Text
                    *
лт


ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ УЧРЕДИТЕЛЬ — ЖУРНАЛИСТСКИЙ КОЛЛЕКТИВ РЕДАКЦИИ ИЗДАЕТСЯ С ЯНВАРЯ 1923 ГОДА МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО «КОЛОС» Холодильная юхника 6Ф92 СПОНСОРЫ: АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ «РОСМЯСОМО ЛТОРГ », СП «ИНТЕРХОЛОД» ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР Л. Д. Акимова РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Е. М. Агарев, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродянский, д-р техн. наук, проф. А. В. Быков, В. В. Васютович, В. А. Выгодин, д-р техн. наук, проф. А. А. Гоголин, A. П. Еркин, д-р техн. наук, проф. И. М. Калнинь, Н. П. Коновалов, д-р техн. наук, проф. В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф. И. И. Орехов, О. В. Петрову Ю. Я. Сенягин, B. А. Черняк, академик И. Г. Чумак, В. М. Шавра РЕДАКЦИЯ: Т. Ф. Алешина, Л. А. Володина, 3. Д. Мишина, Н. В. Чабан Художественное и техническое редактирование М. Г. Печковской Художник-график О. М. Иванова Рукописи не возвращаются Сдано в набор 9.04.92. Подписано в печать 15.05.92. Формат 60Х88'/8. Бумага кн.-журн. Офсетная печать. Усл.-печ. л. 3,92. Усл. кр.-отт. 4,9. Тираж 7000 экз. Заказ 5596. Цена 2 р. 50 к. Адрес редакции: 107807, ГСП 6, Москва Б-78, Садовая-Спасская ул., д. 18 Телефон 976-77-00, 207-53-14 Набрано на ордена Трудового Красного Знамени Чеховском полиграфическом комбинате Министерства печати и информации Российской Федерации 142300, г. Чехов Московской области Отпечатано в Подольском филиале ПО «Периодика» 142110, г. Подольск, ул. Кирова, 25 В НОМЕРЕ: ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ Агарев Е. М., Персиянинов Л. С. Прибор ЯЮ-ЕОА для обнаружения утечек аммиака 2 Сажин С. Г., Масленников А. В. Течеискатель — газоанализатор паров аммиака ТГА-1 2 Древаль Ю. К., Китаев А. В., Нем- ченко В. И. Измеритель плотности теплового потока ИПТП-1 3 Шишкин Ю. П., Разумов С. В. Автоматический вискозиметр ВУД 4 Латышев В. П. Датчик контроля прохождения фронта фазового перехода 7 Китаев А. В., Шепеляк М. 3. Цифровой термометр сопротивления ТС-Ц012 7 НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ Дзино А. А., Тимофеевский Л. С, Ковалевич Д. А. Синтез термодинамических циклов одноступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины 9 Жадан В. 3. Расчет количества вымороженной воды 12 Новые идеи и разработки Иньков А. П. Абсорбционные метал- логидридные холодильные машины 13 КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА Будневич С. С, Холодковский С. В., Савченко Ю. А., Шурубцов В. Н. Автономная криогенная установка для получения жидкого кислорода особой чистоты 16 ОБМЕН ОПЫТОМ Комаров В. И. Эксперимент на холодильнике Брестской оптовой рыбной базы 17 Изобретения 17, 19, 22 ХРОНИКА Семинар фирмы «Копеланд» К 70-летию Л. Е. Медовара БИЗНЕС-КЛУБ Шелашова С. Л., Барыкина Г. П. Рынок бытовой холодильной техники 20 В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА Рекомендации по замораживанию и хранению пищевых продуктов 23 ЗА РУБЕЖОМ Гиндлин И. М., Данилин В. И. Тенденции производства быстрозамороженных продуктов 25 СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ Катерухин В. В., Малютин В. А., Хлеба А. А. Судовой холодильный винтовой компрессорно-конденсатор- ный агрегат 21АК100-2-5-ОМ4 29 18 19 IN ISSUE: MEASURING AND CONTROL DEVICES Agarev E. M., Persiyaninov L. S. Device ЯЮ-ЕОА for Ammonia Leaks Detection 2 Sazhin S. G., Maslennikov A. V. Leak Detector-Gaz Analyzer of Type ТГА-1 of Ammonia Vapour 2 Dreval Yu. K-, Kitayev A. V., Nemchen- ko V. I. Device of type ИПТП-1 for measuring Heat Flux Density 3 Shishkin Yu. P., Razoumov S. V. Automatic Viscosimeter of type ВУД 4 Latyshev V. P. Pick-up of Passage Control of Phase Transition Front 7 Kitayev A. V., Shepelyak M. Z. Digital Resistance Thermometer of Type ТС-Ц012 7 SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY Dzino A. A., Timofeevsky L. S., Ko- valevich D. A. Synthesis of Thermodynamic Cycles of One-Stage Absorption Lithium-Bromide Refrigerating Machine 9 Zhadan V. Z. Calculation of Amount of Frozen out Water 12 New Ideas and Developments Inkov A. P. Absorption Metalhydride Refrigerating Machines 13 CRYOGENIC ENGINEERING Budnevich S. S., Kholodkovsky S. V., Savchenko Yu. A., Shurubtsov V. N. Self-Contained Cryogenic Installation for Obtaining Liquid Oxygen of Particular Purity 16 PRACTICE EXCHANGE Komarov V. I. Experiment on Cold Store of Wholesale Fish Base in Brest 17 Inventions MISCELLANY 17, 19, 22 ХОЛОДИЛЬНАЯ МОЗАИКА РЕФЕРАТЫ 28 32 Seminar of Company "Copeland" 18 To 70th Anniversary of L. E. Medovar 19 BUSINESS-CLUB Shelashova S. L., Barykina G. P. Market of Domestic Refrigerating Equipment 20 AT INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION Recommendations on Freezing and Storage of Foodstuffs 23 ABROAD Gindlin I. M., Danilin V. I. Trends in Production of Quick-Frozen Foods 25 REFERENCE DATA Katerukhin V. V., Malutin V. A., Khleba A. A. Refrigerating Screw Condensing Unit of Type 21АКЮ0-2-5-ОМ4 29 REFRIGERATING MOSAIC 28 SUMMARIES 32 © «Холодильная техника», 1992
^;%Ш^М «с * § I ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ г-^'Ж ' 7.;?~$Г\ УДК 681.584 Прибор ЯЮ-ЕОА для обнаружения утечек аммиака Канд. техн. наук Е. М. А ГА РЕ В, Л. С. ПЕРСИЯ НИ НОВ В НИ КТИхолодпром Прибор ЯЮ-ЕОА служит для индикации паров аммиака в воздухе помещений класса В1-6 согласно РУЭ-86 со стационарными холодильными установками — компрессорный цех, аппаратное отделение и т. п. Работа прибора основана на изменении электрической проводимости полупроводникового кристалла (датчика) под действием паров аммиака. Чем выше их концентрация в воздухе, тем ярче свечение свето- диода. Прибор изготовляется в климатическом исполнении УХЛ4 по ГОСТ 15150-69. Корпус прибора с одной стороны закрыт крышкой, под ней расположены пружина, светодиод, датчик, вкладыш и винт. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИБОРА ЯЮ-ЕОА Сигнальная объемная концентрация паров аммиака в воздухе помещения, % 0,01...0,8 Время непрерывной работы от комплекта батареек, ч, не менее 3 Средняя выработка на отказ, ч, не менее 500 Средний срок службы, лет, не менее 6 Габаритные размеры, мм, не более длина 230 диаметр 25 Масса, кг, не более 0,15 При подготовке прибора к работе вывертывают винт, вынимают вкладыш и вставляют два элемента питания (батарейки) положительными электродами внутрь. Затем устанавливают на прежнее место вкладыш, снимают крышку и надевают ее на корпус со стороны вкладыша. Прибор готов к работе. При наличии сигнальной концентрации аммиака в воздухе помещения светодиод начинает светиться. После окончания работы крышку возвращают на прежнее место, т. е. отключают электропитание и защищают чувствительный элемент от повреждения. Гарантийный срок службы прибора — не менее 2 лет. Прибор для обнаружения утечек аммиака: / — крышка; 2 — пружина; 3 — датчик; 4 — светодиод; 5 — элемент питайия (батарейка) ; 6 — корпус; 7 — вкладыш; 8 — винт УДК 681.5.08 Течеискатель — газоанализатор аммиака ТГА-1 паров Д-р техн. наук, проф. С. Г. САЖИН, А. В. МАСЛЕННИКОВ Дзержинский филиал Нижегородского В настоящее время герметичность аммиачного холодильного оборудования на стадии производства контролируется на заводах-изготовителях. Однако такой контроль в процессе эксплуатации является большой проблемой из-за отсутствия необходимых приборов. Аммиак — весьма токсичное вещество, которое имеет одну из самых низких предельно допустимых концентраций (ПДК) среди хладагентов. Поэтому создание течеис- кателя аммиака представляется весьма актуальной проблемой. Разработанный авторами течеискатель — газоанализатор паров аммиака предназначен для поиска негерметичности узлов аммиачного оборудования, использования в качестве газоанализатора в помещении, где оно расположено. Его можно применять при изготовлении, ре- политехнического института монте и эксплуатации аммиачных холодильных машин. Прибор представляет собой переносный течеискатель с автономным питанием. Он состоит из выносного щупа, устройства для зарядки аккумуляторов и основного блока, скомпонованного из электронной схемы обработки сигнала, побудителя расхода газа и батареи аккумуляторов. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕЧЕЙСКАТЕЛЯ — ГАЗОАНАЛИЗАТОРА ПАРОВ АММИАКА ТГА-1 Порог чувствительности, м -Па/с Чувствительность по концентрации NH3, мг/м* (ПДК) Рабочий диапазон концентраций, мг/м3 (ПДК) 10- 10 @,5) 10...4000 @.5...200)
Быстродействие, с 3...5 Масса основного блока, кг 2 Чувствительным элементом прибора является пьезорезонансный детектор аммиака. Принцип его действия основан на изменении частоты колебания кристалла кварца при изменении концентрации аммиака. В результате поглощения аммиака селективным покрытием кристалла увеличивается масса покрытия, что вызывает уменьшение частоты колебаний пьезоэлемента. При снижении концентрации аммиака происходит обратный процесс — десорбция, в результате чего частота колебаний кристалла кварца возвращается к первоначальному значению. Таким образом, выходным сигналом чувствительного элемента является частота, точнее — ее изменение. Измерительная часть прибора достаточно стандартна для пьезо- резонансных детекторов и показана на рисунке. ОМ JV см 5 Н 6 Н 7 11 Блок-схема измерительной части течеиска- теля — газоанализатора паров аммиака ТГА-1: / — чувствительный элемент; 2 — опорный элемент; 3, 4 — генераторы чувствительного и опорного элементов; 5 — смеситель; 6 — фильтр; 7 — усилитель; 8 регистрирующее устройство; 9 — блок компенсации; 10—звуковой излучатель; //— блок установки порога чувствительности Прибор работает следующим образом. Пусть в начальный момент времени концентрация аммиака равна нулю, тогда частоты чувствительного и опорного элементов равны и выходной сигнал отсутствует. При появлении в воздухе аммиака частота чувствительного элемента начинает уменьшаться, в смесителе выделяется разностная частота, которая после фильтрации и усиления подается на регистрирующее устройство (может быть подана также на звуковой излучатель) . Для компенсации фонового сигнала служит блок компенсации. При такой схеме течеискатель пригоден для работы в щуповом режиме. Возможно пневмоподключение чувствительного элемента к камере, в которую помещено контролируемое изделие, для определения суммарной негерметичности всего агрегата. В этом случае следует соответствующим образом оборудовать камеру и организовать в ней накопление утечек хладагента. Конструкцией течеискателя предусмотрены подключение самопишущего прибора типа КСП-4 (или аналогичного), а также работа как от внутреннего источника питания, так и от внешнего устройства для зарядки аккумуляторов. Такой режим работы нужен при использовании прибора в качестве газоанализатора-сигнализатора. Преимущества предлагаемого прибора перед устройствами [1,2]: более высокая чувствительность и возможность задания порога срабатывания по концентрации аммиака от 0,5 до 200 ПДК, а также универсальность, так как при установке необходимого порога чувствительности прибор можно использовать в режимах течеискателя, газоанализатора и газоанализатора- сигнализатора. Для повышения порога чувствительности и уменьшения постоянной времени прибора следует применять высокодобротные кварцевые резонаторы и проводить термо- статирование чувствительного элемента. Изготовлен и испытан опытный образец прибора. При наличии заинтересованных потребителей возможен серийный выпуск. Список литературы 1. Перси ян инов Л. С. Сигнализатор концентрации паров аммиака СКПА-01 // Холодильная техника. 1991, № 3. 2. Ф и л и н С. О., К л и м е н т о в Н. В., А л а т ы р е в И. А. Контроль герметичности холодильных агрегатов // Холодильная техника. 1991, № 3. УДК 536.6:631.24 Измеритель плотности теплового потока ИПТГЫ Канд. техн. наук Ю. К. ДРЕВАЛЬ, канд. техн. наук А. В. КИТАЕВ ВНИКТИхолодпром В. И. НЕМЧЕНКО НПО ВНИИФТРИ Прибор ИПТП-1 применяют для измерения плотности тепловых потоков через ограждающие конструкции холодильников, холодильных транспортных средств и различных строительных объектов. С его помощью можно оперативно установить сопротивление теплопередаче, которое нормируется Строительными нормами и правилами СНиП 2.II.02-87 «Холодильники». Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций холодильников определяют при сдаче объектов в эксплуатацию и в процессе эксплуатации согласно ГОСТ 25380-82, ГОСТ 26254-84 и ГОСТ 7076-78, а также инструктивному материалу «Типовые технические решения по капитально- восстановительному ремонту изоляционных конструкций холодильников без вывода их из эксплуатации». С помощью прибора можно своевременно выявлять старение, увлажнение и ухудшение состояния теплоизоляции и, следовательно, проводить предупредительно-восстановительный ремонт тех ограждений, которые могут быть нарушены из-за деформаций в наиболее напряженный период года. Это позволит уменьшить расход холода, а значит, и электроэнергии на его производство. Измеритель (см. рисунок) состоит из накладного кондуктивного датчика, складной штанги для его крепления, цифрового электронного бл ока с батареей аккумуляторов, блока ЗарЯДКИ аккумуляторов И ПИ- Измеритель плотности теплового потока: / — блок зарядки аккумуляторов и питания; 2 — складная штанга для крепления датчика; 3 — цифровой электронный блок ¦8 I 1
с* ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕРИТЕЛЯ ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ИПТП-1 Диапазон измерения плотности теплового потока, Вт/м2 Основная по грешность измерения, % Время измерения, мин Масса, кг 2...999 -±C,5+0,1 /7 //7 )* 3,5 3 предельное и измеренное значения плотности /7,. ==999 Вт/м2. теплового потока, УДК 621 574 тания измерителя от сети переменного тока. Он имеет унифицированный выход для присоединения средств регистрации. Прибор устойчив к воздействию температуры и влажности по группе В 2 (ГОСТ 12997-84) —может работать при температуре наружного воздуха от —30 до +40 °С и относительной влажности от 60 до 98 %. Степень его защиты от пыли IP64 по ГОСТ 14254-80. Начало серийного производства прибора — 1992 г. Разработчики — ВНИКТИхо- лодпром и НПО ВНИИФТРИ. Автоматический вискозиметр ВУД Сказанное свидетельствует о целесообразности контроля вязкости растворов хладагентов с маслами, циркулирующих в холодильной машине. Для этой цели можно использовать автоматический вискозиметр ВУД, который в течение ряда лет эксплуатируется на таких предприятиях как Дальрыбвтуз (Владивосток), НИИтурбоком- прессор (Казань), ПО «Уралэлект- ромедь» (Екатеринбург) и др. Его усовершенствованный вариант представлен на рис. 1. Прибор состоит из собственно вискозиметра, блока управления и микроЭВМ [2]. Вискозиметр включает в себя герметичный корпус с крышкой и внутренний резервуар с калиброванной сточной трубкой от стандартного прибора ВУ по ГОСТ з 8ч о >< Канд. техн. наук Ю. П. ШИШКИН, канд. техн. наук С. В. РАЗУМОВ Дальрыбвтуз В холодильных машинах при взаимодействии смазочных масел с хладагентами вязкость масел снижается. В результате на смазку осевых и радиальных подшипников, торцовых уплотнений, зубчатых колес встроенных мультипликаторов, а также на охлаждение и уплотнение рабочих элементов винтовых компрессоров поступают насыщенные хладагентами масла со свойствами, значительно отличающимися от свойств чистых масел. Снижение вязкости v минеральных масел уменьшает несущую способность смазочных пленок подшипников скольжения, синхронизирующих зубчатых колес винтовых компрессоров и зубчатых пар мультипликаторов центробежных компрессоров [5, 6]. К тому же уменьшение v и поверхностного натяжения а способствует вспениванию масла в масляных баках компрессоров (во время пуска и переходных режимов работы паровых холодильных машин), в опорных и уплотнительных устройствах, а также в сливных трубопроводах. Вспенивание в подшипниках приводит к уменьшению масляных клиньев и, как следствие, снижению несущей способности и долговечности опор. Процесс вспенивания в уплотнениях изменяет условия работы таким образом, что они функционируют в режиме, отличающемся от гидродинамического. В винтовых компрессорах по данной причине ухудшаются теплообменные процессы и снижается эффективность уплотнения зазоров между его рабочими элементами [4—6]. Пренебрежение изменением вязкости (на начальной стадии проектирования компрессорных агрегатов), вследствие растворимости хладагентов в маслах, усложняет эксплуатацию холодильных машин с центробежными и винтовыми компрессорами. РИС. 1. Автоматический вискозиметр ВУД: / — крышка; 2 — герметичный корпус; 3 — внутренний резервуар; 4 — патрон из немагнитного материала; 5 — герметичные контакты; 6— поплавок с магнитами; 7— термосопротивление; 8 — сливной патрубок; 9 — электронагреватель термостата; 10— уравнительный патрубок; //, 12— электромагнитные клапаны
1532-54. На крышке размещены термосопротивление и патрон, по наружной поверхности которого перемещается поплавок с магнитом, а также три штуцера. Патрон выполнен из немагнитного материала, а поплавок — из синтакта. Внутри патрона жестко закреплены два герметичных контакта. Один из штуцеров предназначен для подключения (через клапан) уравнительной линии аппарата холодильной машины, из которого предполагается отбирать пробу. Ко второму штуцеру через электромагнитный клапан 12 подсоединяется питающий трубопровод для подачи раствора во внутренний резервуар вискозиметра, к третьему — уравнительный патрубок с электромагнитным клапаном, связывающий газовые полости над и под внутренним резервуаром. Раствор из прибора удаляется через сливной патрубок с электромагнитным клапаном. Для термостатирования прибора предусмотрен электронагреватель. Принцип работы прибора заключается в определении времени истечения 200 мл анализируемого раствора через калиброванную сточную трубку при заданных температуре t и концентрации хладагента ?(при равновесном состоянии раствора). Блок управления БУ выполнен на микросхемах и обеспечивает работу вискозиметра з автоматическом режиме: включение и отключение электромагнитного клапана при заполнении и сливе раствора, измерение вязкости с периодично стью тц, равной 32 и 64 мин, выдачу сигнала управления на внешние исполнительные устройства. В полуавтоматическом режиме измерения можно проводить с любым интервалом по команде оператора. На рис. 2 приведена временная диаграмма, поясняющая работу блока управления и вискозиметра по программе. В комплекте с блоком используется микроЭВМ с набором соответствующих программ для расчета значений кинематической вязкости V. Подключать ВУД к элементам холодильной машины можно по разным схемам — гравитационной, гравитационно-насосной или насос- но-гравитационной. Например, при гравитационно- насосной схеме (применительно к холодильной машине ХТМФ-248) прибор работает следующим образом (рис. 2, а). С помощью электронагревателей проводят его термо- статирование. При включении блока управления начинается измери тельный цикл. Напряжение подается на электромагнитный клапан СВ!, через который раствор из масляного бака поступает во внутренний резервуар, Последний затюл- им Откл. п -4 1 п 1 л. «*— $мцн 1 1 1 U! п) п п 1 'станобка j Smuh\ Тц=д2мин idarnvt Fix г г Юб-)>7М2/С Г-6О, с РИС. 2. Режимные и метрологические характеристики вискозиметра ВУД: а — функциональная схема ВУД; б — временная диаграмма работы; в — переводной график ияется до тех пор, пока поплавок не всплывет до уровня верхнего герметичного контакта Г/С/. При этом произойдет его включение. При дальнейшем заполнении резервуара подается электропитание на электромагнитный клапан СВ2, установленный на уравнительном патрубке, в результате давление раствора над и под резервуаром выравнивается и начинается процесс истечения через калиброванную трубку при p=const, /=const. При прохождении поплавком зоны действия /7G включается таймер, а при достижении зоны действия ГК2 — он отключается. Результаты измерения (в секундах) отображаются на индикаторе (для их дальнейшей обработки и перевода в единицы кинематической вязкости применяется микроЭВМ). Одновременно открывается электромагнитный клапан СВЗ на сливной линии. Раствор сливается в течение Г> мин. Движение раствора при истечении через отверстие является неустановившимся, так как напор, а следовательно, и расход вытекающего раствора меняется по времени. В [1] изложена теория вискозиметра Энглера (ВУ по ГОСТ 1532—54), с помощью которой можно определить связь между временем истечения раствора т из резервуара и вязкостью v. Однако в отличие от стандартного прибора в резервуаре ВУД имеется поплавок, повышающий уровень раствора Н' и увеличивающий скорость истечения у2. Взаимосвязь между временем истечения раствора в ВУ и ВУД аппроксимируется зависимостью: тВу=1,69твуд+27,53, A) где тву — время истечения 200 мл раствора в стандартном приборе; твуд — время истечения 200 мл раствора в ВУД. Условную вязкость, °ВУ, можно определить по формуле: °ВУ=_^ву_. B) т20° где т|,02о°=51 с — водное число стандартного прибора. Для перевода °ВУ в единицы кинематической вязкости используется либо эмпирическая формула Убеллоде: у=@,0732°ВУ--°^1), C) в» О ¦5
либо теоретическая зависимость ю^.м2/с Альтшуля: а * х 8ч а о i °ВУ = 24[2,31^ 1 Vv*+0,0294 Vv^-0,0166 -v + — (Vvr+ ,0294" — -V^2T6",oT66")]v. + D) Алгоритм расчета значений v на микроЭВМ базируется на приведенных формулах. Наряду с ними можно использовать переводные графики (рис. 2,в). Наличие поплавковой системы в ВУД потребовало проведения метрологической аттестации прибора (как неетандартизированного средства измерения) по специальной программе и в соответствии с требованиями ГОСТ 8.326—78. Центр стандартизации и метрологии выдал Свидетельство о государственной метрологической аттестации ВУД с соответствующим перечнем метрологических характеристик. ТЕХНИЧЕСКАЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИСКОЗИМЕТРА ВУД Постоянная вискозиметра, с Погрешность измерения, %, не более Питающая сеть блока управления (БУ): напряжение, В частота переменного тока, Га Габаритные размеры, мм БУ ВУД Масса, кг БУ ВУД Диапазон измерения кинематической вязкости, м2/с Диапазон изменения массовой концентрации раствора, % Рабочее избыточное давление, МПа Рабочая температура, °С минимальная (масло) максимальная Тип микроЭВМ Рабочая среда 51; 2,7 220 50 20ОХ2О0ХЮО 200X200X400 3 11 A,0—80) -10~ь 0...100 0...3 20 105 Любой, допускается использование «Электроники МК-52» Хладагент — масло 30 W SO 60 70 t°C РИС. 3. Зависимость вязкости v растворов хладагентов с маслами от температуры при р = const: а — R22 — ХА-30; б — R290 — Т22 р,МПа С помощью разработанного прибора получен большой объем экспериментальных данных, которые были обработаны и обобщены. В частности, на рис. 3,а представлены зависимости v =f (t, р) для РИС. 4. Теплофизические параметры растворов хладагентов с маслами: о—R22 —Тзо; 6 — R12 —Тзо и R22— Тзо (/—0,15 МПа; 2 — 0,25; 3 -- 0,35; 4 — 0.45 МПа); в — R12 — Т30 масла ХА-30 и раствора R22— ХА-30. До настоящего времени недостаточно изучены свойства турбинных масел, широко используемых в центробежных компрессорах. Зависимость v=f(t, /?=const) для R290 — Т22 показана на рис. 3,6. Подобные зависимости получены и для растворов R12 — Т3о в диапазонах put, характерных для режимов работы центробежного компрессора. Диаграммы р, t, \ для данных растворов представлены на рис. 4. Все приведенные результаты измерений относятся к равновесной концентрации раствора |, которую определяли массовым методом (с погрешностью 4,5 %) с помощью специального пробоотборника. Методика проведения испытаний и описание экспериментального стенда, включающего вискозиметр и герметичную систему смазки, даны в [7]. Простота конструкции и надежность ВУД дают основание рекомендовать его в составе холодильных машин для выполнения следующих функций: текущий контроль вязкости циркулирующего раствора хладагента с маслом; управление аварийной сигнализацией и защита компрессорного агрегата в случае понижения вязкости ниже допускаемого значения (зона опасных значений v, см. рис. 2, в); управление исполнительными механизмами (сигнализаторы, дегазаторы, нагреватели, маслонасо- сы, вспомогательные компрессоры и т. д.) при превышении заданного значения вязкости над измеренной. При этом блок управления ВУД замыкает контакт исполнительного механизма и удерживает его в таком состоянии до тех пор, пока при последующих измерениях определяемое значение v раствора не превысит заданное значение данного параметра (рис. 2,6); регулирование вязкости растворов изменением концентрации путем использования дегазатора центробежного типа [3]. Мелкосерийное изготовление приборов ВУД и проведение соответствующей метрологической аттестации осуществляет МП «Арго 2» (Владивосток). Список литературы 1. Альтшуль А. Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1970. 2. А. с. 1406466 СССР. 3. А. с. 1430697 СССР. 4. Холодильные компрессоры: Справочник. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. 5. Ден Г. Н., Шишкин Ю. П., Якименко А. И. Определение критической длины уплотнительного плавающего кольца при смазке подшипника маслом, содержащим растворенный хладагент // Повышение эффективности холодильных машин. Л., 1981. 6. Шагаев И. X., Шишкин К). П. Особенности работы радиальных подшипников скольжения холодильных турбокомпрессоров // Повышение эффективности холодильных машин. Л., 1982. 7. Шишкин Ю. П. Экспериментальный стенд для исследования узлов трения центробежных компрессоров // Повышение эффективности холодильных машин. Л., 1980.
УДК 531.71:663.073 Датчик контроля прохождения фронта фазового перехода Канд. техн. наук В. П. ЛАТЫШЕВ ВНИКТИхолодпром В холодильной технике, а также в других отраслях народного хозяйства достаточно острой остается проблема регистрации фронта кристаллизации — превращения жидкой фазы вещества в твердую,— а также определения толщины (количества) образовавшейся твердой фазы. От ее решения во многом зависит возможность автоматизации и оптимизации работы холодильных машин с аккумуляторами холода, защиты теплообменников от разрушения при отвердении хла- доносителя. Решение этой проблемы осложнено тем, что фронт кристаллизации имеет конечные размеры, которые зависят от плотности отводимого теплового потока, скорости хладоносителя и количества растворенных в нем веществ, а также от частоты и амплитуды вибрации оборудования. Доля твердой фазы в границах фронта кристаллизации меняется от нуля до единицы, а температура колеблется незначительно. С помощью приборов для измерения температуры, обычно используемых в настоящее время в технике, нельзя зарегистрировать ее изменение в границах фронта кристаллизации. Надежность электрических и электронных приборов, применяемых для этой цели, снижается при низких температурах, вибрации, повышенной влажности, присутствии в воздухе аммиака. Кроме того, при взаимодействии датчика с окружающим его хладоносителем под влиянием электрических, магнитных и тепловых полей меняется фронт кристаллизации, а сам дат- УДК 536.5:637.5 чик из-за указанных особенностей фронта кристаллизации выдает плавно изменяющийся выходной сигнал, требующий установки определенного порога срабатывания вторичного прибора. Датчики, работающие по принципу увеличения объема твердой фазы по сравнению с жидкой, при полном вмерзании в твердую фазу деформируются, их чувствительный элемент полностью разрушается. Во ВНИКТИхолодпроме разработан датчик, основанный на этом же принципе, но с защитой от повреждения его элементов при полном «вмерзании». Датчик выполнен в форме куба с ребром длиной 50 мм и снабжен управляющими контактами с разрывной мощностью, достаточной для непосредственного управления магнитным пускателем электродвигателя холодильной установки. Датчик крепится на штанге в слое хладоносителя в месте регистрации фронта кристаллизации. Точность регистрации составляет ±5 мм. Конструкция датчика обеспечивает его самозаполнение хладоносителем при подаче последнего в теплообменник или аккумулятор холода. Датчик прошел длительное испытание на надежность при использовании в качестве хладоносителя воды. Он показал воспроизводимые результаты регистрации прохождения фронта кристаллизации. Неоднократное полное вмораживание датчика в лед при конечной температуре —30 °С не нарушило целостности элементов его конструкции и не изменило его рабочих характеристик. Цифровой термометр сопротивления ТС-Ц012 Канд. техн. наук А. В. КИТАЕВ, ВНИКТИхолодпром М. 3. ШЕЛ ЕЛ Я К СКБ «Электрометрия» (Львов) Термометр ТС-Ц012 разработан совместно ВНИКТИхолодпромом, ВНИИКИМПом (Москва) и СКБ «Электрометрия» (Львов). Он используется для измерения температуры в толще мяса и мясопродуктов, в том числе замороженного мяса (с предварительно проделанным отверстием), а также жидкости. Термометр ТС-Ц012 выпускается взамен портативного термометра ТП-5. Прибор предназначен для работы при температуре окружающего Ведущая выставка в j Европе по технике охлаждения и кондиционирования воздуха * Компоненты, готовые к присоединению - агрегаты, системы удаления отходов, - т: иншрущнты и услуги .. : • Информация из первых рук в прямых пере- : т&ш с яредсташетелвш фйрм-шото* вителей из Европы, США и Японии ¦ Также в 1992 году первый адрес для созда- * н Устроитель VDKF Союз немецких специализированных предприятий холодильной техники и техники кондиционирования воздуха, зарегистрированный союз XWKF Исполнение/ NurnbergMesseGmbH информация Messezentrum D-850QNi)rnberg50 Телефон: 0911/8606-0 Телефакс: 0911/8606-228 Телекс: 6 23 613 messe d Ttx 9118 319=messe A MESSE
8 5^ Цифровой термометр сопротивления: / — измерительный цифровой прибор; 2 — кабель; 3 — зонд воздуха —40...+40 °С и его относительной влажности (95±3) % при температуре 30 °С. По условиям эксплуатации и защиты от воздействия окружающей среды он соответствует группе исполнения В2 по ГОСТ 12997—87, по степени защиты от пыли и влаги — IP64 по ГОСТ 14254—80. Термометр соответствует требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.007.0—75, а по способу защиты от поражения то- лод\ * ом относится к класс У и- ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМОМЕТРА СОПРОТИВЛЕНИЯ ТС-Ц012 Диапазон измерения температуры, °С Предел допускаемой основной погрешности, °С, не более, в диапазоне температур, °С —40... + 5 —50...—45 +5...+ 100 Разрешающая способность, °С Продолжительность измерения, с Продолжительность работы без подзарядки, ч, не менее Напряжение питания, В Потребляемая мощность, Вт, не более Средний срок службы, лет Габаритные размеры измерительного цифрового прибора, мм Длина иглы зонда, мм Диаметр иглы зонда, мм Длина зонда, мм Масса термометра, кг, не более —50..+100 +0,5 -+-1,0 ±1,0 0,1 10 8 9±0,9 0,5 8 180X90X45 100 3,2 215 0,7 Принцип действия термометра основан на измерении электрического сопротивления чувствительного элемента, зависящего от температуры, которое преобразуется в информацию о температуре в цифровой форме. Конструктивно термометр выполнен из двух узлов — измерительного цифрового прибора и зонда, закрепленных на плечевом ремне й соединенных кабелем длиной 2 м. Зонд состоит из ручки и иглы, заключенной в защитную трубку из нержавеющей стали с заваль- цованным и заточенным концом. Чувствительный элемент (миниатюрная спираль из специального сплава) размещен на конце иглы. В корпусе измерительного прибора имеются отсеки — питания (с герметичной кассетой с аккумуляторами) и измерительный. Электрическая схема прибора содержит измерительную схему, аналого-цифровой преобразователь, устройства индикации, питания и контроля напряжения питания. Измерительная схема — неуравновешенный мост. Через аналого-цифровой преобразователь она сопряжена со светодиодными индикаторами. Помимо преобразования сопротивления в напряжение, схема осуществляет линеаризацию термозависимой характеристики. На крышке прибора расположены кнопки включения питания «Измерение» и запоминания текущего значения температуры «Запоминание». При транспортировке и хранении все элементы термометра размещают в футляре. Предусмотре- ~~~ ¦—"Т" Показатель Предел измерения, °С верхний нижний Предел допускаемого значения основной погрешности, °С Дискретность отсчета, °С Температура окружающей среды, °С Габаритные размеры, мм Объем, см3 Масса, кг Вероятность безотказной работы за 2000 циклов измерений Потребляемая мощность, Вт """" ТС-Ц012 100 —50 ±0,5 (/=—45... +5°С), ±1,0 (*=+5... + 100 °С), + 1,0 (/=—50... —45 °С) 0,1 —40...+ 40 180X90X45 735 0,7 0,93 0,5 ТП-5 45 —35 ±0,5 0,1 — 10...+40 200X120Х Х50 377 0,7 0,92 0,5 У-8503-50 (фирма 1 «Кюль-Пальмер 1 Инструмент», США) 99 —55 ±1,6 (±0,5 погрешность прибора и ±1,1 — датчика) — —25...+40 133ХЮ2Х Х60 814 0,9 _- 1 — __J но устройство для периодической зарядки аккумуляторов. Эксплуатация прибора в производственных условиях показала его надежность и удобство в работе благодаря использованию выносного зонда и рациональному расположению шкалы прибора при его размещении на ремне. В таблице для сравнения при- у ведены основные характеристики разработанного термометра и его аналогов. Из таблицы видно, что термометр ТС-Ц012 имеет более широкий диапазон измеряемых температур, а по сравнению с зарубежными — больший диапазон по температуре окружающей среды. ПОЗДРАВЛЯЕМ ЮБИЛЯРА1 В июне 1992 г. исполняется 60 лет Одесскому заводу холодильного машиностроения — ведущему предприятию по выпуску холодильного оборудования. Продукция завода — машины для охлаждения молока, промышленные кондиционеры, аэротерапевтические установки — получила хорошую репутацию у потребителей во всех странах СНГ. Редакционная коллегия и редакция журнала «Холодильная техника» поздравляют коллектив завода и желают ему дальнейших успехов в разработке и производстве современной холодильной техники.
Ж|: Ш:ШШЫ НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ её! штттттшшгшшш УДК 621.575-932.001.18 Синтез термодинамических циклов одноступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины Канд. техн. наук А. А. ДЗИНО, д-р техн. наук, проф. Л. С. ТИМОФЕЕВСКИЙ, Д. А. КОВАЛЕВИЧ Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности Абсорбционная холодильная машина представляет собой сложную термодинамическую систему, состоящую из контуров раствора и хладагента. Наиболее сложным является контур раствора. В одноступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машине (АБХМ) он скомпонован из абсорбера, регенеративного теплообменника и генератора. Абсорберы и генераторы' по принципу протекания в них процессов тепломассопереноса делятся на следующие типы: совмещенный абсорбер (с совмещенными процессами тепломассопереноса) — абсорбция водяного пара раствором происходит одновременно с отводом теплоты; раздельный абсорбер (с раздельными процессами тепломассопереноса) — раствор переохлаждается ниже равновесного состояния в теплообменнике абсорбера, пары поглощаются переохлажденным раствором в его форсуночной камере; раздельный абсорбер с рециркуляцией; совмещенный генератор (с совмещенными процессахми тепломассопереноса) — десорбция пара из раствора происходит одновременно с подводом теплоты; раздельный генератор (с раздельными процессами тепломассопереноса) — перегрев раствора выше равновесного состояния происходит в теплообменнике генератора, пары выделяются из перегретого раствора в его форсуночной камере; раздельный генератор с рециркуляцией. Процессы, протекающие в перечисленных аппаратах, носят соответствующие названия: совмещенная абсорбция, раздельная абсорбция, раздельная абсорбция с рециркуляцией, совмещенная десорбция, раздельная десорбция, раздельная десорбция с рециркуляцией. Синтезируя разные процессы абсорбции и десорбции при одинаковых остальных условиях, можно получить термодинамические циклы с различными тепловыми коэффициентами (при этом мощность насосов для перекачки раствора будет также различной). Кроме того, при синтезе циклов из раздельных процессов для их осуществления можно применить более эффективные теплообменные аппараты, например пластинчатые, с меньшими массогабаритными показателями, чем у кожухотрубных, которые обычно используют при реализации совмещенных циклов. Термодинамическую эффективность циклов абсорбционных холодильных машин с совмещенными процессами тепломассопереноса анализировали Л. М. Розенфельд, Б. М. Блиер, Б. А. Минкус и др. В ряде абсорбционных броми- столитиевых машин, разработанных ВНИИхолодмашем, применены совмещенные абсорбер и генератор. В холодильной машине АБХМ-6000 (этого же института) холодопроиз- водительностью 5800 кВт использованы совмещенный генератор и раздельный абсорбер на базе кожухотрубных аппаратов. Синтезу термодинамических циклов одноступенчатой АБХМ из разных процессов абсорбции и десорбции и анализу их термодинамической эффективности посвящена данная работа. Для анализа использованы следующие величины: тепловой коэффициент цикла l = qQ/qh, где #о, с\и — тепловой поток в испарителе и генераторе; кратность циркуляции раствора в цикле а = 5г/(Ег —?-). где \п 1а — концентрация крепкого раствора на выходе из генератора и слабого раствора на выходе из абсорбера; кратность рециркуляции слабого раствора (количество раствора, возвращаемого в абсорбер) Ьа = (а-\) Ь~\ 1Т-1, где ggM — концентрация смешанного слабого раствора; кратность рециркуляции крепкого раствора (количество раствора, возвращаемого в генератор) 5-СМ t lr- где — концентрация смешанного крепкого раствора. Кратность циркуляции раствора а в теоретических циклах с совмещенными процессами и в циклах с раздельными процессами без рециркуляции однозначно определяется температурами внешних источников — греющей 4, охлаждающей tw и охлаждаемой ts среды. Кратностью же рециркуляции Ьа и br можно задаваться в широких пределах — от нуля до бесконечности. В теоретических циклах с постоянными температурами внешних источников при осуществлении в абсорбере совмещенных процессов тепломассопереноса зона дегазации раствора максимальна, а при осуществлении раздельных процессов без рециркуляции (Ьа — 0) — минимальна. При рециркуляции раствора зона дегазации расширяется и при Ьа= оо становится такой же, как и в совмещенном абсорбере [1]. Таким образом, величина зоны дегазации в совмещенном абсорбере является предельной для раздельных абсорберов. Аналогично величина зоны дегазации в совмещенном генераторе Fл=оо) является предельной для раздельных генераторов. Отсюда следует, что теоретический тепловой коэффициент цикла (без учета затрат на рецир- «О а о l 2 Холод, тех-ка № 6
куляцию раствора) с раздельными процессами при кратности рециркуляции раствора в обоих или в каком-либо растворном аппарате, равной бесконечности, такой же, как и для цикла, составленного из совмещенных процессов. Один из возможных путей синтеза циклов из различных процессов показан на рис. 1. За исходный для заданных параметров внешних источников принят цикл / с раздельными процессами абсорбции и десорбции без рециркуляции раствора в соответствующих аппаратах. Для этого цикла 6а== = br~0. Вводя рециркуляцию только в абсорбере, получаем ««•м| цикл 2, в котором ba — const, ^101 Ьг = 0. При Ьа—оо этот цикл ¦***^ трансформируется в цикл 4 (Ьа = ?; =оо, Ьг = 0)у который при рецир- 5 куляции раствора в генераторе пре- * образуется в цикл 6 Fа=оо, br = const). Увеличение кратности ** рециркуляции в генераторе до бес- яГ конечности приводит к циклу #, § в котором Ьа =оо, 6г=оо. | Таким образом, последователь- 5 ной трансформацией цикла / — 14 введением рециркуляции раствора § сначала в абсорбере, а затем л в генераторе — синтезируются § циклы 2, 4, 6 и 8. Аналогич- *§ но путем последовательного введе- § ния рециркуляции раствора снача- *5 ла в генераторе, а затем в абсорбере синтезируются циклы 3, 5,7 к 8. Применяя рециркуляцию раствора в генераторе в цикле 2 или в абсорбере в цикле 3, получим цикл 9 (ba = const, br = = const), а при ba, br-^oo — возвращаемся к циклу 8 с совмещенными процессами абсорбции и десорбции. На основании вышеизложенного на рис. 2 в координатах I — а показана область существования теоретических циклов одноступенчатой АБХМ, синтезированных из разных процессов, при следующих значениях температур внешних источников: /Л = 95°С, /Ю = 33°С и /S = 5°C. При построении теоретических циклов сделаны следующие допущения: состояние раствора в конце массообменных процессов — равновесное; разность температур греющей среды и высшей раствора в генераторе, низшей раствора в абсорбере и охлаждающей среды, а также на холодном конце регенеративного теплообменника равна нулю; температурный напор между средами в испарителе и конденсаторе отсутствует; потерь напора при транспортировке сред в элементах машины нет. Как видно из рис. 2, область существования теоретических циклов ограничена четырьмя линиями и имеет четыре узловые точки. Линии описывают циклы: /—4 — с раздельным генератором без рециркуляции и с раздельным абсорбером с рециркуляцией (br=0, 0<Ьа<оо); /—5 — с раздельным абсорбером без рециркуляции (ba=0, 0<&г<оо); 5—8 — с совмещенным генератором и раздельным абсорбером с рециркуляцией (Ьг=оо, 0^ 4—8 — с совмещенным абсорбером и раздельным генератором с рециркуляцией Fа=оо, 0^ <&г<оо). Узловые точки относятся к циклам: 1 — с раздельным абсорбером и раздельным генератором без рециркуляции (цикл / по рис. 1); 4 — с совмещенным абсорбером и раздельным генератором без рециркуляции (цикл 4 по рис. 1); 5 — с раздельным абсорбером без рециркуляции и совмещенным генератором (цикл 5 по рис. 1); РИС. 1. Последовательность синтеза термодинамических циклов одноступенчатой АБХМ РИС. 2. Область существования теоретических циклов одноступенчатой АБХМ 8 — с совмещенным абсорбером и совмещенным генератором (цикл 8 по рис. 1). Линии /—4 и 5—8 постоянного значения кратности рециркуляции раствора в абсорбере Fa = const) называются изократами абсорбера. Аналогичные линии /—5 и 4—8 — изократами генератора (frr=const). Точка пересечения двух изократ характеризует цикл с раздельными абсорбером и генератором с соответствующими значениями кратности рециркуляции ba и br. Для примера на рис. 2 показана точка Л, соответствующая циклу с &а=150 и 6Г=150. Внутри области существования теоретических циклов изократы изображены штриховыми линиями. Следует отметить, что рабочими являются зоны с кратностью циркуляции не более 30, зоны с большей кратностью циркуляции рассматриваются условно. При постоянных значениях температур внешних источников и кратности рециркуляции раствора в абсорбере ba с увеличением кратности рециркуляции раствора в генераторе br повышается крепкая концентрация ?г (цикл смещается в область более высоких средних концентраций раствора) и снижается тепловой коэффициент цикла. При постоянных значениях температур внешних 'источников и кратности рециркуляции в генераторе Ьг с увеличением кратности рециркуляции раствора в абсорбере снижается слабая концентрация ?а (цикл смешается в область более низких концентраций) и возрастает тепловой коэффициент цикла. Тепловой коэффициент в указанных случаях зависит от интегральной теплоты смешения раствора в цикле (одной из составляющих, влияющих на тепловой коэффициент цикла). На рис. 3 в /, ^-диаграмме показаны действительные циклы: 2—7—4—8 — с совмещенными процессами; 21'—21—71—101—4Г — 41— 81—91—21 — с раздельными процессами с рециркуляцией в обоих растворных аппаратах. Циклы построены при сопоставимых условиях: высшая температура раствора в совмещенном генераторе /4 равна высшей температуре раствора в раздельном генераторе t4, и низшая температура раствора в совмещенном абсорбере h равна низшей температуре раствора в раздельном абсорбере /2'. Температуры кипения воды в испарителе ^о и конденсации tK приняты одинаковыми. Основные процессы совмещенного цикла: 2—7 — нагрев слабого раство-
pa в регенеративном теплообменнике; 7—4 — десорбция в совмещенном генераторе; 4—8 — охлаждение крепкого раствора в регенеративном теплообменнике; 8—2 — абсорбция в совмещенном абсорбере. Отклонения действительных процессов от теоретических для рассматриваемого цикла характеризуют следующие величины: разность между действительной 1а и теоретической I* концентрациями слабого раствора разность между теоретической |* и действительной 1Г концентрациями крепкого раствора Абг —6?—6г, относительная недорекуперация теплоты на холодном конце регенеративного теплообменника /4-/8 Х=- — . h —12 Основные процессы раздельного цикла с рециркуляцией в обоих аппаратах: 21—71 — нагрев слабого раствора в регенеративном теплообменнике; 71—41 — смешение слабого и крепкого растворов и образование крепкого смешанного раствора, состояние которого соответствует точке 101; 101—41' — нагрев крепкого смешанного раствора в теплообменнике генератора; 41'—41 — десорбция в форсуночной камере; 41—81 — охлаждение крепкого раствора в регенеративном теплообменнике; 81—21 — смешение крепкого и слабого растворов и образование слабого смешанного раствора, состояние которого соответствует точке 91; 91—21' — охлаждение слабого смешанного раствора в теплообменнике абсорбера; 21'—21 — абсорбция в форсуночной камере. Отклонения действительных процессов от теоретических для данного цикла характеризуют следующие величины: относительное отклонение действительной концентрации раствора от теоретической в абсорбере и генераторе Гам -а ЕЯ-Б" относительная недорекуперация теплоты на холодном конце регенеративного теплообменника /41 —/2! Экспериментальные исследования АБХМ с раздельными процессами в обоих аппаратах, проведенные в институте, показали, что в диапазоне температур 70</Л<110°С, 14</ш_<36°С, 4</о^12°С значение Л|а равно 0,15...0,30, а Л|г — 0,15...0,20 [2]. Энергетическая эффективность термодинамических циклов АБХМ оценивается тепловым коэффициентом, кратностью рециркуляции (или циркуляции) раствора в цикле. На рис. 4 для теоретических циклов одноступенчатой АБХМ представлена зависимость кратности циркуляции а и теплового коэффициента ? от температуры греющей среды /л при температурах охлаждающей среды fw = 33°C и охлаждаемой среды /s = 5 °C. Для циклов с рециркуляцией раствора принято Ьа = Ьг — = 150. Из рис. 4 видно, что кратность циркуляции и тепловой коэф- 1,кМж/кг РИС. 3. Действительные циклы одноступенчатой АБХМ 60 30 700 110 120 130th°C РИС. 4. Зависимость кратности циркуляции раствора в цикле а и теплового коэффициента ?¦ от температуры греющей среды th для теоретических циклов одноступенчатой АБХМ (номера кривых соответствуют номерам циклов на рис. I). фициент уменьшаются с увеличением температуры греющей среды. Такой характер изменения кратности циркуляции объясняется увеличением зоны дегазации раствора в цикле, а изменения теплового коэффициента — тем, что с повышением температуры греющей среды, а следовательно, и зоны дегазации, уменьшается внутренняя регенерация теплоты в цикле. Наименьшая кратность циркуляции получена для цикла 8 с совмещенными процессами в обоих аппаратах, а наибольшая — для цикла 1 с раздельными процессами в обоих аппаратах и без рециркуляции раствора. Для остальных циклов кривые зани- ^^,;„ мают промежуточное положение. \ j j Тепловой коэффициент наибо- t лее высок для цикла 4 с раз- <n дельным генератором и совмещен- §! ным абсорбером, что связано со ^ смещением цикла в зону малых *° концентраций, а наиболее низок — 5^ для цикла 5 с совмещенным генератором и раздельным абсор- g бером, который смещен в зону а больших концентраций. Средняя н концентрация раствора в цикле 4 ь меньше, чем в цикле 5 и, следо- § вательно, интегральная теплота * смешения раствора, влияющая на ^ тепловой поток в генераторе, в цик- <ъ ле 4 тоже будет меньше. Осталь- § ные кривые занимают промежуточ- ^ ное положение. * Отклонение действительных процессов от теоретических существенно влияет на характер зависимости энергетических показателей от параметров внешних источников. На рис. 5 для действительных циклов одноступенчатой АБХМ представлена зависимость кратности циркуляции а и теплового коэффициента ? от высшей температуры раствора в цикле tp. В совмещенном генераторе tp = = /4, в раздельном — /р = /4'- При расчете циклов было принято: температура кипения хладагента /0=5 °С; температура конденсации /к = = 33 °С; низшая температура раствора в совмещенном абсорбере /г = = 33 °С, в раздельном абсорбере *2, = 33°С; отклонения действительной концентрации от теоретической в совмещенном абсорбере А?а= = 2,5 %, в совмещенном генераторе Д?г=3,5%;. относительное отклонение действительной концентрации от теоретической в раздельном абсорбере A?a = Q,30, в раздельном генераторе Afr = 0,15; относительная недорекуперация теплоты на холодном конце регенеративного теплообменника х=0,75 (отношение разности температур по крепкому раствору в действи-
12 3 at н at >< тельном цикле к той же разности температур в теоретическом цикле); давление абсорбции равно давлению кипения; давление десорбции равно давлению конденсации; кратность рециркуляции в абсорбере и генераторе для циклов с раздельными процессами Ьа~ = 6Г= 150. Из рис. 5 видно, что наименьшая кратность циркуляции получена для цикла 8, а наибольшая — для цикла /. Значение теплового коэффициента также в большой степени определяется местом размещения цикла — в области малых или больших концентраций. Наименьшее его значе ние у цикла 5. Значения тепловых коэффициентов циклов 6, 7, 9 близки к его значению для цикла 8 — с совмещенными абсорбером и генератором. В интервале температур раствора в генераторе 90...100°С тепловой коэффициент этих циклоь равен 0,68...0,78. Таким образом, циклы 6, 7 и 9 с учетом значений кратностей циркуляции по энергетической эффективности сопоставимы с циклом 8. На рис. 5 точка А соответствует следующему режиму экспериментального исследования АБХМ с раздельными процессами и рециркуляцией в абсорбере и генераторе [2]: Ьа = 300; &г = 290; х = 0,48; /к==35°С; /0 = 9,2 °С. На основании вышеизложенного можно сделать выводы: в циклах с раздельными процессами в генераторе и абсорбере выше затраты энергии на циркуляцию и рециркуляцию раствора, чем в циклах с совмещенными процессами (а их тепловые коэффициенты /50\ 100 50 I 0J\ 0,5 0,3 д \е- kS ^ \Ч^ ^^ .5 S н ь^ ^^ ,1 г 5 / 21 Р 1 ^ й ^s^ SSSES^ %~ 5 7 ^^BST ^2 "V 6 С" 3 80 30 W W f20 /JOtpX РИС. 5. Зависимость кратности циркуляции раствора в цикле а и теплового коэффициента с, от высшей температуры раствора в генераторе tp для действительных циклов одноступенчатой АБХМ (номера кривых соответствуют номерам циклов на рис. 1) близки). Эти циклы позволяют перейти к качественно другому типу теплообменных аппаратов — к пластинчатым. Применение пластинчатых аппаратов дает возможность существенно уменьшить не- дорекуперацию в процессах теплообмена, получить более высокие значения теплового коэффициента и, в конечном счете, улучшить массогабаритные характеристики машины. Циклы с раздельными процессами в абсорбере и генераторе создают условия, при которых в отсутствии парожидкостной фазы значительно тормозятся процессы коррозии. В АБХМ с раздельными процессами суммарная мощность растворных насосов больше, чем в АБХМ с совмещенными процессами, поэтому при проектировании УДК 664.8/.9.037.00I.24 Расчет количества вымороженной воды машины с раздельными процессами необходимо проводить оптимизацию по выбранному параметру (приведенные затраты, массо- габаритные характеристики и т. д.). Список литературы 1. Сравнительная оценка термодинамической эффективности теоретических циклов одноступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины / Л. С. Тимо- феевский, А. А. Дзино, А. О. Цимбалист и др. // Холодильная техника, 1985, № 8. 2. Тимофееве ки й Л. С, Дзино А. А., Ковалевич Д. А. Экспериментальное исследование абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины с раздельными процессами тепломассопереноса в абсорбере и генераторе // Исследование и совершенствование конструкций холодильных машин. Л.: ЛТЙ им. Ленсовета, 1990. Д-р техн. наук, проф. В. 3. ЖАДАН Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики Расход холода на замораживание пищевых продуктов определяется количеством вымороженной воды. Методике обоснования этого показателя посвящено много работ, но до сих пор нет простой формулы, пригодной для инженерных расчетов. На основании закона Рауля автором была получена следующая формула [1]: где со — количество вымороженной воды, доли единицы; t — криоскопическая температура (температура начала льдообразования), °С; t — температура продукта в конце замораживания, °С. Закон Рауля распространяется только на разбавленные растворы, причем он отражает зависимость криоскопической температуры от кажущейся молекулярной массы растворенного вещества, которая определяется не только химическим составом его компонентов, но и степенью диссоциации их на ионы, выступающие в данном случае в роли молекул. Степень диссоциации на ионы компонентов сухих веществ уменьшается с ростом концентрации раствора, поэтому по мере вымораживания воды остающийся более концентрированный внутриклеточный сок продукта перестает подчиняться закономерности, выраженной формулой A). Отсюда можно сделать такие выводы: формула A) нуждается в поправочном коэффициенте; без поправочного коэффициента она пригодна для расчета со в условиях близкриоскопических температур. Если температура продукта ниже криоскопической на 0,5...1,5 °С, то по количеству вымороженной, воды можно определять криоско- пическую температуру, пользуясь формулой *кр=ф-ш). B) На основании обобщения опытных данных выведена следующая формула, пригодная для расчета со в широком интервале отрицательных температур: 1,12—0,05/ U C) В табл. 1 сопоставлены расчетные значения сор для мяса и опытные данные со, полученные Хей- сом [2] при /кр= —1 °С. Результаты расчета практически полностью совпали с опытными данными. ТАБЛИЦА 1 t, °с — 10,0 — 15,0 —20,0 —25,0 —32,5 "р 0,838 0,875 0,894 0,905 0,916 <0 0,837 0,875 0,894 0,904 0,913 б, % 0,1 0,0 0,0 0,1 0,3
ТАБЛИЦА 2 Продукты Мясо птицы Рыба Яйца, салат Молоко Томаты Лук, горох V °с *= —10 °С "р О) б. % /=—20 °С WP (О б, % /=—30 °С I "р @ 6, % —0,75 0,878 0,875 —0,3 0,920 0,920 0,0 0,935 0,960 —2,6 —0,55 0,911 0,905 +0,7 0,942 0,960 —1,9 0,952 0,970 —1,9 —0,40 0,935 0,930 +0,6 0,958 0,955 +0,3 0,965 0,970 —0,5 —0,55 0,911 0,905 +0,7 0,942 0,955 —1,4 0,952 0,970 —1,9 —0,70 0,887 0,880 +0,8 0,925 0,915 +1,2 0,939 0,950 —1,6 —0,90 0,854 0,835 +2,3 0,905 0,900 +0,5 0,921 0,930 +1,0 В табл. 2 сопоставлены расчетные о)р и приближенные опытные со данные [2] по количеству воды, вымороженной в различных продуктах животного и растительного происхождения. Во всех случаях криоскопическую температуру определяли по формуле B) на основе опытных значений а>. Данные табл. 2 подтверждают пригодность формулы C) для инженерных расчетов: в 89 % случаев отклонение 6 расчетных значений от опытных менее 2 %, максимальное отклонение 2,6 %. Список литературы 1. Ж а д а н В. 3. Теоретические основы кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного сырья. М.: Пищевая промышленность, 1972. 2. Холодильная техника: Энциклопедический справочник. Т. 2. М.: Госторгиздат, 1961. УДК 621.575/.577 Абсорбционные металлогидридные холодильные машины Канд. техн. наук А. П. ИНЬКОВ НПП «Айсберг» В последние годы наряду с традиционными компрессионными все шире применяют абсорбционные термотрансформаторы (холодильные машины и тепловые насосы) различной мощности на основе металл огидридов (МГ) [9, 10]. Стадия их лабораторных исследований подходит к завершению. В Японии, например, уже созданы крупные промышленные установки мощностью до сотен киловатт {10]. Учитывая недостаточное освещение этого направления холодильной техники в литературе, в статье дан краткий его анализ и оценены удельные энергетические и массогабаритные характеристики абсорбционных металло- гидридных термотрансформаторов (МГ-термотрансформаторов). Интерес к таким термотрансформаторам обусловлен рядом причин. Они надежны, бесшумны при работе, компактны и просты, экологически безопасны. Существенная их особенность состоит в том, что они могут потреблять для привода не только электроэнергию, но и теплоту низкого потенциала (80 °С) или солнечную энергию. Эффективность МГ-термотрансформаторов не ниже, чем абсорбционных водоаммиачных холодильных .машин, а удельные массогабаритные показатели лучше. Технология производства и свойства МГ достаточно хорошо изучены, так как они широко применяются для транспортировки и хранения водорода в химически связанном состоянии и сжатия газообразного водорода в термокомпрессорах [2]. Поскольку функционирование МГ-термотрансформаторов определяется прежде всего свойствами металлогидридов, необходимо остановиться на н*их подробнее. Особенность реакции между некоторыми твердыми металлами, сплавами (Me) и газообразным водородом состоит в обратимости и значительном тепловом эффекте: Ме+Н2^МеН2. При давлении водорода выше равновесного реакция смещается в сторону образования гидрида с выделением теплоты, а при давлении ниже равновесного — в сторону его диссоциации с поглощением теплоты. Поглощение 1 г водорода сопровождается выделением от 15 до 38 кДж теплоты в зависимости от вида гидри- дообразующего металла или сплава. Эти процессы для разных гидридов при давлении, близком к атмосферному, протекают как при высоких D00 °С и выше), так и при низких (—50 °С и менее) температурах, что позволяет создавать системы для нагрева и охлаждения различных объектов в широком диапазоне температур. Подбирая пары МГ с различными свойствами, можно обеспечить перенос теплоты с низкого температурного уровня на более высокий. Поведение системы МГ — водород принято изображать на диаграмме в координатах давление — концентрация водорода линиями постоянной температуры (изотермами). Идеализированная диаграмма такого типа представлена на рис. 1. Она состоит из семейства изотерм (например, Т\ — Г3)> показывающих зависимость равновесного давления от содержания водорода в МГ. Изотерма состоит из трех участков, каждый со своим фазовым составом. На участке ОЛ при данной температуре водород по мере роста давления растворяется в гидридо- образующем сплаве. Эта область твердого раствора с одной фазой обычно называется а-фазой системы металл — водород. Для участка изотермы с а-фазой концентрация ? водорода в металле, согласно закону Сивертса, пропорциональна квадратному корню из равновесного давления где К—постоянная, характерная для каждого металла или сплава. В точке А прекращается процесс растворения водорода в а- фазе и появляется МГ, т. е. начинается р-фаза, которая протекает при постоянном давлении водорода и увеличении его концентрации. Образуется так называемое плато давления, которое продолжает существовать до тех пор, пока в системе имеются две твер- I 8, в» X Концентрация Водорода 4 РИС. 1. Изотермы давление — состав для системы МГ — водород
* 3 H о I дые фазы (а и p). По правилу фаз Гиббса состояние системы Me—Н2 на плато определяется одной степенью свободы. Полное исчезновение a-фазы и начало однофазной области р-фазы отмечено на изотерме точкой В. Наличие у МГ горизонтального плато давления, в пределах которого концентрация водорода может изменяться в широком диапазоне (до 7 % по массе), создает благоприятные условия для разработки абсорбционных МГ- термотрансформаторов, а также МГ-компрессоров. Зависимость давления плато р от температуры Т выражается уравнением Вант-Гоффа: 2О0°С WO°C 50° С 0°С , ДЯ AS (I) где ЛЯ — тепловой эффект реакции образования МГ; R — газовая постоянная водорода; AS — изменение энтропии системы при образовании МГ. Часто зависимость (I) представляют в виде: \пр=^+В, О.а) где А, В — величины, постоянные для конкретного МГ. Результаты расчетов по зависимости (I) для различных МГ, представленные на рис. 2, показывают, насколько широк интервал давлений \\ температур, в котором они могут быть использованы. К основным проблемам в области исследований МГ относятся [I, 3, 4, 6, 7, 8]: повышение сорбционной емкости МГ в целях увеличения общего количества поглощенного водорода; повышение скорости реакции поглощения и выделения водорода; обеспечение минимальной разности давлений водорода при его поглощении и выделении; повышение коэффициента теплопроводности МГ; неизменность рабочих характеристик металла при многократном повторении циклов; снижение стоимости. Значительное число работ посвящено прикладным аспектам использования МГ в термотрансформаторах: выбору оптимальных пар МГ для тепловых насосов [7], динамике процесса обмена водородом между двумя реакторами теплового насоса [6], изменению свойств МГ при многократном повторении циклов [8]. Число известных зарубежных патентов, отражающих совершенствование МГ-термотрансформато- ров, составляет несколько десятков [3, 4]. РИС. 2. Зависимость равновесного давления р от температуры Т для различных МГ |7|: / — CeNi3Cu2; 2 — CeNi2,5Cu2,5; 3 — Cei,iNi2,5Cii2.5; 4 — LaNi5; 5 — LaNi4,75 AI025; 6 — LaNi46Al04; 7 — LaNi4.25Alo.75; 8 — LaNUAi; 9 — LaNi4.83Mno.i7; 10 — LaNi4.5eMno.44; // — LaNi4.06Mno.94; 12 — Zro.eTio^MnFe; 13 — ZrCro.eFei^; 14 — Zro,8Tio.2Cr0,6Fei,4; 15 — Zr0,7Ti0,3Mn2; 16 — Zr0 eCeo 2Mn2; 17 — ZrMn2 e; 18 — ZrMn3 e; 19 — ZrMn2Cu08; 20 — Mg2.4Ni; 21 — Mg(LaNis) 20%; 22 — Ti0 8Zr0,2CrMn; 23 — TiFe На основе известных свойств МГ можно проанализировать эффективность МГ-термотрансформа- торов и определить их массо- габаритные показатели. Q: dec е; аде Огпбод П Подвод тепла \ \ тепла /Ч и moot U (гг) в —Нг—*- А' I 7Т в' П OmBoff IT / $ тепла (J , аабс 2' пдес Подбод тепла <г,) румпа\ 2,5 100 60 30 О ¦'за ¦ i > . i i i i i i i х.% 3,0 з,5 то/г, к-1 РИС. 3. Схема (а) и цикл (б) МГ теплового насоса: /—4 — реакторы; 5 — трубопровод то/т,к- Использование двух МГ с различными свойствами позволяет создать тепловой насос, обеспечивающий перенос теплоты от низкотемпературного источника на более высокий уровень температур. На рис. 3 представлены схема и цикл простейшего одноступенчатого теплового насоса, где используются два МГ с различными свойствами. Для организации непрерывного процесса должно быть не менее четырех реакторов, заполненных МГ (рис. 3, а) и соединенных попарно трубопроводами. Реакторы / и 2 заполнены металлогидридом Л, а реакторы 3 и 4 — металлогидридом В. Металлогидрид В в реакторе 4 нагревается от высокотемпературного источника теплоты с температурой Г3 (точка а, рис. 3, б) и выделяет водород, который поступает по трубопроводу в реактор 2, где в результате реакции получается металлогидрид А (А' — гид- ридообразующий сплав). Теплота этой реакции Q?6c при температуре Гг (точка Ь) может быть полезно использована. В то же время металлогидрид А в реакторе /, поглощая теплоту Qfec при низкой температуре Т\ (точка с), выделяет водород, который поступает в реактор 3. При соединении водорода с гидридообразующим сплавом В' получается металлогидрид В с выделением теплоты (точка d) при температуре 7У Общая эффективность такой системы зависит от величины теплового эффекта образования МГ, их теплоемкости и материала конструкции реактора, поглотительной способности гидридов по водороду, а также от разности температур процессов абсорбции и десорбции. Коэффициент преобразования (КОП) теплоты одноступенчатого теплового насоса может быть выражен соотношением:
коп = \Нъ+ЬНк+сА(Мк+Мх)Х _^ ^^в+свХ > Х{Тх-Т2)+св(Мв+М2)(Тъ~Т2) Х(МВ+М2){П— Го) B) где АЯА, ЛНВ — тепловой эффект образования МГ; сА, св— теплоемкость реактора с МГ; Мд, Мв—масса МГ; Mi, М2 — масса корпуса реактора. Соотношение B) справедливо для систем без регенерации теплоты, при условии, что потери от внутренней (из-за гистерезиса) и внешней необратимости процессов не учитываются. На практике в одноступенчатых тепловых насосах на основе МГ значение КОП достигает 1,3...1,8, в двухступенчатых без подвижных частей — 2,7 [9]. Эффективность МГ-систем может быть повышена посредством регенерации теплоты, однако это (как и в случаях двухступенчатых тепловых насосов) усложняет схему установки [3, 4]. Резко увеличить эффективность работы теплового насоса можно путем использования вспомогательного механического компрессора. Коэффициент преобразования теплоты . одноступенчатой МГ холодильной машины Кр=КОП~\ = _ ЛЯд-сА(МА+М.)(Г2-Г,) Мв+св(Мв+М2)(Т3-Т2) • l ; Величина Кр МГ холодильной машины достигает значений, сопоставимых с традиционными абсорбционными холодильными машинами. Несмотря на то, что этот показатель ниже, чем у механических парокомпрессионных машин, применение МГ холодильных машин целесообразно вследствие простоты конструкции, надежности и лучших массогабаритных характеристик. Результаты сравнения абсорбционных МГ холодильных машин с другими типами холодильных машин зависят от большого числа факторов. Для окончательного выбора той или иной машины в каждом конкретном случае требуется проведение технико-экономических расчетов, например, по методике, изложенной в работе [5J. Пример. Определим некоторые удельные параметры одноступенчатой холодильной машины на основе хорошо изученных и получивших распространение на практике ме- таллогидридов LaNiEHx и Ti08Zr02CrMnHx, которая работает в тех же температурных условиях, что и обычная компрессионная. В МГ-холодильной машине теплота с нижнего температурного уровня (О °С) переносится на средний уровень D5 °С) при потреблении энергии в виде теплоты-при температуре 120 °С (см. рис. 3,6). Если принять, что цикл процесса абсорбция — десорбция длится 5 мин (сорбция и десорбция по 2 мин, нагрев и охлаждение по 30 с), то для получения 1 кВт холодопроизводительности во всех четырех реакторах потребуется около З...3,5 кг МГ. При условии, что масса корпуса реактора равна массе МГ, общая масса такой системы составит 6—7 кг, общий объем — 3—4 л. Значение К? рассматриваемой МГ холодильной машины можно определить по зависимости C) при условии, что АНА=28 кДж/моль Н2; ДНВ=31 кДж/моль Н2 (LaNi5); сА=0,54 Дж/(г-К); св=:0,42 Дж/(г-К); Т2—Т,=45 °С; Тз—Т2=75 °С; gA=0,016, ^B=0,013 (массовая концентрация водорода соответственно в металлогидридах Л и В); MA+Mi=250 г, Мв+М2=308 г. Тогда к _ 28 000—0,54-250-45 _Q -. Др— 31000+0,43-308.75 ~~ ' Эксергетический КПД в рассмотренном варианте составляет 18%. Уменьшить массогабаритные показатели можно посредством создания конструкций, позволяющих сократить время цикла за счет улучшения условий теплопередачи. Реально можно достичь продолжительности цикла около 1 мин, тогда общая масса рассмотренной выше машины составит 1,33 кг. Выполненный анализ подтверждает перспективность использования МГ холодильных машин и тепловых насосов. Список литературы 1. Гидриды интерметаллических соединений и сплавов, их свойства и применение в атомной технике / Перевезенцев А. Н., Андреев Б. М., Капышев В. К. и др. // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 1988, Т. 19, вып. 6. 2. Иньков А, П., Попович В. А., Ком ян ко И. С. Влияние конструктивных параметров термосорб- ционного компрессора на эффективность процесса сжатия / Химическое и нефтяное машиностроение. 1990, № 7. 3. Пат. 0131869 ЕПВ. 4. П а т. 4436539 США. 5. Соколов Е. Я., Б родя н- с к и й В. М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. перераб. М.: Энергоиздат, 1981. 6. Bjurstam H., S u d a S. // Int. J. Hydrogen Energy. 1989. V. 14, N 1, p. 19. 7. D a n t z e г Р., О г g a z E. // Int. J. Hvdrogen Energy. 1986. V. 11, N 12, p. 797. 8. Pedersen A. S., Killer J., La r sen B. // Int. J. Hydrogen Energy. 1984. V. 9, N 9, p. 799. 9. Suda S. // Proc. of the 1-st Int. Symp. Combining "Hydrogen in Metals" and "Metal Hydrides". Stuttgart, 1988, Sept. 4—9, V. II, p. 1463. 10. Yanoma A. and e t s. // JSME Int. J. 1988, Ser. II, V. 31, N 4, p. 741. «Совершенствование холодиль- >¦*¦ ной техники и технологии для >*¦* эффективного хранения и пере- >V х II работки пищевой продукции» >¦% g- В сентябре 1992 г. в г. Краснодаре в Доме г#% Ф > ¦ «Q. науки и техники состоится научно-практи- ¦ « I (О II продукции». \\W На конференции будут рассмотрены еле- *¦% У дующие темы: *ф1ф х эффективные технологии холодильного »*#* х хранения и переработки пищевых продуктов; »*¦* О. создание новых образцов холодильной тех- »%* с ники для хранения и переработки пище- %% О И вых продуктов; Г**+ у К снижение энергозатрат при эксплуатации г¦% >¦ 1 холодильных установок. »%* ~~ СПРАВКИ ПО ВОПРОСАМ УЧАСТИЯ В КОНФЕРЕНЦИИ МОЖНО >%* ПОЛУЧИТЬ ПО АДРЕСУ: кф*ф 350020, КРАСНОДАР, УЛ. ШАУМЯНА, 142а, ¦ ¦ ДОМ НАУКИ И ТЕХНИКИ, ПЛАТОНЕНКО Г. H. Г#% ТЕЛЕФОН 55-15-14. |»#
iillllSi КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА iiaii ж "М :??&?? ¦¦¦& :L*l>: ?- iisl 1 Я1 ш ; 111111 УДК 661.937.2 Автономная криогенная установка для получения жидкого кислорода особой чистоты Д-р техн. наук, проф. С. С. БУДНЕВИЧ, канд. техн. наук С. В. ХОЛОДКОВСКИЙ, канд. техн. наук Ю. А. САВЧЕНКО Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности В. Н. ШУРУБЦОВ ПО «Лентехгаз» В последние годы в связи с использованием топливных химических элементов для получения энергии в космической и других отраслях техники, а также для жизнеобеспечения замкнутых систем и интенсификации различных окислительных процессов выявилась потребность в жидком кислороде особой чистоты (ОЧ) — с объемной концентрацией не менее 99,999 % [1]. Промышленный способ получения кислорода — ректификация воздуха при криогенных температурах. В настоящее время интенсивно проводятся исследования, направленные на получение жидкого кислорода ОЧ без низких температур с использованием новых цеолитов и селективных мембран с высокими избирательными свойствами. Однако в реально обозримой перспективе последние способы будут играть все-таки ограниченную роль, а ведущая сохранится за низкотемпературной ректификацией [2]. Существующие воздухоразде- лительные установки путем низкотемпературной ректификации позволяют уменьшить объемное содержание отдельных примесей в продукционном кислороде до IX ХЮ~~2%, а в жидком кислороде ОЧ их должно быть не более Ы(Г4...Ы0-5 %. На основе ранее выполненных исследований был сделан вывод о том, что для получения жидкого кислорода ОЧ требуется специальная автономная установка, соединяемая с базовой воздухораздели- тельной установкой по потоку питания. В ней должен быть обязательно циркуляционный флегмооб- разующий поток, не связанный с базовой воздухоразделительной установкой. Первая в нашей стране промышленная автономная установка для производства жидкого кисло- "Но шной * ten 1 Г \ i i Г 1 1 1 1 \ 1 1 1 1 1 1 1 L л к. К 1 i №> и r\J 6 ы циг Принципиальная схема криогенной установки для получения жидкого кислорода особой чистоты: / — компрессор; 2 — теплообменник; 3,4 — ректификационные колонны; 5 — емкость типа ЦТК-8/0,25 для жидкого технического кислорода; 6 — приемная емкость для жидкого кислорода особой чистоты рода особой чистоты введена в эксплуатацию в ПО «Лентехгаз». Проект установки и технология получения жидкого кислорода ОЧ разработаны в Санкт-Петербургском технологическом институте холодильной промышленности. Техническая документация на размещение криогенного и другого оборудования установки и монтаж блока разделения выполнены силами ПО «Лентехгаз». Исходное сырье — жидкий технический кислород по ГОСТ 6331 — 78, получаемый в воздухораздели- , тельной установке Кж-1Ар. Его затем очищают от низко- и высоко- кипящих примесей (метана, криптона, ксенона и др.) в двух последовательно включенных в одну технологическую линию ректификационных колоннах. Принципиальная схема криогенной установки для производства жидкого кислорода ОЧ приведена на рисунке. Жидкий технический кислород с объемной концентрацией 99,7 % через мерник (на схеме не показан) направляется в среднюю часть ректификационной колонны 3. Равномерность потока жидкого кислорода после мерника обеспечивается наличием в аппарате калиброванного отверстия определенной конфигурации и поддержанием постоянного уровня жидкого кислорода в мернике. В ректификационных колоннах 3 и 4 технический кислород очищается от низко- и высококипя- щих примесей и в виде готового продукта сливается в приемную емкость, из которой по мере накопления отпускается в транспортные цистерны потребителя. Для обеспечения работоспособности ректификационного узла и частичного покрытия холодопотерь в криогенном блоке используется циркуляционный охлажденный воздух. После сжатия в компрессоре до давления 0,6...0,8 МПа он охлаждается в теплообменнике и в состоянии насыщения поступает через дроссельные вентили в трубное пространство нижних конденсаторов ректификационных колонн. Образующийся в этих конденсаторах жидкий воздух затем направляется в межтрубное пространство верхних конденсаторов ректификационных колонн. Затем пары воздуха после подогрева в теплообменнике возвращаются на сжатие в компрессор. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОГО КИСЛОРОДА ОЧ Массовая производительность по жидкому кислороду ОЧ, кг/ч 70 Удельные затраты энергии, кВт-ч/кг 2,1 Габаритные размеры криогенного блока, мм 1700Х2200Х XI0000 Масса криогенного блока, кг 5000 При эксплуатации автономной хроматографической информаци- криогенной установки с помощью онно-измерительной системы ХТМ-
761К определена объемная концентрация, %, компонентов готового продукта: Жидкий кислород 04 99,999 Примеси азот 1,5-10~4 аргон 2,5-10 метан 3,5-10 диоксид углеро- IIIIBI да 1,5-10- Жидкий кислород, получаемый в ПО «Лентехгаз» методом низкотемпературной ректификации, по чистоте превосходит лучшие марки кислорода, производимого на отечественных промышленных установках, и.'Не уступает лучшим маркам кислорода зарубежных фирм. Список литературы 1. Беляков В. П. Криогенная техника и технология. М.: Энергоиздат, 1982. 2. Криогенные системы / А. М. Архаров, В. П. Беляков, Е. И. Ми- кулин и др. М.: Машиностроение, 1987. ИЗОБРЕТЕНИЯ A1) 1615489 E1M F 25 В 9/00 B1) 4629405/23-06 B2) 02.01.89 G1) Омский политехнический институт G2) A. К. Бреусов, И. Е. Титов, М. А. Банков E3) 621.57 E4) E7) ГАЗОВАЯ КРИОГЕННАЯ МАШИНА, содержащая узел переменного давления и узел расширения, включающий регенераторы, теплообменники для предварительного охлаждения газа и упругую перегородку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и снижения уровня вибрации, она снабжен.! юполнительным узлом расширения, а \:*ел переменного давления выполнен в виде цилиндра с эксцентрично расположенным ротором и двумя ра- диально расположенными в корпусе цилиндра подпружиненными пластинами, делящими * рабочий объем цилиндра на две замкнутые полости, каждая из которых сообщена с соответствующим узлом расширения, которые расположены радиально друг другу. A1) 1613825 E1M F 25 В 9/02 B1) 4479364/23-06 B2) 01.09.88 G2) B. А. Гол ушко, В. В. Тетерев, В. П. Ма- ламыжев, Ю. А. Моисеев E3) 621.57 E4) E7) КРИОГЕННАЯ УСТАНОВКА, содержащая замкнутый контур с последовательно установленными компрессором, фильтром, микроохладителем с охлаждаемым объектом и усреднительной емкостью, а также баллон для вывода части криоагента и дроссель, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени захола- живания охлаждаемого объекта, дроссель установлен в контуре между фильтром и микроохладителем, баллон подключен к контуру между фильтром и дросселем через клапан с двухканаль- ным пневматическим исполнительным механизмом, причем первый канал последнего соединен с контуром между местом подключения баллона и дросселем, а второй — между дросселем и микроохладителем. УДК 725.355 Эксперимент на холодильнике Брестской оптовой рыбной базы В. И. КОМАРОВ Гипрохолод На Брестской оптовой рыбной базе (б. Брестская областная оптовая база Мясомолторга) с 1969 г. находится в эксплуатации холодильник емкостью 1500 т, построенный по проекту Гипрохолода. Холодильник одноэтажный, размер охлаждаемого склада ЗбХ Х48 м. Транспортный коридор в центре охлаждаемого склада имеет выходы на крытые железнодорожную и автомобильную платформы. С одной стороны коридора располагаются две камеры хранения мороженой рыбы с температурой —20 °С, а между ними камера с температурой —25 °С. С другой стороны коридора — пять камер: три в середине с температурой —30 °С, одна камера, примыкающая к железнодорожной платформе, с температурой —4 °С и одна камера, примыкающая к автомобильной платформе, с температурой —8 °С. Сетка колонн 6X6 м. Высота до низа несущих балок 4,8 м. Наружные и внутренние стены кирпичные. Теплоизоляция стен и покрытия из пенополистирола. Холодильник построен в долине реки Буг. Рельеф площадки спланированный. Общий уклон всей промплощадки базы на северо-запад. При инженерно-геологических изысканиях, проведенных в 1965 г., были пробурены скважины на глубину 8 м. При этом установлено, что на месте строительства холодильника грунты представляют собой древнеаллювиальные песчаные отложения — толщи мелких песков переслаиваются с толщами песков средней крупности. Грунтовые ненапорные воды были вскрыты во всех пробуренных скважинах на глубине 6,2 м от поверхности земли. Гидравлически они связаны с водами реки Буг. Прогнозировалось поднятие грунтовых вод на 1 м от зафиксированного уровня при изыскании. Обычно основания низкотемпературных холодильников, которые строят на пучинистых мелкозернистых, насыщенных влагой песках, проектируют с теплоизоляцией пола и его обогревом, чтобы не допустить промораживания грунтов и их вспучивания. По проекту новый холодильник предусматривалось пристроить к уже действующему холодильнику емкостью 300 т с температурой в камерах хранения до —6 °С. Несмотря на отсутствие системы обогрева полов, за 10 лет эксплуатации каких-либо деформаций строительных конструкций не произошло. В связи с этим с известной долей инженерного риска было принято решение пристраивать новый холодильник без теплоизоляции полов и их обогрева. Было ясно, что при промораживании грунтов до уровня грунтовых вод серьезных последствий для прочности и устойчивости строительных конструкций здания холодильника не предвидится. Но неизвестно было, как сложится ситуация, когда зона промораживания опустится ниже уровня грунтовых вод. Поэтому было решено вести наблюдения за состоянием строительных конструкций здания. Построенный холодильник вывели на проектный температурный режим обычным порядком, несмотря на первоначальные повышенные теплопритоки через неизолированные полы. За 25 лет эксплуатации холодильника жалоб и претензий со стороны эксплуатационников не было, 17 н I
Семинар фирмы | «Копеланд» <© В Москве 25—26 марта с. г. gj прошел семинар «Компрессорная „ техника». Он был организован § институтом «Сантехниипроект» и •§ фирмой «Копеланд» (США). ^ В работе семинара приняли уча- gj стие более 60 человек — пред- . »• ставители министерств, научно-ис- § следовательских и проектных ин- ? ститутов, заводов. Открыл семи- ,§ нар директор института А. Я. Ша- ^ рипов. Во вступительном слове он ? выразил благодарность представи- * телям фирмы, которые приехали, чтобы познакомить наших специалистов со своей продукцией, и выразил уверенность, что контакты будут полезны обеим сторонам. Затем выступили представители фирмы. Директор по экспорту г-н X. Дор- нер отметил, что в решении вопроса о снабжении населения продуктами питания большую роль играет искусственный холод. Фирма «Копеланд» имеет многолетний опыт по производству холодильных компрессоров и компрес- ^ видимых деформаций не наблюдалось. При бурении скважин вблизи холодильника в 1983 г. уровень грунтовых вод был зафиксирован на 0,6 м выше спрогнозированного в 1965 г. Во время осмотра строительных конструкций холодильника в 1992 г. обнаружено шесть наклонных трещин шириной до 2 мм в кирпичных пилястрах под железобетонными подушками, на которые опираются балки крытой железнодорожной платформы с южной стороны здания. Поврежденные пилястры располагаются вдоль камеры хранения с температурой —4 °С в месте наименьшей ширины D—6 м) криволинейной в плане железнодорожной платформы. Трещин в кирпичных пилястрах сорных агрегатов, которые используются в холодильных установках, применяемых при переработке, хранении и транспортировке сельскохозяйственной продукции. Есть интересные технические решения. В связи с отрицательным воздействием некоторых хладагентов на окружающую среду большое внимание фирма уделяет созданию новых хладагентов. Однако пока идеального хладагента получить не удалось. Цель настоящего визита — представить продукцию фирмы и изучить проблемы, общие для стран СНГ, чтобы учесть их в дальнейших разработках фирмы. Менеджер по экспорту в Восточную Европу г-н Д. Райхель рассказал, что фирма основана в США в 1918 г. Вначале она специализировалась на выпуске бытовых холодильников. В настоящее время занимает ведущее место по производству герметичных и полугерметичных компрессоров и компрессор- но-конденсаторных агрегатов на их базе, предназначенных для бытовых холодильников, торгового холодильного оборудования, транспорта, систем кондиционирования воздуха. Фирма имеет 18 заводов в шести странах, на которых работает более 4 тыс. чел. В Европе заводы расположены в Германии, Англии, Бельгии. В Берлине находится центральная европейская администрация фирмы. Обслуживание осуществляется через 31 сервисно-торговый центр, из них восемь находятся в Европе. Выпускаемые компрессоры двух — восьмицилиндровые, одно- и двухступенчатые. Кроме обычных компрессоров, изготовляются компрессоры марки DWM, в которых язычковый клапан заменен на пластинчатый новой конструкции, а также установлены оптимизированные электродвигатели. Производ- на крытой автомобильной платформе с северной стороны, а также других видимых деформаций нет. Полы в камерах ровные. Расчеты показывают, что за 25 лет грунты в основании в центре холодильника максимально промерзли на глубину порядка 12 м и продолжают промораживаться глубже. На основе анализа проектного решения и опыта эксплуатации холодильника сделан вывод, что при разработке проекта следовало бы: изучить строение грунтов (бурить скважины) на глубину не 8, а 20 м; камеры с температурами —20 и —30 °С сосредоточить по периметру наружных стен, а камеры с температурами —4 и —8 °С — в центральной части охлаждаемого ственная программа фирмы «Копеланд» предусматривает выпуск 1500 моделей открытых, полугерметичных и герметичных компрессоров DWM. Открытые компрессоры выпускаются ограниченно, в основном для транспортных систем охлаждения. Полугерметичные одно- и двухступенчатые компрессоры универсальны — их используют как в судовых холодильных установках, так и в стационарных промышленных. Герметичные компрессоры предназначены главным образом для систем кондиционирования воздуха и тепловых насосов. Фирма постоянно работает над созданием нового более эффективного холодильного оборудования. За последние 10 лет внедрено шесть новинок. Основные хладагенты R22 и R502. Осуществляется переход на R134a. Технический специалист г-н М. Аншо посвятил свое выступление техническим проблемам. Рассказывая об особенностях полугерметичных компрессоров, он подробно описал конструкцию и принцип действия применяемого в них клапана нового типа, показал его достоинства. В одноступенчатых компрессорах этого типа всасываемые пары хладагента охлаждаются путем впрыска во всасывающую полость жидкого хладагента, подаваемого через клапан насосом по команде датчика температуры нагнетания,соединенного склада; по периметру охлаждаемого склада снаружи в грунте устроить теплоизоляционный фартук, чтобы исключить оттаивание промороженных грунтов под фундаментами в теплое время года; вместо кирпичных пилястр на платформах предусмотреть пристенные колонны. Несмотря на некоторые недочеты, в целом принятое проектное решение холодильника следует признать правильным. За счет отказа от теплоизоляции пола и системы его обогрева сэкономлено значительное количество «бросовой» тепловой энергии. В результате аккумуляции холода в толще промороженных грунтов теплопритоки в камеры через основание холодильника сведены к минимуму.
с электромагнитным блоком. В двухступенчатых компрессорах впрыск осуществляют между ступенями на всасывании второй ступени. Такое техническое решение расширяет область использования компрессоров по температурам кипения и конденсации. В герметичных компрессорах применяют электродвигатели со встроенной защитой от перегрева обмоток электродвигателя. Компрессор снабжен смотровым стеклом, в его картере имеется нагреватель масла. Внутри компрессора предусмотрен встроенный глушитель шума. Для смазки используют специальное синтетическое масло, которое заправляют на заводе-изготовителе. Но можно применять и обычное стандартное масло. Эти компрессоры компактны, имеют низкий уровень шума. Для систем кондиционирования воздуха разработан принципиально новый тип компрессора — спиральный. По сравнению с выпускаемыми он более эффективен, малошумен. В заключение представители фирмы ответили на вопросы. Представитель министерства промышленности России Н. В. Романовский отметил своевременность этих встреч, поскольку усилия специалистов, работающих в области холодильной техники, должны быть скоординированы. Только тогда можно решить все проблемы. Опыт таких встреч очень полезен. Семинар завершился переговорами представителей фирмы со специалистами различных организаций. 1191 К 70-летию Л. Е. Медовара В марте с. г. исполнилось 70 лет известному специалисту в области холодильной техники Лазарю Ефимовичу Медовару. После окончания в 1945 г. МВТУ им. Н. Э. Баумана Лазарь Ефимович работал в химической промышленности, а с 1958 г.— более 30 лет — во ВНИКТИхолодпроме. В 1975 г. по его инициативе в институте была создана лаборатория децентрализованных систем хладоснабжения для мясной и молочной промышленности, специалистами которой под руководством Л. Е. Медовара были предложены и внедрены в промышленность новые системы хладоснабжения камер хранения и созревания сыра, сушки колбас, автономных камер хранения молочных продуктов. Широкое распространение в сельском хозяйстве получили разработанные лабораторией унифицированные системы охлаждения молока на базе серийных водоохлаждающих машин и аккумуляторов холода. Применение этих систем в ряде совхозов Московской и других областей позволило вывозить молоко из хозяйств раз в сутки при сохранении его качества и значительном снижении эксплуатационных затрат. Л. Е. Медовар известен и как разработчик новых электронных приборов для исследования холодильных машин — электронного индикатора давления, прибора для измерения быстроменяющихся температур, отметчика равных давлений и ряда других. В частности, созданный им совместно с другими специалистами электронный индикатор давления с малогабаритными пьезокерамическими датчиками нашел широкое применение не только в холодильной промышленности, но и во многих других отраслях техники. Результаты многолетней научной и производственной деятельности Л. Е. Медовара отражены в 70 публикациях в различных журналах, книгах, справочниках по холодильной технике. Около 30 разработок Л. Е. Медовара защищены авторскими свидетельствами на изобретение, многие из них отмечены медалями ВДНХ, а сам Лазарь Ефимович награжден знаком «Изобретатель СССР». Лазарь Ефимович — один из авторов действующих ныне «Правил устройства и безопасной эксплуатации фреоновых холодильных установок». Он много лет сотрудничает с журналом «Холодильная техника» в качестве автора, рецензента и спецредактора. Под его руководством выполнили и защитили дипломные проекты более 50 студентов различных вузов Москвы. Эрудиция и компетентность, доброжелательное, отношение к людям снискали Лазарю Ефимовичу уважение всех работавших с ним. Коллектив ВНИКТИхолодпрома и редакция журнала «Холодильная техника» поздравляют юбиляра и желают ему крепкого здоровья и благополучия. 8 Ч о I ! f 1 ИЗОБРЕТЕНИЯ -Л A1) 1617275 E1M F 25 D 13/00, 13/02 B1) 4402435/40-13 B2) 04.04.88 G1) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторский, проектно- технологический центр G2) А. В. Алексеев E3) 621.565 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ КАМЕРА, преимущественно для термообработки и хранения пищевых продуктов, содержащая грузовую емкость, ограниченную теплоизолированными ограждениями, с установленными вдоль них потолочными и пристенными ребристо-трубными батареями, отличающаяся тем, что, с целью сохранения качества продукта путем регулирования влажности воздуха в объеме емкости, камера снабжена экранами из гибкого влагонепроницаемого материала, установленными у ограждений и прикрепленными к ним так, что по крайней мере узел крепления одного конца каждого экрана выполнен разъемным для обеспечения возможности огибания и отделения от объема заданного количества ребристо-трубных батарей. A1) 1615492 E1M F 25 В 15/00 B1) 4636461/23-06 B2) 12.01.89 G1) Одесский технологический институт холодильной промышленности G2) Э. А. Ба- кум E3) 621.56 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая кристаллизатор газовых гидратов, размещенный в испарителе холодильной машины, накопитель гидратной суспензии с фильтровальной перегородкой и с подключенной к его нижней части разделительной емкостью, соединенной через регулирующие вентили по хладагенту и рассолу с кристаллизатором газовых гидратов, и охладитель с насосом, подключенный по рассолу к разделительной емкости и кристаллизатору газовых гидратов, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности, охладитель дополнительно подключен по хладагенту через свои регулирующие вентили к разделительной емкости и кристаллизатору газовых гидратов, а насос рассола установлен после охладителя, причем после регулирующего вентиля по хладагенту параллельно регулирующему вентилю по рассолу установлен до полнительный регулирующий вентиль.
ШШШШ УДК 643.353.97 Рынок бытовой холодильной техники Бытовые холодильники и морозильники выпускают более чем в 60 странах мира. Крупнейшими зарубежными производителями являются США, Япония, Италия, Германия, Южная Корея, Бразилия, Китай, Великобритания. Данные табл. 1 характеризуют производство холодильников и морозильников (в тыс. шт.) в странах мира. ТАБЛИЦА 1 Страны i__ ~~iW США Япония Италия ФРГ Южная Корея Бразилия Китай Великобритания ГДР Испания Югославия Турция Франция Холодильники 1986 6284 4496 4082 2147 2370 1963 2240 1149 1018 924 881 665 381 1987 6972 5079 4095 2237 2388 1970 2250 1153 1020 940 890 670 428 1988 6900 5263 4115 2261 2400 1976 2258 1158 1124 951 895 675 440 Морозильники 1 _ 1126 86 1444 862 10 0 0 294 514 200 720 600' 119 1987 1260 101 1448 787 11 _ — 298 518 203 725 604 153 1988 | 1258 100 1457 789 12 — — 299 524 207 730 610 154 1 Мировой рынок контролируют семь ведущих фирм: «Электролюкс-Занусси» (Швеция) с годовым объемом 10,7 млн шт., «Дженерал Электрик» (США) — 5,2, «Уирлпул» (США)—5,1, «Мацу- сита» (Япония) — 4,5, «Бош-Сименс» (ФРГ) — 3,7, «Филипс» (Голландия) — 2,7, «Томсон — Бранд» (Франция) — 1,8 млн шт. Ассортимент производимых западноевропейскими фирмами холодильников на 40—85 % представлен двух- и многокамерными и комбинированными моделями. В программах фирм США и Японии такие модели составляют до 95 %. Выпускаются также однокамерные холодильники без низкотемпературного отделения, которые комбинируются с морозильником. 1986 г. Доля морозильников в домашнем хозяйстве постепенно возрастает. Причем более 60 % общего объема выпуска морозильников составляют модели типа «шкаф» емкостью 50...520 дм3. На рынке США, ФРГ, Вели кобритании, Франции, Италии наиболее широко представлена бытовая холодильная техника производства США — ее доля составляет 70 %, 9,5 % приходится на долю ФРГ, оставшиеся 20,5 % равномерно распределяются между Францией, Великобританией и Италией. В США поставка различных типов холодильников и морозильников на рынок, в тыс. шт., характеризуется следующими данными: Холодильники в том числе малогабаритные стандартные Морозильники в том числе типа ларь малогабаритные типа шкаф 7320,4 810,0 6510,4 1472,3 661,1 250,0 561,2 1987 г. 7802,1 830,0 6972,1 1519,7 692,2 260,0 567,5 1988 г. 8227,0 1000,0 7227,0 1643,8 726,6 295,0 622,2 Большую часть реализуемых в США холодильников составляют модели емкостью 400...700 дм3 в виде колонки с вертикальным расположением камер G0%). В 1988 г. доля фирм, выпускающих холодильники в США, составила: «Дженерал Электрик» — 35%, «Уирлпул» — 28, «УКИ» — 21, «Адмирал»—10, «Амана» — 5, другие—1 %; морозильники: «Уирлпул» — 36, «УКИ» — 32„ «Адмирал» — 22, «Амана» — 6, другие — 4 %. В ФРГ выпуском бытовых холодильников занимаются около 35 фирм, однако около 50 % общего производства сосредоточено на предприятиях четырех компаний: «Бош — Сименс» — 22 %; АЕГ — 10 %, «Баукнехт» и «Либ- херр» — по 8 %. Ниже представлены объемы производства основных видов бытовых холодильников в ФРГ, в тыс. шт.: 1986 г. 1987 г. 1988 г. )ЛОДИЛЬНИКИ однокамерные в том числе встроенные напольные комбинированные и двухкамерные 1461 1036 425 686 1557 1158 399 680 1543 1163 380 718 Прирост производства приходится почти исключительно на встроенные, комбинированные и двухкамерные холодильники. Продажа бытовых холодильников на рынках ФРГ в 1988 г. составила 2000 тыс. шт., а к 1990 г. снизилась примерно до 1950 тыс. шт.* Свыше 50 % западногерманского рынка однокамерных и комбинированных холодильников контролируют три компании — «Куэлле», «Сименс», «Бош». Прочные позиции на рынке занимают также фирмы «АЕГ», «Баукнехт» и «Либхерр». Внешняя торговля ФРГ бытовой холодильной техникой, тыс. шт., характеризуется следующими данными: 1986 г. 1987 г. 1988 г. Импорт Однокамерные холодильники Холодильники- морозильники Экспорт Однокамерные холодильники Холодильники- морозильники 782 94 780 265 761 108 839 266 745 126 861 267 Из приведенных данных видно, что ввоз однокамерных аппаратов в 1988 г. сократился по сравнению с 1987 г. на 2,7 %, а вывоз, на- * Данных по объединенной Германии в печати пока не опубликовано.
против, увеличился на 3,5 %. Это объясняется тем, что цены на импортные напольные холодильники заметно ниже, чем на аппараты ФРГ. Наибольший объем ввозимых в ФРГ бытовых холодильников представлен продукцией, поступающей из стран ЕЭС; в 1988 г. ее доля в импорте встроенных аппаратов составила 94 %, напольных — 72, комбинированных — 85 %. При этом подавляющая их часть поставляется из Италии. В свою очередь, страны ЕЭС являются основными покупателями западногерманских бытовых холодильников. В 1988 г. доля этих стран в западногерманском экспорте встроенных холодильников составляла 57, напольных 65, комбинированных 82 %. В среднем на внешних рынках реализуется 55'— 60 % всех выпускаемых в стране холодильников. В Великобритании рынок холодильных приборов характеризуется стабильностью продажи и невысокими ценами. Ведущие фирмы по производству холодильников «Трисити» и «Лек». Последняя производит 20 % холодильников от общей продажи. Рынок бытовой холодильной техники, тыс. шт., Великобритании выглядит следующим образом: 1986 г. 1987 г. 1988 г. Однокамерные холодильники с НТО без НТО Морозильники лари шкафы Холодильники- морозильники Всего 675 481,2 193,9 529,6 210 319,6 850,1 2055 691,2 430,3 258,7 566,3 212,3 354 863,7 2121 697,5 428,3 269,2 580,5 213,3 367,2 887,6 2165,6 Большую часть рынка составляют двухкамерные холодильники. Их продажа за 1988 г. увеличилась на 2,8 %. Снижается реализация однокамерных холодильников с низкотемпературным отделением (НТО) и возрастает продажа однокамерных холодильников без НТО. Около 30 % английских хозяйств оснащены комбинированными холодильниками-морозильниками. Наибольшим спросом пользуются приборы, в которых емкости холодильной и морозильной камер одинаковы. Основными поставщиками холодильников-морозильников на английский рынок являются итальянские и французские фирмы. В 1988 г. доля фирм в продаже комбинированных холодильников- морозильников составляла (в %): «Лек» — 18, «Хотпоинт» — 16, «Трисити» — 15, «Электролюкс» — 15, «Кельвинатор» — 11. В последнее время доля Италии в поставках холодильников-морозильников сократилась, а Франции возросла. В 1988 г. спрос на холодильники и морозильники (в том числе и на комбинированные модели) снизился на 9 %. Эта тенденция сохранилась и в последующие годы. Так, продажа холодильников- морозильников снизилась в 1991 г. по предварительным данным до 780 тыс. шт. (против 840 тыс. шт. в 1988 г.). Во Франции ведущим изготовителем бытовых холодильников и морозильников является фирма «Томсон», которая реализует свою продукцию под торговыми марками «Томсон» (наиболее дорогие изделия), «Бранд» (изделия среднего класса), «Ведетт». В 1986 г. в стране было про изведено 381,1 тыс. холодильников и 119,1 тыс. морозильников, из которых было поставлено на внутренний рынок соответственно 301,9 и 68,4 тыс. шт., на экспорт — 79,2 и 50,7 тыс. шт. В 1987 г. было выпущено 427,9 тыс. холодильников и 152,7 тыс. морозильников, из них экспортировано соответственно 104,2 и 57,9 тыс. шт. На рынке сбыта ведущее положение занимают фирмы «Томсон», «Филипс», «Электролюкс», которые поставляют 66 % холодильников и 47 % морозильников. В 1988 г. продажа холодильников составила 1905,6 тыс. шт., из них 85 % — га счет импорта, морозильников — 724,8 тыс. шт., из них 87 % — за счет импорта. Динамика изменения структуры рынка холодильников (в %) характеризуется следующими данными: 1986 г. 1987 г. 1988 г. Холодильники однокамерные 46 31 26 двухкамерные 43 49 53 комбинированные 11 20 21 Как видно из этих данных, доля однокамерных холодильников на рынке Франции снижается, а доля двухкамерных и комбинированных — растет. Италия выпускает более 4 млн холодильников и около 1,5 млн морозильников. Производство холодильников ориентируется в основном на экспорт. В стране около 40 предприятий специализируются на электробытовых машинах. Самые крупные из них — фирм «Электролюкс-Занусси», «Филипс», «ИРЕ», «Мерлони», «Канди», «Индесит» — выпускают 75 % национального объема производства и обеспечивают 65—70 % рынка. Основными покупателями бытовых холодильников, изготовленных в Италии, являются Франция, Великобритания и ФРГ. Их доля в итальянском экспорте составляет более 50 %. Итальянские фирмы, ранее выпускавшие в основном дешевые изделия, в последнее время производят более сложные и дорогие из-за конкуренции и смещения потребительского спроса в сторону изделий высокого класса. В Испании производством холодильников заняты три крупные фирмы. Объемы выпуска холодильников и морозильников в стране представлены ниже, тыс. шт: 1987 г. 1988 г. Комбинированные холодильники-морозильники 67 104 Однокамерные холодильники 844 848 Морозильники 214 243 В производстве холодильников последних моделей применяются новые технологии, обеспечивающие автоматическое размораживание, более низкое потребление энергии и отказ от использования фреонов R11 и R12. Испанский рынок холодильников характеризуется высокой степенью насыщения — 90 %. Этим в значительной степени объясняется падение спроса на внутреннем рынке на холодильники и морозильники (см. табл. 2), снижение их импорта. В Японии производство, экспорт и импорт холодильников и морозильников, в тыс. шт., характеризуются данными, представленными в табл. 3. В 1988 г. выпуск холодильников в Японии вырос на 3,4 % E180 тыс. шт.). Наиболее популярны на рынке Японии холодильники емкостью свыше 300 дм3 B3 % общего производства), двух- и многокамерные, что позволяет создавать оптимальные температурные режимы для хранения различных продуктов. Многие модели имеют электронные системы управления. ТАБЛИЦА 2 21 « к ее о i 1 Типы холодильных приборов 1986 г. Продажа Экспорт Импорт 1987 г. Продажа Экспорт Импорт 1988 г. 1 Продажа Экспорт Импорт тыс. шт. Холодильники 960,5 91,4 157,0 1099,8 87,8 276,6 989,0 123,9 136,5 Морозильники — 146,3 79,8 164,8 159,9 110,7 143,7 152,9 53,6
ТАБЛИЦА 3 дильных приборов Холодильники В том числе: емкостью менее 141,6 дм3 емкостью более 141,6 дм3 другие Морозильники 1986 г. Производство 4527 — — — 92 Экспорт 861 170 691 — 19 Импорт 22 19 4 13 2 1987 г. Производство 5079 — — — 101 Экс порт 1055 184 871 — 17 Импорт 64 53 10 19 5 1988 г. Производство 5180 — — — 100 Экспорт 1060 162 898 — 18 Импорт 68 53 11 22 7 22' ** ОЪ ©> 1 I Анализ приведенных данных позволяет сделать вывод о высокой степени насыщенности рынка развитых стран бытовыми холодильниками. В 1989 г. она составляла: США — 99,9 %, Франция, Италия —99, ФРГ — 98, Япония — 97,9, Англия — 96 %. Насыщенность рынка морозильниками гораздо меньше: в ФРГ — 65%, США —40,7, Франции — 40, Англии —38, Италии —20%. Это обстоятельство следует учитывать отечественным производителям бытовой холодильной техники при рассмотрении перспектив развития своих предприятий. Насыщенность мирового рынка и, следовательно, жесткая конкуренция за рынки сбыта обусловливают необходимость постоянного совершенствования и обновления продукции. Фирмы-продуценты стремятся удовлетворить запросы различных слоев потребителей за счет производства широкой гаммы различных моделей. Двухкамерные и комбинированные холодильники занимают первое место на мировых рынках и в будущем, как показывает развитие рынков США и Японии, окончательно вытеснят другие типы. *\ ..VST. ".;:* ! I 11 ИЗОБРЕТЕНИЯ щ (И) 1615490 E1M F 25 В 9/02 B1) 4307419 29-06 B2) 16.09.87 G2) В. 3. Савченко, В. П. Бахмуцан, Л. Я, Крупенина, С. В. Артамонов E3) 621,565.3 E4) E7) СПОСОБ РАБОТЫ УСТАНОВКИ ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА с вихревыми трубами, пар.аллельно включенными от общего источника сжатого газа путем регулирования температуры и расхода холодного потока посредством изменения величины горячего, отличающийся тем, что, с целью повышения В последнее время не только в США и Японии, но и в Европе увеличивается выпуск холодильников с принудительной системой циркуляции воздуха «No frost». Большое внимание уделяется разработке многокамерных комбинированных холодильников и многофункциональных холодильных центров с тремя и более температурными зонами. Создаются экологически чистые холодильники. Увеличивается количество моделей холодильников и морозильников с электронной и микроэлектронной системами управления. Таким образом, несмотря на высокую насыщенность, рынок бытовой холодильной техники остается рынком, способным к обновлению и расширению. Список литературы 1. БИКИ. 1988, № 97; 1990, № 22. 2. Материалы В/О «Техноинторг». М., 1986, 1988. 3. Экономическое сотрудничество стран — членов СЭВ. 1989, № 7. 4. Appliance. 1988, № 9; 1989, № 1, 4. 5. Appliance Manufacturer. 1989, № 1. 6. Elettrodomestica. 1989, № 8, 10. 7. Revue generate du Froid. 1988, № 12; 1989, № 12. Обзор подготовили С. Л. ШЕЛАШОВА, Г. П. БАРЫКИНА Киевское НПО «Веста» ; /j ¦И /ЙЖ? экономичности, вихревые трубы вводят в работу последовательно, суммарный расход холодного потока поддерживают постоянным и равным расходу первой трубы, а изменение величины горячего потока осуществляют после включения каждой трубы и по достижении заданной температуры холодного потока включение вихревых труб прекращают, а при понижении этой температуры производят отключение вихревых труб в обратной последовательности при поддержании того же постоянного расхода холодного потока. АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ ТАЛАНОВ 5 апреля 1992 г. на 55-м году жизни скоропостижно скончался Анато-| лий Васильевич Таланов, замести- тель директора ВНИИхолодмаша, член его научно-технического со-| вета, кандидат технических наук После окончания в 1960 г. Мо-| сковского института мясной и молочной промышленности А. В. Та-| ланов работал инженером по про ектированию предприятий мясной и молочной промышленности. С 1963 по 1984 г. он трудился во| ВНИИхолодмаше старшим инже нером, руководителем группы, за местителем заведующего, заве-| дующим отделом технического надзора за проектированием холодильных установок промышлен ного назначения. В 1984 г. он был избран председателем Комитета народного контроля Октябрьского района г. Москвы. После защиты в 1986 г. диссертации на звание кандидата технических наук А. В. Та-| ланов вернулся во ВНИИхолодмаш, где сначала работал старшим науч ным сотрудником, а с 1988 г.— заместителем директора. А. В. Таланов был высококвалифицированным специалистом в области холодильного машино строения, проектирования холо дильных установок. Его научная деятельность концентрировалась на вопросах рационального применения холодильных машин для различных технологических процес сов, оптимизации выбора типов и исполнений машин на основе оцен ки их показателей технического уровня и экономичности. Разрабо тайные при его непосредственном участии методики оценки уровня качества и экономической эффективности холодильной техники нашли широкое применение. Научные статьи А. В. Таланова неоднократно публиковались е журнале «Холодильная техника» Постоянно расширяя свои знания, Анатолий Васильевич получил экономическое и философское образование. Он активно участвовал в общественной жизни ВНИИхолодмаша и Октябрьского района г. Москвы. Заслуги А. В. Таланова отмечены государственными наградами. Анатолий Васильевич был скромным, трудолюбивым человеком, внимательным к людям, готовым тактично и ненавязчиво помочь им. Он пользовался в коллективе глубоким уважением и доверием. Светлая память об Анатолии Васильевиче Таланове надолго сохранится в сердцах всех, кто с ним ра- |ботал и знал его.
^Ш^ШШ^^^к^^Ш^^шШ^^^Ш^ш illlllili iiiil I В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА УДК 664.8/.9.037.004.183@83.132) Рекомендации по замораживанию и хранению пищевых продуктов* Экономия электроэнергии при производстве и хранении замороженных пищевых продуктов. В 70-х годах в дискуссиях о перспективах применения замораживания и холодильного хранения замороженных пищевых продуктов ограничивающим фактором считали большой расход электроэнергии. Однако расчеты показывают, что на эти способы расходуется не больше электроэнергии, чем на другие способы долговременного сохранения продуктов, например консервирование. А для некоторых пищевых продуктов, например овощей, если рассматривать весь процесс от их производства до потребления, расход электроэнергии на замораживание может быть меньше. Кроме расхода электроэнергии, равнозначными или даже более значимыми факторами являются органолептические свойства, питательная ценность, стоимость, диапазон и удобство применения. Оценивая их, можно сделать вывод, что замораживание и холодильное хранение — одни из самых важных, ' а, может быть, и оптимальные способы длительного сохранения пищевых продуктов — сырья, полуфабрикатов и готовых блюд в потребительской упаковке. На холодильных предприятиях электроэнергия расходуется на выработку холода холодильной установкой, осуществление производственных процессов, освещение и отопление помещений, горячее водоснабжение, зарядку батарей электропогрузчиков и т. д. Затраты на электроэнергию составляют 1/3 часть годовых эксплуатационных расходовали 10 % общих годовых затрат по крупному холодильнику. На удельный расход электроэнергии влияют размеры камер холодильника: чем меньше камера, тем больше расход электроэнергии на единицу хранящегося продукта: Размер камеры, м3 10 000 1 000 100 100 Расход кВт электроэнергии, •ч/(лг-год) 100 200 600 1500 В связи с постоянным ростом цен на электроэнергию повышается значимость мер по ее экономии на холодильных предприятиях. Однако любые меры по экономии электроэнергии не должны приниматься в ущерб качеству продуктов. Программу по экономии электроэнергии следует начинать с учета мест ее потребления. На энергоемкие участки следует обратить внимание в первую очередь. Именно на этом этапе важно определить возможность контроля за расходом электроэнергии и затраты на осуществление контроля. В случае строительства холодильников для новых рынков, например в развивающихся странах, нужно изучить общую систему потребления электроэнергии. Такой логический подход важен и для хорошо освоенных рынков. При проектировании и строительстве холодильников должны быть учтены самые последние достижения, чтобы выбрать наиболее приемлемый и экономичный вариант. Не существует общего решения, которое можно было бы применить во всех случаях. Оптимальный проект зависит от типа, размеров и функции предприятия. Вместе с тем можно рассмотреть следующие общие аспекты. На холодильнике, работающем в диапазоне температур —25... —30 °С, может быть применена любая из четырех основных систем охлаждения: децентрализованная с автономными одноступенчатыми фреоновыми холодильными машинами; централизованная с одноступенчатыми фреоновыми холодильными машинами; централизованная с двухступенчатыми фреоновыми холодильными машинами; централизованная с двухступенчатыми аммиачными холодильными машинами. Для этих систем охлаждения * Окончание. Начало см. в «XT» № 9—11 за 1990 г., № 1—3, 6, 8, 10, 12 за 1991 г., № 2, 5 за 1992 г. коэффициент СОР, характеризующий энергетическую эффективность, равен соответственно 1,15; 1,35; 1,60 и 2,05. На вентиляторы воздухоохладителей приходится от б до 20 % общего расхода электроэнергии в камере. Значительной экономии электроэнергии можно добиться при минимальном уменьшении давления воздуха путем подбора большего по размеру вентилятора с меньшей частотой вращения. В крупных холодильных камерах, более 10000 м3, обычно предусматривают воздухораспределительные каналы или несколько небольших воздухоохладителей. С точки зрения снижения капиталовложений и эксплуатационных расходов предпочтение следует отдавать большим воздухоохладителям. Обычно холодильные камеры оснащаются чрезмерно большими воздухоохладителями, для того чтобы сбалансировать тепловую нагрузку от продуктов. В таких случаях рекомендуется контролировать время работы вентиляторов. Интенсивность инееобразова- ния на теплообменных поверхностях воздухоохладителя зависит от его расположения относительно дверей камер, от времени года, вида хранимой продукции. Эти факторы следует обязательно учитывать при проектировании системы охлаждения. Расход электроэнергии непосредственно связан с толщиной теплоизоляции ограждающих конструкций камер, видом и качеством теплоизоляционного материала. Современные теплоизоляционные панели лучше защищают камеры от проникновения теплоты через ограждающие конструкции, чем теплоизоляция из стекловаты, минеральной ваты или полистирола. Дополнительная теплоизоляция ограждающих конструкций действующих холодильников обычно нецелесообразна. Выгоднее ликвидировать тепловые мостики. Выбор температуры хранения определяется функцией холодильника. Холодильники для длительного хранения продуктов навалом и производственные холодильники должны функционировать при температурах —25 °С и ниже, чтобы свести к минимуму изменения качества продуктов. Для распределительных холодильников и охлаждаемых складов с более высоким грузооборотом рекомендуется температура —25 °С, но допускается и —18...—20 °С: В последнем случае требуется интенсификация погру- зочно-разгрузочных работ, чтобы уменьшить колебания температур, которые могут привести к снижению качества продуктов. 45 н 1 I
Некоторые продукты хранят при более низких или более высоких, чем указано, температурах. Различия в капиталовложениях на строительство крупных холодильников с температурой —18 и —28 °С незначительны (см. таблицу). Структура капиталовложений Земляные работы Наружные работы Здание Теплоизоляция Холодильное оборудование Электрооборудование Оборудование для погрузочно-разгру- зочных работ Конторские помещения и вспомогательные приспособления Итого Стоимость, долл. США/м3 J —18 °С 7,2 11,9 18,0 8,7 6,7 4,8 9,5 4,7 71,5 —28 °С 7,2 11,9 18,0 9,4 8,3 5,0 9,5 4,7 74,0 1 При эксплуатации холодильников экономия электроэнергии достигается различными мерами, начиная от «выключения света» до повторной окраски наружной части здания и утилизации теплоты конденсации. Одна из самых важных мер — пропаганда необходимости экономии электроэнергии среди работников холодильника. Компрессоры являются основными потребителями электроэнергии на большинстве холодильников. Для каждой установки следует отдельно анализировать, как лучше эксплуатировать компрессоры. Например, экономичнее эксплуатировать один компрессор в течение 20 ч, чем два в течение 10 ч с 10-часовым резервом, при условии, что вентиляторы и насосы контролируются соответственно термостатами и прессостатами. При одном работающем компрессоре полностью используются теплообмен- ные поверхности испарителей и конденсаторов, более низкая скорость пара в трубопроводах обеспечивает уменьшение потерь давления. Исходя из потребностей в холоде, следует шире использовать возможность эксплуатации компрессоров преимущественно в периоды действия льготных тарифов на электроэнергию. Большое значение имеет точность поддержания расчетной температуры кипения хладагента. Снижение ее на ГС в диапазоне —30...—40 °С вызывает увеличение расхода электроэнергии приблизительно на 2 %. На холодильных предприятиях, на которых осуществляется и замораживание, и хранение, предусматривают две группы компрессоров на разные температуры кипения: —40 °С для камер замораживания и —30 °С для камер хранения. Кроме этого, некоторые типы низкотемпературного оборудования работают в неустановившемся режиме. Во фреоновых системах часто осуществляется автоматическая рециркуляция масла. Содержание в хладагенте небольшого количества масла незначительно снижает энергетическую эффективность. Однако необходим постоянный контроль, чтобы не допускать его высоких концентраций в хладагенте. Из аммиачных систем масло следует регулярно сливать. Тщательный учет его расхода каждым компрессором и количества слитого масла имеет большое значение для оптимизации работы системы. Для того чтобы справиться с пиковой нагрузкой, обычно применяют воздухоохладители больших, чем нужно, размеров. В этом случае значительное количество электроэнергии может быть сэко- ном ено с помощью термостата, контролирующего время работы вентиляторов. Требуется также регулирование работы вентиляторов конденсаторов с воздушным охлаждением. В конденсаторах с водяным охлаждением и испарительных нельзя допускать образования накипи и ржавчины. Распылительные сопла следует регулярно прочищать. Воздух и неконденсируемые газы в системе повышают расход электроэнергии, поэтому их необходимо периодически выпускать из системы. Очень важно поддерживать на одном уровне температуру конденсации, поскольку повышение ее на 1 °С увеличивает расход электроэнергии примерно на 3 %. Проникновение воздуха через дверные проемы может повысить потребность в холоде на 15 % и более. Потери снижаются, если двери выходят на закрытую и (или) охлаждаемую платформу. Однако решающим фактором является дисциплина обслуживающего персонала. Наилучшим способом признано автоматическое открывание — закрывание дверей холодильников. Механические повреждения устройства воздушной завесы создают проблему при интенсивном движении. Воздушная завеса в дверном проеме не имеет большого значения для камер хранения с температурами —20...—30 °С. Целесообразно строить вестибюли, однако они отнимают часть площади, предназначенной для хранения, если строятся на действующем предприятии. Пластиковая завеса в дверном проеме удобна, но нельзя допускать ее повреждения. Различие в расходе электроэнергии в зависимости от требуемой температуры в диапазоне —18...—28 °С составляет порядка 25 %. Однако следует учиты-. вать, что в общих годовых эксплуатационных расходах на электроэнергию приходится 10 % и повышением температуры от —28 до —18 °С эти расходы уменьшатся только на 2,5 %, а качество продуктов при этом может снизиться. Один из путей экономии электроэнергии — использование теплоты конденсации, обычно уходящей в атмосферу, например, для отопления конторских помещений и других целей, но для этого существует достаточно много препятствий (например, значительное расстояние до места потребления тепловой энергии, неподходящее время дня или года). Не следует повышать температуру конденсации в целях получения большего количества тепловой ..энергии без гарантии того, что это не будет влиять на работу холодильной установки и нарушать правила техники безопасности. Соблюдение правил техники безопасности особенно важно при эксплуатации аммиачных холодильных установок. Несмотря на то что аммиак — термодинамически и технически эффективный хладагент, для использования теплоты конденсации из-за ряда ограничений необходима промежуточная теплопередающая среда, в результате чего часть тепловой энергии теряется. Наиболее эффективны системы подогрева воздуха или воды непосредственно от конденсатора. Несовпадение времени получения и потребления часто вызывает необходимость в системе аккумуляции теплоты. В централизованной холодильной установке теплоту конденсации можно утилизировать несколь- t кими способами, получая различные температурные уровни: кожухотрубный конденсатор и , конденсатор с воздушным охлаждением могут подогревать воду или воздух до 25...35 °С; теплообменник на линии нагнетания компрессора создает высокие температуры порядка 60...70 °С, однако количество утилизируемой тепловой энергии невелико: 5— 15 % «производительности» конденсатора; большие машины, в частности винтовые, имеют охладители масла, которые могут давать подогретую воду 35...40 °С, при этом количество утилизируемой тепловой энергии составляет 10—25 %. Материал подготовили канд. техн. наук М. А. ДИБИРАСУЛАЕВ, И. В. СОКОЛОВА ВНИКТИхолодпром
* > & ^ ЗА РУБЕЖОМ 0 1И111в1111 ¦в шшшшшш жшшшшшшш liiiiftll IBIillpiiilllllllllllllSlil ¦SI Ipjjllplll УДК 641.528 Тенденции производства быстрозамороженных продуктов* Скороморозильные аппараты Скороморозильные аппараты (СМА) выпускают фирмы различных стран. Ниже рассматриваются СМА ряда фирм США и Европы. США. Фирма «РЕКО» —одна из ведущих по производству скороморозильных аппаратов. На базе своих исследований и разработок она изготовляет флюидизационные, туннельные и спиральные СМА в широком диапазоне производитель- ностей. Фирма «РЕКО» поставляет их в Двух вариантах: в собранном виде в состоянии полной заводской готовности и в виде готовых элементов, монтируемых на месте эксплуатации. В обоих вариантах СМА комплектуют блочной холодильной машиной полной заводской готовности. Флюидизационные скороморозильные аппараты предназначены для замораживания продуктов, состоящих из мелких частиц, перемещаемых потоком воздуха по порогам перфорированного ложа. При этом частицы продукта не смерзаются и не слипаются. Корпус аппаратов выполняют из нержавеющей стали с теплоизоляцией из пенопласта между наружной и внутренней обшивками. Производительность флюидизационных СМА от 0,45 до 13,6 т/ч. Туннельные СМА фирма «РЕКО» изготовляет двух типов: с цепными конвейерами для перемещения многоярусных тележек, на полках которых замораживаются продукты в коробках или пакетах (птица, блочное мясо, выпечка, мороженое и др.); производительность СМА от 2,3 до 23 т/сут регулируется микропроцессором; Vk ¦Окончание. Начало см. в «XT» № 9 за 1991 г., № 1, 4 за 1992 г. с одним, двумя или тремя ленточными конвейерами, скорость каждого из них можно регулировать в соответствии с продолжи- ельностью замораживания конкретного продукта; стандартная длина туннелей от 4,85 до 23,0 м, стандартная ширина от 2,35 м при одном конвейере до 4,05 м при трех конвейерах. В туннельных СМА продукты можно также охлаждать. При длине туннеля 21 м производительность по охлаждению упакованной в пленку тушки птицы составляет 15 т/ч. Спиральные СМА фирма «РЕКО» выпускает со сдвоенными конвейерами. В таких аппаратах можно одновременно замораживать или охлаждать два продукта. При ширине ленты конвейера 0,4 м и длине 170 м производительность СМА от 230 до 550 кг/ч, а при ширине ленты конвейера 0,72 м и длине 104 м — от 450 до 1100 кг/ч. Скорость конвейера регулируется в пределах от 1,5 до 15 м/мин. Фирма «РЕКО» сама изготовляет около 75 % разных видов оборудования для комплектации СМА (аммиачные поршневые или винтовые компрессоры, циркуляционные ресиверы, аммиачные насосы, теп- лообменные аппараты и сосуды, электрооборудование, приборы автоматики, запорную арматуру, средства индивидуальной защиты), а 25 % комплектующих изделий фирма закупает. Скороморозильные аппараты производит также фирма «Виль- тер». В США, судя по планируемым разными фирмами закупкам оборудования для своих предприятий по производству быстрозамороженных продуктов, наибольшее распространение получили следующие типы СМА: флюидизационные, криогенные, спиральные, с интенсивной циркуляцией воздуха, плиточные. Криогенные аппараты работают на жидком азоте, фреонах, диоксиде углерода (СОг). В 1988 г. больше, чем в 1987 г., стали применять для СМА аммиачные холодильные установки и сокращать фреоновые. На некоторых предприятиях еще эксплуатируются СМА с рассольной системой охлаждения. Технология и техника быстрого замораживания на перерабатывающих предприятиях в основном аналогичны тем, которые применяются фирмой «РЕКО». Однако конструктивные решения СМА могут отличаться вследствие конкурентной * борьбы между фирмами и патентно- | лицензионной политики. ФРАНЦИЯ. Фирма «Самифи Бабкок» производит на своих заводах широкую градацию скороморозильных аппаратов различных конструкций. Она выпускает четыре типа пластинчатых аппаратов: автоматический с горизонтальными плитами производительностью от 350 до 3000 кг/ч с системой непосредственного охлаждения. Замораживающие плиты выполняются из алюминиевого сплава, внутренняя облицовка — из нержавеющей стали. Продукты замораживаются быстро и равномерно благодаря двухстороннему контакту с плитами; с горизонтальными плитами производительностью от 500 до 900 кг/ч, с гидравлической системой подъема и опускания плит. Аппарат теплоизолирован и облицован нержавеющей сталью. Загрузка и выгрузка продукта с двух сторон; автономный с горизонтальными плитами производительностью от 80 до 100 кг/ч и встроенной (под аппаратом) компрессионной установкой на R22. Аппарат компактный и недорогой; с вертикальными плитами производительностью от 300 до 750 кг/ч. В аппарате можно замораживать продукты блоками размерами 1070X500 мм различной толщины, а также твердые и жидкие продукты (например, бескостное мясо, рыбу, крем, фруктовую пульпу, йогурт и т. д.). Аппарат снабжен гидравлической системой управления перемещением плит и выгрузкой продукта. Фирма выпускает также несколько типов флюидизационных скороморозильных аппаратов: для замораживания продуктов россыпью производительностью от 2000 до 6000 кг/ч; одноконвейерный с изменяемой скоростью конвейерной ленты и автоматическим оттаиванием; с двумя конвейерами, периодическим оттаиванием, автоматиче- 25 v©
ской и непрерывной очисткой ленты конвейера, циркуляционной системой охлаждения. Фирма «Самифи Бабкок» изготовляет спиральные аппараты производительностью от 500 до 2500 кг/ч с непрерывной конвейерной лентой из нержавеющей стали. Она движется по направляющим рельсам, укрепленным спирально вокруг барабана. В аппарате можно замораживать россыпью все продукты, для которых не подходят аппараты других систем. Скорость конвейерной ленты можно регулировать. Система очистки и дезинфекции ленты действует непрерывно. ШВЕЦИЯ. Фирма «Фригоскан- дия Контрактинг» выпускает семь- типов скороморозильных аппаратов непрерывного действия, которые можно включать в линии поточного производства различных замороженных пищевых продуктов. Наибольшее применение в промышленности получили скороморозильные аппараты: флюидизационные, в которых продукт, состоящий из мелких частиц (ягоды, зеленый горошек, измельченные овощи и пр.), замораживается во взвешенном состоянии на воздушной подушке, создаваемой центробежными вентиляторами; спиральные с перемещением продукта (гамбургеры, рыбное филе, кондитерские изделия, готовые блюда и др.) на многоярусной конвейерной ленте, вращающейся вокруг вертикального барабана; туннельные для замораживания различных упакованных продуктов; для замораживания жидких продуктов (соусы, супы, пасты и пр.) в порционных пластиковых пакетах. Фирма «Фригоскандия Контрактинг» поставляет скороморозильные аппараты различной производительности, отвечающие большинству требований заказчиков, в том числе по размещению и включению в поточные технологические линии. Разработана новая модель флю- идизационного аппарата производительностью от 6 до 10 т/ч. Ее преимущества по сравнению с ранее выпускавшимися моделями: равномерная подача продукта в аппарат, обеспечиваемая устройством электронного взвешивания; оснащение системой внутренней мойки (с контролируемым расходом воды), исключающей ручную мойку и чистку, улучшающей санитарные условия; автоматическое оттаивание охлаждающей поверхности, позволяющее увеличить продолжительность работы аппарата в течение суток; модульное выполнение аппарата — набором модулей можно расширить мощности по замораживанию. ДАНИЯ. Фирма «Сабро» выпускает скороморозильные аппараты с интенсивной циркуляцией воздуха. Она поставляет их комплектно с холодильной установкой в полной заводской готовности. Аппараты состоят из двух изолированных секций контейнерного типа: в одной размещается холодильная установка, другая представляет собой морозильный туннель,— что облегчает установку их на месте эксплуатации. Модификации аппаратов различаются суточной (за 24 ч) производительностью: 2,5 т, 7,5 т и 15 т. Производительность аппаратов определена по замораживанию от 15 до —18 °С рыбы массой 2...2,5 кг с максимальной толщиной около 50 мм. Продолжительность замораживания 7 ч, включая загрузку и выгрузку продукта в течение 1 ч. Для других продуктов производительность должна быть скорректирована. Фирма поставляет аппараты в обычном и тропическом исполнении. Она выпускает также СМА с передвижными холодильными установками. Комплектные СМА фирмы «Сабро» удобны для использования, когда требуется замораживать свежий улов рыбы в небольших рыбацких поселках, овощи непосредственно после их сбора, мясо в небольших картонных упаковках. Продукты замораживаются на поддонах вместимостью 275 кг (в аппарате на 2,5 т) или 625 кг (в аппаратах на 7,5 и 15 т). Одновременно в аппарат загружаются соответственно 3, 4 и 8 поддонов. Холодильные установки работают на хладагенте R22. Аппараты производительностью 2,5 и 7,5 т фирма может поставить по просьбе заказчиков с холодильными установками на аммиаке. В секции комплектной холодильной установки смонтированы: двухступенчатый поршневой компрессор с регулируемой холодопроиз- водительностью и смазкой под давлением, водяной конденсатор (ко- жухотрубный горизонтальный), ресивер, фильтр-осушитель, отделитель жидкости, воздухоохладитель (из медных труб с алюминиевыми ребрами) с электрическим оттаиванием, панель щита электроснабжения и автоматики. Все трубопроводы, кабель и коммутирующие средства системы автоматики монтируют на заводе до отправки аппарата заказчику. В комплект поставки могут быть включены троллеи (из нержавеющей стали с колесами из нейлона) для ручной загрузки продукта, вентиляторная градирня, конденсатор, охлаждаемый морской водой, алюминиевые этажерки для замораживания различных продуктов. Каркас секции замораживания (туннеля) теплоизолирован полиуретаном толщиной 120 мм, секция холодильной установки имеет усиленный каркас и облегченную теплоизоляцию компрессорного участка. НИДЕРЛАНДЫ. Фирма «Грен- ко» изготовляет туннельные СМА непрерывного действия с двумя конвейерами (верхний и нижний) из сетчатых лент. Корпус собирают на стальном каркасе, ленты конвейеров изготовляют из нержавеющей стали, направляющие для циркулирующего воздуха — из алюминиевого листа, ограждения туннеля — из сборных металлических теплоизолированных панелей, но могут быть из бетона или кирпича. Лабиринтное устройство на входе в аппарат препятствует проникновению в него теплого воздуха и утечке холодного. СМА работают на аммиаке, а также на других хладагентах. Система непосредственного охлаждения насосная, безнасосная, может быть также рассольная система охлаждения. Замороженный продукт сталкивается с конвейерных лент специальным роликовым элементом, не повреждающим его. В туннельных аппаратах фирмы «Гренко» можно замораживать рыбное филе, цельную рыбу, гамбургеры, колбаски, креветки, крокеты, французский жареный картофель и т. д. Скорость ленты верхнего конвейера задается электронной системой в пределах от 4 до 50 мм/с! Нижний конвейер, приводимый в движение верхним, перемещается со скоростью в 2 раза меньшей, что обеспечивает надлежащее замораживание продукта. Непрерывный процесс замораживания длится 20 ч. Фирма выпускает три модификации двухконвейерного СМА со. стандартными эффективными площадями лент конвейеров 20, 30 и 40 м2. Производительность аппаратов соответственно 300...450, 450... 650 и 650...900 кг/ч, холодопроиз- водительность 50, 75 и 100 кВт. При изготовлении СМА фирма учитывает индивидуальные требования заказчиков. ФИНЛЯНДИЯ. Фирма «Ауто- пак» производит скороморозильные аппараты туннельного и спирального типов. Спиральный аппарат работает непрерывно, его можно присоединить к производственной поточной линии предприятия. В нем можно замораживать продукты от 30 до —18 °г или ох-
лаждать их от 70 до 4 °С. Производительность при замораживании от 100 кг/ч и выше, при охлаждении — 500 кг/ч. Спиральная лента сетчатая из нержавеющей стали шириной от 150 до 950 мм. СМ А с воздухоохладителем, установленным в общем теплоизолированном ограждении, обслуживается холодильной установкой на хладагентах R22 или R502 с насос- ной или безнасосной системой охлаждения. Фирма поставляет аппараты комплектно с холодильной установкой, а также без нее для присоединения аппарата к холодильной установке заказчика. ФРГ. Фирма «ЕМ Индустриан- ляген» изготовляет спиральные скороморозильные аппараты. В центре расположен воздухоохладитель, а вокруг него по спирали непрерывно вращается многоярусный конвейер с продуктом. Контролирование скорости конвейера электрическое или гидравлическое. Циркулирующий поток воздуха полностью омывает продукт (рыба, мясо, фрукты, овощи, готовые к употреблению блюда, выпечка) и снижает его температуру с 15 до —20 °С при замораживании или с 50 до 0 °С при охлаждении. Производительность аппаратов 750...4000 кг/ч. Холодопроизводи- тельность от 25 до 500 кВт при —42 °С. Система непосредственного охлаждения работает на аммиаке или на R22 по безнасосной или насосно-циркуляционной схеме. Аппараты экономичны по расходу электроэнергии. Фирма «Хайнен» разрабатывает и изготовляет скороморозильные аппараты карусельного типа для замораживания различных продуктов: пирожков с мясом, частей птицы, рыбных палочек, пиццы в багетах, картофелепродуктов, колбасных изделий, готовых блюд, выпечки. Замороженный продукт непрерывно транспортируется (снизу вверх или наоборот) спиральным конвейером из нержавеющей стали вокруг вращающегося барабана. Интенсивно циркулирующий воздух омывает продукт со всех сторон, способствуя эффективной теплопередаче и ускорению процесса замораживания. Применена система выравнивания давления на входе и выходе продукта, благодаря которой сведены до минимума потери холода и снижен расход электроэнергии. Фирмой усовершенствован ряд технических решений, позволяющих приспособить аппараты к специфическим условиям их применения: транспортный конвейер изготовляют с различными размерами ячеек сетчатой ленты (для разных продуктов) ; по желанию заказчика аппараты поставляют с одним или двумя барабанами и единым транспортным конвейером; в аппаратах применена система высокого давления для мойки и сушки конвейера; оттаивание воздухоохладителя ручное или автоматическое возможно водой или горячим газом; воздухоохладитель приспособлен для различных систем охлаждения. Скороморозильный аппарат карусельного типа модели «Юниор СТ» фирмы «Хайнен» имеет производительность по пицце 400 кг/ч, по выпечке 750 кг/ч, по куриным шницелям 800 кг/ч. Общая ширина сетчатой ленты конвейера 508 мм, ее полезная ширина 458 мм. Длина наружной части конвейера на входе в корпус 1000 мм, на выходе из корпуса 350 мм. Габаритные размеры аппарата 5100X2400X2590 мм. Занимаемая площадь до 15 м2. Фирма «Хайнен» изготовляет также флюидизационные СМА с вибрацией слоя мелкоштучного замораживаемого продукта на сетчатой ленте конвейера из нержавеющей стали. Продукт последовательно транспортируется на двух конвейерах вдоль теплоизолированного корпуса. На первом конвейере быстро промораживается поверхность частиц продукта, причем турбулентное движение воздуха исключает их смерзание. На втором конвейере, движущемся медленнее, чем первый, более высокий слой продукта за больший период времени замораживается до необходимой температуры в центре. Аппараты можно присоединить к фреоновой или аммиачной холодильной установке с насосно-циркуляционной или безнасосной затопленной системой непосредственного охлаждения. Флюидизационные СМА оснащены системой, замедляющей образование снеговой шубы на охлаждающей поверхности воздухоохладителя, что позволяет удлинить рабочее время аппарата. Корпуса аппаратов выпускаются в виде модулей, которые можно объединить, расширяя мощность предприятия. В аппаратах замораживают горошек, бобы, брюссельскую и цветную капусту, шампиньоны, картофельные кубики, нарезанную морковь, землянику, клубнику, малину, крыжовник, вишню, обжаренный картофель. Фирма «Хайнен» поставляет крупным потребителям аппараты для охлаждения или замораживания упакованных продуктов: мяса в кусках, тушек и полутушек птицы, мороженого в коробках, готовых блюд. В аппаратах можно одновременно замораживать продукты различных размеров с неодинаковыми начальной и конечной температурами и продолжительностью замораживания. Управляет процессом термической обработки продуктов компьютерная система, решающая задачу обработки с раз мещением продуктов в аппарате на различных уровнях. Возможность одновременно охлаждать или замораживать продукты с различной продолжитель- ~_ ностью процесса является выгод- ^' ной особенностью таких систем. Фирма выпускает также тун- о> нельные СМА с встроенными кон- *ч вейерами для замораживания неж- ^г ных и мягких продуктов, как напри- ^ мер, экструдированного или формо- ^ ванного теста, мясных рубленых g изделий, сладостей, рыбного филе, * креветок, ракообразных. g Си Аппараты фирмы «Хайнен» к можно включать в технологические § линии, на которых выполняются J процессы сортировки, мойки, сушки § и подготовки продуктов к охлаж- *§ дению или замораживанию. § ЮГОСЛАВИЯ. Завод ЦЕР-Ча- * чак выпускает криогенные туннельные СМА, в которых в качестве хладагента используется жидкий или газообразный диоксид углерода или жидкий азот. Диоксид углерода хранят в цистерне в жидком или газообразном состоянии при давлении 20-105 Па и температуре —20 °С. При подаче его в туннельный аппарат через форсунки он дросселируется до давления 105 Па. При этом температура понижается до —78,8 °С. При этих параметрах диоксид углерода представляет собой смесь сухого льда и газа (в соотношении 0,47:0,53). Продукт на ленте конвейера замораживается при контакте с хладагентом, получая холод, выделяемый в результате сублимации сухого льда и нагревания газа от температуры —78,8 до —20 °С. Общая холодопроизво- дительность жидкого СОг (после дросселирования) 320 кДж/кг. Жидкий азот хранят в цистерне при давлении 16-105 Па. Его вводят в туннельный аппарат в виде аэрозоля после дросселирования до 105 Па. При этом давлении он достигает температуры —195 °С. Испаряясь, хладагент нагревается до —20 °С. Холодопроизводитель- ность жидкого азота ~380 кДж/кг. Фирма ЦЕР-Чачак указывает следующие преимущества замораживания продуктов с использованием криогенных жидкостей: компактность скороморозильно-
<0 s X at at X го аппарата (туннель, цистерна для жидкого газа, соединительный трубопровод) ; меньшие, чем для классической системы замораживания, капиталовложения; меньшая занимаемая аппаратом площадь; быстрый ввод в эксплуатацию и простое обслуживание; минимальное потребление электроэнергии и воды, экономичность в эксплуатации; высокое качество замораживаемого продукта благодаря очень быстрой скорости процесса; небольшие (до 0,2 %) потери массы продукта в процессе замораживания. Конвейерную ленту аппарата изготовляют из кислотоупорной стали, применяемой в пищевой промышленности. Скорость конвейерной ленты с помощью электронного устройства можно изменять в широком диапазоне в зависимости от характеристики замораживаемого продукта. Для регулирования температуры в туннеле (до —200 °С) и управления работой криогенного САЛА поставляется командно-сигнальный шкаф с электронными приборами. Завод выпускает 12 модификаций криогенного скороморозильного аппарата производительностью от 100 до 1200 кг/ч. Ширина конвейерной ленты 0,65 м, 1,05 м, 1,45 и 1,85 м. Микроволновые печи Одной из причин увеличения спроса на замороженные готовые к употреблению блюда является приобретение многими семьями микроволновых печей (МВП). В них по заданной программе с помощью компьютера разогреваются к требуемому времени замороженные блюда из мяса, овощей, картофеля и других продуктов. Широкое распространение МВП получили в США. В период 1978 — 1987 гг. производство МВП почти непрерывно возрастало (только в 1982 г. наблюдался спад) и увеличилось за 10 лет почти на 400 % (с 2,5 до 12,5 млн шт.). За последние годы в США возрос спрос на низкокалорийные блюда. Промышленность быстрозамороженных продуктов выпускает cv- пы и обеды, которые поставляются на предприятия торговли и общественного питания. Все замороженные готовые блюда выпускаются в привлекательной упаковке, в которой их можно разогревать в МВП. По опубликованным данным за 1987 г.: 50 % семей пользовались МВП, ожидалось, что в 1990 г. их будут иметь 80 % семей; 55 % женщин работали вне дома, они предпочитали покупать вкусную замороженную пищу, которую можно быстро приготовить к столу с помощью МВП; 30 % женщин считали быстрозамороженные блюда наиболее удобной и питательной пищей для семьи; 29 % пенсионеров имели в домашнем хозяйстве МВП; за 1985—1987 гг. почти в 2 раза возросло использование МВП для разогрева замороженных закусок, салагов и других блюд; ежедневно в МВП приготовляли около 43 млн блюд для сервирования семейного стола. Матери ал п о дготовил и И. М. ГИНДЛИН, канд. экон. наук В. И. ДАНИЛИН ЗНИКТИхолодпром Холодильная мозаика Спецодежда фирмы «Дрегерверк АГ» (ФРГ) При работе в агрессивных средах, содержащих жидкий хлор, аммиак или другие вредные вещества, которые проникают в тело человека через кожу, необходима полная защита тела. Фирма «Дрегерверк АГ» выпускает для этой цели широкий ассортимент противогазовых комбинезонов. i Ipoi изогазовые комбинезоны этой фирмы газонепроницаемы и прочны на разры?., их стыки пр- шиты двойным швом. Все модели имеют газогерметичную застежку-молнию. Защитные сапоги взаимозаменяемы и соединяются с комбинезоном посредством опсснь ) кольца и зажимной скг: . i;> высококачественной стал 1. Рукавицы также взаимозаменяемы и соединены герметично с комбинезоном снаружи. 3 зависимости от назначения противогаз .вые комбинезоны марки «Дрегер» изго- т.*и,лктч'я из качественно . '.'^зличныч материалов. В комо>незонах для высоких нагрузок (исполнение PF) используются снаружи витон, изнутри хлоропрен, для условий максимальной защиты (исполнение (Ж) — *лоро- прен, во всех остальных случаях - ткань, покрытая' ел оем пол их i ор в а и ил а. Им еются три р азлич иых покроя комбинезонов: модель 500 — прилегает к телу, ды- х а тел ь и ое г i с >д кл ючен и е {м а - ска Л1аьсрама-Ноза») хорошо соединено с комбинезоном, противогаз надеваете л на комбинезон; модель 600 снабжена респиратором дыхательное подключение прочно встроено; тоде^ь 7'.0 надевается поверх комплектного оснащения для защиты дыхания. Для обеспечения удобства работы в условиях зы Олях температур фирма мрел i ir от охлаждающую с тецодежд v. Охлаждающий к ост юн со гоит из щружлсло костюма, который включает з себя каску, жакет, брюки, и внутреннего костома, который обдувается воздухом с помощью специальной системы, заполненной силикон звым маслом, в качестве теплообменника. Комбинированный агрегат охлаждения и респирации носится как ранцевый аппарат, В качестве хлад агента в агрегате применяется СОг ь гранулированном виде. Снабжение костюма воздухом для дыхания осуществляется с помощью циркуляционного аппарата, который работ зет на твердом кислороде. Воздух также охлаждает - с я. Этот костюм, сравнимый с костюмом космонавта, делает возможным длительно! пребывание человека на рабочем месте с высокой температурой. Самой легкой спецодеждой для рабочего места с высокой температурой является охлаждающий жилет. Он со- < гоит из наружного жилета с коротким рукавом и безрукавного внутреннего жилета, в котерыи встроена система продувки, как и а охлаждающих костюмах. Отдельно к охлаждающей системе подключена каска Охлаждающая система жилета идентична с системами охлаждающих костюмов. Агрегат можно носить за плечами, как ранец, или устанавливать непосредственно на рабочем месте. Импульс борется с морозом Тысячные доли секунды длится импульс, который произво д и т м а г н и т н о и м 11 ул ьс и а я ударная система, созданная во Всесоюзном институте «Оргэнергострой» (Москва). Мод действием импульса примерзшие частицы отделяются от какой-либо поверхности. Это мо кет быть и железнодорожный вагон, нагруженный смерзшимся углем или песком, торфом или рудой, бункер электростанции, к с гонкам которого уголь прилипает толстым слоем, металлические конструкции, обросшие ледяной шубой. Как происходит молниеносное «размораживание»? На поверхности укрепляют ин ллктооы, я которых создается сильное магнитное поле, преобразуемое я кинетическую энергию механического импульса. Этсг импульс как бы встряхивает стенки, и а одно мгновение все с них осыпается. До сих пор такую очистку производили вручную ломом или обогревали вагоны и бункеры. Журнал «Наука и жизнь»,
iltllll -ill1 СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ щщ !|I|D1I ШШв111йЛ щш ШкШМ 111 УДК 621.57:629.123 44 Судовой холодильный винтовой компрессорно-конденсаторныи 21АКЮ0-2-5-ОМ4 В. В. КАТЕРУХИН, В. А. МАЛЮТИН ВНИИхолодмаш А. А. ХЛЕБА Читинский машиностроительный завод Во ВНИИхолодмаше на базе вертикального бессальникового винтового компрессора разработан низкотемпературный холодильный винтовой компрессорно-конденсаторныи агрегат 21АКЮ0-2-5-ОМ4, предназначенный для судовых холодильных установок рыбопромыслового и морского флотов. Он заменит выпускаемый Черкесским заводом холодильного машиностроения компрессорный агрегат А-22ФУУМН-90 (ТУ26-03-381—80) с конденсатором МКТР22-25 (ТУ26-03-313—80). Агрегат изготовляют в двух модификациях: 21 — с регулированием холодо- производительности по давлению во всасывающем трубопроводе. В комплект входит электронный преобразователь давления типа «Сапфир»; 22 — с регулированием холо- допроизводительности по температуре в камере. Измерительный термопреобразователь, сопротивления не поставляется. Технические характеристики агрегатов обеих модификаций идентичны. Агрегат отвечает требованиям Регистра СССР, его климатическое исполнение ОМ4 по ГОСТ 1515Q—69. Компрессорно-конденсаторныи агрегат работает по циклу одноступенчатого сжатия с двухкратным дросселированием хладагента (рис. 1). Циркуляция хладагента. Компрессор всасывает пары хладагента через запорный вентиль, обратный клапан 22, встроенный газовый фильтр и нагнетает сжатые до конечного давления пары через встроенный электродвигатель, мае- v ;ч лоотделитель, обратный клапан 19 и запорный вентиль в конденсатор. Обратный клапан 22 предотвращает внезапное выравнивание давления во всасывающем трубопроводе с давлением в компрессорном агрегате после остановки компрессора и тем самым исключает автоматический пуск агрегата при повышении давления во всасывающем трубопроводе в случае регулирования холодопроизво- дительности по давлению. Обратный клапан 19 предотвращает конденсацию хладагента в маслосборнике. Встроенный газовый фильтр защищает компрессор от унесенных со всасываемым потоком грязевых и механических частиц. Из конденсатора хладагент, проходя через фильтр-осушитель, делится на два потока: один поток (основной) поступает в межтрубную полость теплообменника-переохладителя, охлаждается и затем подается к потребителю (к дроссельному вентилю установки), другой — через электромагнитный клапан 12 и f< v '*:-«* : агрегат (ХОРИ С. 1. Функциональная схема холодильного агрегата 21B2)АКЮ0-2-5-ОМ4: / — компрессорно-крнденсаторный агрегат; // — компрессорный винтовой герметичный агрегат; А, В, С, D — патрубки; / — встроенный газовый фильтр; 2 — винтовой вертикальный компрессор; 3 — встроенный электродвигатель; 4 — фильтр тонкой очистки масла; 5 — встроенный маслоотделитель; 6 — электронагреватель; 7 — встроенный фильтр грубой очистки масла; 8 — встроенный масляный насос; 9 — редукционный клапан; 10 — теплообменник-переохладитель; // — терморегулирующий вентиль; 12, 23, 24 — электромагнитные клапаны; 13 — протекторная защита; 14 — конденсатор; 15 — фильтр-осушитель; 16 — маслоохладитель; 17 — насос для охлаждающей воды; 18 — регулятор температуры; 19, 21, 22 — обратные клапаны; 20 — блок предохранительных клапанов; 25—отметчик положения золотника компрессора с* X о I
30 I терморегулирующий вентиль // (в котором он дросселируется) подается в трубную-полость теплообменника-переохладителя. В ней хладагент выкипает, охлаждая основной поток из конденсатора. Пар с промежуточным давлением через запорный вентиль и обратный клапан 21 отсасывается компрессором через отверстие доза- рядки и сжимается со всасывающими парами хладагента. Обратный клапан 21 предотвращает внезапное выравнивание давления в трубной полости теплообменника-переохладителя с давлением в компрессорном агрегате после остановки компрессора. Фильтр-осушитель снабжен фильтрующим элементом для задержки грязевых частиц, унесенных потоком хладагента из конденсатора, и силикагелем марки КСМГ для адсорбции влаги из хладагента. До и после запорного вентиля на выходе жидкого хладагента из конденсатора предусмотрены заглушённые патрубки В и С для подсоединения, при необходимости, линейного ресивера. На нагнетательном трубопроводе компрессорного агрегата имеется заглушённый патрубок Л для подсоединения трубопровода оттаивания низкотемпературных воздухоохладителей. Патрубок D предназначен для подключения уравнительной линии по хладагенту. Циркуляция масла. В процессе сжатия хладагента масло с помощью масляного насоса принудительно впрыскивается в компрессор в целях его смазки, герметизации, частичной осевой разгрузки подшипников и снижения шума, а также отвода теплоты сжатия. Масло отделяется от масло- фреоновой смеси во встроенном маслоотделителе и поступает в нижнюю часть компрессорного агрегата, которая служит маслосборником. Вследствие перепада давлений масла, создаваемого масляным насосом, оно через маслоохладитель и фильтр тонкой очистки подается к компрессору. Нагретое в компрессоре масло охлаждается водой в маслоохладителе. На нагнетании масляного насоса установлен редукционный клапан, автоматически поддерживающий перепад давлений масла. Маслосборник оснащен электронагревателем, который включается при температуре масла ниже 15 °С. Холодопроизводительность компрессора регулируется плавным перемещением золотника из одного крайнего положения «золотник открыт» (минимальная холодопроизводительность) в другое — «золотник закрыт» (максимальная холодопроизводительность). Золотник перемещается вследствие увеличения или уменьшения давления масла в гидроцилиндре, подвижным элементом которого он является. Увеличение и уменьшение давления в гидроцилиндре обеспечивается цикличной работой электромагнитных клапанов 23 и 24. \ Положение золотника в диапазоне холодопроизводительности от 25 до 100 % контролируется отметчиком положения золотника, который состоит из катушки индуктивности, встроенной в компрессор, и схемы преобразования, входящей в систему управления. Система управления поддерживает заданное значение регулируемого параметра (температуры или давления), воздействуя на электромагнитные клапаны 23 и 24 и управляя перемещением золотника компрессора. Давление конденсации и температура масла поддерживаются автоматически (см. рис. 1) путем регулирования расхода воды при температуре —2...+22 °С, подаваемой на конденсатор и маслоохладитель. Регуляторы температуры 18 с агрегатом не поставляются. При температуре охлаждающей воды 22...32 °С расход воды не регулируется. Конструктивно компрессорно- конденсаторный агрегат (рис. 2) выполнен в виде блока, состоящего из компрессорного агрегата 21ВБ100-2-5-ОМ4, конденсатора, маслоохладителя, теплообменника- переохладителя, жестко закрепленных на специальной раме. РИС. 2. Холодильный агрегат 21B2) АКЮ0-2-5-ОМ4: / — фильтр-осушитель; 2 — соединительный ящик электрокабеля; 3 — рама; 4 — манометровый щит; 5 — конденсатор; 6 — компрессорный агрегат; 7 — теплообменник-переохладитель; 8 — м асл оох л ад ител ь Вид А то \t7J6 ±1150 S40
Техническая характеристика агрегата 21AKJ00-2-5-OM4 Холодопроизводительность*, кВт Мощность*, потребляемая из сети, кВт Хладагент Смазочное масло Охлаждающая вода 34 36 R22 (ГОСТ 8502—88) ХС-40 (ТУ38.101.763—82) ХМ-35 (ТУ38.101.1158—88) Морская соленостью до 3600 °Б Q0yKBm Q0-h пл~77,Ь Масса смазочного масла, заправляемого в компрессорный агрегат, кг Род тока Частота, Гц Напряжение, В силовой сети подаваемого на шкаф управления Габаритные размеры, мм агрегата шкафа управления Масса, кг агрегата (без масла, R22 и воды) шкафа управления Диапазон работы по температуре, °С охлаждающей воды кипения окружающего воздуха 30 Переменный 50 380 380 2040X700X1940 880X400X1600 1500 230 —2...+32 —40...—20 5...45. * Определены при температурах охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор и маслоохладитель, 30 °С, кипения —40 °С, хладагента во всасывающем патрубке компрессора —20 °С, а также расходе охлаждающей воды 11,Ы04м3/с. Рама, компрессорный агрегат и маслоохладитель унифицированы с аналогичным оборудованием ком- прессорно-конденсаторных агрегатов 21АК100-2-1-ОМ4, 21АК50-2-1- ОМ4 по ТУ26-03-479—89. Совместно с агрегатом поставляется шкаф управления и регулирования Ш9205М по ТУ 16.656. 030—84. Компрессорный агрегат состоит из компрессора, встроенного электродвигателя, шестереночного масляного насоса, маслоотделителя, масляных и газового фильтров. Компрессор — вертикальный, бессальниковый, винтовой с гидравлической системой плавного регулирования холодопроизводи- тельности. Диаметр и длина роторов 125 мм, зацепление 6X4, профиль зуба ротора асимметричный, ведущий ротор (с шестью зубьями) соединен с электродвигателем через зубчатую муфту. Теоретическая объемная производительность компрессора 0,065 м3/с, геометрическая степень сжатия 5. Электродвигатель компрессора маслофреоностойкий, расположен на стороне нагнетания. Его установленная номинальная мощность 45 кВт, частота вращения (синхронная) 50 с, напряжение 380 В, частота тока 50 Гц. Маслоотделитель — кольцевое окно между корпусом встроенного электродвигателя и корпусом компрессорного агрегата. В окне имеется жесткий пакет металлических сеток. Масло отделяется от масло-фреонового потока в кольцевом зазоре между ротором и статором электродвигателя под действием центробежных сил со стороны ротора, а затем — при прохождении потоком пакета сеток. Нижняя часть компрессорного агрегата служит маслосборником. В нем расположены масляный насос с приводом от электродвигателя компрессора, фильтр грубой очистки и электронагреватель мощностью 0,48 кВт. Конденсатор и маслоохладитель — кожухотрубные аппараты с интенсифицированным плотным пучком теплообменных труб, кор- розиестойких к морской воде. Полости аппаратов, заполняемые охлаждающей водой, имеют протекторную защиту. Конденсатор снабжен блоком предохранительных клапанов. Теплообменник - переохладитель — кожухотрубный аппарат с теплообменной поверхностью из оребренных медных труб, выполненных в виде змеевика. Работа компрессорно-конденса- торного агрегата автоматизирована, за исключением первоначального пуска. В шкафу Ш9205М (ТУ16.656. 030—84) системы управления размещены микросхемы блоков регулирования, контроля и защиты, счетчик моточасов, амперметр, силовое оборудование, состоящее из устройств, необходимых для пуска и остановки электродвигателя компрессора, а также пусковая аппаратура электронагревателя масла, питающие цепи. Напряжение питания шкафа управления 380 В, частота тока 50 Гц. Управление работой агрегата может осуществляться в двух режимах — автоматическом (основной режим) и полуавтоматическом. В автоматическом режиме предусмотрено дистанционное управление. На обоих режимах обеспечивается разгруженный пуск 90 во 70 60 50 30 го 10 7, ккал/ч \б8,в 51,6 Ц5 3<t,f 25,7 •17,2 W V У V V 1 V V V 1мм во у/ г Mil J /У ~А tur,,°C I JO 2* мм Mill Nj,KBm 60 •A50 40 30 -?0 '35 ^30 -25 t0:C РИС. 3. Зависимость холодопроизводи- тельности Q0 и потребляемой мощности ЛГЭ агрегата 21B2)АК100-2-5-ОМ4 от температур кипения Го и охлаждающей воды на входе в конденсатор twl компрессора при 25 % холодо- производительности. Система автоматического управления предусматривает: поддержание в установившемся режиме требуемого значения регулируемого параметра (давления или температуры); автоматическую остановку агрегата при снижении тепловой нагрузки на испарительную систему ниже 25 % холодопроизводитель- ности компрессора с последующим автоматическим пуском при увеличении тепловой нагрузки; необходимые блокировки пуска агрегата и его защиту от аварийных условий эксплуатации; местную и дистанционную световую и звуковую индикацию и сигнализацию нормальных и аварийных условий эксплуатации. Элементы управления и приборы наблюдения компрессорно-кон- денсаторного агрегата находятся с одной стороны на уровне, удобном для обслуживающего персонала. График зависимости холодо- производительности и потребляемой мощности агрегата от температур кипения и охлаждающей воды на входе в конденсатор приведен на рис. 3. Общий уровень шума и вибрации агрегата удовлетворяет действующим санитарным нормам. Агрегат поставляется потребителю с за вода-изготовителя после испытаний на прочность, герметичность, обкатки на хладагенте, проверки при работе в автоматическом режиме. Вместе с ним поставляется комплект запасных частей, обеспечивающих его работоспособность до среднего ремонта 20 000 ч). Ревизия перед вводом в эксплуатацию не требуется. § а» 8ч I
Гарантийный срок — 24 мес со дня ввода агрегата в эксплуатацию. Начало изготовления установочной серии агрегата — 1992 г. Код ОКП компрессорно-конден- саторного агрегата 21АКЮ0-2-5- ОМ4: 36 4457 5110 08, его модификации 22АКЮ0-2-5-ОМ4: 36 4457 5134 00. Технические условия на поставку: ТУ26-03-506-91. Завод-изготовитель — арендное предприятие Читинский машиностроительный завод. шшяшлшяшшшшяшт РЕФЕРАТЫ :Ш1ШШ ¦II fill 11111 УДК 621.575-932.001.18 Синтез термодинамических циклов одноступенчатой абсорбционной броми- столитиевой холодильной машины. ДЗИНО А. А., ТИМОФЕЕВ- СКИЙ Л. С, КОВАЛЕВИЧ Д. А. «Холодильная техника», 1992, № 6. Последовательно синтезированы термодинамические циклы одноступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины. Проанализирована термодинамическая эффективность теоретических и действительных циклов в зависимости от температур внешних источников теплоты. Установлено, что наиболее эффективным является цикл с раздельными процессами тепломассопереноса и с рециркуляцией раствора в абсорбере и генераторе. Иллюстраций 5. Список литературы — 2 названия. УДК 661.937.2 Автономная криогенная установка для получения жидкого кислорода особой чистоты. БУДНЕВИЧ С. С, ХОЛОД- КОВСКИЙ С. В., САВЧЕНКО Ю. А., ШУРУБЦОВ В. Н. «Холодильная техника», 1992, № 6. Описана автономная криогенная установка, в которой способом низкотемпературной ректификации из жидкого технического кислорода получают жидкий кислород особой чистоты, с объемной концентрацией 99,999 %. Очистка от низко- и высококипящих примесей осуществляется в двух последовательно включенных в одну технологическую линию ректификационных колоннах. Иллюстрация 1. Список литературы — 2 названия. УДК 621.577 Абсорбционные металлогидридные холодильные машины. ИНЬКОВ А. П. «Холодильная техника», 1992, № 6. Показана перспективность использования холодильных машин и тепловых насосов на основе металлогидритов, проанализирована их термодинамическая эффективность и определены удельные массогабаритные характеристики. В зависимости от степени совершенства конструкции МГ холодильной машины холодопроизводительно- стью 1 кВт ее масса может составлять ¦от 1,33 до 7 кг. Иллюстраций 3. Список литературы — 10 названий. * НПО «ГЕЛИЙМАШ» предлагает < авторефрижератор «КриоГАЗ» ^ с азотной системой охлаждения з: (на базе автомобиля ГА3-3307) с; ш О С X 3 < с; ш О I 3 < с; ш |_ О П. I 3 < ш О ¦?'J ¦er w~ ВйТД шли Ч^^.^^фтЩ?: Авторефрижератор предназначен для перевозки свежих охлажденных или замороженных скоропортящихся продуктов. В нем применена принципиально новая экологически чистая система охлаждения, позволяющая снизить потери продуктов при транспортировке не только вследствие их охлаждения, но и в результате создания бескислородной среды. Заданная температура поддерживается автоматически за счет испарения азота, разбрызгиваемого в изотермическом кузове, выполненном из малотеплопроводных изолирующих материалов. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Полезный объем кузова, м° Масса перевозимого груза, кг Температура, поддерживаемая в кузове, при температуре окружающей среды +30 °С, °С Точность поддержания температуры, °С 15 4100 От +5 до —20 ±3 Масса заливаемого азота, кг 200 Время автономной работы системы от одной заправки при температуре окружающей среды +30 °С, ч при температуре в кузове —5 °С 25 при температуре в кузове —20 °С 12 Полная масса авторефрижератора, кг 7900 Азотная система охлаждения выгодно отличается от известных фреоновых систем отсутствием сложного механического оборудования, надежностью, эффективностью и практически моментальным выходом на режим. Заказы направлять по адресу: 109280, Москва, Тюфелева Роща, 13, НПО «Гелиймаш», МЭЗГМ. Телетайп: 113507, КОНТУР. Контактные телефоны: 275-35-44, 275-05-81 — отдел сбыта; 242-92-98, 242-92-71 — отдел маркетинга.