Text
                    ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
ЖУРНАЛ
МИНИСТЕРСТВА МЯСНОЙ
И МОЛОЧНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
холодильная
""" техника
ИЗДАЕТСЯ С 1923 ГОДА
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS
Новые важные рубежи на пути строительства коммунизма 2
XXV съезду КПСС — достойную встречу!
Гальперин Э. Я., Трощенко А. И. Задание девятой
пятилетки выполнено досрочно б
Передовики производства — XXV съезду КПСС! 12
Канышев Г. А., Курьянов А. П., Шварц А. И.,
Верный А. Л. Отечественные судовые аммиачные винтовые
компрессорные агрегаты 13
Котенко В. Д., Осипов В. Н., Чернецов А. А., Труско-
ва Л. А. Транспортный автономный кондиционер КТ-9 19
Маяковский Ю. В., Шаззо Р. И., Шеховцев В. А. Распреде-
/ ление воздуха через перфорированные воздуховоды 21
J Таубман Е. И., Калишевич Ю. И. Оценка теплоотдачи
пленочного испарителя с учетом трения пара о жидкость 23
Каппель А. С, Широков А. А., Цейтлин А. М.,
Путилин С. А. Методы определения неконденсирующихся
газов во фреоновой системе 25
Перельштейн И. И., Парушин Е. Б. Методика определения
термодинамических свойств основных хладагентов по
экспериментальным данным 27
Герасимова В. А., Лазарев Е. Н. Влияние различных
режимов хранения и предварительной обработки на качество
яиц 31
XIV Международный конгресс по холоду
Бродянский В. М. Проблемы криогенной техники 36
Лаковская И. А. Проблемы сублимации, криобиологии,
применения холода в медицине 38
Камовников Б. П., Семенов Г. В., Розенштейн Н. Д.
Исследование процесса сушки и оптимизация
сублимационных установок, перерабатывающих гранулированные
пищевые продукты 40
Шайо Б. Исследование методом электронного
парамагнитного резонанса изменений, возникающих в каталазе при
замораживании и сублимации 44
Вио П. Вторичные эффекты, связанные с замораживанием
биологических тканей 46
Кальво М. Сублимационное консервирование срезанных
цветов 50
ОБМЕН ОПЫТОМ
Креймер Н. Г., Пытченко В. П. Устройство для
автоматического выпуска масла из барботажного маслоотдели-
те л я 51
Самойлекко В. И., . Малкин Л. Ш. Пульт «Влага» для
анализа микроконцентраций воды в маслах, фреонах и
маслофреоновых смесях 52
НОВЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
35, 62
ХРОНИКА
К 70-летию Хечо Вартановича Айрапетова 54
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
Книги по холодильной технике, выходящие в свет в 1976 г. 55
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Славуцкий Д. Л. Пропановые холодильные центробежные
агрегаты 59
ЧТО ПРЕДЛАГАЮТ ЧИТАТЕЛИ 61
РЕФЕРАТЫ 63
New Important Goals on the Way of Building of Communisme 2
Worthy Meeting to XXV Congress of CPSU!
Galperin E. Y., Troshchenko A. I. Task of Ninth 5-Year Plan
Fulfilled Ahead of Time q
Foremost Workers to XXV Congress of CPSU!
Kanyshev G. A., Kuryanov A. P., Shvarts A. I., Verny A. L.
Soviet Marine Ammonia Screw Compressor Units 12
Kotenko V. D., Osipov V. N., Chernetsov A. A., Trusko-
va L. A Self-Contained Transport Air Conditioner KT-9 19
Mayakovsky U. V., Shazzo R. I., Shekhovtsev V. A. Air
Distribution Through Perforated Air Ducts 21
Taubman E. I., Kalishevich U. I. Estimation of Film
Evaporator Heat Transfer Considering Vapour-Liquid Friction 23
Kappel A. S., Shirokov A. A., Tseitlin A. M., Putilin S. A.
Methods of Determination of Noncondensable Gas in Freon
System 25
Perelstein I. I., Parushin E. B. Method of Specifying
Thermodynamic Properties of Basic Refrigerants by
Experimental Data 27
Gerasimova V. A., Lazarev E. N. Influence of Different
Conditions of Storage and Preliminary Treatment on
Quality of Eggs 31
XIV International Congress of Refrigeration
Brodyansky V. M. Problems of Cryogenic Engineering 36
Lakovskaya I. A. Problems of Sublimation, Cryobiology,
Utilization of Refrigeration in Medicine 38
Kamovnikov B. P., Semenov G. V., Rosenstein N. D.
Investigation of Drying Process and Optimization of Freeze-Drying
Plants Treating Granulated Foods 40
Chaillot B. Study, by Electronic Paramagnetic Resonance, of
Changes Induced in Catalase by Freezing and Freeze-Drying 44
Viaud P. Secondary Effects Associated with the Freezing of
Biological Tissues
Calvo M. Freeze-Drying of Cut Flowers
PRACTICE EXCHANGE
Kreimer N. G., Pytchenko V. P. Device for Automatic
Drainage of Oil from Bubbling Oil Separator
Samoilenko V. I., Malkin L. S.
lysing Microconcentrations oi
Oil-Freon Mixtures
NEW I NVENTIONS
MISCELLANY
70th Birthday of Khecho Vartanovich Airapetov
BOOK REVIEW
Books on Refrigerating Engineering to be Published in 1976
REFERENCE DATA
Slavutsky D. L. Refrigerating Propane Centtrifugal Units
READERS SUGGEST
SUMMARIES
46
50
51
Panel Type «Vlaga» for Ana-
Water in Oil, Freons and
52
35, 62
54
55
59
61
63
ф Издательство «Пищевая промышленность», «Холодильная техника», 1976 г.


УДК621.56/.57:629.12 Отечественные судовые аммиачные винтовые компрессорные агрегаты Г. А. КАНЫШЕВ, А. П. КУРЬЯНОВ ВНИИхолодмаш А. И. ШВАРЦ, А. Л. ВЕРНЫЙ СКБ по компрессоростроению, г. Казань В 1947 г. испытаны и сданы в серийное про изводство три типа отечественных судовых аммиачных винтовых компрессорных агрегатов 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС и 6ВХ-700/2,6АС (бустер). Компрессорные агрегаты предназначены для работы в составе одно- и двухступенчатых холодильных установок в диапазоне температур кипения от 0 до —42°С при температуре конденсации до 45°С. Агрегаты (рис. 1) характеризуются максимальной степенью заводской готовности, высокой надежностью и долговечностью. Они полностью автоматизированы. В агрегат входит компрессор с электродвигателем, маслоотделитель, маслоохладитель, масляный насос, фильтры тонкой и грубой очистки масла, газовый фильтр на всасывании компрессора, привод регулятора производительности, щиты манометров и датчиков. Объем основных поставок каждого компрессорного агрегата включает: холодильный винтовой компрессорный агрегат (комплект), местный пульт управления — МПУ E17Х Х210Х377 мм, масса 19 кг), блок логики — БЛ E27X206X377, масса 27 кг), щит датчиков D08X452X104, масса 8 кг), комплект магнитных пускателей, импульсный датчик давления для регулирования производительности, комплект запорной арматуры. Техническая характеристика винтовых компрессорных агрегатов 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС и 6ВХ-700/2,6АС приведена в таблице. Агрегаты обеспечивают длительную и надежную работу при продолжительном крене на любой борт до 15°, качке с углом крена на любой борт до 22,5°, длительном дифференте (без учета строительного дифферента), до 5° и одновременном крене и дифференте. Винтовые компрессоры 5ВХ-350/2,6АС и 5ВХ-350/4АС унифицированы с фреоновым компрессором 5ВХ-350/5ФС и различаются размерами окна нагнетания, определяющими геометрическую степень сжатия. Компрессор состоит из корпуса, ведущего и ведомого роторов, опорных и упорных подшипников, золотникового поршня, разгрузочных поршней и сальника. Показатели Теоретическая производительность, м3/ч Спецификационный режим работы: температура кипения, °С температура [конденсации, °С промежуточная температура, °С X о л одопр оизводител ь- ность на спецификацион- ном режиме, тыс. ккал/ч Мощность, потребляемая компрессором на специфи- кационном режиме, кВт Диапазон температур кипения, °С Максимальная разность давлений, кгс/см2 Геометрическая степень сжатия Профиль зубьев винтов Частота вращения ведущего ротора, об/мин Номинальная мощность, кВт электр одвигател я компрессора электр одвигателя масляного насоса Максимальный расход воды на маслоохладитель м3/ч Диапазон температуры охлаждающей воды, °С Габаритные размеры, mn длина ширина высота Марка агрегата 350/2, ! ЙО 880 0 35 • — 670 , 167 +5-Г—15 17 2,6 Асимм 2925 185 4,5 19,5 ( п 3400 1300 2200 35 0/4 АС X 880 —30 35 — 155 126 0-г— 30 17 1 4,7 етричный, 2925 185 4,5 30 1 )т—2 до+ 3400 1300 2200 700/2, хи 1760 -42 -10 258 78 —25-г—45 5 2,6 СКБ-К 2920 100 4,5 24 -32 3200 1600 2500 13
JW ВадА ^^~ Вход охлаждающей боды ^Вь/ход охлаждающей бодь/ ШО 6W Вх}д охлаждаю- Jnb'xod °™™*™Щ™ Мы щей боды J/uu .___ Рис. 1. Судовые аммиачные винтовые компрессорные агрегаты 5ВХ-350/2,6АС и 5ВХ-350/4АС (а) и 6ВХ- 700/2, 6АС (б): К 1 — компрессор; 2 — маслоотделитель; 3 — маслоохладитель; 4 — маслонасос; 5, 6 — маслофильтры; 7 — газовый фильтр; 8 — электродвигатель; 9 —. привод регулятора производительности; 10 — манометровый щит; Л — щит датчиков. 14
В корпусе диагональное расположение окон всасывания и нагнетания. Корпус блока компрессора отлит из чугуна, на стороне всасывания один разъем. У роторов компрессоров асимметричный профиль зубьев с соотношением 4/6. Радиальные нагрузки роторов воспринимаются опорными подшипниками скольжения втулочного типа с баббитовой заливкой, а осевые усилия, действующие на роторы,— сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками. Для восприятия рабочих, осевых усилий предусмотрены разгрузочные масляные поршни, установленные на валах роторов. При вращении роторов их полости в определенной очередности сообщаются со всасывающим окном и заполняются парообразным аммиаком. Затем торцовыми частями роторов перекрывается всасывающее окно и при дальнейшем вращении во впадину ведущего ротора начинает входить сопряженный зуб ведомого ротора. Сжатие, в результате уменьшения объема парных полостей, продолжается до тех пор, пока они не соединятся с окном нагнетания. В процессе сжатия в изолированные парные полости через отверстия в золотниковом поршне впрыскивается масло от общей масло- системы. Масло уменьшает внутренние перетечки газа и снижает его температуру при сжатии. В винтовых компрессорах внутреннее давление сжатия зависит от геометрии роторов и площади окна нагнетания. Пары аммиака, сжатые в компрессоре, направляются в маслоотделитель. Масло отделяется за счет изменения направления паромасляного потока, резкого изменения его скорости и фильтрации через сетки. Масляная система с принудительной циркуляцией масла от масляного насоса, с приводом от индивидуального электродвигателя. Масло циркулирует по контуру: маслосборник маслоотделителя — фильтр предварительной очистки масла — маслоохладитель — фильтр тонкой очистки — компрессор — маслоотделитель. Маслоохладитель — это кожухотрубный теплообменник аппарат с поперечными сегментными перегородками. Масло циркулирует в межтрубном пространстве, а вода — в трубном. Маслоохладитель рассчитан на работу в диапазоне изменения температуры охлаждающей воды от —2 до +32°С. Система автоматики агрегатов обеспечивает: автоматизированный пуск и остановку компрессора с местного (МПУ) и центрального (ЦПУ) пультов управления; автоматическое регулирование холодопро- изводительности от 100 до 10% по давлению всасывания; коррекцию потребляемой мощности при перегрузке электродвигателя; разгрузку компрессора при пуске и остановке; аварийную автоматическую защиту, осуществляющую остановку с выдачей сигнала «неисправность» на центральный пульт управления и расшифровывающего светового аварийного сигнала на местный пульт управления при аварийном отклонении от нормы следующих параметров: понижение перепада давлений масла, понижение и повышение температуры масла, понижение давления всасывания, повышение давления нагнетания, повышение температуры нагнетания. Холодопроиз- водительность плавно регулируется в диапазоне 100—10% от номинальной подвижным золотником компрессора, который перемещается вдоль оси роторов и образует часть поверхности цилиндра компрессора. Золотник также обеспечивает разгруженный пуск компрессора. Он перемещается автоматически — электродвигателем через редуктор или вручную. Теплотехнические испытания компрессорных агрегатов проводили по ГОСТ 13019-67 на стенде с паровым кольцом во всем диапазоне температур с измерением расходов, температур и давлений. Действительную массовую производительность компрессора определяли двумя независимыми способами: по тепловому балансу теплообменника и непосредственным измерением расхода пара дроссельным расходомером на всасывающем трубопроводе. Потребляемую мощность компрессора измеряли комплектом К-50 кл. 0,5, расход масла на вспрыск в рабочие полости компрессора, подшипники, думмис и сальник — счетчиками типа ШЖУА-40-16 кл. 0,5. В результате испытаний проверена работоспособность и надежность элементов винтовых агрегатов, эффективность плавного регулирования холодопроизводительности и работы маслоотделителей, получены теплоэнергетические и акустические характеристики. На рис. 2, 3 приведены холодопроизводи- тельность и эффективная мощность в зависимости от температуры кипения винтовых агрегатов 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС при различных температурах конденсации и агрегата 6ВХ-700/2,6АС при различных промежуточных температурах. Полученные величины подтвердили расчетные данные; кривые холодопроизводительности и мощности характеризуются пологостью изменения во всем рабочем диапазоне давле- 15
800\ 700 \600 | 500\ 400\ Ж\ 200 100 Оп,кВт\ 91000 750 500 250 W ЗОк у У У^35 ^2 jos \ \ ^4/7 Ntf / // ЧК-35°С — 200 780 № по ^ Л\ ir ^ 2 40^ у ? t A ^~30 а A°^j ,^* •-" / •^ Ntf Кя7 W с \ > -л -30 -25 -20 -15 -10 +5LW Рис. 2. Зависимость холодопроизводительности (а) и потребляемой мощности (б) винтовых агрегатов 5ВХ- 350/2, 6АС A) и 58Х-350/4АС B) от изменения температуры кипения при различных температурах конденсации. 600 ^500 4 300 zoo Оо,квт 700 600 500 № 300 250 -JO У У\ Ч tnp45°y по 100 I 90 дО\ 70 '70 -15 -5 J? -45 -40 -35 -зо г0,°с Рис. 3. Зависимость холодопроизводительности (а) и потребляемой мощности (б) винтового агрегата 6ВХ- 700/2,6АС от изменения температуры кипения при раз-- личных промежуточных температурах /Пр. ний всасывания и нагнетания. Холодопроизво- дительность бустер-компрессорного винтового агрегата 6ВХ-700/2,6АС при t0 = — 40°C, ^пр = — Ю°С составляет 280 тыс. ккал/ч и равна холодопроизводительности заменяемого аммиачного бустер-компрессорного судового агрегата МАК РАБ-ЗООС (МРТУ5.429-12221-68) с ротационным пластинчатым компрессором РАБ-ЗООС. На рис. 4 приведены изменения коэффициента подачи и эффективного к.п.д. винтовых агрегатов и бустер-компрессорного агрегата МАК РАБ-ЗООС в зависимости от степени по- Рн вышения давлении я = Рве Коэффициенты подачи агрегатов 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС и 6ВХ-700/2,6АС достаточно высоки, что обусловлено в основном малыми величинами дроссельных потерь на всасывании, подогрева пара на всасывании и в цилиндре и перетечек в компрессоре. Кривая изменения коэффициентов подачи для винтовых агрегатов соответствует средним значениям полученных величин при одинаковых степенях повышения давлений и при различных разностях давлений. Это допущение связано с незначительными отклонениями коэффициентов подачи при одинаковых значениях я, но при различных Ар=ря—рвс. Разное увеличение (~на 8,5%) коэффициента подачи бустер-компрессорного винтового агрегата 6ВХ-700/2,6АС по сравнению с 5ВХ-350/2,6АС при тех же величинах п объясняется в основном меньшими перетечками в компрессоре из-за меньших относительных рабочих зазоров и более оптимальных окружных скоростей. Коэффициенты подачи у агрегата 6ВХ-700/2,6АС в среднем на 20% выше,, чем у МАК РАБ-ЗООС. 16
Рис. 4. Зависимость коэффициента подачи X (а) и эффективного к. п. д. ть (б) винтовых агрега- тв 6ВХ-700/2, 6АС (/) 5ВХ-350/2,6АС B), 5ВХ- 350/4АС C) и ротационного пластинчатого бустер-компрессорного агрегата МАК РАБ-300С D) т наружной степени повышения давлений я. У винтовых агрегатов 5ВХ-350/2,6АС и 6ВХ-700/2,6АС достаточно высокие значения эффективного к.п.д., которые достигнуты также благодаря правильно выбранной геометрической степени сжатия на данных диапазонах работы и применению нового асимметричного профиля зубьев винтов. Эффективный к.п.д. агрегата 5ВХ-350/4АС в диапазоне отношения давлений 3,8—5,8 получен ниже расчетных величин. Это объясняется завышенной ге- . ометрической степенью сжатия D,7 вместо 4), что привело к дополнительным энергетическим потерям в компрессоре за счет депрессии в окне нагнетания (окно нагнетания имеет меньшие размеры) и превышения давления внутреннего сжатия над давлением нагнетания. Снижение величины эффективного к.п.д. у агрегата 6ВХ-700/2,6АС по сравнению с 5ВХ-350/2,6АС (в диапазоне я=2,3-^4,2) связано в основном с дополнительными потерями на. трение роторов о маслоаммиачную смесь из-за большой ее вязкости, так как пар и масло в процессе сжатия имели относительно более низкое значение температуры. Эффективный холодильный коэффициент ее (рис. 5) во всем диапазоне рабочих температур достаточно высок для винтовых агрегатов 5ВХ-350/2,6АС и 6ВХ-700/2,6АС. Некоторое снижение велечин ге агрегата 5ВХ-350/4АС в диапазоне температур кипения от —10 до —20°С объясняется теми же причинами, что и для эффективного к.п.д. Значения эффективного к.п.д. и холодильного коэффициента у винтового бустер-компрессорного агрегата 6ВХ-700/2,6АС во всем диапазоне рабочих температур выше на 12—23%, чем у бустер-компрессорного агрегата МАК РАБ-ЗООС. На рис. 6 представлено относительное изменение потребляемой мощности агрегата 5ВХ-350/2,6АС при регулировании холодопро- изводительности в режиме /о = 0°С, /К=35°С. Характер изменения -^ от ^~- одинаков и для агрегатов 5ВХ-350/4АС и 6ВХ-700/2,6АС. При снижении холодопроизводительности более чем на 50% возникают потери, связанные с увеличением несовпадения внутреннего давления сжатия с давлением нагнетания при постоянных температурах кипения и конденсации. Маслоотделители всех агрегатов работали эффективно. Унос масла после маслоотделителя на всех режимах увеличивался с повышением массовой производительности и достигал максимальных значений у агрегатов 5ВХ-350/2,6АС и 5ВХ-350/4АС — 100 г/ч, у 6ВХ-700/2,6АС — 50 г/ч. Количество тепла, выделяемое агрегатами в окружающую среду при температуре воздуха 2 Холодильная техника № 1 17
5,7 4,9 4,1 3,3 2,5 u\ 0,9] ^ щ -^"^_rf ^ ^ С \ у$ &/ 1 -50 -25 -20 -15 -10 ~5 О а J ' с *ч 4 S^J - -45 -W -35 -JOLt°0 +5t0;c У^юо%\ 90 80 70 ' 60 50 Рис. 5. Зависимость эффективного холодильного- коэффициента от температуры кипения агрегатов 5ВХ-350/2,6АС A) и 5ВХ-350/4АС B) при различных температурах конденсации (а) и агрегатов, 6ВХ-700/2,6АС C) и МАК РАБ-300С D) при раз- личных промежуточных температурах (б). / / V. / / ;v / / V / /У У 50 60 70 80 90—10070 16— 17,4°С, для агрегатов 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС не превышало 9800 ккал/ч. Испытания проводили на масле ХА-30, при этом температура впрыскиваемого масла поддерживалась в пределах 28,5—48°С, а расход его составлял на впрыск 40—60 л/мин и на подшипники 25—58 л/мин. Гидромеханическое сопротивление маслоохладителя на воде не превышало 0,35 кгс/см2. Максимальные температуры нагнетания на всех режимах были не более 73°С для агрегатов базы 5ВХ и 57°С для агрегата 6ВХ-700/2,6АС. Результаты акустических испытаний агрегатов показали соответствие судовым нормативным требованиям: общий уровень шума не превышал 87 дБА. Результаты испытаний подтвердили правильность основных расчетных характеристик Рис. 6. Относительное изменение потребляемой мощности винтовых агрегатов 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС и: 6ВХ-700/2,6АС при регулировании холодопроизводи- тельности: 1 — действительное регулирование; 2 вание. теоретическое регулиро- и конструктивных решений, заложенных при проектировании, а также высокую надежность всех элементов. Они могут служить основой для разработки и внедрения винтовых компрессорных агрегатов общепромышленного назначения. Аммиачные винтовые компрессорные агрегаты 5ВХ-350/2,6АС, 5ВХ-350/4АС и 6ВХ-700/2,6АС выпускаются Казанским компрессорным заводом.
УДК 628.84:629.44 Транспортный автономный кондиционер КТ-9 Канд. техн. наук В. Д. КОТЕНКО, В. Н. ОСИПОВ, А. А. ЧЕРНЕЦОВ, Л. А. ТРУСКОВА Для кондиционирования помещений транспортных средств разработан автономный транспортный кондиционер КТ-9. Кондиционер рассчитан на работу при температуре наружного воздуха от 10 до 50°С и относительной влажности до 98%. Допустимые выбрацион- ные перегрузки — до 2 ед., ударные — до 4 ед. Техническая характеристика кондиционера Холодопроизводительность при f0=5°C, tK= =50°С, Вт (ккал/ч) Не менее 10 500 (9000) Производительность по воздуху, м3/ч 2000 Тепло передающая поверхность, м2 конденсатора 51 воздухоохладителя 23 Потребляемая мощность, кВт Не более 8 Ток переменный, трехфазный, напряжением, В 380 Уровень звукового давления, дБ 70 Габаритные размеры, мм длина 1020 ширина 1200 высота 950 Хладагент Фреон-12 Масса, кг 400 Кондиционер (рис. 1) состоит из компрессор- но-конденсаторного и воздухоохладительного отсеков, разделенных теплоизолированной панелью. В компрессорно-конденсаторном отсеке установлены два греметичных компрессора ФГ-2,8, электродвигатель, вентилятор, конденсатор, регенеративный теплообменник аг- регатированный с фильтром, жалюзи. В воздухоохладительном отсеке размещены воздухоохладитель, вентилятор и капилляр- распределитель. Основным несущим элементом кондиционера является стальной каркас. Кондиционер устанавливается на кронштейне снаружи теплоизолированного объема. В кондиционере применена обычная одноступенчатая парокомпрессионная холодильная машина, состоящая из двух независимых замкнутых систем, в каждую из которых входит герметичный компрессор и теплообменная аппаратура. При работе кондиционера воздух из помещения забирается вентилятором 3 и продувается через воздухоохладитель 1, где охлаждается, частично осушается и снова подается в кондиционируемое помещение. Выпавший на поверхности воздухоохладителя конденсат стекает в поддон, проходит через теплообменник 12 и выводится из кондиционера. Теплообменник служит для предварительного охлаждения паров хладагента перед поступлением в конденсатор. В кондиционере КТ-9 для обдува воздухоохладителя и конденсатора установлены диаметральные вентиляторы, специально разработанные для данного кондиционера. Рис. 1. Кондиционер КТ-9: / — воздухоохладитель; 2 — капилляр-распределитель; 3, 8 — вентилятор; 4 — теплоизолированная панель, 5 — электродвигатель; 6 — конденсатор; 7 — жалюзи; 9 — каркас; 10 — герметичный компрессор; // — фильтр; 12 — теплообменник. 2* 19
Рис. 2. Диаметральный вентилятор воздухоохладителя: / — крыльчатка; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 — подшипниковые опоры. выход Диаметральные вентиляторы могут применяться как :с направляющим аппаратом, установленным внутри рабочего колеса, так и без него. В целях упрощения конструкции и повышения технологичности диаметральные вентиляторы для кондиционера изготовлены без направляющего аппарата с центральным валом, что практически не отразилось на аэродинамической характеристике вентиляторов. Выбранные аэродинамические схемы диаметральных вентиляторов позволили разработать конструкцию кондиционера с минимально возможными габаритами. На рис. 2 показан диаметральный вентилятор воздухоохладителя. Вентилятор состоит из сварного корпуса, крыльчатки, закрепленной в подшипниковых опорах, двух крышек, через которые производятся монтаж и демонтаж крыльчатки. Крыльчатка вентилятора воздухоохладителя приводится от электродвигателя через трухкулачковую муфту. Для исключения влияния длины крыльчатки на работу подшипниковых узлов (отношение длины крыльчатки к диаметру составляет у вентилятора конденсатора 1:4, у воздухоохладителя 1:6) с одной стороны вала крыльчатки установлен радиальный шарикоподшипник, а с другой — сферический самоустанавливающийся. Привод крыльчатки вентилятора конденсатора осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу. На рис. 3 даны аэродинамические характеристики диаметральных вентиляторов конденсатора (рис. 3, а) и воздухоохладителя (рис. 3, б), полученные при аэродинамических испытаниях по принятой стандартной методике (ГОСТ 10921—64) в камере всасывания с наддувом. Эти характеристики определяют зависимость создаваемого вентилятором давления Н, Яст и потребляемой мощности N от производительности. Л/Га 100 50 О X ^ . ~*^ ^А ^ г> Х-" *\ \ 3 \^СШ \ 1>0 0,5 5000 7000 3000 Q,Ms/4 а Н,Па /50 /00 50 О ^-^ ( ^ —^- ч х ч^ г \&77 1 *А 1 ЩнВт 0,5 0,25 1000 2000 3000 0}м5/ч Рис. 3. Аэродинамические характеристики диаметральных вентиляторов: а — конденасатора; б — воздухоохладителя. Диаметральные вентиляторы равномерно распределяют воздух в теплообменных аппаратах, что позволило разработать рациональную компоновочную схему кондиционера. Элементы управления электрической схемой размещены в отдельном блоке, соединенном с кондиционером. К блоку через жгут присоединяется дистанционный пульт. Температура воздуха в помещении поддерживается автоматически температурным датчиком, который настраивается на температуру 10—30°С. При повышении (понижении) температуры выше заданной датчик включает (отключает) 20
компрессоры и электродвигатели вентиляторов воздухоохладителя и конденсатора. Для снижения пусковых токов компрессоры включаются с некоторым интервалом. Это позволяет осуществлять питание кондиционера от передвижных электростанций небольшой мощности. Опытные образцы кондиционеров прошли испытания в калориметрической камере ВНИХИ и в составе транспортных средств в натурных климатических условиях. Ю. В. МАЯКОВСКИЙ, Р. И. ШАЗЗО, В. А. ШЕХОВЦЕВ Северо-Кавказское отделение ВНИХИ В конце 1973 г. в г. Туапсе в'веден в эксплуатацию мясоперерабатывающий завод. Для поддержания в технологических цехах требуемых параметров воздушной среды проектным институтом «Севкавгипропищепром» предусмотрена система технологического кондиционирования воздуха с применением кондиционеров серии КТ. Для охлаждения воздуха в летнее время используется ледяная вода, нагнетаемая насосами в форсунки промывной камеры. В зимнее время в зависимости от наружной температуры и внутренних тепловыделений температура воздуха регулируется калорифером второго подогрева. Относительная влажность воздуха поддерживается в заданных пределах с помощью периодического включения и выключения промывной камеры. Обработанный воздух подается в помещения через систему перфорированных воздуховодов (рис. 1) круглого сечения. Размеры и шаг перфорированных отверстий представлены на рис. 2. Относительная площадь воздуховыпускных отверстий составляет 7 = ^ = 1,5-2, ' нач где 2/отв — суммарная площадь воздуховыпускных отверстий, м2; ^нач — площадь поперечного сечения в начале канала, м2. Угол перфорации (в рад) в поперечном сечении канала составляет (рис. 3) Испытания показали, что характеристики кондиционера соответствуют расчетным. В помещениях транспортных средств обеспечиваются требуемые климатические условия для работы оборудования и обслуживающего персонала. Для упрощения освоения в серийном производстве кондиционера КТ-9 многие его узлы унифицированы с кондиционером КТ-4, который в настоящее время выпускается серийно. — = 0,7я. Эффективность воздухораспределителя определяли по изменению температуры и скорости воздуха в струе, а также фиксировали подвиж- I | | Г Рис. 1. План производственного цеха с разводкой перфорированных воздухораспределителей системы технологического кондиционирования воздуха: 1,2,3 — перфорированные воздухораспределители длиной соответственно 16,8, 11,2 и 5,6 м; 4 — всасывающая шахта; 5 — кондиционер КТ. УДК 697.93/.97 :697.922 Распределение воздуха через перфорированные воздуховоды 21
700 4э- -Е* Рис. 2. Схема перфорации воздухораспределителя. x/b'ff,$ /,5 25 ,14 4,5 5,5 0,5 (г &rjt Рис. 3. Поля скоростей в поперечных сечениях струи по высоте помещения: г — радиус воздухораспределителя; х — расстояние от выходного отверстия; b — длина дуги перфорации в поперечном сече. нии. Цена деления по горизонтали — 0,25 м, по вертикали — 1 м/с. ность и температуру воздуха в окружающем струю пространстве. Скорость и температура измерялись полупроводниковым термоанемометром типа ЭА- 2М с погрешностями по скорости 5%, по температуре 1,5%. На рис. 3 показано изменение скоростных полей воздушной струи в сечении, перпендикулярном оси воздуховода по высоте помещения. Установлено, что осевая скорость струи рез- х ко падает на расстоянии"^" = 2— 2,5 от 2 до 0,6 м/с. Практически этот участок можно принять за зону формирования сплошной струи. При выходе из отверстия струя сохраняет прямолинейное движение. В зоне формирования струи, благодаря ее эжекционной способности, вовлекаются в движение значительные объемы воздуха. В дальнейшем осевая скорость меняется незначительно, т. е. струя переходит в основной участок. Измерения показали, что участок формирования струи заканчивается на верхнем уровне рабочей зоны. Далее подвижность воздуха составляет 0,4—0,2 м/с. Поток, вытекающий через круглый перфорированный канал, имеет угол расширения меньше, чем угол перфорации. Вблизи воздуховыпускных отверстий его величина (в рад) составляет 0,5—0,6я. На основном участке он уменьшается до 0,3—0,5я. Темп падения температуры по оси потока несколько медленнее, чем изменение скорости (рис. 4). Закономерность распределения воздуха по длине воздуховыпускной решетки определяется степенью неравномерности раздачи воздуха 8= gmax-gmto 100%, <7ср где <7тах и ^mln — максимальный и минимальный локальные расходы через единичное отверстие, м3/ч; <7ср—средний расход воздуха по длине решетки, м^/ч. Значения qmax и qmm определяли по максимальной и минимальной скоростям на выходе из воздуховыпускных отверстий по длине перфорированной решетки. 2& 0,8 0,6 ОЛ 0,2 ' Atx Л to 0,8 0,6 - ол ' 0,2 2 \,/ b Рис. 4. График зависимости относительного температурного напора A) и относительной скорости B) от безразмерной высоты: х Atx - относительное расстояние от выходного отверстия; -t-j- — о ш0 *х — *пом ^х =_j±—_—\± относительные перепады температур; отно- *о 'пом ^о сительная скорость; t0— температура воздуха на выходе из отверстия, °С; а>о— скорость воздуха на выходе из отверстия, м/с; tx— температура воздуха на оси струи в сечении, отстоящем от выходного отверстия на х м, °С; w• — там же скорость воздуха, м/с; tn • температура воздуха в помещении, °С. 22
Максимальные расходы наблюдались в конце воздухораспределителя, а минимальные — в начале. Для рассматриваемой конструкции воздухораспределителя е = 30 -*- 40 % • Всасывающая сторона вентиляционной системы выполнена в виде шахты 800X800 на уровне пола и существенного влияния на воз- духораспределение не оказывает. Зона разрежения, установленная в результате измерений, представляет собой часть сферы радиусом 2 м. Установлено, что при раздаче воздуха через перфорированный воздухораспределитель на верхнем уровне рабочей зоны выдерживаются параметры воздуха, близкие к требуемым. При этом степень неравномерности раздачи воздуха по длине воздуховода превышает нормативную на 5—15% (еНорм<25%). СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гр и мит лин М. И. Раздача воздуха через перфорированные воздуховоды. Л., ЛИОТ, 1960. 2. Шеффер А. П., Саатчан А. К., Кончаков Г. Д. Интенсификация охлаждения, замораживания и размораживания мяса. М., «Пищевая промышленность», 1972. 3. К у р ы л е в Е. С, Герасимов Н. А. Холодильные установки. Л., «Машиностроение», 1970. УДК 621.565.93/.94 Оценка теплоотдачи пленочного испарителя с учетом трения пара о жидкость Канд. техн. наук Е. И. ТАУБМАН, Ю. И. КАЛИШЕВИЧ Одесский технологический институт холодильной промышленности Пленочное распределение различных теплоносителей по поверхности нагрева значительно улучшает тепловые и гидродинамические характеристики испарителей [1]. Однако отсутствие надежных данных для расчета и проектирования и, в частности, зависимостей, описывающих процессы теплоотдачи [2], препятствуют широкому внедрению таких аппаратов в промышленность и, в том числе, в холодильную технику. Существующие расчетные соотношения для коэффициента теплоотдачи а2 при ламинарном течении стекающих пленок основаны на решении Нуссельта [3]. Для определения а2 при турбулентном режиме используются теоретические зависимости, основанные на полуэмпирической теории турбулентного переноса [3]. Полученные на основе этих теорий расчетные зависимости можно считать справедливыми, если влияние градиента давления образующегося пара и взаимодействие его с жидкой пленкой остаются пренебрежимо малыми. Однако в промышленных длиннотрубных пленочных испарителях, даже при умеренных тепловых потоках (q = 30-^40 кВт/м2), скорость образующегося пара на выходе из трубы может достигать 20—40 м/с. Сопротивление трения образующегося пара о поверхность пленки создает градиент давления, обеспечивающий движение пара вдоль трубы. С повышением давления увеличивается средняя температура пара в трубе и соответственно температура поверхности пленки, что вызывает снижение полезного температурного напора АТ2 от стенки к пленке. Сайнеком и Янгом [4] получено уравнение для расчета температуры поверхности пленки с учетом ее перегрева, вызванного влиянием градиента давления двухфазного потока и образующимися в пленке пузырьками пара. Однако, наметив пути решения задачи определения а2 с учетом перегрева пленки, авторы не приводят методики расчета а2 в зависимости от температурного напора (удельного теплового потока), скорости образующегося пара и других факторов, что не позволяет использовать предлагаемый подход для решения практических задач. Вопросы влияния потока образующегося пара на процесс теплоотдачи рассматривались также Кроллом и Маккетченом [5]. Ими получена эмпирическая зависимость для расчета градиента давления двухфазного потока в пленочном испарителе в интервале температур от 343 до 373 К. Однако в этой работе определяли экспериментально только общий коэффициент теплопередачи, зависимость коэффициента теплоотдачи от различных факторов не получена. В данной статье описана методика расчетной оценки коэффициента теплоотдачи испаряющейся пленки с учетом ряда факторов, вызванных трением пара о поверхность пленки. 23
Коэффициент теплоотдачи при испарении однофазной пленки равен Aqx «2 = -^ Г™-6 A) где q> Тст — усредненные по длине рабочего участка значения удельного теплового потока и температуры поверхности нагрева стенки; 9 — f (p) — температура насыщения, соответствующая давлению пара р на выходе из трубы. Усредненное значение удельного теплового потока определяется зависимостью н q = J ах (Гст. х - Гпл. х) dH = а(Гст - fпл), B) о где ахиа — соответственно локальный в сечении х и усредненный по длине поверхности нагрева коэффициент теплоотдачи однофазной испаряющейся пленки при скорости пара, равной нулю; Тип — температура пленки на границе раздела фаз, равная Тип = 0 + А; C) fnjlt x — температура пленки на границе раздела фаз в сечении х\ д — разность температур поверхности пленки и пара на выходе из трубы. Значение величины Д рассчитывается из соотношения C) Д = ГПл-е=Гпл-/(/>), D) где f(p)— уравнение состояния сухого насыщенного пара. Если падение давления в трубе обозначить Др, то усредненное значение давления пара в трубе Рср: \ pxdx Ь Я < E) Где рх — давление пара в сечении х, равное Рх = Р + АРн-*; F) Дрн.х — градиент давления на участке Я — х\ Н — полная длина трубы. При условии, что температура пленки на границе раздела фаз равна температуре образующего пара, величину Гпл-х можно определить по уравнению, связывающему ее с давлением на кривой насыщения Тпл.х=!(рх) =/(p+APh-J. G) Потери давления при трении пара о поверхность пленки определяются соотношением [7]. ДН> 2d dx, (8) где g" — коэффициент трения пара о поверхность стенки; wx — скорость образующегося в трубе пара на рас» стоянии х от входа, равная [7] rp"d • (9) d — эквивалентный внутренний диаметр свободного сечения трубы. При трении пара о поверхность пленки величину ?" можно определить по соотношению, справедливому для случая трения пара о гладкую либо волнистую поверхность сухих труб. При этом V = "^Г[7], где А и п зависят от режима течения пара. Рассматривая D—9) и подставляя полученное выражение для Д в уравнение A), получим _{ ЧМ-ЗУ^)'-'} — Л1- Y^T1 )• A0) где /(8)—уравнение состояния сухого насыщенного пара. Уравнение A0) позволяет рассчитать значение коэффициента теплоотдачи аг пленочного испарителя с учетом температурной депрессии Д, возникающей вследствие трения пара о поверхность пленки. Значения аг, рассчитанные по уравнению A0), сравнивались со значениями 0&2, полученными на экспериментальной установке [7], рабочий участок которой выполнен из стали 1Х18Н9Т диаметром 40/34 мм и высотой 6 м. Опыты проводили на дистилляте и водопроводной воде в следующих интервалах изменения режимных параметров: плотность орошения Г=0,3-^3,0 кг/(м-с); плотность теплового потока дг=10-т-60 кВт; полезный температурный напор ДГ2 = 2-г-12 К. На рисунке показаны результаты сравнения расчетных значений о&2 с данными наших опытов и опытов некоторых других авторов [1], выполненных на воде в такой же области режимных параметров. Расчетная кривая дает 7000 X 6000\ ^5000 ' WOO JOOO oVkJ/ ¦ *к ТЛ— 70 20 JO 40 SO 60%щкВфг Сравнение расчетных и экспериментальных данных по теплоотдаче испаряющейся пленки: ; __ расчетная кривая по уравнению A0); экспериментальные данные: 2 — авторов; 3 — И. И. Сагань; 4 — В. Н. Слесаренко. 24
удовлетворительное качественное совпадение с рядом экспериментальных данных. Некоторое количественное расхождение можно объяснить различной длиной труб и их теплофизическими характеристиками. Таким образом, можно предположить, что температурная депрессия Д вследствие трения пара о поверхность пленки является одним из факторов, влияющих на уменьшение коэффициента теплоотдачи с&2 с ростом температурного напора. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Воронцов Е. Г., Тананайко Ю. М. Теплообмен в жидкостных пленках. Киев, «Техшка», 1972. 2. Калишевич Ю. И., Таубман Е. И., Кожелу- пенко Ю. Д. — «Инженерно-физический журнал», 1971, т. XXI, JSfo 6, с. 1040—1043. 3. Кутателадзе С. С, Стырикович М. А. Гидравлика газожидкостных систем. М, Госэнергоиздат, 1959. 4. Si nek J. R., Young E. 1962, vol. 58, № 12, pp. 74- H. — "Chem. Eng. Progr.' -80. 5. Кролл И., МаккетченН. Тр. амер. об-ва инж.- механиков, сер. С, «Теплопередача», 1968, № 2, с. 201—210. 6. Теплоотдача и гидравлика двухфазных сред. Под ред. С. С. Кутателадзе. М., Госэнергоиздат, 1961. 7. Таубман Е. И., Калишевич Ю. И. В об.: «Теп- лообменные и теплофизические свойства морских и солоноватых вод при их использовании в парогенераторах и опреснителях», Баку, «АзНИИэнергетика», 1972. УДК 621.56/.59 Методы определения неконденсирующихся газов во фреоновой системе А. С. КАППЕЛЬ, А. А. ШИРОКОВ, А. М. ЦЕЙТЛИН, С. А. ПУТИЛИН Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства Описываются методы определения неконденсирующихся газов во фреоновой системе, разработанные авторами. Метод, основанный на сравнении показателей адиабат технически чистого фреона и фреоно-воздушной смеси. Сосуд вакуумировал- ся компрессором холодильной машины и заполнялся паровоздушной смесью до давления конденсации. После выравнивания температур в сосуде, через 6—12 ч производили балансировку моста. При открытии соленоидного вентиля резко снижалось давление в сосуде, которое контролировалось образцовым манометром. Температуру измеряли платиновым термометром сопротивления, мостом и нуль-прибором. В качестве вторичного прибора использовали мост МО-62 с осциллографом Н-102. Значение к определяли по известной формуле адиабатического процесса. Показатель адиабаты после каждой дозаправки системы должен уточняться тарировочным экспериментом. Экспресс-метод вымораживанием фреона из паровоздушной смеси. Этот метод можно использовать при наличии жидкого азота. Очищенная от влаги и масла в блоке подготовки (фильтр-осушитель и маслоотделитель) паровоздушная смесь поступает в измерительное устройство, которое снабжено мановакууммет- ром и образцовым вакуумметром и охлаждается жидким азотом. По изменению давления в измерительном устройстве, используя тариро- вочные данные, определяли концентрацию воздуха. Измерительное устройство изготовлено из сталц 1Х18Н91. Как показали опыты, минимальная обнаруживаемая концентрация воздуха равна 0,5% по объему. Термокондуктометрический метод. В промышленности широко применяются приборы, принцип действия которых основан на измерении теплопроводности [1]. Измерительный блок термокондуктометрического газоанализатора состоит из газовых камер с платиновыми нитями, соединенными по схеме измерительного моста. Одна камера является измерительной,, вторая — сравнительной. Через измерительные камеры проходит анализируемая смесь, через сравнительные — газ-эталон. При изменении состава (и соответственно теплопроводности) газа в измерительных камерах нарушается равновесие моста и через гальванометр начинает протекать ток, пропорциональный концентрации определяемого компонента. 25
Для напряжения в диагонали моста справедливо равенство, полученное Кейлемансом [2] g(eH-9K) M 1 + а0н Я ' U =¦ PR a где / — ток питания моста; RQ—сопротивление нити при температуре 6Н; 0Н—температура нити; 8„ — температура стенки камеры; Да — изменение теплопроводности газа. Для обеспечения высокой точности анализа необходимо соблюдать электрическую и геометрическую идентичность камер, максимально стабилизировать ток питания моста и термо- статировать катарометр. Уменьшение влияния движения газов на точность показаний термо- кондуктометрического анализатора достигалось применением диффузионных камер вместо проточных, стабилизацией расхода газа с помощью маностатических устройств. Вторичный прибор может быть самопишущим, сигнализирующим, регулирующим и т.д. В эксперименте применялся модифицированный измерительный блок газоанализатора ГЭУК-21. Минимальная обнаруживаемая концентрация воздуха — 1 % по объему. Метод газо-адсорбционной хроматографии. Отечественной промышленностью освоен выпуск ряда лабораторных и общепромышленных хроматографов [3], принцип действия которых — газо-адсорбционная и газо-жидкост- ная хроматография. Преимущества и недостатки [4] каждого вида хроматографии хорошо известны. При прочих равных условиях продолжительность анализа, проводимого методами газо-адсорбционной хроматографии @,5— 5 мин) значительно меньше, чем газо-жидкост- ной, что является немаловажным фактором при проведении контроля газовых смесей. В зависимости от особенностей разделяемых смесей, сорбентов, вида хроматографии выбирают тот или иной газ-носитель [5]. Методами газовой хроматографии эффективно решаются задачи качественного определения состава технического фреона, анализа примесей неконденсирующихся газов в системе фреоновой холодильной установки и т. д. Анализировать примесь неконденсирующихся газов приходится в производственных условиях, поэтому основными требованиями к газоанализатору наряду с высокой точностью являются: компактность, простота эксплуатации, доступность газа-носителя. Этим требованиям отвечает портативный хроматограф XI-8, снабженный показывающим прибором. Хроматограф комплектуется и самопишущим потенциометром ЭПЛ09 м3. Принцип действия прибора Х1-8 основан на газо-адсорбционной хроматографии, при этом газ-носитель — аргон, детектор — по тепло- Принципиальная схема хроматографического метода. проводности, наполнители колонок — силика- гель АСМ и молекулярное сито 13Х. Принципиальная схема использования хроматографа Х1-8 для определения примеси неконденсирующихся газов в системе фреоновой холодильной установки показана на рисунке. Давление паровоздушной смеси, отбираемой из конденсатора /, снижается до рабочего редуктором 2. Очищенная от влаги и масла в блоке подготовки 3 смесь поступает на анализ в хроматограф 4. Выходная трубка смеси погружена в сосуд с водой 5 (контроль прохождения смеси). Газ-носитель (аргон) из баллона 6 подается через редуктор высокого давления 7, редуктор тонкой регулировки 8 на хроматограф. Давление (абсолютное) газа-носителя на входе в хроматограф 0,25 МПа, расход — 60 мл/мин (контролируется пенным расходомером 9). Регистрировали компоненты (смесь технически чистого фреона и азота) самопишущим потенциометром 10 и показывающим прибором 11 хроматографа. Качественный анализ проводили на основании времени удерживания компонентов, количественную оценку — по высотам пиков дифференциальной хроматограм- мы с использованием калибровочных кривых. Продолжительность анализа 4 мин. Минимальная обнаруживаемая концентрация по неконденсирующемуся компоненту 0,1% объема. Рассмотренные методы позволяют проводить анализ паровоздушной смеси без остановки основного оборудования, без потерь фреона (потери фреона в хроматографическом методе ничтожны) с достаточной для практических целей точностью. Проведенные эксперименты показывают, что измерительный блок термо- кондуктометрического газоанализатора и портативный газовый хроматограф могут быть использованы при конструировании автоматических воздухоотделителей в качестве датчиков наличия воздуха. 26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ваня.Я. Анализаторы газов и жидкостей. М., «Энергия», 1970. 2. Keulemans A. I. M. Gas Chromatography, Verlag Chemie, New York, 1958. 3. Айвазов Б. В. Практическое руководство по хроматографии. М., «Высшая школа», 1968. 4. Киселев А. В., Яшин Я. И. Газо-адсорбционная хроматография. М., «Наука», 1967. 5. Гольдберг К.А., Вигдергауз М.С. Курс газовой хроматографии. М., «Химия», 1967. УДК 536.7 Методика определения термодинамических свойств основных хладагентов по экспериментальным данным Канд. техн. наук И. И. ПЕРЕЛЫШЕЙН, Е. Б. ПАРУШИН Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности В различных расчетах, связанных с исследованием и созданием холодильных машин и установок перспективно применение электронных вычислительных машин (ЭВМ). Использование ЭВМ накладывает ограничения на форму задания информации о свойствах рабочего вещества. Эту информацию предпочтительно представлять не в виде обширных таблиц и диаграмм состояния, а в виде функциональных зависимостей, т. е. уравнений, описывающих свойства веществ. Большинство уравнений состояния хладагентов охватывают лишь паровую фазу. Между тем, например, при расчете холодильных машин, работающих с переохлаждением жидкости в конденсаторе, необходимо располагать значениями термодинамических свойств в области жидкой фазы. Поэтому целесообразнее составить единое уравнение состояния, описывающее как паровую, так и жидкую фазы. К известным единым уравнениям для фрео- нов относятся уравнения Бенедикта — Веб- ба — Рубина и Старлинга [1, 2]. Однако они имеют неполиномиальный характер зависимости от плотности и температуры, что усложняет схему расчета на ЭВМ. Кроме того, эти уравнения представляют собой обобщенные зависимости, описывающие термические свойства с погрешностью, значительно превышающей (в десятки и сотни раз) ошибки эксперимента. Полученные с помощью обобщенных уравнений состояния значения погрешностей объемной и удельной холодопроизводительно- сти могут достигать 10—15%, что недопустимо для уточненных расчетов холодильных систем, работающих на хорошо изученных рабочих веществах. В данной статье для важнейших хладагентов предложены единые уравнения состояния в виде полиномов от двух независимых переменных: плотности р и приведенной темпера- т туры т = -7р— . 1 кр Такие уравнения упрощают расчеты и повышают их точность, так как аналитические зависимости рассчитываются на ЭВМ. Уравнение состояния имеет вид 2=ё==1+2 2 *"р'т"/- A) *=1 / = 0 где Р —давление; v — удельный объем. Выражение для температурной зависимости изохорной теплоемкости в идеально-газовом состоянии имеет вид 4d -2* B) На линии насыщения зависимость давления от температуры может быть представлена в форме Ps = ехр [е0 + -z- + e2Tms + e3\m C) Плотность кипящей жидкости можно рассчитать по уравнению Р(т) = Ркр + «1 0 — т) + а2 A — t)Vs + + «зA-~тJ + а4A_тIЧ D) не прибегая к совместному решению уравнений A) и C). С помощью уравнений A) — D) могут быть рассчитаны все термодинамические свойства по заданным значениям плотности р и приведенной температуры т. Для этого представим все расчетные соотношения через коэффициент сжимаемости, используя три оператора: 27
В операторе Lp интеграл должен быть взят от точки отсчета до заданной плотности. Для ускорения расчетов термодинамических свойств по заданным значениям р и т с использованием уравнения состояния сначала вычисляются шесть вспомогательных величин /q, получаемых действием различных комбинаций операторов E) на коэффициент сжимаемости (табл. 1). Для уравнения состояния в форме A) все эти величины lq могут быть записаны в виде «f-SS tf/ty'*""'- F) f = l / = 0 Соответствующие lq матрицы /??/ приведены в табл. 1. Выражения термодинамических свойств через операторы E), коэффициент сжимаемости Z и теплоемкость С1? , а также расчетные формулы, записанные через свертки F) и коэффициенты уравнения B), даны в табл. 2. Методика получения коэффициентов уравнений A) — D) основана на разложении аппроксимируемой функции в ряд Фурье по ор- тонормированной системе функций [3, 4]. Излагаемая методика пригодна в том случае, когда аппроксимируемая часть функции может быть записана в виде: Таблица 2 Свойство i S CV ср k б as г, z, clvd i0+ J4ddr + Rr(ttV+')z S„+ §c'0*.^-+R{lx-\)l~Z 4d-/?(?x-i)LTIp~z c, + s[(Lt-i)zp[(?p+T)z]-1 cv/cv [1 + Z-i ?p\z] -[(I*+y*]H?P + 1N-1 Выражение свойств через lq и коэффициенты B) ПС t* = 0 пс S0 + d0\nx + 2 -r^' + ^^-^-lnp) *=1 ПС 1=0 cP + R(l + /1-*6J(l+'i + '4)-i ср/с«[1+ /*(»+У-1] -(U + iJlpV+U + id)-1 yWfkz д 1Р=р-^\ E) ЬР J p и зависимость B). В операторах LT и Lp производные берутся соответственно при p=cont и x=const. Таблица 1 ч к к к к к к Выражение /^ через L и Z [К 1-Х ?р(г-Ц LTl~Z ?Pz ?t2 -!)?tV2 *tf! 1 l/« /A i / /(/-') i
fa(yi>Xi)= 2 XAuf/), где Xt — оцениваемые параметры; fy (yi) —- набор линейно-независимых функций; 1=1, 2, ..., k; k — число независимых переменных. Чтобы определить коэффициенты уравнений A) — D), нужно принять за функции 6; линейно-независимого базиса следующие наборы: для уравнения B) т = пс-\-1 —определяется степенью полинома, который удовлетворительно описывает табличные данные по теплоемкости С id\ для уравнения C) ©1 = 1, 02=т, 63=Tms, в4=1пт, т = 4, аппроксимируемая часть функции fa = lnPs (ms выбирается сопоставлением вариантов с различными значениями); для уравнения D) ©i=i— т, e2=(i—т)*, e3=(i— тJ, е4= = A—tI/s, m=4, аппроксимируемая часть функции fa = p'—ркр; для уравнения A) вя = р-1 vr*> q=q (i, /)• Помимо этого, вводится матрица R°ij и соответствующая ей свертка: t=l/«.О Аппроксимируемая часть коэффициента сжимаемости имеет вид fa= (Z—1) р" = /0р~1. На множестве экспериментальных точек вводится скалярное произведение fe, Л)- Ц 1^(Р)Л(Р), где (р) соответствует р-й экспериментальной точке. Проводя ортогонализацию Грамма — Шмидта, получаем из линейно-независимой системы функций ©г ортонормированный относительно скалярного произведения базис Фг с помощью рекуррентных соотношений, связывающих d\. с dhj (k<Ci) и du* = l. Коэффициенты dij определены соотношением i Ф» = 2 du®j. /=i Звездочка показывает, что функция не нормирована. Можно ввести следующие обозначения: Cij=(&u ©j), Ti=(fa, ©г), которые позволяют компактно записать рекуррентные соотношения для dij*: i-\ k da = — 2 2 dkidbjcn> a d^ получаются нормировкой: dq = dij II Ф* -l »j i i 2 2 d*ad*ikCik Г = 1 fe = 1 l/. Коэффициенты Фурье могут быть получены по формуле i /г = 1 Оцениваемые параметры связаны с ними соотношениями т Xi = 2 Akdhi- При реализации такого подхода ошибки округления при расчетах на ЭВМ приводят к нарушению ортогональности системы. Для компенсации эффекта, связанного с накоплением ошибок, используется реортогонализация, проводимая при нахождении каждой функции Фг. Соответствующая формула имеет вид i i-\ k d\\=Ldij'- 2 2 2 dindhidkfini- n=lk=l1=1 Реортогонализация по этой формуле проводится до достижения машинной точности. Несмотря на реортогонализацию, полученные значения параметров Xi могут не соответствовать значениям, минимизирующим остаточный функционал ,из-за потерь точности при выполнении арифметических операций на ЭВМ. Эти значения можно уточнить, разлагая ФУНКЦИЮ (fa—/расч) ПО ОрТОНОрМИрОВаННОЙ системе функций. Итерационные формулы имеют вид (\х — номер итерации): Х?+1 = Х?+ 2 Mhdhi; ДАь ДГ| = Тi - 2 dhJ ЬТу, /«1 m 2j CjnXn- Для выбора оптимального описания необходимы количественные критерии, связанные как с абсолютным значением остаточного функционала для различных вариантов, так и 29
с поведением его при переходе от варианта к варианту. Для выбора оптимальной структуры используется критерий Фишера. Процесс поиска оптимального описания происходит следующим образом. Фиксируется функция q (/, /) при q<m и строится система из т-ортонормированных функций. Последовательно добавляются не вошедшие в эту систему комбинации i и / и достраиваются (т+1)-е ортогональные функции. Получается система ортогональных функций <р(*>я и коэффициентов Фурье А^\ Из них выбирается та, для которой коэффициент Фурье имеет наибольшее значение. По критерию Фишера проверяется, значим ли вклад от введения (m-fl)-ft функции в снижение остаточного функционала. При заданной доверительной вероятности 8 проверяется, попадает ли значение остаточного функционала в интервал, определяемый из неравенства: |///-1|^У 4"а"(е)' где / — математическое ожидание остаточного функционала. Возможны четыре различных ситуации. Вклад от (т+1)-й функции незначим, а остаточный функционал намного превышает ожидаемое значение. Это означает либо то, что произошла ошибка в оценке экспериментальных данных и им неоправданно приписаны малые погрешности, либо то, что при оценке погрешностей допускалась возможность появления ошибок, распределенных по закону, отличному от нормального. Вклад от (т+1)-й функции значим, а остаточный функционал существенно меньше ожидаемого значения. Это может означать либо то, что произошла ошибка при оценке экспериментальных данных и им приписаны слишком большие погрешности, либо то, что при оценке погрешностей допускалась возможность появления ошибок, распределенных по закону, отличному от нормального. Вклад от (т+1)-й функции значим и остаточный функционал либо больше ожидаемого значения, либо лежит в пределах доверительного интервала. Следует положить q (i,j) — = m+l и весь процесс повторить. Вклад от (т-{-1)-й функции незначим и остаточный функционал лежит в пределах доверительного интервала. Такая ситуация соответствует оптимальному описанию. В этом случае оцениваемые параметры найдены надежно и можно рассчитывать дисперсию для любой функции от коэффициента сжимаемости, что важно в инженерных расчетах. Более того, лишь в этой ситуации допустима экстраполяция уравнения на не охваченную экспериментом область. Если реализовалась одна из двух первых ситуаций, следует пересмотреть экспериментальные данные с точки зрения их надежности, отсутствия систематических ошибок, либо с точки зрения несогласованности данных разных авторов. Всякие оценки дисперсий и экстраполяция ненадежны. Для ряда важнейших хладагентов составлены уравнения состояния A), теплоемкости в идеально-газовом состоянии B), кривой давления пара C) и плотности кипящей жидкости D). Значения коэффициентов уравнений A) — D) для NH3, фреонов-11, 12, 13, 14, 22, 12В1, 13В1 будут опубликованы в справочном отделе журнала «Холодильная техника». СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гиршфельдер Д., КертиссБ., Берд Ч. Молекулярная теория газов и жидкостей. М., ИЛ, 1961, 2. Применение уравнения состояния, предложенного Старлингом, для определения параметров рабочих- веществ холодильных машин. — «Холодильная техника», 1975, № 4, с. 31—33. Авт.: Е. С. Курылевг В. В. Оносовский, В. К. Михайлов, В. П. Михайлова,. В. Ф. Лещенко, Г. Ф. Коновалова. 3. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Ч. 2. М., «Наука», 1966. 4. Перельштейн И. И., Парушин Е. Б. Методика обработки опытных данных с применением ортогональных разложений. В сб.: «Исследования теп- лофизических свойств фреонов», вып. 9. М., Стан- дартгиз, 1975.
УДК 637.4.004.4 Влияние различных режимов хранения и предварительной обработки на качество яиц В. Л. ГЕРАСИМОВА, канд. техн. наук. Е. Н. ЛАЗАРЕВ Ленинградский институт советской торговли им. Ф. ЭНГЕЛЬСА Для устранения нежелательного влияния на качество яиц внешней среды (микробная инвазия через поры скорлупы, влаго- и газообмен и связанные с ними процессы окисления, гидролиз и потери массы) яйца перед хранением обрабатывали в целях закупорки пор скорлупы водными растворами пленкообразующих веществ — поливинилового спирта (ПВС) и метилцеллюлозы (МЦ). Эти вещества совершенно безвредны в пищевом отношении и служат наполнителями, загустителями и эмульгаторами в пищевой промышленности. О влиянии пленочных покрытий на изменение липидов желтка при хранении яиц судили по состоянию фосфолипидной фракции, в частности лецитинов (холинфосфатидов). Известно, что фоефолипиды вместе с другими ан- тиоксидантами способствуют синергетическо- му эффекту и при окислении липидов разрушаются в первую очередь [1]. Куриные яйца — существенный источник лецитина (содержат ~20% от общего количества липидов желтка) по сравнению с другими продуктами животного происхождения. Благоприятное влияние лецитинов на организм проявляется в регулировании углеводного, жирового и белкового обменов. Составные части лецитина — холин и жирные кислоты, особенно полиненасыщенные, обладают большой биологической активностью. Неустойчивость лецитинов к окислению объясняется присутствием непредельных жириых кислот (свыше 50%) и высокой степенью их ненасыщенности (от одной до шести непредельных связей в молекуле кислоты). Яйца первого дня снесения от породы кур «русская белая» обрабатывали 3%-ным водным раствором ПВС при 70±2°С и 1%-ным водным раствором МЦ при комнатной температуре методом погружения в пленкообразующее вещество с последующей сушкой на воздухе в течение 1—2 ч. После обработки яйца хранили в течение пяти месяцев (При двух режимах: температуре — 1,5±1°С и относительной влажности воздуха 82—85% в камере промышленного холодильника и при 2±1,5°С без регулирования относительной влажности воздуха (ср в пределах 60—85%) в холодильном шкафу, что соответствует условиям хранения скоропортящихся продуктов в розничной торговле. Фоефолипиды желтка исследовали ло следующим показателям: качественный состав фосфолипидов, количественное содержание лецитина и жирнокислотный состав лецитина. Липиды экстрагировали из желтка смесью хлороформа с метанолом в соотношении 2 : 1 по объему [2]. Применение такого бинарного растворителя способствует разрушению связей в липопротеиновых комплексах и более полному извлечению фосфолипидов. Фоефолипиды желтка фракционировали методом восходящей хроматографии (ТСХ) на отечественном силикагеле КСК с размером частиц 30—50 мкм, на пластинках размером 10X20 см в нейтральной системе растворителей хлороформ — метанол — вода в соотношении 70 : 30 : 4 по объему. Отдельные фракции фосфолипидов идентифицировали с помощью тестов — цветных качественных реакций. Для обнаружения фосфолипидов, содержащих аминогруппы, пластины обрабатывали раствором нингидрина в ацетоне и наблюдали появление красных пятен на белом фоне. Так были найдены этаноламинфосфатид и серинфосфатид. Холинсодержащие фоефолипиды были обнаружены 'путем обработки пластин реактивом Драгендорфа. На пластине появлялись желто-оранжевые пятна на белом фоне (лецитин, лизолецитин, сфингомиелин). При обработке хроматограммы раствором молибденовокис- лого аммония в смеси с соляной и хлорной кислотами «а светло-сером фоне выделилось фиолетовое пятно, которое соответствовало це- реброзидам. В качестве рабочего проявителя фосфолипидов использовали 0,04%-ный спиртовой раствор 2,7-дихлорфлюоросцеина и просматривали пластины в ультрафиолетовом свете (А,=360 нм). Лецитиновые пятна соскабливали с пластин, элюировали метанолом и определяли количественное содержание лецитина методом ми- 31
нерализации [3], модифицированным в лаборатории по исследованию высшей нервной системы (Институт эволюционной физиологии им. И. М. Сеченова АН СССР). Для анализа содержания жиров и кислот в лецитине его подвергали гидролизу и метилированию с использованием 0,21 Н раствора NaOH в абсолютном метаноле. Жирные кислоты лецитина анализировали методом газожидкостной хроматографии на хроматографе РУЕ-104 (модель 24) с пламенно-ионизационным детектором. Разделение осуществлялось на спиральной колонке длиной 2,4 м с внутренним диаметром 0,6 см. Водород подавали в детектор со скоростью 50 мл/мин. Носителем служил хромосорб W F0—80 меш.). В качестве неподвижной фазы использовали поли- этиленгликольсукцинат (ПЭГС) — 15%. Кислоты разделяли в изотермическом режиме (температура колонки 198°С). Газ-носитель — аргон. Давление аргона на выходе 0,135 МПа. Объем вводимой пробы 1—2 мкл. Разделение обычно занимало 1,5 ч. Жирные кислоты идентифицировали сравнением относительных удерживаемых объемов жирных кислот исследуемой пробы и стандартных жирных кислот, а также сравнением относительных удерживаемых объемов жирных кислот лецитина куриного желтка и природной смеси жирных кислот, достаточно хорошо изученной (например, фосфолипиды мозга крысы). Относительный удерживаемый объем находили как отношение приведенного удерживаемого объема исследуемой кислоты к приведенному удерживаемому объему пальмитиновой и стеариновой кислот. Для количественного определения жирных кислот измеряли площадь пика и таким образом получали содержание каждой из кислот от общей суммы всех жирных кислот лецитина. В желтке свежеснесенных яиц были обнаружены некоторые фракции фосфолипидов, которые располагались от старта в следующем порядке: сфингомиелин, серинфосфатид, холинфосфатид, этаноламинфосфатид, далее располагалось пятно цереброзидов, все прочие липиды шли с фронтом растворителя. По истечении двух месяцев хранения в холодильном шкафу и примерно трех месяцев хранения в холодильной камере в желтке контрольных яиц на пластине появилось пятно лизолецитина (лизохолинфосфатида). У яиц, обработанных пленкообразующими веществами, пятно лизохолинфосфатида на пластинах было обнаружено позже. Так, в группе яиц, обработанных ПВС, пятно лизолецитина возникло после трех месяцев хранения в холодильном шкафу и после четырех с половиной месяцев хранения в холодильной камере. Пятна лизолецитина на пластинах свидетельствуют о распаде лецитина во время хранения яиц. Согласно литературным данным, даже небольшое количество лизолецитина в липидах приводит к повышению проницаемости клеточных и субклеточных мембран и к полному их разрушению [4]. Появление лизолецитина в липидах желтка, по-видимому, основная причина увеличения проницаемости желточной оболочки в указанные периоды хранения. Снижение содержания лецитина в желтке во время хранения связано с появлением за- О 7 /s JO 60 90 /го 150 <Г. сутки а 7*, суши Рис. 1. Зависимость содержания лецитина в желтке от обработки яиц и продолжительности хранения при / = =-—1,5±ГС, ф=82—85% в холодильной камере (а) и при / = +2±1,5°С, ф = 60—85% в холодильном шкафу Ю- 32
метных пятен лизолецитина (рис. 1). В желтке свежеснесенных яиц определено 7440± ±13 мг% лецитина. За пять месяцев хранения в холодильном шкафу количество лецитина у яиц контрольной группы уменьшилось на 1242 мг%. Менее заметны потери лецитина у обработанных яиц. Так, у яиц, обработанных ЛВС, содержание лецитина снизилось на 720 мг%, обработанных МЦ, — на 1040 мг%. При хранении в холодильной камере потери лецитина у яиц всех групп были меньшие, чем при хранении в холодильном шкафу. За пять месяцев хранения содержание лецитина у яиц контрольной группы снизилось на 962 мг%, обработанных МЦ, — на 842 мг%, обработанных ПВС, — на 597 мг%. Уменьшение количества лецитина в желтке связано, по-видимому, с деструкцией его молекул в результате гидролиза и окисления. Наличие этих процессов в липидах желтка подтверждено уменьшением йодного числа и ростом кислотного числа липидов, особенно заметными у яиц контрольной группы при хранении в холодильном шкафу. Данные по содержанию лецитина в желтке яиц каждой группы обрабатывали методом вариационной статистики. Определяли достоверность различия в содержании лецитина у 2р ПИКОВ 2) о к ха 1 2 4 5 6 7 8 10 11 14 начение iOfl КИСЛО- О * н 14:0 15:0 16:0 16:1 со9 18:0 18:1 со9 18:2со6 20:0 20:4 со 6 22:6соЗ * Первая цифр КИСЛОТЫ , вторая — Положение двойных связей — — 7 — 9 9, 12 8, 11, 14, 17 4,7,10,13,16, 19 Содержание жирных кислот в лецитине, % 1,0±0,Ю Следы 31,27±0,62 1,32±0,04 11,50+0,31 30,27±0,41 13,63±0,23 0,80+0,06 4,03+0,15 6,40±0,15 нее квадра- ое отклоне- <U tf й) О, к К 0,17 — 1,08 0,08 0,53 0,71 0,40 0,10 0,25 0,27 к к К 52" •е-з; 52 17,32 — 3,45 5,80 4,60 2,34 2,96 12,50 6,24 4,19 а —количество атомов углерода в молекуле количество ненасыщенных связей. Рис. 2. Хроматограмма жирнокислот- ного состава лецитинов желтка свежеснесенных яиц. яиц с обработанной скорлупой по сравнению с необработанной контрольной группой при Р^0,95. При обработке яиц ПВС различия достоверны с 60 по 150 сутки хранения в холодильной камере и с 7 по 170 сутки хранения в холодильном шкафу. Различия достоверны при обработке яиц МЦ с 90 по 150 сутки хранения в холодильной камере и с 60 по 150 сутки хранения в холодильном шкафу. Содержание жирных кислот в лецитине свежеснесенных яиц (% от общего количества) показано в таблице и на рис. 2. Кроме кислот, обозначенных в таблице, в лецитине яиц были найдены в различные сроки хранения следы и некоторых других жирных кислот. При длительном холодильном хранении жирнокислотный состав лецитина меняется: уменьшается количество кислот с длинной углеродной цепочкой (больше 16 атомов углерода), особенно полиненасыщенных, и увеличивается количество кислот с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Изменение содержания жирных кислот показано на рис. 3 на примере кислот линоле- вого семейства — линолевой 18:2со6 и арахи- Время мин 33
О JO 60 90 J20 750 •t, сутки a Рис. 3. Зависимость содержания линолевой / и арахидо- новой 2 кислот от обработки яиц и продолжительности хранения при t=—1,5±1°С, ср=82—85% в холодильной камере (а) и * = +2±1,5°С, <р = 60—85% в холодильном шкафу (б). доновой 20:4оN. Во время хранения количество этих кислот в лецитине желтка заметно уменьшается. Так, за пять месяцев хранения в холодильном шкафу содержание линолевой кислоты у контрольных яиц снизилось на 5,73%, У яиц, обработанных ПВС, на 3,72%, обработанных МЦ, — на 4,49%; за этот же срок хранения в холодильной камере — соответственно на 5,06, 4,06 и 4,33%. Содержание арахидоновой кислоты у яиц всех групп при обоих режимах хранения также снизилось. Однако у яиц, обработанных пленочными покрытиями, это менее заметно, чем у контрольных, особенно в холодильном шкафу. За спять месяцев хранения в холодильном шкафу потери арахидоновой кислоты в лецитине контрольных яиц составили 2,3%, у яиц, обработанных ПВС, — 1,67%, обработанных МЦ, — 1,87%. За весь срок хранения 34 в холодильной камере содержание арахидоновой кислоты снизилось у контрольных яиц, обработанных ПВС и МЦ, соответственно на 1,53, 0,93 и 1,26%. Экспериментальные данные по содержанию линолевой и арахидоновой кислот в лецитине а-ппроксимированы прямыми линиями (г — в пределах 0,8—0,98). Причиной уменьшения количества кислот с длинной углеводородной цепочкой и увеличения количества кислот с числом атомов углерода меньше 16, что наблюдалось в лецитине яиц всех групп во время хранения при обоих режимах, может быть преимущественный гидролиз и окисление кислот с длинной углеводородной цепочкой, особенно ненасыщенных. В результате эти кислоты переходят в свободное состояние или претерпевают более глубокие изменения, а относительное содержание кислот с короткой углеводородной цепочкой повышается. Таким образом, развитие гидролитического и окислительного процессов в лецитине желтка во время холодильного хранения яиц подтверждается результатами газо-жидкостной хроматографии, дающими более точное представление о динамике этих процессов. О положительном влиянии пленочных покрытий при хранении свидетельствует уменьшение количества микроорганизмов на скорлупе и в белке обработанных яиц по сравнению с контролем. На 1 см2 скорлупы свеже- снесенных яиц насчитывалось в среднем 104 микроорганизмов. Белок, как правило, был свободен от микроорганизмов. При хранении в течение пяти месяцев количество микроорганизмов на скорлупе необработанных яиц уменьшалось до 103, а в белке увеличивалось до 0,5ХЮ3 в 1 мл. У обработанных яиц содержание микроорганизмов на скорлупе за пять месяцев хранения снижалось в среднем до 20 на 1 см2 (по'- крытие ПВС) и до 80 (покрытие МЦ). В белке яиц, обработанных ПВС, микрофлора отсутствовала на протяжении всего срока хранения при двух режимах. В белке яиц, обработанных МЦ при комнатной температуре, микробное число увеличилось до 7—50 в 1 мл. При сравнении качества яиц, хранившихся при двух режимах, лучшими признаны яйца, находившиеся в холодильной камере. После пяти месяцев хранения в камере холодильника яйца, обработанные перед хранением ПВС, были оценены в 44 балла, обработанные МЦ, — в 41 балл, что соответствовало первой категории; необработанные контрольные яйца оценены в 38 баллов и соответствовали второй категории (РТУ РСФСР 8016—63).
Органолептическая оценка качества яиц проводилась по 50-балльной системе с учетом коэффициентов влажности (вкус и запах 4, /консистенция 3, вид на разрезе 2, внешний вид 1). Положительный эффект обработки яиц высокомолекулярными пленкообразующими веществами наблюдается при обоих режимах хранения, особенно в условиях более низкой относительной влажности воздуха и обработки «горячим» раствором ПВС. Таким образом, по совокупности биохимических, микробиологических и органолептиче- оких показателей качества определены допустимые сроки холодильного хранения необработанных яиц: три месяца в камере промышленного холодильника и до двух месяцев в холодильном шкафу. Обработка яиц 3%-ным водным раствором поливинилового спирта при 70°С способствует сохранению их качества в условиях промышленного холодильника до пяти месяцев. Наиболее заметные изменения необработанных яиц отмечены -после трех месяцев хранения в холодильной камере и двух месяцев хранения в холодильном шкафу, что связано с увеличением проницаемости желточной оболочки в связи с образованием лизофосфа- тидов. НОВЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ A1) 479936 B1) 1824066/27-11 B2) 01.09.72 E1) F 24f 5/00; В 60h 3/00 E3) 629.113.06:628.8G2) В. А. МИХАЙЛОВ E4) КОНДИЦИОНЕР, например, для кабины трактора, содержащей вентилятор с пылеотделителем, подающий очищенный воздух в корпус, в котором размещен теплообменник, разделяющий воздух на два потока, содержащий гигроскопические элементы, установленные на пути потока воздуха, направляемого в атмосферу, и бак системы подачи жидкости к гигроскопическим элементам, отличающийся тем, что, с целью регулирования холодо- производительности кондиционера при постоянном потоке очищенного воздуха, гигроскопические элементы выполнены в виде секций, расположенных последовательно в направлении потока воздуха с промежутками между ними, а бак выполнен с ребрами, размещенными в одной плоскости с промежутками и разделяющими его на соответствующие секциям гигроскопических элементов отсеки, каждый из которых соединен индивидуальным трубопроводом через кран с источником подачи воды. Содержание лецитина в желтке при холодильном хранении яиц уменьшается в результате гидролиза и окисления. Установлено положительное влияние покрытий скорлупы высокомолекулярными пленкообразующими веществами на сохранение лецитина в желтке. Положительное влияние пленочных покрытий скорлупы на качество яиц увеличивается при уменьшении влажности воздуха. Предварительная обработка яиц перед хранением позволяет снизить относительную влажность воздуха в холодильных камерах до 70—75%, что предотвращает развитие плесеней. По предварительным расчетам, экономический эффект (на 1 млн. шт.) составляет около 5 тыс. руб. при обработке яиц МЦ и свыше 7 тыс. руб. лри обработке их ПВС. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Эммануэль Н. М., Лясковская Ю. Н. Торможение процессов окисления жиров. М., Пищепромиз- дат, 1961. 2. F о 1 с h J., L e s s M., Stanley G.-J. "Biological Chemistry", 1957, vol. 226, pp. 497. 3. Fiske C, Subbarron J. — "J. Biological Chemistry", 1925, vol. 66, p. 375. 4. Бергельсон Л. Д. Биологические мембраны (факты и гипотезы). М., «Наука», 1975. A1) 478982 B1) 1970031/24-6 B2) 05.11.73 E1) F 25Ь 43/02 E3) 621.57.049.2 G2) Н. Г. КРЕИ- МЕР и В. П. ПЫТЧЕНКО G1) Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности. E4) БАРБОТАЖНЫЙ МАСЛООТДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус с патрубком для ввода паров хладагента и маслоотстой- ником в нижней части, имеющим вентиль для выпуска масла, отличающийся тем, что, с целью упрощения эксплуатации, в маслоотстойнике размещен поплавок, несущий постоянный магнит, а с внешней стороны маслоот- стойника расположен датчик, взаимодействующий с магнитом и управляющий вентилем для выпуска масла. A1) 480892 B1) 1932065/29-33 B2) 20.06.73 E1) F 25d 17/04 E3) 624.138.35 G2) Н. И. МИРМОВ, А. В. КОНЮХОВ, В. Б. КУНТЫШ и А. Д. ХУДЯКОВ G1) Архангельский лесотехнический институт им. В. В. Куйбышева E4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА, содержащее тепловые трубы с конденсаторными и испарительными участками, отличающееся тем, что, с целью уменьшения веса и повышения надежности устройства в работе конденсаторные участки тепловых труб выполнены капиллярными и размещены в одной камере. От редакции. Обработка яиц должна осуществляться на птицефабриках до укладки их в тару, чтобы избежать перетаривания яиц на холодильниках перед закладкой на хранение. 35
XIV МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО ХОЛОДУ Проблемы криогенной техники (Краткий обзор докладов на заседаниях комиссий А2 и A3 МИХ) На XIV Международном конгрессе по холоду с 22 по 25 сентября работали две научно-технические комиссии, связанные с криогенной тематикой: А2 (Криогенная техника) и A3 (Ожижение и разделение газов). Несмотря на существенные различия между криогенной и холодильной техникой, они имеют много общего. Поэтому материалы, обсуждавшиеся на комиссиях А2 и A3, представляют интерес и для специалистов-холодильщиков. Комиссия А2 В работе комиссии участвовало 140 человек, в том числе 105 от СССР. Заслушано 32 доклада B3 от СССР, 4 от ЧССР, 2 от ФРГ и по одному от Англии, США и ГДР), посвященные трем основным направлениям — техническим приложениям сверхпроводимости, криогенным системам большой производительности и микрокриогенным системам. По первому направлению можно отметить существенный прогресс в теоретических исследованиях и технико-экономическом анализе как сверхпроводящих кабелей, так и электрических машин со сверхпроводящими обмотками. Экспериментальные исследования в этой области представлены в значительно меньшем объеме. Д. А. Свифт (Англия) доложил о конструкциях опытных сверхпроводящих кабелей, разработанных в Англии. Сопоставлены передачи постоянного и переменного тока. В докладах И. К. Буткевича и С. И. Смирнова (СССР) рассмотрены соотношения, связывающие энергетические затраты на крио- статирование сверхпроводящих кабелей с параметрами криоагентов и тепловой изоляции. Существенное влияние на технико-экономические показатели сверхпроводящих кабелей оказывают конструкции и способ охлаждения токовводов, связывающих холодную зону кабеля с системами, работающими при температуре окружающей среды. Методы уменьшения энергозатрат на компенсацию теплопритока через токовводы проанализированы В. А. Га- ленченко и С. П. Горбачевым (СССР). Среди докладов, относящихся к сверхпроводящим электрическим машинам, следует отметить доклады 3. Кайзера и И. Курки (ЧССР). В Чехословакии прошел пусковые испытания опытный электродвигатель постоянного тока мощностью 55 кВт. Криостатиро- вание жидким гелием обмотки возбуждения обеспечивается рефрижератором холодопроиз- водительностью 30 Вт, что соответствует хо- лодопроизводительности 10—12 кВт на уровне —50°С. Термодинамическая оптимизация систем криостатирования сверхпроводящих генераторов рассмотрена в докладе А. Гофмана (ФРГ). С интересом был выслушан доклад Т. X. Фредеркинга (США) о поведении сверхтекучего гелия при нарушении его вынужденной циркуляции в сверхпроводящих соленоидах. В работе сопоставлены экспериментальные и расчетно-теоретические данные. Нестационарные процессы охлаждения каналов и сосудов криогенными жидкостями в различных режимах рассмотрены на базе экспериментальных данных в докладах B. Г. Пронько и Э. К- Калинина (СССР). Из докладов в.торого направления существенный интерес представляет работа C. М. Корсакова-Богаткова, Б. Д. Краковского и др. (СССР), посвященная математическому моделированию гелиевых криогенных установок. Предложенная в ней методика содержит новый подход, который может найти применение при решении аналогичных задач. В докладе А. В. Мартынова и А. И. Агеева (СССР) дан общий метод расчета криогенных эжекторов с учетом реальных свойств рабочих веществ (азота, водорода и гелия), а также анализ преимуществ криогенных установок с эжекторами. Установки с эжекторами уже используются в криогенной технике, но геометрия эжектора до последнего времени подбиралась эмпирически. Интересно отметить, что впервые идея применения эжектора для повышения эффективности низкотемпературных установок возникла в холодильной технике 36
(Ф. М. Чистяков и Т. М. Сутырина) *, но, к сожалению, до сих пор не реализована. Существенные достижения в разработке криогенных турбодетандеров показаны в докладах А. Б. Давыдова и др. (СССР), А. Н. Шерстюка, Н. В. Калинина, Г. М. Кате- нева и А. Б. Давыдова (СССР). Параметры этих машин позволяют улучшить показатели криогенных систем в целом. Третье направление — микрокриогенная техника — бурно развивается в последние два десятилетия как в СССР, так и за рубежом. Сейчас она превратилась в самостоятельную отрасль техники. Разнообразие микрокриогенных систем привело к необходимости их систематизации. В докладе И. М. Шнайда и др. (СССР) впервые на научной основе представлена систематика большого класса рефрижераторов с нестационарными потоками. Систематика построена на существенных признаках и может служить базой для создания общих методов расчета, анализа современных машин и синтеза новых их видов. Подход, разработанный в докладе, может быть использован и для холодильных машин различных классов. Доклад А. К. Грезина, В. И. Гунько и др. о новой газовой криогенной машине с упругой перегородкой представляет интерес как по оригинальности принципиального решения, позволяющего исключить низкотемпературные движущиеся элементы, так и по полученным авторами экспериментальным данным, подтверждающим перспективность использования таких машин. К этому же направлению относятся обзорные доклады на пленарном заседании У. Гиф- форда (США) о новых достижениях в области микрокриогеники и Р. Вэнса (США) о космических микрокриогенных системах. Комиссия A3 В работе комиссии участвовало до 130 человек, в том числе 94 от СССР. Заслушано 36 докладов A0 от СССР, 7 от Франции, 6 от США, 4 от ФРГ, 3 от ЧССР, по два от Англии и Японии и по одному от Италии и ГДР). Доклады посвящены двум основным направлениям — сжижению, транспортировке, газификации и использованию сжиженного природного газа (СПГ), а также крупным воздухо- разделительным установкам. По первому направлению можно выделить работы, посвященные установкам * См. «Холодильная техника», 1961, № 2, с. 18—24 и № 4, с. 19—24. сжижения ПГ и теплообменникам этих установок. Из них следует отметить доклады Г. Хэселдена (Англия) и К. Ф. Готтсмана (США). В последнем приводятся представляющие большой интерес данные об интенсификации теплообмена путем нанесения пористого металлического слоя йа поверхность теплооб- менных трубок. Анализ докладов по ожижению природного газа показывает, что наиболее эффективные процессы ожижения основаны на использовании многокомпонентных углеводородных смесей (так называемый однопоточный процесс). Эта система ожижения, в которой рабочие вещества всех каскадов сжимаются в одном компрессоре, была впервые разработана в СССР А. П. Клименко с сотрудниками более 20 лет назад. В последние годы однопоточные процессы разработаны также применительно к криорефрижераторам и могут быть успешно использованы для низкотемпературных холодильных машин, где они эффективнее каскадных *. Страны, испытывающие недостаток горючего, заинтересованы в получении СПГ морским путем. По-видимому, это причина того, что значительное число докладов от США, Франции и Японии посвящено транспортировке СПГ «а морских судах. В докладе О. М. Иванцова и А. П. Клименко (СССР) проанализированы вопросы, связанные с транспортировкой СПГ по трубопроводам на большие расстояния. В ряде докладов от Франции содержится инженерная информация об использовании СПГ как малотоксичного топлива для автомобильных двигателей (П. Р. Асселино, Ж- Доль, П. Пеллу — Франция). По второму направлению доклады связаны как с усовершенствованием классических установок для разделения воздуха, так и с 'использованием новых методов. Представляет интерес доклад В. П. Алексеева и др. (СССР), в котором приводятся данные об успешном использовании регулярных насадок вместо тарелок в ректификационных колоннах. Доклад Г. А. Головко и др. (СССР) посвящен использованию криосорбционных методов разделения для очистки инертных газов, А. М. Архарова и др. (СССР) — извлечению кислорода из воздуха с помощью цеолитов NaA. * См. «Холодильная техника», 1973, № 3, с. 1—6. Обзор подготовил доктор техн. наук, проф. В. М. БРОДЯНСКИЙ 37
Проблемы сублимации, криобиологии, применения холода в медицине (Краткий обзор докладов на заседаниях комиссии CI MUX) Работа комиссии С1 проводилась с 22 по 27 сентября 1975 г. в зале кинотеатра «Зарядье». На рассмотрение и обсуждение специалистов, собравшихся для участия в работе комиссии С1, было вынесено 56 докладов, в том числе 29 от СССР, 8 от ЧССР, 4 от США, по два от Франции, Японии, Польши, Югославии, Испании, по одному от Италии, Венгрии, ГДР, Дании, Голландии. Представленные доклады разнообразны по содержанию и охватывают все проблемы применения холода для сублимационной сушки пищевых продуктов и биологических материалов, а также в медицинских целях. Рассмотрен широкий круг вопросов: от режимов замораживания конкретных биологических материалов до гипотезы о форме жизни в космосе, от систем подвода энергии при сублимации до разработки аналитической модели качества сублимационной продукции, от консервации крови и костного мозга до криохирургии, трансплантации консервированных холодом органов. Если работы, представленные на XIII конгрессе МИХ, касались в основном изучения частных задач, то в настоящее время наблюдается тенденция комплексного решения проблем с привлечением аналитического аппарата, математики, высокопрецизионной техники. Большое внимание уделяется квалиметрии, т. е. количественной оценке качества объекта. Впервые очень широко представлены работы в области применения криогеники в медицине. В Советском Союзе и за рубежом широко разрабатывается теория сублимационного консервирования, включающая как сам процесс сушки, так и предварительное замораживание исследуемого объекта. Из докладов по этой тематике заслуживают внимания особенно те, в которых в той или иной степени были затронуты вопросы организации непрерывных процессов сушки. В докладе Э. И. Гуйго и Б. П. Камовнико- ва (СССР) «Современное состояние и перспективы развития метода сублимационного консервирования» дана классификация сублимационных установок по производительности и экономичности процесса. Отмечена тенденция перехода к установкам непрерывного, поточного действия. Даны пути интенсификации на базе электрического теп- лоподвода. Предложено использование модуля производительностью 3 т/сутки по сырью. В докладе подробно рассмотрены наиболее сложные вопросы, связанные с процессом сублимации, и указаны направления развития в этой области. В докладах И. Лоренцена (Дания) «Аспекты экономии энергии при промышленной сублимационной сушке» и Б. П. Камовникова,. Г. В. Семенова и др. «Оптимизация процессов гранулирования и сублимационной сушки жидкого сырья по максимуму производительности» обсуждены теоретические, технические и экономические аспекты сублимационного консервирования в переходный (от периодического процесса к непрерывному) период времени. Показательно, что многие позиции и полученные результаты хорошо обобщаются и коррелируются. Появляется основа для объективного подхода к выбору оборудования, к созданию современных эффективных производств. Вплотную к этим работам примыкают два доклада В. ван Пельта (Нидерланды), в которых изложена техника и технология крио- концентрации жидких продуктов (т. е. концентрации их холодом путем вымораживания чистого льда) и показан достижимый экономический эффект, особенно в случае последующего применения сублимационной сушки. В докладах, подготовленных отечественными специалистами, — «Особенности технологии сублимационного консервирования мяса с применением кр*иогеники и непрерывного процесса сушки» (Э. И. Каухчешвили, Н. К. Жу- равская, И. А. Лаковская и др.) и «Непрерывная сублимационная сушка гранулированных пищевых продуктов» (И. Э. Бабаев,, А. М. Бражников, А. И. Васильев и др.) рассмотрены теория, техника, технология и организация всех этапов сублимационной сушки гранулированного мяса в непрерывно движущемся потоке. Переход к непрерывной сушке связан с решением существенной проблемы — организации непрерывной десублимации в вакууме. 38 15
Этот вопрос был освещен в докладе А. А. Гух- мана, В. К. Сафонова, Э. И. Гуйго и др. (СССР) «Регенерация теплоотводящей поверхности десублиматора в вакууме». Сублимационному консервированию были посвящены доклады зарубежных специалистов. Т. Ней (Япония) в докладе «Усадка биологических образцов при сублимационной сушке» подробно рассмотрел усадку, возникающую в процессе сублимации. Исследования выполнены с использованием сканирующего электронного микроскопа и современных фототехнических средств, что обеспечило наглядность и убедительность. С докладами по технологии выступили X. де ла Пласа и др. (Испания) «Сублимационная сушка плодов авокадо в ломтиках» и М. Кальво (Испания) «Сублимационная сушка срезанных цветов». Более углубленное технологическое освещение процесса сублимации было сделано в докладе Н. К. Журавской, Н. П. Янушкина и др. (СССР) о влиянии процесса на сохранение летучих кислот, К. Леричи и др. (Италия) о роли пектина при сублимации, А. Ф. Савченко, Н. Д. Сидоровой и др. (СССР) о влиянии режимов криогенного замораживания и атмосферной сублимации на содержание активных начал в эндокринном ферментном сырье, Д. Беке (Венгрия) о восстанавливаемости сублимированных тканей мяса и В. Г. Поповского и др. (СССР) по технологии и оценке качества. В докладе Д. Симато и др. (Франция) показано влияние замораживания и сублимационной сушки на каталазу объекта. Исследование проведено с применением метода электронного парамагнитного резонанса. Данные, относящиеся к антигенным свойствам сублимированного и глубоко замороженного мозга кролика, приведены Е. Фридленде- ром (США), который сделал попытку выявить обратимость подобной холодильной обработки. Два подробных и иллюстрированных доклада о сохранении лиофильно высушенных биологических материалов представил Д. Грейфф, один из пионеров сублимации в США. П. Вио (Франция), говоря о вторичных эффектах, связанных с замораживанием, указал на основные факторы, являющиеся показателями при оценке влияния холода на биологические объекты. Б. Е. Веркин и др. (СССР) предложили математическую модель процесса кристаллизации, которую можно использовать при замораживании эритроцитов крови. Среди работ в области консервации крови, тканей и костного мозга следует выделить две: Н. С. Пушкаря и А. Г. Федотенкова — о создании эффективных криозащитных веществ. Работы направлены на изыскание биологически нейтральных ингредиентов, способных резко повышать сопротивляемость материалов биологического происхождения при воздействии на них низких температур. Были изложены методы и технология консервации крови, тканей, костного мозга и других биологических материалов (в том числе некоторых органов) в целях последующей пересадки больным. С докладами, в частности, выступили: О. К. Гаврилов (СССР) — по консервированию крови, Р. Клен (ЧССР) — по пер- фузионному сохранению почки, Л. И. Федорова и др. (СССР) — по созданию «банков крови», Р. Поледне (ЧССР) — о перфузии печени. На рассмотрение комиссии были представлены доклады, касающиеся самого процесса охлаждения — замораживания и последующей трансплантации сохраненных холодом биологических материалов. Их авторы В. Мёт- тхэус и др. (ГДР), И. К. Махатадзе и др. (СССР), В. Г. Михайлов и др. (СССР), И. Шер и др. (Польша), В. А. Аграненко и др. (СССР). Самое молодое и одно из наиболее интересных направлений — применение холода в лечебной практике. Выступившие с докладами на эту тему В. Додич (Югославия), К. В. Чачава, П. В. Кинтрая и др. (СССР), Л. Брайович (Югославия), А. И. Пачес и др. (СССР) показали широкие возможности, открывающиеся в этой связи перед лечащими врачами. Применение холода, в частности криогеники, в клинической практике весьма перспективно и результативно. Обзор подготовила канд. техн. наук И. А. ЛАКОВСКАЯ 39
УДК 664.047.25 Исследование процесса сушки и оптимизация сублимационных установок, перерабатывающих гранулированные пищевые продукты Б. П. ХАМОВНИКОВ Московский технологический институт мясной и молочной промышленности Г. В. СЕМЕНОВ, Н. Д. РОЗЕНШТЕЙН (По материалам доклада на XIV Международном конгрессе по холоду) Значительную часть пищевых продуктов, консервируемых методом сублимационного обезвоживания, целесообразно предварительно гранулировать. Это создает благоприятные условия для автоматизации технологических процессов и позволяет в ряде случаев улучшить товарный вид и качество готовой продукции. Исследуется случай, когда в процессе сушки частицы гранулированного сырья неподвижны относительно друг друга и несущих элементов (противней). Такая организация процесса сушки применяется в наиболее распространенных многокамерных сублимационных установках периодического действия. Предполагается, что этот метод останется основным в течение ближайших 10—15 лет и в промышленных установках поточного типа В данном исследовании ставятся две задачи: определить окупаемость дополнительных затрат на предварительное гранулирование сырья в процессе сублимационной сушки и оптимальные условия грануляции и сушки, при которых достигается максимум производительности сублимационной установки. При решении поставленных задач за критерий оптимизации принят максимум производительности, нормированный по рабочему объему Gv или по рабочей площади Gs сублимационной камеры. Объект исследования — жидкие пищевые продукты: яичный белок и простокваша Мечникова. Технико-экономическая оценка разрабатываемых мероприятий показана на примере работы сублимационной установки периодического действия с двусторонним инфракрасным энергоподводом и площадью единовременной загрузки 25 м2. Продукт размещали на традиционных плоских лотках-противнях в виде сплошного замороженного слоя, а затем в виде слоя сферических гранул, получаемых иммерсированием сырья в жидкий азот. На рис. 1 приведена зависимость длительности сушки тк от толщины слоя сырья h на рабочей поверхности установки. На рис. 2 представлены результаты сравнительных расчетов удельной годовой производительности данной установки, выполненные по методике [2]. Как видно, переход от сушки сырья в сплошном замороженном слое к сушке в гранулах при неизменной толщине слоя к позволяет сократить длительность процесса. В то же время переработка гранулированного сырья на установках периодического действия в описанных выше традиционных условиях организации процесса вызывает значительное снижение величины критерия Gs, по которому проводится оптимизация. Диспергированное сырье по сравнению са сплошным замороженным слоем оказывает повышенное сопротивление переносу тепла и значительно меньшее сопротивление переносу Рис. 1. Зависимость длительности сушки тк от толщины слоя сырья К на рабочей поверхности установки: 1 — сушка в сплошном замороженном слое; 2, 3, 4 — сушка в слое гранул диаметром соответственно 1,5; 3,34 и 5,0 мм. 40
^ ,§ J ' 1 / \ ' /// I1 II/ / /4 | /J /* 72 78 2U Рис. 2. Зависимость удельной производительности Ga установки от толщины слоя сырья Л. Обозначения те же, что на рис 1 массы. Эти особенности требуют организации процесса сушки в условиях развитого контакта частиц с теплоподводящей поверхностью. Один из наиболее простых и рациональных способов реализации таких условий — сушка гранул в оребренном противне. Для сравнительного анализа тепло- и мас- сопереноса при сушке диспергированного сырья на основе достаточно простых физических представлений разработана модель процесса сублимационного обезвоживания на плоской греющей поверхности. В основу модели положены следующие основные допущения: — материал рассматривается как сплошная среда; — фронт фазового перехода углубляется параллельно греющей поверхности, на которой поддерживается верхнеэкстремальная температура Гп; — отсутствует теплопередача через замороженную область; — значение коэффициента эффективной теплопроводности ЛЭф в сухой области в процессе сушки не изменяется; — на поверхности фронта сублимации X все тепло, передаваемое через осушенную зону, расходуется непосредственно на фазовый переход лед — пар с удельной теплотой г, т. е. удовлетворяет условию Стефана. Физическая модель представлена на рис. 3. Предлагаемой модели отвечает следующая система дифференциальных уравнений и краевых условий. у поток массы \ 11 \ м f t о] л о тон тепла Рис. 3. Физическая модель сублимации гранулированного сырья на греющей поверхности: / — замороженные гранулы; 2 — фронт сублимации; 3 — сухие гранулы; 4 — греющая поверхность. В сухой зоне процесс описывается линейным нестационарным уравнением Фурье: д*Т(х, т) дТ(х,т) дх* дх 0<х<Х A) с начальным условием Т(х,0)=Тс B) и условиями на неподвижной и подвижной границах Г@,т)=Гп, т>0: Г(*,т)=Гс, т>0; C) dX 1 дТ х=Х D) где р- • масса влаги, удаляемая сублимацией из единицы объема сырья, кг влаги/м3. Применительно к сублимационному обезвоживанию большинства пищевых продуктов, когда на прогрев осушенной зоны тратится незначительная (~1%) доля общего теплового потока, решение задачи приводит к зависимости [3] X: v 2А,Эф ДГ У'х. E) Общая продолжительность процесса сублимации %s определяется из формулы E) при подстановке X = h 9г Ts_ 2А,ЭфД:г h\ F) где ДГ = ГП — Тс В реальных процессах начальная скорость продвижения фронта фазового перехода не может быть бесконечно большой, а ограничена величиной начального теплового потока q\. Период ti достижения греющей поверхностью верхнеэкстремальной температуры Тп может быть определен из условия постоянства теплового потока q\ в этот период. 41
В то же время к моменту окончания периода ti в сухой зоне устанавливается градиент температуры -у-, который обеспечивает поток тепла q\ к области сублимации: I (?) где g — определяющий геометрический размер сухой области (или координата фронта сублимации) в конце периода постоянного энергоподвода. С учетом выражения G) получим Тг-еЦ^. (8) Я\ Дальнейшее продвижение фронта сублимации происходит по закону E) от значения Х = 1 до X = h. Время тг, в течение которого завершается процесс сублимации, равно После замены | при помощи G) рг 1 о ргЯэф ДГ 2ХЭф АГ /I2- 2^ (9) (Ю) Общая продолжительность процесса субли мации тк равна сумме %\ и %2'. р/^эф AT , рг Тк Ц\ 2^Эф АГ •Л». (И) Полученная модель корректно распространяется на процесс сушки в ребристом противне, когда высота ребер Н значительно больше половины шага оребрения / (рис. 4). При этом половина шага оребрения / эквивалентна толщине слоя h на плоской поверхности. Физически это означает плоскопараллельное и симметричное углубление фронта сублимации от ребер противня к центру его ячеек. Для оптимизации сублимационной установки необходимо разработать методику инженерного расчета основных параметров ребристого противня: толщины ребра 2а, высоты ' ребра Я, шага оребрения 2/. На первом этапе расчета зададимся толщиной ребра противня из соображений прочности при его эксплуатации. Уточним выбранную величину из следующего условия: удельный съем тепла по высоте ребра за период сушки в любой момент времени не должен отличаться более чем на 2—2,5%. Аналитически показано, что распределение температуры по высоте ребра Z(y) подчиняется зависимости Z(y) = T(y)-Tc = AT ет (Н — у) _|_ е—т {Н — у) 0тН 0-тН A2) где Т (у) — температура ребра на тивня; высоте у от дна про- X — координата фронта сублимации, определяется согласно выражению E); А,м — теплопроводность материала ребра. На рис. 4, а дан график распределения температуры по высоте ребра в различные моменты времени сушки. Расчет выполнен по формуле A2) при следующих значениях исходных параметров: 2а = 2,(Ы0-3, м; Я = 6-10~2, м; Хм= 145 ккал/(ч-м-°С)—алюминиевый сплав; Яэф=0,015 ккал/(ч-м-°С) —гранулы простокваши Мечникова; АГ = 80°С; ДГС = —24°С. Проведенные нами расчеты и последующая экспериментальная проверка показали, что в реальных условиях организации процесса сушки выбор толщины ребер более 2—3-10_3м при Я=5-^7-10-2 м нецелесообразен. Второй этап расчета — выбор высоты ребер противня. На первый взгляд, требуется значительно увеличить высоту противня, чтобы более рационально использовать рабочий объем камеры. Однако рост высоты ребер при неизменных шаге и начальном тепловом потоке q\ 2а 21 ?я=0,5</ 0,5 0,52 0,54 р, мм pm. cm. Рис. 4. Распределение температуры по высоте ребра противня Я в различные моменты времени сушки Тк (а) и распределение общего давления пара р по высоте ячейки противня в различные моменты времени сушки (б). 42
приводит к пропорциональному снижению удельной мощности теплового потока от ребер к продукту. В результате увеличивается период ti и возрастает общая длительность сушки. Создание установок с высокой начальной мощностью энергосистем не всегда целесообразно. Проведенные исследования позволяют рекомендовать высоту противней для установок периодического действия, равной 5,5— —7,5-Ю-2 м. Следующий этап расчета — определение оптимального шага оребрения, обеспечивающего максимум объемной Gv производительности установки. Основы методики расчета даны в работе [4]. Следуя этой методике, оптимальный шаг оребрения 2/0Пт, обеспечивающий максимальную производительность, определяется из выражения /-; (Gc)max = С п /-2 , 9л i-\ , «Г» A3) а11опт + 2а21опт + 3аЗ где а1$ а2, а3 — расчетные коэффициенты, зависящие от времени сушки, геометрических размеров ре бристых противней и сублима ционной камеры. Заключительный этап расчета (при найденных параметрах противня и заданной величине начального теплового потока q\) состоит в проверке возможности уноса наиболее мелких частиц сушимого продукта из противня и оценке повышения давления паров у дна ячейки противня за счет увеличенного сопротивления массопереносу по высоте ребристого противня. Последнее приводит к росту температуры сублимации Тс пропорционально давлению пара. Формула, ограничивающая минимальный размер частиц dmm, выводится из условия равновесия сферической частицы, омываемой потоком отходящего из ячейки противня пара. Исходное уравнение представляет собой известную формулу Стокса [5]. Для анализируемых условий решение получено в виде <^>Vl*r^F' A4) где \х — коэффициент динамической вязкости пара; Ym» Vn — соответственно плотность материала частиц пара; g—ускорение силы тяжести. В проводимых нами экспериментах наблюдался выброс и унос из противня частиц диаметром менее 1,0 мм (высота противня 60 мм). Расчет по формуле A4) дает аналогичные результаты. Для оценки распределения давления отходящих паров по высоте ячейки противня проведены аналитические и экспериментальные исследования. Полученное расчетное уравнение A5) показывает, что происходит параболическое распределение давления паров по высоте, при этом наибольшее давление у дна противня: Р(У, т)=р0 + 4е/у- (#2-У2), A5) где р = ]/—fp—; р0 — давление пара в сублимационной камере; е — паропроницаемость дисперсного материала. На рис. 4,6 представлено распределение давления по высоте ячейки в различные моменты времени сушки. Расчет проведен по уравнению A5) при значениях параметров: Р=340_3 м/ч д/«; р0=о,5 мм рт. ст.; е= =40 кг/(ч-м-мм рт. ст.); #=6-10-2 м; /=9Х Х10-3 м. Как видно из графика, уже через 0,5 ч после начала сушки максимальный перепад давления по высоте не превышает 0,06 мм рт. ст., что соответствует разности температур сублимации ~1,2°С. В проводимых экспериментах также не был зафиксирован перепад температур сублимации по 'высоте ячейки противня более 1,0—1,5°С. Результаты исследований использованы для оценки экономического эффекта от внедрения операции предварительного гранулирования сырья и последующей сушки в ребристых противнях. Для расчета взяты значения объемной производительности современных сублимационных установок, опубликованные в работе [6]. При этом средняя величина объемной производительности составила 88,5 кгсырья/м3 объема камеры. Согласно нашим расчетам, переход на переработку гранулированного сырья обеспечивает средний прирост объемной производительности на 11%. Среднее значение капитальных (единовременных) затрат повышается на 6—7%, средние текущие (эксплуатационные) расходы возрастают на 28—30%. В то же время за счет прироста объемной производительности при сушке дисперсного сырья в ребристых противнях совокупные приведенные затраты [7] на переработку сублимацией снижаются в среднем на 7—9%. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гуйго Э. И., Камовников Б. П., Каухчеш- в и л и Э. И. Основные направления развития техники сублимационного консервирования. — «Холодильная техника», 1974, № 9, с. 6—9. 2. Камовников Б. П., Яушева Э. Ф., Четвериков Ю. И. Метод оптимизации работы сублимационных установок периодического действия по мак- 43
симуму производительности. М., ЦНИИТЭИлегпи- щемаш, 1970, № 10, с. 21—31. 3. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М., «Высшая школа», 1974. 4. Оптимизация конструкции сублимационной камеры для сушки яйце- и птицепродуктов по максимуму объемной производительности. Рефераты XV Международного конгресса по птицеводству. США, Нью-Орлеан, с. 215—218. Авт.: Б. П. Камовников, Э. Ф. Яушева, И. К. Горшков, Э. И. Каухчешвили. 5. ЛойцянскийЛ. Г. Механика жидкости и газа. М., «Наука», 1970. 6. Результаты эксплуатации отечественных промышленных сублимационных установок. — «Холодильная техника», 1974, № 11, с. 9—12. Авт.: Э. И. Гуйго, Л. С. Малков, Б. П. Камовников, Э. И. Каухчешвили. 7. Краснов С. Е., Стерлигов Б. И. Экономика мясной промышленности. М., «Пищевая промышленность», 1970. УДК 54-1.047.25 Исследование методом электронного парамагнитного резонанса изменений, возникающих в каталазе при замораживании и сублимации Б. ШАЙО Франция (По материалам доклада на XIV Международном конгрессе по холоду) Начиная с работ Дауне и" др. известно, что ка- талаза чувствительна к воздействию сублимации. Сублимация каталазы может сопровождаться потерей ферментативной активности до 70% от начальной, диссоциацией на субъединицы и модификацией спектра поглощения полосы Соре. Ханафуза интерпретирует этот факт как доказательство изменения группы гема, следствием чего является понижение активности фермента. Кроме того, фермент после обработки не кристаллизуется. Принимая во внимание, что активный центр фермента — темная группа, содержащая ион железа, мы использовали для изучения изменений каталазы метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Можно рассчитывать, что с помощью этого метода изучения удастся проследить за изменением электронного окружения иона Fe3+, независимо от того, являются ли эти преобразования механической деформацией гема или трансформацией белковой части молекулы. Цель работы сводилась к сопоставлению спектров ЭПР растворов каталазы после замораживания и сублимации и после денатурирующего воздействия тепла и 8М мочевины. Раствор фермента приготовляли из кристаллической каталазы. Этот раствор использовали для определения ферментативной активности спектрофотометрическим методом и элек- трофоретического фракционирования на акри- ламидном геле. Описание экспериментов по электронному парамагнитному резонансу проводилось посредством ^-фактора. Тепловая обработка: образец раствора фермента помещали на 10 мин в водяную баню при 65—100°С, затем выдерживали в течение 15 мин при 22°С. При этих условиях наблюдалось осаждение белков и эта суспензия исследовалась методом ЭПР. Замораживание — размораживание: флаконы, содержащие 2 мл раствора фермента, замораживали при —22°С в течение 1 ч, после чего размораживали в водяной бане при 22°С в течение 15 мин. В качестве образца отбирали пробу в 0,5 мл. Сублимация: раствор фермента заливали по 1 мл во флаконы и замораживали в спирте при —65°С. Сублимировали при —40°С; давление 2-10-2 мм рт. ст. После 10 ч вакуум нарушали введением в сублиматор азота и извлекали половину флаконов с умеренно обезвоженным материалом с конечной температурой около 12°С. Затем вновь создавали вакуум, продолжали сушку осталь- 4 ных образцов в течение 12 ч. Конечная температура материала 38°С. Для оводнения вводили во флакон 1 мл бидистиллята с температурой 4°С. В таблице приведены данные по изменению ферментативной активности каталазы (единицы на 1 мг протеина) после различной обработки. На рисунке показана эволюция спектров ЭПР для тех же условий обработки фермента. Для нативной структуры каталазы характерен спектр ЭПР а (см. рисунок), состоящий из двух полос резонанса, расположенных в слабом магнитном поле (g=6) и одной полосы 44
Тип воздействия Тепло Мочевина 8М Замораживание-размораживание Сублимация Контроль 32 000 34 000 32 000 37 000 Каталаза обработанная 11500 20000 A-е) 8000 B-е) 0C-е) 0 D-е) «Умеренная» 24 000 «Глубокая» 6 300 слабой интенсивности (g=2). Этот спектр соответствует структуре гема типа «высокий спин», обладающей осевой симметрией. Всякое изменение значения g рассматривалось как модификация структуры гема. После тепловой обработки спектр ЭПР (спектр б) показывает, что структура гема претерпевает изменение двоякого характера: переход структуры в тип «низкий спин» и перемена осевой симметрии. Спектры образцов, обработанных при 50 и 100°С, идентичны. Обработка 8М мочевиной, (классический способ денатурации) вызывает появление полосы ? = 4, 3, в то время как центральная полоса g = 6 очень слабо выражена (спектр в). Электрофорез указывает на разделение молекулы на две субъединицы и потерю ферментативной активности порядка 60%. Спектры гид соответствуют замороженной и размороженной каталазе один раз (г) и четыре раза (д). В этом случае наблюдается ослабление полосы g=6, и, наоборот, увеличение полосы g = 4,3. Кроме того, появляется хорошо различимая полоса при g=2. Электро- форез показывает, что имеет место межмолекулярная ассоциация за счет образования ди- сульфидных связей. После «умеренной» сублимации, спектр е очень сходен с предыдущим. Электрофорезом не было обнаружено диссоциации на субъединицы. Полоса, соответствующая g=4,3, интерпретируется как результирующие электронной структуры иона Fe3+ с полной ромбической симметрией, которая характерна для негемо- вых протеинов. В отличие от предыдущего, спектр ж, полученный после глубокой сублимации, характеризуется очень широкой полосой (Д#=480 гаусс), центрированной при g=2,8. крибая оазбобная I 1 5 1 65Ji6 2 ш * i i б\ V г— к— б , 1 1 1 1 _1_ 500 7500 2500 5500 4500 п Г W Г V г I ^~"| гН i 1 L nvl 1 А! 1 J m\j _J 500 7500 2500 3500 450& Эволюция спектров ЭПР. Эти две характеристики спектров не только означают модификацию симметрии поля гема, но и указывают на более значительную дезорганизацию. Для гема каталазы в нативном состоянии характерна электронная структура типа «высокого спина» и центральная тетраэдрическая ось. После типовой денатурации спектр ЭПР указывает на структуру типа «низкого спина» и четко выраженную ромбическую симметрию. Наоборот, спектры поглощения замороженных-размороженных образцов и умеренной сублимации указывают на структуру «высокого спина» и полную ромбическую симметрию, похожую на ионы Fe3+ в негемовых протеинах. Спектры ЭПР после замораживания-размораживания или сублимации показывают сохранение структуры, соответствующей g=6, хотя и ослабленной. Это позволяет предположить, что часть гема сохраняет нативную структуру. Указанная гипотеза должна быть проверена более глубоким изучением и сопоставлением спектров ЭПР и ферментативной активности. Статью подготовила доктор техн. наук Н. К. ЖУРАВСКАЯ 45
УДК 54-1.037.5 Вторичные эффекты, связанные с замораживанием биологических тканей п. вио Франция (По материалам доклада на XIV Международном конгрессе по холоду) Несмотря на то, что процессы замораживания- размораживания биологических материалов изучаются уже несколько веков, в настоящее время нет единой общепризнанной гипотезы, способной объяснить многообразие явлений (эффектов), сопровождающих кристаллиза- цию-декристаллизацию объектов. Первостепенная задача, требующая разрешения,— создание единой теории замораживания. Цель статьи — сделать попытку расшифровать вторичные эффекты, которые сопровождают процессы замораживания материалов биологического происхождения. Процесс замораживания влечет за собой немалое число изменений, которые можно назвать вторичными эффектами. Необходимо четкое количественное определение эффектов, вызванных процессом замораживания. Отмеченные эффекты, сопровождающие замораживание-оттаивание любого объекта, зависят прежде всего от структуры материала и техники, использованной для этой цели. Можно выделить два направления применения процесса замораживания: пищевое — для получения продукта с определенным числом заданных свойств (вкус, аромат, твердость); криобиологическое — для реализации циклов замораживания-размораживания таким путем, чтобы конечный объект был бы жизнеспособным (красные кровяные клетки, ферменты, дрожжи). Таким образом, для описания феноменологии процесса замораживания можно составить несколько уровней анализа, а также показать, что в современных условиях невозможно предложить однозначное решение рассматриваемой проблемы. Исследования на макроскопическом уровне Этот уровень анализа используется в пищевой промышленности. Он позволяет сравнительно просто описывать процессы замораживания, перенос тепла и изменения фаз (задача Стефана). Таким образом, можно определить скорость перемещения фронта кристаллизации и время замораживания с учетом начальных и граничных условий. Вместе с тем, уравнения переноса тепла предполагают неизменность теплофизичеоких свойств (теплопроводности, диффузии, теплоемкости). При сделанных допущениях понятно, что описание процесса на макроскопическом уровне не позволяет глубоко анализировать поставленные вопросы. На рис. 1 дана схема исследования процесса замораживания на макроскопическом уровне. Исследования на микроскопическом уровне Одной из основных характеристик биологического материала является его структура. Не входя в детали теории, относящейся к термодинамике жизни, можно сказать, что всякая биологическая система определяется временным фактором. Гомогенные материалы Рис. 1. Замораживание: макроскопический уровень. Теллоперенос Изменение таз Задача Степана ¦ г Скорость и бремя замо\ р ожидания, термическое] поле Массоперенос Выбоды (математические решения) 46
Биологическая система представляет собой открытую термодинамическую систему, четко функционирующую до тех пор, пока она находится в определенных заданных условиях (температура, давление, влажность, питание). Всякий новый фактор (воздействие) вызывает в системе ответные реакции. С этой точки зрения замораживание биологической системы рассматривается как новое воздействие и ответы этой системы будут зависеть от нее самой, а также от интенсивности и продолжительности самого воздействия. Это подтверждается множеством экспериментов, которые показали, что некоторые живые системы не выдерживают низких температур, в то время как другие выдерживают и могут даже «научиться» сопротивляться им (растительные материалы, антарктические рыбы). Таким образом, необходимо исследовать характеристики систем в целом, искать и устанавливать корреляцию между различными реакциями на воздействие холода и специфическими характеристиками объекта. Другими словами необходимо выяснить, может ли какой либо параметр объекта служить критерием, характеризующим эффект действия замораживания на объект в целом. На второй схеме (рис. 2) процесс замораживания представлен на микроскопическом уровне. Данная схема не претендует на систематизированное исследование. Сделана лишь попытка выделить некоторые общие для большинства биологических структур черты и некоторые, наиболее характерные типы структур. А. Общая характеристика биологической системы 1. Всякая биологическая система ограничена мембранами, что позволяет разделять внутреннюю часть от внешней. 2. Всякая биологическая структура составляет открытую термодинамическую систему, способную обеспечить тепло- и массообмен с внешней средой. 3. Всякая биологическая структура способна обеспечить трансмиссию, т. е. обмен информацией между различными составляющими системы и внешней средой. 4. Большинство биологических структур состоит из клеток малого размера A —10 мкм). 5. Большинство самих клеток состоит из ряда подсистем и, следовательно, обладает свойствами, перечисленными в пунктах 1, 2, 3. Это обстоятельство позволяет выделить новый уровень анализа — ультраструктурный. Б. Типы биологических систем Различаются три типа биологических структур. 1. Структуры клеток, содержащие жесткие мембраны (ткани растительного происхождения). 2. Структуры клеток, содержащие гибкие мембраны (ткани животного происхождения). 3. Структуры моноцелюллярные (кровь, дрожжи). Классификация, данная в пункте Б, хотя и очень грубая, соответствует реакциям на замо- Межклеточное пространство Замораживание \Внитриклеточное\ пространстбо Образование зародышей Переохлаждение Массолере- нос Переход бнутриклеточ- ^ый2межкле- точный Механические эрнректы Электрические эффекты Формирование зЬтектики Сегрегация (газовая фаза) Увеличение концентрации\ обезвожива- . Мембрана Эффекты раст- г"*~| бора 1~Н Плазмолиз Здзфекты осмоса\ Рис. 2. Замораживание: микроскопический уровень. 47
раживание различных систем. Можно надеяться, что рассмотрение систем на уровне мембран даст объяснение явлениям, возникающим в процессе замораживания. Таким образом, мы должны уточнить природу составляющих биологической структуры — мембран. Исследования на ультраструктурном уровне (мембраны) Совершенно ясно, что клеточный уровень, который описывает мембрану просто как поверхность, имеющую определенное число глобальных свойств (проницаемость, состав) недостаточен. Нужно искать описание на другом ультраструктурном или даже молекулярном уровне. Ввиду различного состава и различных функций мембран существует множество их моделей. Однако независимо от принятой модели можно выделить некоторые свойства, характерные для биологических мембран вообще: построены из протеидов, липидов и воды; изменение соотношения содержащихся в них веществ, а также химической природы позволяет реализовать структуры, имеющие различные функции; высокогетерогенны и анизотропны; не формируют четких структур, но принимают конфигурации, связанные с функциями, которые должны выполнять; образуют открытые термодинамические подсистемы. Интересна задача, связанная с определением роли и свойств воды, входящей в состав мембран. К сожалению, исследований в этом направлении очень мало. Тем не менее несомненно, что структура и физические свойства воды, входящей в состав мембран, (ничего не имеют общего с обычной. На схеме (рис. 3) представлены различные эффекты замораживания биологических объектов на ультраструктурном уровне. Эффекты концентрации Увеличение концентрации солей и коллоидных составляющих в жидкой фазе при кристаллизации является одним из наиболее известных явлений, возникающих в процессе изменения фаз: жидкость — твердое тело. Существует множество теорий, касающихся вопроса проницаемости мембран. Так, увеличение проницаемости мембран связывают с высокой концентрацией солей, которые образуются при замораживании, или с высоким осмотическим давлением. Эти выводы отражают процесс на клеточном уровне. При сопоставлении этих явлений на ультраструктурном уровне возникает некоторое несоответствие эффектов. Насколько нам известно, ни одна предложенная модель мембраны, позволяющая объяснить изменение проницаемости, не была экспериментально проверена на ультраструктурном уровне. Клеточная ультраструктура Теплоперенос | ' Дбухслой- ная мем (Ирана Изменение (раз (сбобобная бода)\ Жизненная боба (адсорбированная) Массолеренос уатбербеЗание липидоб Электрические зсрректь/ Сокращение энергии сбязи гибро- тобоб Сокращение теплоемкости Модификация структуры Сдбиг, инеибация энзимоЗ Механические зазозенть/ Рис. 3. Замораживание: ультраструктурный уровень. 48
Эффекты биохимические Кинетика биохимических реакций в зависимости от низких температур и изменения количества свободной воды достаточно известна, поэтому останавливаться на этом не будем. Эффекты рекристаллизации Эти явления связаны не только с замораживанием, они зависят от скорости и продолжительности замораживания, от температуры хранения, а также от скорости размораживания. Эффекты сегрегации Постепенное увеличение концентрации жидкой фазы, о которой мы говорили выше, в конечном итоге приводит к полному вымораживанию воды в системе. Таким же образом образование эвтектики можно связать с явлением сегрегации. Образующийся лед имеет нулевой коэффициент распределения для молекул газа @2, N2, C02), находящихся в растворе. По мере продвижения фронта льда в материале раствор обогащается растворенным газом и становится сверхнасыщенным этим газом. Тогда частицы газа оседают на поверхности, которая захвачена льдом, или переносятся в глубь материала. Размер, форма и распределение частиц газа, находящихся в замороженной зоне, зависят главным образом от скорости замораживания. Это явление, возникающее при замораживании биологических материалов, еще мало изучено, видимо, из-за трудности организации микроскопических исследований. Описанный эффект представляется важным, поскольку он приводит к тому, что ткань может «задохнуться». Электрические эффекты Известно влияние электрических явлений на живые ткани. Явления, связанные с замораживанием и, как следствие, с увеличением концентрации электролитов, приводят к полной переорганизации потенциалов клеточных подразделений. Однако эти потенциалы остаются на уровне физиологическом, т. е. на уровне микровольтовом. Автором показано, что при движении фронта кристаллизации в растворе электролита, появляются различные потенциалы, в том числе очень высокие (несколько вольт или десятков вольт), способные питать внешний контур. Такие измерения были осуществлены на биологических материалах впервые. Эффекты механические Часто говорят о механических воздействиях процесса замораживания на структуру клетки. Однако роль механических воздействий трудно определить. Самое вероятное — это увеличение объема в процессе изменения фаз и, как следствие, возрастание давления в центральной, не замороженной части, приводящее к образованию щелей в наружном каркасе льда и к экст- ругированию жидкости через микрощели. Однако внутреннее давление не может повыситься настолько, чтобы вызывать биологические изменения. Ссылаются также на механическое повреждение от возникающих острых игл льда, которые якобы прокалывают мембраны клеток. Этот вывод сделан на основании наблюдения за дендритами с остриями, которые быстро передвигаются к центру объекта. Однако конец иглы не содержит никакого количества движения, никакой кинетической энергии, которая была бы необходима для того, чтобы проколоть мембрану, имеющую сравнительно высокую механическую прочность. Достаточно, наоборот, убрать молекулу воды перед острием иглы, чтобы остановить ее движение. Если дендрит растет в сторону мембраны, то рост его остановится на небольшом расстоянии от мембраны как только будет достигнут слой адсорбционной, не вымораживаемой воды. Другими словами, это означает, что рост кристаллов не может травмировать мембрану, потому что он происходит только за счет свободной воды. Необходимо рассмотреть еще один эффект механического воздействия на биологические материалы. Существует гипотеза, согласно которой этот эффект может вызывать разделение' двойных липидных слоев, характерных для большинства биологических мембран, т. е. расслоение мембран. Таким образом, вполне вероятно, что адсорбционная, не вымороженная вода, играет значительную роль в массопереносе, который наблюдается при кристаллообразовании. * * * Изложенные выше соображения исключают возможность свести процесс замораживания к единственной, простой схеме. В силу необходимости мы вынуждены анализировать все явления, сопровождающие кристаллообразование, отдельно. Но не следует забывать, что они происходят все одновременно и сдвиг одного эффекта по отношению к другому по времени весьма незначителен. В этих условиях не удивительно, что различными авторами получены самые противоречивые результаты. Становится ясным, что различные эффекты замораживания должны анализироваться на уровне ультраструктуры клетки. Однако современные знания на этом уровне пока недостаточно развиты, чтобы получить полные и достоверные результаты. Любая попытка упростить эти явления 49Г
и оперировать лишь одними, например, биохимическими или механическими, недопустима. Эта проблема должна решаться сразу по всем направлениям с помощью новейшей техники и УДК 635.037.5 М. КАЛЬВО Испания (По материалам доклада на XIV Международном конгрессе по холоду) Желание сохранить красоту живого цветка, его очарование побудили автора исследовать процесс сублимационной сушки срезанных цветов. Может быть это поможет нам не забыть, что природа имеет в своем распоряжении прекрасный мир с бесконечным числом форм и расцветок, мир цветов. Это особенно важно сейчас, когда человек все более и более отдаляется от природы, когда ежедневные проблемы усложняют его общение с ней. Сублимационной сушке* подвергали розы (главным образом), гвоздики, георгины, орхидеи. Выяснено, что положительные результаты можно получить только для цветов с достаточно плотными лепестками. Цветы должны быть свежими, срезаны утром и сразу охлаждены перед замораживанием. После удаления листьев (листья после сублимации имеют несвежий вид) цветы располагали вертикально и замораживали при температуре воздуха —20°С. По окончании этого процесса цветы переносили (не меняя их положения) в сублиматор. При этом исключали даже частичное размораживание цветов (тонкие лепестки, особенно кончики, быстро размораживаются). Наиболее рационально замораживание непосредственно в сублиматоре («саморазмораживание в вакууме» исключается). Для переноса цве- * Р е й А. Теоретические и технические аспекты сублимации. Париж, 1967. при этом следует учесть, что ни одно отдельно взятое решение ме способно ответить на поставленные вопросы. Статью подготовила канд. техн. наук И. А. ЛАКОВСКАЯ тов пользовались изотермическим контейнером с сухим льдом. Для охлаждения сублиматора (при установке в нем цветов) также применяли сухой лед. Первую фазу процесса сублимационной сушки осуществляли без организованного подвода тепла. Цветы располагали в том же вертикальном положении. Вакуум должен быть порядка 0,03—0,1 мм рт. ст. Вторую фазу — тепловую досушку осуществляли с подводом тепла от нагревателей, температура которых не должна превышать 30°С. Тепло подводили главным образом излучением. Такая технология весьма длительна, в связи с чем процесс сушки продолжается от 18 до 20 ч. После сушки сублимированный цветок сохраняет натуральную форму и цвет. К сожалению, аромат цветов почти полностью исчезает. Это объясняется тонкостью лепестков. Образующийся сухой каркас и его адсорбирующая способность недостаточны для удержания аромата. Сублимированные цветы достаточно долго сохраняются в обычных условиях. Чтобы исключить механические повреждения хрупких высушенных цветов, а также и другие внешние воздействия (пыль, влажность), желательно хранить цветы в стеклянной посуде, даже не герметизируемой, что одновременно делает возможным использовать их как декоративные. Опыт показывает, что даже при хранении без инертного газа цветы сохраняют первоначальную красоту и свежесть. Статью подготовила канд. техн. наук Э. Ф. ЯУШЕВА Сублимационное консервирование срезанных цветов 50
ОБМЕН ОПЫТОМ УДК 621.177 Устройство для автоматического выпуска масла из барботажного маслоотделителя Канд. техн. наук Н. Г. КРЕЙМЕР, В. П. ПЫТЧЕНКО Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности В отечественных аммиачных холодильных установках применяются барботажные маслоотделители. Они высокоэффективны, но имеют существенные недостатки, ограничивающие их использование. Один из недостатков — невозможность автоматического отделения выделившегося масла и возврата его в картер компрессора. Необходимость разделения масла и жидкого аммиака возникает также при удалении масла из линейных и циркуляционных ресиверов, промежуточных сосудов и других аппаратов. При ручном сливе масла, скопившегося в отстойниках перечисленных аппаратов, удаляется и жидкий хладагент — аммиак. При этом количество жидкого аммиака, вытекающего из сосудов вместе с маслом, зависит только от опыта обслуживающего персонала, т. е. от субъективных факторов. Предлагается сравнительно простое устройство для автоматического отделения от жидкого аммиака масла и выпуска его из сосуда. Устройство основано на использовании разности плотностей масла и аммиака. Маслоотделитель барботажного типа с устройством для автоматического возврата масла в картер компрессора представлен на рис. 1, В нижней части сосуда 1 устанавливается отстойник 2, в корпус которого, изготовленный из диамагнитной стали, помещен поплавок 3 объемной массой 0,8—0,85 -10~3 кг/см3. Поплавок тонет в жидком аммиаке и всплывает в маслоаммиачной смеси с высокой концентрацией масла. К поплавку прикреплен постоянный магнит 4. По мере накопления масла в отстойнике поплавок всплывает, и по достижении определенного уровня постоянный магнит замыкает магнитоуправляемый герметичный контакт 5, укрепленный на наружной поверхности корпуса отстойника. Сигнал от контакта передается на катушку соленоидного вентиля 6 на линии выпуска масла из отстойника маслоотделителя. Удаленное из маслоотделителя масло можно вернуть в картер компрессора, пропустив маслоаммиачную смесь через специальный выпарной теплообменник, в котором содержащийся в смеси аммиак выпаривается за счет тепла пара, нагнетаемого компрессором, или сконденсированного аммиака. Масло сливается в картер компрессора, а пары аммиака отводятся в паровое пространство картера компрессора. В действующих сосудах, в которых необходимо отделить масло от жидкого аммиака, удобно использовать поплавковую камеру при- Пар из компрессора со стороны нагнетания Рис. 1. Маслоотделитель барботажного типа с устройством для автоматического возврата масла в картер компрессора: / — сосуд; 2 — отстойник; 3 — поплавок; 4 — постоянный магнит; 5 — магнитоуправляемый герметичный контакт; 6 — соленоидный вентиль. St
бора ПРУ-ГК (рис. 2). Поплавковая камера 1 крепится к маслосборнику 2. Перед установкой необходимо с помощью дополнительных грузиков отрегулировать объемную массу по- УДК 681.2-52 Пульт ««Влага» для анализа микроконцентраций воды в маслах, фреонах и маслофреоновых смесях В. И. САМОЙЛЕНКО, канд. техн. наук Л. Ш. МЛЛКИН Ленинградский специализированный комбинат холодильного оборудования Ленинградским комбинатом холодильного оборудования разработан и внедрен на ряде предприятий переносный лабораторный пульт «Влага», принцип действия которого основан на ку- лонометрическом титровании поглощенной воды электрогенерированным йодом [1]. Пульт «Влага» применяется в холодильной промышленности при изготовлении и ремонте фреоновых холодильных агрегатов, а также может использоваться в химической, нефтехимической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности, где необходим точный экспресс- контроль малых концентраций воды в жидких и газообразных веществах. Пульт «Влага» существенно отличается от кулонометрической установки, описанной нами ранее [1]. Пульт имеет более удобное расположение узлов и деталей на одной плате; все детали ранее изготовлявшиеся из стекла, кроме Рис. 2. Пример использования прибора ПРУ-ГК для автоматического выпуска масла из сосудов холодильных систем: 1 — поплавковая камера; 2 — маслосборник; 3 — поплавок; 4 — входной патрубок; 5 — выходной патрубок; 6 — соленоидный вентиль. плавка 3 до необходимого предела, а также расширить входной патрубок 4 корпуса поплавка до диаметра 50 мм. К выходному патрубку 5 крепится соленоидный вентиль 6. Проверить прибор после переделки можно на бензине, плотность которого близка к плотности жидкого аммиака, и на масле. Устройство для автоматического выпуска масла из барботажного маслоотделителя испытано на стенде ВНИХИ. кулонометрической ячейки, выполнены из нержавеющей стали, латуни, фторопласта. Вместо испарителя сжиженных газов, обогреваемого ультратермостатом, разработана схема электрического нагрева испарителя. Пульт «Влага» представляет собой полуавтоматический показывающий лабораторный прибор и состоит из блока подготовки и измерения газа /, кулонометра 2 и жидкостной ячейки с магнитной мешалкой 3 (рис. 1). Электрическая связь между частями осуществляется через штекерные разъемы. К кулонометру одновременно может подключаться либо блок подготовки и измерения газа, либо жидкостная ячейка. Рис. 1. Общий вид пульта «Влага»: J — блок подготовки и измерения газа; 2 — кулонометр; 3 — жидкостная ячейка с магнитной мешалкой. 52
/ 2 и а и tp и 18 19 Рис. 2. Принципиальная схема пульта «Влага» в режиме анализа микроконцентраций воды во фреонах и масло- фреоновых смесях: / — ловушка; 2 — дрексельная трубка; 3 — газовая кулонометрическая ячейка; 4 — барботажная трубка; 5 — катодная камера; 6 — пробка; 7 — ротаметр; 8 — осушительный патрон; 9 — переключатель потока газа; 10 — рукоятка; И — электроиспаритель сжиженных газов; 12 — регулировочный винт; 13 — трехходовой кран; 14, 15 — вентили трехходового крана; 16, 19 — пробоотборники, 17, 18 — вентили; и — индикаторные электроды; а — анод; к — катод; ф — пористый стеклянный фильтр. Принципиальная схема пульта «Влага» в режиме измерения микроконцентраций воды в газах представлена на рис. 2. Газ для анализа отбирается в один из пробоотборников либо сразу подается из фреоновой холодильной машины. Другой пробоотборник заполняется сухим чистым газом, соответствующим анализируемому, который является фоновым веществом для поддержания прибора в исходном рабочем режиме. Анодную камеру газовой куло- нометрической ячейки 3 заполняют фоновым электролитом, состоящим из смеси товарного реактива Карла Фишера (МРТУ 6-09-365-63) и сухого метанола (отношение 1:3), так, чтобь уровень его был на 10—15 мм выше электрг дов и. Катодную камеру 5, отделенную от анодной пористым стеклянным фильтром ф, также заполняют фо'новым электролитом через пробку 6 до уровня электролита в анодной камере. Включают нагрев электроиспарителя сжиженных газов (ЭИСГ) И. Температура нагрева ЭИСГ — 60—70° С. Открывают вентиль 17 пробоотборника 16 и вентиль 14 трехходового крана 13. Рукоятку 10 переключателя потока газа 9 переводят из положения «0» в положение «2», при этом подключается осушительный патрон <3, и регулировочным винтом 12 ЭИСГ 11 устанавливают расход газа 100 см3/мин по ротаметру 7. Влажным метанолом ток индикации' по показывающему прибору кулонометра доводят до значения 60—80 мкА. Если значения индикаторного тока в течение 3—5 мин не меняются, значит влага в ячейку не поступает. Перекрывают вентили 17 и 14, дают выйти газу из подводящих трубопроводов и ЭИСГ и открывают вентиль 18 пробоотборника 19 с анализируемым газом. Переводят рукоятку 9 в положение «1», направляя анализируемый газ таким образом, что он минует осушительный патрон 8, и регистрируют количество прошедшего газа через фоновый раствор ячейки. Из' анализируемого газа влага абсорбируется фоновым электролитом и индикаторный ток падает. Затем одновременно переводят рукоятку 9 в положение «2» и нажимают на кнопку «Пуск» кулонометра. При этом автоматически включаются генерация йода (титрование) и электросекундомер. Индикаторный ток доводят до прежнего значения F0—80 мкА), после чего нажимают на кнопку «Стоп». Предварительно до начала титрования выставляют значение тока генерации. По количеству пропущенного газа, току и продолжительности генерации рассчитывают влажность анализируемого вещества. При измерении микроконцентраций воды в маслах жидкая проба шприцем вводится в ячейку с фоновым электролитом через фторопластовую самоуплотняющуюся пробку. Содержимое колбы перемешивается фторопластовой магнитной мешалкой. По количеству введенной жидкой пробы, току и продолжительности генерации (титрования) рассчитывают влажность анализируемого масла. Техническая характеристика пульта «Влага» Пределы измерения, % мае.-Ю-4 1—1000 Воспроизводимость результатов анализа % отн. Питание Частота, Гц Напряжение, В Потребляемая мощность, Вт Продолжительность анализа, мин Время выхода на рабочий режим, мин ±10 Переменный однофазный ток 50±1% 220±10% 50 3-5 30 53
Габаритные размеры, мм блока подготовки и измерения 465x365x200 жидкостной ячейки с магнитной мешалкой 180x230x400 кулонометра 355х 285 X 200 Масса, кг блока подготовки и измерения 10 жидкостной ячейки с магнитной мешалки 7 кулонометра 10 Метод кулонометрического титрования для определения влагосодержания фреона-22 вошел в ГОСТ 8502—73. Результаты сходимости при определении микроконцентраций в газах и органических жидкостях методами кулонометрического титрования и гравиметрическим [2] представлены на корреляционном графике рис.3. Как видно из рис. 3 сходимость показаний кулонометрического метода с гравиметрическим не хуже ±10% отн. во всей указанной области влагосодержания веществ с различной растворимостью воды и относящихся к различным классам органических соединений. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. М а л к и н Л. Ш., Ничуговский Г. Ф. Экспресс- метод определения микроконцентраций воды во Рис. 3. Корреляционный график: А — концентрация (Ы0-4% мае), определенная гравиметрическим методом; Б — концентрация (Ы0-4% мае), определенная методом кулонометрического титрования; ф — маслофрео- новая смесь (масло ХФ-12-18 — фреон-12); О — масло ХФ-12-18; ? — масло ХФ-22с-16; И — изопропиловый спирт. фреонах и маслофреоновых смесях. — «Холодильная техника», 1968, № 11, с. 30—35. 2. Pennington N. А. — "Anal. Chem.", 1955, vol. 21, № 7, p. 366. ХРОНИКА К 70-летию Хечо Вартановича Айрапетова В январе 1976 г. исполнилось 70 лет директору Московского хладокомбината № 7 Хечо Вартановичу Айрапе- тову. X. В. Айрапетов родился в г. Баку в семье рабочего- нефтяника. Трудовую деятельность начал с 12 лет. В 1919 году вступил в комсомол. В 1925 г. принят в члены КПСС. С 1920 г. на протяжении многих лет был на руководящей комсомольской и профсоюзной работе. В 1930 г. Хечо Вартанович был направлен ЦК компартии Азербайджана в счет парттысячи на учебу в Московский институт народного хозяйства имени Г. В. Плеханова, который окончил в 1934 г. Будучи студентом, X. В. Айрапетов избирался членом ЦК профсоюза работников мясоконсервной промышленности. В центральных органах профсоюзов на выборных постах он в течение пяти лет продолжал работать и по окончании института. В 1939 г. X. В. Айрапетов был назначен заместителем начальника Главхладопрома. В начале Великой Отечественной войны добровольно вступил в ряды московского ополчения. В армии находился на руководящей политической работе. После демобилизации Хечо Вартанович в качестве первого заместителя начальника Главного управления холодильной промышленности Минмясомолпрома СССР руководил восстановлением разрушенных и строительством новых холодильников. В 1955 г. был назначен директором Московского хладокомбината № 3. С 1959 г. и по настоящее время возглавляет Московский хладокомбинат № 7. Хладокомбинат № 7 — одно из передовых предприятий отрасли. Коллективу присуждались переходящие Красные знамена Министерства торговли РСФСР и ЦК профсоюза работников госторговли и потребкооперации, Совета Министров РСФСР и ВЦСПС, Почетная грамота Президиума Верховного Совета РСФСР, Совета Министров РСФСР и ВЦСПС. На вечное хранение-передано отраслевое знамя парткома Московской городской конторы Росмясорыбторга Министерства торговли РСФСР. Плодотворная хозяйственная деятельность X. В. Айрапетова сочетается с активной общественной работой. Он неоднократно избирался депутатом Краснопресненского райсовета, был депутатом Моссовета. В настоящее время является председателем Совета ветеранов войны хладокомбината. X. В. Айрапетов имеет одиннадцать правительственных наград, в том числе орден Трудового Красного Знамени за производственную деятельность на Московском хладокомбинате № 7. Редакционная коллегия и редакция журнала «Холодильная техника» сердечно поздравляют Хечо Вартановича со славным юбилеем и желают ему доброго здоровья, долгих лет жизни и новых успехов в труде. 54
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ УДК 621.56/.59.028« 1976» Книги по холодильной технике,выходящие в свет в 1976 г. Богданов С. Н., Иванов О. П., Куприянова А. В. Холодильная техника. Свойства веществ. Справочник. Изд. 2-е, доп. Л., «Машиностроение», (№ 255), 13 л., 12000 экз., 80 коп. (I квартал). Собраны и систематизированы многочисленные данные о свойствах веществ, применяемых в холодильной технике. Приведены термодинамические свойства аммиака, различных фреонов и углеводородов, физические свойства воды, водяного пара, растворов хлористого кальция и натрия, новых теплоизоляционных материалов. Справочник предназначен для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами расчета, проектирования и эксплуатации холодильных машин и установок. Ведерников М. И. Техника безопасности при производстве, хранении и транспортировании аммиака. М., «Химия» (№ 124), 9 л., 4000 экз., 33 коп. (IV квартал). Описаны условия и способы обеспечения безопасной работы при производстве, хранении и транспортировании аммиака. Книга рассчитана на специалистов различных отраслей промышленности, а также может быть использована в качестве пособия при инструктировании и обучении рабочих. Теоретические основы тепло- и хладотехники. В 2-х ч. Ч. 2. Теплообмен. Под ред. Э. И. Гуйго. Л., Изд-во Ленингр. ун-та (№ 101), 20 л., 7000 экз., 1 р. 02 к. Авт.: С. Н. Богданов, Н. А. Бучко, Э. И. Гуйго и др. (I квартал). Первая часть — «Техническая термодинамика» вышла в свет в 1974 г. Во второй части «Теплообмен», наряду с изложением общих разделов курса теплопередачи, рассмотрены расчет процессов нестационарной теплопроводности, теплообмен при изменении агрегатного состояния веществ (в частности хладагентов), теплообмен между водой и влажным воздухом. Приведены основные методы определения теплофизических характеристик материалов. Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов технологических вузов и может быть использована специалистами в области тепло- и хладотехники. Сборник задач и расчетов процессов теплообмена в холодильной и пищевой промышленности. М., «Пищевая промышленность» (№ 58), 17 л., 15000 экз., 83 коп. Авт.: Г. Н. Данилова, В. Н. Филаткин, М. Г. Щербов, Н. А. Бучко (I квартал). Приведены теоретические сведения о теплопроводности, теплоотдаче и тепловом излучении. Рассмотрены примеры расчетов и даны задачи для самостоятельного решения. В книге имеются приложения и графические материалы, требуемые для расчета процессов теплопередачи. Книга может быть использована в качестве учебного пособия для студентов вузов холодильной и пищевой промышленности. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин. Под ред. проф. Н. Н. Кошкина. Л., «Машиностроение» (№ 264), 26 л., 10000 экз., 1 р. 16 к. Авт.: Н. Н. Кошкин, А. К. Стукаленко, Н. Н. Бухарин и др. (I квартал). Рассмотрены тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин различных типов. Даны примеры расчета циклов компрессионных, абсорбционных и паро- эжекторных холодильных машин, а также методика и примеры расчета компрессоров и аппаратов холодильных машин. Приведены сведения о выборе электродвигателей и рассмотрен метод приближенного технико- экономического сравнения различных типов машин. Книга рекомендуется как учебное пособие для студентов вузов, а также может быть полезна специалистам, работающим в области холодильной техники. Техника низких температур. М., «Пищевая промышленность» (№ 60), 30000 экз., 3 р. 10 к. с атласом. Авт.: И. П. Усюкин, И. Г. Аверьянов, К. Д. Кан и др. (IV квартал). Описаны схемы холодильных машин и установок, применяемых в различных отраслях народного хозяйства. Даны сведения о компрессорах и аппаратах холодильных машин. Рассмотрены термодинамические и теп- лофизические свойства хладагентов. К книге приложен атлас, в котором приведены тепловые диаграммы хладагентов, а также чертежи машин и аппаратов. Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов вузов, готовящих инженеров по холодильной технике, а также представляет интерес для специалистов, занятых конструированием и эксплуатацией холодильных машин и аппаратов. Гальперин Д. М. Монтаж и наладка холодильных установок. М. «Пищевая промышленность» (№ 74), 30 л., 60000 экз., 1 р. 74 к. (III квартал). Описаны способы монтажа и наладки холодильного оборудования. Изложены основные сведения о материалах, применяемых при монтаже оборудования, металлоконструкций и трубопроводов, а также о выборе монтажного оборудования, механизмов, приспособлений и инструмента для производства монтажных и наладочных работ. Рассмотрены вопросы выполнения такелажных, монтажно-сборочных и сварочных работ. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занятых монтажом, наладкой и эксплуатацией холодильных установок. Юдович Л. Ю. Малые холодильные машины и установки. Учеб. плакаты. М., «Высшая школа». План выпуска лит. по проф.-техн. образованию (№ 50), компл. из 25 плакатов, 45 л., 60X90 см, 5000 компл., 7 р. 50 к. (IV квартал). На плакатах показано устройство современных малых холодильных машин и установок, а также оборудования, входящего в их состав: компрессоров, испарителей, конденсаторов и др. Плакаты могут быть использованы в качестве наглядного пособия для подготовки механиков и машини- 55
стов холодильного хозяйства в системе профтехобразования. Канторович В. И. Основы автоматизации холодильных установок. Изд. 2-е, М., «Пищевая промышленность» (№ 62), 18 л., 5000 экз., 82 коп. (I квартал). Изложены теоретические основы автоматизации холодильных установок, подробно рассмотрены объекты регулирования. Даны сведения об автоматических регуляторах, приведена их классификация, описаны основные элементы приборов автоматики. Большое внимание уделено схемам автоматизации холодильных установок, регулированию их основных параметров, а также вопросам защиты холодильных установок и сигнализации. Книга предназначена для учащихся техникумов системы Министерства торговли, а также для специалистов, занятых эксплуатацией холодильных установок. Геллер С. Л., Завелион Г. Е. Техническое обслуживание систем автоматизации холодильных установок. М., «Пищевая промышленность» (№ 91), 6 л. 30000 экз. 20 коп. (II квартал). Описана организация технического обслуживания приборов и средств автоматизации холодильных установок предприятий торговли, пищевой, мясо-молочной и рыбной промышленности. Даны сведения о применяемых схемах, приборах, щитах автоматического управления и сигнализации. Изложены методика проведения наладки систем автоматики в период эксплуатации, а также рекомендации по эксплуатации систем автоматизации и контрольно-измерительных приборов. Освещены вопросы техники безопасности. Книга предназначена для мастеров и рабочих, обслуживающих системы автоматизации холодильных установок. Ямпольский Е. Г. Практические занятия но электротехнике и электрооборудованию холодильных установок и торгов о-технологических машин и аппаратов. М., «Пищевая промышленность», (№ 73), 10 л., 6000 экз., 23 коп. (II квартал). Изложены содержание и порядок проведения лабораторных работ по электротехническому оборудованию, аппаратам управления и защиты холодильных установок и торгово-технологического оборудования. Книга может быть использована для подготовки машинистов холодильных установок, а также слесарей по монтажу, ремонту и техническому обслуживанию холодильных установок, торгово-технологического оборудования и торговых автоматов. Установки, машины и аппараты криогенной техники. В 2-х ч. Ч. 1. М., «Пищевая промышленность» (№ 61), 75 л., 10000 экз., 3 р. 60 к. с атласом. Авт.: И. П. Усюкин, И. Г. Аверьянов, В. С. Горохов и др. (III квартал). Описаны различные установки для сжижения природного газа, кислорода, водорода и гелия, применяемые в различных отраслях народного хозяйства. Подробно рассмотрены термодинамические и теплофизиче- ские свойства веществ, используемых в криогенной технике. В специальном атласе приведены тепловые диаграммы рабочих веществ, а также чертежи установок и аппаратов. Книга адресована студентам вузов, готовящих инженеров по криогенной технике, представляет интерес и для специалистов в области глубокого холода. Вайнер А. Л. Каскадные термоэлектрические источники холода. М., «Советское радио» (№ 54), 7 л, 10000 экз., 35 коп. (I квартал). Изложены физические основы термоэлектрической электроники и теория процесса преобразования электричества в холод,. Большое внимание уделено покаскадной оптимизации параметров термоэлементов, расширению температурного диапазона работы, массовоэнерге- 56 тическим межкаскадным связям. Приведены примеры конкретных расчетов, схемно-конструктивных решений и опытные характеристики многокаскадных малогабаритных, миниатюрных и микробатарей. Рассмотрены область целесообразного применения каскадных холодильников, возможности глубокого охлаждения и перспективы полупроводниковой криогеники на новых низкотемпературных эффектах. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся разработкой и применением термоэлектрических охлаждающих устройств. Минайчев В. Е. Вакуумные к р и о н а с о с ы. М., «Энергия» (№ 162), 11 л., 8000 экз., 56 коп. (IV квартал). Обобщены и систематизированы материалы по теории, исследованию, разработке и эксплуатации криона- сосов, а также изложены современные физические представления о процессе криооткачки. Приведены сведения по вопросам конструирования, расчета крионасосов и по технике получения низких температур. Книга представит интерес для инженерно-технических работников, специализирующихся в области вакуумной техники. Жадан В. 3. Теплофизические основы хранения сочного растительного сырья на пищевых предприятиях. М., «Пищевая промышленность» (№ 54), 16 л., 4000 экз., 1 р. 74 к. (III квартал). В книге описаны научно обоснованные требования к режиму и срокам хранения овощей, картофеля и плодов. Рассмотрены факторы лежкоспособности сырья, его теплофизические характеристики, методы расчета влаговыделения и естественной убыли. Освещены вопросы создания новых эффективных охлаждающих систем, обеспечивающих минимальные потери сырья. Книга предназначена для инженерно-технических работников пищевой промышленности, может быть полезна работникам торговли и сельского хозяйства. Криксунов Б. А. Торговля замороженными продуктами (зарубежный опыт). М., «Экономика» (No 119), 3 л., 30000 экз., 18 коп. (III квартал). Обобщен зарубежный опыт организации торговли расфасованными замороженными продуктами. Основное внимание уделено вопросам упаковки, перевозки, хранения, организации продажи, а также используемому торговому холодильному оборудованию. Брошюра представляет интерес для организаторов торговли, работников торговых предприятий и проектных организаций. Ротенберг А. Г., Слащева А. М. Скороморозильный гравитационный конвейерный аппарат ГКА-4. М., «Пищевая промышленность» (№ 88), 7 л., 15000 экз., 27 коп. (I квартал). Указаны назначение и технические данные аппарата, подробно описаны его устройство, конструкция отдельных узлов, а также дополнительные устройства для аппарата. Изложен порядок монтажа и наладки аппарата, даны сведения по его эксплуатации и технике безопасности. Книга предназначена для работников, обслуживающих морозильные аппараты. Ионов А. Г., Мекеницкий С. Я-, Боголюбский О. К. Насосно-циркуляционные охлаждающие системы морозильных установок. М., «Пищевая промышленность» (№ 80), 12 л., 10000 экз., 62 коп. (IV квартал). Изложены вопросы, связанные с проектированием, испытанием и эксплуатацией насосно-циркуляционных систем на судах рыбной промышленности и береговых предприятиях. Описан опыт эксплуатации систем с роторными агрегатами на мясоконсервных комбинатах и приведены сведения по эксплуатационным характеристикам насосных систем и их автоматизации.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников холодильной промышленности. Рассолов Б. К., Матвеев В. И., Горшков В. В. Интенсификация теплообмена в воздухоохладителях. М., «Пищевая промышленность» (№ 86), 6 л., 3000 экз., 31 коп. (III квартал). Дан анализ процессов теплообмена, протекающих в воздухоохладителях различных систем и конструкций, и методов интенсификации теплообмена. Книга предназначена для специалистов, занимающихся проектированием и эксплуатацией холодильного оборудования. Демьянков Н. В. Холодильные машины и установки. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Транспорт» (№ 155), 27 л., 15000 экз., 1 р. 13 к. (I квартал). Изложены теоретические основы холодильной техники, описаны конструкция и эксплуатация транспортных холодильных машин и установок. Получили отражение изменения, происшедшие в холодильной технике железнодорожного транспорта за последние годы. Книга может быть использована в качестве учебника для учащихся техникумов, а также ИТР железнодорожного транспорта. Аристов Ю. К. Судовые вспомогательные механизмы и холодильные установки. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Транспорт» (№355), 17 л., 8000 экз., 80 коп. (II квартал.) Рассмотрены конструкции вспомогательных механизмов, устройств, систем и холодильных установок современных речных судов, изложены требования к технической эксплуатации и обслуживанию этих механизмов и устройств, освещены вопросы их автоматизации, а также вопросы охраны труда и техники безопасности. Книга предназначена в качестве учебника для учащихся речных училищ и техникумов. Демьянков Н. В., Маталасов С. Ф. Хладотранс- п орт. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Транспорт» (№ 205), 17 л., 7000 экз., 84 коп. (II квартал). Изложены основные условия хранения и перевозки скоропортящихся грузов, теоретические основы искусственного охлаждения, устройство и порядок эксплуатации холодильных установок и сооружений. Подробно описан применяемый на железных дорогах изотермический подвижной состав, даны рекомендации по его обслуживанию. Приведены сведения об устройстве льдопунктов и организации их работы, условиях и порядке перевозки скоропортящихся грузов по железным дорогам в прямом, смешанном и международном сообщении, а также водным, автомобильным и воздушным транспортом. Книга допущена в качестве учебника для студентов вузов, готовящих специалистов по эксплуатации железных дорог. Рефрижераторные вагоны отечественной постройки. М., «Транспорт» (№ 158), 25 л., 15000 экз., 1 р. 56 к. Авт.: В. Е. Кржимовский, В. Н. Васильев, В. В. Скрипкин, Е. Е. Сорокин (III квартал). Описаны устройство, эксплуатация и ремонт 5-вагон- ной секции, а также вагона для перевозки живой рыбы, постройки Брянского машиностроительного завода. Книга предназначена для мастеров, бригадиров, приемщиков и осмотрщиков вагонов, механиков и других инженерно-технических работников рефрижераторного железнодорожного транспорта. Бартош Е. Т. Энергетика изотермического подвижного состава. М., «Транспорт» (№ 159), 21 л., 10000 экз., 1 р. 57 к. (IV квартал). Освещены теоретические основы процессов в изотермическом, в частности, рефрижераторном подвижном составе, описаны теплообмен в холодильных установках, энергетические процессы при перевозке грузов, методы контроля теплотехнического состояния рефрижераторных вагонов. Книга может быть использована научными и инженерно-техническими работниками железнодорожного транспорта, а также студентами и преподавателями вузов. Корхов Я. Г. Морская перевозка скоропортящихся грузов. М., «Транспорт» (№ 281), 13 л., 8000 экз., 80 коп. (IV квартал). Дана общая характеристика скоропортящихся грузов, рассмотрены объемы перевозочных работ по таким грузам на морском транспорте и типы судов, описаны размещение и укладка грузов на судне, меры обеспечения их сохранности. Рассмотрены вопросы перевозки скоропортящихся грузов судами-рефрижераторами, а также порядок хранения их в портах. Книга рассчитана на плавсостав транспортных судов, работников эксплуатационных и коммерческих служб пароходств и портов. Низкотемпературные тепловые трубы в летательных аппаратах. М., «Машиностроение» (№ 150), 15 л., 6000 экз., 1 р. 04 к. Авт.: В. Г. Воронин, А. В. Ревякин, В. Я. Сасин, В. С. Тарасов (II квартал). Изложены физические основы процессов переноса тепла и массы в низкотемпературных тепловых трубах, работающих при температурах от 300 до —200°С, приведены методы расчета тепловых и газорегулируемых труб. Описаны конструкции тепловых труб, их капиллярные системы, технология изготовления и способы регулирования, а также особенности экспериментального исследования. Книга предназначена для инженеров и научных работников авиационной и ракетно-космической промышленности, может быть полезна преподавателям и студентам вузов. Трунов О. К. Обледенение самолетов и средства борьбы с ним. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение» (№ 155), 15 л., 5000 экз., 1 р. 04 к. (II квартал). Изложена физическая сущность процесса обледенения самолета, показано влияние метеорологических и географических факторов на обледенение, указаны виды обледенения, степень и интенсивность обледенения на разных высотах. Рассмотрены способы и системы противообледенительной защиты самолетов и вертолетов, средства контроля образования льда, а также конструкции сигнализаторов обледенения. Книга рассчитана на инженерно-технических работников авиационной промышленности и летного состава. Антипенко И. Н., Данилов Н. В., Кузнецов В. И. Наземное кондиционирование воздуха в кабинах самолетов. М., «Транспорт» (№ 104), 10 л., 4000 экз., 64 коп. (I квартал). Рассмотрены ' санитарно-гигиенические требования к температурным условиям в кабинах самолетов, температурные режимы кабин во время стоянки с учетом климатических характеристик аэропортов. Описана конструкция наземных систем кондиционирования, приведены рекомендации по их эксплуатации. Книга рекомендуется для инженерно-технических работников и летного состава, может быть использована студентами вузов гражданской авиации. Кореневская Е. И., Губернский Ю. Д. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата в жилых и общественных зданиях. М., «Медицина» (№ 286), 10 л., 5000 экз., 1 р. 05 к. (IV квартал). Освещены научные данные о тепловом комфорте взрослых и детей, оптимальном газовом составе воздуха, электрических характеристиках воздушной среды. С гигиенических позиций анализируются современ- 57
ные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Рассмотрены современные принципы гигиенического нормирования микроклимата помещений жилых и общественных зданий, в том числе детских и больничных учреждений. Книга рассчитана на врачей-гигиенистов и специалистов по кондиционированию воздуха. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под ред. И. Г. Староверова. Изд. 2-е, перераб. и доп. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1. М., Стройиздат (№ 228), 36 л, 50 000 экз., 2 р. 31 к. Авт.: Мошкин В. И., Баркалов Б. В., Староверов И. Г. и др. (IV квартал). Кн. 2. М., Стройиздат (№ 229) 36 л., 50000 экз., 2 р. 31 к. Авт.: Лесков Э. А., Староверов И. Г., Рубчинский В. М. и др. (IV квартал). Приведены нормативные материалы и необходимые сведения для проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха. В кн. 1 рассмотрены метеорологические и санитарные условия, вопросы поступления в помещение тепла, влаги, вредных газов и меры борьбы с ними. Приведены мероприятия по обеспыливанию воздуха, сведения по расчету систем кондиционирования воздуха и аэрации промышленных зданий, даны рекомендации по устройству воздушных душей, завес и местных отсосов. В кн. 2 рассмотрены вопросы пневмотранспорта, а также расчета воздуховодов. Описаны меры борьбы с шумом вентиляционных установок. Даны рекомендации по устройству тепловой изоляции и по автоматизации систем. Изложены противопожарные требования. В приложении приведены сведения по вентиляционному оборудованию. Справочник предназначен для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций. Сотников А. Г. Системы кондиционирования воздуха с количественным регулированием. Л., Стройиздат (№ 242), 8 л., 8000 экз., 60 коп. (И квартал). Рассмотрены проблемы расчета систем кондиционирования воздуха на различных объектах с количественным регулированием. Изложены результаты экспериментальных исследований и методы расчета переменного потокораспределения, а также приведены технико-экономические обоснования применения количественного регулирования. Книга рассчитана на инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских организаций. Гладков В. А., Арефьев Ю. И., Пономаренко В. С. Вентиляторные градирни. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат (№ 233), 15 л., 10000 экз., 86 коп. (III квартал). Рассмотрены теоретические основы юхлаждения воды в вентиляторных градирнях, особенности их эксплуатации, конструкции градирен новых типов. Даны методы теплового и аэродинамического расчета градирен, рекомендации по их проектированию. Книга предназначена для инженерно-технических работников проектных, строительных и эксплуатационных организаций. Лебедев Д. В. Конструктивная прочность криогенных сталей. М., «Металлургия» (№ 106), 15 л., 4000 экз., 1 р. 75 к. (I квартал). Даны результаты исследования конструктивной прочности большой группы криогенных сталей и сплавов, применяемых в технике низких температур и различных отраслях промышленности. Показаны пути повышения конструктивной прочности криогенных сталей. Книга рекомендуется для научных работников, занятых разработкой хладостойких сталей и сплавов, а также для специалистов по конструированию машин и аппаратов, работающих при криогенных температурах. Ларионов В. П., Ковальчук В. А. Хладостойко с ть и износ деталей машин и сварных соединений. Новосибирск, «Наука» (естеств.-науч. лит. № 708), 19 л., 1500 экз., 2 руб. (II квартал). Изложены методические вопросы исследования работоспособности машин и конструкций в условиях Севера. Рассмотрено влияние различных факторов на хрупкое разрушение и износостойкость металлов и сплавов. Даны рекомендации по повышению прочности, надежности и долговечности машин и конструкций в условиях низких температур. Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами надежности машин при низких температурах, а также создания и эксплуатации техники для Севера. Черский И. Н., Козлов А. Г. Физическая механика полимеров при низких температурах. Новосибирск, «Наука» (естеств.-науч. лит. № 40), 12 л., 1500 экз., 1 р. 20 к. (II квартал). Изложены современные теоретические представления и экспериментальные данные по деформационно- прочностным свойствам, трению и износу полимеров при низкой температуре. Описаны методы и установки для исследования полимеров при низких температурах. Книга рассчитана на научных работников и инженеров, связанных с проектированием, изготовлением и эксплуатацией техники для районов с холодным климатом. Насонов И. Д., Шуплик М. Н. Закономерности формирования ледопородных ограждений при сооружении стволов шахт. М., «Недра» (№ 377), 15 л., 3000 экз., 1 р. 66 к. (III квартал). Изложены основные требования к ледопородным ограждениям, дан анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований замораживания горных пород, рассмотрены методы проектирования и расчета ледопородных ограждений. Приведены рекомендации по проектированию процесса замораживания горных пород и созданию ледопородных ограждений. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, может быть полезна также студентам горных вузов. Низкотемпературные тепловые трубы. Под ред. Л. Л. Васильева, Минск, «Наука и техника», 7 л., 3000 экз., 70 коп. (I квартал). Представлены результаты оригинальных исследований процессов тепло- и массопереноса в низкотемпературных тепловых трубах: гравитационных, газорегулиру- емых, криогенных, многокомпонентных и тепловых трубах со шнеком. Рассмотрены инженерные методики расчета тепловых труб, а также возможности применения их в радиоэлектронике, электротехнике, металлургии, тракторо- и автомобилестроении. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, аспирантов, студентов вузов теплотехнических специальностей. * Заказы на книги необходимо направлять в местные книжные магазины и областные отделения «Книга- почтой». Для облегчения заказа в описании каждой книги после названия издательства указан номер, под которым данная книга значится в плане издательства на 1976 г. Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности и редакция журнала «Холодильная техника» не выполняют заказов на научно- техническую литературу. ад
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ УДК 621.515 Пропановые холодильные центробежные агрегаты Д. Л. СЛАВУЦКИЙ ВНИИхолодмаш Агрегаты АТКП-435-1600, АТКП-335-2000 и АТКП-235- 4000 предназначены для работы в составе крупных холодильных установок с охлаждением продукта теплоносителем или в системах непосредственного охлаждения, а также в различных установках химической и нефтехимической промышленности для сжатия пара пропана, являющегося хладагентом. Показатели Спецификационный режим, °С температура кипения температура конденсации Холодопроизводитель- ность при спецификацион- ном режиме, ккал/ч Потребляемая (эффективная) мощность при специ- фикационном режиме, кВт Диапазон температур, СС кипения конденсации Марка компрессора Число ступеней Частота вращения ротора, об/мин Электродвигатель тип мощность, кВт частота вращения ротора, об/мин напряжение, В Количество заправляемого масла, л Безвозвратные потери масла, г/ч Габаритные размеры, мм Масса агрегата, кг м о о о —* СО *+¦ с а: н < —38 40 1 470 000 1150 От—38 до-25 От ТКП-435 4 СТМП-15С 5600 1арка агрегата о о сэ cn ю со со к к.^ Н < —25 40 1 900 000 1137 От—2о до—5 +30 до+4 ТКП-335 3 15 000 H-2 или А 1500 3000 6000 600 100 X 2800x61 24 000 о о о •* ю СО <м с х Е- < —5 40 3 500 000 1270 От—5 ДО+2 7 ТКП-235 2 ЗП-1600 50 Техническая характеристика агрегатов приведена в таблице. На рис. 1 показана зависимость холодопроизводитель- ности и эффективной мощности агрегатов от температуры кипения. На рис. 2 даны габаритные и присоединительные размеры, на рис. 3 — план расположения отверстий под фундаментные болты агрегатов. Агрегаты состоят из центробежного компрессора (турбокомпрессора), повышающей зубчатой передачи (мультипликатора), синхронного или асинхронного электродвигателя, систем смазки компрессора и мультипликатора, дистанционного и местного щитов управления. Агрегаты работают по холодильной схеме с одноступенчатым дросселированием жидкого пропана, переохлажденного в поверхностном промежуточном сосуде. Пропан, испарившийся в промежуточном сосуде за счет переохлаждения основного потока жидкости, отсасывается второй секцией компрессора. Все центробежные турбокомпрессоры данного ряда унифицированы с базовым турбокомпрессором ТКП-435 и отличаются от него только элементами проточной части. Компрессоры — двухсекционные, с оппозитным расположением секций, что позволяет осуществлять посекционное регулирование производительности машины с помощью входного регулирующего аппарата (ВРА). Корпус центробежных компрессоров — литой чугунный, с горизонтальным разъемом. Ротор вращается в подшипниках скольжения (радиальном и радиально-упорном типа «Митчел»). Рабочие колеса изготовлены из легированной стали. Уплотнение выходного конца ротора — торцовое, с парой трения графит — сталь. Мультипликатор — одноступенчатый с шевронной передачей и горизонтальным расположением валов. Системы смазки компрессора и привода — автономные и полностью унифицированы для всех агрегатов. Давление в системе смазки компрессора соответствует давлению пропана, в системе смазки привода — атмосферное. Система автоматики обеспечивает защиту агрегата, контроль основных параметров и сигнализацию при отклонении их от заданных значений. Пневматическая система автоматического регулирования осуществляет плавное экономичное регулирование производительности от 100 до 50% с помощью ВРА и от 50 до 10% —байпасированием пара пропана со стороны нагнетания на сторону всасывания; поддерживает постоянное давление перед компрессором в указанных пределах изменения производительности. Пуск агрегатов и управление их работой — с дистанционного щита управления. На местном щите расположены дублирующие кнопки пуска и останова агрегата. 4,-10*, A/s-//?-J, мал/9 мВт -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 Oto;C Рис. 1. Зависимость холодопроизводительности и эффективной мощности от температуры кипения при ^К=40°С для агрегатов АТКП-435-1600 G), АТКП-335-2000 B) и АТКП-235-4000 C). 59
пропана ПуЗОО ^Нагнетание пропана Лу/50 ^ Промежуточный подсос пропана Рис. 2. Габаритные и присоединительные размеры агрегатов АТКП-435-1600, АТКП-335-2000 и АТКП-235-4000 с электродвигателем СТМП-1500-2: / — электродвигатель; 2 — мультипликатор; 3 — центробежный компрессор; 4 — масляный бак системы смазки мультипликатора; 5 — агрегат системы смазки компрессора; 6 — воздухоохладитель электродвигателя. Рис. 3. План расположения отверстий под фундаментные болты агрегатов АТКП-435-1600, АТКП-335-2000 и АТКП- 235-4000 с электродвигателем СТМП-1500-2. 500*500 /2*5 гт + «±IJ жш 6 от б. по а д~олты М36 2/70 3250 Щиты управления для всех агрегатов унифицированы. Электрооборудование, кроме размещенного в дистанционных щитах, во взрывоопасном исполнении. Дистанционный щит управления устанавливают во взрывобезо- пасном помещении. В комплект поставки входят: центробежный компрессор, мультипликтор и электродвигатель, системы смазки компресора и мультипликатора, щиты КИП и автоматики, запорная арматура и приборы автоматики, комплект аппаратуры. Изготовитель — Казанский компрессорный завод. 60
ЧТО ПРЕДЛАГАЮТ ЧИТАТЕЛИ (Об итогах заочной читательской конференции) В первом номере журнала «Холодильная техника» за 1975 г. редакция поместила анкету, предложив читателям сообщить свое мнение о содержании и оформлении журнала, его значении в их практической деятельности и ответить на поставленные вопросы. Прошел год. В редакцию поступило много писем и анкет с ответами и вот настало время подвести итоги. Отрадно отметить, что самыми активными участниками заочной читательской конференции стали машинисты и начальники компрессорных цехов производственных и распределительных холодильников, слесари и механики по ремонту и обслуживанию холодильных установок, рабочие, инженеры и техники заводов холодильного машиностроения, химических предприятий и других производств. В конференции приняли также участие сотрудники научно-исследовательских и проектных организаций, преподаватели курсов, техникумов и институтов. Читатели в основном высказали положительное мнение о направленности и содержании журнала и отметили его большую роль в пропаганде достижений холодильной науки, техники и технологии. «Журнал «Холодильная техника» очень интересный, — пишет начальник компрессорного цеха Бельцского мясокомбината А. В. Лозинский, — разделы подобраны удачно. Больше всего меня интересуют статьи, публикуемые в разделах — обмен опытом, техника безопасности, консультация, в помощь практику, новости иностранной техники, в Международном институте холода, справочный отдел. Желательно, чтобы журнал постоянно освещал новые холодильные машины, аппараты и приборы, выпускаемые отечественными заводами, знакомил читателей с основными направлениями работ по освоению новой техники». Начальник лаборатории контрольных испытаний Чебоксарского приборостроительного завода И. В. Васильев сообщает: «С большим удовольствием отвечаю на Ваши вопросы. Статьи в основном хорошие. Меня интересуют вопросы монтажа, ремонта и обслуживания холодильного оборудования, в частности, лабораторного. Желательно, чтобы журнал открыл раздел — лабораторное холодильное оборудование. Многие статьи я использую в своей работе». А вот что пишет преподаватель Башмаковского технического училища В. А. Киселев: «Больше всего меня интересуют разделы — обмен опытом, консультация, в помощь практику, справочный отдел. Хотелось бы, чтобы журнал постоянно уделял внимание вопросам техники безопасности, автоматизации холодильных установок, новым конструкциям отечественного и зарубежного холодильного оборудования». Примерно такое же мнение высказали и другие читатели: А. А. Алиев, Ю. А. Брагин, Л. И. Гришин, Л. Г. Иванов, М. М. Лебедев, И. М. Серебряный, Г.- В. Уржунцев, Л. Г. Федорченко, В. К. Фукалов, В. А. Шалагин. В письмах и анкетах работников производства приводится перечень статей, которые были ими использованы в практической работе. Почти все читатели, независимо от специальности, положительно оценивают материалы, публикуемые в справочном отделе журнала. Многие читатели проявляют интерес к разделу — новые изобретения, а также к информации о международных выставках холодильной техники, проводимых в нашей стране и за рубежом. Следует остановиться на письмах и анкетах, содержащих полезные предложения и справедливые замечания в адрес журнала. «Побольше технической информации,— пишет механик-холодильщик Западно-Сибирского речного пароходства В. С. Коленченко., — считаю, что журнал должен своевременно извещать читателей о новых бытовых холодильниках, выпускаемых в стране, и их технических характеристиках». В письме контролера ОТК Специализированного производственного комбината по ремонту торговой техники треста «Росторгмонтаж» Ю. Д. Водопьянова справедливо отмечается, что журнал мало публикует статей об организации эффективного обслуживания холодильных установок в системе торговли и общественного питания, не помещает рекомендаций по наладке, ремонту и эксплуатации зарубежного торгового холодильного оборудования магазинов типа «Универсам». «Журнал очень помог бы нам, слесарям, — пишет далее Ю. Д. Водопьянов, — если бы чаще освещал схемы и технические характеристики нового зарубежного оборудования (льдогенераторы, фризеры мороженого, автономные кондиционеры, холодильные шкафы), которое нам приходится обслуживать». Слесарь по ремонту аппаратуры В. В. Сахарников сетует на то, что в последние годы в журнале не было статей об автоматах газированной воды АВ-1, АТ-114, АТ-100 и опыте их эксплуатации. В некоторых анкетах читатели ставят вопрос о низком качестве отдельных видов выпускаемого оборудования. В связи с этим читатель В. В. Сахарников предлагает, например, в конце журнала открыть отдел критики предприятий-бракоделов. По мнению инженера-механика холодильных установок Смоленского гормолзавода Л. М. Пистанюк, в журнале следует публиковать статьи о результатах обследования состояния теплоизоляции действующих холодильников, порядке проведения теплоизоляционных работ с новыми материалами, помещать информации о новом оборудовании для кондиционирования воздуха. «Журнал охватывает в основном работу мясной, молочной и других отраслей пищевой промышленности, в настоящее же время очень много холодильной техники применяется на машиностроительных заводах, а о ней почти ни слова, — пишет другой читатель Е. С. Котов, —необходимо освещать в журнале вопросы ремонта фреоновых и аммиачных низкотемпературных установок, нормы для обслуживающего персонала и их зависимость от холодопроизводительности». Старший инженер треста «Плодо- пром» С. В. Емельянов считает, что журнал должен быть ближе к производству, особенно к сельскому хозяйству, и советует отражать в нем вопросы географического размещения фруктохранилищ, их реконструкции^ рекомендации по проведению пароизо- ляционных работ на холодильниках. Сотрудники проектных организаций хотели бы постоянно видеть на страницах журнала статьи по проектированию и строительству холодильников, расчету систем обогрева полов, комплексному теплохладоснабжению предприятий, применению эффективных систем охлаждения, воздухоохладителей новой градации, винтовых компрессоров, воздушных конденсаторов, нового технологического оборудования, в частности, роторных морозильных агрегатов, по вопросам механизации погрузочно-разгрузочных работ. . Работники научно-исследовательских институтов, преподаватели институтов и техникумов, отмечая высокий научно-технический уровень журнала, предлагают уделять еще больше внимания теоретическим и экспериментальным работам по интенсификацш тепломассообмена, совершенствовани л
теплообменной аппаратуры, исследованию термодинамических свойств хладагентов и их смесей, использованию ЭВМ для оптимизации холодильных машин и установок, шире освещать конструкции и применение большегрузных рефрижераторных контейнеров для перевозок скоропортящихся грузов, развитие всех видов наземного и морского холодильного транспорта, теоретические основы совершенствования методов сохранения продуктов, а также вопросы экономики и планирования холодильного хозяйства. Вот, для примера, мнение о журнале давнего его подписчика, заведующего лабораторией холодильной техники НИКИМРП Г. С. Конокотина: «Особенно интересными для меня являются разделы журнала — промышленное холодильное оборудование, автоматизация и измерительная техника, термоэлектрическое охлаждение, технологическое холодильное оборудование, научно-исследовательские работы, обмен опытом, консультация, в Международном институте холода. Очень трудно перечислить статьи, которые мною используются в работе,— минимум по две из каждого приведенного выше раздела. Следует помещать в журнале статьи о применении для замораживания пищевых продуктов турбохолодильных машин (ТХМ), об использовании жидких неагрессивных сред при контактном замораживании, а также водорастворимых полимерных пленок для замораживания и длительного хранения пищевых продуктов, подробнее освещать деятельность Международного института холода и Научного совета ГКНТ по проблеме «Производство и применение искусственного холода в отраслях пищевой промышленности, торговле, сельском хозяйстве и на транспорте». Большинство читателей положительно отнеслось к оформлению журнала. Имеются пожелания помещать в журнале цветные иллюстрации и вкладки. Редакция благодарна всем читателям, принявшим участие в обсуждении тематики и оформления журнала, за критические замечания и ценные предложения. Редакция постарается учесть их в своей работе и сделать все возможное, чтобы журнал стал еще более содержательным, интересным и полезным для всех его читателей. НОВЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ A1L82602B1I973940/24 - 6B2J6.10.73E1)F25b39/02 E3N21.565.048 G2) А. П. ЯКОВЛЕВ, Н. В. ПОЛЯКОВА, В. К. СА- ЛУГИН, П. А. СКОТНИКОВ E4) ИСПАРИТЕЛЬ затопленного типа, преимущественно для системы кондиционирования воздуха в летательных аппаратах, содержащий корпус с теплообменной поверхностью внутри, сепаратор с входным отверстием и выходным коленом для вывода образующихся паров и подключенный к корпусу бак с регулятором уровня жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и уменьшения уноса хладагента при изменении положения испарителя относительно горизонтальной оси, выходное колено сепаратора расположено ниже его входного отверстия и снабжено в нижней части изогнутым патрубком, а между корпусом и баком размещен парожидкостный коллектор с автономным отделителем жидкости, сообщенным по паровой полости с верхней частью корпуса и имеющим в нижней части отверстие для возврата жидкости на теплообменную поверхность. A1L82611F1I36608B1I773046/24 - 6B2I2.04.72E1) F28dl5/00;F25bl9/02;F25d7/00E3N21.565.58G2) Л. Б. БЕЛЯВСКИЙ, А. Я. ЖОГИН, В. И. КИСЕЛЕВ, И. В. КУЧЕР E4) КАПИЛЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ. Применение упругого элемента .для систем демпфирования по авт. св. № 136608 в качестве капиллярной структуры тепловой трубы с целью упрощения технологии изготовления и монтажа. 62
РЕФЕРАТЫ УДК621.5б/.57:629.12 Отечественные судовые аммиачные винтовые компрессорные агрегаты. КАНЫШЕВ Г. А. КУРЬЯНОВ А. П.,- ШВАРЦ А. И., ВЕРНЫЙ А. Л. «Холодильная техника», 1976, № 1. Описаны особенности конструкции отечественных судовых винтовых агрегатов, принцип работы, диапазон применения и технические характеристики. Приведены результаты теплотехнических испытаний на аммиаке, проанализировано влияние различных факторов на объемные и энергетические характеристики винтовых агрегатов. Сравнены характеристики винтового бустер-компрессора с заменяемым судовым ротационным компрессором. Таблиц 1. Иллюстраций 6. УДК 628.84:629.44 Транспортный автономный кондиционер КТ-9. КОТЕН- КО В. Д., ОСИПОВ В. Н., ЧЕРНЕЦОВ А. А., ТРУСКО- ВА Л. А. «Холодильная техника», 1976, № 1. Описывается конструкция и дается техническая характеристика автономного кондиционера КТ-9, предназначенного для кондиционирования воздуха на транспортных средствах. Приводятся результаты аэродинамических испытаний диаметральных вентиляторов, которые применены в кондиционере для обдува конденсатора и воздухоохладителя. Иллюстраций 3. УДК 697.93/.97:697.922 Распределение воздуха через перфорированные воздуховоды. МАЯКОВСКИЙ Ю. В., ШАЗЗО Р. И., ШЕ- ХОВЦЕВ В. А. «Холодильная техника», 1976, № 1, Обследована система кондиционирования воздуха с применением перфорированных воздуховодов на Туапсин- ском мясоперерабатывающем заводе для поддержания тепло-влажностного режима в производственных помещениях. Изложены результаты обследования воздухо- распределения в объеме помещения. При обследовании проведены измерения скорости и температуры струй воздуха, выходящих из воздухораспределителей, установлена картина воздухораспределения в рабочих зонах цехов. Иллюстраций — 4. УДК 621.565.93/.94 Оценка теплоотдачи пленочного испарителя с учетом трения пара о жидкость. ТАУБМАН Е. И., КАЛИШЕ- ВИЧ Ю. И. «Холодильная техника», 1976, № 1. Описана методика расчетной оценки коэффициента теплоотдачи стекающей жидкой пленки с учетом трения пара о ее поверхность. Показано, что вследствие трения пара о поверхность пленки возникает градиент давления по длине трубы, что приводит к повышению температуры поверхности пленки и соответственно снижению температурного напора по сечению трубы. Получено уравнение для расчета коэффициента теплоотдачи в пленочном испарителе с учетом взаимодействия пара с движущейся пленкой жидкости. Иллюстраций 1. Список литературы — 7 названий. УДК 621.56/.59 Методы определения неконденсирующихся газов во фреоновой системе. КАППЕЛЬ А. С, ШИРОКОВ А. А., ЦЕЙТЛИН А. М., ПУТИЛИН С. А. «Холодильная техника», 1976, № 1. Рассмотрены способы определения неконденсирующихся газов во фреоновых холодильных установках. Проведенные эксперименты показали, что измерительный блок термокондуктометрического газоанализатора и портативный газовый хроматограф могут быть использованы в качестве датчиков автоматических воздухоотделителей. Иллюстраций 1. Список литературы — 5 названий. УДК 536.7 Методика определения термодинамических свойств основных хладагентов по экспериментальным данным. ПЕ- РЕЛЬШТЕЙН И. И., ПАРУШИН Е. Б. «Холодильная техника», 1976, № 1. Для важнейших хладагентов в широкой области параметров состояния получены основные термодинамические уравнения, по которым может быть выполнен расчет и оптимизация холодильных циклов на ЭВМ. Кратко изложены методика составления приведенных уравнений и расчет термодинамических свойств. Таблиц 2. Список литературы — 4 названия. УДК 637.4.004.4 Влияние различных режимов хранения и предварительной обработки на качество яиц. ГЕРАСИМОВА В. А., ЛАЗАРЕВ Е. Н. «Холодильная техника», 1976, № 1. Исследовано влияние покрытия скорлупы высокомолекулярными пленкообразующими веществами на качество яиц при холодильном хранении. Установлен положительный эффект от применения покрытия скорлупы яиц на сохранение их качества при температуре воздуха t=—1,5±1°С, влажности ф=82-*-85% и при t=2± ±1,5°С, ф=60-^85% в течение 5 месяцев. При снижении влажности воздуха положительное влияние исследованных пленочных покрытий увеличивается. Срок хранения обработанных яиц удлиняется до 4,5—5 месяцев по сравнению с 2—3 месяцами для контрольных (необработанных) яиц. Таблиц 1. Иллюстраций 3. Список литературы — 4 названия. УДК 664.047.25 Исследование процесса сушки и оптимизация сублимационных установок, перерабатывающих гранулированные пищевые продукты. КАМОВНИКОВ Б. П., СЕМЕНОВ Г. В., РОЗЕНШТЕЙН Н. Д. «Холодильная техника», 1976, № 1. Исследование процесса сушки предварительно диспергированного сырья проведено для определения рационального способа организации процесса. Разработана физическая модель процесса сублимационной сушки и проведено распространение ее на сушку в условиях развитой поверхности теплообмена в ячейке оребренного противня. Определены условия, при которых производительность установки по выбранному критерию достигает максимума. Показана экономическая эффективность введения операции диспергирования сырья в традиционную технологическую схему сублимационного обезвоживания. Иллюстраций 4. Список литературы 7 названий. УДК 54-1.047.25 Исследование методом электронного парамагнитного резонанса изменений, возникающих в каталазе при замораживании и сублимации. ШАИО Б. «Холодильная техника», 1976, № 1. 63
Приводятся данные по изменению ферментативной активности каталазы после различной обработки: тепловой, замораживанием-размораживанием, сублимацией. Исследования сводились к сопоставлению спектров электронного парамагнитного резонанса растворов каталазы после замораживания и сублимации и после денатурирующего воздействия тепла и 8М мочевины. Таблиц 1. Иллюстраций 1. УДК 54-1.037.5 Вторичные эффекты, связаные с замораживанием биологических тканей. ВИО П. «Холодильная техника», 1976, № 1. Рассмотрены эффекты, сопровождающие процесс замораживания биологических объектов. В зависимости от объекта замораживания исследования должны проводиться на различных уровнях: макроскопическом, микроскопическом и ультраструктурном. Обсуждаются возможные виды повреждений биологических объектов при замораживании (биохимические, электрические, механические, осмотические и др.). Иллюстраций 3. УДК 635.037.5 Сублимационное консервирование срезанных цветов. КАЛЬВО М. «Холодильная техника». 1976, № 1. Рассматривается возможность сублимационной сушки цветов: роз, гвоздик, орхидей и др. Отмечена необходимость предварительного замораживания (самозамораживание исключается) цветов и щадящего режима процесса сублимации (без организованного подвода тепла). УДК 621.177 Устройство для автоматического выпуска масла из бар- ботажного маслоотделителя. КРЕИМЕР Н. Г., ПЫТ- ЧЕНКО В. П. «Холодильная техника», 1976, № 1. Описано устройство для автоматического разделения жидкого аммиака и масла для аммиачных холодильных систем. Принцип работы устройства основан на разности плостностей жидкого аммиака и масла. Главный элемент устройства — поплавок, который тонет в чистом жидком аммиаке и всплывает в маслоаммиачной смеси с концентрацией, близкой к чистому маслу. Иллюстраций 2. УДК 681.2-52 Пульт «Влага» для анализа микроконцентраций воды в маслах, фреонах и маслофреоновых смесях. САМОИ- ЛЕНКО В. И., МАЛКИН Л. Ш. «Холодильная техника», 1976, № 1. Разработан и внедрен переносный лабораторный пульт «Влага» для анализа микроконцентраций воды в маслах, фреонах и маслофреоновых смесях. Показан ряд преимуществ пульта «Влага» перед ранее описанными установками подобного типа. Описана работа пульта в одном из режимов измерения и его основные технические характеристики. Иллюстраций 3. Список литературы — 2 названия. На первой странице обложки: Судовой аммиачный винтовой компрессорный агрегат 5ВХ-350/4АС. РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: доктор техн. наук В. Ф. Лебедев (главный редактор), Д. Г. Рютов (зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), Н. Д. Абрамов, Е. М. Агарев, А. В. Быков, П. В. Васильев, И. М. Гиндлин, доктор техн. наук, проф. А. А. Гоголин, И. М. Калнинь, А. В. Кан, доктор техн. наук, проф. Э. И.Каухчешвили, Н. П. Коновалов, М. М. Позин, А. Н. Сергиенко, доктор техн. наук, проф. Г. Б. Чижов, М. М. Шаповаленко, доктор техн. наук, проф. А. П. Шеф- фер, доктор техн. наук В. Б. Якобсон. Технический редактор Н. Н. Зиновьева Рукописи не возвращаются Т-19037. Сдано в набор 2/ХП—1975 г. Подписано в печать 31/ХП—1975 г. Формат 84Х1081,6. Объем 4 печ. л. Усл.-печ. л. 6,72. Уч.-изд. л. 7,45. Заказ 2843 Тираж 16390. Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костикова, 12 Телефон 216-86-73 Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов Московской области
Тематический план журнала «Холодильная техника» на 1976 год Задачи холодильного хозяйства в свете решений XXV съезда КПСС. Освещение социалистического соревнования коллективов холодильных предприятий, пропаганда опыта работы передовиков производства. Публикование материалов по итогам работы XIV Международного конгресса по холоду в Москве. ПЕРЕДОВОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ Изобретательская и рационализаторская работа по модернизации холодильного оборудования, оптимизации систем охлаждения, автоматизации холодильных установок, механизации грузовых работ, интенсификации технологических процессов холодильной обработки скоропортящихся продуктов. ЭКОНОМИКА, ПЛАНИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА Экономическая эффективность производства в холодильной промышленности. Организация и планирование производства на распределительных и производственных холодильниках, внедрение АСУ. Работа холодильных предприятий, переведенных на новые условия планирования и экономического стимулирования. Экономическая эффективность внедрения новой техники на холодильных предприятиях. Внедрение НОТ на холодильных предприятиях. Совершенствование системы управления холодильным хозяйством. Подготовка специалистов по холодильной технике высшего и среднего звена. ПРОМЫШЛЕННОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ХОЛОД В ТОРГОВЛЕ И БЫТУ. Новые конструкции холодильных машин и аппаратов (винтовые компрессоры, копрессоры с автоматическим регулированием холодо- производительности, конденсаторы с воздушным охлаждением, воздухоохладители и др.), их характеристики, результаты испытаний и области применения. Математическое моделирование и оптимизация холодильных машин и их элементов с помощью ЭВМ. Агрегатированные и блочные холодильные машины. Стандартизация и надежность холодильных машин. Конструкции, технические характеристики и результаты испытаний новых образцов торгового холодильного оборудования, домашних холодильников. Исследования шумовых характеристик холодильного оборудования. Термоэлектрическое охлаждение. Схемы и конструкция охлаждающих устройств. Исследование тепломассообмена в холодильных аппаратах. Обобщение и рекомендации по расчету теплообменных аппаратов и их оптимизации. Новые рабочие вещества холодильных машин и их смеси; хладо- носители. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Скороморозильные аппараты, линии по производству упакованных мясных отрубов, быстрозамороженных готовых блюд, плодов и других продуктов, мороженого, интенсивные льдогенераторы, водоохладители, сублимационные установки. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА Новые конструкции кондиционеров. Кондиционирование воздуха на предприятиях пищевой и' других отраслей промышленности, в жилых, административных и общественных зданиях, на транспорте. Регулирование относительной влажности воздуха в холодильных камерах. АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА Новые автоматизированные охлаждающие системы. Приборы и средства автоматизации. Измерительная техника. Экономическая эффективность внедрения автоматизации. Опыт эксплуатации приборов и средств автоматизации. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ Новые средства механизации и эффективность их внедрения на холодильниках. Схемы комплексной механизации грузовых работ на производственных и распределительных холодильниках. Стеллажное хранение грузов на холодильнике с автоматическим адресованием грузов. ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ Современные методы холодильной обработки, хранения на холодильниках и транспортировки охлажденных и замороженных продуктов, в частности охлажденного мяса, в том числе упакованных мясных отрубов. Хранение пищевых продуктов в регулируемой газовой среде. Предварительное охлаждение, хранение и транспортировка плодов и овощей. Производство быстрозамороженных вторых готовых блюд и полуфабрикатов. Замораживание продуктов в воздухе, рассолах, при орошении кипящими жидкостями, флюидизацией, с помощью азота. Исследование биохимических, микробиологических и теплофизи- ческих процессов при холодильной обработке, хранении и размораживании продуктов. Объективные методы оценки изменения качества и питательной ценности пищевых продуктов в связи с их холодильной обработкой и хранением. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ХОЛОДИЛЬНИКОВ Основные направления проектирования холодильных предприятий для отраслей пищевой промышленности. Новые типовые проекты одноэтажных и многоэтажных холодильников, фабрик мороженого и заводов сухого льда. Новые охлаждающие системы. Новое в практике строительства распределительных, производственных и фруктовых холодильников. Реконструкция холодильных предприятий. Новые эффективные влаго-и теплоизоляционные материалы и изоляционные конструкции холодильников и трубопроводов. Механизация тепло- и влагоизоляционных работ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Вопросы ремонта холодильных установок. Эксплуатация холодильников. Рекомендации по безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок. Эксплуатация изоляционных конструкций и систем обогрева пола. Bo-росы техники безопасности при эксплуатации холодильных устанозок. ХОЛОДИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ Новое в железнодорожном, автомобильном и водном холодильном гранлорте. Большегрузные охлаждаемые контейнеры. Пакетные и контейнерные перевозки скоропортящихся продуктов наземным (железнодорожный и автомобильный), морским и воздушным транспортом. ПРИМЕНЕНИЕ ХОЛОДА В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА Использование холода в сельском хозяйстве, машиностроении, химической, угольной промышленности, строительстве и т. д. Применение холода в медицине и биологии. Искусственные катки. Криоконцентрация.