/
Text
олодильная
ёхника
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ
МИНИСТЕРСТВА МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
СЕНТЯБРЬ
1969
'«>¦.
всесоюзный научно-исслеДойат^ский институт
холодильной промйщледйссти
I tf-I
Год издания
сорок шестой
•1 ,>
А л«
' <¦* I
iW?
^1*
\
•¦: /
.w
*р
Перспективы развития холодильного хранения фруктов
и винограда в местах производства
А. В. МОРОЗОВ, М. М. МОЛЧАНОВ
Министерство сельского хозяйства СССР
Основная задача садоводства и
виноградарства в текущей пятилетке — дальнейшее
увеличение производства фруктов и винограда в
размерах, удовлетворяющих потребность в них
населения и перерабатывающей
промышленности в сырье.
За последние годы колхозами и совхозами
осуществлен ряд мероприятий, направленных
на увеличение производства фруктов и
винограда. В результате сбор фруктов возрос с
4,3 млн. т в 1965 г. до 6,1 млн. т в 1968 г. и
увеличится до 8,2 млн, г в 1970 г. и 10,3 млн. т в
1975 г., а винограда соответственно с 3,7 млн. т
в 1965 г. до 4,4 млн. г в 1968 г. и увеличится
до 4,7 млн. г в 1970 г.
Соответственно растут и государственные
закупки фруктов и винограда. Так, в 1968 г.
закуплено 2,4 млн. т фруктов и 3,5 млн. т
винограда против 1,5 млн. т фруктов и 2,9 млн. т
винограда в 1965 г.
Несмотря на рост производства и заготовок
фруктов и винограда потребность населения в
свежих плодах, ягодах и винограде
удовлетворяются еще далеко не полностью, а
торговля этими видами продукции носит ярко
выраженный сезонный характер. В настоящее
время более 80% годового потребления фруктов
приходится на летне-осенний период.
Сезонность в потреблении фруктов и
винограда обусловливается не столько
недостаточным уровнем производства, сколько
отсутствием условий (для их длительного
хранения,
По состоянию на 1 января 1968 г. общая
емкость фруктохранилищ в колхозах и совхозах
составляла 160 тыс. т, в том числе с
искусственным охлаждением 114 тыс. т, или 10—12%
от объема производства фруктов и винограда,
пригодных для длительного хранения.
Как показали исследования Всесоюзного
научно-исследовательского института
холодильной промышленности (ВНИХИ) и других
институтов, строительство охлаждаемых
фруктохранилищ иередко велось по проектам, не
учитывающим специфики хранения плодов,
или вовсе без проектов. Под хранилища
приспосабливались помещения, предназначенные
для других целей, ,-не отвечающие
требованиям технологии хранения. Все это приводило к
значительным потерям плодов.
1
Несмотря на высокую экономическую
эффективность хранения фруктов
непосредственно в местах их выращивания фруктохранили-
ща строились очень медленно — от 3 до 5 лет,
из них 2—4 года уходило на приобретение и
монтаж оборудования.
Без организации широкой сети современных
фруктохранилищ не может быть решен вопрос
длительного хранения фруктов и винограда и
равномерного снабжения ими населения в
течение года.
Октябрьский A968 г.) Пленум ЦК КПСС
указал на необходимость строительства в кол^
хозах и совхозах предприятий по переработке
фруктов, овощей и другого
сельскохозяйственного сырья, а также специализированных
хранилищ.
Опыт передовых колхозов -и совхозов,
имеющих специализированные хранилища,
показывает, что сохранение высокого качества
фруктов, и винограда достигается при
закладке их на хранение сразу же после съема.
В связи с этим встала неотложная задача
разработать и практически осуществить
мероприятия, позволяющие довести до потребителя
в свежем виде фрукты и виноград равномерно
в течение года ;в хорошем (состоянии и с
минимальными потерями.
Руководствуясь решениями XXIII съезда и
последующих Пленумов ЦК КПСС,
Министерство сельского хозяйства СССР, начиная с
1968 г., приступило к строительству в
колхозах и совхозах по единым типовым проектам
фруктохранилищ емкостью 270, 520—530 и
770 т, разработанных'бывшим Краснодарским
филиалом 'института Гипронисельпром.
Главным управлением садоводства,
виноградарства, чая и субтропических культур
МСХ СССР совместно с институтом
Гипронисельпром определены номенклатура и объем
строительства фруктохранилищ в колхозах и.
совхозах по годам до 1975 г.
Как видно из приведенных данных,
основное строительство фруктохранилищ будет
осуществляться в системе Министерства
сельского хозяйства СССР.
Совместным решением Госплана СССР,
Министерства сельского хозяйства СССР,
Министерства химического и нефтяного
машиностроения и Всесоюзного объединения «Союз-
сельхозтехника» с 1968 г. началась
комплектная поставка холодильного и электросилового
оборудования, а также средств автоматизации
для фруктохранилищ емкостью от 270 до
770 т и организовано проведение
централизованных монтажных и (пусконаладочных работ.
Осуществленный впервые в отечественной
практике опыт комплектной поставки
холодильного оборудования показал, что такая
форма является единственно правильной.
В 1968 г. колхозам и совхозам было
поставлено 144 комплекта холодильных установок
типа ФХ на общую емкость фруктохранилищ
56 тыс. г; в 1969 г. будет поставлено 200
комплектов — на 93 тыс. т, в 1970 г. также 200
комплектов — иа .103,тыс. т.
Опыт показал, что сроки монтажа таких
установок сокращаются до 3—4 месяцев. В
связи с этим число хозяйств, желающих
приступить к строительству, фруктохранилищ,
резко возросли Достаточно -сказать1, что
количество заявок на получение комплектов в 1969—
1970 гг.:д 2?—3 раза древьвдает
запланированный объемчиостайок.:
Однако узким местом остается
строительство зданий фруктохранилищ из-за
недостаточного обеспечения их строительными
материалами (сборным железобетоном, стеновыми
и теплоизоляционными материалами, нефте-
битумом, мягкой кровлей, уплотнительной
резиной и др.). В 1968 г., например, несмотря на
комплектную поставку холодильного
оборудования, план ввода в эксплуатацию
фруктохранилищ не был выполнен.
В целях устранения отставания в
строительстве фруктохранилищ в колхозах и совхозах
необходимо перейти к централизованному
снабжению объектов основными
строительными материалами и привлечь для выполнения
строительных работ специализированные под-
рядно-строительные организации.
Особенно важно организовать поставку
высокоэффективных теплоизоляционных
материалов (самозатухающего шенополистирола
марки ПСБ-С, пенополиуретана, нефтебитума
твердых марок), а также заводской выпуск
герметических дверных блоков.
Привлечение для строительства
фруктохранилищ специализированных организаций
обеспечит качественное выполнение строительных
работ и сдачу объектов для монтажа в
замечаемые сроки. Это позволит сократить время
производства строительных работ в среднем
до 5—6 месяцев, а ввод хранилищ в
эксплуатацию до 9—10 месяцев.
Особый интерес представляет строительство
фруктохранилищ из готовых сборно-разборных
строительных конструкций — панелей,
состоящих из полистироловой теплоизоляции,
заключенной между двумя металлическими листами.
Здания возводятся путем монтажа
металлического каркаса и крепления к нему элементов
стен и покрытий. Применение готовых
конструкций позволит сократить сроки
строительства фруктохранилищ до 3—4 месяцев.
Развернувшееся строительство
фруктохранилищ (В совхозах и колхозах требует
подготовки квалифицированных кадров для
эксплуатации холодильных установок.
Недостаток кадров, а также низкий уровень
их квалификации приводит к
преждевременному выходу из строя холодильного
оборудования, в 'Пер;вую очередь компрессоров.
Систему автоматики нередко отключают из-за
неумения ее обслуживать. Это, в свою
очередь, приводит к увеличению штата
обслуживающего персонала хранилищ. Часты
случаи несоблюдения элементарных правил
эксплуатации и техники безопасности.
Неквалифицированное обслуживание фруктохранилищ
ведет к нарушению технологии хранения
(температурных режимов, норм складирования
и пр.), что увеличивает потери плодов.
Хорошо организована подготовка кадров по
обслуживанию холодильных установок в
хозяйствах Краснодарского края. В 1968 г.
краевым управлением сельского хозяйства были
созданы постоянно действующие курсы по
подготовке машинистов холодильных установок и
выпущено 60 машинистов холодильных
установок по эксплуатации колхозно-совхозных
фруктовых холодильников. По примеру
Краснодарского краевого управления сельского
хозяйства такие курсы необходимо организовать
и в других районах страны.
Высокая экономическая эффективность
холодильного хранения вызвана в известной
степени резким разрывом в сезонных ценах на
свежие фрукты, что, на наш взгляд,
носит временный характер.
Имея в виду неизбежное уменьшение
разницы в сезонных ценах на свежие фрукты,
необходимо стремиться к снижению стоимости
строительства, совершенствованию
технических решений, сокращению эксплуатационных
расходов и. улучшению условий
хранения.
Поставляемые в настоящее время
комплектные установки представляют собой аммиачные
холодильные агрегаты с промежуточным хо-
лодоносителем — водным раствором
хлористого кальция.
Накопленный опыт строительства,
эксплуатации и проектирования фруктохранилищ как
в нашей стране, так и за рубежом должен лечь
в основу разработки новых проектов
фруктохранилищ, отвечающих современному уровню
технологии и техники хранения плодов. Как
известно, наиболее эффективна (воздушная
система непосредственного охлаждения. Шагом
вперед в этом направлении является
разработка в 1969 г. новых типовых проектов
фруктохранилищ большой емкости — 1000, 1500 м
2000 т с камерами, оборудованными
воздухоохладителями непосредственного
охлаждения.
Применение на фруктохранилищах систем
непосредственного охлаждения при прочих
равных усл0!виях на 2—4% сокращает
стоимость хранилищ по сравнению с рассольной
системой, уменьшает затраты электроэнергии
и снижает примерно на 7% общие
эксплуатационные расходы. Система непосредственного
охлаждения более долговечно в связи с
меньшей коррозией трубопроводов, аппаратов и
арматуры.
Министерством сельского хозяйства СССР
в 1969 г. выдано задание на разработку
типовых проектов фруктохранилищ с
непосредственным охлаждением емкостью 3000 и 4000 т
в двух вариантах: в блоке с помещениями для
товарной обработки плодов
производительностью соответственно 5 и 7,5 тыс. т в сезон и
без них.
Применение холодильных установок с
конденсаторами водяного охлаждения в
сельской местности связано с трудностями из-
за недостатка, а в некоторых случаях и.
полного отсутствия воды. Это требует
создания новых, надежных в эксплуатации
холодильных установок, не требующих воды для
охлаждения конденсаторов.
Министерством сельского хозяйства СССР
совместно с проектно-конструкторскими
организациями в 1968 г. было разработано
проектное предложение и выдано техническое
задание ВНИИхолодмашу на создание
автономной фреоновой холодильно-нагревательной
установки ФХ-100 для холодильной камеры ем~
костью 100 т (ХК-100).
Установка снабжена воздухоохладителями
непосредственного охлаждения. Высокая
степень автоматизации и надежность
срабатывания устройств защиты и регулирования
установки обеспечивают возможность
эксплуатации ее без постоянного наблюдения.
Сборка, монтаж, заправка холодильным агентом и
наладочные работы производятся
централизованно в заводских условиях. Монтажные
работы сводятся к установке агрегата и
подключению питания.
Подобные фреоновые холодильные
установки с децентрализованной системой холодо-
снабжения с успехом эксплуатируются в ряде
зарубежных стран в хранилищах малой
емкости — до 1000 г.
В настоящее время ВНИИхолодмаш по
заданию Министерства сельского хозяйства
СССР заканчивает разработку пяти опытных
з
образцов холодильно-нагревательных
установок типа ФХ-100 для установки их в камерах
хранилищ в колхозе «Бейсуг» Приморско-Ах-
тарского района Краснодарского края.
Экспериментальный проект здания
хранилища с пятью камерами хранения ХК-ЮО для
указанных установок разработан
Краснодарским научно-исследовательским и проектным
отделом института Гипронисельпром.
Министерством сельского хозяйства СССР
выдано задание Краснодарскому
научно-исследовательскому и проектному отделу
института Гипронисельпром на разработку ib 1970 г.
типовых проектов фруктохранилищ емкостью
200, 300, 500 и 700 т на базе холодильной
установки ФХ-100.
Одним из эффективных методов
длительного хранения фруктов является
хранение в регулируемой газовой атмосфере при
оптимальных температурно-влажностных
режимах.
В институте Гипронисельпром проведен
технико-экономический анализ эффективности
хранения плодов в регулируемой газовой
среде. В результате собственных исследований и
обобщения зарубежных данных установлено,
что сложность конструктивных решений и
оборудования хранилищ с регулируемой газовой
средой приводит к увеличению
единовременных капиталовложений в 1,2—1,5 раза по
сравнению с капиталовложениями при обычном
холодильном хранении фруктов в основном из-за
создания высокой степени герметичности
ограждающих конструкций.
В то же время экономия, получаемая при
хранении 1 т плодов в регулируемой газовой
среде, составляет от 19 до 42 руб. за счет
сокращения естественной убыли и отходов
плодов. Таким Образом, дополнительные
капиталовложения окупаются.за 0,7—1 г. при
нормативных сроках до 5 лет.
Министерством сельского хозяйства СССР в
1967 г. выдано задание институту
Гипронисельпром на разработку экспериментального
проекта фруктохранилища емкостью 500 т для
хранения фруктов в регулируемой газовой
среде. Строительство такого хранилища будет
начато в текущем году на Орловской плодово-
ягодной опытной станции.
Успешное строительство широкой сети
фруктохранилищ з сельском хозяйстве
требует решения следующих вопросов.
— В настоящее время сооружение
фруктохранилищ в сельской местности
осуществляется из железобетонных конструкций серии
ИИ-10Ж-1 с шагом колонн бХб м. Строитель-
4
ство и последующая эксплуатация
холодильников,^ а также помещений товарной
обработки плодов с таким шагом колонн затрудняет
применение средств механизации погрузочно-
разгрузочных работ, уменьшает полезную
емкость камер хранения, препятствует
рациональному размещению оборудования.
Поэтому следует применять при строительстве
зданий фруктохранилищ конструкции с шагом
колонн 6X9, 6X12 и 12X12 м с
использованием металлических ферм, подвесных потолков
и плит покрытия длиной 9 и 12 ж.
—Необходимо организовать производство
компрессоров с регулированием холодопроиз-
водительности для обеспечения более
экономичной работы и точного поддержания
температурного режима в камерах.
— В эксплуатируемых и . строящихся
в нашей стране фруктохранилищах пока
применяется смешанная система охлаждения
камер. Выпускаемые в настоящее время
воздухоохладители металлоемки, громоздки и
отличаются низкими теплотехническими
качествами. Переход на более эффективную
воздушную систему непосредственного охлаждения
требует применения интенсифицированных
малогабаритных воздухоохладителей. При
индустриальном методе изготовления и монтажа
новых воздухоохладителей необходимо в
первую очередь упорядочить типоразмеры,
повысить технологичность конструкции и улучшить
их технические характеристики. Требуется
также улучшить конструкцию рассольных
воздухоохладителей для хранилищ малых
емкостей.
— Длительное хранение фруктов и
винограда возможно только при условии
поддержания определенных температурно-влажностных
режимов в камерах. В настоящее время
положительно решен только вопрос
автоматического регулирования температуры воздуха в
камерах хранения. Предстоит еще создать
приборы и средства автоматического контроля и
регулирования влажности воздуха в камерах.
— Необходимо организовать производство
бародросселирующих вентилей для
автоматического поддержания давления кипения в
системах непосредственного охлаждения, а
также аммиачных и фреоновых насосов малой
производительности.
— Механизация погрузочно-разгрузочных
работ на всех этапах складирования и
транспортировки партий фруктов требует широкого
применения поддонов, контейнеров и
погрузочных средств (электропогрузчиков ЭП-103 с
высотой подъема до 4,5 м), средств малой
механизации: ручных тележек с* гидравлическим
подъемом вилок по типу венгерских ГТ-1200
или ГТ-1500 для >внутрискладских
перемещений грузов.
— Желательно при фруктовых
холодильниках, строящихся в колхозах и совхозах,
предусматривать производство водного льда для
загрузки его в автотранспортные средству и
железнодорожные вагоны-ледники при
транспортировке фруктов в места потребления в
летне-осенний период.
Решение всех этих и ряда других вопросов
будет способствовать быстрому внедрению
холодильного хранения фруктов и винограда в
колхозах и совхозах.
й:!:УШ:№да-:^::::;:;:::^::^^
.ШЩ$ЩЩ$%
::Ж:й|?|Ш|$:|!:;::
^^^ЩЩШж^Ш
Аммиачные турбокомпрессорные агрегаты АТКА-735 холодопроизводительностью
5 млн. ккал/ч при t0 = —2°С и ^К = 38°С для нефтехимической промышленности.
Об обеспечении маслодельных заводов холодильными емкостями
Г. Л. ШАВРА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
621.565:637.2.037.5
Намеченная октябрьским A968 г.)
Пленумом ЦК КПСС широкая программа
ускоренного развития сельского хозяйства требует
решения важных вопросов, направленных на
улучшение работы промышленности по
приемке и переработке сельскохозяйственной
продукции и сырья, укрепление ее материально-
технической базы. Это в свою очередь ставит
серьезные задачи перед холодильным
хозяйством страны.
Пленум ЦК КПСС отметил, что несмотря
на строительство складов и хранилищ
проблема хранения сельскохозяйственных продуктов
остается весьма острой.
Крайне медленно наращиваются
холодильные емкости молочной промышленности.
Хотя за последние 10 лет холодильная емкость в
этой отрасли возросла в 2,5 раза, многие
предприятия, особенно маслодельные заводы,
испытывают в ней острую нужду.
Лабораторией перспективного планирования
ВНИХИ изучена обеспеченность маслодельной
промышленности холодильной емкостью в
целях определения потребности в ней и выбора
рациональных типов холодильных камер в
зависимости от мощности предприятий.
Были исследованы районы, удельный вес
которых в общем производстве масла
составляет 49,3%. При этом использованы данные
ЦСУ СССР, ряда проектных и
научно-исследовательских институтов, а также материалы,
полученные с предприятий Литовской ССР,
Латвийской ССР, Эстонской ССР, Полтавской
и Черкасской областей УССР,
Краснодарского края, Ростовской, Саратовской и
Тамбовской областей РСФСР.
Учитывая большой удельный вес этих
районов в общем производстве масла в стране,
разнообразие условий снабжения сырьем,
выработки и реализации готовой продукции,
считаем, что полученные выводы могут быть
распространены на всю маслодельную
промышленность.
Анализ данных показывает, что на одной
трети предприятий, вырабатывающих масло,
нет холодильных установок и
применяется водный лед. Почти треть заводов не
имеет холодильных камер для хранения
масла, а более половины обеспечены
холодильными камерами, рассчитанными ня хпанение
масла от 1 до 8 дней вместо
рекомендуемых 15.
К числу предприятий, не имеющих
холодильных емкостей для хранения масла,
относятся не только мелкие, но и достаточно
крупные.
На маслодельных предприятиях, имеющих
холодильные емкости, в большинстве случаев
температура воздуха в холодильных камерах,
предназначенных для охлаждения и хранения
масла, не ниже 0—5°С.
Недостаточное охлаждение масла сразу
после выработки приводит к снижению качества
и уменьшению стойкости продукта при
хранении. Только быстрое охлаждение до требуемой
температуры позволяет приостановить
нежелательные микробиологические и
ферментативные процессы и сохранить высокое
качество масла в течение длительного периода
хранения.
Отсутствие или недостаток холодильных
емкостей, несоблюдение температурных
режимов охлаждения и хранения приводят к тому,
что масло поступает на маслобазы в летний
период с недопустимо высокой температурой:
12—17°С в толще. Одной из причин этого
является также транспортировка
неохлажденного масла на большие расстояния неохлаждае-
мым транспортом. Радиусы доставки масла от
маслозаводов на маслобазы приведены в
таблице.
Радиус, км
До 10
11—20
21—30
31—40
41—50
51—70
71—90
91—110
Ш—150
151—200
201—300
Свыше 300
Итого
Число пред- 1
приятии, 7о 1
8,1
2,0
5,2
4,8
6,1
10,7
10,9
10,7
16,2
12,6
7,8
4,9
100,0 |
Проведенные исследования позволили
выявить наличие свыше 100 типов холодильных
камер, различающихся по емкости, причем
установлено, что величина емкости зачастую
не соответствует мощности предприятия.
На основании анализа существующего
положения в отрасли и действующих типовых
проектов установлено, что для быстрого и
рационального оснащения холодильными
емкостями всех заводов, вырабатывающих масло,
целесообразно иметь три типа холодильных
камер: емкостью 10, 25 и 50 т единовременного
хранения.
На маслодельных заводах мощностью до
2 т/сутки должны быть холодильные камеры
емкостью 10 г, от 2 до 5 т/сутки — емкостью
25 г и свыше 5 т/сутки — емкостью 50 т.
ВНИХИ разработаны проекты сборных
холодильных камер для хранения масла
емкостью 25 и 50 т. В камерах
предусматривается температура — 15°С и интенсивное
воздушное охлаждение, позволяющее быстро
охладить масло до требуемых температур.
Необходимо организовать серийный выпуск
сборных камер, стоимость которых не
превысит расходов на строительство обычных
холодильных камер.
Обеспечение предприятий, вырабатывающих
масло, холодильными емкостями позволит
улучшить их работу и организовать доставку
масла непосредственно на распределительные
холодильники, исключив таким образом в
ряде случаев перевалку масла на маслобазах.
Увеличение средневзвешенного радиуса
доставки масла на распределительные
холодильники по сравнению с доставкой на маслобазы в
некоторых зонах будет совсем
незначительным. В ряде районов и республик расстояние
(в км) перевозки масла с заводов даже
уменьшится, что видно из следующих данных:
В среднем по СССР
Краснодарский край
Калининская область
Курская
Тамбовская
Брянская „
Волгоградская „
Саратовская „
УССР
До масло-
баз
89,5
79,4
90,6
79,2
74,3
122,1
283,7
142,4
101,1
До
пределительных
холодиль
НИКОВ
132,3
97,8
90,8
91,3
77,2
119,3
237,4
120,8
93,2
Следовательно, обеспечение всех
маслодельных заводов холодильными емкостями для
хранения масла не только улучшает работу
предприятий, но и экономически
целесообразно.
О выборе оптимального зазора между поршнем
— и цилиндром герметичного компрессора—
В. А. ТИХОМИРОВ, канд. техн. наук В. Б. ЯКОБСОН
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
621.57.041—213.4
В последние годы опубликованы работы,
посвященные оптимизации элементов
герметичных компрессоров A, 2J.
Создание оптимальной конструкции
герметичного компрессора возможно только на
основе комплексного исследования с учетом всех
основных показателей качества [3]. Нельзя
найти наилучшую конструкцию, если
рассматривать только один — два показателя, как
это иногда делается 1[1].
В частности, недостатком ряда работ по
выбору наиболее совершенных элементов
компрессора является отсутствие исследований
акустических характеристик и, наоборот, в
работах, посвященных определению шума и
вибраций, часто не приводятся данные о тепловых
и энергетических показателях.
Влияние зазоров между поршнем и
цилиндром на работу герметичных холодильных ком-
npeccopiOfB исследовано Смитом, Элькиным и
другими [4—7]. Испытания показали, что чем
меньше зазоры, тем выше тепловые и
энергетические характеристики компрессоров.
Однако картина меняется, если учесть влияние
зазоров на шумовые и вибрационные показатели,
надежность и долговечность компрессора.
8
В лаборатории малых холодильных машин
ВНИХИ выполнена работа по определению
оптимального зазора между поршнем и
цилиндром компрессора домашнего
холодильника.
Исследования проводили на компрессоре
ФГ0,14~1 B) конструкции ВНИХИ—КБП
номинальной холодопроизводительностью
140 ккал/ч. Холодильный агент — фреон-12,
синхронная скорость вращения 3000 об/мин,
диаметр цилиндра 22 мм, ход поршня 12 мм.
Механизм движения кулисный, клапаны
упругие, консольные. Поршень изготовлен из
стали марки Ст. 35-Л (ГОСТ 977—58), цилиндр
алюминиевый с втулкой из чугуна. Чистота
обработки поршня и цилиндра соответствует 10
классу.
Зазоры между поршнем и цилиндром
изменяли так же, как и в предыдущих работах
[4—7], с помощью поршней разных диаметров.
Поршни и цилиндры измеряли до и после
испытаний: первые в Тульском конструкторском
бюро приборостроения, вторые в
лаборатории малых холодильных машин ВНИХИ 1.
Измерения проводили с помощью
горизонтального оптиметра ИГК и индикаторного
нутромера типа 109 (повышенной точности) в
трех сечениях по длине поршня и цилиндра во
взаимно перпендикулярных плоскостях. Зазор
находили как разность усредненных значений
для поршня и цилиндра по всем измерениям
до и после испытаний. Чистоту поверхности
определяли по показаниям проф.илометра
цехового типа модели 240. Результаты
измерений приведены в таблице.
Объект
измерения
Поршни Г
1 Цилиндр
Средний диаметр
поршня D, мм
до
испытаний
21,996
21,998
I 22,000
22,002
1 22,011
после
испытаний
21,996
21,997
21,998
22,000
1 22,012
Средний зазор
8, мкм
до испы-
1 таний
15
13
11
1 9
после ис-
1 пытаний
16
15
14
12
1 Величина микро- 1
1 неровностей, мкм\
о,и!
0,10
0,09
| 0,09
0,10
соответствии с ГОСТом 10613—63 (точность
измерения ±3%) и на акустическом стенде
[8] — по методу определения шумовых
характеристик в свободном поле (ГОСТ
11870—66) в заглушённых камерах со звукоот-
ражающим полом. В качестве эвуко- и
виброметрической аппаратуры использовали
комплекты прецизионных приборов фирмы
«Брюль и Кьер» (Дания) и РФТ (ГДР) с
погрешностью до ±1 дб. Суммарная
погрешность измерений не более 2 дб.
При акустических испытаниях компрессор
устанавливали на резиновых амортизаторах в
центре заглушённой камеры на массивном
виброизолированном фундаменте и соединяли с
калориметрическим стендом (расположенным
в соседнем помещении) гибкими шлангами.
Результаты тепловых испытаний
компрессора в обобщенном виде представлены на
рис. 1. Согласно полученным данным, а также
опытам Динемана [6] при отношениях давлений
Pkmii
и зазора к диаметру цилиндра
-^L'<0,5. 10"
D 1
коэффициент плотности
?ипл~1. Этому соответствуют условия работы
при tQ = —15° и ?К=40°С, характерные для
умеренного климата. При уменьшении
диаметра цилиндра влияние относительного зазора
возрастает. Зависимость коэффициента
плотности от относительного зазора во всех
случаях линейная.
Опыты подтвердили сделанные ранее
выводы о том, что для улучшения тепловых и
энергетических характеристик компрессора зазор
между поршнем и цилиндром должен быть
наименьшим.
W
0,0
08
Измерения показали, что чистота
поверхностей трения при испытаниях не изменилась и
соответствовала 10 классу.
Испытания проводили при работе
компрессора в установившихся тепловых режимах с
температурами кипения —15°С и конденсации
30, 40 и 50°С на калориметрическом стенде в
0,7
^1
^¦"^С
/
*^«^
S?
_^/
р
__
?;;
...
"~^-х^П
ол
0S
OP
0,7
0,8
09
W 4-Ю3
Измерения выполнил В. С. Захаров.
Рис. 1. Влияние относительного зазора на коэффициент
плотности компрессора:
/ — опыты Смита (D=41 мм, 5 = 38 мм, п = 800 об/мин);
2 — опыты Элькина (?> = 36 мм, 5=18 мм, л =
= 1460 об/мин); 3 — опыты авторов;
X_P™L =5JiQ_?KMl = 6i7t
Ркмг
Ркт
2 Холодильная техника № 9
9
Однако с точки зрения шумовых и
вибрационных характеристик малые зазоры не всегда
желательны (рис. 2), так как в этом случае
вследствие возникновения полусухого трения в
рабочих парах компрессора его шум и
вибрации резко возрастают.
Выбор оптимального зазора,
обеспечивающего надежную жидкостную смазку пар
трения, вместе с улучшением шумовых и
вибрационных характеристик компрессора,
повышает также его надежность и долговечность [7,
9]. Из рис. 2 видно, что в данном компрессоре
оптимальная величина зазора между поршнем
и цилиндром б0Пт= 14 мкм.
При выборе оптимальных зазоров
необходимо учитывать также влияние на
характеристики компрессора его мертвого объема,
зависящего в основном от величины,линейного
мертвого пространства в цилиндре. С
уменьшением мертвого пространства тепловые и
энергетические показатели компрессора
улучшаются, но при его уменьшении ниже допустимого
предела вследствие образования
гидравлического удара поршня о масляную пленку на
клапанной доске резко ухудшаются шумовые и
вибрационные характеристики [10].
Проведенные испытания показали, что
оптимальная величина линейного мертвого
пространства в герметичных компрессорах
домашних холодильников составляет 0,3—0,4 мм.
При выборе интервала зазоров между
поршнем и цилиндром следует учитывать
требования допустимых отклонений от
номинальной холодопроизводительности за 10—15 лет
эксплуатации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Najork Н. Mcglichkeiten zur Optimierung von Kal-
tekolbenkompressoren durch die Anwendung modernec
Messtecbnik. Материалы II Конгресса по
холодильным машинам в г. Эгер (ВНР), 1968.
2. Ш в а р ц И. Н., Верный В. И. Оптимизация
конструкции клапанов холодильных непрямоточных
компрессоров с помощью ЭВМ. Сб. «Холодильная
техника и технология», вып. 7, 1968.
3. Якобсон В. Б. Основные показатели качества
малых холодильных компрессоров. «Холодильная
техника», 1966, № 10.
4. Smith H. I. «J. of Refr.», 1961, No. 5.
5. Эль'кин И. А. Влияние зазора поршень—цилиндр
1,1
1,0
0,9
1,0
0,9
I 5k
+• ^^»
. !
6
Ж
! _!
5
>—L с
i
\
1 1
' >Г 1 1
*о6
1,0
09
5
! I
4 Л ili
*' —
if v
j
Л
-J.
'¦
I
L.,jSS\
-5
-10
ищ\
\~ ¦ j W
0 1
i T !
Ш
L ^^^^
j
I
_ *
[ T
i ! i
1
11 12 ?3 /4 15 1Sltfh«
д
Рис. 2. Относительные характеристики
компрессора ФГ0,14~1 B):
а —! холодопроизводительность Q0; б —
удельная холодопроизводительность /Сэ; в —
температура обмотки tot] г — уровень
вибрационных ускорений на лапах Lw; д —
уровень звука La]
+—/0=—15°, гк=30°С; X—/о=—15°, /«==
=40°С; О—*<>=—15°, *к=50°С.
на характеристики герметичного компрессора.
«Холодильная техника», 1966, № 2.
6DienemannW. «Kaltetechnik», 1962, Nr. 11.
7. Р о 1 z е г G., Hammer P. «Fertigungstechnik und
Betrieb», 1965, Nr. 8.
8. Тихомиров В. А. Новый стенд ВНИХИ для
исследования шума малых холодильных машин.
«Холодильная техника», 1966, № 8.
9. Galazzi I. A. «ASHRAE J.», 1967, No. 7.
Ю.Тихомиров В. А. Исследование шума
герметичных компрессоров. «Холодильная техника», 1966,
№ 12.
)
Определение оптимальной длительности обкатки компрессоров
домашних холодильников
С. А. МОРОЗОВ, А. А. ЯКУЛИС
621.57.041:621.565.92
Обкатка компрессоров, осуществляемая до
заварки корпуса, производится в целях
приработки трущихся поверхностей. От качества
приработки при заводской обкатке зависит
надежность холодильного агрегата.
Компрессор рассчитан на длительную
работу в замкнутом объеме, т. е. без замены
смазки. Это предъявляет особые требования к
удалению продуктов приработки в процессе
обкатки. Чтобы улучшить промывку, на ряде
заводов в компрессор подают чистое смазочное
масло под давлением. После разового
использования его удаляют, затем тщательно
очищают.
Известно, что в течение короткого
промежутка времени после пуска компрессора
происходит наиболее интенсивное отделение
продуктов износа и попавших внутрь полостей
посторонних частиц, затем загрязненность
компрессора резко уменьшается и в дальнейшем
продолжает оставаться почти постоянной F—
7 мг) с некоторой тенденцией к снижению.
Согласно действующим на заводе техническим
условиям обкатка длится один час.
Загрязненность оценивают проверкой на наличие «сухого
осадка» путем промывки компрессора в
бензине, фильтрации последнего и взвешивания
отфильтрованного осадка. Допустимым
считается 8 мг «сухого осадка».
Цель данной работы — определить
минимальное время, достаточное для приработки
трущихся поверхностей компрессора, а также
наметить пути дальнейшего его сокращения.
Существует несколько методов определения
оптимальной длительности приработки:
периодические микрометрические обмеры
деталей по мере приработки;
установление количества продуктов износа в
отработавшем масле;
определение механических потерь в
механизме;
измерение электропроводности
отработавшего масла.
При первом методе компрессор необходимо
периодически полностью разбирать. Это
связано с распрессовкой ротора и обычно приводит
к появлению дефектов. Второй метод
трудоемок и требует высокой точности проведения
специальных химических и физических
анализов. Поэтому авторы отказались от
использования этих двух методов.
Третий метод основан на том, что по
окончании приработки механические потери в
трущихся парах стабилизируются, четвертый —
на предположении, что наличие примесей
изменяет величину электропроводности масла.
Последние два метода использованы в работе
авторов.
Определение длительности приработки
по стабилизации механических потерь
Обкатка при давлении нагнетания 8 ати.
Схема установки для обкатки компрессоров
представлена на рис. 1.
Потребляемую мощность, расходуемую на
рабочий цикл компрессора и преодоление сил
трения в кривошипно-шатунном механизме,
измеряли ваттметром.
Ресивер служил для выравнивания
пульсирующего давления воздуха. Регулятор
давления нагнетания автоматически поддерживал
постоянное давление в ресивере. Температуру
струи масла, стекающего из компрессора, и
Рис. 1. Схема установки для обкатки
компрессоров:
1 — компрессор; 2 — ресивер; 3 —
регулятор давления нагнетания; 4 — ротаметр;
5 — манометр; 6 — ртутные термометры;
7 — стабилизатор напряжения; 8 —
ваттметр.
2*
и
масла в масляной ванне измеряли ртутными
термометрами. Питающее напряжение
поддерживали постоянным с помощью
стабилизатора. Производительность компрессора
измеряли ротаметром.
При испытаниях фиксировали мощность,
отбираемую из сети, производительность
компрессора и температуру масла в стекающей
струе и в масляной ванне.
Мощность измеряли по достижении
заданного давления нагнетания с интервалами в 2 и
5 мин, производительность — с интервалами в
5 мин.
Как видно из рис. 2, длительность
стабилизации мощности и температуры струи масла
для данного компрессора составляет 40 мин.
Чтобы определить, характеризует ли данное
время длительность приработки компрессора,
следует оценить влияние теплового разогрева
компрессора с момента включения.
%6т
130
125
120
115
110
lib
т
/
/
/
г '
J
s'
3
/
2
t/*~*0'
4
I
41 -
зз -
37 ~
35 -
33 ~
31 -
29
70
6,8
15 20 25 30 35 40 Ь5 50 55 60 ?,мин
Пщваоотт J
0,л/мин
3.0
Рис. 2. Результаты исследования одного из
компрессоров:
/ — производительность компрессора, л/мин; 2 —
температура стекающего масла; 3 — температура масла в
ванне; 4 — электрическая мощность, вт.
Vjm
¦О 5 10 . 15 20 25 30 35. 40 45 50 551,шн
--—;- *~. Приработка _ _ J
Рис. 3. Сравнение первичной и повторной обкаток
одного из компрессоров:
/ — мощность при первой обкатке; 2 —
температура стекающего масла при первой обкатке; 3 —
мощность при повторной обкатке; 4 —
температура стекающего масла при повторной обкатке.
С этой целью у компрессора,
обкатываемого в течение часа, снимали кривые мощности
и определяли температуры масла (рис. 3).
Затем компрессор охлаждали до первоначальной
температуры и вновь запускали.
Как видно из рис. 3, мощность и
температура стабилизировались через 20 мин, причем за
этот промежуток времени мощность
сравнялась с мощностью в конце первоначальной
обкатки. Это доказывает, что тепловой разогрев
компрессора заканчивается через 20 мин и,
следовательно, время -стабилизации мощности,
составляющее для данного компрессора
45 мин, является фактически временем
приработки компрессора.
Располагая аналогичными данными по
приработке 100 компрессоров, построим кривую
распределения длительности приработки
(табл. 1).
Таблица 1
25,0
27,5
30,0
32,5
35,0
37,5
40,0
42,5
45,0
ni
2
7
13
19
26
17
11
4
1
Ч
—4
—3
—2
—1
0
1
2
3
4
ni ui
—8
—21
—26
—19
0
17
22
12
4
ni u]
32
63
52
19
0
17
44
36
16
ni <"i+1>2
18
28
13
0
26
68
99
64
25
В табл. 1 Xi —
щ —
Ui =
Xj— С
h
длительность обкатки;
¦— число компрессоров с
одинаковой длительностью
обкатки;
— условные длительности
обкатки;
с — начало отсчета
длительности (момент окончания
обкатки группы компрессоров
с наибольшим значением
rii)\ принято с = 35 мин;
h — шаг, т. е. разница между
двумя соседними
длительностями (новая единица
масштаба); принято Л =
==2,5 мин.
Из табл. 1 находим:
условные моменты первого М\ и второго М2
.порядка
У1. fliUt
Mt = — =- 0,19;
М,
___2_^j"i
:2,79,
12
Таблица 2
xi
25,0
27,5
30,0
32,5
35,0
37,5
40,0
42,5
45,0
ni
2
7
13
19
26
17
И
4
1
*Г*~ъ
9,625
—7,125
—4,625
—2,125
0,375
2,875
5,375
7,875
10,375
Uj= • l p
°B
—2,320
—1,710
—1,110
0,510
0,091
0,695
1,300
1,880
2,500
<P («/)
0,0270
0,0925
0,2155
0,3503
0,3973
0,3134
0,1714
0,0681
0,0175
hn
в
1.6.
5,8
13,0
21,1
24,0
19,0
10,5
4,0
1,0
где п — объем выборки, т. е. суммарное
число компрессоров в опыте;
выборочную дисперсию
ЛВ = [Ж2-(Ж1J]А2=17,2,
среднее квадратическое отклонение
св = ]ЛБ"в = 4,15;
выборочную среднюю
Зсв = MJi + с = 34,625.
Расчет кривой распределения по опытным
данным сведен в табл. 2.
Значения функции <р(#;) =
дят по табл. 2.
/2*
нахо-
Построив опытную и расчетную (по
выравнивающим частотам) кривые ni=f(Xi) и
Уг=у(Х{), приходим к выводу, что последняя
представляет собой кривую, характерную для
закона нормального распределения (рис. 4, а).
Результаты испытания 100 компрессоров
показывают, что обкатка компрессоров при
условиях, соответствующих действующим ТУ,
заканчивается через 35±10 мин после начала
работы. Максимальная длительность
приработки не превышает 45 мин.
Обкатка при повышенном давлении
нагнетания. По описанной выше методике с помощью
того же оборудования была обкатана партия
компрессоров при избыточном давлении нагне-'
тания, равном 12 кгс/см2. После обработки
результатов экспериментов установлено, что
повышение давления не приводит к
заметному сокращению длительности обкатки,
25 ?7,5 30 3?,5 35 37,5 W %5хьман
>ч
го
18 \
/V
/?
10
3
6
ч-
z
/
/
/
1/
п
1
1
1
1
1
1
1
1
1
(
А
t \
\
\
\
/
<
у
\
\\
\ "
г
/
\
\\
\
V
М
Рис. 4. Длительность обкатки
компрессоров:
а — при существующих условиях
обкатки; б — с добавлением присадки
ОД-7; 1 — экспериментальная
зависимость числа компрессоров, для
которых процесс приработки окончился,
от времени обкатки; 2 — расчетная
зависимость (по выравнивающим
частотам), соответствующая закону
нормального распределения.
13 ?1 ?3 ?5 ?7 ?9 31 Щ,мш>
5
В
которая колеблется в пределах 35—45 мин.
Дальнейшее увеличение давления при
обкатке нецелесообразно, так как может привести к
задирам трущихся поверхностей и снижению
надежности компрессоров.
Обкатка с добавлением присадки ОД-7. Для
ускоренной приработки при наименьшем
начальном износе применяют масла с
добавлением специальных противозадирных присадок.
В наших опытах была использована одна из
модификаций присадки ОД-7, разработанной в
институте органического синтеза АН
Латвийской ССР, в количестве 1 % от веса
используемого фреонового масла. Результаты обкатки
100 компрессоров, обработанные приведенным
выше методом, представлены на рис. 4, б.
Как видно из рис. 4, б, длительность
приработки с добавлением присадки составляет 20—
35 мин.
Однако, несмотря на возможность
значительного сокращения времени приработки,
присадки типа ОД не могут быть
рекомендованы. Они не изготовляются в промышленном
масштабе, к тому же имеют неприятный
запах. Кроме того, допустимость использования
подобных присадок должна быть
подтверждена определением ресурса компрессоров,
обкатанных с применением присадок. Поэтому
следует продолжить работу по выбору
присадок с требуемыми свойствами.
Определение длительности приработки
по изменению электропроводности
отработанного масла
В ванну устанавливали электроды в виде
пластин и подводили к ним от источника
постоянного тока напряжение до 500 в.
Сопротивление замеряли ламповым
вольтметром и подсчитывали по формуле
К СВЕДЕНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ!
В 1969 г. выйдет в свет и поступит в продажу книга Покровского Н. К.
Холодильные машины и установки. Изд. 2-е. 38 л., т. 90000, ц, 1 р. 43 к.
В книге описаны способы и принципы получения холода, термодинамические
основы действия и циклы холодильных машин. Приведены схемы холодильных установок
и схемы автоматизации установок различного назначения. Подробно освещены
вопросы технической эксплуатации холодильных установок.
Описаны способы заготовки и хранения естественного льда, физические
свойства льдосоляных смесей, а также производство и использование искусственного льда.
Изложены основные данные по курсовому проектированию.
Книга составлена в соответствии с программой курса «Холодильные машины и
установки» для учащихся средних специальных учебных заведений.
Предварительные заказы (без денежных переводов) следует направлять местным
книготоргам и книжным магазинам.
14
R = u*~u* • 11 Моя,
где иж — напряжение источника тока;
ив — показание вольтметра.
Согласно результатам замеров
сопротивление вначале постепенно увеличивалось на 15%,
а затем снижалось до первоначального
значения.
Установить разницу между обкатанными и
необкатанными компрессорами по изменению
сопротивления масла, используемого для
смазки при обкатке, не удалось. Сопротивление
зависит главным образом от температуры масла;
после стабилизации температуры оно остается
постоянным. Перемешивание масла слабо
влияет на величину сопротивления.
Выводы
Определение длительности обкатки
компрессоров следует производить по стабилизации
механических потерь.
Длительность обкатки компрессоров
составляет 35±10 мин, а максимальная не
превышает 45 мин.
Длительность обкатки компрессоров при
давлении нагнетания 12 кгс/см2 также не
превышает 45 мин.
Применение специальных присадок может
ускорить приработку. Следует продолжить
поиски присадок с нужными свойствами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гмурман В. Е. Введение в теорию вероятностей
и математическую статистику. М., «Высшая школа»,
1963.
2. Г н е д е н к о Б. В. Курс теории вероятностей. М.,
«Наука», 1965.
3. Г урвич И. Б. Износ автомобильных двигателей.
М, Машгиз, 1961.
4. Применение серы для ускорения приработки
поверхностей трения. «Вестник машиностроения», 1964,
№ 10.
Влияние инея на теплопередачу ребер
Б. К. ЯВНЕЛЬ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
На образование инея в ребристых
воздухоохладителях влияет большое число факторов,
причем учесть каждый из них в отдельности
при испытании аппарата в целом практически
невозможно. Поэтому представляет интерес
изучить эти явления на элементе ребристой
поверхности — круглом или квадратном ребре,
насаженном на цилиндрическую трубу.
Количество тепла, передаваемого от
воздуха к трубе через ребро, для режимов без вла-
говыпадения можно определить по формуле
Q — ан E9F9 A t ккал\ч. A)
Здесь ан — средний по поверхности ребра
коэффициент наружного
теплообмена, ккал/(м2 • ч•град);
?р — коэффициент эффективности
ребра;
Fp — поверхность ребра, л*2;
At = tB—U — разность температур
воздушного потока и наружной
поверхности трубы, °С;
где U
В простейших случаях величина ?р может
быть определена теоретически. Так, для
прямых ребер постоянной толщины Ev вычисляют
[1] по формуле
р 1в — *р
fB *Т
средняя температура
ребра, °С
B)
поверхности
Ер =
mhn
Здесь
т
-/?--'
D)
Ар — высота ребра, м;
бр — толщина ребра, м;
Лр — коэффициент теплопроводности
материала ребра, ккал/(М'Ч»град).
Для ребер другой конфигурации точные
аналитические выражения ?р сложны, поэтому
обычно пользуются приближенными
формулами либо графиками [2, 3].
Для режимов с влаговыпадением в виде
росы и инея ?р вычисляют по методу Гоголина
536.2:551.574.42
[1]. В первом случае в подкоренное выражение
для определения величины т по формуле D)
вводят средний по ребру коэффициент влаго-
выпадения ?н:
—VlJSf- <5)
При влаговыпадении в виде инея
У ъл'
т =
f Ua!
1—^
F)
ЬрХр
ирлр
к
где ' =/?и— тепловое сопротивление слоя
инея, м2 • ч • град/ккал;
а9 — эквивалентный коэффициент
наружного теплообмена,
ккал/(м2 • ч -град).
Остановимся на (ряде допущений, которые
были сделаны при выводе формулы F).
Во-первых, пренебрегаем передачей тепла по
слою инея вдоль ребра. Ранее [3] при изучении
влияния металлического покрытия на
теплопередачу ребра для учета дополнительного
потока тепла вдоль ребер было предложено в
подкоренное выражение для т подставлять
приведенное значение (Яб)Пр. Для условий
инееобразования эту величину можно
определить по формуле
(Яб) Пр=Ярбр+Хи2би.
G)
Например, для использованного в наших
опытах латунного ребра толщиной 1 мм со
слоем инея в 3 мм при теплопроводности Яи=
=0,3 ккал/(м • ч • град).
(А6)пр=90 • 0,001 +0,3 • 2 • 0,003=0,09 +
+0,0018=0,0918 ккал/(ч-град),
т. е. поправка составляет ~2%. Таким
образом, передачей тепла по слою инея вдоль
ребра действительно можно пренебречь.
Во-вторых, толщину слоя инея и его
теплопроводность по высоте ребра принимаем по-
15
стоянными. В действительности толщина слоя
инея у основания ребра больше, чем у
вершины. Кроме того, плотность инея в различных
местах ребра неодинакова. Как будет
показано ниже, это приводит к некоторому
ухудшению теплопередачи.
Сравнение формул F) и D) показывает, что
в отличие от «сухих» режимов эффективность
ребра при образовании на нем инея
изменяется во времени, поскольку <хэ переменная
величина.
Динамика изменения т определяется
изменением аэ относительно ан для металлической
поверхности без инея. Поэтому некоторые
прогнозы могут быть сделаны на основании
результатов опытов, проведенных ранее, по
изучению изменения аэ при намораживании инея
на пластине [4]. На основании этих данных
можно ожидать, что в первый период
эффективность ребра будет меньше по сравнению с
режимом без влаговыпадения, затем
начнет увеличиваться, приближаясь к
первоначальной величине, и превзойдет ее при
достаточно длительном намораживании инея.
Однако количественная оценка этого изменения
может быть дана только в результате
экспериментального исследования, тем, более, что
условия обтекания и численные значения аэ
пластины и ребра различны.
Экспериментальное исследование влияния
преобразования на теплопередачу элемента
ребристой поверхности было выполнено во
ВНИХИ, в лаборатории торгового
холодильного оборудования и кондиционирования
воздуха.
Исследуемая модель (рис. 1) представляла
собой одиночное латунное ребро толщиной
1 мм, надетое на цилиндрическую втулку
диаметром рабочей части 38 мм. Всего было
испытано четыре модели, отличающиеся друг от
друга формой и размером ребра: три круглых
ребра с D=98, 133 и 198 мм и одно квадратное
ребро со стороной ? = 120 мм. Температуру
по высоте ребра измеряли медь-константано-
выми термопарами из электродов диаметром
0,1 мм. Чтобы термопары не турбулизировали
набегающий поток воздуха, они были
.проложены внутри ребра и выведены из его кормовой
части. Для этого ребро изготавливали из двух
половинок толщиной 0,5 мм каждая и к
внутренней части одной из них припаивали
термопары в местах, указанных на рисунке. Затем
накладывали вторую половину ребра, обе
половины сжимали и прогревали до расплавле-
Рис. 1. Исследуемая модель элемента ребристой поверхности (круглых ребер):
/, 2, 3 — ребра; 4 — термопара; 5 — медная втулка; 6 — теплоизоляция из пенопласта.
№
ния припоя. В результате рабочие спаи
термопар припаивались к обеим половинкам ребра.
После этого кромку ребра пропаивали и
ребро в сборе насаживали на втулку. Для
обеспечения надежного контакта между ребром и
втулкой основание ребра пропаивали. Перед
испытаниями термопары градуировали по
образцовому ртутному термометру с ценой
деления 0,ГС. При градуировке в термостат
опускали ребро вместе с припаянными к нему
термопарами.
Схема стенда оставалась той же, что и при
испытании пластины [5], только вместо
пластины в рабочей коробке аэродинамической трубы
устанавливали поочередно одну из оправок с
ребром.
Опыты по намораживанию инея
проводились в основном при двух режимах:
а) /в = 2°; <р = 70-7-90 %; и = 2,4-т-6,0 м/сек; tT =
= — 10-=—15°С;
б) 4В=—2°; <р = 70-г-90%; и = 2,4-~4,1 м/сек;
tT = — Ю~—15°С.
Опыты показали, что иней отчала
образуется на трубе и у основания ребра, т. е. на
поверхности с наиболее низкой температурой,
затем инеем покрывается большая часть
кормовой зоны, температура, которой ниже, чем
со стороны набегающего потока, и, наконец,
остальная часть ребра. После того, как ребро
целиком покроется первым слоем инея,
дальнейшее инееобразование приводит к
сглаживанию всех бугорков и неровностей на его
поверхности. Однако толщина слоя инея по
высоте ребра остается различной. Наибольшая
толщина слоя инея — у основания ребра,
наименьшая — у вершины.
Для определения коэффициента
эффективности ребра по формуле B) нужно знать его
среднюю температуру. Опыты показали, что
температура ребра значительно изменяется не
только по его высоте. Так, в режиме
нагревания передняя часть ребра (со стороны
набегающего потока воздуха) холоднее кормовой
зоны; в режимах охлаждения воздуха —
наоборот. Поэтому в каждом опыте вначале
определяли усредненные значения
температуры по высоте ребра для различного времени от
начала намораживания инея (рис. 2).
Поверхность ребра условно разделили на несколько
концентрических колец равной ширины, после
чего среднюю температуру ребра вычисляли по
формуле
'р=-^ °С, (8)
3 Холодильная техника JY? 9
-П -13 -12 -11 -10 -9tPy°C
а
-П -13 -12-11 -10 -9 -8 -7 -В -5 -4 -3 -2 tp;C
Рис. 2. Распределение средней температуры ребра tv по
его высоте h:
а — круглое ребро, D = 98 мм, dr = 38 мм, 6=1 мм;
параметры воздушного потока: tB = —25°С, ф = 86%, 0==
= 4,1 м/сек; б — квадратное ребро, ? = 120 мм, dT =
= 38 мм, 6 = 1 мм; параметры воздушного потока: tB =
= 1,8°С, Ф = 93%, v = 4,4 м/сек.
где Ti и ti — средний радиус кольца и
усредненная температура на
высоте гг-.
Результаты исследования влияния слоя инея
на эффективность ребер представлены на
рис. 3. Здесь по оси абсцисс отложено время
от начала намораживания инея, а по оси
ординат — отношение опытных значений
эффективности ребра, покрытого инеем, и
эффективности ребра при той же скорости воздуха, но в
режиме без инееобразования («сухой»
режим).
Из рис. 3 видно, что в первый момент
эффективность ребра, покрытого инеем, меньше, чем
при «сухом» режиме, поскольку при т = 0 аэ =
= ан?н. То же происходит и при выпадении
влаги в виде росы. Однако в дальнейшем, по
мере роста слоя инея и увеличения его
теплового сопротивления, температура по высоте
ребра выравнивается и его эффективность
возрастает. Эксперименты показали, что в уста-
17
tr^lSM/cBKitg-rc
0 / 2 3 4 5 6 7 8T,z
JL б
"т~ У=2г5м/тс
0 12 3 4 5 6 7 8 9 W T,z
ом
0,010
0
A[
• ^^
№tf
W;
-
//o <
: I 1д=Цм/ш
S\> 1 1 ^ •
^-*^T
> ¦
1 1 "
[
1 :
4 S
a
Wth
°/\
Ofj?
y'y*
I
> я i о <
f 0 <
<
+
L + ч
О С
•
'
+
1 '
) у~3?м/сент>и=?°С
} с
• «
,0 1
ЯЧи/грн'* FT
3,9м/сек>-ГС
/
10
&tt4
Рис. 4. Среднее по ребру тепловое
сопротивление слоя инея:
а — квадратное ребро, 5=120 мм, dT = 3S мм;
б — круглое ребро, lD=98 mm, D=\33mm,cIt —
= 38 мм.
Рис. 3. Влияние слоя инея на эффективность ребер:
а — круглое латунное ребро, D—9S мм, dT— 38 мм,
6=1 мм; б — круглое латунное ребро,D= 133 MM,dT —
«38 мм, 6=1 мм; в — квадратное латунное ребро,
В = 120 мм, dT = 38 мм, б = 1 мм.
новившемся периоде теплопередачи при инее-
образовании коэффициент эффективности
ребра на 3—7% выше, чем в режиме без влаго-
выпадения.
Для расчета теплопередачи в ребристых
аппаратах необходимо также знать динамику
изменения среднего по ребру теплового
сопротивления слоя инея. Эту величину определяли
из соотношения
яи=^=-—V- (9)
Поскольку количество тепла, передаваемое
ребру, было очень мало, точно определить
коэффициенты ан и аэ, входящие в формулу (9),
по подогреву рассола оказалось невозможным.
Поэтому по полученным значениям ?р
вычисляли безразмерный параметр т, после чего
коэффициенты теплообмена определяли по
формуле A0), вытекающей из формулы D):
а =
т2 SpXp
нкалЦм2 • ч • град). A0)
Полученные значения теплового
сопротивления слоя инея в зависимости от времени
намораживания приведены на рис. 4.
Сопоставление значений теплового
сопротивления слоя инея 7?и на этом рисунке со
значениями i?H, полученными в опытах на пластине
[4], показывает, что для ребра диаметром
98 мм они совпадают, а для высокого
квадратного ребра немного выше. Это может быть
объяснено*влиянием углов ребра, наиболее
удаленных от основания, на которых
образуется наиболее рыхлый, а значит, и обладающий
большим тепловым сопротивлением слой инея.
Значения 7?и, приведенные на рис. 4, могут
быть использованы для вычисления
коэффициента теплопередачи ребристо-трубного возду-
хооладителя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гоголин А. А. Кондиционирование воздуха з
мясной промышленности. М., «Пищевая
промышленность», 1966.
2. Жадан В. 3. Приближенный расчет оребренных
поверхностей теплообмена. «Холодильная техника»,
1961, № 2.
3. С а си н В. И. Эффективность ребристой
поверхности пластинчатых воздухоохладителей.
«Холодильная техника», 1965, № 3.
4. Я в не ль Б. К. О теплопередаче через слой инея.
«Холодильная техника», 1969, № 5.
5..Явнель Б. К. Исследование коэффициентов тепло-
и массообмена продольно обтекаемой пластины при
инееобразовании. «Холодильная техника», 1968,
№ 12.
18
Влажностный баланс холодильной камеры
Доктор техн. наук Е. С. КУРЫЛЕВ, С. И. ЯНОВСКИЙ
Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
621.565
Влажностный баланс охлаждаемого
помещения ![1] экспериментально проверен в камере
хранения охлажденных продуктов,
оборудованной системой регулирования влажности
воздуха [2]:
При установившейся равновесной (влажности
воздуха определяли усушку ДО продуктов и
влагоотвод W0 в воздухоохладителе. Эти
величины являются функциями, зависящими от
влажности воздуха в помещении. .
Для удобства практических расчетов
целесообразно выражать влажность воздуха
степенью насыщения, которая при температурах
воздуха, близких к 0°С, практически
совпадает с относительной влажностью ср:
ф =-^L
ТП— ,, >
dn
где du и d'n' — влагосодержание
ненасыщенного и насыщенного воздуха в
помещении, кг/кг сух. воздуха.
Тогда усушка может быть выражена
уравнением
ДС = -^-0<'A-Фп)/«/*, A)
М
где Ag — приведенная интенсивность усушки,
отнесенная к разности злагосодер-
жаний, кг/(кг • ч)\
М' — коэффициент, устанавливающий
связь параметров влажного
воздуха в помещении и в слое у
поверхности продуктов;
G — количество продуктов в
охлаждаемом помещении, кг.
В диапазоне температур от 0 до —20°С
коэффициент М' рассчитывают по формуле
"*" А
где А' — психрометрический коэффициент.
Значение А' зависит от скорости движения
воздуха около продуктов. Так, при скорости
воздуха ?<у = 0,8 м/сек Л' = 0,65, а при w —
= 0,1 м/сек А' = 0,8.
На величину Ag влияет вид продукта и
способ его складирования. В опытах по
хранению яиц в картонных коробках, уложенных на
деревянных поддонах, Д#= 1,8 • Ю-2 кг/(кг • <*).:
. Влагоотвод W0 определяли по количеству
конденсата, удаляемого из поддона
воздухоохладителя при оттаивании. Чтобы полностью,
учесть количество опадающего снега, поддон
обогревали горячим рассолом одновременно с
отеплением секций воздухоохладителя.
Общая поверхность F0 рассольного
воздухоохладителя составляет 325 м2. Она разделена
на две секции. Степень оребрения
р = -^- = —= 8,1,
Лш 40
где FBU — внутренняя поверхность труб, м2.
Через аппарат проходило около 10500 м2/ч
воздуха, что обеспечивало в помещении
кратность циркуляции не менее трех.
Испытания проводили при средней
температуре воздуха в помещении tu =—1,6°С и
температуре наружной поверхности
воздухоохладителя tH= — 10,7°С и различной влажности
воздуха (от 69 до 85%). Для повышения
влажности использовали водяной пар,
который подавался в нагнетательный
воздуховод.
Величина влагоотвода определяется по урав-i
нению
1^о = °0/Х'(фП-ф0) кгК B)
где со — приведенный коэффициент
конденсации водяного пара на поверхности
воздухоохладителя, кг/(м2 • ч);
ф0 =—т;— расчетная минимальная влажность
dn
воздуха, какая могла бы
установиться в пустой камере при
температурах 4 и tH;
d'H' — влагосодержание насыщенного
воздуха при температуре /н, кг/кг.
Результаты испытания показали, что
коэффициент G0 мало зависит от влажности воздуха
в диапазоне 70—90% относительной влажности
(рис. 1, а). В среднем его значение для
данного типа воздухоохладителя было около
15,4 кг/(м2- ч) (табл. 1).
з*
19
Таблица 1
Время
рабочего периода
*> ч
470
495
353
136
450
377
510
360
430
Количество
конденсата Г,
кг
1600
1900
1500
690
2200
1400
2700
2100
2600
Средний
влагоотвод
Wot K2t4
3,4
3,8
4,2
5,1
4,9
3,7
5,3
5,8
6,1
Температура, °С
>п
-1,7
—1,6
—1,6
-1,8
-1,6
—1,6
-1,5
-1,4
-1,2
'н
—11,0
—10,8
—11,0
—11,3
—10,8
—10,2
—11,0
—10,5
—10,0
Фп
0,69
0,71
0,75
0,81
0,79
0,72
0,78
0,82
0,84
Влажностный режим
й"п> г{кг
3,34
3,36
3,36
3,31
3,36
3,36
3,38
3,41
3,46
d"H г кг
1,63
1,65
1,63
1,57
1,65
1,73
1,62
1,69
1,76
<W
0,49
0,49
0,48
0,49
0,49
0,51
0,48
0,49
0,51
Приведенный
коэффициент
конденсации
а0, кг^м2 • ч)
15,7
16,0
14,4
14,7 j
' 15,0
16,2
16,0
16,0
16,4
18
CV3*
Л 14
1 '2
^ 60
10
о
о о
О
— о
5
п ° 1
О •
65
70
75
80 V, %
-
4 у
!
1 ;
/
;
А3
¦
*0
4а
Z^/
о^^
уъ
o.tf
U^^^
iy
^У
о ^
\/
20 30
40
50 60
4
70 80 90 <Р9%
Рис. 1. Зависимость коэффициента конденсации водяного
пара на поверхности воздухоохладителя (а) и
коэффициента влаговыпадения (б) от степени насыщения
воздуха.
Влагоотвод можно также характеризовать
коэффициентом влаговыпадения ig [3]. Его
значение было определено на основании
результатов испытания воздухоохладителя по формуле
Овл
1
Vcyx
Величина коэффициента влаговыпадения
(линия 1 на рис. .1, б) зависит от влажности
воздуха охлаждаемого помещения. На рис. 1, б
приведены также данные (линии 2, 3 и 4),
полученные Гоголиным [4] при испытаниях
механических осушителей. При сравнении можно
убедиться в общем характере изменения
коэффициента влаговыпадения. Значения g
укладываются на прямую, угол наклона которой
зависит от температуры поверхности
воздухоохладителя. Чем ниже эта температура, тем
меньше угол наклона к оси "ф. Кроме того, с
понижением температуры воздуха в помещении
при одной и той же влажности коэффициент
влаговыпадения уменьшается.
Анализ опытных данных выявляет
следующую закономерность. Линии, характеризующие
изменение %, пересекают ось ф (?=1) в точке,
соответствующей минимальной влажности
ф0 = —- (табл. 2).
dn
Влажностный баланс охлаждаемого
помещения согласно уравнениям A) и B) с учетом
прочих влагопритоков №пр и поступления
влаги через регулятор влажности Wv
определяется равенством
-^Fod';^n-%). = 0. C)
К прочим влагопритокам относится также
количество влаги, поступающей через двери,
через наружные ограждения и от работающих
людей [5].
Из уравнения C) находим общее выражение
равновесной влажности воздуха
ч +
1
1
, "П
Фп= : ,
1 + Ч
Здесь введен комплекс ч\-
D)
Д^с
.который
отражает степень загрузки помещения,
оснащенность его охлаждающими приборами, а
20
Табл ица 2
'п. °С
25.
25
10
—1,6
*Е. °С
10
0
0
—10,7
d , г/кг
20,102
20,102
7,642
3,360
d t г\кг
7,642
3,776
3,776
1,666
ср0 расч., %
38,0
18,8
49,4
49,5
ф0 (по рис. 2),
%
38,5
19,5
49,0
49,0
Опыты
} Гоголина [4] *
Авторов
также соотношение влагообмена на
поверхности продуктов и приборов охлаждения.
Поэтому величину ц можно считать обобщенной
характеристикой охлаждаемого помещения. Для
камеры, в которой хранилось 280 т яиц в
картонных коробках,
Ч:
1,8 • 10"
280 • 103
1,32- 15,4.325
: 0,76.
В частном случае, когда в помещении не
используется увлажнение воздуха,
равновесная влажность самоустанавливается на уровне
*} +
W,
пр
1
Фо
IV
1+^3
E)
По результатам испытания прочие влагопри-
токи составляли около 10% величины влагоот-
вода W0 в режиме без увлажнения, т. е.
Wnp = 0,3 кг/ч. В этих же опытах влажность
воздуха, измеренная прибором ДВИП, была
равна 72%. Согласно формуле E)
0,3 • 103 1
0J6 + — • + 0,49
,, ^ 15,4-325 3,36^ '
1 + 0,76
: 0,72, т. е. 72%
что согласуется с измеренным значением
влажности воздуха в помещении.
Частная зависимость E), кроме того, дает
возможность в период проектирования
охлаждаемого помещения рассчитывать
влажностныи режим и, сравнивая величину
равновесной влажности воздуха <]/ с заданной
ф3, принимать решение о способе
регулирования.
Если ф3 > фп» т0 необходимо увлажнять
воздух охлаждаемого помещения. Требуемое
для этого количество влаги рассчитывается по
формуле
wp = [Ь - Yn) "о Fed'; A + ч) кг/ч. F)
Согласно уравнениям A), B) и F)
составляющие влажностного баланса C)
представляют собой прямые линии в координатах
\р—W. Это позволяет изобразить влажностныи
баланс графически [6].
Изменение влагоотвода W0 показано линией
1 (рис. 2). Продолжение ее пересекает ось
абсцисс в точке i|) = \|?o, что соответствует
минимальной равновесной влажности в помещении
при отсутствии влагопоступлений. Линия 3
показывает изменение усушки AG в опытах.
Продолжение ее пересекает ось абсцисс в точке
^=100%, что соответствует прекращению
испарения влаги из продукта в насыщенном
воздухе.
Поскольку в помещении имелись прочие вла-
гопоступления, суммарный влагоприток
характеризует линия 2. Точка А пересечения линии
2 с линией / определяет равновесную
влажность фп. Отрезок AG' показывает величину
усушки.
Линия 4 дает изменение производительности
Wp регулятора влажности. Для поддержания
в охлаждаемом помещении заданной
влажности 1|э3 = 84% необходимо подавать И?р.3
водяного пара. В помещении достигается новое
установившееся состояние, характеризуемое
точкой А3. В этом режиме усушка уменьшится.
Ей соответствует отрезок AG3.
г
L
i
,
*
-
i
со
со
1
СО
<3
,
4
с -f-
Т5
к
А
-х 1
; м
wy- - — ¦ Н
1|
701
7
L s :
1*?
! j
у
Аз/'
о
,2
Г 80
лЧ>рз
_^_
3
А
/ / 1
/^4
^\Ч
30 У, %
Рис. 2. Графическое изображение влажностного
баланса.
21
Как видно' из рис. 2, произошло также
перераспределение долей влажности, зависящих от
величины каждого члена влагопритока при
заданной влажности воздуха г^з. Значительно
сократилась доля влажности Дфз от усушки и
появилась доля влажности Aipp.3, зависящая от
подачи влаги Wfa на увлажнением, В опытах
для этого подавали около 4,5 кг/ч водяного
пара. Согласно рис. 2 Ц7р>3=3,6 кг/ч.
Расхождение этих значений вызвано тем, что
при составлении влажностного баланса не
учитывали щлцяше тары и внутренней
штукатурки стен "в помещении, которые несомненно
поглощают часть влаги при увлажнении. Однако
трудности количественного учета этогр влияния
не позволили отразить его в уравнении
влажностного баланса.
Принятые допущения позволяют
использовать приведенные уравнения для практических
расчетов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Куры лев Е. С. Некоторые особенности
регулирования влажности воздуха в камерах
холодильников. «Холодильная техника», 1958, № 2.
2. Куры л ев Е. С, Яновский С. И.,
Комиссарова М. Г., Фишман М. А., Терентье-
в а Н. А. Хранение яиц в холодильной камере с
регулированием влажности воздуха. «Холодильная
техника», 1966, № 12.
3. Г ого лин А. А. Осушение воздуха холодильными
машинами. М., Госторгиздат, 1962.
4. Того лик А. А. Механические осушители
воздуха. «Холодильная техника», 1960, № 4.
5. Г ото лин А. А. Кондиционирование воздуха в
мясной промышленности. М., «Пищевая
промышленность», 1966.
6. К У р ы л е в Е. С. Анализ и совершенствование
работы холодильных установок. Доклад,
представленный на соискание ученой степени доктора
технических наук. Л., ЛТИХП, 1967.
Особенности двухфазных процессов в системах кондиционирования
— с воздушными холодильными машинами
Канд. техн. наук В. И. ПРОХОРОВ
628.84:621.573
При охлаждении влажного воздуха в
детандере ниже температуры критического
перенасыщения [1] наступает' конденсация водяных
паров во всем объеме потока. Центрами
конденсации являются газовые ионы, твердые
пылинки и случайные скопления молекул
водяного пара (флуктуации).
Время, в течение которого протекает
процесс конденсации, меньше времени
прохождения потока через турбодетандер: в реальных
условиях системы кондиционирования оно
составляет 0,35-Ю-5—0,5-10~5 сек.
При малом диаметре капель, около
5,2* 10~8 см [2]у велико поверхностное
натяжение воды и парциальное давление пара в
пограничном слое выше давления над
плоской поверхностью, для которого
составлены таблицы. Это способствует сохранению
состояния перенасыщения в процессе
расширения и замедляет рост капель за счет
дополнительной конденсации.
За KopbfkcJe время протекания процесса в
турбодетандере капли не успевают вырасти до
значительных размеров, поэтому туман на
выходе из турбодетандера имеет
мелкодисперсный состав. Примем по аналогии с
метеорологическими процессами в приземном слое
атмосферы [3], что число центров конденсации в
1 смг составляет от 9500 до 150000. Если в
турбодетандере влага конденсируется в
количестве 5 г/кг сух. воздуха, то диаметр капель
колеблется от 0,024 до 0,0112 мм. Такой аэрозоль
может проходить по воздуховодам длиной до
10 ж со скоростью 3—16 м/сек, не оседая на
стенках прямых и плавно закругленных
участков [4].
Процесс конденсации пара сопровождается
выделением скрытой теплоты
парообразования, часть которой расходуется на увеличение
работы расширения. Он является
адиабатическим только по отношению ко всей системе —
воздух, водяной пар и конденсат, а не к
отдельным составляющим в связи со взаимным
(внутренним) теплообменом его компонентов.
Для описания процесса конденсации вместо
громоздкого выражения [5], неудобного для
22
применения, можно воспользоваться простым
полуэмпирическим способом расчета с
помощью d, /-диаграммы [1].
Температура потока на выходе из турбоде-
тандера, если процесс расширения
сопровождается конденсацией пара, выше, чем при
расширении сухого воздуха. Это превышение
зависит от массы сгущенного пара. При
глубоком охлаждении по мере вымерзания влаги
процесс расширения влажного воздуха ©новь
приближается к процессу расширения сухого
воздуха.
В идеальном процессе расширения
влажного воздуха вследствие подвода тепла от
конденсата к газу и значительно большего
перепада парциального давления пара перепад
энтальпий на 4—10% больше, чем при
расширении сухого воздуха в этих же пределах
изменения общего давления.
Этот вывод не противоречит данным для
насыщенного газа [6] и для горячего
насыщенного доменного газа [7], влагосодержание
которого на входе в газовую турбину около 70 г/кг
сух. газа.
Однако в рассматриваемых нами условиях
влагосодержание рабочего потока в несколько
раз меньше приведенного в упомянутых
работах. Кроме того, в реальном процессе
неизбежны необратимые потери энергии от
скачкообразной конденсации пара в первый момент
образования жидкости, а также потери от
кинетического неравновесия воды и газа,
некоторого перераспределения давления в проточной
части турбодетандера [5].
Все это позволяет объяснить равенство
перепадов энтальпий влажного и сухого воздуха
в турбодетандере при его работе от заводской
пневмосети [4].
На d, /-диаграмме (см. рисунок) процесс
расширения с конденсацией должен
изображаться линией от точки критического
перенасыщения к точке конечного состояния по
кривой критического перенасыщения. Поскольку
динамика критического перенасыщения в
турбодетандере изучена недостаточно и не
поддается вычислению, рассматриваемый процесс
условно изображается прямой между
указанными выше точками (отрезок Д—4).
Количество содержащейся в потоке
капельной влаги Adjj- равно разности влагосодержа-
ний воздуха в начале d^n и в конце процесса
г/д.к расширения.
Состоянию тумана на d, /-диаграмме
отвечает точка В, а область тумана очерчивается
криволинейным треугольником 42—В—4—42у огра-
/ Z 3 4 5 6 7 8 3 10 й,г/кг
dt /-диаграмма процесса расширения
влажного воздуха с конденсацией
пара и процессов туманного воздуха в
системе кондиционирования:
^кд, ?кд — температура и энтальпия воздуха на
выходе из кондиционера; ?д.к — температура
воздуха на выходе из турбодетандера.
ничейным линиями ^K=const, — = 1 и про-
Р
должением линии ??д.н=const.
Процесс механической сепарации капель из
тумана без теплообмена с окружающей средой
не может изменить состояния паровоздушной
смеси, поэтому проходит при условии ^вл =
= ^.K = COnst.
Точка, указывающая на состояние тумана,
перемещается по линии tBn = t^K=const от
начального положения В к точке начального
состояния паровоздушной смеси 4. При этом
область тумана сокращается на величину
площади, отсекаемую от треугольника 42—В—4—42
вертикальным отрезком между точкой,
соответствующей текущему состоянию тумана, и
линией насыщения. Таким образом, процесс на
d, ^-диаграмме характеризуется определенным
законом изменения площади тумана под
пограничной кривой.
После отделения капель процесс изменения
состояния воздуха в помещении начинается от
точки 4. Он изображен линией 4—5 с угловым
я
коэффициентом е4-5- Если капли не
сепарировать и к туману подводить тепло, то
температура и влагосодержание паровоздушной смеси
будут увеличиваться, а количество
взвешенной влаги уменьшаться вследствие ее
испарения.
Процесс нагрева паровоздушной смеси в
d, /-диаграмме протекает по линии насыщения
до момента, пока не испарится вся влага
(точка 42). Далее он продолжается по лучу,
определяемому тепловлажностным отношением в
помещении.
Для доказательства того, что процесс
изменения состояния насыщенного воздуха,
содержащего мелкодисперсную влагу, при подводе
тепла протекает по линии насыщения ( — = 1 \
можно сравнить скорости восприятия явного
<3я и скрытого Qc тепла, подводимого к
водному аэрозолю.
Отношение -^- найдено [5] из критери-
Qc
альных уравнений Нестеренко [8],
описывающих эти величины для капель воды,
взвешенных в воздухе с использованием формулы и
теории психрометра. В начале процесса
нагрева при выходе из турбодетандера температура
жидкой и газовой фаз потока одинакова. Если
рассматриваемый процесс происходит при
атмосферном давлении 104 кг/м2, то
-J-=0,385.10-8(/B-^J, A)
VC
где tw и /в — температуры поверхности капли
воды и окружающего ее
воздуха.
При (tB—tw)->0 -~ ->0. Допустим, что
Qc
tB—tw=\°C. Тогда скорость скрытого
теплообмена будет в 2,6 • 108 раз больше явного. Это
позволяет утверждать, что при подводе к
туману тепла оно в первую очередь расходуется
на компенсацию скрытого теплообмена, и весь
процесс нагрева паровоздушной смеси
протекает при ничтожно малых разностях
температур tB—tw, достаточных лишь для испарения
влаги, т. е. практически при — = 1.
Р
Одновременно в рассматриваемом процессе
точка на d, /-диаграмме, характеризующая
состояние тумана, перемещается вертикально
вверх от своего начального положения В к
точке росы влажного воздуха ?р.д.н при давлении
выхлопа из детандера 42. Область тумана
уменьшается на величину площади,
отсекаемую от треугольника 42—В—4—42 линией
влажного термометра /зл = const, меняющей
свое положение. И в этом случае процесс 'из-
24
менения состояния тумана, на d, /-диаграмме
характеризуется изменением площади под
кривой насыщения.
При — = 1 тепло можно подводить к тума-
Р
ну в воздуховоде, теплообменном аппарате,
панели лучисто-конвективного охлаждения,
при смешивании в камере или струе.
Процессы смешивания тумана и воздуха
обычного состояния с достаточной степенью
точности можно изображать прямой линией
(В—5). Точка смеси находится по
соотношению масс и энтальпий смешивающихся частей.
Действительно, процесс смешивания тумана
с ненасыщенным воздухом условно можно
разделить на два: смешивание без содержания
капель и смешивание после впрыска в смесь
мелких водяных капель. Первый процесс
пойдет по линии 4—5, и точка смеси будет,
например, С; второй — при температуре капель,
равной температуре смеси по влажному
термометру,— по линии /Вл. c = const.
Процесс С—4\ продолжается до линии
насыщения. Остальная влага не усваивается
воздухом и находится в виде тумана (точка В2).
Количество условно впрыскиваемой влаги
равно количеству взвешенной в начальный
момент (точка В). Однако на единицу массы
смеси количество ©лаги AdCM меньше:
bdQU = -?-bd„ B)
Оси
где G4 — масса воздуха состояния 4;
GCM — масса смеси;
Д^д — влаговыпадание в детандере.
Состояние воздуха в области тумана (точка
В2) определится продолжением линии tBn. с =
= const ниже линии — = 1 на величину, опре-
Р
деляемую количеством неусвоенной влаги на
единицу массы A d'cu :
Ad[u = Adcu-{d.-dc). C)
Графоаналитический анализ показывает, что
точка В2 лежит на линии смешивания воздуха
состояний В и 5. Ее положение соответствует
тем же пропорциям, что и для сухого
смешивания. Поэтому процесс смешивания можно
строить сразу по линии В—5, однофазное
состояние влажного воздуха, если точка смеси
оказывается в области тумана, отражает
точка пересечения линий Л =1 и ^Вл с = const.
Р
При необходимости более точно определить
параметры смеси следует учесть расход тепла,
заимствуемого из воздуха на подогрев взве-
шенных капель воды от температуры ?д.к до
температуры смеси по мокрому термометру
^вл. с, в результате чего энтальпия смеси
уменьшается на величину А/С.м» равную
A/cM=g^^(w-M taaulKgm D)
Состояние сухой смеси в этом случае
выразит точка Си тумана — точка Вх. Однако
величина эта весьма незначительна и ею можно
пренебречь.
В результате процесса смешивания область
тумана на d, /-диаграмме так же, как в
рассмотренных выше процессах, сокращается.
Причем отсечение площади тумана
происходит с двух сторон: вертикальными линиями и
линиями /Вл = const до их пересечения в точке
смеси В2.
Таким образом, процессы изменения
состояния тумана в отличие от обычно
встречающихся процессов паровоздушной смеси
изображаются на d, /-диаграмме не линиями, а
площадями. Направленность изменения площади
тумана зависит от характера осуществляемого
процесса. Она должна быть задана в одной из
характерных точек паровоздушной смеси на
линии насыщения и в точке, отражающей
состояние тумана.
Так, при сепарации направление
перемещения для точки 42 — вниз по кривой — = 1, для
Р
точки В — вверх по прямой /д.к = const; при
нагреве направление для точки 4 — вверх по
кривой — = 1, для точки В — вертикально
Р
вверх; при смешивании для точки 4 — вверх по
кривой — = 1, для точки В — вверх по пря-
Р
мой смешивания.
В системах кондиционирования воздуха с
парокомпрессионными холодильными
машинами процесс охлаждения воздуха с осушкой,
как правило, необратим, поскольку
сконденсированная влага выпадает из потока.
Если перед системой кондиционирования не
ставится задача поддержания влагосодержа-
ния на выходе из кондиционера выше йд.н, то
при одинаковой температуре воздуха на
выходе из кондиционера система с воздушной
холодильной машиной имеет существенное
энергетическое преимущество перед обычной,
заключающееся в увеличении степени
обратимости процесса охлаждения с конденсацией
пара. Это преимущество тем значительнее, чем
больше допустимое колебание относительной
влажности в помещении. Оно максимально,
когда в помещение можно подавать воздух с
влагосодержанием йд.н. При сепарации влаги
нет упомянутого преимущества воздушных
холодильных машин.
Выше изложены особенности процессов
двухфазного потока при положительной
температуре. Двух- и трехфазные процессы при
отрицательных температурах значительно
сложнее и требуют специального
рассмотрения. Укажем лишь, что туман при
отрицательных температурах является весьма активной
средой, из которой на воздуховодах, особенно
в местных сопротивлениях, намерзает снег
вплоть до полной закупорки сечения.
Ограничения температуры потока на выходе из тур-
бодетандера для различных систем
кондиционирования воздуха приведены в статье [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Прохоров В. И. Методика термодинамического
расчета систем кондиционирования воздуха с
воздушными холодильными машинами с применением
d, /-диаграммы. «Кондиционирование воздуха». Сб.
НИИСТ, № 18. М., Стройиздат, 1966.
2. Дорогой В. П. Конденсация пара и образование
тумана в движущейся паровоздушной смеси.
Кандидатская диссертация. Свердловск, 1958.
3. X р г и а н А. X. Физика атмосферы. М., Физматиз-
дат, 1958.
4. Давыдов А. Б., Прохоров В. И.
Результаты экспериментальных исследований
центростремительного реактивного турбодетандера для систем
кондиционирования воздуха. «Кондиционирование
воздуха». Сб. НИИСТ, № 18. М., Стройиздат, 1966.
5. Прохоров В. И. Системы кондиционирования
воздуха с применением воздушных турбохолодиль-
ных машин. Кандидатская диссертация. М., МИСИ,
1965.
6. Болгарский А. В. Влажный газ. М.—Л., Госэнер-
гоиздат, 1951.
7. Сазанов Б. В. Особенности работы турбин на
насыщенном газе и методика их теплового расчета.
«Энергетика», 1963, № 3.
8. Нестеренко А. В. Термодинамические основы
расчета процессов вентиляции и
кондиционирования воздуха. М., «Высшая школа», 1963.
4 Холодильная техника М 9
Динамическая модель насосно-циркуляционной системы
автоматизированной холодильной установки
Я. М. ЗИЛЬБЕРБЕРГ
Институт «Пищепромавтоматика»
621.565.59
Расчет и выбор параметров
термодинамического цикла автоматизированной
компрессионной холодильной установки, исследование ее
энергетической эффективности обычными
аналитическими методами связаны с рядом
трудностей. Основными из них являются:
динамическая взаимосвязь между
параметрами цикла, например между температурой
кипения Т0 и температурой всасываемых
компрессором паров Гвс;
стохастический (вероятностный) характер
возмущений по тепловой нагрузке на
испарительную систему.
Оценки различных вариантов решений при
расчетах и выборе циклов, машин и
аппаратуры холодильных установок, их энергетической
эффективности [1] могут быть выполнены
путем моделирования основных процессов и
соотношений, характеризующих работу
автоматизированной холодильной установки в
динамике [2].
Процессы в испарительной системе при двух-
позиционном регулировании температуры
воздуха в холодильных камерах Г0б, уровня
жидкого аммиака в циркуляционном ресивере
/гц.р и позиционном (ступенчатом)
регулировании температуры кипения (способом пусков и
остановок компрессоров) могут быть
представлены следующим образом.
Двухпозиционный регулятор температуры
воздуха в холодильной камере включает либо
отключает охлаждающую батарею, т. е.
открывает или закрывает соленоидный вентиль
подачи жидкого аммиака в батарею. В
отключенных батареях продолжается процесс
кипения. Образующийся пар поступает в
паровое пространство циркуляционного ресивера,
а оттуда отсасывается компрессором. Общее
количество паров пропорционально тепловой
нагрузке на испарительную систему.
Математическое описание динамики
процессов в испарительной системе составляется
исходя из предположения, что динамические
свойства объекта сосредоточены в
циркуляционном ресивере.
Применяемые в холодильной технике
системы автоматического двухпозиционного
регулирования параметров Г0б и Лц.р обеспечивают
устойчивые колебания указанных величин в
малых диапазонах при невысоких частотах [3].
Поэтому можно считать, что
Г0б = const и Ац.р = const. A)
В качестве основного возмущающего
воздействия рассматривается изменение количества
паров аммиака, поступающих из батарей в
циркуляционный ресивер, обусловленное
включениями и отключениями приборов
охлаждения при двухпозиционном регулировании
параметра Г0б.
Регулируемым параметром является
температура кипения аммиака в испарительной
системе, а регулирующим воздействием —
изменение производительности компрессора.
Кроме температуры кипения, процессы в
испарительной системе характеризуются
температурой всасываемых компрессором паров,
влияющей на весовую производительность
компрессора.
Дифференциальные уравнения динамики
процессов в испарительной системе выводятся
из уравнений материального и теплового
балансов, записанных для возмущенного
состояния объекта [4].
Дифференциальные уравнения динамики
составлены при условии линейности
характеристик объекта в рассматриваемом диапазоне
изменений рабочих параметров с учетом
следующих допущений:
температура конденсации Гк и температура
жидкого аммиака перед дроссельным
вентилем Ги для рассматриваемого отрезка времени
принимаются постоянными;
температура кипения Г0 при исследовании
динамических свойств элементов нагрузки
принимается постоянной;
перегретый пар холодильного агента в
рассматриваемых диапазонах температур
подчиняется законам для идеального газа;
«показатель качества» прибора
охлаждения — фактор kF — принимается
пропорциональным весовому количеству Gm жидкого
аммиака в батарее с порядковым номером /:
26
{kF)i=AGmj, B)
(Л — коэффициент пропорциональности,
ккал/(кг- ч • град)\
теплопритоки через изоляцию сосудов,
аппаратов и магистральных трубопроводов
отсутствуют;
установка оснащена компрессорами одного
типоразмера.
Принимая po = ai + fiiT0, получим
дифференциальные уравнения динамики испарительной
системы исходя из уравнений балансов:
яр-
Д RTBZ np TBC\R di
4 + Pi To dT*
RTBi
dz
C)
kV,ia-^^°cp(TBC-T0)-Gncp(TBC~T0):
RTB
= Gncl
dTB{
dz
D)
где k — число включенных компрессоров;
УДг — объемная производительность
компрессора с порядковым номером /;
Vu, Gu — объем и 'вес паров, проходящих
через испарительную систему в
номинальном режиме работы;
Gnp — вес паров, образующихся от тепло-
притока к включенным и
отключенным батареям;
т — время.
Уравнения C) и D) можно записать в
приращениях переменных параметров и
линеаризовать в области номинального режима, т. е.
в диапазоне колебаний параметров [4]:
ЬгИГ0 СО+А А Т0 (х) = ах Д 1/д, (т) + я2 А Опр (т)+
+ а3АГвс(т); E)
МГкМ + АГве(хИ44Уд|(т) +
+ а5АОпр(х) + авАГ0(т), F)
где ^ь ^2, ^i—#6 — коэффициенты,
зависящие от конструктивных
характеристик и
номинальных значений
рабочих параметров
холодильной установки.
Уравнения для элемента тепловой нагрузки
имеют вид:
для рабочей части цикла, т. е. при
включенной батарее, с порядковым номером /
-4^бат. ] (^об — ?он)
/^вкл
G)
для нерабочей части цикла, т. е. при
отключенной батарее,
СоТ/л=ЛОбаТ.;(Гоб-ГоН) е ео6/^ (g)
где GoaTj — количество аммиака в батарее;
гон — теплота испарения;
Эоб j — постоянная времени /-го прибора
охлаждения, определяемая из
выражения
0O6f= — . (8,а)
00 ' А(То6-Т0Н) V ;
Здесь и далее второй индекс «н» относится
к номинальным условиям.
Характер изменений величины Guj показан
на рис. 1.
СП1,кгй[
>
[
*Н1
tpz
ТН2
Г7ч
Рис. 1. Зависимость GUj при автоматических включениях
и отключениях батареи от времени цикла т.
Длительность рабочих (тРь тр2, ...) и
нерабочих (тнь тН2, ...) частей циклов работы
охлаждающего прибора зависят от случайных
изменений тепловой нагрузки и поэтому
имеют стохастический характер.
Для распространения результатов,
полученных при исследовании одного варианта
модели, на всю группу насосно-циркуляционных
аммиачных систем непосредственного
охлаждения необходимо уравнения E) и F)
представить в обобщенном виде — в безразмерных
отклонениях переменных параметров [5]:
Щ W + k К (т) = *л (т) + ъ Ь (т) + *зевс (т); (9)
Щс W + евс W = *Л (т) + *58 (т) + тг690 (х). A0)
Здесь
уон /вс#н
Уы
S(x)= A G"P & ;
NGlf
27
i0H i *
а№%1
он
'вс»н
лб7он
A1)
Безразмерные коэффициенты щ—Яб
представляют собой критерии динамического
подобия испарительных систем [2].
Согласно работе [2], необходимое количество
критериев подобия при их выводе по методу
интегральных аналогов равно:
Ку=(п-1)+а, A2)
где п — число членов дифференциального
уравнения процесса;
а — количество аргументов
неоднородных функций, входящих в состав
исходного уравнения.
При двух уравнениях*
/С,у=2(л— 1)+а=8. A2, а)
Двумя недостающими критериями подобия
могут служить постоянные времени di и 02 [см.
уравнения E—6)].
В таблице приведены значения критериев
щ—яв для пяти компоновочных вариантов
аммиачных компрессионных холодильных
установок с насосно-циркуляционной системой
непосредственного охлаждения, подобранных
путем выполнения укрупненного калорического
расчета каждого варианта.
Установки
тип
Примечание. Поверхность
камере—18°С.
число
3
2
5
1
2
2
охлаж
Число
камер
8
9
10
11
12
:дающг
Объем
циркуляционного
ресивера, м*
3,0
3,0
3,0
4,0
4,0
[X 1фИ(
Значения критериев динамического подобия 1
*1
0,896
0,909
0,905
0,804
0,889
зоров (
ICj
—1,910
—1,926
—1,944
—1,965
—1,952
*3
0,088
0,091
0,086
0,088
0,082
эдной камеры
«4
—0,079
—0,076
—0,072
-0,072
—0,008
750 м>\
**
0,176
0,181
0,175
0,171
0,179
темпе
1С,
1,003
1,008
1,005
1,007
1,001
фатура
щ
0,46
0,52
0,43
0,45
0,40
**
1,14
1,21
1,26
1,29
1,15
i воздуха в
Из таблицы видно, что несмотря на
конструктивные и компоновочные отличия, все
варианты являются динамически подобными.
Математическое описание динамической
модели-аналога, составленное для приведенного
в таблице варианта с компрессором ДАУ-50 и
приведенное к виду, удобному для
моделирования, выглядит следующим образом:
2,04 А Г0 Ц + &А Т0 (х) = 0,49 А Опр (х) —
- 0,49 А 1^(т) +0,071 АГвс(х);
1,26 А Т'вс (т) + А Гвс (х) = - 0,02 A GRp (х) +
+ 0,023А1/д/(х)+1,070Д Г0(х);
2=0
= - Vhl [5 - Ojm - 0,044 Л Т0 (х)];
Л =
h
hP + l
A4)
где / — порядковый номер звена;
k\ — коэффициент передачи объекта по
/-му каналу;
Ь\ — постоянная времени объекта;
р — оператор Лапласа.
Экспериментальная идентификация
математического описания динамической
модели-аналога была осуществлена путем определения
импульсных переходных функций аммиачной
насосно-циркуляционной системы
непосредственного охлаждения автоматизированной
холодильной установки Орехово-Зуевского
холодильника по основным каналам.
В процессе эксперимента автоматически
регистрировали температуру кипения Т0 и
всасываемых паров Гвс, а также весовую произво-
к г> /\ 09лп »\(\ *-о»зо1т\ (у\\ дительность компрессора G
Д Gnp(x)=- 93A0 -П)[\~е Ы13) Ппеяпяпитрлкчп пп мртп
На рис. 2 приведена структурная схема
модели; передаточные функции Рг, записанные в
звеньях схемы, определены по выражению [5]:
28
Предварительно по методике, приведенной
в работе [6], определили требуемую
длительность реализации Гр и дискретность А снятия
показаний при обработке экспериментальных
po h— им
l&npft)
\uTntT)
ATkM\
Чд
ДТпи
№1
ABnptr)
ЛТ0(Г)
Рв Н
\A7Ur)
ш
Рис. 2. Структурная схема динамической
модели — аналога испарительной системы
автоматизированной холодильной
установки:
3d — задатчик; ЧЭ — чувствительный
элемент; Р — регулятор; ИМ —
исполнительный механизм; РО — регулирующий орган;
Pi=-
Рл=-
0,102
0,43/? + 1
0,035
0,101
Р, = -
0,43/7+1
0,020
Р*
1,26/7+1
,43/>+1
0,023
Г 1,26/7+1
1,07
'' 1,26/7 + 1
кривых. Эти величины составили: Гр= 1200 мин
(при допустимой ошибке результата 2%), А =
= 3 мин.
По условиям эксперимента была получена
непрерывная реализация длительностью Гр =
= 707 мин. При этом ошибка составляет около
4%, что допустимо. С целью уменьшения
потерь информации принятая дискретность А =
= 2 мин.
Импульсные переходные функции
определяли по уравнению
%х(х) — автокорреляционная функция
стационарного случайного
процесса на входе исследуемого
звена (канала);
/j(ft) _ импульсная переходная
функция.
На рис. 3, а приведена функция /?од(т), а
на рис. 3, б — функция /?5де0 (т) и ее
аппроксимация, полученные путем обработки
экспериментальных реализаций.
%ю\
ZJ0 № 1
1,8
1,6
0
1,1
1,0
0,8
06
ОМ
0,2
/
у
J
1
/
/
f
1
/
/
/
\
\
\
\
\
\
\
\
>
ч
\
]\
С:
^=>
-120-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100%шн
а
СМОГ*
6,0
5,5
5,0
45
4,0
35
3,0
2,5
20
15
1,0
0,5
/
/*
/у
/у
<
I
I
i
I
/
/
/
if j
У
|
I
i
\\
\ \
| n
i \
L—j
i
I
Xх
\
\
2
У
1
/
\
j
\\
¦\v
\
1
1
1
-120-WO -80 -60 -40 -20 0 20 40
5
BO 80 WO 120 140ШН
0
¦d)A(»)d»f
A5)
где Ryx (т) — взаимная корреляционная
функция на входе и выходе
звена;
Рис. 3. Корреляционные функции параметров по каналу
<тд—80:
а — автокорреляционная функция R0 (т); б —
взаимная корреляционная функция
(т) 1 и ее
аппроксимация 2.
29
ft
z,o
ц
0,8
¦^Т"
1
Ч 2
го
w
so
80
' 'С.ман
Рис. 4. Опытные (Д -2) и теоретическая C)
кривые переходного процесса по каналу
стд—в0.
На рис. 4 показаны кривая переходного
процесса, построенная по теоретическому
уравнению в безразмерных отклонениях параметров
(кривая 1), и экспериментальная кривая
переходного процесса (кривая 3), полученная
путем графического перестроения, импульсной
переходной функции [7], найденной по
опытным данным с помощью уравнения A5).
Максимальное расхождение между
расчетными и опытными величинами не превышает
13%, что позволяет считать их
удовлетворительно согласующимися.
Выводы
Аналитически выведены из простых тепло-
физических соотношений, описывающих
установившиеся процессы в испарительной
системе, дифференциальные уравнения динамики
насосно-циркуляционных аммиачных систем
непосредственного охлаждения
компрессионных холодильных установок.
Характер динамики основных процессов,
происходящих в насосно-циркуляционных
испарительных системах непосредственного
охлаждения, не зависит от конструктивных и
компоновочных характеристик холодильной
установки, т. е. все системы этой группы
динамически подобны.
Построена динамическая модель—аналог на-
сосно-циркуляционной испарительной системы
непосредственного охлаждения
автоматизированной аммиачной компрессионной
холодильной установки. Получено и экспериментально
идентифицировано математическое описание
объекта и составлена структурная схема
модели-аналога.
С помощью предложенной модели могут
проводиться расчеты и выбор параметров
термодинамических циклов холодильных установок,
исследования их энергетической
эффективности, выбор оптимальных вариантов
конструктивных и компоновочных характеристик.
ЛИТЕРАТУРА
1. Hatcher G. С, Payne I. С. F. «Mod. Refrig.»,
1965, vol. 68, No. 802.
2. В е н и к о в В. А. Теория подобия и моделирование.
М., «Высшая школа», 1966.
3. У ж а н с к и й В. С. Автоматизация холодильных
установок. М., «Пищевая промышленность», 1966.
4. Крин едки и И. И. Основы автоматического
регулирования химических процессов. Киев, Гостехиз-
дат, 1958.
5. Д у д н и к о в Е. Г. Основы автоматического
регулирования тепловых процессов. М.—Л., Посэнерго-
издат, 1956.
6. Солодовников В. В., Усков А. С.
Статистический анализ объектов регулирования. М., Маш-
гиз, 1960.
7. Копелович А. П. Инженерные методы расчета
при выборе автоматических регуляторов. М., Ме-
таллургиздат, 1960.
Определение оптимальных режимов работы фреоновых
воздухоохладителей судовых центральных кондиционеров
Канд. техн. наук Ю. В. ЗАХАРОВ, Ф. А. ЧЕГРИНЦЕВ, Л. М. АНДРЕЕВ
Николаевский кораблестроительный институт
628.84:629.12
От скорости движения воздуха и
температуры кипения фреона в воздухоохладителях
судовых центральных кондиционеров зависят
величина поверхности теплообмена, вес и
габаритные размеры кондиционеров и
обслуживающих их холодильных машин, а также
затраты энергии на вентиляторы, компрессоры
и насосы.
Скорости движения воздуха и температуры
кипения фреона следует выбирать так, чтобы
30
установка кондиционирования воздуха в
целом, включая холодильную машину, была
экономически выгодна и имела приемлемые
суммарные вес GycT, габаритный объем Ууст и
общую потребляемую мощность iVyCT.
Экономичность установки можно оценить по величине
экономического потенциала Эт [1],
учитывающего суммарные годовые эксплуатационные
расходы и капиталовложения. Чем меньше Зт,
тем экономичнее установка.
В данной работе с помощью вариантных
расчетов на ЭЦВМ «Урал-2» исследовано
влияние скорости воздуха w во фронтальном
сечении воздухоохладителя и температуры
кипения /0 фреона-12 на показатели Эт, GyCT,
Куст И А/уСт.
Численный анализ был проведен для
установки кондиционирования воздуха морского
сухогрузного теплохода типа «Славянск», для
которого общие расчетные избытки тепла в
помещениях составляют 39200 ккал/ч. Судно
оборудовано двумя кондиционерами типа
«Экватор», имеющими весовой расход воздуха
<3В = 6050 кг/ч, и фреоновыми холодильными
машинами с поршневыми компрессорами и
кожухотрубными конденсаторами.
Температура забортной воды принята 25—28°С.
Воздухоохладитель выполняется в виде .набора из
десяти- или шеститрубных унифицированных
секций со сплошным пластинчатым оребрени-
ем. Трубки медные, расположены в
шахматном порядке; rfH=10, a?BH = 8 мм\ шаг ib ряду
Si = 25, между рядами S2 = 21,6 мм; ребра из
медных пластин 6Р = 0,3 мм; Sp = 2,3 мм.
Коэффициент оребрения поверхности 13,2.
Температура наружного воздуха на входе в
кондиционер перед вентилятором (точка С на
рис. 1, а) изменялась от 26 до 32°С;
предусматривались варианты с различной
рециркуляцией воздуха помещений (/П = 25°С) и без нее.
Температура воздуха t2 на выходе из
воздухоохладителя во всех вариантах принималась
11°С (для типового ряда судовых центральных
кондиционеров t2=U0C), а температура
кипения фреона изменялась от —2 до 10°С (через
2°С). Скорость воздуха принималась от 2 до
7 м/сек через 1 м/сек.
Для определения основных показателей
установки необходимо было рассчитать
воздухоохладитель и холодильную машину с тем,
чтобы оценить весовые и габаритные
характеристики воздухоохладителя, вентилятора, ком-
прессорно-конденсаторного агрегата,
циркуляционного насоса и величину зарядки машины
фреоном. Для этого использовали материалы
организаций и заводов судостроительной
промышленности, заводов, выпускающих насосы
для комплектации судовых холодильных ма-
Рис. 1. Процессы кондиционирования (а) и цикл
холодильной машины (б).
шин, и заводов холодильного машиностроения
[2, 3]. На основе анализа и статистической
обработки этих материалов получены
зависимости между поверхностью теплообмена,
мощностью, весом и объемом оборудования, которые
закладывались в программу расчета.
Расчет воздухоохладителя на машине
проводили методом последовательных
приближений с многократными уточнениями температур
в узловых точках до схождения их в пределах
0,ГС. При этом температуру воздуха на входе
в воздухоохладитель первоначально
принимали
*i=4+A4t~4+D-~-6)°C,
где А/вт — нагрев воздуха в вентиляторе.
По величине tx находили энтальпию 1Х
воздуха на входе в воздухоохладитель.
В зависимости от t0 в первом приближении
принимали среднюю температуру tn
поверхности охлаждения (процесс 1-2-Н), а по ней
находили энтальпию /н насыщенного воздуха.
Коэффициент влаговыпадения | определяли по
известным значениям /ь /ш tu tn.
Коэффициент полной теплоотдачи от
воздуха во влажном режиме, отнесенный к
условной наружной поверхности гладких труб, для
выбранного типа ребристой поверхности
вычисляли по формуле
a„=^.Re0-56$2,41-°>561gReB,64 +
+ 0,99?) ккалЦм? • ч • град), A)
где -^ = 2,09 + 0,035^ + ^);
Re — критерий Рейнольдса,
подсчитываемый по скорости воздуха во
фронтальном сечении и наружному
диаметру dn трубок.
31
Формула A) получена на основе
экспериментального исследования ребристой
поверхности данного типа, выполненного НКИ и
организацией—проектантом судового
оборудования кондиционирования воздуха.
В расчетах принималась оптимальная
весовая скорость туф фреона как функция
теплового потока qF$y отнесенного к внутренней
поверхности труб (средняя по
рекомендациям [4])
w тФ = 12,9 q*& кг/(м2 • сек). B)
Наши специальные расчеты при аууФ=уаг и
фиксированных t0 и w подтвердили
оптимальность рекомендуемых Гоголиным средних
весовых скоростей фреона в зависимости от
?*Ф [4].
Коэффициент теплоотдачи от трубок к
кипящему фреону определяли по формуле
Богданова с изменениями [4] и преобразованиями
применительно к нашей задаче
Здесь
аф = [0,0248 D + 0,5 Д Q + 3,06] #« X
\0,2
Х(^ 7ф) ' ккал/(м2 • ч • град),
C)
где Д/0 — изменение температуры кипения
фреона вследствие гидравлического
сопротивления Ар0
воздухоохладителя (см. рис. 1,6); величина Мо
первоначально принималась, а
затем уточнялась расчетом.
Коэффициент теплопередачи k, отнесенный к
наружной.поверхности гладких труб,
определяли с учетом коэффициента эффективности
оребрения Ен.
По известным температурам, теплоемкости,
расходу воздуха и коэффициенту влаговыпа-
дения находили тепловую нагрузку на
воздухоохладитель Q0.
Далее определяли расход фреона через
воздухоохладитель вф (зная удельную весовую
холодопроизводительность фреона q0)y число
трубок воздухоохладителя по высоте П\ (по
принятой wy$)y фронтальное сечение
воздухоохладителя / (подсчитав предварительно
средний удельный вес воздуха ^ср), его ширину В
и высоту Н.
Наружную поверхность (м2)
воздухоохладителя по гладким трубам определяли двумя
методами:
Qo
F =
1 г л —
F
гл
D)
E)
t1 — t2 — M0
2,3 lg
<1—<1
2,3 lg
tt-t»
F)
G)
Принимали большую величину из РГЛ и Т7^,
а затем определяли число рядов трубок по
глубине воздухоохладителя л2, длину трубок LTp
одного хода по фреону и падение давления
фреона в воздухоохладителе Д/?о по
рекомендациям [5].
Уточняли величину At0 по формуле (для
фреона-12)
где 0,11 — изменение давления фреона-12
при изменении температуры
кипения на 1°С в исследуемом
диапазоне t0, кг/см2.
Если она отличалась от ранее принятой Д/0
более чем на 0,ГС, уточняли величины аф и 9
по формулам C) и F).
Аэродинамическое сопротивление
воздухоохладителя
д р = 38,6 Ш°'291 W^* n2 кг/м\ (9)
" \Re / 19,6 w
Величину Ар подставляли в формулу для
определения ^ср и повторяли расчет, начиная
с определения фронтального сечения /.
Мощность, потребляемая
электровентилятором,
СвB65 + Ар)
Nm
1,36-27. 10* ijBH Tc
кет, A0)
где г)вн — к.п.д. электровентилятора,
равный 0,7;
7с — удельный вес воздуха на входе в
вентилятор (в точке С на рис. 1, а),
кг/м3;
265 — сопротивление остальных
элементов кондиционера и
воздухопроводов системы, кг/м2.
Уточняли температуру воздуха на входе в
воздухоохладитель
*1 = *с+ 0,008 265+А/7+ 860ЛГвнA-%д) cQ
A1)
где т]эд — к.п.д. электродвигателя
вентилятора, равный 0,84;
ср — теплоемкость воздуха, ккал/(кгХ
Хград).
32
Если эта температура отличалась от ранее
принятой t\ на величину более О,ГС, весь
расчет повторяли.
Проверяли среднюю температуру
поверхности охлаждения [4]
4 = /,-_*piLf A2)
еА — 1
где
л ___ ам ' гл
GBcpt
При расхождении /н с ранее принятой более
чем на О,ГС весь расчет повторяли, начиная
с определения /ы.
Далее были определены:
длина воздухоохладителя (м)
L = S2n2, A3)
его габаритный объем (мг)
VB0=fL A4)
и вес (кг)
СВ0=?всЛл = 43,4 ^гд, A5)
где gB0 — вес 1 м2 гладкой поверхности
воздухоохладителей принятой
конструкции судовых центральных
кондиционеров, равный 43,4 кг/м2.
На основе обработки данных по
электровентиляторам серии ЦС, применяющимся в
судовых центральных кондиционерах, находили:
• вес электровентилятора (кг)
GBU = 40+\0NBU A6)
и его габаритный объем (ж3)
J/BH = 0,0875 + 0,0375 Ывя. A7)
Рабочую требуемую холодопроизводитель-
ность компрессора пересчитывали на
стандартные условия и определяли индикаторную Ni и
эффективную Ne мощности компрессора. При
этом принимали потери давления: ©о
всасывающем трубопроводе А/?тр = 0,04 кг!см2, во
всасывающих клапанах АрВс = 0,06 кг/см2, в
нагнетательных клапанах и тракте до
регулирующего вентиля Д/?н=0,16 кг/см2,
относительная величина вредного пространства в
компрессоре С = 0,04; механический к.п.д.
компрессора т]м = 0,8б.
По величине стандартной холодопроизводи-
тельности Qo ст на основе обработки заводских
данных устанавливали:
вес холодильной машины (кг)
С* = 2,75 (ft» A8)
ее габаритный объем (мъ)
У** = 0,00251 Q°.c6}4 A9)
и весовое количество фреона в машине (кг)
бф.м = 35,6 + 0,0027 Qo ст. B0)
Мощность, потребляемая циркуляционным
насосом конденсатора,
N = °з.вЯк.н B1)
к'н 1,36-27. 10* %.н v '
где G3.B — расход забортной воды при ее
нагреве в конденсаторе на 3°С, кг/ч;
Нк.п — напор насоса, равный 20000 кг\м2\
Лк.н — к.п.д. насоса, равный 0,7.
Вес циркуляционного насоса (кг)
Gk.h = 31+20jVk.h, B2)
его габаритный объем (м3)
укл=0,0408 + 0,023 iVK.H. B3)
Полагая в первом приближении остальные
элементы кондиционера (за исключением
воздухоохладителя и вентилятора) неизменными
в разных вариантах расчета, определяли
основные показатели установки
кондиционирования воздуха:
GycT = GB0 + GBH+ GM.H+ G$-.M+ GKH, B4)
VycT = VB0 + VBH+ yM.H+ Vk.h, B5),
NYCT=l25(NBR+Ne+NK.n)y B6)
где 1,25 — коэффициент, учитывающий к.п.д.
электродвигателей @,84) и потери
мощности в электросети от
главного распределительного щита до
потребителей.
Величину экономического показателя Э,
представляющего собой изменяющуюся часть
экономического потенциала Эт при изменении
исходных параметров (t0j w и др.), находили
как
Э = Р + jr + KG GycT/z = NycT TXKN + HAK+
+ ~ + KGGycTn = AycTTXKN +
+ (HA + YjK+KaGyeTn, B7)
где P — годовые эксплуатационные расходы
на установку, руб/год;
К — капиталовложения (определяли как
сумму стоимостей отдельных
элементов установки), руб;
Т — нормативный срок окупаемости
оборудования установки (принимали
равным сроку окупаемости судна),
годы;
33
Kg — стоимость перевозки судном 1 кг
груза (оборудования), руб;
п — число рейсов судна за год;
Т\ — время работы установки (в режиме
охлаждения) за год, ч;
НА — норма амортизации оборудования,
1/год;
Kn — стоимость выработки 1 кет • ч
электроэнергии на судне, руб.
Исходя из действующих в судостроении
нормативных и средних статистических данных,
типа принятого судна [7 = 8 лет; jTi = 180 дней,
/CG = 0,0122 руб/кг; ш = 4,4 рейса/год; #А =
= 0,1 l/год; Л^ = 0,029 руб/(квт-ч)] и средней
стоимости 1 кг веса оборудования в руб. —
3,32 — воздухоохладителя, 1,8 — холодильной
машины, 3,6 — электровентилятора, @,91—
0,01 Л^к.н) — циркуляционного насоса
конденсатора, 1,8 — фреона-12, — экономический
показатель определяли как
Э = 127,2 NycT + 0,225 [3,32 GB0 + 1,8 GM.H +
+ 3,6 GBH + @,91 - 0,017VK.H) Он + 1,8СФ.М] +
+ 0,0536 GycT, руб. B8)
По результатам расчетов были построены
графики зависимости показателей GycT, Ууст,
Л/уст, Э, от температуры кипения t0 для
принятого ряда скоростей воздуха w и всех шести
режимов по его начальным параметрам и
температуре забортной воды. Тепловая нагрузка
на воздухоохладитель изменялась от 90 тыс.
до 40 тыс. ккал/ч.
Характер этих зависимостей таков, что в
любом режим.е работы установки минимум
показателя наблюдается при определенном
значении t0. Поэтому ниже приводятся основные
результаты по одному из режимов: ^C = 320C, срс =
= 80% (без рециркуляции воздуха), Q0==
= 90000 ккал/ч.
Минимум веса установки GyCTmin = 2360 кг
соответствует /0 = 6°С и w = 4 м/сек, а
Оуст. тах = 3140-т-3300к:г — крайним значениям
tQ = — 2 и 10°С при ш = 2-^-7 м/сек.
Изменение веса установки с изменением t0 и особенно
скорости воздуха относительно невелико.
Значения остальных показателей тем
меньше, чем меньше w, каждой из которых
соответствует оптимальное значение t0.
Абсолютная величина изменения объема
установки АУуст в исследуемом диапазоне t0
и w не превышает 0,4 м3 при VyCT = 2,3-f-3,l м3.
Однако Ууст. mm наблюдается при /0 = 8°С и
w = 2 м/сек.
Мощность Муст при <2> = const и /0 = var
изменяется на 10—11 кет. Лгуст.т1п = 33 кет
наблюдается при w = 2 м/сек и ^0=10°С, а Л/устлпах==
= 57 кет — при w = 7 м/сек и f0=10°C.
Величина определяющего экономического
показателя установки Э изменяется от 3min=
= 5400 руб. при w = 2 м/сек и t0 = 8°C до Зтах =
= '8700 руб. при ш = 7 м/сек и г0=10°С.
На рис. 2 представлены графические
зависимости относительного изменения показателей
% р ^уст — ^уст. min ^уст .
0 ^уст— ~Х — ~ !>
^уст. min ^уст. min
куст. rain
ЪМ — NyCT — 1
уст. min
§3 = —-1
^mln
от температурного напора 602 = ^2—U.
Как видно, с точки зрения минимального
веса установки, оптимальный температурный
напор 002опт = 5°С Dопт = 6°С при *2=П°С)
для любой скорости воздуха w, причем
значение GycT. mm при w = 2~-7 м/сек практически
неизменно.
Для остальных показателей оптимальный
температурный напор в зависимости от w
может быть найден по формулам:
ДЛЯ Ууст И Э
Оо2 опт=*2—*о опт = 0,4 ^ + 2,2°С, B9)
ДЛЯ ЛГуСТ
002 опт = 0,8 ш—0,6°С. C0)
Как отмечалось выше, минимальным
значениям этих показателей соответствует w =
= 2 м/сек. В том случае, когда по каким-либо
соображениям проектировщика принимается
w^3 м/сек, относительное увеличение
показателей (по сравнению с их наименьшими
возможными значениями — при w — 2 м/сек) при
002 опт можно приближенно оценить по
следующим уравнениям:
б VyCT.min = 0,034 ^—0,09, C1)
б NyCT.min = 0,095 tc;—0,23, C2)
•6 5min = 0,06 w—0,16. C3)
В соответствии с принимавшимися в
расчетах оптимальными значениями весовой
скорости фреона-12 величина потери его давления и
температуры кипения в
испарителе-воздухоохладителе составляла A p0=0,22-f-0,38 кг/см2 и
A /0 = 2,0-f-3,5°C (большие значения А ро и
А^о — при больших w).
34
v:jmm
0.2
0,1
It
\\
w, м/сен
о г
• 3
D 0
X 6
^ 7
^1
!
/\
2*8
10 12 В,
'08
Wumr
JJ
0,2
CJ
I
\х
I v
V
^^Е
6
5 f>^
^х^
JtS^*
^Л
10
12 Ва>
Рис. 2. Зависимости: а — б GyCT=/i(9o2); б — бУуСТ =
•ые02); в — бл^уст=/з(е02); г - бэ-/4(е02).
Выводы
При выборе оптимальной температуры
кипения фреона и скорости воздуха в
воздухоохладителях судовых центральных
кондиционеров определяющим критерием является
экономический показатель установки
кондиционирования в целом, включая холодильную
машину. Минимальному значению Э соответствуют
и близкие к минимальным значения GyCT, VycT,
Лгуст-
Наиболее выгодным температурным
напором 9о2 ориентировочно является 0о2сшт = ЗоС,
соответствующий скорости w = 2 м/сгк. Для
определения t0 опт при w>2 м/сек рекомендуется
уравнение B9), при этом отклонения от
минимально возможных показателей могут быть
найдены по формулам C1—33).
Для более точного определения 902 опт и
&>опт необходим учет не только
воздухоохладителя и вентилятора, но кондиционера в целом
и системы воздухопроводов.
2 4 В 8 10 12 Вл
т
63
0,6
0,5
п ?
П 7
их
0,1
/7
V
\
\
к
\
v N
У
^
\
\
^
Й=
*ъ,/?
=s»X-^
S
j^s
i&
efL±^
'j?
¦у
/
^ 1 x 1
ЛА
!#0*1
10 12
7ог
ЛИТЕРАТУРА
1. Методика определения экономической эффективности
внедрения новой техники, механизации и
автоматизации производственных процессов в
промышленности. М., изд-во АН СССР, 1963.
2. Номенклатурный перечень выпускаемой продукции
Одесского завода холодильного машиностроения,
Одесса, 1967.
3. Фреоновые холодильные машины. Проспект
выпускаемой продукции Читинского машиностроительного
завода. Чита, 1967.
4. Г о г о л и н А. А. Кондиционирование воздуха в
мясной промышленности. М., «Пищевая
промышленность», 1966.
5. Г о г о л и н А. А. Осушение воздуха
холодильными машинами. М., Госторгиздат, 1962.
35
Испытания модернизированного скороморозильного аппарата АСМА
И. Ф. ЗАТИРКА
621.565.912
На судах рыбной промышленности для
замораживания рыбы широко применяются
отечественные конвейерные автоматизированные
скороморозильные аппараты АСМА.
На новой серии судов типа «Алтай»
установлено два модернизированных аппарата АСМА
непрерывного действия с продольным
движением воздуха общей производительностью 50 т
рыбы за 22 ч работы.
Техническая характеристика аппарата
АСМА
Температура, °С
рыбы
начальная 20
конечная —25
воздуха
морозильной камеры
(средняя) —37
загрузочной и
разгрузочной частей
конвейера .7
кипения аммиака . . . —45
Скорость движения
воздуха над блок-формами
(средняя), м)сек. . . б
Шаг, мм
блок-форм 342,9
цепи конвейера ... 38,1
Вес, кг
конвейера 20530
блока 10
Размер блок-форм, мм . . 800x250x60
Производительность аппарата в
зависимости от числа оборотов приводного вала
конвейера приведена в табл. 1.
Таблица 1
Число оборотов
приводного вала
конвейера в ми-
1 нуту
0,30
| 0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
Производительность
аппарата,
mjcymHu
21,0
24,6
28,0
31,6
35,0
38,6
42,0
45,6
Цикл
замораживания, ч
3,80
3,30
2,90
2,60
2,35
2,00
1,95
1,80 1
Автоматизированный скороморозильный
аппарат (рис. 1) представляет собой камеру (на
каждом борту судна), изолированную
пакетами из штапельного стекловолокна,
обернутыми в полихлорвиниловую пленку. В грузовом
отсеке смонтирован оребренный четырехсекци-
онный воздухоохладитель поверхностью
охлаждения 2100 м2 с непосредственным
кипением холодильного агента. Трубы
воздухоохладителя диаметром 25X4 мм расположены
горизонтально. Шаг ребер изменяется по ходу
движения воздуха B0; 15; 10 мм).
Параллельно воздухоохладителю установлен
конвейер, каркас которого состоит из 12
ярусов A1 рабочих и холостой). Кормовая
(загрузочная) и носовая (разгрузочная) части
конвейера расположены вне морозильной
камеры.
Поток холодного воздуха, нагнетаемый
центробежным вентилятором с двусторонним
всасыванием, подается воздухоохладителем
вдоль средней части конвейера параллельно
движущимся блок-формам. Для придания
потоку необходимого направления средняя часть
конвейера по внешнему контуру закрыта
стальными легкосъемными щитами. Так же
закрыт и воздухоохладитель. Чтобы уменьшить
утечки холодного воздуха из морозильной
камеры, предусмотрены специальные
лабиринтные уплотнения.
В конвейере автоматизированы следующие
операции: загрузка полуформ рыбой,
перемещение блок-форм с рыбой в морозильной
камере, предварительное снятие крышек с блок-
форм, отделение брикетов рыбы от полуформ
и глазирование.
Основные конструктивные изменения
модернизированного аппарата АСМА. по сравнению
с подобными аппаратами, эксплуатируемыми
на судах типа «Таврия», следующие:
— Узлы загрузки и выгрузки блок-форм
расположены с противоположных сторон
морозильной камеры (на «Таврии» с одной
стороны). В результате упрощается
технологическая линия готовой продукции и подачи тары.
— Изменена конструкция устройства для
принудительного перехода блок-форм в
средней части конвейера. Устройство состоит из
двух валов с блоком зве-чпочек, установленных
Рис. I. Автоматизированный скороморозильный аппарат:
/ — конвейер для подачи крышек блок-форм к месту загрузки; 2 — рычаг для закрытия замков блок-форм; 3 — загрузочный
бункер; 4 — бункер для взвешивания; 5 — бункер-накопитель; 6 — весы; 7 — загрузочная часть конвейера; 8 — устройство
для съема крышек блок-форм; 9 — конвейер; 10 —« блок-формы; 11 — устройство для принудительного перехода; 12 —
разгрузочная часть с приводом; 13 — крышка блок-формы; 14 — ролик для открытия замков блок-форм; 15 — привод.
оо
в корпусах с двумя роликовыми
подшипниками каждый и связанных между собой
промежуточным валом с помощью муфт.
— Движение тяговых цепей конвейера и
привода глазировочного устройства
осуществляется при помощи гидродвигателя (вместо
электродвигателя) через двухступенчатый
цилиндрический редуктор. Это позволило увеличить
диапазон возможных скоростей движения
конвейера. Все блок-формы D21) можно
пропустить через аппарат за время от 230 до
108 мин (предусмотрено 8 скоростей).
— Улучшено распределение воздушного
потока, т. е. устранены «мертвые» зоны.
— Предусмотрено устройство для
замораживания крупной рыбы. Им оборудована
специальная камера, расположенная в
морозильной камере между бортом и конвейером (с
обоих бортов).
— Первичная термообработка рыбы
происходит в закрытых блок-формах (примерно до
1/2 высоты средней части конвейера), затем
блок-формы выходят за пределы морозильной
камеры (в кормовой части), где крышки
автоматически снимаются и в дальнейшем блоки
рыбы замораживаются без крышек. В
результате процесс тепло- и массообмена
интенсифицируется и сокращается цикл замораживания.
— Крышки блок-форм оттаивают с помощью
кварцевых ламп. Блоки проходят
последовательно ветви средней части конвейера и
выходят в разгрузочную часть, где брикет рыбы
отделяется от полуформы при помощи водяного
душа. Брикет попадает в глазировочный
аппарат, затем упаковывается и транспортируется
в охлаждаемые помещения. Порожние
полуформы по наклонным рельсам поднимаются на
первую верхнюю (холостую) ветвь конвейера,
отделенную от нижних рабочих ветвей
сплошным коробом, и затем попадают в загрузочную
часть. Процесс повторяется. Открытие и
закрытие блок-форм контролируется
специальным устройством.
В 1969 г. были проведены комплексные
испытания модернизированного аппарата.
Объектом замораживания была скумбрия. Цель
испытаний — определение работоспособности
аппарата в целом и отдельных его узлов;
установление тепловых и гидравлических
характеристик и определение качества термической
обработки рыбы; сравнение опытных данных с
расчетными.
Морозильный аппарат условно был
разделен по длине на четыре сечения (рис. 2).
Скорость и температуру воздуха измеряли
чашечным анемометром типа А и
термометрами сопротивления. Поле скоростей движения
воздуха замеряли на входе и выходе из возду-
? \ 1 з
\Ш ~|F
Рис. 2. Морозильный* аппарат:
/ — камера; 2 — воздухоохладитель; 3 — диффузор;
4 — вентилятор; 5 — конвейер.
хоохладителя и конвейера аппарата. Средняя
скорость воздуха в сечении I—I — 9,7; II—II—
4,2; III—III — 9,2 и IV—IV — 9,1 м/сек.
Установлено, что температура поверхности
блока рыбы на шестой ветви средней части
конвейера перед снятием крышек равна —16—
^—17°С.
Температуру в толще блока рыбы измеряли
спиртовыми термометрами с ценой деления
0,ГС с интервалом через каждый час работы
аппарата. Температурное поле блока рыбы
достаточно равномерно, что в значительной
степени определяется характером распределения
скоростей и температуры воздуха в аппарате
(рис. 3). При понижении температуры воздуха
в морозильйой камере на 2—3°С и постоянном
цикле замораживания средняя температура в
блоке рыбы понижается на 0,5—0,7°С.
Замороженные блоки рыбы по ленточному
транспортеру поступают в глазировочный
агрегат. Цикл глазировки 30 сек. Температура
воды в глазировочной ванне 4—5°С. Слой
глазури получается равномерным, но
недостаточно сухим, что объясняется малой выдержкой
брикета после глазировочной машины из-за
небольшой длины упаковочного транспортера.
1 *23
•23
1 •гз
•22
•22
•22
•Z4]
•24\
•Z4 J
1 *Z5
•Z5
1 *25
•23
•23
•23
~ щ
•25\
•25\
1 *23
•23
1 *23
•22,5
•2Z.5
•22,5
^24]
•24
•24 1
5 е
Рис. 3. Распределение температуры (указаны
градусы ниже нуля) в центре блока рыбы (среднее
значение) рри постоянном цикле замораживания в
зависимости от температуры воздуха в камере:
а) —34°С; б) —36°С, в) -^40°С, г) —42°С.
38
Для определения веса глазури на блоке
рыбы проводили контрольные взвешивания,
результаты которых приведены в табл. 2. В
среднем глазурь составляет 2,9% к весу рыбы.
Табл ица 2
Средняя
температура в
блоке рыбы,
°С
Вес блока
рыбы, кг
Вес глазури
Температура воды
в глазиро-
вочном
аппарате.
-23,0
-20,0
-23,5
-21,0
-24,3
—21,0
—25,0
—23,0
10,05
10,40
10,18
10,45
10,25
10,60
11,7
12,0
0,350
0,270
i 0,350
0,300
2,8
2,6 |
3,4
2,5
4
4
5
4
Примечание. В числителе указаны
соответственно температура и вес рыбы до
глазирования, в знаменателе—после глазирования.
После трех суток работы аппарата
воздухоохладитель оттаивали горячими парами
аммиака. Продолжительность оттаивания 1 ч
45 мин.
Испытания аппарата АСМА показали, что
ряд узлов требуют доработки.
Предварительный съем крышек с блок-форм целесообразно
выполнять после третьей ветви конвейера
(через 45 мин после начала замораживания),так
как зона максимальной кристаллизации
находится в диапазоне температур от —1 до —5°С,
следовательно, в этом диапазоне происходит
максимальное вымораживание влаги. Короб
холостой ветви средней части конвейера
необходимо изолировать теплоизоляцией для
уменьшения утечек холода. Лабиринтные
уплотнения в переборах (носовой и кормовой)
необходимо усилить, т. е. увеличить число
уплотняющих рядов до 7.
Охлаждение осуществлялось
двухступенчатым агрегатом, в котором в качестве ступени
низкого давления применен ротационный
пластинчатый компрессор РАБ-300С, а ступени
высокого давления — АУ-200 (цикл с полным
промежуточным охлаждением).
Предварительные результаты испытаний
показали, что модернизированный аппарат
АСМА перспективен. Полученные опытные
величины (производительность, время цикла
замораживания, распределение скорости
воздуха, средний нагрев воздуха по длине
конвейера, аккумуляционная способность
теплоизоляции, вес глазури блока рыбы и др.) хорошо
согласуются с расчетными.
Окончательные выводы о преимуществах и
недостатках размещения загрузочного и
разгрузочного узлов с противоположных сторон,
а также о наличии холостой ветви конвейера,
можно будет сделать после накопления опыта
эксплуатации аппарата.
Приближенная зависимость холодопроизводительности
—-аммиачных машин от температуры кипения—
Канд. техн. наук В. 3. ЖАДАН, В. Ф. КОЛЯКА, С. Н. РОГОВАЯ
Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности
621.572.U11
На возможность выражать зависимость
холодопроизводительности от температуры
кипения холодильного агента уравнением
квадратичной параболы впервые было указано
в работе [1]:
Q0 = L + М (t0 - А/J ккалК A)
где L, М, N — коэффициенты, которые
находят по трем точкам на
графике Q0=f (/о) [2, 3];
tQ — температура кипения
холодильного агента, °С.
Авторы статьи представили уравнение ква-
39
Марка компрессора
АВ-15 BАВ-8)
АВ-22
АУ-30 DАУ-8)
АУ-45
АУУ-90 .
АВ-75 BАВ-15)
%
АВ-100
АУ-150 (ЧАУ-15)
АУ-200
АВ-300 BАВ-27)
АУУ-400
Число оборотов
в минуту
720
960
960
1440
720
960
960
1440
960
1440
480
720
720
960
480
720
720
960
360
480
720
960
Холодопроизводи-
тельность, ст. ккалт
пооо !
14500 |
16500
23500
22000
31000
33000
47000
65000
85000
50000
75000
75000
100000
100000
150000
150000
200000
! 230000
\ 300000
1
300000
400000
Коэффициенты
а. 10»
4,56
4,62
4,21
3,87
4,58
4,60
3,88
3,68
3,86
4,5
4,02
5,10
4,46
4,46
4,93
4,95
4,49
4,49
4,77
5,31
1 4,49
4,49
6.10*
5,1
5,9
4,8
3,9
6,2
6,0
3,7
3,3
3,5
6,3
4,0
9,0
5,8 1
5,8
8,0
7,8
6,0
6,0
7,1
9,3 |
1 6,0
6,0
дратичной параболы в несколько иной, более
удобной для практических расчетов форме:
Qo — Уо <
1 + at0 + bt\
1 -f at0 CT + btQ (
ккал/ч , B)
где Qo — холодопроизводительность при
данной температуре кипения
холодильного агента, рабочие ккал/ч;
Qo ст — холодопроизводительность,
стандартные ккал/ч;
a, b — коэффициенты, приближенные
значения которых приведены в
таблице;
U ст — температура кипения при
стандартных условиях
(^ост = —15 ).
Подставив значения tQ CT в уравнение B),
ПОЛУЧИМ
Уо — Vo <
1 + at0 + bt\
1 — 15а + 225 b
ккал/ч. C)
Уравнением C) можно пользоваться при
приближенных расчетах, если допустима
погрешность не более 5%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вейнберг Б. С. Поршневые компрессоры
холодильных машин. Изд. 2-е. М., «Машиностроение»,
1965.
2. Каталог холодильного оборудования. М., ЦИНТИМ,
1960.
3. Каталог холодильного оборудования. М., Машгиз.
1963.
Влияние отрицательных температур на сохраняемость лука
Доктор техн. наук, проф. А. А. КОЛЕСНИК, канд. техн. наук О. К. ОГНЕВА
Московский институт народного хозяйства им. Г. В. Плеханова
635.25.037.5
Длительное хранение лука-репки
представляет практически трудную задачу, так как
обычно к концу января даже хорошо
подготовленные к хранению луковицы выходят из
состояния покоя, прорастают и, кроме того,
поражаются микроорганизмами. Поэтому
применение холода и исследование его действия на
лук при хранении представляет несомненный
интерес.
Согласно данным проф. Ф. В. Церевитинова,
в процессе хранения при —3°С в луке острых
сортов инвертируется сахароза, но
расхода Сахаров (не наблюдается, естественная
убыль незначительна, луковицы не
поражаются микроорганизмами. Дефростированный
после хранения при —3°С лук полностью
восстанавливает свои товарные свойства и хорошо
прорастает.
Замораживание луковиц острых сортов и
при более низкой температуре также не
приводит их к гибели. Как показали наблюдения
[1], луковицы после постепенного
замораживания и последующего хранения в течение трех
месяцев при —12—=—17°С с повышением
температуры не теряли способности к
дальнейшему хранению, восстанавливали свои
первоначальные свойства и прорастали.
Устойчивость растений к низким
температурам обусловлена их способностью переходить
в состояние покоя. В частности,
морозоустойчивость зависит от того, насколько глубок и
продолжителен покой. По-видимому, и лук во
время хранения при отрицательных
температурах переходит в стадию глубокого
покоя.
Наиболее значительные изменения при
переходе растений в состояние покоя наблюдаются
в протоплазме клетоц. Осенью, после фазы
накопления запасных питательных веществ, при
снижении температуры до —Зч—5°С
происходит обособление протоплазмы: клетки
разобщаются путем втягивания плазмодесм, а
протоплазма отходит от стенок клеток.
Обособление резко снижает отрицательное действие
кристаллов льда, образующихся при
замораживании растительных организмов [2].
В период покоя повышается осмотическое
давление клеточного сока, плазма
обезвоживается. В связи с этим при замораживании
значительная часть воды в клетках остается
незамерзшей. Медленный переход воды из
жидкого состояния в твердое, кристаллическое,
и из кристаллического в жидкое обеспечивает
целостность протоплазмы {3].
При замораживании растений большое
значение имеет скорость замораживания и
оттаивания тканей. При медленном замораживании]
лед образуется в межклетниках, в этом
случае после оттаивания растения большей
частью остаются живыми. Однако оттягивание
воды льдом и высушивание клеток могут
привести растения к гибели и при медленном
замораживании 1[4, 5]. При быстром
замораживании вода замерзает между стенкой клетки и
протопластом или же внутри плазмы клеток.
В обоих случаях клетки растений
повреждаются и погибают. Физиологи считают, что
гибель клеток происходит при их
замораживании, а не при оттаивании.
Не всегда образование кристаллов льда в
клетках плодов и овощей вызывает
повреждение тканей. Некоторые сорта яблок,
промерзшие во время хранения при —4~—7°С до
семенного гнезда, после медленного оттаивания
полностью восстанавливали свои товарные
качества.
Организация опытного хранения лука. На
базах Краснопресненской и Москворецкой
районных плодоовощных контор Мосгорплодо-
овощ в течение трех лет A963—1966 гг.)
проводилось длительное хранение лука-репки при
нерегулируемых отрицательных температурах.
Температура колебалась в широких
пределах: от 0 до —25°С. Ткань луковиц
промерзала полностью. Кристаллы льда
образовывались в межклетниках, а также в клетках. Во
всех случаях после длительного хранения и
медленной дефростации лук восстанавливал
свои товарные качества.
В 1967—1968 гг. опыты были расширены.
На базе Москворецкой плодоовощной конторы
было заложено на опытное хранение при
нерегулируемой отрицательной температуре около
33 т лука из Куйбышевской, Сумской и
Ферганской областей. В партии лука из
Куйбышевской области преобладали луковицы
острых сортов, из Сумской — полуострых. Лук
из Ферганской области состоял из смеси
сладких салатных сортов, характеризовавшихся
нежным и рыхлым строением/Во всей опыт-
41
ной партии больше *было лука из
Куйбышевской области.
Лук хранился на золенной площадке с ас-
. фальтовым полом, кирпичными стенами,
рубероидной крышей; потолок отсутствовал.
Температура на зеленной площадке целиком
зависела от наружной.
Около 85% лука было заложено в открытых
инвентарных ящиках, остальная часть — в
закрытых яблочных. Ящики устанавливали
пятериком на подтоварники, застланные крафт-
бумагой, по 7 ящиков в высоту. Штабель
сверху и с боков, укрывал и брезентом, чтобы
частично снизить резкие колебания температуры.
Для контроля часть лука из каждой партии
хранилась в обычных луковых хранилищах.
В апреле этот лук начал прорастать и сильно
загнивать, поэтому после переборки он был
реализован.
До конца марта лук хранился на зеленной
площадке, а затем, до конца июня, в камере
холодильника. Температура на зеленной
площадке (см. рисунок) была близка к наружной;
в холодильной камере она составляла: по 7
мая —2-=—3°С, с 8 по 27 мая около 0°С и с 28
мая до конца хранения 2—3°С. Часть лука
A50 кг) была оставлена на зеленной
площадке для дефростации и последующего хранения
(до конца мая) при постепенно
повышающейся температуре.
В течение всего времени хранения образцы
замороженного лука анализировались, для
чего отбирались средние пробы. Часть проб
лука медленно дефростировалась, после чего
подвергалась органолептической оценке,
микроскопическому и химическому исследованию.
Дефростированные луковицы высаживались
в землю для проращивания.
Результаты опытов. Заложенный в конце
декабря на опытное хранение лук с понижением
температуры наружного воздуха начал про-
Температура воздуха на зеленной
площадке в январе—апреле.
мерзать. Однако к 1 февраля даже на
поверхности штабеля сохранялись отдельные частич-
ц</замороженные лукбвицы. Они полностью
промерзли только к 4 февраля.
Дефростация оставленного на зеленной
площадке лука началась в апреле. Лук из
Куйбышевской области восстановился полностью. В
партии лука из Сумской области было
обнаружено небольшое количество луковиц с
размягченными одной—двумя наружными сочными
чешуями. В партии лука из Ферганской
области хорошо восстановилась только */з луковиц,
остальные были размягчены. Размягченные
луковицы вскоре, после дефростации стали
поражаться плесенями.
Луковицы, восстановившие свои свойства
после дефростации, по внешнему виду и
консистенции не отличались от луковиц, не
подвергавшихся замораживанию. Вкус же их стал
более мягким, сладковатым, несколько
повысилась сочность.
Лук, перевезенный на холодильник, долго
еще оставался в замороженном состоянии и
полностью дефростировался лишь к 5 июня.
Качество лука из Куйбышевской области
после дефростации не ухудшилось.
Из 86% стандартной части партии лука из
Сумской области восстановилось 58,2%.
Неустойчивыми к холоду оказались в основном
крупные луковицы. Более 7з поврежденных
луковиц имели одну—две размягченные
наружные чешуи.
Качество лука из Ферганской области резко
снизилось: ткани луковиц размягчились и об-
воднились. У многих луковиц были
повреждены только три-четыре чешуи в центре, в
середине, либо снаружи. Наиболее сильно был
поврежден лук, который заложили на хранение
проросшим. При микроскопировании срезов
поврежденных луковиц наблюдалась полная
деструкция клеток.
За период с 3 января по 5 июня естественная
убыль замороженного и дефростированного
лука из Куйбышевской области составила
2,3%, из Сумской — 2,9%, из Ферганской —
3,3%. Естественная убыль лука за такой же
период времени по действующим нормам
равна 4,3%.
Возможность хранения лука при низких
нерегулируемых температурах хорошо
подтверждается жизнеспособностью луковиц. Лук, не
подвергавшийся замораживанию, дает перо
через 4—5 дней после высадки в горшки с
землей, а замороженный и дефростированный —
через 9—11 дней. У дефростированного лука
по сравнению с незамороженным более
мощная корневая система и более сочные листья.
42
Расчеты показали, что экономическая
эффективность хранения лука в замороженном
состоянии составила примерно 50 руб. на 1 т.
Химический состав лука, хранившегося в
обычном овощехранилище и на зеленной
площадке, изменялся неодинаково (см. таблицу).
Показатели
в том числе:
| фруктоза . ."-: . 1 ......; ....
| глюкоза • . .
Аскорбиновая кислота? мг °/о . . . ;. .4 • »•
Эфирное масло, мг %
Обычное овощехранилище
январь
83,0
10,37
8,42
1,95
. 0,77
1,18
5,69
16,77
март
85,0
9,18
6,18
3,0
0,81 ,
2,19
2,60
22,30
апрель
85,5
8,76
5,28
3,48
0,94
2,54
3,73
26,55
январь
83,0
10,37
8,42
1,95
0,77
1,18
5,69
16,77
Зеленная площадка
март
82,5
9,97
2,48
7,49
2,83
4,61
4,05
26,56
апрель
81,8
9,02
3,80
5,22
2,0
3,22
3,81
36,10
май j
80,7
7,96
3,76 1
4,20 |
2,0 |
2,20 1
2,87
35,69
Количество влаги к концу хранения в
незамороженном луке увеличилось, что,
по-видимому, связано с удержанием тканями воды,
образующейся в процессе обмена, а также
поглощением воды извне. В замороженном и дефрости-
рованном луке, хранившемся на зеленной
площадке, количество влаги постепенно
уменьшалось.
Расход Сахаров в замороженном луке был
значительно ниже, чем в незамороженном.
Хранение дефростированного лука приводило
к заметной потере сахара.
Содержание аскорбиновой кислоты в
незамороженном луке в первые зимние месяцы
снижалось, а затем с началом прорастания
луковиц возрастало. У замороженного лука
содержание аскорбиновой кислоты также
снижалось, но медленнее; во время дефростации
происходила ее дальнейшая потеря.
Количество эфирного масла в
незамороженном луке уменьшалось в процессе хранения
при положительных температурах и
возрастало (наиболее значительно v острых сортов) с
началом прорастания луковиц, что связано с
усилением процессов синтеза. В замороженном
луке в процессе хранения оно также
возрастало. По-видимому, это связано с
расщеплением глюкозидов и высвобождением
компонентов эфирного масла, а также их
новообразованием.
ЛИТЕРАТУРА
1. Колесник А. А. Факторы длительного хранения
плодов и овощей. М., Госторгиздат, 1959.
2. Генке ль П. А., Окнина Е. 3. Состояние
покоя и морозоустойчивость плодовых растений. М.,
«Наука», 1964.
3. Т у м а н о в И. И. Современное состояние и
очередные задачи физиологии зимостойкости растений.
В сб.: «Физиология устойчивости растений». М.,
изд-во АН СССР, I960.
4. Самыгин Г. А. Приспособление для
микроскопических наблюдений во время охлаждения и
замораживания. «Физиология растений», I960, т. 7,
вып. 3.
5. Самыгин Г. А., Матвеева Н. М.
Микроскопические наблюдения над замораживанием срезов.
В сб.: «Физиология устойчивости растений». М.,
изд-во АН СССР, 1960.
ОБМЕН ОПЫТОМ
Опыт эксплуатации головного образца абсорбционной
бромистолитиевой холодильной машины АБХМ-2500
621.575
В середине 1964 г. на Черниговском
комбинате химического волокна им. 50-летия
Великой Октябрьской социалистической
революции был закончен монтаж головного
образца первой в Советском Союзе абсорбционной
бромистолитиевой холодильной машины
АБХМ-2500. Летом 1965 г. она успешно
выдержала промышленные испытания. В 1968 г. на
машине были установлены и испытаны новые
системы автоматического контроля и
регулирования процесса работы и холодопроизводи-
тельности.
В разработке, испытаниях и освоении
машины АБХМ-2500 принимали участие
коллективы Института теплофизики СО АН СССР,
ВНИИхолодмаша, НИИхиммаша,
Ленинградского технологического института холодильной
промышленности (ЛТИХП), завода «Узбек-
химмаш» и Черниговского комбината
химического волокна.
Абсорбционная машина предназначена для
охлаждения до 2,5—10°С воды, используемой
на комбинате для нужд технологии и
кондиционирования воздуха в производственных
цехах.
Холодопроизводительность машины в
номинальном режиме 2500 тыс. ккал/ч.
Температура охлаждающей воды 30°С (из
естественных водоемов или градирен). В
качестве греющего источника используется пар
давлением 1,5 ата (tfn=,110°C) или горячая
вода при температуре 120°С. Расход
охлаждающей воды 700 мъ/ч, пара 7,2 т/ч (горячей
воды 160 т/ч).
На рисунке показана принципиальная схема
абсорбционной бромистолитиевой холодильной
машины АБХМ-2500.
Слабый раствор бромистого лития
выпаривается в генераторе за счет тепла греющего
пара, подводимого в трубное пространство
генератора. В результате образуется крепкий
раствор бромистого лития и пары воды. Пары,
поступающие в конденсатор, сжижаются под
действием охлаждающей воды, которая протекает
-Охлаждающая бода
ЩоМщ обозначения
Сладый рост бор
Црепний ростбор
—V— Рецирнулируемоя бода
Пйробоздушноя смесь
Принципиальная схема абсорбционной бромистолитиевой
холодильной машины АБХМ-2500:
/ — конденсатор; 2 — воздухоотделитель; 3 —
генератор; 4 — испаритель; 5 — гидрозатвор; 6 — aFcop6etp;
7 — вакуумный насос блока генератор—конденсатор;
8 — вакуумный насос блока испаритель—абсорбер; 9—
теплообменник растворов; 10 — насос слабого раствора;
11 — насос крепкого раствора; 12 — насос
рециркуляции воды.
по трубкам конденсатора. Конденсат через
гидравлический затвор подается в испаритель,
где кипит при низком давлении E—6 мм рт. ст.)
за счет тепла охлаждаемой
технологической воды, проходящей через змеевики
испарителя. Образующиеся при этом пары воды
абсорбируются в абсорбере крепким
раствором бромистого лития, подаваемым в него
через распределительное устройство.
Отсасывание водяных паров из испарителя
с последующим абсорбированием их крепким
раствором происходит непрерывно, поэтому
в испарителе поддерживается постоянное
давление. Теплота абсорбции отводится
охлаждающей водой, циркулирующей по трубкам
абсорбера. Образующийся в абсорбере слабый
раствор бромистого лития направляется в
теплообменник растворов, где подогревается
крепким раствором, поступающим из
генератора. Нагретый слабый раствор вновь
поступает в генератор для выпаривания.
Подготовка машины к эксплуатации
включает следующие операции: вакуумирование
системы, приготовление раствора бромистого
лития, зарядка системы раствором и
Холодильным агентом (водой), заполнение блока
абсорбер — испаритель азотом.
Перед пуском проверяется величина
вакуума в аппаратах.
Пуск машины проводится в такой
последовательности: включаются система
охлаждаемой воды, насос рециркуляции воды через
испаритель, система охлаждающей воды, насосы
слабого и крепкого растворов, система
удаления паровоздушной смеси из конденсатора,
система теплоснабжения агрегата, система
удаления паровоздушной смеси из абсорбера.
При остановке агрегата прекращается
подача греющей среды (пара или горячей воды)
и снижается концентрация крепкого раствора
до 60%, отключаются системы удаления
воздуха из абсорбера и конденсатора и подачи
охлаждающей воды в абсорбер и конденсатор,
останавливаются насосы слабого и крепкого
растворов и прекращается подача крепкого
раствора в абсорбер, выключается насос
рециркуляции воды через испаритель,
прекращается подача охлаждаемой воды в испаритель.
Предусмотрен также автоматический
(дистанционный) запуск холодильной машины,
производимый в следующем порядке:
включаются насосы внутренней циркуляции раствора
и оросительные насосы, вакуумные системы
аппаратов, подается охлаждающая
и.охлаждаемая вода на агрегат, а затем греющая
среда (пар или горячая вода). Автоматическая
остановка машины производится в обратной
последовательности.
Бромистолитиевая машина АБХМ-2500
установлена на открытой площадке. На зимний
период она консервируется. Раствор,
концентрация которого доводится до 50—52%,
сливается из генератора и абсорбера в специальный
бак для хранения. Межтрубное пространство
аппаратов во избежание их коррозии вакууми-
руется и заполняется азотом (давление 1,2—
1,4 ата). Вода из поддонов конденсатора и
испарителя, а также из трубопроводов и насосов
охлаждающей, охлаждаемой и греющей воды
и конденсатных линий также сливается. Со
всех аппаратов снимаются крышки, и трубки
продуваются сжатым воздухом для удаления
оставшейся в них воды. Вся запорная
арматура на магистралях в период консервации
остается в открытом состоянии. Контрольно-
измерительные приборы хранятся в
помещении при температуре воздуха не ниже 5°С.
Как показал опыт эксплуатации A964—
1969 гг.), абсорбционная бромистолитиевая
холодильная машина АБХМ-2500 может
успешно применяться для получения искусственного
холода путем использования сбросной горячей
воды или пара низких параметров.
Положительными особенностями машины
АБХМ-2500 являются: малая металлоемкость;
использование теплообменных аппаратов,
изготовленных из углеродистых сталей;
возможность размещения машины на открытой
площадке (здание требуется только для приборов
КИП); работа без вибрации; отсутствие
движущихся механизмов (за исключением
насосов); безвредность холодильного агента
(воды); безопасность работы при перегрузках;
возможность полной автоматизации и
автоматического регулирования производительности
в широких пределах, быстрая реакция на
изменение нагрузки. Кроме того, для
обслуживания бромистолитиевой машины требуется
вдвое меньше персонала, чем для
компрессорной холодильной установки.
Бромистолитиевая машина по сравнению с
компрессионной дает экономию капитальных
затрат и эксплуатационных расходов в 1,13—
1,45 раза. Себестоимость 1 Г кал холода,
вырабатываемого бромистолитиевой машиной,
составила 6 руб. 42 коп., а компрессионными
машинами — 7 руб. 69 коп.
К недостаткам бромистолитиевой машины
относится высокая коррозионная агрессивность
бромистолитиевого раствора в присутствии
кислорода воздуха и глубокий вакуум в
аппаратах, что требует высокой плотности всех
соединений и применения надежных
вакуум-насосов.
Опыт эксплуатации АБХМ-2500 показал, что
при наличии эффективной системы отделения
45
воздуха; правильной консервации машины на
зимний период с вакуумированием и
последующим- наполнением межтрубного пространства
аппаратов азотом агрессивность раствора
бромистого лития резко уменьшается и вызывает
коррозию в пределах 0,15—0,2 мм толщины
стенки теплообменной поверхности за год.
Ингибиторы для бромистого лития на комбинате
не применялись.
При эксплуатации установки может
возникнуть опасность кристаллизации раствора
бромистого лития, например при вынужденной
остановке машины, когда прекращается
циркуляция раствора. Растворение кристаллов,
закупоривших трубки теплообменника, занимает
несколько часов. Наиболее подвержен
кристаллизации крепкий раствор, выходящий из гене-
Проектом автоматизации холодильной
установки Орджоникидзевского хладокомбината,
разработанным Одесским институтом «Пище-
промавтоматика», при автоматизации
агрегатов двухступенчатого сжатия
предусматривался индивидуальный промежуточный сосуд для
каждого агрегата. Ввод в эксплуатацию 2500 т
новых холодильных емкостей и увеличение
производительности фабрики мороженого с 3
до 10 т/смену потребовали увеличения
мощности компрессорного цеха и дополнительной
установки трех агрегатов АДС-200.
В целях экономии площади компрессорного
цеха, а также уменьшения затрат на
приобретение промежуточных сосудов авторами
статьи были разработаны технологическая и
электрическая схемы совместной работы двух
агрегатов АДС-200 на один промежуточный
сосуд (рис. 1, 2).
Оба агрегата АДС-200 и каждый в
отдельности могут работать на один промежуточный
сосуд ПСз-60, снабженный приборами
автоматики, предусмотренными проектом
автоматизации Орджоникидзевского хладокомбината.
Для того чтобы при отключении одного из
агрегатов при втором работающем не было
остаточного давления в ступени н.д.,
дополнительно установлены два обратных клапана
ОКД-Ю0 на нагнетательных трубопроводах
компрессоров БАУ-200 ступени н.д.
46
ратора и направляющийся в теплообменник.
Чтобы избежать кристаллизации крепкого
раствора, необходимо его температуру
поддерживать выше температуры кристаллизации. В
холодное время года раствор из.
теплообменника следует сливать в ресивер с паровым
обогревом.
В ближайшее время Пензенским заводом
химического машиностроения начнется
серийное производство абсорбционных бромистоли-
тиевых холодильных машин АБХМ-2500. Для
обслуживания этих машин Черниговский
комбинат химического волокна организовал
подготовку кадров.
Н. Б. НИКИТЕНКО, Л. Г. КРЫШТОП — Черниговский
комбинат химического волокна
621.57-52
Предложенная схема обеспечивает
возможность работы агрегатов в любом из трех
режимов: автоматическом, полуавтоматическом
или ручном. Для облегчения пуска
компрессора ступени н. д. были установлены байпасы.
Электрическая схема управления двумя
агрегатами АДС соединяет два
взаимосвязанных пульта типа ПУМ-200. Особенности
связей пультов, показанные на принципиальной
электрической схеме (см. рис. 2), вызваны
необходимостью управления приборами,
соленоидными вентилями и исполнительными
механизмами регулирования и
сигнализации уровня в промежуточном сосуде, а также
необходимостью контроля давления в
промежуточном сосуде при пуске первого агрегата
АДС. Соленоидный вентиль СВ5 (байпас
ступени н.д.) включается в электрическую цепь
параллельно СВ2 (байпас ступени в.д.).
Электрическая схема двух
взаимосвязанных пультов ПУМ-200 работает следующим
образом.
При первом пуске одного из агрегатов
(допустим, включается агрегат № 1) следует
нажать кнопку КВД, что вызовет подготовку
схемы первого агрегата к работе. При этом
включается реле РА, которое своими
замыкающими контактами самоблокируется (цепь
Автоматизация работы двух агрегатов АДС-200
на один промежуточный сосуд
Й Разгрузка § систему
-t^HXHSkxJ— я>~ |—
1 2
3 k 5 6 7 i
11 12 13 П 15
161718 19 19а 202122 23 245 ZS
27 2823 30 31
20 24 II 12 22 9 8 19 №231021 51 25 5 6 28 5 2 26 30,129 16 17 15 18 /4 ,3 <ttf
ТруЬ"опро5оды.
—//г—газообразного аммиака
—/к—жидкого аммиака
— U—холодной Ыы
Рис. 1. Принципиальная схема автоматизации (условные обозначения приборов — по ГОСТу 3925—59; уставки-
защитных приборов устанавливать на 10—15% выше или ниже номинальных):
jAj 2А — компрессоры ступени н.д.; 1Б, 2 Б — компрессоры ступени в. д.; 1, 7, 19 а, 30 — управление
байпасом I и II ступени; 2, 8 — проток воды в рубашке компрессора II ступени; 3, 9 — давление в системе смазки
II ступени; 4, 10 — управление электродвигателем II ступени; 5, 11 — температура нагнетания II ступени;
6, 12 — давление нагнетания II ступени; 13 — управление байпасом системы; 14 — разность давлений между
промежуточным сосудом и системой; 15 — регулирование уровня аммиака в промежуточном сосуде; 16,
17—высокий уровень аммиака в промежуточном сосуде; 18 —подача аммиака <в промежуточный сосуд; 19, 26 —
проток воды в рубашке компрессора I ступени; 20, 31 — температура нагнетания I ступени; 21, 27 —
управление электродвигателем I ступени; 22, 28 — давление в системе смазки I ступени; 23, 29 — управление
соленоидным вентилем подачи воды; 24, 25 — давления нагнетания и всасывания I ступени.
203—205), включает анодную цепь лампы ЛС
(цепь 157—207) и подготавливает цеиь
приема команды на пуск компрессора (цепь 109—
111). Затем ключ I-KP должен быть переведен
в положение «Автоматика».
При поступлении команды на пуск
агрегата (цепь 105—107) и наличии давления
рассола (цепь 107—109) включается реле 1-РП1.
Реле 1-РП1 своими н.о. контактами подает
команду на включение насоса циркуляционной
воды и соленоидного вентиля СВЗ (подачи
воды в рубашки компрессоров), а н.з.
контактами отключает разгрузочный соленоидный
вентиль СВ1.
При включении цепи 111 —117 приводится в
действие реле РУ1, подается команда на реле
времени РВ, РВ1 и РВ2. Реле 1-РУ1 включает
электродвигатель агрегата ступени в.д. и
разрывает цепь 113а—115. С выдержкой времени
10 сек реле РВ2 включает реле 1-РУ2 (цепь
129—ОВ), которое самоблокируется, включает
электродвигатель ступени н.д. и отключает
реле РВ2 (цепь 119—125).
С выдержкой времени 20 сек реле РВ1
47
включает реле 1-РП2 .(цепь 133—ОВ). Реле
1-РП2 самоблокируется (цепь 133—ОВ), дает
разрешение на работу СВ4 (подача аммиака
в промежуточный сосуд), отключает реле РВ
и РВ1 (цепь 119—121), вводит защиты по
протоку воды и смазке компрессоров, выключает
байпасы СВ2 и СВ5 агрегата ступени в.д. и
н. д. (цепь 135—139).
Пуск агрегата завершен.
При поступлении команды на остановку
агрегата цепь 105—107 разрывается.
Отключаются реле 1-РП1, 1-РП2, 1-РУ2, РУ1,
электродвигатели обеих ступеней, соленоидные
вентили СВЗ, СВ4, включаются вентили СВ1, СВ2,
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема
управления с пульта компрессора:
/ — цепи контроля; 1 — аварийный уровень
аммиака в промежуточном сосуде; 2 — нормальный
уровень аммиака в промежуточном сосуде; 3 —
время работы компрессора; 4 — давление при
пуске; 5 — ввод защит;
// — цепи управления: 6 —- пуск компрессора
ступени н. д.; 7 — пуск компрессора ступени в. д.;
8 — ввод защит; 9 — прием команды на пуск;
10 — разгрузочный соленоидный вентиль; // —
байпас ступени н. д.; 12 — байпас ступени в. д.;
13 — соленоидный вентиль подачи воды в
рубашки; 14 — соленоидный вентиль подачи
аммиака в промежуточный сосуд;
/// — цепи защиты и сигнализации: 16 — схема
готова к работе; 17 — отсутствие протока воды
через рубашки; 18 — отсутствие разности
давления масла в ступени в. д.; 19 — то же, в
ступени н.д.; 20 — высокое давление нагнетания
ступени в. д.; 21 — высокая температура нагнетания
ступени в. д.; 22 — высокое давление нагнетания
и низкое давление всасывания ступени н. д.; 23 —
высокая температура нагнетания ступени н. д.;
24 — высокий уровень жидкого аммиака в
промежуточном сосуде; 25 — аварийный уровень
жидкого аммиака в отделителе жидкости; 26 —
контроль работы разгрузочного вентиля и ввод
защиты; 27 — команда на аварийное отключение;
15, 28 — питание цепей сигнализации.
СВ5. Соленоидный вентиль СВ1 отключается
в том случае, если агрегат № 2 находится в
нерабочем состоянии.
При полуавтоматическом пуске агрегата
электрическая схема пульта работает так же,
как в автоматическом режиме, только в
управлении не принимает участия контакт реле
температуры Т-РП.
Режим местного управления применяется
при неисправности цепей автоматического
режима либо при наладке и обкатке.
Цепи защитной автоматики в пультах
ПУМ-200 при совместной работе двух
агрегатов на один промежуточный сосуд остаются
без изменений.
Порядок работы электрической схемы
пульта управления агрегатом № 2 аналогичен
порядку работы схемы пульта управления
агрегатом № 1.
При включении в работу агрегата № 2,
когда работает агрегат № 1, реле РД1
отключается из системы сигнализации давления при
пуске контактом реле 1-РУ2 (первого
агрегата), в противном случае агрегат № 2 не
включился бы в работу из-за превышения разности
между давлением в промежуточном сосуде и
давлением в испарительной системе.
48
При обратном порядке пуска агрегатов реле
РД1 отключается контактом реле П-РУ2 от
системы сигнализации «Давление при пуске»
агрегата № 1.
Разработанные и внедренные схемы нахо*
дятся в работе и показали хорошие
результаты.
Преимущества схемы работы двух
агрегатов на один промежуточный сосуд очевидны.
КОНСУЛЬТАЦИЯ
I :
При монтаже и техническом обслуживании
фреоновых холодильных машин иногда в
систему попадает значительное количество воды.
Обычно в этом случае в жидкостную линию
помещают большой осушительный патрон с
силикагелем или цеолитом, после чего
замерзание дроссельного органа прекращается.
Однако после удаления патрона из системы влага
снова начинает проявляться.
Это связано с тем, что избыточная капельная
вода, находящаяся в жидком фреоне,
прилипает к стенкам аппаратов и трубопроводов. Си-
ликагель или цеолит быстро поглощает
растворенную во фреоне воду, но растворимость
воды во фреоне-12, как известно,
незначительна (не более 150ХЮ-4% вес. при 30°С), и
капля воды, прилипшая к стенке, может
растворяться во фреоне в течение длительного
времени, так как поверхность капли по
отношению к ее объему очень мала.
Наиболее надежный способ осушки системы
фреоновой холодильной машины, если в ней
Уменьшаются затраты на установку
дополнительного оборудования, приборов автоматики,
выполнение монтажных операций, экономится
площадь компрессорных цехов,
обеспечиваются условия надежной и безаварийной
эксплуатации.
Л. Е. НЕБЕССКИЙ, Г. 3. ЛИПЕЕВ,
А. Т. ГАТИЦКИЙ — Орджоникидзевский
хладокомбинат
много воды, следующий: освободить систему от
фреона, слив его в емкость; продуть систему
теплым воздухом и, если возможно, прогреть
аппараты, до температуры 60—80°С; вакууми-
ровать систему в прогретом состоянии с
помощью форвакуумного насоса или
компрессора; повторить продувку и вакуумирование B—
3 раза); заполнить машину сухим фреоном
через осушительный патрон и оставить
последний в машине.
Слитый фреон-12, смешанный с водой,
можно использовать повторно. Для этого фреон
отбирают из нижней части емкости. На зарядной
линии помещают технологический патрон с
хлопковой ватой (гигроскопической), чтобы
удержать капли воды, которые могут быть
увлечены потоком. После ватного фильтра
устанавливается осушительный патрон. Емкость
надо освобождать не полностью, учитывая,
что на поверхности фреона должна остаться
плавающая вода.
С. Л. ЖУКОБОРСКИЙ — ЛТИХП
Как освободить систему фреоновой холодильной машины
от капельной влаги
49
Новые изобретения
Класс 17 а, 4/01; 17 f, 7/01 МПК F 25 b; F25h
№ 232288 A108072/28-13 от 17 октября 1966 г.)
Авторы изобретения А. А. Соломко и
А. Б. Прейзер
Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский
институт по электробытовым машинам и приборам
Устройство для оттайки испарителя бытового
холодильника
Устройство для оттайки испарителя бытового
холодильника, содержащее нагревательный элемент,
отличающееся тем, что с целью интенсификации оттайки
без существенного нарушения теплового режима в
камере холодильника испаритель оснащен автономным
замкнутым каналом для прохождения теплоносителя, на
одном из витков которого смонтирован нагревательный
элемент, находящийся вне камеры.
Класс 17 с, 3/10 МПК F 25 d
№ 232289 A155618/28-13 от 17 апреля 1967 г.)
С. Г. Чуклик, Е. Я. Файнзильберг и
И. Г. Чумак
Холодильная камера для хранения пищевых продуктов
1. Холодильная камера для хранения пищевых
продуктов с воздухоохладителем, воздуховодами и
ложным потолком со щелями для подвода и распределения
потока охлаждающего воздуха, установленным с
образованием воздушного зазора между ним и стенкой каме-
ры, отличающаяся тем, что с целью отделения
наружных тепловых потоков от внутрикамерных, обеспечения
равномерности температур воздуха в объеме камеры и
восприятия внутрикамерных потоков в ней между
ложным потолком и верхней стенкой камеры установлен
охлаждаемый экран, выполненный в виде
влагонепроницаемой плоскости с образованием между ней и ложным
потолком полости для перемещения охлажденного
воздуха, разделенной продольными перегородками на
сообщающиеся отсеки для подачи и отвода воздуха.
2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что
охлаждаемый экран установлен с образованием воздушного
зазора между ним и стенкой камеры.
Класс 17 а, 1/01 МПК F25b
№ 233697 A142732/24-6 от 20 марта 1967 г.).
Зависимое от авт. св. № 207935
Авторы изобретения В. М. 3 а г у л я е в, В. И. С у-
тормин и В. В. Шеенко
Заявитель' Волгоградский филиал Специального
конструкторского бюро по автоматике в
нефтепереработке и нефтехимии
Аммиачная холодильная установка
Аммиачная холодильная установка по авт. св.
№ 207935, отличающаяся тем, что с целью обеспечения
стабилизации температуры переохлаждения жидкого
аммиака на линии связи теплообменника с испарителем
установлен датчик температуры, управляющий
регулятором подачи паров аммиака из теплообменника в
отделитель жидкости, а в межтрубном пространстве
теплообменника размещен датчик уровня для подачи
импульса на перепуск из линии связи теплообменника с
испарителем части переохлажденного аммиака в
межтрубное пространство.
Класс 17 с, 2/01 МПК F26d
№ 234431 A127354/28-13 от 19 января 1967 г.)
Авторы изобретения Л. Н. С т р о н с к и й, А. А.
Соломко и В. М. Этингер
Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский
институт по электробытовым машинам и приборам
Двухкамерный бытовой холодильник
Двухкамерный бытовой холодильник, содержащий
холодильную машину с испарителем, два
терморегулятора, датчики которых размещены в воздушной среде
каждой камеры и связаны с вентилятором, и жалюзи
для сообщения камер, управляемые датчиком
терморегулятора, расположенным в холодильной камере,
отличающийся тем, что с целью более точного поддержания
заданных температур в камерах и устранения зон с
отрицательной температурой в холодильной камере,
между морозильной и холодильной камерами образована
смесительная полость, вентилятор и жалюзи размещены
в ней и последние приводятся в действие соленоидным
приводом по сигналу терморегуляторов.
50
= новости =
ИНОСТРАННОЙ
= ТЕХНИКИ
-ХОЛОДИЛЬНИКИ ФРАНЦИИ.
Франция — одна из стран мира, в наибольшей
степени обеспеченных холодильниками. Это видно из
таблицы, где представлена холодильная емкость
некоторых стран по состоянию на конец 1967 г.
[ Гтпа.а ЕМКОСТЬ ХОЛОДИЛЬ-
| страна ников, тыс. т
США
Великобритания . .
8037
1356
1317
1186
1185
Хладообеспечен-
ность, кг\чел
40,2
13.3 |
26.4 1
22,7
21,5
Почти половина всей холодильной емкости
приходится на фруктовые холодильники — 640 тыс. т, из
которых 80 тыс. т с искусственной атмосферой.
Интенсивное строительство фруктовых холодильников
происходило в последние годы. Так, с 1966 по 1968 гг. их
емкость увеличилась на 57%.
Фруктовые холодильники расположены
исключительно в заготовительных (садоводческих) районах страны.
Это комплексные предприятия, в которых
осуществляются прием, товарная обработка, упаковка,
предварительное охлаждение, сезонное хранение и
экспедирование плодов.
¦ В мясной промышленности емкость холодильников
сравнительно невелика — всего 106,7 тыс. т при
промышленном выпуске мяса около 3 млн. г в год. На
большинстве боен производится лишь охлаждение мяса
и краткосрочное хранение охлажденного мяса.
Замораживание мяса (не более 10% выработки)
осуществляется в основном на распределительных холодильниках
так же, как и хранение в замороженном состоянии.
Всего в мясной промышленности насчитывается 475
холодильников, из них 13 емкостью свыше 1100 т.
Молочная промышленность сравнительно хорошо
оснащена холодом: имеется 2766 холодильников общей
емкостью 191 тыс. г, в том числе 22 холодильника
емкостью более 1100 т. В основном это камеры
краткосрочного хранения масла и молочных продуктов, а
также камеры созревания и хранения сыра. Долгосрочное
хранение сливочного масла производится на
распределительных холодильниках.
Представляет большой интерес интенсивное
внедрение искусственного холода в первичном звене молочной
промышленности — на молочных фермах. С 1965 по
1967 гг. на фермах было установлено 38 тыс. молоко-
охладителей с автоматизированными фреоновыми
установками. На 1968—1970 гг. намечено установить еще
45 тыс. молокоохладителей. Емкость баков молокоохла-
дителей от 200 до 350 л.
На 1 января 1968 г. находилось в эксплуатации 235
холодильников общего пользования
(распределительных) емкостью всего 353,8 тыс. т. Низкотемпературные
камеры (камеры хранения мороженых продуктов)
занимают 282,4 тыс. т, т. е. 79,8%, а камеры с нулевыми
температурами — 71,4 тыс. т, т. е. 20,2%.
За последние 15 лет емкость распределительных
холодильников непрерывно увеличивалась. Ежегодно
вводятся в эксплуатацию несколько новых холодильников.
Обращает на себя внимание преобладание
универсальных камер на новых холодильниках. Если с 1954 по
1968 гг. общая емкость распределительных
холодильников увеличилась в 2,5 раза, то емкость универсальных
камер возросла в 11,3 раза (данные на 1 января):
Общая емкость, тыс. m
в том числе камеры
с температурой, °С
выше — 2 ....
от —2 до —20 . .
универсальные ...
1954 г. 1968 г.
142,3 353,8
54,0 70,5
75,4 137,8
12,9 145,5
Доля емкости камер хранения охлажденных
продуктов на распределительных холодильниках снизилась за
14 лет с 38 до 20,2% и, как считают французские
экономисты, будет продолжать снижаться в связи с
развитием производства быстрозамороженных продуктов,
требующих сезонного хранения.
Характерная особенность работы холодильников —
низкий коэффициент загрузки. За последние 3 года он
составил в среднем 56%, колеблясь от 40% в апреле
до 75% в декабре. Однако тарифы французских
холодильников обеспечивают им рентабельную работу при
среднегодовой загрузке выше 50%.
На распределительные холодильники Франции в
1966 г. было принято 660 тыс. т грузов, т. е.
коэффициент оборачиваемости емкости составил 1,95, тогда как
на распределительных холодильниках СССР он равен
3,96. Французские холодильники работают в 2 раза менее
напряженно, чем наши, что отчасти объясняет
сравнительно меньшие штаты французских холодильников.
В грузообороте преобладают замороженные
продукты. В декабре 1967 г. на холодильниках имелось
204 тыс. т замороженных и 43 тыс. г охлажденных
продуктов в следующем ассортименте (в %):
Сливочное масло 34,9
Мороженое мясо 21,3
Быстрозамороженные плоды и
овощи 8,1
Мороженые субпродукты .... 5,8
Мороженая птица и дичь .... 4,6
Мороженая рыба 4,2
Прочие мороженые продукты . . 3,7
Свежие плоды и овощи 14,9
Прочие охлажденные продукты 2,5
51
Объем хранения свежих плодов и овощей на
распределительных холодильниках составляет всего
36 тыс. т в конце года, тогда как на
специализированных фруктовых холодильниках он превышает в это
время 600 тыс. т.
Характеристика некоторых новых холодильников
Большую часть холодильного фонда страны
составляют многоэтажные холодильники постройки прежних
лет с каркасом из монолитного железобетона,
изолированные натуральной пробкой, с охлаждающими
приборами в виде потолочных и пристенных батарей, с
частично автоматизированными холодильными
установками. Такие холодильники не представляют большого
интереса. Но за последние 5 лет /выстроен ряд
холодильников, в которых воплощены новые тенденции в
проектировании и строительстве холодильных предприятий,
например холодильники в гг. Витри-на-Сене, Аррасе и
Рэнжисе.
Одноэтажный распределительный холодильник в
г. Витри-на-Сене (пригород Парижа) выстроен в две
очереди 1.
Вторая очередь холодильника, пущенная в
эксплуатацию в 1965 г., представляет собой пристройку с
торцовой стороны здания первой очереди и имеет три
смежных пролета шириной по 20 м со сводчатыми
железобетонными перекрытиями и подвесным потолком
(рис. 1). Емкость второй очереди около 6 тыс. т. Если
площадь камер в первой очереди от 200 до 400 м2, то
во второй — 1100—1500 м2. Высота камер 5,5 м.
Камеры предназначены для хранения только замороженных
продуктов лри температуре —30СС. Изоляция камер из
экспанзита толщиной до 30 см.
1
Г\1! -
1
f
I
2 очередь
ш , . j
в bs-eb-sb-db-sb.-isi о? ев оэ <я|
es ьд езз ss> озэ еэ взз ' сз I ' ' 1
xsa свэ csa са озэ csa. саз овэ 1
, 75 н Х;1~
1очервии
vcJ
у
Рис. 1. План второй очереди холодильника
в г. Витри-на-Сене (размеры в м):
1—3 — камеры хранения с температурой — 30°С;
4 — камера подготовки заказов; 5 —
железнодорожная платформа; 6 — автомобильная
платформа; 7 — подвесные потолочные
воздухоохладители; 8 — пристенные постаментные
воздухоохладители.
Во всех камерах применено воздушное охлаждение с
помощью подвесных аммиачных воздухоохладителей
поверхностью по 60 м2, расположенных под потолком
вдоль продольных стен. В камерах площадью 1500 л*2
установлено по 22 воздухоохладителя A1 вдоль
каждой стены) и по одному более мощному воздухоохлади-
1 Описание первой очереди дано в статье Ш. Н. Ко-
булашвили «Автоматизированный одноэтажный
холодильник в г. Витри-на-Сене (Франция)». См.
«Холодильная техника», 1962, № 2.
52
Рис. 2. План холодильника в г. Аррасе (размеры в м):
1—3 — камеры хранения с температурой — 30°С; 4 —
машинное отделение; 5 — железнодорожная платформа;
6 — автомобильная платформа; 7 — надстройки для
размещения станций распределения аммиака и
автоматики воздухоохладителей; 8 — магистральные
аммиачные трубопроводы; 9 — насосы для откачки талой волы
из поддонов воздухоохладителей.
телю над входным тамбуром. В камере площадью
1100 м2 установлено 16 подвесных воздухоохладителей.
Распределение воздуха по камере бесканальное.
Оттаивание инея с воздухоохладителей
производится 2—3 раза в неделю горячими парами аммиака.
Электроподогрев поддонов и сливных труб включается
автоматически за несколько минут до начала оттаивания.
^Двери камер откатные с шириной проема 2 и
высотой 3 м, чтобы была возможность для проезда
погрузчика с двумя поставленными один на другой
грузовыми пакетами. Привод дверей пневматический. Помимо
воздушной завесы, двери снабжены тамбуром с двумя
двустворчатыми шлюзовыми дверями из
полупрозрачного пластика.
Все грузы, включая упакованные четвертины
говяжьего мяса, хранятся на простых или стоечных
поддонах. Для грузовых работ используют
электропогрузчики грузоподъемностью 2 т.
Распределительный холодильник емкостью около
7 тыс. г в г. Аррасе пущен в эксплуатацию в июне
1968 г. Он предназначен для хранения только
мороженых продуктов при —30°С.
Холодильник одноэтажный, разделен на три крупные
камеры размером 25x50 м (рис. 2). Высота камер в
чистоте 8 м. Перекрытие из металлических ферм с
пролетом 12,5 м опирается на железобетонные столбы
(рис. 3). Стены из металлических вертикальных панелей
шириной 1 и высотой 9 м с изоляционным слоем из
стекловаты. Снаружи панели облицованы стальными
гофрированными листами, изнутри — листовым алюми-
. нием. Под внешней металлической обшивкой устроена
пароизоляция из полиэтиленовой пленки. Двери в
камерах откатные с электроприводом шириной 2 и высотой
3,5 м.
Для предотвращения промерзания грунта под полом
холодильника проложены трубопроводы, по которым
Рис. 3. Камера холодильника в г. Аррасе.
циркулирует раствор этиленгликоля, подогреваемый за
счет теплоты перегрева аммиака в специальном
теплообменнике, расположенном в машинном отделении.
Камеры холодильника оборудованы подвесными
потолочными воздухоохладителями (по четыре в
каждой). Аммиачные трубопроводы (жидкостный, газовый
и для оттаивания горячими парами аммиака)
проложены от машинного отделения к воздухоохладителям по
плоской крыше холодильника. Для обслуживания
воздухоохладителей под потолком камеры предусмотрена
подвесная решетчатая металлическая галерея, на
которую можно попасть с крыши холодильника через люк в
надстройке. Воздух распределяется по камере с
помощью нагнетательного канала, имеющего под потолком
сплошную продольную щель шириной 0,1 м.
Батареи воздухоохладителя оттаивают горячими
парами аммиака 1—2 раза в неделю. Система оттаивания
каждой пары воздухоохладителей включается вручную
нажатием кнопки, далее все переключения выполняет
программный регулятор.
Грузы в камерах складируют на стоечных поддонах.
В штабель укладывают один на другой четыре поддона
при общей высоте 7,5 м. На холодильнике 6 тыс.
разборных стоечных поддонов, которые находятся только
во внутреннем обороте. Грузы прибывают и
отправляются без поддонов.
В мае 1968 г. сдана в эксплуатацию первая очередь
холодильника общего пользования на новом
Центральном парижском рынке в г. Рэнжисе (пригород
Парижа). Емкость холодильника 3500 т (в дальнейшем будет
расширена до 20 тыс. г). Холодильник
одноэтажный, размеры в плане 60X40 м (рис. 4). Перекрытие
представляет собой два легких железобетонных
цилиндрических свода с пролетом около 20 м и подвесным
плоским потолком. Чердачное помещение вентилируется.
В качестве теплоизоляции применен пенополистирол.
Имеется 10 камер высотой 7,6 м, в том числе 6
камер с температурой 0°С и выше и четыре
низкотемпературные камеры с температурой —30°С, из них две
универсальные. Двери камер откатные с ручным приводом.
1
\ '_
Ч
<*¦?
i!
(
1
If
§5"
1 /
«
5
2100
6
2
12
. rvi .
?
3
8J5
14 (л
l;/ll
1 1
13 .
w
^8,75 _
Ml
7
27M
8
3
J>a5 »
4
J-75
!-
4
i
i
63,14
Рис. 4. План холодильника в г. Рэнжисе (размеры в м):
1—Q _ камеры хранения с температурой от 0 до 6СС:
7> # —^универсальные камеры хранения с температурой
0/ —30°С; 9, 10 — низкотемпературные камеры
хранения с температурой —30°С; // — грузовой коридор;
12 — железнодорожная платформа; 13 — автомобильная
платформа; 14 — тамбур.
53
Этот холодильник имеет ряд особенностей, не
встречающихся на других французских холодильниках, что
придает ему экспериментальный характер. На нем
применены:
децентрализованное охлаждение камер от
индивидуальных фреоновых агрегатов с водяным
охлаждением конденсаторов;
фреон-502 для охлаждения низкотемпературных
камер одноступенчатыми агрегатами при температуре
кипения —40°С и фреон-22 для охлаждения камер с
нулевыми температурами;
фреоновые воздухоохладители с пластинчатыми
ребрами и оттаиванием инея с помощью электрообогрева.
Полностью автоматизированные холодильные
агрегаты открытого типа размещены в технической галерее,
расположенной над автомобильной платформой и
поперечным грузовым коридором. Суммарная холодопроиз-
водительность 10 агрегатов 600 тыс. нккал/ч.
Охлаждение камер воздушное. К каждой камере
подключен выносной воздухоохладитель, установленный в
технической галерее, рядом с компрессорно-конденсатор-.
ным агрегатом. Воздухоохладители примыкают
непосредственно к камерам на высоте 4 ж от уровня пола
камеры. Батареи оттаивают 2 раза в неделю
электронагревателями, встроенными в испарительные трубы.
Воздух распределяется по камерам с помощью
нагнетательных воздушных каналов.
Кратность циркуляции воздуха в камере изменяется
за счет остановки части вентиляторов
воздухоохладителя.
Грузы хранят на деревянных стандартных поддонах
или на стоечных поддонах высотой 1,75 м. В штабеля
устанавливают четыре стоечных поддона по высоте. На
холодильнике насчитывается около 5200 поддонов.
Особенности технологии холодильной обработки
и хранения пищевых продуктов на новых холодильниках
Охлаждение. На новых бойнях, например в Париже
и Ницце, применено интенсивное охлаждение полутуш
мяса в две стадии.
Первая стадия — з туннеле с подвесным
конвейером при температуре воздуха от —5 до —10°С и
скорости его циркуляции между полутушами 1,5—
2 м/сек. Движение воздуха поперечное по отношению к
подвесным путям. В течение первой стадии,
продолжающейся 3—4 ч, мясо охлаждается на поверхности до
— 1°С и в толще до 12— 15°С.
Вторая стадия — в камере с подвесными путями
и ручной загрузкой при температуре воздуха 0°С и
скорости его циркуляции 0,2—0,3 м/сек. В камере мясо до-
охлаждается в течение 10—15 ч до 4°С в толще и
находится до реализации или передачи в камеру хранения
охлажденного мяса.
Туннель и камера охлаждаются сухими аммиачными
оребренными воздухоохладителями. Иней оттаивается
орошением водой, иногда применяется дополнительный
обогрев горячими парами аммиака.
На фруктовых заготовительных холодильниках
фрукты охлаждают двумя способами, которые одинаково
широко применяются:
— в специальных камерах предварительного
охлаждения при температуре воздуха до —5°С и скорости
его движения 3—5 м/сек. Воздух охлаждается в сухих
оребренных постаментных аммиачных или фреоновых
воздухоохладителях, засасывается в одном конце
камеры и подается над ложным потолком в другой конец;
— в камерах хранения при суточной загрузке
свежих фруктов не более 10% емкости камеры.
Температура воздуха в камере ~0°С. В период загрузки и
охлаждения фруктов для создания усиленной циркуляции
воздуха включают дополнительные вентиляторы или
увеличивают число оборотов их электродвигателей.
Воздух охлаждается в постаментных или подвесных
воздухоохладителях, большей частью с бесканальным
распределением по камере.
Замораживание. Для замораживания мяса в
четвертинах или блоках используют туннельные морозилки
примерно одинаковой конструкции на всех бойнях и
распределительных холодильниках. Длина туннелей 12—
13, ширина 2,8—3,0, высота 2,5—2,7 м. Они
оборудованы четырьмя или пятью нитками подвесных путей.
Температура воздуха от —30 до —35°С, скорость
движения между четвертинами 1,5—2 м/сек.
Продолжительность замораживания четвертин 18—20 ч, блоков
мяса в ящиках по 25 кг — 30 ч. Производительность
каждого туннеля 8 т/сутки. Движение воздуха в
туннеле продольное* он засасывается в одном конце
туннеля, прогоняется вентиляторами над ложным потолком и
поступает в другой конец туннеля. Воздух охлаждается
сухими оребренными аммиачными воздухоохладителями,
расположенными или в торце туннеля, или над ложным
потолком. Батареи оттаивают горячими парами аммиака.
Для замораживания плодов и овощей, помимо
туннельных, применяют флюидизационные морозилки
системы Льюиса. Аппараты Льюиса производительностью
1 т/ч установлены, например, на холодильниках в гг.
Туре и Кэмпере, расположенных в районах выращивания
ягод и овощей.
В аэропорту Орли находится единственная во
Франции действующая установка для замораживания
пищевых продуктов в жидком азоте методом орошения.
Замораживанию подвергаются готовые блюда,
предназначенные для питания пассажиров самолетов D00 тыс.
рационов в год.).
Хранение охлажденных продуктов. Охлажденное
мясо хранят на бойнях и центральных рынках. На
распределительных холодильниках охлажденное мясо не
хранится.
Емкость камер хранения охлажденного мяса на
бойнях рассчитывается на 1,5-суточную пропускную
способность бойни (без учета камер охлаждения). В
камерах хранения охлажденного мяса поддерживается
температура 0°С, воздух охлаждается сухими аммиачными
оребренными постаментными воздухоохладителями и
распределяется с помощью диффузоров без воздушных
каналов. Иней с батарей воздухоохладителей
оттаивается путем орошения водой.
Фрукты хранят в основном в камерах с воздушным
охлаждением при 0°С на специализированных
холодильниках. Применяются подвесные и постаментные ореб-
ренные аммиачные и фреоновые воздухоохладители
преимущественно с бесканальным распределением
воздуха.
При сооружении камер хранения фруктов
предусматривается их вентиляция наружным воздухом, но в
практике эксплуатации она редко используется, кроме
камер хранения винограда.
Хранение замороженных продуктов. Замороженные
продукты поступают на хранение только в упакованном
виде. В последние годы замороженные мясные
четвертины также стали упаковывать каждую в отдельности в
мешки из полиэтиленовой пленки, а затем в
трикотажную ткань.
Вследствие этого проблема усушки продуктов при
хранении на холодильниках потеряла остроту и отпали
технологические возражения против применения
воздушного охлаждения в камерах хранения мороженых
продуктов.
Учитывая преимущества воздушного охлаждения
(меньшая металлоемкость охлаждающих приборов, их
компактность, возможность автоматизации оттаивания
54
инея и др.), во Франции стали строить холодильники в
основном с этой системой охлаждения. По имеющимся
сведениям, из семи новых холодильников только на
одном, в г. Страсбурге, камеры хранения оборудованы
батареями.
Камеры хранения мороженых продуктов
охлаждаются преимущественно подвесными, а иногда постамент-
ными сухими аммиачными оребренными
воздухоохладителями. Оттаивание инея чаще осуществляется
горячими парами аммиака, иногда трубчатыми
электронагревателями.
В камерах хранения замороженных продуктов
новых холодильников предусматривается температура
—30°С. В литературе приводятся следующие данные о
фактическом температурном режиме в
низкотемпературных камерах всей сети французских распределительных
холодильников: от —12 до —115° — 62% емкости; от
-18 до —21° — 25%, от —24 до —27° — 10%, при
—30°С — 3% емкости.
i
Щ *=r -Та=~ ^ г-У~=
шл
зов. Стоечный поддон — это стандартный деревянный
поддон размером 1,0x1,2 м или 0,8X1,2 м, к которому
крепятся четыре угловые металлические стойки высотой
1,75 м, соединяемые для жесткости вверху и внизу или
металлическими рамками (рис. 5, а), или
металлическими штангами (рис. 5, б). В камерах высотой 5,5 м
стоечные поддоны устанавливают в штабель в три яруса, в
камерах высотой 7,5—8 м — в четыре яруса.
Упакованные четвертины мороженого говяжьего
мяса также хранят в стоечных поддонах. Это позволило
решить задачу механизации штабелирования
мороженого мяса. В каждый стоечный поддон укладывают
горизонтально между стойками 8—10 четвертин. В связи с
широким применением стоечных большегрузных
поддонов на холодильниках используют электропогрузчики
повышенной грузоподъемности — от 1,7 до 2 г и высотой
подъема вилок до 5,9 м.
ч
Нг
-0W
ft
Г
Рис. 5. Стоечный поддон грузоподъемностью 1500 кг:
а — со связывающими металлическими рамками; б — со связывающими
металлическими штангами; 1 — деревянный поддон A000X1200 мм); 2 — рамка из полосы B0X
Х2,5 мм); 3 — рамка из углового железа B5x25X3 мм); 4 — стойка из углового
железа E0X50X5 мм); 5 — штифт @ 15X15 мм); 6 — косынка; 7 — штанга нижняя;
8 — штанга верхняя; 9 — стойка из углового железа (~45Х45Х5 мм).
Механизация погрузочных работ
На всех новых холодильниках 100% грузов
укладывается в штабеля на поддонах с помощью вилочных
электропогрузчиков. Горизонтальное перемещение грузов
производится электропогрузчиками, вилочными
электротележками и вилочными тележками с ручным
приводом.
Широко применяются стоечные поддоны. На
стоечных поддонах уложено в штабеля около 50% -всех rpiy-
Применение стоечных поддонов дало существенные
преимущества по сравнению с применением плоских
деревянных поддонов: повысилась производительность
труда при грузовых операциях, увеличилось
использование грузовой емкости камер хранения, ликвидированы
потери от деформации тары и груза в нижних рядах
штабеля.
Канд. техн. наук Д. Г. РЮТОВ — ВНИХИ
55
.ФАБРИКА МОРОЖЕНОГО В ОДЕНСЕ,
В Дании ежегодно производится около 30 млн. л
A8 тыс т) мороженого, что составляет 6,5 л на
человека. Сбыт мороженого организуется специальными
конторами, которые подчинены производственным фирмам
объединяющим предприятия. Мороженое реализуется
Sfn^0JIiK0 ВНУТРИ страны, но и на внешнем рынке — в
ФН1, Финляндии, Швеции и других странах.
Годовая производительность фабрики мороженого в
Оденсе (остров Фюн) около 1,3 млн. л. В сезонный
период здесь вырабатывается до 7000 л мороженого в
сутки при персонале в 60 человек (включая
сотрудников, занимающихся сбытом продукта). В зимний период
суточная производительность не превышает 1000 л
мороженого при персонале в 25 человек. Фабрика
работает в одну—две смены.
Ассортимент мороженого разнообразен: сливочное,
молочное, фруктовое, десертное, а также сливочное и
молочное с различными наполнителями, в том числе и
фруктовыми. В конусах и стаканчиках выпускается де-
вятьл видов мороженого. Изготавливаются также торты.
Молочное мороженое в общей выработке продукции
занимает сравнительно небольшой удельный вес.
Сливочное мороженое имеет следующий химический
состав: 36% сухих веществ, в том числе 10,5%
молочного жира, 11% свекловичного сахара, 2% глюкозы,
1% стабилизатора и эмульгатора. На долю сухого
обезжиренного молочного остатка в мороженом этого вида
приходится 11,5%. Используются также различные
вкусовые и ароматические наполнители.
Взбитость мороженого в зависимости от его вида
составляет 60—100% (иногда выше).
Фабрика размещается на окраине города в
одноэтажном здании, где расположены производственное
отделение, закалочная камера, камера хранения готовой
'продукции и компрессорный цех.
Производственное отделение занимает большой,
просторный зал D00 ж2). Естественный свет поступает
через потолочный фонарь и почти под потолком
расположенные окна, чем достигается равномерная и хорошая
освещенность. Вдоль одной стены сделаны антресоли.
В этом отделении изготавливается и фризеруется
смесь, а также расфасовывается мороженое. Здесь
установлены танки для хранения сливок и молока
емкостью 2000 л, смесительные баки цилиндрической
формы с вертикально расположенными мешалками
емкостью 7000 а, пластинчатая пастеризационно-охладитель-
ная установка фирмы «Силькеборг», гомогенизатор,
фризеры непрерывного действия фирмы «Хойер»
модели KF-600 A60—660 л/ч) и модели KF-400 (рис. 1)
A30—450 л/ч), цилиндрические танки для хранения
смеси емкостью 2000 л (на антресолях), фруктопитатель
фирмы «Хойер» (регулируемая производительность по
мороженому от 100 до 1200 л/ч), автомат для
расфасовки мороженого в стаканчики и конусы фирмы
«Хойер» F000 шт/ч), карусельный рассольный эскимогенера-
тор фирмы «Хойер» (рис. 2) F500—8400 порций/ч при
объеме порции 20—100 мл), автомат для завертки
эскимо (свыше 7000 порций/ч).
Все технологическое оборудование скомпоновано в
поточные линии, из которых одна предназначена для
приготовления смеси, а остальные — для выработки
фасованного мороженого.
Трубопроводы и оборудование промываются
безразборным способом. В качестве моющих средств
применяют 0,5%-ный раствор азотной кислоты, каустическую
соду, йодоформ с последующей стерилизацией хлор
содержащими препаратами.
Рис. 1. Фризер непрерывного действия фирмы
«Хойер» модели KF-400.
56
Рис. 2. Карусельный рассольный эскимогенератор
фирмы «Хойер».
Лаборатории на фабрике нет. Контроль качества
мороженого проводится 1—2 раза в месяц общим
инспекторским центром.
На мороженое имеется бактериологический стандарт:
в 1 г мороженого общее количество бактерий не
должно превышать 100 тыс., а количество кишечных
палочек — 150 клеток.
Сырьем для приготовления мороженого служат
цельное молоко и сливки, доставляемые с ближайшего
молочного завода, а также сгущенное обезжиренное
молоко с сахаром. Стабилизатор (патентованное средство)
содержит в своем составе также эмульгатор.
Технологический процесс производства мороженого
заключается в следующем. Сливки, молоко, а также
сгущенное молоко с сахаром дозируются специальными
насосами и смешиваются в смесительных баках. Туда же
вносится стабилизатор. Смесь пастеризуется в
пластинчатом теплообменнике, гомогенизируется, затем вновь
направляется в пластинчатый теплообменник, где
охлаждается в секции охлаждения, и поступает в танки
для хранения.
В соответствии с принятой технологией
производится выдержка смесей в течение суток при 2—4°С, после
чего смеси фризеруются. Мороженое из фризеров
подается к автомату для расфасовки в стаканчики и
конусы или на рассольный эскимогенератор,
изготовляющий шесть видов (по форме) эскимо (температура
рассола —35°С при температуре кипения холодильного
агента —40°С). Часть мороженого расфасовывается в
картонные коробки и металлические гильзы.
Расфасовка ведется по объему.
Вафельные конусы с мороженым вставляются в
красочные бумажные конусы и упаковываются в коробки
из гофрированного картона. Так же упаковывается
мороженое в стаканчиках и эскимо.
Исполнилось 70 лет одному из старейших
специалистов в области холодильной техники Владимиру
Николаевичу Кеферу.
Окончив в 1925 г. Одесский политехнический
институт, он в течение 6 лет работал на производстве и в
проектной организации, а с 1931 по 1941 гг. —
старшим научным сотрудником (украинского филиала
ВНИХИ.
В этот период В. Н. Кефер занимался проблемами
централизации холодоснабжения и комплексного
производства холода, тепло- и электроэнергии.
Владимир Николаевич как главный инженер
республиканского треста «Укрпищепромпроект» уделял
много внимания внедрению холода в пищевую
промышленность и торговую сеть.
В. Н. Кефер руководил разработкой технического
проекта Одесского завода холодильного
машиностроения.
Из производственного отделения мороженое
поступает в закалочную камеру конвейерного типа.
Температура воздуха в камере —45°С, охлаждение воздушное.
Интенсивная циркуляция воздуха осуществляется
вентиляторами, расположенными перпендикулярно к полотну
конвейера.
Коробки с мороженым хранятся на поддонах с
сетчатыми стенками в камере готовой продукции.
Поддоны устанавливаются один на другой на стеллажах,
которые расположены от середины высоты камеры до
потолка.
Площадь камеры 400 м2. Стены обтянуты
полиэтиленовой пленкой и обшиты вертикальными рейками.
Температура воздуха в камере — 2Б-.—27°С, охлаждение
воздушное с помощью одноканального
воздухоохладителя, установленного над входной дверью.
На фабрике применена аммиачная насосно-циркуля-
ционная система охлаждения. Вертикальные
циркуляционные ресиверы подключены один — в аммиачную
систему обслуживания камер, а второй — в систему
обслуживания фризеров.
В компрессорном цехе установлены три компрессора
фирмы «Сабро».
Работа холодильной установки автоматизирована.
Обслуживают ее 3 человека, они же производят ремонт
установки.
Мороженое доставляется потребителям
авторефрижераторами с аккумуляционным охлаждением (сухой
лед не применяется). Аккумуляционные устройства
заряжаются во время ночных стоянок.
В магазинах, продающих мороженое, продукт
хранится при температуре —20°С. Имеются охлаждаемые
прилавки фирмы «Грам», которые состоят из 2—3
отсеков.
Канд. техн. наук Ю. А. ОЛЕНЕВ, Н. Д. ЗУБОВА
— ВНИХИ
После войны В. Н. Кефер был главным
специалистом одесского филиала Союзгипроторг.
С 1955 по 1967 гг. Владимир Николаевич работал в
Макеевском научно-исследовательском институте горной
промышленности над проблемой кондиционирования
воздуха в глубоких угольных шахтах Донбасса.
В. Н. Кефер принимал активное участие в
общественно-научной деятельности; неоднократно избирался
членом правления и заместителем председателя
одесского отделения НТО холодильщиков. Он опубликовал
около 50 статей в журнале «Холодильная техника».
В настоящее время Владимир Николаевич работает
доцентом Одесского технологического института
пищевой и холодильной промышленности.
Редакционная коллегия журнала «Холодильная
техника» поздравляет Владимира Николаевича с
юбилеем и желает ему доброго здоровья и больших успехов
в работе.
К 70-летию Владимира Николаевича Кефера
КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫЕ
БЕСКРЕЙЦКОПФНЫЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО
СЖАТИЯ (НОРМАЛЬ Н439-68)
621.57.041
Московский завод «Компрессор» наряду с
одноступенчатыми компрессорами выпускает аммиачные бес-
крейцкопфные низкотемпературные компрессоры
двухступенчатого сжатия ДАУ50, ДАУ80, ДАУУ100,
которые предназначены для работы в системах судовых и
стационарных холодильных двухступенчатых установок
с диапазоном температур кипения от —25 до —45°С и
температурой конденсации, не превышающей 40°С. При
этом отношение давления нагнетания к давлению
всасывания в одной ступени компрессора не должно быть
>9, а разность этих давлений в одной ступени не
должна быть >12 кгс/см2 для ступени н. д. и >15 кгс/см2
для ступени в. д.
Привод компрессоров от электродвигателя
непосредственный через эластичную муфту.
Установочные чертежи компрессоров приведены на
рис. 1.
Фундаменты для крепления компрессора и
электродвигателя даны на рис. 2.
Эффективная потребляемая мощность Ne
компрессоров ДАУ50, ДАУ80 и ДАУУ100 при различных
температурах кипения t0 и конденсации tK показана на
рис. 3.
Технические характеристики компрессоров
представлены в таблице.
Присоединительный Фланец
1350
95
Нагнетание
н.д.,5.§ \
625
[1^8сасыкние j
ЬтшЬпние 5.д
Вгжш&ание Ri8
н.д.
Ф90
ФМ
Нагнетание нЫд дтшЬание фшо
Ф№
Присоединительные срланцы
а
^Ф№
-8ог§Ф/7Л7
8от§Ф17Д,
58
/ I \*bcacoi5oHue б.д
~}Гвсасш6ание н.д. RU
Нагнетание. H.d.i ao
W
feZ3
jsl
Вода Щ"тр.
290l ^Ось папы
l
2755
3655 (максимальный)
-г; ^A Вспсыоание н.д.My 125
нагнетание dd'U ШгнетанШн.д
щ Jy10 \?00\?00] В: 70
Присоединительные флонцо/
Ф215 Ф135 Фт~
ФГ25
\^ФЮО t
Всасывание н.д.
дтЧ.Фт
Всасывание 5.0.
Нагнетание н.д.№
дотШя
00
Присоединительные фланцы /jjg
Ф236 № ШгшШнйГнд.
дсасыдание^.д. By 125 Всасывание вЛ
Рис. 1. Установочные чертежи компрессоров:
а — ДАУ50; б — ДАУ80; в — ДАУУ100.
Компрессор ДАУ50 четырехцилиндровый, входит в
унифицированный ряд быстроходных компрессоров с
ходом поршня 130 мм и диаметром цилиндров 150 мм.
Создан на базе компрессора АУ200. Предназначен для
работы при номинальном числе оборотов вала 960 или
720 в минуту. Для выемки поршня необходимо
предусмотреть расстояние от оси компрессора 990 мм (см.
рис. 1, а).
Компрессор ДАУ80 четырехцилиндровый, с ходом
поршня 150 мм и диаметром цилиндров 200 мм.
Предназначен для работы при номинальном числе оборотов
вала 720 или 480 в минуту.
Компрессор ДАУУ100 восьмицилиндровый, входит в
унифицированный ряд быстроходных компрессоров с
ходом поршня 130 мм и диаметром цилиндров 150 мм.
Создан на базе компрессора АУ200. Предназначен для
работы при номинальном числе оборотов вала 960 или
720 в минуту.
Конструкции компрессоров имеют следующие
особенности:
цилиндры и картер представляют собой единую
неразъемную конструкцию — блок-картер со сменными
цилиндровыми гильзами;
Лапа компрее- 80;_ 440
{сора v
633
368
Лапа электродвигателя
/J70
Лапа электродвигателя
480
—
265
89
Vs.
J
/0/3
Лапа электродвигателя
600
Рис. 2. Фундаменты для крепления компрессора и электродвигателя:
а — ДАУ50; б — ДАУ80; в — ДАУУ100.
60
Ne,kBm
W
ju
JO *
25
7П
1 —
г "
i
1 j
/$И
4<M
< >^ \yr 1
' ^У '"
\
\
j
1 1
-«" -^ -if -j# 4,т
a
Ме,нбт
100
90
70
SO
50
40
i/1
7\
7\
AcYA
Yav
r
-45
-40
-35
6
-30
t„:c
NB,x6m
70
65
SO
55
50
tf
W
35
/
-A-
/
Y'Z
VL
/
у
-7^-
/
' Л
/J
TV
/
/
/
/
/
у
V /
¦7*—
у
У
м
^Щ
^d-
-<+5
-40
-55
-30
-tf t0, г
Рис. 3. Эффективная потребляемая мощность N,,
компрессоров при различных температурах
кипения t0 и конденсации /к:
а — ДАУ50; б — ДАУ80; в — ДАУУ100;
960 об/мин; 720 об/мин;
— . — . — 480 об/мин.
в верхней части блок-картера предусмотрена полость
водяной рубашки;
двухопорный вал установлен на сферических
самоустанавливающихся подшипниках качения;
всасывающие и нагнетательные клапаны
самодействующие, ленточные, полосовые;
сальник вала самоустанавливающийся с парой
трения сталь—графит.
Каждая ступень компрессора имеет запорные
всасывающий и .нагнетательные вентили, ручной баипасный
вентиль для разгрузки компрессора при пуске, сетчатый
газовый фильтр и предохранительный клапан.
Комплектно с каждым компрессором завод
поставляет асинхронный электродвигатель трехфазного тока с
короткозамкнутым ротором, станцию управления
(рабочее напряжение 380 в, напряжение цепи управления
220 в) типа БУ5120-ЗЗГ2Б для компрессора ДАУ50/1Д
и БУ5120-ЗЗГ2А для компрессора ДАУ50/ЗД.
С компрессором ДАУУ100/1Д поставляется станция
управления типа БУ5120-43 Г2А, с компрессором
ДАУУ100/ЗД — типа БУ5120-ЗЗГ2. Каждая станция
управления комплектуется кнопкой управления типа
КУ700/2.
6i
Параметры
Марка изделия
ДАУ50
ДАУ80
ДАУУ100
Индекс поставки
Холодильный агент
Компрессор
холодопроизводительность, ккал\я
потребляемая мощность (эффективная), кет .
скорость вращения (номинальная), об\м 1н . .
число цилиндров ступени н. д./в. д
ход поршня, мм
диаметр цилиндра, мм
теоретический описываемый объем, м*\я . .
ступени н. д
ступени в. д
диаметр всасывающего и нагнетательного
трубопроводов DyC /Dy , мм
ступени н. д
ступени в. д
смазочное масло (по ГОСТ 5546—66)
расход охлаждающей воды, м?\я
расход масла, кг!ч
количество масла, заправляемого в
блок-картер, кг .. . .
вес компрессора с маховиком и деталями
привода, кг
вес блок-картера, кг
Электродвигатель
марка
скорость вращения, об/мин
мощность, кет
напряжение, в
вес, кг . . .
ДАУ50/1Д
Аммиак
50000
34,5
960
3/1
130
150
396
132
80/70
70/70
ХА-30
2
0,25
25
1780
780
АОП2-91-
980
55
220/380
516
ДАУ50/ЗД
Аммиак
38000
27
720
3/1
130
150
297,5
99,2
80/70
70/70
ХА-30
1,5
0,25
25
1780
780
АОП2-91-8
740
40
220/380
512
ДАУ80/1Д/ЗД
Аммиак
80000/53000
55/36,5
720/480
3/1
150
200
610,5/407
204/135,5
125/70
70/70
ХА-30
3/2
0,25
35
2500
1000
А112-8/12
730/490
75/55
220/380
1500
ДАУУ100/1Д
Аммиак
100000
69
960
6/2
130
150
792
264
125/80
70/70
ХА-30
4
0,45
30
2700
1200
А0101-6М
975
100
220/380
1270
ДАУУЮОЗД
Аммиак
75000
53,5
720
6/2
130
150
596
198,5
125/80
70/70
ХА-30
3
0,45
30
2700
1200
А0101-8М
735
75
220/380
1260
Примечание. Для всех компрессоров температура кипения—40, конденсации-
переохлаждения — 30°С.
• 35, всасывания—30,
С компрессорами ДАУ80/1Д и ДАУ80/ЗД
поставляются два нереверсивных пылеводозащищенных
магнитных пускателя (рабочее напряжение 380 в,
втягивающей катушки 220 в, два н. о. и два н. з. блок-контакта)
типа ПА632 с ТРП-150 и нагревательными элементами
на номинальный ток 114 а.
С каждым компрессором поставляются также
комплекты инструмента, запасных частей и фундаментного
крепежа. Кроме того, прилагаются приборы для
визуального контроля параметров и приборы
автоматической защиты, обеспечивающие нормальную работу
обеих ступеней компрессора. В их число входят манометр
АМУ-1, 0 160, 25 кгс/см2, кл. 1,6, с дополнительной
шкалой температур (для давления нагнетания ступени в. д.);
два мановакуумметра АМВУ-1, 0160, (—lL-0-f-
-f-15 кгс/см2, кл. 1,6, с дополнительной шкалой
температур (для давлений всасывания и нагнетания ступени
н.|Д.);два мановакуумметра АМВУ-1, 0160, (—П'н-0-f-
-т-15 кгс/см2, кл. 1,6 (для давлений в картере и масла);
реле давления РД-4А-01Т и РД-4А-02Т; реле перепада
давлений РКС-1А; два реле температуры ТР-200.
Стоимость приборов и арматуры входит в стоимость
поставки компрессора.
Завод-поставщик гарантирует безаварийную работу
компрессора в течение 800 ч работы при условии
соблюдения правил, оговоренных в технической
документации, поставляемой с компрессором.
В. И. БОБКОВ, Е. В. ЯКОБСОН — московский завод
«Компрессор»
¦
РЕФЕРАТЫ
621.57.041—213.4
О выборе оптимального зазора между поршнем и
цилиндром герметичного компрессора.
ТИХОМИРОВ В. А., ЯКОБСОН В. Б. «Холодильная техника»,
1969, № 9, 8—10.
Определены оптимальные значения зазора между
поршнем и цилиндром герметичного компрессора
домашнего холодильника. Показано, что выбор
оптимальной конструкции компрессора должен основываться на
комплексном исследовании его основных
характеристик, в том числе тепловых, энергетических и
акустических, показателей надежности и долговечности.
Таблиц 1. Библиографий 10. Иллюстраций 2.
621.57.041:621.565.92
Определение оптимальной длительности обкатки
компрессоров домашних холодильников. МОРОЗОВ С. А.,
ЯКУЛИС А. А. «Холодильная техника», 1969, № 9,
11—14.
Анализируются существующие методы обкатки
компрессоров домашних холодильников в целях
приработки рабочих поверхностей. Определение длительности
обкатки компрессоров следует проводить по
стабилизации механических потерь. Время приработки
составляло 25—45 мин, а максимальное время не превышало
45 мин. Исследовано также влияние повышенного
давления нагнетания при обкатке на время приработки.
Заметного сокращения времени приработки не
наблюдалось. Добавление к маслу антизадирной присадки типа
ОД в количестве 1% сокращает время приработки до
30^-35 мин. Таблиц 2. Библиографий 4.
Иллюстраций 4.
536.2:551.574.42
Влияние инея на теплопередачу ребер. ЯВНЕЛЬ Б. К.
«Холодильная техника», 1969, № 9, 15—18.
Проведено исследование влияния инея на
теплопередачу одиночных ребер. Определены значения
коэффициентов теплообмена при «сухих» режимах и при инееоб-
разовании. Получены графические зависимости
относительного изменения коэффициента эффективности ребра
от времени намораживания слоя инея. Библиографий 5.
Иллюстраций 4.
621.565
Влажностный баланс холодильной камеры. КУРЫ-
ЛЕВ Е. С, ЯНОВСКИЙ С. И. «Холодильная техника»,
1969, № 9, 19—22.
Экспериментально проверено установление
равновесной влажности в камере хранения охлажденных
продуктов. Рассмотрены аналитические зависимости
для определения усушки продуктов, влагоотвода
в воздухоохладителе и количества влаги для
увлажнения воздуха. Введена обобщающая характеристика
холодильной камеры. Дан графический метод составления
влажностного баланса охлаждаемого помещения.
Таблиц 2. Библиографий 6. Иллюстраций 2.
628.84:621.573
Особенности двухфазных процессов в системах
кондиционирования с воздушными холодильными
машинами. ПРОХОРОВ В. И. «Холодильная техника», 1969,
№ 9, 22—25.
Приведены теплотехнические особенности
расширения влажного воздуха в турбодетандере, указаны
возможности его дальнейшего использования в системе
кондиционирования при наличии в потоке взвешенных
капель при положительных температурах. Дан метод
построения процессов изменения состояния влажного
воздуха в области тумана на d,i-диаграмме.
Библиографий 8. Иллюстраций 1.
621.565.59
Динамическая модель насосно-циркуляционной
системы автоматизированной холодильной установки. ЗИЛЬ-
БЕРБЕРГ Я. М. «Холодильная техника», 1969, № 9,
26—30.
На основе простых теплофизических соотношений,
описывающих установившиеся процессы в
испарительных системах холодильных установок, выведены
дифференциальные уравнения динамики насосно-циркуляцион-
ных аммиачных систем непосредственного охлаждения
автоматизированных компрессионных холодильных
установок. Показано, что характер динамики основных
процессов, происходящих в исследованных испарительных
системах, не зависит от конструктивных и
компоновочных характеристик холодильной установки. Выведены и
рассчитаны критерии динамического подобия аммиачных
насосно-циркуляционных систем непосредственного
охлаждения. Получено и экспериментально
идентифицировано математическое описание динамической модели-
аналога испарительной системы, пригодное для
моделирования на вычислительных машинах. Таблиц 1.
Библиографий 7. Иллюстраций 4.
628.84:629.12
Определение оптимальных режимов работы
фреоновых воздухоохладителей судовых центральных
кондиционеров. ЗАХАРОВ Ю. В., ЧЕГРИНЦЕВ Ф. А.,
АНДРЕЕВ Л. М. «Холодильная техника», 1989, № 9,
30—35.
Изложены принципы подхода к решению задачи
определения оптимальных температур кипения фреона и
скорости воздуха в воздухоохладителях судовых
центральных кондиционеров. Приведены основы методики
вариантных расчетов на ЭЦВМ и результаты этих
расчетов. Определены оптимальные скорости воздуха во
фронтальном сечении воздухоохладителя (~2 м/сек) и
температура кипения фреона, которую следует
принимать примерно на 2—4°С ниже температуры воздуха на
выходе из воздухоохладителя. Библиографий 5.
Иллюстраций 2.
621.565.912
Испытания модернизированного скороморозильного
аппарата АСМА. ЗАТИРКА И. Ф. «Холодильная
техника», 1969, № 9, 36—39.
Описан модернизированный скороморозильный
аппарат АСМА, приведены предварительные результаты
комплексного его .испытания. Опытные данные хорошо
согласуются с расчетными. Таблиц 2. Иллюстраций 3.
635.25.037.5
Влияние отрицательных температур на сохраняемость
лука. КОЛЕСНИК А. А., ОГНЕВА О. К.
«Холодильная техника», 1969, № 9, 41—43.
Исследована возможность длительного хранения
лука-репки при нерегулируемых отрицательных
температурах. Острые сорта лука хорошо переносят хранение в
замороженном состоянии. После медленной дефроста-
ции луковицы восстанавливают товарные свойства,
улучшают вкус и сохраняют способность к прорастанию
при повышенных температурах. Таблиц 1.
Библиографий 5. Иллюстраций 1.
63
CONTENTS
СОДЕРЖАНИЕ
A. У. Morozov, M. M. Molchanov. Perspectives of
Developing Refrigerated Storage of Fruits and
Grapes at Sites of Production 1
100th Anniversary off V. I. Lenin Birthday .... 6
G. A. Shavra. Provision of Creameries with Refrigerated
Storage Capacities 7
V. A. Tikhomirov, V. B. Yakobson. Selection of
Optimum Clearance Between Piston and Cylinder
in Hermetic Compressor 8
S. A. Morozov, A. A. Yakulis. Determination of Optimum
Running-in Period for Compressors of Domestic
Refrigerators. . 11
B. K. Yavnel. Influence of Frost on Fin Heat Transfer. . 15
E. S. Kurylev, S. I. Yanovsky. Humidity Balance in Cold
Storage Room 19
V. I. Prokhorov. Peculiarities of Two-Phase Processes
in Air Conditioning Systems with Air
Refrigerating Machines 22
Y. M. Zilberberg. Dynamic Model of Pump-Circulation
System of Automated Refrigerating Plant. ... 26
U. V. Zakharov, F. A. Chegrintsev, L. M. Andreyev.
Determination of Optimum Operating Conditions
of Freon Air Coolers in Marine Central Aiir
Conditioners 30
I. F. Zatirka. Testing Modernized Quick Freezer,
Type ASMA. 36
V. Z. Zhadan, У. F. Kolyaka, S. N. Rogovaya.
Approximate Dependence of Refrigerating Capacity
of Ammonia Machines on Boiling Temperature. . 39
A. A. Kolesnik, О. К. Ogneva. Influence of Negative
Temperatures on Preservation of Onions. ... 41
Practice exchange
N. B. Nikitenko, L. G. Kryshtop. Experience of
Operating Head Sample of Lithium Bromide Refrigerating
Machine, Type ABXM-2500 44
L. E. Nebesky, G. Z. Lipeyev, A. T. Gatifsky.
Automatization of Two Units, Type ADS-200, with One
Intercooler. . 46
Consultation
S. L Zhukoborsky. How to Free Freon Refrigerating
Machine Circuit from Droplet Moisture 49
New Inventions. 50
Foreign technical news
D. G. Rutov. Cold Storage Warehouses in France. . 51
U. A. Olenev, N. D. Zubova. Ice Cream Factory
in Odense 56
70th Birthday of V. N. Kefer . . . .57
Reference data
V. I. Bobkov, E. V. Yakobson. Compound Closed
Crankcase Refrigerating Compressors 58
Summaries. 63
A. В. Морозов, М. М. Молчанов. Перспективы
развития холодильного хранения фруктов
и винограда в местах производства . . 1
К 100-летию со дня рождения В. И. Ленина 6
Г. А. Шавра. Об обеспечении маслодельных
заводов холодильными емкостями ... 7
B. А. Тихомиров, В. Б. Якобсон. О выборе
оптимального зазора между поршнем и
цилиндром герметичного компрессора 8
C. А. Морозов, А. А. Якулис. Определение
оптимальной длительности обкатки
компрессоров домашних холодильников 11
Б. К. Явнель. Влияние инея на теплопередачу
ребер 15
Е. С. Курылев, С. И. Яновский. Влажностный
баланс холодильной камеры 19
В. И. Прохоров. Особенности двухфазных
процессов в системах
кондиционирования с воздушными холодильными
машинами 22
Я. М. Зильберберг. Динамическая модель на-
сосно-циркуляционной системы
автоматизированной холодильной установки ... 26
Ю. В. Захаров, Ф. А. Чегринцев, Л. М.
Андреев. Определение оптимальных
режимов работы фреоновых
воздухоохладителей судовых центральных кондиционеров 30
И. Ф. Затирка. Испытания
модернизированного скороморозильного аппарата АСМА 36
B. 3. Жадан, В. Ф. Коляка, С. Н. Роговая.
Приближенная зависимость холодопроизводи-
тельности аммиачных машин от
температуры кипения 39
A. А. Колесник, О. К. Огнева. Влияние
отрицательных температур на сохраняемость лука 41
Обмен опытом
Н. Б. Никитенко, Л. Г. Крыштоп. Опыт
эксплуатации головного образца
абсорбционной бромистолитиевой холодильной
машины АБХМ-2500 44
Л. Е. Небесский, Г. 3. Липеев, А. Т. Гатицкий.
Автоматизация работы двух агрегатов
АДС-200 на один промежуточный сосуд 46
Консультация
C. Л. Жукоборский. Как освободить систему
фреоновой холодильной машины от
капельной влаги 49
Новые изобретения 50
Новости иностранной техники
Д. Г. Рютов. Холодильники Франции .... 51
Ю. А. Оленев, Н. Д. Зубова. Фабрика
мороженого в Оденсе 56
К 70-летию В. Н. Кефера 57
Справочный отдел
B. И. Бобков, Е. В. Якобсон. Компрессоры
холодильные бескрейцкопфные
двухступенчатого сжатия ^8
Рефераты 63
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютов (зам. главного редактора),
Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), проф. И. С. Бадылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, М. Г.
Дик, В. А. Дедух, А. В. Кан, В. Я. Кокорев, М. С. Мартынов, проф. В. С. Мартыновский, М. Н. Мертешов,Р. В.
Павлов, проф. Г. 5. Чижов, А. П. Шеффер
Адрес редакции: Москва, И-434, ул. Костикова, 12. Телефон 250-00-34, доб. 49.
Технический редактор А. М. Сатарова
Т-12359. Сдано в набор 3/VII 1969 г. Подл, в печ. 27/Vlii 1969 г. Формат 84Х1081/!:. 4 п. л. = 6,72 усл. п. л.
Уч.чизд. л. 7,60 Тираж 16 350 Заказ 2589 Цена 50 коп.
Типография изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3.