . Параметры обрабатываемого воздуха: поступающего в кондиционер ) температура, °С . . . относительная влажность, % . . . . выходящего из кондиционера температура, °С . . . относительная влажность, °/ft .... Габаритные размеры одного кондиционера: длина, м ширина, м . . . . высота, м .... площадь, мг двух кондиционеров: длина, м ширина, м Удельный расход площади, | Мг/т Кондиц онер „Клима" 2500 20000 4 72000 28,8 15 0 006 60000 150000 70000 28 23—24 j 35-40 12-15 50-55 12 3 1,82 36 12 6 72 28,8 Малогабаритный кондиционер системы ВКНИИ 2500 20000 2 40000 16 8 0,0032 * 80С00 60000 24 23-24 ! 35-40 12-15 50-55 3,5** 1,25 ! 1,75 4,4 3,5 2,5 8,8 3,5 * Испытание кондиционера ВКНИИ проводилось без калорифера, при работе на рециркуляцию. ** Длина кондиционера вместе с холодильной машиной равна 4500 мм. резко снижает производительность оборудования — в первую очередь заверточных машин. Карамель, охлаждаемая кондиционированным воздухом, имеет повышенную стойкость. Поэтому в карамельном производстве необходимо применять установки кондиционирования воздуха. В противном случае производительность, поточных линий снижается в летний период на 25—ЗОР/о. Всесоюзный 'научно-исследовательский институт кондитерской промышленности разработал индивидуальный малогабаритный кондиционер форсуночного типа (см. рисунок), два промышленных образца которого, изготовленные московской фабрикой «Рот-Фронт», установлены на поточных линиях карамельного цеха. Кондиционер представляет собой прямоугольную металлическую камеру, состоящую из следующих основных узлов: сепаратора крупной крошки, орошаемого фильтра для очистки от -сахарной шудры, 'промывной -камеры ic двумя рядами форсунок, 'каплеуловителя, пластинчатого калорифера и вентилятора. Отработанный воздух из закрытого двухъярусного вибротранспортера для охлаждения карамели поступает через сепаратор крупной крошки в орошаемый фильтр, состоящий из пакета металлических листов с отверстиями, уменьшающимися 'по ходу воздуха. Пройдя фильтр, промывную камеру и капле- уловитель, охлажденный до 6—7° воздух с относительной влажностью 85—90Р/о поступает в калорифер, обогреваемый водой E0—70°), либо смешивается с рециркуляционным воздухом (—1 : 1). В результате температура воздуха повышается до 12—15°, а относительная влажность снижается до 45—58'%. С этими параметрами воздух снова направляется вентилятором в вибротранспортер. Вода, орошающая фильтр и постепенно насыщающаяся сахаром, стекает в секцию поддона и подается в верхнюю часть фильтра по трубе для циркуляционной орошающей воды (коэффициент очистки фильтра 0,8—0,9). В дальнейшем эта вода используется в производстве. Для увеличения -производительности и обеспечения гибкости маневрирования установка составлена из двух кондиционеров общей производительностью 20000 кг воздуха в час. Охлаждение воды может осуществляться отдельной холодильной машиной или централизованно с частичным доохлаждением используемой при этом артезианской воды.
50 Обмен опытом № 2 Ребристый испаритель располагается непосредственно в промывной камере, что обеспечивает компактность 'конструкции и экономичность работы кондиционера. Благодаря небольшим размерам кондиционер можно встраивать в комплект оборудования поточной линии, что исключает необходимость в разветвленной сети воздуховодов. Первый промышленный образец малогабаритного кондиционера испытывался проектно- наладочным управлением Главсантехмонтаж. Параллельно проводились испытания кондиционеров «Клима» фирмы «Верме Люфттех- ник» (завод «Нема», ГДР), 'который эксплуатируется на фабрике «Рот-Фронт» с 1959 г. Установка «Клима» состоит из двух идентичных кондиционеров по 10000 кг воздуха в час, обслуживаемых отдельными фреоновыми машинами холодопроизводительностью по 75000 ккал/час. Каждый кондиционер включает в себя две промывные камеры, два калорифера первого и второго подогрева, три сепаратора и два вентилятора. В установке «Клима» не была предусмотрена вторая рециркуляция и фильтрация рециркуляционного и наружного воздуха. Поэтому к ней во время испытаний был последовательно подключен малогабаритный кондиционер системы ВКНИИ. При отключении его на форсунках установки «Клима» образовывался липкий налет сахарной пудры из рециркуляционного воздуха, что вызывало быстрое загрязнение форсунок. Малогабаритный кондиционер системы ВКНИИ, благодаря наличию орошаемого фильтра, обеспечивает постоянство и нужный уровень требуемых параметров воздуха, нормальную работу форсунок при использовании рециркуляционного воздуха и экономичность работы. В таблице приведены основные технико-экономические показатели работы кондиционеров «Клима» и малогабаритного кондиционера, эксплуатируемых в карамельном цехе фабрики «Рот-Фронт». Приведенные данные относятся к работе сдвоенных кондиционеров (один кондиционер на поточную линию). Из данных таблицы видно, что малогабаритный 'кондиционер, занимая в 8 раз меньшую площадь 'и расходуя в 2 раза меньше воды и электроэнергии <по сравнению с кондиционером «Клима», может обеспечить воздухом требуемых параметров поточные линии той же мощности (по 10 т/смену). Результаты четырехлетней успешной эксплуатации малогабаритного кондиционера на кондитерской фабрике «Рот-Фронт» позволяют рекомендовать его для широкого внедрения на предприятиях кондитерской промышленности. Ст. научн. сотрудник ВНИИ кондитерской промышленности С. А. РАПОПОРТ, начальник технического отдела Московской кондитерской фабрики пРот-Фронтя 3. А. АГАСЬЯНЦ УДК 621.56/.59: 629.1-44 Электротележка - тягач В (настоящее время на холодильниках широкое применение получили электротележки ЭКП-750 грузоподъемностью 750 кг. Электротележка приводится в движение. электродвигателем постоянного тока мощностью 1,35 /сет, напряжением 30 в, скоростью вращения 1700 об/мин, который получает питание от аккумуляторной батареи, состоящей из 26 последовательно соединенных щелочных аккумуляторов ТЖН-250 номинальной емкостью 250 а-ч. Двадцать два аккумулятора расположены в аккумуляторном ящике, находящемся в верхней части стальной рамы, служащей каркасом для закрепления на ней основных узлов машины. Из-за недостатка места в аккумуляторном ящике четыре аккумулятора укреплены в нижней части рамы (рис. 1), по два <с обеих сторон тележки, в специальной выемке, закрытой крышкой. Зарядка и особенно замена таких аккумуля-
№ 2 Электротележка-тягач 51 П/ICN Рис. 1 торов вызывают большие трудности, если учесть, что каждый из них весит около 19 кг. Электротележки ЭКП-750 снабжены подъемной платформой размером 1100X700 мм. При работе электротележки подъемная платформа подводится под специальную платформу или грузовой пакет, которые затем поднимаются на высоту 100 мм и перевозятся. Однако описанный способ подъема и транспортировки платформы с грузом или грузовых пакетов электротележкой ЭКП-750 не нашел на холодильниках должного применения. Площадь подъемной платформы электротележки значительно меньше площади платформы обычной грузовой тележки A750X850 мм). Специальные платформы для перевозки грузов также имеют небольшие размеры, в связи с чем они требуются в большом количестве. Кроме того, необходимы значительные площади для их хранения. Именно поэтому на холодильниках мало используют электротележки ЭКП-750 для перевозки грузов, а там, где позволяют площади платформ, ширина коридоров, габариты кабин лифтов и их грузоподъемность, применяют электротележки ЭК-2 грузоподъемностью 2 г, платформа которых имеет размер 2000 X X 1000 мм. Электротележками ЭКП-750 пользуются главным образом для буксировки грузовых тележек при помощи сцепок. На страницах журнала «Холодильная техника» уже описывалось несколько конструкций сцепок, разработанных рационализаторами московских холодильников № 9, 10 и 12. Эти сцепки, рассчитанные на захват ступицы переднего колеса тележки, съемные, укрепляются на конце платформы (холодильники № 9 и 10) или непосредственно соединяются с подъемной платформой (холодильник № 12). Слесарь транспортного цеха Московского холодильника № 9 Ф. С. Шанаев в содружестве с главным механиком И. П. Шнайдерманом разработали принципиально новую систему сцепки. Они несколько изменили конструкцию электротележки и на ее базе создали машину- тягач (рис. 2). Рис. 2 Четыре аккумулятора, находящихся в нижней части рамы (рис. 3), были перенесены на План ^ t хЕд _ сЭЬ _ [Эд t?u >^т! ^* _ Рис. 3 платформу, что значительно улучшило условия их обслуживания. Эти аккумуляторы, а также механизм открытия и подъема сцепки закрываются общим металлическим кожухом (см. рис. 2). Механическое захватное устройство сцепки включается от дополнительной педали, устанавливаемой на подножке для водителя. На рис. 4 изображена схема механического захватного устройства сцепки. На площадке водителя электротележки укреплена педаль 1. К педали через серьгу 2 присоединен шатун 3, изготовленный из полосовой стали 20X10 мм, стороны которого находятся под углом 90° друг к другу. Второй конец шатуна прикреплен к тяге 4 из круглой стали диаметром 12, длиной 700 мм. Шатун, шарнирно соединенный с серьгой
52 Обмен опытом No 2 и тягой, вращается вокруг оси подшипника 5, приваренного к стойке тележки. Тяга 4 по концам имеет резьбу, на которую навернуты вилки, позволяющие регулировать длину тяги. Второй конец тяги 4 шарнирно скреплен с одним из плеч шатуна 6, вращающегося на подшипнике скольжения 7 вокруг оси, которая в прежней конструкции служила для подъема платформы электротележки. Подшипник изготовлен из трубки диаметром 20 мм. Второе плечо шатуна 6 шарнирно соединено с тягой 8 круглого сечения с вилками по концам. Ко второму концу тяги 8 шарнирно прикреплен шток 9 квадратного сечения 10 X 10 мм, к концу которого приварен клин 10, вырезанный из листовой стали толщиной 10 мм. Длина клина 190 мм, в том числе высота заплечиков 20 мм, ширина основания 150 мм. Клин входит в захватное устройство 11, состоящее из двух половин, вращающихся на пальцах, вставленных между нижней и верхней плитами основания конструкции 12. Захваты длиной 310 мм вырезаны из листовой стали толщиной 10 мм. Расстояние между концами захвата при открытии равно 150 мм. При выводе клина в крайнее заднее положение захваты открываются под действием пластинчатых пружин 13, изготовленных из стальной полосы 15X2 мм. При переходе клина 10 в переднее положение концы захватов сближаются, образуя отверстие диаметром 110 мм, в которое входит стакан переднего колеса грузовой тележки. Наличие заплечиков в клине и соответствующие вырезы на концах захватного устройства препятствуют саморасцеплению сцепки во время движения, тем более что стороны захватов дополнительно прижимаются стальными пластинчатыми пружинами 13. Конструкция 12 изготовлена из стального листа толщиной 5 мм. Она состоит из двух скрепленных болтами (диаметром 12 мм) половин, между которыми имеется зазор, равный 18 мм. Спиральная пружина 14 обеспечивает возврат клина 10 внутрь устройства 11 и плотный захват стакана переднего колеса грузовой тележки. Диаметр пружины 30 мм, длина 300 мм, толщина проволоки 3 мм. Один конец пружины прикреплен к (верхней половине основания 'конструкции 12, другой — :к штоку 9. Схема подъема сцепки показана на рис. 5. К рукоятке /, находящейся на передней стенке электротележки, прикреплен валик 2 диаметром 20 мм, длиной 260 мм. Валик вращается в подшипнике 3, представляющем собой трубку диаметром 20 мм, длиной 40 мм, приваренную к раме тележки. На фиксаторе 4, кроме имеющихся двух, просверлено третье отверстие.- Когда штырь рукоятки при ее крайнем левом положении входит в это отверстие, сцепка опускается на расстояние 250 мм от пола. При среднем положении рукоятки высота сцепки равна 290 мм, при крайнем правом — 340 мм. Это позволяет буксировать тележки любой высоты. Один конец валика 2 жестко соединен с рычагом 5, в вилке которого шарнирно закреплен шток 6 шмя^нсатора вертикальных перемещений сцепки. Диаметр штока 16 мм, длина 350 мм. Шток проходит сквозь -стальной квадрат 7 размером 28X28 мм, по обе стороны которого расположены пружины 8 диаметром 20 мм при толщине проволоки 3 мм. Квадрат свободно вращается внутри вилки 9, приваренной к валику 10. Вилка изготовлена из квадратной стали 18X18 мм. Расстояние между концами вилки 30X30 мм. Второй ;конец валика 10 жестко соединен с рычагом 11. Валик вращается в двух подшипниках скольжения 12, прикрепленных к раме электротележки. К концу рычага 11 шарнирно прикреплена подвеска 13 диаметром 16 мм, соединенная с рычагом 14, сделанным из отрезка швеллера № 10 длиной 400 мм. Конец рычага 14 связан с подвеской 15, второй конец которой шарнир- Рис. 4
№ 2 Реконструкция автомобильной платформы на Московском холодильнике № 9 53 :ис. 5 но прикреплен к рычагу 16, изготовленному из швеллера № 10. Рычаг соединен с конструкцией захватного устройства 17. К нему привернута на болтах поворотная ось 18 диаметром 20 мм, концы которой входят в подшипники скольжения 19, укрепленные на раме электротележки. Для облегчения подъема и установки захватного устройства в любое из указанных грех положений к нему с помощью швеллера № 10 прикреплен чугунный противовес размером 250X100X40 мм. Описанное устройство сцепки обеспечивает плотное закрытие захватов и плавное передвижение буксируемой тележки. Применение электротележек-тягачей на Московском холодильнике № 9 показало, что они просты и удобны в работе. Переоборудовать электротележку в тягач можно в мастерских любого холодильника. Инж м р яяа* УДК 656.015 : 621.56 Реконструкция автомобильной платформы на Московском холодильнике № 9 На многих крупных многоэтажных холодильниках, построенных в довоенное время, шаг колонн не превышал 5,0 X 5,0 м. Этот модуль применялся не только к этажерке холодильного корпуса, но и к его пристройкам. В настоящее время, когда на холодильниках во много раз увеличился грузооборот и широко используются погрузочно-разгрузочные механизмы, старые автомобильные и железнодорожные платформы стали тормозом для нормальной работы предприятий. За последние годы предпринимались попытки некоторого расширения (на 1—2 м) платформ, но три этом не всегда достигался экономический эффект, поскольку проектные пролеты между наружными несущими колоннами оставались без изменения. В 1956 г. на Московском холодильнике № 9 ширина автомобильной платформы была увеличена с 5,5 до 7,2 м. Однако это не обеспечило необходимых условий для эффективного применения имеющихся средств механизации. Опыт работы по погрузке продуктов на автомобильный транспорт в трех холодильных корпусах Московского холодильника № 9 показал, что наилучшие условия созданы в треть-
54 Обмен опытом № 2 ем корпусе, ширина автомобильной платформы которого равна 9,6 м. Этот корпус был построен в 1960 г., его емкость 13000 т. Чтобы полностью реконструировать крытую автомобильную платформу первого корпуса, было 'принято (решение расширить ее до 9,3 м и одновременно удалить шоловину несущих колонн по фасаду. Таким образом, предстояло вместо 14 опорных колонн оставить только семь, т. е. увеличить пролет между колоннами с 5 до 10 м, а усилие на грунт от 'веса железобетонного покрытия платформы перераспределить между оставшимися ^емью колоннами. Платформа была перестроена на протяжении 70 м. Высота проемов для въезда автомашин доведена до 4,3 м (рис. 1), что позволило принимать по всему фронту погрузки и разгрузки автомашины любого типа. При расстоянии между осями колонн 5 м (ширина проезжей части 4,3 м) вдоль платформы могло одновременно разместиться для погрузки 14 автомашин. Теперь их число возросло до 21. Таким образом, фронт погрузки увеличен «а семь автомашин без удлинения платформы. Так как на каждую колонну, подлежащую удалению, опиралась главная железобетонная балка ребристого перекрытия с грузовой площадью 50 ж2, то столбовая опора была заменена висячей металлической опорой на стальных вантах (рис. 2). В местах 'прохождения вант через железобетонное перекрытие Рис. 1. Платформа после усовершенствования. были пробиты отверстия размером 1250Х X 500 мм, которые после сварки стыков на ба л очных опорах бетонировались (бетон МЗОО), Рабочая арматура перекрытия была полностью сохранена, так как ванты из двух прутьев диаметром 40 мм пропускались между арматурными стержнями. В концевых пролетах ванты заглублялись в железобетонные перекрытия на 2250 мм, приваривались к металлическому хомуту, установленному на железобетонной балке, у опоры, и заделывались бетоном М300. В местах установки опорных уголков (90 X X 90 X 12 мм, разрез I—I), на которых сты- 2250 1250 По 1-1 2040 Ш06(ti = 15, 6=20, 400 /L?=750) 2Ф40 Шов(н=6, e-150) 90-9042 Рис. 2. Висячая опора: 1,4 — железобетонные балки, 2 — железобетонная плита, 3 — раз- * Стираемая колонна.
№ 2 Включение трансформатора в схему домашнего холодильника 55 ковались концы вант, вскрытая поверхность защитного слоя старого перекрытия тщательно выравнивалась раствором М100, что обеспечило хорошую опору для уголков. При усовершенствовании (платформы по всей кромке ее крыши вместо ограждающего кирпичного парапета был устроен выносной карниз с настенным желобом и водосточными трубами, установленными >на каждой оставшейся колонне. Как уже указывалось, погрузочная часть платформы была расширена до 9,3 м. Для ее подпорной стенки применялись сборные бетонные блоки СБ-6. В стыковые вертикальные зазоры между блоками, заливаемые цементным раствором, предварительно устанавливали по два стальных прута диаметром 20 мм, к которым приваривали анкерные болты для крепления отбойного бруса. Вертикальные прутья и болты заделывали слоем бетона толщиной 200 мм. Такое крепление оказалось жестким и надежным. Отбойный брус по верху окантован угловой сталью 70 X 70 X 6 мм. К нему прикреплен болтами защитный уголок 90 X 90 X 8 мм, необходимый для предохранения погрузчиков или тележек от падения с платформы. Деревянный отбойный брус облицован металлической лентой толщиной 3 мм. Кроме того, металлическая лента через каждый метр закреплена поперечными полухомутами. Для въезда на платформу и спуска погрузо- чно-разгрузочных механизмов по концам ее устроены пандусы шириной 3 ж с углом подъема 6°. Для удобства загрузки малогабаритного транспорта (автомашин «Москвич» и мотороллеров) предусмотрен передвижной деревянный пандус, угол подъема которого рассчитан на то, чтобы низ кузовов был на отметке пола платформы. Комплексное переустройство платформы позволило почти полностью механизировать по- грузочно-разгрузочные операции, ликвидировать простои при погрузке и разгрузке автомобильного транспорта, улучшить использование новых лифтов холодильника и повысить производительность труда рабочих-грузчиков. Описанная реконструкция автомобильной платформы может быть проведена на других холодильниках Росмясорыбторга. Инж. Д. Я. МОВСИКОВ УДК 621.565 : 644.5 Включение трансформатора в схему домашнего холодильника В ряде случаев напряжение, на которое рассчитан холодильник, не соответствует напряжению в электросети у потребителя. В связи с этим необходимо 'применять повышающий или понижающий трансформатор напряжением 127/220 или 220/127 6. Обычно трансформатор включают в сеть, а вилку шнура холодильника вставляют в гнезда трансформатора. Однако во время остановки электродвигателя холодильного агрегата транефор1матор работает вхолостую, при этом расходуется около 15 вт электроэнергии. В предлагаемой схеме включения трансформатора после терморегулятора при размыкании контактов последнего трансформатор выключается (см. рисунок). Такое изменение схемы занимает не более 30 минут и не требует применения дополнительных деталей, Включение трансформатора в схему домашнего холодильника: 1 — трансформатор, 2 — терморегулятор, 3 — электрическая лампа. 4 — тепловое реле, 5 — пусковое реле. и. с. хохлов
56 Обмен опытом № 2 Датчики температуры с термоконтакторами ТК-1 УДК 621.3.078 Термоконтакторы ТК-1 представляют собой малогабаритные ртутные контактные термометры (диаметр 5, длина 50—80 мм), рассчитанные на разрывную мощность до 2 вт при аиле тока не более 0,2 а. Температура включения их постоянна и гарантируется заводом- изготовителем с точностью +2,5°. Два таких термоконтактора, температуры включения которых примерно одинаковы, могут при соответствующем изменении схемы включения заменить терморегулятор, например типа ТРДК-53. Однако термоконтакторы ТК-1 очень хрупки. Лаборатория пластмасс экспериментально- исследовательокого конструкторского бюро Одесского совнархоза предложила способ надежной их сборки в защитной обойме путем заливки пластмассой, отвердевающей при комнатной температуре. В качестве связующего вещества применяются эпоксидные и ненасыщенные полиэфирные смолы. Заливка термоконтакторов пластмассой производится следующим образом (рис. 1). Рис. 1. Заливка термоконтакторов пластмассой. На металлический или деревянный цилиндр необходимого диаметра плотно наматывают бумагу и обвязывают ее нитками, тонкой проволокой или оклеивают. Затем цилиндр извлекают и в полученную бумажную трубку 1, установленную вертикально, вводят термоконтакторы 2Л соединенные с электропроводами. На нижний конец термоконтакторов надевают резиновую прокладку 3, которая должна плотно прилегать к внутренней поверхности бумажной трубки для предотвращения вытекания пластмассы. Полость трубки с помещенными внутри нее термоконтакторами заполняют жидкой пластмассой, которая отвердевает в течение 8—24 часов. Затем бумажную трубку и резиновую прокладку удаляют, «кроме первого слоя бумаги, который прилипает к пластмассе. В результате, термоконтакторы оказываются в плотной пластмассовой оболочке 4. В таком виде их устанавливают в корпус 5. С ост авы п л астм асе, рекомендуемых для заливки термоконтакторов, могут быть следующими (в весовых частях): эпоксидная смола — 100, дибутилфталат — 20, полиэтилекполиа- мин—8, маршалит или мелкий кварцевый песок — 100-7-150; полиэфирная смола ПН-1 или ПН-2 — 100, гидроперекись изопропил'бензола—3, 10%-ный раствор 'нафтената кобальта в стироле—8, маршалит или гипс — 150-Г-200. Заливка термоконтакторов пластмассой (рис. 2) позволяет предохранить их от ударов, а контакты герметически изолировать от внешней среды. Таким же способом можно собирать другие аналогичные приборы и различные датчики. Инженеры А. Р. ЧУДНОВСКИЙ, Н С. ЗАБЛОЦКАЯ Рис. 2. Термоконтак- горы в корпусе: 1 — корпус, 2 — пластмасса, 3— термаконтактор.
.КЯг УДК 621.3.078 Электронный галоидный течеискатель ВАГТИ-4 Течеискатель служит для обнаружения уте- наруживает утечки в системах при давлении чек во фреоновых системах как с избыточным выше 1 ата. Чувствительность прибора давлением, так и под вакуумом [1]. Он может q,5 afaod фреона-12. Наличие течи определяет- использаваться также в любых системах с ^х,тг „тттт„т,ОГ?,л„«, « ся по стрелочному и звуковому индикаторам. фтористо-углеродными веществами. " н у / л/ ^ т-т * / i\ Вакуумный датчик (рис. 2) течеискателя Прибор (рис. 1) состоит из измерительного ^^^уу1 nDLn ^а vf / блока 1, вакуумного датчика 2, обдувателя 3 и представляет собой диод прямого накала с атмосферного датчика 4. платиновыми электродами. Корпус датчика изготовлен из трубы диаметром 50 мм с фланцами диаметром ПО мм (из 'нержавеющей стали) и рассчитан (на присоединение к вентилю с Ду = 50. Анод датчика выполнен из платиновой проволоки диаметром 0,2, длиной 380 мм, навитой на керамический каркас. Катод представляет собой стакан из 'нержавеющей стали, внутри которого установлен цилиндр диаметром 7 мм из платиновой фольги толщиной 0,1 мм. Атмосферный датчик выполнен в виде «пистолета. В датчик вмонтированы вентилятор и телефон. Конструктивно этот датчик не отличается от датчика ГТИ-3 [2]. Для подачи пробного газа (фреона и др.) к вероятным местам (неплотностей служит обдуватель. Он имеет вид пистолета, к «которому с одной стороны крепится резиновый шланг, соединяющий его с газовым баллончиком, а с Течеискатель с вакуумным датчиком обна- другой — шшшель с клапаном, руживает наличие фреона в системе при его На лицевой панели измерительного блока парциальном давлении 5- 1СИ мм рт. ст., что расположены органы управления и стрелочный при скорости откачки 1 л/сек соответствует индикатор, а внутри 'блока — звуковой инди- потоку 5- 10'5 л мк/сек. Диапазон рабочего катор и электронные устройства, давления в системе для вакуумного датчика Вакуумный датчик должен устанавливаться равен 0,01 — 1,0 мм рт. ст. на форвакуумной линии, где парциальное дав- Течеискатель с атмосферным датчиком об- ление пробного газа, обусловливающее реак- Рис. 1. Электронный галоидный течеискатель ВАГТИ-4: 1 — измерительный блок, 2 — вакуумный датчик, 3 — обдуватель, 4 — атмосферный датчик.
58 Консультация № 2 Датчик На землю Линия накала К коллектору J 115 л I Г У ш Рис. 2. Вакуумный датчик течеискателя ВАГТИ-4 (заглушка условно снята). цию течеискателя, максимально. По тем же причинам датчик должен крепиться по возможности ближе к выхлопному патрубку высоковакуумного насоса, а при его отсутствии— к испытываемой системе. Если объем менее 100 л, датчик может включаться в линию откачки (рис. 3, а), при больших объемах — параллельно линии откачки (рис. 3, б). Во втором случае при откачке до рабочего давления @,01 —1,0 мм рт. ст.) линия, на которой установлен датчик, должна быть перекрыта. После достижения заданно- 1 7 Рис. 3. Схемы включения вакуумного датчика: а — в линию откачки: / — исследуемый объем, 2 — вентйль-натекатель» 3 — вакуумный датчик, ? — вакуумметр, 5 — манометр, 6 — вентиль, 7 — ВАГТИ-4, 8 — механический насос; б — параллельно линии откачки; / — исследуемый объем, 2 — бустерный насос, 3 — манометр, 4 г— вакуумметр, 5 —~ ВАГТИ-4, 6 — вакуумный датчик, 7—вентили, 8—механический насос, 9— вентйль-натекатель.
№ 2 Нужна ли побудительная циркуляция воздуха в камерах хранения фруктов? 59 го разрежения основная магистраль перекрывается, а линия датчика открывается. Вакуумные системы проверяют при обдувании вероятных мест неплотностей пробным газом (рекомендуется пользоваться фреонами-12 и -22). Вначале следует обдувать смесью воздуха с газом при концентрации от 10~3 и выше. В зависимости от емкости время обдува колеблется с 2,5 (при емкости больше 100 л) до 15 секунд (больше 1000 л). При работе с бустерными насосами время обдува сокращается. Отыскание неплотностей в системах под давлением с помощью приборов ВАГТИ-4 и ГТИ-3 аналогично. Работоспособность течеискателя с вакуумным датчиком проверяют при давлении в системе 0,1 мм рт. ст. и подаче на вход вентиля (Ду=50) смеси фреона с воздухом (концентрация 10~4 ч-10~6) в течение 2,5 секунды. Стрелка прибора должна отклониться не менее чем на 20% от полной шкалы. Прибор питается от сети переменного тока частотой 50 гц, напряжением 220 в. Габаритные размеры прибора 245 X 310 X X 380 мм. Вес измерительного блока 18 кг, вакуумного датчика 1,3 кг, атмосферного датчика со шлангом длиной 3 м — 1,6 кг. ЛИТЕРАТУРА 1. Вакуумный атмосферный галоидный течеискатель ВАГТИ-4. Выпускной аттестат, техническое описание и инструкция по эксплуатации, Ленинградский совнархоз, Управление радиотехнической промышленности. 2. В. А. Тихомиров, «Холодильная техника», 1961, Ко 6. Инж. В. А. ТИХОМИРОВ УДК 621.565:581.47 Нужна ли побудительная циркуляция воздуха в камерах хранения фруктов? Неравномерное распределение температуры в камерах отрицательно отражается на качестве фруктов и сроке их хранения. При естественной циркуляции воздуха температура его вблизи приборов охлаждения всегда несколько ниже средней температуры камеры, так как температура находящегося в приборах охлаждения холодильного агента на 5—6° ниже температуры воздуха. Вблизи входных дверей из-за большого теп- лопритока температура, как правило, выше средней температуры камеры. Кроме того, в отдельных частях загруженной камеры наблюдается застой воздуха, в результате температура внутри штабелей, вел адств и е теп лов ыд ел ей и я плодов, м о ж ет оказаться выше температуры камеры. Поэтому для обеспечения раБномерного распределения температуры по всему объему камеры следует осуществлять побудительную циркуляцию вовдуха, которая необходима также для быстрого охлаждения , фруктов, если они загружаются с более (высокой температурой, чем температура камеры. Побудительная циркуляция не должна быть однако чрезмерной, так как при этом усиливается испарение 'влаги из плодов, что приводит к их увяданию, ухудшению внешнего вида и потере аромата. Согласно рекомендациям по проектированию холодильных установок [1], в камерах хранения плодов и овощей циркуляция воздуха предусматривается в пределах 30—40 объемов камеры в час. Аналогичная циркуляция воздуха в камерах предусмотрена на некоторых зарубежных фруктовых холодильниках. Обычно она обеспечивается осевыми вентиляторами (напор 20—30 мм вод. ст.) воздухоохладителей. Скорость воздуха <в батарее этих воздухоохладителей 1,5—2,5 м/сек, коэффициент теплопередачи 17 ккал/м2 час град при температуре от 0 до —6°. Перепад между воздухом камеры и температурой кипения аммиака не должен превышать 5—6°, во избежание чрез-
60 Консультация № 2 мерного понижения влажности воздуха в камере [2]. На новых холодильниках Италии воздух распределяется по камере через кольцевой нагнетательный канал цилиндрической формы с боковыми окнами, прикрытыми клапанами. При пуске вентиляторов клапаны приподнимаются выходящей струей воздуха. Скорость воздуха в канале 6—8 м/сек, на выходе из окон канала 2—3 м/сек [3]. При бесканальной системе распределения воздуха .скорость его на выходе из сопла Читатель В. Н. Диков (Пермский мясокомбинат) обратился в редакцию со следующими вопросами. Вопрос. Как устроена и работает установка для регенерации масла? Ответ. Цель регенерации — восстановление свойств использованного смазочного масла с тем, чтобы его качество не было ниже качества свежего.. Для регенерации отработанных индустриальных масел (машинного и веретенного), не подвергающихся в процессе работы окислению под действием высоких температур, применяются установки типа фильтр-прессов, центрифуг и сепараторов. Наиболее простая из них — фильтр-пресс — изображена на рисунке. Предварительно отстоявшееся в течение длительного времени в отдельной емкости отработанное масло поступает в бак-отстойник / с помощью насоса 2 или наливается в него вручную через отверстие, закрываемое пробкой 3. Внутри бака-отстойника имеется паровой змеевик для подогрева отработанного масла с целью снижения его вязкости. Пар поступает в змеевик от заводской паровой магистрали (давление 1—2 ати). Масло подогревается до температуры 80—90°, которая контролируется термометром 4. Образовавшийся на дне бака осадок (вода и механические примеси) спускается через вентиль 5, а масло вновь подогревается до 80-— (круглого или квадратного сечения) принимают равной 15—25 м/сек. ЛИТЕРАТУРА 1. Рекомендации по проектированию холодильных установок, ВНИХИ, 1962. 2. G.Mann, «Building and Engineering Req uirements», The Journal of Refrigeration., July/August, 1960. 3. Д. Г. Р ю т о в, Фруктовые холодильники Италии, «Холодильная техника», 1962, № 1. Канд. техн. наук П. Л. АЛЕКСЕЕВ 90° и с помощью насоса 2 подается в фильтр- пресс 6, где оно полностью очищается от примесей. Фильтр-'Иресс состоит из двух опорных 'плит (передней и задней), между которыми на два стяжных болта 7 последовательно укладыва- Общий вид фильтр-пресса. ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
№ 2 Необходимы технические условия на работы по строительству и монтажу холодильников 61 ются опорные рамы и фильтровальные плиты (обычно 12 пар). На каждую раму кладут лист бумаги (фильтровальную, газетную или оберточную), а плиту обертывают с двух сторон тканью (холстом, парусиной или мешковиной), после чего на нее также кладут лист бумаги. Собранные таким образом рамы и фильтровальные плиты зажимают между опорными плитами нажимным винтом. Отработанное масло проходит по каналу фильтр-пресса в полости рам, затем через бумагу и ткань На рифленую поверхность плит и далее через краны, находящиеся в нижней части каждой плиты, в желоб, по которому оно сливается в бачок. Механические примеси задерживаются на поверхности фильтрующей бумаги, вследствие чего давление масла в системе постепенно повышается. Когда оно достигнет 4 ати, что можно определить по манометру 8, фильтр- пресс останавливают для чистки и перезарядки. Под фильтр-прессом /расположен поддон 9. Производительность установки 30 кг/час, габаритные размеры—длина 1,1, ширина 0,9, высота 1,2 м, вес 322 кг. Насое ротационный, трехлопастный, правого вращения. Мощность электродвигателя 0,5 квг, число оборотов 1400 в минуту. Фильтр-пресс изготовить на месте нельзя, и монтажу В связи с укрупнением и объединением строительных организаций большинство холодильников строится и монтируется неспециализированными строительно-монтажными организациями. Не имея подчас 'необходимых знаний и опыта в холодильном строительстве, они нередко допускают грубые нарушения в выполнении изоляционных работ, монтаже оборудования, изготовлении охлаждающих -приборов камер, прокладке трубопроводов. Этих ошибок 'можно было бы избежать, если бы в распоряжении строителей и лиц, осуществляющих технический надзор, имелись технические условия на производство специ- так как его детали требуют заводского изготовления. Вопрос. Какие имеются системы для цент- рашизоваиной заправки масла в картер компрессора? Ответ. Системы для централизованной заправки масла непосредственно «в картеры компрессоров (неоднократно описывались «а страницах журнала «Холодильная техника», в частности, в журналах № 5 за 1960 г. и № 3 за 1961 г. Принцип действия этих систем заключается в том, что свежее масло из бака нагнетается шестеренчатым насосом, приводимым в действие от электродвигателя, в магистраль, соединенную с вентилям**, которые установлены на картерах компрессоров. В картеры компрессоров масло 'подается ^поочередно. Давление его контролируется по манометру. За уровнем следят через смотровое стекло картера компрессора. Производительность насоса регулируется открытием всасывающего вентиля. При централизованной заправке компрессоров маслом устраняется необходимость в их вакуумировании, так как шестеренчатый насос развивает давление до 13 ата, которое превышает давление в картере. Это позволяет не выводить компрессоры из рабочего режима, что особенно важно при их автоматической работе. Инж. М. Г. ДИК холодильников альных работ по строительству и монтажу холодильников, прокладке трубопроводов, а также по испытаниям и наладке холодильного оборудования и приборов автоматики. По примеру имеющихся технических условий на общестроительные сантехнические и электромонтажные работы необходимо, чтобы соответствующие компетентные организации разработали и утвердили в Госстрое СССР технические условия на специальные работы по строительству и монтажу холодильников и выпустили их массовым тиражом. М. В. ЖИХАРЕВ Письмо в редакцию Необходимы технические условия на работы по строительству
62 Письмо в редакцию № 2 Редакция журнала «Холодильная техника» обратилась к (некоторым проектным и научно- исследовательским организациям с просьбой сообщить их мнение по важному вопросу, затронутому в письме М. В. Жихарева. В полученных ответах высказано единодушное мнение о 'необходимости составления технических условий на производство работ по строительству холодильников и монтажу холодильного оборудования, испытанию систем, их наладке и пуску в эксплуатацию. Вот краткое содержание некоторых писем. Проектный институт Гипрохолод: — В настоящее время Госстроем СССР издано несколько глав строительных норм и правил, отражающих в некоторой -степени специфику производства и приемки (работ по теплоизоляции (глава Ш-22), компрессорам и насосам (глава Ш-67.3), организации строительства и приемки в эксплуатацию предприятий пищевой, мясомолочной, рыбной и холодильной промышленности (глава III-M.9). Однако этот материал чисто нормативный 1и по своему объему и характеру не может полностью удовлетворить строителей и монтажников. Необходимо разработать 'более полные общеобязательные инструкции по проектированию, производству и приемке работ, связанных с изоляцией холодильных сооружений и трубопроводов, монтажом холодильного оборудования и подвесных путей холодильников. Проектный институт Гипромясо: — Проектные институты, принимающие участие в составлении СН и П, уже представили на рассмотрение в Госстрои СССР 'материал по правилам производства и приемки изоляционных работ и монтажу холодильного оборудования. Целесообразна более полная разработка указаний по производству строительных и монтажных работ на холодильниках. Весьма полезны «Указания по методам обогрева грунта под полами холодильников», выпущенные Гипромясо'м совместно с ВНИХИ. Проектный институт Гипрорыбпром: — Необходимо разработать и издать технические условия по строительным конструкциям, монтажу и изоляции холодильников. * * Проектный институт Гипромолпром: — Технические условия в первую очередь должны быть составлены на аммиачные и фреоновые компрессионные установки холодопроизво- дительностью 16000 ст. ккал/час и более. Проектно-конструкторский институт «Пище- промавтоматика» (г. Одесса): — Институт примет участие в разработке раздела технических условий на монтаж, испытание и наладку схем автоматизации холодильных установок. Всесоюзный научно-исследовательский институт мясной промышленности (ВНИИМП): — Институт сможет принять участие в рецензировании намеченных <к разработке технических условий, которые должны быть составлены с помощью специализированных проектных и строительно-монтажных организаций. Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности: — Изданные Госстроем СССР строительные нормы и правила (СН и П) не отражают полностью специфики устройства inapo- и теплоизоляционных конструкций ограждений холодильников и охлаждаемых трубопроводов. Недостаточно освещен также вопрос выбора и применения теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов. Ограждающие и особенно изоляционные конструкции холодильников не увязаны с производством монтажных работ. В тематический план ВНИХИ на 1964 г. включена тема, связанная с разработкой инструктивных материалов по расчету, проектированию и выполнению паро- и теплоизоляции ограждений холодильников. Работа будет проводиться совместно с проектными институтами Гипромясо и Гипрохолод. Итак, начало положено. Теперь необходимо, чтобы Госстрой СССР и Госкомитет по пищевой промышленности при Госплане СССР привлекли указанные и другие заинтересованные организации к составлению технических условий по специальным работам, связанным со строительством и монтажом холодильников, и издали их массовым тиражом. Это поможет успешному строительству холодильников и быстрому вводу их в эксплуатацию.
К 60-летию В. Я. Кокорева 17 апреля 1964 г. исполнилось 60 лет одному из руководящих работников холодильной промышленности, 'инженеру Василию Яковлевичу Кокореву. В. Я- Кокорев родился в семье крестьянина- бедняка в деревне Троица Московской области. Трудовая жизнь его началась очень рано. В первые годы после революции В. Я. Кокорев работает подручным слесаря на Московском заводе «Поставщик». Отсюда из 1919 г. он уходит добровольцем на фронт. С 1920 г. Василий Яковлевич работает на Московском холодильнике № 3, вначале грузчиком, а в последующие годы — кладовщиком и товароведам. После почти десятилетней работы на холодильнике В. Я. Кокорев, по решению МК ВКП(б), в 1929 г. выдвигается в Московский союз потребительских обществ, где занимает должности заведующего холодил ьно- складским отделом, заместителя директора и директора Московского холодильника имени XVI паргсъезда. Окончив без отрыва от производства Ленинградский технологический институт холодильной промышленности в 1936 г., Василий Яковлевич работает вначале директором Московского холодильника № 7, затем Московского хладокомбината № 8, а с 1938 г. — 'Начальником Главхладопрома. В 1939 г. В. Я. Кокорев назначается заместителем Наркома мясной и молочной промышленности СССР. Руководя главным управлением холодильной промышленности, он проводит большую работу по строительству новых холодильников, реконструкции и расширению действующих с организацией при них производственных цехов. При его активном участии в стране была создана новая отрасль пищевой промышленности — производство мороженого и были организованы цехи по выпуску свежезамороженных плодов и ягод. В годы Великой Отечественной войны Василий Яковлевич, оставаясь на посту заместителя министра, одновременно выполняет функции уполномоченного Государственного комитета обороны и Совета Министров СССР на Волгоградском, Южном, Северо-Кавказском, Закавказском, 3-ем и 4-ом Украинских фронтах. После войны В. Я. Кокорев возглавляет работу по восстановлению разрушенных холодильников в стране. В 1953 г. Василий Яковлевич назначается начальником Главхолода, а в 1954 г. — заместителем министра торговли СССР. С 1959 г., в связи с ликвидацией Министерства торговли СССР, он является членом коллегии и начальником управления техники и капитального строительства Министерства торговли РСФСР. В. Я. Кокорев успешно руководит строительством новых и расширением действующих распределительных холодильников. За свою плодотворную деятельность Василий Яковлевич награжден двумя орденами Ленина, орденами Красной Звезды и Трудового Красного Знамени, а также медалями. В. Я. Кокорев принимает активное участие в общественной работе, являясь членом Ученого совета ВНИХИ, членом научно-технического совета по координации научно-исследовательских и опытных работ по холодильной технике и технологии при ВНИХИ, а также ч л ен ом р едкол л егии журн ал а «Холодил ьн а я техника». Редакция журнала «Холодильная техника» от имени своих читателей сердечно поздравляет Василия Яковлевича Кокорева со знаменательной датой и желает ему доброго здоровья и многих лет плодотворной деятельности.
Апитнка _J_h быбиногпасрия Книги, выходящие в свет во втором полугодии 1964 г. Б. С. Вейнберг. Поршневые компрессоры холодильных машин. Изд. 2-е, переработанное и дополненное, Госторгиздат, 20 л., 10000 экз. Цена 1 руб. 10 коп. Освещены рабочие процессы, тепловой расчет, выбор основных параметров, теория цикличной работы и основы теории подобия компрессоров. Изложены вопросы динамики и уравновешивания сил инерции, конструирования и расчетов важнейших узлов и деталей. Большое внимание уделено омазочеым маслам, теории и практике смазки компрессоров. Описаны основные типы отечественных и зарубежных компрессоров. Рассмотрены также вопросы регулирования производительности компрессоров, автоматизации их работы и защиты. Приведены данные по испытаниям и исследованиям поршневых компрессоров. Книга рассчитана на.широкий круг инженеров и техников, работающих в области холодильной техники. Е. В. Ильин, Е. В. Мальгина. Холодильные машины и установки. Изд. 3-е, переработанное и дополненное, Госторгиздат, 25 л., 15000 экз. Цена 85 коп. Изложены теоретические основы холодильных машин и их конструкции, даны характеристики холодильников и холодильных установок, а также схемы их автоматизации. Рассмотрены конструкции торгового холодильного оборудования, вопросы кондиционирования воздуха, производства и использования водного, эвтектического и сухого льда, даны характеристики основных видов холодильного транспорта. Книга представляет собой учебник для холодильных отделений техникумов. Д. М. Иоффе, И. М. Зеликовский, Л. Г. Каплан. Справочник по малым холодильным машинам. Госторгиздат, 20 л., 20000 экз. Цена 1 руб. 10 коп. В справочнике собраны основные материалы по конструкции, монтажу, ремонту и эксплуатации малых холодильных машин и приборов автоматики. Детально рассмотрены компрессоры, конденсаторы, испарители, ресиверы, вентиляторы, фреоновые трубопроводы малых холодильных установок, равно как и охлаждаемые ими объекты торгового холодильного оборудования. Справочник предназначен для работников ремонтно- монтажных комбинатов, инженеров машиностроительных заводов, проектных и конструкторских бюро, а также студентов старших курсов специальных вузов. Л. П. Сысоев. Обслуживание систем охлаждения холодильных установок. Госторгиздат, 6 л., 15000 экз. Цена 30 коп. Даны практические рекомендации по обслуживанию систем охлаждения, конструктивные особенности схем и их значение для эксплуатации, способы подачи холодильного агента и регулирования работы систем охлаждения. Описаны конструкции охлаждающих приборов, указаны их сравнительные достоинства и недостатки, порядок профилактического осмотра и ремонта. Большое внимание уделено практическим рекомендациям по обслуживанию приборов. Брошюра рассчитана на механиков и машинистов холодильных установок. Новые средства автоматизации и контроля в холодильной промышленности (научное сообщение ВНИХИ). Госторгиздат, 4 л., 2000 экз. Цена 28 коп. Описаны новые приборы и исполнительные механизмы, предназначенные для автоматизации холодильных установок, камер хранения охлажденных и замороженных грузов, а также для проведения исследовательских работ в области холодильной техники и технологии. Брошюра предназначена для инженеров и техников, работающих в области холодильной техники. В. М. Шавра. Экспериментальное исследование малой фреоновой холодильной машины (научное сообщение ВНИХИ). Госторгиздат, 6 л., 2000 экз. Цена 42 коп. Приведены результаты комплексного экспериментального исследования основных элементов малой фреоновой холодильной машины, а также влияния перегрева всасываемого пара на работу испарителей, компрессора и эффективность машины в целом. Даны рекомендации по настройке ТРВ, расчету регенеративных теплообменников и обеспечению эффективной работы малых холодильных машин. Брошюра рассчитана на инженерно-технических и научных работников, занимающихся проектированием, эксплуатацией и исследованием холодильных установок. Е. А, Клочкова. Пакетирование тарных грузов на холодильниках (научное сообщение ВНИХИ). Госторгиздат, 2 л., 2000 экз., Цена 14коп. В брошюре обобщен опыт пакетирования тарных грузов на холодильниках, формирования пакетов и организации разгрузки вагонов. Указаны способы укладки пакетов. Для отдельных грузовых операций приведены примерные величины повышения производительности труда в условиях работы с пакетированными грузами.
№ 2 Книги, выходящие в свет во втором полугодии 1964 г. 65 Брошюра предназначена для инженерно-технических работников и механизаторов холодильников. Н. Г. Савиновский и др. Потери сырья в производстве мороженого и методика его нормирования (научное сообщение ВНИХИ). Госторгиздат, 2 л., 2000 экз. Цена 14 коп. Дан анализ затрат сырья и потерь в производстве мороженого на предприятиях совнархозов и министерств торговли. Изложена методика нормирования расхода сырья и указаны меры для снижения производственных потерь. Брошюра рассчитана на инженерно-технических работников предприятий по производству мороженого, экономистов и плановиков. В. И. Матвеев, А. В. Кан. Установки и аппараты для замораживания рыбы и рыбопродуктов. Изд-во «Рыбное хозяйство», 15 л., 3000 экз. Цена 1 руб. 20 коп. Описаны современные механизированные и автоматизированные установки и аппараты для быстрого замораживания рыбы и рыбопродуктов, применяющиеся на судах и береговых холодильниках СССР, а также наиболее интересные зарубежные конструкции. Представлен технико-экономический анализ их работы и намечены пути дальнейшего совершенствования. Даны основные сведения по расчетам процессов замораживания и морозильных устройств. Книга предназначена для инженеров, техников, мастеров и механиков рыбной промышленности. Установки для охлаждения молока на животноводческих фермах (серия учебных плакатов) Изд-во МСХ РСФСР, 5 плакатов, 30000 экз. Цена 1 руб. В серии многокрасочных учебных плакатов представлены комплекты оборудования круглого вакуумного охладителя УДМ4-4Г, охладителя-очистителя молока ООМ-ЮООМ, а также установок МХУ-8 и МХУ-12, предназначенных для охлаждения молока. Плакаты служат учебным пособием при подготовке кадров массовых профессий. Хранение картофеля, овощей и фруктов. Изд-во Центросоюза, 3 л, 10000 экз. Цена 11 коп. Описаны результаты исследовательской работы и практический опыт в области строительства хранилищ для картофеля, плодов и овощей и совершенствования методов хранения этих продуктов. Сборник составлен по материалам, опубликованным в зарубежной печати. И. Л. Волкинд, Л. В. Метлицкий. Здания и сооружения для хранения картофеля, овощей и плодов. Госстройиздат, 10 л., 5 000 экз. Цена 60 коп. Освещены типы и конструкции зданий, механизация технологических процессов и оборудование картофеле-, овоще- и плодохранилищ. Приведены способы и режимы хранения, экономика строительства и эксплуатации хранилищ, а также перспективные типы хранилищ с регулируемым составом воздушной среды. Книга рассчитана на широкий круг работников проектных и строительных организаций, а также эксплуатационников. М. П. Калинушкин. Гидравлические маши н'ы и холодильные установки, Изд. 2-е, Госстройиздат, 15 л., 15000 экз. Цена 68 коп. Рассмотрены насосы, вентиляторы, компрессоры и струйные аппараты, находящие применение в системах отопления, вентиляции и газоснабжения. Описаны холодильные установки, применяемые при кондиционировании воздуха. Даны конструктивные и эксплуатационные особенности насосов и вентиляторов, а также методы подбора их по характеристикам и таблицам. Книга является учебником для студентов инженерно- строительных вузов и факультетов. Г. Ф. Кузнецов, Е. Л. Рендель. Теплоизоляционные работы. Госстройиздат, 10 л., 8000 экз. Цена 41 коп. Изложены передовые методы производства теплоизоляционных работ в промышленном строительстве. Особое внимание уделено устройству холодильной изоляции и ее защите от разрушения. Даны сведения о механизмах, теплоизоляционных материалах и конструкциях, применяемых в СССР и за рубежом. Изложены требования техники безопасности при проведении теплоизоляционных работ. Книга предназначена для рабочих-изоляционщиков, бригадиров, мастеров и производителей работ. М. К. Дорохин. Технология холодильного машиностроения. Л., Машгиз, 22 л., 4000 экз. Цена 80 коп. Рассмотрены основные вопросы технологии изготовления холодильных машин, включая теплообменные и другие вспомогательные аппараты. Описано изготовление деталей холодильных компрессоров, технология их сборки, технология производства холодильной аппаратуры. Использованы и систематизированы материалы заводов холодильного машиностроения, научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро, а также некоторые данные зарубежной практики. Книга представляет собой учебник для студентов втузов по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки». A. Г. Головинцев и др. Ротационные компрессоры. Машгиз, 20 л., 5000 экз. Цена 1 руб. 15 коп. Изложены термодинамические циклы ротационных компрессоров, а таьбке их тепловые расчеты. Описаны конструкции всех типов ротационных машин и дап расчет основных деталей на прочность. Приведены сведения по эксплуатации ротационных машин и примеры расчета компрессоров. Книга рассчитана на инженеров-конструкторов и научных работников; она может быть полезна студентам втузов, специализирующимся в области компрессорных машин. B. Ф. Рис. Центробежные компрессорные машины. Изд. 2-е, переработанное и дополненное, Л., Машгиз, 30 л., 10000 экз. Цена 1 руб. 65 коп. Рассмотрены вопросы теории и расчета высоконапорных центробежных компрессорных машин-нагнетателей и компрессоров. Дан анализ работы и расчет основных элементов проточной части. Большое внимание уделено применению методов теории подобия. Приведен анализ основных фактов, влияющих на экономичность охлаждения компрессорных машин, и метод расчета охлаждающих устройств. Книга предназначена для инженерно-технических работников компрессоростроительных заводов и проектных организаций, а также может быть использована студентами втузов соответствующей специальности. Е. П. Костенко. Эксплуатация поршневых компрессоров. Машгиз, 12 л., 20000 экз. Цена 70 коп. Приведены сведения об устройстве, конструкции основных узлов и деталей компрессоров и о материалах, применяемых для их изготовления. Даны рекомендации о рациональной эксплуатации компрессоров. Отмечены наиболее часто встречающиеся неисправности и указаны способы их устранения. Изложены ме-
66 Критика и библиография № 2 роприятия по обеспечению безопасной работы поршневых компрессоров. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся эксплуатацией и ремонтом поршневых компрессоров. B. С. Мартыновский, Л. 3. Мельцер. Судовые холодильные установки. Изд. 2-е, Изд-во «Морской транспорт», 25 л., 5000 экз. Цена 1 руб. Книга представляет собой учебник для высших мореходных и инженерных училищ морского флота по курсу «Судовые холодильные установки». Учебник содержит справочный материал, необходимый при проектировании и эксплуатации современных судовых холодильных установок, а также разделы по новой рефрижераторной технике и применению холода на рыбопромысловых судах. О. Г. Колесников. Судовые вспомогательные и холодильные установки. Изд-во «Морской транспорт», 34 л., 6000 экз. Цена 1 руб. 34 коп. Изложены принципы действия и основы эксплуатации судовых вспомогательных механизмов и холодильных установок, в доступной форме приведен их расчет. Описаны установки новейших конструкций и методы их автоматического регулирования. Книга является учебником для курсантов мореходных училищ и может быть использована также судовыми механиками. Е. А. Раевская. Вентиляция и кондиционирование воздуха на морских судах. Изд-во «Морской транспорт», 6 л., 4000 экз. Цена 30 коп. Дана характеристика вентиляционных установок и систем кондиционирования воздуха на судах морского флота. Приведены нормативы, необходимые для оценки воздушной среды в судовых помещениях, а также данные по воздухообмену, скорости движения воздуха и т. п. Брошюра рассчитана на плавсостав судов морского флота, работников пароходств и судостроительных заводов. C. Ф. . Маталасов, Ю. А. Носков. Перевозки смерзающихся грузов. Трансжелдориздат, 10 л., 3000 экз. Цена 80 коп. Изложены вопросы совершенствования перевозки и выгрузки смерзающихся грузов. Приведена методика определения продолжительности, глубины, скорости промерзания железной руды и каменного угля. Даны результаты исследований и промышленной эксплуатации виброударного способа выгрузки смерзшихся грузов. Книга предназначена для инженерно-технических работников железных дорог и транспортных цехов предприятий. Н. В. Демьянков, В. А. Абрамов. Холодильные машины и установки. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. Трансжелдориздат, 25 л., 5000 экз. Цена 98 коп. Описаны конструкции холодильных машин и установок, их рабочие циклы. Рассмотрены вопросы строительства и эксплуатации холодильных сооружений и льдопунктов на железных дорогах,'приведены сведения о кондиционировании воздуха и машинном охлаждении изотермического подвижного состава. Книга представляет собой учебник для техникумов железнодорожного транспорта, может быть также использована работниками хладотранспорта. С. В. Некрутман, Г. И. Осадчук. Вагоны с машинным охлаждением. Машгиз, 25 л., 10000 экз. Цена 1 руб. 40 коп. Даны основы проектирования энергосилового и холодильного оборудования вагонов с машинным охлаждением и электрическим отоплением, а также рекомендации по подбору и автоматизации основных узлов оборудования вагонов. Приведены расчеты теплоизоляции вагонов и указаны применяемые материалы. Книга предназначена для инженерно-технических работников, связанных с проектированием, изготовлением и эксплуатацией вагонов с машинным охлаждением. И. Н. Кругляк, Н. А. Фильченков, К. С. Головченко. Домашние к о м п ip e с с и о н н ы е холодил ь- н и к и. Изд. 2-е, переработанное и дополненное, Машгиз, 12 л., 10000 экз. Цена 70 коп. Описаны современные конструкции домашних холодильников компрессионного типа, их разновидности, особенности устройства, технические требования и характеристики. Книга рассчитана на инженерно-технических работников-холодильщиков. Аппараты и машины кислородных установок. Сборник трудов ВНИИКИМАШ, вып. 8, Машгиз, 10 л., 1500 экз. Цена 80 коп. Приведены материалы о воздухоразделительных установках, термодинамическом анализе схем ректификации жидкого воздуха, кислородном дожимающем компрессоре и кислородном машиностроении за рубежом. Сборник предназначен для инженерно-технических работников кислородного машиностроения. Д. Л. Глизманенко. Получение кислорода. Изд. 4-е, переработанное и дополненное, Госхимиздат, 40 л., 20000 экз. Цена 1 руб. 50 коп. Изложены основы технологии производства кислорода, вопросы контроля производства и техники безопасности. Описано оборудование, аппаратура и процессы получения кислорода из атмосферного воздуха. Книга рассчитана на учащихся производственно-технических курсов, мастеров и техников, занятых в производстве кислорода. А. М. Архаров и др. Техника низких температур. Госэнергоиздат, 44 л., 10000 экз. Цена 2 руб. 30 коп. Описаны конструкции элементов установок глубокого холода и приведена подробная методика их расчета с необходимыми для проектирования данными. Книга предназначена для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся в области техники низких температур. * * •* Заказы на книги необходимо направлять в местные книжные магазины и областные отделения «Книга-почтой». Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности и (редакция журнала «Холодильная техника» не выполняют заказов на научно- техническую литературу. ВНИХИ высылает лишь научные сообщения института, сведения о которых публикуются в журнале «Холодильная техника».
Очередная сессия Научно-технического совета по координации 23—24 декабря 1963 г. во Всесоюзном научно-исследовательском институте холодильной промышленности состоялась очередная, четвертая сессия Научно-технического совета по координации научно-исследовательских и опытных работ в области холодильной техники и технологии. В ее работе приняли участие 85 человек, в том числе 25 членов совета и 60 приглашенных специалистов. Были проведены два пленарных заседания совместно с секцией холодильной промышленности Научно-технического совета Госкомитета по пищевой промышленности при Госплане СССР ;и секцией холодильного и складского хозяйства Научно-технического совета Министерства торговли РСФСР. Состоялись также заседания секций холодильной техники и технологии. На первом пленарном заседании были заслушаны доклад заместителя директора ВНИХИ Д. Г. Рютова — о тематических планах ВНИХИ на 1964—1965 гг. и сообщения представителей институтов и проектных организаций о тематических планах научно-исследовательских и -опытных работ на 1964 г. — проф. Г. Б. Чижо- ва (Ленинградский технологический институт холодильной промышленности), проф. С. Г. Чуклина (Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности), канд. техн. наук К. Д. Кана (Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения), инж. Ю. С. Крылова (Гипрохолод) и инж. М. Г. Иоанно (Пищепромавтоматика). В тематических планах получили отражение основные задачи, поставленные в решениях XXII съезда КПСС и последующих Пленумов ЦК КПСС перед советской наукой и техникой на ближайшие годы. Важное место в тематическом плане ВНИХИ занимают такие проблемы, как автоматизация холодильных установок и механизация производственных процессов; создание и внедрение прогрессивной технологии применения холода при производстве и хранении пищевых продуктов; освоение эффективного холодильного оборудования; производство новых полимерных материалов в качестве тепловой изоляции холодильников. На секциях согласовывались и координировались планы научно-исследовательских работ, представленные 37 организациями. На заседании секции холодильной техники, проведенном под председательством доктора техн. наук, проф. Л. М. Розенфельда, было скоординировано 50 тем. На заседании секции холодильной технологии, проведенном под председательством доктора техн. наук., проф. Н. А. Головкина, была скоординирована 21 тема. На втором пленарном заседании были заслушаны сообщения о работе секций холодильной техники — проф. Л. М. Розенфельда и холодильной технологии проф. ,Н. А. Головкина. Пленум Совета одобрил проект координационного плана важнейших научно-исследовательских работ по комплексным научно-техническим проблемам на 1964— 1965 гг. и рекомендовал его для руководства организациям — участникам сессии Научно-технического совета. Пленум Совета также одобрил проект тематического плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ВНИХИ на 1964—1965 гг. Было принято решение о том, чтобы все организации — члены НТО разработали и представили к 1 июня 1964 г. свои предложения по рекомендуемому плану основных научно-исследовательских и опытных работ по холодильной технике и технологии на 1966—1970 гг. Пленум Совета отметил, что представленные планы 1ВНИХИ и других организаций свидетельствуют о значительном повышении актуальности и уровня научно- исследовательских и опытно-конструкторских работ по сравнению с предыдущими годами. Руководствуясь решениями XXII съезда КПСС и декабрьского Пленума ЦК КПСС, научно-исследовательские, учебные и проектные институты, конструкторские организации и экспериментальные лаборатории предприятий, занимающихся разработкой вопросов холодильной техники и технологии, должны сосредоточить свое внимание на решении важнейших научных проблем и приложить усилия к скорейшему внедрению достижений науки и техники в производство.
68 Хроника № 2 В Государственном комитете по пищевой промышленности при Госплане СССР Государственный комитет по пищевой промышленности при Госплане СССР приказом от 25 января 1964 г. № 21 организовал в г. Москве Всесоюзный one' анализированный трест по пуско-наладочным работам «Оргпищепром» с сетью хозрасчетных специализированных пуско-наладочных управлений и участков в гг. Харькове, Москве, Курске, Краснодаре, Ташкенте, Новосибирске, Алма-Ате и Омске. Указанные организации в содружестве с отраслевыми научно-исследовательскими и, проектными институтами Комитета будут осуществлять на строящихся и дейст* вующих пищевых предприятиях пуско-наладочные работы технологического, энергетического и общезаводского оборудования, средств автоматики и контрольно-измерительных приборов, внедрение полимерных антикоррозийных материалов (трубопроводы и емкости из винипласта, полиэтилена, полипропилена и др.), оказание помощи в освоении новых видов производств. Трест «Оргпищепром» и его организации будут также осуществлять ревизию оборудования и в отдельных случаях производить монтаж оборудования и аппаратуры, отличающихся сложностью. Все работы выполняются на договорных началах. Комитет просит работников всех отраслей пищевой промышленности высказать свои предложения и реко* мендацил о желаемом расширении профиля (работ треста «Оргпищепром», о целесообразных формах работы и др. Просим также руководителей предприятий сообщить тресту «Оргпищепром» (Москва, ул. Белинского, дом 6/5, комната 312), предполагаемый объем пуско- наладочных работ и их характер на 1964—1965 гг. Новая энциклопедия «Конструкционные материалы» В декабре 1963 г. вышел в свет первый том энциклопедии «Конструкционные материалы», изданной Государственным научным издательством «Советская Энциклопедия». Второй и третий тома будут изданы в 1964 г. Книга «Конструкционные материалы» является продолжением серии энциклопедий, объединенных общим названием «Энциклопедия современной техники». Современная техника предъявляет высокие требования к конструкционным материалам, которые должны быть легкими, прочными, долговечными, устойчивыми к действию химических реагентов, упругими, вибростойкими, сравнительно дешевыми и недефицитными. Только такие материалы могут обеспечить высокую надежность изделий. В настоящее время большое распространение получают сверхпрочные стали, жаропрочные сплавы, алюминий, магний и их сплавы. В возрастающих масштабах в промышленность внедряются титан, бериллий, ванадий, молибден и другие металлы, а также сплавы на их основе. Многие природные материалы заменяются пластическими массами и смолами, каучуками, латексами, лаками и др. Особое место занимают пластические массы, внедрение которых позволит сэкономить цветные и заменить черные металлы, а также будет способствовать совершенствованию конструкции машин, оборудования и строительных объектов. В энциклопедии публикуются обзорные статьи по жаропрочным, магнитным, антикоррозийным, полупроводниковым и другим специальным материалам, необходимым для нужд промышленности. Отдельные разделы посвящены физическим и механическим свойствам металлов и неметаллов, методам их испытания и контроля. Приводятся подробные сведения о так называемых вспомогательных материалах — бумаге, картоне, асбесте и изделиях из него, древесных материалах, минералах, электротехнических материалах и др. Освещены также теоретические вопросы материаловедения. Дополнительные сведения читатель сумеет получить, пользуясь постатейной библиографией. В энциклопедии описаны многие специальные металлы, их сплавы и неметаллы, используемые в атомной энергетике, химическом машиностроении, холодильной технике и других специфических областях науки и техники. В создании энциклопедии приняли участие работники крупнейших научно-исследовательских и учебных институтов страны, видные ученые и инженеры. Энциклопедия явится ценным пособием для конструкторов, технологов, рационализаторов и изобретателей.
На XI Международном конгрессе по холоду Доклады на 4-й комиссии XI Международного конгресса по холоду Вопросы холодильной технологии пищевых продуктов рассматривались 4-й научно-технической комиссией Международного института холода (МИХ), которая провела на конгрессе пять заседаний. Всего было представлено 34 доклада от 17 стран, в том числе 4 от СССР1. В настоящей статье приводится краткое содержание некоторых наиболее интересных до- кладов (оттиски докладов имеются в библиотеке ВНИХИ). Общие вопросы холодильной технологии А. Г а к (Франция) представил доклад «Расчет охлаждения пищевых продуктов в холодной среде», который был удостоен первой премии на объявленном Международным институтом холода конкурсе работ молодых (исследователей. В докладе излагается приближенный аналитический метод расчета продолжительности охлаждения для условий, когда критерий Био не превышает 20. Этот метод применим к пищевым продуктам неправильной, но выпуклой формы, путем приведения их к форме бесконечно длинного цилиндра с помощью «коэффициента формы», определяемого экспериментально. Метод А. Гака позволяет рассчитать и построить трафики изменения температуры продукта в центре и на поверхности как при неизменных условиях теплоотвода, так и при скачкообразном изменении температуры охлаждающей среды и коэффициента теплоотдачи в процессе охлаждения. В докладе приведены «коэффициенты формы» для говяжьих и свиных четвертин, яблок и груш. Р. Гейсс и И. Штрассер свой доклад «Изучение требований, которым должна удовлетворять упаковка для замороженных продуктов» посвятили разработке метода оценки упаковок для замороженных продуктов и изложению полученных результатов. Коробка, покрытая тонким слоем полиэтилена или обернутая в парафинированную бумагу, достаточно паронепроницаема, чтобы устранить опасность появления «морозных ожогов» на поверхности продукта в течение обычных сроков хранения при —18° при условии, что температура хранения поддерживается постоянной. Парафинированные картонные коробки без дополнительного слоя упаковочного материала являются неудовлетворительными. Следует тщательно проверять непроницаемость упаковки для жидкостей в тех случаях, когда возможно оттаивание продукта у потребителя. Отсутствие утечек следует проверять в процессе изготовления упаковок, особенно, если они предназначены 1 Резюме докладов от СССР опубликовано в журнале «Холодильная техника», № б за 1963 г. для продуктов, замораживаемых в многоплиточных аппаратах. Наличие микропор или других мест утечки нежелательно также из-за возможности передачи посторонних запахов пищевым продуктам. Упаковка в вакууме необходима только для очень жирных продуктов, сохраняемых длительные сроки. Газонепроницаемость предназначенных для вакуумной упаковки пакетов должна быть значительно выше, чем обычных пакетов из пленки. Прочность во влажном состоянии применяемых в промышленности упаковок вполне удовлетворительна, кроме пакетов из полиэтилена, которые иногда рвутся. Согласно санитарно-физиологическим требованиям, материалы, применяемые для упаковки замороженных продуктов, не должны иметь запаха. С. К а то (Япония) в докладе «Применение клейковины как стабилизатора в замороженных кулинарных изделиях» сообщает, что добавление сухого порошка пшеничной клейковины к рыбным палочкам или свиным рубленым котлетам до замораживания значительно снижает потери сока при дефростации и тепловой кулинарной обработке этих кулинарных изделий, а также способствует сохранению их формы. В контрольных образцах рубленых котлет общие потери сока при дефростации и варке составляли 36°/», тогда как при добавлении в фарш 2% клейковины потери сокращались до 26%, а если вносилось 6% клейковины, то потери составляли всего 21%. Добавление в фарш пшеничной муки или пшеничного крахмала давало несколько худшие результаты. Наличие клейковины в количестве до 8% на вкусе готовых блюд не отражается. Холодильная технология мясных продуктов А. Вальдекантос (Испания) в своем докладе «Влияние различных скоростей замораживания на качество говяжьего мяса» приводит результаты работы, проведенной в Экспериментальном холодильном центре (Мадрид). Для опытов брали блоки мяса весом по 7—8 кг> длиной 35 и шириной 15 см, вырезанные из мышц семитен- динозус, бицепс феморис и гаетронемиус. Блоки изолировали пенополистиролом толщиной 30 см, кроме двух торцовых поверхностей, которые оставляли открытыми. Затем блоки помещали в туннельный аппарат и подвергали замораживанию в воздухе при температуре —30°, —40° и —50° и скорости его движения 10 м/сек. После замораживания до температуры —20° в центре блока брали пробы мяса на расстоянии 5, 10 и 15 см от открытых поверхностей. Скорость замораживания оценивалась по времени, необходимому для понижения температуры мяса от 0 до
70 На XI Международном конгрессе по холоду № 2 —5° в местах взятия проб. Это время составляло для разных проб от 3 до 18 часов. В пробах мяса исследовались следующие показатели, характеризующие изменения белков: водоудерживаю- щая способность, сульфгидрильные группы, общий и неорганический фосфор, аминный азот, общий азот, элек- трофоретическая активность. Установлено, что изменение скорости замораживания мяса в указанных пределах не влияет на перечисленные характеристики его белков. Е. Зиолецкий (Польша) сделал доклад на тему «Влияние продолжительности созревания и значения мяса цыплят на потери при варке». Для опытов брали восьминедельных цыплят (весом по 700 г). После убоя и охлаждения до 4° мясо подвергали созреванию при температуре 2—4° в течение 1 суток (первая группа) и 7 суток (вторая группа). Затем цыплят жарили во фритюре при ,150° в течение 16 минут. После суточного созревания Рн мяса цыплят был равен 5,69, а после 7-суточного — 6,11. Потери при варке составили, соответственно, 22,75 и 17,80%, т. е, были существенно меньше после 7-суточного созревания. Органолептическая оценки показала, что жареное мясо цыплят было значительно сочнее и нежнее после 7-суточного созревания, чем после суточного. Е. Штейн, Клемпова и Е. Морарова (Чехословакия) представили доклад «Активность ферментов в процессе хранения мяса». Тканевые ферменты (кателсины) и ферменты имеющиеся в мясе микрофлоры разрушают белковые молекулы с образованием высокомолекулярных продуктов и аминокислот. Протеолиз, вызываемый сырыми вытяжками катеп- синов, следует закону мономолекулярной реакции, даже при очень, низких температурах. Катепсины сохраняют свое каталитическое действие и в замороженном мясе, но скорость протеолиза уменьшается с падением температуры. Кривая температурной зависимости образует перелом при —60° и дальше падает асаимптотически. Это послужило основанием для утверждения, что понижение температуры хранения мороженого мяса ниже —60° является неэкономичным, так как при более низких температурах дальнейшее подавление активности ферментов невелико. Холодильная технология рыбы Дж. У. Слэвин и У. А. Мак-Кэллам ^США) сделали обзорный доклад «Североамериканский опыт охлаждения и замораживания рыбы на судах». В первой части доклада авторы сообщают о последних научно-исследовательских работах по сохранению рыбы в охлажденном и мороженом состоянии. Установлено, что охлаждение рыбы во льду до 0° при правильном проведении этого процесса возможно осуществить в течение 3—7 часов. Замедление охлаждения очень вредно отражается на качестве рыбы. Лед из морской воды не дает лучших результатов, чем из пресной, так как при таянии он быстро опресняется вследствие вытекания из него концентрированного раствора солей. Применение льда, содержащего антибиотики в количестве 5 г на тонну, позволяет на 3 дня удлинить срок хранения охлажденной пикши, однако антибиотики замедляют ухудшение качества рыбы уже на довольно низком его уровне. Хранение рыбы в охлажденной морской воде дает некоторые преимущества по сравнению с хранением во льду, так как осуществляется при температуре —1° или несколько ниже. Морской окунь сохраняется в воде на 3—4 дня дольше, чем во льду. Вследствие набухания тканей вес рыбы в морской воде увеличивается на 3—5%. Лучшие результаты получены при охлаждении воды во внешних теплообменниках, чем при охлаждении аммиачными змеевиками, погруженными непосредственно в баки. На рыболовных судах США рыбу хранят почти исключительно во льду. Охлажденную морскую воду применяют только при хранении рыбы, предназначенной для промышленной переработки (лосось, менхейден). Однако поддержание постоянной температуры морской воды при —1° оказалось настолько затруднительным, что многие суда были переоборудованы для хранения рыбы во льду. Авторы считают, что в будущем хранение рыбы на судах в охлажденной морской воде не найдет широкого применения, так как получаемое при этом способе удлинение сроков хранения слишком невелико (практически 2—3 дня). Скорее можно ожидать расширения замораживания рыбы на борту, которое в настоящее время еще мало распространено в США. Применяется лишь замораживание тунцов в рассольных морозилках. При хранении мо^ роженой рыбы в судовых трюмах считается необходимым поддерживать температуру не выше —18°, жела- телно —29°. И. Гутшмидт (ФРГ) в докладе «Органолептиче' ские и физические методы определения консистенции рыбы» сравнивает эффективность трех физических мег годов оценки консистенции мышечной ткани рыбы: с помощью консистометра Володкевича (прибор снабжен новым режущим инструментом), методом «хрупкости клеток», который разработали Лав и Элериэн, и методом прессования сока для определения водоудерживающей способности, который описали Грау и Хамм. Проводилась также органолептическая оценка консистенции рыбы. Для исследований брали образцы трескового филе в сыром и жареном виде, которые оценивались в свежем состоянии, после быстрого и медленного замораживания,- а также после трехмесячного хранения при —18°. Было установлено, что с помощью консистометра и метода «хрупкости клеток» лучшие результаты получались при исследовании не сырой, а жареной рыбы. Во- доудерживающая способность определялась на образцах, взятых в сыром виде. Наиболее эффективным оказался метод «хрупкости клеток», но ту же информацию можно было получить с помощью консистометра при одновременном определении водоудерживающей способности. Применение консистометра наиболее эффективно для установления изменений консистенции рыбы при холодильном хранении, тогда как водоудерживающая способность лучше характеризует изменения консистенции в процессе замораживания. Автор доклада делает вывод, что показатели изменения консистенции рыбы, полученные физическими мето^ дами, более определенны и надежны, чем установленные органолептичеоки. Н. Джонс (Англия) представил доклад «Взаимные превращения продуктов распада нуклеотидов в охлажденной и мороженой треске». Нуклеотиды и продукты их распада являются важными вкусовыми компонентами мышечной ткани рыбы. Автор определил изменения в содержании различных нуклеотидов и продуктов их распада при хранении рыбы в охлажденном и замороженном состоянии. Установлено, что почти все ферменты мышечной ткани трес-
№ 2 Доклады на 4-й комиссии XI Международного конгресса по холоду 71 ки, вызывающие распад нуклеотидов, сохраняют свою активность при —20°, а многие и при —30°. Автор делает вывод, что для замедления ухудшения качества мороженой рыбы, причиной которого является распад нуклеотидов, необходимо хранить ее при температуре —2.0° и ниже, а также жарить немедленно после оттаивания. Холодильная технология плодов и овощей К. Ван-дер-Мер (Голландия) в своем докладе «Некоторые вопросы хранения груш сорта «Конференс» сообщил о результатах трехлетних опытов хранения груш в различных условиях: в обычной холодильной камере, в таре с вкладышами из полиэтиленовой пленки толщиной 30 мк, в газовой камере с содержанием углекислоты в атмосфере 3,7%. Во всех трех случаях температура хранения была от 0 до 1°. Лучшие результаты оыли получены при хранении груш более позднего сбора, так как за неделю груша на дереве прибавляет в весе на 10%, а увеличение отходов при хранении более зрелых плодов составляет всего 3—4%. После 5,5 месяца хранения количество здоровых плодов составило в холодильной камере 85,3%, в полиэтиленовых вкладышах —89,3% и в газовой камере—01,8°/о. Автор отдает предпочтение хранению в газовой камере перед хранением в полиэтиленовых вкладышах, так как в последнем случае возможно увеличение отходов из-за плесневения и требуется дополнительная затрата труда в период сбора на упаковку. Однако оба эти способа дают лучшие результаты по сравнению с обычным холодильным хранением. В докладе приведены следующие рекомендации по хранению груш: помещать их в холодильную камеру сразу после сбора, в крайнем случае на следующий день; поддерживать в камере хранения температуру возможно ближе к 0°; применять газовое хранение при концентрации 3,5—4'°/о углекислоты и 16—17% кислорода; после хранения производить дозревание груш в течение 6—10 дней при температуре 15° и высокой относительной влажности воздуха. Ш. Ш у л ь ц (Чехословакия) представил доклад «Влияние температуры, продолжительности хранения и степени зрелости на питательную ценность и энзимати- ческую активность сахарной кукурузы». Автор установил, что объективным показателем степени зрелости кукурузы является содержание в ней сухих веществ. Для замораживания лучше использовать сахарную кукурузу, которая содержит около 30% сухих веществ. В этой стадии зрелости кукуруза имеет наилучшие вкусовые свойства, наибольшее содержание витамина С C0—40 жг%), значительное количество сахара A5— 20% на сухое вещество) и требует минимальной продолжительности бланшировки E минут) для инактивации ферментов. При дальнейшем созревании кукурузы ее питательная ценность падает, хотя содержание сухих веществ, в основном крахмала, возрастает до 50—55°/oi, вкусовые качества резко снижаются, уменьшается до 5—7% содержание сахара и почти до нуля — витамина С. Даже 10-минутная бланшировка перезрелой сахарной кукурузы не инактивирует полностью каталазу и пероксидазу. Резкая разница в качестве сахарной кукурузы двух указанных степеней зрелости полностью сохраняется также после 4 месяцев хранения при —18°. Э. Алмаши (Венгрия) в своем докладе «Побуре- ние быстрозамороженных фруктов» анализирует причины и способы предотвращения этого нежелательного явления. Яблоки, груши и, особенно, персики и абрикосы при хранении в замороженном состоянии приобретают бурый цвет даже при температуре —15° вследствие окисления полифенологВ, катализируемого ферментом полифенолоксидазой. Побурение замороженных фруктов не происходит, если перед замораживанием подвергнуть их тепловой обработке в горячей воде с тем, чтобы в центре плода поддерживалась температура 70° в течение одной минуты или температура 68° в течение пяти минут. Однако после оттаивания наблюдается частичная реактивация полифенолоксидазы, вызывающая побурение при хранении оттаявших плодов. Чтобы избежать реактивации фермента персики и абрикосы нужно подвергать более жесткой тепловой обработке (бланши- ровке) перед замораживанием, поддерживая в центре плода температуру 75° в течение «минуты. > ВНИМАНИЮ ПОДПИСЧИКОВ/ Читатели, не успевшие оформить подписку на журнал «Холодильная техника» на 1964 год с первого номера, могут подписаться в местных отделениях связи и пунктах подписки «Союзпечати» с любого последующего номера журнала (июля, сентября, ноября) и на любой срок в пределах календарного года. НЕДОСТАЮЩИЕ НОМЕРА ЖУРНАЛА БУДУТ ВЫСЫЛАТЬСЯ ПОДПИСЧИКАМ НАЛОЖЕННЫМ ПЛАТЕЖОМ ПО ИХ ПИСЬМЕННЫМ ЗАКАЗАМ. АДРЕС ИЗДАТЕЛЬСТВА: Москва, Б-120, Мрузовский пер., 1, изд. «Пищевая промышленность». llllllllllllllllililllllllllllitlllllllllHIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIH
_Ловости -тос4*срашой жешшаи- УДК 621.3.078 Способы обнаружения неплотностей в холодильных системах Необходимым условием нормальной раооты холодильной системы является ее герметичность. Практика показывает, что герметичность системы надо проверять как в (процессе изготовления я монтажа .холодильной машины, так и в процессе ее эксплуатации. В связи с высокими требованиями к герметичности системы техника ее определения за (последние годы значительно усовершенствовалась. Возникла необходимость количественной оценки утечки холодильного агента через неплотности и установления ее допустимых пределов. Величина допустимой утечки холодильного агента из системы выражается в определенных единицах измерения. В СССР величину утечки принято оценивать в абсолютные значениях (г/год), по концентрации холодильного агента вблизи места утечки (°/d) или по падению давления в заданном объеме за определенный отрезок времени (л мк,/сек). (Последнее обозначение величины yrei- ки в Англии получило название «люсек». Это утечка, при которой в объеме, равном одному литру, в течение секунды давление падает на один микрон ртутного столба. В США наибольшее распространение получила единица измерения фут*мк/час, т. е. утечка, в результате которой в объеме, равном одному кубическому футу, давление в течение часа падает на один микрон ртутного столба (фут*мк/час = 7,8 • Ю-3 л мк/сек). Видимая течь воды из какого-либо сосуда составляет примерно 10 л мк/сек. Мэрдок [1] указывает, что утечке в 1 л мк/сек соответствует утечка газа в 1,3 мм*/сек. Шмидт [2] 'установил, что допустимая утечка из системы, содержащей от 1 до 5 кг холодильного агента, за 10 лет эксплуатации составляет 0,6 кг, в то время как Мэрдок считает, что эту величину легко можно довести до 0,1 кг, что применительно к фреону-12 составляет 4 • 10~"а л мк/сек. Ориентировочно любую неплотность можно представить в виде сквозного отверстия в стенке аппарата или трубопровода. Считая, что движение потока холодильного агента через это отверстие является ламинарным и изотермическим, можно вычислить его диаметр. Например, при утечке фреонач12 в количестве 50 г/год через стенку трубопровода толщиной 0,8 мм диаметр отверстия составит всего лишь ~ 2,5 мк. Однако величина утечки различных газов через одно и то же отверстие неодинакова, она зависит от проникающей способности газа и его удельного веса. В таблице приведена относительная объемная текучесть газа по данным работы [3] и ее пересчет на весо- рую текучесть, проведенный автором. Вид газа 33 Л » ч -, л а> 5 н 1*8 SS я «° * ^. Водород Аммиак ..... Хлорметил .... Фреон-12 Сернистый ангидрид Углекислота . . . Воздух 1,08 1,00 0,94 0,78 0;78 0,67 0,55 0,09 0,77 2,31 5,51 2,93 1,98 1,29 8я« о щ в* о о >i 0,12 1,00 2,82 5,58 2,98 1,73 0,97 Из таблицы видно, что наибольшая объемная текучесть у водорода. Через одну и ту же неплотность объем выходящего водорода в 1,4 раза больше, чем фреона-12 и почти в 2 раза больше, чем воздуха. При отыскании утечек в аппаратах, находящихся под давлением, методом обмыливания или погружением их в воду, принято использовать непосредственно холодильный агент (аммиак, фреон-12 и т. п.), воздух или азот. Для оценки величины утечки газа из системы в таблице приводится относительная весовая текучесть газов. Например, при одинаковой неплотности утечка из системы, заряженной фреоном-12, будет в 5,6 раза больше, чем из системы с аммиаком, и в 6 раз больше, чем из системы с воздухом. Способы обнаружения утечек в системах под давлением При проверке работы аппаратов наличие неплотности можно определить непосредственно при испытании их на прочность под давлением газа. Однако в этом случае место утечки остается неизвестным. Минимальная утечка, которую можно определить этим способам,, составляет 4 л мк/сек.
№ 2 Способы обнаружения неплотностей в холодильных системах 73 Наиболее широкое распространение иошучил способ определения (герметичности аппаратов, находящихся под давлением, путем погружения их в воду. Масло и загрязнения на поверхности аппарата закупоривают мельчайшие отверстия, так что неплотности диаметром менее 0,1 мк можно обнаружить лишь под давлением более 3 ати. Поэтому перед испытаниями поверхность аппарата должна быть тщатешьно зачищена. Для повышения точности испытания Ноббаут [3] рекомендует нагревать воду до температуры 70—80° и добавлять в нее вещества, способствующие лучшему смачиванию всей поверхности испытываемого аппарата. При испытании этим методом следует иметь в виду, что наличие жидкого холодильного агента в испытываемом аппарате при нагреве может привести к возрастанию в нем давления выше допустимых пределов. Холодильные системы часто испытывают на герметичность способом обмыливания наиболее вероятных мест утечек. В качестве мыльного раствора используют смесь пены туалетного мыла с небольшим количеством глицерина, который добавляют для предотвращения быстрого высыхания мыльной пены. В системах, заполненных азотом или углекислотой, этим способом можно обнаружить утечку в 0,1 л мк/сек. После испытаний обмыленные места зачищают. Геттингер и Хелшер [4] предложили агар-агаровый раствор, повышающий точность этого метода до 4- Ю-"" л мк/сек. Раствор состоит из 40 частей дистиллированной воды, 1 части агар-агара, 0,15 части фенолфталеина и 0,01 части безводной соды. Чтобы приготовить такой раствор, сначала перемешивают все сухие компоненты, а затем при постоянном помешивании добавляют воду. Хранить раствор следует в герметично закупоренной неметаллической посуде. Эффективность испытания этим способом, в зависимости от качества агар-агара, будет наивысшей при температуре раствора 65—70°. Раствор наносят на исследуемую поверхность специальным распылителем. Систему заряжают углекислым газом до давления 1 ати. При наличии утечки на фоне красного агар-агарового раствора образуется белое пятно, по величине которого судят об утечке. После испытаний пленка раствора снимается потоком сжатого воздуха. Вместо углекислого газа систему можно заряжать аммиаком, однако давление при этом должно быть не мене 40 ати. Метод отыскания неплотностей в аммиачных системах описан Нивера [5]. Свойство образования дыма при реакции серы с аммиаком используют при отыскании неплотностей в сер- нистоангидридных- и аммиачных системах. К местам предполагаемых утечек аммиака подносят зажженную серу или серный шнур, а на места утечек сернистого ангидрида накладывают ткань, пропитанную аммиаком. В СССР применение зажженной серы и серного шнура запрещено правилами техники безопасности. В аммиачных системах утечки обнаруживают также по изменению цвета лакмусовой бумажки, пропитанной фенолфталеином. В объектах, где присутствие человека недопустимо, аммиак в воздухе можно определить с помощью специального прибора, (работа которого основана на свойстве аммиака образовывать клубы дыма при наличии хлористоводородной кислоты. Образующиеся пары фиксируются фотоэлементом. Чувствительность прибора составляет 0,5 части аммиака на 106 частей воздуха, что соответствует порогу обоняния аммиака человеком. »Б аммиачных системах в качестве холодоносителя широко используется рассол (раствор хлористого кальция). При попадании в него аммиака образуется осадок. Присутствие аммиака в рассоле определяют с помощью реагента Несслера. При наличии аммиака реагент меняет свой цвет с голубого на желтый. Для обнаружения утечек в холодильных системах с галогенизированными холодильными агентами (фреоны, хлорметил и т. д.) наиболее широкое распространение получили галоидные лампы и электронные галоидные течеискатели 1. Принцип действия галоидной лампы основан на каталитической диссоциации галоидных компонентов при контакте с раскаленной докрасна медью. Ее чувствительность около Ю~2 л мк/сек, что соответствует утечке фреона-12, равной примерно 15 г/год. Галоидная лампа позволяет определить наличие фреона при его концентрации в воздухе Ю-2 %. В основу действия электронных течеискателей положено свойство платиновых электродов, раскаленных до температуры 700—800°, эмиттировать положительные ионы. Максимальная чувствительность электронных течеискателей 2 • 10—4 л мк/сек или 0,28 г фреона-12 в год. Чувствительность электронного течеискателя ГТИ-3 составляет 0,5 г фреона-12 в год. Эти приборы должны применяться при полном отсутствии паров холодильного агента в окружающей среде.. Кроме того, на практике такая высокая чувствительность не всегда необходима. Поэтому за рубежом течеискатели стали изготовлять с регуляторами чувствительности. Например, фирма «Дженерал электрик» выпускает течеискатели с чувствительностью до 10—'2 л мк/сек, т. е. с такой же, как и у галоидной лампы. В течеискателе ГТИ-3 также имеется регулятор чувствительности, позволяющий работать при относительно загрязненном окружающем воздухе и обнаруживать достаточно большие утечки без опасности отравления датчика прибора. В электронных течеискателях в качестве датчиков используются платиновые электроды, срок службы которых колеблется от 500 (высокочувствительные течеискатели) до 100 часов (менее чувствительные). Чувствительность 'электронных приборов периодически проверяют. Известны следующие способы проверки. — На датчик прибора подают смесь воздуха и фреона-12. Чувствительность прибора определяют по концентрации фреона-12 в смеси. Заполненную трихлорэтиле- ном капиллярную трубку помещают в потоке воздуха, засасываемого датчиком течеискателя. Путем взвешивания в конце опыта подсчитывают потери трихлорэтилопа и концентрацию смеси, по которой определяется чувствительность прибора. — В колбу, заполненную кристаллами гексахлоран- бензола и нагретую в водяной бане до 73°, помещают датчик прибора. Если стрелка индикаторного прибора значительно отклонится, то можно считать, что чувствительность прибора составляет не менее2-10-з л мк/сек. Чувствительность ГТИ-3 рекомендуется проверять таким же способом, но с заменой гексахлоранбензола кристаллическим йодом. —Японская фирма «Тосиба» для проверки чувствительности электронных течеискателей HA-F и НА-С комплектует эти приборы колбой, заполненной смесью из 1 части парафина и 10~6 части хлороформа. Если при помещении датчика прибора в колбу индикатор утечки (микроамперметр) покажет 0,1 мка и выше, то чувствительность прибора будет не менее 10 —2 л мк/сек. Для создания калиброванных неплотностей 1 См. раздел «Консультация» в этом номере журнала.
74 Новости иностранной техники № 2 в целях воспроизведения одинаковой величины утечки Кронбергер [61 рекомендует использовать специально обработанную алюминиевую пудру, сжимаемую между двумя фланцами. Величина утечки по этому способу регулируется силой сжатия и зависит также от количества и качества алюминиевого порошка. Иногда для обнаружения утечек (пользуются приборами, работа которых основана на свойстве ряда веществ, например минеральных масел, флюоресцировать при облучении их ультрафиолетовыми лучами. Некоторые холодильные агенты, например, фреоны. хорошо растворяются в масле. При наличии неплотности фреон вытекает вместе с маслом. При облучении ультрафиолетовыми лучами в месте утечки образуется светящееся пятно. Однако эти лампы обладают большой инерцией, например для обнаружения утечки в 2-10—4 л мк/сек место утечки необходимо облучать в течение 30 минут [1]. Фирма «Гановия лимитед» выпускает приборы со специальной электрической ультрафиолетовой лампой (см. рисунок). Прибор питается от батареи напряжением б в, вес его 8 кг. Ультрафиолетовая лампа течеискателя. Способы обнаружения утечек в системах под вакуумом Способы обнаружения утечек в системах иод вакуумом еще мало известны и недостаточно изучены. Наличие утечки в вакуумной системе можно установить по вакуумметру через несколько часов после создания вакуума, однако место утечки определить невозможно. Эффективность этого способа может быть достигнута применением электронных вакуумметров, чувствительных .к определенным газам, например, водороду или гелию ]6—9]. Испытываемый аппарат помещают в какую- либо емкость, заполненную водородом или гелием, а также их смесью с воздухом. Этим способом при пользовании палладиум-ионизационным вакуумметром, реагирующим только на наличие в системе водорода [5, 10], можно определить утечку в количестве до 10—4 л мк/сек. В вакуумных системах неплотности также обнаруживают с помощью электронных течеискателей со специальными датчиками. По данным фирмы .«(Дженерал электрик», таким течеискателем можно определить утечку в 2-10—4 л мк/сек. Испытываемый объект должен быть помещен в среду галогенизированного холодильного агента. Отечественной (промышленностью дл(я обнаружения неплотностей в вакуумных системах выпускается вакуумный атмосферный электронный течеискатель ВАГТИ-4. Способ обнаружения неплотностей с помощью ультрафиолетового облучения приведен в работе [11]. Места вероятных утечек рекомендуется покрывать 10—5— 10—4. молярным раствором флюоресцирующего вещества на спирту, так как под действием вакуума о местах неплотностей раствор втягивается внутрь. Через 2—3 минуты после покрытия раствор очищается и производится облучение ультрафиолетовой лампой. Для обнаружения мельчайших неплотностей в вакуумных системах, где утечки вообще недопустимы, применяют масс-спектрометры. В этом приборе происходит разделение и концентрация в одном месте атомов вещества с одинаковым весом. При испытании вакуумной системы в потоке гелия с помощью маос-спектрометра может быть обнаружена утечка в 7,6 • Ю~6 л мк/сек. Через такую неплотность в течение 32 лет в систему проникнет лишь 1 еж3 гелия. Минимальные утечки (л мк/сек), обнаруживаемые масс-спектрометром при обдувании различными газами, приведены в работе [12]: гелий 1,52- 10~5 водород 2,2 • 10-4 эфир 7,5 • 10-4 Масс-спектрометр громоздкий и очень дорогой прибор, однако благодаря своей высокой чувствительности и малой инерционности он находит применение за рубежом при проверке герметичности малых машин на поточных линиях. ЛИТЕРАТУРА 1. А. С. Murdoch, «The Institute of Refrigeration Proc», 1956—1957, 53. 2. T. E. Schmidt, >«Kaltetechnick», 1952, 4. 3. I. A. Knobbaut, «Journal of Refr.», 1960, vol.3, № 6. 4. F. C. Hettinger, H. E. H о e 1 s с h e r, «Ind. Eng. Chem.», J955, № 12. 5. P. Nivera, «Le Genie Chimique», 1956, № 75. 6. H. Kronberger, «Journal of Refr.». 1957, № 1. 7. M. Benedict, С Williams, «McGraw Hill Co», New—Vork, 1949, 4. 8. T. B. Kent^ «J. Sci. Instruments», 1955, № 32. 9. N. Ochert, W. Steckelmayer, «Vacuum», 1952, № 2. 10. I. L. R о о s, i«De Ingenieur», 1957, 69. 11. E. Vol crier, Zeitschrift fur Naturforschung», 1951, Sept. 12. I. Kistemaker, M. Reinders, I. Schutten, ч<Арр1. Sci. Res.», 1951, № 1. Инж. В. А. ТИХОМИРОВ
/ ОТД-ЕЛ УДК 621.574 Аммиачный холодильный турбокомпрессорный агрегат АТКА-735 Аммиачный холодильный турбокомпрессорный агрегат АТКА-735, используемый в составе холодильных установок, предназначен для крупных потребителей холода^, какими являются предприятия химической и нефтяной промышленности. Он выпускается Казанским компрессорным заводом по технической документации ЦКБ холодильного машиностроения. Агрегат состоит из аммиачного турбокомпрессора ТКА-735 с числом оборотов п=15000 в минуту, повышающего редуктора, взрывозащищенного синхронного электродвигателя СТМП-1500-2 (л=3000 об/мин), систем смазки и щитов управления. Типовая компоновка агрегата АТКА-735 и его оборудования представлена на рис. 1. Включение агрегата АТКА-735 в схему холодильной установки показано на рис. \2. Согласно схеме все турбокомпрессоры имеют общие всасывающие и нагнетательные коллекторы, а также общий коллектор промежуточного давления. В связи с этим аппаратура, комплектующая холодильную установку, может быть укрупнена и подбор ее зависит от конкретного проекта, С целью повышения экономичности установки в холодильном цикле предусмотрено промежуточное переохлаждение жидкости за счет кипения жидкого аммиака в специальных промежуточных сосудах. Образующиеся при кипении пары отсасываются промежуточными ступенями компрессоров. Применение промежуточных сосудов обеспечивает высокое давление в жидкостной магистрали, что позволяет использовать данную схему как для систем рассольного охлаждения, так и для непосредственного охлаждения. Холодопроизводительность агрегата регулируется от 100 до i50*Vo от номинальной автоматически путем дросселирования на линии всасывания. Диапазон регулирования дросселированием ограничен помпажным режимом, ! ! : I ! "' « Дальнейшее снижение холадопроизводительности осуществляется байпасированием паров аммиака из нагнетательной линии во всасывающую. При регулировании поддерживается постоянное давление во всасывающем коллекторе установки. Управление работой агрегата производится дистанционно со щита, расположенного в отдельном помещении. Пуск и остановка агрегата дублируются также на местном щите, расположенном в машинном отделении. Безаварийная работа агрегата обеспечивается автоматической защитой по всем основным параметрам. Техническая характеристика агрегата АТКА-735 Марка агрегата АТКА-735 Турбокомпрессор Холодильный агент Аммиак Марка ТКА-735 Тип . « Центробежный, 7-ступенчатый Диаметр колеса, мм 350 Число оборотов в минуту .... 15000 Холодопроизводительность, ккал/час при температурах: t0=— 5°, *к = 38° 3800000 tn = 0°, 4=38° 5000000 Вес, кг 3530 Редуктор Тип . . - Горизонтальный, повышающий Передаточное число • 5 Вес, кг 1710 Электродвигатель Марка д СТМП-1500-2 Мощность, кет 1500 Число оборотов в минуту..... 3000 Напряжение, в 6000 Вес турбокомпрессор/ного агрегата (сухой вес всего оборудования), кг . 18500 Вес агрегата с оборудованием, установленным в машинном зале . . . 15900 Количество масла турбинного 30 (ГОСТ 32—63), заряжаемого в агрегаты смазки турбокомпрессора и редуктора, кг 770 Габаритные размеры агрегата (оборудование, установленное в машинном зале), мм длина 6400 ширина . . ...... 2750 высота t ± 1295
76 Справочный отдел № 2 Рис. 1. Типовое размещение агрегата АТКА-735 и его оборудования: / — турбокомпрессор, 2 — редуктор, 3 — а'грегат системы смазки редуктора, 4—электродвигатель, 5 — воздухоохладитель электродвигателя, 6 — камера смешения, 7 — агрегат системы смазки турбокомпрессора.
№ 2 Аммиачный холодильный турбокомпрессорный агрегат АТКА-735 77 В атмоссрерц, it up^J X\ _Л!1 Nil Чс?>^ 1й Д-04-, 170 В ресивер т —2Z7-- -Ш- -I- ^ V-rn>- -I i-iir t iY frfrtbt^L t ^**-v На склад жидкого - ...t^ 1|}/' аммиака J ItXll- дресивер 1 Трубопровод всасывающий. a Трубопровод вспомоги тельный -м- /Тля /и? я обратный --ей— Вентиль запорный J Трубопровод нагнетательный !Й—Задвижка моторная 4*J?~ * ,„ пПйЯлупл ^лл регулирующий —Ж—Трубопровод жидкостный « Клапан регулирующий пневпа- Ш^Шпан предохранительный г '^' тический мембранного типа Рис. 2. Схема включения агрегата АТКА-735 в холодильную установку: 1 — агрегат АТКА-735, 2 — электродвигатель, 3 — редуктор, 4 — турбокомпрессор, 5 — конденсатор, 6 — ресивер, 7 — испаритель ИТГ, 8 — промежуточный сосуд ПСГ-90, 9 — сосуд охлаждения байпасного пара, 10 — отделитель жидкости, // ресивер дренажный, 72 — насос, 13 —¦ вспомогательный агрегат АК-АУ-45ПП,' 14 дроссель с исполнительным механизмом. Аммиачный турбокомпрессор ТКА-735 7-ступенча- тый. Пар из промежуточного -сосуда подается к пятой ступени компрессора. Корпус турбокомпрессора литой, чугунный, с горизонтальным разъемом. Диффузоры и обратно направляющие каналы образованы вставными литыми малоканальными диафрагмами. Сальник компрессора двусторонний, торцовый с контактными кольцами трения и промежуточными плавающими графитовыми кольцами. Система смазки компрессора выносная, герметичная, находится под давлением аммиака. Кроме рабочего насоса, в системе смазки предусмотрен аварийный насос. Редуктор агрегата АТКА-735 — одноступенчатый с шевронными колесами. На валу редуктора смонтирован рабочий шестеренчатый масляный насос. Система смазки редуктора и электродвигателя — выносная открытая. Для пуска и остановки агрегата предусмотрен пусковой масляный насос, который является также и аварийным. Инж. Т. Я. ХВОСТОВ А
СОДЕРЖАН И Е Неотложные задачи развития холодильного хозяйства 1 И, С. Бадылькес, Р. Л. Данилов. Новая система охлаждения на холодильнике в г. Йошкар-Ола 5 А. А. Гоголин. Непосредственное охлаждение с использованием холодильного агента в качестве холодоносителя ¦ 9 Т. В. Гоголина, В. Н. Кроткое. Установка с циркуляцией жидкого переохлажденного аммиака на нефтеперерабатывающем заводе 14 A. б. Быков, О. В. Шетлер, П. Г. Ланграт, В. С. Крылов, И. Е. Беляк. Герметичные ротационные компрессоры с катящимся поршнем . 17 B. Б. Якобсон. Исследование влияния перегрева всасываемого пара на работу холодильной машины '. . 22 К. Д. Кан, Л. И. Мак, И. Г. Пинаев. Испытание холодильного компрессора на фрео- не-142 и азеотропной смеси фреонов-124 и -С318 29 Н. В. Яковлев. Стенд для испытания компрессоров по паровому цаклу 34 Г. Н. Данилова, В. К. Вельский, А. В. Куприянова. Исследование процесса кипения фреона-12 кинематографическим методом 36 Н. А. Головкин, О. С. Шаган, Л. А. Коржеманова, Т. С. Семенцова. О хранении мяса при температуре, близкой к криоскопической 40 Л. Г. Михайлова. Охлаждение салаки в солевых растворах 41 Ю. А. Оленев, Н. Н. Фильчакова. Сублимационная сушка кулинарных изделий ... 44 Обмен опытом С. А. Рапопорт, 3. А. Агасьянц. Малогабаритный кондиционер для карамельных поточных линий , .48 М. Г. Дик. Электротележка-тягач . . . 50 Д. Я. Мовсиков. Реконструкция автомобильной платформы на Московском холодильнике № 9 53 И. С. Хохлов. Включение трансформатора в схему домашнего холодильника .... 55 A. Р. Чудновский, Н. С. Заблоцкая. Датчики температуры с термоконтакторами ТК-1 56 Консультация B. А. Тихомиров. Электронный галоидный течеискатель ВАГТИ-4 . 57 П. А. Алексеев. Нужна ли побудительная циркуляция воздуха в камерах хранения фруктов? . . : _ 59 М. Г. Дик. Вопросы и ответы , 60 Письмо в редакцию М. В. Жихарев. Необходимы технические условия на работы по строительству и монтажу холодильников 61 К 60-летию В. Я. Кокорева : : : : 63 Критика и библиография Книги, выходящие в свет во втором полугодии 1964 г 64 Хроника Очередная сессия Научно-технического совета по координации 67 В Государственном комитете по пищевой промышленности при Госплане СССР ... 68 Новая энциклопедия «Конструкционные материалы» 68 На XI Международном конгрессе по холоду Доклады на 4-й комиссии XI Международного конгресса по холоду 69 Новости иностранной техники В. А. Тихомиров. Способы обнаружения неплотностей в холодильных системах ... 72 Справочный отдел Т. П. Хвостова. Аммиачный холодильный турбокомпрессорный агрегат АТКА-735 . . 75 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (редактор), проф. Н. С. Бадылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Роголин, В. М. Горбатов, М. А. Горбунов, М. Г Дик, В. П. Зайцев, С. Г. Ильченко, Д. И. Кобзев, В. Я. Кокорев, Н. П. Любимов, Я. С. Максимов, М. С. Мартынов, В. И. Матвеев, М. Н. Мертешов, П. А. Минеев, Н. И. Родин, Д. Г. Рютов (заместитель редактора), В. Н. Филаткин, А. Н. Фомин, В. И. Шелапутин Адрес редакции: Москва, ул. Костякова, 12. Телефон Л 0-00-34 доб. 49. Т-05647. Подписано в печать 7/1V 1964 г. 84X108Vie. Печ. л. 5 (привед. 8,4). Уч.-изд. л. 8,52. Тираж 9850. Заказ 189. Цена 60 коп. Типография «Гудок». Москва, ул. Станкевича, 7.