н.г.кондрАшова
н.г.лашутина
х дильно-
к ПР- со ы-
НЬГ
и установки
о° °*\\
к

Холодильно -
машины и

Н. Г. Кандрашова, Н. Г. Лашутина
компрессорные
установки
До пущено
Министерством высшего и среднего
специального образовании СССР
в качестве учебнина
для машиностроительных техникумов

6П2.28
УДК 621.56/59
К—64
Рецензенты:
преподаватель Московского техникума
мясной промышленности В. А. Свердлова,
главный инженер Центрального конструкторского бюро
холодильного машиностроения Р. В. Павлов.
3—13—5
885—65

ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебник написан авторами на основе опыта преподавания
дисциплины «Холодильно-компрессорные машины и установки» в
Ленинградском техникуме холодильной промышленности по программе
«Холодильные машины и установки». В первых главах изложены
термодинамические основы холодильной техники и дана характеристика
компрессоров; наряду с поршневыми компрессорами описаны
конструкции ротационных и винтовых, а также турбокомпрессоров,
внедряющихся в промышленности, и приведены их расчеты. Для
подбора поршневых компрессоров даны их основные характеристики.
Так как в настоящее время на предприятиях имеются не только
новые типы компрессоров, то в таблицах приведены данные о
компрессорах новых и старых марок.
В последующих главах рассмотрены расчеты абсорбционных
машин, вопросы проектирования холодильных сооружений,
современные схемы холодильных машин.
Все расчеты конструкций иллюстрированы примерами.
1 В учебнике не рассматриваются вопросы автоматизации и
эксплуатации холодильных установок, так как они изучаются в
соответствующих курсах, предусмотренных учебным планом для
техникумов.
С 1 января 1963 г. в СССР введена Международная система
единиц измерения СИ, принятая в октябре 1960 г. XI Генеральной
конференцией по мерам и весам в Париже. Поэтому в учебнике все
расчеты приведены в единицах СИ и внесистемных единицах,
допускаемых ГОСТом 8550—61 «Тепловые единицы». Так как таблицы
параметров и диаграммы состояния холодильных агентов
составлены без изменения, то расчеты даны во внесистемных единицах
и в единицах системы СИ.
В учебнике материал между авторами распределен следующим
образом: главы I—VIII написаны Н. Г. Лашутиной, главы IX—
XXII — Н. Г. Кондрашовой.
Все критические замечания и пожелания по содержанию
учебника просьба направлять по адресу: Москва, И-51, Неглинная
ул., 29114, издательство «Высшая школа».
О

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
Наименование
элемента
Условное
обозначение
Наименование
элемента
Условное
обозначение
Компрессор
поршневой (КМ)
Компрессор
центробежный (КМ)
Конденсатор (КД)
Испаритель (И)
Регулирующий
вентиль (РВ)
Теплообменник
(ТО)
Промежуточный
холодильник (ПХ)
Н
:з
с:
г=—1-
^
Переохладитель
(ПО)
Промежуточный
сосуд (ПС)
Отделитель
жидкости (ОЖ)
Маслоотделитель
(МО)
Кипятильник (КП)

ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН В СХЕМАХ
Наименование
элемента
Условное
обозначение
Наименование
элемента
Условное
обозначение
Абсорбер (АБ)
Котел (КТ)
Эжектор (Э)
Детандер
поршневой (ДТ)
Детандер
центробежный (ДТ)
Двигатель (ДВ)
Насос (Н)
Ресивер (PC)
Вентилятор (В)

Воздухоотделитель (ВОТ)
Манометр (М)
Обратный клапан
(ОК)

Предохранительный клапан (ПК)
Запорный вентиль
Основные линии
холодильного
агента
Вспомогательные
линии
холодильного агента
Линии воды
□8
0
Линии рассола
Линии
электропроводки

ВВЕДЕНИЕ
Холодильная техника,прежде чем достичь современного уровня,
прошла длительный путь развития.
Еще первобытные люди сохраняли мясо животных в горных
пещерах, заполненных снегом, а позднее люди устраивали для
этого специальные погреба со льдом. В дальнейшем стало известно,
что если прибавить ко льду соль, то можно получить более низкую
температуру. До XIX в. люди пользовались только естественным
ледяным или льдосоляным охлаждением. В XIX в. благодаря
развитию машинной техники появилась возможность получать холод
посредством специальных холодильных машин. Искусственное
охлаждение начали применять при заготовке и транспортировании
скоропортящихся продуктов. Первая установка для
замораживания мяса была построена в Сиднее в 1861 г. В 1876 г. впервые было
перевезено мясо на судне-рефрижераторе с искусственным
машинным охлаждением. Изотермические вагоны с ледяным охлаждением
стали применяться в США в 1858 г. Первые холодильники были
сооружены в Бостоне и Лондоне в 1881 г.
В России в 1888 г. впервые стал применяться искусственный
холод на рыбных промыслах в Астрахани. В том же году на Волге
появилась рефрижераторная баржа с воздушной холодильной
машиной, положившая начало развитию в России рефрижераторного
водного транспорта. В 1889 г. были построены стационарные
холодильные установки на пивоваренных заводах и шоколадных
фабриках. В 1895 г. в г. Белгороде построили первый
заготовительный яично-птичный холодильник емкостью 250 т.
Перевозка грузов в вагонах-ледниках в России началась в
1860 г.
В дореволюционный период холодильное хозяйство в России
развивалось крайне медленно. До 1914 г. было построено 29
холодильников общей емкостью 45 600 т. В годы первой мировой войны
в связи с необходимостью снабжения русской армии продовольствием
темп строительства холодильников несколько возрос, и с 1914 по
1917 г. холодильная емкость возросла до 57 300 т, а количество
холодильников — до 58.

Введение
Холодильный транспорт к 1917 г. имел 6500 двухосных
вагонов-ледников, одно рефрижераторное судно грузоподъемностью
185 т и восемь судов с холодильными установками служебного
назначения.
За годы гражданской войны почти одна треть предприятий
выбыла из строя, остальные находились в полуразрушенном
состоянии. В 1925 г. были завершены восстановление и
реконструкция старых предприятий и началось строительство новых
холодильников в портовых городах: Ленинграде, Одессе, Севастополе,
Новороссийске, а также в промышленных центрах: Баку, Ростове-на-
Дону, Свердловске, Ташкенте и других городах.
В годы первой пятилетки началось оснащение холодом
пищевой промышленности; к началу 1941 г. холодильная емкость
возросла до 370,5 тыс. т, т. е. в 6,5 раз по сравнению с
дореволюционным периодом. За годы Великой Отечественной войны холодильное
хозяйство нашей страны сильно пострадало от немецко-фашистских
оккупантов, которые разрушили 95 тыс. т холодильной емкости.
В послевоенный период происходило восстановление холодильников,
закончившееся в основном в 1947 г. Наиболее интенсивное
строительство холодильников началось в 1949 г. Только за 1949 и 1950 гг.
было введено в эксплуатацию более 250 тыс. т емкости (табл. 1).
Таблица 1
Рост емкости холодильников на I января
Годы
Емкости тыс. т. . .
1917
57,3
1929
89,9
1933
172,0
1941
370,5
1951
661,4
1958
1135,8
1961
1553
196В
3600
Чтобы не нарушать непрерывности холодильной цепи,
необходимо применять холод от момента изготовления продукта до его
реализации. Поэтому в послевоенные годы началось оснащение
предприятий торговли холодильными установками. В 1950 г.
годовой выпуск шкафов, прилавков, сборных камер и витрин
составлял 3 тыс. шт., в 1960 г.—53 тыс. шт., а в 1965 г. должно быть
выпущено 185,5 тыс. шт.
Начиная с 1950 г. промышленность выпускает домашние
холодильные шкафы, из года в год увеличивая их количество. Так, в
1956 г. было выпущено 224 тыс. шт., в i960 г.— 529 тыс. шт., а в
1965 г. выпуск домашних холодильников составит 1,5 млн. шт.
В настоящее время их производство организовано на
предприятиях восьми союзных республик.

Введение
За годы Советской власти развился и холодильный транспорт.
Уже в 1956 г. парк изотермических вагонов увеличился по
сравнению с 1917 г. в 10 раз. С 1954 г. выпускаются не только
вагоны-ледники, но и вагоны с машинным охлаждением. Создан морской и
речной рефрижераторный флот. Рыбная промышленность получила
большое количество крупных промысловых судов, оснащенных
современными холодильными установками. Широкое применение
искусственного холода базируется на развитии холодильного
машиностроения. В царской России было всего два завода, производивших
холодильные машины. В настоящее время в СССР существует семь
заводов холодильного машиностроения, в том числе крупный завод
«Компрессор». В 1965 г. основное холодильное оборудование будут
выпускать 16 специализированных заводов. Общая холодопроиз-
водительность компрессоров в 1917 г. составляла 23 млн. вт
(20,3 млн. норм, ккал/ч), в 1957 г. — 600 млн. вт (519 млн. норм,
ккал/ч), а к 1965 г. увеличится в 5,7 раза.
Искусственный холод получил самое широкое применение
во всех отраслях народного хозяйства: пищевой промышленности,
торговле и общественном питании, химической промышленности,
проходке шахт и тоннелей в водоносных грунтах,
кондиционировании воздуха, закалке стальных изделий, медицине, шелководстве,
цветоводстве, фармацевтической промышленности и др.
Широкое применение холода в народном хозяйстве требует
подготовки специалистов — инженеров и техников. Для подготовки
техников написан настоящий учебник в соответствии с программой
курса «Холодильно-компрессорные машины и установки»,
изучаемого в средних специальных учебных заведениях.
©

Раздел первый
Общие сведения
о холодильно-
компрессорных
машинах

Глава I
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ
ТЕМПЕРАТУР
§ 1. ПОНЯТИЕ О ТЕПЛЕ И ХОЛОДЕ
Физическая природа тепла и холода одинакова, разница
состоит только в скорости движения молекул и атомов. Когда тепло
отводится, движение молекул замедляется и тело охлаждается.
Если же тепло подводится, то движение молекул ускоряется и тело
нагревается, т. е. причиной тепла и холода является движение
молекул, из которых состоит любое физическое тело. Охлаждение
нагретого тела до температуры окружающей среды происходит
самопроизвольным, естественным путем за счет отдачи тепла в
окружающую среду (воздух, вода) без применения холодильной техники.
Задачей последней является охлаждение тел ниже температуры
окружающей среды, что может быть сделано с помощью холодильных
машин или источников безмашинного холода (например, лед).
Тепловое состояние физического тела характеризуется
степенью его нагрева или температурой.
Международная система единиц (СИ), а также ГОСТ 8550—61
«Тепловые единицы» предусматривают применение двух
температурных шкал: термодинамической температурной шкалы и
Международной практической температурной шкалы. Температуры по
каждой из этих шкал могут быть выражены в градусах Кельвина
(Т°К) и в градусах Цельсия (t° С) в зависимости от начала отсчета
(положения нуля) по шкале.
В качестве основной шкалы принята термодинамическая
температурная шкала, в которой для температуры тройной точки воды
(0°С) установлено значение 273,16° К.
Соотношение между f С и Т° К:
t = T — 273,16°С, или приближенно t = T — 273°C.

Глава I. Физические принципы получения низких температур
Единицы измерения теплоты
В системе единиц СИ в качестве единой меры энергии всех
видов, в том числе и тепловой, принят джоуль (дж). Джоуль —
это работа силы в 1 ньютон на пути в 1 метр (при совпадении
направлений силы и перемещения точки приложения силы). Более
удобной величиной является килоджоуль (кдж), равный одной тысяче
джоулей.
ГОСТ 8550—61 допускает для измерения теплоты временное
применение внесистемной тепловой единицы — килокалории
(ккал). Килокалория — это количество тепла, необходимого для
нагревания 1 кг воды от +19,5 до +20,5° С при нормальном
атмосферном давлении:
1 ккал = 4185,8 дж, или 4,1858 кдж.
Для нагревания одинакового количества различных тел на
одно и то же число градусов необходимо подвести различное
количество тепла. Это объясняется различной теплоемкостью тел,
зависящей от их физических свойств. Удельной теплоемкостью называется
количество тепла, необходимого для нагревания или охлаждения
1 кг вещества на 1°С. Теплоемкость жидкостей и твердых тел
зависит от их температуры. С понижэнием температуры теплоемкость
в большинстве случаев уменьшается.
Обозначается теплоемкость буквой с и измеряется в
ккал/кг-град, причем
1 ккал/кг-град = 4183,8 дж!кг-град = 4,1838 кдж!кг-град.
§ 2. ОХЛАЖДЕНИЕ ПРИ ФАЗОЗЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ВЕЩЕСТВ
Агрегатное состояние ведзства (твердое, жидкое,
газообразное) зависит от внешних условий—температуры и давления. При
определенном изменении этих условий в теле меняется форма связи
между молекулами и тело переходит в другое агрегатное состояние.
Переход однородного тела из одного агрегатного состояния
в другое называется фазовым превращением.
Фазовые превращения однородных тел происходят при
постоянной температуре, зависящей от условий перехода и
физических свойств тела, и сопровождаются выделением или поглощением
скрытой теплоты, которая расходуется на изменение связи между
молекулами.
Процессы изменения агрегатного состояния тела изображены
на рис. 1 фазовой диаграммой углекислоты. В диаграмме линия
АБ отделяет область твердого вещества от области газа, линия АВ —
область твердого вещества от области жидкости, линия АГ —
область жидкости от области газа. В отдельных точках линий АБ,

§ 2. Охлаждение при фазовых превращениях веществ
15
о.
too
so
10
5
1
0,5
Б
ftt
П,5В
5,гв
'
г
"Ж
#
?
|-7й,Э
1
еэ/с»
I
§>Л Тройная
-56,6
(раза
» 1
1
1
Критическое
трчна
■too -ео -60 -40 -го о w 31 ьа
Температура уг,лениглаты,"С
Рис. 1. Диаграмма равновесия фаз углекислоты
АВ, АГ тело может быть одновременно в двух фазах: твердой и
газообразной, твердой и жидкой, жидкой и газообразной. В точке А
(тройная точка) вещество может быть в трех фазах: твердой, жидкой
и газообразной. Параметры тройной точки зависят от физических
свойств вещества.
Фазовые превращения не сопровождаются химическими
изменениями и являются физическими процессами. В некоторых
веществах эти превращения (плавление, кипение, сублимация)
поглощают относительно большие количества тепла и протекают при
низких температурах, что позволяет применять их для получения
охлаждающего эффекта.
Плавление. Плавление водного льда широко используется
для охлаждения выше 0° С. Смешение раздробленного льда или
снега с солью понижает температуру таяния смеси. Для
приготовления смесей применяют вещества, которые в процессе растворения
поглощают тепло. Наиболее распространенные смеси: хлористый
натрий со льдом для охлаждения до —21,2° С и хлористый кальций
со льдом — до —55° С.
Количество тепла, необходимое для плавления 1 кг льда или
смеси, называется теплотой плавления, или холодопроизводитель-
ностью 1 кг. С понижением температуры плавления компонентов
раствора уменьшается и холодопроизводительность 1 кг
охлаждающей смеси.
В практике для охлаждения применяют лед из эвтектических
растворов, низшая температура плавления которого определяется
эвтектической точкой. Так, например, водный раствор тиосульфита

Глава I. Физические принципы полунения низких температур
Рис. 2. Принципиальная схема паровой холодильной машины:
/ — испаритель; 2 — компрессор; 3 — конденсатор; 4 — регулирующий вентиль
натрия Na2S203 имеет температуру замерзания —11° С, водный
раствор азотнокислого натрия NaN03 — минус 18,5° С.
Низкие температуры можно получить при смешении льда с
разведенными кислотами. Например, смесь из равных количеств
66-процентной серной кислоты и снега или измельченного льда
имеет температуру —37° С.
Кипение. Процесс парообразования чистого вещества
протекает при постоянных температуре и давлении.
Количество тепла, необходимого для превращения 1 кг жидкости
в пар, называется теплотой парообразования. Для
охлаждения применяются жидкости, имеющие при атмосферном давлении
низкую температуру кипения и большую теплоту парообразования.
Температура кипения и теплота парообразования зависят от
давления: с увеличением давления температура кипения повышается,
а теплота парообразования уменьшается. Процесс кипения жидкости
широко применяется в циклах паровых холодильных машин.
Рабочее вещество, с помощью которого осуществляется
холодильный цикл, называется холодильным агентом.
Принципиальная схема цикла паровой холодильной машины
приведена на рис. 2. Жидкий холодильный агент кипит в
испарителе, охлаждая помещение или какие-либо аппараты за счет
теплоты парообразования. Образовавшиеся при этом пары
отсасываются компрессором, поддерживающим в испарителе пониженное
давление, а следовательно, и пониженную температуру кипения.
Компрессор сжимает пары до давления, при котором их температура
насыщения будет выше температуры окружающей среды (наружный
воздух, вода). В конденсаторе пары охлаждаются этой средой и
конденсируются, отдавая ей теплоту конденсации. Жидкий
холодильный агент с высоким давлением поступает обратно в испаритель

§ 3. Охлаждений путем расширения газов
через регулирующий вентиль, в котором он дросселируется с
давления конденсации до давления кипения.
Более подробный анализ работы паровой холодильной машины
приведен ниже.
Сублимация. Процесс перехода тел из твердого состояния
в парообразное, минуя промежуточное жидкое, называется
сублимацией, или возгонкой. Для охлаждения применяется
сублимирующая твердая углекислота, или «сухой лед». Температура сублимации
«сухого льда» при атмосферном давлении —78,9° С, холодопроиз-
водительность (теплота сублимации)—574 кдж/кг, или 137 ккал/кг;
уменьшая давление ниже атмосферного, температуру сублимации
«сухого льда» можно понизить до —100° С.
§ 3. ОХЛАЖДЕНИЕ ПУТЕМ РАСШИРЕНИЯ ГАЗОВ
В процессе расширения сжатого газа понижается температура,
так как внешняя работа в этом случае совершается за счет
внутренней энергии газа. Для идеального газа связь между температурами
и давлением в адиабатическом процессе определяется формулой
К—I
Т2 (_Р2_\ к
Ti ~{ Pi }
где к — показатель адиабаты сжатия.
В адиабатическом процессе расширения отсутствует
теплообмен с внешней средой и энтропия остается постоянной. Если воздух,
сжатый до 9Э00 кн/м? при 7\=25° С, будет адиабатически
расширяться до 100 кн/м*, то при /(=1,4 конечная температура
к—1 (М_
I Рг\к I Ю0\''4
Тш = Т1(±-} =298(ш) =83,2° К,
или /=83,2—273=—189,8° С.
Этот метод получения низких температур применяется в
технике глубокого холода и в воздушных холодильных машинах.
§ 4. ОХЛАЖДЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ (ЭФФЕКТ
ДЖОУЛЯ—ТОМСОНА)
Дросселированием называется снижение давления жидкости
или газа при прохождении их через суженное отверстие (вентиль,
кран). В этом процессе не происходит внешней работы и энтальпия
остается постоянной. Внутренняя энергия газа расходуется на
преодоление усиленного внутреннего трения при прохождении

18
Глава I. Физические принципы, получения низких температур
газа через суженное отверстие. При дросселировании реального
газа происходит изменение температуры, что называется эффектом
Джоуля—Томсона. Понижение температуры при дросселировании
во много раз меньше, чем при адиабатическом расширении. Процесс
дросселирования газа применяется в технике глубокого охлаждения.
§ 5. ОХЛАЖДЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ВИХРЕВОГО ЭФФЕКТА
Французский инженер Ранк в 1931 г. предложил использовать
для охлаждения вихревой эффект с помощью специальной «вихревой
трубы», устройство которой показано на рис. 3.
Воздух, сжатый в компрессоре, имеющий температуру
окружающей среды, поступает к соплу 2 и после расширения выходит
из него с большой скоростью. Воздушный поток, вышедший из
сопла, образует свободный вихрь, в котором угловая скорость
вращения мала на периферии и очень велика вблизи оси трубы. По мере
движения к дроссельному вентилю 5 поток вследствие сил трения
между газовыми слоями приобретает почти постоянную угловую
скорость вращения, т. е. во внутренних слоях скорость уменьшается,
а во внешних возрастает. Так как в начальный момент процесса
разделения газа угловая скорость вращения частиц на некотором
расстоянии от оси трубы больше, чем в последующий момент, то
получается избыток кинетической энергии, который передается внешним
слоям, повышая их температуру; внутренние слои газа при этом
охлаждаются. В итоге внешние слои газа выходят через дроссель 5
нагретыми, а внутренние слои (через отверстия в диафрагме 3) —
охлажденными. Опыты показывают, что при умеренных давлениях
воздуха, имеющего температуру окружающей среды, можно
получить холодный поток с температурой tx=—Ю~(—50)° С и горячий,
поток с температурой tr= 100+130° С.
Холодильный процесс
в вихревой трубе связан
с большим перерасходом
электроэнергии.
Преимуществами этого метода
являются конструктивная
простота вихревой трубы,
надежность работы и
быстрота пуска. Применение
его целесообразно в
отдельных случаях для
эпизодического кратковременного
получения холода в
малых количествах, особенно
Рис. 3. Вихревая труба: наличии сети пневма-
I — горячий конец трубы; 2 — сопло; 3 — диаф- -
рагма; 4 — холодный конец трубы; 5 -дроссель ТИЧеСКИХ ТрубОПрОВОДОВ.
у
I
-УШШ.Шг
800
I
ш

§ 6. Термоэлектрическое охлаждение
§ 6. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
Термоэлектрическое охлаждение основано на явлении Пельтье
(открыто в 1834 г.): при пропускании тока в цепи, состоящей из двух
различных проводников, один из спаев нагревается, другой —
охлаждается. Поглощенное или выделенное теплофп пропорционально
силе тока / и времени /:
Q„ = ПН,
где П — коэффициент Пельтье, зависящий от физических свойств
применяемых материалов.
Явление Пельтье получило практическое применение после
изучения свойств полупроводников. Охлаждение осуществляется
посредством термоэлементов, состоящих из двух последовательно
соединенных полупроводников. Полупроводники соединяют
медными пластинами, образующими спаи (рис. 4). Термоэлементы
можно последовательно соединять в батареи. Если через
термоэлемент пропустить постоянный ток, то на одном из спаев будет
поглощаться тепло (Q0), и термоэлемент будет охлаждаться до
температуры Тх. На другом спае тепло будет выделяться (Qr), и он
нагреется до температуры Тг. Термоэлектрическое охлаждение имеет
преимущества: бесшумность, отсутствие веществ, находящихся
под давлением, компактность. Недостатками термоэлектрического
охлаждения являются повышенный расход электроэнергии и
высокая стоимость.
Термоэлектрическое охлаждение — новое направление в
холодильной технике. Проведенные работы показали его
перспективность для очень малых холодильных установок. Расширение
области, его применения связано с повышением эффективности
термоэлементов и снижением их стоимости.
°) Q0 6)
Рис. 4. Термоэлектрическое охлаждение:
а — полупроводниковый термоэлемент; б — термобатарея; /—2 —
прямоугольны»» нлн круглые брускн из полупроводников; 3 —соединительные медные
пластины

Глава II
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
§ 7. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СЖАТИЯ
В КОМПРЕССОРЕ
Сжатие газов и паров в холодильных машинах осуществляется
специальными машинами — компрессорами. Компрессоры
являются также важным оборудованием предприятий многих отраслей
промышленности.
Работа компрессора. Теоретический рабочий процесс
компрессора приведен на рис. 5, а в виде индикаторной диаграммы,
которая представляет собой запись изменяющегося давления в
цилиндре по ходу поршня в обе стороны. При движении поршня вправо
происходит всасывание газа в цилиндр компрессора по линии 4—1
при постоянном давлении р0, при обратном движении поршня газ
сжимается в процессе 1—2 от начального давления р0 до конечного
давления рк, а затем происходит выталкивание газа по линии 2—3
р
а*
-
а°
а)
3 2 Рк 'Const
4 1 ^4^7 P0=const
С lb >а г
vz ! ! v
'"' -I
Рис. 5. Теоретический рабочий процесс компрессора:
а — индикаторная дилграмма для одного процесса сжатия; б — индикаторная
диаграмма для разных процессов сжатия

§ 7. Термодинамические процессы сжатия в компрессоре
при постоянном давлении рк.В рассматриваемом теоретическом
компрессоре отсутствует мертвое пространство, поэтому линия 3—4
совпадает с осью ординат, т. е. в левой мертвой точке давление
изменяется мгновенно от рк до р0. Кроме того, в нем принимается
равным нулю гидравлическое сопротивление всасывающего и
нагнетательного клапанов, т. е. линии 4—/ и 2—3 совпадают с р0и рк.
Работа компрессора LK, затрачиваемая на сжатие Vx м3 газа от
Ро Д° Рк , складывается из трех видов работы: LBC—всасывания,
Ь(Ж—сжатия и LBT— выталкивания; при этом работу сжатия и
выталкивания будем считать положительной, а работу всасывания—
отрицательной, тогда:
^к = *-вс ~Г *-сж ~Г *-вт- \1/
Согласно выражению (1) работа компрессора не равна работе
сжатия. Процессы всасывания и выталкивания газа являются не
термодинамическими процессами, так как состояние газа в них не
меняется, а механическими.
Lsc = PoFS = p0Vlt (2)
площадь поршня, мг;
ход поршня, м;
объем газа, засасываемого компрессором, м3.
LBT = pKFS2 = pKV2, (3)
где S2 — часть хода поршня при выталкивании, м\
V2—объем газа, выталкиваемого компрессором, м3.
LBC = пл. 4 — / — а — с,
LBT = пл. 2 — 3 — с — Ъ.
Работа сжатия в V—р диаграмме выражается площадью
LCM = пл. /—2 — Ъ — а.
Произведя сложение и вычитание этих площадей на рис. 5
по уравнению (1), получим работу компрессора LK в виде площади
индикаторной диаграммы /—2—3—4.
Процесс сжатия может быть изотермическим, адиабатическим
или политропическим (рис. 5, б).
Если стенки и крышки цилиндра компрессора изолированы так,
что теплообмен между сжимаемым газом и внешней средой
отсутствует полностью, то сжатие будет происходить по адиабате /—-2".
Если же все тепло, получающееся в результате работы сжатия,
отводить, не давая возможности температуре сжимаемого газа
повышаться, то сжатие будет происходить по изотерме /—2'. Так как
площадь 4—/—2'—3 меньше площади 4—/—2"—3, то работа
где F —
S —
V,-

Глава Л. Термодинамические основы холодильных машин
компрессора при изотермическом сжатии меньше, чем при
адиабатическом.
В действительных компрессорах отвод тепла осуществляется
путем охлаждения цилиндра проточной водой или воздухом, а
сжатие практически происходит по политропе с показателем п<к.
В этом случае (процесс сжатия /—2) работа компрессора меньше,
чем при адиабатическом процессе сжатия, что указывает на
выгодность охлаждения цилиндра.
При п>к (процесс сжатия 1—2'") работа компрессора больше,
чем при адиабатическом процессе сжатия. Такой процесс возможен
при подводе тепла к газу в процессе сжатия (например, вследствие
трения).
§ 8. ПЕРВЫЙ И ВТОРОЙ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
Первый закон термодинамики. Тепло может превращаться в
работу, а работа — в тепло по определенным эквивалентам:
Q = L, или Q = AL, (4)
где Q — количество тепла, дж (ккал);
L — механическая работа, дж (кгм);
А= тку — тепловой эквивалент работы, ккал/кгм.
Первый закон термодинамики—частный случай закона
сохранения и превращения энергии — выражает количественное
соотношение между теплотой и работой при их взаимных превращениях:
каждая килокалория, превращаясь в работу, дает 427 кгм, а каждый
килограммометр при переходе в тепло дает -^- ккал. При
измерении теплоты и работы в джоулях 1 дж работы дает 1 дж тепла.
Первый закон термодинамики выражается уравнением
<7 = «i —ыа + Л (4а)
где q — количество тепла, подведенного к телу в процессе изменения
его состояния, дж;
иг— внутренняя энергия тела в начале процесса, дж;
«2 — внутренняя энергия тела в конце процесса, дж;
I — внешняя работа, совершенная телом, дж.
Внешняя работа, совершаемая телом, состоит в преодолении
внешнего давления на его поверхность:
где р —давление тела, н/м2;
v — удельный объем тела, м3/кг.
Подставив в выражение (4) значение /, получим
q = их — «2 + pv.

§ 9. Диаграммы s—T и i—lg p
Второй закон термодинамики. Теплота не может переходить
от холодного тела к теплому телу сама собой (формулировка
немецкого ученого Клаузиуса в 1850 г.).
Если погрузить какое-либо холодное тело в горячую воду, то-
вода будет охлаждаться, а тело — нагреваться, т. е. вода будет
отдавать свое тепло более холодному телу. С точки зрения
молекулярной теории это объясняется так: средняя скорость движения
молекул в горячем теле выше, чем в холодном теле, и поэтому
молекулы горячего тела отдают свою энергию менее подвижным
молекулам холодного тела и увеличивают скорость их движения.
Такая передача энергии будет происходить до тех пор, пока средняя
скорость движения молекул обоих тел и их температуры не
сравняются. Таким образом, передача тепла от теплого тела к более
холодному происходит без затраты какой-либо энергии. Обратный
процесс, т. е. передача тепла от холодного тела к теплому,
самопроизвольно не осуществляется. Однако при затрате некоторой работы
он может быть выполнен. Поэтому второй закон термодинамики
сформулируется так: чтобы передать тепло от холодного тела к
теплому, необходимо затратить некоторую работу.
Второй закон термодинамики может быть выражен уравнением
QK = Qo + U (5>
где QK— количество тепла, переданное теплому телу, дж;
Q0— количество тепла, отнятое от холодного тела, дж;
L — работа, затраченная на передачу тепла, дж.
Машины, которые отбирают тепло от холодного тела и
передают его теплому, называются холодильными машинами.
Таким образом, второй закон термодинамики -является
основой для получения искусственного холода.
§ 9. ДИАГРАММЫ s-T и t-igp
Тепловые диаграммы применяются для определения
параметров тела при расчетах циклов холодильных машин.
Наиболее распространенными являются диаграммы: энтропия —
температура (s—Т) и энтальпия — давление (i—/g p) (рис. 6).
Диаграмма s—Т. В диаграмме s—T по оси абсцисс откладывают
энтропию s и проводят вертикальные линии постоянных энтропии —
адиабаты, по оси ординат откладывают абсолютную температуру
Т и проводят горизонтальные линии постоянных температур —
изотермы. По полученной сетке из адиабат и изотерм наносят
пограничные кривые: левая кривая характеризует состояние
насыщенной жидкости (паросодержаниел:=0), правая
кривая—состояние сухого насыщенного пара (х=1). Между обеими пограничными
кривыми расположена область влажного пара /.
Левая пограничная кривая отделяет от области влажного пара
область переохлажденной жидкости 2, а правая — область пере-

Глава П. Термодинамические основы холодильных, машин
a) s)
Т L IgPi
Рис. 6. Диаграммы состояния холодильного агента:
а — диаграмма s—T — энтропия—температура; б— диаграмма /—lgp—энтальпия —
давление; / — область переохлажденной жидкости; 2 — область влажного пара;
3 — область перегретого пара
гретого пара 3. На диаграмме нанесены линии постоянных паро-
содержаний х, линии постоянных давлений р — изобары, линии
постоянных удельных объемов v — изохоры, линии постоянных
энтальпий i — изоэнтальпы. Изобара в области влажного пара
совпадает с изотермой, а в области перегретого пара круто
поднимается вверх. Характер линий постоянных х, v, i виден на рис. 6, а.
В диаграмме s—Т подведенное и отведенное тепло, затраченная
и полученная работа, энтальпия холодильного агента
изображаются площадями. На рис. 7 для примера показано тепло,
подведенное к телу в изотермическом процессе /—2, равное площади
/—2—а—Ь, тепло, отведенное в изобарическом процессе 3—4,
равное площади 3—4—d—с.
Рис. 7. Количество тепла в диаграмме Рнс. 8. Количество тепла в диаг
s—T рамме /—lgp

§ 10. Обратный цикл Карно
Диаграмма i—lg p. Сетку диаграммы составляют
горизонтальные линии — изобары и вертикальные линии — изоэнтальпы. Для
более отчетливого изображения тепловых процессов обычно по оси
ординат применяют логарифмический масштаб (lg р). На диаграмме
нанесены линии постоянных t, s, x и v. Преимуществом диаграммы
i—lg р является то, что тепло и работа в этой диаграмме
изображаются не площадями, а отрезками по оси абсцисс. Так, тепло,
подведенное в изотермическом процессе /—2, равно разности
энтальпий i2—i1 или отрезку /—2 (рис. 8).
Пример. Определить параметры точек /, 2 и количество тепла,
подведенного к 20 кг аммиака в процессе его испарения при температуре —20°
(рис. 7 и 8).
Параметры точек определяем по данным приложения 1 или по
диаграммам: s—Т (приложение 5).
Полученные параметры точек сводим в таблицу.
N. Параметры
Номер N.
точки N^
2
а
—20
—20
Давление (р)
Е
о
1,9
1,9
—
i
187
187
1 3
Я w
1,5—Ю-3
0,62
Энтальпия (i)
3
78,2
396
if
328
1660
Энтропия (s)
О
8
1
0,917
2,17
«О
"8*
3,85
9,55
Паросодер
жание (х)
0
1
Количество тепла, подведенного к 1 кг NHs:
q = h — h = 1660 — 328 = 1332 кдж/кг.
Количество тепла, подведенного к 20 кг NH3:
Q = 20q = 20-1332 = 26 640 кдж.
Параметры точек, лежащих на пограничных кривых, можно находить
по таблице сухих насыщенных паров (приложение 1). Для этого нужно
знать только один параметр: температуру или давление. Например, для
насыщенного пара аммиака с t=—10° по таблице находим:
р = 2,96 atna = 290 кн/м\ v = 0,4185 м3/кг;
I = 398,97 ккал/кг = 1665 кдж/кг;
s = 2,137 ккал/кг-град К = 8,84 кдж/кг- град К.
§ 10. ОБРАТНЫЙ ЦИКЛ КАРНО
В соответствии со вторым законом термодинамики непрерывное
искусственное охлаждение не может происходить без затраты
энергии. Совокупность процессов, которые при этом осуществляет

26
Глава II. Термодинамические основы холодильных машин
Рис. 9. Обратный цикл Карио
передается окружающей среде
рабочее тело, называется
обратным круговым процессом, или
обратным термодинамическим
циклом. В прямом круговом
процессе, или прямом
термодинамическом цикле, тепло переносится
от горячего тела к холодному
(окружающей среде); при этом
совершается работа. В обратном
цикле тепло переносится от
холодного тела к нагретому
(окружающей среде); при этом
затрачивается работа.
Обратный цикл, в котором
тепло от охлаждаемой среды
(воде или воздуху), называется
Рассмотрим наиболее совершенный в термодинамическом
отношении обратный цикл Карно, который осуществляется с
минимальной затратой работы.
На рис. 9 изображен цикл Карно в диаграмме s—Т. Он состоит
из двух изотермических и двух адиабатических процессов. В
изотермическом процессе 4—/ к рабочему телу подводится тепло q0,
отнимаемое от источника тепла низкой температуры Т0. Это тепло
выражается площадью 4—/—а—Ь. В адиабатическом процессе
/—2 рабочее тело сжимается компрессором от начального давления
р0 до конечного давления рк, при этом его температура повышается
от Т0 до температуры окружающей среды или источника высокой
температуры Тк. На сжатие затрачивается работа /сж. В
изотермическом процессе 2—3 рабочее тело отдает источнику высокой
температуры Тк тепло <7К, которое выражается площадью 2—3—b—а.
Для того чтобы рабочее тело снова могло отнимать тепло от
источника низкой температуры, оно адиабатически расширяется в
детандере (процесс 3—4) от давления рк до р0, при этом его
температура понижается от Тк до Т0. В процессе адиабатического
расширения рабочее тело совершает работу /расш. Таким образом,
в результате осуществления обратного цикла тепло q0 отводится
от источника низкой температуры Т0 и передается источнику
высокой температуры Тк. Чтобы такой перенос тепла был
возможен, затрачивается работа цикла /ц, равная разности
работы, затраченной в компрессоре и полученной в детандере:
'д 'к 'расш-
В соответствии со вторым законом термодинамики тепловой
баланс холодильной машины выражается равенством:
<7о + k = Чк-
(6)

§ 10. Обратный цикл Карно 97
Следовательно, величина /ц может быть выражена площадью
/—2—3—4, равной разности между площадями 2—3—Ь—а и
4— 1—а— Ь.
Эффективность холодильного цикла оценивается холодильным
коэффициентом е. Холодильным коэффициентом называется
отношение количества тепла, отведенного от охлаждаемого источника,
к затраченной работе:
(7)
Из равенства (6)
Следовательно,
Л- *
'ц = Як — Яо-
Ta{h-st)
То
<7к— Яо Тк (S! — s4) — То (Si — St) TR—To
(8)
Выражение (8) показывает, что холодильный коэффициент
цикла Карно не зависит от физических свойств рабочего тела, а
является лишь функцией температур Т0 и Тк. Холодильный
коэффициент тем больше, чем выше температура источника низкой
температуры Т0 и чем ниже температура источника высокой
температуры Тк. В действительных условиях работы источником низкой
температуры является охлаждаемое тело: воздух, вода, рассол,
продукт, грунт и т. д., источником высокой температуры —
охлаждающая среда: вода или воздух.
Согласно выражению (7), чем больше холодильный
коэффициент, тем меньше работа, затрачиваемая на получение единицы
холода, т. е. выше экономичность работы холодильной машины.
Исходя из этого, необходимо при проектировании холодильной
установки стремиться к возможно наиболее высокой температуре Т0
и к более низкой температуре Тк.
Рабочее тело, с помощью которого осуществляется
холодильный цикл, называется холодильным агентом.
Весовая и объемная холодопроизводительность холодильного
агента. Тепло, подведенное к холодильному агенту от источника
низкой температуры за один час, называется холодопроизводитель-
ностью
Q0 em (ккал/ч).
Холодопроизводительность 1 кг холодильного агента, или
количество тепла, необходимого для испарения 1 кг холодильного агента,
называется весовой холодопроизводительностью —
<7о кдж!кг (ккал/кг).

28
Глава II. Термодинамические основы холодильных машин
Холодопроизводительность 1 м3 парообразного холодильного
агента, или количество тепла, которое отнимает холодильный агент
для получения 1 м3 пара, называется объемной холодопроизводи-
тельностью
qv кдж/м3 (ккал/м3).
Объемная холодопроизводительность определяется как
отношение весовой холодопроизводительности q0 к удельному объему
всасываемых паров v в м3/кг.
qv
v
(9)
Весовая и объемная холодопроизводительность зависят от
условий работы машины: чем ниже /0 и выше tK, тем меньше q0 и qv.
§ 11. ЦИКЛ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
Всякая холодильная машина по существу является тепловым
насосом, так как служит для «перекачивания» тепла с низкого
температурного потенциала на более высокий. Однако в обычном
холодильном цикле теплым источником является окружающая среда и
задача состоит в охлаждении тела ниже температуры окружающей
среды. Можно представить себе цикл, в котором, наоборот,
окружающая среда будет холодным источником, и задача будет состоять
в получении тепла с температурой, выше температуры окружающей
среды. Этот цикл обычно и называется циклом теплового насоса.
Цикл Карно для теплового насоса изображается в диаграмме s—Т
совершенно так же, как и для холодильной машины (см. рис. 9).
Эффективность цикла теплового насоса оценивается отношением
полученного тепла к
тепловому эквиваленту
затраченной работы, называемым
коэффициентом преобразования
или; коэффициентом
отопления jx:
6
3
6
1
1
- „
-"—
I
t
5
2
Т*
'окр. ср.
Го
1
с*
*
(10)
Рис. 10. Обратный комбинированный
икл
Коэффициент
преобразования характеризует затрату
работы /ц на получение
единицы тепла в заданных
условиях и может быть выражен
через температуры путем под-

§ Л. Цикл теплового насоса
становки в формулу (10) вместо /ц разности qK—q0
___ Чк __ Тк (sa — St,) __ Тк (]])
?~ 9к-9о ~ Тк (sa - sb) - Г0 (sa - sb) TK-T0 ■ \Ll>
Выражение (11) показывает, что чем выше температура
нагреваемого тела Тк и ниже температура окружающей среды Т0, тем
меньше коэффициент преобразования, следовательно, больше
работы затрачивается на получение единицы тепла. Из выражения
{6) путем деления обеих частей равенства на /ц получим:
ц = в+1. (12)
Комбинированный цикл. Осуществляя обратный цикл, можно
одновременно' получить холод и тепло. Такой цикл называется
обратным комбинированным, или теплофикационным (рис. 10). Он
состоит из двух циклов: холодильного /—2—3—4 и теплового
насоса 2—5—6—3. Обратный комбинированный цикл эффективнее
двух отдельных циклов, так как в нем используется тепло на обоих
температурных уровнях.
В обратном комбинированном цикле Карно в процессе 4—/ при
температуре Т0 получается q0 кдж холода, равное площади 4—/—а—
Ь, а в процессе 5—6 при температуре Тк получается qK кдж тепла,
равное площади 5—6—Ъ—а. На совершение цикла затрачивается
работа /и, измеряемая площадью /—5—6—4.
В этих площадях основание а—Ъ одинаково и, следовательно,
площади пропорциональны своим высотам.
Из рис. 10 очевидно соотношение количества тепла,
отдаваемого в теплонасосном цикле, и тепла, получаемого в холодильном
цикле:
qK а — 5 — 6 — Ь Тк
<?о — а —1 — 4— м — Го

Глава III
ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГЕНТЫ И ТЕПЛОНОСИТЕЛИ
§ 12. ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГЕНТЫ
Холодильные агенты — это рабочие вещества, с помощью
которых происходит обратный термодинамический процесс в
холодильных машинах.
Требования, предъявляемые к холодильным агентам, делятся
на четыре группы: термодинамические, физико-химические,
физиологические и экономические.
1. Термодинамические требования
1. Объемная холодопроизводительность .(Qv) холодильного
агента должна быть большой, так как при больших значениях
qv значительно уменьшаются размеры и вес компрессора вследствие
малых объемов циркулирующего холодильного агента. Но это
требование при выборе холодильного агента не является решающим,
так как с увеличением qv растет разность давлений в холодильной
машине, что также весьма нежелательно. Иногда применение
холодильных агентов с высокими значениями _qv ограничивается
конструктивными соображениями (затруднения с изготовлением
небольших лопаток в турбокомпрессорах).
2. Давление холодильного агента в конце сжатия не должно
быть слишком высоким, так как высокие давления приводят к
усложнению и утяжелению конструкции машины, делают ее
небезопасной.
3. Давление кипения холодильного агента желательно иметь
выше атмосферного, так как при вакууме возможно засасывание
в систему воздуха, который отрицательно влияет на работу
холодильной машины.
4. Степень сжатия -^- должна быть небольшой, так как

§ 12. Холодильные агенты
малые значения -^- уменьшают затрачиваемую работу, увеличи-
Ро
вают объемные и энергетические коэффициенты компрессора.
5. Теплота парообразования должна быть высокой, так как
чем выше теплота парообразования, тем меньшее количество
холодильного агента должно циркулировать для создания необходимой
холодопроизводител ьности.
6. Температура затвердевания холодильного агента должна
быть низкой, а критическая температура должна быть высокой,
так как первая ограничивает возможность достижения низких
температур, а при пониженных значениях второй уменьшается
холодильный коэффициент.
7. Удельный вес и вязкость холодильного агента должны быть
небольшими для сокращения гидравлических потерь в
трубопроводах и клапанах. Кроме того, с понижением вязкости
увеличиваются коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, что уменьшает
расход металла на теплообменные аппараты.
2. Физико-химические требования
1. Желательно, чтобы холодильные агенты растворялись в
воде во избежание образования ледяных пробок и нарушения работы
системы. Кроме того, свободная вода способствует коррозии металла.
2. Важным свойством холодильных агентов является их
растворимость в масле. Если холодильный агент не растворяется в
масле, то масло легко отделяется от холодильного агента, температура
кипения постоянна и не зависит от количества масла в системе, но
на стенках теплопередающих аппаратов образуется масляная
пленка, ухудшающая теплопередачу, что является недостатком таких
холодильных агентов. Если холодильный агент растворяется в масле,
то слой масла с теплопередающих поверхностей смывается почти
полностью; это улучшает теплопередачу. Однако возникают
трудности при удалении масла из испарителя. Накапливающееся в
испарителе масло повышает температуру кипения и может
значительно ухудшить работу машины.
3. Холодильные агенты должны быть нейтральными к металлам
(даже в присутствии влаги) и прокладочным материалам.
4. Они должны быть негорючими и невзрывоопасными.
5. Холодильные агенты должны обладать запахом, цветом или
другими свойствами, позволяющими легко обнаружить утечку.
3. Физиологические требования
Холодильные агенты не должны быть ядовитыми, не должны
вызывать удушья и раздражения слизистых оболочек глаз, носа и
дыхательных путей человека.

Q0 Глава 111. Холодильные агенты и теплоносители
4. Экономические требования
Холодильные агенты должны быть дешевыми.
Многообразие требований, предъявляемых к холодиль/ым
агентам, приводит к тому, что найти универсальное вещество, отг
вечающее всем требованиям, невозможно, поэтому выбор
холодильного агента в разных случаях решается особо, с учетом назначения,
условий работы и конструктивных особенностей холодильной
машины.
5. Характеристика холодильных агентов
Одним из первых холодильных агентов паровых холодильных
машин была вода. В настоящее время она применяется в
пароводяных эжекторных и бромисто-литиевых абсорбционных холодильных
машинах. Затем стали применять аммиак (1874 г.), сернистый
ангидрид (1874 г.), хлористый метил (1878 г.), углекислоту (1881 г.).
Наиболее распространенным из этих веществ является аммиак.
Углекислоту применяют лишь в качестве исходного продукта для
получения сухого льда, а сернистый ангидрид и хлористый метил
почти совсем не используются. С 1930 г. стали применяться новые
холодильные агенты — фреоны, являющиеся фтористыми,
хлористыми производными насыщенных углеводородов. Ряд насыщенных
углеводородов характеризуется химической формулой CmHn. Этот
ряд способен образовывать фторхлорзамещающие соединения.
Приняты сокращенные обозначения фреонов: у производных без
атома водорода записывают вначале для метанового ряда цифру 1,
этанового— 11, пропанового—21, бутанового — 31, а затем
цифру, выражающую число атомов фтора. При наличии атомов
водорода у производных метана прибавляют к первой цифре, а у
других производных ко второй цифре число атомов водорода.
Например:
СН4 — метан С2Нв — этан
CFC13 — ф -11 C2F3C13 —ф-113
CF2C12 —ф-12 C2F4C]2 —ф-114
CHF2C1 — ф - 22 C2H3F3 — ф - 143
Наиболее распространены фреон-11, фреон-12, фреон-13, фре-
он-14, фреон-22, фреон-113, фреон-142.
Физические свойства фреонов изменяются с изменением числа
атомов фтора, хлора и водорода.
С возрастанием числа атомов фтора уменьшается токсичность,
реакционная способность к металлам и уплотняющим материалам,
снижается растворимость в смазочных маслах и воде,
увеличивается химическая стабильность.

§ 12. Холодильные агенты
33.
С уменьшением числа атомов водорода воспламеняемость резко-
снижается; фреоны без атомов водорода не горючи и в смеси с
воздухом не воспламеняются. С увеличением числа атомов хлора-,
повышается нормальная температура кипения фреонов.
Аммиак (NH3). Газ без цвета, с резким, удушливым запахом,,
вредный для организма человека. Допустимая концентрация
аммиака в воздухе — 0,02 мг/л. При больших концентрациях он
вызывает сильное раздражение слизистой оболочки глаз и
дыхательных путей, а пребывание человека в течение 60 мин в помещении
с концентрацией аммиака 0,5—1% приводит к смертельному
исходу.
В соединении с воздухом при концентрации от 16 до 25% по
объему аммиак взрывоопасен. Пары аммиака легче воздуха. На
черные металлы, алюминий и фосфористую бронзу он не действует,
но в присутствии влаги разрушает другие цветные металлы: цинк,
бронзу, медь и ее сплавы. Хорошо растворяется в воде. В аммиаке
допускается содержание влаги 0,2%. В масле он растворяется
очень мало, например: при р ~ 980 кн/мг, t = 100°С в масле
растворяется 0,72% аммиака.
По термодинамическим свойствам аммиак является одним из
лучших холодильных агентов. Давление в конденсаторе при
обычных условиях не выше 1175 кн/мг и только при очень высокой
температуре воды достигает 1470 кн/м*. Нормальная температура
кипения (при атмосферном давлении) —33,4° С, критическая
температура + 132,4° С, температура замерзания—77,7° С. Объемная
холодопроизводительность (qv) достаточно высокая.
Аммиак применяется главным образом в поршневых
холодильных машинах при ^к<;40° С и t^—60° С. Он также используется
в турбо- и ротационно-поджимающих компрессорах, в
абсорбционных холодильных машинах с водой в качестве растворителя.
Фреон-П (монофтортрихлорметан CFC13). Холодильный агент
в 4,74 раза легче воздуха, безвредный для организма человека.
В воде не растворяется, поэтому содержание влаги в нем не должно
превышать 0,0025%. Неограниченно растворяется в минеральном
масле. Как и все фреоны, обезвоженный фреон инертен ко всем
металлам, за исключением сплавов, содержащих более 2% Mg. He
взрывоопасен. Нормальная температура кипения +23,7° С,
критическая температура +198° С, температура замерзания —111°С.
Применяется в трехколесных турбокомпрессорных агрегатах для
температур кипения до —20° С.
Фреон-12 (дифтордихлорметан CF2C12). Бесцветный газ со
слабым специфическим запахом, не ощутимым при концентрациях
менее 20%, в 4,18 раза тяжелее воздуха. Ф-12 один из наиболее
безопасных холодильных агентов, только при содержании его в
воздухе более 30% по объему наступает удушье из-за недостатка кисло-
2 Заказ № 288

Глава 111. Холодильные агенты и теплоносители
рода. Совершенно невзрывоопасен, но при температурах выше
400° С при открытом пламени разлагается с образованием
хлористого водорода, фтористого водорода и следов отравляющего
вещества фосгена, поэтому курить и работать с открытым пламенем в
помещении, где имеются фреоновые установки, категорически
запрещается.
Фреон-12 неограниченно растворяется в масле, причем
растворимость его увеличивается с повышением давления и снижением
температуры.
В воде Ф-12 практически не растворяется. Содержание влаги
в Ф-12 промышленного назначения не должно превышать 0,0025%
по весу, а в Ф-12 для домашних холодильников — не более 0,0006%.
Обезвоженный Ф-12 нейтрален ко всем металлам. Ф-12 является
хорошим растворителем многих органических веществ. Обычная
резина не пригодна для изготовления прокладок, применяются
специальная маслобензостойкая резина — севанит или паронит—
материал, изготовленный из асбеста, каучука и наполнителей.
Фреон-12 может проникать через малейшие неплотности в
системе и даже через поры обычного чугуна, поэтому во фреоновых
компрессорах применяют отливки только из плотного
мелкозернистого чугуна. Нормальная температура кипения Ф-12—29,8" С,
критическая температура +112° С, температура замерзания
—155° С. Объемная холодопроизводительность ниже, чем у
аммиака, поэтому размеры фреоновых поршневых компрессоров больше
аммиачных при одинаковой холодопроизводительности. Ф-12
применяется в поршневых машинах любой холодопроизводительности
при температурах конденсации до +60° С, а также в
турбокомпрессорах и ротационных компрессорах.
Фреон-22 (дифтормонохлорметан CHF2C1). Этот холодильный
агент более ядовит, чем Ф-12, но не взрывоопасен. Ф-22
неограниченно растворяется в масле только при высоких температурах
(в конденсаторе), а при низких температурах он имеет ограниченную
растворимость, в результате чего при кипении в верхней части
испарителя образуется слой, богатый маслом. Он легко проникает через
неплотности, нейтрален к металлам, в воде растворяется слабо,
содержание влаги в нем не должно превышать 0,0025%. Нормальная
температура кипения —40,8° С, критическая +96° С, температура
замерзания —160° С.
Коэффициенты теплоотдачи при кипении и конденсации фреона-
22 на 25—30% выше, чем фреона-12. Объемная
холодопроизводительность Ф-22 почти на60% выше, чем у Ф-12. Благодаря сочетанию
безопасности и безвредности с высокими термодинамическими
свойствами Ф-22 широко применяется в качестве холодильного агента.
Фреон-13. Холодильный агент используется для нижней
части каскадных холодильных установок с температурой кипения
до —110° С.

•г
•о
n
n>
1
Я "о л £Г
u ^ ы ел
ч
ш
S
1
I
►о to
X
§
•а
К
ч
Я
I
Я
•о
Я
>
3
К
Я
ы
«
«
Я
п
Ь|
о
3
03
о
!
«
Со
*
г»
я
в
г»
ев
О
»
г»
3
со
Н
О
5»
О
*
2
Н
ft
м
3
о
ев
Г)
ч
С»
1
п
Г)
10
п
ы
о
п
я
ч
Г>
Г)
1]
п
1
1]
п
я
ч
Г)
^—
п
Ь9
Г)
ьэ
п
FC1
№
Г)
я
*-*
сл
о
Ь9
2
Я
п
О
Я
о
.
■— кг
оо со
-J Оо
Со
СП
с» ~
ЙЛ. СО
Ч> СО
to ч>
о о о
со •— —
►- СП
Молекулярный
вес
+
I I
+
со
ел
ел
to
Нормальная тем
пература кипения
<'норм>' °С
^-сооосЬ"— (р»ислсосо
о 55 to со ...
со
со
to
-t-
со
со »-
о ►-
to
ел
Критическая
температура
<'кр>' °С
о
СП
СП
о
Сл —
ел .—
8
СП
Температура
замерзания
— о •—
СО СО СП
сл
Показатель
адиабаты (к)
-J
ГО
-v|
СО
со
о
О)
СП
сл
to ■— — to -~J
О to to to Co i— -~J
СП ^1 О О tO СП СЛ
О СЛ СО О О СП О
Объемная холо-
допроизводитель-
иость(qv) при
f„ = — 15°С,
/к = + 30°С,
кдж/м'
со
to
о
со
со
сл
сл
СО
"сл
со
So
Относительные
размеры
компрессоров
'Я
м
»
в»

Глава III. Холодильные агенты и теплоносители
Фреон-14. Этот агент применяется в нижней части
каскадного цикла с температурой кипения до —140° С.
Фреон-113 (CF3—CC13) и бромированный фреон Ф-12
(CF2BrCl). Холодильный агент рекомендуется применять в
турбокомпрессорах.
В табл. 2 приведены физические свойства некоторых
холодильных агентов.
В настоящее время начинают применяться различные смеси
холодильных агентов, например смесь фреона-12 и фреона-22,
фреона-124 и фреона-С318 и др.
§ 13. ТЕПЛОНОСИТЕЛИ
Теплоносители — это жидкости, с помощью которых тепло
отводится от охлаждаемых объектов и передается холодильному
агенту.
В холодильной технике теплоносители применяют на
установках, на которых непосредственное охлаждение с помощью
холодильного агента нежелательно (см. гл. XII, § 73).
Теплоносители должны иметь: 1) низкую температуру
замерзания; 2) высокую теплоемкость и теплопроводность; 3) малую
вязкость и удельный вес; 4) химическую нейтральность по
отношению к металлам и прокладочным материалам; 5) безвредность и
безопасность; 6) невысокую стоимость.
Самым доступным теплоносителем является вода, но
вследствие высокой температуры замерзания ее используют только в
установках кондиционирования воздуха при температурах выше
0° С. Для температур ниже 0° С применяют водные растворы
солей хлористого натрия NaCl, хлористого кальция СаС12 и
хлористого магния MgCl2.
Физические свойства растворов хлористого натрия и
хлористого кальция (рассолов) зависят от концентрации соли в растворе.
На рис. 11 показана зависимость температуры замерзания
рассола от концентрации соли.
Левые кривые показывают, что с увеличением концентрации
соли температура замерзания понижается. При определенной
концентрации, которая называется криогидратной, или эвтектической,
раствор имеет самую низкую температуру замерзания и называется
эвтектическим (легко плавящимся). Для хлористого натрия самая
низкая температура замерзания —21,2° С при концентрации
23,1 кг соли на 100 кг раствора, для хлористого кальция —55° С
при концентрации 29,9 кг соли на 100 кг раствора, для хлористого
магния —33,6° С при концентрации 20,6 кг соли на 100 кг раствора.
Правые кривые показывают, что с увеличением концентрации

§ 13. Теплоносители
37
о
«о
§.-/5
1-го
-15
J
V
\К
О 5 10 20 25 30 35 40
Концентрация NaCl,%
О
-10
К''20
%>-зо
е
§.-40
^-Б0
и
2,
*Л
0 10 20 30 W 50 60
Концентрация CaCl^c
Рис. 11. Даграмма температур затвердевания растворов:
К — криогидратная точка; / — кривая выделения льда; 2 —;кривая
выделения соли
выше криогидратнои температура замерзания раствора резко
повышается .
Концентрация рассола всегда должна соответствовать режиму
работы установки и никогда не должна быть больше концентрации
криогидратнои точки. При увеличении концентрации
увеличивается удельный вес и уменьшается теплоемкость, что приводит к
увеличению расхода электроэнергии на работу рассольного насоса.
Но концентрация рассола и не должна быть низкой для
предотвращения замерзания его в испарителе. Поэтому температуру замер-"
зания раствора принимают на 5—8° С ниже температуры кипения
холодильного агента. Таким образом, хлористый натрий применяют
при температурах кипения не ниже —16 —13° С, а при более низких
температурах — хлористый кальций. Концентрацию раствора
определяют по приложению 2 и 3 в соответствии с температурами
замерзания.
Зная емкость рассольной системы Vp.c м3, концентрацию п%
и плотность рассола рркг/м3, можно определить количество соли,
необходимое для разведения рассола.
Общий вес рассола
GP = Vp.c Pp.
Необходимое количество соли:
Gc =
Gpn
100
(13)
Технический хлористый кальций представляет собой отход
производства бертолетовой соли и содержит до 2% хлорновато-
кислых солей, очень агрессивно действующих на сталь.
Коррозирующее действие растворов можно снизить путем
поддержания концентрации водородных ионов рН на уровне 7—8,5.
При более высоком рН или более низком коррозия ускоряется.

Глава III. Холодильные агенты и теплоносители
Для поддержания рН рассола на должном уровне применяют
свежегашеную известь для кислых рассолов и углекислый газ — для
сильнощелочных рассолов.
Кроме этого, применяют пассиваторы — вещества, образующие
на поверхностях защитную пленку и замедляющие коррозию
металла. В качестве пассиваторов применяют бихромат натрия
Na2Cr20, • 2Н20. На 1 м3 рассола СаС12 расходуется 1,6 кг
Ыа2Сг2С*7 • 2Н20 и 0,43 кг NaOH, а для рассола NaCl —
соответственно 3,2 и 0,86 кг. Для борьбы с коррозией применяют цинковую
пыль. В рассол нужно добавлять ее малыми порциями до 960 г/ма.
Для температур ниже —50°С используют органические
вещества: водный раствор этиленгликоля (НО СН2 СН2 ОН) с
температурой замерзания около —72°С, фреон-30 с температурой
замерзания —96,7°С и фреон-11 с температурой замерзания —111°С
(см. § 12). Этиленгликоль — жидкость без цвета и запаха с
нормальной температурой кипения 197,2°С. Для снижения коррозирующего
действия этиленгликоля в раствор добавляют триэтаноламифосфат.
Фреон-30 (дихлорметан СН3С12) представляет собой бесцветную
жидкость со слабым запахом ацетона, почти не растворяет воду,
практически не действует на металлы, за исключением бронзы и
латуни, в минеральных маслах растворяется в любых количествах.
По физиологическому воздействию фреон-30 относится к
четвертой группе и стоит между фреоном-11 и хлорметилом. Опасность
отравления фреоном-30 может возникнуть, лри его застаивании в
низких местах вследствие высокой плотности этого вещества (2,74)
по отношению к воздуху. При содержании в воздухе 5,1-^5,3%
по объему Ф-30 удушье наступает через 0,5 ч. Температура
кипения фреона-30 при атмосферном давлении +40°С.
Коэффициенты теплоотдачи при протекании Ф-30 с температурой —40°С
примерно в 3 раза выше по сравнению с хлористым кальцием.
Вследствие низкой температуры замерзания и малой вязкости фреон-30
часто используют в качестве низкотемпературного теплоносителя.
Недостатком его является небольшая теплоемкость, а также
горючесть.
Фреон-11 используют в качестве теплоносителя для
температур от— 90 до— 10ГС.
©

Глава IV
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ, РАБОТАЮЩИЕ С ЗАТРАТОЙ
ВНЕШНЕЙ РАБОТЫ
§ 14. ВОЗДУШНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА
Воздушную холодильную машину изобрел в 1845 г. американец
Гарри, использовавший охлаждающий эффект расширения сжатого
воздуха. Принцип действия воздушной холодильной машины
показан на рис. 12, а.
Холодный воздух состояния 4 при атмосферном давлении р„
и температуре Т4 поступает в охлаждаемое помещение, где
охлаждает окружающие предметы, отнимая от них тепло q0 и нагреваясь
до Тх (точка 1). Затем воздух адиабатически сжимается
компрессором от давления р0 до давления рк, причем его температура
повышается до Тг (точка 2). Из компрессора сжатый воздух нагнетается
в холодильник, где охлаждается водой до температуры Т3 (точка 3),
после чего адиабатически расширяется в расширительном цилиндре
до давления р0 (точка 4). В процессе расширения температура
воздуха понижается до Т4 и воздух вновь поступает в охлаждаемое
помещение. В диаграмме V—р (рис. 12, б) линия а—/характеризует
процесс всасывания воздуха в компрессор, линия 1—2 — процесс
сжатия, линия 2—Ь — процесс нагнетания из компрессора, линия
Ь—3 — вход воздуха в расширительный цилиндр, линия 3—4 —
адиабатическое расширение, линия 4—а — выход воздуха из
расширительного цилиндра.
Работа, затраченная [ъ компрессоре (/Ком). равна площади
a—l—2—b. m
Работа, полученная в-расширительном цилиндре (/раСш), равна
площади Ь—3—4—а.
Разность работ компрессора и расширительного цилиндра
представляет собой работу, затраченную на совершение цикла:
ц — 'ком 'расш'
(14)

ДП Глава IV. Холодильные машины, работающие с затратой внешней работы
Ale.
КМ
т3Ч
КД
Pi
Ъ
S)
on
п
РЦ
Чо
3
2
Ш4
ш
Рн
Ро
4 I
Рис. 12. Воздушная '""холодильная машина:
■ — схема, теоретический цикл; б — в диаграмме »—р; в —[в'диаграмме s—Т
В диаграмме s—Т (рис. \2,"в) указаны следующие процессы:
4—1 — подвод тепла к воздуху; 1—2 — сжатие воздуха в
компрессоре; 2—3 — отвод тепла от воздуха в холодильнике; 3—4 —
расширение воздуха в расширительном цилиндре.
Тепло, подведенное к 1 кг воздуха (<7о)> равно площади
4—1—Ь—а, или <7o='i—»4> а так как 4—1 — изобарический
процесс, то /1=Ср71, «4=СрТ'4, отсюда q0=cp(T1—Т4). Тепло,
отведенное от 1 кг воздуха (q), равно площади 2—3—а—Ъ, или q=
■1з=ср(Т2—Т3).
Работа, затраченная на сжатие (А1СЖ), равна /2—'i> или
(15)
или
4ж — Ср (7*2 TJ. .
Работа, полученная при расширении, равна i3—ц,
1РасШ = ср(Т3-Т,). (15а)
Работа цикла равна площади /—2—3—4, la=q—q0. Холодильный
коэффициент цикла воздушной холодильной машины
А1„
<7о
CpiTi-Ti)
<7-<7о CptT,—Г,) —CptTj-T*)
Ti-Tt
1
.(16)

§ 15. Паровая холодильная машина с расширительным цилиндром
Так как степень сжатия в компрессоре и расширения в
цилиндре одинакова, то из уравнения адиабаты можно написать:
J». = JL = Т*-Т»
П т,. Ti — т,. *
Тогда окончательное выражение для холодильного
коэффициента цикла воздушной холодильной машины будет:
е = -Фтг = -т~т:- <16а>
Температура Т3 задается температурой охлаждающей воды, а
7\— температурой охлаждаемого помещения.
Цикл Карно в пределах этих двух температур (1—2'—3—4'
на рис. 12, в) имел бы холодильный коэффициент
е = г'
с Tg-Ti
Нетрудно заметить, что ес>е, так как Ts—TX<T2—Tlt
и, следовательно, в одинаковых условиях цикл Карно
термодинамически значительно выгоднее цикла воздушной холодильной
машины.
В действительном цикле экономичность воздушной машины
снижается еще более значительно по сравнению с теоретическим
циклом, чем в паровой холодильной машине. Недостаточная,эконо-
мичность приводит к увеличенному расходу электроэнергии в
воздушной холодильной машине.
Достоинствами воздушной холодильной машины являются
безвредность и доступность холодильного агента (воздуха), а также
компактность и небольшой вес, особенно при применении быстроходных
турбокомпрессоров и турбодетандеров (расширителей).
§ 15. ПАРОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА С РАСШИРИТЕЛЬНЫМ
ЦИЛИНДРОМ
Обратный цикл Карно можно осуществить в паровой
холодильной машине с расширительным цилиндром. На рис. 13, а
изображена принципиальная схема такой холодильной машины.
Холодильным агентом является не газ, а легко кипящая жидкость. Кипение
жидкости происходит в испарителе, установленном в охлаждаемом
помещении. Холодильный агент с температурой кипения /0 и
давлением кипения Р0 поступает в испаритель, где, отнимая от
окружающей среды тепло q0, кипит при постоянных t0 и р0. Образующийся
пар отсасывается компрессором, который предназначен для
отсасывания пара из испарителя с целью поддержать в нем
постоянное низкое давление, обеспечивающее низкую температуру ки.

ИО Глава IV. Холодильные машины, работающие с затратой внешней работы
а)
КД
г\ '
ГСТГмТ7
км
t0Po
6)
./
4 и
('\\
mm
У
,2
\
1 >
1дР..
Рис. 13. Паровая холодильная машина с расширительным цилиндром:
а — схема, теоретический цикл; б — в диаграмме s— Т; в — в диаграмме I—lgp
пения, и для сжатия пара до такого давления, при котором он
превращается в жидкость при охлаждении, окружающей средой.
Из компрессора сжатый адиабатически пар с давлением рк
и температурой tK нагнетается в конденсатор, где конденсируется,
отдавая тепло qK окружающей среде при постоянных рк и £к. Из
конденсатора жидкий холодильный агент поступает в
расширительный цилиндр и расширяется в нем адиабатически до давления
кипения р0, после чего холодильный агент способен снова кипеть
в испарителе при низкой температуре и отнимать тепло от
охлаждаемой среды. Теоретический процесс паровой холодильной машины,
имитирующий цикл Карно (рис. 13, б и в), должен протекать в
области влажного пара—между пограничными кривыми, так как
только в области влажного пара изобары совпадают с изотермами.
Обратный цикл Карно 1—2—3—4 характеризуется двумя
изотермами (4—1 — в испарителе, 2—3 — в конденсаторе) и двумя
адиабатами (/—2 — в компрессоре, 3—4 — в расширительном
цилиндре). При этом холодопроизводительность 1 кг холодильного
агента определяется площадью 4—/—а—Ь, количество тепла <7К,
отведенное от холодильного агента в конденсаторе,— площадью
—3—Ь—а, работа компрессора /^— площадью 1—2—3—5, работа

$ 16. Изменения в теоретическом цикле паровой холодильной машины
расширительного цилиндра /расш— площадью 3—4—5, работа
цикла /ц, равная разности /Ком—^Расш>— площадью 1—2—3—4.
Холодильный коэффициент цикла
<?, _ ?пл. 4 — 1 — а — Ь Го fa—St) T„ ,.-,
в ~ А1Л пл. 1—2 — 3 — 4 (Тк — r.)(si — s4) Гк — Т, ' ки'
т. е. равен холодильному коэффициенту обратного цикла Карно.
§ 16. ПРАКТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ, ВНОСИМЫЕ В ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ
ЦИКЛ ПАРОВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Рабочий процесс паровой холодильной компрессорной машины»
осуществляемый в действительности, отличается от цикла Карно
следующими практическими изменениями.
1. Замена расширительного цилиндра регулирующим вентилем
Вследствие малого удельного объема поступающего в
расширительный цилиндр жидкого аммиака, размеры расширительного
•цилиндра малы, что затрудняет его конструирование. Кроме того,
работа /расш, получаемая при адиабатическом расширении жидкости
для распространенных холодильных агентов, очень мала, а
механические потери в расширительном цилиндре поглощают
значительную часть этой работы. Поэтому расширительный цилиндр в паровых
холодильных машинах никогда не применяют, а заменяют его
регулирующим вентилем. Регулирующий вентиль прост по устройству и
позволяет легко регулировать работу холодильной машины в
различных условиях ее эксплуатации. При замене расширительного
цилиндра регулирующим вентилем процесс адиабатического расши-
а) а)
гл кй
Рис. 14. Паровая холодильная машина с регулирующим вентилем:
а — схема; б — теоретический цикл в диаграмые s—T

Ли Глава IV. Холодильные машины, работающие с затратой внешней работы
рения 3—4 заменяется необратимым процессом дросселирования
3—4' (рис. 14, а и б). Процесс дросселирования приводит к потерям:
1) теряется полезная работа расширения /расш, что увеличивает
работу цикла /ц=/КОм='; 2) уменьшается холодопроизводительность
вследствие того, что при проходе через регулирующий вентиль
работа сил трения превращается в тепло, вызывая дополнительное
испарение холодильного агента (отрезок 4—4'). Вследствие этого
уменьшается холодопроизводительность 1 кг холодильного агента
на Д <7о=«4'—|'4=пл. 4—4'—Ь—с. Работа расширительного цилин-
ДРа /расш=«з— <4=пл. 3—4—5. Так как процесс дросселирования
изоэнтальпический, то is=U>, а /расш= Ц>—/4=Д<70. Следовательно,
площадь 3—4—5 равновелика площади 4—4'—Ь—с. Обозначив
работу и холодопроизводительность в цикле Карно tQ и qoc, можно
написать выражение холодильного коэффициента в цикле с
регулирующим вентилем в следующем виде:
„ _ Чос — Д<7о
РВ
'e + 'i
расш
(18)
Так как числитель выражения (18) уменьшается, а знаменатель
увеличивается по сравнению с соответствующими величинами для
цикла Карно, то ерв<ес.
Охлаждение жидкости перед регулирующим вентилей
Охлаждение жидкости ниже температуры конденсации перед
регулирующим вентилем является вторым практическим
изменением, вносимым в обратный цикл Карно. Этот процесс условно
называется переохлаждением жидкости и достигается применением
более холодной воды в специальных аппаратах — переохладителях.
°)
I)
%Vf
♦ ? км
ПО
tuPu
9о
Г
РВ
Рис. 15. Охлаждение жидкости перед регулирующим вентилем:
а — схема; б — цикл в диаграмме s—T

§ 16. Изменения в теоретическом цикле паровой холодильной машины
На рис. 15, а к б процесс переохлаждения изображен изобарой
3—3', которая в s—Т диаграмме практически совпадает с левой
пограничной кривой. В результате переохлаждения содержание
тепла в жидком холодильном агенте перед регулирующим вентилем
уменьшается, а следовательно, уменьшается и бесполезное
парообразование в процессе дросселирования, и без дополнительной
затраты работы холодопроизводительность 1 кг холодильного
агента увеличивается на величину Д^0=(3—<з,== й—1*' —пл. 4—4—
с—Ь, а следовательно, увеличивается и холодильный
коэффициент
_ <7о + Ago ^ в
ес/п — J > еб/п-
В табл. 3 показано влияние переохлаждения на весовую
холодопроизводительность для различных холодильных агентов.
Таблица составлена применительно к температуре кипения t0=—10° С,
температуре конденсации *к=+30° С, температуре переохлаждения
fu=+25°C.
Таблица 3
Влияние переохлаждения на весовую холодопроизводительность
для различных холодильных агентов
Холодильный агент
без
переохлаждения
Весовая
холодопроизводительность (<7о)
с
переохлаждением
Увеличение холодо-
производительности
(qt) иа 1°
переохлаждения
Аммиак
Фреон-12 .
Фреон-22 .
Углекислота
1110
121
163
128,5
264,83
28,9
39,01
30,7
ИЗО
126,0
170
158
270,58
30,1
40,69
37,8
4
1
1,4
5,9
1,15
0,24
0,338
1,41
0,43
0,835
0,87
4,6
3. «Сухой» ход компрессора
В теоретическом цикле паровой холодильной машины
компрессор работает «влажным ходом», т. е. засасывает влажный пар
и сжимает его до состояния сухого насыщенного пара.
Теоретически такой режим работы является наиболее выгодным, так как
позволяет осуществить обратный цикл Карно. В практических
условиях компрессор работает «сухим ходом» (рис. 16), т. е. засасывает

ЛС Глава IV- Холодильные машины, работающие с затратой внешней работы
Рис. 16. Сухой ход компрессора в
диаграмме s—T
сухой насыщенный или
перегретый пар (точка /), сжимает его
в области перегретого пара до
пересечения адиабаты сжатия
1—2 с изобарой конденсации,
которая в этой области не
совпадает с изотермой, а круто
поднимается вверх. В состоянии
точки 2 перегретый пар с
давлением конденсации рк и
температурой перегрева tnep поступает
в конденсатор, в котором
сначала охлаждается до температуры
конденсации («сбив
перегрева» — процесс 2—2'), а затем
конденсируется при постоянной
температуре tK и постоянном
давлении рк(процесс 2'—3). Из конденсатора жидкий холодильный
агент поступает в переохладитель, где переохлаждается в процессе
3—3' до температуры tu и направляется к регулирующему вентилю
для дросселирования от давления рк до давления р0 в процессе
3'—4. При этом температура холодильного агента снижается до
t0, соответствующей давлению кипения р0.
«Сухой ход» компрессора может быть обеспечен с помощью
отделителя жидкости или же при поддержании небольшого
перегрева пара после испарителя автоматическим терморегулирующим
вентилем (ТРВ).
После регулирующего вентиля холодильный агент в виде
влажного пара (точка 4) поступает в отделитель жидкости, где за
счет уменьшения скорости и изменения направления движения
холодильного агента происходит отделение жидкости от пара,
образующегося при дросселировании. Жидкость, свободная от пара,
стекает вниз, откуда поступает в испаритель. В испарителе жидкость
кипит при постоянной температуре t0, соответствующей
давлению р0, отнимая тепло q0 из охлаждаемой среды, в процессе 4—1.
Образующийся влажный пар поступает из испарителя в отделитель
жидкости, где жидкость, унесенная паром из испарителя, оседает,
откуда снова возвращается в испаритель, а сухой насыщенный
пар сверху отсасывается компрессором. При сухом ходе компрессора
увеличивается холодопроизводительность наД^0=(1—»V =пл. 1'—
)—d—а, а работа цикла — на Д/ = пл. /—2—2'—Г, причем
относительное приращение работы -у больше относительного при-

§ 16. Изменения в теоретическом цикле паровой холодильной машины /Л
роста холодопроизводительности — . Холодильный коэффициент
цикла с сухим ходом
<7о
1+М
1 + у-0
ч-
м
(19)
/
Очевидно, что есх<евх , т. е. в " теоретическом цикле переход к
сухому ходу компрессора с термодинамической точки зрения не
выгоден. Однако сухой ход в условиях действительного процесса
оказывается практически более выгодным, о чем более подробно
будет сказано ниже.
В практических условиях компрессор засасывает пар,
перегретый на 5—10° для аммиака и на 20—30° для фреона-12 и фреона-22.
Такой большой перегрев паров фреона-12 и фреона-22 обычно
происходит в регенеративном теплообменнике за счет переохлаждения
жидкости перед регулирующим вентилем.
Схема холодильной машины и рабочий цикл в s—Т и i—lg p
диаграммах с учетом всех отмеченных практических изменений
приведены на рис. 17.
а)
6)
по
*и^к
КД
Чпер
V f=B
It
KM
8 км
г
ил
от РВ
из И
\бИ
t0Pa
*<Л?»
fB
\ \з
2'\/
Ти з1 \
Ъ 1 \ \
7
1
Т„ / \ \/
/ * \
IgP,
Рис. 17. Паровая холодильная машина
с учетом всех практических изменений:
а —схема: б—теоретический цикл в
диаграмме s—T; в — теоретический цикл в
диаграмме I—lg p

ДО Глава IV. Холодильные машины, работающие с затратой внешней работы
4. Расчет теоретического рабочего цикла паровой
холодильной машины
Для расчета рабочего цикла машины параметры точек обычно
определяют, пользуясь диаграммами s—Т или ('—lg p и данными
о сухих насыщенных парах (приложение 1).
Холодопроизводительность 1 кг холодильного агента
<7о = h — к-
Работа, затраченная на адиабатическое сжатие 1 кг пара
холодильного агента,
I = h — h-
Тепло, отданное 1 кг холодильного агента в конденсаторе,
Як = h — h-
Тепло, отданное 1 кг холодильного агента в переохладителе,
<7пер = h — h'-
Холодильный коэффициент
е =±=
А1
Пример. Определить параметры точек и произвести расчет цикла
паровой аммиачной холодильной машины, если дано:
/о = — 10°С, *к = +30°С, tu = +25°С, /вс = ±0° (см. рис. 17).
Пользуясь диаграммой s—Т и данными о насыщенных парах аммиака,
определим параметры- точек и запишем нх в таблицу:
Номер
точки
V
1
2
2'
3
3'
4
тура
Темпера
(О, °С
—10
+0
+ 103
+30
+30
+25
—10
Давление (р)
2,96
2,96
11,9
11,9
11,9
11,9
2,96
^
5
290
290
1165
1165
1165
1165
290
«^
Удельны
объем (U
м»/кг
0,42
0,43
0,15
0,11
1,68-10"s
1.65-10-3
0,058
Энтальпия (О
ккал/кг
398,7
404,7
455
407,43
133,84
128,09
128,09
кдж/кг
1675
1690
1910
1710
546
525
525
Энтропия (s)
X
ккал/кг- с
2,14
2,16
2,16
2,02
1,11
1,09
1,096
кдж/кг-
■град
8,75
8,84
8,84
8,26
4,54
4,46
4,49
*?
№
Паросод
ние (х),
1
1
1
1
0
0
0,12
Расчет цикла
1. Удельная холодопроизводительность
<?» ■= f'i — й = 1690 — 525 = 1165 кдж/кг.

§ 17. Сокращение необратимых потерь цикла с вентилем.
2. Работа цикла
/ц = ia — (J = 1910 — 1690 = 220 кдж/кг.
3. Тепло, отданное I кг холодильного агента в конденсаторе,
qK = it — (3 = 1910 — 546 = 1364 кдж/кг.
4. Тепло, отданное I кг холодильного агента в переохладителе,
<7пер = <s — *'з' = 546 — 525 = 21 кдж/кг.
5. Холодильный коэффициент
Я, "60
Е- /ц _ 210 -й>6-
§ 17. СОКРАЩЕНИЕ НЕОБРАТИМЫХ ПОТЕРЬ ЦИКЛА
С РЕГУЛИРУЮЩИМ ВЕНТИЛЕМ
Охлаждение жидкости до температуры tu (ниже температуры
конденсации) за счет перегрева всасываемого пара осуществляется
в специальном регенеративном теплообменнике, по внутренним
трубам которого движется жидкость из конденсатора, а по
межтрубному пространству — пар из испарителя. В результате такого
теплообмена жидкость переохлаждается, а пар перегревается.
Принципиальная схема установки и цикл bs—Т диаграмме
изображены на рис. 18. Внутренний теплообмен в таком цикле, с одной
стороны, понижает температуру перед регулирующим вентилем
(точка 3" вместо точки 3') и, следовательно, снижает дроссельные
потери и увеличивает холодопроизводительность на &д0=пл.4'—
°) д)
Рис. 18. Паровая холодильная машина с теплообменником:
в —принципиальная схема; б — процессы в диаграмме s—Т

Глава /V. Холодильные машины, работающие с затратой внешней работы
4—а—Ь, а с другой стороны, приводит к значительному
перегреванию пара в процессе сжатия его компрессором (точка 2" вместо
2), что увеличивает работу цикла на Д/ = пл. 1—1"—2"—2. Такой
теплообмен целесообразно применять для холодильных агентов с
небольшим отношением скрытой теплоты парообразования к
теплоемкости жидкости (фреон-12 и фреон-22). Для аммиака
нецелесообразно применять регенеративные теплообменники. Более
эффективен регенеративный теплообменник при большей разности
температур Тк—Т0. Для уменьшения потерь от перегревания, т. е. для
уменьшения работы цикла, в цилиндре компрессора при сухом ходе
предусматривают воздушное или водяное охлаждение цилиндра.
Устройство для водяного охлаждения называется охлаждающей
рубашкой. В аммиачных прямоточных компрессорах охлаждающие
рубашки располагают в верхней части цилиндров, что обеспечивает
значительный отвод тепла. Во фреоновых машинах для более
интенсивного охлаждения воздухом верхние части цилиндра
выполняют ребристыми. Охлаждение цилиндра с помощью охлаждающей
рубашки не должно вызывать конденсации паров на их стенках,
поэтому температуру воды, циркулирующей через рубашку,
желательно поддерживать выше температуры конденсации паров.
©

Глава V
СЛОЖНЫЕ ЦИКЛЫ
§ 18. МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ СЖАТИЕ В КОМПРЕССОРЕ
При понижении давления кипения р0 и повышении давления
конденсации рк компрессор будет работать с большим отношением
давлений —, называемым степенью сжатия.
Ро р
Большое значение отношения — приводит к снижению рабо-
Ро
чих коэффициентов компрессора (см. § 29, 32), значительно
уменьшающих его экономичность, а также увеличению дроссельных
потерь в регулирующем вентиле, что способствует уменьшению хо-
лодопроизводительности. Кроме того, с увеличением — повышается
Ро
температура в конце сжатия. Высокая-температура в конце сжатия
ухудшает условия смазки компрессора и может вызвать
самовозгорание масла, смазывающего цилиндр.
Для уменьшения степени сжатия в одном цилиндре применяют,
многоступенчатое сжатие холодильного агента в двух, трех и более
последовательно соединенных цилиндрах.
Рассмотрим многоступенчатое сжатие на примере паровой
компрессорной двухступенчатой машины (рис. 19).
Пар под давлением р0 засасывается компрессором первой
ступени или цилиндром низкого давления, адиабатически сжимается
в процессе /—2 до промежуточного давления рт и поступает в
промежуточный холодильник, где охлаждается в процессе 2—3
до температуры t3. Затем пар поступает во вторую ступень или
цилиндр высокого давления и сжимается от рт до рк в процессе 3—4.
Ступени низкого и высокого давления могут быть выполнены в виде
одного двухступенчатого компрессора или двух одноступенчатых
компрессоров.
Общая затрата работы равна сумме работ обеих ступеней
сжатия в диаграмме р—V, т. е. пл. а—/—2—3—4—с.

52
Глава V. Сложные циклы
а)
Ро
'
ч
V
-
_
\
н
цнл
=
=
1
-
_
_^.
пх
-*-
1
г
3
ив
д
—
ь'ь z'
ШШЩ^2
ШШшШ^
Рк
Рп,
Ро
;
г
Рис. 19. Двухступенчатое сжатие:
а — схема; б — процессы в диаграмме р— Vl « — процессы в
диаграмме s—T
Экономия работы, определяемая площадью 2—3—4—2',
получена благодаря применению промежуточного охлаждения: чем
больше промежуточное охлаждение, тем больше экономия в работе.
Охлаждение может быть полным и неполным. При полном
промежуточном охлаждении температура пара перед всасыванием
компрессором второй ступени соответствует состоянию сухого насыщенного
пара (точка 3'). Полное охлаждение осуществляется кипящим
жидким холодильным агентом при давлении рт. При неполном
промежуточном охлаждении пар охлаждается водой и засасывается
второй ступенью в перегретом состоянии (точка 3).
На основании опытных данных установлено, что при степени
сжатия — >9
Ро
выгоднее применять двухступенчатое сжатие.

§ 19. Циклы двухступенчатого сжатия
§ 19. ЦИКЛЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ
1. Двухступенчатое сжатие с двойным регулированием
и неполным промежуточным охлаждением
Схема и цикл в диаграммах s—T и i—lg p показаны на рис. 20
и 21.
Процесс сжатия в машине происходит следующим образом
(рис. 20, а). Жидкий холодильный агент в количестве G кг/сек
из конденсатора в состоянии 5 поступает в переохладитель, где в
Рис. 20. Схема холодильной машины Рис. 21. Теоретический цикл
двухступенчатого сжатия с двойным двухступенчатого сжатия с не-
регулнрованием и неполным промежу- полным промежуточным ох лаж-
точным охлаждением: дением в диаграммах:
а — с одной температурой кипения; б — с а—s—Г; б—/—lgp
двумя температурами кипения

Глава V. Сложные циклы
процессе 5—5' переохлаждается. Переохлажденная жидкость
дросселируется в процессе 5'—5" первым регулирующим вентилем до
промежуточного давления рт. Полученный влажный пар со
степенью сухости х поступает в промежуточный сосуд, где отделяется
Gx кг/сек сухого насыщенного пара от (3(1—х) кг/сек жидкости.
Жидкость состояния 6 в количестве G(l—х) кг/сек дросселируется
вторично в процессе 6—6' и поступает в испаритель, где испаряется
при температуре t0 в процессе 6'—/, отнимая тепло от охлаждаемой
среды Q0 em. Образующийся пар засасывается цилиндром низкого
давления и сжимается (процесс /—2) до промежуточного давления
рт. Сжатый пар с температурой перегрева t2 и давлением рт
поступает в промежуточный водяной холодильник, где охлаждается до
состояния точки 3. Перед входом в цилиндр высокого давления пар
из холодильника состояния 3 смешивается с паром, отделенным в
промежуточном сосуде 3', образуя состояние 3". Таким образом,
цилиндр высокого давления сжимает пар в адиабатическом
процессе 3 '—4", после чего пар поступает в конденсатор, где
охлаждается и конденсируется в процессе 4"—5.
Такие машины могут работать и с двумя испарителями
(рис. 20, б). Тогда жидкость в количестве G(l—х) кг/сек в
промежуточном сосуде разделится на две части: G2 кг/сек поступит в
испаритель высокого давления, где испарится при постоянной
температуре кипения t„, соответствующей промежуточному давлению рт,
в процессе 6—3 , a G1 кг/сек, пройдя через второе дросселирование,
поступит в испаритель низкого давления, где испарится при t0 и
р0 в процессе 6'—/.
Таким образом, через разные элементы двухступенчатой
машины циркулирует неодинаковое количество холодильного агента:
через цилиндр высокого давления, конденсатор и переохладитель
проходит G кг/сек, через испаритель и цилиндр низкого давления—
в1кг/сек, через испаритель высокого давления — в2кг/сек. При этом
очевидно, что G1+G2=G(1—х). Поэтому изображение процессов
двухступенчатого цикла в термодинамических диаграммах условно,
так как каждый процесс, показанный в диаграмме, относится к
изменению состояния 1 кг холодильного агента. Неполное
охлаждение применяют в том случае, если температура в конце сжатия
пара выше температуры охлаждающей воды. В этом случае
экономия в работе по сравнению с одноступенчатым сжатием
изображается площадью 2—3"—4"—2'.
Двухступенчатое регулирование уменьшает потребляемую
мощность, так как пф, образовавшийся при первом дросселировании,
сразу поступает в цилиндр высокого давления и не проходит через
цилиндр низкого давления, где необходимо было бы тратить
мощность на его сжатие от р0 до рт.

§ 19. Циклы двухступенчатого сжатия
Рис. 22. Схема холодильной машины двух- Рис. 23. Теоретический цикл
ступенчатого сжатия с двойным регулиро- двухступенчатого сжатия с
ванием и полным промежуточным охлаж- полным промежуточным ох-
деиием: лаждением в диаграммах:
а — с одной температурой кипения; б — с двумя а—s—Т; б—i—lgp
температурами кипения
2. Двухступенчатое сжатие с двойным регулированием
и полным промежуточным охлаждением (рис. 22 и 23)
В схеме с полным промежуточным охлаждением и одним
испарителем (см. рис. 22, а) через регулирующий вентиль РВ2 и
испаритель проходит количество холодильного агента Gx кг/сек
несколько меньше общего количества жидкости, полученной после первого
дросселирования G (1—х). Из испарителя отсасывается цилиндром
низкого давления холодильный агент в количестве G± и поступает
в водяной холодильник для охлаждения водой до состояния 3, а
затем — в промежуточный сосуд, где охлаждается в процессе 3—3'
до температуры tm за счет кипения жидкости, оставшейся в проме-

Kg Глава V. Сложные циклы
жуточном сосуде (процесс б—3'). Количество испарившейся при этом
жидкости равно G' кг/сек. Тепло, отданное паром в процессе
охлаждения жидкости, равно теплу, воспринятому жидкостью в процессе
ее испарения, т. е.
G1(h-iy) = G'(i3.-i6). (20)
Из промежуточного сосуда весь пар в количестве G кг
отсасывается цилиндром высокого давления, причем
G = Gx + G1 + G' (21)
или
G = ^Г • <21а>
Если холодильная машина работает по схеме с двумя
испарителями (см. рис. 22, б), то в промежуточном сосуде G(l—х) кг/сек
жидкости разделится на три части: G', Gx и G2, причем G2, минуя
второе дросселирование, поступит в испаритель высокого давления,
а полное количество пара G будет складываться из четырех
слагаемых:
G = Gx + G' + G1 + G2, (22)
или
G = °' +£ + G2 _ (22a)
Холодопроизводительность в цикле с одним испарителем
можно определить по формуле
Qo = G1(i1-ie). (23)
Холодопроизводительность в цикле с двумя испарителями
Q0l = Gt (н - ie) и Qo, = G2 ( la— i.) . (23a)
Двухступенчатое сжатие с полным промежуточным
охлаждением дает экономию в работе, изображаемую площадью
3"—3'—4'—4", по сравнению с неполным промежуточным
охлаждением, и площадью 2—3'—4'—2'— по сравнению с
одноступенчатым сжатием.
3. Выбор промежуточного давления
Если холодильная машина работает с двумя испарителями, то
промежуточное давление рт должно соответствовать температуре
кипения холодильного агента в испарителе высокого давления tm,
которая задается условиями его работы. Если холодильная машина
работает с одним испарителем, т. е. при одной температуре кипения,
то при расчетах наиболее выгодное промежуточное давление
определяют из равенства отношения давлений в обеих ступенях сжатия,

§ 19. Циклы двухступенчатого сжатия
57
а следовательно, и их работ:
Рк =
Рт
Ргп
Ро
(24)
отсюда рт = Vpo Рк- (24а)
На практике отношение
давлений меняется с изменением
температурного режима работы
установки и не остается
одинаковым для ступеней сжатия,
поэтому промежуточное
давление не может быть подсчитано
по какому-либо уравнению. Для
его определения пользуются
графиками, которыми учитывают
особенности работы
действительной холодильной установки. На
рис. 24 приведен график
зависимости промежуточного
давления от температурного режима
для агрегатов АДС.
8,0
1 Z0
6,0
5,0
tK-30\
Ъ = 20°
t =t -5"
6
* 3,0
ч
X
1-го
-SO -45 -ЬО -35 SO -25 -20 45
Температура кипения, "С
Рис. 24. Зависимость
промежуточного давления от температурного
режима работы аммиачных
двухступенчатых компрессоров
4. Расчет теоретического цикла двухступенчатой
холодильной машины с полным промежуточным охлаждением
и одной температурой нипения
Для расчета теоретического цикла машины задаются условия
работы и холодопроизводительность Q„ в вт.
Количество холодильного агента, проходящего через цилиндр
низкого давления, определяют по формуле
Qo
Gi = t
«i—<»
Количество пара, образовавшегося при полном
промежуточном охлаждении, вычисляют по равенству (20)
G' = Gt-
«»
(25)
Количество холодильного агента, проходящего через цилиндр
высокого давления, определяют из равенства
G(l-x) = G' + Glt
G =
O' + Oi
1— х
(26)

58
Глава V. Сложные циклы
где х — степень сухости влажного пара в точке 5" после первого
дросселирования;
'з- -'«
Тепло, отданное холодильным агентом в конденсаторе,
Тепло, отданное холодильным агентом в переохладителе,
Q«p = G(*".-*6')-
Работа цилиндра низкого давления £ЦНд = Gx (i2 — ij).
Работа цилиндра высокого давления £ЦВд = G (i4, — iy).
Холодильный коэффициент е = ~£—гтрт—Т •
5. Двухступенчатый цинл с теплообменником
На практике применяют промежуточные сосуды со змеевиками
или теплообменниками. Принципиальная схема и цикл в диаграмме
s—Т холодильной машины со змеевиковым промежуточным
сосудом приведена на рис. 25. Жидкий холодильный агент из
переохладителя в количестве G кг/сек в состоянии 5' подходит к
промежуточному сосуду, где делится на две части. Часть жидкости
G1 кг/сек в состоянии 5' направляется в змеевик промежуточного
сосуда, где охлаждается до температуры tm в процессе 5'—6". Другая
часть жидкости (G'+G") кг/сек дросселируется в первом
регулирующем вентиле до промежуточного давления роти поступает в
промежуточный сосуд, в котором вследствие кипения при промежуточном
давлении рт и промежуточной температуре tm она охлаждает
жидкость, проходящую через змеевик промежуточного сосуда, и пар,
поступивший из цилиндра низкого давления. Жидкость в
количестве G± кг/сек, охлажденная в змеевике, промежуточного сосуда,
а)
.№
КД
по
е*1
IgP ,
ПС
6"
о,
Pdl
[>
—t
Рис. 25. Двухступенчатое сжатие со змеевиковым промежуточным
сосудом:
а — схема; б — теоретический цикл в диаграмме l—lgp

§ 19. Циклы двухступенчатого сжатия RQ
дросселируется вторым регулирующим вентилем до давления р0
и температуры t0 в процессе 6"—6' и направляется в испаритель.
Таким образом, основной поток жидкости не дросселируется первым
регулирующим вентилем, а охлаждается в змеевике.
С термодинамической точки зрения эта схема не выгоднее
предыдущей, так как при охлаждении жидкости в змеевике
образуется в промежуточном сосуде столько же пара, сколько и в процессе
дросселирования всей жидкости, но она имеет эксплуатационные
преимущества: легко регулируется и автоматизируется, проста в
эксплуатации, смазочное масло после цилиндра низкого давления не
попадает в испаритель и не загрязняет теплопередающую
поверхность испарителя.
Расчеты системы со змеевиковым промежуточным сосудом
выполняют аналогично расчетам системы с обычным промежуточным
сосудом, за исключением определения количества пара,
засасываемого цилиндром высокого давления. В промежуточный сосуд
поступает Gr кг/сек пара из цилиндра низкого давления и (G' + G") кг/сек
жидкости. После дросселирования (G'+G") кг/сек жидкости
образуется (G' -\-G")x кг/сек пара, а жидкость расходуется следующим
образом: G'(l—х) кг/сек—на промежуточное охлаждение G± кг/сек
пара, G" (1—х) кг/сек— на охлаждение в^кг/сек жидкости в
змеевике. Таким образом, можно написать равенства:
G'(l-x) (i3 - ie) = G, (i2 ~ i3), (27)
G" (1 - x) (i3 - ie) =-G1 (iB, - ie). (28)
Из равенства (27) и (28) можно найти G' и G":
c'=°'«,^-«) ■ <29>
0"=0М,Д)(.-«)' (30)
где х— степень сухости пара в точке 5";
х= i5'~U .
Количество пара, засасываемого цилиндром высокого
давления,
G^G^G' + G". (31)
6. Холодильная машина двухступенчатого сжатия
с применением пароструйного прибора в качестве
поджимающего номпрессора
На практике возможны условия, когда работа испарителей с
низкой температурой кипения является сезонной или эпизодической,
поэтому невыгодно устанавливать сложные двухступенчатые ма-

V. Сложные циклы
а)
Г
т
по
I—Cij-J
РВ
ПС
РВ
км
щ
S)
Рис. 26. Цикл холодильной машины с применением пароструйного прибора:
а — схема; б — процессы в диаграмме s— T
шины, рассчитанные на эту температуру кипения. Для этого случая
во Всесоюзном научно-исследовательском холодильном институте
разработана схема двухступенчатого сжатия с установкой на
нижней ступени пароструйных приборов вместо поршневых
компрессоров.
Пароструйные приборы имеют следующие преимущества:
простоту конструкции, надежность в эксплуатации, долговечность,
герметичность, малые габариты, простоту в обслуживании и ремонте,
низкую стоимость.
Рабочие процессы машины можно уяснить из схем, приведенных
на рис. 26.
Пар в состоянии / с давлением р0 подсасывается из испарителя
в камеру смешения пароструйного аппарата. Некоторое количество
пара в состоянии 4, отработанное после компрессора, поступает в
сопло пароструйного аппарата, в котором расширяется в процессе
4—/' до давления р0, и направляется в камеру смешения, где
смешивается с паром, поступившим из испарителя (точка смеси /").
Выходя из сопла с большой скоростью, пар направляется в диффузор,
где сжимается в процессе /"—3"; в результате действия энергии части
пара, сжатого компрессором, повышается давление пара,
полученного в испарителе. Пар, вышедший из пароструйного аппарата,
соединяется с паром, полученным в промежуточном сосуде 3',
в результате чего образуется смесь 3 с промежуточным давлением
рт, которая сжимается в компрессоре в процессе 3—4 до давления
конденсации рк. После компрессора сжатый пар разделяется на два
потока. Основной поток направляется в конденсатор. Меньшая часть
пара поступает в пароструйный аппарат.
Полученная в конденсаторе жидкость дросселируется в первом
регулирующем вентиле в процессе 5'—5" до давления рт и направ-

§ 20. Цикл трехступенчатого сжатия
Рис. 27. Пароструйный прибор
ляется в промежуточный сосуд, где отделяется от пара,
образующегося при дросселировании. Затем жидкость дросселируется во
втором регулирующем вентиле до давления р0 и поступает в
испаритель, а пар смешивается с другим потоком пара, отобранным после
компрессора.
Таким образом, при работе с пароструйным прибором
повышается давление при всасывании, что ликвидирует вакуум в
компрессоре и увеличивает его холодопроизводительность. Конструкция
пароструйного прибора показана на рис. 27. Прибор состоит из
приемной камеры /, к которой приварен патрубок 5, фланец 2 и
корпус сальника 8. К фланцу 2 болтами прикреплен другой фланец,
к которому приварена цилиндрическая камера смешения 3,
имеющая конический входной участок. К смесительной камере 3
приварен диффузор 4 с фланцем на конце. Рабочее сопло 6 ввернуто на
резьбе в корпус сальника и уплотнено в нем сальниковой набивкой 9
и подвижной буксой 7. Все детали изготовлены из стали.
§ 20. ЦИКЛ ТРЕХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ
Трехступенчатые холодильные машины применяют для
получения очень низких температур, например для аммиака — ниже
—60°. Принципиальная схема работы трехступенчатой
холодильной машины в диаграммах s—Т и i—lg p приведена на рис. 28.
Цикл трехступенчатого сжатия рассчитывают аналогично циклу'
двухступенчатого сжатия. В предварительных расчетах при выборе
промежуточных давлений исходят из одинакового отношения
давлений в отдельных ступенях:
Рк _ Pml _ Pm2
Pmx Pm2 Po

62 .
Глава V. Сложные цикли
$
«)
кд
6цвд
.♦ пх j
по
-с£э-
ПС1
1~с&н«
ПС2
И* и
РВ! РВ2 РВЗ
ЦНД
IgP
Рис. 28. Трехступенчатая холодильная
машина:
а — схема; б — цикл в диаграмме s— T; a — цикл
в диаграмме i—lgp
б)
у "m,tm, \/
\ тг w2
В)
При заданном значении р0 и рк значения промежуточных давлений
составляют:
3/—2 3/ J
Ртх = У РкРо- Рт2= У РкР,-
(32)
Трехступенчатое сжатие применяют также при получении
сухого льда. При этом трехступенчатая холодильная машина
работает разомкнутым циклом (рис. 29) следующим образом.
Газообразная углекислота состояния 0 смешивается с
холодным паром состояния //, образовавшимся при дросселировании в
третьем регулирующем вентиле в процессе 9—9'. Смесь в
состоянии / засасывается цилиндром низкого давления и сжимается
в процессе/—2 до давления рт,=785кн/ма (8 ат). Из цилиндра
низкого давления пар в состоянии 2 смешивается с паром из
промежуточного сосуда ПС2 (состояние 12), отсасывается цилиндром
среднего давления и сжимается в процессе 3—4 до давления pmi=2350 кн/м*
(24 сип). Из цилиндра среднего давления пар, смешанный с паром
состояния 13, полученным при дросселировании в первом
регулирующем вентиле, отсасывается цилиндром высокого давления

§ 20. Цикл трехступенчатого сжатия
63
а)
КД
РВ1
т
| .
ПО
£г
ПС2
РВ2
I—с&ь
РВЗ
В)
Р
еМ
„цса
цщ
ю * Сухой лед
/ о Рис. 29. Трехступен-
/ чатая холодильная
машина для
получения сухого льда:
а — схема; б — цикл
в диаграмме s— Г
(состояние 5), сжимается в процессе 5—6 до давления конденсации
рк =6850 кн1 мг (70 am) и поступает в конденсатор, где охлаждается и
конденсируется в процессе 6—7. После этого жидкая углекислота
дросселируется в первом регулирующем вентиле в процессе 7—7"
до давления pmt и поступает в первый промежуточный сосуд, где
отделяется жидкость от пара, полученного при дросселировании.
Пар отсасывается цилиндром высокого давления, а жидкость в
состоянии 8 дросселируется во втором регулирующем вентиле в
процессе 8—8' до давления pmt и поступает во второй
промежуточный сосуд, в котором вновь происходит отделение сухого пара от
жидкости. Сухой пар отсасывается цилиндром среднего давления, а

64
Глава V. Сложные циклы
5)
Рис. 30. Каскадная холодильная
машина:
а — схема: КНК — компрессор
нижнего каскада; KB К — компрессор
верхнего каскада и КД-И — конденсатор-
испаритель; процессы при одинаковых
агентах в каскадах: б — в диаграмме
s—T; в — в диаграмме l—lgp
и
1дР,
s У pKtK
6/ \5 Чп 'т
\ 4 *;'
з]// „
A i v / ~
/ 1 5"
/ ! Pdo
/ 6'
V/
■[;
жидкость дросселируется в третьем регулирующем вентиле до
давления р0.
Важной особенностью углекислоты является сравнительно
высокое значение тройной точки, т. е. состояния, в котором
газообразная, жидкая и твердая фазы находятся в равновесии. При
давлении углекислоты ниже тройной точки [давление р=517 кн1мЛ
(5,28 ата) и температура —56,6е С] в равновесии находятся только
две фазы: твердая и газообразная. Поэтому после третьего
дросселирования до давления р0=980 кн/м2 (1 ата) образуется равновесная
система: твердая углекислота — пар. Твердую углекислоту
состояния 10 извлекают, и она более не участвует в цикле, а
отделенный пар состояния 11 засасывается цилиндром низкого давления.
Вместо изымаемой из цикла твердой углекислоты добавляют
такое же количество свежей газообразной углекислоты
состояния 0.

§ 21. Каскадные циклы холодильных машин
§ 21. КАСКАДНЫЕ ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
Каскадный цикл применяют при температурах кипения ниже
—70° С. Каскадная холодильная машина представляет собой
систему двух или нескольких холодильных машин — каскадов. При этом
испаритель каждой следующей машины является конденсатором
предыдущей.
Рассмотрим двухкаскадную машину (рис. 30), нижний и верхний
каскады которой представляют собой отдельные одноступенчатые
холодильные машины. В испарителе нижнего каскада холодильный
агент кипит при постоянной температуре t0 и давлении р0, отнимая
тепло от охлаждаемой среды в процессе 6'—/. Образующийся пар
в состоянии / засасывается компрессором и адиабатически
сжимается в процессе /—2. Далее в состоянии 2 сжатый пар поступает в
конденсатор, где охлаждается и конденсируется в процессе 2—3—6
за счет охлаждения испаряющейся жидкостью в испарителе
верхнего каскада. Конденсатор нижнего каскада является испарителем
верхнего каскада, поэтому такой совмещенный аппарат называется
испарителем-конденсатором. Жидкость состояния 6 дросселируется
в процессе 6—6' и в состоянии 6' снова поступает в испаритель.
Таким образом в нижнем каскаде совершается обратный цикл /—2—
3—6—6'.
В верхнем каскаде также осуществляется цикл одноступенчатой
холодильной машины 3'—4'—5—5", но в более высоком интервале
температур. В испарителе верхнего каскада холодильный агент
кипит в процессе 5"—3', отнимая тепло от холодильного агента в
конденсаторе нижнего каскада. Для этого температуру кипения
верхнего каскада устанавливают на несколько градусов ниже
температуры конденсации нижнего каскада.. Из испарителя пар
состояния 3' засасывается компрессором и сжимается в процессе 3'—4'
до давления конденсации, после чего сжатый пар поступает в
конденсатор, где охлаждается и конденсируется в процессе 4'—5,
отдавая тепло циркулирующей воде. Жидкость в состоянии 5
дросселируется в процессе 5—5" и снова поступает в
испаритель-конденсатор. Для работы в каскадах можно использовать одинаковые и
разные холодильные агенты. При использовании одинаковых
холодильных агентов в случае отсутствия разности температур
конденсации и испарения в конденсаторе-испарителе каскадный цикл
термодинамически эквивалентен двухступенчатому циклу. Наличие
разности температур приводит к увеличению затраты работы на
величину заштрихованной площади на рис. 30, б.
Часто при получении очень низких температур применение
одного холодильного агента в многоступенчатой холодильной
машине оказывается нецелесообразным или невозможным
вследствие глубокого вакуума, затвердевания при заданной температуре
кипения и больших размеров машин. Применив каскадную холо-
3 Заказ № 288

Глава V. Сложные циклы
дильную машину, можно использовать в нижнем каскаде
холодильные агенты с низкими температурами замерзания и не низкими
давлениями в испарителе, а в верхнем каскаде — холодильные агенты,
обычно используемые в одноступенчатых машинах.
В последние годы получили распространение каскадные
холодильные машины с использованием фреона-13 в нижнем каскаде и
фреона-22 — в верхнем, при этом верхний каскад выполняют в виде
двухступенчатой машины, а в одноступенчатой машине нижнего
каскада применяют значительное перегревание пара за счет
переохлаждения жидкости в теплообменнике.

Глава VI
КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
§ 22. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПРЕССОРОВ
ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
Компрессоры холодильных машин предназначены для
отсасывания пара из испарителя, чтобы поддержать в нем пониженное
давление кипения и сжатия пара до давления конденсации, при
котором пар холодильного агента мог бы сконденсироваться при
высокой температуре за счет охлаждения водой или воздухом.
Основные типы компрессоров следующие: 1) поршневые с
прямолинейным возвратно-поступательным движением поршня в
цилиндре; 2) ротационные с вращающимся и катящимся поршнем; 3)
центробежные или турбокомпрессоры; 4) винтовые компрессоры с
двумя или тремя роторами.
По холодопроизводительности и потребляемой мощности
компрессоры можно разделить на три группы: 1) малые —
холодопроизводительностью до 9,3 тыс. вт (до 8000 ст. ккал/ч),
мощностью до 5 кет; 2) средние—холодопроизводительностью от 9,3
до 58 000 вт (от 8000 до 50 000 ст. ккал/ч), мощностью от 5 до 20 кет;
3) крупные — холодопроизводительностью свыше 58000 вт
(50 000 ст. ккал/ч), мощностью свыше 20 кет.
По температурам кипения компрессоры делятся на две группы:
1) одноступенчатые с ^0= + 10-f-—25° С; 2) многоступенчатые и
каскадные с t0=—30-i—110° С.
В холодильных машинах наибольшее применение имеют
поршневые компрессоры.
По конструктивному выполнению поршневые компрессоры
многообразны. Они делятся: по расположению цилиндров — на
горизонтальные, вертикальные, угловые, V-, W-, VV-образные,
радиальные; по способу прохождения пара через цилиндры — на
прямоточные с движением паров в одном направлении от всасывания до
нагнетания и непрямоточные с изменяющимся направлением движения.
По устройству кривошипно-шатунного механизма и количеству
рабочих полостей сжатия эти компрессоры делятся на бескрейцкоп-
3*

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
фные простого действия при сжатии пара только одной стороной
поршня и крейцкопфные двойного действия при сжатии пара
поочередно обеими сторонами поршня. По количеству цилиндров — на
одно- и многоцилиндровые (до 16 цилиндров). По количеству
ступеней сжатия — на одно- и многоступенчатые. По выполнению
цилиндров и картера — на компрессоры блоккартерные и
компрессоры с отдельными цилиндрами.
По степени герметичности и количеству разъемов компрессоры
делят на герметичные со встроенным электродвигателем в
заваренном кожухе без разъемов, бессальниковые со встроенным
двигателем, но с разъемными крышками, сальниковые с картером,
заполненным паром холодильного агента под давлением и сальниковым
уплотнением приводного конца коленчатого вала (бескрейцкопф-
ные), с открытым картером и сальниковым уплотнением штока при
выходе его из цилиндра (крейцкопфные, двойного действия).
По типу привода компрессоры бывают с непосредственным
соединением вала электродвигателя с валом компрессора через муфту
и с приводом через ременную передачу.
§ 23. РАЗВИТИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ФОРМ ХОЛОДИЛЬНЫХ
КОМПРЕССОРОВ
Первые конструкции поршневых холодильных компрессоров
представляли собой горизонтальные крейцкопфные поршневые
машины двойного действия со сферическими поверхностями крышек
и поршня, без охлаждающей рубашки. Такие конструкции
позволяли работать «влажным ходом» при минимальных «мертвых»
пространствах. Применялись тяжелые, громоздкие шпиндельные клапаны,
причем для лучшего выхода жидкости (в случае попадания ее в
цилиндр) нагнетательные клапаны размещали в нижней части
сферических крышек, а всасывающие — в верхней. Число оборотов вала
не превышало 90—160 в минуту.
До 1928 г. завод «Компрессор» (быв. завод. «Котлоаппарат»)
выпускал горизонтальные тихоходные холодильные компрессоры
марок С-6, С-7, С-8, С-11 и С-12 холодопроизводительностью от
17 500 до 157000 вт (от 15000 до 135000 ст. ккал/ч) с числом
оборотов от 90 до 160 в минуту.
В 1929 г. завод «Компрессор» приступил к освоению более
совершенных для того времени компрессоров холодопроизводи^
тельностью от 4350 до 300000 вт (от 3750 до 260 000 ст. ккал/ч),
предназначенных для работы с перегревом пара при всасывании.
Эти компрессоры выпускали шести типоразмеров: НФ-2,
НГФ-180, ГМ-8, ГМ-10, ГМ-12, ГМ-11/12. Компрессоры имели
сферические крышки и поршни, шпиндельные клапаны, но большее

§ 23. Развитие конструктивных форм холодильных компрессоров
число оборотов: 130—240 в минуту. Увеличением числа оборотов
было достигнуто уменьшение габаритов и массы.
В период второй пятилетки (1932—1936 гг.) был освоен ряд
вертикальных аммиачных прямоточных компрессоров
производительностью от 2620 до 175000 em (от 2250 до 150000 ст. ккал/ч). Эти
компрессоры также выпускали шести типоразмеров: ВП-60, ВП-80,
ВП-110, ВП-180/2, ВП-180/3, ВП-180/4, с числом оборотов от
375 до 500 в минуту. Характерными конструктивными
особенностями этих компрессоров являются валы с выносными
подшипниками для тяжелых маховиков, отсутствие противовесов,
закрепленные поршневые пальцы, подшипники скольжения, шатуны кованые
круглого сечения с двумя разъемами нижних головок, кольцевые
пластинчатые клапаны, сальники с мягкой освинцованной
набивкой. Смазка — принудительная от шестеренчатого насоса с
дополнительным ручным насосом.
Новые вертикальные прямоточные компрессоры имеют меньшую
массу и габариты по сравнению с ранее выпускавшимися
горизонтальными машинами.
Кроме вертикальных одноступенчатых аммиачных машин, был
освоен ряд одноступенчатых и двухступенчатых горизонтальных
компрессоров. Крупные горизонтальные крейцкопфные
компрессоры выпускали однолинейными от 262 000 до 700 000 вт (от 225 000 до
600 000 ст. ккал/ч) и двухлинейными до 1 400 000 вт (до 1 200 000
ст. ккал/ч) в виде двух рам, спаренных на одном валу. Это уже был
современный тип горизонтального компрессора, отличающийся от
типа ГМ. Он имел поршни и крышки с плоскими поверхностями,
клапаны, расположенные радиально в цилиндре, причем вместо
тяжелых шпиндельных — легкие кольцевые пластинчатые; цилиндр с
подвижными опорами для компенсации тепловых расширений
вместо жесткого крепления; смазку движения с помощью шестеренчатых
насосов, а смазку цилиндров и сальников штока — с помощью
многоплунжерного насоса; сальники штока с металлическими
разрезными кольцами.
С начала Великой Отечественной войны до 1946 г. холодильных
машин заводы не выпускали. С 1946 г. стал выпускаться компрессор
марки 4АУ-15— четырехцилиндровый, аммиачный, У-образный —
с диаметром цилиндра 15 см, холодопроизводительностью
175000вт (150000ст. ккал/ч). Этот компрессор по сравнению с
компрессором ВП-180/4, имеющим такую же производительность, имел
более компактную конструкцию, так как в нем каждые два цилиндра
выполнены в виде блока, что сокращает расстояние между их
осями (табл. 4).
Первые фреоновые компрессоры марок 1ФВ
холодопроизводительностью 11630 вт (10 000 ккал/ч) и 4ФВ — 87 500 вт
(75000 ккал/ч), выпускавшиеся в 1940 г., были вертикальными
прямоточными бескрейцкопфными.

70
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Таблица 4
Сравнительные характеристики аммиачных бескрейцкопфных
компрессоров
Показатели
Марки компрессоров и год их
серийного выпуска
ВП-180/4
(4АВ)
4АУ-15
(АУ-150)
1933
1946
АУ-200
2АВ-27
(АВ-300)
1961
1951
АУУ-40О
1962
Ход поршня (5), мм
Диаметр цилиндра (D), мм . . .
Количество цилиндров, шт. . . .
Число оборотов в минуту (п) . . .
Холодопроизводительность, в/п . .
Эффективная мощность при
стандартном режиме (Ne), кет
Средняя скорость поршня (ст),
м/сек
«Мертвый» объем, %
Коэффициент лодачи (X) при с=5%
Удельная эффектииная
холодопроизводительность (Qo/Ne), ет/вт . . .
Масса компрессора с маховиком, кг
Относительная масса,
1000 вт
180
180
4
375
175000
54
2,25
6,6
0,66
3,24
3310
18,9
140
150
4
720
175000
51
3,36
5,35
0,72
3,42
1350
7,7
130
150
4
960
233000
65
4,16
4,2
0,74
3,58
1350
5,8
150
270
2
480
350000
102
4,0
4,0
0,76
3,42
5500
15,7
130
150
8
960
465000
128
4,16
4,2
0,74
3,65
2100
4,5
Фреоновые и аммиачные машины производительностью до
34 000 вт (до 30 000 ст. ккал/ч) выпускают в виде компрессорно-кон-
денсаторных агрегатов (рис. 31).
Для создания
большей герметичности
многие малые фреоновые
компрессоры холодопро-
изводительностью до
29000 'вт (до 25000
ккал/ч) выполняют без
сальника с
электродвигателем, встроенным в
картер компрессора.
Современные
поршневые аммиачные и
фреоновые компрессоры хо-
лодопроизводит ельно-
стью до 465000 вт (до
400 000 ккал/ч) имеют
вертикальное У-образ-
Рис. 31. Компрессорно-коиденсаторный
агрегат А К-А У—30

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
ное и веерообразное расположение цилиндров (от двух до восьми).
Конструкция — блоккартерная, число оборотов — 720-f-960 в
минуту (рис. 32 и 33). Блоккартерная конструкция обеспечивает
небольшую массу и меньшие затраты труда, точность геометрических
осей, малые износы, более высокие рабочие коэффициенты.
Для машин большей холодопроизводительностью вместо
тихоходных громоздких компрессоров типа АГ начинается серийный
выпуск машин типа АО со встречным движением поршней и с
противоположным (оппозитным) расположением цилиндров (рис. 34).
Для достижения низких температур кипения (ниже —30° С)
вначале применяли только горизонтальные двух- и трехступенчатые
компрессоры с дифференциальным поршнем, как 14АГ, или с двумя
параллельно расположенными компрессорами на одном валу, как
7АГ. В 30-х годах начали применять компоновку из
одноступенчатого компрессора, работающего, как цилиндр высокого давления, и
поджимающего (бустер) компрессора, — как цилиндр низкого
давления.
В настоящее время освоены и выпускаются аммиачные
двухступенчатые четырехцилиндровые блоккартерные компрессоры типа
ДАУ-80 и др. (см. рис. 62) холодопроизводительностью 93 000 вт
(80 000 ккал/ч) при температуре кипения—40° С и температуре
конденсации +35° С, применяемые в основном для судовых
холодильных установок.
Для низкотемпературных установок выпускают поджимающие
ротационные компрессоры, которые характеризуются небольшими
габаритами и весом, например РАБ-300
холодопроизводительностью 350000 впг (300000 ккал/ч), с его помощью можно получить
температуру воздуха в камерах до —60° С.
Для получения холодопроизводительности от 233000 до
7000000 впг (от 200000 до 6000000 ст. ккал/ч) применяют наряду с
поршневыми компрессорами турбокомпрессоры с тремя
холодильными агентами: фреоном-11, фреоном-12, фреоном-142.
§ 24. ПОРШНЕВЫЕ ОДНОСТУПЕНЧАТЫЕ КОМПРЕССОРЫ
1. Поршневые компрессоры большой прзизводительности
Поршневые компрессоры крупных холодильных машин
выполняют крейцкопфными двойного действия и бескрейцкопфными
простого действия.
Крейцкопфные непрямоточные компрессоры двойного действия
выпускают холодопроизводительностью свыше 465 000 вт
(400000 ст.ккал/ч). Эти компрессоры по расположению цилиндров
бывают: а) горизонтальными однолинейными; б) горизонтальными
двухлинейными (компаунд); в) горизонтальными оппозитными с
установкой цилиндров друг против друга.

Глаза VI. Компрессоры холодильньис машин
Рис. 32. Аммиачный вертикальный компрессор А В-100:
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; / — блок-картер; 2— гильза цнлнидра;
коленчатый вал; 7 — масляный фильтр; * — шестеренчатый масляный насос; 9 — вса
клапан; // — буферная пружина; 12 — нагнетательная полость; 13 — всасывающий кол
Принцип действия горизонтального компрессора типа ГД
показан на рис. 35. При движении поршня из левого крайнего
положения в левой полости цилиндра сначала происходит расширение
пара, оставшегося во «вредном» пространстве, до давления,
несколько меньшего, чем во всасывающем трубопроводе. Затем открывается
всасывающий клапан / и происходит всасывание пара холодильного
агента в левую полость цилиндра. При обратном движении поршня
всасывающий клапан / закрывается и в цилиндре происходит
сжатие пара до давления несколько выше, чем давление в
нагнетательном трубопроводе. При этом давлении пар нагнетается в конденсатор
через нагнетательный клапан 2. В то время когда в левой полости
цилиндра происходит сжатие, в правой пар засасывается через всасы-

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
73
вающий клапан /', а затем
сжимается и выталкивается
через клапан 2'.
Устройство
горизонтального компрессора
показано на рис. 36.
Рама компрессора.
Базовой деталью, в которой
расположен кривошипно-
шатунный механизм,
является рама компрессора. На
раме крепят цилиндры и
все вспомогательные
детали. Она воспринимает все
усилия, возникающие в
деталях при сжатии пара,
поэтому должна быть
массивной и прочной. Рама
находится под действием
атмосферного давления.
Проемы и отверстия в ней
закрываются легкими
крышками и кожухами.
Рамы бывают
вильчатые и байонетные. При
байонетной раме
упрощается конструкция вала и
его укладка, возможно
применение неразъемного
шатуна. Вал изготовляют
кривошипным и опирают
на один коренной
подшипник и один выносной. У
вильчатых рам вал
коленчатый, который опирается
на два коренных подшипника. Такие рамы сложны в монтаже,
менее удобны в эксплуатации и дороже.
В настоящее время компрессоры АГ-600 и АГ-1200 изготовляют
с байонетной рамой, компрессоры других марок — с вильчатой
рамой. Рамы изготовляют литыми из чугуна марки СЧ18—36.
Цилиндр. В цилиндре происходит обратное расширение пара
холодильного агента, оставшегося в мертвом пространстве,
всасывание пара из испарителя, сжатие пара и нагнетание его в
конденсатор. Цилиндры двойного действия имеют гнезда для размещения
всасывающих и нагнетательных клапанов. В крупных
компрессорах цилиндры имеют установленные на легкопрессовой посадке
3 — поршень; 4 — шатун; 5 — сальник; 6—
сывающий клапан; 10 — нагнетательный
лектор

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
Рис. 33. Блоккартерные восьмицилиндровые компрессоры:
а — АУУ-400: 1 -— блок-картер; 2 — коленчатый вал; 3 — шестеренчатый масляный
насос; 4 — приводные шестерни насоса; 5 — шатуи; 6 — поршень; 7 — клапан
всасывающий; 8 — клапан нагнетательный; 9 — гильза цилиндра; 10 — нагнетательный
коллектор; // — всасывающий патрубок; б — ФУУ-350: / — блок-картер; 2 — гильза
цилиндра; 3 — поршень; 4 — водяная рубашка; 5 — всасывающий клапан; 6 —
нагнетательный клапан; 7 — всасывающая полость; 8 — сальник; 9 — коленчатый вал;
10 —фильтр тонкой очистки масла; // —заборный масляный фильтр; 12 — масляный
насос; в— поперечный разреа компрессора ФУУ-350
гильзы для облегчения ремонта при износе. Крышки соединяют
с цилиндром шпильками, применяя прокладки из паронита или
клингерита.
Цилиндры с крышками и гильзы выполняют из
высококачественных чугунов марок СЧ21—40 и СЧ24—44 или легированных
чугунов с присадкой никеля от 1 до 2%.
Клапаны всасывающие и нагнетательные. Всасывающие
клапаны предназначены для всасывания пара в цилиндр компрессора,

76
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
оно
<- so
,_ м «о
•Ж о «
3 СО
X О^
5*8
3 = 8
• з&
я в Я
cl as
I Я В Я Л №
. С Ч К К О
о,о о art»
Si* «О О S
В« щ Ч О
| ag is
IbI.j"
*"* «^ га «е-я
■• 2 ..ч , а
я ч m и К
Ч и я О*о ч
С гаю Р Ч
i a 1 о •-
сна..
я я о Bs
a B»s ЕГ н В
Веч^*о чо*
л .. О
ч .-к --и я
о ?в g sJ?
|=Ч§3°
I 50=§ё«.
В ш й '-■ Р
3 я о h 5 га
в ап а а «г
If
о2
м я
щ°
Я №
2s»

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
77
а нагнетательные — для
нагнетания пара из
цилиндра в конденсатор.
От состояния клапанов
зависит холодопроизводи-
тельность компрессора:
если клапаны неплотно
закрываются, то пар
перетекает со стороны высокого
давления на сторону
низкого давления и холодо-
производительность
уменьшается.
Клапаны относятся к
наиболее ответственным
узлам компрессора. Они
должны обеспечивать
плотность в закрытом
состоянии, своевременность
открывания и закрывания,
малое сопротивление
протеканию газа,
износоустойчивость и прочность.
В настоящее время все
горизонтальные
компрессоры имеют пластинчатые
клапаны (рис. 37).
Конструкции всасывающих и
нагнетательных
пластинчатых клапанов одинаковы.
Основные детали клапанов
следующие: седло 3,
розетка /, пластины 4, пружины
2. Пластина клапана
прижимается пружиной к
седлу и перекрывает
проходное сечение клапана.
Всасывающий клапан имеет
приспособление для
ручного открывания при пуске
компрессора в ход. Под
действием шпинделя
опускается отжимная вилка,
стержни которой входят в
отверстие седла клапана и
отжимают пластину.

78
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 35. Принцип действия горизонтального
компрессора:
1,1'— всасывающие клапаны; 2,2'— нагнетательные клапаны;
3— цнлнндр; 4 — поршень
Седла и розетки изготовляют из стали 35 и 45, пластины— из
листовой легированной стали марок ЗОХГСА, пружины — из
пружинной проволоки класса II.
Предохранительные клапаны. Для предотвращения аварии
в случае повышения разности давлений нагнетания и всасывания
выше допустимой применяют предохранительные клапаны. При
нормальной работе компрессора предохранительный клапан должен
быть закрыт, а при повышении разности давлений нагнетания и
всасывания выше допустимой предохранительный клапан
открывается и соединяет нагнетательную сторону со всасывающей, при
этом часть пара переходит с нагнетательной стороны на
всасывающую и возможность аварии исключается.
Для горизонтальных компрессоров применяют пружинные
шпиндельные предохранительные клапаны (рис. 38).
Шпиндельный клапан имеет следующие основные части: клапан
/, направляющую 4, седло 5, пружину 3. Пружина плотно
прижимает грибок к седлу клапана и разъединяет нагнетательную сторону
со всасывающей. Пружинный предохранительный клапан должен
начинать открываться при разности давлений для аммиака
1570 кн/м* (16 кг/см*)
и быть полностью открытым при разности давлений
1800 /сн/ж2(18,4 кг/см2).

Рис. 36. Горизонтальный аммиачный компрессор двойного действия АГ-600:
/ — байонетная рама; 2 — коленчатый вал; 3 — коренной подшипник; 4 — кожух кривошипа; 5 — шатун; 6 — крейцкопф;
7 — шток; 8 — предсальник; 9 — сальник; 10 — Цилиндр; // — поршень с кольцами; 12 — подвижная опора цилиндра; 13 — _j
всасывающий клапан; 14 — нагнетательный клапан; 15 — предохранительный клапан rri

80
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
ной вилки; // — стержень отжимной
внлки; 12 — установочный штнфт
Механизм движения. В горизонтальном компрессоре
механизм движения состоит из поршня, штока, крейцкопфа, шатуна,
коренного вала, маховика.
Поршень служит для сжатия паров в цилиндре. В
горизонтальных компрессорах применяют скользящие дисковые поршни:
для облегчения веса их обычно изготовляют пустотелыми.
Поршни бывают составные и целые. Составные поршни (рис. 39, а)
состоят из корпуса /, кольцевой вставки 9 и крышки 8. В целых
поршнях в нижней части имеется опорная поверхность 3
(рис. 39, б). В горизонтальных компрессорах поршень опирается на
зеркало цилиндра одной третью своей поверхности, а 2/3 боковой
поверхности поршня протачивают, уменьшая радиус на 0,5—
0,8 мм. Полученный зазор уменьшает износ поршня и
предохраняет поршень от боковых заеданий при его износе. Поршни
изготовляют из чугуна СЧ21—40, а опорные поверхности — из
баббита Б83 (ГОСТ 1320—60). Поршень со штоком соединяют
посредством гайки 5, которая для предохранения от самоотвинчивания
имеет стопорную шпильку 7. Гайку и шпильку изготовляют из стали.
Поршневые кольца создают уплотнение между
зеркалом цилиндра и движущимся поршнем и препятствуют утечке
пара из полости сжатия. Уплотнение создается за счет плотного
прилегания поршневых колец к зеркалу цилиндра и лабиринтного
действия набора колец.

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
81
0120
Дефекты в работе
поршневых колец отражаются на
производительности,
мощности и надежности работы
компрессора. Поршневые кольца
выполняют с прорезью
(замком), и в свободном состоянии
их диаметр больше диаметра
цилиндра. Поэтому, находясь
в цилиндре, кольцо оказывает
давление на его стенки в силу
естественной упругости
материала, а, кроме этого, масло,
вводимое в цилиндр для
смазки, образует пленку,
значительно повышающую
плотность колец. Кольца имеют
замок прямой, косой под
углом 45° и внахлестку (рис.40).
Устройство колец с замком
внахлестку, как более
дорогое в изготовлении, не
рекомендуется. Для компенсации
теплового расширения
кольца оставляют зазор замка
величиной 0,005—0,007
диаметра поршня. При хорошо
выполненных кольцах
основные потери от неплотности происходят через зазор в замке
кольца. При недостаточно тщательном выполнении колец основные
утечки возникают между кольцом и цилиндром или между кольцом
и поршневой канавкой.
Долговечность работы поршневых колец зависит в основном от
качества материала. Поэтому для их изготовления применяют
высококачественный перлитный чугун такого же состава, что и чугун для
втулок цилиндров, но для уменьшения износа материал колец может
быть на 10—20 единиц (по Бринеллю) тверже материала втулок.
Шток связывает поршень с крейцкопфом. Он должен быть
жестким, прочным при минимально допустимом диаметре и
износоустойчивым. Штоки выполняют из высококачественной стали 45
(ГОСТ 1050—57). Для регулирования линейного «мертвого»
пространства шток крепят к крейцкопфу на резьбе специальными
муфтами, состоящими из двух половин, и гайками.
Крейцкопф (рис. 41) соединяет шток поршня,
совершающего прямолинейное движение, с шатуном, качающимся на пальце
крейцкопфа.
Рис. 38. Клапан предохранительный
шпиндельный:
/ — клапан; 2 — прокладки; 3 —
пружина; 4 — направляющая; 5 — седло
клапана; б — прокладки; 7 — буферная камера;
8 — дроссельное отверстие; 9 —
нагнетательная полость; 10 — всасывающая
полость

82
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Mspmdoe пространство
h 3
Рис. 39. Поршни горизонтальных компрессоров:
а — составной поршень: / — корпус; 2 — штифты; 3 — шток; 4 — поршневое
кольцо; 5 — гайка; б — шплинт; 7 — стопорная шпилька; 8 — крышка; 9 —
кольцевая вставка; б — целый поршень: / — поршень; 2 — шток; 3 — опорная
поверхность поршня; 4 — поршневое кольцо; 5 — гайка; 6 — стопорный болт
Крейцкопфы выполняют с отъемными башмаками / и 5,
отлитыми из чугуна, или с заливкой баббитом. Материалом корпуса 2
служит стальное литье марки 150 или 20Л (ГОСТ 977—58) для
крупных машин и чугун СЧ21—40 — для малых машин.
Башмаки и параллели рамы имеют цилиндрическую форму.
Башмаки предназначены для передачи усилий, развивающихся в
ползуне, параллелям, по которым они скользят.
Крейцкопф соединяется с шатуном с помощью пальца.
Палец должен быть прочным, жестким и обладать высокой
твердостью рабочей поверхности. Материалом для пальцев служит сталь
20Х (ГОСТ 4543—57). Поверхность пальца цементируют,
закаливают и шлифуют.
Шатун должен обладать жесткостью в отношении
продольного изгиба и прочностью при минимальном весе. Он состоит
(рис. 42) из стержня /, кривошипной головки или мотылевого под-

§ 24, Поршневые одноступенчатые компрессоры
83
2-А<у///>к^//М
22
шипника 8, крейцкопфной
головки 9, двух шатунных
болтов 3, двух корончатых гаек
4. Шатуны в крупных
горизонтальных компрессорах
выполняют коваными из стали
марки 40 с точеным стержнем
круглого сечения, слегка
конусным по длине.
Кривошипную головку шатуна при
коленчатом вале выполняют
открытого типа с отъемной
крышкой, которую крепят к
шатуну болтами. При
кривошипном вале кривошипную
головку шатуна выполняют
закрытого типа, неразъемной.
Неразъемная головка делает-
шатун более легким, простым
и более надежным ввиду
отсутствия шатунных болтов.
В обоих случаях в
кривошипные головки помещают
разъемные стальные вкладыши,
внутренняя поверхность
которых залита баббитом марки
Б83 или БН, и набор
регулирующих прокладок, с помощью которых производится
подтяжка подшипников.
Крейцкопфную головку шатуна выполняют неразъемной
вместе со стержнем в виде проушины с вкладышем из двух частей,
закрепленным с помощью клина. Вкладыши изготовляют из
фосфористой бронзы марки ОФ6,5—0,15 (ГОСТ 5017—49).
Шатунные болты относятся к самым важным деталям
компрессора. Их разрыв приводит к наиболее тяжелым авариям,
так как вследствие сильных ударов колена вращающегося вала по
оторвавшемуся шатуну шатун изгибается, повреждается вал, а
иногда разрушаются рама и цилиндр, что приводит к полному выходу
компрессора из строя. Материалом для изготовления шатунных
болтов служит легированная термообработанная сталь 38ХА
(ГОСТ 4543—57).
Болты.затягивают корончатыми гайками, которые во избежание
самоотвинчивания шплинтуют.
Коренные валы должны быть жесткими, прочными, а
их трущиеся поверхности — износоустойчивыми.
Конструктивно валы выполняют кривошипными и коленчаты-
Рис. 40,
кольца:
/ -
45
Поршневые уплотнительные
замок внахлестку; 2
3 — замок прямой
замок под углом

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 41. Крейцкопф аммиачного горизонтального компрессора:
1 — верхний башмак; 2 — корпус; 3 — болты; 4 — латунные прокладки; 5 — нижний
башмак; 6 — муфта; 7 — упорная шайба; 8 — палец; 9 — нажимной фланец
ми. Кривошипный вал имеет только две опоры, что значительно
упрощает монтаж и снижает чувствительность вала к перекосам
опор. Крупные кривошипные валы в изготовлении проще
коленчатых и применяются в крупных горизонтальных компрессорах.
Кривошипный вал представляет собой сборную конструкцию из
собственно вала, плеча кривошипа, пальца кривошипа и противовеса,
уравновешивающего силы и момент инерции. Ротор или маховик крепят
двумя тангенциальными шпонками.
У валов горизонтальных компрессоров со встречным
движением поршней (оппозитных) между парой опор расположено по
два колена, смещенных на 180°, с длинной щекой, соединяющей их
шейки (рис. 43).
Для подвода смазки от коренных подшипников к шатунным
в теле вала просверлены каналы.
Валы изготовляют из высококачественных
углеродистых-сталей марок Ст. 40 и Ст. 45 или из легированной, подвергаемой калению
стали марки 40Х. В качестве опор обычно применяют подшипники
скольжения. Вкладыши выполняют из двух частей с горизонтальным
разъемом. Смазку к подшипнику подводят с ненагруженной его
стороны и распределяют вдоль шейки вала по канавкам
(холодильникам).
Материалом вкладышей служит стальное литье или чугун.
Для заливки применяют баббит марки Б83, а в последнее время
стали применять свинцовый баббит марки Б16 или свинцово-нике-
левый — БН.

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
85
Маховики
служат для обеспечения
равномерности
вращения электродвигателя и
компрессора. Маховик
или ротор
электродвигателя крупных
компрессоров снабжают
специальным зубчатым
венцом, с которым входит
в зацепление ручной
приводной механизм для
его проворачивания
перед пуском компрессора
в ход.
Сальник. Для
уплотнения штока в месте
выхода из передней
крышки и
предотвращения утечки
холодильного агента из цилиндра
компрессора или подсоса
воздуха в цилиндр при
давлениях ниже
атмосферных применяют
сальники. В горизонтальных
компрессорах наиболее
распространены
самоуплотняющиеся
многокамерные сальники с
чугунными или
алюминиевыми кольцами (рис. 44).
Уплотнительные
кольца / разрезаны, как
показано на рис. 44.
Каждое из колец
охватывается по окружности
браслетной пружиной 2,
создающей
предварительное уплотнение
между элементами сальника
и штоком.
Основное усилие,
прижимающее
уплотнительные кольца к
штоку, создает пар за счет
Рис. 42. Точеный шатун
горизонтального компрессора с отъемной нижней
головкой:
/ — стержень;. 2 — прокладки для
регулирования линейного мертвого пространства;
3 — болт; 4 — корончатая гайка; Ь — шплинт;
6 — скоба шатуна; 7 — прокладка для
регулировки диаметра отверстия головки;
8—верхняя часть головкн; 9 — втулка верхней
головки
Рис. 43. Коленчатый вал компрессора со
встречным движением поршней

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 44. Сальник горизонтального компрессора:
а — обойма (чугун); б — кольцо с пружиной; в — пружина (сталь);
г — части кольца (чугун); д — кольца в обоймах; / — разрезное
кольцо; 2 — пружина; 3 — обойма; 4 — клингеритовая прокладка; 5 н 7 —
<5уксы; 6 — резиновое кольцо; 8 — фонарь
разности давлений в камере и в масляной пленке в зазоре
между кольцами и штоком. Для установки пружины и для
создания масляной пленки по наружной и внутренней
поверхности колец имеются канавки. Такая конструкция кольца
обеспечивает саморегулировку сальника: при разогреве штока и
его расширении пружина растягивается и кольцо расширяется, при
охлаждении штока пружина сжимается и прижимает кольцо ради-
ально к штоку, то же происходит и при износе штока..
Кольца попарно устанавливают в обоймы <?или камеры,
притертые друг к другу торцами. Камер может быть от четырех до шести
при диаметре штока от 50 до 160 мм. Масло для смазки сальника
подается через фонарь 8, представляющий собой полую втулку,
соединенную с масляным насосом и со всасывающей стороной
компрессора. Пар, неизбежно проникающий в сальник, через фонарь
отсасывается компрессором и, таким образом, сальник разгружается
от давления, а шток охлаждается. После фонаря сальник уплотняет
уже небольшой перепад давлений (давление всасывания и
атмосферное).
Для создания уплотнения по наружной поверхности
сальниковой набивки после набивки устанавливают резиновое кольцо
6, а после буксы 5, залитой баббитом марки Б16, расположенной
непосредственно у цилиндра и притертой к штоку,— клингерито-

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
Рис. 45. Лубрикатор:
/ — верхний профилированный диск; 2 —
распределительный золотник; 3 — плунжер; 4 — верхний отвод; 5 —
нижний отвод; 6 — нижний профилированный диск; 7 — вннт
вую прокладку 4. Такие сальники длительно работают без ухода,
сохраняя плотность, но они несколько сложны по конструкции и со
временем срабатывают шток. Кроме сальника, устанавливают
предсальник, состоящий из трех-четырех хлопчатобумажных колец
и резинового кольца с нажимной втулкой. Предсальник
препятствует выходу масла из сальника по штоку.
Смазка компрессора. Система смазки компрессора должна
быть простой и надежной, так как ее нарушение приводит к износу
и даже к выходу из строя компрессора. В компрессоре
смазывают все трущиеся поверхности: поршень в цилиндре, палец в
головке шатуна, крейцкопф в параллелях, кривошипную шейку вала
в головке шатуна, вал в коренных подшипниках, уплотнение што-

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
-"118
Рис. 46. Каплеуказательный глазок
ка — сальник. В крейцкопфных компрессорах имеются две
самостоятельные системы смазки: 1) смазка цилиндра и сальника;'
2) смазка кривошипно-ша ту иного механизма. Цилиндр и сальник
смазывают под давлением с помощью лубрикатора,
представляющего собой многоплунжерный насос с отдельными насосными
элементами, каждый из которых питает только один ввод в цилиндре.
В л у б р и к а т о р е (рис. 45) насосные элементы
расположены вокруг, вертикального вала, на который насажены два
профилированных диска. Верхний / из них приводит в действие плунжеры
3 насосов, а нижний 6 — распределительные золотники 2. Диски
профилированы таким образом, что при каждом обороте вала
золотник делает один двойной ход, а плунжер — два хода. Окна
золотника расположены так, что при первом ходе плунжера вниз
масло из резервуара подается по нижнему отводу 5 в каплеуказа-
тель, а при втором ходе вниз масло, поступившее из каплеуказа-
теля, по верхнему отводу 4 нагнетается в цилиндр компрессора.
Подачу регулируют вращением винта 7, которым изменяют
свободный ход в скобе плунжера. Лубрикатор имеет привод от
крейцкопфа или коренного вала. Для подачи масла вручную перед пуском
компрессора лубрикаторы имеют рукоятку.
Для контроля подачи масла применяют каплеуказательные
глазки (рис. 46). Баллончик глазка, имеющий два смотровых
окошка из плексигласа, заполнен глицерином. Вдоль его оси
натянута проволочная нить, по которой скользят поднимающиеся
вверх капли масла. На входе и выходе масла установлены обратные
клапаны. Для смазки применяют масло ХА (ГОСТ 5546—59) с
температурой застывания не выше —40°С, температурой вспышки не
ниже 160°С.
Кривошипно-шатунный механизм (коренные и шатунные
подшипники вала, пальцы и башмаки крейцкопфов) смазывают под

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
Г"" А-А
Рис. 47. Шестеренчатый масляный насос:
/ — корпус насоса; 2 — ведомая шестерня; 3 — валнк (ось);
4 — валик ведущий; 5 — ведущая шестерня; 6 — крышка»
давлением от шестеренчатого насоса (рис. 47) маслом марки
«Индустриальное 50» («Машинное СУ») (ГОСТ 1707—51) с температурой
застывания не выше —20°С и температурой вспышки не ниже
200°С. Насос забирает масло из бачка и подает к коренным
подшипникам и параллелям крейцкопфа. От подшипников по
каналам в коленчатом валу масло поступает к кривошипным шейкам и
вдоль шатуна — к пальцу крейцкопфа. Стекающее из мест смазки
масло возвращается самотеком в бачок, где охлаждается. Схема
смазки приведена на рис. 48.
2. Бескрейцкопфные поршневые компрессоры большой
производительности
Принцип действия бескрейцкопфного прямоточного
компрессора показан на рис. 49. При движении поршня вниз объем цилиндра
увеличивается и давление пара снижается. Когда давление в
цилиндре станет несколько меньше давления в испарителе, откроется:
всасывающий клапан /, и пар из всасывающего трубопровода
начнет поступать в цилиндр компрессора. При перемещении поршня
вверх всасывающий клапан закрывается, пар сжимается, и, когда
давление пара в цилиндре станет выше, чем давление в нагнетатель-
номс трубопроводе, откроется нагнетательный клапан 2, и пар
будет выталкиваться из цилиндра.
На рис. 50 показан бескрейцкопфный У-образный
четырехцилиндровый компрессор. Он имеет следующие основные части:

90
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
12 3 4 5 6 7
машинное масло
масло (рригус
Отработанное машинное масло
Рис. 48. Схема смазки горизонтального компрессора:
/ — насос-лубрикатор; 2 — коренные подшипники; 3 — мотылевый подшипник
4 — фильтр; 5
предсальник; 9
масляный бачок; 6 — крейцкопф;
сальник; 10 — цилиндр
головка шатуна; 8
картер, блок цилиндров, всасывающий и нагнетательный клапаны,
поршень с поршневыми кольцами, кривошипно-шатунный
механизм, сальник, смазочное устройство.
Картер. Как и рама горизонтального компрессора, картер
является опорной деталью компрессора, на которой крепят
цилиндры, коренной вал и другие детали.
Картеры бескрейцкопфных компрессоров находятся под
давлением всасываемых паров холодильного агента, поэтому они должны
быть особенно герметичными. Герметичность достигается
уменьшением числа разъемов. Для этого у многих компрессоров картер
отливается заодно с цилиндрами. Материалом для изготовления
картера служит чугун СЧ18—36.
Картер некоторых компрессоров разделен перегородкой на две
полости — масляную и кривошипную. В масляной полости
расположен механизм смазки, а в кривошипной — кривошипно-шатун-
ная группа.
Картеры обычно имеют четыре окна с крышками: два боковых
служат для доступа к мотылевым подшипникам, через переднее
окно возможен доступ к смазочному механизму, в четвертой задней
крышке монтируют сальник.
Цилиндры. В многоцилиндровых компрессорах для
уменьшения расстояния между цилиндрами выполняют блоки цилиндров
в одной отливке. Цилиндры обычно имеют вставные сменные гильзы.
Это упрощает и удешевляет их ремонт, а также позволяет
увеличивать диаметр цилиндров при работе компрессоров на фреоне-12.
Гильзы уплотняют по верхнему и нижнему наружным поясам рези-

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
91
Выгод
паров NH}
Рис. 49. Принцип действия вертикального
компрессора:
/ — всасывающий клапан; 2 — нагнетательный
клапан; 3 — цилиндр; 4 — поршень
новыми кольцами.
Верхнее кольцо препятствует
перетеканию пара из
полости нагнетания, а
нижнее —
проникновению масляного тумана
из картера в полость
всасывания. Цилиндровый
блок имеет общие
всасывающее и
нагнетательное окна. В
прямоточных компрессорах
нижняя часть цилиндра
соприкасается с
холодными парами и имеет
сравнительно низкую
температуру. В верхней части
находится сжатый пар
с высокой температурой.
Для уменьшения
«вредного» теплообмена
верхние части цилиндров охлаждаются. Компрессоры, работающие на
аммиаке и фреоне-22 с высокими температурами нагнетания, имеют
в верхней части цилиндров водяные рубашки.
В компрессорах, работающих на фреоне-12 и фреоне-142 с
невысокими температурами нагнетания, применяют воздушное
охлаждение; для этой цели верхнюю часть цилиндров и крышек
выполняют ребристыми. В новейших моделях используют и водяное
охлаждение.
Цилиндры, гильзы и крышки выполняют из
высококачественных чугунов марок СЧ21—40 и СЧ24—44.
Поршень. В прямоточных бескрейцкопфных компрессорах
применяют тронковые с сильно развитой боковой поверхностью
проходные поршни, в которых всасывающие клапаны
расположены в верхней части. Полость всасывания от картера отделяется
сферической перегородкой в поршне. Для облегчения веса поршни
делают пустотелыми с вырезами на боковой поверхности; вырезы
также уменьшают работу трения (рис. 51)."
Кроме уплотнительных колец, на тронковых поршнях имеются
маслосъемные кольца, предназначенные для удаления с поверхности
цилиндра излишков масла, попадающего из картера. Маслосъемные
кольца устанавливают у нижней кромки поршня так, чтобы в
нижней «мертвой» точке кромка кольца выходила в полость картера, а
в верхней «мертвой» точке — не доходила на величину высоты
кольца до нижней кромки всасывающих окон. При отсутствии маслосъем-
ных колец или неправильной их установке масло попадает в цилиндр

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис 50. Четырехцилиндровый компрессор АУ-200:
о — продольный разрез;б — поперечный разрез; / — водяная рубашка; 2 — цилиндро-
полость; 7 — коленчатый вал; 8 — фильтр грубой очистки масла; 9 — шестеренчатый
нагнетательный клапан
в избыточном количестве, что приводит к излишнему его расходу,
образованию нагара на клапанах и в трубопроводах, а также
оседанию масляной пленки на поверхностях теплообменных
аппаратов, которая ухудшает работу последних.
Маслосъемные кольца по наружной поверхности срезаны на
конус. Масло, собираясь между стенками цилиндра и поверх-

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
93
вая гильза; 3 — поршень; 4 — шатун; 5 — нагнетательный вентиль; 6 — всасывающая
насос; 10 — щелевой масляный фильтр; // — сальник; 12 — всасывающий клапан; 13—
ностью кольца, отжимает кольцо в канавку и стекает внутрь
поршня, для чего в кольцевой проточке под линией острой кромки
кольца имеются отверстия. Такие же отверстия сделаны в канавке мас-
лосъемного кольца для выхода пара.
Поршни делают литыми из чугуна или из алюминиевого сплава.
Кривошипно-шатунный механизм. В бескрейцкопфном комп-

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 51. Шатунно-поршневые группы аммиачных прямоточных компрессоров:
а — точеный шатун с прямым разъемом; б — штампованный шатун с косым разъемом
/ — поршень; 2 — палец; 3 — бронзовая втулка; 4 — стержень шатуна; 5 — разъемная
головка шатуна; 6 — стальные вкладыши, залитые баббитом; 7 — маслосъемные кольца;
8 — глухая головка шатуна; 9 — уплотнительные кольца
рессоре кривошипно-шатунный механизм предназначен для
превращения вращательного движения вала в возвратно-поступательное
движение поршня.
Поршень непосредственно соединяют с шатуном с помощью
поршневого пальца (см. рис. 51).
В бескрейцкопфных машинах применяют плавающие полые
пальцы. Их не стопорят в каком-либо положении, поэтому они могут
свободно проворачиваться в поршне и верхней головке шатуна.
От осевого перемещения в бобышках поршня пальцы удерживаются
пружинными кольцами.
Шатуны кованые точеные с верхней неразъемной головкой
(где запрессована бронзовая втулка) и нижней разъемной головкой
с двумя стальными вкладышами, залитыми баббитом, и
регулирующими прокладками. Скобу шатуна крепят к стержню двумя
болтами на корончатых гайках. Изготовляют и штампованные шатуны
двутаврового сечения.
Коленчатый вал имеет два колена, расположенных под
углом 180° один к другому, с чугунными противовесами. Его уста-

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
навливают на двух коренных подшипниках качения, входящих в
расточки картера.
Сальники. В бескрейцкопфных компрессорах сальники
уплотняют вал в месте выхода его из картера. В современных
конструкциях применяют сальники с упругим элементом — мембраной
и пружинные с уплотнительными кольцами трения.
На рис. 52, а показан мембранный сальник,
применяемый в аммиачных и фреоновых компрессорах с диаметром вала
до 150 мм. Он устроен следующим образом: стальное уплотнитель-
ное кольцо / закрепляют на валу шариковой шпонкой, и оно
вращается вместе с валом. Между стальным кольцом и валом имеется
уплотняющая свинцовая прокладка 15, к стальному подвижному
кольцу / прижимаются два бронзовых кольца 2 и 7, закрепленных
в центре стальных мембран 4 и 5. Мембраны зажимают в свинцовых
прокладках: внутреннюю—между втулкой 13 сальника и фланцем
картера, наружную — между втулкой 13 и крышкой 12 сальника.
Масло подается шестеренчатым насосом из картера через боковое
сверление втулки в пространство между мембранами и образует
масляный затвор. Давление в масляной камере всегда выше, чем
в картере, поэтому внутренняя мембрана 4, прогибаясь, прижимает
бронзовое кольцо 2 к подвижному стальному кольцу /, а наружная
мембрана 5, прогибаясь в сторону крышки сальника и упираясь в
кольцевой уступ, прижимает бронзовое кольцо 7 к подвижному
кольцу. Из сальника масло вытекает сначала в масляный бачок,
расположенный над сальником, а затем в картер компрессора. Наличие
масла в бачке создает необходимое давление масла в сальнике при
остановленном компрессоре. Растеканию масла по валу
препятствует масляное уплотнение 8.
Мембранные сальники надежны в работе, не изнашивают
вал, но требуют очень точной сборки, так как для надежной его
работы подвижное кольцо должно быть установлено Строго
перпендикулярно оси вала. Мембраны изготовляют из стали 65Г
(ГОСТ 1050—57).
Пружинный сальнике кольцами трения показан
на рис. 52, б. Он, так же как и мембранный сальник, состоит из
подвижных и неподвижных частей. К подвижным частям относятся
подвижные стальные уплотнительные кольца 2 с упругими кольцами
из маслобензостойкой резины 6, пружины 10, заключенные в
сепараторе 9. Неподвижные части: промежуточная крышка // и
наружная крышка 3, в которые установлены неподвижные чугунные
кольца / с графитовыми уплотнительными вставками. Для
изготовления графитовых вставок применяют специальный
металлизированный графит марок 6ЕС и 15ЕС ВТУ Московского электродного
завода. Подвижное кольцо выполняют из закаленной стали марки
20 или легированной стали 20Х (ГОСТ 4543—57). Между
неподвижными крышками и валом имеется зазор. Пружины прижимают

f Масло ? з
рпвл I '
Рис. 52. Сальники:
а — мембранный сальник: / — стальное уплотннтельное кольцо; 2 и 7—бронзовые кольца; 3, 11, 14, 15, 15 — прокладки;
4 и 5— мембраны; 6 н 10— гайки; 8— упругий манжет; 9 — крышка манжета; 12- крышка сальника; 13—втулка; б
—пружинный сальник с кольцами трения: / — чугунные кольца с графитовыми уплотннтельными вставками; 2 — подвижные
уплотнительные кольца; 3 — наружная крышка; 4 — крышка манжета; 5 — манжет; 6 — упругие кольца из маслобен-
зостойкой резины; 7 — трубка утечки масла из сальника; в — маслоспускная пробка; 9 — сепаратор пружины; 10 —
пружина; 11 — промежуточная крышка

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
97
стальные подвижные
кольца 2 к
неподвижным графитовым
вставкам, создавая надежное
уплотнение. Масло для
смазки сальника
подается через верхнее
отверстие в крышке, а
возвращается в картер
по каналу вала.
Преимуществом этих
сальников является
простота монтажа и
эксплуатации и небольшая
трудоемкость в
изготовлении основных деталей
(подвижного и уплотни-
тельного колец).
• Клапаны. В
промежуточных компрессорах
применяют
самодействующие пластинчатые
клапаны. Всасывающие
в)
3 3
(Ш№Ш
1ччЧЛЧ-ЛЧЧЧУ355?ф)
/п
И L
1 С
И г
\ с
\с
V г
<$
Ф
Г ***
р 1
н>-
II 1 II
1
г\ 1 м
:: 1 ::
j_j
L *4
ф,
п
ф
и\
*"**^ U
D 1
d jf-
3 /
D /
3 II
Рис. 53. Клапаны пластинчатые:
а — кольцевой нагнетательный: / — седло (ложная крышка); 2 — кольцевые пластины;
3 — пружина; 4 — розетка; 5 — шпилька; 6 — корончатая гайка; 7 — шплинт; 8 —
буферная пружина; о — кольцевой всасывающий: 1 — розетка; 2 — кольцевые пластины;
3 — седло; « —полосовой
4 Заказ № 288

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 54. Предохранительные клапаны:
а — шариковый; б — наперстковый; / — седло; 2 — корпус; 3 — пружина;' 4 —
клапан; 5 — уплотнительное резиновое кольцо
клапаны выполняют как с пружинами (рис. 53,6), так и без
пружин, в последнем случае открывание и закрывание клапана
происходит под действием сил инерции, нагнетательные клапаны
кольцевые пружинные (рис. 53, а).
Кроме кольцевых клапанов, большое распространение
получили полосовые самопружинящие клапаны (рис. 53, в). В таких
клапанах вместо кольцевых пластин применяют полосовые
пластины, посадка на седла которых происходит за счет упругой
деформации пластины, стремящейся принять прямолинейную форму, и
обратного давления пара.
Седла и розетки клапанов выполняют из углеродистой стали
марок Ст. 40 или Ст. 45 или чугуна СЧ24—44. Материалом для
изготовления кольцевых пластин служат хромистые легированные
стали марок ЗОХГСА или 3X13, для полосовых пластин—светлые
холоднотянутые стали марки 70С2Х (ГОСТ 2052—53) или У10А
(ГОСТ 1435—54). Пружины навивают из стальной проволоки
марок П и В.
В аммиачных компрессорах, а иногда и во фреоновых
нагнетательный клапан скрепляется с цилиндром не жестко, а прижимается
к буртику цилиндра буферной пружиной, образуя ложную крышку.
Ложная крышка предохраняет компрессор от гидравлического
удара при попадании жидкости в цилиндр. Проходные сечения
нагнетательных клапанов рассчитывают на высокие скорости пара. Они
не обеспечивают выход жидкости, поэтому при попадании жидкости

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
в цилиндре возрастает давление, под действием которого буферная
пружина сжимается, ложная крышка приподнимается, и
холодильный агент, не прошедший через нагнетательный клапан, через
кольцевое пространство между крышкой и буртиком цилиндра вы-;
ходит в нагнетательную полость.
Вредное пространство в цилиндре компрессора. Для
компенсации тепловых расширений деталей механизма движения, а также
неточностей при изготовлении и сборке компрессора, поршень
никогда вплотную не подходит к крышке; остается небольшой зазор,
который называют линейным мертвым пространством. Чем больше
длина механизма движения, тем больше оставляют линейное мертвое
пространство.
Для крейцкопфных компрессоров со стороны передней крышки
мертвое пространство составляет 1 мм, а со стороны задней
крышки— 2 мм, у бескрейцкопфных компрессоров — примерно 1 мм.
Объем, определяемый линейным мертвым пространством,
составляет только часть мертвого объема. Другой частью является
объем отверстий в клапанах. Общее объемное мертвое
пространство составляет в более крупных компрессорах 2—6%, а в мелких —
5—8% от объема цилиндра.
Предохранительные клапаны. В крупных бескрейцкопфных
компрессорах применяют пружинные самодействующие шариковые
и наперстковые предохранительные клапаны (рис. 54). На рис. 54, а
показан шариковый предохранительный клапан. Он состоит из
седла /, корпуса 2, пружины 3 и шарикового клапана 4. В таких
клапанах между металлическими рабочими поверхностями клапана
и седла часто не обеспечивается полное уплотнение после первого же
сброса давления. В последнее время применяют наперстковые
клапаны (рис. 54, б), в. которых создается мягкое уплотнение клапана
резиновым кольцом. Наперстковый клапан состоит из седла /,
корпуса 2, пружины 3, клапана 4 с уплотнителъным резиновым кольцом
из маслобензостойкой резины. Пружину рассчитывают на
предельную разность давлений, при которой она сжимается, клапан
открывается и перепускает пар с нагнетательной стороны на всасывающую.
Резиновое кольцо обеспечивает надежную плотность клапана при
нормальной работе компрессора.
Смазочное устройство. В крупных компрессорах применяют
смазку от шестеренчатого насоса, затопленного в масле. Насос
находится в картере компрессора и приводится вдвижение от
закрытого конца коленчатого вала посредством косозубой передачи и
вертикального вала или цилиндрической пары шестерен. На
всасывающей линии насоса устанавливают сетчатый фильтр грубой
очистки на расстоянии 10—15 мм от дна картера. На нагнетательной
линии насоса устанавливают щелевые пластинчатые фильтры тонкой
очистки. Фильтры снабжают перепускным пружинным клапаном,
который открывается в случае загрязнения, что приводит к резкому
4*

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 55. Схема принудительной циркуляционной смазки бескрейцкопфного
кэмпрессора:
/ — шестеренчатый масляный насос; 2 — трубка к масляному насосу; 3 — фильтр
грубой очистки масла; 4 — трубка от насоса к масляному фильтру тонкой очистки;
5 — фильтр тонкой очистки масла; 6 — трубка к сальнику; 7 — выходы на шатунную
шейку; 8 — трубка к коленчатому валу
повышению давления масла. Конструкция щелевого фильтра
позволяет очищать его во время работы компрессора путем
проворачивания вручную.
От масляной магистрали масло подается при коренных
подшипниках качения сначала к сальнику, а из сальника по масляным
каналам вала к шатунным подшипникам, откуда вдоль шатуна по
сверлению или по трубке, укрепленной на шатуне, к поршневому
пальцу. При коренных подшипниках скольжения все масло от
насоса подводится к подшипникам, а затем по каналам в валу —
к сальнику и шатунам. В некоторых компрессорах масло подается
в цилиндр и поршневой палец не по шатуну, а разбрызгивается из
торцовых зазоров шатунных подшипников. Существует и
раздельная подача масла к сальнику и подшипникам. Схема смазки бескрей-
цкопфного компрессора приведена на рис. 55.
Давление в масляной системе измеряют масляным манометром,
установленным после насоса и фильтра. Манометр показывает
разность между абсолютным давлением масла и абсолютным
давлением пара в картере. Эта разность должна составлять 59—118 кн/м*
(0,6—1,2 кг/см2). Давление регулируют перепускным клапаном,
сбрасывающим масло из нагнетательного трубопровода в картер.
Температура масла в картере компрессора может на 30—40°С
превышать температуру окружающей среды. В крупных компрессо-

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
рах применяют водяное
охлаждение масла, часто в
виде водяных змеевиков,
расположенных в масляной
ванне в картере, или в виде
выносных холодильников.
3. Поршневые компрессоры
средней
производительности
В качестве
холодильных агентов в компрессорах
средней
производительности применяют аммиак
и фреоны. Компрессоры
выполняют прямоточными
и непрямоточными.
Бескрейцкопфные
прямоточные компрессоры
средней
производительности конструктивно не
отличаются от бескрейцкопф-
ных компрессоров большой
производительности.
В основном применяют блоккартерную конструкцию с V-, W-,
VV-образным и радиальным расположением цилиндров, количество
которых может быть от 2 до 16. Коленчатые валы—стальные,
штампованные, двухопорные. Для уравновешивания сил инерции
на валу крепят противовесы.
Опорами вала являются подшипники качения.
Шатуны стальные, штампованные, с неразъемными
верхними головками с запрессованными бронзовыми втулками.
Нижние головки имеют прямой или косой срез со стальными
вкладышами, залитыми баббитом (см. рис. 51).
Поршни в прямоточных компрессорах литые стальные, в
непрямоточных — алюминиевые.
Клапаны — пластинчатые кольцевые и полосовые. В
непрямоточных компрессорах ФВ-20, ФУ-40, ФУУ-80 нагнетательные
пятачковые и всасывающие пластинчатые кольцевые клапаны
смонтированы отдельно на плите, которая служит верхней крышкой
цилиндров.
Система смазки комбинированная: смазка сальника
и шатунных подшипников — принудительная от шестеренчатого
насоса, зеркало цилиндров, поршни, поршневые пальцы и коренные
Рис. 56. Самоустанавливающийся сальник:
/ — неподвижное стальное кольцо; 2 —
графитовое кольцо; 3 — кольцо из маслобензостойкой
резины; 4 — пружина; 5 — масляная камера;
6 — обойма »

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
подшипники смазывают способом разбрызгивания. В коленчатый
вал масло поступает через сальник.
Сальники применяют таких же конструкций, как и в
крупных компрессорах. Широко используют самоустанавливающиеся
сальники с масляным затвором (рис. 56), в которых неподвижными
являются стальные кольца /. К неподвижным кольцам / пружиной 4
плотно прижимаются кольца из графита 2, запрессованные в
обоймы 6. Вращение обоймы с кольцами 2 обеспечивается трением
между валом и кольцом 3 из маслофреоностойкой резины, плотно
вставленными в обойму 6. Резиновые кольца также являются
уплотнениями для вала и препятствуют выходу масла из масляной
камеры 5.
Масло подается через нижнее сверление в крышке, а отводится
через верхнее; таким образом, сальник всегда заполнен маслом,
обеспечивающим полную герметичность.
При диаметре вала до 50 мм сальники выполняют с одной
центральной пружиной, при большем диаметре вала устанавливают
несколько пружин, заключенных в сепараторы (см. рис. 52, б).
Компрессор ФУУ-80 (рис. 57) У-образный восьмицилиндровый
холодопроизводительностью 93000 вт.
Блок-картер представляет собой единую чугунную отливку
с установленными в ней цилиндровыми гильзами 2. Во всасывающей
полости блок-картера встроен запорный всасывающий вентиль 15 и
газовый фильтр, в нагнетательной полости 6— нагнетательный
вентиль.
Коленчатый вал 13 — штампованный, двухколенный, с
насадными противовесами.
Шатуны 16 — стальные, штампованные, двутаврового
сечения, с неразъемными верхними и разъемными нижними головками
(с косым разъемом). В верхние головки шатунов запрессованы
бронзовые втулки; в нижние запрессованы стальные тонкостенные
вкладыши автомобильного типа, залитые баббитом.
Клапаны всасывающие 4 — пластинчатые, однокольцевые,
расположены в верхней части гильзы цилиндра. Нагнетательные
клапаны 5—пятачковые, смонтированы в отдельный узел и образуют
верхнюю крышку цилиндра.
Поршни 3 — литые, чугунные, с двумя компрессионными и
одним маслосъемным кольцами. Сальник 9 —
самоустанавливающийся, с восемью пружинами, расположенными в сепараторе. Торцовое
уплотнение осуществляется графитовыми и стальными кольцами.
В компрессоре применяют комбинированную систему смазки:
принудительную от шестеренчатого масляного насоса 12 для смазки
шатунных шеек коленчатого вала, разбрызгиванием —для смазки
зеркала цилиндров, поршневых пальцев и коренных подшипников
качения.
В коленчатый вал масло подается через сальник. Масляный

§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры
Рис 57. Фреоновый непрямоточный восьмнцнлнндровын
компрессор Ф У У-80:
а — продольный разрез; б — попереяный разрез; / — блок-картер;
2 — гильза цилиндра; 3 — поршень; * — всасывающий
пластинчатый клапан; 5 — нагнетательный клапан; в — нагнетательная
полость; 7 — поворотное кольцо толкателей отжима всасывающих
клапанов; в — всасывающая полость; 9 — сальник пружинный;
Ю — щелевой фильтр; // — масляный фильтр; 11 —
шестеренчатый масляный иасос: 13 — коленчатый вал; 14 — соленоид; 15 —
всасывающий вентиль; 16 — шатун

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
насос — шестеренчатый. Масло очищается сетчатым фильтром //
при всасывании и щелевым фильтром 10 на нагнетательной линии
масляного насоса.
В компрессорах ФУ-40 и ФУУ-80 имеется механизм
регулирования производительности путем отжима всасывающих клапанов
отдельных цилиндров. Этим же механизмом пользуются для
разгрузки компрессора при пуске. Кроме этого, холодопроизводительность
можно регулировать применением многоскоростных
электродвигателей, изменяющих число оборотов вала.
4. Поршневые компрессоры малой производительности
В качестве холодильного агента для компрессоров малой
производительности используют фреон-12 и фреон-22. Эти
компрессоры выполняют бескрейцкопфными непрямоточными. По
расположению привода они делятся на открытые (с внешним приводом)
и герметичные (со встроенным двигателем).
Открытые, или сальниковые, компрессоры выполняют с
непосредственным приводом с помощью упругой муфты и с клиноремен-
ной передачей (рис. 58).
Наиболее прогрессивным типом современного фреонового
небольшого компрессора является герметичный компрессор со
встроенным электродвигателем. Герметичные компрессоры по сравнению с
открытыми имеют преимущества: 1) вследствие отсутствия сальника
они более надежны в работе, так как обеспечивается полная
герметичность и невозможность утечки холодильного агента; 2) меньшие
размеры и вес из-за отсутствия сальника, маховика; 3) при работе
меньше шума.
Существуют две конструктивные формы герметичных
компрессоров: 1) в стальном неразъемном штампованном кожухе; 2) в
чугунном разъемном кожухе.
Наиболее надежным, легким, компактным и дешевым в
изготовлении является компрессор в стальном неразъемном кожухе.
В настоящее время такие компрессоры изготовляют не только для
домашних холодильников; область их применения расширяется.
Холодильные машины торгового типа холодопроизводительностью
до 3260 вт изготовляют в основном с герметичными компрессорами.
В автономных кондиционерах применяют герметичные компрессоры
и с большей холодопроизводительностью (19800в/я). Компрессоры
в чугунном разъемном кожухе (рис. 59) изготовляют большей хо-
лодопроизводительности. Они вытесняют открытые компрессоры.
Герметичные компрессоры и агрегаты изготовляют для трех
температурных режимов работ:
1) ФГ (^0=—15° С) — компрессоры для домашних
холодильников и торгового холодильного оборудования;

Рис. 58. Фреоновый компрессор ФВ-4:
/ — картер; 2 — маховик; 3 — сильфонный сальник; 4 — коленчатый вал; 5 — блок цилиндров; 6 — шатун; 7 — поршень;
8 — клапанная доска; 9 — верхняя крышка; 10 — сетчатый фильтр

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
_ ' От 565 до 570
I
Рис. 59. Бессальннковый фреоновый компрессор ФВ-6БС:
1 — крышка цилиндра; 2 — клапанная доска; 3 — цилиндровая гильза; 4 — поршень;
5 — блок; 6 — шатун; 7 и 13 — подшипники; 8 — коленчатый вал; 9 и 12 — крышка
картера; 10 — ротор электродвигателя; // — статор электродвигателя; 14 —
всасывающей штуцер
2) ФГП(^о=+5°С)—компрессоры для автоматов продажи
газированной воды, охладителей напитков, автономных кондиционеров;
3) ФГН (^0=—35° С) — компрессоры для низкотемпературного
торгового оборудования и мелких морозилок.
Компрессоры ФГ работают на фреоне-12, ФГП и ФГН—на
фреоне-22
На рис. 60 показан общий вид герметичного компрессора
ФГ-0,7, выпускаемого Харьковским заводом торгового
машиностроения.
Компрессор имеет стандартную холодопроизводительность
815 вт при числе оборотов «=1450 в минуту. Вал 5 компрессора
установлен вертикально на подшипниках скольжения. На верхнем
конце вала насажен ротор 6 электродвигателя. С помощью эксцен-

Рис. 60. Герметичный фреоновый компрессор ФГ-0,7 (Q0=815 вот):
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — кожух; 2 — блок цилиндров;
t — поршень; 4 — клапанная плита; 5 — эксцентриковый вал; 5 — ротор; / — статор
электродвигателя; 8 — пружина подвески; 9 — электроввод

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
ZZ5
Рнс. 61. Клапанная плнта компрессора ФВ-4 со
всасывающими полосовыми и нагнетательными пятачковыми
клапанами:
/ — плита; 2 — седло всасывающего клапана; 3 — пятачковая
пластина нагнетательного клапана; 4 — розетка нагнетательного
клапана; 5 — пружина клапана; 6 — буферная пружина; 7 —
упорная траверса нагнетательных клапанов; 8 — буферная пластина;
9 — полосовая пластина всасывающего клапана
триковой или кривошипной передачи и шатунов вращательное
движение вала преобразуется в поступательное движение поршней 3.
Два цилиндра 2 расположены под углом 90°. Поршни не имеют колец.
Уплотнение в них достигается за счет малого зазора (10—20 мк)
между поршнем и цилиндром. Клапаны полосовые непрямоточные.
Компрессор смазывают способом разбрызгивания. В бессальниковых
компрессорах электродвигатель охлаждают всасываемыми парами
холодильного агента.

§ 25. Поршневые многоступенчатые компрессоры
109
Клапаны. Наибольшее
распространение в малых
компрессорах получили
пластинчатые полосовые клапаны,
иногда применяют и
кольцевые. На рис. 61 показаны
полосовые и пятачковые
клапаны компрессора ФВ-4.
Сальники применяют
самоуплотняющиеся с кольцами
трения и сильфонные.
На рис. 62 показан силь-
фонный сальник компрессоров
ФВ-1,5 и ФВ-4.
Подвижное стальное
кольцо 2 уплотняется на валу
резиновым кольцом /. К силь-
фону 4 с одной стороны
припаяно неподвижное бронзовое
кольцо 3, а с другой —
направляющий стакан 6.
Направляющий стакан на
прокладках 7 с помощью крышки 8 крепят к картеру. Бронзовое
кольцо 3 притерто к стальному кольцу 2 и прижимается к нему
пружиной 5.
Детали компрессоров обычно смазывают способом
разбрызгивания.
В соответствии с ГОСТ 6494—61 аммиачные компрессоры
(табл. 5—8) изготовляют следующих типов: тип
А—одноступенчатые бескрейцкопфные вертикальные (АВ), У-образные (АУ), УУ-
образные (АУУ), тип АО — одноступенчатые креицкопфные
горизонтальные со встречным движением поршней (оппозитные).
4 3 2 l
Рнс. 62. Снльфоннын сальник:
/ — резиновое кольцо; 2 — стальное кольцо;
3 — бронзовое кольцо; 4 — сильфов; S —
пружина; 6 — направляющий Стакан; 7 —
прокладка; 8 — крышка
§ 25. ПОРШНЕВЫЕ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Многоступенчатое сжатие в холодильных машинах может быть
осуществлено многоступенчатыми компрессорами или
одноступенчатыми компрессорами, скомпонованными в агрегат
многоступенчатого сжатия (чаще двухступенчатого). В качестве ступени низкого
давления применяют обычный или специальный поджимающий
(бустер) компрессор с увеличенным диаметром цилиндра.
Двухступенчатые компрессоры бывают креицкопфные с горизонтальным
и угловым расположением цилиндров и бескрейцкопфные.
В горизонтальных машинах объединяют два одноступенчатых
компрессора, один из которых является ступенью низкого давле-

Таблица 5
Основные данные о крейцкопфных аммиачных одноступенчатых компрессорах двойного действия
завода «Компрессор»
Марка компрессора
Количество
цилиндров
1
2
1
2
1
2
Диаметр
цилиндра (£>),
мм
450
450
400
400
420
420
Ход портня
(S), мм
550
550
550
550
550
550
м
&
X = fc
5«
>11
о<5|
Холодопронзводительнссть
при t, - —15°С. /к - +30°С
ст. г кал 1ч
ill
II!
Гвбариты, «л
длина
ширина
высота
с
электродвигателем
Масса
без

ховика, кг
ЗАГ* . .
4АГ* . . .
ЗАГТ* . .
4АГТ* . .
АГ-600**
АГ-1200**
АО-600***
АО-1200***
АО-1800***
167
167
167
167
187
187
1710
3420
1340
2680
1660
3320
757000
1510000
465000
932000
700000
1400000
650000
1300000
400000
800000
600000
1200000
228
455
225
450
215
413
280
280
280
220
220
220
500
500
500
1585
3170
4755
700000
1400000
2100000
600000
1200000
1800000
190
375
560
5570
5570
5570
5800
7000
7000
3600
6000
3500
5300
3300
4400
2500
2500
2500
2400
2500
2500
9700
19250
9700
19250
9250
15300
3820
3820
3820
3310
4420
1800
1800
1800
5500
10500
16000
Примечание. Компреосоры аАГ, 4АГ, ЗАГТ, 4АГТ, АГ-600, АГ-1200 выпущены до 1961 г.
* Рама вильчатая.
•• Рама байонетная.
*•• Оппознтные компрессоры.

— — с
ч
о
§■
<4
ui
мпр>
i
I
§
пенч
л
1
<j
о
X
<о
о
н
S
X
IX аммй
<о
ОЯ$Н
крейцк
<j
о
нные
в
овные
Осн
3
q3
S
а
н
S
а
та
U
fa
о
и
a
со
к
а
=
3
8
ч
ч
ilpg
5&Т+ 1
"о1 1 *
а5-«
СГ
к7
5. О
« о
о и о
ВО СО
о „ Ц
о с».
о £
ч Б
о о
Xi
г
а
*Й
it
е
чв
h/tW 'wSHmdou
инкэвяно
-иио 'иэчдо
Лх.Сн
-им а (t/) я ох
-odooo oifDHh
"ir ' (S)
KHmdou Vox
tvtv
'(a) EdttHHir
-ип diawBHtf
aodlfHHirHti
ОЯ1ЭЭЬИ1ГО>1
eodlfHHifHri
ЭИНЭЖ01ГОиЭВс1
a
о
к
а
s
о
м
к
к
о.
о
ю
о
о
с
О Г— О Ю С
N Я ч П -
~* — -ч
** О Q О С
си io о со it
со со сч ■* с
I—t I—t _
ю о ю о с
00 00 СО СЧ ОС
Ю Ю О) " —
I—t 1—
ю о о о с
СО Ю Ю СЧ 1Г
СО СО —1 СЧ ОС
^* ^* —
1Л
СО СО СО Ю 1С
■ч< сооо — со ю со ~* со с
^" счсо rase
ОООООООООС
ооооооооос
юоооооооос
— сососчоюооос
~*^СЧСОЮГ^ОЮСОС
~ —СЧС
ооооооооос
оюооооооос
■тсооомсч-ччооос
cooocof^oot-^coinooc
~ ~ сч со inoo — f-coir
~ —СЧ С
t^ CO Tf СО lO
Tj'cOO^CvJCOTfcOO^OO'^
C0Tl«COO>'sr~O0C4~CN
« <N СЧ -4<cO0C
ооооооооос
счсосчсооосчоосчсоос
Г'-СЛГ^СЛ^С^т^г^сОх
о о о о с
ад ад ^ ^ if
^ ^ сч
о о о о с
00 00 Ю Ю tv
rt _ Сч
СЧ ■* СЧ ■* Сч
СО >» СО >> (Г
~ со "7 >» ^ аз "7 >> « ее
С0**>з<!оЗ<!>ъ<:т5С
<
СЧ
.<
•*
-«:
СЧ
,<
•ч-
,<
CV
> о о о с
) О О
> СО СЧ Ю О 1П СО
-< сч со оо — t-
> о о о ю о о
) СО -< СЧ 00 О СЧ
Г- h- 00 ~^ ~* со
■—I 1—t I—t
> о ю о о ю о
СО N « (С -н to
—• СО О) t~ СО Ю
I—» ,—1 I—t
> О О О О О Q
j rt со о сч t- <5
ад Ф я ч о о
ю
СЧО) СЛСЧ
> Ю t^O-* СП СПЮСООО-* СОЮ
1 « " — СЧСЧ СО-* СОО) СЧ
> оооооооооооо
) ОООООООООООО
) ОООООООООООО
j йоо^оад-лооооо
) —СЧСО^ШООг^ОЮООО
— — СЧ СО ■*
) ОООООООООООО
ОООООООООООО
) Ю СО О СЧ ОЮ "^ СО OCO ОО
j t^min — oc4t^coin сч от
> —• сч coins ооо — t— coinco
— —■ — счсо ■*
СО ■*
о — — сосч^спюоооюо
ТГСОООСПСЧ^СПСОСПСОСПСО
^^^^^-СЧСОЮс^О
—■
) ОООООООООООО
) СО ■* СО Ч-СО •* СЧ СО СЧ СО СЧ СО
ч СП **• О! ^ СТ> ■«*" t^- СП Г^ О! г^ СО
— — —
о о о о о о
1^ С t^ СО СО СО
~ — —
1 О О О О О О
00 00 00 Ю 1Л Ю
—' " —'
1 сч т оо сч ■* СО
>> >>
) СО >» >» СО >> >»
#
22** .
-45** .
У-90**
-100**
-200**
У-400*
со >» >» со ?* >>
- <
<
<
<
<
<,
С) X
В Л
!
к 2
<
р
II
1!
II
II
ft
CQ
I
I
.ЛИ S
5 So К
PI Q "
Р? ■ м
и>" я.
5<с I «
u m _ >,
о. а ч
ЙН
я .а о
■3 * _
* а о *
л я *
го
К в)

Таблица 7
Основные данные о бескрецкопфных фреоновых одноступенчатых компрессорах,
выпускаемых в СССР
Марка компрессора
О U.
ч ч
О X
с х
U Ч
га х
о. сг
3* X
X X
5 ч
О X
та
ФВ-0,7 5Н
(2ФВ-4)
ФВ-1,5 Н
(2ФВ-5)
ФГ-2,5 Н
ФВ-4 Н . .
(2ФВ-6.5)
ФУ-8 Н
ФВ-12 П
(2ФВ-10)
ФУ-25 П
(4ФУ-10)
ФВ-60 П
(2ФВ-19)
ФУ-120 П
(4ФУ-19)
ФВ-6* Н
В
У
в
У
в
У
&■"-*■
еСч :
13
Is
40
50
50
67,5
67,5
100
100
190
190
45
40
40
50
50
80
80
140
140
О BQ
о с
450
650
1000
650
850
960
1440
650
850
650
850
720
960
720
960
480
720
480
720
960
за
14
»Т-
й> * -.
Ъ ш 2
о "-
Холодопроизводитель-
ность при ta = — 15°С,
tK - -t-30°C
их
3,05
4,41
6,78
6,1
7,95
8,8
13,6
13,8
18,2
27,6
36,4
54,4
72,5
109
145
228
342
456
684
20,6
ст. ккал/ч
Потребляемая
мощность при
Го = — 15СС,
гк = +зо°с,
кет
815
1280
1750
1515
2100
2326
3140
3500
4650
6860
8960
13100
17500
26200
35000
51200
70000
101000
140000
5245
700
1100
1500
1300
1800
2000
2700
3000
4000
5900
7700
11250
15000
22500
30000
44000
60000
87000
120000
4500
0,6
1,0
1,7
0,62
0,90
0,90
1,
1,
1,
2,
2,
4,
6,
9,
12,
17,
27,
35
54
1,
30
08
53
2
95
8
2
5
5
5
0
77
Габариты, мм
длина
ширина
320
275
320
355
470
635
660
1150
1300
270
255
320
315
530
600
600
860
1150
360
345
520
400
420
570
640
1200
1700
Масса,
кг
24,6
30
33
48
77
200
280
1150
1400

Продолжение табл. 7
Марка компрессора
ФУУ-25* Н
ФВ-20 Н
ФУ-40 Н
ФУУ-80 Н
ФУ-175 П
ФУУ-350 П
Расположение
цилиндров
В
У
УУ
в
У
УУ
в
У
УУ
Количество
цилиндров
2
4
8
2
4
8
2
4
8
Диаметр
цилиндра (D),
мм
67,5
67,5
67,5
100
100
100
190
190
190
Ход поршня
(S), мм.
50
50
50
70
70
70
130
130
130
Число
оборотов {п) в
минуту
1440
960
1440
960
1440
960
1440
960
1440
960
1440
720
960
720
960
720
960
Объем ,
описываемый
поршнем, мг1ч
31
41,4
62
82,6
124
63,4
95
127
190
254
380
318
424
636
848
1270
1696
Холодопроизводитель-
ность прн t„= —15"С,
tK = + же
вт
7100
10480
14200
21000
28400
16300
23260
32600
46500
65100
93000
75600
101000
151500
204000
303000
408000
ст. ккал/ч
6100
9000
12200
18000
24400
14000
20000
28000
40000
56000
80000
65000
87000
130000
175000
260000
350000
Потребляемая
мощность прн
<о = -15°С,
<к = +зо°с,
кет
2,45
3,4
4,7
6,55
9,0
6,15
- 9,2
11,8
18,0
22,7
34,5
28
37,5
54
72
105
140
Габариты,
длина
565
650
545
810
660
1100
1120
1370
1735
ширина
390
540
630
ИЗО
625
910
730
1315
1560
мм
высота
485
515
570
760
710
820
1185
1115
1320
Масса,
кг
45
90
150
180
250
400
850
1200
1800
Примечание. Буквами обозначены компрессоры: Н— непрямоточные; П -
сальниковые и герметичные бессальииковые.
■ прямоточные. Звездочкой отмечены компрессоры открытые

Таблица 8
Компрессоры поршневые герметачные фреоновые малой холодопроазводательноста (ГОСТ 9666—61)
Марка компрессора
Основная модель
ккал/ч
Модификация
основной модели
ккал/ч
Холодопроизводительность
Мощность,
потребляемая электоо-
двигателем при
номинальном
напряжении, кет

Однофазный ток

Трехфазный ток
Масса, кг
S3
Среднетемперагурные и плюсовые компрессоры
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-0",
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-0,
ФГ-1,
ФГ-1,
ФГ-1,
ФГ-2,
ФГ-2.
1
14
18
22
28
35
45
55
7
9
1
4
8
2
8
ФГН-0,11
ФГН-0,14
ФГН-0,18
ФГН-0,22
128
163
210
—
326
—
525
—
815
—
—
—
2100
—
3260
128
—
210
—
ПО
140
180
280
450
700
1800
2800
ПО
180
—
—
256
—
407
—
640
—
1050
1280
1630
—
2560
—
—
—
—
220
—
350
—
550
—
900
1100
1400
—
2200
—
0,14
0,16
0,18
0,20
0,23
0,27
0,32
0,37
0,45
0,55
0,65
0,81
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0,26
0,31
0,38
0,48
0,58
0.72
0,91
1,11
1,40
Низкотемпературные компрессоры
163
—
256
.
140
—
220
0,24
0,26
0,30
0,33
—
0,27
0,30
13
15
18
19
21
22
24
26
28
30
32
35
38
42
46
23
24
26
28
—
—
—
—
—
36
36
36
36
36
36
50
50
50
50
36
36
36
—
—
—
—
—
18
22
27
18
22
27
38
24
30
38
18
22
27

Продолжение табл. 8
Марка компрессора
ФГН-0,28
ФГН-0,35
ФГН-0,45
ФГН-0,55
ФГН-0,7
ФГН-0,9
ФГН-1,1
ФГН-1,4
ФГН-1,8
ФГН-2,2
Основная модель
вт
ккал/ч
Модификация
основной модели
вт
ккал/ч
Холодопроизводительность
—
525
—
815
—
1280
—
2100
—
—
450
—
700
—
1100
—
1800
326
407
—
640
—
1050
—
1630
—
2560
280
350
—
550
—
900
—
1400
—
2200
Мощность,
потребляемая
электродвигателем при
номинальном
напряжении, кет

Однофазный ток
0,39
0,45
0,54
0,63
—
—
—
—
—

Трехфазный ток
0,36
0,42
0,50
0,58
0,71
0,88
1,05
1,31
1,65
2,00
Масса, кг
31
34
37
39
42
46
49
53
57
62
ft
§
Диаметр цнл
мм
36
36
36
50
50
50
36
50
50
50
ч
*
Ход поршня,
18
22
27
38
24
30
27
38
24
30
янд-
ё
§
ство
Колнче
1 РОВ
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2
ФГП-0,45
ФГП-0,55
ФГП-0,7
ФГП-0,9
ФГП-1,1
ФГП-1,4
ФГП-1,8
ФГП-2,2
ФГП-2,8
Плюсовые компрессоры
525
815
1280
2100
450
700
1100
1800
640
1050
1630
2560
3260
550
900
1400
2200
2800
24
28
34
42
49
61
0,76
0,91
1,10
0,53
0,66
0,80
1,00
17
19
21
23
24
26
28
31
34
36
36
36
36
36
18
22
27
18
22

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 63. Двухступенчатый бескрейцкопфный прямоточный У-образный
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — блок-картер; 2 — поршень; 3 —
инк; 8 — заборный масляный фильтр; 9 — масляный насос; 10 — клапан всасывающий;
давления; 13 — нагнетательный вентиль высокого давления; 14 — пусковые байпасы;
давления; 17 — подача воды в охлаждающую рубашку; 18 — щелевой фильтр
ния с цилиндром большего диаметра, другой — ступенью высокого
давления с цилиндром меньшего диаметра.
Рамы и кривошипно-шатунные механизмы у обоих
компрессоров одинаковые. Они имеют общий вал, в средней части которого
установлен ротор синхронного электродвигателя.
В СССР ранее выпускался горизонтальный двухступенчатый
компрессор с дифференциальным, т. е. ступенчатым поршнем.
Каждая ступень имеет свой диаметр поршня. В компрессоре 14АГ
ступень низкого давления расположена в середине цилиндра, а

§ 25. Поршневые многоступенчатые компрессоры
компрессор ДАУ-80:
шатун; 4 — коленчатый вал; 5 — эластичная резиновая муфта; 6 — маховик; 7 — саль-
11 — ложная крышка с нагнетательным клапаном; 12 — всасывающий вентиль высокого
15 — нагнетательный вентиль низкого давления; 16 — всасывающий вентиль низкого
две полости ступени высокого давления —с одной и другой стороны
от нее. Такое расположение цилиндра низкого давления исключает
подсос воздуха через сальник, так как цилиндр высокого давления
всегда имеет давление всасывания выше атмосферного.
Двухступенчатые компрессоры с дифференциальным поршнем
компактны, но имеют недостатки: большую массу поршней,
небольшое число оборотов, перетекание пара из цилиндра высокого
давления в цилиндр низкого давления.
В последнее время получили наибольшее распространение бес-

Таблица 9
Основные данные off аммиачных двухступенчатых компрессорах
Марка
компрессора
АГК-73
АДК-73/40
АДК-65/40
АГК-47
АГК-56
ДАУ-80
ДАУ-50
Тип
гд
гд
гд
гд
гд
УП
УП
Количество цилиндров
2
2
2
2
2
4
4
Диаметр
цилиндра
(£>), мм
п
п
Ч
о
и.
О К
х s
Р) X
X V
X Ч
730
730
650
470
560
3x200
3x150
О к
u X
О X
* и
и 5
3 л
ш ч
450
400
400
300
300
200
150
3
5
к
а
а.
§
ч
о
X
550
550
550
450
450
150
130
Число оборотов (л) в
минуту
167
167
167
187
187
720
960
Объем,
описываемый
поршнем, м'/ч
Цилиндр
низкого давления
4570
4570
3620
1730
2440
609
395,4
Цилиндр вы-
соиого
давления
1710
1340
1340
690
690
203
131,8
Холодопроизво-
дительность
компрессора
am
1050000
465000
1280000
285000
175000
93000
58200
ккал/ч
900000
400000
1100000
245000
150000
80000
50000
а
■j
о
^«
я
о.
с
я
X
X
-30
+35
+30
—43
+38
+35
—20
+38
+35
—33
+35
+30
—50
+35
+30
—40
+35
+30
—40
+35
+30
Мощность »лектродви-
гателя, кет
580
384
513
203
172
55
33
Габариты, мм
<а
X
X
ч
ч
5800
5800
5800
5100
5100
1420
1290
«
X
X
а
X
a
5300
5300
5300
5600
5700
1330
1350
и
1
2400
2400
2400
2800
2200
1480
1260
1!
«
и
и
а
£
2260
23700
22200
11500
13300
1800
1400

ДАУУ-100
ДАО-275
ДАО-550
ДАО-825
ДАОН-175
ДАОН-350
ДАОН-525
о о о о о о «^
Я
СП 4>. Ю СП 4>. Ю 00
СП
СЛ СЛ СЛ 4». 4* 4*. w
О О О СЛ СЛ СЛ Л
О О О О О О *-
сл
о
2x150
270
270
270
270
270
270
Ю S3 КЗ S3 W S3 ь-
S3 S3 S3 S3 S3 S3 со
о о о о о о о
сл сл сл сл сл сл со
о о о о о о сп
о о о о о о о
790,8
2340
4680
7020
2600
5200
7800
263,6
750
1500
2250
750
1500
2250
116300
316000
640000
960000
204000
407000
610000
100000
275000
550000
825000
175000
350000
525000
++ 1 ++ 1 ++ 1 ++ 1 ++ 1 ++ 1 ++ 1
СОСОСЛ СО СО СЛ СОСОСЛ C0C04V СО СО 4>. COC04»- СО СО 4».
ОСЛО ОСЛО ОСЛО ОСЛО ОСЛО ОСЛО ОСЛО
4» СО "- СЛ СО н-
~J « СП S3 СЛ ~-1 СП
СЛ СЛ ^4 . СЛ О СЛ СЛ
3600
4200
1800
2100
5750
12000
18000
6000
12500
18500
Марка
компрессора
Тип
Количество цилиндров
низкого
давления
высокого
давления
Диаметр
цилиндра
(D), мм
Ход поршня (S), мм
Число оборотов (п) в
минуту
Цилиндр
низкого давления
Цилиндр
высокого
давления
1
Объем,
описываемый
поршнем, м'/ч
Холодопроизво-
днтельность
компрессора
Режим при /в, /к, /и,
°С
Мощность »лектродвв>
гателя, кет
длина
ширина
высота
Масса, к»
Габариты, мм

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
крейцкопфные двухступенчатые компрессоры. На рис. 63 показан
двухступенчатый аммиачный У-образный компрессор марки ДАУ-80,
предназначенный для работы на аммиаке и фреоне-22; холодопроиз-
водительность его — 93 000 в/п при t0=—40° С и tK =+35° С.
Компрессор блок-картерный имеет четыре цилиндра
одинакового диаметра 200 мм, из которых три цилиндра низкого и один
высокого давления.
Одинаковые диаметры цилиндров позволяют унифицировать
механизм движения с одноступенчатыми компрессорами (т. е.
применить одни и те же детали), что облегчает изготовление и ремонт
компрессора.
В соответствии с ГОСТ 6494—61 выпускают следующие типы
двухступенчатых аммиачных компрессоров: тип ДА —
двухступенчатый бескрейцкопфный У-образный (ДАУ) и УУ-образный (ДАУУ);
тип ДАО — двухступенчатый креицкопфныи горизонтальный со
встречным движением поршней (оппозитныи); тип
ДАОН—двухступенчатый креицкопфныи оппозитныи низкотемпературный
(табл. 9).
Двухступенчатые агрегаты обычно монтируют из двух
унифицированных компрессоров (табл. 10—11). Однако часто для ступени
низкого давления используют специальные поджимающие
компрессоры. Для малых и средних производительностей это поршневые
машины, для крупных — ротационные (см. § 26).
Поршневые поджимающие компрессоры унифицируют с
одноступенчатыми машинами, т. е. применяют общие картеры, криво-
шипно-шатунные механизмы, но для увеличения засасываемого
Таблица 10
Основные данные об аммиачных двухступенчатых агрегатах
Марка
агрегата
АДС-10
АДС-30
АДС-45
АДС-ЮО
АДС-150
Холодопроизводительность, вт (ккал/ч)
11630 (10000)
35000 (30000)
52500 (45000)
116300 (100000)
175000 (150000)
Температура
кипения, °С
—60
—50
—50
—30
—30
Температура
конденсации,
°С
+30
+35
+35
+30
+30
объема увеличивают диаметры цилиндров. Так, компрессор марки
4БАУ-19 имеет картер, коленчатый вал, шатун, сальник и систему
смазки такие же, как в компрессоре АУ-150, а поршни,
всасывающий, нагнетательный и предохранительный клапаны,— как в
компрессоре ФУ-120. Цилиндры в компрессорах не унифицированы.
Трехступенчатые машины выполняют в виде агрегатов с
использованием в качестве ступени низкого давления поршневых или рота-

§ 26. Ротационные компрессоры
121
ционных компрессоров, а в качестве ступеней высокого и среднего
давлений — поршневых компрессоров. Кроме того, для низких
температур все чаще применяют турбоагрегаты или каскадные
холодильные машины. Трехступенчатые углекислотные
компрессоры используют только для производства жидкой углекислоты и
сухого льда. В настоящее время изготовляют вертикальный угле-
кислотный компрессор марки ЗУВ и горизонтальные компрессоры
марок ЗУГМ, 4УГ, 5УГ. Компрессоры 4УГ и 5УГ унифицированы
по раме и кривошипно-шатунному механизму с аммиачными
компрессорами.
Таблица 11
Характеристика компрессоров низкой и высокой ступеней
Показатели
Марка агрегата
АДС-10
АДС-30
АДС-45
АДС-100
АДС-150
Компрессор низкой ступени
Марка
Диаметр цилиндра, мм . .
Ход поршня, мм
Число оборотов в минуту .
Объем, описываемый
поршнем, м3/ч
Мощность электродвигателя,
кет
АУ-150
150
140
720
429
14
4БАУ-19*
190
140
480
456
20
4 БАУ-19
190
140
720
684
48
4 .БАУ-19
190
140
480
456
37
БАУ-
190
140
720
684
55
19
Компрессор высокой ступени
Марка
Диаметр цилиндра, мм . .
Ход поршня, мм
Число оборотов в минуту .
Объем, описываемый
поршнем, м3/ч
Мощность
электродвигателя, кет
Масса агрегата, кг . . . .
АВ-75
150
140
350
104
20
2650
АВ-75
150
140
480
143
28
2850
АВ-75
150
140
720
214
40
2600
АВ-75
150
140
480
143
27
2600
АВ-75
150
140
720
214
40
2600
* 4 БАУ-19: четырехцилиндровый бустер (тгаджимающий)-компрессор, аммиачный, У-об-
разный с диаметром поршня 19 см.
§ 26. РОТАЦИОННЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Компрессор, в котором поршень (ротор) вращается
относительно цилиндра, называется ротационным.
По характеру движения ротора ротационные компрессоры
разделяют на две основные группы: 1) с катящимся ротором; 2) с
вращающимся ротором.
На рис. 64 изображен схематично разрез ротационного ком-

Рис. 64. Схематичный разрез ротационного компрессора с
катящимся ротором:
/ — цилиндр; 2 — ротор; 3 — лопасть; 4 — нагнетательный клапаш
ripeccopa с катящимся ротором. Принцип действия компрессора
следующий. По неподвижной поверхности цилиндра катится ротор,
который приводится в движение валом с эксцентриком. Так как
ось ротора смещена относительно оси цилиндра, то между цилиндром
и ротором образуется серповидная полость, положение которой
непрерывно меняется в зависимости от угла поворота ротора.
Серповидная полость разделена пластиной, плотно прижимаемой
пружиной к ротору, на две изолированные части: всасывающую и
нагнетательную. Когда ротор находится в верхнем положении и
отжимает лопасть в паз, в цилиндре образуется одна серпообразная
полость, заполненная парами агента. При дальнейшем вращении
ротора пластина под действием веса и силы пружины опускается,
разделяя цилиндр на две изолированные полости. Объем серповидной
полости, находящейся за ротором, увеличивается и полость
заполняется паром из всасывающего трубопровода. Процесс всасывания
заканчивается, когда всасывающая полость занимает максимальный
объем. По мере движения ротора объем полости перед ротором
уменьшается, в результате чего пар сжимается, и, когда давление
пара несколько превышает давление в нагнетательном трубопроводе
(т. е. в конденсаторе), открывается нагнетательный клапан, и сжатый
пар выталкивается в нагнетательный трубопровод.

Рис. 65. Фреоновый ротационный герметичный компрессор ФГР-07:
/ — кожух; 2 — эксцентриковый вал; 3 — фигурная чашка; 4 — обмотки
электродвигателя; 5 — ротор; -6 — противовес; 7 и 9 — бронзовые подшипники; S — чашка статора;
Ю — втулка; 11 — нагнетательный клапан; 11 — цилиндр; IS — ротор; 14 — лопасть;
It — шшжмна

124
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 66. Схематичный разрез
ротационного пластинчатого
компрессора с вращающимся
ротором:
/ — цилиндр; 2 — ротор; 3 —
пластины
Ротационный герметичный
компрессор ФГР-0,7 холодопроизво-
дительностью 815 вт с катящимся
ротором показан на рис. 65.
Компрессор с электродвигателем
заключен в штампованный стальной
кожух 1. Внутри цилиндра 12
размещен ротор 13, насаженный на
эксцентриковый вертикальный вал
2.1 Вал опирается на два
бронзовых подшипника 7 и Р. В левой
части цилиндра находится лопасть 14
с пружиной 15, прижимающей
лопасть к поверхности ротора.
Нагнетательный пластинчатый
клапан 11 находится в нижней
крышке. Уравновешивание
компрессора достигается установкой
на торцах ротора 5 двух противовесов 6. В нижнюю часть
эксцентрикового вала, имеющего центральное отверстие, впрессована
втулка 10 с одним центральным и четырьмя радиальными отверстиями,
выполняющая роль центробежного масляного насоса. Масло
поднимается по центральному отверстию вала до средней части верхнего
подшипника, откуда через радиальное сверление подается в
спиральную канавку, по которой выбрасывается в чашку 5 для
запрессовки статора, являющуюся маслосборником. Из чашки масло по
трем каналам поступает в кольцевую канавку верхней части
роторного подшипника, затем по спиральной канавке спускается в
нижнюю кольцевую канавку и выводится в картер компрессора.
В верхней части эксцентрикового вала болтом ротора
электродвигателя крепится фигурная чашка 3, служащая для отбоя масла. Это
обеспечивает хорошее охлаждение обмоток 4 электродвигателя и
предотвращает попадание масла в зазор между статором и ротором.
На рис. 66 изображен схематично разрез компрессора с
вращающимся ротором. Этот компрессор имеет неподвижный цилиндр или
корпус 1 и ротор 2, вращающийся вокруг оси, смещенной
относительно оси цилиндра. В роторе имеются прорези, в которых скользят
пластины 3. При вращении поршня пластины под действием
центробежной силы выталкиваются из прорезей и упираются в поверхность
цилиндра и затем вновь занимают первоначальное положение.
Пространство между цилиндром и поршнем делится пластинами на
отдельные камеры, наибольший объем которых — в верхней части
цилиндра, наименьший — в нижней части. Пар из всасывающего
трубопровода захватывается пластинами и сжимается в камерах
между пластинами. Когда камера достигает нагнетательного окна,
пар выталкивается через окно в нагнетательный трубопровод.

§ 27. Турбокомпрессоры (центробежные компрессоры)
Ротационные пластинчатые аммиачные компрессоры в
настоящее время стали применять в качестве поджимающих для получения
низких температур в двухступенчатой установке.
В СССР Сумской машиностроительный завод выпускает
пластинчатый ротационный аммиачный компрессор марки РАБ-300
холодопроизводительностью 350 000em при t9=—40° и/к=30°,
показанный на рис. 67. В компрессоре РАБ-300 трение стальных пластин
происходит по свободно вращающимся кольцам 2.
Ротационные компрессоры по сравнению с поршневыми имеют
ряд преимуществ: значительно меньшие габаритные размеры и масса,
отсутствие всасывающих, а часто и нагнетательных клапанов,
хорошую уравновешенность, что дает возможность отказаться от
фундаментов, устанавливать компрессоры на верхних этажах зданий и
применять их в транспортных установках. Вследствие небольшого
количества движущихся частей, подвергающихся износу и поломке,
ротационные компрессоры надежны в эксплуатации даже при работе
влажным ходом и просты в обслуживании.
Существенным их недостатком по сравнению с поршневыми
компрессорами является необходимость изготовления с высоким
классом точности, так как большие значения к. п. д. этих машин
могут быть обеспечены при минимальных неплотностях между
ротором и торцами цилиндра илн пластинами и стенками.
§ 27. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ (ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРЫ)
По принципу работы турбокомпрессоры разделяют на
центробежные и осевые. Осевые компрессоры применяют в тех
случаях, когда необходима очень большая производительность—
24—30 млн. м3/ч. В холодильных машинах применяют
центробежные компрессоры в интервале температур от -f-5 до —100° и холодо-
производительности от 116 300 до нескольких млн. em.
1. Принцип действия центробежного компрессора
Основными элементами -центробежного компрессора (рис. 68)
являются корпус 1, рабочее колесо с лопатками 3, насаженное на
вал, диффузор 4, обратный направляющий аппарат 5. Комплекс
элементов, состоящий из рабочего колеса, диффузора и обратного
направляющего аппарата, называется ступенью. В зависимости от
требуемых температурных режимов турбокомпрессоры можно
изготовлять с одной или несколькими ступенями. Наиболее
распространены холодильные турбокомпрессоры с двумя и тремя ступенями.
Принцип работы турбокомпрессора следующий. Парообразный
холодильный агент из всасывающей камеры, сообщающейся со
всасывающим трубопроводом, поступает в пространства, образованные ло-

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 67. Ротационный пластинчатый компрессор РАБ-300:
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; / — крышка корпуса с подшипниками;
С — ротор; 6 — корпус; 7 — сальник вала пружкниый с графитовыми кольцами; Я —
II — пластины
патками рабочего колеса, вращающегося с большой окружной
скоростью. Благодаря действию центробежных сил пар отбрасывается
к периферии рабочего колеса, при этом повышается давление газа
и увеличивается его скорость, а следовательно, и кинетическая
энергия. С периферии рабочего колеса пар выбрасывается в
диффузор, где его скорость уменьшается вследствие увеличения
проходного сечения, и кинетическая энергия преобразуется в
потенциальную, в связи с чем давление газа увеличивается. После выхода пара
из диффузора в многоступенчатых компрессорах происходит поворот
потока пара к центру, и через обратный направляющий аппарат пар
подводится к следующему колесу. Проходя последовательно через
ряд колес, пар приобретает требуемое давление. Для уменьшения
перетекания пара внутри машины между вращающимися и
неподвижными элементами устанавливают лабиринтные уплотнения.

S 27. Турбокомпрессоры (центробежные компрессоры)
* — вращающиеся разгрузочные кольца; S — вал; 4 — масляные бачок;
масляный насос; 9 — масляная рубашка; 10 — нагнетательный клапан:
2. Выбор холодильного агента для турбокомпрессора
Холодильные агенты, применяемые в турбокомпрессорах,
должны удовлетворять не только общим, но и некоторым специальным
требованиям, например иметь высокий молекулярный вес,
позволяющий уменьшить число ступеней "или окружную скорость колеса.
В небольших турбокомпрессорах применяют холодильные агенты с
малой объемной холодопроизводительностью qv, что приводит к
повышению к. п. д. турбокомпрессора из-за меньшего значения
потерь через зазоры. В турбокомпрессорах большой
холодопроизводительности следует применять холодильные агенты с большим
значением qv. Существует предел холодопроизводительности, ниже
которого турбокомпрессор конструктивно невыполним или
несовершенен. Этот предел зависит от свойства холодильного агента.

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 68. Ступень центробежного компрессора:
/ — корпус; 2 — всасывающая камера; 3 — рабочее колесо с
лопатками; 4 — диффузор; 5 — обратный направляющий аппарат
Например, для аммиака при окружной скорости меньше 200 м/сек
он составляет 1,75 млн. вт, для фреона-11 — около 70000 вт. ,
В настоящее время наибольшее применение в холодильных
турбокомпрессорах находят фреон-П, фреон-12, фреон-113, фре-
он-114, фреон-21 и фреон-22.
Для высоких температур кипения (t0=—10-^5°С),
кондиционирования воздуха и тепловых насосов наиболее подходящими
агентами являются фреон-11, фреон-113, фреон-114. Для температур
кипения t0=—20-ь—30° С наиболее благоприятны фреон-12 и фреон-21.
Для температур кипения t0—— 30-т-—60° С используют фреон-12, а
для еще более низких температур —фреон-22 и фреон-13. Весьма
перспективны для турбокомпрессоров перфторбутан C4F10 и фре-
он-115, имеющие большой молекулярный вес-Аммиак, широко
применяющийся в поршневых компрессорах, мало подходит для
турбокомпрессоров вследствие очень малого молекулярного веса (17,03)
и большой минимально возможной холодопроизводительности.
Аммиачные турбокомпрессоры, построенные ранее некоторыми
заводами, имели 10—15 ступеней, размещенных в двух или трех
корпусах. Эти турбокомпрессоры не получили большого
распространения. Благоприятные свойства аммиака позволяют применять его
в бустер-компрессорах, при этом количество колес может быть
уменьшено до 4—6.
Конструкции холодильных турбокомпрессоров различны и
зависят от условий работы, холодильного агента или рода привода.
На рис. 69 показан продольный разрез фреонового
двухступенчатого турбокомпрессора, спроектированного в Центральном
конструкторском бюро (ЦКБ) холодильного машиностроения. Компрессор
может быть использован для работы на фреоне-12, фреоне-142 и
фреоне-11. Холодопроизводительность Q0 компрессора при работе
на фреоне-12 при /0=—15° С, 4=35° С составляет 2 680 000 em,
мощность — 1000 кет, число оборотов — 7550 в минуту.
Основные части компрессора следующие: корпус /, вал 2,
обратный направляющий аппарат 8, рабочее колесо 9, сальниковое

£ 27. Турбокомпрессоры (центробежные компрессоры)
Рис. 69. Фреоновый двухступенчатый центробежный компрессор ТКФ-2—48:
/ — корпус; 2 — вал; S — поворотный направляющий аппарат; 4 — выходная улитка;
5 — радиальный подшипник; 6 — сальниковое уплотвение вала; 7 — разгрузочный пор-
шень; 8 — обратный направляющий аппарат; 9 — нолесо; 10 — всасывающая улитка;
11 — опорно-упорный подшипник
уплотнение 6. Корпус изготовляют из чугуна СЧ24—44 с присадкой
никеля 2%. Он имеет горизонтальный разъем для сборки и разборки
компрессора. Всасывающая камера 10 находится в нижней части
корпуса, выходная улитка 4 — в верхней части. Всасывающая
камера служит для подвода потока пара к рабочему колесу с
постепенным увеличением скорости. В одноступенчатых машинах
всасывающую камеру обычно выполняют в форме ковического
патрубка, а в многоступенчатых — в виде двух симметричных
полуспирален. Выходную улитку устанавливают за последней ступенью
машины. Она служит для уменьшения скорости потока и подвода его
к нагнетательному патрубку.
Рабочее колесо обычно выполняют закрытого типа с лопатками,
загнутыми назад.
Рабочие колеса и валы турбокомпрессоров изготовляют из угле-
5 Заказ J* 288

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
родистых или легированных сталей. Колеса насаживают на вал в
большинстве случаев нагретыми' и ставят на шпонках. Вал для
облегчения посадки рабочих колес обычно выполняют ступенчатым.
Осевое расположение рабочих колес на валу фиксируют с помощью
уступов вала. Вал опирается на два опорных подшипника 5, обычно
применяют подшипн"ики скольжения. Вкладыши подшипников
изготовляют из чугунного или. стального литья с даливкой баббитом.
Осевое усилие,, создаваемое рабочими колесами, частично
воспринимает упорный подшипник //; частично оно компенсируется с
помощью разгрузочного поршня 7..
Диффузоры предназначены для уменьшения скорости потока,
выходящего из рабочего колеса, и повышения давления пара за счет
уменьшения его кинетической энергии. В холодильных
турбокомпрессорах применяют безлопаточные и лопаточные диффузоры.
Безлопаточный диффузор представляет собой колвцевое пространство,
в котором скорость потока пара понижается за счет увеличения
радиуса. Боковые стенки выполняют параллельными, так как при
расширяющихся, диффузорах увеличивается длина пути пара, а,
следовательно, увеличиваются и потери.
Лопаточный, диффузор представляет собой^круговую решетку,
образованную лопатками, прямыми или;изогнутыми по дуге
окружности. Обычно после, безлопаточного диффузора устанавливают
лопаточный, что улучшает- работу; диффузорами уменьшает шум.
В каналах лопаточного диффузора происходит принудительный
поворот потока в радиальном направлении и уменьшается скорость за
счет увеличения проходного сечения.
Обратный направляющий аппарат предназначен для подвода
газа к следующей ступени.
■ Для.' регулирования холододроизводительности компрессора
перед первым колесом устан"овлен'ы; регулирующие поворотные
лопатки 3 с приводом от исполнительного механизма, расположенного
рядом с компрессором. Перёд вторым колесом имеется вход для пара
из. промежуточного сосуда, что позволяет осуществить
двухступенчатое дросселирование жидкоет-.
Для уменьшения перетеканий-пара внутри машины применяют
лабиринтные- уплотнения. Выходящий конец- вала уплотняется:-
сальником с плавающим графитовым кольцом (рис. 70); Компрессор
имеет:выносную герметияную .систему смазки подшипников и
сальника с двумя маслянымияаеоеами.-^-'рабочим.и аварийным.
Аварийный, масляный насос вадючается в случае падения давления в:
масляном трубопроводе. Насосы расположены в выносном масляном
баке. G помощью насоса масла «поступает сначала в фильтр, а.
затем на смазку подшипников и 'в сальник. Из подшипников оно
возвращается в бак, а из* сальникашоетупает в небольшой бачок,
расположенный над сальником, откуда переливается в общий мае-,
ляный бак. В баке имеется-водяной Маслоохладитель для охлажде-

§ 27. Турбокомпрессоры (центробежные компрессоры)
ния масла, а для выпаривания
фреона из масла перед пуском
машины предусмотрен
электроподогреватель.
В настоящее время
Казанский компрессорный завод
выпускает турбокомпрессоры,
скомпонованные вместе с
конденсатором и испарителем в
турбоагрегаты.
Турбокомпрессоры начинают строить "и с
малой холодопроизводитель-
ностью.
Компрессор, показанный на
рис. 71, применяют для
кондиционирования воздуха в
герметичной кабине высотного
самолета. Компрессор
одноступенчатый, холодопроизводительно-
стью около 50 000 в/п, при ^0=
=+5° С и 4=4-60° С для фрео-
на-12. Такая малая
производительность при одноступенчатом
исполнении компрессора
достигнута за счет высокого числа
оборотов — 89500 в минуту и
малых геометрических размеров
рабочего колеса. Рабочее колесо
выполнено из алюминиевого сплава, диаметром 49,8 мм, массой
0,01575 кг. Масса ротора — 0,250 кг: Окружная скорость рабочего
колеса составляет 250 м/сек.
Компрессор приводится в действие воздушной радиальной
турбиной мощностью 18 квпг, установленной с ним на одном валу.
Сжатый воздух подается в турбину от компрессора газотурбинного
двигателя.
Холодильные турбокомпрессоры имеют следующие
преимущества перед поршневыми компрессорами:
1) меньшая масса и габариты машины; при одинаковой
(особенно при большой) холодопроизводительности масса
турбокомпрессора вместе с редуктором в 5—8 раз меньше поршневой
машины;
2) простота устройства, надежность в работе, почти
полное отсутствие износа и долговечность; турбокомпрессор не
имеет клапанов, коленчатого вала, шатуна, шатунных болтов и
других деталей, часто приводящих к аварии поршневой
компрессор;
Рис. 70. Графито-металлический
сальник турбокомпрессора:
/ — кольцо неподвижное; 2 — кольцо уп-
лотнительное графитовое; S — кольцо под-'
вижное; 4 — пружина; 5 — обойма; 6 —
диск; 7 — кольцо
уплотнительноерезиновое; 8 — прокладка резиновая
5*

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 71. Высокооборотный фреоновый компрессор с приводом от
воздушной турбины:
/ — колесо воздушной турбины; 2 — колесо фреонового компрессора;
3—уплотнение вала; 4 — подшипники
3) возможность непосредственного соединения с
высокооборотным двигателем, что приводит к компактности агрегата и
повышению его к. п. д.;
4) высокая уравновешенность машины,, отсутствие
инерционных сил при его работе, легкие фундаменты, которые служат
лишь опорами. Часто турбокомпрессор устанавливают
непосредственно на аппаратах;
5) равномерность потока холодильного агента, выходящего
из машины, и отсутствие в нем смазочного масла, что повышает
коэффициент теплоотдачи в холодильных аппаратах;
6) удобное осуществление многоступенчатого сжатия и
дросселирования с подводом пара к промежуточным колесам
компрессора, вследствие чего можно легко получить несколько температур
кипения в отдельных испарителях.
Недостатками турбокомпрессоров являются несколько меньшие
к. п. д. при небольших и средних холодопроизводительностях и
необходимость в повышающей передаче (редукторе), если в качестве
привода используют электродвигатель нормальной частоты (50 гц).

§ 28. Винтовые компрессоры
Рис. 72. Винтовой компрессор:
а— общий вид; б — разрез: /— корпус; 2— крышка; 3— муфта; 4— опорные
подшипники; 5 — ведущий ротор; 6 — охлаждающая рубашка; 7— уплотни-
тельиое кольцо; 8 — синхронизирующие шестерни; 9 — упорный подшипник;
10 — ведомы* ротор
§ 28. ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ
Винтовые компрессоры являются одним из новых типов
компрессорных машин. Наибольшее развитие они получили в Швеции, где
были предложены проф. Лисхольмом.
Конструкция винтового компрессора показана на рис. 72.
Основные ее элементы следующие: корпус 1 и два ротора с
зубчато-винтовыми лопастями, один из которых ведущий, другой ведомый.
Ведущий ротор 5 соединен с двигателем муфтой 3, ведомый ротор
10 приводится во вращение давлением газа, сжимаемого в рабочих

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 73. Роторы винтового компрессора:
а — одноступенчатого: / — ведущий ротор; 2 — ведомый ротор;
3 — синхронизирующие шестерни; 4 — корпус; б —
двухступенчатого: / — ведущий роторЧ 2 — ведомый ротор; 3
—лабиринтное уплотнение
полостях. При вращении роторов профили зубьев взаимно
обкатываются, не соприкасаясь друг с другом. Обкатка без
соприкосновения поверхностей роторов достигается точным выполнением
профилей зубьев и наличием синхронизирующей пары шестерен 8,
которая сохраняет валы роторов на определенном расстоянии друг
от друга вследствие одинаковой угловой скорости их вращения,
обеспечивая минимальные зазоры между профилями роторов,
а также их кромками и расточкой корпуса (не более 0,001 диаметра
ведущего ротора). Так как в полости сжатия отсутствует трение
металлических частей, смазка в нее не подается.
Вал опирается на два опорных подшипника скольжения 4 в
виде бронзовых втулок и один упорный сегментный подшипник 9,
причем для предотвращения попадания масла из подшипников в
полость сжатия они помещены в камерах, отделенных от полости
сжатия уплотнительными кольцами 7 из графита или пластических
материалов. Для отвода тепла корпус винтового компрессора
снабжен водяной охлаждающей рубашкой 6. Роторы выполняют с раз-

§ 28, Винтовые компрессоры
личными комбинациями чисел зубьев на ведущем и ведомом
роторах. Наиболее распространенная комбинация чисел 4-f6, т. е. на
ведущем роторе 4 зуба, на ведомом — 6.
На рис. 72, а показан винтовой холодильный компрессор
фирмы Хоуден производительностью до 0,834 м?1сек (3000 м?1ч) и
мощностью до 380 кет, приспособленный для работы на аммиаке, фрео-
не-12 и фреоне-22. Его холодопроизводительность при работе на
аммиаке — 179,5 тыс. вт при ?0=—40° С. Длина компрессора —
1370 мм, высота — 560 мм.
Винтовые компрессоры выполняют не только
одноступенчатыми, но и двухступенчатыми. Роторы одноступенчатого и
двухступенчатого компрессоров показаны на рис. 73. Их изготовляют из
обычных конструкционных углеродистых сталей или чугуна высоких
марок. Корпусы чугунные.
Газ сжимается в полостях, образуемых стенкой корпуса и
винтовыми впадинами ведущего и ведомого роторов, следующим
образом. Винтовые впадины роторов заполняются всасываемым газбм
в то время, когда они проходят мимо всасывающегоокна,
расположенного в торцовой стенке корпуса. При дальнейшем вращении
роторов полость, заполненная газом, отсекается од .всасывающего
окна, и газ оказывается заключенным в замкнутой*йбъеме,
ограниченном стенками корпуса и поверхностями впадин ротора. При
дальнейшем вращении зубья одного ротора входят во^впадины зубьев
другого ротора, что приводит к уменьшению объема, занимаемого
газом в каждой из полостей, и, следовательно, к сжатию газа.
Степень сжатия газа зависит от соотношения чисел зубьев^ Применяют
следующие соотношения' чисел: 4 : 6, 3 : 3, 3 : 4^4 ?*4, а для
наиболее высоких степеней сжатия — 6:8. Нагнетание газа происходит,
когда впадины, в которых заключен газ, сообщаются с
нагнетательным окном, расположенным с другой торцбвбй стенки корпуса.
Наличие нескольких впадин и винтовое расположение их на
роторах обеспечивают непрерывность подачи' газа. ^
Применение винтовых компрессоров в холодильной технике
имеет большие перспективы наряду с центробежными
компрессорами, Так как они могут изготовляться любой холодопроизводитель-
ности: от 11 630 до нескольких млн. вт. Такие кхщпрессоры имеют
следующие достоинства:' га'бариты и массу, меньшие по сравнению
с* поршневыми и ротационными компрессорами, высокие
коэффициенты полезного действия вследствие отсутствия клапанов jt.
трения в полости сжатия газа, большую эксплуатационную
надежность, отсутствие масла в полости сжатия, что улучшает' условия
работы теплообменных аппаратов; вследствие отсутствия
инерционных усилий не требуется устройства тяжелых фундаментов.
Недостатком винтовых компрессоров является необходимость большого
числа оборотов (более 3000 в минуту), следовательно,^ требуется
Применять повышающую передачу.

136
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Рис. 74. Действительная индикаторная диаграмма
компрессора
§ 29. ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ПОРШНЕВОГО
КОМПРЕССОРА
На рис. 4, а показана индикаторная диаграмма идеального,
или теоретического, компрессора. В идеальном компрессоре нет
«мертвого» пространства, трения в движущихся частях, отсутствуют
клапаны, а следовательно, и потери давления, температура
всасываемого пара равна температуре стенок, значит, нет вредного
теплообмена. Давление всасывания постоянно и равно давлению
кипения, а постоянное давление нагнетания равно давлению
конденсации (см. § 7).
Действительный рабочий процесс компрессора отличается от
идеального наличием расширения пара из мертвого пространства,
гидравлического сопротивления всасывающих и нагнетательных
клапанов, теплообмена пара со стенками цилиндра, неплотностей,
а также трения в трущихся частях компрессора.
Все эти факторы уменьшают производительность компрессора
и увеличивают затраты работы, а мертвое пространство и клапаны
изменяют его индикаторную диаграмму (рис. 74). При наличии
мертвого пространства (зазор между поршнем и крышкой, а также
в клапанах) процесс нагнетания сжатых паров заканчивается в
точке 3. В мертвом пространстве остаются сжатые пары, которые
при обратном ходе поршня расширяются в процессе 3—4 до
давления, несколько меньшего, чем давление в испарителе р0.
Минимальное давление пара в точке 4 характеризует момент открывания
всасывающего клапана, затем давление повышается и происходит про-

§ 30. Объемные потери действительного процесса компрессора 1Q7
цесс всасывания пара 4—/. Когда всасывающий клапан закроется,
начинается процесс сжатия пара 1—2 до давления, несколько
большего, чем давление в конденсаторе. Максимальное давление в
точке 2 характеризует момент открывания нагнетательного клапана
и начало процесса нагнетания 2—3.
§ 30. ОБЪЕМНЫЕ ПОТЕРИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
КОМПРЕССОРА
1. Мертвое пространство
При наличии мертвого пространства объем пара,
засасываемого компрессором в единицу времени, уменьшается на количество
пара, расширившегося из мертвого пространства (отрезок Сх).
Поэтому мертвое пространство называется также вредным.
Объемные потери, вызванные обратным расширением пара, учитывают
объемным коэффициентом Хс:
h = ff, (33)
где Vh— объем, описываемый поршнем, мУсе/с;
Vi— объем пара, засасываемого компрессором при наличии
мертвого пространства, мя/сек.
Объемный коэффициент Хс может быть вычислен по формуле
'-[tef-1 ]
(33а)
Выражение (33а) показывает, что объемный коэффициент Хс
зависит от относительного мертвого пространства с', отношения
давлений — и показателя политропического расширения п. Поэтому
нужно стремиться к уменьшению мертвого пространства и к
снижению — . Значение п для аммиачных компрессоров принимают рав-
Рч
ным 1,1, для фреоновых— 1,0. Показатель п меньше показателя
адиабатического расширения из-за теплообмена со стенками
цилиндра, в результате которого линия 3—4 более пологая, чем
адиабата. Особенно возрастают объемные потери при влажном ходе
компрессора, так как попавшие в цилиндр частицы жидкости
испаряются в процессе обратного расширения, занимая некоторую часть
объема цилиндра.

1QQ Глава VI. Компрессоры холодильных машин
2. Сопротивление при всасывании и нагнетании
Снижение давления всасывания и повышение давления
нагнетания происходит вследствие необходимости преодолевать усилие
пружин клапанов или сил инерции пластины всасывающего клапана.
Понижение давления приводит к уменьшению плотности
всасываемого пара и соответственно его количества. Эта потеря
изображена отрезком С2, на протяжении которого происходит сжатие пара
в цилиндре до давления кипения р0 (точка /'). Величина отрезка
С2 увеличивается с понижением давления всасывания и зависит
от конструкции клапанов и каналов в цилиндре.
Объемные потери, вызванные сопротивлением в клапанах,
учитываются коэффициентом дросселирования Хдр, представляющим
собой отношение
Чр = £. (34)
где У2— объем пара, засасываемого компрессором при наличии
вредного пространства и сопротивления в клапанах, м3/сек.
Объемные потери Су и Сг учитывают индикаторным
коэффициентом подачи \, равным произведению двух коэффициентов:
h — hKp = y^'~i^ = ~у^ • (35)
С учетом депрессии при всасывании Дрвс и при нагнетании Дрнагн
индикаторный коэффициент подачи можно определять по
приближенной формуле:
^ _ Ро — А Рве с 17рк + А Рнагн \ _ Ро — А рвс 1 (35а)
' Pft 1Л РО / Ро J ' '
где
Д Рве = Д Рнагн = 5—10 /СМАМ2.
3. Теплообмен пара со стенками цилиндра
В действительном процессе компрессора стенки Цилиндра
имеют более высокую температуру, чем всасываемый пар, поэтому
пар во время всасывания подогревается и его удельный объем
увеличивается, а следовательно, уменьшается весовое количество
пара, поступающего в единицу времени в цилиндр компрессора.
Потери, вызванные теплообменом, учитывают коэффициентом
подогрева Xw, равным отношению удельного объема пара до процесса
всасывания к удельному объему пара в цилиндре после всасывания.

§ 30. Объемные потери действительного процесса компрессора
139
Коэффициент подогрева \w не
может быть определен по
индикаторной диаграмме, так как он
учитывает потери объема в
результате изменения массы пара. Такие
потери называют «невидимыми» в
отличие от «видимых» потерь,
которые учитывают индикаторным
коэффициентом подачи Xf и
определяют по индикаторной
диаграмме.
Коэффициент подогрева \w
зависит от отношения давлений
^
N
^ч
t»)-l_
^
%
■•ч^
*>
^
Л*
0,9
0,8
0,7
°-6, 3 5 7
Рис. 75. Значения X
w
3 Р„/Рп
для
аммиачных прямоточных компрессоров
^т- '• чем больше это отношение, тем выше температура пара в конце
сжатия, а следовательно, и более интенсивно происходит
теплообмен. В прямоточных компрессорах \w больше, чем в непрямоточных,
так как в последних всасывание и нагнетание происходит через
общую плиту сверху и теплообмен больше. При работе влажным
ходом теплообмен между стенками цилиндра и паром более интенсивен
по сравнению с сухим ходом.
Примерное значение lw в аммиачных прямоточных
компрессорах указано на рис. 75.
4. Неплотности в цилиндре компрессора
При работе компрессора неизбежны утечки пара через
неплотности в поршневых кольцах, сальниках и клапанах, которые
учитывают коэффициентом плотности (Хпл). Этот коэффициент
дает некоторый запас производительности компрессора. При
проектировании принимают Хпл=0,96—0,98. \w и Хпл учитывают
«невидимые» потери компрессора. И. И. Левин предложил определять
произведение
\в ^пл — ^w' (36)
по эмпирическим формулам в зависимости от типа компрессора:
для крупных горизонтальных
Тш (36а)
*■»' —
Гк + 26
для вертикальных прямоточных
7V
(366)
где Т0 и Тк— абсолютные температуры кипения и конденсации;
26 — эмпирический коэффициент.

1ДП Глава VI. Компрессоры холодильных машин
5. Коэффициент подачи компрессора
Все объемные потери действительного процесса компрессора
учитывают коэффициентом подачи (I). Коэффициентом подачи
называется отношение действительного объема пара, засасываемого
компрессором Улм31сек, к объему, описанному поршнем, Унмг1сек,
x = £ = |f' (37>
где Од — действительная масса пара, кг/сек;
Gh— масса, соответствующая полному заполнению часового
объема, описанного поршнем компрессора (У~нм3/сек), паром
с удельным объемом ьхмг\кг перед всасывающим
штуцером, кг\сек.
Коэффициент подачи X определяют, как произведение четырех
коэффициентов:
\ = Хс Хдр \w \ПЛ. (38)
Подставляя в выражение (38) выражения (35) и (36), получим
Коэффициент подачи аммиачных вертикальных и У-образных
компрессоров с охлаждающими рубашками можно примерно
определить по формуле И. Бадылькеса:
lgX = (0,012 + 0,437с) (l — &-) (39)
или по графикам на рис. 76.
§ 31. ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОМПРЕССОРА
Количество тепла, которое холодильная машина отнимает от
охлаждаемой среды в течение часа, называется холодопроизводи-
тельностью машины или компрессора. В системе СИ единицей
измерения холодопроизводительности является ватт (вт), т. е.
тепло в джоулях, отнимаемое в секунду:
1 вт = 1 дж1сек; 1 ккал1ч= 1,163 вт.
Qo^QoG,- (40)
А так как
4o = 4vO!, (40а)

§ 31. Холодопроизводительность компрессора
141
х
0,9
0.8
0,7
0,6
0,5
а)
_
_^
)
—.
1
У2
a p
"к
0,9
0,7
0,5
0,3
б)
_______ ,— i
* 5 6 7 8 р0
Рис. 76. Коэффициенты компрессоров:
а — коэффициенты подачи X для аммиачных поршневых АУ-200
(/) и ротационных РАБ-300 (2)компрессоров; б—эффективные к.п.д.
т)е для аммиачных поршневых АУ-200 (/) и ротационных РАБ-300 (2)
компрессоров
ТО
Qo = 4vv1Gi.
Заменив G^v^ на Уд, получим
Q0 = 4vvA
(406)
Действительный объем Ул можно выразить через объем,
описываемый поршнем Vh:
Тогда
vA = vh\.
Q0 = qvvhi,
(40в)
Выражение (40в) показывает, что холодопроизводительность
холодильной машины зависит от условий работы и размеров
компрессора, а также от факторов, описанных в § 30.

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Сравнительные температуры
Так как холодопроизводительность компрессора зависит от
условий его работы, то для сравнения компрессоров необходимо
их холодопроизводительность определять при одинаковых условиях,
которые зависят от четырех сравнительных температур: кипения
t0, конденсации tK, перед регулирующим вентилем t„,
всасывания tBC.
В табл. 12 приведены группы сравнительных температур
компрессоров различных назначений1.
Таблица 12
Группы сравнительных температур, принятых в СССР
<3
В
и
_
I
II
III
IV
t . °с
О
—10
—15
—15
+5
—35
t ,°с
ВС
—10
—10
+ 15
+15
—20
<к-°с
+25
+30
+30
+35
+30
'■•■с
+ 15
+25
+25
+30
+25
зуппа
(-.
V
VI
VII
VIII
'„.°с
—50
—65
—35
—50
'вс.-с
—30
—40
—20
—30
'к-°с
+30
+30
-5
—20
/и, "С
+25
+25
—5
—20
Первой в таблице помещена группа нормальных температур
(t0=—10° С), которая была широко распространена в СССР и в
Европе, но в настоящее время почти не применяется.
Для сравнения аммиачных одноступенчатых компрессоров
широко применяют I группу, называемую группой «стандартных»
температур. Сравнительные температуры группы II («стандартные»
фреоновые) и группы III (плюсовые фреоновые) используют для
одноступенчатых фреоновых компрессоров, группы IV—VI — для
двухступенчатых аммиачных компрессоров, группы VII и VIII —
для поджимающих аммиачных компрессоров.
Температуры групп I и II предусмотрены ГОСТ 6492—53,
остальные утверждены Всесоюзным научно-исследовательским
обществом холодильщиков (ВНИТОХ).
Холодопроизводительность, определенная при «нормальных»
или «стандартных» сравнительных температурах, называется
«нормальной» (20норм или «стандартной» <20СТанд холодопроизводитель-
ностью.
Холодильные машины практически работают при условиях,
отличающихся от сравнительных. Эти условия называются
рабочими, а холодопроизводительность, определяемая при рабочих
1 Вей иберг Б. С. и Лаврова В. В. Методы испытаний
компрессионных холодильных машин. М., Пищепромнздат, 1953.

§ 32. Энергетические потери и мощность компрессора 1Д0
условиях, называется рабочей холодопроизводительностью и
обозначается QQ.
Зная формулу для определения холодопроизводительности,
можно определить холодопроизводительность при любых условиях:
для рабочих условий
для стандартных условий
ст
Разделив QQ на Q0CT, получим:
откуда
4v
ст
Чт
К
XCI
Аст
I '
Ooi
<2ост = <?о—Ft— («)
§ 32. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ И МОЩНОСТЬ КОМПРЕССОРА
В теоретическом процессе сжатие пара в компрессоре
совершается адиабатически и затрата мощности на сжатие GA кг1сек
пара равна
Nb=GA(H-h). (42)
Затрата мощности в действительном процессе отличается от
теоретической вследствие имеющихся потерь. Мощность,
затраченную на сжатие пара в действительном процессе, определяют по
индикаторной диаграмме и называют индикаторной (jV,). Площадь
индикаторной диаграммы (рис. 75) выражает мощность за один
оборот вала компрессора. Зная площадь индикаторной диаграммы
Ft, выраженную с учетом масштабов по осям координат в дж/м2,
площадь поршня Fm? и число оборотов вала п в секунду, можно
найти индикаторную мощность:
Nl = FlnF. (43)
Площадь индикаторной диаграммы можно определить, как
произведение хода поршня Sm на среднее индикаторное давление
р, [н/м2],
F^Spt.
(44)

Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Среднее индикаторное давление определяется высотой
прямоугольника, равновеликого площади индикаторной диаграммы с
основанием, равным ходу поршня.
Подставляя равенство (44) в выражение (43), получим:
Nt = SnPiF, (45)
так как SnF=Vh мУсек,
ffi = VhPl. (45а)
В действительном процессе сжатия энергетические затраты
увеличиваются в результате наличия теплообмена пара со стенками
цилиндра и сопротивления при всасывании и нагнетании.
Эффективная мощность Ne, затраченная на валу компрессора, больше
индикаторной на величину потерь на трение Nrp:
Л^Л^ + Л^р. (46)
Мощность, расходуемая на трение NTp, зависит от размеров и
режима работы компрессора и определяется по формуле
Nrr = VhPTp, (47)
где Р-ср— удельное давление трения; для бескрейцкопфных
прямоточных аммиачных машин оно составляет (49—69) кн/м2, для
фреоновых прямоточных — (39—59) кн/м*, непрямоточных —(19—34)/сн/.м2.
Соотношение между теоретической мощностью и индикаторной
или эффективной устанавливают с помощью энергетических
коэффициентов.
Индикаторным коэффициентом полезного действия \
называется отношение теоретической мощности к индикаторной:
П. = % • (48)
Индикаторный к. п. д. компрессора связан с коэффициентом
невидимых потерь \w', так как затрата работы на сжатие 1 кг пара
возрастает с повышением температуры начала сжатия. Он должен
быть ниже коэффициента подогрева, так как в действительном
компрессоре работа возрастает от сопротивления в клапанах и
утечек. Обычно он бывает несколько больше коэффициента подачи.
Индикаторный к.-п. д. можно определить по формуле И. И. Левина:
-Чг = К' + bU >
где t0— температура кипения с соответствующим знаком;
Ь — эмпирический коэффициент; для аммиачных
горизонтальных машин он составляет 0,002, для вертикальных —
0,001, фреоновых вертикальных — 0,0025.

§ 32. Энергетические потери и мощность компрессора
145
Механическим коэффициентом полезного действия т)м
называется отношение индикаторной мощности к эффективной:
- li
(49)
Механический к. п. д. зависит от конструктивных особенностей,
режима работы, качества монтажа и состояния компрессора.
Если компрессор соединяется с двигателем посредством ремен>
ной передачи, то мощность на валу двигателя /Удв будет больше
эффективной мощности на величину потерь в передаче:
N„» =
In
(50)
где т)п— коэффициент полезного действия передачи, равный 0,96—
0,99.
Мощность двигателя рекомендуется выбирать с запасом 10-г
12% во избежание перегрузки.
Эффективным коэффициентом полезного действия называется
отношение теоретической мощности к эффективной мощности:
(51)
Энергетические коэффициенты поршневых компрессоров по
опытным данным приведены в табл. 13 и на рис. 76, б.
Таблица 13
Энергетические коэффициенты поршневых компрессоров
Компрессоры
Вертикальные:
средние . . .
крупные . . .
Горизонтальные:
средние . . .
крупные . . .
Холодопроизво-
дительность,
вт [ккал/ч)
232600—350000
(200000—300000)
1163000—2326000
(1000000—2000000)
232600—465000
(200000—400000)
1750000—2326000
(1500000—2000000)
ч
0,79—0,81
0,81—0,84
0,74—0,76
0,81—0,82
Чи
0,82—0,89
0,88—0,92
0,8—0,88
0,85—0,91
\
0,65—0,72
0,71—0,77
0,59—0,67
0,69—1,75
Удельные показателя компрессора
Удельной индикаторной холодопроизводительностью
компрессора называется отношение его холодопроизводительности QQ к
индикаторной мощности:
ffi =
(52)

1ДС Глава VI. Компрессоры холодильных машин
Эффективная удельная холодопроизводительность
Ke = -fe = fiuKr (52а)
Она является основной величиной, характеризующей
экономичность компрессора.
§ 33. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ПОДБОР ОДНОСТУПЕНЧАТОГО
КОМПРЕССОРА
При проектировании холодильных установок обычно задается
холодопроизводительность и режим работы машины. Для подбора
компрессоров нужно найти объем, описанный поршнем, мощность
двигателя и удельные показатели.
Тепловой расчет компрессора ведут в следующем порядке.
Строят цикл в диаграмме s—Т или (—lg р (см. рис. 17, б и в) и,
пользуясь диаграммами и таблицами для сухих насыщенных паров,
определяют необходимые параметры узловых точек.
1. Холодопроизводительность 1 кг холодильного агента
% = ii— h-
2. Действительная масса всасываемого пара
д <?о
3. Действительный объем всасывания
где Ui*— удельный объем пара в точке V.
4. Индикаторный коэффициент подачи
X = Ро~ АРвс ( Рк + А Рнагн Ро — А рвС
' Ро \ Ри Ро
5. Коэффициент невидимых потерь
для вертикальных компрессоров
X .-1г.-
для горизонтальных компрессоров
X - - т°
w Г+26 *
6. Коэффициент подачи компрессора
X = Х^ kw'„

■§ 33. Тепловой расчет и подбор одноступенчатого компрессора 1Д7
7. Объем, описываемый поршнем,
8. Объемная холодопроизводительность в рабочих условиях
9. Объемная холодопроизводительность в стандартных уело-
ВИЯХ
<?ост
Ч*ст =
10. Коэффициент подачи компрессора в стандартных условиях
лст *ч ст Kw' ст .
11. Стандартная холодопроизводительность
f\ Яу ст ^-ст
0 " _ Vo Qv * '
12. Адиабатическая мощность
Л^а = <3Д (i2 — ii) -
13. Индикаторный коэффициент полезного действия
^ = К' + bt0 •
14. Индикаторная мощность
*, = £-.
15. Мощность трения
Мтр = Унртр.
16. Эффективная мощность
ЛГе = ЛГ| +ЛГтр.
17. Мощность на валу двигателя
18. Эффективная удельная холодопроизводительность
w - С»
19. Тепло, отнимаемое от холодильного агента в конденсаторе,
Q* = GA (t'a — j3-).

148
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
+30°С
25°С
■ЮС
Пример. Произвести тепловой
расчет аммиачного бескрейцкопф-
ного компрессора и подобрать его
для холодильной установки, если
<Эо=232600 вт (200 000 ккал/ч), t0=
=-10°СЛ=+30°СЛ=+ 25°С, fK=
=—5°С, с=5%.
Рис. 77. Цикл холодильной
машины с одноступенчатым
компрессором в диаграмме s—Т
На рис. 77 изображен цикл в диаграмме s—Т. Определяем параметры
точек, необходимые для расчета.
Давление, am (кн/м')
Ро
2,96 (290)
рк
11,89 (1150)
Энтальпия, ккал/кг (кдж/кг)
V
402 (1680)
н
450 (1880)
1У"14
128 (535)
Удельный
овьем
V
м'/кг
0,42
Решение
1. Удельная холодопро изводите ль ность 1 кг аммиака
q0 = iy — й = '680 — 535 = 1145 кдж/кг.
2. Действительная масса всасываемого пара
Ол =
Оо
232 600
= 0,204 кг!сек.
<7о ~~ 1145.10s
3. Действительный объем всасывания
VA = GAvv =0,204-0,42 = 0,0857 м*{сек (307 ма/ч).
4. Индикаторный коэффициент подачи
X, = Ро ~ А рве _ с I Рк + А Рнагн __ Ро — А рвс \ _
Ро V Ро Ро I
290 — 10 п ПС/Н50 + 10 _ 290— 10'
-0,05/1
290 \ 290
5. Коэффициент невидимых потерь
I =Z° 273—10
w' Т ~ 273 + 30
290
'] = 0,82.
= 0,87.

§ 33. Тепловой расчет и подбор одноступенчатого компрессора 1Д0
6. Коэффициент подачи компрессора
\ = \t\w. =0,82-0,87 = 0,712.
7. Объем, описываемый поршнем,
vh = -£= -fiju = °>12 м3/сек <432 л,3/ч)-
8. Объемная холодопроизводительность в рабочих условиях
qv = -^ = ^ = 2750 K°W*S-
9. Объемная холодопроизводительность в стандартных условиях
qv CI = -3SSL = 2190 кйяс/л18.
"г
10. Коэффициент подачи компрессора в стандартных условиях
XCT = WA ,e [240-10 _0|05Л150+ГЮ_ 240-10Ш_273-15^_
ст гст шст ^ 240 ^ 240 240 yj^,
= 0,764-0,855 <0,65.
П. Стандартная холодопроизводительность
_ _ Чу ст *ст _ oqo firin 2190-108-0,65 _
Ooci-0o qvi -232600 2750-10s-0,712 ^
= 170 000 em (146 000 cm. ккал/ч).
12. Адиабатическая мощность
/Va = Од (''а — »У) =0,204(1880 — 1680) =40,8 кет.
13. Индикаторный коэффициент полезного действия
41 = К' + bto = 0.87 + 0,001 (— 10) = 0,86.
14. Индикаторная мощность
N3 40,8
Ni = — = ~о^б- = 47,7 кот.
15. Мощность трения
WTp= КЛРтр = 0,12-59 = 7,08 кет.
16. Эффективная мощность
Ne = Ni + Nrp = 47,7 + 7,08 = 54,78 кет.
17. Мощность на валу двигателя
Ne 54,78

150
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
18. Эффективная удельная холодопроизводительность
0„ 232 600
/Се = -ft— = ел 7бо = ' вт/вт (3660 ккал/квт-ч).
19. Тепло, отнимаемое от холодильного агента в конденсаторе, т. е.
тепловая нагрузка на конденсатор
Qk = Од (»а — i3, ) = 0,204 (1880 — 535) • 10s = 274 000 em.
По табл. 5 выбираем компрессор марки АУ-150:
Ул = 429 м3/ч; Qocx= 175000 вт (150 000 ст. ккал/ч);
п = 720 об!мин.
§ 34. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ПОДБОР ДВУХСТУПЕНЧАТОГО
КОМПРЕССОРА
На практике наиболее распространена схема двухступенчатого
•сжатия и регулирования с одной температурой кипения и
охлаждением жидкости в змеевике промежуточного сосуда. Расчет и
подбор компрессоров для такой установки производят следующим
образом.
Обычно задаются холодопроизводительностью Q0 и условиями
работы машины t0, tK, tu, t3C. По графику на рис. 24 в зависимости
■от температуры кипения и конденсации определяют промежуточное
давление рт и строят цикл двухступенчатой машины в
диаграммах s—T или ('— \gp (рис. 78). По этим диаграммам находят
параметры, необходимые для расчета. Расчет ведут отдельно для
каждой ступени.
1. Расчет ступени низкого
давления
1. Холодопроизводительность
1 кг холодильного агента
%
W — U
1-30'С
■Рис. 78. Цикл холодильной
машины с двухступенчатым
^компрессором в диаграмме s—Г
2. Действительная масса
всасываемого пара
3. Действительный объем
всасывания

§ 34. Тепловой расчет и подбор двухступенчатого компрессора 1К1
4. Индикаторный коэффициент подачи
^ __ Ро — ДРвс с /рст + А Риагн __ Ро — А рве \
' Ро \ Ро Ро / '
5. Коэффициент невидимых потерь
6. Коэффициент подачи
^ = ^Ли,' •
7. Объем, описываемый поршнем,
V — Ул.
У/гДнд — ^ •
8. Адиабатическая мощность
tf, = Gi(»« —*!-)•
9. Индикаторный коэффициент полезного действия
^ = V + bio •
10. Индикаторная мощность
1 ш
11. Мощность трения
#тр=УАРтр.
12. Эффективная мощность
Ne = Nt + Л'тр.
13. Мощность двигателя
2. Расчет ступени высокого давления
I. Количество жидкости до первого дросселирования,
необходимое для промежуточного охлаждения пара,
G' = Gl
h — ia
h — 'ь'
2. Количество жидкости до первого дросселирования,
необходимое для охлаждения жидкости в змеевике,

IRQ Глава VI. Компрессоры холодильных машин
3. Количество пара, засасываемого цилиндром высокого
давления,
G = GX + G' + G".
4. Действительный объем всасывания
Va = Gv3.
5. Индикаторный коэффициент подачи
: + А Рнаги Рт ~ Д Рве \
^ _ Рт — А Рве с{ —
1 Рт \
Рт Рт
6. Коэффициент невидимых потерь
* т . 1 I m
\, =-LBL\\. =
-w тк > w 7"к + 26
7. Коэффициент подачи
8. Объем, описываемый поршнем,
' Л ЦВД ^ •
9. Адиабатическая мощность
tf. = G(t4-i»).
10. Индикаторный к.п.д.
^ = V + Мт •
11. Индикаторная мощность
12. Мощность трения
"тр = ' ЛцвдРтр
13. Эффективная мощность
ые = ы, + мтр.
14. Мощность двигателя
Эффективная удельная холодопроизводительность всей
двухступенчатой машины
к Qo
^е Л/ -L Л/
Тепловая нагрузка на конденсатор
QK = G (h — i6' ) •
N*

§ 34. Тепловой расчет и подбор двухступенчатого компрессора
153
Пример. Произвести тепловой расчет двухступенчатой аммиачной
холодильной машины с бескрейцкопфным компрессором, если Qo =
= 116300 em (100 ООО/сюи/ч); /о = —35°C; tK = +30°С; /„ = +25°С; гВс.цнд=
= —30°С. Мертвое пространство для обеих ступеней составляет 5%.
Промежуточный сосуд взят со змеевиком.
На рис. 78 показан цикл двухступенчатой холодильной машины в
s—Т диаграмме, а необходимые параметры даны в таблице.
Энтальпия, ккал/кг (кдж/кг)
',.
393,5
(1640)
1,
439,3
(1870)
Н
400,9
(1710)
и
439
(1870)
128
(535)
4 •
96,7
(405)
Удельный
объем, м'/кг
v,.
1,2
»s
0,32
Давление,
am (ли/л*)
Р*
0,95
(93)
Рк
11,89
(1150)
По графику (рис. 24) находим промежуточное давление рт=383к«/ла=
3,9 am, промежуточная температура tm = —3°С.
Решение
1. Расчет ступени низкого давления
1. Удельная холодопроизводительность 1 кг аммиака
qt = iv — i6, = 1640 — 405 = 1235 кдж/кг.
2. Действительная масса всасываемого пара
Qo 116 300
Gl = "и" = 1235-10» = 0,°945 кг1сек-
3. Действительный объем всасывания
Vn = GiVy =0,0945-1,2 = 0,113 м/сек (406>*/ч).
4. Индикаторный коэффициент подачи
\t = Р» ~ АРвс _ с /Pm+АРнагн _ Ро — АРвс \ —
Ре \ Рв Ра I
= 93-Ю _о.о5/383+Ю_ 93-10 \ = 073,
93 \ 93 93 )
5. Коэффициент невидимых потерь
X -Го 273-35
ш4 Г~ — 273—3 — "•
885.
Тп ~ 273—3
6. Коэффициент подачи
Х = Х,Х , =0,73-0,885 = 0,645

Ni = -^- = » ge = 25,5 кет.
1Й4 Глава VI. Компрессоры холодильных машин
7. Объем, описываемый поршнем,
Vh цнд = -f- = °>175 л*/сеА; <631 ж8^)-
8. Адиабатическая мощность
Na = G(i2 — iv) =0,0945(1870 —1640) = 21,7 кет.
9. Индикаторный к.п.д,
Ч1=\,' + Ц> = 0,885+ 0,01 (-35) =0,85.
10. Индикаторная мощность
_Л^ 21,7
11. Мощность трения
ЛГтр = Vh цнд Ртр = 0,175-59 = 10,3 кет.
12. Эффективная мощность
ЛГе = Л^ + ЛГтр = 25,5+10,3 = 35,8 кет.
13. Мощность двигателя
ЛГе 35,8
ЛГдв = —= "о^б" =37,3 кет.
2. Расчет ступени высокого давления
1. Количество жидкости, необходимое для промежуточного
охлаждения пара,
G =Gi. ■ - .,
'з — 'о'
1870— 1710
G' = 0,0945 17Ю — 535 = °'013 кг^сек-
2. Количество жидкости, необходимое для охлаждения жидкости в
змеевике,
«V — «6 535 — 405
°" = Gi • __ г ;•• = 0,0945 171Q _ 535" = °>0108 «г/сек.
3 5
Ъ. Количество пара, всасываемого цилиндром высокого давления,
G = G1 + G' + G" = 0,0945 + 0,013 + 0,0108 = 0,118 кг/сек (425 кг/ч).
4. Действительный объем всасывания
VR = 0,118-0,32 = 0,0376 м*/сек
или
уд = Go, = 425-0,32 = 136 ма/ч.

§ 34. Тепловой расчет и подбор двухступенчатого компрессора 155
5. Индикаторный коэффициент подачи
Х(. = Рот + Арвс _ с I Рк + Ариагн _ Рт ~ АРвс \ _
' Рот \ Рот Рт I
- 383-10 _ J 1150+Ю _ 383—10\ п якк
383 ' \ 383 383 /
6. Коэффициент невидимых потерь
X ,-Г« 2?3-3 о sog
"" Гк ~~ 273 + 30 -и-оуо-
7. Коэффициент подачи
Х= \{kw, =0,855-0,895 = 0,765.
8. Объем, описываемый поршнем,
Vh цвд = — = °о°тб5 = °'0495 л3/се,с <178 л3/ч>-
9. Адиабатическая мощность
Afa = G (t4 —»s) =0,118 (1870— 1710) = 18,9 квт.
10. Индикаторный к.п.д.
41 = V + М<я = 0,895 - 0,001 (- 3) = 0,892.
11. Индикаторная мощность
ЛГа 18,9
W' = 1T = "0^892= 21.2 «em.
12. Мощность трення
ЛГтр = Vh цВд ртр = 0,0495-59 = 2,92 кет.
13. Эффективная мощность
ЛГе = Л^ + ЛГтр = 21,2 + 2,92 = 24,12 кет.
14. Мощность двигателя
Ne 24,12
= 25,2 кет.
дв~" % ~ 0,96
15. Эффективная удельная холодопроизводнтельность
116 300
К* = 34 700 + 25 200 = l >905 em/em
или
О0 100 000
*е = ^ецнд + УУецвд - 34,7 + 25,2 = 1680 «««/«"■».

56 Глава VI. Компрессоры холодильных машин
16. Тепловая нагрузка на конденсатор
QK = G(ii~i5,) =0,118(1870 —535). 103= 157 500 вт.
По табл. 10 подбираем аммиачный двухступенчатый агрегат марки
АДС-45, состоящий нз двух компрессоров: 1) компрессора ступени низкого
давления — 4БАУ-19, Vf, = 684 м3/ч, 2) компрессора ступени высокого
давления — АВ-75, V^ = 214 м3/ч при числе оборотов 720 в минуту. Если
разница Vft расчетного и подобранного компрессоров составлиет более 10%,
то^пересчитывают число оборотов.
§ 35. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ПОРШНЕВОГО
КОМПРЕССОРА
Основными размерами поршневого компрессора являются D —
диаметр цилиндра, S — ход поршня, а основными параметрами —
отношение хода поршня к диаметру цилиндра ф и число оборотов
в секунду п.
Основные размеры и параметры компрессора должны
обеспечивать заданную производительность и удовлетворять условиям
динамики, соответствовать наименьшим объемным и
энергетическим потерям при работе.
Объем, описываемый поршнем, для бескрейцкопфного
компрессора простого действия определяют по формуле
Vh=*-%-S.zn. (53)
Для крейцкопфных компрессоров двойного действия
Vk=^-(2D*-d*)Szn, (54)
где г — заданное количество цилиндров;
d — диаметр штока, м.
В уравнениях (53) и (54) три неизвестных: D, S, п.
Для решения этих уравнений вводят значение средней
скорости поршня ст, которую определяют по формуле
ст = 2 Sn, (55)
откуда
Sn = -?$-. (56)
Подставив выражение (56) в уравнение (53), получим
Ун = ""Г" -т- -2 = 0,392-D2-cmz (57)
или

§ 36. Рабочий процесс ротационного компрессора 1К7
Средней скоростью поршни обычно задаются в следующих
пределах: для крупных и средних бескрейцкопфных компрессоров—
2,5-^-4 м/сек; для крейцкопфных двойного действия — 2-^-3,5 м/сек.
На основании анализа конструкций компрессоров принимается
следующее отношение хода поршня к диаметру цилиндра р"=ф:
Герметичные фреоновые малые компрессоры .... 0,5—0,7
Одноступенчатые бескрейцкопфные компрессоры для
Ф-12, Ф-142 0,6—0,8
То же, для аммиака, Ф-22, Ф-13 (нижний каскад) 0,8—0,9
Одноступенчатые аммиачные крейцкопфные
компрессоры двойного действия 1—1,5
Задавшись ф, определяют ход поршня S:
S = <|>D. (59)
Число оборотов вала определяют из выражения (56):
" 2S *
§ 36. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС РОТАЦИОННОГО КОМПРЕССОРА
Рассмотрим рабочий процесс многопластинчатого
ротационного компрессора с вращающимся поршнем.
На рис. 79 изображена теоретическая индикаторная диаграмма
ротационного компрессора. Когда ячейка разъединяется со
всасывающим трубопроводом, начинается сжатие пара — линия аЬ. При
сообщении ячейки с нагнетательным трубопроводом происходит
выталкивание пара — линия be. Сжатый пар, оставшийся в
мертвом пространстве, расширяется — линия се. Затем в точке е
начинается процесс всасывания — линия еа. В отличие от
компрессора с возвратно-поступательным движением поршня в
ротационном компрессоре степень сжатия постоянна, вследствие чего
давление в конце сжатия может быть больше или меньше давления
конденсации. На рис. 79,6 показаны три индикаторные диаграммы
рабочего процесса ротационного компрессора: / — давление
сжатия равно рк ; 2 — давление сжатия меньше рк ; 3— давление
сжатия больше рк.
Теоретический объем пара, который может засосать в минуту
ротационный компрессор без учета потерь, выражается формулой
Vn = Fxzln, (60)
где Fx— максимальная площадь сечения одной ячейки, м%\
z — количество ячеек или пластин;
/ — длина ротора, м;
п — число оборотов в секунду.

158
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
"С чс
Рис. 79. Рабочий процесс
пластинчатого ротационного
компрессора:
а — индикаторная диаграмма
пластинчатого ротационного
компрессора: / — всасывание; 2 — сжатие:
3 — нагнетание; 4 — обратное
расширение; б — возможные процессы
сжатия
р
D,
гт
Р0
С
Т"
\
—^
\
е
Ь
ч
\
^
а
При достаточно большом количестве пластин формулу можно
преобразовать:
Vn = {-f [(D + 2е)>- d2] - zt ^) In 60, (61)
где D — диаметр цилиндра, м;
d — диаметр ротора, м;
е — эксцентриситет (расстояние между осями цилиндра и
ротора), м;
t — толщина пластины, м.
Практически соотношения между размерами ротационных
пластинчатых компрессоров следующие:
d
= 0,87 (р до 245 кн/м2, или 2,5 am);
~ = 0,885 (р до 490 кн/м\ или 5 am);
-~ = 1,6 + 2,1; наиболее распространено 1,8;
Ь — ширина пластины; b = 0,277? (р = 245 кн/м2, или 2,5 am);
b = 0,227? (р = 490кяДи2, или 5 am), где 7? = ~ ;
Ъ
2е
1,9; е = (0,1 ч-0,15)
D

§ 37. Рабочий процесс турбокомпрессора
Толщину t пластин из стали принимают равной 1—3 мм, из
пластмассы — 4-^12 мм. Число г пластин принимают от 20 до 30.
Для однопластинчатого компрессора с катящимся ротором
V„ = -^(D2—d2)ln 60. (62)
Объемные потери в ротационных компрессорах учитывают также
коэффициентом подачи X.
Действительный объем, засасываемый компрессором
vA = v„x.
Коэффициент подачи X можно определить по формуле
Х = 1 + а£-, (63)
где а=0,05 для крупных и 0,1 —для мелких машин. Мощность,
затрачиваемую на валу ротационного компрессора, определяют по
формуле
л/ _ Оа(1г — t'i)
гДе Ъ—эффективный к.п.д. компрессора, который находят по
рис. 76,6.
§ 37. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ТУРБОКОМПРЕССОРА
Цикл холодильной машины с центробежным компрессором
изображен в диаграммах s—T и i—lgp на рис. 80.
При входе в колесо скорость холодильного,, агента возрастает
до с0 (вместо с—0 в испарителе), а при входе на лопатки — до сг,
вследствие чего давление и температура агента понижаются, и
состояние пара перед лопаткой характеризуется точкой /. Для
предварительных расчетов можно принять:
с0 = (0,3^-0,4)о0,
где а0 — скорость звука в агенте при температуре в точке 0,
сг = (1,1-М,25)с0.
Действительный' процесс сжатия в турбокомпрессоре
политропический.
Для определения состояния холодильного агента в конце
сжатия (точка 2) проведем сначала линию s=const из точки /
до-пересечения с линией давления рк в точке 2Ш,. При расчете цикла
удобно пользоваться адиабатическим коэффициентом т]ад> который

160
Глава VI. Компрессоры холодильных машин
а)
ПС
РВ
2
КМ
L*—сХз—
щр
Рнс 80. Холодильная машина с одноступенчатым
центробежным компрессором:
а — схема; б — процессы в диаграмме s— T; в — процессы в диаграмме
i-lgp
представляет собой отношение работы в адиабатическом процессе
сжатия /м к полной работе компрессора /:
„ {ад_ Чад — ^1
/. = »1 +
Нам —(1
1ад
(64)
(64а)
т]ад определяют из соотношения
и*. =0,95-5-0,96,
1пол
гДе "Чаол — политропический к.п.д., т.е. отношение работы в
политропическом процессе сжатия к полной работе компрессора.
Полная работа турбокомпрессора расходуется на сжатие и
перемещение пара, изменение его кинетической энергии и
преодоление гидравлических потерь при сжатии.
Обычно т)ад =0,65+0,76.

§ 37. Рабочий процесс турбокомпрессора Iftl
По величине энтальпии i2 устанавливают положение точки 2 на
диаграмме i—lgp или s—Т, температуру в конце сжатия Т2 и
полную затрату работы в процессе сжатия:
/ ; ; him — 'l
» — »Я — П — " •
На рис. 80,6 и в линия 0"—/' изображает перегрев во
всасывающем трубопроводе, Г—1 — процесс расширения пара, связанный
с увеличением его скорости, 1—2 — процесс сжатия пара в
компрессоре, 2—2' — сбив перегрева в конденсаторе, 2'—3 —
конденсацию пара, 3—4—дросселирование, 4—0"— кипение агента в
испарителе.
Тепловой расчет турбокомпрессора
При расчете задается холодопроизводительность, машины Q0,
^о> ^к . ta, tBC. По известным условиям работы строят цикл в
диаграмме s—Т или i—lgp и определяют параметры точек, пользуясь
которыми производят расчет.
1. Удельная холодопроизводительность 1 кг холодильного
агента
Я о = 1'о* —14.
2. Затрата работы в цикле
I = t'a—t'i.
3. Масса циркулирующего холодильного агента
д <7о
4. Часовой объем агента по состоянию при выходе из
испарителя (без учета перегрева)
V = Gavq" ,
где IV— удельный объем пара в точке 0".
5. Часовой объем агента при входе в колесо (в точке 0)
VQ = G„v0= — ,
где
6 Заказ № 288
г> _ »о*

1Й0 Глава VI. Компрессоры холодильных машин
6. Часовой объем агента при входе на лопатки
где
K.V,
р _ «о"
vl Vl
При расчете можно принимать #^=/^=0,9-^-0,95.
7. Нагрузка на конденсатор
8. Мощность компрессора
w __ Од'ад _ Ggl
где т]м— механический к.п.д.
9. Удельная эффективная холодопроизводительность
Ке =
_0р
If.
е
Аналогично производят тепловой расчет двухступенчатого
центробежного компрессора.
После теплового расчета цикла определяют необходимый
напор, окружную скорость и размеры рабочего колеса.
Действительный напор определяют по формуле
Я = 427 А 1" -^-, (65)
^ад
где
Д1ад = 12ад ll = 'ад-
По величине необходимого действительного напора Я
определяют окружную скорость рабочего колеса:
иг
V-ir- (66)
где ф — коэффициент напора компрессорных колес, равный 0,45-^-
f0,55.
Колеса обычных центробежных компрессоров по условиям
прочности строят для окружных скоростей до 300 м/сек.
Холодильные агенты с высокой молекулярной массой
применяют при меньших окружных скоростях. Так, для большинства
фреонов и2 не превышает 200 м/сек.
Диаметр рабочего колеса зависит от холодопроизводительно-
сти Q0 компрессора.

§ 37. Рабочий процесс турбокомпрессора IRQ
Всасываемый компрессором объем пара
V =-^(D'0-d'0)c0, (67,
откуда
D.-V■%■ + *■ <67°>
Обычно принимают (см. рис. 68)
d0=(0,4^0,6)D0, D^l.OlDo, §-=0,48-^0,58.
Определив D2, можно найти число оборотов п из формулы
"' (68
kD
Промышленные центробежные компрессоры выпускают с
числом оборотов от 3000 до 20000 в минуту.
Ширину лопатки b определяют из соотношения -= =0,04-^-
-j-0,06. В компрессорных колесах принимают 14—24 лопатки.
0
6*

Глава VII
ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ
УСТАНОВОК
§ 38. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ХОЛОДИЛЬНЫХ АППАРАТАХ
Теплопередачей называется процесс передачи тепла от тела с
большей температурой к телу с меньшей температурой.
Существуют три основных вида передачи тепла:
теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. Кроме того, тепло может
передаваться за счет испарения или конденсации влаги.
Теплопроводность — передача тепла внутри
неравномерно нагретого тела от более нагретых частиц к менее
нагретым при непосредственном их соприкосновении.
Коэффициент теплопроводности X — количество
тепла, проходящего через 1 м2 поверхности за 1 сек при разности
температур в 1°, отнесенное к 1 м длины нормали к
изотермической поверхности:
Цвт[м-град\.
Коэффициент теплопроводности характеризует способность
данного вещества проводить тепло.
Конвекция — перенос тепловой энергии движущимися
частицами жидкости или газа вследствие разницы удельных весов
при неодинаковых температурах (свободная конвекция) или в
результате принудительного движения (вынужденная конвекция).
Конвекция сопровождается явлениями теплопроводности в
тонком пограничном слое, непосредствено прилегающем к тепло-
передающей поверхности. Процесс конвекционного теплообмена
между жидкой или газообразной средой и теплопередающей
поверхностью называется теплоотдачей.
Коэффициент теплоотдачи а — количество
тепла, переданное от жидкости или газа к поверхности в 1 ж2 в течение
секунды при разности температур между жидкостью или газом и
поверхностью в 1°: а\вт)'м2• град].

§ 38. Основы теплопередачи в холодильных аппаратах
Коэффициент теплоотдачи характеризует интенсивность
теплообмена между поверхностью твердого тела и окружающей его
средой.
На величину коэффициента теплоотдачи влияют: род
жидкости — капельная жидкость, газ или пар; род, характер и скорость
движения жидкости; форма поверхности и ее линейные
размеры; физические свойства жидкости — удельный вес, вязкость,
теплоемкость, теплопроводность и др., температура жидкости и
стенки.
Движение жидкости может быть свободным или вынужденным.
Свободное движение жидкости обусловливается разностью
плотностей нагретых и холодных частиц.
Вынужденное движение создается мешалками, насосами,
вентиляторами, компрессорами.
По характеру движения различают два режима: ламинарный
и турбулентный. При ламинарном движении частицы жидкости
перемещаются с малой скоростью параллельно поверхности и
перенос тепла внутри жидкости осуществляется в основном путем
теплопроводности.
При турбулентном движении частицы жидкости перемещаются
с большой скоростью хаотично (беспорядочно), завихряясь и
перемешиваясь. При этом перенос тепла осуществляется главным
образом путем перемешивания. Но и при турбулентном движении у
поверхности всегда имеется пограничный слой с ламинарным
движением, толщина которого зависит от скорости движения
жидкости и ее физических свойств.
Тепловое излучение — превращение тепловой
энергии в лучистую энергию с передачей ее в окружающее
пространство. Лучистая энергия, попадая на поверхность тела, частично
отражается, а частично поглощается, превращаясь в тепло.
Теплопередача от более нагретой среды к менее нагретой через
разделяющую их стенку происходит одновременно путем
теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Этот процесс
характеризуется коэффициентом теплопередачи.
Коэффициент теплопередачи k [вш/м1 • град] —
количество тепла, проходящего от одной среды к другой через
разделяющую их стенку поверхностью в I м2 в течение 1 сек при
разности температур между средами в 1°.
Теплопередача через плоскую стенку. Количество тепла,
передаваемого через плоскую стенку (рис. 81,а), составляет:
Q = kF(tm-tx), (69)
где k—коэффициент теплопередачи стенки, вш1м2-град;
F — поверхность теплопередачи, м2;
tm— температура теплой среды, °С;
tx— температура холодной среды, °С.

Ifjfj Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
а)
Рис. 81. Теплопередача:
а — через плоскую стенку; б — через цилиндрическую стенку; в — через
ребристую стенку
Коэффициент теплопередачи определяют по формуле
1
1
а + X, + Хг +
6„ 1
*« ^ ао
(70)
8,,82,.
Л
где а — коэффициент теплоотдачи от теплой среды к
поверхности стенки, впг/м^-град;
я0 — коэффициент теплоотдачи от поверхности стенки к
холодной среде, em/м2-град;
толщина слоев стенки, м;
Х1,Х2,...,ХЛ— коэффициенты теплопроводности соответствующих
материалов, em/м-град.
В табл. 14 и 15 приведены коэффициенты теплопроводности для
некоторых металлов и различных отложений на поверхности тепло-
обменных аппаратов холодильных машин.
Таблица 14
Коэффициент теплопроводности отложений
Наименование отложений
Температура (/), °С
—
—
0
—100
—
—
15
30
24
Коэффициент тепло
проводности (X),
вт/м-град
1,80
0,30
0,50
2,30
3,50
0,23
0,11
0,47
0,14
3,70
0,70
Водяной камень . .
Глицерин безводный
Глицерин с 50% воды
Лед
Лед
Окраска
Снег (р = 200 кг/м3)
Снег (р = 400 кг/м3)
Смазочное масло . .
Соль NaCl
Соль СаС12 ....

§■38. Основы теплопередачи в холодильных аппаратах
167
Таблица 15
Коэффициент теплопроводности металлов
Наименование металла и сплава
Температура (О, °С
Коэффициент
теплопроводности (X),
вт/м-град
Алюминий
Броиза
Бронза фосфористая
Латунь
Медь чистая . . . .
Медь техническая
Свинец
Сталь углеродистая
Цинк
Чугун
О
20
20
0
0
0
0
0
0
20
229
47,7
45,4
106
395
386
34,5
45,4
113
58
Теплопередача через стенку трубы. Количество тепла,
передаваемого через стенку трубы (рис. 81,6), определяют по формуле
Q = Ш„
длина трубы, м;
tx),
(71)
где L
tn, tx— температура теплой и холодной среды, град;
н~
линейный коэффициент теплопередачи, вт/м-град,
подсчитываемый по формуле
1
(72)
материала трубы,
I __ t„ * | ,
adBH ~*г 21 di^ a0dH
где dBH — внутренний диаметр трубы, м;
dH— наружный диаметр трубы, м;
X — коэффициент теплопроводности
вт/м • град;
а, я0 — коэффициенты теплоотдачи с наружной или внутренней
поверхности трубы, вт/м-град.
При незначительной толщине стенки трубы для упрощения
расчетов пользуются формулой (69) для плоской стенки:
Q =kitdmL{tm—tx)--
■+-Т- + -
— *dmL(tm — tx),
(73)
где k — коэффициент теплопередачи, вт/м?-град;
dT — средний диаметр трубы, м;
8 — толщина стенки трубы, м.
В формуле вместо dT принимают da при я<а0 и dm при а>а0.

Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Теплопередача через ребристую трубу. Если коэффициенты
теплоотдачи а и я0 значительно отличаются друг от друга, то для
усиления теплопередачи со стороны, имеющей малый коэффициент
теплоотдачи, увеличивают поверхность путем оребрения (рис. 81,в).
Отношение наружной оребренной поверхности Fpe6 к гладкой
внутренней поверхности F называется коэффициентом
оребрения р.
Ребра могут быть изготовлены отдельно любой формы и"
плотно соединены с поверхностью трубы или представлять собой одно
целое с поверхностью трубы.
Количество тепла, проходящего через ребристую поверхность,
определяют по формуле
Q = kve6(t-t0)F?e6, . (74)
где
&реб = 1 В В (75)
коэффициент теплопередачи оребренной поверхности, отнесенный
к поверхности в вт1м2-град.
В формуле (75) Е — коэффициент эффективности ребра,
учитывающий изменение температуры по его высоте;
р _ t — tcp.p
п ~ t — /T '
где tcp.p — средняя температура ребра;
tT— температура стенки трубы.
В большинстве случаев тепловым сопротивлением стенки
трубы -J- можно пренебречь.
При невысоких толстых ребрах, выполненных из материала с
большой теплопроводностью, эффективность ребра приближается
к единице. В других случаях она меньше единицы и теплоотдача
поверхности ребер ниже, чем трубы.
Средняя разность температур. При теплоотдаче в теплообмен-
ных аппаратах температура жидкости или газа (пара) изменяется.
Поэтому при определении Q необходимо определить среднюю
разность температур 0Т. Средняя разность температур зависит от
направления движения одной среды относительно другой. В
холодильной технике наиболее часто встречаются следующие направления
движения и изменения температур:
1) прямоток — среда, отдающая тепло, движется в том же
направлении, что и среда, воспринимающая тепло. При этом
температура теплой среды понижается от t'T до t"r, а температура
холодной среды повышается от t'x до t'\\

§ 38. Основы, теплопередачи в холодильных аппаратах
t°c,
1
i
6)
%
z
t>
tm-
const
1"
t°ck
I
г)
вн-
t'K= t"K = const
Ем*
F.m*
Рис. 82. Изменение температур при теплопередаче:
а — параллельный ток; 6 — противоток; в — при постоянной температуре
охлаждаемой среды; г — при постоянной температуре охлаждающей среды
2) противоток — среда, отдающая тепло, движется навстречу
среде, воспринимающей тепло. При противотоке достигается
большее понижение температуры, чем при прямотоке.
Изменение температур в процессе теплопередачи происходит
криволинейно (рис. 82), поэтому вычисление проводится по
формуле для средней логарифмической разности температур:
„ вн — вк вн — вк
In
ен =,
в 2>3lg е
в„ '
(76)
где 0Н и вк — разность температур в начале и конце процесса.
Для прямотока
Cm -/x)-(C-/"x) . (77)
®т ="
2,31g_£

я противотока
с*-0-(С
/ — t
2 3 Ic m x
'/Я *X
-0
17Q Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
(77а)
Если температура среды, отдающей или воспринимающей
тепло, остается постоянной, то в уравнениях (77) и (77а) принимают
fm=t"m или-Гх=Гх.
При небольшой разности 0Н и вк(Б-к >0,5) можно вместо
среден
ней логарифмической разности температур применять среднюю
арифметическую разность:
0 =
'вН-'щ _ *х + <« (78)
§ 39. КОНДЕНСАТОРЫ
Конденсатор — это теплообменный аппарат, в котором
происходит охлаждение и конденсация паров холодильного агента за
счет нагревания охлаждающей воды или воздуха.
1. Теплопередача при конденсации
Конденсация пара происходит при соприкосновении его со
стенкой, температура которой ниже температуры насыщения пара,
соответствующей давлению в аппарате. По характеру образования
жидкости на стенке различают три вида конденсации: капельную,
пленочную и смешанную.
При капельной конденсации пар непосредственно
соприкасается с холодной поверхностью, поэтому имеет больший коэффициент
теплоотдачи по сравнению с пленочной конденсацией, когда пленка
жидкости на поверхности труб создает дополнительное
термическое сопротивление, что снижает коэффициент теплоотдачи. В
аппаратах холодильных машин происходит пленочная конденсация.
На интенсивность теплопередачи в конденсаторе влияют
следующие факторы:
1. Скорость удаления жидкости с теплопередающей
поверхности. При конденсации пара конденсат оседает на
теплопередающей поверхности сплошной пленкой, которая, стекая по трубам,
затрудняет дальнейшую конденсацию пара. Поэтому конструкция

§ 39. Конденсаторы 171
конденсатора должна обеспечивать быстрый отвод образующейся
жидкости.
2. Скорость движения пара. При большой скорости движения
пара ускоряется движение пленки жидкости, которая быстрее
смывается с теплопередающеи поверхности, увеличивая коэффициент
теплоотдачи.
3. Примесь воздуха и неконденсирующихся газов понижает
коэффициент теплопередачи и повышает давление конденсации.
4. Отложения на стенках труб: со стороны холодильного
агента — масла, унесенного паром из компрессора, со стороны воды —
водяного камня (твердого осадка солей), растворенных в воде,
ржавчины, в конденсаторах с воздушным охлаждением — слоя пыли,
краски. Все эти отложения оказывают значительное термическое
сопротивление, уменьшая коэффициент теплопередачи.
5. Скорость движения воды. Чем выше скорость движения
воды, тем больше коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде,
а следовательно, и коэффициент теплопередачи.
Интенсивность теплопередачи конденсатора характеризуется
удельным тепловым потоком — количеством тепла, которое
отводится от холодильного агента водой или воздухом через 1 м2
поверхности конденсатора в течение 1 секунды, т.е.
Яр = k@m, (79)
где k— коэффициент теплопередачи конденсатора, em/м2-град;
0Ш— средняя логарифмическая разность температур между
конденсирующимся холодильным агентом и охлаждающей
средой, град.
Коэффициент теплопередачи конденсатора определяют по
формуле
k=-> -А Це г-. (8°)
<*х.а dx.a A. ' <z„
где ах.а— коэффициент теплоотдачи от холодильного агента к
стенке трубы, em/м*-град;
для аммиака ах-а = 2300-f5800 em/м*-град;
для фреона-12 ax.a=1200-f2300 вт/мг-град;
для фреона-22 <хх.а=1500—2900 ет/м}-град;
ав— коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде или
воздуху, вт/м2-град;
для воды ав=3500Ч-7000 вт/м2-град;
для воздуха aB=23-f93 вт/м3-град;
при (о=3-^-8 м/'сек;
dB и dx.a— диаметры труб со стороны воды и холодильного
агента, м;

172
Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Zj~x~— термическое
сопротивление стенки трубы изложений;
+ ъ +
ов.к
Лв.К
Лкр
где 8Ст.8м.3в.к. 8кР— толщина
стенки,
масляной пленки,
водяного
камня, краски,
м\
>УгДмДв.кДкр—
коэффициенты
теплопроводности
соответствую -
щих
материалов (см.
табл. 14 и
15).
Среднюю логарифмическую
разность температур определяют
по формуле
е.
t„
"I
2,3 lg t __,
(81)
где Ut и /Bs— температура воды,
входящей в
конденсатор и выходящей
из конденсатора;
tK — температура
конденсации.
2. Классификация
конденсаторов
По способу отвода тепла
конденсаторы делятся на
следующие группы: 1) проточные,
в которых тепло отводится
водой; 2) оросительно-испаритель-
ные, в которых тепло отводится

Рис. 83. Элементный конденсатор:
а — элемент; б — общий вид; в — крышка
>:
о
S
Qj
S
n
а
ч
о
•о
СО

Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
водой, испаряющейся в воздухе; 3) конденсаторы воздушного
охлаждения.
Проточные конденсаторы изготовляют нескольких
конструкций: элементные, горизонтальные и вертикальные кожухотрубные
и горизонтальные кожухозмеевиковые.
Оросительно-испарительные конденсаторы выполняют двух
конструкций: оросительные с промежуточным отбором жидкости и
испарительные.
Конденсаторы воздушного Охлаждения применяют главным
образом в малых холодильных машинах и выполняют в виде
ребристых змеевиков, обдуваемых воздухом.
Элементные конденсаторы. Такие конденсаторы (рис. 83)
состоят из элементов в виде труб диаметром 245 х7 мм с
приваренными двумя трубными решетками. В трубных решетках
развальцовано 14 труб диаметром 38 хЗ,5 мм. Несколько элементов,
смонтированных один над другим, образуют секцию. Пар
поступает в межтрубное пространство верхнего элемента и через
соединительные патрубки проходит из одного элемента в другой.
Образующаяся жидкость стекает в ресиверы, расположенные под каждой
секцией. Вода через общий вертикальный коллектор подводится к
каждому элементу и проходит последовательно по семи ходам
через перегородки в крышках, которые делят их на отсеки,
соединенные с двумя или четырьмя трубами. Удельный тепловой поток в
элементных конденсаторах достигает 5250 вш/м2 при 0т=5°С.
Эти конденсаторы применяют в аммиачных холодильных
машинах средней производительности, но вследствие большой
металлоемкости в последнее время их заменяют горизонтальными кожу-
хотрубными.
Горизонтальные кожухотрубные и кожухозмеевиковые
конденсаторы. Конденсаторы этого типа применяют в аммиачных и
фреоновых холодильных установках. Они состоят из горизонтального
кожуха и труб.
Аммиачные горизонатальные кожухотрубные конденсаторы,
выпускаемые Московским заводом «Компрессор», изготовляют с
Поверхностью охлаждения от 20 до 300 ж2 (рис. 84, табл. 16 и 17).
Внутри корпуса диаметром от 500 х8 мм до 1200 х12 мм
размещается от 144 до 870 горизонтальных стальных цельнотянутых труб
диаметром 25 хЗ мм. Трубы ввальцованы в решетки, приваренные
к концам корпуса. Корпус с обеих сторон закрывается крышками
с внутренними перегородками, которые образуют восемь ходов
движения воды. Пар холодильного агента поступает в корпус
конденсатора сверху, образующаяся жидкость стекает вниз и
отводится из верхней части маслоотстойника. Сверху на конденсаторе
устанавливают манометр и предохранительный клапан, а также
штуцеры для присоединения уравнительной линии к ресиверу и к
воздухоотделителю. Воздух н неконденсирующиеся газы следует

§ 39. Конденсаторы.
m
и VA
Вход NH-.
вы tod
~Шы ,
дхоЭ
Воды
Рис. 84. Горизонтальный кожухотрубный конденсатор:
1 — фланец, Dy 25 для присоединения уравнительной линии; 2 —
предохранительный клапан; 3— манометр; 4— вентиль Dy 10 для спуска воздуха; 5 — вентиль Dy 15
для спуска воздуха из водяной части; 6 — вентиль Dy 25 для слива воды; 7 —
вентиль Dy 10 для слива масла
удалять из конденсатора в месте их наибольшей концентрации, т.е.
с противоположной стороны корпуса по отношению к подаче пара.
Масло скапливается в нижней части маслоотстойника, откуда
периодически удаляется. Для наблюдения за уровнем жидкого
аммиака конденсатор снабжен указателем уровня со стеклом Клингера.
В верхней части одной из крышек имеется кран для выпуска
воздуха из водяного пространства, а в нижней части — кран для
слива воды.
Таблица 16
Основные данные об аммиачных кожухотрубных конденсаторах
с поверхностью охлаждения от 20 до ПО мг
Параметры
Поверхность, жа . .
Число труб п . . . .
Габаритные и
присоединительные
размеры, мм (см.
рис. 84):
D
L
н
di
da
Марки конденсаторов
20КТГ
20
144
500
2900
865
50
16
70
1"
— тр.
2 F
1225
25КТГ
25
144
500
3400
865
50
15
70
— тр.
2 v
1385
32КТГ
32
144
500
4400
865
50
15
70
1 "
— тр.
2 у
1735
40КТГ
40
216
600
3520
965
70
20
80
1 "
1780
50КТГ
50
216
600
4520
965
70
20
80
1"
у ТР'
2240
65КТГ
65
216
600
5520
965
80
20
100
1"
у тр.
2730
90КТГ
90
386
800
4670
1265
80
25
125
Г'тр.
3815
110КТГ
ПО
386
800
5670
1265
80
25
125
1"тр.
4580

176
VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Таблица 17
Основные данные об аммиачных кожухотрубных конденсаторах
с поверхностью охлаждения от НО до 300 м*
Параметры
Марки конденсатора
140КТГ
180КТГ
250КТГ
ЗООКТГ
Поверхность, мг
Число труб я
Габаритные и присоединительные
размеры, мм (см. рис. 84):
D
L
Н
d
<*i
d2
d9
Масса, кг
140
614
1000
4760
1720
100
32
25
200
6100
180
614
1000
5760
1720
100
32
25
200
7340
250
870
1200
5860
1915
125
40
32
250
10 420
300
870
1200
6860
1915
125
40
32
250
12210
Некоторые типы кожухотрубных конденсаторов средней
производительности монтируют с ресивером и воздухоотделителем.
Во фреоновых конденсаторах используют красномедные трубы,
на наружной поверхности которых накатывают спиральные ребра.
Оребрение поверхности фреоновых конденсаторов со стороны
холодильного агента вызвано тем, что коэффициенты теплоотдачи при
конденсации фреонов значительно меньше, чем охлаждающей
воды. Применение медных труб объясняется чистотой
поверхности, отсутствием коррозии, легкостью накатки ребер, меньшими
потерями напора воды. Но их применение увеличивает
стоимость конденсатора, вызывает усиленную коррозию стальных
трубных решеток в месте стыка с медными трубами, особенно при
охлаждении морской водой. Для придания трубной решетке полной
коррозийной устойчивости против морской воды на фигурную
стальную поверхность наносят слой меди значительной толщины.
Во фреоновых агрегатах малой производительности
применяют кожухозмеевиковые конденсаторы, которые выпускают двух
видов: с кожухом, заваренным с обоих концов и с трубной доской
и отъемной крышкой. Трубы размещают в верхней и средней частях
кожуха. Нижнюю его часть используют в качестве ресивера. На
рис. 85,а показан кожухозмеевиковый фреоновый конденсатор с
навитыми ребрами и заваренным кожухом, а на рис. 85,6 —
конденсатор с накатанными ребрами и отъемной чугунной крышкой.
Кожух конденсатора выполнен из стальной цельнотянутой трубы.
Теплопередающей поверхностью являются 14 медных труб с
ребрами трапецеидального сечения. Концы труб развальцованы в
трубной доске. Парообразный фреон поступает в конденсатор сверху,

§ 39. Конденсаторы
а жидкий фреон собирается в нижней части кожуха, свободной от
труб (в ресивере). В стенку кожуха ввернута легкоплавкая
пробка, которая при t=70°C расплавляется и соединяет конденсатор с
атмосферой.
В кожухотрубных аммиачных конденсаторах с гладкими
стальными трубами удельный тепловой поток qF =4650-^-5250 вш1м% при
вт=5-^6°С, а во фреоновых конденсаторах с медными оребренными
трубами qF достигает 11600 вт/м2. Скорость воды в трубах—1,5-^
^-2 м/сек.
Для эксплуатации горизонтальных кожухотрубных
конденсаторов требуется мягкая чистая вода во избежание быстрого
загрязнения горизонтальных труб водяным камнем.
Вертикальные кожухотрубные конденсаторы. Вертикальные
кожухотрубные конденсаторы применяют в крупных аммиачных
холодильных установках и изготовляют с поверхностью
охлаждения от 50 до 250 мг. Конденсатор (рис. 86 и табл. 18) состоит из
вертикального цилиндрического кожуха с приваренными по торцам
трубными решетками, в которые ввальцованы стальные
цельнотянутые трубы диаметром 57X3,5 мм. Над конденсатором
устанавливают водораспределительный бак, в который поступает вода.
Из водораспределительного бака вода с помощью особых насадок
винтообразно стекает тонким слоем по внутренним поверхностям
труб в водоприемный бак, расположенный под конденсатором. Пар
подается в верхнюю часть кожуха, жидкость отводится снизу.
Конденсатор имеет патрубки для присоединения уравнительной линии
от ресивера, манометра, предохранительного клапана,
воздухоотделителя, указателя уровня. Удельный тепловой поток составляет
4100—4650 вт/м2. Эти конденсаторы обычно устанавливают вне
машинного отделения. К их преимуществам относятся: свободное
стекание жидкости и масла по трубам, меньшая загрязненность
вертикальных труб маслом и водяным камнем, а следовательно,
относительная легкость очистки труб, компактность. Недостатком кон-
Таблица 18
Основные данные об аммиачных вертикальных конденсаторах
Марка
50КТВ
75KJB
100К.ТВ
125КТВ
I50KTB
250КТВ

Поверхность

охлаждения, м'
50,0
75,0
100,4
123,5
146,0
245,0
Диаметр
кожуха
(D), мм
724
830
1000
1000
1200
1400
Длина
труб,
мм
5000
5000
4500
5500
4500
5000
Высота

конденсатора (Н),
мм
5500
5500
5000
6000
5000
5500
Диаметр


пределительного
бака
(О,), ш
960
1060
1230
1230
1410
1600
Аммиачные
штуцеры, мм
dl
70
70
80
100
125
150
d,
32
40
40
50
50
50
Масса,
кг
2535
3415
4760
5725
6825
10750

178
Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
90(0

$)
Q ЕГ^
Вход
фреона
1МЗЗ*2
А-А
С-^йЫэ жидкое».
фреона д^о 720
«А
о
S
Qj
<6
S
п
а
ч
о
Рис. 85. Кожухозмеевиковые фреоновые конденсаторы:
а — с заваренным кожухом: / — трубы; 2 — навитые ребра; 3 — корпус; 4 — фильтр; 5 — штуцер для водопроводного шланга;
6 — выход фреона; б — с отъемной чугунной крышкой: / — кожух; 2 — медные трубы; 3 — трубная доска; 4 — крышка; 5 —
сборник жидкого фреона; 6 — выход фреона; 7 — опора; 8 — плавкая пробка

180
Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
денсаторов является то, что при
отсутствии противотока
невозможно охладить жидкость ниже
температуры конденсации.
Оросительные конденсаторы.
Конденсаторы этого типа
применяют в аммиачных средних и
крупных холодильных установках
и изготовляют с поверхностью
охлаждения от 45 до 90 м2.
Конденсатор (рис. 87 и табл. 19) состоит
из плоских трубчатых змеевиков
(секций) с поверхностью 15 м2
каждый, соединенных между собой
паровым и жидкостным
коллекторами и ресивером жидкого
аммиака. Змеевики выполняют из 14
стальных цельнотянутых труб
диаметром 57x3,5 мм, в которые
подается снизу пар. Образующийся
конденсат отводится в ресиверы
по стояку, который посредством
патрубков соединяется в
нескольких местах со змеевиком. Такой
промежуточный отбор жидкости
исключает затопление нижних
труб змеевика и увеличивает
интенсивность теплопередачи. Воздух
и неконденсирующиеся газы
отводятся из верхнего коллектора
конденсатора и верхней части
ресивера. Над каждой секцией
конденсатора устанавливают желоба
треугольного сечения, в которые из
водораспределительного бака для
орошения труб конденсатора
подается вода, собирающаяся затем
в поддоне. Для более
равномерного распределения воды на
поверхности труб верхняя кромка
желобов имеет зубчатые вырезы.
Стекающая по змеевикам вода
нагревается и частично испаряется, отдавая часть тепла воздуху,
и вследствие этого охлаждается. Из поддона часть воды сливается
в канализацию, а остальная часть смешивается со свежей водой и
вновь насосом подается в желоба. Удельный тепловой поток таких
Рис. 86. Вертикальный кожу
хотрубный конденсатор

§ 39. Конденсаторы
Рис. 87. Оросительный конденсатор с промежуточным отбором
жидкого аммиака:
/ — штуцер £>у 20 для присоединения к воздухоотделителю; 2 — кран для
спуска воздуха; S — водораспределительный бак; 4 — конденсатор;
Б — воздухоотделитель; 6 — ресивер; 7 — выход жидкого аммиака; S —
выпуск масла
конденсаторов составляет 4100 -f- 4650 em/м2 при 9т=5°С.
Преимуществами конденсатора являются относительно легкая чистка
наружных труб от водяного камня и простота изготовления. К
недостаткам относятся: громоздкость, большая занимаемая площадь,
необходимость установки на хорошо проветриваемом месте,
невозможность переохлаждения жидкости, значительная коррозия.
В связи с этим оросительные конденсаторы в настоящее время
применяются мало.
Таблица 19
Основные данные об оросительных конденсаторах
Марка
45МКО
60МКО
75МКО
90МКО

Поверхность

охлаждения, м'
45
60
75
90

Количество
секций
3
4
5
6
Емкость
ресивера,
м'
0,110
0,153
0,194
0,225
Диаметры аммиачных
штуцеров, мм
dt
70
80
80
100
d,
25
32
32
32
d,
20
20
20
20
Ширина
(В), мм
1775
2325
2875
3425
Масса
кг
1912
2530
3140
3795
Испарительные конденсаторы. Испарительные конденсаторы
применяют в аммиачных и фреоновых средних и крупных
холодильных установках стационарных и транспортных. Эти конденсаторы
(рис. 88) представляют собой систему трубчатых змеевиков,
расположенных в металлическом кожухе. Пар подается в змеевики
сверху, а образующаяся жидкость снизу отводится в ресивер. Над
змеевиками размещены трубы с форсунками, через которые
разбрызгивается вода, орошающая поверхность труб. Навстречу воде

182
Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Рис. 88. Испарительный конденсатор
/ — вентилятор; 2 — водоотделитель;
форсунки; 4 — змеевик конденсатора;
водяной бак; 6 — насос
3 —
5 —
вентилятор засасывает воздух
через окна, расположенные в
нижней части кожуха. При
соприкосновении с воздухом
вода испаряется и
охлаждается, благодаря чему
температура воды остается
постоянной, поэтому вода без
дополнительного охлаждения
из нижней части кожуха
снова насосом подается для
орошения змеевиков. Часть воды
при этом испаряется, а часть
уносится воздухом, в
атмосферу. Для улавливания капель
воды устанавливают
водоотделитель. Количество
циркулирующей воды — 50-f-lOO л
на 1 ж2 орошаемой
поверхности, а количество свежей
воды составляет 5-1-10% от
циркулирующей. Количество
воздуха сравнительно
небольшое, так как большая часть
тепла отводится за счет испарения, и составляет 100—200 м? на
1160 вт. Расход энергии на привод насоса и вентилятора — около
"0,024-0,03 кет на 1160 вт. Такие конденсаторы можно
устанавливать в закрытых помещениях и использовать при недостаточных
количествах воды. Недостатком их является быстрое загрязнение
наружной поверхности труб, особенно оребренных. В связи с этим
добавляемая вода должна быть особенно чистой. Удельный
тепловой поток в них составляет 2100-1-2300 вт/м2.
Конденсаторы с воздушным охлаждением. Конденсаторы с воз-
Душным охлаждением использовали главным образом в агрегатах,
обслуживающих торговое оборудование, и в домашних
холодильниках. В настоящее время область их применения значительно
расширяется. Они применяются в изотермическом транспорте, в
установках для кондиционирования воздуха и других установках, в
которых неудобно использовать водяное охлаждение или
ощущается недостаток в воде. За границей такие конденсаторы широко
применяются в агрегатах холодопроизводительностью до 70000 вт
и даже до 350 000 вт. Их разделяют на два типа: с принудительным
движением воздуха и со свободным движением воздуха.
Конденсаторы с принудительным движением воздуха состоят
из нескольких секций оребренных труб, соединенных между собой
коллекторами. Холодильный агент подводится к конденсатору свер-

§ 39. Конденсаторы
№
ху и отводится снизу.
Конденсация
происходит внутри труб за счет
охлаждения воздухом,
который приводится в
движение осевым
вентилятором.
Конденсаторы
изготовляют из стальных
или медных
цельнотянутых труб со
стальными или алюминиевыми
пластинчатыми ребрами.
В последнее время в
СССР освоено
производство конденсаторов из
алюминиевых труб с
накатанными ребрами.
Применение
алюминиевых труб облегчает вес
и упрощает технологию
изготовления
конденсаторов. На рис. 89
показан i конденсатор с
воздушным
охлаждением.
Удельный тепловой
поток в конденсаторах
с воздушным
охлаждением , составляет 2904-
-^525 впг/м2 при скорости воздуха 4—5 м/сек и 0т=1О°С.
КонДенсаторы со свободным движением воздуха применяют в
домашних холодильниках.
В последнее время изготовляют так называемые листотрубные
конденсаторы из алюминиевых листов, сваренных прокаткой, с
последующим образованием каналов, раздувая их давлением. Такие
листы с каналами называются «трубы в листах» (рис. 90,а).
На рис. 90,6 показан листотрубный конденсатор домашнего
холодильника ДХ-ЗМ. Холодильный агент поступает в конденсатор
сверху, а отводится снизу. Ввиду отсутствия труб и простоты
изготовления такие конденсаторы отличаются низкой стоимостью.
Удельный тепловой поток в них составляет 175 впг/м2.
Кроме листотрубных конденсаторов, применяют проволочно-
трубные конденсаторы (рис. 90,в), в которых вместо ребер
приваривают проволочки и конденсаторы с пластинчатыми
ребрами.
Рис. 89. Конденсатор с воздушным
охлаждением:
/ — коллектор входа пара; 2 — калачи; 3 — выход
жидкости; 4 — вентиль; 5 — ресивер; 6 — вход пара

ЛйЛ Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
а)
Я
556
гэ
в)
=е=
EI
/■Ч f\ /"Ч ^Ч /»Ч /"Ч Г\ f4 Г^
у чУ к^ v чУ v \ш/ чУ v ,,
Рис. 90. Конденсаторы со свободным движением воздуха:
а — трубы в листах; б — листотрубный алюминиевый в разрезе;
в — с проволочными ребрами
3. Расчет конденсаторов
Расчет конденсаторов заключается в определении их тепло-
передающей поверхности и расхода воды. Теплопередающую
поверхность определяют по формуле
F =
k<dm
(82)
где QK — тепловая нагрузка на конденсатор, em; определяется по
формуле (см. § 33);
k — коэффициент теплопередачи в em/м2-град, вычисляемый
по формуле (80) или принимаемый по табл. 20.

§ 39. Конденсаторы
185
Таблица 20
Практические значения коэффициентов теплопередачи
и удельного теплового потока для конденсаторов
различного типа
Типы конденсаторов
вт/м'-град
вт/м'
Примечание
Элементные 700—1050
Горизонтальные кожухотрубные
аммиачные 700—1050
Горизонтальные кожухотрубные
фреоновые 350—530
Вертикальные кожухотрубные
Оросительные
Испарительные
С воздушным охлаждением
700—930
700—930
470—580
30—50
4650—5250
4650—5250
2300—3500
4100—4650
4100—4650
2100—2300
290—460
Отнесен к оребрен-
ной поверхности
конденсатора
Отнесен к наружной
поверхности ребер
То же
0т— средняя логарифмическая разность температур между
холодильным агентом и водой или воздухом, определяемая по
формуле (81).
Зная теплопередающую поверхность, можно по табл. 16—19
подобрать конденсатор.
Расход воды для проточных конденсаторов определяется из
условия, что все тепло от холодильного агента отводится водой и,
следовательно,
Q* = Gaca{tH-t4), (83>
откуда
Г. _ <Эк
'■>2
tBl)c
где GB— часовой расход воды, кг/сек;
св— 1 ккал/кг°С — теплоемкость воды, равная
4,1868 кдж/кг-град;
tBt— температура воды, поступающей на конденсатор;
tBl— температура воды, удаляющейся с конденсатора.
Нагрев воды в конденсаторе tB2—^Bl=4-^5°C.
Производительность водяного насоса определяют по формуле
Уя =
<?к
Св Рв (<ва — Ц)
(84)
где рв— плотность воды, равная 1000 кг/м3.
Расход воды для оросительных конденсаторов по заводским
данным равен 10^-12 м?/ч на каждую секцию, при этом расход
свежей воды составляет около 30% от количества циркулирующей
воды.

Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Пример. Подобрать конденсатор для аммиачной холодильной
установки холодопроизводительностью Qo = 175 000 em при to = —15°С.
Температура воды, поступающей на конденсатор, tBl~ +20°С.
Решение
Температура конденсации зависит от температуры охлаждающей
воды и принимается на 4—6°С выше средней температуры воды:
t -\-t
k= B'g "' +(4-5-6).
1. Принимаем нагрев воды в конденсаторе равным 4°С, тогда
20 + 24
tK = £ + 6 = 28° С.
2. Определяем температуру переохлаждения жидкого аммиака,
которая должна быть примерно на 3°С выше температуры воды, поступающей
в переохладитель;
tu = tBi + 3 = 20 + 3 = 23° С.
3. Температуру всасываемого пара принимаем на 5+10°С выше
температуры кипения to'.
*вс = -15+10 = -5°С.
4. По полученным температурам строим цикл в s—Т диаграмме и
определяем необходимые параметры точек (см. § 33):
£j, = 403 ккал/кг; <2 = 459 ккал/кг;
i3 = 131,6 ккал/кг; t3. = i4 = 125,8 ккал/кг.
В единицах системы СИ: ij> = 1690 кдж/кг; h = 1920 кдж/кг;
(з = 550 кдж/кг; iy = <4 = 526 кдж/кг.
5. Количество циркулирующего аммиака
Q0 175 000
Од= ,-1,_1-4 = (1690 — 526)-103 = 0.15 кг/се/с.
6. Тепловая нагрузка на конденсатор
Qk = Од (t2 — t3) = 0,15 (1920 — 550)1000= 206 000 em.
7. Средняя логарифмическая разность температур
вт= '«-** = 24~20 =5,8° С.
<к — *» „ , 28-20
2-3 lgf^ 2.3 1g^^24
8. Принимаем конденсатор горизонтальный кожухотрубный,
коэффициент теплопередачи которого k = 700—1050 вт/м2 ■ град.

§ 40. Переохладители и теплообменники
9. Теплопередающая поверхность конденсатора
18Т
QK 206 000
F~ квт ~ 930-5,8 s=38'3 M ■
По табл. 16 выбираем конденсатор марки 40КТГ.
10. Расход воды на конденсатор
0к 206 000
Ув ~ сврв ( tB2 — tBl) ~ 4,1868-103-1000-4 =°.°124 м/сек.
§ 40. ПЕРЕОХЛАДИТЕЛИ И ТЕПЛООБМЕННИКИ
Переохладители применяют в аммиачных холодильных
установках для охлаждения водой жидкого холодильного агента ниже
температуры конденсации (рис. 91 и табл. 21).
Переохладитель представляет собой противоточный аппарат,
собранный из последовательно соединенных двойных стальных
цельнотянутых труб. Жидкий аммиак протекает по наружным
трубам сверху вниз и охлаждается. Вода проходит по внутренним
трубам снизу вверх.
Таблица 21:
Марка
5ПП
6ПП
8ПП
12ПП
16ПП
Основные д

Поверхность

охлаждения, м1
4,86
5,85
7,8
11,7
15,6

Количество
секций
1
1
1
2
2
анные о

Количество
труб
в секции
10
12
16
12
16
переохлс
Высота
(Н), мм
1250
1380
1690
1700
2010
гдителях
Диаметры
штуцеров, мм
<*1
32
32
32
40
50
d2
32
32
32
50
50
Масса,
кг
480
565
730
1110
1450
Переохладители подбирают по теплопередающей поверхности,
определяемой по формуле
Qn
ер
fee
(85>
гДе Qrrep = Сд (i3 — г3' )— тепловая нагрузка на переохладитель;
k — коэффициент теплопередачи переохладителя, равный 465-|-
-^700 вт/м2-град;
0 — разность температур холодильного агента и воды,
составляющая 4-f-5°C.

188
Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
А
ч
01
S-
S
ч
я
К
о
01
а.
01
■S
з
я
У
о
f-
о
ш
я
е-
о
D.
С
s
а.

§ 41. Устройства для охлаждения оборотной воды
Рис. 92. Теплообменник фреоновый:
/ — вход жидкого фреона; 2 — выход перегретых паров фреона; 3 — выход
жидкого фреона; 4 — вход влажных паров
Расход воды на переохладитель
vB = — /"!!, v • (86)
СвРв (,'В2 'BjJ
где tBt—^Bl=3-f-4°C — нагрев воды в переохладителе.
Во фреоновых холодильных машинах применяют
теплообменники, в которых жидкий фреон охлаждается за счет перегревания
пара, идущего из испарителя. Такой теплообменник (рис. 92)
представляет собой кожухозмеевиковыи аппарат, в котором по змеевику
проходит жидкий фреон, по межтрубному пространству — пар.
§ 41. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ
Стоимость охлаждающей воды является одной из основных
затрат при эксплуатации холодильной установки. Сократить расход
воды позволяет повторное использование ее после охлаждения.
На холодильных установках применяют следующие типы
охлаждающих устройств для воды: 1) брызгальные бассейны; 2)
открытые градирни — брызгальные и капельные; 3) вентиляторные
градирни — брызгальные, капельные и пленочные.
Брызгальные бассейны. Такие бассейны (рис. 93)
представляют собой искусственные пруды, над поверхностью которых
разбрызгивается вода с помощью форсунок. Разбрызгивание воды
увеличивает поверхность соприкосновения ее с воздухом и интенсивность
охлаждения. Поддон пруда выполняют из дерева или бетона
высотой 0 5-^1,0 м в виде вытянутого прямоугольника, над которым

Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Рис. 93. Брызгальный бассейн:
1 — коллектор; 2 — распределительные трубы; 3 — форсунки; 4 — жалюзи
располагаются трубы с форсунками. Теплая вода подается в
коллектор, из которого она поступает в распределительные трубы.
Распределительные трубы укладываются с уклоном 1 % в
сторону движения воды. Свободный конец труб имеет заглушку с
небольшим отверстием. Такое расположение труб обеспечивает
постоянную промывку труб и сток воды.
Брызгальные бассейны размещают на открытом месте на
уровне земли или над конденсаторами и на крыше машинного
отделения. В этом случае они окружаются жалюзийными решетками
высотой 3,0-^-3,5 м для уменьшения уноса воды ветром. Часто они
компонуются с оросительными конденсаторами и располагаются над
ними.
Такие бассейны применяются в холодильных установках любой
производительности, но чаще с количеством циркулирующей воды
выше 100 м3/ч.
Открытые градирни. Для небольших и средних установок при
количестве циркулирующей воды от 1 до 200 м2/ч применяют
открытые брызгальные градирни (рис. 94).
Градирня представляет собой небольшой бассейн,
огражденный жалюзийными решетками. Сопла размещаются в верхней части
градирни на высоте от 2 до 4 м. Интенсивность брызгальных
градирен выше, чем брызгальных бассейнов, так как вода, благодаря
большой высоте форсунок, более длительное время находится в
контакте с воздухом.
Для крупных установок с большим количеством
циркулирующей воды целесообразно применять открытые капельные градирни.
Градирня представляет собой башню высотой 8—12 м, окруженную
жалюзийной решеткой. Весь объем башни заполнен оросительным
устройством, представляющим собой решетки из деревянных брус-'
ков, расположенных в 8—12 ярусов на расстоянии 0,6-^0,9 м один

§ 41. Устройства для охлаждения оборотной воды
Рис 94. Форсуночная градирня открытого типа:
а — общий вид: / — коллектор; 2 — форсунки; 3 — жалюзи; б —
форсунки для распыления воды
от другого. Над оросительным устройством размещается
водораспределительное устройство, из которого вода струйками стекает
на бруски решеток и разбрызгивается на капли, многократно
меняя скорость и направление движения, благодаря чему находится
в контакте с воздухом и интенсивно охлаждается.
Вентиляторные градирни. Вентиляторные градирни
применяются в холодильных установках любой производительности.
Благодаря принудительному движению воздуха с помощью
вентилятора интенсифицируется процесс испарения воды. Такие градирни

109 Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
значительно компактнее безвентиляторных и их работа не зависит
от ветра.
Вентиляторные градирни имеют корпус и поддон из листовой
стали. Иногда применяются вместо стали пластмассы, что
значительно сокращает вес градирен и позволяет облегчить
строительные конструкции зданий, на которых устанавливаются градирни.
Вентиляторы могут устанавливаться как отсасывающие
—сверху и как нагнетательные — снизу.
Одним из распространенных типов вентиляторных градирен
являются пленочные градирни, в которых вода разбрызгивается
форсунками, орошает насадку из вертикальных или наклонных
деревянных щитов и стекает по ним пленкой. Между щитами
движется воздух, нагнетаемый вентилятором.
Недостатком вентиляторных градирен является повышение
эксплуатационных расходов, связанное с расходом электроэнергии
на работу вентиляторов и с их обслуживанием.
Тепловой расчет охлаждающих устройств может быть
произведен приближенно на основании опытных данных.
Производительность устройства характеризуется тепловой
нагрузкой Q[em] и гидравлической нагрузкой W[Mzlcek\. Тепловая
нагрузка Q представляет собой количество тепла, отданное водой
воздуху в единицу времени, т.е. оно равно тепловой нагрузке
конденсаторов QK, гидравлическая нагрузка равна количеству
циркулирующей воды GB. Интенсивность работы устройств
характеризуется условной удельной тепловой нагрузкой
Ь = т;- (87)
где F0— площадь сечения охлаждающего устройства, и удельной
гидравлической нагрузкой или высотой дождя
".=-??-■ (88)
Разность температур, на которую вода охлаждается,
называется подохлаждением воды и принимается Д/=/в,—tB2=2—4°С.
Из формул (87) и (88) можно определить площадь бассейна или
поперечного сечения градирни:
Для брызгальных бассейнов определяют количество форсунок.
Крупные бассейны оборудуют форсунками с диаметром трубы 50 мм
и с выходным отверстием 28—32 мм, а небольшие бассейны —
форсунками с диаметром трубы 40 мм и выходным отверстием 20—

§ 42. Испарители
193
22 мм. Первые из них при напоре 49 кн/м2 имеют
производительность около 10000 л/ч, вторые — около 5000 л/ч.
Зная производительность одной форсунки (ш), можно
определить количество форсунок п:
п =
W
(90)
Расстояние между осями форсунок принимается равным 2 м, между
форсунками и ограждениями —3,5—4 м, между коллекторами—
6—8 м.
Численные значения qF и Яв для охлаждающих устройств
различного типа приведены в табл. 22.
Значения величин qF и Нв
Таблица 22
Тип устройства
Брызгальный
бассейн ....
Открытая брыз-
гальная
градирня
Открытая
капельная градирня
Вентиляторная
градирня ....
Удельная тепловая
нагрузка ( q )
ккал/м'-ч
1 500— 4 000
5 000—14 000
6 000—20 000
10 000—30 000
вш/мг
1 700— 4 650
5 800—16 300
7 000—23 260
11 630—35 00С
Высота дождя (Нв )
м/ч
0,7—1
2,5—3,5
3,0—5,0
5,0—7,0
м/сек
(194—278)-10-»
(715—974). 10-»
(835 —1390) -10-»
(1390—1940).I0-»
§ 42. ИСПАРИТЕЛИ
Испаритель—это теплообменный аппарат, в котором
происходит охлаждение теплоносителя — воды или рассола — за счет
теплообмена с кипящим холодильным агентом.
1. Теплоотдача при кипении
Различают два вида кипения — пузырчатое и пленочное.
При пузырчатом кипении в отдельных местах поверхности
теплопередачи — центрах парообразования —возникают пузырьки
пара, которые некоторое время остаются на поверхности,
увеличиваются в объеме, а затем отрываются и уходят в толщу жидкости.
Отрыв пузырьков от поверхности и движение их в толщу жидкости
вызывает непрерывное ее перемешивание и интенсифицирует тепло-
7 Заказ № 288

Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
обмен между жидкостью и поверхностью труб и между частицами
жидкости.
При пленочном кипении пузырьки пара сливаются между
собой и на поверхности теплопередачи получается сплошная пленка
пара. Вследствие малой теплопроводности парового слоя
интенсивность теплоотдачи при пленочном кипении во много раз меньше,
чем при пузырчатом. В испарителях холодильной машины при
небольших разностях температур происходит пузырчатое кипение.
На интенсивность теплопередачи при кипении влияют
следующие факторы:
1) величина удельного теплового потока qF, зависящая от
разности температур между теплопередающей поверхностью и"
кипящей жидкостью вт, физических свойств жидкости;
2) смачиваемость теплопередающей поверхности жидкостью;
если кипящая жидкость хорошо смачивает поверхность, то
пузырьки образуются небольшие, легко отделяются от поверхности,
улучшая теплоотдачу. Масло, растворенное в холодильном агенте,
ухудшает смачиваемость, а следовательно, теплоотдачу;
3) конструкция испарителя; при парообразовании внутри
вертикальных труб всплывающие пузырьки пара усиливают
теплообмен и способствуют подъему парожидкостной смеси; скорость
подъема тем больше, чем меньше диаметр труб;
4) скорость движения теплоносителя;
5) загрязнение на обеих сторонах стенок труб от смазки,
ржавчины снижают коэффициент теплопередачи.
Интенсивность теплопередачи испарителя характеризуется
удельным тепловым потоком qF :
qF = k@m, (91)
где k — коэффициент теплопередачи, впг/м2-град;
вт— среди ел огарифмическая разность температур между
циркулирующим рассолом и кипящим холодильным
агентом, °С.
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле
* = тг- = —а , ' , > (92)
<*х.а ' «х.а + ^ * + «р
где dp, dx.a— диаметры труб со стороны рассола и холодильного
агента, м;
ах.а— коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к
холодильному агенту, впг/м2-град;
E-j тепловые сопротивления стенки трубы и загрязнений;
для аммиачных испарителей—около 1,163-Ю-3
вт/'ж2 • град;

§ 42. Испарители
ар — коэффициент теплоотдачи от рассола к стенке труб,
впг/м2 ■ град.
В холодильной технике наиболее распространены вертикально-
трубные, кожухотрубные и кожухозмеевиковые испарители.
2. Конструкции испарителей
Вертикальнотрубные испарители. Вертикальнотрубные
испарители применяются в аммиачных холодильных машинах и
изготовляются с поверхностью охлаждения от 20 до 320 м2. Они
представляют собой металлический сварной прямоугольный изолированный
бак с теплоносителем, в который помещаются испарительные
секции (рис. 95 и табл. 23). Каждая секция имеет два
горизонтальных коллектора на расстоянии 800 или 1100 мм, соединенных
между собой вертикальными, изогнутыми на концах трубами
диаметром 38x3,5 или 57x3,5 мм и несколькими стояками большего
диаметра. К верхнему коллектору приваривается отделитель
жидкости, который сообщается с нижним коллектором. Все секции
испарителя соединяются между собой жидкостным, паровым и масло-
сборным коллекторами.
Жидкий холодильный агент поступает сверху в один из
стояков по трубе, опущенной до нижнего коллектора, и заполняет
нижний коллектор и вертикальные трубки. Пар, образующийся при
кипении в вертикальных трубах, поднимается вверх и с
захваченными частицами жидкости поступает в верхний коллектор.
Жидкость по стоякам возвращается в нижний коллектор, а пар
через отделитель жидкости отсасывается компрессором. Усиленная
циркуляция жидкого аммиака значительно улучшает теплообмен.
Для интенсивной циркуляции рассола в баке установлены
пропеллерные мешалки и направляющие перегородки. Уровень
рассола в баке поддерживается выше испарительных секций, а при
переполнении бака часть рассола сливается по переливной трубе. Для
освобождения бака от рассола имеется сливная труба в дне бака.
Для спуска масла испаритель снабжен маслосборником,
соединенным уравнительной трубкой со всасывающим коллектором.
Удельный тепловой поток составляет 2900 em/ж2 при вт=5—6° и
скорости движения рассола 0,3—0,4 м/сек.
Такие испарители удобны для осмотра, ремонта, очистки бака,
но имеют ряд недостатков: большая трудоемкость изготовления,
сильная коррозия труб и бака вследствие большой насыщенности
рассола кислородом воздуха, большой расход соли на пополнение
концентрации рассола, так как рассол непрерывно разбавляется
влагой из воздуха, большой расход электроэнергии на привод
насоса и мешалки (табл. 23).
7*

Схема циркуляции
аммиака
Рассол
рассола
Рис. 95. Вертикальнотрубныи испаритель:
/ _ переливная трубка; 2 — бак; 3 — мешалка; 4 — нижний коллектор; 5 — изоляция; 6 — маслосборник; 7 — указатель уровня;
8 — отделитель жидкости; 9 — верхний коллектор; 10 — крышка

§ 42. Испарители
Таблица 23
Основные данные о вертикальнотрубных испарителях
Марка
20ИА
ЗОНА
40ИА
60ИА
90ИА
120ИА
160ИА
200ИА
240 ИА
320ИА

Поверхность
охлаждения.
20
30
40
60
90
120
160
200
240
320

Количество
секций
2
3
4
4
6
6
8
10
6
8
Длина
бака,
мм
3200
3200
3480
4800
4800
5800
5800
5800
6200
6200

Ширина
бака,
790
790
1040
1040
1595
1595
2145
2675
2090
2800

Высота
бака,
мм
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
1350
2050
2050
Мощность
двигателя
мешалки,
кет
1,0
1,0
1,0
1,0
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
2,8
Диаметры
аммиачных
штуцеров, мм
d,
15
20
25
25
40
40
40
40
40
2x40
d
70
70
80
100
150
150
150
200
200
2x15
Масса,
кг
1 730
2 190
2 786
3 820
5 365
6 475
8 645
10510
11935
16 215
Кожухотрубные и кожухозмеевиковые испарители. Кожухотруб-
ные испарители применяются в аммиачных и фреоновых
холодильных установках холодопроизводительностью от 12 тыс. вт и выше.
Аммиачный испаритель (рис. 96, табл. 24) представляет собой
горизонтальный цилиндрический кожух с приваренными на концах
трубными решетками. В отверстиях трубных решеток
развальцованы стальные трубы диаметром 25x3 мм, по которым протекает
рассол, делая в них 8 ходов, что достигается устройством
перегородок в крышках. Рассол поступает через нижний патрубок,
приваренный к крышке, а выходит через верхний патрубок. Жидкий
аммиак поступает в межтрубное пространство через штуцер,
приваренный в нижней части кожуха, образующийся пар отсасывается
сверху через сухопарник, причем у испарителей поверхностью 250,
300, 420 ж2 он с двух сторон соединен боковыми трубами с
корпусом. Снизу к кожуху приваривается маслосборник, откуда
периодически выпускаются масло и загрязнения.
Кожухотрубные испарители более просты в изготовлении,
компактнее и дешевле по сравнению с вертикальнотрубными. Они
позволяют применять закрытую систему циркуляции теплоносителя,
что уменьшает расход соли на пополнение концентрации рассола,
ослабляет коррозию труб и сокращает расход энергии на насосы
вследствие уменьшения их напора.'Недостатком этих испарителей
является опасность повреждения труб из-за замерзания в них
рассола при случайной остановке рассольного насоса или при
недостаточной концентрации рассола.
Уровень жидкого аммиака в испарителе обычно
поддерживается на высоте 0,8 диаметра кожуха. Удельный тепловой поток
составляет 2320—2620 em/ж2 при вт=5°Си скорости движения
рассола 0,75—1 м/сек.

Теплоноситель
Теплоноситель
Лары аммиака Ч
t
Жидкий -
УЖаммиак rf,
Рис. 96. Испаритель кожухотрубнын горизонтальный аммиачный:
/ — корпус; 2 — ПРВ; 3 — сухопарник; 4 — трубы; 5.— трубная решетка; 6 и 8 — крышки; 7 — маслоотстойник

н
ч
ч»
8
э-
о
е
а
н
•*
л
пд
^
1
о
н
Р\
3
о
•й
А
X
а*
О
а
^
^
в
<о
о
<а
*4
даннь
2?
S
ж
нов
и
О
*
*
я
о
a
a
а
н
S
из
£
ч
.
у
д\о ^»
«to!»
s * = о я
ы% g-fc
3 «_
х «о.»
«х^
|Щ
и я —'
о.
о
ь
«~
Я^3
г
ь_г
SS.
&S
g§
О со
ч о
. >о
■г а!
к н
§§
х"
и
ш 3
О ^
«?
si.**
в м Ч .
4ghi
2 о.^
5-°Q
Л <Jv *•
§gSS
С * к я
о
*
(Я
S
о
о>
г-
—*
ю
о
о
00
о
г-
о
CN
00
■*
■*
—*
ю
■*
СО
о
CN
ю
■*
о
о
ю
CN
СО
Н
X
S
CN
СО
О
CD
о>
~*
СО
ю
о
о
о
о
00
ю
CN
00
со
CN
ю
■*
■*
о
СО
ю
СО
о
о
со
о
■*
н
ЬйГ
S
о
■ч*
о
о
■*
<м
г-
о
о
о
о
00
ю
CN
00
СО
CN
ю
■*
■*
о
о
ю
■*
о
о
со
о
ю
н
^
S
о
ю
о
CN
о>
CN
00
00
о
ю
<м
о
о
ю
CN
00
СО
СМ
ю
Ч"
ч«
о
00
ю
ю
о
о
со
ю
со
и
ЬйГ
К
ю
со
о
ю
—«
■*
■*
—*
~
о
ю
ю
IN
IN
СО
00
CD
00
со
о
о
00
о
t-
со
■*
о
о
00
о
СП
н
ЬйГ
S
о
о>
о
о
о>
■*
00
ю
•"^
о
1П
ю
IN
(М
СО
00
со
00
со
о
о
00
о
t-
со
ю
о
о
00
о
н
и:
S
о
о
■*
■*
со
—*
IN
о
о
IN
о
ю
о
■*
00
■*
со
о
IM
(М
о
о
00
■*
о
о
о
о
-ч<
н
ы
S
о
■*
"
о
о
t-
t-
■*
со
IN
о
о
IN
о
ю
о
■*
00
■*
со
о
IN
IN
о
о
00
ю
о
о
о
о
00
н
*г
S
о
00
о
СП
о
ю
■*
о
ю
IN
о
о
IN
о
ю
■*
о
t-
00
о
t^-
■*
IM
о
IM
СП
ю
о
о
СМ
S
СМ
н
ЬйГ
S
о
ю
IM
о
t-
см
■*
ю
о
ю
см
о
о
см
о
ю
■*
о
с--
00
о
с--
^г
CN
о
IM
СП
со
о
о
см
о
S
н
ЬйГ
S
о
о
со
о
о>
см
00
Tf
ю
ю
о
о
СО
о
о
CN
о
ю
■*
со
CN
о
со
00
СМ
ю
CN
о
t-
о
о
Tf
о
CN
S
о
см

200
Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Во фреоновых холодильных машинах применяют кожухотруб-
ные и кожухозмеевиковые испарители (табл. 25). В кожухозмееви-
ковых испарителях трубы закреплены в одной решетке.
Холодильный агент кипит в трубах, а теплоноситель протекает в
межтрубном пространстве, что исключает возможность разрыва труб при
замерзании теплоносителя.
Улучшение теплообмена со стороны кипящего холодильного
агента достигается в кожухотрубных испарителях оребрением
наружной поверхности труб или орошением их жидким фреоном.
Трубы медные с накатными ребрами — такие же, как в
конденсаторах. Орошение труб производится в больших испарителях с
помощью специального насоса, а в небольших — горизонтальной
трубкой с отверстиями, расположенной в верхней части межтрубного
пространства вдоль оси испарителя. Кожух стальной.
Коэффициент теплопередачи фреоновых испарителей
составляет £=350—465 впг/м2-град (300—400 ккал/м2-ч-град).
Таблица 25
Основные данные о фреоновых кожухотрубных испарителях
Марка
ИТР-18
ИТР-25
ИТР-35
ИТР-105
ИТР-210
ж X
х £
а?
ш 2
о га м
ESS
18
25
35
105
210
Размеры
кожуха, мм

диаметр
(О)
длина
(L)
Количество
труб
Количество
ходов
Диаметры штуцеров, мм


костного
Бсасываю-
щего

теплоносителя
Масса»
350
400
500
600
800
1400
1400
2500
3000
3000
76
118
121
241
491
6
6
4
4
4
20
20
25
50
50
50
50
80
125
125
40
70
80
125
150
1650
3000
3. Расчет испарителей
При расчете испарителя определяют его тешюпередающую
поверхность F и количество рассола Vp. Теплопередающая
поверхность определяется по формуле
F =■
Qo
kB„
(93)
где Q0— холодопроизводительность холодильной машины, вт;
k — коэффициент теплопередачи испарителя, вт/м2-град
[определяется по формуле (92) или принимается по табл. 26];

§ 42. Испарители
201
Таблица 26
Практические коэффициенты теплопередачи k
и удельный тепловой поток qF
для рассольных испарителей различного типа
Тип испарителя
Вертикальнотрубные
Кожухотрубные:
аммиачные . . .
фреоновые . . .
k, вт/м'-град
465—580
465—525
230—350
qp , вт/мг
2320—2900
2320—2620
1160—1750
Примечание
Относится к
наружной
поверхности
Вт— средняя разность температур между рассолом и кипящим
холодильным агентом; обычно принимается равной 5°С.
В кожухотрубных и кожухозмеевиковых испарителях &т
определяется по формуле средней логарифмической разности
температур:
(94)
а в вертикальнотрубных и вообще во всех испарителях с мешалкой-
по формуле
@т =
2
'р.
3 Ig
~'Р2
hi-
tp2
to
U
^-s m ^n
(95)
tp2 'о»
где tP2— температура выходящего из испарителя рассола.
Количество циркулирующего рассола определяется из выражения
Qo = Gp cp (tpl — tp2), (96)
где ср— теплоемкость рассола при рабочей температуре рассола,
дж/кг ■ град;
Qo
р ср ('pi — ^рг)
а объем циркулирующего рассола
V„
Рр
(96а)
(97)
где рр — плотность рассола, кг/м3;
ср и рр определяются по таблицам соответственно температуре
замерзания рассола.
По теплопередающей поверхности F подбирается испаритель,
а по объему рассола — рассольный насос.

НПО Глава VII. Теплообменные аппараты холодильных установок
Пример. Подобрать вертикальнотрубныи испаритель и определить
количество циркулирующего рассола для аммиачной холодильной
установки холодопроизводительностью Q0 = 100 000 ккал/ч= 116 300 em при
температуре рассола, входящего в испаритель tpi = —25°С.
Решение
Понижение температуры охлаждаемого рассола в испарителе 2—4°.
Принимаем 3°С. Тогда tp2 = tpi —3 = —28°С.
Температура кипения to принимается на 5°С ниже Л,2, т. е. to = <Ра —
-5 = —33°С.
Температура замерзания /Зам принимается на 5°С ниже to, т. е. /Зам =
= *о—5 = —38°С.
Выбираем рассол хлористого кальция с t3aM= —38,6СС (приложение 2).
Его теплоемкость при tm= —28°С составляет с„ = 0,665 ккал/кг°С (ср =
= 2,78 • 103 дж/кг ■ град), а плотность рр = 1,281 кг/л = 1281 кг/м3.
Коэффициент теплопередачи принимаем по табл. 26:
k =465 em/м2-град.
Теплопередающая поверхность испарителя
116 300
F= 465-5 =50,0 ж'.
По табл. 23 выбираем испаритель марки 60ИА.
Количество циркулирующего рассола
116 300
С7р— п 78-103- 3 = » кг/сек.
Объем циркулирующего рассола
13 9
Vp= 1281 =0,011 м/сек = (40 м3/ч).
©

Глава VIII
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ,
АРМАТУРА И ТРУБОПРОВОДЫ
§ 43. РЕСИВЕРЫ
Ресивером называется сосуд для сбора жидкого холодильного
агента. В схеме холодильной машины ресиверы бывают четырех
видов: линейные, дренажные, циркуляционные, запасные.
Линейный ресивер устанавливается на стороне высокого
давления после конденсатора. Он служит для сбора жидкости и
освобождения от нее поверхности конденсатора, для создания
равномерного потока жидкого холодильного агента к регулирующему
вентилю. Кроме того, линейный ресивер является хорошим сборником
воздуха и масла.
Циркуляционные ресиверы применяются в аммиачных
холодильных установках с принудительной подачей жидкости в
приборы охлаждения и устанавливаются на стороне низкого давления
после регулирующего вентиля. В них скапливается определенное
количество жидкого аммиака для бесперебойной работы
аммиачного насоса.
Дренажные ресиверы устанавливаются также на стороне
низкого давления и служат для временного слива жидкого
холодильного агента из батарей непосредственного охлаждения перед
оттаиванием с них снеговой шубы горячими парами.
Запасные ресиверы служат для создания запаса холодильного
агента в системе, обеспечивающего длительную надежную работу
установки.
Ресивер представляет собой горизонтальный цилиндрический
сосуд, который снабжен штуцерами для входа и выхода жидкого
холодильного агента (рис. 97 и табл. 27). В нижней части
аммиачного ресивера приварен маслосборник, откуда периодически
выпускается масло. Ресивер имеет штуцеры для уравнительной линии и

204
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
Рис. 97, Ресивер:
1 — вход жидкого агента; 2 — вентиль к всасывающему трубопроводу; 3 —
воздухоотделитель; 4 — уравнительная линия к конденсатору; 5 — выход
воздуха; в — вход жидкого агента из воздухоотделителя; 7 — выход
жидкого агента; 8 — предохранительный клапан; 9 — выпуск масла; 10 —
грязевик
выпуска воздуха, а также снабжается манометром,
предохранительным клапаном и указателем уровня жидкости.
На линейных ресиверах устанавливаются воздухоотделители
типа «труба в трубе».
Линейные ресиверы изготовляются емкостью 0,75; 1,5; 2,5;
3,5; 5 м3 и дренажно-циркуляционные — 0,75 и 1,5 мъ.
Таблица 27
Основные данные об аммиачных ресиверах
Марка
0.75РВ
0,75РД
1.5РВ
1.5РД
2,ЗРВ
3.5РВ
5РВ
Емкость,
0,75
0,75
1,5
1,5
2,5
3,5
5,0
Габариты и установочные ра
диаметр
(£>), мм
600
600
800
800
800
1000
1200
(см. рис. 97)
длина
(L), мм
3000
3000
3600
3600
5550
5100
5750
длина
(/), мм
1150
1150
1650
1650
2900
2600
2900
5меры
диаметр
(£}), ММ
32
32
50
50
50
70
70
Масса,
кг
450
440
710
650
1035
1500
2240
Ресиверы подбирают по емкости. Емкость линейных и
циркуляционных ресиверов определяют из условия 70% их заполнения
по формулам:
линейного ресивера
V — / J_ . J_\ _pa.J>3
У л.р ~
0,7
(98)

§ 44. Маслоотделители ОПК
1 1 п
где "0--Т- — &д— количество холодильного агента, проходящего
через ресивер в час;
v3— удельный объем жидкости при температуре конденсации,
мг1кг\
циркуляционного ресивера для одноступенчатой установки
(99)
где и4— удельный объем холодильного агента после
регулирующего вентиля, м3/кг;
циркуляционного ресивера для двухступенчатой установки
Уц.Р = °и0н;/6 . (юо)
где (Зцнд — часовое количество холодильного агента,
циркулирующее через цилиндр низкого давления, кг/ч;
v6 — удельный объем жидкого холодильного агента после
дросселирования до давления кипения, м3/кг.
Емкость дренажного ресивера должна соответствовать мак*
симальной емкости батарей одной из камер холодильника и
определяться по формуле:
ГбаТ~с 'Я i ,, п
Кд-р_ 0J _ 0,7 ' (1К)1)
где ^бат — поверхность всех батарей, м2;
vM — емкость 1 м трубы, л3;
/м — поверхность 1 м трубы, м2 (см. табл. 33);
а — норма заполнения батарей жидким холодильным
агентом (см. § 76);
^бат — длина труб в батареях, м.
§ 44. МАСЛООТДЕЛИТЕЛИ
Если холодильный агент и масло ограниченно
растворяются друг в друге, то масло в виде пленки оседает на тепло-
передающей поверхности аппаратов. Масляная пленка
представляет собой дополнительное тепловое сопротивление и
снижает коэффициент теплопередачи. Поэтому для
сохранения тепловой нагрузки приходится увеличивать разность
температур между средами, повышая температуру
конденсации и понижая температуру кипения холодильного
агента. И то и другое приводит к уменьшению холодопроиз-

OQR Глава
водительности и увеличению
расхода электроэнергии.Для
уменьшения количества
масла, попадающего в теплооб-
менные аппараты, необходимо
очищать от него парообразный
холодильный агент, для этого
в установках, работающих на
аммиаке, фреоне-13, фрео-
не-22, на нагнетательном
трубопроводе между
компрессором и
конденсатором,устанавливается маслоотделитель.
Наиболее распространенные
типы маслоотделителей:
пустотелые, барботажные, с
водяным охлаждением и
отбойной насадкой.
В пустотелых
маслоотделителях простейшего типа
масло отделяется от паров
аммиака в результате
изменения направления движения
паров при одновременном
резком снижении их скорости.
При этом частицы масла, как
более тяжелые, оседают в
нижней части, а пар
поднимается вверх. Изменение
направления движения пара
достигается или постановкой в
корпусе маслоотделителя
перегородки или соответствующим
расположением патрубков для
входа и выхода пара, в
последней конструкции патрубок
для входа пара изогнут под
углом 45° к вертикальной оси
в двух плоскостях, благодаря
чему пар получает
винтообразное движение по внутренней
стенке корпуса.В таких
маслоотделителях задерживается не
более 30—40% всего
количества масла, увлекаемого с
парами аммиака из компрессора.
'. Вспомогательное оборудование

§ 44. Маслоотделители
207
Б)
U
У~\
е
\ %■ у ^ $■ у
т7
Рис. 98. Маслоотделители:
а — барботажный: / — корпус; 2 — конические
отбойники; 3 — барботажная труба; б — схема включения бар-
ботажного маслоотделителя: / — маслоотделитель; 2 —
конденсатор; 3 — линейный ресивер; в — маслоотделитель с
водяным охлаждением: / — охлаждающий змеевик; 2 —
поплавковый вентиль для выпуска масла; 3 — отбойный слой
керамических колец
В целях более полного улавливания частиц масла пар,
выходящий из компрессора, охлаждается, при этом масло конденсируется
и выделяется в жидком виде. Охлаждение осуществляется жидким
холодильным агентом или водой.
Барботажный маслоотделитель (рис. 98,а и табл. 28)
представляет собой сварной вертикальный цилиндрический сосуд со
штуцерами для входа и выхода паров аммиака и для присоединения
маслоотделителя к линейному ресиверу. Пар с частицами масла
поступает в маслоотделитель сверху по барботажной трубе, конец
которой опущен на 150—200 мм под слой жидкого аммиака,
уровень которого в маслоотделителе поддерживается с помощью
уравнительного трубопровода с линейным ресивером. Барботируя
через слой жидкости, пар охлаждается, при этом парообразное масло
конденсируется и оседает на дно маслоотделителя. К барботажной
трубе приварены решетчатые конические отбойники, в которых
происходит дополнительное отделение частиц масла от паров
аммиака. В таких маслоотделителях отделяется 95—97% масла и
только 3—5% поступает в теплообменные аппараты. Схема
включения маслоотделителя представлена на рис. 98,6.
Маслоотделитель с водяным охлаждением и ректификатором
представлен на рис. 98,в.

Глава VIII. Вспомогательное оборудование
При входе в маслоотделитель пар резко уменьшает скорость
и изменяет свое направление. При соприкосновении со змеевиком,
охлаждаемым водой, масло почти полностью конденсируется, а для
полного отделения пара от масла имеется отбойный слой
металлических или керамических колец.
Для предотвращения конденсации холодильного агента в
змеевик следует подавать воду, уже использованную в конденсаторе.
Подбор маслоотделителей производят по диаметру
нагнетательного штуцера компрессора.
Таблица 28
Основные данные о барботажных маслоотделителях
Марка
ОММ-50
ОММ-70
ОММ-80
ОММ-100
ОММ-125
ОММ-150
ОММ-200
ОММ-300
Условный
проход штуцера
(входа и
выхода пара)
(d4), мм
50
70
80
100
125
150
200
300
Диаметр
корпуса
(£>), мм
273
273
325
426
500
600
700
1200
Высота
(Н), мм
1470
1570
1600
1730
1970
2370
2600
4200
Диаметр
штуцера на входе
жидкого
аммиака (da),
мм
20
20
20
25
25
25
25
32
Масса,
кг
105
118
132
256
285
370
565
2270
§ 45. МАСЛОСОБИРАТЕЛИ
Выпуск масла непосредственно из маслоотделителя при
давлении конденсации опасен, так как при этом вместе с маслом
выпускается часть холодильного агента. Поэтому в аммиачных
холодильных установках устанавливаются маслособиратели,
предназначенные для спуска масла из маслоотделителя и выпуска его наружу.
Маслособиратель (рис. 99,а и табл. 29) представляет собой
вертикальный цилиндрический стальной сосуд, снабженный
угловыми вентилями для присоединения к маслоотделителю,
всасывающей стороне компрессора, манометру. Нижний вентиль служит для
выпуска масла. Масло из маслособирателя выпускается после
отсоса паров аммиака при уменьшенном давлении, что устраняет
потери аммиака и гарантирует безопасное обслуживание аппарата.
Для полного выделения пара из масла целесообразно
подогревать масло перед выпуском из маслособирателя с помощью
помещенного внутри его змеевика или трубы (рис. 99,6). Для
подогрева может применяться теплая вода, водяной пар или перегретый

§ 45. Маслособиратели
209
К Всасывающей
пинии помпрес -
сора
К Всасывающей
линии компрессора
Впусм
маспш
^ Конденсат
Рис. 99. Маслособиратель:
а — без подогрева; б — с подогревом
fen»
Таблица 29
Основные данные о
Марка
150 СМ
300 СМ
Диаметр корпуса
(£>), мм
159
325
маслособирателях
Общая высота
(Я), мм
610
1123
Масса, кг
15,6
83,9
пар холодильного агента. В последнем случае маслособиратель
может быть объединен в одном корпусе с маслоотделителем.
В маслоотделителе, совмещенном с маслособирателем, нижняя
часть сосуда является маслоотделителем, а верхняя —
маслособирателем, в котором масло подогревается аммиачным паром,
идущим по вертикальной трубе из маслоотделителя.

210
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
Я liapodou
уравнитель
ной линии
§ 46. ОТДЕЛИТЕЛИ
ЖИДКОСТИ
Отделители жидкости
применяются в аммиачных
холодильных установках и
служат для отделения жидкости
от пара, полученного при
дросселировании, и пара от
унесенных из испарителя
капель жидкости, вследствие
чего обеспечивается сухой ход
компрессора.
Отдел ител ь ж идкости
(рис. 100 и табл. 30)
представляет собой сварной
вертикальный стальной сосуд, в
котором в результате резкого
изменения направления
движения и уменьшения скорости
пара до 0,5 м/сек происходит
выпадение жидкого аммиака и
масла. При этом пары
аммиака осушаются и из верхней
части отделителя отсасываются компрессором, а жидкость, имеющая
больший удельный вес, чем пар, собирается внизу, откуда
поступаете испарительную систему. К нижней части сосуда
приваривается маслосборник, где собирается масло, выделившееся из
холодильного агента; его периодически выпускают. Во избежание стока
масла в испарительную систему жидкостная труба входит на
некоторую высоту внутрь сосуда.
Таблица 30
Основные данные об отделителях жидкости
Жидкий агент
Рис. 100. Отделитель жидкости
Марка
70ОЖ
100ОЖ
1250Ж
150ОЖ
200ОЖ
250ОЖМ
зооожм
Диаметр
(£>), мм
426
500
600
800
1000
900
1200
Общая
высота
(Я), мм
1630
2010
2020
2420
2510
3470
3400
Диаметры штуцеров, мм
на входе
и выходе
пара (d)
70
100
125
150
200
250
300
на входе
жидкого
аммиака
20
32
40
50
50
80
на выходе
жидкого
аммиака
(d.)
40
70
80
100
125
125
50
Масса,
кг
240
260
320
515
900
985
1575

§ 47. Промежуточные сосуды
211
Отделители жидкости устанавливают на всасывающей линии
компрессора как выше заливаемых приборов охлаждения, так и
ниже их. В последнем случае подача жидкости в приборы
охлаждения осуществляется с помощью аммиачных насосов.
Снаружи аппарат покрывается тепловой изоляцией.
Отделители жидкости подбираются по диаметру всасывающего
патрубка компрессора.
§ 47. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ СОСУДЫ
Промежуточные сосуды применяются в холодильных
установках двухступенчатого сжатия и служат для охлаждения паров
холодильного агента после сжатия их в первой ступени до
температуры, соответствующей промежуточному давлению.
Промежуточный сосуд для аммиака представляет (рис. 101,а и
табл. 31) собой стальной цилиндр с верхним и нижним донышками
и штуцерами для входа и выхода паров аммиака и жидкости. Пар
из компрессора первой ступени или ЦНД по центральной, барбо-
тажной трубе поступает под уровень жидкого аммиака. Барботи-
руя через слой жидкости, пар охлаждается. Охлажденный пар ос-
Т абл ица
Основные данные о промежуточных сосудах
31
Марка
«
а з
Диаметры штуцеров, мм
«■э.
о о
X X
о Чл
РЗ
SS.
SL,
<^
Масса,
кг
Без змеевика
50ПС
60ПС
70ПС
500
600
700
2590
2650
ЗОЮ
—
—
125
150
150
125
150
150
25
32
50
32
40
50
—
—
Со змеевиком
40ПС
50ПС
60ПС
80ПС
120ПС
426
500
600
800
1200
2460
2820
2860
3050
3740
1,38
1,76
3,4
6,3
8,9
70
100
150
150
300
70
70
125
150
300
20
20
32
32
40
10
10
20
25
25
20
20
32
32
50
360
488
650
380
410
550
860
210

Глава VIII. Вспомогательное оборудование
вобождается от частиц масла, поднимается вверх, проходит через
конусные перфорированные отбойники, где улавливаются капли
жидкого аммиака, и через боковой штуцер отсасывается
цилиндром высокого давления. Жидкий аммиак после первого
регулирующего вентиля при промежуточном давлении и
промежуточной температуре поступает в верхнюю часть барботажной трубы
и стекает в нижнюю часть сосуда, частично выкипая при
охлаждении пара. Из нижней части сосуда жидкий аммиак отводится
ко второму регулирующему вентилю.
Рис. 101. Промежуточные сосуды:
а —без змеевика; б — со змеевчком; / — вход naDoe аммиака из цилиндра низкого
давления; 2 — вход жидкого аммиака; 3 — уравнительное отверстие; 4 — штуцер к
манометру; 5 — паровая уравнительная линия; 6 — каплеотбойники; 7 — жидкостная
уравнительная линия; 8 — выход жидкого аммиака; 9 — выход и вход жидкого аммиака;
ГО —выпуск масла; // — указатель уровня; 12 — штуцер к дистанционному указателю
уровня; 13 — выход паров аммиака к цилиндру высокого давления

§ 48. Воздухоотделители
На рис. 101,6 (см. табл. 31) изображен промежуточный сосуд
со змеевиком, в котором поступающий из конденсатора или
переохладителя жидкий аммиак охлаждается до промежуточной
температуры, а затем направляется к регулирующему вентилю. В
такие промежуточные сосуды в отличие от промежуточных сосудов
без змеевика подается большее количество жидкости,
необходимое как для охлаждения пара, так и для охлаждения жидкости
в змеевике.
Промежуточные сосуды снабжаются манометром,
предохранительным клапаном, указателем уровня. В нижней части сосуда
имеется угловой вентиль диаметром 10 мм для выпуска масла.
Подбор промежуточных сосудов производится по диаметру
нагнетательного патрубка ЦНД.
§ 48. ВОЗДУХООТДЕЛИТЕЛИ
В системе холодильной установки вместе с холодильным
агентом могут находиться различные газы, неконденсирующиеся при
давлениях и температурах, имеющих место в холодильных
машинах. Так как главной составной частью этих газов является
воздух, то их и называют воздухом.
Воздух попадает в систему следующим образом: 1) при
вскрытии компрессоров и аппаратов во время ремонта; 2) при давлениях
в испарительной системе ниже атмосферного; 3) засасывается
через сальник при работе компрессора с закрытым всасывающим
вентилем; 4) некоторое количество воздуха остается в системе
после ее монтажа.
Воздух обычно скапливается в конденсаторе и линейном
ресивере и вызывает повышение давления в конденсаторе и уменьшение
коэффициента теплопередачи конденсатора, что уменьшает холодо-
производительность установки и повышает расход электроэнергии.
Для выпуска воздуха из системы служат воздухоотделители
различных конструкций. Наиболее простым по устройству
является двухтрубный воздухоотделитель, устанавливаемый над
линейным ресивером (см. рис. 97). Во внутреннюю трубу
воздухоотделителя через регулирующий вентиль подают жидкий аммиак
из ресивера. Воздушно-аммиачная смесь входит в межтрубное
пространство и охлаждается жидким аммиаком, протекающим по
внутренней трубе; пар из смеси конденсируется и стекает в ресивер,
а воздух удаляется в сосуд с водой.
Недостатком двухтрубного воздухоотделителя является
повышенная потеря холодильного агента, так как в нем из-за притока
тепла через внешнюю трубу смесь охлаждается недостаточно, и пар
конденсируется неполностью.

214
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
1ДДА
Выпусп
^Воздуха
1HnHHfl
й
испарительную cucmsny
Падичи
паровоздушной смеси
Рис. 102. Воздухоотделители:
а — системы Кобулашвили; б — вертикальнотрубный; / — вход паровоздушной
смеси; 2 — выпуск воздуха; 3 — вход жидкости; 4 — выход жидкости; 5 — перепуск
жидкости

§ 49. Фильтры, осушители
Наиболее полное охлаждение смеси и отделение воздуха
достигается в воздухоотделителе системы инж. Кобулашвили (рис.
102,а). Воздухоотделитель состоит из четырех труб, вваренных одна
в другую и соединенных между собой так, что пространство первой
трубы сообщается с пространством третьей трубы, а второй — с
четвертой. Паровоздушная смесь поступает из конденсатора или
ресивера в кольцевое пространство между первой и второй трубами
и перетекает в межтрубное пространство между третьей и
четвертой трубами, где омывается с двух сторон жидким аммиаком,
притекающим из регулирующей станции с температурой кипения.
Аммиачный пар в смеси конденсируется, и образующийся конденсат
стекает в нижнюю часть аппарата, откуда периодически
перепускается с помощью вентилей во внутреннюю четвертую трубу. Для
сбора жидкости воздухоотделитель устанавливается с небольшим
уклоном. Освобожденный от аммиака воздух выпускается через
вентиль в сосуд с водой, а испарившийся аммиак из третьей трубы
через испарительную систему отсасывается компрессором.
Размеры воздухоотделителя следующие: длина—1530 мм,
диаметр наружной трубы—108x4 мм, внутренней—38x2,25 мм.
На рис. 102,6 показан вертикальнотрубный
воздухоотделитель, установленный на Ленинградском холодильнике 4. Он
состоит из двух вертикальнотрубных батарей, одна из которых
вставлена в другую. В нижний коллектор внутренней батареи
подается жидкий аммиак, а в наружную батарею поступает
паровоздушная смесь. Отделившийся от аммиака воздух собирается в
верхнем коллекторе, откуда удаляется, а образующийся жидкий аммиак
стекает в нижний коллектор, откуда периодически
перепускается во внутреннюю батарею. Из внутренних труб парожидкост-
ная смесь направляется в испарительную систему. В таких
воздухоотделителях достаточно хорошо отделяется воздух от
холодильного агента, и все процессы могут быть легко автоматизированы.
§ 49. ФИЛЬТРЫ, ОСУШИТЕЛИ
Фильтры бывают паровые, жидкостные и масляные.
Паровые фильтры—грязеуловители—устанавливают на
всасывающей стороне компрессора для защиты цилиндров от
попадания в них загрязнений — ржавчины, окалины, которые могут
вызвать риски и задиры на зеркале цилиндра.
Грязеуловитель (рис. 103,а) состоит из сварного корпуса с
двумя штуцерами, расположенными под углом 90°, и крышки. В
корпус вставлена двойная стальная сетка на каркасе, которая
при снятой крышке может быть вынута для очистки.
Грязеуловители монтируются на всасывающей стороне в
непосредственной близости к компрессору.

Глава VIII. Вспомогательное оборудование
Рис. 103. Фильтры сетчатые:
а — аммиачный газовый; б — аммиачный жидкостный; 1 — корпус;
2—сетка; 3— крышка
Жидкостные фильтры устанавливают на жидкостной линии
перед автоматическими приборами для защиты их от загрязнений
ржавчиной, окалиной. Фильтр (рис. 103,6) представляет собой
чугунный корпус, внутри которого помещена на каркасе мелкая
стальная сетка, прижатая снизу пружиной.
В аммиачных паровых и жидкостных фильтрах применяют
стальные сетки с размером ячеек 0,4 мм, во фреоновых—латунные
сетки с ячейками для пара размером 0,22 мм, для жидкости —0,1 мм.

§ 50. Арматура
217
Рис. 104. Осушитель — фильтр фреоновый:
/ — стакан с силнкагелем; 2 — фильтрующая ткань; 3 — сетчатый каркас; 4 — пру-
Кроме латунных сеток применяются ткани: войлок, сукно, фетр
и др., или спекшиеся бронзовые шарики диаметром 0,2-^0,3 мм.
Осушители (рис. 104) применяют во фреоновых холодильных
установках для поглощения из фреона влаги, которая может
попасть в систему при монтаже, ремонте, при эксплуатации, если в
системе давление ниже атмосферного.
В качестве материала, поглощающего влагу, используется
гранулированный силикагель с размером зерен 3-^5 мм, помещенный
в цилиндрический сосуд. Силикагель (Si02— окись кремния)
поглощает до 40% воды по отношению к своему весу.
Поглотительная способность силикагеля восстанавливается прокаливанием его
при температуре выше 200°С или продуванием сухого воздуха,
нагретого до 200-^220°С.
Кроме силикагеля, применяется алюмогель. Для задержания
частиц поглотителя в конструкции осушителя предусматриваются
сетки.
§ 50. АРМАТУРА
К запорной арматуре относятся регулирующие, запорные
проходные и угловые вентили, задвижки, обратные и
предохранительные клапаны.
Регулирующие вентили служат для дросселирования жидкого
холодильного агента от давления конденсации до давления
кипения и регулирования подачи жидкости в испарительную систему.

218
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
Аммиачный регулирующий вентиль
(рис. 105,в) состоит из чугунного
корпуса 2 с перегородкой, являющейся
седлом клапана, клапана /, шпинделя 6,
крышки 3, сальника 4.
Мелкая резьба на шпинделе и
специальная конструкция клапана (цилиндр
с наклонными вырезами треугольного
сечения или удлиненный конус)
обеспечивают плавное регулирование подачи
жидкости.
Для трубопроводов малых
диаметров устанавливаются вместо
регулирующих вентилей проходные или угловые
запорные вентили. Уплотнение
шпинделя достигается с помощью сальниковой
набивки.
Запорные проходные и угловые
вентили применяют в качестве запорной
арматуры на паровых и жидкостных
линиях. Для удобства обслуживания
холодильной машины конструкция
запорных аммиачных вентилей зависит от диаметра условного прохода.
Аммиачные запорные вентили диаметром 6,10,15 мм (рис. 105,6)
имеют стальной кованый корпус прямоугольной формы с
нарезными штуцерами. Клапаном служит нижняя часть шпинделя,
обработанная на конус и притертая к седлу.
Арматура для
Рис. 105
аммиака:
а — запорный вентиль
диаметром 19 —125 мм; б — угловой
вентиль; в — регулирующий
вентиль; / — клапан; 2 —
корпус; 3 — крышка; 4 —
сальниковая набивка; 5 —
нажимная втулка; 6 — шпиндель;
7 — маховик

§ 50. Арматура
219
Рис. 106. Вентиль запорный
фреоновый:
/ — корпус; 2 — клапан; 3 — шпиндель;
4 — сальник; б — колпачок; 6 — маховик
2 3
Рис. 107. Рассольная
задвижка:
/ — корпус; 2 — клни; 3 —
щеки; 4 — шток; 5 —
сальник; 6 — маховик
Запорные аммиачные вентили диаметром 19—250 мм имеют
литой чугунный корпус, чугунный клапан с направляющими
ребрами, свободно надетый на шпиндель. В вентилях диаметром,до
125 мм резьба шпинделя выполнена внутри нижней части крышки
(рис. 105,а), а вентили диаметром 150—250 мм имеют для
шпинделя траверсу на колонках.
Запорные вентили для фреона, кроме сальника, имеют над
шпинделем глухой колпачок для предупреждения утечки фреона
через сальник (рис. 106).
Регулирующие и запорные вентили должны устанавливаться
таким образом, чтобы движение холодильного агента было под
клапан, в противном случае возникает большая нагрузка на
сальник и клапан, что может привести к утечкам агента и обрыву
клапана.
Регулирующие станции устраиваются для удобства
регулирования подачи жидкости в испарительную систему и представляют
собой коллектор с запорной и регулирующей арматурой.
Регулирующий,вентиль обычно устанавливается между двумя запорными,

220
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
а)
£&
fi' ' ' 1 II I
Рис. 108. Обратные клапаны:
о — наперстковый; б — грибковый; / —
корпус; 2 — клапан; 3 — крышка; 4 —
направляющая; 5 — баббитовая вставка
Рис. 109.
Предохранительный клапан:
/ — направляющая; 2 —
клапан с резиновым уплотнением;
3 — стакан; 4 — корпус; 5 —
пружина; 6 — нажимная гайка;
7 — крышка; 8 — колпачок;
9 — шпиндель
что дает возможность снять его во время ремонта без потерь
холодильного агента.
На крупных холодильниках, где имеется двухступенчатое
сжатие, устанавливают два коллектора — высоких и низких
температур. Со стороны машинного отделения коллектор закрывается
щитом. На щит выносятся маховики регулирующих вентилей с
указанием, в какой аппарат поступает жидкость через
соответствующий регулирующий вентиль.

§ 50. Арматура
221
Часто на щите монтируются и манометры, показывающие
давление кипения и конденсации, а также лампы от
дистанционных указателей уровня.
На рассольных линиях устанавливают задвижки клиновые
или параллельные (рис. 107).
Обратные клапаны устанавливаются на нагнетательной
стороне компрессора и служат для предотвращения обратного
движения аммиака из конденсатора в случае аварии компрессора.
Конструкция обратного клапана создает движение холодильного
агента только в одном направлении от компрессора к
конденсатору. Обратные клапаны изготовляются двух конструкций: на-
перстковые (рис. 108,а) и грибковые (рис. 108,6).
Предохранительные клапаны устанавливаются на
нагнетательной линии компрессора и на аппаратах холодильной
установки. На компрессорах могут применяться как пружинные, так
и пластинчатые предохранительные клапаны (см. § 24).
На аппаратах устанавливаются пружинные
предохранительные клапаны (рис. 109). Пружинный предохранительный клапан
состоит из корпуса, седла, клапана, пружины, направляющей и
крышки. При повышении давления в аппарате выше
установленного клапан откроется и выпустит часть холодильного агента в
атмосферу или в сторону низкого давления (табл. 32).
Таблица 32
Предельные избыточные давления в аппаратах
холодильных установок
Холодильный агент
Сторона высокого
давления, am {кн'м2)
18 (1760)
13 (1270)
Сторона низкого
давления, am {кн/м')
12,5 (1225)
9,0 (882)
Для переключения предохранительных клапанов,
устанавливаемых попарно на холодильных аппаратах, применяется
специальный аммиачный трехходовой вентиль, конструкция которого
показана на рис. ПО. Вентиль состоит из сварного корпуса 5,
который фланцем / соединяется с аппаратом, а штуцерами 2 и 6 —
с предохранительными клапанами условным проходом 25 мм. На
шпинделе 4 закреплен клапан 3, имеющий с двух сторон
опорные поверхности. При любом крайнем положении клапана 6
один из предохранительных клапанов всегда включен; при
среднем положении включены оба предохранительных клапана.
Переключающий вентиль позволяет производить
периодические проверки предохранительных клапанов, их ремонт или
замену пропускающего клапана.

222
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
09/Ф
91Ф
и
о
в
«
в
«
ч
ы
X
3
в
Si
в
я
о.
X
о
ее
я
S
V
3"
2
ч
ы
I
I
>я
3
в
3"
я
в
Е
Е
<
I

£ 51. Трубы
§ 51. ТРУБЫ
223
Соединение между собой отдельных частей холодильной
машины осуществляется посредством трубопроводов. В аммиачных
холодильных машинах трубопроводы выполняются из стальных
цельнотянутых труб (табл. 33).
Фреоновые трубопроводы с условным проходом до 20 мм
включительно выполняют из медных труб, для больших условных
проходов — из стальных цельнотянутых труб.
Таблица 33
Характеристика стальных труб
Условный
проход
Диаметры, мм

наружный

внутренний
Толщина
стенкн,
мм

Поверхность 1 м
трубы,
мг
Емкость
1 м трубы,
Масса 1 м,
кг
3
6
8
10
15
20
25
32
40
50
70
80
100
125
6
10
12
14
18
22
32
38
45
57
76
89
108
133
4
6
8
10
14
18
27,5
33,5
40,5
51
70
82
100
125
1
2
2
2
2
2
2,25
2,25
2,25
3,0
3,0
3,5
4,0
4,0
Холоднотянутые трубы
0,009
0,031
0,038
0,044
0,057
0,069
0,101
0,119
0,142
0,179
0,239
0,280
0,339
0,418
0,013
0,028
0,050
0,078
0,154
0,254
0,594
0,880
1,286
2,043
3,739
5,281
7,854
12,272
0,123
0,395
0,493
0,502
0,789
0,986
65
98
37
00
40
38
10,26
12,73
Горячекатаные трубы
50
70
80
100
125
150
200
250
300
350
400
57
76
89
108
133
159
219
273
325
377
426
50
69
82
100
125
150
207
259
309
357
404
3,5
3,5
3,5
4,0
4,0
4,5
6,0
7,0
8,0
10,0
11,0
0,179
0,238
0,28
0,339
0,418
0,500
0,688
0,858
1,021
1,184
1,337
1,964
3,734
5,281
7,854
12,272
17,670
33,652
59,690
74,99
100,10
137,0
4,62
6,26
7,38
10,26
12,73
17,15
31,52
45,92
62,54
90,51
112,58

224
Глава VIII. Вспомогательное оборудование
Продолжение табл. 33
Условный
проход
Диаметры, мм

наружный

внутренний
Толщина
стенкн,
мм

Поверхность 1 м
трубы,
ж2
Емкость
1 м трубы,
Масса 1 м.
Водогазопроводные трубы
8 (74")
Ю (V)
15(Va")
20(3/4")
25(1")
32 (1 V/)
40 (1 V,")
50(2")
70 (2 V,")
13,5
17,0
21,25
26,75
33,5
42,25
48
60
75,5
9,0
12,5
15,75
21,25
27,0
35,75
41,0
53,0
62,0
2,25
2,25
2,75
2,75
3,25
3,25
3,5
3,5
3,75
0,042
0,053
0,067
0,084
0,105
0,132
0,150
0,188
0,237
0,064
0,123
0,196
0,352
0,576
0,997
1,315
2,195
3,007
0,62
0,82
25
63
42
13
84
88
64
Для углекислоты применяют стальные цельнотянутые трубы с
утолщенными стенками.
Рассольные трубопроводы выполняются из стальных как
цельнотянутых труб, так и газовых.
Выбор диаметра трубопроводов. Внутренний диаметр труб
рассчитывают по формуле
(102)
где G — количество холодильного агента, проходящего по
трубопроводу, кг/сек;
v — удельный объем холодильного агента, м3/кг;
с — скорость движения холодильного агента по трубопроводу,
м/сек (табл. 34).
Таблица 34
Скорость холодильного агента в трубопроводах
Наименование трубопровода
Всасывающий
t„ = 0 -г ( — с0)сС, ^ = (—30)°С
Нагнетательный
Жидкостный от конденсатора к
ресиверу
Жидкостный от ресивера к РВ . . .
Холодильный
агент
Ф-12, Ф-22,
NH3
Ф-12, Ф-22,
NH3
NH8
Ф-12, Ф-22,
NH3
Скорость,
м/сек
8—15
10—20
10—18
12—25
0,6
0,5—1,25

§ 51. Трубы
225
Ay.
мм
100
100
80
60
50
40
30
го
15
10
й"
л
&
U
>
<1
.,*
: 1
°<Г^'>*
*С^'''
!^, . •* *
*г'*з
h
к
^ ?
^
Z 3 Ь 5 618 10
10 30 hO 50 60 ВО 100 W0300 W 500 600 BOO
Qp-10'-'ккал/ч
Рис. 111. Диаметры аммиачных трубопроводов при длине магистрали
30 м; линии:
/ — всасывающая; 2 — нагнетательная; 3 —жидкостная от конденсатора к
ресиверу; 4 — жидкостная от ресивера к РВ
Для предварительного выбора диаметра трубопровода можно
пользоваться графиком (рис. 111). Например, для холодильной
установки холодопроизводительностью 400 000 ккал/ч для
всасывающего трубопровода Dy=80 мм, для нагнетательного — Dy=
=70 мм, для жидкостного от конденсатора к ресиверу — Dy=50 мм,
для жидкостного от ресивера к регулирующему вентилю — Dy=
=25 мм.
©
8 Заказ М> 288

Г л а ва IX
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ, РАБОТАЮЩИЕ С ЗАТРАТОЙ
ТЕПЛА
§ 52. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ДИАГРАММЫ
РАСТВОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АБСОРБЦИОННЫХ
ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИНАХ
В абсорбционных холодильных машинах используются
растворы двух компонентов с различными температурами кипения при
одинаковом давлении. Компонент, кипящий при низкой
температуре, выполняет функции холодильного агента; компонент, кипящий
при высокой температуре, является абсорбентом (поглотителем).
Требования, предъявляемые к растворам: неограниченная
растворимость обоих компонентов, высокая абсорбционная способность,
большая разность температур кипения между холодильным
агентом и абсорбентом при одинаковом давлении, химическая стойкость
при высоких и низких температурах, интенсивный теплообмен в
аппаратах, невзрывоопасность и невоспламеняемость, инертность
к металлам, невысокая стоимость. Ни один из растворов не
удовлетворяет полностью всем перечисленным требованиям. Для
холодильных машин с низкими температурами кипения практическое
применение имеет водоаммиачныи раствор, с температурами кипения выше
0°— водный раствор бромистого лития, отличающийся
безвредностью, отсутствием запаха, невзрывоопасностью. Недостатком
этого раствора является высокая коррозийная способность и
значительная стоимость бромистого лития.
Особенности растворов: температура кипения и конденсации
раствора зависит от давления и весовой концентрации холодильного
агента; при кипении раствора образуются пары, содержащие
холодильный агент с примесью абсорбента; чем больше разность
температур кипения компонентов, тем меньше в парах примеси абсорбен-

§ 53. Схемы и расчеты абсорбционных холодильных машин
227
iiNi
та; раствор слабой концентрации
абсорбирует пары, имеющие низкую
температуру при том же давлении.
Для определения параметров
раствора применяют термодинамические
диаграммы. Наиболее
распространенной для практических расчетов
является диаграмма £—i—
концентрация—энтальпия (рис. 112). Сетка
этой диаграммы составлена из
горизонтальных линий постоянных
энтальпий *'=const и вертикальных
линий постоянных концентраций
раствора S=const
где Ga и GB— количество
холодильного агента и
абсорбента в растворе.
В нижней части диаграммы
нанесены кривые кипения жидкого
раствора (4), а в верхней — кривые
насыщения и конденсации пара при
постоянном давлении (/). Область,
заключенная между этими кривыми,
представляет собой область
влажного пара. Ниже кривой кипения
расположена область переохлажденного раствора, выше
кривой конденсации — область перегретого пара. В области
влажного пара раствор имеет две фазы — жидкую и газообразную,
находящиеся в состоянии равновесия. Фазы имеют одинаковые
температуры, но разные концентрации. Изотермы в области влажного
пара (3) прямые, соединяющие находящиеся друг с другом в
состоянии равновесия точки на кривых кипения и конденсации.'
"■= кг
Рис. 112. Диаграмма 5—/для
водоаммиачиых растворов:
1 — линия насыщения и
конденсации пара при />=const; 2 —
вспомогательная линия для определения
равновесных состояний пара и
жидкости (показано пунктиром); 3 —
изотерма влажного пара / = const;
4 — линия кипения раствора при
p=const; J —изотерма жидкого
раствора; 6 — линия равновесной
концентрации паровой фазы
53. СХЕМЫ И РАСЧЕТЫ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ
МАШИН
1. Схемы абсорбционных холодильных машин
Абсорбционная водоаммиачная холодильная машина (рис. 113, а)
состоит из следующих элементов: испарителя, конденсатора,
абсорбера, кипятильника, водоаммиачного насоса, регулирующих вен-
8*

228
Глава 1К. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
йхг/ч £,<!
а)
S)
Ркг/ч £d
£а £r £<i £
Рис. 113. Абсорбционная холодильная машина:
а — схема; б — процессы в диаграмме I—I
тилей на линиях аммиака и водоаммиачного раствора. Работа
испарителя, конденсатора и аммиачного регулирующего вентиля
аналогична работе этих аппаратов в компрессионных паровых
холодильных машинах. Из испарителя пары холодильного агента в
количестве D кг/ч {кг/сек) с температурой кипения /„ и давлением кипения р0
поступают в абсорбер, в котором поглощаются слабым водоаммиач-
ным раствором. Выделяющаяся при этом теплота поглощения или
абсорбции Qa6 отводится охлаждающей водой. Полученный крепкий
раствор в количестве F кг/ч (кг/сек) с высокой концентрацией
аммиака £г с помощью водоаммиачного насоса перекачивается в
кипятильник. В кипятильнике за счет подвода тепла QK„ от греющего
водяного пара или другого источника крепкий раствор кипит при
давлении конденсации рк и высокой температуре. Выделяющиеся
из раствора пары аммиака с концентрацией ld в количестве D кг/ч
направляются в конденсатор, а остающийся слабый водоаммиачный
раствор в количестве F—D кг/ч при концентрации 1а дросселируется
во втором регулирующем вентиле от рк до рп и поступает в абсорбер,
где снова поглощает пары аммиака. Тепловой баланс машины:
Qo + <2к„ = QK + Qa6, (ЮЗ)
где Q0— тепло, подведенное к холодильному агенту в испарителе,
вт;
Qxn—тепло, подведенное к раствору в кипятильнике, вт;
QA— тепло, отведенное от холодильного агента в
конденсаторе, вт;
Qae— тепло, отведенное от раствора в абсорбере, вт.

§ 53. Схемы и расчеты абсорбционных холодильных машин
Механическая энергия, затрачиваемая насосом, настолько мала,
что практически тепловым эквивалентом работы насоса можно
пренебречь.
Таким образом, для работы абсорбционной холодильной машины
требуется затрата не механической энергии, а тепловой в виде пара,
горячей воды, горячих продуктов сгорания и т. п.
2. Расчеты абсорбционных холодильных машин
При расчетах задаются холодопроизводительностью машины
Q0, температурой кипения аммиака /0"С, температурой греющей
воды, температурой охлаждающей воды. На диаграмме £—* наносят
основные точки рабочего процесса и определяют количества
подведенного или отведенного тепла, измеряемые разностью энтальпий
соответствующих точек, так как процессы в испарителе, абсорбере,
кипятильнике и конденсаторе происходят при постоянных
давлениях. Для изображения рабочего процесса в диаграмме £—i
отмечают изобары давления конденсации рк и давления кипения р0
(рис. 113, б). Давление рк зависит от температуры охлаждающей
воды, а давление р0— от заданной температуры кипения /„. Высшая
температура в кипятильнике (2 определяется температурой греющей
среды с учетом перепада температур 5—8° С, необходимого для
процесса теплопередачи.
Низшая температура в абсорбере /4, определяющая
концентрацию крепкого раствора, должна быть на 5—8° С выше температуры
охлаждающей воды.
Высшая температура кипения в испарителе te=t0 +3° +10°.
Давление в кипятильнике принимается равным давлению в
конденсаторе рк. Давление в абсорбере принимается равным давлению
в испарителе р0. Кроме изобар р0 и рк, наносим на диаграмму
изотермы tlt /2, /я и /8. Точка 4 на линии давления р0 характеризует
состояние жидкости по выходе ее из абсорбера. Состояние раствора
в точке /, где начинается процесс в кипятильнике, будет совпадать
с точкой 4, так как при процессе перекачки раствора насосом его
энтальпия и концентрация не изменятся. Однако нельзя забывать,
что давление в точке / равно рк, поэтому состояние 1 будет в
зоне переохлажденной жидкости.
В кипятильнике раствор сначала подогревается при постоянной
концентрации 5Г до состояния насыщения (точка /°), после чего
начинается кипение. Конец процесса кипения при постоянном
давлении рк соответствует высшей температуре в кипятильнике t2.
Точка пересечения изотермы /2 с линией давления рк (точка 2)
определяет состояние жидкости в конце процесса кипения. Состояние пара
в начале кипения находится пересечением изотермы /, в области
влажного пара с линией давления рк (точка /'), а в конце процесс—
пересечением изотермы /2 (точка 2). Состояние пара, поступающего

Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
из кипятильника в конденсатор, определяется точкой 5, которая
лежит на пересечении линии концентрации \d с линией давления
рк между состояниями /' и 2'.
Положение точки 5 по отношению к точкам /' и 2' определяется
конструкцией кипятильника. В тепловом отношении наиболее
выгодно осуществлять в нем противоток между парами и жидким
раствором. Тогда точка 5 будет находиться вблизи от точки /' и
концентрация пара, выходящего из кипятильника, будет выше, чем в
случае параллельного тока (точка 5 вблизи точки 2').
Конденсация водоаммиачного пара происходит при постоянной
концентрации Sd, поэтому опустив перпендикуляр из точки 5 до
пересечения с линией давления рк жидкости, получим состояние
жидкости после конденсации (точка 6). После конденсации
жидкость дросселируется до давления р0 при постоянной энтальпии
и концентрации. Поэтому точка 7, определяющая состояние
раствора в конце процесса, совпадает с точкой 6, но в точке 7 будет не
жидкость, а влажный пар, т. е. смесь жидкости (точка 7°) и пара
(точка 7') с температурой /„. Жидкость состояния 7 кипит в испарителе
при давлении р0, при этом температура кипения повышается от
t0 до высшей температуры в испарителе /8. Состояние жидкости в
конце процесса кипения в испарителе (точка 5°) определяется
пересечением изотермы /8 с линией давления р0 жидкости, а состояние
пара — пересечением изотермы ^8 с линией давления р0 пара
(точка 8').
Жидкий раствор после кипятильника (точка 2) дросселируется
до давления р0 при постоянной концентрации £а, поэтому точка 3,
характеризующая раствор после дросселирования, совпадает с
точкой 2, но в точке 3 — влажный пар при t9.
Таким образом, в диаграмме получены следующие линии:
/—1°— подогрев крепкого раствора до состояния кипения;
1°—2 — изменение состояния жидкой фазы при кипении в
кипятильнике;
/'—2'— изменение состояния паровой фазы при кипении в
кипятильнике;
2—3 — охлаждение слабого раствора до состояния насыщения с
конденсацией паров, образовавшихся при дросселировании;
3°—4 — процесс поглощения в абсорбере паров, поступающих из
испарителя и полученных при дросселировании;
5—6 — процесс конденсации паров в конденсаторе;
7—8"— процесс кипения аммиака в испарителе при р0.
Количество раствора, подаваемого из абсорбера в
кипятильник, отнесенное к 1 кг пара, полученного в кипятильнике,
называется кратностью циркуляции (/):
/=£• (Ю4)

§ 53. Схемы и расчеты абсорбционных холодильных машин
Тепловой баланс абсорбционной машины для тепловых потоков,
отнесенных к 1 кг:
<7о + <7кп = <7к + Яшя- (105)
Этот баланс ясно показан на изображении процесса в %—i диаграмме
(рис. 113, б).
Степень термодинамической эффективности абсорбционной
холодильной машины характеризуется тепловым коэффициентом С:
С = -&- . (106)
<7кп v '
С учетом кратности циркуляции раствора и значений энтальпий в
соответствующих точках рабочего процесса можно написать
уравнения теплового баланса для всех аппаратов и определить
соответствующие количества тепла.
Тепловой баланс кипятильника. В кипятильник поступает
тепло <7Кп с греющей средой и /i4 с крепким раствором, а отводится
<Б с холодильным агентом в конденсатор и (/—1)<2—со слабым
раствором в абсорбер, т. е.
qm + fU = ib'+V—l)U- (Ю7)
Отсюда
<7кп = h — h + f («»— h) • (108
Тепловой баланс абсорбера. В абсорбер поступает тепла (/—1) i
со слабым раствором из кипятильника и i8 из испарителя, а
отводится qa6 водой и /t4 крепким раствором, т. е.
(/-1Нз-И8 = <7аб + /1'*. (109)
Отсюда
<7аб = *8 — h + f (k — *♦)• (ПО)
Тепло, подведенное в испарителе. В испаритель поступает
1 кг холодильного агента с энтальпией «'„; после кипения
отводится 1 кг влажного пара с энтальпией is:
<7о = *8 —«V (111)
Тепло, отведенное в конденсаторе в процессе 5—6,
Я* = is —i* (112)
Работа насоса
'н = ^/(Рк —Ро). (ИЗ)

232
Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
б)
4,4 4 f-A*
Рис. 114. Абсорбционная холодильная машина с теплообменником,
ректификатором и дефлегматором:
а — схема; б — процессы в диаграмме t—/
где v — удельный объем раствора, который может быть найден по
таблице или по приближенной формуле:
0,001
1 — 0,35 S г
(П4)
Величина /н очень мала по сравнению с qm, поэтому ею обычно
пренебрегают.
Работа абсорбционной холодильной машины может быть
значительно улучшена, если в схему дополнительно включить
теплообменник раствора, ректификатор и дефлегматор (рис. 114).
Температура слабого раствора t2, выходящего из кипятильника (точка 2
на рис. 113, б), выше температуры t4 крепкого раствора, полученного
в абсорбере (точка 4). В теплообменнике с одной стороны движется
слабый горячий раствор из кипятильника в абсорбер, а с другой
стороны — крепкий холодный раствор из абсорбера в кипятильник;
при этом слабый раствор охлаждается, а крепкий подогревается,
в результате чего затрата тепла в кипятильнике уменьшается, а в
абсорбере уменьшается количество отведенного тепла.
Температура /3 слабого раствора при выходе из теплообменника
на 5-f 10° С выше температуры крепкого раствора при выходе из
абсорбера, т. е. t9=t4-\-5^10°. Так как концентрация слабого
раствора не меняется, то его состояние после теплообменника
определится на диаграмме пересечением линии постоянной концентра-

§ 53. Схемы и расчеты абсорбционных холодильных машин
ции $а с изотермой t3. Состояние крепкого раствора после
теплообменника определяется по тепловому балансу аппарата: тепло,
отдаваемое слабым раствором, передается крепкому раствору и частично
теряется в окружающую среду. Тепло, отдаваемое слабым
раствором,
9*-tf-1) («,-*«)• (П5)
Тепло, воспринимаемое крепким раствором,
?« = /&-«*)• (Н6)
Если пренебречь потерями тепла в окружающую среду, то
или
<7т = /(*1 — Ч)>
откуда
ti^U + ^f- (П7)
Точка пересечения линии $г с энтальпией »! определяет состояние
крепкого раствора у выхода из теплообменника. Линия 2—3
изображает процесс охлаждения слабого раствора в теплообменнике,
а линия 4—1 — процесс подогрева крепкого раствора. В машине
с теплообменником теплота кипятильника
<7кп = h — h + f («i — к) — /(»i — »*); (И 8)
теплота абсорбера
<?аб = 'в ~H + f (i3 — U) — (/ — 1) (h — h)\ (И^)
тепловой коэффициент
(/=-£- =—&—>C. (120)
<7КП <7кп - 9т
Для повышения концентрации пара используют
ректификационные устройства Р, в которых водоаммиачные пары охлаждаются
крепким раствором. В результате значительная часть водяного пара
конденсируется и с крепким раствором стекает в кипятильник, а
водоаммиачный пар с высокой концентрацией из ректификатора
направляется в дефлегматор, где охлаждается водой. В дефлегматоре
концентрация пара доводится до £<г =0,996, а частично
сконденсированный водоаммиачный пар в виде флегмы через ректификатор
Стекает в кипятильник.

Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
Обозначим концентрацию пара после дефлегматора через ^«, а
энтальпию — *> (состояние А), количество флегмы, стекающей из
дефлегматора в кипятильник, отнесенное к 1 кг концентрированного
пара,— через R, а концентрацию флегмы — Е4. Если из
дефлегматора будет выходить 1 кг ректифицированного пара, то из
кипятильника в ректификатор должно поступать (1+Л) кг пара. Вместе с
паром в дефлегматор D поступит (1+Л) 1<г кг аммиака. Из
дефлегматора выйдет £<г кг аммиака с ректифицированным паром и R Е,
кг с флегмой, т. е.
откуда
г, id" — id-
к- ^-is '
Количество тепла, отводимое от пара водой в дефлегматоре,
определяется по формуле
?д = (1 + Я) *1'—&■+#!•).
Увеличение концентрации пара, поступающего в конденсатор,
приводит к увеличению удельной весовой холодопроизводительнос-
ти. На рис. 114, б отрезок 8—6 изображает величину q0 при работе
машины без ректификатора, а отрезок 8'—6'— при работе с
дефлегматором.
При дефлегмации пара водой увеличивается количество тепла,
затрачиваемого в кипятильнике.
Разность между начальной и конечной концентрациями жидкого
раствора \т — Еа называется зоной дегазации.
Область использования одноступенчатой абсорбционной
машины в широком интервале температур кипения определяется
величиной зоны дегазации. Для более устойчивой работы она должна
выбираться не ниже 0,08 для водоаммиачных и 0,04 для бромисто-
литиевых машин.
При низкой температуре греющей среды или низкой температуре
кипения /0<—45° принимают абсорбционные машины
двухступенчатого сжатия (рис. 115), которые состоят из двух одноступенчатых
машин. Для простоты эти машины показаны на рисунке без
теплообменников, ректификаторов и дефлегматоров.
Пар из испарителя поглощается абсорбером ступени низкого
давления. Полученный крепкий водоаммиачный раствор насосом
перекачивается в кипятильник, где происходит кипение при
промежуточном давлении рт. Пар из кипятильника низкого давления
поглощается абсорбером высокого давления, а крепкий раствор
нагнетается насосом в кипятильник высокого давления. Полученный при
выпаривании аммиачный пар направляется в конденсатор;
образующаяся жидкость через регулирующий вентиль поступает в испари-

§ 54. Аппараты абсорбционной холодильной машины
Рис. 115. Абсорбционная машина двухступенчатого
сжатия
тель. Слабый водоаммиачный раствор поступает из кипятильников
через регулирующие вентили в соответствующие абсорберы.
Двухступенчатая машина может работать как с одной
температурой кипения, так и с двумя. Расчет двухступенчатой машины ведут
по ступеням аналогично расчету одноступенчатой машины.
Абсорбционные холодильные машины применяют в различных
отраслях промышленности, использующих холод, но главным
образом при наличии дешевых источников сбросного тепла
(отработанный пар, горячая вода, отходящие газы) или на тех
производствах, где необходимо одновременно получать холод и горячую
воду (крупные мясокомбинаты, химические комбинаты).
§ 54. АППАРАТЫ АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Кипятильники. Конструктивно кипятильники выполняются
кожухотрубными, кожухозмеевиковыми, элементными и противо-
точными из двойных труб. Наиболее интенсивными кипятильниками
являются аппараты вертикального типа с пленочным орошением с
ректификационной колонной (рис. 116). Водоаммиачный раствор
поступает сверху из ректификационной колонны и, проходя
винтовую насадку, стекает пленкой по внутренней поверхности труб, где
кипит. Образующийся водоаммиачный пар поднимается вверх, ре-

236
Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
Рис. 116. Кипятильник с вертикальными
трубами
ктифицируется в
ректификаторе крепким
раствором, проходя через
тарелки и насадку из
колец. Из ректификатора
водоаммиачные пары
поступают в дефлегматор,
охлаждаемый водой.
Флегма стекает по
поверхности змеевика и
тарелок и, соприкасаясь
с парами,
ректифицирует их. Греющий пар
движется в межтрубном
пространстве.
Достоинства
конструкции — малое
заполнение раствором,
высокая степень
ректификации, высокий
коэффициент теплопередачи
вследствие хорошего
отвода пара из внутренних
трубок.
Практические
коэффициенты теплопередачи
кипятильников
различных конструкций
составляют (в вт/мг-град):
вертикальных кожухо-
трубных— 1160;
горизонтального кожухо-
трубного — 645;
двухтрубного — 875.
Абсорберы. По
конструкции абсорберы
подразделяются на кожу-
хотрубные, кожухозме-
евиковые, элементные и
орошаемые снаружи
водой. На рис. 117, а
изображен горизонтальный
кожухотрубный
абсорбер. Слабый раствор
поступает в
межтрубное пространство

§ 54. Аппараты абсорбционной холодильной машины
237
tx/шждоющая
Вода
вы/од крепкого pacmSopa
6)
Ibrtod
шы
3930
фдо П i 3 Вход слабого раствора^ gxos
fc^^^J
5200
поенного
раствора
Рис. 117. Абсорберы:
а — горизонтальный кожухотрубный: / — трубиьге решетки: 2 — охлаждающие
трубы: 3 — кожух: 4 — распределительный коллектор слабого раствора; 5 — болт;
6 — крышки: 7 — барботеры; 8— распределительный коллектор паров аммиака;
б — элементный: / — абсорбер: 2 — коллектор слабого раствора; 3 — паровой
коллектор; 4 — ресивер крепкого раствора
сверху через распределительный коллектор, охлаждающая вода
движется по трубам, делая в них несколько ходов. Пары
аммиака из испарителя выходят снизу в коллектор, откуда через
барботеры поступают в межтрубное пространство навстречу слабому
раствору. Крепкий раствор стекает вниз и насосом перекачивается
через теплообменник в кипятильник. В таких аппаратах
интенсивный барботаж происходит только в нижней части кожуха, и
значительная часть теплопередающей поверхности плохо используется
вследствие слабого движения раствора.

Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
Элементный абсорбер (рис. 117, б) состоит из ряда
расположенных* один над другим кожухотрубных элементов. Охлаждающая
вода циркулирует противотоком внутри труб, которые орошаются
раствором. Слабый раствор поступает в верхний элемент и
последовательно переходит в нижний, крепкий раствор стекает в ресивер.
Пары аммиака параллельно распределяются по элементам. Такие
абсорберы применяются в установках большой производительности.
Средние коэффициенты теплопередачи абсорберов (ввт1м2-град):
кожухотрубных — 290; кожухозмеевиковых — 815; элементных —
815; абсорберов, орошаемых снаружи водой,— 465.
Теплообменник. Теплообменники выполняются в виде
двухтрубного, элементного или кожухотрубного аппарата. По трубам
обычно циркулирует слабый раствор, а в межтрубном пространстве—
крепкий раствор.
Водоаммиачный насос. Для перекачивания водоаммиачного
раствора из абсорбера в кипятильник в абсорбционных
холодильных машинах средней производительности применяются поршневые
насосы. Для предотвращения вскипания раствора в насосе число
оборотов не должно быть более 30 в минуту.
В абсорбционных машинах большой производительности
применяют многоступенчатые центробежные и ротационные насосы.
Насос устанавливается между абсорбером и теплообменником.
§ 55. МАЛЫЕ АБСОРБЦИОННЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Малые абсорбционные холодильные машины применяют в
домашних холодильниках. По принципу действия они делятся на
три типа: периодического действия с жидким абсорбентом;
периодического действия с твердым абсорбентом; непрерывного действия.
Абсорбционные машины периодического действия имеют
кипятильник и абсорбер, совмещенные в одном аппарате (рис. 118).
При зарядке и нагревании кипятильника — абсорбера из
крепкого раствора выделяются пары аммиака, которые поступают в
конденсатор. Жидкий аммиак накапливается в испарителе. При
разрядке жидкий аммиак испаряется в испарителе, а слабый раствор
поглощает пары аммиака в кипятильнике — абсорбере, который
при этом охлаждается.
При такой схеме аппараты должны быть рассчитаны на емкость,
достаточную для накопления в испарителе жидкого аммиака на
весь рабочий период.
За 1,5—2 часа обогрева можно накопить количество жидкого
аммиака в испарителе, достаточное для охлаждения шкафа в период
разрядки в течение 10—12 часов. Период разрядки машины
начинается с медленного падения давления в системе, и к моменту
достижения давления кипения, соответствующего температуре кипения,

§ 55- Малые абсорбционные холодильные машины
239
Вода
Рис. 118. Абсорбционная
холодильная машина периодического
действия
часть паров поглощается
раствором, что снижает холодопроизводи-
тельность.
Для электрического
обогрева абсорбционных машин
необходима большая затрата
электроэнергии по сравнению с
компрессорами. На 1000 вт холода машина
периодического действия расходует
около 4500 вт тепла при мощности
5,2 кет, а компрессорная машина
на 1000 вт холода потребляет
около 1 кет электроэнергии. Более
экономично мелкие холодильные
машины работают при обогреве их
газом или керосином.
Абсорбционные машины с твердым поглотителем в качестве
поглотителя имеют твердые пористые тела, обладающие большой
поверхностью. В таких машинах из генератора при зарядке
выделяются пары холодильного агента без примесей поглотителя, что
улучшает работу холодильной машины. Эти машины широкого
распространения не получили.
Абсорбционная машина непрерывного действия с инертным
газом представлена на рис. 119. В этой машине отсутствует насос,
и давления всюду одинаковы за счет добавления в систему
инертного газа — водорода.
Принцип работы машины следующий. В кипятильнике /,
нагреваемом электричеством или газом, кипит крепкий водоаммиачный
раствор, и выделяются пары аммиака с незначительным количеством
водяных паров. Из кипятильника смесь паров поступает в
ректификатор 2, где водяной пар конденсируется и стекает в кипятильник,
а аммиачный пар поступает в конденсатор 6 с воздушным
охлаждением и конденсируется. Жидкий аммиак направляется в испаритель
4, заполненный водородом, общее давление в котором равно
давлению в конденсаторе 1470 кн/м2. В испарителе жидкость испаряется и
пар диффундирует в водород. При этом парциальное давление
кипения аммиака—200—300 кн/м2 и воздух в шкафу охлаждается.
Холодная водородоаммиачная смесь, пройдя по наружной трубе газового
теплообменника 5, поступает через бачок 8 в змеевик абсорбера 7,
куда сверху поступает из кипятильника / слабый раствор,
охлажденный в теплообменнике раствора 9. Слабый водоаммиачный раствор
поглощает пары аммиака из водородоаммиачной смеси и насыщенный
стекает в бачок 8, а водород, освободившись от аммиака, из верхней
части абсорбера снова поступает в испаритель, пройдя газовый
теплообменник. Так как давление в абсорбере равно давлению в
кипятильнике, то для перекачивания крепкого раствора из абсорбера в

Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
Рис. 119. Абсорбционная холодильная машина непрерывного действия
с инертным газом:
J — кипятильник: 2 — ректификатор: * — бачок для водорода; 4 — испаритель;
S — газовый теплообменник: в — конденсатор: 7 — абсорбер: 8 — бтчок абсорбера;
9 — теплообменник раствора; 10 — электрогрелка; 11 — термосифон
кипятильник нужно преодолеть только сопротивление
теплообменника раствора и трубок. Это осуществляется с помощью
термосифона, в котором раствор нагревается и, благодаря частичному
парообразованию, уносится в кипятильник.
Включение в схему теплообменников увеличивает тепловой
коэффициент машины.
Такие машины применяют для охлаждения домашних
холодильников «Кавказ», «Ладога», «Север» и др.
§ 56. ПАРОЭЖЕКТОРНЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Пароэжекторные холодильные машины работают так же, как
и абсорбционные, с затратой тепловой энергии. В качестве
холодильного агента используется вода, охлаждение которой происходит
путем ее частичного испарения при вакууме (около 3—8 мм pm. ст.
или 400—1650н/л12). Принципиальная схема пароэжекторной
холодильной машины показана на рис. 120, а.
Для создания вакуума в испарителе применяется эжектор
(рис. 120, б), состоящий из сопла, камеры смешения и диффузора.

§ 56. Пароэжекторные холодильные машины
В паровом котле получается рабочий пар с давлением р,
который поступает в сопло эжектора. При расширении пара в сопле
до давления р0 потенциальная энергия преобразуется в
кинетическую энергию движущейся струи. В камере смешения струя
рабочего пара при своем движении за счет полученной кинетической
энергии увлекает холодные пары, поступающие из испарителя, и
смешивается с ними. Из камеры смешения смесь паров с давлением
р0 поступает в диффузор, где в расширяющейся части за счет
снижения скорости движения происходит сжатие смешанного пара до
давления конденсации рк . Из диффузора пар поступает в конденсатор,
где конденсируется; полученная жидкость делится на два потока.
Один поступает в испаритель через регулирующий вентиль РВ при
давлении р0, а другой с помощью насоса перекачивается в паровой
котел, на что затрачивается работа LH. На рис. 120, в показан
теоретический цикл в s—Т диаграмме:
линия 1—2 — адиабатическое расширение сухого рабочего пара
в сопле эжектора от давления пара в котле р до давления в
испарителе р0;
линия 2—4 — смешение рабочего пара состояния 2 с сухим
насыщенным паром из испарителя состояния 4. Точка смеси — 6;
линия 6—7 — сжатие смеси рабочего и холодного паров в
диффузоре до давления конденсации рк ;
линия 7—8 — конденсация водяных паров в конденсаторе;
линия 8—9 — дросселирование части воды в РВ;
линия 9—4 — кипение воды в испарителе;

9Д2 Глава IX. Холодильные машины, работающие с затратой тепла
линия 8—10 — сжатие части воды насосом;
линия 10—// — нагрев воды в котле;
линия //—/ — парообразование в котле.
Так как вода сжимается мало, то точки 8—10 должны совпадать.
В машине совершается два цикла: прямой цикл /—3—5—/0-—
// и обратный холодильный цикл 4—5—7—8—9—4.
Тепловой баланс пароэжекторной машины
QK = Q0 + QnK+Ltt, (121)
где QK— тепло, отведенное в конденсаторе, em;
Q0— тепло, подведенное в испарителе от охлаждаемой среды, em;
Спк— тепло, подведенное в паровом котле, em;
L„— тепло, эквивалентное работе питательного насоса, em.
Тепловой коэффициент
Пароводяные эжекторные холодильные машины применяются
для охлаждения воды в различных производствах и установках
кондиционирования воздуха, когда имеется в распоряжении пар с
абсолютным давлением 50—60 кн/м2 и большое количество охлаждающей
воды.
©

Раздел второй
Холодильные
установки

Главах.
ХОЛОДИЛЬНИКИ
§ 57. ТИПЫ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И ИХ ОСОБЕННОСТИ
Холодильником называется строительное сооружение,
предназначенное для охлаждения, замораживания и хранения
скоропортящихся продуктов при температурах ниже температуры
окружающей среды.
Совокупность холодильных предприятий, обеспечивающих
постоянное воздействие низких температур на скоропортящиеся
продукты от момента их получения до момента потребления,
называется холодильной цепью.
Непрерывность холодильной цепи позволяет снабжать
население в любое время года скоропортящимися продуктами высокого
качества.
Каждый холодильник характеризуется емкостью. Емкостью
холодильника называется количество груза, которое может
одновременно храниться на холодильнике. Такая емкость не дает
представления о размерах холодильника, так как в зависимости от вида
термообработки, которой подвергается продукт, от рода груза,
тары и способа укладки, количество груза, которое можно разместить
на одной и той же площади, будет различно. Поэтому для
сравнения холодильников между собой вводят понятие «условной
емкости».
Условной емкостью называется количество мороженого мяса,
которое могло бы быть размещено в камерах холодильника, если бы
холодильник был загружен одним мороженым мясом.
Холодильники классифицируют по емкости, этажности и
целевому назначению.
По емкости холодильники подразделяются на: 1) мелкие с
условной емкостью до 100 т; 2) малые — до 500 т; 3) средние —

Глава X. Холодильники
до 3000 т; 4) крупные — до 10000 т\ 5) сверхкрупные — свыше
10000 т.
Количество груза, которое можно хранить в остывочных,
камерах доохлаждения и морозильных камерах, в емкость
холодильника не включают.
По этажности холодильники делят на одноэтажные и
многоэтажные.
Одноэтажные холодильники имеют более простые строительные
конструкции, большой фронт грузовых работ, облегчают применение
комплексной механизации грузовых операций, позволяют
увеличить норму нагрузки на 1 м* площади пола, а следовательно, и
высоту камер до 6—7 м. Эти достоинства одноэтажных
холодильников приводят к тому, что они широко применяются в строительстве
с условной емкостью до 10 000 т. Например, в Чехословакии строят
только одноэтажные холодильники с применением сборных
железобетонных элементов в виде плит, колонн и ферм.
Целесообразно строительство специализированных
одноэтажных холодильников для затаренных грузов.
К недостаткам одноэтажных холодильников следует отнести
необходимость искусственного подогрева грунта под
низкотемпературными камерами, большую площадь, занимаемую
холодильниками, большие поверхности наружных ограждений холодильника,
увеличивающие теплоприток.
В многоэтажных холодильниках путем рационального выбора
размеров здания и размещения камер можно избежать
искусственного подогрева грунта, уменьшить теплопритоки в холодильник,
однако при этом значительно удорожаются строительные
конструкции, усложняются грузовые работы, ограничивается применение
механизации грузовых работ.
Интересен появившийся в последние годы опыт работы
подземных холодильников, для строительства которых используют
естественные пещеры, горные выработки, бывшие каменоломни.
Строительство таких холодильников обходится на 30—40% дешевле
наземных.
Подземные холодильники построены в штате Арканзас (США),
где использованы места разработки известняка в горе, в
известняковой пещере в штате Канзас (США), в каменной пещере в Лорин-
ге (США), в Норвегии в районе г. Осло в гранитном массиве Ослов-
ского фиорда.
В Советском Союзе ведутся работы по использованию мест
разработок артикского туфа в Армении, камня ракушечника в
Молдавии, Крыму, на Украине.
Подземные холодильники обладают хорошей аккумулирующей
способностью. Эксплуатационные расходы на охлаждение камер
составляют примерно 30% от затрат на охлаждение в аналогичном
наземном холодильнике.

§ 57. Типы холодильников и их особенности
По целевому назначению различают холодильники следующих
типов.
Производственно-заготовительные холодильники. Строятся
при предприятиях, заготавливающих и перерабатывающих
скоропортящиеся продукты и служат для первичной термообработки и
кратковременного хранения сырья и продуктов производства этих
предприятий.
Большая производительность морозильных устройств требует
значительного расхода холода, поэтому
производственно-заготовительные холодильники имеют мощное холодильное оборудование.
Распределительные холодильники. Строятся в городах и
промышленных центрах и служат для круглогодового снабжения
населения скоропортящимися продуктами. Грузы поступают на
распределительные холодильники с производственно-заготовительных
холодильников, уже прошедшие термообработку.
Для продуктов, отеплившихся в пути, на распределительных
холодильниках предусматривают камеры доохлаждения и домора-
живания.
Если на одной территории с холодным складом размещены
другие производства, потребляющие холод, например льдозавод,
фабрика мороженого и т. д., то предприятие называют
хладокомбинатом.
Перевалочные холодильники. Служат для хранения
скоропортящихся продуктов в местах перегрузки их с одного вида
транспорта на другой. Перевалочные холодильники отличаются
наличием больших вспомогательных помещений для сортировки и осмотра
груза; примером могут служить портовые холодильники.
Торговые холодильники. Они строятся при предприятиях
торговли и общественного питания и служат для краткосрочного
хранения продуктов перед их реализацией. Торговые холодильники
обычно имеют небольшое число камер и сравнительно высокие
температуры хранения от +5 до —5° С. К торговым холодильникам
относятся также холодильные шкафы торгового типа, охлаждаемые
прилавки и витрины, сборные камеры.
Транспортные холодильники. Предназначены для
транспортировки продуктов при низких температурах. К ним относятся суда-
рефрижераторы, авторефрижераторы, рефрижераторные поезда.
Транспортные холодильники могут выполнять функции
заготовительных и производственных холодильников, например промысловые
суда-рефрижераторы, пловучие рыбоперерабатывающие заводы
и т. д.
Домашние холодильники. Служат для краткосрочного
хранения сксропсртящихся продуктов в быту.
Холорильники специального назначения (для хранения
зимних вещей, мехов и т. д.). Планировка таких холодильников и
температурный режим зависят от их целенаправленности.

Глава X. Холодильники
§ 58. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Цель проектирования состоит в создании технической
документации, которая позволила бы осуществить строительство
предприятия в соответствии с теми требованиями, которые к нему
предъявляются.
Исходным документом для проектирования служит задание на
проектирование. Оно составляется на основе перспективного плана
развития данной отрасли народного хозяйства и выдается
хозяйственной организацией (министерством, совнархозом).
В состав задания на проектирование входят: основание для
проектирования (приказ вышестоящей хозяйственной организации
или постановление правительства); определение района
строительства; характеристика предполагаемой к выпуску продукции;
мощность предприятия, источники снабжения сырьем, топливом и
электроэнергией; примерные районы сбыта готовой продукции;
возможность расширения предприятий; примерные сроки ввода в действие
производственных мощностей.
Проектирование ведется по стадиям, которые отличаются по
Целевому назначению и объему выполненных работ. При двухстадий-
ном проектировании выполняют: 1) проектное задание; 2) рабочие
чертежи. При трехстадийном проектировании: 1) проектное
задание; 2) технический проект; 3) рабочие чертежи. Число стадий
проектирования определяют при выдаче задания на
проектирование.
Проектное задание устанавливает экономическую
целесообразность и техническую возможность строительства
холодильника в намеченном районе. На основе данных задания на
проектирование и производственных технических изысканий
составляют следующие документы: 1) генеральный план территории
холодильника с указанием всех сооружений и подъездных путей;
2) титульный список сооружений на строительной площадке;
3) данные о грунте, уровне грунтовых вод, источнике водоснабжения
и отводе сточных вод; 4) данные по энергоснабжению холодильника;
5) планировка холодильника; 6) примерная схема охлаждения;
7) предварительная смета в укрупненных показателях.
Графические работы выполняют в масштабе 1 : 400, 1 : 200.
Технический проект составляют на основе
утвержденного проектного задания. В состав технического проекта
входят: 1) планы и разрезы здания холодильника с расстановкой
холодильного оборудования; 2) изоляционные конструкции камер,
аппаратов и трубопроводов; 3) калорические расчеты; 4) тепловые
расчеты и подбор основного и вспомогательного холодильного
оборудования; 5) схемы трубопроводов холодильного агента, воды и
рассола; 6) спецификация основного и дополнительного оборудования;
7) технические условия на заказ холодильного и прочего оборудо-

§ 59. Определение емкости холодильника
вания; 8) сметы на строительные работы, санитарно-технические
работы и монтаж оборудования.
Графические работы выполняют в масштабе 1 : 100, 1 : 200.
Расчеты должны быть выполнены подробно с обязательным
обоснованием выбранных решений.
Рабочие чертежи являются точным графическим
отображением того, что должно быть построено в натуре. Их выполняют
на основании утвержденного технического проекта при трехстадий-
ном проектировании или проектного задания при двухстадийном
проектировании в масштабе 1 : 100, 1 : 50 — для зданий; 1 : 50,
1 : 25—для машинных отделений; 1 : 20, 1 : 10—для узлов и деталей.
Рабочие чертежи утверждению не подлежат.
К проекту холодильника должны быть приложены
экономические и технические обоснования и документ о рассмотрении и
утверждении проекта.
Поиски более экономичных решений привели к созданию
типовых проектов холодильников. Разработка таких проектов позволяет
строить большое количество предприятий, пользуясь при этом
готовыми проектными материалами.
При разработке строительных конструкций исходят из
применения однотипных элементов, узлов, частей здания, которые можно
было бы использовать при строительстве холодильников различной
емкости. Это позволяет изготовлять такие элементы на заводах в
условиях механизированного производства, что значительно
удешевляет и ускоряет строительство.
Разработаны проекты типовых холодильников емкостью от
500 до 15000 Т.
§ 59. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ ХОЛОДИЛЬНИКА
Исходной величиной при расчетах площади холодильника
является емкость холодильника.
Емкость распределительных холодильников определяют на
основании сводной таблицы грузооборота, которую составляют по
данным таблиц грузооборота для каждого вида груза, хранящегося
на холодильнике. В таблице грузооборота отражено ежемесячное
поступление, выпуск груза и величина оставшегося запаса.
Емкость камер для данного вида груза равна сумме потребной
емкости для создания сезонного запаса и потребной емкости камер
для текущего снабжения.
Таблицы грузооборота по каждому грузу составляют в тоннах
данного груза. Сводную таблицу грузооборота составляют в
тоннах условного груза; для этого производят пересчет емкости по
формуле
Сусл = 0-^^-л, (123)

250
Глава X. Холодильники
где Оусл— емкость камеры по условному грузу, т;
G — емкость камеры по данному грузу, т\
Rv уел» 4v — нормы нагрузки на 1 м3 объема камеры для
условного и данного груза, т/м3.
Потребную емкость холодильника определяют по
максимальному единовременному хранению груза на холодильнике.
Емкость холодильника при мясокомбинате складывают из
емкости камер хранения мороженых грузов и емкости камер хранения
охлажденных грузов.
В остывочную камеру поступает количество мяса, равное
суточной производительности мясокомбината. Из остывочной
примерно 40—50% поступает в морозильные камеры, 50—20% — в камеры
хранения охлажденного мяса и 10—30%—на колбасное
производство. Приведенные проценты зависят от местонахождения
мясокомбината и наличия дополнительных цехов по выработке мясных
изделий.
Емкость камер хранения мороженого мяса должна быть
достаточной, чтобы обеспечить 20—30-дневное хранение мороженого
мяса. Емкость камер хранения охлажденного мяса должна быть
достаточной для хранения 5—10-суточного запаса охлажденного
мяса. Условную емкость холодильника определяют умножением
фактической емкости камер на переводные коэффициенты (табл. 35).
Емкость рыбных холодильников определяют, исходя из 20—30-
дневного хранения мороженой рыбы в камерах холодильника, а
производительность морозилок — по максимальному суточному
поступлению рыбы в период наибольшего лова.
Таблица 35
Коэффициенты для определения условной емкости
холодильника мясокомбината
Наименование камеры
Хранение мороженого

Коэффициенты
1,0
5,0
5,0
Наименование камеры
Охлажденное мясо . .
Разные грузы ....

Коэффициенты
5,0
5,0
1,0
Емкость холодильников при рыбообрабатывающих
предприятиях определяется производительностью предприятия. Для
предприятий средней мощности принимают емкость холодильника
равной 1500—2000 т. Производительность морозильных устройств не
должна превышать 1 % от емкости камер хранения.

§ 60. Определение основных размеров помещений холодильника 951
§ 60. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ПОМЕЩЕНИЙ
ХОЛОДИЛЬНИКА
Все помещения холодильника можно разделить на следующие
группы: 1) камеры хранения охлажденного и мороженого груза,
а также универсальные камеры; 2) камеры для замораживания,
охлаждения и размораживания продукта: морозилки, остывочные,
камеры доохлаждения, дефростеры; 3) вспомогательные помещения
охлаждаемые и неохлаждаемые. Это помещения, не участвующие
в термической обработке грузов, но необходимые для приемки,
сортировки, выдачи грузов или для выполнения технологических
операций, не связанных с термообработкой: накопители, разгрузочные,
сортировочные, экспедиции, лифты, коридоры, вестибюли, тамбуры
и т. д.; 4) служебные помещения: столовая, красный уголок,
бухгалтерия, кабинеты администрации я т. д.; 5) машинное
отделение, мастерские.
Камеры термообработки и хранения груза и вспомогательные
помещения включают в контур изоляции холодильника;
служебные помещения и машинное отделение выносят за контур изоляции
и размещают в пристройке к холодильнику или в отдельно стоящем
здании.
Общая площадь холодильника складывается из суммы
площадей перечисленных выше групп помещений.
Площадь камер хранения определяют, исходя из емкости
камер, известной из таблицы грузооборота, и норм нагрузки на
1 м2 площади или 1 м3 объема камеры. В зависимости от вида
продукта, характера термообработки, тары, прочности перекрытия
установлены определенные нормы укладки различных грузов на
единицу площади qFKe/M? или единицу объема qvKe/M3.
Для условного груза норму нагрузки на 1 м3 объема
принимают 350кг/м3, для других грузов значения нагрузок qv приведены
в табл. 36.
Значение нагрузки на 1 м2 площади камеры
qF = qvK' (124>
где Лгр— высота штабеля, которая зависит от этажности
холодильника, прочности перекрытия, высоты камеры, наличия
потолочных батарей в камере и т. д. Для многоэтажных
холодильников Лгр=2,8—3 м; для одноэтажных
холодильников /ггр=4,5—6,5 м.
Допустимые нагрузки на перекрытие в холодильниках:
постройки до 1938 г.— qpttm=600^800 кг/м\ с 1938 до 1941 г.— qpma =
= 1000 кг/м2, в современных холодильниках — qFROn=1500—
2000 кг/м2, для пола, лежащего непосредственно на грунте,
«>«o=4600 кг/м2.

252
Глава X. Холодильники
Таблица 36
Нормы загрузка 1 мг объема камер мороженым грузом
Наименование продуктов
Норма
загрузки
(М. т,м'
Мясо говяжье мороженое:
четвертины
полутуши и четвертины
Мясо мороженое (в блоках и картонных ящиках)
Птица (в деревянных ящиках)
Масло животное (в деренянных ящиках)
Масло и жиры животные, топленые в бочках . .
Яйиа (в деревянных ящиках)
Плоды свежие (в деревянных ящиках)
Консервы
Сыры (в ящиках)
Творог (в кадках)
Рыба мороженая:
россыпью
в блоках
Прочие грузы
0,40
0,35
0,65
0,38
0,70
0.54
0.32
0,35
0,60
0.48
0,40
0,35
0.40
0,30
Грузовой объем камеры (м3) определяют по формуле
где G — емкость камеры, кг;
qv— норма нагрузки на 1 м3 объема, кг/м3.
Грузовая площадь камеры, м2,
F -?з>
ГР ~ Лгр "
Строительная площадь камеры
стр
f гр
(125)
(126)
(127)
где (3 — коэффициент использования площади камеры, учитывающий
площадь, занимаемую проходами, отступами от стен и приборов
охлаждения, колоннами.
Величина коэффициента использования площади может быть
принята: для камер площадью до 50 мг— (3=0,7; от 50 до 300 м2 —
Р=0,75-^0,8; свыше 300 м2 — р=0,85.
Площадь камер хранения охлажденного мяса, которое
хранится на подвесных путях в подвешенном состоянии, определяют по
емкости камеры и норме нагрузки на 1 м подвесного пути, равной
225^-280 кг1м.

§ 60. Определение основных размеров помещений холодильника
Необходимую длину подвесного пути определяют по формуле
L = /- . (128)
где G — емкость камеры, кг;
^п.п— норма нагрузки на 1 м подвесного пути, кг1м;
L — длина подвесного пути, м.
Задаются длиной одной нитки подвесного пути I мк определяют
число ниток п'.
п = 4" • (129)
Принимая расстояние между подвесными путями 0,8 м и
отступы от подвесных путей до стен камеры по 1 м, находят размеры
камеры: ширину £=0,8 п+2 м, длину S=l+2 м и площадь
камеры, м2:
FOTP-(0,8 п + 2) (/ + 2). (130)
Площадь морозилок, остывочных камер, камер доохлаждения,
дефростеров определяют по суточной производительности с учетом
продолжительности термообработки и нормы нагрузки на 1 м2
площади пола qFKelM2, на 1 м подвесного пути <7п.п или на 1 мг полки
стеллажа (для стеллажных морозилок). Стеллажи представляют
собой змеевиковые приборы охлаждения, выполненные в виде
этажерок с полками, на которые на противнях укладывают груз,
подлежащий замораживанию. На стеллажах замораживают рыбу, мясо
блочное или в четвертинах и другой груз в мелкой расфасовке.
Площадь помещения определяют по формуле
Л:Тр=-^. (131)
где /Vp— строительная площадь помещения, м2;
G'— производительность, т/сутки;
х—продолжительность термообработки (число суток);
qF— норма нагрузки, отнесенная к 1 м2 строительной
площади, равная для мяса 0,2—0,25 т1мг.
Если расчет производится по норме на грузки на 1 м подвесного
пути, то принимают qn.n=225-^-280 кг/м, а емкость помещения —
равной G'x т.
Порядок расчета аналогичен приведенному выше расчету
площади для камер хранения охлажденного мяса.
При расчете стеллажных морозилок норму нагрузки на 1 м2
полки стеллажа принимают 40—50kj/^2, расстояние между
горизонтальными рядами труб по вертикали — 250-1-500 мм в зависимости

Глава X. Холодильники
от размеров замораживаемого продукта. По высоте принимают
4—6 полок.
Коэффициент использования площади камеры в стеллажных
морозилках р равен 0,6.
Если продолжительность термообработки больше одних суток,
то найденную строительную площадь помещения следует разбить
на число камер, равное числу суток термообработки или кратное
ему. Например, производительность мясоморозилки G'=40 mlcym-
ки, продолжительность замораживания т=2 суткам.
Строительная площадь морозилки
F«p = ^- = 400^.
Принимаем две морозилки площадью по 200 мг. Это обеспечит
единовременную загрузку морозилки мясом в количестве 40 т и
заморозки его в течение двух суток без добавления продукта в эту
камеру. Мясо, поступившее на второй день, загружают во вторую
морозилку. На третий день выгружают мясо из первой морозилки
и загружают'ее свежим и т. д.
На распределительных холодильниках предусматривают
камеры домораживания, в которых температура продукта,
оттаявшего при транспортировке, доводится до температуры воздуха в
камере хранения.
Емкость камеры домораживания принимают равной 50% от
суточного поступления мороженых грузов на холодильник. Площадь
камеры определяют по емкости и норме нагрузки на 1 м2 площади
камеры, но, учитывая неплотность укладки груза в штабель, можно
принять qF =400—500 кг/мг.
Неплотная укладка обеспечивает лучший контакт груза с
холодным воздухом.
Площадь вспомогательных помещений принимают
предварительно равной 20—40% от суммы строительных площадей камер
хранения и камер термообработки грузов:
FBCn - (20 + 40%) Е FCTp, где Е FCTp = Е FK.X + E FK,T, (132)
где FK,X—строительная площадь камер хранения, м*.
FK.T— строительная площадь камер термообработки, м*.
Для крупных холодильников принимают меньшее значение,
для мелких — большее.
В процессе планировки площадь вспомогательных помещений
уточняют и возможно, что найденная расчетная величина окажется
недостаточной или слишком большой, тогда ее пересчитывают.
Площадь накопителя при морозилках принимают примерно
равной площади одной морозилки. Площадь разгрузочной
принимают равной половине площади одной морозилки. Площадь экспеди-

§ 60. Определение основных размеров помещений холодильника
255
ции находят из расчета загрузки в нее не менее половины
суточного поступления груза и нормы нагрузки qF =500 кг/м2.
Площадь холодильника (в контуре изоляции)
'хол = Ъ *к.х Т" ^ ''к.т "Г" 'вел'
(133)
Площадь служебных помещений Fc„ принимают равной 5—10%
от E/Vrp холодильника. Площадь машинного отделения Fu.0 составит
10-1-15% от EFCTp холодильника.
Величину площади служебных помещений и машинного
отделения также уточняют в процессе планировки холодильника.
Общая площадь всех помещений холодильника
^хол ~ Я FK.X + £ FK-T + FBcn + Fc„ + F„,0-
(134)
Площадь торговых холодильников при продовольственных
магазинах определяют в соответствии с существующими нормами
площади на одно рабочее место, приведенными в табл. 37.
Таблица 37
Нормы охлаждаемой площади на одно рабочее место и условия
хранения продуктов на холодильниках торговых предприятий
Продукты
« Я
SXS
т
5oi"
oZSU
«о
ператур
нення, °
£ м
о о.
Й*8
1!
..*
тиляция
ло объе
в сутк
«S i о ш
Si <s?i
.
к хране
, сутки
Us
а*
=^
хё
Мясо и мясопродукты:
мороженые
охлажденные
Рыба и рыбопродукты:
мороженые
охлажденные
Молочно-мясные продукты:
жиры
молоко
Овощи и фрукты:
мороженые
свежие
Мясная гастрономия . . .
5
3
5
4
4
—2
0
—2
0
+2
+4
— 12
+4+6
+2
80
90
85
80
80
2
1
2
2
2
4
3
5
5
4
200
250
300
250
200
В табл. 37 приведены также условия хранения продуктов в
холодильниках торговых предприятий.
Площадь холодильников для предприятий общественного
питания определяют по нормам, рекомендованным Гипроторгом в
зависимости от числа посадочных мест.

Глава X. Холодильники
Рис. 121. Расположение платформ холодильника:
• — фронтальное; б — внутреннее: в — угловое; гид — П-образное; в —
одностороннее: / — железнодорожная платформа; 2 — коридор; 3 — авторефриже-
5аторная платформа; 4 — экспедиция; S — прнчвл; 6 — соединительная плат-
орма; 7 — вестибюль
§ 61. ГРУЗОВОЙ ФРОНТ ХОЛОДИЛЬНИКА
Для хорошей организации и быстрого выполнения грузовых
операций холодильник должен иметь достаточный фронт грузовых
работ.
Под грузовым фронтом понимают платформы, которые
предусмотрены на холодильнике для приема грузов с транспорта и
выдачи его.
Обычно холодильники имеют железнодорожную и
авторефрижераторную платформы, а холодильники, расположенные у водных
бассейнов,— еще водную. Расположение и размеры платформы
должны обеспечивать удобство и быстроту производства грузовых
работ.
На крупных холодильниках с большим фронтом погрузочно-раз-
грузочных работ и двусторонним приемом и выдачей грузов
применяют фронтальное расположение платформ (рис. 121, с).
При большом грузовом потоке и недостаточной длине
платформы увеличивают грузовой фронт путем внутреннего расположения
платформ (рис. 121, б). Внутреннее расположение платформы
требует изменения формы здания холодильника, приводит к увеличению
наружной поверхности, а следовательно, к увеличению теплопри-
токов. На небольших холодильниках с одной экспедицией
применяют угловое расположение платформ (рис. 121, в).
На портовых холодильниках при наличии водной платформы
можно применить П-образное расположение платформ (рис. 121, ^—

§ 61. Грузовой фронт холодильника
257
гч50
Рис.
Ступенчатая платформа холодильника
железнодорожная,
авторефрижераторная и
причал для судов. На
крупных
распределительных
холодильниках
железнодорожную и
авторефрижераторную платформы
соединяют так
называемой
соединительной платформой,
имеющей ширину,
равную половине
ширины основных
платформ (рис. 121, д).
На небольших холодильниках с малым грузовым потоком и
односторонним приемом груза платформа может быть сделана с
одной, вытянутой стороны холодильника (рис. 121, е).
Высота платформы над уровнем земли должна соответствовать
высоте пола железнодорожного вагона или кузова автомашины.
Автомобильную платформу приподнимают над уровнем земли
на высоту 1,1 ж. Высота пола двухосного железнодорожного вагона
1,1 ж над головкой рельса, четырехосного — 1,3—1,35 ж.
Для приема и удобной разгрузки как двухосных, так и
четырехосных вагонов ВНИХИ предложил применить ступенчатые
платформы (рис. 122).
Платформа отстоит от оси железнодорожных путей на
расстоянии 2,45 ж, высота ее над уровнем рельсов 1,3—1,35 ж. У переднего
края по длине всей платформы делают площадку шириной 530 мм
на высоте 1,1 ж над уровнем рельса, образующего ступень к
основной платформе. Такая форма платформы позволяет открывать
створчатые двери старых двухосных вагонов и обеспечивает удобный
прием груза из четырехосных вагонов.
Применение открытых платформ с навесом над платформой не
предохраняет груз от воздействия окружающей среды и особенно
затрудняет разгрузку и погрузку вагонов во время атмосферных
осадков. Поэтому стали применять закрытые дебаркадеры над
платформами и железнодорожными путями (рис. 123). Наличие
дебаркадеров позволило разгружать в хороших условиях вагоны при любой
погоде. Но и при закрытой платформе на поверхности мороженого
груза в летнее время может происходить конденсация влаги, а в
зимнее время — подмораживание охлажденных грузов. Исключить
эти явления можно применением охлаждаемых платформ (рис. 124).
Наружные боковые стены и покрытие платформы изолируют.
Внутри закрытой платформы поддерживают температуру от 0 до —2° С,
являющуюся оптимальной для охлажденных грузов и благоприят-
9 Заказ № 288

Глава X. Холодильники
Рис. 123. Дебаркадер — закрытая железнодорожная платформа
холодильника
ной для мороженых. Более низкая температура воздуха затруднила
бы работу обслуживающего персонала. Зимой воздух внутри
платформы немного подогревают. В помещении платформы предусмотрен
искусственный дневной свет. В наружной продольной стене имеется
ряд изолированных дверей высотой 2100 мм, шириной 1200 мм.
Двери поднимают вверх с помощью общего для всех дверей
гидравлического приспособления.
Платформа ступенчатая. На передней стене платформы
установлены раздвижные чехлы по числу одновременно разгружаемых
вагонов. Чехлы имеют металлический каркас, части которого
соединены шарнирно и сверху обтянуты брезентом. Чехлы передвигают
на катках по рельсам вдоль железнодорожной платформы. Перед
разгрузкой вагона их устанавливают против дверей вагона и
платформы и раздвигают, образуя закрытый коридор, предохраняющий
перевозимые продукты от действия наружного воздуха.
Платформы, независимо от их расположения и формы, должны
иметь лестницу для подъема людей и пандус для вкатывания
тележек, подъема электрокар и автопогрузчиков. Для взвешивания
груза при приеме и выдаче на платформе ставят врезные весы
(примерно одни весы на каждые 20 м длины платформы).
На портовых холодильниках со стороны причала устраивают
на каждом этаже балконы для приема груза с судов. Балконы

§ 61. Грузовой фронт холодильника
259
Ш^/у/)/^/^^^^
вГА¥,Л»*Г#'МкТЛ*Ч1Г*Г*»,Т*.Г.4,ГАГ,АГ*1»'*У
Л1
J:
Рис. 124. Охлаждаемая платформа холодильника:
/ — платформа; 2 — вестибюль; 3 — прибор охлаждения; 4 —
раздвижной чехол
располагают в шахматном порядке для беспрепятственной подачи
груза портальным краном на балкон любого этажа.
Длину платформ определяют расчетным путем на основании
количества груза, поступающего на холодильник и выдаваемого с
холодильника за сутки.
Для распределительных холодильников суточное поступление
и выпуск груза определяют по таблице грузооборота в зависимости
от максимального месячного поступления и выпуска:
Gn
30
^вып
26
(135)
где GM.Mec— максимальное месячное поступление груза на
холодильник и максимальный выпуск, т;
30 и 26—число дней в месяце, когда холодильник принимает
и выдает груз. В праздничные дни выдачи нет.
В зависимости от назначения и местонахождения холодильника
Gn0CT и GBbln разбивают по видам транспорта (железнодорожный,
автомобильный, водный). Например:
Поступление в сутки:
железнодорожным транспортом 70%
авторефрижераторным » 30%
Выпуск в сутки:
железнодорожным транспортом 20%
авторефрижераторным » 80%

ORQ Глава X. Холодильники
Тогда железнодорожным транспортом поступает и выдается
Сж.тр = 0,7 Спост + 0,2 GBbIn т1сутки- (136)
Авторефрижераторным транспортом поступает и выдается
Оав.тР=0,ЗСПОС1+ 0,8 СвыпГ/сутки. (137)
1, Расчет дляны железнодорожной платформы
в в сутки
(138)
Необходимое число железнодорожных вагонов в сутки
8вяг
где £ваг — грузоподъемность одного железнодорожного вагона, т;
для условного двухосного вагона grBar=10 m; для
цельнометаллического четырехосного вагона gB№ =
=25 т.
Число одновременно подаваемых вагонов к платформе
холодильника равно:
пт /ioo\
п1 = -п-< (138)
где т=1,0—1,5 — коэффициент, учитывающий неравномерность
подачи вагонов к платформе холодильника;
П =1—4— число подач вагонов к платформе
холодильника в сутки.
Необходимую длину платформы определяют по формуле
£« = V = ^T' (140)
где Ьж— длина платформы, м;
I — длина железнодорожного вагона, м; длина условного
двухосного вагона равна 9 м, а цельнометаллического
четырехосного вагона — 15 м.
2. Расчет длины авторефрижераторной платформы
Число машин, подаваемых за сутки к платформе холодильника,
n^ = j^f^— • (141)
еавт Писп.авт
гДе £авт =3—5 т — грузоподъемность одной машины;
■^исп.авт =0,5—0,7 — коэффициент использования
грузоподъемности автомашины.

§ 61. Грузовой фронт холодильника 001
Длина авторефрижераторной платформы (в м)
1 . ^авт Равт т тавт ^авт /1/10\
^-авт ~ _ > \\™)
где 6авт =3—4 м — ширина кузова машины с учетом расстояния
между ними;
ty=0,6—1 — доля автомашин, подаваемых в дневную смену
от общего числа машин, подаваемых в сутки;
тавт =0,5—0,75 — время выгрузки или загрузки одной
машины, ч\
тавт=1>0—1,5 — коэффициент неравномерности поступления
автомашин.
3. Расчет длины причала
Длину водной платформы (в м) определяют по формуле
LB= °»'»T'mB f (143)
gB ■ 24
где GB— суточное поступление груза водным транспортом, т;
/в— длина судна, м;
хв— время разгрузки или погрузки одного судна;
тв— коэффициент неравномерности поступления груза
водным транспортом;
gB— емкость судна-рефрижератора.
4. Расчет устройств для перемещения грузов
Вертикальное перемещение грузов на холодильнике
осуществляется грузовыми лифтами. Необходимое число лифтов определяется
по формуле
\ "пост, и вып "пост, и вып ) ТЦ тпер (]АА\
б л Чисп.л 4/и
где GncCT. и вып.— количество груза, поступающего на холодильник
и выдаваемого с холодильника за сутки всеми
видами транспорта, /л;
О'пост. и вып.— количество груза, поступающего на первый этаж
и выдаваемого с него за сутки, /л;
хц=6—10 мин—продолжительность цикла работы лифта, т. е.
время подъема и спуска лифта, с учетом времени
погрузки;
фпер=0,5—0,7— доля грузовых работ, выполняемых в
дневную смену, от общего количества грузовых
работ в сутки;

262 Глава X. Холодильники
ёл— грузоподъемность одного лифта, т\ на
крупных холодильниках применяют лифты
грузоподъемностью 3—4 т, на средних — 2—3 т;
^исп.л =0,7—0,8 — коэффициент использования грузоподъемности
лифта.
Горизонтальное перемещение грузов осуществляется с
помощью тележек, автопогрузчиков, электрокар. Число их может быть
подсчитано по формуле
h — Gx^nep ■ 1.2 ,.._.
%. »-»„, . 420 ' ^qt>)
ем Чисп. м '
где G — количество груза, перемещаемое данным
видом механизмов за сутки, т;
тц=6—10 мин — продолжительность цикла работы механизма;
ФпеР— доля грузовых работ, выполняемых в
дневную смену;
1,2—коэффициент увеличения числа механизмов
из расчета того, что какая-то часть их
находится в ремонте;
gM=0,5—0,75 — грузоподъемность механизма, т;
^исп.м— коэффициент использования механизма.
Если груз находится в таре, то вес его увеличивают на 7—10%.
§ 62. СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ ПЛАНИРОВКИ ХОЛОДИЛЬНИКОВ
Специфика функций, выполняемых холодильниками, и условий,
в которых они работают, предъявляет определенные требования к
планировке холодильников.
1. Планировка должна соответствовать принятой схеме
термообработки груза, уменьшать пути перевозки грузов в пределах
холодильника, не допускать встречных грузовых потоков, обеспечивать
последовательность операций термообработки. Например, на
распределительный холодильник груз поступает на платформу,
поэтому морозилки, камеры предварительного охлаждения, в которые
груз должен поступить перед хранением, целесообразно разместить
в первом этаже, а затем замороженный груз передать в камеры
хранения, расположенные в вышележащих этажах.
На мясокомбинате убой скота производится на верхнем этаже
и мясо передается на охлаждение и хранение в холодильник. На
холодильниках мясокомбинатов остывочные камеры, камеры
предварительного охлаждения и морозилки следует располагать в
верхних этажах, а камеры хранения — в нижних.
Размещать камеры хранения на каждом этаже следует с учетом
особенностей отдельных продуктов, для которых эти камеры
предназначены. Например, при поступлении на холодильник
охлажденной рыбы, ее надо отделить от других продуктов, выделить для
приема ее часть платформы, отдельную экспедицию, а при необхо-

§ 62. Современные принципы планировки холодильников
димости подъема в верхние этажи — отдельный лифт.
Рекомендуется камеры для хранения охлажденной рыбы размещать в первом
этаже.
2. Планировка должна обеспечивать экономичность
строительства и эксплуатации холодильника, с этой целью следует:
1) добиваться наиболее рационального использования
площади холодильника путем повышения коэффициента использования
площади каждой камеры и уменьшения площади вспомогательных
помещений.
Отказываются от планировки верхних этажей холодильников
с коридорами, а заменяют их вестибюлями небольшой площади.
Это становится возможным благодаря увеличению площади
отдельных камер до 500-^-1000 м2 и уменьшению их числа. Оснащая
камеры приборами охлаждения интенсивного действия, имеющими
малые габариты, применяя передовые методы укладки грузов,
увеличивают грузовой объем камер. На одноэтажных холодильниках
увеличения полезного объема добиваются увеличением шага колонн
и высоты камер;
2) учитывать возможность максимального использования
местных строительных и изоляционных материалов, уменьшать
расход изоляционных материалов путем рационального размещения
камер. Например, размещение камер с одинаковыми температурами
в пределах одного этажа или колодцем — одну под другой позволит
уменьшить толщину изоляционного слоя перегородок в первом
случае и перекрытий — во втором;
3) выбирать размеры строительных конструкций здания
холодильника, исходя из возможностей использования сборных
железобетонных конструкций заводского изготовления.
Шаг колонн на многоэтажных холодильниках принимают
6x6 м, для одноэтажных — 6x12; 6x18; 12x12. Высоту камер
многоэтажных холодильников принимают кратной 0,6 м: 3 м и
3,6 м для камер без подвесных путей, 4,2 м и 4,8 м для камер с
подвесными путями. Высоту камер одноэтажных холодильников берут
кратной 1 м и равной 6—7 м;
4) выбирать размеры и форму холодильника и размещать в нем
камеры с учетом минимальной величины теплопритоков как
снаружи, так и между камерами. Для уменьшения теплопритоков через
наружные ограждения форму холодильника стараются приблизить
к форме куба как фигуры, имеющей наименьшую наружную
поверхность. Практически длина холодильника определяется объемом
грузовых работ и необходимой длиной платформы, а высота —
допустимой нагрузкой на грунт. Обычно соотношение сторон
холодильника в плане принимают равным 1 : 1,5—1 : 2, а число этажей не
должно превышать 6—7. Камеры с низкими температурами не
рекомендуется размещать с южной стороны здания или в самом
верхнем этаже. Камеры с одинаковыми температурами луч ше размещать

Глава X. Холодильники
блоками, для уменьшения теплопритоков из камер с более еысокой
температурой воздуха в камеры с более низкой температурой. Перед
камерами с низкой температурой воздуха целесообразно делать
тамбуры или воздушные завесы;
5) выделять камеры с большой влажностью воздуха в
отдельные блоки, отделенные от остальных камер надежной
гидроизоляцией;
6) предусматривать наиболее передовые и интенсивные методы
термообработки продуктов, наиболее эффективнее оборудование,
что позеслит на меньших плсщадях получить увеличенную
мощность предприятия.
3. Планировка холодильника должна соответствовать
принятой схеме охлаждения, должны быть предусмотрены необходимые
помещения для размещения оборудования. Например, при
воздушном охлаждении камер — помещения для воздухоохладителей; если
принята схема с уровнедержателями, то в вестибюле надо
предусмотреть место для установки уровнедержателя, распределительных
коллекторов и т. д.
4. Планировка должна отвечать требованиям правил техники
безопасности и пожарной безопасности.
5. Планировка должна обеспечивать возможность расширения
предприятия и поочередного ввода емкостей.
При планировке холодильников следует обращать внимание на
предохранение от вспучивания грунта, находящегося под
холодильником. Возможность вспучивания зависит от температуры
воздуха в камерах нижнего этажа, характера грунта и уровня
грунтовых вод. При сухом грунте и низком уровне грунтовых вод или при
крупноскелетном грунте (гравий, крупный песок) вспучивания
грунта при его промерзании не происходит. Промерзание
мелкодисперсных грунтов (мелкий песок, ил, глина) приводит к
увеличению объема грунта, вследствие роста кристаллов льда, к
вспучиванию его, а это ведет к разрушению отдельных элементов
конструкций здания холодильника. Борьба с вспучиванием грунта может
вестись следующими путями:
1) увеличением толщины изоляционного слоя настолько, чтобы
нулевая изотерма проходила в изоляционном слое;
2) устройством шанцевых полов или прокладкой
керамических труб с подачей в них теплого воздуха под
низкотемпературными камерами первого этажа холодильника (рис. 125, а и б). В
каналы подают вентилятором летом наружный, а зимой подогретый
воздух. Летом воздух, пройдя по каналам, выбрасывается наружу и
поступает свежий, а зимой система закрыта и работает с
рециркуляцией и повторным подогревом отработанного воздуха;
3) устройством электроподогрева под полом путем укладки в
бетонную подушку стальных проводников диаметром 10—12 мм
с шагом 0,3—0,4 м, через которые пропускают ток (рис. 125, в)

§ 62. Современные принципы планировки холодильников
265
'5^ 5 = 5 «я
1 и й Р- ш ■- * о. о
■ * й
> о« = I о ч 5
Е Н t •-*s: х*>
QJ * г О О
О QJ QJ д Ь
■5 3 Ч =s = 0J
1 ч *
S ..о ч " .. »_ *
я~ ■ -» s 5 к |.i.
рй»эд

266
Глава X. Холодильники
50500
Рис. 126. План холодильника емкостью 500 т:
1 — пандус; 2 — камера хранения рыбы; 3 — камера хранения дефектных грувов;
4 — камера хранения охлажденных грузов; 5 — камера хранения мороженых грузов;
6 — котельная; 7 — машинное отделение; S— служебные помещения; 9 — помещение
для мойки тележек и инвентаря; 10 — платформа (авторефрижераторная и
железнодорожная); 11 — коридор; 12 — морозилки; 13 — помещение для воздухоохладителей;
14 — экспедиция
4) укладкой под полом змеевиков из труб, в которых
циркулирует подогретая вода, масло или другая жидкость. Для подогрева
жидкости могут быть использованы горячие пары аммиака после
компрессора;
5) устранением возможности притока грунтовых вод к зоне
промерзания грунта.
Для многоэтажных холодильников наиболее рациональным
решением следует считать устройство подвального этажа,
используемого для хранения охлажденных грузов.
При поддержании температуры воздуха в камерах 0°и выше
надобность в устройствах для подогрева грунта отпадает.
Планировка различных типов холодильников имеет свои
особенности .
На рис. 126 показана планировка одноэтажного холодильника
емкостью 500 т с центральным расположением экспедиции и
односторонним приемом груза на холодильник. Холодильник имеет
крытую платформу для приема и выдачи груза с авторефрижераторного
и железнодорожного транспорта. Экспедиция с платформой
соединена коридором.
Машинное отделение и служебные помещения объединены в
отапливаемом отсеке, примыкающем к торцовой части здания. Про-

19
_шшш_
17
17
Ix-^tti
! -:-.r,n
=Q =0-' Q=
■fl r
■^
jS n о —n n
~W
llillll
CM
_D D _0 Q_
П с п П
_bl
Si
JWLJ^l^ZjJMillJOSg
6000
60001 6000
6000
6000
6000 \b000m\ 500П_'<J000\
Рис. 127. План распределительного одноэтажного холодильника емкостью 3000 от:
/ — авторефрижераторная платформа;' 2 — универсальные камеры хранения; 3 — камеры хранения охлажденного
груза; 4 — железнодорожная платформа; 5 — тамбуры; 6 — коридоры; 7 — камеры хранения мороженого груза; 8 —
разгрузочная мяса; 9 — мясоморозилки; 10 — морозилка рыбы; // — камера дефектных грузов; 12 — приемная и
упаковочная рыбы; 13— накопитель мяса; 14— помещение для ремонта инвентаря и оборудования, помещение для
мойки инвентаря и тележек; IS — трансформаторные подстанции; 16 — компрессорный цех; 17 — служебные и бытовые
помещения; 18 — охлаждаемые помещения цехов фасовки мяса и масла; 19 — камерв хранения охлажденного мяса
ГО

268
Глава X. Холодильники

Рис. 128. План холодильника № 12 в Москве:
а — план первого этажа (первая и вторая очереди): / — автомобильная платформа; 2 — экспедиция;
3 — коридор; 4 — дефростер; 5 — экспедиция; 6 — воздухоо\ падитель; 7 — камеры краткосрочного
хранения груза; 8 — камера быстрого охлаждения грузов; 9 — вестибюли; 10— крытая железнодорожная
платформа; //— камера охлажденных грузов; 12 — морозилки; 13 — накопительная; 14 — подсобные
помещения; 15 — морозилки; 16 — камера дефектных грузов; 17 — разгрузочная; 18 — сортировочная; 19—
машинное отделение; 20—22 — трансформаторная подстанция; б — план второго этажа (первой очереди):
/ — камеры хранения; 2 — вестибюль
NO
СО

270
Глава X. Холодильники
Рис." 129. План распределительного многоэтажного холодильника с внешним
расположением лифтов (I этаж):
/ — подсобные помещения морозилок (накопитель и разгрузочная); 2 — камеры
хранения; 3 — морозилки; 4 — коридор и вестибюли; 5 — морозилка рыбы; 6 — служебные
помещения; 7 — трансформаторная; 8 — машинное отделение; 9 — подсобное
помещение цеха фасовки масла; 10 — цех фасовки масла; // — цех фасовки мяса; 12 — камера
доморажнвания; 13 — платформы
тивоположная стена здания является стороной расширения
холодильника. Для 'замораживания мяса предусмотрены туннельные
морозилки тупикового типа. Грунт от промерзания защищен
устройством под холодильником шанцевого пола. Для увеличения
полезной площади холодильника сетка колонн принята 6x12 м.
Воздухоохладители установлены в специальном помещении.
Это упрощает их обслуживание и облегчает снятие снеговой шубы.
Планировка одноэтажного холодильника с двухсторонним
приемом груза и фронтальным расположением платформ показана на

§ 62. Современные принципы планировки холодильников
271
4шш
.Ш_£ т 1 ЕЛ J J 1 1 I-r-Z L
8W00
ъ)
Рис. 130. Планировка холодильника при мясокомбинате:
а — первого этажа; б —последнего (четвертого) этажа. Камеры: / — осадки колбас;
2 — хранения кишок; 3 — хранения полуфабрикатов; 4 — охлаждения колбас;
5 — хранения колбас; 6 — экспедиция; 7— тамбур; 8 — железнодорожная
платформа; 9 — камера хранения жира; 10 — камера хранения мороженого мяса;
11 — трансформаторная подстанция; 12 — машинное отделение; 13 — аппаратное
отделение; 14 — камера хранения охлажденного мяса; 15 — аиторефрижератор-
ная платформа; 16 — мясокомбинат; 17 — остывочные; 18 — камеры хранения
охлажденного мяса; 19 — морозилки
рис. 127. Платформы соединены сквозными коридорами. Шаг
колонн принят 6 х12 м, высота камер — 6 м.
На холодильнике предусмотрены цехи для фасовки мяса и масла.
Прием и накапливание мяса, подлежащего замораживанию,
происходит в накопителе. После замораживания мясо поступает

Глава X. Холодильники
в разгрузочную, а затем в камеры хранения мороженого мяса. Под
холодильником предусмотрен шанцевый пол.
Планировка многоэтажных холодильников решается обычно в
двух вариантах: с центральным вестибюлем и внутренним
расположением лифтов (рис. 128) и с внешним расположением лифтов
(рис. 129).
Применение центральных вестибюлей уменьшает длину провоза
грузов, но ухудшает показатели использования площади
холодильника. Планировка с центральным вестибюлем рекомендуется для
наиболее крупных холодильников. Планировка холодильника при
мясокомбинате приведена на рис. 130.
Мясо из убойного цеха поступает в камеры охлаждения мяса
(остывочные), расположенные в верхнем этаже холодильника.
Оттуда часть его поступает на хранение охлажденного мяса,
а другая часть — в морозилки и затем в камеры хранения
мороженого мяса. При \расположении камер следует обращать
внимание на последовательность размещения камер в соответствии
с последовательностью технологического процесса термообработки,
на уменьшение путей провоза грузов и отсутствие встречных
грузовых потоков.
На приведенной выше планировке камер мясо на
замораживание поступает предварительно охлажденным в камерах охлаждения
(остывочных). В последние годы большое внимание стали уделять
однофазному замораживанию мяса, при котором мясо после убоя,
минуя промежуточное охлаждение, поступает непосредственно в
морозилку. Производственная проверка, проведенная на ряде
холодильников, показала целесообразность такого способа
термообработки мяса: сокращается время охлаждения и замораживания
говяжьих полутуш примерно на 40%, уменьшается потребная
производственная площадь на тонну замороженного мяса, в 2 раза
уменьшается усушка мяса, расход холода при однофазном способе
замораживания увеличивается на 30% по сравнению с двухфазным.
Планировка портовых холодильников отличается вытянутой
формой в плане вдоль водного бассейна, большой площадью
сортировочных и экспедиций, наличием грузовых балконов для приема
грузов со стороны причала.
На рис. 131 приведена планировка холодильника для хранения
фруктов емкостью 250 т.
Хранение грузов на холодильниках сопровождается
качественными и количественными потерями, которые являются следствием
усушки продуктов. Причиной усушки является неравномерное
распределение температур в разных точках объема камеры и наличие
в камере охлаждающих батарей, температура поверхности которых
ниже точки росы окружающего воздуха. Неравномерное
распределение температур вызывает усиленную естественную циркуляцию
воздуха. Воздух отнимает влагу от продукта, соприкасаясь с по-

§ 62. Современные принципы планировки холодильников
273
А-А
! 0.00
6000 .. 6000
Wf^V'<»^^T^»^^',*'^U.Ts»r4i>m>»>pwj П щ
6О00
6000
6000
6000
6000
6000
6000
6000
6000
Рис. 131. Планировка холодильника для хранения фруктов емкостью 250 /те:
' — холодильные камеры; 2 — котельная; 3 — машинное отделение; 4 — служебное
помещение; ,' — воздухоохладитель; 6 — автомобильная платформа; 7 — брызгально-
пленочная градирня
верхностью батарей, охлаждается, при этом влага из воздуха
выделяется на поверхности батарей и воздух осушается. Для уменьшения
усушки по всему наружному контуру холодильника устраивают
теплозащитную рубашку, в которую выносят часть охлаждающих
батарей. Теплозащитная рубашка осуществлена на холодильнике
№ 12 в Москве (см. рис. 128). Наружные стены холодильника
выполнены из сборных офактуренных панелей размером 3,5 х
х2 м, изолированных минеральной пробкой толщиной 30 см. В
продухе шириной 0,6 л( между наружной и внутренней стенами
установлены потолочные трехтрубные батареи с внутренней циркуляцией
аммиака. Батареи установлены на каждом этаже у потолка продуха,
а верхний этаж со стороны крыши защищен от теплопритоков
батареями, установленными на полу чердачного перекрытия.

Глава X. Холодильники
Продух разделен перегородками соответственно размерам
камер: из каждой камеры в продух ведет дверь. Компенсируя внешние
теплопритоки, батареи поддерживают в продухе температуру,
равную температуре в смежной камере. В камерах установлены батареи,
отнимающие внутренние теплопритоки, поступающие из одной
камеры в другую, теплопритоки, поступающие с воздухом при
вентиляции камер, эксплуатационные теплопритоки. Величина их
сравнительно невелика, поэтому поверхность батарей, установленных в
камерах, незначительна. Отсутствие внешних теплопритоков
позволяет получить более равномерное распределение температур по
объему камеры, что способствует уменьшению переноса влаги с
поверхности продукта на батареи, а минимальная поверхность
батарей в камере позволяет поддерживать влажность воздуха, близкую
к 100%.
Усушка продуктов в камерах холодильника с теплозащитной
рубашкой сокращается в 2,5—3 раза по сравнению с усушкой на
холодильниках при обычном охлаждении.
Как показал опыт работы холодильника № 12, годовая
экономия только по мороженому мясу превысила все капитальные затраты
на устройство воздушной рубашки.
Изучение работы холодильника № 12 показало
целесообразность применения теплозащитной рубашки:
1) на многоэтажных распределительных холодильниках в
южных районах страны;
2) на одноэтажных распределительных холодильниках в
сборной конструкции крыши холодильника;
3) на холодильниках предприятий рыбной промышленности в
целях качественного сохранения ценных сортов рыбы при
длительном хранении.
В отдельных случаях на распределительном холодильнике
может быть применено так называемое децентрализованное
охлаждение. Центральное машинное отделение отсутствует, а каждую
камеру или группу камер охлаждают самостоятельной, полностью
автоматизированной аммиачной или фреоновой холодильной
установкой. Холодильные агрегаты устанавливают вблизи камеры во
вспомогательном помещении (экспедиции, коридоре, тамбуре).
Уменьшение штата обслуживающего персонала, отсутствие
расходов на содержание компрессорного цеха создает экономию и снижает
себестоимость холода.
Машинное отделение крупных холодильников обычно
размещают в пристройке к зданию холодильника. Это позволяет не
ограничивать высоту машинного отделения высотой этажа
холодильника, не лимитировать размещение оборудования межколонными
пролетами, а также сделать помещение светлым и высоким.
Планировку машинного отделения выполняют с учетом
требований техники безопасности и удобства эксплуатации оборудова-

}' 62. Современные принципы планировки холодильников
в !'
к ate I
Ч 4> . г*.
о о а> 2
О П* Е "3
х к и с
га д <и С
О. яз °«eq
ь *^ i
22
. КС-,
•о k^s
о
■ - Э о
с; .. (Я (..
со о; ^ c^j
ет я: >. и
CQ Й Щ
Il.il
о га щ ч
о act к
а> о е- «
Сиь О О
С X о Ч
S о ч о
О * U X
v га
■■О
&£«&
о
SSs
« О) * '
1 S.H55
t=t :..a«o
<- Ss-tt»
° &§£S&
О сч >> о
Д ^ I сч to
S = ' 2u •-
— Д О^ О -D
■о и »;
s 5 ; « f
и- о) к -^ а
Л
60Л7/
* о -. га ~ et
О л о - о
га i я о га п
ч S = £,. 9
= &8*
У ISfcSS
о. -- н ~ О- в
ч2

Глава X. Холодильники
ния. Машинное отделение обычно состоит из компрессорного зала
и аппаратной (рис. 132). Компрессорный зал должен иметь два
выхода, максимально удаленных друг от друга. Высота
компрессорного зала должна быть не менее 4 м. Главный проход должен иметь
ширину не менее 1,5 м, расстояние между машинами допускается
не менее 1 м.
Регулирующую станцию и манометровый щит размещают так,
чтобы сигнальные устройства и показания манометров были видны
с любого рабочего места. Расстояние между регулирующей станцией
и машинами должно быть не менее 1,5 м. Размещая оборудование,
следует учитывать наименьшую протяженность и удобство
разводки трубопроводов.
Аппаратное отделение можно располагать на любом этаже
здания или в подвале. При установке кожухотрубных аппаратов следует
предусматривать возможность прочистки или замены труб.
Маслосборники следует ставить ближе к выходу или к
вытяжным вентиляционным окнам, чтобы меньше загрязнять воздух
машинного отделения при выпуске масла.
Машинное отделение должно иметь основное освещение и
аварийное, автоматически включающееся при выключении основного.
В компрессорном зале и аппаратном отделении должна быть
предусмотрена искусственная вентиляция: приточная с двукратным
обменом воздуха в час, вытяжная с трехкратным обменом воздуха
в час и вытяжная аварийная с семикратным обменом воздуха в час.
Пусковые устройства компрессоров и аварийного вентилятора
должны быть в машинном отделении и вне его, у входа в помещение.
Планировка мелких холодильников предприятий торговли и
общественного питания имеет существенные особенности. Они
обусловлены тем, что такие холодильники располагают обычно в уже
существующих зданиях или пристройках к ним, специально не
приспособленных для размещения холодильных устройств. При
планировке мелких холодильников следует для уменьшения теплопритоков
камеры размещать блоком с входом в них через тамбур шириной не
менее 1,4 м. Размеры камер должны быть не менее 4 м2 при ширине
не менее 2 м, при отношении длины камеры к ширине не более
2,5 : 1 и высоте не менее 2,4 м.
Камеры не должны быть проходными, нельзя прокладывать
через камеры водяные, канализационные, газовые и паровые трубы.
В камерах площадью менее 20 м2 не должно быть колонн. Нельзя
размещать камеры рядом с помещениями, имеющими большую
влажность или высокую температуру воздуха (котельные, душевые
и т. д.). Камеры следует располагать с учетом удобства загрузки и
выгрузки продуктов.
Для охлаждения таких камер применяют преимущественно
фреоновые холодильные установки. Машинное отделение размещают
в подвальном или полуподвальном этаже здания. Если машинное

§ 62. Современные принципы планировки холодильников
277
отделение расположено в подвальном этаже жилого дома,
ресторана, магазина или другого помещения с большими скоплениями
людей, аммиачное охлаждение применять нельзя. Поэтому
аммиачные холодильные машины применяют только для охлаждения
холодильников, расположенных в отдельно стоящем здании, удаленном
от жилых домов не менее чем на 30 м.
Высота машинного отделения должна быть не менее 3 м для
первого этажа и 2,5 м для подвала при объеме помещения не
менее 5 м3 на 1200 ет холодопроизводительности установленных
компрессоров. Стены и перекрытия выполняют из несгораемого или
трудносгораемого материала. При расстановке оборудования
выдерживают следующие размеры: проход от электрощита до
выступающих частей машин не менее 1,25 м; проход между выступающими
частями машин и аппаратов не менее 1 м; проход между гладкой
стеной и машиной не менее 0,8 м, если он не является главным для
обслуживания, и 0,5 при отсутствии прохода.
Машинное отделение должно иметь вытяжную (она же
аварийная) вентиляцию на семикратный обмен воздуха в час. Машинное
отделение должно иметь самостоятельный выход непосредственно
наружу.
Фреоновые холодильные агрегаты нельзя устанавливать на
лестницах, лестничных площадках, в коридорах и вестибюлях
общественных зданий. Для размещения их следует выделять спе-
ТоргоВый зал
\
Рис. 133. Планировка холодильника торгового предприятия:
/ — камера для мяса; 2— камера для рыбы; 3 — коридор-тамбур; 4 — камера
для колб1Сных изделий; 5 — камера для молока и сыров; 6 — камера для
Фруктов и вина; 7 — машинное отделение

Глава X. Холодильники
Таблица 38
Нормы оснащения продовольственных магазинов холодильным
оборудованием ^
Группа товаров
Мясо и птица
Молочно-масляные
товары
Рыба
Овощи и фрукты
Мясная
гастрономия
Рыбная
гастрономия
Воды и соки
Кондитерские
изделия
Оборудование
Сборные камеры
Стационарные камеры
Сборные камеры
Стационарные камеры
Сборные камеры
Стационарные камеры
Сборные камеры
Стационарные камеры
Холодильные шкафы емкостью
1250 л
Сборные камеры
Стационарные камеры
Холодильные шкафы емкостью
1250 л
Сборные камеры
Стационарные камеры
Холодильные шкафы емкостью
600 л
Сборные камеры
Холодильные шкафы емкостью
1250 л
Сборные камеры
Л 1
Едннш
измере
ШТ.
М*
ШТ.
м*
шт.
м*
шт.
м2
шт.
шт.
Л(2
шт.
шт.
Л(2
шт.
шт.
шт.
шт.
Количество рабо-
I
1
—
1
—
1
—
1
—
1
—
—
1
—
—
1
—
1
—
чих
»|
2
—
2
—
2
—
1
—
—
1
—
—
2
—
—
1
1
—
мест
3
_
15
—
1к
£
2
—
—
1
—
—
2
—
—
1
1
—
4
20
—
20
12
—
16
—
—
16
—
—
16
—
2
—
1
5
_
25
—
25
—
15
—
20
—
—
20
2
2
20
—
2
—
1
Таблица 39
Холодильное оборудование торговых залов
Группа товаров
Мясо и птица
Молочно-масляные
товары
Рыба
Овощи и фрукты
Мясная гастрономия
Рыбная гастрономия
Воды и сок
Кондитерские изделия
Оборудование
Прилавок-витрина
Витрнна
Пристенный шкаф-витрина
Прилагок-витрина
Внтрина
Прилавок для отпуска молока
Витрнна
Витрина
Прнлавок-витрина
Прилавок-витрина
Витрнна
Стойка
Холодильный шкаф емкостью 600 л
Прилавок-витрина
Витрина
Количество
рабочих мест
>|>
1
—
—.
1
—
—
—
—
—
—
—
1
—
—
—
2
—
—
2
—
—
1
—
1
1
—■
1
1
—
1
3 4
1
2
1
2
—
1
2
1
2
,1
!1
1
1
—
1
2
2
1
2
1
1
2
1
2
1
1
2
2
1
1
5
3
2
1
2
2
1
3
2
3
2
1
2
2
1
1

§ 62. Современные принципы планировки холодильников
циальное помещение объемом не менее 1 м3 на каждые 0,5 кг фреона,
содержащегося в установке. Можно размещать фреоновую установку
в специальном машинном отделении высотой не менее 2,8 м.
Помещение машинного отделения должно иметь окна или двери,
открывающиеся непосредственно наружу площадью не менее 1 м2, или
вытяжную вентиляцию с трехкратным обменом воздуха в час. На
рис. 133 дан пример планировки холодильника торгового
предприятия.
На предприятиях торговли и общественного питания
устанавливают также холодильные устройства в виде охлаждаемых
прилавков, витрин, шкафов, сборных камер.
В табл. 38 и 39 приведены нормы оснащения продовольственных
магазинов холодильным оборудованием.
©

Глава XI
ИЗОЩИОНННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ
ХОЛОДИЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
§ 63. НАЗНАЧЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
Поддержание, в камерах пониженных температур облегчается
изоляцией ограждений холодильника, т. е. покрытием их
материалами с малым коэффициентом теплопроводности. Стоимость
изоляционного материала и изоляционных работ составляет до 40% от
стоимости строительства всего холодильника, поэтому к их
выполнению предъявляются особенно высокие требования.
Наилучшим изоляционным материалом является сухой
неподвижный воздух, коэффициент теплопроводности которого Х.=
— 0,023вт/м • iрад. Есе изоляционные материалы пористые. Они
состоят из твердого скелета, образующего воздушные ячейки, и воздуха,
заполняющего их. С уменьшением размеров и увеличением числа
ячеек изоляционные свойства материала улучшаются, так как
увеличивается содержание воздуха в материале, а состояние его
приближается к неподвижному.
Особенностью холодильной изоляции является опасность ее
увлажнения влагой наружного воздуха. С повышением
температуры воздуха парциальное давление водяного пара возрастает,
поэтому парциальное давление водянсго пара снаружи будет
больше, чем внутри холодильника, и водяные пары стремятся
проникнуть в холодильник через ограждение, кроме особо холодных
дней, когда температура воздуха снаружи ниже, чем в камерах
холодильника. Заполнение воздушных ячеек водяным паром и
влагой, полученной при конденсации пара, вызывает значительное
увеличение коэффициента теплопроводности материала и потерю им
теплоизоляционных свойств, так как коэффициент
теплопроводности воды и льда значительно выше.чем воздуха:
ХВ0ДЬ1 = 0,58 вт/м-град; Хльда = 2,2 вт/м-град.
Для защиты изоляционного материала от увлажнения в изоля-

§ 63. Назначение изоляции
ционной конструкции предусматривают слой гидроизоляционного
материала, который ставят с теплой стороны изоляционного слоя.
Изоляционные материалы должны обладать определенными
свойствами:
1) малым коэффициентом теплопроводности (к = 0,035 —
0,175 вт/м-град); материалы с большим коэффициентом
теплопроводности относят к группе строительных материалов;
2) малой плотностью (р=15 — 60 кг/ж3);
3) незначительной гигроскопичностью и влагоемкостью;
4) отсутствием запаха и способностью к впитыванию
посторонних запахов;
5) морозоустойчивостью;
6) огнестойкостью;
7) стойкостью против поражения грибками и против грызунов;
8) долгим сроком службы;
9) малой стоимостью.
Изоляционные материалы подразделяют на группы по
следующим признакам:
1. По теплоизоляционным свойствам на: 1) высокоэффективные
материалы с коэффициентом теплопроводности до 0,047вт/м-град;
2) эффективные материалы с коэффициентом теплопроводности от
0,047 до 0,0815 вт/м-град; 3) материалы средней эффективности с
коэффициентом теплопроводности от 0,0815 до 0,175 вт/м-град;
4) материалы низкой эффективности с коэффициентом
теплопроводности от 0,175 до 0,35 вт/м-град.
Материалы последней группы относят к строительным
материалам и как изоляционные применяют в исключительных случаях
для малоответственных сооружений. .
2. По происхождению на: 1) изоляционные материалы
органического происхождения; 2) изоляционные материалы
минерального происхождения.
3. По виду изготовления на: 1) штучные жесткие изделия, к
ним относятся плиточные, блочные материалы и фасонные изделия
из изоляционных материалов; 2) штучные гибкие изделия—маты,
рулонные материалы, изоляционный шнур и т. д.; 3) засыпные
изоляционные материалы, например шлак, опилки, пробковая крошка и т. д.
Выбор изоляционных материалов для заданной изоляционной
конструкции зависит от условий, в которых эта конструкция будет
работать, и дополнительных требований к материалу,
определяемых этими условиями. Например, для изоляционных конструкций
наружных стен холодильника применяют материалы, обладающие
малой гигроскопичностью, не подверженные гниению, поражению
грибками и грызунами, с достаточной механической прочностью.
Для изоляционных конструкций изотермического транспорта
следует выбирать материал с малым объемным весом, достаточно
прочный, чтобы не разрушался при тряске.

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений.
§ 64. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ОРГАНИЧЕСКОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Это большая группа естественных и полученных искусственным
путем из органических соединений изоляционных материалов, в
которую входят высокоэффективные, эффективные материалы и
материалы средней эффективности.
К органическим материалам относятся: натуральная пробка
и изделия из нее, торфоплиты, древесно-волокнистые плиты,
камышит, соломит и другие изделия, получаемые из растительного сырья
и газонаполненной пластмассы.
Пробковые плиты являются эффективным изоляционным
материалом, получаемым из коры пробкового дуба или коры
бархатного дерева. Плиты изготовляют размерами 500 хЮОО мм и
толщиной от 25 до 120 мм. Для изоляции холодильников применяют
плиты толщиной 50 и 100 мм.
По сравнению с другими изоляционными материалами этой
группы пробковая изоляция мало увлажняется, трудно
воспламеняется, стойка против гниения и разрушения грибками.
Лучшим сортом пробковых плит считают экспанзит,
получаемый путем нагревания пробковой крошки до 250—300° С без доступа
воздуха. При этом пробковая крупа спекается в сплошную
пористую плиту.
Обыкновенные пробковые плиты изготовляют, смешивая
пробковую крупу с вяжущим веществом (битумом, смолами или
органическим клеем) и опрессовывая давлением 4 Мн/мг.
Основной недостаток пробковых плит — малая сырьевая база
и вследствие этого высокая стоимость. Из пробки изготовляют
также фасонные изделия, применяемые для изоляции оборудования
и трубопроводов.
Торфоплиты изготовляют из молодого малоразложившегося
торфа сфагнума, не утратившего еще волокнистого строения. Плиты
имеют размеры 500 хЮОО мм и толщину 30 и 50 мм.
Торфоплиты выпускают четырех видов: 1) водоустойчивые
трудносгораемые — марки ВТ; 2) водоустойчивые — марки В;
3) трудносгораемые — марки Т; 4) обыкновенные — не
маркируемые.
Торфоплиты — эффективный изоляционный материал, который
обладает хорошими изоляционными свойствами, но имеет и много
недостатков: малую устойчивость против гниения, грызунов,
большую водопоглощаемость и гигроскопичность, малую механическую
прочность, большую возгораемость. Это обусловило ограничения
в применении торфоплит при появлении новых изоляционных
материалов, лишенных таких недостатков.

§ 64. Изоляционные материалы органического происхождения
Бумажнолитая изоляция является одной из разновидностей
изоляционных материалов, сырьем которых служит древесина. Ее
изготовляют в виде плит или скорлуп из отходов целлюлозы,
бумажного срыва и древесных опилок с добавлением глинозема и
кальцинированной соды.
Применяют для изоляции трубопроводов и оборудования.
Недостатки бумажнолитой изоляции — возгораемость,
поражение грибками и грызунами.
Древесно-волокнистые плиты являются другой разновидностью
изоляционного материала, изготовленного из древесного сырья.
Плиты получают путем прессования мелких древесных волокон с
добавлением или без добавления вяжущих веществ. Плиты
пропитывают гидрофобными веществами, антисептиками и антипиринами
для водостойкости и биостойкости. Древесно-волокнистые плиты
могут быть использованы для изоляции наружных и внутренних
ограждений холодильников.
Древесные опилки, пропитанные антисептиками, могут
служить дешевым засыпным изоляционным материалом для
малоответственных сооружений.
Камышит и соломит представляют собой плиты или маты,
прошитые мягкой оцинкованной проволокой и спрессованные под
давлением 0,4Мн/м*. Размеры плит: длина 2000—4500 мм, ширина
1000 мм, толщина 40—100 мм. Для уменьшения опасности
загнивания камышита стебли пропитывают 3-процентным раствором
фтористого натрия. Камышит горюч, влагоемок, поражается плесенью
и грибками. Применяют его для изоляции внутренних
ограждений холодильника. В камерах с переменной влажностью
камышит не пригоден.
Шевелин изготовляют из отходов льняного производства —
пакли и кудели. Между листами паронепроницаемой бумаги
прокладывают паклю и кудель и полотнища прошивают оцинкованной
проволокой. Размеры полотнищ: длина до 60 м, ширина 1 м и
толщина 12,5 мм одинарного и 25 мм двойных полотнищ.
Этот материал был предложен инженером В. Н. Шевелевым в
1914 г. Шевелин легко загорается, гигроскопичен, подвержен
гниению, воздействию грибков, грызунов, может применяться для
изоляции изотермических вагонов и для внутренних ограждений
холодильника при небольшой влажности.
Морозин представляет собой материал однотипный с шевелином,
изготовленный в виде матов из льняной костры, покрытой пароизо-
ляционной бумагой, и прошитых кручеными нитками. Свойства
морозина аналогичны свойствам шевелина.
В последнее время большое распространение получили
искусственные материалы органического происхождения. К ним
относятся твердые пены, губчатые пластмассы и пенопласты. Эти
материалы образуют группу полимерных теплоизоляционных материа-

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
лов, получаемых из различных смол: фенол-формальдегидной, моче-
вино-формальдегидной, полистирольной, полихлорвиниловой и др.
Полимерные изоляционные материалы имеют малую плотность
(от 5 до 160 кг/м3), биостойки и имеют другие ценные
свойства.
Полимерами называют химические соединения, отдельные
молекулы которых, благодаря наличию двойных или тройных связей,
соединяются между собой, образуя молекулы удвоенного,
утроенного или многократно увеличенного молекулярного веса.
Мипора изготовляется из формальдегида, мочевины -и
уксуснокислого натрия. Составные части нагревают в перегонном аппарате
до 95°, полученные пары конденсируют и взбивают с
пенообразователем. Пенообразную массу подсушивают в формах при
температуре наружного воздуха, а затем сушат в специальных сушилках.
Размеры плит: длина 1 м, ширина 0,5 м, толщина 0,25 м.
Мипора очень гигроскопична. Для увеличения водостойкости
плиты ее погружают в расплавленный битум или завертывают в
паронепроницаемую бумагу. Большая влагоемкость и малая
механическая прочность ограничивают применение мипоры при
строительстве холодильников. Ее применяют главным образом для
торгового холодильного оборудования.
Пенопласт ПХВ-1 представляет собой плиты из
газонаполненной пластмассы в виде твердой пены. Изготовляется из
полихлорвиниловой смолы. Обладает достаточной прочностью, не
гигроскопичен, не изменяет своих свойств в переменных условиях воздействия
тепла и холода, горения не поддерживает. Имеет ограниченное
применение вследствие дороговизны.
Пиатерм выпускается в виде блоков и плит длиной 500—
1030 мм, шириной 540 мм, толщиной 200—220 мм. Изготовляется
из мочевино-формальдегидной смолы. Обладает большой
гигроскопичностью, поэтому должен быть хорошо защищен от влаги.
Пенополистирол находит широкое применение за рубежом и
начинает применяться в Советском Союзе. Его получают
полимеризацией стирола, который изготовляют из бензола и этилена в
присутствии хлорида алюминия под давлением и при нагреве.
Ячеистые материалы, получаемые на основе полистирола,
называют пенополистиролами. Они обладают хорошими
термоизоляционными свойствами, высокой водоустойчивостью,
морозостойкостью, малой паропроницаемостью, не поражаются грибками и
грызунами, многие из них трудновозгораемы.
Пенопласт марки ПС-1 изготовляют из полистирола.
Представляет собой твердую газонаполненную пластмассу. Выпускают в
виде плит размерами: шириной 500 мм, длиной 500мм, толщиной 55,
50, 45, 40 мм; обладает большой стойкостью в условиях переменных
температур. Ограниченное применение имеет вследствие легкой
возгораемости и высокой стоимости.

$ 65. Изоляционные материалы минерального происхождения
§ 65. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ МИНЕРАЛЬНОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯ
К естественным материалам минерального происхождения
относят легкие ячеистые камни: пемзу, туф, известняки, ракушечник
и др. Это материалы низкой эффективности, применяемые как
местные строительные и одновременно теплоизоляционные материалы
при строительстве небольших холодильников.
Для изоляционных конструкций крупных холодильников
большое распространение получили искусственные минеральные
изоляционные материалы, относящиеся к группе эффективных
материалов. Минеральные изоляционные материалы более прочны, менее
гигроскопичны, менее подвержены гниению, поражению грибками,
грызунами, менее возгораемы, чем материалы органического
происхождения.
Для изоляции наружных и внутренних ограждений
холодильника, а также изоляции трубопроводов и аппаратов применяют
изделия из минеральной и стеклянной ваты.
Минеральная вата получается из доменного шлака, доломито-
глинистого мергеля, доломита, базальта и др.
Сырье для получения минеральной ваты расплавляют при
температуре 1300—1400° и в струю расплавленного материала под
давлением 0,8 Мн/м? подают пар или горячий воздух, раздувающий его
на тонкие нити толщиной от 10 до 50 мк. В нитях попадаются
застывшие стекловидные горошины (корольки). Чем больше
корольков, тем хуже качество ваты, тем больше ее объемный вес. Примерно
также получают стекловату. Минеральную и стеклянную вату
применяют как засыпной изоляционный материал. Эти материалы дают
большую усадку и вызывают затруднения при производстве
изоляционных работ, забиваясь в кожу и попадая в дыхательные
пути.
Минеральный войлок изготовляют из минеральной ваты на
битумной или фенол-формальдегидной связке. Размеры полотнищ:
длина от 1000 до 3000 мм, ширина от 375 до 1200 мм, толщина 20,
40 и 60 мм. Применяют для изоляции холодильных трубопроводов
и оборудования.
Минеральная пробка изготовляется из минеральной ваты,
обработанной нефтебитумной эмульсией при давлении 0,03—
0,04 Мн1м2. Опрессованные плиты высушивают при температуре
140° С. Применяют в виде плит или фасонных изделий. Размеры
плит: длина 1000 мм, ширина 500 мм, толщина 50 мм.
Минеральная пробка обладает малой гигроскопичностью,
почти не горит, не гниет, не поражается грибками и грызунами.
Используется для изоляции наружных и внутренних ограждений
холодильников и для изоляции трубопроводов и оборудования.

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
Стеклянный войлок представляет собой маты, состоящие из
тонких коротких (штапельных) нитей, обработанных для связки
синтетическими (фенольно-формальдегидными) смолами, реже битумом.
Стеклянный войлок не восприимчив к влаге, не имеет запаха,
биостоек, недорог по стоимости. Теплоизоляцию из стеклянного
войлока широко применяют в домашних холодильных шкафах.
Пенобетон относят к материалам средней эффективности. Это
пористый бетон, изготовленный из цементного молока с пеной
из канифольного мыла. Для стойкости пены при схватывании
бетона в нее добавляют столярный клей. Полученный раствор
выливают в формы, где происходит схватывание цемента и испарение
воды. Пенобетон неустойчив, в условиях переменных температур
дает усадку, что приводит к образованию трещин в блоках.
Более устойчив «пропаренный» пенобетон, твердение которого
в формах происходит в паровой камере, где 16—20 часов формы с
пенобетоном находятся в атмосфере насыщенного пара.
Наилучшим является «автоклавный» пенобетон, твердение
которого происходит в автоклавах. Пенобетон не горит, не гниет, не
поражается грибками и грызунами, мало гигроскопичен,
выпускается в виде блоков различной толщины. Применяют для
изоляции наружных стен холодильника, но главным образом для
выполнения перегородок между камерами. Пенобетон в этом случае
является одновременно строительным и изоляционным материалом.
Применять его следует для помещений с нулевыми и
положительными температурами, так как в условиях низких температур
пенобетон дает трещины.
Газостекло (или пеностекло) изготовляют в виде пористых
блоков размером 450x350x100 мм из отходов стекольного
производства. Бой стекла измельчают, смешивают с порошкообразным
древесным углем или известняком (которые служат газообразо-
вателем), высыпают в формы и нагревают до температуры 700—
900° С. Газообразователь выделяет газ, который раздувает ячейки
в вязкой стеклянной массе. Газостекло изготовляют в виде блоков
размерами 500x500 мм и толщиной от 60 до 120 мм. Газостекло не
горит, не гниет, не подвергается действию грызунов, грибков.
Применяют как изоляционный материал для изоляции наружных стен
холодильника и как строительный материал для перегородок между
камерами.
Шлаки котельные и доменные применяют для изоляции полов
холодильников, расположенных на грунте, а также в виде
засыпной изоляции для малоответственных холодильных сооружений.
Лучшими являются доменные гранулированные шлаки,
полученные путем быстрого охлаждения водой при выпуске их из
домны.
Альфоль представляет собой листы мятой или гладкой фольги
толщиной 7—20 мк, натянутые на расстоянии 8—\0мм друг от дру-

§ 66. Пароизоляционные и гидроизоляционные материалы
га. Высокие изоляционные свойства полученного материала
являются следствием малой теплопроводности воздушных прослоек
и большой отражающей способности блестящей поверхности альфо-
ля. Альфоль негигроскопичен, огнестоек, не имеет запаха.
Основной недостаток альфоля — малая механическая
прочность и коррозия в среде влажного воздуха.
§ 66. ПАР0И30ЛЯЦИ0ННЫЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Влага в ограждение может попадать различными путями:
1) грунтовая влага вследствие капиллярного всасывания в
материал; 2) влага от атмосферных осадков, попадающая на поверхность
ограждения; 3) вследствие гигроскопичности строительных
материалов, способных впитывать влагу из воздуха; 4) конденсацией
водяных паров из воздуха.
Разность парциальных давлений водяных паров по обеим
сторонам ограждения создает предпосылку к потоку пара со стороны
более высокой температуры в направлении более низкой
температуры воздуха.
Как было указано выше, увлажнение теплоизоляционного
материала приводит к значительному увеличению его коэффициента
теплопроводности.
Для защиты теплоизоляционного слоя от увлажнения в
изоляционной конструкции ставят гидроизоляционный слой, он же
служит пароизоляцией.
К пароизоляционным материалам относят битум, битумные
эмульсии и мастики, рулонные материалы, облицовочные плитки.
Битум бывает естественный и искусственный. Искусственный
битум — это смолистое вещество, получаемое как конечный
продукт при перегонке нефти.
В зависимости от температуры размягчения различают 5 марок
битума. Марки I, II и III называют легкоплавкими, они имеют
температуру размягчения до 50°, марки IV и V — тугоплавкими,
температура размягчения их соответственно 70 и 90° С. При
строительстве холодильников применяют битум марок III, IVh V и их
сплавы. Расплавленный битум наносят тонким ровным слоем на теплую
и сухую поверхность. Он выполняет одновременно роль пароизо-
ляционного и склеивающего вещества. При низких температурах
битум трескается и непрерывность изоляционного слоя нарушается.
Битум обладает недостаточными гидроизоляционными
свойствами, и применение только его для наружных стен недостаточно.
Битумная эмульсия состоит из мелких частиц битума,
находящихся во взвешенном состоянии в воде, из эмульгатора, который
препятствует слипанию частиц битума, и небольшого количества
щелочи. В качестве эмульгатора может быть использовано мыло

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
или определенные сорта глины. Битумную эмульсию можно
наносить на холодную влажную поверхность с помощью пульверизатора.
После высыхания воды частицы битума слипаются и образуют
ровную сплошную пленку.
Битумные мастики применяют холодные и горячие. В состав
холодной битумной мастики, предложенной кафедрой холодильных
установок Ленинградского института холодильной
промышленности, входит битумная эмульсия (50%), асбест(25%) и горный песок
(25% повесу). Холодную мастику наносят слоем 5—10 мм. Мастика
хорошо ложится на холодные и влажные поверхности.
Горячая битумная эмульсия состоит из расплавленного битума,
смешанного с наполнителем, в качестве которого берут асбест,
торф и др. При производстве изоляционных работ мастику
расплавляют до температуры 160—180° С и наносят щетками на
поверхность.
К рулонным материалам относятся рубероид, пергамин, бору-
лин, гидроизол, металлоизол, толь и др.
Рубероид—это кровельный картон, пропитанный
легкоплавким битумом, покрытый с двух сторон тугоплавким битумом и
посыпанный минеральным порошком. Толщина листов—0,5—0,7 мм,
ширина — от 650 до 1050 мм, длина — 20 м.
Пергамин отличается от рубероида отсутствием наружного
покрытия листов тугоплавким битумом, поэтому его называют
беспокровным материалом. Размеры листов такие же, как у
рубероида.
Толь — картон, пропитанный каменноугольной смолой и
обсыпанный с двух сторон песком. Обладает слабыми
гидроизоляционными свойствами и применяется для малоответственных
сооружений. Толь обладает сильным запахом, поэтому его нельзя
применять для внутренних ограждений холодильников.
Недостатком названных выше материалов является то, что
картон — органический материал, подверженный загниванию,
вследствие чего гидроизоляционный слой разрушается.
Борулин изготовляют путем прокатки через вальцы смеси из
асбестовых волокон, резины и нефтяных битумов, его называют
безосновным материалом. Толщина листов 1,5—2 мм, ширина 600—
900 мм. Борулин обладает хорошими пароизоляционными
свойствами, долговечен, стоимость его выше стоимости других лароизо-
ляционных материалов. Применяют для изоляции наружных
ограждений холодильников.
Гидроизол представляет собой асбестовую бумагу толщиной
1 мм, пропитанную битумом. Наружных покрытий не имеет.
Металлоизол изготовляют путем двухстороннего покрытия
битумом алюминиевой фольги. Толщина листов 0,5—1 мм, длина
листов 5 м.
Гидроизол и металлоизол огнестойки.

§ 67. Изоляционные конструкции элементов здания холодильника
Перфоль — паронепроницаемая бумага, применяемая для
завертки блоков мипоры.
Глазуровочные плиты, применяющиеся для облицовки
наружной поверхности стен, являются хорошим гидроизоляционным
материалом.
Увлажнение изоляционного материала на действующих
предприятиях вызывает увеличение теплопритоков, что может привести
к повышению температуры в камерах холодильника.
В свете изложенного выше большое значение приобретает
осушение увлажненной изоляции в самой конструкции. Такие работы
ведутся во ВНИХИ, в Одесском технологическом институте и за
рубежом.
В 1949 г. шведским ученым Мунтером был предложен способ
осушения изоляции — система Миникей (рис. 134). На поверхности
теплоизоляционных плит последнего со стороны камеры слоя
образованы бороздки — каналы для циркуляции воздуха. Движение
воздуха по каналам осуществляется за счет разности в весе
теплого и холодного воздуха (гравитационная система1» или вентилятором.
Проходя по каналам, воздух отбирает от изоляции влагу и
увлажненным поступает в осушитель, выполненный в виде оребрен-
ных трубчатых охладителей. При охлаждении избыточная влага
из воздуха выделяется на трубах в виде снеговой шубы и осушенный
воздух вновь поступает в каналы. Снеговая шуба ежедневно
удаляется со змеевиков с помощью электронагревателей. При этом
способе осушки теплоизоляционного материала он должен быть с
двух сторон защищен надежным слоем пароизоляции. Опыт осушки
изоляции по способу Миникей на ряде зарубежных холодильников
показал положительные результаты.
§ 67. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЯ
ХОЛОДИЛЬНИКА
К изоляционным конструкциям холодильника предъявляются
следующие требования.
1. Толщина изоляционного слоя конструкции должна
соответствовать оптимальному значению коэффициента теплопередачи
ограждения, при котором сумма годовых затрат на амортизационные
отчисления от стоимости изолированного ограждения (на 1 мг),
стоимости выработанного холсда на покрытие теплопритоков
через 1 м2 ограждения в год и стоимости доли усушки продуктов
за год, соответствующей количеству тепла, проникшему через 1 мг
ограждения, будет минимальной.
2. Толщина изоляционного слоя должна быть достаточной,
чтобы не допускать конденсации влаги на поверхности стенки.
3. Изоляционный слой должен быть непрерывным.
10 Заказ Нг 288

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
б) 4
Рис. 134. Схема осушения изоляции по системе Миникей:
а — теплоизоляционная плита с бороздками для циркуляции воздуха; б —
изоляционная конструкция стеиы: / — строительная стенка; 2 —
гидроизоляционный слой; 3 — теплоизоляционные плиты; 4 — воздушный канал в слое изоляции;
в — схема осушения изоляции: / — металлические магистральные воздуховоды; 2 —
рабочие каналы в слое изоляции; 3 — вентилятор; 4 — воздухоохладитель

§ 67. ИзЪляционные конструкции элементов здания холодильника
291
Рис. 135. Изоляционная конструкция пола холодильника,
расположенного на грунте:
/ — теплоизоляционный слой наружной стены; 2 — штукатурка;
3 — металлическая сетка; 4 — чистый пол; 5 — паронзоляцнонный
слой; 6 — бетонная корка; 7 — засыпка; 8 — шлакобетон; 9 —
уплотненный грунт; 10 — стена
4. Изоляционная конструкция должна предусматривать
надежную защиту теплоизоляционного слоя от увлажнения.
5. В изоляционной конструкции должна быть учтена защита
от проникновения в изоляцию грызунов.
6. Изоляционный материал должен надежно крепиться к
строительным конструкциям.
Полы холодильника, расположенные на грунте, обычно
изолируют шлаком толщиной 300—500 мм (рис. 135).
Если в первом этаже расположены камеры с низкими
температурами, то под ними устраивают шанцы или электрообогрев
(рис. 125).
Междуэтажные перекрытия изолируют со стороны более
холодной камеры, при этом изоляционный слой может быть
расположен поверх плиты перекрытия и под плитой перекрытия (рис. 136).
Устройство изоляционного слоя поверх плиты перекрытия
значительно упрощает производство работ.
При разности температур менее 4° С в камерах, расположенных
одна над другой, перекрытие не изолируют.
10*

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
Рис. 136. Изоляционные конструкции междуэтажных
перекрытий:
а — по верху перекрытия; б — по низу перекрытия; / —
железобетонная плита перекрытия; 2 и 3 — теплоизоляционный слой; 4 —
гидроизоляция; 5 — железобетонная корка; 6 — чистый пол; 7 —
усы; 8 — штукатурка по сетке
В изоляционной конструкции крыши (рис. 137) следует
обратить особое внимание на защиту теплоизоляционного слоя от
увлажнения, поэтому для кровель бесчердачных покрытий
холодильников следует применять рулонные материалы на незагнивающей
основе — гидроизол, борулин или рубероид на асбестовой основе.
Хорошей защитой служит укладка на горячей битумной
мастике белых бетонных или асбестоцементных плит.
Наружные стены холодильника могут быть изолированы
плиточными и блочными изоляционными материалами (рис. 138).
Перегородки холодильника (рис. 139) целесообразно
выполнять из блочных материалов, которые не требуют дополнительной
строительной стенки (пенобетон, пеностекло и др.). При наличии
строительной стенки перегородки можно изолировать плиточными
материалами.
Колонны, попадающие в изолированные перегородки,
изолируют на всю высоту. Перегородки располагают по оси колонн.
Холодильники имеют этажерочную конструкцию,
полки-перекрытия которой опираются на колонны. Если по высоте
холодильника температура в камерах различна, то колонны будут являться

Рис. 137. Изоляционные конструкции
покрытий холодильника:
а — блочным материалом: / — пенобетонная мелочь;
2 — минеральная пробка; 3 — асбестобетонные
плиты; 4 — кровельный ковер из рулонных материалов
на битуме; 5 — армобетонная корка; 6 — пенобетон-
ные блоки; 7 — железобетонная плита покрытия;
6 — плиточным материалом: / — асбестоцементные
плиты; 2 — кровельный ковер из рулонных
материалов на горячей битумной мастике; 3 ~
плиточный изоляционный материал; 4 — пароизоляцня;
5 — сборное железобетонное покрытие; в —
засыпным материалом: / — сборный железобетонный
настил; 2 — железобетонный прогон; 3 —
железобетонная колонна; 4 — теплоизоляция стены; 5 —
засыпная изоляция; 6 — армобетонная корка; 7 —
кровельный ковер из рулонных материалов на битумной
мастике; 8 — асбестоцементные плиты; г —
устройство ктрниза и противопожарного пояса: / —
карнизный блок; 2 — пенобетон; 3 — панель наружных
стен; 4 — противопожарный пояс
N9
СО
СО

294
Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
пиgai/n oogbd^i
W'nDn5n9nDn0nDnBn5c
: р р а На р р о
пУаУаУоЦрУаУаУаУр!
d
4s

Рис. 138. Изоляционные конструкции наружных стеи
холодильника:
а — изоляция наружиой кирпичной стены плиточным материалом:
1 — стена; 2 — штукатурка цементным раствором; 3 — пароизо*
ляция; 4 — первый слой плнт; 5 — наклейка второго слоя плнт и
прибивание реек; 6 — третий слой плнт; 7 — крепление
металлической сеткн; 8 — штукатурка известково-цементным раствором;
б — изоляция наружной стены блочным материалом; / — стена;
2 — штукатурка; 3 — битумная пароизоляцня; 4 — блоки
пенобетона;
в — изоляция железобетонных панелей плиточным материалом;
г — конструкция наружной стены холодильника с
теплоизоляционной рубашкой: / — железобетонная панель; 2 — приборы
охлаждения продуха: 3 — дополнительная стеика между камерой
и продухом; 4 — железобетонная плита перекрытия; 5 —
теплоизоляционный слой перекрытия; 6 — противопожарный пояс; 7 —
теплоизоляционный слой наружной стены
ГО
СО
СП

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
Ф
г) п ,0
Рис. 139. Изоляционные конструкции перегородок
холодильника:
а — кирпичная перегородка с плиточной изоляцией' / — усы
из стали диаметром 6 мм. выпускаемые из кладки для
крепления деревянных реек; 1 — цементно-известковая штукатурка;
3 — кирпичная кладка; 4 — пароизоляция; . — плиточная
изоляция. 6 — uiTVKiTvpKa по металлической сетке. 7 — анти-
септироваииые рейки, покрытые битумом; б — деревянная
перегородка с плиточной изоляцией / — штукатурка по
металлической сетке; 1 — плиточная изоляция; 3 — деревянные рейки,
антисепгировтииые и покрытые битумом; в и г — одно- и
двуслойная пенобетоиичя перегородка' / — пенобетонные блоки!
2 — теплый раствор; 3 — теплоизоляция перекрытия; 4 —
железобетонная плита перекрытия; 5 — затирка

§ 67. Изоляционные конструкции элементов здания холодильника
297
Рис. 140. Изоляция конструкций трубопроводов:
а — сегментами / — цементная штукатурка: 2 — металлическая
сетка. 3 — пергамин; 4 — сегменты из торфоплнт или пробки;
5 — тр\ба: 6 — битум; 7 — спираль из проволоки: 8 — покраска
или побелкл; б — минеральным войлоком / — окраска или
побелка: 2 — цементная штукат\рка; J —сетка ич приволоки 10.8 мм с
ячейками ричмером 150х1£0 мм: 4 — кольца из прииолоки диаметром
2 мм; f< — проволока для стяжки сетки диаметром 0.8 мм\ 6 —
пергамин; 7 — труба; S — битум; Я — минеральный войлок
мостиками холода. В таком случае колонны изолируют или на
высоту 1,5 м или по всей высоте, в зависимости от распределения
температур по этажам. Изоляцию колонн выполняют из плиточных
материалов, используя торфоплиты или минеральную пробку.
Изоляцию трубопроводов и оборудования производят после
испытания системы и устранения всех недоработок эффективными
изоляционными материалами высокого качества и правильной
формы (рис. 140).
Обычно трубы изолируют сегментами, нарезаемыми из
плиточного материала. Однако более рациональным является
применение целых «скорлуп», охватывающих сразу половину трубы по
окружности.

298
Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
§ 68. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ
КОНСТРУКЦИИ МАЛЫХ
ХОЛОДИЛЬНИКОВ
Изоляционные конструкции
холодильных камер торговых
холодильников отличаются тем,
что изоляцию укладывают по
всем ограждениям внутри
камеры. Изоляция потолка
переходит в изоляцию стен, а
последняя — в изоляцию пола, таким
образом создается
непрерывность изоляционного слоя. В
качестве изоляционных
материалов применяют плиточные
материалы: торфоплиты,
минеральную пробку.
Теплоизоляционный материал битумной смазкой
защищают от увлажнения".
Для изоляции холодильных
шкафов торгового типа,
прилавков, сборных камер применяют
высокоэффективные материалы с
малым объемным весом: мипору,
плиты из тонкого
стекловолокна, пенопласта, а также менее
эффективный гофрированный
картон. Эти материалы
обладают недостаточной механической
прочностью, поэтому в
конструкции их предохраняют от
разрушения прочными стенками (рис.
141).
Для защиты от увлажнения изоляционный материал
обертывают в паронепроницаемую бумагу (перфоль), а внутренние стенки
строительной конструкции промазывают битумом.
В домашних холодильниках применяют различные
теплоизоляционные материалы, основным из которых является стеклянный
войлок из волокна толщиной 10—12 мк. Стекловойлок хорошо
заполняет простенки шкафа любой формы и обладает необходимыми
изоляционными свойствами.
Из других материалов применяют минеральный и шлаковый
войлок, который уступает стеклянному войлоку в прочности и
упругости, древесную вату (измельченная и размолотая до волокнис-
1*. ■■:. -!у^'- "•"■'•'
te
iiidLiti
.■: ...
ш
Ш'
4
/
!!■'•:'■:. >.■'■■.■!•■.•■•.••
г;-.-.----:::=:-:;:ч-
>№Ш&
•.v-;;v:V;
у.ЫгЛ
:■;••:•;/
п\
■:■_.'■
ш
■ь
Рис. 141. Изоляционные
конструкции малых холодильников:
/ — пакет гофрированного картона; 2 —
Доскн; 3 — теплоизоляция; 4 — стальной
лист; 5 — блоки мипоры, обернутые в
перфоль

§ 69. Расчет толщины изоляционного слоя
того состояния древесина), завернутую в пакеты из
парафинированной бумаги, мипору. В холодильниках старых конструкций
применяли бумажную теплоизоляцию, которая состояла из большого
количества слоев тонкой гофрированной бумаги, пропитанной
гидроизоляционным материалом.
Большое будущее принадлежит материалам из полистирола.
Применение ячеистых пластмасс в качестве теплоизоляционных
материалов позволит формовать изоляцию непосредственно в
промежутке между стенками шкафа. Теплоизоляционное ограждение
в этом случае явится одновременно и частью несущей конструкции
шкафа.
Для защиты изоляции от увлажнения все стыки сварных
стенок шкафа, имеющие отверстия под винты крепления, а также все
имеющиеся неплотности и щели в корпусе шкафа тщательно
промазывают внутри влагонепроницаемыми замазками.
Отдельные части изоляции накладывают внахлестку, чтобы не
было воздушных мостиков между наружными и внутренними
стенками шкафа.
Выбранную толщину изоляционного слоя шкафа проверяют
на отсутствие конденсации водяных паров на наружной
поверхности шкафа. Коэффициент теплопередачи принимают около
0,58 emlM^-epad.
§ 69. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ И30ЛЯЦИ0НН ОГО СЛОЯ
Расчет изоляции сводится к определению толщины
изоляционного слоя, соответствующего оптимальному значению
коэффициента теплопередачи, а также не допускающего конденсации влаги на
поверхности ограждения.
Оптимальные значения коэффициента теплопередачи для
наружных и внутренних ограждений холодильника приведены в
табл. 40 и 41.
Таблица 40
Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений
холодильника
Наименование ограждения
Наружные стены
Температура
воздуха в
камере, °С
—30-^—18
—10
— 4
0
4
Коэффициент теплопередачи,
вт/м2'врад
Северная
полоса
0,33
. 0,41
0,46
0,53
0,65
Средняя
полоса
0,28
0,35
0,41
0,46
0,58
Южная
полоса
0,23
0,29
0,35
0,40
0,49

300
Глава X!. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
Продолжение табл. 40
Наименование ограждения
Температура
воздуха
в камере, °С
Коэффициент теплопередачи,
вт/мг'град
Северная Средняя
полоса полоса
Южиая
полоса
Чердачные покрытия
Бесчердачные покрытия (плоские
крыши)
Пол, расположенный на грунте
—30-^—18
— 10
— 4
0
4
—30-f-—18
—10
4
0
4
0,29
0,37
0,41
0.49
0,58
0.28
0,35
0.40
0,45
0,56
Коэффициент теплопе
0,25
0.31
0,37
0,42
0,52
0,23
0,29
0.35
0,40
0,49
редачи
0,35 вт/
0,21
0,25
0,31
0,35
0,44
0.20
0,24
0.29
0,34
0,41
м2-град
Примечание. Для ограждений холодильников с теплозащитной воздушной руб'ш-
кой коэффициент теплопередачи k принимают на 15% выше значений, указанных в таблице.
Таблица 41
Коэффициенты теплопередачи внутренних ограждений
холодильника
Наименование ограждения
Коэффициенты
теплопередачи,
вт/м'град
Перегородки между камерами:
хранения мороженых грузов
хранения охлажденных грузов
морозильными и хранения мороженых грузов
морозильными и хранения охлажденных грузов
хранения мороженых и хранения охлажденных грузов . .
Перегородки между тамбурами, вестибюлями, коридорами н
камерами:
морозильными tB = (—23) — (—35) СС
хранения грузов /„ = (—18)—(— 25) °С
то же tB = О °С
» » /В = 4°С
Перекрытия между камерами с одинаковыми температурами
Перекрытия над подвальными помещениями при температуре
воздуха в камере, расположенной над подвалом: tB = — 30С
/в = — 23°С
tB = — 18°C
гв = - 10°С
0,52
0.58
0,46
0,35
0,46
0,35
0,41
0,52
0,70
0,58
0,23
0.28
0,35
0,58

$ 69. Расчет толщины изоляционного слоя
301
Толщину изоляционного слоя определяют по формуле
■[*■
+ S
*< «в /J
(146)
где 8,
%3> "I '
толщина слоя изоляции, м;
толщина строительных слоев конструкции, м;
заданный коэффициент теплопередачи ограждения,
вт/мг ■ град;
коэффициенты теплопередачи от воздуха к наружной
поверхности ограждения и от внутренней поверхности
ограждения к воздуху камеры, вт/м2-град. Значения
<хи и ав принимают по табл. 42;
- коэффициенты теплопроводности основного
изоляционного материала и строительных материалов
конструкции, вт/м-град.
табл. 43.
Значения Хиз и \ принимают по
Таблица 42
Коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности огражденай
и от поверхности ограждений к воздуху
Поверхность
№... » *
н в
вт/мг ■ град
*„ =
I
I
*в = -
В »в
мг ■ град/вт
Наружная поверхность стен и бесчердачных
покрытий
Внутренняя поверхность стен охлаждаемых помещений
Поверхность пола более теплой камеры при
расположении под ней холодной камеры
Поверхность потолка холодной камеры при
расположении над ней более теплой камеры
Поверхность потолка, стен и пола при умеренной
циркуляции шздуха (камер хранения
охлаждаемых грузов)
Поверхность потолка, стен и пола при интенсивной
циркуляции возлуха (морозилки, камеры
предварительного охлаждения, остывочные мисоком-
бината)
23,3
8,0
7,0
6,0
9,0
10,5
0,045
0,125
0,143
0,167
0,110
0,095

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
Таблица 43
Характеристика материалов, применяемых при строительстве
холодильников
Материалы
Плотность р,
кг/м3
Коэффициент

теплопроводности X,
вт/м-ерад
Изоляционные материалы
Альфоль
Бумажнолнтая изоляция
Камышит
Мипора
Минеральная вата
Минеральная пробка
Минеральный войлок
Опилки древесные, антисептированные
Пробковые плиты
Пенопласт ПХВ-1
Пенопласт ПС-1
Пиатерм
Пенобетон
Пеностекло (газостекло)
Плиты древесно-волокнистые . . . .
Стеклянный войлок
Соломит
Торфоплиты
Шлак гранулированный
Шлак котельный . . .
Шевелнн
Строительные материалы
Асфальтобетон
Железобетон
Кладка из глиняного обожженного кирпича .
Сложный раствор (песок, известь, цемент)
или штукатурка из него
4—8
180—220
250—350
15—25
150-250
300—400
100—250
250—300
160—350
100—130
25—30
14—16
300—600
200—500
350—400
30—45
250-350
200—250
400—500
850—900
130—150
2000—2100
2300—2400
1800—1900
1600—1700
0,046-0,060
0,060—0,070
0,070—0,093
0,046—0,060
0,046—0,060
0,070—0,082
0,040—0,070
0,130—0,170
0,040—0,060
0,038—0,040
0,038-0,040
0,035—0,040
0,082—0,150
0,060-0,170
0,060—0,070
0,037—0,046
0,070—0,094
0,070—0,082
0,160—0,190
0,200—0,300
0,046—0,060
0,930—1,050
1,400-1,550
0,820—0,900
0,700—0,900
Плиточные и блочные изоляционные материалы имеют
определенные размеры, поэтому после определения необходимой
толщины округляют эту величину до величины кратной стандартной
толщине плит.
Учитывая возможное изменение расчетной толщины изоляции,
находят истинное значение коэффициента теплопередачи по формуле:

$ 69. Расчет толщины изоляционного слоя ОПО
где 8'из — фактическая толщина изоляции, м.
При разности температур в смежных камерах свыше 10° С
требуется проверка ограждения на недопущение конденсации
влаги на поверхности, обращенной в теплое помещение, по формуле
fe<0,95aH '""'/ , (148)
'н 'в
где 0,95 — коэффициент запаса;
<хн — коэффициент теплоотдачи к поверхности ограждения
со стороны более теплой камеры, вт/м2-град;
tH — температура воздуха более теплой камеры, ° С;
tB — температура воздуха более холодной камеры, 9 С;
tp — температура точки росы воздуха в более теплой
камере.
На отсутствие конденсации влаги на поверхности стены со
стороны камеры проверяются также внешние ограждения камер с
положительными температурами при зимних расчетных условиях.
Толщину изоляционного слоя_холодных трубопроводов (8изж)
определяют, исходя из двух предпосылок: 1) не допустить
конденсации влаги на поверхности трубопровода; 2) уменьшить теплопря-
ток по сравнению с неизолированным трубопроводом.
Очевидно,что
8*3=^=^. (149)
где DH3— наружный диаметр изолированного трубопровода, м;
dH—диаметр неизолированного трубопровода, м.
Первому условию будет удовлетворять толщина
изоляционного слоя, определяемая по уравнению (149), в котором значения DHJ
и dH находят из уравнения
0.95 -^ а в в ■ <150>
'н 'а . ан '-'из , '-'из
1 — — 1п ——
2А.ИЗ ан
Здесь tH— температура окружающего воздуха, ° С;
tz— температура холодильного агента или теплоносителя,
проходящего по трубопроводу, ° С;
tp— температура точки росы окружающего воздуха, 9 С.
Задаются значениями DH3 и решают это уравнение методом
последовательного приближения.
DH3 следует принимать больше значения критического диамет-
ра. Критический диаметр DKP = —— представляет собой диаметр
изоляции, при котором тепловой поток через стенку
изолированного трубопровода достигает наибольшего значения.

Глава XI,- Изоляционные материалы и конструкции сооружений
Второе условие, т.е. надлежащее уменьшение теплопритока
через изолированную стенку трубы по сравнению с
неизолированной, будет выполнено в том случае, если при заданном диаметре
трубы d„ и найденной толщине изоляционного слоя D„3 будет
соблюдено неравенство
1+ — 1п^>^-. (151)
Толщина изоляционного слоя холодных трубопроводов в
зависимости от диаметра труб и температуры теплоносителя или
холодильного агента может быть принята для минеральной пробки
(/.=0,085 em/м-град) в соответствии с рекомендациями,
приведенными в табл. 44 и 44а.
Таблица 44
Толщина изоляционного слоя холодных аммиачных
трубопроводов
Наружный
диаметр
трубопровода (dH), мм
18
22
32
38
. 44
57
76
89
108
133
159
Толщина изоляции (5ИЗ)> ми. при температуре кипения в "С
—3
50
50
100
100
100
100
100
100
100
100
100
-10
50
50
100
100
100
100
100
103
100
150
150
—28
100
100
100
100
100
150
150
150
150
150
150
—40
100
100
100
100
100
150
150
150
150
200
200
Таблица 44а
Толщина изоляционного слоя холодных рассольных и водяных
трубопроводов
Наружный диаметр
трубопровода (</ ), мм
60
76
89
108
133
159
219
Толщина изоляции
(5„3). мм, при температуре. "С
Рассол
—6
100
100
100
100
100
100
100
—28
150
150
150
150
150
150
150
Вода
+2
100
100
100
100
100
100
100

§ 70. Изоляционные работы
§ 70. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ
При выполнении изоляционных работ необходимо уделять
особое внимание тщательности выполнения работ и вопросам техники
безопасности.
Теплоизоляционные работы можно начинать после того как
над холодильником возведена кровля или, в крайнем случае, два
перекрытия вышележащих этажей. В процессе работы должны быть
приняты меры, исключающие увлажнение изоляционного
материала. Изолируемое помещение освобождают от мусора, обеспечивают
дсстаточным освещением, для вентиляции помещения используют
двери и монтажные проемы.
Для приклеивания некоторых теплоизоляционных материалов
к изолируемым поверхностям, склеивания плит изоляционного
материала между собой, а также в качестве пароизолятора при
небольшой разности температур между камерами применяют битум.
Битум наносят на чистую, сухую, выровненную поверхность
тонким слоем.
При укладке изоляции сверху железобетонной плиты
перекрытия используют битум марки III.
Для склейки плит изоляции наружных стен в южных районах
страны и изоляции междуэтажных перекрытий снизу применяют
наиболее тугоплавкий битум марки V. Для изоляции колонн,
трубопроводов, оборудования — битум марки IV или V. Следует
учитывать, что тугоплавкие битумы при низких температурах теряют
эластичность и становятся хрупкими.
Битум расплавляют в специально отведенном месте, при этом,
учитывая большую огнеопасность битума, необходимо строго
соблюдать правила пожарной безопасности. Нагревание битума
производят в котлах при постоянном помешивании. Куски битума
должны быть небольшими, примерно одинаковыми по величине.
Температура расплавленного битума не должна превышать +180°С.
Целесообразно битум расплавлять в электрованнах с
автоматическим регулированием температуры.
В холодильниках вертикальные поверхности обычно изолируют
плиточными или блочными материалами, а горизонтальные, кроме
того,— засыпными.
Изоляция вертикальных стен засыпным материалом требует
двойной стенки, пространство в которой заполняют засыпным
изоляционным материалом, что усложняет конструкцию.
Кроме того, из-за осадки засыпного слоя надо его, после
определенного промежутка времени, досыпать. Поэтому засыпная изоляция
в вертикальных стенах применяется редко.
Изоляционные работы по изоляции вертикальных
поверхностей плиточными материалами начинают с подготовки поверх-

306 Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
иости. Стену выравнивают цементной штукатуркой и после
высушивания покрывают слоем битума около 3 мм, битумной мастикой
или эмульсией. Битум наносят в расплавленном состоянии ровным
слоем на чистую сухую поверхность. Преимущество эмульсии и
холодной битумной мастики в том, что их наносят в холодном виде
и поверхность может быть холодной.
На поверхность стены, покрытую битумом, наклеивают два-три
слоя пароизолятора. Листы пароизолятора накладывают
внахлестку с перекрытием верхним слоем швов нижележащего слоя.
Первый слой плиточных материалов наклеивают на пароизо-
лятор сплошным слоем битума, второй и третий — точечной или
полосовой наклейкой, чтобы не создавать промежуточных парои-
золяционных слоев.
Швы между плитами располагают вразбежку. Неплотности
в швах промазывают горячей мастикой из битума,
перемешанного с крошкой теплоизоляционного материала. При наклеивании
плит следует особое внимание уделять плотности прилегания
плит к изолируемой поверхности.
Крепление плит к стене может осуществляться двумя
способами: в стену по специальной разметке закладывают деревянные
пробки или усики из оцинкованной проволоки; в процессе
наклейки плит ставят в вертикальном и горизонтальном направлении
деревянные рейки, образующие каркас, который заполняют
изоляционным материалом. Рейки каркаса прибивают гвоздями к
пробкам, заложенным в стену, или крепят к стене с помощью усиков,
заложенных в стену.
При другом способе крепления рейки каркаса ставят
вертикально и закрепляют внизу и вверху. Между рейками закладывают
изоляционный материал, покрывают слоем битума, натягивают
проволочную сетку, прибиваемую к рейкам, и по сетке
штукатурят.
Штукатурку теплоизоляции из плиточных материалов
производят по сетке из мягкой проволоки диаметром 3 мм с ячейками
размером 10x10 см.
В нижней части стен и перегородок на высоте 1 м от пола
крепят сетку с ячейками размером 0,5x0,5 см от грызунов.
Перед наклейкой плиточные материалы рассортировывают по
толщине и ширине, обрезают и выравнивают кромки, а материалы
толщиной до 30 мм (торфоплиты, пробковые плиты и др.)
склеивают в два или три слоя битумом в пакеты.
При строительстве холодильников из сборных
железобетонных панелей стеновые панели поступают к месту стройки,
снабженные необходимым слоем изоляции.
Монтаж панелей производят одновременно с возведением
железобетонной этажерки холодильника. Вертикальные стыки
панелей заливают пластичным бетоном. После просушивания бетонной

§ 70. Изоляционные работы
поверхности стыки панелей оклеивают одним слоем борулина,
изолируют по месту минеральной пробкой и облицовывают асбесто-
цементными листами или штукатурят.
Горизонтальные стыки также оклеивают борулином и
изолируют минеральной пробкой.
Изоляцию блочными материалами рассмотрим на примере
применения пенобетона.
Блоки пенобетона не должны иметь трещин, вмятин, больших
выпуклостей, отбитых углов.
Поверхность кирпичной стены выравнивают, покрывают слоем
расплавленного нефтебитума и наклеивают на изолируемую
поверхность блоки пенобетона. Каждый блок опускают в электрованну с
расплавленным битумом и аккуратно наклеивают на стену. Швы
между блоками промазывают горячей битумной мастикой с
наполнителем из крошки торфоплит или минеральной пробки. Второй
слой блоков накладывают на первый с перекрытием швов первого
слоя блоками второго. Блоки второго слоя кладут на теплом
растворе состава 1:1:6 (цемент+известь+утеплитель). В качестве
утеплителя используют пенобетонную мелочь. Швы между
блоками шпаклюют горячей битумной мастикой. Через сутки
поверхность пенобетонной изоляции выравнивают путем сглаживания
выступающих частей блоков и штукатурят цементно-известковым
раствором состава 1:1:6.
Часто применявшийся ранее в качестве пароизоляции слой
цементной штукатурки в пенобетонных ограждениях не обладает
достаточным сопротивлением паропроницанию и кладку обоих слоев
блоков пенобетона на цементно-известковом растворе следует
считать нерациональной.
Перегородки из пенобетона имеют толщину 200, 300 и 400 мм.
Перегородки толщиной 200 и 300 мм выполняют из одного слоя
пенобетона, 400 мм — из двух слоев.
Кладку ведут на теплом растворе состава 1:1:10 (цемент+
+известь+утеплитель). В качестве утеплителя берут
пенобетонную мелочь, шлак, пемзовый песок. Образующиеся в кладке швы
после окончания кладки заполняют мастикой из расплавленного
битума, смешанного с крошкой из минеральной пробки или
торфоплит.
Изоляционные конструкции из блоков газобетона, пеностекла,
пенокерамзита выполняются аналогично конструкциям из
пенобетона.
Засыпную изоляцию применяют главным образом для
изоляции полов на грунте, а также чердачных и бесчердачных покрытий,
часто применяют засыпную изоляцию в комбинации с плиточной
или блочной.
При выполнении изоляционных работ следует обращать особое
внимание на защиту материала от увлажнения.

Глава XI. Изоляционные материалы и конструкции сооружений
При использовании органической изоляции в конструкциях
следует предусматривать противопожарные пояса из пенобетона или
других огнестойких материалов.
Работа с расплавленным битумом, горючими изоляционными
материалами или материалами, дающими вредную пыль, например
стекловата и минеральная вата, предъявляет особые требования к
вопросам техники безопасности.
При разогревании битума следует: 1) не допускать бурного
кипения; 2) подогревать битум осторожно, не допуская
образования брызг или выброса битума из котла; 3) загружать котлы, не
переполняя их; 4) во избежание воспламенения битума не
разводить под котлами большого огня; 5) переносить битум в бачках с
расширенным дном и закрытых крышками во избежание
расплескивания; 6) не допускать хождения по мосткам при работе с
горячим битумом; 7) при пользовании электрованнами не касаться
проводов.
Рабочие, производящие изолировочные работы, должны быть
обеспечены необходимым инструментом, спецодеждой и защитными
устройствами (очками, респираторами и т. д.).
Циркульные пилы, ножи и другие движущиеся механизмы
должны иметь ограждения.
Помещения для хранения изоляционных материалов должны
быть оснащены необходимым противопожарный инвентарем.
©

Глава XII
СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КАМЕР
И КАМЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
§ 71. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ОХЛАЖДЕНИЯ
Поддержание заданного температурного и влажностного
режима в камерах холодильника достигается работой всей холодильной
установки, т. е. холодильной машины и местных камерных
приборов охлаждения, установленных в охлаждаемых помещениях.
При проектировании холодильной установки и выборе
определенной системы охлаждения следует учитывать следующие
требования:
1. Система охлаждения должна быть надежной и гибкой в
работе и допускать требуемые переключения машин и аппаратов в
случае изменения режима работы, ремонта или аварии.
2. Система должна быть простой и удобной в эксплуатации и
не вызывать затруднений у обслуживающего персонала в
наблюдении за работой холодильной установки в целом или отдельных ее
частей.
3. Система должна быть удобной для автоматизации.
4. В системе должны быть предусмотрены
контрольно-измерительные приборы в количестве, достаточном для постоянного
контроля за работой установки.
5. Система должна удовлетворять требованиям правил техники
безопасности.
6. Система должна быть экономичной как по первоначальным
капиталовложениям, так и в процессе эксплуатации.
На холодильниках применяют два основных способа
охлаждения: 1) непосредственное — с помощью кипящего
холодильного агента и 2) посредством охлажденного
теплоносител я.

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
В зависимости от условий теплоотвода и конструкций камерных
приборов охлаждения различают: 1) трубчатое
охлаждение; 2) воздушное охлаждение; 3) смешанное
охлаждение.
При трубчатом охлаждении в камерах устанавливают батареи,
в которые подают жидкий холодильный агент или теплоноситель.
Если охлаждение воздуха происходит вследствие кипения
холодильного агента в батареях, расположенных непосредственно в
охлаждаемой камере, то такой способ охлаждения называют
непосредственным охлаждением, а камерные приборы охлаждения —
батареями непосредственного охлаждения.
Охлаждение воздуха может происходить также вследствие
нагревания теплоносителя, поступающего в батареи с
температурой на 8—10° ниже температуры охлаждаемого воздуха. Наиболее
распространенными теплоносителями являются рассолы (водные
растворы солей — хлористого кальция, хлористого натрия,
хлористого магния), поэтому такое охлаждение называют рассольным,
а местные приборы охлаждения — рассольными батареями.
Трубчатое охлаждение иногда называют тихим, так как в
камере устанавливается естественная циркуляция воздуха,
вызванная разностью удельных весов теплого воздуха у поверхности
груза и холодного — у поверхности охлаждающих приборов.
Скорость воздуха в камерах с трубчатым охлаждением
находится в пределах от 0,05 до 0,15 м/сек. Усиления циркуляции
воздуха достигают установкой около батарей направляющих
циркуляционных щитов.
Воздушное охлаждение камер осуществляется путем
предварительного охлаждения воздуха, подаваемого в камеру, в теплооб-
менном аппарате — воздухоохладителе. Холодный воздух из
воздухоохладителя нагнетается в камеру, соприкасаясь с продуктом,
отепляется, увлажняется и вновь поступает в воздухоохладитель
для охлаждения и осушения. Кроме рециркуляционного, в
воздухоохладитель для охлаждения может поступать также наружный
воздух. Таким образом осуществляют вентиляцию камер.
При воздушном охлаждении в камерах имеет место
принудительная циркуляция воздуха, скорость которого достигает
10 м/сек.
Смешанное охлаждение представляет собой трубчатое и
воздушное в различных комбинациях.
Выбор того или иного способа охлаждения определяется
технико-экономическим сравнением различных систем охлаждения, с
учетом реальных особенностей монтажа и эксплуатации
холодильной установки в каждом частном случае. В целом следует отметить
имеющуюся в настоящее время тенденцию преимущественного
применения систем непосредственного охлаждения,как более
экономичных по первоначальным затратам, эксплуатационным расходам и

§ 72. Анализ непосредственного охлаждения
31Т
-,
0
v
'У/у-
)
)
/
s
г »
У/У/////////Ш
5
, '
ш
${1—-жшШ//Мг,
7Я,
Рис. 142. Схема непосредственного охлаждения:
/ — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — регулирующий вентиль; 4 -
отделитель жидкости; 5 — батареи непосредственного охлаждения; 6-
охлаждаемое помещение
более долговечных по сравнению с системами охлаждения
посредством теплоносителей.
Более подробно вопросы применения различных систем
охлаждения рассмотрены ниже при их анализе.
§ 72. АНАЛИЗ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
При непосредственном охлаждении (рис. 142) жидкий
холодильный агент после регулирующего вентиля 3 поступает через
отделитель жидкости 4 в батареи непосредственного охлаждения 5,
установленные в охлаждаемом помещении 6. При установившемся
режиме работы температура кипения холодильного агента в
батареях поддерживается на 8-^10°С ниже температуры охлаждаемого
воздуха.
Вследствие притока тепла к холодильному агенту жидкость
кипит и образующийся пар отсасывается компрессором.
Непосредственное охлаждение является наиболее экономичной
системой охлаждения. Это обусловлено:
1) отсутствием промежуточных переносчиков тепла и
наличием только одного перепада температур. Это позволяет для
получения определенной температуры воздуха поддерживать более
высокую температуру кипения холодильного агента, что ведет к
увеличению холодопроизводительности машины и уменьшению
удельного расхода электроэнергии;
2) отсутствием расхода электроэнергии на работу насосов;

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
3) отсутствием дополнительной нагрузки на компрессор
вследствие превращения работы насосов в тепло;
4) отсутствием первоначальных затрат на дополнительное
оборудование — испарители, рассольные насссы;
5) уменьшением необходимой площади компрессорного цеха;
6) отсутствием коррозии оборудования.
До последнего времени применение систем непосредственного
охлаждения тормозилось: 1) соображениями техники безопасности;
2) малой аккумулирующей способностью батарей
непосредственного охлаждения, что создавало некоторую трудность в
поддержании строго постоянных температур; 3) сложностью
обслуживания при большом количестве испарительных систем; 4) большим
расходом бесшовных труб для изготовления батарей.
Внедрение в промышленность современных
автоматизированных схем непосредственного охлаждения с интенсивными
приборами охлаждения решило вопрос в пользу этой системы
охлаждения.
В новых схемах значительно уменьшена емкость системы по
холодильному агенту, следовательно, уменьшена опасность в
случае прорыва аммиака; предусмотрена надежная защита от
возможности попадания в цилиндр жидкого холодильного агента;
предусмотрена автоматизация поддержания температурного режима в
охлаждаемых камерах путем периодического включения в работу
и отключения камерных приборов охлаждения, что обеспечивает
поддержание строго постоянной температуры воздуха и упрощает
обслуживание установки; применение ребристых приборов
охлаждения интенсивного действия сокращает расход бесшовных
труб.
Непосредственное охлаждение целесообразно применять во
всех случаях, кроме тех, в которых применение других систем
охлаждения продиктовано специальными требованиями.
§ 73. РАССОЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
Рассол, охлажденный в испарителе (рис. 143) кипящим
холодильным агентом, подается рассольным центробежным насосом 5 в
рассольные батареи 6, расположенные в охлаждаемом помещении 7.
В батареях рассол нагревается на 2—3°, охлаждая воздух камеры,
и возвращается в испаритель для охлаждения.
При нормальной работе температура рассола в испарителе
должна быть на 5°С выше температуры кипения холодильного агента,
а температура воздуха в камере — на 8—10°С выше температуры
рассола.
Наличие двойного перепада температур между рассолом и
холодильным агентом и между охлаждаемым воздухом и рассолом тре-

§ 73. Рассольное охлаждение
313
7=
г~
~т_
Рис. 143. Схема рассольного охлаждения:
/ — компрессор: 2 — конденсатор: 3 — регулирующий вентиль: 4 — испаритель;
5 — ряссольный нлсос; 6 — рассольные батареи; 7 — охлаждаемое помещение; в —
расширительный бачок
бует поддержания более низких температур кипения, что
уменьшает холодопроизводительность машины и увеличивает расход
электроэнергии на получение холода.
Потребность расхода энергии на работу рассольных насосов,
дополнительные первоначальные затраты на испарители и насосы,
увеличение площади машинного отделения снижают экономичность
рассольного охлаждения.
Рассольное охлаждение применяют только в тех случаях,
когда нельзя применить непосредственное охлаждение:
1) для кондиционирования воздуха в детских и больничных
учреждениях, где по правилам техники безопасности нельзя
применять непосредственное охлаждение, даже при условии
применения безвредного холодильного агента;
2) в установках, работающих в условиях, при которых трудно
или невозможно обеспечить плотность соединений, например в
судовых холодильных машинах;
3) в установках, в которых по условиям эксплуатации
требуется периодическое разъединение трубопроводов, например в
холодильной установке изотермического поезда;
4) в установках с большой удаленностью потребителей холода
от холодильной машины.
Если применить для этого случая непссредственное
охлаждение, то большая протяженность вызывает значительные потери
давления во всасывающем трубопроводе. Для уменьшения этих
потерь следует увеличить диаметр трубопровода, что приведет к
дополнительному расходу металла;
5) в установках с приборами охлаждения большой высоты, в
которых получение низких температур кипения затруднено
влиянием гидростатического столба жидкости, например в колонках для
замораживания грунта.

Д1Л Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
§ 74. ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
Приборами охлаждения при воздушном охлаждении служат
воздухоохладители. Воздух в воздухоохладителях может
охлаждаться холодильным агентом или рассолом, в соответствии с этим
различают воздухоохладители непосредственного охлаждения и
рассольные.
В рассольных воздухоохладителях тепло от охлаждаемого
воздуха к рассолу передается или при непосредственном
соприкосновении воздуха с поверхностью холодного рассола или через
разделяющую их стенку.
Охлаждение воздуха при прямом контакте его с рассолом
называют мокрым воздушным охлаждением, если же охлаждаемый
воздух отделен от рассола стенкой, через которую происходит
передача тепла, то охлаждение называют сухим воздушным.
Воздухоохладители непосредственного охлаждения,
естественно, могут быть только сухие. В охлаждаемое помещение холодный
воздух подают по воздуховодам или нагнетают непосредственно
через насадку, установленную на нагнетательном патрубке
вентилятора. Для лучшей и'более равномерной циркуляции воздуха на
нагнетательный патрубок насаживают одно или несколько сопел,
создающих струйное воздухораспределение.
На рис. 144,а изображена схема воздушного охлаждения с
сухим воздухоохладителем и двухканальным распределением воздуха.
Вентилятор отсасывает отепленный воздух из камеры по
воздуховоду 3, проходя через воздухоохладитель /, воздух охлаждается,
осушается и по воздуховоду 2 нагнетается в охлаждаемую камеру.
Количество воздуха, подаваемого в камеру, регулируют шиберами
в стенках воздуховодов. При вентиляции камеры в
воздухоохладитель подают наружный воздух через воздуховод 4, количество
которого регулируют шибером 5.
Воздухоохладитель можно ставить внутри охлаждаемой
камеры или вне ее; в последнем случае кожух воздухоохладителя
изолируют.
В современных схемах для камер хранения охлажденных
грузов рекомендуют одноканальную систему с эжекторным воздухо-
распределением. Всасывающее отверстие располагают вблизи
грузового прохода, используя пространство между штабелями в
качестве естественного всасывающего канала.
Нагнетательный воздуховод размещают над грузовым
проездом и воздух распределяют по объему камеры через круглые или
щелевые сопла. Размер сопла 600 хЮ мм, в отверстие сопла
вставлены поперечные перегородки, расчленяющие его на параллельные
отверстия размером 30 X 10 мм.
На рис. 144,6 показана схема бесканального распределения
воздуха.Воздухоохладитель 2 установлен внутри охлаждаемого помеще-

§ 74. Воздушное охлаждение
315
ни я. Воздух засасывается
вентилятором / через окно,
имеющееся в нижней части
кожуха, проходя через
змеевик воздухоохладителя,
охлаждается и через сопла
3 на нагнетательном
патрубке вентилятора 1
выбрасывается в камеру.
Выходная скорость
струи из сопла — 15—20
м/сек. Бесканальная
система не обеспечивает
достаточно равномерного возду-
хораспределения и может
быть рекомендована для
камер хранения
охлажденных грузов малой емкости.
К недостаткам
воздушного охлаждения следует
отнести: 1) расход
электроэнергии на работу
вентиляторов; 2) увеличение
потребной холодопроизводи-
тельности, вызванное
наличием теплопритоков от
работы вентилятора; 3)
дополнительные
первоначальные затраты на
воздухоохладители,
вентиляторы, воздуховоды; 4)
большая усушка груза при
долгосрочном хранении в камерах с воздушным охлаждением.
Последнее обстоятельство теряет свое значение в связи с
увеличением количества грузов, хранящихся в упакованном виде,
в таре. Упаковка грузов значительно снижает усушку.
Несмотря на имеющиеся недостатки, воздушное охлаждение
находит большое применение.
Это сбусловлено рядом преимуществ, присущих воздушному
охлаждению.
1. При воздушном охлаждении имеет место более равномерное
распределение температуры и влажности по объему камеры, чем
при тихом охлаждении.
2. Большая скорость движения воздуха значительно
интенсифицирует процессы термообработки грузов — охлаждение и
замораживание, сокращает ее продолжительность и увеличивает ироиз-
б)
_!•' ^
1 ' №С
—-Li ^j^
i □
i __ i; ^
l" ' rrr
—-L, 3 --
□
С
Рис. 144. Схемы воздушного охлаждения:
а — с двухканальным распределением воздуха:
1 — воздухоохладитель; 1 — нагнетательный
воздуховод; 3 — всасывающий воздуховод; 4 —
канал для подячн наружного воздуха; 5 —
шибер регулировки подачи свежего воздуха; б — с
бесканальным распределением воздуха: / —
вентилятор; 2 — воздухоохладитель; 3 — сопло

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
водительность камер предварительного охлаждения и
морозилок.
3. Воздушное охлаждение позволяет вентилировать камеры,
что необходимо при хранении многих грузов и невозможно при
трубчатом охлаждении.
4. Воздушное охлаждение позволяет регулировать влажность
воздуха в камере, что затруднительно при трубчатом охлаждении.
Таким образом, воздушное охлаждение целесообразно
применять: 1) в камерах, предназначенных для термообработки грузов:
морозильных камерах, остывочных, камерах предварительного
охлаждения; 2) в камерах хранения охлажденных грузов, особенно
требующих вентиляции; 3) в универсальных камерах для режима
работы, рассчитанного на хранение охлажденного груза; 4) в
камерах, где по условиям технологического процесса необходимо
регулирование влажности воздуха.
§ 75. СМЕШАННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
Смешанное охлаждение — это совокупность трубчатого
охлаждения и воздушного. Смешанное охлаждение может быть
выполнено в виде сочетания рассольных батарей и сухого или мокрого
рассольного воздухоохладителя или батарей непосредственного
охлаждения и сухого воздухоохладителя.
Выбор комбинации систем охлаждения, составляющих
смешанное охлаждение, определяется назначением камеры,
технологическим процессом термообработки груза в этой камере,
экономическими показателями и системой охлаждения, принятой в других
камерах данного холодильника. Например, смешанное
охлаждение применяют в универсальных камерах. При использовании этих
камер для хранения мороженых грузов включают в работу батареи
непосредственного охлаждения, при хранении охлажденных
грузов работают воздухоохладители.
Смешанное охлаждение с совместным использованием двух
систем охлаждения может применяться в камерах термообработки
грузов.
§ 76. КОНСТРУКЦИИ БАТАРЕЙ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ
Аммиачные батареи непосредственного охлаждения
изготовляют из горячекатаных бесшовных стальных труб, преимущественно
оребренных, диаметром 57 хЗ,5 мм. Оребрение позволяет
уменьшить необходимую длину цельнотянутых труб примерно в 3,5
раза, а расход металла — в 2 раза. Значительно снижается аммиа-
коемкость батарей и сокращаются их габариты.

§ 76. Конструкции батарей непосредственного охлаждения
Трубы оребряют с помощью витых или штампованных ребер.
Наибольшее распространение получили спиральные ребра,
навитые из низкоуглеродистой стальной ленты холодной прокатки
толщиной около 1 мм. Характеристика оребренных труб,
применяемых для изготовления аммиачных и рассольных батарей,
приведена в табл. 45.
По расположению батарей в камере различают пристенные,
потолочные и стеллажные батареи.
Таблица 45
Характеристика оребренных труб для изготовления
аммиачных и рассольных батарей
Диаметр
труб, мм
57
38
32
Шаг,
мм
35,7
35,7
35,7
* 3
те as
те я .
= = -я
46X1
46X1
40x1

Количество ребер
на 1 м
трубы
28
28
28
Поверхность
охлаждения
I м оребрен-
ной трубы,мг
1,12
0,80
0,60
Масса 1 м
ленты,
кг
3,94
3,43
2,58

гладкой
трубы,
кг
4,62
1,98
1,65
всего,
кг
8,56
5,41
4,23
Емкость
1 м opt б-
ренной
трубы,Л
1,96
0,88
0,59
По конструкции батареи делят на змеевиковые и коллекторные.
В змеевиковых батареях длина трубы, образующей змеевик, не
должна превышать 50 м. В коллекторных батареях расположение труб,
соединенных коллекторами, может быть вертикальным,
горизонтальным или наклонным) а длина труб определяется длиной или
высотой батареи. Размеры батареи должны быть согласованы с
размерами камеры и межколонными пролетами.
Размещать батареи в охлаждаемом помещении следует таким
образом, чтобы батареи стояли на пути теплопритоков,
поступающих в камеру, и не допускали их поступления внутрь.
Потолочные батареи следует ставить над грузовыми
проходами, пристенные — в верхней трети стены камеры.
В камерах с нулевой или положительной температурой следует
учитывать возможность повышения температуры поверхности
батареи выше нуля и попадания на продукт влаги, конденсирующейся
на поверхности батареи. Поэтому в таких камерах следует ставить
пристенные батареи или применять воздушное охлаждение. При
необходимости установки потолочных батарей в камерах хранения
охлажденных грузов надо предусмотреть под батареями поддоны
со стоком воды в канализацию.
Батареи непосредственного охлаждения выполняют с
нижним и верхним подводом аммиака.
Пристенные батареи. Простейшая батарея непосредственного
охлаждения (рис. 145,а) представляет собой плоский змеевик из
гладких или оребренных труб. С одного конца змеевика подают
жидкий аммиак, с противоположного отсасывают пары.

0 Выход
паров МНЭ
со
Рис. 145. Пристенные батареи непосредственного охлаждения:
а — змеевиковая; б — вертикальнотрубвая: в — коллекторная батарея ВНИХИ; / — трубы; 2 — ребра; 3 — коллектор; 4 —патрубки;
$ — стойки; 6 — кронштейны; 7 — поддон

§ 76. Конструкции батарей непосредственного охлаждения
Змеевиковые батареи бывают однорядными и двухрядными.
Большая длина змеевика затрудняет отвод образующегося пара,
что снижает эффективность работы батареи и общий коэффициент
теплопередачи.
На рис. 145,6 изображена распространенная на
холодильниках пристенная вертикальнотрубная батарея. Два горизонтальных
коллектора из труб диаметром 76 хЗ,5 мм соединены
вертикальными трубами диаметром 57 хЗ,5 мм. Жидкий аммиак подают в
нижний коллектор, образующийся пар отсасывают из верхнего.
Размеры батареи позволяют размещать ее в межколонном пролете.
При нормальной работе батарея должна быть заполнена жидким
аммиаком до нижней образующей верхнего коллектора.
Недостаток батареи — отсутствие оребрения. При
значительном количестве вертикальнотрубных батарей в схеме
существенно возрастает амми а коем кость системы.
Кроме того, наличие столба жидкого аммиака препятствует
получению низких температур кипения.
На рис. 145,в показана пристенная однорядная коллекторная
батарея ВНИХИ с нижней подачей жидкого аммиака.
Два вертикальных коллектора соединены горизонтальными
оребренными трубами. Число труб по высоте — от пяти до
пятнадцати.
Постоянный уровень жидкости поддерживают с помощью
переливной трубки на одном из вертикальных коллекторов, через
которую избыточное количество жидкого аммиака сливается в
нижележащие батареи или в дренажную линию.
Характеристика коллекторных 10-трубных батарей ВНИХИ
приведена в табл. 46.
Таблица 46
Характеристика коллекторных пристенных батарей ВНИХИ
Тип батарей
АРС-10— 6
АРС-10— 9
АРС-10—12
АРС-10—15
АРС-10—18
АРС-10—21
АРС-10—24
АРС-10—27
АРС-10—30
Поверхность
охлаждения,
60,0
90,0
120,0
150,0
180,0
210,0
240,0
270,0
300,0
Длина
батареи Л, м
6,3
9,3
12,3
15,3
18,3
21,3
24,0
27,3
30,3
Длина оребрен-
ной части,
м
6,0
9,0
12,0
15,0
18,0
21,0
24,0
27,0
30,0
Масса
батареи, кг
630
918
1206
1495
1783
2071
2360
2648
2937
Емкость
батареи, л
148
208
268
328
388
448
508
568
628
Примечание. Пример обозначения аммиачной ребристой пристенной десятн-
трубной батареи длиной 15,3 м — АРС-10—15.

320
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
в)
Подача жидкого
{ Отвод паров
Спуск t/Нз и масла при оттаивании-
Посту пление жидкого
NH3 из конденсатора

§ 76. Конструкции батарей непосредственного охлаждения
321
Низкотемпературные батареи. Низкие температуры кипения
холодильного агента в батареях обычной конструкции получить не
удается, так как на температуру кипения в нижних трубах батареи
или нижних слоях жидкости в вертикальных трубах существенное
влияние оказывает гидростатическое давление столба жидкости.
Для получения температур кипения — 40°С и ниже применяют
батареи, в которых не образуется столба жидкости.
На рис. 146,а изображена пристенная низкотемпературная
батарея Кобулашвили. Батарея состоит из горизонтальных труб,
вваренных с одной стороны в вертикальный стояк, а с другой —
закрытых приваренными к трубам донышками. В месте приварки к
стояку сечение каждой трубы на высоту половины диаметра
закрыто полудонышками.
Вышележащие трубы соединены с нижележащими патрубками,
которые заведены в вышележащие трубы до оси.
Жидкий аммиак поступает сверху, заполняет трубу на высоту
половины диаметра и через соединительные патрубки переливается
в нижележащие трубы. Образующийся в трубах пар отсасывается
через вертикальный стояк. Незначительная высота столба жидкости
позволяет получить постоянную температуру кипения.
Отвод паров I
NH3 I
Подача жидкого
£лив жидкого
Рис. 146. Низкотемпературные батареи:
а — батарея Кобулашвили; 6 — батарея Филннова: 1,3 — вертикальные
коллекторы; 2 — змеевики; 4 — перегородки; 5 — переливные трубы; 6 —
ПРВ; 7 — указатель уровня; в — батарея «Каскад»
11 Заказ № 288

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Отсутствие устройства для отвода из батареи масла
допускает применение ее только в случае хорошей очистки холодильного
агента от масла до поступления его в батарею.
Другой конструкцией низкотемпературной батареи является
батарея Филинова (рис. 146,6). Она состоит из пяти двухрядных
змеевиковых элементов, установленных один над другим и
объединенных общими жидкостными и паровыми вертикальными
коллекторами.
Жидкостный коллектор разделен четырьмя перегородками на
пять отдельных отсеков. Жидкий аммиак через поплавковый
регулирующий вентиль, подключенный уравнительными трубками к
нижнему отсеку, подается в верхний отсек и переливается из
вышележащего отсека в нижележащий по переливным трубкам. При
достижении заданного уровня жидкости в нижнем отсеке
прекращается подача аммиака в верхний отсек. Жидкость из каждого
отсека поступает в питающийся от него элемент батареи.
Образующийся при кипении пар собирается в паровом
коллекторе и отсасывается компрессором.
Из каждого жидкостного отсека предусмотрен спуск масла.
Низкая температура кипения может быть получена в пристенной
батарее «Каскад» («Гипромясо») (рис. 146,в).
Батарея может быть изготовлена из гладких или оребренных
труб.
Жидкий аммиак поступает в батарею сверху через диафрагму
и в виде пленки движется в горизонтальных трубах, сливаясь
в нижележащие трубы через пороги каскадов.
Образовавшиеся пары отсасываются компрессором через па-
роотводящие трубы и паровой коллектор. Батарея заполняется
жидким аммиаком на 20% своей емкости. Неиспарившийся в
батарее аммиак сливается в батареи нижележащего этажа или в ресивер.
Потолочные батареи. Потолочные батареи изготовляют змее-
виковыми и коллекторными одно-, двух- и четырехрядными.
Потолочная батарея из оребренных труб с верхней подачей аммиака
(«Гипрохолод») изображена на рис. 147,а (табл. 47). Это
двухрядная батарея с шахматным расположением труб, состоящая из
двухтрубных элементов. Аммиак подают в верхний коллектор /,
расположенный выше батареи.
От коллектора отходит число труб, равное числу элементов в
батарее. Каждая труба имеет треугольный вырез; по мере
заполнения коллектора жидкость поступает в каждую секцию по узкой
щели в трубе, с повышением уровня жидкости в коллекторе
площадь заполненного выреза в каждой трубе будет увеличиваться
совершенно одинаково и в каждую секцию поступит равное
количество жидкости. Пар из батареи отводят снизу, через патрубок 3.
При нормальной работе заполнение батареи жидким аммиаком
составляет 30% от ее объема.

4
Зид сбоку
i Узе/i 6
Рис. 147. Потолочные батареи непосредственного охлаждения
со спиральными ребрами:
0 — двухтрубная батарея «Гипрохолод»: / — жидкостный коллектор;
2 — вход аммиака; 3 — выход аммиака; 4 — паровой коллектор: б —
трехтрубная батарея ВНИХИ с самоциркуляцией жидкого аммиака:
} — паровой коллектор; 2 — выход аммиака; 3 — вход аммиака; 4 —
жидкостный коллектор

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Таблица 47
Характеристика потолочных батарей с верхней подачей
аммиака (*Гипрохолод»)
Тип батареи
АРПВ-5/5-3
АРПВ-5/5—3,7
АРПВ-5/5—4,2
АРПВ-5/5—6
АРПВ-5/5-9
АРПВ-5/5—12
АРПВ-5/5-15
АРПВ-5/5-18
АРПВ-5/5—21
АРПВ-5/5—24
АРПВ-5/5—27
АРПВ-5/5—30
АРПВ-5/5-33
Поверхность
охлаждения,
30,0
37,0
42,0
60,0
90,0
120,0
150,0
180,0
210,0
240,0
270,0
300,0
330,0
Длина
батареи, м
3,25
3,95
4,45
6,25
9,25
12,25
15,25
18,25
21,25
24,25
27,75
30,25
33,25
Масса
батареи, Klj
346,0
417,0
464,0
647,0
942,0
1237,0
1531,0
1827,0
2122,0
2417,0
2712,0
3007,0
3303,0
Емкость
батареи, л
78,0
92,0
102,0
137,0
196,0
225,0
314,0
372,0
431,0
490,0
549,0
608,0
666,0
Примечание. Пример обозначения аммиачной ребристой потолочной двухтрубной
батареи из 10 труб (5 вверху и 5 внизу) длиной 30,25 м — АРПВ-5/5—30.
На холодильниках широко применяют потолочную ребристую
батарею с самоциркуляцией жидкого аммиака (ВНИХИ) (рис.
147,6) (табл. 48). Такая батарея представляет собой двухрядную
батарею с шахматным расположением труб и нижним подводом
аммиака. Она состоит из отдельных трехтрубных элементов,
объединенных общим подводом жидкости и общим отводом пара.
В каждом элементе две верхние трубы соединены с одной
стороны калачом, с другой — горизонтальным патрубком; нижняя
труба присоединена к верхним трубам с одной стороны
полукалачом, с другой — вертикальным соединительным стояком. Нижняя
труба установлена наклонно с подъемом в сторону полукалача, а
всю батарею монтируют с уклоном от калачей к коллектору.
Батарею заполняют жидкостью до нижней образующей
верхних труб. Уровень жидкости поддерживают с помощью уровнедер-
жателя. Все батареи данного этажа устанавливают на одинаковой
высоте.
Пар, образующийся в нижних трубах, захватывая часть
жидкости, поступает в верхние трубы, в которых продолжается
кипение. Жидкость, неиспарившаяся в верхних трубах, возвращается в
нижние трубы по вертикальным соединительным стоякам.
Аммиакоемкость таких батарей снижается примерно в 3 раза
по сравнению со змеевиковыми батареями, затопленными
жидкостью.

§ 76. Конструкции батарей непосредственного охлаждения
Таблица 4g
Характеристика потолочных батарей с самоциркуляцией
жидкого аммиака (ВНИХИ)
Тип батареи
АРП-2/1-4
АРП-2/1-4,5
АРП-2/1—6
АРП-2/1-9
АРП-2/1^12
АРП-2/1—15
АРП-2/1 —18
АРП-2/1—21
АРП-2/1-24
АРП-2/1-27
АРП-2/1—30
АРП-8/4-4
АРП-8/4—4,5
АРП-8/4—6
АРП-8/4—9
АРП-8/4—12
АРП-8/4—15
АРП-8/4—18
АРП-8/4-21
АРП-8/4—24
АРП-8/4-27
—30
Поверхность
охлаждения,
17,0
17,5
18,0
27,0
36,0
45,0
54,0
63,0
77,0
81,0
92,0
44,5
50,5
72,0
108,0
144,0
180,0
216,0
252,0
288,0
324,0
360,0
Длина
батареи, м
4,0
4,5
6,3
9,3
12,3
15,3
18,3
21,3
24,3
27,3
30,3
4,0
4,5
6,3
9,3
12,3
15,3
18,3
21,3
24,3
27,3
30,3
Длина ореб-
ренной
части, м
3,7
4,2
6,0
9,0
12,0
15,0
18,0
21,0
24,0
27,0
30,0
3,7
4,2
6,0
9,0
12,0
15,0
18,0
21,0
24,0
27,0
30,0
Маеса
батареи, кг
131,5
145,5
203,8
295
387
480
571
663
755
849
938
483
554
750
1095
1440
1784
2129
2474
2819
3163
3518
Емкость
батареи, л
23,55
26,5
37,0
54,6
72,3
90,0
107,5
125,5
143,0
160,5
178,0
94,2
105,0
148,0
218,4
239,2
360,0
430,0
502,0
575,0
650,0
720,0
Примечание. Пример обозначения аммиачной ребристой потолочной батареи из
трех труб (две вверху, одна внизу) длиной 15,3 м. — АРП-2/1—15, из двенадцати труб (восемь
вверху и четыре внизу) длиной 6,3 м — АРП-8/4—6.
Батареи стеллажного типа представляют собой змеевики с
нижним подводом аммиака, расположенные таким образом, что они
образуют полки. На полки ставят поддоны с замораживаемым
продуктом. Стеллажные батареи размещают по всей площади камеры.
Основной недостаток таких батарей заключается в плохом отводе
образующихся паров вследствие большой длины змеевика.
Коэффициент теплопередачи аммиачных батарей зависит от
конструкции батареи, температуры и относительной влажности
воздуха в камере и от разности между температурой воздуха и
температурой кипения холодильного агента.
Значение коэффициентов теплопередачи можно рассчитать по
формулам, приведенным в § 78. Для примерных расчетов значения
коэффициентов теплопередачи можно принять для ребристых
батарей по табл. 49, для гладкотрубных — по табл. 50.

326
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Таблица 49
Коэффициенты теплопередачи ребристых батарей, вт/м2-град
Батарея
Разност ь

температур (в), °С
Аммиак
Рассол
Температура и влажность воздуха
в камере
0°С, 85% |—18°С,95% | 0°С, 85% — 180С.95%
Потолочная двухрядная
(ВНИХИ и «Гипрохо-
лод»)
Пристенная пятитрубная .
Пристенная десятитрубиая
Пристенная пятнадцатитруб-
ная
10
10
10
10
6,0
4,9
4,5
4,4
4,75
3,8
3,5
3,4
4,5
3,5
3,2
3,1
Таблица 50
Коэффициенты теплопередачи аммиачных и рассольных
гладкотрубных батарей вт/м2-град
Батарея
Пристенная:
однорядная
двухрядная
Потолочная:
однорядная
двухрядная
пучковая
Температура
воздуха
камеры, °С
±0
— 18
±0
—18
±0
—18
+0
—18
В лажиость
воздуха, %
85
95
85
95
85
95
85
95
Разность температур
8,9—13
6 —8,7
8 —11,7
5,5-8
7,9
5,4
6,9
4,8
10
9,6—13,4
6,6—9,2
8,7—12,5
5,9—8,4
8,5
5,8
7,6
5,2
в, °С
15
10,1—13,4
7,1—9,5
9,2—12,9
6,4-8,7
9,1
6,3
8,15
5,7
Примечания. 1. Для всех батарей принят диаметр труб 57x3,5 мм. 2. В
пристенных батареях принято количество труб по высоте от 10 до 20.
Фреоновые потолочные и пристенные батареи-испарители (рис.
148,а) применяют в мелких фреоновых холодильных машинах.
Их изготовляют змеевиково-ребристого типа из оребренных крас-
номедных труб диаметром 18 х2 мм.
Трубки змеевиков и ребра лужены гальваническим способом.
При изготовлении батарей необходимо обеспечить плотность
прилегания ребер к трубам. Трубы соединены в батарею
последовательно калачами на сварке.
Фреон подают в батарею сверху, пар отводят снизу. Это
обеспечивает возврат масла из батареи в компрессор и нормальную
циркуляцию масла по системе.

§ 77. Рассольные батареи
327
М135
Выход F П.
В
^\Шаг--Ц5 ^ 15(1 ребер ё^О* мм
а
:ft^
й)
Рис. 148. Фреоновые
батареи:
а — настенный ребристый
испаритель (ИРСН); б —
алюминиевый лнстотрубный испаритель
домашнего холодильного шкафа
В батарею подают жидкости столько, чтобы в нижних трубах
был только пар, поэтому фреоновые батареи-испарители называют
сухими (ИРСН — испаритель ребристый сухой настенный).
Такое питание жидкостью снижает эффективность работы батареи.
В домашних холодильных шкафах фреоновые
батареи-испарители (рис. 148,6) изготовляют И-образной формы путем сварки
листов нержавеющей стали с выштампованными каналами или
прокаткой в горячем состоянии двух листов алюминия с
последующим гидравлическим расширением каналов.
77. РАССОЛЬНЫЕ БАТАРЕИ
Рассольные батареи изготовляют из газовых сварных труб
диаметром 57 хЗ мм в виде змеевиков, располагаемых у потолка или
у стен камеры.
Пристенные батареи бывают одно- и двурядные, потолочные—
однорядные, двурядные и пучковые.

328
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
а) Вшод fnycHltodyia
-. Д-9 I Ч —
П'3,5
рассол
Вход
рассола
Полосовая сталь
Рис. 149. Рассольные батареи:
я — пристенная двурядная; б — аккумуляторная
Трубы в батаре ю собирают с помощью калачей, которые
присоединяют сваркой. Длина трубы , образующей батарею, не должна
превышать 200 м. Трубы могу т быть гладкими и оребренными.
На рис. 149,а изображен а щугеп-ая рассольная батарея.
Для лучшего удаления возд уха из fa-!sfen и полного заполнения
труб рассолом движение рассо ла направлено снизу вверх, а в верх-

§ 7&. Расчет батарей
них точках батареи установлены краники для выпуска воздуха.
Наличие в рассоле воздуха вызывает усиленную коррозию металла,
увеличение расхода энергии на циркуляцию рассола, ухудшает
теплопередачу. В батарее обычно устанавливают четное количество
труб, чтобы подвид и отвод рассола был с одной стороны.
Пристенные батареи собирают на стойках из уголковой стали,
потолочные прикрепляют к потолку на подвесках из полосовой
или угловой стали.
Для поддержания в камерах постоянной низкой температуры
за счет остающегося в трубах большого количества холодного
рассола при остановке холодильной машины применяют
аккумуляторные рассольные батареи (рис. 149,6).
Аккумуляторная батарея состоит из элементов, каждый из
которых представляет собой горизонтальную трубу диаметром
315 хЗ мм и длиной от 2 до 5 м с приваренными донышками. По
высоте ставят от четырех до восьми элементов. Охлаждающая
поверхность такой батареи составляет от 2 до 5 ж2. Рассол движется
в элементах снизу вверх. Масса рассола в батареях от 180 до
440 кг.
В последнее время для изготовления рассольных батарей стали
использовать стеклянные трубы. Их основные преимущества
следующие: высокая антикоррозийная и химическая стойкость ко всем
агрессивным средам и более легкое снятие снеговой шубы.
Коэффициент теплопередачи практически близок к
коэффициенту теплопередачи батарей из металлических труб. Рассольные
стеклянные батареи установлены на гормолзаводе в г.
Пятигорске, на Московском химикб:фармацевтическом заводе и др.
§ 78. РАСЧЕТ БАТАРЕЙ
Расчет батарей независимо от их 'конструкции состоит в
определении поверхности, передающей тепло, по формуле
где F — теплопередающая поверхность батареи, м2\
Q0— тепловая нагрузка на батарею, определяемая
калорическим расчетом, em;
tB—10= 0 — разность между температурой воздуха
охлаждаемого помещения и температурой кипения
холодильного агента или средней температурой
рассола, °С. Для аммиачных и рассольных батарей 0
принимают 8—10°С, для фреоновых батарей —
10-15°С;
k — коэффициент теплопередачи, отнесенный к наружной
поверхности труб*(гладких или ребристых), вш/м2-град.

330 Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Коэффициент теплопередачи батарей может быть принят по
табл. 49 или 50 или определен расчетом по формуле
* = -i /Unr i~ <153>
+*-+(S-^+—jp
где яв03 — коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху,
вт1мг-град;
R ин— тепловое сопротивление слоя инея, м2-град1вт\
У]— — термическое сопротивление стенки трубы и загрязне-
ний, м2-град/вт;
яа — коэффициент теплоотдачи со стороны холодильного
агента, вт/м2-град;
р — степень оребрения батареи (отношение наружной
поверхности труб и ребер к внутренней поверхности труб).
При приближенных расчетах коэффициент теплопередачи
батарей из гладких труб можно определять по формуле
/г = 3,51/~ё" . (154)
Коэффициент теплопередачи ребристых аммиачных и
рассольных батарей при коэффициенте оребрения 5—10 составляет
примерно 50% от коэффициента теплопередачи гладкотрубной батареи.
Коэффициент теплопередачи ребристых фреоновых батарей
(отнесенный к наружной поверхности) при коэффициенте
оребрения от 5 до 10 составляет
3,5 — 4,65 вт1м2-град.
Найдя общую поверхность батарей, определяют их количество.
Поверхность одной батареи принимают по каталогам
выпускаемого оборудования или рассчитывают, задаваясь размерами
батареи. Размеры выбирают в зависимости от площади камеры и
длины стен, вдоль которых будут установлены батареи.
Поверхность одной батареи (в м2) равна:
h = lnf, (155>
где / — длина батареи, м;
п — количество труб в батарее;
/ — поверхность 1 м трубы, принимаемая по табл. 45.
Количество батарей, устанавливаемых в камере,
/б

§ 79. Общие понятия о влажном воздухе
331
Пример. Рассчитать атареи для камеры хранения мороженого груза
при tB = —18°С. Размеры камеры—30X20 мг. Тепловая нагрузка на
батарею Q0 = 6840 em (5900 ккал/ч).
В камере будут установлены потолочные батареи с самоциркуляцией
жидкого аммиака.
Решение
Принимаем разность между температурой воздуха в камере и
температурой кипения аммиака в = 10°С.
По табл. 49 для потолочных батарей с самоциркуляцией жидкого
аммиака температуры воздуха в камере tK = —18°С и разности
температур Q = 10° выбираем коэффициент теплопередачи k = 4,75 вт/м2 ■ град
(4,1 ккал/м2 ■ ч ■ °С).
Поверхность батареи равна
6840 „ „ 5900 „ .
= 4 75-10 ~ ' или =4 1-1 = 143' '
Длину батареи принимаем равной 25 м. Каждый элемент батареи
состоит из трех труб. Батареи изготовлены нз оребренных труб диаметром
57X3,5 мм. Ребра спиральные. Шаг ребер 35,7 мм. По табл. 45 находим
поверхность 1 м трубы, равную 1,12 л2.
Поверхность одного трехтрубного элемента равна
/б = 25-3-1,12 = 84 At2.
В камере необходимо поставить потолочную шеститрубную батарею.
§ 79. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ВЛАЖНОМ ВОЗДУХЕ
Воздух состоит из смеси азота, кислорода и водяных паров.
Количество водяных паров, содержащееся в воздухе, может быть
различным, и оно характеризуется величиной абсолютной
влажности воздуха или влагосодержанием воздуха.
Абсолютной влажностью воздуха (е кг/м3) называют количество
водяного пара в 1 м3 влажного воздуха, а иногда парциальное
давление водяного пара в мм рт. ст.
Влагосодержанием влажного воздуха (d кг/кг) называют
количество водяного пара, приходящееся на 1 кг сухого воздуха.
Предельное количество водяных паров в воздухе зависит от
температуры и давления воздуха. При повышении температуры
увеличивается предел насыщения его водяными парами.
Относительная влажность воздуха <р есть отношение
абсолютной влажности воздуха е к абсолютной влажности насыщенного
воздуха е" при той же температуре:
ср = — . ■ 157)
е"

332 Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Отношение влагосодержания воздуха d при данных условиях
к влагосодержанию насыщенного воздуха d" при той же
температуре называют степенью насыщения:
Ф=-£. 057а)
Температуру, при которой имеющееся в воздухе количество
водяных паров насыщает его полностью, называют точкой росы.
Понижение температуры воздуха ниже точки росы приводит к
выпадению избыточной влаги в виде росы или инея.
Энтальпией (теплосодержанием) влажного воздуха l дж1кг
называется количество содержащегося в нем тепла, отнесенное к
1 кг сухой его части. Это количество отсчитывают от условной точки
(^=0°С; d=Q кг/кг).
Энтальпия влажного воздуха равна
i = 1,02t +.r(2490 + 1,880 d кдж/кг], (158)
где 1,02 — теплоемкость сухого воздуха, кдж/кг-град;
2490 — скрытая теплота испарения воды, кдж/кг;
1,88 — теплоёмкость водяных паров, кдж/кг-град.
Диаграмма d—i для влажного воздуха
Диаграмма d—i для влажного воздуха позволяет определять
параметры и производить расчеты, связанные с изменением
состояния влажного воздуха.
На диаграмме d—i (рис. 150) нанесены в косоугольной системе
координат линии постоянной энтальпии «=const, температуры t =
= const, влагосодержания d=const и кривые постоянной
относительной влажности 9 =const.
На полях диаграммы построен в виде лучей, исходящих из
начала координат (d=0 и *=0), угловой масштаб. На каждом луче
поставлено число, соответствующее отношению изменения
теплосодержания Li к изменению влагосодержания Дй:
e = AL. (159)
Ad
Диаграмму d—i предложил в 1918 г. советский ученый Рам-
зин, а несколько позднее в 1923 г.— немецкий проф. Молье.

§ 79. Общие понятия о влажном воздухе
333
Рис. 150. Основные лиини диаграммы й—i для
влажного воздуха
Пример. По диаграмме d—i (приложение 8) определить влагосодер-
жание, энтальпию, точку росы и парциальное давление водяных паров
прн температуре воздуха +17,5СС и относительной влажности 70%.
Решение
На осн ординат находим температуру +17,5°С и проводим изотерму
до пересечения с линией относительной влажности 0,7. Искомое состояние
характеризуется параметрами точки /. Проводим вертикальную прямую
до пересечения с осью абсцисс и определяем dj = 8,7 г/кг. По масштабу
энтальпий находим », = 9,4 ккал/кг = 39,3 кдж/кг. В точке пересечения
вертикали d\ = const и линии <р= 1 получаем состояние воздуха с
температурой точки росы ^рос = П,8°С. По точке пересечения той же вертикали с
линией парциальных давлений определяем парциальное давление водяных
паров Р = 10 мм pm. cm. (р = 1,333 кн/м2).
Воздух охлаждается, соприкасаясь с холодной поверхностью труб
в сухом или теплоносителя в мокром воздухоохладителе. Если температура
поверхности ниже точки росы, то на холодной поверхности конденсируется
влага. Воздух непосредственно у охлаждающей поверхности сухого
воздухоохладителя будет иметь температуру, равную температуре охлаждающей
поверхности, и относительную влажность <р = 100%. Температура
охлаждающей поверхности несколько выше температуры холодильного агента
или рассола (примерно на 0,5°С).
Процесс охлаждения воздуха в d—i диаграмме изобразится лниией
1—а» (рис. 151).
Уклон линии процесса характеризуется уравнением
di — d2 '
(160)

334
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
е
^4
}^1
\ji^^j/
/
Лш
^"/1
/ 1
/ 1
г 1
1
1
1
1
ji
\
41
1
1
1
1
1
1
1
Ig.
Lx
\^
""Ч*-
где<1, t2, <щ,—энтальпии воздуха на
входе в
воздухоохладитель, на выходе из
воздухоохладителя и
насыщенного воздуха
у охлаждающей
поверхности, дж/кг;
d\, di, dw —влагосодержание
воздуха на входе, на
выходе из
воздухоохладителя и насыщенного
воздуха у
поверхности, кг/кг.
Начало линии процесса
(точка /) характеризуется начальными
параметрами воздуха, поступающего
в воздухоохладитель ti, tflt j'i.
Состояние насыщенного воздуха у
охлаждающей поверхности сухого
воздухоохладителя (точка w)
определяется относительной влажностью <f =
= 100% и температурой
поверхности tw.
В мокрых воздухоохладителях
влагосодержание воздуха над
поверхностью рассола меньше, чем иад
поверхностью воды, поэтому
состояние воздуха над рассолом определяется температурой иа 0,5°С выше
температуры рассола и относительной влажностью <р<100%. Равновесная
относительная влажность будет тем меньше, чем ниже температура замерзания
рассола.
Воздух, выходящий из воздухоохладителя, можно рассматривать,
как смесь воздуха, поступающего в воздухоохладитель, и насыщенного
воздуха у охлаждающей поверхности.
На диаграмме d—i точка 2, характеризующая состояние воздуха на
выходе нз воздухоохладителя, лежит на линии процесса /—w. Положение
точки 2 определяется пересечением линии /—w н линии постоянной
энтальпии (а, которую определяют по уравнению
dud2d,
Рис. 151. Процесс изменения
состояния воздуха в воздухоохладителе в
диаграмме d—I
l« — li —
(161)
где Qo — холодопроизводительность воздухоохладителя, вт;
G — количество охлаждаемого воздуха, проходящего через
воздухоохладитель, кг/сек;
«г — энтальпия воздуха, поступающего в воздухоохладитель, дж/кг.
В сухом воздухоохладителе воздух можно осушать или оставлять
влагосодержание без изменения.
В мокром воздухоохладителе возможно осушение и увлажнение
воздуха,
§ 80. ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛИ
Воздухоохладители служат для охлаждения воздуха,
циркулирующего в камере. В зависимости от рабочего тела, подаваемого
в воздухоохладитель для охлаждения воздуха, их подразделяют на
воздухоохладители непосредственного охлаждения и рассольные.

§ 80. Воздухоохладители
Кроме того, воздухоохладители бывают сухие, мокрые и
смешанные. В первых воздух охлаждается, отдавая тепло рабочему
телу через стенку трубы, во вторых — тепло передается при
прямом контакте с холодной поверхностью теплоносителя, в третьих —
охлаждение воздуха происходит вследствие соприкосновения с
холодной поверхностью змеевиков и с поверхностью теплоносителя.
Наиболее распространены сухие воздухоохладители
непосредственного охлаждения.
Сухие воздухоохладители. Аммиачные воздухоохладители
непосредственного охлаждения изготовляют из стальных бесшовных
труб диаметрами 24 х2; 30 х2,5; 38 х2,5 мм в виде змеевиковых или
коллекторных секций. На трубы навиваются спиральные ребра для
увеличения поверхности соприкосновения с воздухом.
Фреоновые воздухоохладители выполняют главным образом
из медных труб диаметрами 10 xl; 12x1; 15x1; 18 х 1,5 мм с
латунными, алюминиевыми или медными ребрами.
Шаг ребер принимают равным 2—3 мм при работе
воздухоохладителя в условиях положительных температур, 3—4 мм — при
работе воздухоохладителя в условиях интенсивного влаговыделе-
ния, 8—10 мм — при работе со слоем инея.
Применение ребристых труб позволяет обеспечить
компактность воздухоохладителя, малый вес, невысокую стоимость,
высокий удельный теплосъем с единицы длины трубы.
Воздух нагнетают через воздухоохладитель осевыми или
центробежными вентиляторами. Если вентилятор должен обеспечить
циркуляцию воздуха только через воздухоохладитель, используют
осевые вентиляторы, создающие малые напоры. При наличии
воздуховодов, фильтров и других сопротивлений применяют
центробежные вентиляторы. Движение воздуха должно быть
направлено поперек труб.
На рис. 152,а показан фреоновый воздухоохладитель для уме-
енно низких температур. В плотном кожухе заключена ребристая
атарея, состоящая из 55 медных труб диаметром 18 х 1,5 мм,
расположенных в пять рядов по глубине. На трубах насажены
методом протяжки шарика плоские латунные ребра толщиной 0,55 мм
с шагом 7 мм. Теплопередающая поверхность воздухоохладителя
составляет 15,85 мг.
Фреон-12 подают в змеевик сверху через автоматический
терморегул и рующий вентиль ТРВ-2, расположенный на задней стенке
корпуса. Пары фреона отводят из змеевика снизу. Перед
поступлением в компрессор они проходят через теплообменный трехвит-
ковый змеевик, навитый снаружи диффузора, в котором пары
нагреваются теплым воздухом, поступающим от вентилятора.
Воздухоохладитель снабжен осевым вентилятором № 4
производительностью 0,5 м3/сек. Скорость воздуха в живом сечении
воздухоохладителя — 2,85 м/сек.
i

336
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
*¥&
^
^^^\^ф'
а 3
So.
« «
и о.
S »
m с
5«
0 а>
сн
БЗ
а> м
ч я
А Я
1 а
" « Я
S а- я
Я "1
"в *
р S
v m
m '
а.-
««
§§
а о*
•и «> **
£ о ч
ш к
a i §
9-й
С-'Ч
О >>о
г не
s о
£*
xl
п .-
S О.
я 9
S
ч
1)
ь
X
5
ч
О о R
Оке;
X Я Я
к
и ч*
о 2
сч
III

§ 80. Воздухоохладители
На рис. 152,6 изображен низкотемпературный аммиачный
воздухоохладитель (ЦКБХМ — завод «Компрессор»).
Воздухоохладитель состоит из труб диаметром 38 х2,5 мм с навитыми ребрами.
Конструкция воздухоохладителя обеспечивает минимальное
влияние гидростатического столба жидкости. Такие воздухоохладители
применяют для температур кипения —40°С и ниже. В
низкотемпературных воздухоохладителях электродвигатель вынесен за
пределы охлаждаемого помещения для уменьшения потерь холода.
Сухие воздухоохладители часто используют в кондиционерах
небольшой производительности. В этом случае их компонуют
вместе с холодильной машиной в одном корпусе.
Мокрые воздухоохладители. В мокрых воздухоохладителях
воздух охлаждается вследствие непосредственного
соприкосновения его с охлаждающей жидкостью. Конструктивно их выполняют
с насадками или форсуночными.
Мокрый воздухоохладитель с насадкой из фарфоровых колец
показан на рис. 153,а. Кольца высотой 25 мм и диаметром 25 мм,
с толщиной стенок 2—3 мм, насыпанные слоем высотой 200—400 мм
создают большую смачиваемую поверхность (около 220 м2/м3).
Холодный рассол орошает этот слой колец, называемый рабочим
слоем.
В противоток рассолу через кольца вентилятор продувает
воздух, который, соприкасаясь с большой поверхностью рассола,
охлаждается. Для отделения капель рассола воздух проходит через
отбойный слой фарфоровых колец высотой 100—200 мм,
насыпанный на сетку, расположенную выше оросительного устройства.
Отепленный рассол сливается в поддон, а оттуда в испаритель, где
он охлаждается и центробежным насосом подается вновь в
орошающее устройство воздухоохладителя. Интенсивность орошения
принимают равной 0,0011—0,00167 мУсек на 1 ж2 площади поперечного
сечения воздухоохладителя. Скорость движения воздуха в насадке
принимают 0,8—1,1 м/сек.
Теплый воздух из камеры поступает в воздухоохладитель
через нижний патрубок, охлаждается и через нагнетательный
патрубок вентилятора или через сопло нагнетается в камеру.
Форсуночный воздухоохладитель (рис. 153,6) выполнен в виде
камеры, с двумя-тремя рядами форсунок и поддоном. Холодный
рассол или воду подают центробежным насосом к форсункам,
создающим факелы брызг, навстречу которым вентилятор подает
отепленный воздух из камеры. Соприкасаясь с поверхностью воды
или рассола, воздух охлаждается и нагнетается в камеру. Для
уменьшения уноса влаги воздух проходит через зигзагообразные
сепараторы капель. Скорость воздуха в камере не выше 2,5 м/сек.
Отепленный рассол сливается в испаритель для охлаждения.
Форсуночные воздухоохладители широко применяют в
центральных установках кондиционирования воздуха.

338
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное вборудввание
Рис 153. Мокрые воздухоохладители:
о — оросительный с насадкой из фарфоровых колец: 1 — бак;
2 — сетка; 3—кольца; 4 — желоб; 5 — отбойный слой колец;
6 — нагреватель; 7 — электродвигатель вентилятора; 8 —
вентилятор; 9 — раструб; б — форсуночный

§ 81. Расчет воздухоохладителей
Смешанные воздухоохладители. В
воздухоохладителях смешанного типа (рис. 154)
вентилятор просасывает воздух через гладко-
трубные или ребристые змеевики,
заключенные в стальной кожух. В трубах змеевиков
кипит холодильный агент. Снаружи змеевики
орошаются холодной водой (при
положительных температурах) или рассолом (при
отрицательных температурах), разбрызгиваемыми
форсунками. Таким образом, воздух
соприкасается и с поверхностью теплоносителя и
с поверхностью охлаждающих змеевиков.
Все внутренние части
воздухоохладителя, соприкасающиеся с теплоносителем и
воздухом, должны иметь антикоррозийное
покрытие. В случае применения рассола для
орошения змеевиков уменьшается
концентрация соли вследствие поглощения
рассолом влаги из воздуха, поэтому в схеме
необходимо предусмотреть реконцентратор
рассола.
Количество теплоносителя, орошающего
трубы, должно быть от 0,00167 до
0,00208 м3/сек на 1 м* площади поперечного
сечения воздухоохладителя.
Скорость воздуха не должна превышать
2 м/сек. Основной недостаток смешанных
воздухоохладителей — повышенная
коррозия.
§ 81. РАСЧЕТ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЕЙ
. Насчет воздухоохладителя состоит в определении его теплопе-
редающей поверхности, состояния выходящего воздуха и
количества циркулирующего воздуха.
Для этого необходимо знать: 1) тип устанавливаемого
воздухоохладителя; 2) потребную холодопроизводительность
воздухоохладителя Q0 em; 3) температуру и относительную влажность
воздуха, поступающего в воздухоохладитель (t1 и <pi); 4) температуру
кипения холодильного агента или температуру рассола (/„ или /р).
В диаграмме d—/ строят процесс охлаждения воздуха и
определяют температурно-влажностный режим работы
воздухоохладителя.
I a uuuui
о о с о о о с
ЗООООООС
о о о о о [ЖГ
о о о о о"о а
э о о о о oqfc
о о о о о оо
О С О О о О р
о о о о о q Ь
Рис. 154.
Воздухоохладитель смешанного
типа:
/ — охлаждающие
змеевики; 2 — рассольный
трубопровод; 3 —
форсунки; 4 —
иллюминатор; 5 — вентилятор

ОДП Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Расчет сухого воздухоохладителя
Теплопередающую поверхность воздухоохладителя
определяют по формуле
F = -£r' (162>
где Q0— холодопроизводительность воздухоохладителя,
определяемая калорическим расчетом, вт\
k — коэффициент теплопередачи воздухоохладителя,
вт/ м* ■ град;
Qm— средняя разность температур между циркулирующим
воздухом и кипящим холодильным агентом или рассолом.
Значение коэффициента теплопередачи может быть принято:
1) для гладкотрубного воздухоохладителя при движении воздуха
поперек труб со скоростью 3—5 м/сек равным 29 — 35 вт/м2 • град;.
2) для гладкотрубного воздухоохладителя при движении воздуха
вдоль труб— 17,5-^-21,0 вт/м*-град; 3) для ребристых фреоновых
воздухоохладителей с коэффициентом оребрения 10—15 при
скорости движения воздуха от 3 до 5 м/сек — равным 17,5—23,3
вт/м*-град (выпадение влаги в виде капель); 4) для аммиачных
воздухоохладителей с ребристыми трубами при скорости воздуха
4—5 .м/сек—11,6—17,5 вт/м2-град (выпадение влаги в виде
инея).
Для примерных расчетов значение коэффициента
теплопередачи может быть вычислено по формуле
£=15,1"КЙГ, (163)
где w — скорость движения воздуха, м/сек.
Разность 9т между средней температурой охлаждаемого
воздуха и температурой кипения холодильного агента или
температурой теплоносителя принимают 12—18°С при t0 или ? =0°С; 6—-
10°Спри /„или гр=(—10) — (—40)°С;3—5°Спри /„=(—70)-^(—80°)С.
Воздух охлаждается в воздухоохладителе на 2—5°С.
Теплоноситель, проходя через змеевики воздухоохладителя,
нагревается при умеренно низких температурах на 2—4°С, при
низких — на 1— 2°С.
По найденной теплопередающей поверхности подбирают
воздухоохладитель по каталогам выпускаемого оборудования или
определяют размеры его расчетным путем.
Объем воздуха, циркулирующего через воздухоохладитель
(в м3/сек), определяют по формуле
V = -^—, (164)
Р (ii — h)

§ 82. Подбор вентиляторов (Ml
где р — плотность воздуха при средней температуре воздуха,
определяемая по психрометрической таблице или по d—i
диаграмме, кг/м3;
'i< Н— энтальпии воздуха на входе и на выходе из
воздухоохладителя, определяемые по d—< диаграмме, дж/кг.
Пример. Определить теплопередающую поверхность фреонового
воздухоохладителя из оребренных труб и производительность вентилятора для камеры
хранения охлажденного груза. Холодопроизводительность воздухоохладителя—
34 900 вт. Температура воздуха в камере 0°С. Скорость воздуха — 5 м/сек.
1. Температура воздуха, поступающего в воздухоохладитель ti=+2° и
относительная влажность <pi=80%.
2. Температура воздуха на выходе нз воздухоохладителя t2=—2°С.
3. Температура кипения фреона на 10°С ниже температуры воздуха —
h Ю°С.
4. В диаграмме d — i стронм процесс охлаждения воздуха. По данным
<i= +2°С и ф1 = 0,8 находим точку /, параметры которой определяют
состоиние воздуха, поступающего в воздухоохладитель, »i=2,6 ккал/кг=
10,8-Ю3 дж/кг. Принимаем температуру воздуха у охлаждающей
поверхности труб иа 0,5°С выше температуры кипения фреона ?з=—9,5°С.
По температуре h=—9,5°С и <р=100°/о определяем точку 3. Пересечение
прямой /—3 и изотермы t2=—2°С дает точку 2, параметры которой характеризуют
состояние воздуха на выходе из воздухоохладителя: (2=1,2 «сал/кг=5,03-10*
дж/кг и р=1,29 кг/м3.
5. Для ребристого фреонового воздухоохладителя при скорости воздуха
и»=5 м/сек коэффициент теплопередачи принимаем й = 23,3 вт/м2-град.
6. Поверхность воздухоохладителя
34 900
150 м*.
23,3-10
По найденной поверхности подбирают по нормали воздухоохладитель или
определяют размеры воздухоохладителя путем конструктивного расчета.
7. Производительность вентилятора
34 900 jt*_
V== 1,29(10,8 — 5,03)-103 -4-68 сек '
§ 82. ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРОВ
Основными величинами, характеризующими работу
вентилятора, являются: V—производительность вентилятора, м3/сек;
Н — напор воздуха, создаваемый вентилятором, н/м2; N —
мощность, затрачиваемая на валу, кет; п — число оборотов в сек; tj —
коэффициент полезного действия.
1. Производительность вентилятора
Увоз = — - (165)

342 Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
где GB03— количество воздуха, проходящего в секунду через
воздухоохладитель, кг/сек;
р — плотность воздуха, соответствующая средней его
температуре, кг/м3.
2. Напор, создаваемый вентилятором, должен быть
достаточным для преодоления сопротивлений, возникших от трения воздуха
о стенки при движении по воздуховоду, и сопротивлений от
наличия местных сопротивлений — поворотов, ответвлений, шиберов
и т.д.
Потери напора от трения (в н/м2)
ЯТР=^-^. (166)
где X = п'0 25 коэффициент сопротивления трению при кри-
0,316
Re0
терии Рейнольдса 2300 <Re< 100 000; ~
/ — длина воздуховода, м;
d — диаметр воздуховода, м;
w — скорость движения воздуха в воздуховоде,
равная 3—5 м/сек;
р — плотность воздуха, кг/м3.
Критерий Рейнольдса
Яе = Щ, (167)
ч
где
v — коэффициент кинематической вязкости воздуха, принимаемый
при температурах воздуха +20, 0,—20 и —50°С
соответственно равным 15,7.10е; 13,7.10е; 11,93-10е; 9,54-10е мЧсек.
Для воздуховодов прямоугольного сечения вместо d —
диаметра воздуховода в формулы вводят величину эквивалентного
диаметра
d™ = TTT' <168)
о -\- и
где Ъ — ширина воздуховода, м\
h — высота воздуховода, м.
Потери напора на преодоление местных сопротивлений (в н/м2)
Ям = ^. (169)
где Е — коэффициент местного сопротивления, принимаемый по
табл. 51.

§ 82. Подбор вентиляторов
343
Таблица 51
Коэффициенты местных сопротивлений для воздушных
каналов прямоугольного сечения
Вид сопротивления
Е
Поворот канала — колено под углом 90° . .
Поворот канала—колено под углом 135° . .
Плавный отвод канала под углом 90° . . . .
Ответвление канала под углом 90°
Ответвление канала под углом 135° . . . .
Ответвление канала с закругленным отводом
Прямоугольное отверстие в каналах . . . .
1,10—1,65
0,35—0,55
0,20—0,35
2,5—3,0
2,0-2,5
1,0—1,5
0,1—0.2
Напор, создаваемый вентилятором (в н/м2)
Н = НТР + НМ + Ядин, (170)
где #днк — динамический напор, создаваемый вентилятором, н/м2;
11
"дин
(170а)
где wB— скорость воздуха на выходе из вентилятора, м/сек.
3. Расход электроэнергии (в кет) на работу вентилятора
определяют по формуле
VH (171)
N = ■
'Чвен 'Чпер
1000
гДе71вен — коэффициент полезного действия вентилятора (от 0,4
до 0,8);
■*}пер— коэффициент полезного действия передачи (от
электродвигателя к вентилятору), значение которого принимают
при непосредственном соединении равным 1, при клино-
ременном приводе — 0,9—0,95.
Мощность электродвигателя (в кет)
N.
Ыг,
(172)
где е — коэффициент запаса, величину которого принимают в
зависимости от мощности электродвигателя:
Ееличина мощности, Коэффи-
тт циент
До 0,5 1,5
0,5—1,0 1,3
1,0—2,0 1,25
Величина мощности Коэффи-
квт циент
2,0-3,0 1,2
3,0—5,0 1,15
Более 5 \ \

344
Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Для бесшумной работы системы окружная скорость на колесе
вентилятора не должна превышать 20 м/сек. Величину окружной
скорости определяют по формуле
iw = 3,14DKn, (173)
где w — окружная скорость колеса, м/сек;
DK—диаметр колеса, м;
п — число оборотов в секунду.
Для уменьшения шума скорость воздуха в воздуховоде не
рекомендуется выбирать более 10 м/сек.
Производительность вентилятора при работе на одну и ту же
сеть пропорциональна числу его оборотов
£ = -• (174)
Напор, создаваемый вентилятором, изменяется
пропорционально квадрату числа оборотов:
Hi __ / пг'
Нг \ пг,
Мощность, затрачиваемая в вентиляторе, пропорциональна
кубу его числа оборотов:
£-(t)'- <176)
При выборе типа вентилятора следует учитывать, что осевые
вентиляторы можно применять при общем сопротивлении
движению воздуха Н не более 196 н/м*, центробежные вентиляторы
низкого давления применяют для перемещения больших объемов
воздуха — до 14,0 м?/сек воздуха с преодолением сопротивлений до
786 н/м2 (табл. 52).
Таблица 52
Характеристика осевых и центробежных вентиляторов,
применяемых на холодильниках
(175)
Тип
вентилятора
Диаметр

всасывающего
отверстия
или
крыльчатки, мм

Производительность,
м' /сек-3600
Напор, мм
вод. ст. {1 мм
вод. ст.=
=9,8 н/м2)
Коэффициент
полезного
действия
Число
оборотов вен-
тилято'ра
в минуту
Мощность

электрического
двигателя,
кет
Осевые
МЦ №6
МЦ №7
МЦ №8
Ц4 №6
Ц4 №7
Ц4 №8
БРН № 8
600
700
800
600
700
720
800
2200—7000
6500—19000
10000—28000
21— 9,5
26—И
35—19
Центробежньи
3000—8500
5000—14000
10000—20000
5000—17000
41—31
42—30
50—30
40—30
0,3—0,5
0,3—0,55
0,3—0,55
0,7
0,73—0,7
0,8—0,5
0,6
1410
1420
1440
0,6—1,7
1,7-2,8
2,8-4,5
725—960
600—900
600—800
600—900
1,7—4,5
2,8—7,0
1,0—4,5
2,8—10

§ 83. Кондиционирование воздуха
§ 83. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА
Задачей кондиционирования воздуха является поддержание в
помещении определенной температуры и влажности воздуха.
Различают комфортное кондиционирование и технологическое.
Цель первого — создать в производственных, общественных или
жилых помещениях условия, необходимые для хорошего
самочувствия человека. Цель второго — обеспечить благоприятные
метеорологические условия для проведения различных технологических
процессов, для предупреждения снижения качества продуктов при
хранении и для уменьшения их потерь.
В общем случае система кондиционирования воздуха должна
состоять из установки для получения холода, установки для
получения тепла и теплообменного аппарата, в котором производят
обработку воздуха — кондиционера.
По выполняемым функциям кондиционеры подразделяют на:
) летние, в которых происходит охлаждение и осушение воздуха;
2) зимние, в которых воздух нагревается и увлажняется; 3)
круглогодичные, производящие и летнее и зимнее
кондиционирование.
По степени автоматизации регулирования температурного и
влажностного режима воздуха в кондиционируемом помещении
различают установки: 1) полного кондиционирования, которые
автоматически поддерживают в помещении заданную температуру
воздуха и влажность; 2) неполного кондиционирования, которые
поддерживают постоянным один из параметров — температуру или
влажность.
По конструктивному выполнению и принципу централизации
их функций установки кондиционирования делят на три
системы:
1. Центральная система, при которой получение тепла,
холода и обработка воздуха производятся централизованно.
В помещение воздух подают вентилятором по системе
воздуховодов. Это наиболее громоздкая, сложная и дорогостоящая
система.
2. Местная система, при которой централизовано получение
тепла и получение холода, а воздух обрабатывается в местных
кондиционерах, устанавливаемых в кондиционируемых помещениях.
Горячая вода для подогрева воздуха и холодная — для
охлаждения воздуха подается в кондиционер по трубопроводам. Эта
система обладает большой гибкостью в эксплуатации.
3. Автономная система, в которой подогреватель для
подогрева воздуха и холодильная машина для охлаждения воздуха
установлены в одном кожухе с кондиционером и воздух обрабатывается
децентрализованно.

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Автономная система наиболее удобная и дешевая. Стоимость
оборудования примерно в два раза меньше, чем при центральной
системе кондиционирования. Это объясняется массовым выпуском
таких кондиционеров и крупносерийным производством
оборудования для них.
В практике применяют также смешанные системы
кондиционирования.
§ 84. КОНДИЦИОНЕРЫ
Воздух охлаждают и осушают в летних кондиционерах.
Рассмотрим более подробно их конструкцию.
В кондиционерах для охлаждения воздуха используют сухие
(в небольших установках) и мокрые (в установках средней и
большой производительности) воздухоохладители. В сухих
воздухоохладителях рабочим телом служит фреон, в мокрых — холодная
вода.
Осушение воздуха происходит при соприкосновении его с
поверхностью змеевиков или воды, температура которых ниже точки
росы, вследствие чего воздух охлаждается и влага выделяется из
него на охлаждающих поверхностях.
Осушение воздуха будет тем больше, чем ниже температура
охлаждающей поверхности. Следовательно, осушающее действие
воздухоохладителя регулируют температурой поверхности. В
сухих воздухоохладителях поддерживают соответствующую
температуру кипения фреона, а в мокрых регулируют температуру воды,
смешивая холодную воду, поступающую из испарителя в
воздухоохладитель, с отепленной водой, отходящей из воздухоохладителя.
В подавляющем большинстве случаев кондиционеры работают
с рециркуляцией воздуха. В этом случае на обработку поступает
в основном воздух, забираемый из кондиционируемого помещения,
а наружный воздух только добавляют в определенном минимально
необходимом количестве.
Кондиционеры, работающие только на наружном воздухе без
рециркуляции, применяют лишь для помещений со значительными
Рис. 155. Круглогодичная система кондиционирования:
а — схема кондиционера с двойной рециркуляцией; 1 — калорифер первого подогрева;
2 — промывная камера; 3—фильтр; 4 — калорифер второго подогрева; 5 — вентилятор;
6 — кондиционируемое помещение; 7 — вытяжка; / — какал первой рециркуляции;
// — канал второй рециркуляции; /// — канал забора свежего воздуха; IV —
нагнетательный канал; б — продольный разрез кондиционера производительностью по
воздуху 110 000 м'/час: /—центробежный вентилятор двухстороннего всасываиия;2 —
электродвигатель; 3 — пластинчатый воздухонагреватель второго подогрева; 4 — двуряд-
ная промывная камера; 5 — центробежный насос; 6 — поверхностный
воздухоохладитель; 7 — пластинчатый воздухоохладитель первого подогрева; 8 — электростатический
фильтр; 9 — устройство для промывки электрофильтра; 10 — фильтр предварительной
очистки (рулонный); 11 — пластинчатый воздухонагреватель предварительного
подогрева; 12 — заслонка наружного воздуха с электроподогревом и пневматическим
приводом; 13 — заслонка рециркуляционного воздуха с пневматическим приводом:
14 — металлические стенки кондиционера с звуко- и теплоизоляцией

§ 84. Кондиционеры
34
вредностями, в которых рециркуляция запрещена санитарными
нормами.
На рис. 155 показана центральная круглогодичная система
кондиционирования с двойной рециркуляцией. Рециркуляционный

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
воздух можно подмешивать до камеры орошения по каналу /
(первая рециркуляция) и после камеры орошения по каналу // (вторая
рециркуляция). Система служит для поддержания в помещении
постоянной температуры воздуха tn и влажности <рп. В летнее время
наружный воздух поступает по каналу ///, смешивается с
воздухом первой рециркуляции, поступающим по каналу /. Смесь
охлаждается в промывной камере 2. К охлаждаемому воздуху
подмешивается воздух второй рециркуляции и, пройдя фильтр и
калорифер, воздух нагнетается вентилятором 5 в помещение.
Зимой наружный воздух подогревается калориферами первого
подогрева 1 и, смешиваясь с воздухом первой рециркуляции,
поступает в камеру орошения 2 для увлажнения. Воздух второй
рециркуляции смешивается с увлажненным воздухом, поступает в
калорифер второго подогрева 4 и нагнетается в помещение.
Автоматическое управление системой осуществляет
терморегулятор 7\ и влагорегулятор Вх, которые устанавливают в
кондиционируемом помещении. Терморегулятор 7\ управляет клапаном /Св,
регулирующим распределение воздуха между первой и второй
рециркуляцией, а также клапанами Кх и /С2) первый из которых
регулирует подачу теплоносителя в калорифер 4, второй — расход
воздуха через калорифер. Влагорегулятор Вг управляет
трехходовым клапаном /С3 смесителя холодной и оборотной воды.
Регулируя температуру воды, поступающей в смеситель, клапан /С3
регулирует влажность воздуха. На рис. 155,6 изображен кондиционер
производительностью 110000 м3/ч, установленный в Кремлевском
Дворце съездов.
Большое распространение получили автономные кондиционеры.
Их подразделяют на комнатные холодопроизводительностью от 1,75
до 6,96 тыс. вт, квартирные холодопроизводительностью от 6,96
до 35 тыс. вт, зальные холодопроизводительностью от 6,96
до 175 тыс. вт.
Комнатные кондиционеры состоят из двух отсеков: испари-
тельно-вентиляторного (холодного) и компрессорно-конденсатор-
ного (теплого).
В холодном отсеке находятся испаритель, фильтр и
вентилятор для подачи охлажденного воздуха в помещение. В теплом —
компрессор, конденсатор воздушного охлаждения и вентилятор,
забирающий наружный воздух и прогоняющий его через
конденсатор наружу.
Различают три типа комнатных кондиционеров: подоконные,
оконные и внутристенные (рис. 156).
Существенный недостаток подоконного кондиционера —
проникновение тепла и шума от компрессорно-конденсаторного отсека
в кондиционируемое помещение.
Наиболее распространен оконный кондиционер. К недостаткам
оконных кондиционеров относятся следующие: отсутствие жесткой

$ 84. Кондиционеры
349
Рис. 156. Типы комнатных кондиционеров:
/ — оконный; 2 — подоконный; ■? — виутристениый
опоры при креплении к оконной раме, ухудшение внешнего вида
фасадов здания, уменьшение световой площади окна.
Внутристенный кондиционер лишен недостатков предыдущих
конструкций. Он состоит из стального кожуха с наружной
решеткой, который плотно заделывают в стену. В кожух вставляют
кондиционер в виде агрегата и со стороны помещения закрывают
пластмассовой крышкой. По конструкции он аналогичен
оконному.
Во внутристенных кондиционерах уменьшается шум и
вибрация вследствие жесткого крепления кожуха. Такие кондиционеры
не уменьшают световой площади окна. Их удобно монтировать.
В иих хорошие условия охлаждения конденсатора.
Квартирные кондиционеры применяют для
кондиционирования группы комнат. Они бывают трех типов: чердачные,
шкафные и раздельные.
Чердачный кондиционер выполнен аналогично оконному в
виде общего агрегата, но имеет более мощный вентилятор и
фланцы для присоединения всасывающего воздуховода, забирающего
теплый воздух, и напорного, нагнетающего холодный воздух в
комнаты. Конденсаторный отсек выставляют на улицу для лучшего
охлаждения. В небольших жилых домах кондиционер и разводку
воздуховодов помещают на чердаке. В квартирах кондиционер
подвешивают у потолка нежилой комнаты (ванны, кладовой), а
воздуховоды проходят по коридору.

Глава XII. Способы охлаждения камер и камерное оборудование
Шкафный кондиционер оформлен в виде шкафа, в верхней
части которого расположен холодильный отсек, в нижней —
теплый.
Раздельные кондиционеры состоят из двух отдельных
агрегатов — испарительного, помещаемого в коридоре или
подсобной комнате, и конденсаторного, устанавливаемого вне здания,
соединенных между собой трубопроводами. Испарительный агрегат
соединен с кондиционируемыми помещениями воздуховодами.
Зальные кондиционеры служат для обслуживания больших
помещений — ресторанов, музеев, производственных зданий.
В автономных кондиционерах применяют герметичные
бессальниковые поршневые компрессоры, работающие на фреоне-22.
Применение фреона-22 по сравнению с фреоном-12 позволяет снизить
расход электроэнергии компрессором примерно на 6%, уменьшить
поверхность тешюобменных аппаратов примерно на 10% и
уменьшить часовой объем, описанный поршнем, на 35—40%.
©

Глава XIII
СХЕМЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
§ 85. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СХЕМАМ
Схемы охлаждения должны обеспечивать: 1) поддержание
заданного температурного и влажностного режимов в охлаждаемых
камерах; 2) простоту в обслуживании и безопасность в работе;
3) гибкость при эксплуатации установки, допускающую
переключение оборудования с одних испарительных систем на другие и
изменение температурного режима в камерах; 4) хорошую подачу
жидкого холодильного агента и теплоносителя в приборы охлаждения
и быстрый слив жидкости при необходимом их освобождении;
5) возможность частичной или полной автоматизации работы
установки; 6) минимальное влияние гидростатического столба жидкого
холодильного агента на работу приборов охлаждения; 7) малую
емкость системы по холодильному агенту; 8) высокую интенсивность
теплопередачи; 9) минимальную коррозию оборудования и
трубопроводов; 10) невысокую стоимость монтажа и эксплуатации.
Схемы непосредственного охлаждения различают по способу
подачи жидкого холодильного агента в приборы охлаждения: 1)
схемы, в которых для подачи используют разность давлений
конденсации и кипения или напор, создаваемый столбом жидкости,
называют безнасосными и 2) схемы с принудительной подачей жидкости
аммиачным центробежным насосом называют насосными.
Кроме того, схемы непосредственного охлаждения
подразделяют на схемы с нижней и верхней подачей жидкости в приборы
охлаждения.
Рассольные схемы различают в зависимости от конструкции
приборов охлаждения. Закрытые рассольные схемы
предусматривают включение в схему закрытых испарителей и приборов
охлаждения — рассольных батарей и сухих воздухоохладителей. Схему,
в которую включены открытые испарители или мокрые
воздухоохладители, называют открытой рассольной схемой.

Глава XIII. Схемы холодильных установок
§ 86. БЕЗНАСОСНЫЕ СХЕМЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ
1. Схема с верхним расположением отделителя жидкого
аммиака
Эта схема (рис. 157) до недавнего времени была наиболее
распространенной. Напор, необходимый для движения жидкости,
создает высота столба холодильного агента, поэтому в этих схемах
отделитель жидкости ставят на 4—5 м выше батарей верхнего этажа.
В батареи нижних этажей жидкость подается лучше, чем в
верхние этажи, так как высота столба увеличивается и напор
возрастает.
Компрессор 1 отсасывает пары аммиака из отделителя
жидкости 21 и нагнетает в барботажный маслоотделитель 4. Перед
маслоотделителем установлен обратный клапан 2, который служит для
того, чтобы не допустить обратного движения аммиака из
конденсатора или ресивера в место прорыва в случае аварии с компрессором.
В маслоотделителе пары охлаждаются жидким аммиаком, изменяют
направление движения, вследствие чего масло отделяется от пара и
перепускается в маслосборник 3, а пар поступает в конденсатор 5.
В межтрубном пространстве конденсатора пар охлаждается и
конденсируется за счет нагревания воды. Полученная жидкость
сливается в линейный ресивер 7.
Паровое пространство конденсатора соединено с паровым
пространством ресивера уравнительной трубкой, которая обеспечивает
поддержание в них одинакового давления. Конденсатор и ресивер
снабжены предохранительными клапанами, выводная труба от
которых заканчивается на 1 м выше конька крыши. Из линейного
ресивера жидкость подают в переохладитель 8, где она
переохлаждается водой на 3—5°С и поступает на регулирующую станцию 10.
Установка может работать и при отключенном переохладителе.
Тогда жидкость подают к регулирующей станции по обводной
трубе. Из коллектора регулирующей станции жидкость распределяется
между потребителями холода. В приведенной схеме имеется
отделитель жидкости 21, через который жидкий аммиак подают в
батареи непосредственного охлаждения 18 и рассольный кожухотруб-
ный испаритель 13. Обе испарительные системы имеют одинаковую
температуру кипения и поэтому обслуживаются одним
компрессором.
Из коллектора регулирующей станции часть жидкости
подается в отделитель жидкого аммиака 21, а оттуда самотеком
сливается в батареи непосредственного охлаждения 18, расположенные
в охлаждаемых камерах 17. Пар аммиака, образующийся в
батареях, захватывая капли жидкости, возвращается в жидкоотдели-

Рассол
пЯЬи
"^м^э
I
Рис. 157. Схема одноступенчатон холодильной машины:
/ — компрессор; 2 — обратный клапан; 3 — маслосборник; 4 — барботажный маслоотделитель; 5 — конденсатор;
6 — воздухоотделитель; 7 — ресивер; 8 — переохладитель; 9 — вентиль для зарядки системы аммиаком; 10 —
коллектор регулирующей станции; // — ПРВ; 12 — сигнализатор уровня; 13 — кожухотрубиый испаритель; 14—
дренажный ресивер; 15 — дренажный коллектор; 16 — жидкостный коллектор; 17 — охлаждаемое помещение; 18 —
охлаждающие багареи; 19 — паровой коллектор: 20 — коллектор горячего оттаивания; 21 — отделитель жидкого аммиака
СО
С31
со

Глава XIII. Схемы холодильных установок
а — с подачей жидкого аммиака в уровнедержатель верхнего этажа и питания
вышележащих: / — маслосборник; 2 — дренажный ресивер; 3 — предохранитель
лектор; 6 — соленоидный вентиль; 7 — реле температуры; 8 — трехтрубная бата
лектор горячего оттаивания; 10— паровой коллектор; // —дистанционный ука
уровнедержатель верхнего этажа; 14 — отделитель жидкого аммиака; 15 — ком
горизонтальный кожухотрубный конденсатор; /* — линейный ресивер; 20 — пе
лектор регулирующей станции; 23 — вентиль для зарядки системы аммиаком;
щей станции; 2 — соленоидный вентиль; 3 — коллектор горячего пара; 4 —
уровнедержатель верхнего этажа; 7 — дистанционный указатель уровня; 8 — ре
мнака (ВНИХИ); 10 — жидкостный коллектор; // — дренажный коллект
тель. Вследствие изменения скорости и направления движения
происходит разделение парожидкостной смеси на пар,
отсасываемый компрессором, и жидкость, которая вновь используется на
питание батарей. Эту жидкость называют вторичной в отличие от
жидкости, поступающей с регулирующей станции, называемой
первичной. Другую часть жидкого аммиака подают в рассольный
испаритель 13, где, охлаждая рассол, аммиак кипит, и пар отсасывается
компрессором.
Масло спускают из аппаратов через маслосборники 3. Воздух
выпускают через воздухоотделитель 6.
Для контроля работы установки в схеме предусмотрены
контрольно-измерительные приборы. Для слива жидкого аммиака из

§ 86. Безнасосные схемы непосредственного охлаждения
355
б)
Линия горячего
оттаивания —. 73
Пар в | —*■
компрессор
I S-
--о-'
mi iiiim.'"'******^
из дренажного
ресивера ~*
уровиедержателей нижних этажей путем перелива аммиака из
ный клапан; 4 — дренажный коллектор; 5 — жидкостный кол-
рея с внутренней самоциркуляцией жидкого аммиака; 9 — кол-
эатель уровня! 12 — уровнедержатель первого этажа; 13 —
прессор; 16 — обратный клапан; 17 — маслоотделитель; 18 —
реохладитель; 21 — воздухоотделитель Кобулашвили; 22 — кол-
б — с поэтажной подачей жидкости: / — коллектор регулкрую-
паровой коллектор; S — отделитель жидкого аммиака; 6 —
ле температуры; 9 — батареи с самоцнркуляциея жидкого ам-
12 — уровнедержатель первого этажа
батарей перед оттаиванием снеговой шубы или при ремонте в схему
включен дренажный ресивер 14. Накопившаяся в дренажном
ресивере жидкость периодически поступает на питание коллектора
регулирующей станции. При этом прекращается подача жидкости к
коллектору из линейного ресивера, а в дренажном повышается
давление до давления конденсации при соединении его с
нагнетательной стороной компрессора (линией горячего оттаивания).
Такая схема имеет ряд недостатков.
1. Схема не обеспечивает безопасность работы. В случае
переполнения жидкоотделителя происходит гидравлический удар.
Количество первичной жидкости, подаваемой в отделитель жидкости,
определяется открыванием регулирующего вентиля и вручную ма-
13*

Глава ХШ. Схемы холодильных установок
шинистом или с помощью приборов автоматики поддерживается
в заданных пределах. Количество вторичной жидкости определяется
тепловой нагрузкой на испаритель. В случае значительного роста
теплопритоков происходит резкое вскипание аммиака в батареях
и выбрасывание в жидкоотделитель большого количества
вторичной жидкости, которая может переполнить его и вызвать
гидравлический удар.
2. Неравномерная подача жидкости в приборы охлаждения.
В батареи, расположенные ниже, жидкость подается более
равномерно, так как увеличивается столб жидкости и ее напор. В
батареи, расположенные далеко от отделителя жидкости, жидкость
поступает менее равномерно, так как увеличивается сопротивление
при движении жидкости по трубопроводам.
3. Влияние гидростатического столба жидкости затрудняет
получение низких температур кипения.
4. Большая аммиакоемкость системы.
5. Загрязнение системы маслом, ухудшающее теплопередачу
батарей.
Такие схемы можно применять на одноэтажных
холодильниках небольшой емкости с незначительной протяженностью
трубопроводов.
В настоящее время эта схема вытесняется более совершенными.
2. Безнасосная схема ВНИХИ
Жидкий аммиак под разностью давлений конденсации и
кипения подается с регулирующей станции 22 в уровнедержатель 13,
расположенный на самом верхнем этаже холодильника, оттуда по
переливной трубке сливается в уровнедержатель нижележащего
этажа вплоть до первого (рис. 158,а).
Уровнедержатель питает батареи данного этажа, поддерживая
в них уровень жидкости, соответствующий заполнению нижнего
ряда труб.
При достижении необходимого уровня жидкости в уровнедер-
жателе первого этажа 12 дистанционный указатель 11 дает импульс,
соленоидный вентиль 6, установленный на жидкостном
трубопроводе на регулирующей станции, закрывается и прекращает подачу
аммиака в уровнедержатель верхнего этажа. При понижении
уровня жидкости в уровнедержателе 12 жидкость начинает поступать в
уровнедержатель 13. В схему включены ребристые батареи с
самоциркуляцией жидкости 8. Пар отсасывается из батарей через
отделитель жидкости 14. Отделитель жидкости располагают на любой
высоте, поэтому такие схемы называют схемами с нижним
расположением отделителя жидкости.
Заданный температурный режим поддерживается с помощью
реле температуры 7, установленного в камере. Реле температуры

§ 86. Безнасосные схемы непосредственного охлаждения
управляет соленоидным вентилем 6 на жидкостном камерном
трубопроводе, который закрывается и прекращает подачу жидкости в
батареи данной камеры при достижении требуемой температуры
воздуха в камере.
Основной недостаток этой схемы — зависимость заполнения
жидкостью приборов охлаждения верхних этажей от работы
приборов охлаждения первого этажа. Например, если в камере первого
этажа теплопритоки незначительны и расход жидкости небольшой,
соленоидный вентиль на регулирующей станции будет закрыт и
жидкость в верхние этажи подаваться не будет, хотя там тепло-
притоки и расход жидкости могут быть значительными.
Эта схема может быть несколько изменена (рис. 158,6). В уро-
внедержатель каждого этажа аммиак подается из коллектора
регулирующей станции 1 по отдельному трубопроводу. Уровень
жидкости в уровнедержателе поддерживается совместной работой
дистанционного указателя 7 на каждом уровнедержателе и
соленоидного вентиля 2, установленного на каждом трубопроводе у
коллектора регулирующей станции.
На случай нарушения нормальной работы на уровнедержателях
верхних этажей предусмотрены переливные трубки, вваренные на
20—25 мм выше нормального уровня жидкости, по которым она
может переливаться в уровнедержатели нижележащего этажа.
Пар отсасывается из батарей через отделитель жидкости 5.
Для слива жидкости из батарей при оттаивании снеговой шубы или
ремонте в схему включен дренажный ресивер. Жидкость оттуда
выдавливается на регулирующую станцию.
Необходимая температура воздуха поддерживается с
помощью датчика температуры 8, установленного к камере, и
соленоидного вентиля на жидкостном камерном трубопроводе.
Такая схема, если холодильник большой, требует
значительного количества трубопроводов и арматуры. Это удорожает и
усложняет схему.
В обоих вариантах этих схем нет полной гарантии от
гидравлического удара. Предусмотренные в схеме потолочные батареи с
самоциркуляцией жидкости можно применять только в камерах
хранения грузов. В камере термообработки не удается разместить
их в достаточном количестве, чтобы обеспечить необходимый
температурный режим.
3. Безнасосная схема «Гипрохолода»
Питание охлаждающих приборов жидким холодильным
агентом можно производить через терморегулирующие вентили (ТРВ).
Один из вариантов такой схемы предложен проектным институтом
«Гипрохолод» (рис. 159).

358
Глава XIII. Схемы холодильных установок
Рис. 159. Безнасосная схема «Гипрохолод»:
/ — линейный ресивер; 2 — этажный распределительный коллектор; 3 —
соленоидный вентиль; 4 — терморегулнрующий вентиль; б — охлаждающие батареи камер;
6 — паровой коллектор; 7 — коллектор горячего пара; 8 — отделитель жидкости;
9 — дренажный ресивер; 10 — дренажный коллектор
Аммиак из линейного ресивера 1 поступает в
распределительный этажный коллектор 2 с давлением конденсации.
На каждом трубопроводе, отходящем от распределительного
коллектора, установлены соленоидный вентиль 3 и
терморегулнрующий вентиль 4. Жидкость после дросселирования в ТРВ
поступает в батареи камеры 5. Пар, образующийся в батареях, через
паровой коллектор 6 и отделитель жидкости 8 отсасывается
компрессором. Отделитель жидкости предусмотрен только на случай
выбрасывания жидкости из батарей. Отделившаяся жидкость сливается в
дренажный ресивер 9, в который сливается также жидкость из
батарей перед оттаиванием снеговой шубы. При достижении
заданной температуры воздуха в камере термореле дает импульс
соленоидному вентилю, который закрывается и прекращает подачу
жидкости в батареи.
Для оттаивания снеговой шубы в схеме предусмотрена
дренажная линия, по которой жидкость сливается из батарей в
дренажный ресивер. Горячий пар подается в батареи через коллектор
горячего пара 7 и всасывающий трубопровод.
Дренажный ресивер освобождается от аммиака
периодическим выдавливанием в линейный ресивер, при этом в линейном ре-

§ 87. Насосные схемы непосредственного охлаждения
сивере давление снижается путем соединения его с отделителем
жидкости, а в дренажном ресивере давление повышается при
соединении его с нагнетательной стороной компрессора (с линией
горячего пара).
Освобождение дренажного ресивера от жидкости можно также
произвести путем питания ею жидкостных распределительных
коллекторов, прекратив на это время подачу жидкости к ним от
линейного ресивера. Давление в дренажном ресивере повышается при
соединении его с линией горячего пара.
Безнасосные схемы просты и надежны в работе, но при
большой разветвленной схеме требуется большое количество запорной
арматуры и приборов автоматики, поэтому эти схемы
целесообразно применять для мелких и средних холодильников.
§187. НАСОСНЫЕ СХЕМЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
По сравнению с безнасосными аммиачными схемами, насосные
схемы имеют следующие преимущества: более простое
распределение жидкости между приборами охлаждения, бесперебойная подача
жидкости в приборы охлаждения, меньшая загрязненность тепло-
передающей поверхности маслом, меньшая аммиакоемкость
системы, большая безопасность работы и т.п.
Насосные схемы делятся на:
1) схемы, в которых происходит каскадное движение
жидкости с поэтажными уровнедержателями и нижней подачей жидкости
в батареи (схема ВНИХИ);
2) схемы с гравитационным движением жидкости в приборах
охлаждения, с верхней подачей жидкости в батареи и дозирующими
устройствами для равномерного распределения жидкости в трубах
(схема «Гипрохолод»);
3) каскадное движение аммиака с распределителями жидкости
и напородержателями, при верхней подаче жидкости в батареи и
дозирующими устройствами для равномерного распределения
жидкости (схема «Гипромясо»).
Кратность циркуляции жидкого аммиака в схеме ВНИХИ
следует принимать равной 3—5, т.е. в испарительную систему
должно подаваться жидкости в 3—5 раз больше, чем ее испаряется в
батареях.
1. Насосная схема ВНИХИ
Такая схема смонтирована на холодильнике № 12 в Москве.
В схеме предусмотрено включение потолочных батарей с
внутренней самоциркуляцией жидкости.
Принципиальная схема ВНИХИ показана на рис. 160,о.
12 Заказ m 288

Глава XIII. Схемы холодильных установок
Линия горячего
огптоивония
Пар
Ю
> из конденсатора
Рис. 160. Насосная схема ВНИХИ:
а — с циркуляционным ресивером и отделителем жидкости, выполненными
раздельно; б — с циркуляционным ресивером и отделителем жидкостн.
выполненными совместно: / — циркуляционный ресивер; 2 — центробежный аммиачный
насос; 3 — дренажный коллектор; 4 — соленоидный вентиль; б — жидкостный
коллектор; 6 — реле температуры; 7 — батареи с самоциркуляцией жидкого
аммиака; 8 — уровнедержатель; 9 — коллектор горячего пара; to — паровой
ко лектор; 11 — отделитель жидкого аммиака; 12 — лииеииый ресивер

§ 87. Насосные схемы непосредственного охлаждения
Жидкий аммиак из конденсатора через регулирующий
вентиль и отделитель жидкости 11 подают в циркуляционный ресивер
1. Подача жидкости непосредственно в циркуляционный ресивер
может вызвать повышение в нем давления, особенно при
недостаточном сечении уравнительной трубки. Это препятствовало бы сливу
вторичной жидкости из отделителя жидкости и неиспарившейся
жидкости из уровнедержателей, что нарушило бы нормальную
работу установки. Из циркуляционного ресивера жидкий аммиак
центробежным насосом 2 подают в уровнедержатель верхнего
этажа 8, оттуда по переливной трубе жидкость сливается в
уровнедержатель нижележащего этажа и т.д., а из уровнедержателя
первого этажа—в циркуляционный ресивер.
Уровнедержатели установлены в вестибюлях, питают
жидкостью через жидкостные коллекторы 5 батареи данного этажа,
работающие с одинаковой температурой кипения, и поддерживают
в них определенный уровень жидкости. Это требует монтажа всех
потолочных и пристенных батарей на строго одинаковом уровне.
Образовавшийся в батареях пар отсасывается компрессором череа
паровой коллектор 10 и отделитель жидкости И. Для подачи в
батареи горячих паров аммиака предусмотрены коллекторы
горячего пара 9.
При оттаивании снеговой шубы жидкость из батарей
сливается через дренажный коллектор 3 в циркуляционный ресивер или
специально включенный в схему дренажный ресивер.
Насосная схема ВНИХИ обеспечивает работу компрессора
сухим ходом.
Автоматизация поддержания температур в охлаждаемых
помещениях достигается установкой на жидкостных линиях
соленоидных вентилей 4, а в камерах — термостатов 6, которые дают
импульс на соленоидные вентили, прекращающие поступление
жидкости в приборы охлаждения при достижении в камере заданной
температуры.
Эту схему можно упростить, заменяя горизонтальный
циркуляционный ресивер и отделитель жидкости одним вертикальным
ресивером (рис. 160,6).
Вертикальные ресиверы снабжают двумя дистанционными
реле уровня (РУ-4) или электронными сигнализаторами ЭСУ, из
которых нижний регулирует подачу аммиака в ресивер, а
верхний выключает компрессоры при недопустимом повышении
уровня жидкости.
2. Насосная схема «Гипрохолода»
В насосной схеме «Гипрохолода» (рис. 161) с верхней
подачей жидкости в приборы охлаждения предусмотрено
использование незатопленных приборов охлаждения (потолочные двухтруб-
12*

362
Глава XIII. Схемы холодильных установок
Warn,
Шт.
Пэт.
1эт
Горячие пары
"I К компрессору
-сЗЬн—< »
PshcB т0ГрТиГе°ргав
Ъ77^7777777777777Я7777777777777777Л7777777777777777?,
Рис. 161. Насосная схема «Гипрохолод»:
/ — вертикальный ресивер; 2 — циркуляционный насос; 3 — охлаждающие
батареи; СВ — соленоидный вентиль; РВ — регулирующий вентиль; ТР — реле
температуры
ные батареи с верхней подачей аммиака). В таких батареях
холодильный агент заполняет 25—30% сечения трубы, вследствие чего
значительно уменьшается аммиакоемкость системы. Как показал
опыт, коэффициент теплопередачи при этом уменьшается
сравнительно немного. Количество жидкости, подаваемой в батарею,
примерно в 30 раз превышает количество испарившейся жидкости.
Жидкий аммиак после регулирующего вентиля поступает в
вертикальный циркуляционный ресивер 1. Оттуда центробежным
насосом 2 жидкость подается в батареи 3. В батареях испаряется
лишь часть подаваемой жидкости, а неиспарившаяся жидкость

§ 87. Насосные схемы непосредственного охлаждения
вместе с полученным паром поступает в циркуляционный ресивер.
Здесь пар отделяется от жидкости и отсасывается компрессором,
а жидкость вновь расходуется на питание батарей.
Для предохранения от гидравлического удара размеры
циркуляционного ресивера выбирают такими, чтобы при сливе всей
жидкости из системы он не переполнялся, и ставят реле уровня или
сигнализаторы уровня, отключающие компрессор при его
переполнении.
В схеме «Гипрохолод» отсутствует влияние гидростатического
столба жидкости и почти отсутствует замасливание теплопередаю-
щей поверхности, так как масло стекает вместе с холодильным
агентом в циркуляционный ресивер, где отстаивается и выпускается
из системы.
Автоматизация поддержания температурного режима в
камерах обеспечивается совместной работой реле температуры,
установленного в камере, и соленоидным вентилем на жидкостном
трубопроводе, прекращающим питание батарей жидкостью при
достижении заданной температуры воздуха.
3. Насосная схема «Гипромясо»
В насосной схеме Щербакова «Гипромясо» (рис. 162)
применены батареи типа «Каскад» с верхней подачей жидкости и
промежуточным отбором пара (см. рис. 146,в).
Жидкий аммиак из конденсатора через регулирующий
вентиль поступает в циркуляционный ресивер 1. Из циркуляционного
ресивера центробежный насос 2 подает жидкость в распределитель
жидкости 5, расположенный на верхнем этаже холодильника.
Оттуда она самотеком сливается по сливному стояку и под напором
Н через напородержатели 3 и диафрагмы 6 поступает в батареи.
Избыточная жидкость, неиспарившаяся в батареях, поступает в
сливной стояк и в напородержатель нижележащего этажа.
Напородержатели установлены на каждом этаже и служат для создания
напора перед диафрагмами.
Жидкость, неиспарившаяся в батареях первого этажа,
сливается в циркуляционный ресивер 1 для повторной циркуляции.
При наличии в схеме потолочных и пристенных батарей
жидкость, неиспарившаяся в потолочных батареях, сливается в
пристенные батареи, а из них — в сливной стояк.
Пар, образующийся в батареях, поступает в паровой стояк и
через распределитель жидкости отсасывается компрессором.
В камерах температура автоматически регулируется
датчиками 7, работающими совместно с соленоидными вентилями 4.
Несмотря на дополнительный расход электроэнергии на
работу циркуляционного насоса, для крупных установок с раз-

Глава XIII. Схемы холодильных установок
Рис. 162. Насосная схема «Гипромясо» :
/ — циркуляционный ресивер; 2 — центробежный насос; 3 — напородержатель;
4 — соленоидный вентиль; 5 — распределитель жидкости; 6 — диафрагма; 7 —
датчик температуры
ветвленнои схемой и большим количеством испарительных систем
целесообразнее применять схемы с насосной подачей жидкости в
приборы охлаждения.
§ 88. СХЕМЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ
На рис. 163 изображена схема двухступенчатого сжатия, в
основу которой положена насосная схема ВНИХИ. В ней
предусмотрено включение испарительных систем, работающих на две
температуры кипения: t0=—10°С, обслуживаемых одноступенчатым
компрессором 1, и t0=—28°С, обслуживаемых двухступенчатым
компрессором 4 и 7.
В схему включен промежуточный сосуд со змеевиком, который
имеет практические преимущества по сравнению с другими
конструкциями. Пар, поступающий в промежуточный сосуд на
охлаждение, не соприкасается с жидкостью, протекающей по змеевику,
следовательно, не загрязняет ее маслом. В приборы охлаждения
жидкость подается под напором, создаваемым разностью давлений
конденсации и кипения, что обеспечивает хорошую подачу ее в далеко

§ 88. Схемы двухступенчатого сжатия
365
oJtJU <u к 2 Р
&о о О. =; * £
lO 0JCO О >, п-
С(М —та И Л R
к ' и I x к £ 2
х^ "о *oS2 a
5 .- га ^ га о.ь
я к * к £ ч
ч
и «) s а к а.!
О &Я О jf я
К Ь Я ь.
= '5„ «loU
Я -Я ?, &о. «N
«¥ S3 ;;&..o
~ ~ ля о а - ?;
„J"»»1 а о
I CQ
Д со
ЯСЧ
"°o .
X
0)
с
;*>
и
X
;*>
ffi
EC
£
X
и
«
X
и
о
и
се
я»
I cs а § I о £
'—г и i э
S ..oU I |-% g
s7~- о.* 5
= «„-co * I В
£ ~ s <=»~ QJ
3 а 2 = g Й •» i
Ea"£" 5 3
5=« 5 &J> ясм
0 ^ Э fc£ * о Q.Q.
К О S -Q oj о
1 -^^ « I Hi •,<
X 01
jCQ К
? qj я" о ^
рн к ..Co
L> I—■ С
ii8°5i5e
s« a
;;ч
S-*
so..:
■■as
«8 I ssSol7
P- " ' = =CN J
ESS., && , Я '
- 5,5..""II b"
S g£§8Sggbg
CL -, с о~-— и я"~о

Глава XllL Схемы холодильных установок
удаленные батареи. (В настоящей схеме это не имеет значения, так
как жидкость в приборы охлаждения подает насос, в безнасосных
же схемах это имеет большое значение.)
Из компрессора ЦНД-4 пар через маслоотделитель 3 поступает
в промежуточный сосуд 5. Проходя через слой, находящийся в
промежуточном сосуде жидкости, пар охлаждается и поступает в
компрессор ЦВД-7. В нем пар сжимается до давления конденсации и
через обратный клапан 2 и маслоотделитель 3 поступает в
конденсатор 8. В конденсатор поступает также пар из одноступенчатого
компрессора 1.
Сконденсированная жидкость сливается в ресивер 9. Оттуда
через переохладитель 10 она поступает в коллектор регулирующей
станции 11. С регулирующей станции часть жидкого холодильного
агента подают через отделитель жидкости 14 в циркуляционный
ресивер на температуру кипения t0=—10°С. Дросселирование
жидкости происходит в поплавковом регулирующем вентиле 15 или в
ручном регулирующем вентиле. В первом случае регулирующий
вентиль на регулирующей станции открывают на полный проход.
Другая часть жидкости с регулирующей станции при давлении и
температуре конденсации поступает к промежуточному сосуду.
Перед промежуточным сосудом часть жидкости отбирают в
поплавковый регулирующий вентиль 6, в котором происходит
дросселирование жидкости от давления конденсации до
промежуточного давления с соответствующим понижением температуры. Эта
жидкость заполняет промежуточный сосуд до определенного
уровня и расходуется на охлаждение пара между компрессорами ЦНД-4
и ЦВД-7 и охлаждение жидкости, протекающей по змеевику.
Основное же количество жидкости поступает в змеевик
промежуточного сосуда, где при постоянном давлении конденсации она
охлаждается до температуры на 2—3° выше, чем температура жидкости,
окружающей змеевик.
Переохлажденная жидкость из змеевика поступает в
коллектор низких температур регулирующей станции 12, а оттуда через
поплавковый регулирующий вентиль 20 и отделитель жидкости 21
в циркуляционный ресивер 19. Из циркуляционного ресивера 19
аммиачным центробежным насосом 18 жидкий аммиак подается в
уровнедержатель верхнего этажа 23, а из него через жидкостный
коллектор 26 жидкость поступает в батареи данного этажа,
работающие на температуру кипения t0——28°С. Избыточное количество
жидкости из уровнедержателя сливается по переливной трубе в
уровнедержатель нижележащего этажа, а оттуда — в
циркуляционный ресивер. Пар, образовавшийся в батареях, через паровой
коллектор 28 и отделитель жидкости 21 отсасывается компрессором
ЦНД-4. Жидкость, отделившаяся от пара в отделителе жидкости,
сливается в циркуляционный ресивер 19. Аналогично
осуществляется подача жидкости в приборы охлаждения на t0=—10°. Пар

§ 88. Схемы двухступенчатого сжатия
367
С1
о
е
S
о
Условные обозначения
~~~" Линия пара
Линии жидкости
Линии горячего оттаивания
Линия дренажа
ч
к.
23
Жидкость из
ко^денс о тор о
Пар д конденсатор
Рис. 164. Схема двухступенчатого сжатия с применением пароструйных
приборов в качестве поджимающих компрессоров:
1 — одноступенчатый компрессор; 2 — дренажный ресивер; 3 — переохладитель; 4 —
отделитель жидкости; 5 — жидкостный коллектор; 6 — дренажный коллектор; 7 —
охлаждающие батареи камеры хранения; 8 — охлаждаемая камера хранения; 9 —
пароструйный прибор; 10 — охлаждающие батареи морозилки; // — морозилка
из батарей через отделитель жидкости 14 отсасывается
одноступенчатым компрессором 1.
Схемы двухступенчатого сжатия применяют для получения
низких температур кипения (t0=—28СС и ниже) при отношении
> 8, где рк — давление конденсации, р0—давление кипения.
Ро
Интересна схема двухступенчатого сжатия, в которой в
качестве цилиндров низкого давления использованы пароструйные
приборы (рис. 164).
Подключение пароструйных приборов в качестве
поджимающих компрессоров к одноступенчатым поршневым компрессорам

368
Глава XIII. Схемы холодильных установок
16
гтзнЕЕ^ЕЕЕЕЗГ
1ЩЩП f
Рис. 165. Схема фреоновых трубопроводов агрегата
АК-4ФУ 60/30:
/ _ компрессор; 2 — РД-1; 3 — предохранительный клапан
конденсатора; •* — выпуск воздуха; 5 — конденсатор; 6 —
жидкостный фильтр; 7 — ресивер; 8 — аварийный выпуск фреона в
атмосферу; 9 — осушитель; 10 — жидкостный фильтр; // —
соленоидный вентиль; 12 — ТРВ; 13 — термореле; 14 — испаритель; 15 —
предохранительный клапан испарителя; 16 — теплообменник;
17 — фильтр газовый; 18 — ручной регулирующий вентиль; 19 —
зарядка системы фреоном
позволяет при периодическом включении их в работу переводить
отдельные камеры на более низкий температурный режим. В
приборы охлаждения жидкость подается через ТРВ. При
необходимости понижения температуры воздуха в камере с —18°С до —25°С
или —30°С включают пароструйный прибор, который отсасывает
пар из батарей, понижает в них давление до давления,
соответствующего требуемой температуре кипения, и сжимает его до общего
давления всасывания одноступенчатых компрессоров.
§ 89. СХЕМЫ ФРЕОНОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
В настоящее время отечественная промышленность выпускает
в основном фреоновые холодильные машины малой и средней холодо-
производительности. Их применяют главным образом в домашних
холодильниках, в холодильных устройствах предприятий тор-

§ 89. Схемы фреоновых холодильных машин
говли и общественного питания, в установках кондиционирования
воздуха и для обслуживания потребителей холода, которым не
нужна большая производительность машины, но требуется применение
безвредного рабочего тела.
Холодильные машины компонуют в виде полностью
автоматизированных агрегатов.
Фреоновые агрегаты АК-2ФВ30/15 и АК-4ФУ60/30 со
стандартной холодопроизводительностью Q0 = 17 500 вт и Q0=35 000 em
могут работать на автоматическом управлении или переключаться
на ручное управление.
На рис. 165 показана схема фреоновых трубопроводов
агрегата АК-4ФУ60/30 или АК-2ФВ30/15.
Схемы охлаждения отличаются тем, что в схеме агрегата
АК-2ФВ30/15 отсутствует ресивер для сбора жидкого фреона после
конденсатора и жидкость из конденсатора поступает
непосредственно в теплообменник и на регулирующую станцию.
Компрессор 1 нагнетает пар в конденсатор с водяным
охлаждением 5. Образовавшаяся жидкость через жидкостный фильтр 6
направляется в ресивер 7. За уровнем жидкости в ресивере
наблюдают через смотровые стекла.
Из ресивера жидкость через змеевик теплообменника 16
поступает на регулирующую станцию.
В теплообменнике жидкость охлаждается паром, идущим в
противоток из испарителя в компрессор, вследствие чего увеличивается
холодопроизводительность машины и обеспечивается сухой ход
компрессора.
На регулирующей станции жидкий фреон осушается в силика-
гелевом фильтре-осушителе 9 и поступает в испаритель 14 при
ручном управлении через регулирующий вентиль 18, при
автоматическом управлении— через фильтр 10, соленоидный вентиль 11
и терморегулирующий вентиль 12. Пар, образовавшийся в
испарителе, отсасывается через теплообменник 16 компрессором 1.
Аварийный выпуск фреона из аппаратов в атмосферу
предусмотрен в ресивере и испарителе. Конденсатор снабжен
предохранительным клапаном 3, который при повышении давления до
1,3 Мн/м2 перепускает пар в испаритель.
Заданную температуру рассола поддерживают путем
периодической остановки и пуска компрессора в работу, что осуществляется
с помощью реле температуры и прессостата реле давления РД-1.
При повышении давления конденсации маноконтроллер реле
давления РД-1 останавливает компрессор. Зарядку фреоном производят
через вентиль 19.
На рис. 166 показана схема фреоновых трубопроводов
автоматизированного холодильного агрегата ФАК-07.
Компрессор 1 нагнетает пар в ребристый конденсатор с
воздушным охлаждением 3. Образовавшаяся жидкость сливается в ре-

370
Глава XIII. Схемы холодильных установок
Рис. 166. Схема трубопроводов фреонового
автоматизированного холодильного агрегата ФАК.-07
/ — компрессор; 2 — РД-1; 3 — конденсатор: 4 — ресивер;
5 — жидкостный запорный вентиль; 6 — фильтр; 7 —
охлаждающие батареи; S — ТРВ
сивер 4. Жидкость подают в испарительные батареи 7 через термо-
регулирующий вентиль 8, перед которым установлен фильтр
6. Пар, образовавшийся в батареях, отсасывается
компрессором.
Автоматическое управление работой компрессора производится
с помощью реле давления РД-1, прессостат которого включает
в работу компрессор при повышении давления в испарителе и
выключает его при понижении давления, поддерживая постоянную
температуру кипения в батареях, а маноконтроллер отключает
компрессор при повышении давления в конденсаторе. Систему
заполняют фреоном через тройники всасывающего вентиля компрессора.
Такую схему охлаждения применяют для шкафов торгового типа,
прилавков и витрин.
§ 90. СХЕМЫ ОТТАИВАНИЯ СНЕГОВОЙ ШУБЫ С БАТАРЕИ
НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Охлаждение воздуха батареями, имеющими температуру
поверхности ниже точки росы, приводит к выделению влаги на
охлаждающей поверхности.
Если температура поверхности ниже 0СС, влага выделяется
в виде инея, образуя так называемую снеговую шубу. Особенно
интенсивное влаговыделение наблюдается в остывочных камерах
и морозилках, т.е. в камерах с повышенной влажностью.
Наличие снеговой шубы ухудшает теплопередачу и
циркуляцию воздуха, поэтому ее следует периодически удалять.
Удаление снеговой шубы механическим путем: обметание метлами,
соскабливание скребками,— процесс очень трудоемкий и возможен
только при небольшом неуплотненном слое инея.

§ 90. Схемы оттаивания снеговой шубы с батарей
371
На небольших холодильных установках (для холодильников
торгового типа) оттаивание производят путем периодического
выключения батарей из работы или остановки холодильной установки
(если она одноиспарительная).
На средних и крупных установках применяют оттаивание
снеговой шубы горячими парами холодильного агента, которые
отбирают с нагнетательной стороны компрессора, после маслоотделителя
и подают в батареи.
Поверхность труб нагревается, лед подтаивает и спадает.
С пола его сметают метлами.
Перед подачей в батареи горячего пара следует освободить
их от жидкости. При отсутствии в схеме специальных емкостей
для приема жидкости из батарей ее перепускают в батареи
соседних камер, предварительно отсосав из них аммиак, или
выдавливают жидкость горячим паром высокого давления в коллектор
регулирующей станции, прекратив временно подачу в коллектор
жидкого аммиака из конденсатора. Этой жидкостью питают другие
испарительные системы.
Наиболее удобным, быстрым и безопасным является слив
жидкости из батарей в дренажный ресивер, специально включенный
для этого в схему.
"ШЖшШ
' р I I '
I
i4J
чего'пара' Пар 8 компрессор
IJL
Жидкий NH3
из
конденсатора
Рис. 167. Схема оттаивания снеговой шубы с батарей
непосредственного охлаждения:
А — маслосборник; Б — дренажный ресивер; В — коллектор
регулирующей станции; Г — отделитель жидкого аммиака; Д — паровой коллектор;
Е — коллектор горячего пара, Ж — дренажный коллектор; 3 —
жидкостный коллектор

Глава XIII. Схемы холодильных установок
Схема оттаивания снеговой шубы с батарей непосредственного
охлаждения при наличии дренажного ресивера изображена на
рис. 167.
Перед сливом жидкости в дренажный ресивер открывают
вентиль 2 и в дренажном ресивере понижают давление до давления
испарения. Закрывают вентили 6 и 7 и отключают батареи от
остальной схемы. Затем открывают вентиль 3 и жидкость из батарей
сливается в дренажный ресивер, после чего вентиль 3 прикрывают.
Открывают вентиль 8 и подают горячий пар в батареи. Нагревая
трубы, пар частично конденсируется и конденсат вместе с
разжиженным маслом понемногу стекает через приоткрытый вентиль 3
в дренажный ресивер. После спадания снеговой шубы с батарей
(ее следует сейчас же сметать, чтобы она не примерзла к полу)
закрывают вентили 8 и 3, открывают вентиль 7, понижают в батареях
давление, открывают вентиль 6 и включают батареи в нормальную
работу. В дренажном ресивере масло отстаивается от жидкого
аммиака, его спускают через маслосборник. Затем соединяют
дренажный ресивер с линией горячего пара, открывая вентиль /,
повышают в нем давление до давления конденсации и, временно прекратив
подачу жидкости к коллектору регулирующей станции от
линейного ресивера, питают его жидкостью из дренажного ресивера
через вентиль 4. После понижения давления отсасывают пар из
дренажного ресивера и отключают его.
Способы снятия снеговой шубы с батарей в схемах ВНИХИ
«Гипрохолод» и «Гипромясо» принципиально не отличаются от
рассмотренных выше, а устройства для слива жидкости из батарей и
подачи горячего пара в батареи рассматривались вместе с каждой
схемой.
§ 91. РАССОЛЬНЫЕ СХЕМЫ
Несмотря на существенные недостатки рассольного
охлаждения, в отдельных случаях особенности технологического процесса
или специальные требования вызывают необходимость применения
рассольных схем. На распределительных холодильниках
используют главным образом закрытые рассольные схемы с многоходовым
кожухотрубным испарителем, причем на многоэтажных —■
трехтрубные системы, на одно- и двухэтажных — двухтрубные.
Трехтрубная закрытая рассольная схема изображена на рис. 168,а.
Отепленный рассол центробежным насосом подается в испаритель,
охлаждается и под этим же напором поступает в нагнетательный
стояк. К нагнетательному стояку подключены параллельно батареи
и воздухоохладители всех этажей холодильника.
Отепленный в приборах охлаждения рассол поступает в стояк
возвратного рассола, который поднимается до верхнего
перекрытия холодильника и только затем спускается к насосу.

§ 91. Рассольные схемы
Рис. 168. Рассольные схемы:
а — с испарителем закрытого типа и закрытыми приборами охлаждения: / — кожухо-
трубный испаритель; 2 — рассольный центробежный насос; 3 — рассольные батареи;
4 — расширительный бачок; щ
б — с испарителем открытого типа и открытыми приборами охлаждения: / — бак
испарителя; 2 — змеевик испарителя; 3 — линия для опорожнения баков; 4 — слив
избыточного рассола в сливной бак илн в канализацию; 5 — центробежный насос; 6 — обратный
клапан; 7 — трубопровод подачи рассола; 8 — мокрый воздухоохладитель; 9 — сливной
трубопровод; 10 — бак дополнительной емкости; // — переливная труба между
испарителем и баком дополнительной емкости; 12 — уравнительная труба
В верхней точке возвратного стояка делается ответвление,
заканчивающееся расширительным бачком. Расширительный
бачок компенсирует объемные изменения рассола, через него
отводится из системы воздух и поддерживается постоянное заполнение
системы рассолом.
Достоинства этой схемы —- хорошее удаление воздуха,
уменьшенный расход электроэнергии на циркуляцию рассола,
уменьшенный расход соли на поддержание постоянной концентрации
рассола, так как рассол не соприкасается с воздухом, не поглощает из
воздуха влагу и не разжижается, уменьшенная коррозия
испарителя и рассолопроводов, так как количество растворенного в рассоле
воздуха незначительно.
В двухтрубных схемах имеется два стояка — для подачи
рассола в приборы охлаждения и возвратный. На рис. 168,6
приведена рассольная схема с вертикальнотрубным испарителем и откры-

Глава XIII. Схемы холодильных установок
тыми приборами охлаждения (мокрые воздухоохладители). Рассол,
охлажденный в испарителе /, центробежным насосом 5 подается в
воздухоохладители 8. Отепленный рассол по возвратному стояку 9
сливается обратно для охлаждения. Рассол сливают не
непосредственно в испаритель, а в емкостный бак 10, соединенный с
испарителем уравнительной трубой 12. Наличие емкостного бака
позволяет не увеличивать размеры бака испарителя на случай остановки
насоса и слива всего рассола из воздухоохладителей. Во избежание
переполнения испарителя и емкостного приемного бака
предусмотрена сливная труба в канализацию 4. После насоса ставят обратный
клапан 6, чтобы напорная линия 7 всегда была заполнена рассолом.
На сливных трубопроводах у воздухоохладителей задвижек не
ставят. Если при закрытой задвижке включить насос, то
произойдет переполнение поддона воздухоохладителя и рассол попадет в
камеру.
Схемы с открытыми приборами охлаждения и открытым
испарителем имеют существенные недостатки и могут применяться
только при крайней необходимости. К недостаткам этих схем следует
отнести: 1) повышенный расход энергии на работу насоса, так как
на сливной линии напор теряется полностью; 2) требуется бак
дополнительной емкости; 3) необходимость размещения испарителя
ниже приборов охлаждения, так как слив рассола происходит
самотеком; 4) повышенная коррозия трубопроводов и
оборудования вследствие соприкосновения рассола с воздухом; 5) большой
расход соли на поддержание постоянной концентрации
рассола и т. д.
В схему с открытыми приборами охлаждения может быть
включен и испаритель закрытого типа (кожухотрубный испаритель), но
никаких преимуществ по сравнению с ранее описанной схемой это
не дает. В таком случае в схему включают открытый приемный
емкостный бак, в который сливается рассол из приборов охлаждения.
Центробежный насос забирает рассол из бака и через испаритель
нагнетает его в приборы охлаждения.
Рассольные схемы с открытым испарителем и закрытыми
приборами охлаждения в сравнении со схемой с открытым испарителем
и открытыми приборами охлаждения имеют значительные
преимущества. Из испарителя насос подает холодный рассол в приборы
охлаждения, пройдя по которым, рассол отепляется и по
сливному стояку возвращается в испаритель. Для выпуска воздуха из
системы на батареях ставят воздушные краники. Рассол в приборы
охлаждения подается снизу и отводится сверху. Поэтому при
остановке насоса батареи остаются заполненными рассолом и в
испаритель рассол не сливается, что позволяет не ставить бака
дополнительной емкости, несколько уменьшается коррозия обору,
дования и расход соли на поддержание постоянной
концентрации.

§ 92. Оттаивание снеговой шубы с рассольных батарей
375
Рассол В
испаритель
Рассол из
испарителя
Рис. 169. Схема оттаивания снеговой шубы с рассольных батарей:
1 — рассольный насос; 2, 3, 5, 6, 8—14. 16—18 — рассольные задвижки; 4 —
подогреватель рассола; 7 — рассольные охлаждающие батареи; 15 — бак холодного рассола;
19— бак теплого рассола
§ 92. ОТТАИВАНИЕ СНЕГОВОЙ ШУБЫ С РАССОЛЬНЫХ БАТАРЕЙ
Для оттаивания снеговой шубы с батарей в схеме
предусмотрены два бака — холодного и теплого рассола, подогреватель
рассола, центробежный насос и трубопроводы, по которым
циркулирует теплый рассол, подаваемый в батареи.
Схема установки для оттаивания снеговой шубы с рассольных
батарей показана на рис. 169. Перед оттаиванием закрывают
задвижки 9 и 10 и отключают батарею от основной схемы. Открывают
задвижки 8 и //, подключают батарею к схеме оттаивания.
Батареи оттаивают следующим образом: открывают задвижки
18 и 2, включают в работу насос и рассол из бака теплого рассола
перекачивают в подогреватель до тех пор, пока он не наполнится
и из крана 5 не потечет рассол. Затем задвижки и кран закрывают,
насос останавливают и, подавая в змеевик подогревателя горячий
водяной пар, нагревают рассол до температуры 40—50°.
Открывают задвижки 6, 13 и 18 и включают насос. Рассол
нагнетают из бака теплого рассола в подогреватель, вытесняя оттуда
нагретый рассол в батарею, который выталкивает из батареи
холодный рассол в бак холодного рассола. Сливают рассол до тех
пор, пока установленный на сливной трубе термометр не покажет,
что пошел теплый рассол. Тогда задвижки 13 и 18 закрывают, от-

Глава XIII. Схемы холодильных установок
крывают задвижки 12 и 17, и горячий рассол циркулирует по
замкнутому кольцу, нагревая стенки труб батареи. После снятия
снеговой шубы закрывают задвижки 17, 2 и 6, открывают задвижки 16,
14 и 3, и холодный рассол из бака холодного рассола подают
насосом в батареи, вытесняя оттуда теплый рассол, который сливается
через задвижку 16 в бак теплого рассола. По термометру
наблюдают окончание слива. Затем задвижки 16, 14 и 3 закрывают,
насос останавливают и переходят к нормальной подаче рассола в
батарею из испарителя.
©

Глава XIV
КАЛОРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
§ 93. ВЫБОР РАСЧЕТНОГО ПЕРИОДА
Цель калорического расчета — определение суммы всех тепло-
притоков, поступающих внутрь холодильника.
В охлаждаемые камеры холодильника тепло поступает
различными путями: 1) через ограждения здания холодильника — Qx вт\
2) с грузом, вносимым в камеры,— Q2 вт\ 3) с наружным воздухом,
подаваемым при вентиляции камер,— Q3 вт\ 4) эксплуатационные
теплопритоки (от горения лампочек, работы электродвигателей,
пребывания людей, открывания дверей в камеры холодильника) —
Qi em.
Теплоприток в каждую камеру (Q вт) определяют по формуле
Q = Qi + Q2 + Qs+Qi> (177)
а сумма теплопритоков по всем камерам составит общий
теплоприток в холодильник.
Величина теплопритока в отдельную камеру определяет
тепловую нагрузку на камерное холодильное оборудование и служит
основанием для расчета и подбора батарей или воздухоохладителей.
Сумма теплопритоков на группу камер с примерно одинаковой
температурой кипения холодильного агента в батареях определяет
нагрузку на компрессор и, следовательно, служит основанием для
подбора компрессора, конденсатора и другого основного и
вспомогательного холодильного оборудования.
Соответственно различают теплоприток, определяющий
тепловую нагрузку на оборудование (Q06op), и теплоприток,
определяющий нагрузку на компрессор (QK0M):
Vo6op — Vlo6op + Ч?2обор + Фзобор + Q406op • (178)
Vkom Vikom "г V2K0M i Узком "г х4ком •
(179)

Глава XIV. Калорический расчет
Для того чтобы подобранное холодильное оборудование могло
в течение круглого года отбирать все теплопритоки, поступающие
в холодильник, и поддерживать в камерах заданную температуру
воздуха, оно должно быть подобрано, исходя из наиболее тяжелых
условий работы холодильника. Наиболее неблагоприятным будет
тот период, в который сумма всех теплопритоков (Q1+Q2+Q3+Q4)
будет максимальной. Так как численное значение первых двух
теплопритоков — Qx и Q2 значительно больше двух вторых — Q3
и Qi, то последними можно пренебречь и при определении
расчетного периода исходить из значений теплопритоков Q1 и Q2.
Здесь могут быть два случая:
1. Максимальное значение Q1MaKc совпадает по времени с
максимальным значением Q2MaKc- Это бывает, когда наибольшее
поступление груза на холодильник совпадает с наиболее жарким
временем года в данной местности. Тогда этот период времени будет
расчетным, и расчетную нагрузку для подбора холодильного
оборудования выбирают как сумму максимальных значений
теплопритоков.
2. Максимальное значение теплопритока QlMaKC по времени
не совпадает с наибольшим поступлением груза на холодильник,
а значит и с максимальным значением ф2макс- Например,
максимальное поступление груза на холодильники рыбокомбинатов
наблюдается весной, а на холодильники мясокомбинатов — осенью,
т.е. оно не совпадает с наиболее жаркими месяцами.
В этом случае расчетный период будет определяться временем,
в которое сумма теплопритоков (Qi+Q2) будет максимальной, и
расчетная нагрузка для подбора холодильного оборудования будет
равна максимальной сумме теплопритоков.
Подбор оборудования по сумме максимумов привел бы к
неоправданному завышению производительности оборудования.
Практически при расчетах определяют значение теплопритоков
Qx для наиболее жаркого времени в данной местности, а значение
Q2 — из расчета максимального суточного поступления груза в
камеру, но в тех случаях, когда Q1M3kc и Q2MaKc не совпадают,
величину теплопритоков берут не полностью, а частично.
В любой момент времени количество тепла, отнимаемое
камерными приборами охлаждения, является и тепловой нагрузкой на
компрессор, так что, если иметь установку, в которой один
компрессор работает на одну камеру, то QK0M =Qo6op =Qpac4.
Учитывая, что компрессор работает на несколько камер, в
которых величина максимальных теплопритоков не совпадает по
времени, принимают расчетную нагрузку на компрессор не как сумму
максимальных теплопритоков в каждую камеру, а как
максимальную сумму теплопритоков; расчетную нагрузку на камерное
оборудование принимают равной максимальному значению теплопритока
для каждой камеры.

§ 94. Калорический расчет
379
Z месяц
Рис. 170. Определение расчетной нагрузки на компрессор и на
оборудование:
/ — кривая изменения теплопритоков в течение года в камере Б; 2 —
кривая изменения теплопритоков в течение года в камере А; 3 —
кривая суммарного теплопритока в камеры А и Б
Рассмотрим пример, в котором один компрессор работает на
две камеры А и Б, причем максимальные теплопритоки в этих
камерах не совпадают по времени.
На рис. 170 изменение теплопритоков в течение года в камерах
А изображено кривой 2, а в камере Б — кривой 1.
Максимальный теплоприток в камере А — QA MaKc соответствует
месяцу zu а в камере Б — QB макс — месяцу z2.
Камерное оборудование для этих камер следует подбирать по
Qam3kc и Qbm3kc, а производительность компрессора будет
определяться суммой (Qa+QbWkc поэтому теплоприток,
рассчитываемый для подбора компрессора в общем случае, не совпадает с теп-
лопритоком, рассчитываемым для подбора камерного
оборудования, Т.е. Qkom¥=Qo6oP-
Более подробно определение QK0M и Q06op рассмотрено при
расчете каждого теплопритока отдельно.
§ 94. КАЛОРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
1. Расчет теплопритока через наружные ограждения
Тепло, проникающее через ограждения холодильника,
складывается из двух величин: 1) теплопритоков вследствие наличия
разности температур снаружи и внутри камер холодильника QlT и

Глава XIV. Калорический расчет
2) теплопритока вследствие поглощения поверхностью ограждения
теплоты солнечной радиации Qc. Следовательно,
Qi = Qix + Qc- (180)
Величину теплопритока QlT em определяют по формуле
Qn = kF(tH-tB), (181)
где k — коэффициент теплопередачи ограждения, вт/м2-град;
F — площадь ограждения, м2;
tH,tB—температура наружного воздуха и воздуха в камере, *С.
Коэффициент теплопередачи & определяют по данным главы XI.
Размеры поверхностей ограждения F вычисляют, исходя из
следующих положений:
1. Длину наружных стен для угловых помещений измеряют
расстоянием от наружной поверхности наружной стены до оси
внутренней стены, длину наружных стен для неугловых
помещений измеряют расстоянием между осями внутренних стен, длину
внутренних стен, перпендикулярных наружным стенам,
определяют расстоянием между внутренней поверхностью наружной стены
и осью внутренней стены.
2. Высоту стен для средних этажей и для первого этажа,
расположенного непосредственно на грунте, принимают от чистого
пола данного этажа до чистого пола вышележащего этажа. Для
помещений первого этажа, пол которых расположен на лагах,—
от нижнего уровня подготовки под пол до чистого пола
вышележащего этажа.
3. Размеры потолка и пола измеряют расстояниями между
осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружной
стены до оси внутренней стены.
Величину теплопритока QlT определяют для наиболее жаркого
периода в данной местности.
За летнюю расчетную температуру наружного воздуха
принимают среднюю из четырех наиболее теплых пятидневок
25-летнего периода для данного географического пункта по данным
местных управлений Главного управления гидрометеорологической
службы при Совете Министров СССР.
При отсутствии соответствующих данных можно определить
расчетную наружную температуру по формуле
'н=Чр.мес +0,2*..,,, (182)
где /Ср мес — среднемесячная температура самого жаркого
месяца, °С;
4.м — наивысшая температура воздуха в данном районе
(температура абсолютного максимума).

§ 94. Калорический расчет
При расчете теплопритоков через внутренние стены между
камерами наружная температура равна температуре в соседней
камере.
Рассчитывая приток тепла через внутреннюю стенку
(перегородку), отделяющую камеру от неохлаждаемого помещения,
принимают расчетную разность температур равной 70% от расчетной
разности температур для наружных стен, если неохлаждаемое
помещение сообщается с наружным воздухом, и равной 60% от
расчетной разности температур, если неохлаждаемое помещение не
сообщается с наружным воздухом.
При расчете теплопритока через перекрытие, отделяющее
охлаждаемую камеру от неохлаждаемого подвала, принимают
расчетную разность температур равной 50% от расчетной разности
температур для наружных стен, если подвал не имеет окон, и равной
60%, если подвал имеет окна. Например, /Н=26°С; tB——18°С.
Расчетная разность температур для наружных стен
*н-*в = + 26-(-18) = 44°С.
При расчете теплопритока через внутреннюю стенку,
отделяющую эту камеру от вестибюля, имеющего выход на платформу,
расчетная разность температур будет равна
(*н - *.)в«ст = 0,7 (tR - /в)н ст = 0,7-44 = 30,8°С.
В качестве расчетной относительной влажности воздуха
принимают среднемесячную влажность воздуха в 13 часов самого
жаркого месяца.
Температура воздуха в камере определяется назначением
камеры и технологическими условиями хранения груза в данной
камере.
Теплоприток через пол, расположенный на грунте,
рассчитывают по формуле
QlT=-±-F(tH-t,). (183)
Ко
Расчет теплопритока ведут от нулевой изотермы, тогда tH=0°C,
и формула примет следующий вид:
QiT=-±-FtB, (184)
Ко
где R0— термическое сопротивление грунта от нулевой изотермы
в грунте до поверхности конструкции пола и
сопротивление переходу тепла от поверхности пола к воздуху
камеры, м2 ■ град/вш;
F — площадь пола, мг;
tB — температура воздуха в камере (с обратным знаком).
4 Заказ J* 288

Глава XIV. Калорический расчет
Рассмотрим два частных случая:
1. Определение теплопритоков через неизолированный пол и
подземную часть подвального помещения с температурой воздуха не
ниже tB=— 2°C.
Конструкция пола под подвальным помещением состоит из
утрамбованной грунтовой Подсыпки, бетонной подготовки и
асфальтового чистого пола.
Учитывая, что нулевая изотерма проходит непосредственно
под полом, принимают термическое сопротивление конструкции
пола R0 равным 0,43 мг . град/em, тогда теплоприток через пол
можно определить по формуле
Qn = — /?.2 = 4,65F. (185)
11 0,43 v '
Теплоприток через неизолированные подземные стены
подвального помещения рассчитывают по формуле
Qu = 0,58F(t — tB), (186)
где F — площадь стены, мг;
t — температура грунта, °С;
tB — температура воздуха камеры, °С;
0,58 — коэффициент теплопередачи заглубленных
неизолированных стен подвальных камер, вт/м2-град.
2. Теплоприток через изолированный пол низкотемпературной
камеры при отсутствии под полом специальных устройств для
подогрева грунта определяют по формуле
Qi. = ~FtB, (187)
Ко
где R0— термическое сопротивление изоляционной конструкции
пола и сопротивление от поверхности пола к воздуху
камеры, м2-град/вт.
Если под полом применены устройства, предохраняющие грунт
от промерзания (шанцевые полы или электрообогрев грунта), то
расчет ведут по формуле
QlT = kF(tcp-tB), (188)
где k — коэффициент теплопередачи изоляционной конструкции,
который может быть принят 0,35 eml м2 ■ град;
4Р — средняя температура воздуха в шанцах (примерно +3°С)
или средняя температура слоя с нагревательными
устройствами (+1°).

§ 94. Калорический расчет
Теплоприток QlT в охлаждаемую камеру представляет собой
сумму теплопритоков через отдельные ограждения:
^1т ^Чт. стен ~т~ ^Чт. пола > мт. потолка ' \*оэ/
При расчете теплопритоков в камеру, расположенную рядом
с камерой, имеющей более низкую температуру воздуха, кроме
положительных теплопритоков (поступление тепла в камеру), будут
отрицательные теплопритоки (потери тепла в соседнюю камеру с
более низкой температурой). Для расчета теплопритока на
оборудование QiT.06op складывают только положительные значения,
приравнивая отрицательные нулю, для расчета теплопритока на
компрессор Q1t.kom все теплопритоки складывают алгебраически.
Если максимальное поступление груза на холодильник по
времени не совпадает с самым жарким месяцем, то при расчете
теплопритока на оборудование найденное значение QiT.06op берут
полностью, а при расчете теплопритока на компрессор значение Qit.Kom
принимают не полностью, а в следующих размерах:
для камер с температурой — 18° С
» s » — 0°С
у» s s — 5° С
s s s —12° С
Тепло солнечной радиации учитывают по формуле
Qc = kFQc, (190
где k — коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции,
em/м2-град;
F — поверхность ограждения, подвергающаяся облучению
солнцем, мг;
вс — избыточная разность температур, характеризующая
действие солнечной радиации, °С.
Вычисленные значения 0С в зависимости от
местонахождения холодильника, ориентации поверхности относительно стран
света, цвета и материала поверхности приведены в табл. 53. При
расчете теплопритока на компрессор учитывают количество тепла
от солнечной радиации, поступающее через одну из стен и через
кровлю здания холодильника. При этом выбирают стену, наиболее
невыгодно ориентированную относительно стран света или
имеющую наибольшую поверхность, подвергающуюся облучению. При
определении теплопритока от солнечной радиации на камерное
оборудование учитывают количество тепла, поступающее через одну
из стен камеры, имеющую наибольшую поверхность или наиболее
невыгодно ориентированную по отношению к странам света, а для'
верхних этажей к этому количеству прибавляют количество тепла,
проникающее через кровлю холодильника.
14»
80%
60%
50%
30%

384
Глава XIV. Калорический расчет
Таблица 53
Значение избыточной разности температур 6С в ° С для расчета
тепло притока от солнечной радиации
Наименование поверхности
Ориентировка поверхности по странам света
Ю | ЮВ | ЮЗ |
В
СВ СЗ
Географические широты
40° 50°
60'
от 40 до 60° от 40 до 60° от 40 до 60° до go°
от 40
Избыточная разность температур вс °С
Стены
Бетонная
Кирпичная
Побеленная известью
или оштукатуренная
цветной штукатуркой
Покрытая штукатуркой
на темном песке . . .
Облицованная белыми
глазированными
плитками
Плоские кровли
Покрытая толем,
асфальтом
Покрытая темным
рубероидом
Покрытая светлым
рубероидом
При наличии земляной
засыпки на кровле . .
5,9
6,6
3,6
5,1
2.3
8,0
9,1
4,9
7,1
3,2
9.8
11,0
6,0
8,5
3,9
18,5
17,7
14,9
16,5
8.8
9,9
5,4
7,7
3,5
10,0
11,3
6,1
8,8
4,0
9,8
11,0
6,0
8,5
3,9
11,7
13,2
7,2
10,2
4.7
5,1
5.8
3.2
4,5
2,0
5,6
6,3
3,5
4,9
2,2
Примечание. При шатровой кровле норма избыточной разности температур
составляет: при географической широте 40"—15°С, при 50°—10оС, прн 60°—5°С.
2. Теплоприток от термической обработки продуктов
<?2(В вт)
Термическая обработка продуктов сопровождается отводом от
них тепла.
Продукты в камерах могут подвергаться охлаждению, домора-
живанию и замораживанию.
При охлаждении температура продукта остается выше
температуры замерзания жидкой фазы в продукте. При замораживании—
жидкая фаза в продукте замерзает.
Домораживанию и доохлаждению подвергаются продукты,
отеплившиеся в пути или первоначально не доведенные до конечной
температуры замороженного груза (—18) — (—20)°С или
охлажденного груза (0°). Количество тепла, отведенного от продукта при
любом виде термообработки, можно определить по формуле
Q2 = 0.1000(4-^)^600-' <191)

§ 94. Калорический расчет QQR
где G — суточное поступление в камеру груза, подлежащего
термообработке, т/сутки;
h> h— теплосодержание (энтальпия) продукта до и после
термообработки, дж/кг.
Значения теплосодержаний различных продуктов в
зависимости от температуры указаны в табл. 54.
Для распределительных холодильников суточное поступление
груза в камеру определяют в зависимости от ее назначения и
характера термообработки груза.
При расчете Q2 на компрессор для камер хранения
охлажденных грузов суточное поступление грузов принимают равным
" EQ, (192)
365
где и'— кратность грузооборота, которую для распределительных
холодильников принимают равной 6;
о' — коэффициент неравномерности поступления груза,
равный 1,5;
Е0— емкость камеры хранения охлажденных грузов, т.
При расчете Q2 на компрессор для камер хранения мороженых
грузов максимальное суточное поступление груза в камеру
хранения, требующее домораживания, опеделяют по формуле
r.-'LlSLp , (193)
365 "'
а суточное поступление на замораживание в морозилках
определяют по формуле
„V'(l-T") Р
365
(193а)
где и"— кратность грузооборота для камер хранения мороженого
груза, принимаемая равной 3,5;
о" — коэффициент неравномерности поступления, равный 2,5;
<р" — доля продуктов от общего количества поступающих
мороженых грузов с температурой не выше —8°, загружаемая
непосредственно в камеры хранения. Для
распределительных холодильников ср"=0,65—0,85;
Ем— емкость камеры хранения мороженых грузов, т.
Теплоприток Q2 на оборудование для камер хранения
охлажденных и мороженых грузов определяют, исходя из суточного
поступления грузов в камеры, которое принимают для
производственных и распределительных холодильников при емкости камеры
до 200 т — 8% от грузовой емкости камеры, емкостью более 200/л—
6%. Для морозилок и камер предварительного охлаждения тепло-
приток Q2 считают по суточной производительности
соответствующей камеры.

Таблица 54
Значения теплосодержания пищевых продуктов
Наименование"
продуктов
Мясо говяжье
Баранина
средней
упитанности ....
Свинина . . .
Субпродукты
мясные . . .
Мясо говяжье
бескостное .
Рыба тощая
(судак и др.)
Рыба жирная
(севрюга и др.)
Рыбное филе
(тресковое) .
Яйцо в скорлупе
Яичный меланж
Масло
сливочное ....
Масло коровье
топленое . .
Виноград,
абрикосы, виш-
Фрукты всех
других видов
и ягоды
-20
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Теплосодержание в ккал/кг при температуре продуктов в °С (1 ккал/кг= 4,1868- № дж/кг)
-18
1,1
1,1
1,1
1,2
1,2
1,2
1,2
1,3
1,0
1.1
1.0
0,6
1,8
1,6
— 15
3,1
3,0
2,9
3,3
3,2
3,4
3,4
3,5
2,5
2,7
2,6
1,5
4,9
4,1
— 12
5.3
5,2
5,1
5,8
5,6
5,9
5,8
6,1
4,2
4.4
4,2
2,5
8,7
7,1
-10
7,2
7,1
6,9
7,9
7,5
8,0
7,8
8,3
5,4
5,8
5,4
3,3
11,9
9,4
—8
9,4
9,2
8,9
10,3
9,8
10,4
10,1
10,9
6,8
7,4
6,6
4,1
15,9
12,2
-5
13,7
13,3
13,0
15,0
14,3
15,3
14,7
16,0
9,9
10,7
8,8
5,4
27,7
19,8
-3
19,0
18,4
17,6
21,0
19,8
21,3
20,4
22,4
54,4
15,1
10,8
6,4
48,4
33,2
—1
44,0
42,9
40,6
48,8
46,4
50,7
47,7
53,7
55,9
33,9
20,0
8,3
55,6
64,0
±0
55,5
53,5
50,6
62,4
58,0
63,5
59,5
67,3
56,7
63,1
22,2
8,9
56,4
64,9
+ 1
56,3
54,3
51,3
63,2
58,8
64,4
60,4
+з
57,8
55,8
52,8
64,9
60,4
66,1
62,0
+5
59,3
57,3
54,2
66,6
62,0
+7
60,9
58,8
55,7
68,2
63,6
67,769,4
63,665,2
+ 10
63,2
61,0
57,8
70,7
65,9
71,9
67,7
+ 12
64,7
62,5
59,3
72,4
67,5
73,6
+ 15
67,0
64,8
61,4
74,9
69,9
76,1
69,3 71,8
+ 17
68,6
+20
70,9
+25
74,7
66,368,372,3
62,9 65,168,8
76,6 79,1
71,5 73,9
83,3
77,8
77,8 80,3 84,5
73,4 75,8 79,9
68,2 69,9 71,7|73,4 76,0 77,8 80,4 82,1 84,8 89,1
57,4 58,9 60.4 61,9 64,2 65,7,68,0 69,571,7 75,5
63,965,567,268,8 71,3,72,9,75,4 77,0,79,583,6
22,8
9,5
57,3
65,8
24,4
25,9 27,5
10,812,3
59,0
67,6
60,7
69,4
13,9
62,4
71,2
30,2 32,0'35,1
37,241,0
16,5 18,4 21,523,7
64,9 66,6 69,2
73,9
75,7
78,4
70,9
27,3
73,4
80,2j82,9
77,7
87,4
+30
78,6
76,1
75,0
87,4
81,8
+35
84,7
82,2
81,2
92,7
87,9

§ 94. Калорический расчет
Для перевалочных рыбных холодильников суточное
поступление принимают равным 20% от емкости камер.
В тех случаях, когда груз поступает в камеры из морозилок,
теплоприток Qt отсутствует, так как продукт поступает с
температурой, равной температуре воздуха в камере хранения.
3. Расход холода на вентиляцию камер Q3(b em)
Камеры хранения охлажденных грузов и производственные
помещения вентилируют. Камеры хранения мороженых грузов не
вентилируют, поэтому теплоприток Q3 Для камер хранения
мороженых грузов не учитывают.
Для производственных помещений
Q3 = n- 0,0055 p(t„ —у, (194)
где п — число рабочих в помещении;
р — плотность воздуха при температуре и относительной
влажности воздуха в помещении, кг/м3;
0,0055 — количество свежего воздуха, приходящегося в
секунду на одного человека в соответствии с действующими
санитарными нормами, м3/чел • сек;
iH, iB— теплосодержание наружного воздуха и воздуха в
помещении (дж/кг); определяется по диаграмме для влажного
воздуха в зависимости от tH, <pH> 4> 9в-
Для камер хранения охлажденных грузов
Qa = 1% а р (i„ — g• 24.збоо . (195)
где VCTp— строительный объем камеры, м3;
а — кратность вентиляции или число смен воздуха в
помещении в течение суток. Для большинства грузов кратность
вентиляции принимают от 1 до 4.
Величину теплопритока Q3 принимают полностью на компрес*
сор и на оборудование. Для распределительных холодильников
теплоприток Q3 не учитывают.
4. Эксплуатационные теплопритоки Q* (в вт)
Кроме основных теплопритоков Qlt Q2, Q3> бывают
теплопритоки, связанные с обслуживанием холодильных камер, — Qi„m. К ним
относятся следующие теплопритоки: 1) от освещения камер—
QI вт; 2) от пребывания людей в камерах — Qf вт; 3) от работы
электродвигателей — Q| вт; 4) от открывания дверей в камеру—
Q! вт.

Глава XIV. Калорический расчет
1. Теплоприток от освещения определяют по формуле
Q\ = AF, (196)
где А — количество тепла, выделяемого освещением на 1 м2
площади пола камеры в секунду, вт/м2;
F — площадь камеры, м2.
Для производственных помещений норма освещения —7,5 em
на 1 м2.
Принимая коэффициент одновременности включения лампочек
равным 0,6, получим количество выделяемого тепла на 1 м2
площади
А = 7,5-0,6 =-4,5 вт/м2.
Для складских помещений норму мощности светильников
принимают равной Зет на 1 м2 с учетом коэффициента одновременности
включения 0,35 и получают количество выделяемого тепла
А = 3-0,35 = 1,05 вш/м2.
2. Теплоприток от людей, работающих в камере, определяют,
исходя из того, что тепловыделение одного человека при средней
интенсивности работы составляет 230 em.
Тогда теплоприток в камеру равен
Q| = 230n, (197)
где п — число людей, работающих в камере.
3. Теплоприток от находящихся в камере вентиляторов и
других механизмов, приводимых в движение электродвигателями,
образуется вследствие превращения работы этих двигателей .в
тепло.
Если двигатель установлен в самой камере, то все тепло,
эквивалентное его полезной работе и потерям в самом двигателе,
подводится к воздуху охлаждаемой камеры и величину теплопри-
тока определяют по формуле
Q't = \000Ns, (198)
где N3 — мощность электродвигателей, кет.
Когда двигатель расположен вне охлаждаемого контура, то к
воздуху будет подведено тепло, эквивалентное полезной работе
механизмов, установленных в камере. Теплоприток в этом случае
определяют по формуле
Q'^lOOOtf.ijM, (199)
гДе ^эл— коэффициент полезного действия двигателя.

§ 94. Калорический расчет
389
4. Теплоприток при открывании дверей в охлаждаемую камеру
из более теплых помещений зависит от того, насколько часто
открывают двери в камеру и от температуры воздуха в камере. То и
другое определяется назначением камеры. Найти величину тепло-
притока точно невозможно, поэтому его определяют приближенно
по формуле
Q\ = BF,
(200)
где В — удельный теплоприток, отнесенный к 1 мг площади пола
камеры, при открывании дверей, принимаемый по табл.
55, вш/м2;
F — площадь камеры, мг.
Таблица 55
Удельный теплоприток при открывании дверей (В)
Наименование помещений
Расход холода в камерах при
открывании дверей на I м' пола
(В), вт/м'
Площадь камер
до 50 мг
14,0
9,3
18,6
7,0
11,6
11,6
46,5
до 150 мг
7,0
4,65
9,3
3,5
5,8 -
5,8
23,2
более
150 м1
5,8
3,5
7,0
23,2
3,5
3,5
11,6
Камера охлаждения крупного рогатого скота,
баранов, свиней, субпродуктов и кишок;
аккумуляторы и камеры охлажденной рыбы
Камера хранения охлажденного мяса
Камера замораживания
Камера хранения мороженых продуктов . . .
Камера охлаждения вареных колбас, окороков,
студня
Камера хранения колбас, окороков и рыбной
кулинарии
Экспедиция и приемная
Весь теплоприток от эксплуатационных тепловыделений
&=<?:+<?;+<?<+<?,
(201)
При расчете тепловой нагрузки на камерное оборудование Qio6op
принимают полностью найденную величину Q4.
При расчете теплопритока на компрессор QiK0M учитывают,
что все эксплуатационные теплопритоки не могут быть
одновременно во всех камерах, поэтому берут от 50 до 75% найденной
величины. Для примерных расчетов или когда невозможно определить
эксплуатационные тепловыделения по их источникам
вышеописанным способом величину Q4 принимают ориентировочно:
Q4 = (0,1-0,4)(Q1 + Q8).
(202)

390 Глава XIV. Калорический расчет
Большие значения берут для мелких холодильников, меньшие —
для крупных. Результаты калорических расчетов сводят в таблицы.
5. Итоговые данные калорического расчета
В результате калорического расчета получают для каждой
камеры величину теплопритока Qo6op, представляющую собой
тепловую нагрузку на батареи или воздухоохладитель.
На основании этой величины определяют поверхность приборов
охлаждения, необходимую для поддержания в камере постоянной
температуры, -и2:
^- (203)
Теплопритоки QK0M суммируют по группам камер с
одинаковой температурой кипения холодильного агента в приборах
охлаждения. Обычно на холодильниках в одну группу объединяют
камеры охлаждения и хранения охлажденных грузов с температурой
от —2 до +4°С, в другую — камеры хранения мороженых грузов
с температурой —18°С, в третью — морозильные устройства с
температурой —23 или —30°С.
Задаваясь разностью температур между температурой воздуха
в камере и температурой кипения tB—10«10°С, находят
соответствующие температуры кипения:
t0 = — ю°С, t0 = — 28°С, /„ = — 33°с (—40°С).
Для каждой из этих групп камер определяют суммарный теп-
ЛОПрИТОК Qkom-
Найденная величина будет представлять собой
холодопроизводительность компрессора нетто, т.е. без учета теплопритоков в
трубопроводах.
Для определения полной холодопроизводительности или холо-
допроизводительности брутто надо QKOm=Qo нетто увеличить на 7%
при системе непосредственного охлаждения и на 12% при
рассольном охлаждении:
Q0 = (1>07-1,12)QKOM. (204)
Таким образом, величина Q0 em представляет собой
необходимую рабочую холодопроизводительность компрессора и является
исходной для теплового расчета и подбора компрессоров.
Продолжительность работы компрессоров в сутки принимают равной 18—
22 ч. Подбирая компрессоры, резерв^не предусматривают.
0

Глава XV
МЕЛКИЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
§ 95. ТОРГОВОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Высокое качество скоропортящихся продуктов на
предприятиях торговли и общественного питания сохраняется при наличии
холодильного торгового оборудования, к которому относят
холодильные шкафы и прилавки, охлаждаемые витрины, сборные
камеры, изотермические тележки (для продажи замороженных
продуктов), охлаждаемые торговые автоматы.
По температурам хранения торговое холодильное
оборудование делят на низкотемпературное (для хранения замороженных
продуктов и мороженого при температуре —12-i—15°С), среднетем-
пературное (для хранения охлажденных продуктов при
температуре (Н-+5°С) и с положительными температурами, предназначенное
для продажи напитков при /=10-|-12°С.
По способу охлаждения различают оборудование с машинным,
льдосоляным и сухоледным охлаждением. Охлаждение сухим льдом
применяется главным образом для продажи мороженого и
замороженных продуктов. Льдосоляное охлаждение требует большой
затраты ручного труда и ухудшает санитарное состояние предприятия,
поэтому оно применяется редко. В торговом холодильном
оборудовании почти исключительно применяется машинное охлаждение
с помощью фреоновых компрессорных холодильных машин.
Конструктивно изоляционное ограждение торгового
холодильного оборудования может быть выполнено цельным, с общей
рамой-каркасом, сборным — из отдельных изолированных щитов,
соединенных стационарно, сборно-разборным, позволяющим
собирать и разбирать конструкцию в процессе эксплуатации.
Торговое оборудование обслуживается агрегатами-автоматами,
работающими на фреоне-12 или фреоне-22. Агрегат
устанавливается или отдельно, рядом с охлаждаемым объектом, или
встраивается в него. Испаритель в виде змеевика из оребренных труб по-

Глава XV. Мелкие холодильные установки
Рис. 171. Холодильный шкаф Т-60:
/ — корпус; 2 — дверца; 3 — агрегат ФАК-07; 4 — магнитный
пускатель; 5 — сосуд для стока воды при оттаивании ннея; 6 —поддон
мещается в грузовое помещение. Постоянная температура в
охлаждаемом объеме поддерживается с помощью приборов автоматики.
Холодильные шкафы и прилавки служат для краткосрочного
хранения продуктов во время продажи, а витрины — для этих же
целей и для демонстрации продуктов. Такие шкафы, прилавки,
витрины имеют красивую внешнюю отделку, снабжены
несколькими дверцами, чтобы при загрузке продуктами меньше нарушался
"температурный режим. В грузовом объеме помещены полки для
укладки грузов. Расстояние между полками можно изменять в
зависимости от размеров груза.
Отечественная промышленность выпускает торговые
холодильные шкафы с компрессорным охлаждением: Т2-125М с
полезным грузовым объемом 1250 л, Т-60 с грузовым объемом 600 л, ШСО
с грузовым объемом 1170 лис абсорбционным охлаждением;
АК-750 — с грузовым объемом 750 л.
На рис. 171 изображен шкаф Т-60, охлаждаемый агрегатом
ФАК-0,7, установленным под охлаждаемым объемом и
поддерживающим температуру воздуха в шкафу от 0 до +5°С. В верхней
части грузового помещения расположен змеевиковыи испаритель
из ребристых труб. Под испарителем установлен поддон для сбора
сконденсированной на змеевиках влаги.

§ 95. Торговое холодильное оборудование
Рис. 172. Прилавок-витрйна АПВ-1:
/ — витрина; 2— люминесцентные лампы; 3— раздвижные
стеклянные дверцы; 4 — полка со стороны продавца; 5 — испаритель
витрины; 6 — лампа; 7 — дверца прилавка; 8 — прилавок; 9 —
испаритель прилавка; 10 — полка; 11 — двойная стеклянная стенка
Шкаф ШСО имеет стеклянные раздвижные стенки и служит
для продажи готовых блюд на предприятиях общественного
питания.
Холодильные прилавки выпускают с витринами и без них.
Они служат для хранения текущего запаса продуктов. Для
хранения замороженных продуктов и мороженого применяют
низкотемпературные прилавки: 4ПН — емкостью 150 кг, ПН-10 —
емкостью примерно 60 кг. Для хранения охлажденных грузов
используют универсальный прилавок ПУ-1, прилавок П-5М (для
продажи охлажденного молока) и др.

Глава XV. Мелкие холодильные установки
На предприятиях торговли широко применяются прилавки-
витрины, причем для магазинов, обслуживаемых продавцами,
грузовой объем закрыт и имеет дверцы, для магазинов без
продавца грузовой объем имеет открытый проем, уменьшение тепло-
притока через который достигается циркуляцией холодного
воздуха в грузовом объеме.
На рис. 172 изображен прилавок-витрина АПВ-1. Со
стороны покупателя витрина имеет двойную стеклянную стенку.
Наружная обшивка изготовлена из стальных листов толщиной 1,5мм,
внутренняя — из оцинкованной стали. В прилавке-витрине
применен изоляционный материал — пенопласт. Грузовой объем
охлаждается агрегатом ФАК-0.7Е, установленным вне прилавка.
Температура воздуха в прилавке 0°С.
Сборные холодильные камеры устанавливают в подсобных
помещениях магазинов и столовых. Щиты имеют деревянную раму
с заложенной внутри изоляцией и внешней обшивкой из досок
или металлических листов. Камеры обслуживаются холодильными
автоматизированными агрегатами, устанавливаемыми рядом с
камерой. В грузовом объеме подвешивают испаритель. Камера
КНР-1 служит для хранения мороженых грузов при температуре
—15°С, емкость камеры — 800 кг. Камеры 1ХКР, 2ХКР, ЗХКР
предназначены для хранения
охлажденных грузов при
температурах 0-^+3° и имеют
емкость соответственно 600,
1700 и 600 кг.
Кроме перечисленного
выше оборудования, для
хранения продуктов применяют
стационарные холодильные
камеры площадью 8—20 jh2,
охлаждаемые полностью
автоматизированными агрегатами.
§ 96. ДОМАШНИЕ
ХОЛОДИЛЬНИКИ
Домашние холодильники
различают по способу
охлаждения и по объему грузового
помещения. Холодильник
состоит из изолированного
охлаждаемого шкафа и
холодильного агрегата. Шкаф
Рис. 173. Домашний холодильник
«ЗИЛ—Москва»

§ 96. Домашние холодильники
(рис. 173) снабжен полками для укладки груза, ванночками для
замораживания льда, специальным сосудом для хранения фруктов
и электрической лампочкой, которая загорается при открывании
дверей шкафа.
Наиболее распространенными домашними холодильниками
компрессионного типа являются «ЗИЛ—Москва», «Ока», «Саратов»,
«Днепр», «Юрюзань», «Орск» и другие с полезным охлаждаемым
объемом от 85 до 240 л.
Шкаф охлаждается фреоновым герметическим
компрессионным агрегатом (рис. 174), который состоит из одноцилиндрового
поршневого компрессора и однофазного электродвигателя
переменного тока, скомпонованных в одном кожухе, который расположен
в нижней части шкафа; конденсатора в виде медного змеевика
с проволочным оребрением или в виде листотрубного
алюминиевого аппарата (см. рис. 90), установленного снаружи у задней
стенки шкафа; алюминиевого листотрубного испарителя (см.
рис. 148,6), имеющего систему каналов для движения
холодильного агента.
Рис. 174. Компрессорный агрегат домашнего холодильника:
а — со змеевиковым конденсатором и проволочным оребрением; б — со змеевиковым
конденсатором, укрепленным на листе; / — листотрубный испаритель; 2 —
конденсатор; 3 — герметичный компрессор

396
Глава XV. Мелкие .холодильные установки
Испаритель установлен
в верхней части
холодильника и образует
морозильный отсек. Дроссельным
устройством, подающим
жидкий холодный агент в
испаритель, служит
капиллярная трубка длиной
около Зле внутренним
диаметром 0,8 мм,
соединяющая конденсатор с
испарителем. У входа в
капиллярную трубку
установлен фильтр, состоящий
из бронзовых шариков
диаметром 0,3 мм,
сплавленных между собой в столбик
конусообразной формы.
Требуемую температуру
воздуха в холодильнике
поддерживают
периодической остановкой и пуском
в работу холодильного
агрегата. Отношение части
цикла, во время которой
электродвигатель работает,
к общей
продолжительности цикла называется
коэффициентом рабочего
времени. Чем больше
коэффициент рабочего
времени, тем ниже
температура в холодильнике.
Цикличность работы обеспечивается термостатом, укрепленным на
щите в верхней части шкафа.
Режим работы холодильника регулируют ручкой термостата.
При температуре помещения 18-f20°C и средней загрузке
холодильника ручку устанавливают на деление «норм.».
Домашние холодильники типа «Ленинград-2», «Север», «Ростов-
Дон» и другие охлаждаются абсорбционной холодильной
машиной, принципиальная схема которой изображена на рис. 119,
а компоновка аппарата — на рис. 175. Отечественная
промышленность выпускает абсорбционные домашние холодильники с
полезным объемом камеры от 45 до 100 л. Испаритель установки
находится внутри шкафа в верхней его части, холодильный аппарат —
на задней стенке холодильника. Испаритель выполнен в виде спи-
Рис 175. Холодильный абсорбционный
агрегат, установленный в домашнем
холодильнике:
/ — бачок абсорбера; 2 — змеевнк абсорбера;
3 — конденсатор; 4 — водородный бачок; 5 —
ректификатор; 6 — генератор; 7 — паровая
труба; 8 —кожух с теплоизоляцией; 9 —
выводы электронагревателя; 10 — шнур питания
с вилкой; // — зарядный штуцер

§ 96. Домашние холодильники
397
Таблица 56
Домашние холодильники отечественного производства
Название модели
«Саратов-2», КХШ-85
«Ока», ДХ-120 . . .
«Мир», ДХ-120 . . .
«Саратов-3», ДХ-120
«Минск», КСХ-125 .
«ЗИЛ — Москва»,
ДХ-2, ДХ-ЗМ . .
«Днепр», ДХ-2М . .
«Орск», КХ-0,100 . .
«Юрюзань», ДХ-175
«ЗИЛ — Москва»,
КХ-240
«Восток», ХШ-1 . .
«Ростов-Дон» ....
«Ленинград-2» . . .
«Укранна-70» ....
Способ
охлаждения

Компрессионный
То же
» »
» »
» »
» »
» »
» »
» »
» »
» »
» »

Абсорбционный
То же
» »
» »
» »
» »
» »
» »
» »
» »

Полезный
объем

камеры, Л
85
125
125
120
125
125
140
165
165
165
175
240
45
45
45
45
65
65
68
68
70
100
Внешние
размеры
холодильника, мм
ИЗ
н
о
3
03
912
1200
1200
993
1200
850
1000
1325
ИЗ
Я
X
о.
в
а
542
590
590
580
590
1100
606
640
1325 640
1200
1200
1375
970
1015
970
970
945
1015
910
910
873
1040
ЕС
X
ч
U.
586
633
633
590
682
600
645
670
670
590 550
580
640
620
732
5501 625
600 616
550 590
550 625
550
600
618
670
617
610
635
613
670
585
670
670
Мощность

электродвигателя (в
компрессионных)
илн мощность

электронагревателя (в
абсорбционных)
110—130
105—120
105—120
130—150
110—150
110—150
115—130
110—140
И0—140
110—120
110—140
130—150
50, 70, 90
100
50, 70, 90
70, 90
70, 90
50, 70, 90
70, 90
70, 90
70, 90
60, 80, 100

Часовой
расход
элек-
тро-
энер-
гии,
вт-ч
30
20
20
40
40
40
40
35
35
34
35
35
70
70
70
70
70
70
70
70
70
80

Глава XV. Мелкие холодильные установки
ральной трубы с ребрами (на рис. 175 испаритель не виден). Между
трубами испарителя ставят ванночки для получения льда.
Холодильный агрегат имеет электрический нагреватель,
состоящий из двух или трех секций мощностью от 50 до 120 em.
Электронагреватель постоянно включен в электросеть.
Промышленность выпускает также холодильники, в которых
электрический нагреватель заменен газовым, что резко снижает
стоимость эксплуатации. Холодильники абсорбционного типа по
сравнению с холодильниками компрессорного типа имеют ряд
недостатков. В результате того, что нагреватель постоянно включен
в электросеть, эксплуатация таких холодильников обходится
дороже компрессионных, включающихся в сеть периодически. Процесс
охлаждения и получения низкой температуры в абсорбционных
домашних холодильниках протекает значительно медленнее, чем в
компрессионных. К достоинствам абсорбционных холодильников
относится их сравнительно небольшая стоимость, отсутствие
движущихся механизмов и бесшумность в работе. В табл. 56 приведены
основные марки домашних холодильников, выпускаемых
отечественной промышленностью.
0

Раздел третий
Льдотехника

Глава XVI
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ВОДНЫЙ ЛЕД
§ 97. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНОГО ЛЬДА
Льдотехника является частью холодильной техники,
изучающей вопросы получения и применения различных видов льда.
СССР принадлежит первое место в развитии льдотехники и
внедрении ее в различные отрасли народного хозяйства. Наибольшее
применение имеет естественный водный лед, который намораживают в
зимних условиях. Заготовка и применение естественного льда не
требует больших затрат и позволяет сэкономить большое
количество металла и электроэнергии. Искусственный лед применяют
главным образом в южных районах страны, где по климатическим
условиям не удается наморозить естественный лед.
Физические свойства водного льда при температуре 0° и
давлении 0,098 Мн/мг следующие:
Температура плавления - . . . . 0° С
Теплота плавления 333,2'/сдж://сг
Теплоемкость 2,09 кдж1кг -град
Теплопроводность (в среднем) . . 2,326 вт/м-град
Плотность 900 кг/м3
При превращении воды в лед объем ее увеличивается на 9%.
Использование водного льда основано на свойстве его
плавиться при температуре 0°, отнимая при этом от окружающей
среды тепло, равное теплоте плавления. Тепло, потребное для
превращения 1 кг льда с температурой t„°C в воду с температурой /В°С,
складывается из трех компонентов: тепла, расходуемого на
нагревание льда от /Л°С до температуры плавления, тепла, требующегося
на плавление льда, и тепла, расходуемого на нагревание
полученной воды от температуры плавления до конечной температуры
воды tB°C:
q = 2,09 tn + 333,2+4,186 tB кдж/кг. (205)

Глава XVI. Естественный водный лед
Определение количества льда, которое можно наморозить в
течение времени т, определяют из теплового баланса замерзания и
таяния льда, отнесенного к 1 м2 плоской поверхности теплообмена,
выраженного формулой
грЗ = kSx, (206)
где г — теплота замерзания воды или таяния льда, дж/кг;
р — плотность льда, кг/мг;
8 — толщина слоя, м;
k — коэффициент теплопередачи замерзшего слоя, em/м*-град;
в — температурный напор, °С;
т — продолжительность процесса, сек.
Продолжительность намерзания или таяния плоского слоя
льда в секунду при условии одностороннего теплообмена
определяют по формуле Р. Планка:
го ( Ь 1 1 \
где X — теплопроводность льда, em/м-град;
а„— коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности слоя,
eml м? ■град;
ав— коэффициент теплоотдачи на поверхности слоя,
обращенного к воде, em/мг-град.
Продолжительность замораживания воды в льдоформах
определяют с учетом отношения объема воды V м3 к охлаждаемой
поверхности F при <хв= оо.
г? V /5М 1 6ф\
г = -в- -ТЧ-2Г + —+ x^J. (208)
где 5М— расстояние от охлаждаемой поверхности до наиболее
удаленной от нее точки замораживаемого объема воды, м;
8ф— толщина стенки льдоформы, м;
Хф— коэффициент теплопроводности материала стенки
льдоформы, em/м-град.
§ 98. РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЗАГОТОВКИ ЕСТЕСТВЕННОГО ЛЬДА
Существуют следующие способы промышленной заготовки
естественного льда: 1) из водоемов; 2) послойным намораживанием и
комбинированным способом; 3) намораживанием сосулек в
градирнях.
Выбор способа заготовки льда зависит от климата в данной
местности, технологических возможностей и назначения льда.

§ 98. Различные способы заготовки естественного льда
1. Заготовка льда из водоемов
Из водоемов получают прозрачный лед с плотностью 907—
917 кг/м3. Водоем, предназначенный для выколки льда, должен
иметь глубину не менее 0,75 м, достаточно чистую, незаболоченную
воду и пологие, удобные для выемки льда берега. К выколке
приступают в январе-феврале при толщине льда не менее 25 см.
Толщину намороженного слоя льда определяют по эмпирической
формуле:
8 = 20 УЩ (209)
где 8 — толщина намороженного слоя льда, см;
£9 — сумма абсолютных значений сезонных среднемесячных
отрицательных температур воздуха (°С-мес), численно равная
произведению средней температуры (из среднемесячных температур) на
число месяцев.
Для получения более ровных блоков ледяное поле
предварительно размечают на прямоугольники обычно размером 1,0x0,7 м,
а затем приступают к выколке. Это трудоемкая и длительная
операция, поэтому процесс выколки и выемки льда должен быть
максимально механизирован.
Для резки льда применяют специальные дисковые пилы
диаметром 900 мм, с мощностью электродвигателя 5 кет,
смонтированные на санях; цепные передвижные пилы производительностью 2 м3
льда в минуту и т. д.
Лед вынимают вилочными автопогрузчиками и перемещают
на специальных транспортерах.
Применение средств механизации снижает себестоимость льда,
заготавливаемого из водоемов, но все же она остается выше, чем
себестоимость льда, полученного намораживанием в бунтах.
Недостаточно ровная поверхность блоков не позволяет плотно
укладывать лед и приводит к дополнительным потерям льда (к таянию)
при хранении вследствие большой площади соприкосновения льда
с воздухом.
2. Заготовка льда послойным намораживанием
на площадке и комбинированным способом
При послойном намораживании получают мутный лед
плотностью 890—900 кг/м3.
Послойное намораживание в чистом виде применяют главным
образом в холодной климатической зоне, где не менее 60 дней в
году наблюдается температура не выше—10°. При таких условиях
можно наморозить за зиму бунт высотой 3—4 м.

Глава XVI. Естественный водный лед
Площадка, выбранная для намораживания, должна быть
расположена близко к источникам водо- и энергоснабжения и удалена
от возможных источников загрязнения льда. Площадку планируют
с уклоном 2 : 100 от середины к краям для отвода талой воды из-под
ледяного массива, для этой же цели вокруг площадки на
расстоянии 2,0—2,5 м от краев роют канаву глубиной 0,5—0,75 м.
На площадку насыпают слой шлака 15—20 см и наверху
делают настил из старых шпал или досок (горбылей). При наступлении
морозов по краям площадки ставят борты и наливают воду слоем
4—5 мм по всей площадке. Следующий слой воды наливают после
промерзания предыдущего слоя.
Высота бунта в см, намораживаемого за сутки, определяется
в зависимости от скорости ветра w м/свк по формуле
1 / w \
8 = -гв^1 + -г], (210)
а за месяц — по формуле
8 = 10 -e(l +4)" (211>
Понижение температуры на 1° при скорости ветра 1 м/сек
увеличивает намораживаемый слой примерно на 0,5 см в сутки.
После намораживания льда на высоту установленных бортов
(1—1,5 м) на поверхности его с отступом внутрь массива
устанавливают новые борты таким образом, чтобы получить ступени
шириной примерно в 1,5 раза больше их высоты. Источником воды
служит городской водопровод или ближайший водоем, отвечающий
санитарным требованиям и требованиям ГОСТ 2761—44. Площадку
поливают водой с помощью брандспойтов или брызгальной
установки Н. Т. Кудряшова (рис. 176). Работа брызгальной установки
заключается в разбрызгивании форсунками воды для полива
площадки. Воду под напором подают по подземному трубопроводу,
уложенному на глубине примерно 2 м, к составным стоякам
высотой 2—6 м, заканчивающимся форсунками. Форсунки применяют с
диаметром кольцевого сечения 8 и 13 мм, производительностью
0,7 л/сек и диаметром 10 и 16 мм, производительностью 1,5 л/сек
при избыточном давлении воды перед форсунками 0,098 Мн/м2.
Подачей воды управляют из утепленной будки, в которой
расположен пульт управления. Стояки ставят для бунтов до 1000 м3
льда на расстоянии 6 м один от другого, для бунтов больших
размеров'— на расстоянии 10 м. Замена разбрызгивания распылением
позволяет добиться замерзания воды в воздухе и осуществить не
периодическое намораживание, а непрерывное.
В средней климатической зоне послойное намораживание
на площадке не обеспечит достаточной высоты бунта, поэтому

§ 98. Различные способы заготовки естественного льда
Рис. 176. Брызгальная установка Н. Т. Кудряшова:
1 — фильтр; 2 — насос; 3 — сливная труба; 4 — трехходовой кран; 5 — коллектор; 6 —
стояки; 7 — форсунки; 8 — утепленный колодец
его применяют в комбинации с другими способами
намораживания льда. Например, некоторое количество льда намораживают на
вспомогательных площадках, затем его скалывают, дробят,
добавляют в основной бунт, где он смораживается в общий
ледяной массив. В качестве таких добавок можно использовать
лед, полученный из водоемов, намороженный в градирней т.д.
Комбинированный способ может быть применен и для северной зоны
с целью ускорить процесс намораживания. Возможность
загрязнения льда при хранении, слоистость и мутный вид льда,
трудоемкость выколки являются существенными недостатками
намораживания льда в бунтах.
К достоинствам этого способа получения льда следует отнести
сравнительно небольшие потери льда от таяния благодаря единому
массиву, незначительные затраты на заготовку льда, отсутствие
расходов, связанных с доставкой льда к потребителю (его
заготовляют на месте потребления), возможность использования чистой
водопроводной воды, что повышает санитарное состояние
полученного льда.
В целом следует отметить, что это самый простой и дешевый
способ заготовки льда.
Кроме обычного применения льда, выкалываемого из бунта,
ВНИХИ разработал метод стаивания льда в бункере рециркулиру-
ющей холодной водой, которая является в данном случае холодо-
носителем. Лед намораживают на бетонной площадке с приямком.

406 ^
Глава XVI. Естественный водный лед
Воду, стекающую при таянии льда
в приямок, насосом подают в
охлаждающие устройства (батареи)
потребителя холода, там она
отепляется и возвращается с
противоположной стороны приямка.
Подмывая ледяной массив, вода
вновь охлаждается за счет таяния
льда и подается в батареи.
Температуру воды, подаваемой к
потребителю, регулируют
количеством рециркуляционной воды, часть
использованной воды подают под
бунт, а часть — помимо бунта.
Такой способ использования льда
позволяет избегать выколки и
транспортировки льда.
3. Намораживание льда
в градирнях
Намораживание льда в
градирнях применяют в южных
районах страны со сравнительно
теплыми зимами, где температура не
бывает ниже —2-.—3°С. Градирня
представляет собой двух- или
трехъярусное сооружение этаже-
рочного типа, в котором вместо
6) 3
Рис. 177. Намораживание льда
в градирнях:
а — градирня этажерочного типа:
/ — спускной кран: 2 — теплое
помещение; 3—форсунки; б —
автоматическая градирня Клейменова:
1 — стальные трубы; 2 —воронка;
3 — подвеска; 4 — форсунки;
5 — гофрированный диск; 6 —
резиновый шланг; 7 — вентили
подачи воды: 8 — общий вентиль
подачи воды

$ 99. Льдохранилища
полок уложены жерди на расстоянии 25—30 см одна от другой (рис.
177,а). В верхней части градирни смонтировано оросительное
устройство, состоящее из трубопроводов с вертикальными
насадками, имеющими разбрызгиватели. В оросительное устройство
подают водопроводную воду, которая, стекая по жердям тонкой
пленкой, замерзает в виде сосулек. Вода, не замерзшая на жердях
верхнего яруса, замораживается на жердях среднего и нижнего
ярусов, а оставшаяся сливается вниз и расходуется на
рециркуляцию. Иногда градирню ставят над ледяным бунтом, тогда
рециркуляцию не применяют. Подачей воды управляют из утепленной
будки.
По мере увеличения размеров сосульки смерзаются друг с
другом, образуя ледяную массу. За 3—4 дня льдом заполняется 60%
полного объема градирни. Затем сосульки скалывают, это
является довольно трудоемким процессом. В градирнях конструкции
И. А. Клейменова (рис. 177,6) сосульки намораживаются на
трубчатых электронагревателях, включаемых в работу при
намораживании определенного количества льда, и скалывание сосулек
происходит автоматически. Лед, полученный в градирнях, не требует
особых затрат труда на дробление, но при хранении дает большой
процент таяния.
Себестоимость заготавливаемого льда складывается из
стоимости подготовительных работ, рабочей силы, материалов и воды.
Себестоимость 1 м3 льда, заготовленного из водоемов, примерно в
5—6 раз выше стоимости льда, намороженного послойно, поэтому
дальнейшее снижение себестоимости естественного водного льда
возможно при заготовках главным образом намораживанием в
бунтах с более широким применением автоматизации полива воды и
механизации выколки льда или стаиванием льда непосредственно
в бунте.
§ 99. ЛЬДОХРАНИЛИЩА
Льдохранилища служат для хранения заготовленного льда в
теплое время года и должны: 1) предохранять лед от действия на
него окружающего теплого воздуха и атмосферных осадков; 2)
обеспечивать отвод талой воды и амтосферных осадков, не допуская
намокания изоляции, и удобный доступ ко льду для его выемки;
3) создавать санитарные условия""при хранении льда; 4) быть
безопасными в противопожарном отношении; 5) иметь невысокую
стоимость. ,-!
Льдохранилища бывают временны ей постоянные.
Временные льдохранилища представляют собой бунты льда,
намороженные на площадке или выложенные из блоков льда,
.заготовленного из водоемов (рис. 178).

Глава XVI. Естественный водный лед
Уклон Уклон
0,02 0,02
Рис. 178. Льдохранилище временного типа с однобортным основанием:
1 — древесные опилкн со стружками слоем 60—80 см; 2 — соломенные маты (5 —
10 са«); 3 — подпорный щиток нз горбылей или досок; 4 — хворост или старые
доски толщиной 10 см; 5 — шлак, гравий или песок слоем 10 см
Вокруг бунта делают канавы для отвода талой воды, сверху
и с боков ледяной массив укрывают соломенными и камышовыми
матами, соломой, опилками, по периметру массив ограждают
бортом из врытых в землю стоек высотой 1,5 м, которые обшивают
горбылями, досками или плетнем. С торцовой северной стороны в
борту оставляют проем шириной 3—6 м для проезда при выборке льда
из бунта. Такие льдохранилища называют льдохранилищами с
однобортным основанием, в отличие от льдохранилищ с безбортным
основанием. Льдохранилища с однобортным основанием не
допускают сползания изоляции с ледяного массива, но в то же время при
выемке льда между льдом и изоляцией образуется воздушная
прослойка, которая ускоряет таяние льда. В южных районах над
бунтами устраивают соломенные навесы. Большие бунты имеют по
периметру пятиметровые деревянные стены с земляными откосами.
Толщину изоляционного слоя укрытия практически
принимают в северной зоне равной 50—75 см, в средней — 75—100 см.
Постоянные льдохранилища выполняют в виде капитальных
сооружений с постоянной изоляцией.
Коэффициент теплопередачи изолированных ограждений
принимают равным 0,46 втп/м2-град.
Постоянные льдохранилища дороги, поэтому их применяют
главным образом в южных районах для хранения сравнительно
небольших запасов льда. Льдохранилище должно иметь отвод талой
воды и механизированную погрузку и выгрузку льда.
Льдохранилище следует эксплуатировать так, чтобы были
наименьшие потери льда. С этой целью лед нужно выкалывать рано
утром или вечером, с северной стороны, равномерно по всей высоте
бунта небольшими уступами сверху вниз, применяя для этого
отбойные молотки, электропилы или используя взрыв. После выколки
бунт тщательно укрывают изоляционным материалом и матами.
Льдохранилище должно быть снабжено противопожарным инвентарем.

Глава XVII
ИСКУССТВЕННЫЙ ВОДНЫЙ ЛЕД
§ 100. ПОЛУЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ВОДНОГО ЛЬДА
Искусственный лед получают намораживанием воды в
льдогенераторах различных конструкций. Лед заготовляют главным
образом из водопроводной воды, которая должна иметь жесткость
не более 40°, сухой остаток — не более 1 г/л, общее количество
бактерий не должно превышать 100 (при посеве в 1 мл), количество
кишечных палочек — не более трех в 1 л.
Искусственный лед производят главным образом в южных
районах, где по климатическим условиям получение естественного
водного льда затруднено. Стоимость искусственного водного льда
в 4—5 раз выше стоимости естественного льда.
В зависимости от формы и способа намораживания лед
подразделяют на плитный, блочный, цилиндрический, чешуйчатый,
снежный. В зависимости от качества воды, используемой для
изготовления льда, различают: 1) пищевой лед из кипяченой или сырой
обработанной водопроводной воды; 2) промышленный лед из
необработанной воды; 3) антисептический, рассольный лед и др.— из
воды с различными добавками.
Искусственный водный лед применяют в пищевой
промышленности, в торговле, в рыбной и химической промышленности, на
транспорте.
Аппараты, в которых производят намораживание льда,
называются льдогенераторами. К льдогенераторам предъявляют
определенные требования: 1) непрерывность процесса получения льда;
2) автоматизация процесса; 3) простота устройства и обслуживания,
надежность работы; 4) малая металлоемкость и малые габариты;
5) малая себестоимость льда.
Наиболее распространенными являются льдогенераторы
блочного льда с рассольным охлаждением, но в последнее время новые
конструкции льдогенераторов цилиндрического и чешуйчатого
льда завоевывают прочное место в области получения
искусственного льда.

Глава XVII. Искусственный водный лед
§ 101. ЛЬДОГЕНЕРАТОРЫ БЛОЧНОГО ЛЬДА
Блочный лед получают путем замораживания воды в льдофор-
мах, опущенных в изолированный бак, заполненный холодным
рассолом. В качестве рассола обычно применяют раствор поваренной
соли (р=1,16—1,17). В баке установлены испарительные секции,
поддерживающие температуру рассола около —10°С, и мешалки
для увеличения скорости его движения. Испаритель подключают
к отдельной холодильной машине, работающей только на
льдогенератор, или к холодильной машине, обеспечивающей холодом
холодильник. Воду замораживают в формах из оцинкованной стали
толщиной от 1 до 2,5 мм. Формам придают вид усеченной пирамиды
для облегчения выемки льда и снабжают их ручками или
соединяют стальными рамами с крюками для перемещения и выемки с
помощью тельфера или электрокрана. Вес блоков льда бывает
различен: 3,5; 12,5; 25; 50 кг.
В рассольных льдогенераторах (рис. 179) получают лед мутный
плотностью 890—900 кг/м3, используемый главным образом на
технические нужды, и прозрачный плотностью 915—917 кг/м3,
применяемый главным образом в пищевой промышленности.
Прозрачный лед при растворении не дает солевого остатка и не
смерзается при хранении в мелких кусках.
Прозрачный лед получают путем перемешивания воды в льдо-
формах сжатым воздухом. При этом увлекаются пузырьки воздуха,
растворенные в воде. Воздух подают в льдоформы под избыточным
давлением 0,0147—0,0343 Мн/м* или 0,172—0,245 Мн/мг.
Соответственно способы получения прозрачного льда разделяют на
производство льда при низком давлении и производство льда при высоком
давлении. Для равномерного распределения воздуха между льдофор-
мами в каждую трубу, по которой подается воздух, ставят дроссель.
При производстве льда при низком давлении воздух в каждую льдо-
форму подают по сплошной или перфорированной металлической
трубе диаметром 8 мм, опущенной посередине льдоформы примерно
на 3/4 глубины. По окончании замораживания трубки оттаивают
паром и вынимают. При этом в центре блока остается
непрозрачная сердцевина.
В льдогенераторах, работающих по системе высокого давления,
трубки, по которым подают воздух, стационарно закреплены в
канавке снаружи льдоформы и заканчиваются внизу в середине
днища. Подача воздуха снизу вызывает лучшее перемешивание воды,
отсутствие внизу солевого осадка, большую однородность и лучшее
качество льда. Кроме того, отпадает необходимость в оттаивании
и выемке труб.
Трубы, по которым поступает воздух в льдоформы, находятся
вне их и соприкасаются с холодным рассолом, вследствие чего
влага, содержащаяся в воздухе, может замерзнуть и образовать в

§ 101. Льдогенераторы блочного льда
Рис. 179. Рассольный льдогенератор блочного льда:
1 — испарительные секции: 2 — бак; 3 — мешалка; 4 — толкающий механизм)
5 — льдоформы; 6 — наполнительное устройство; 7 — электротельфер; 8 —
опрокидывающее устройство; 9 — льдоскат; 10 — оттанвательный бачок; // —
льдохранилище; 12 — помост для обслуживания
трубках ледяные пробки. Поэтому подаваемый воздух должен быть
предварительно осушен настолько, чтобы точка росы его была
ниже температуры рассола.
Осушение производят в рассольном кожухозмеевиковом
осушителе. Для уменьшения поверхности осушителя воздух,
предварительно сжав до давления 0,172—0,245 Мн/м2, охлаждают водой,
при этом часть влаги из воздуха конденсируется. Затем воздух
продувают через охлаждающие змеевики, на которых оставшаяся влага
выпадает в виде снеговой шубы. В змеевиках циркулирует рассол
с температурой —10°С. После осушения воздух пропускают через
регулирующий вентиль, понижая давление до необходимого для
преодоления сопротивления дросселя и образования в льдоформе
льда примерно до 0,0685—0,0147 Мн/м2.
В производстве прозрачного льда большое значение имеет

Глава XVII. Искусственный водный лед
степень очистки воды от механических загрязнений и химических
примесей.
Вода, полученная из пищевого льда, должна быть питьевой
и отвечать требованиям ГОСТ 2874—49.
При получении технического прозрачного льда также
необходимо соблюдать определенные санитарно-гигиенические требования
так как при использовании льда возможен контакт его с пищевыми
продуктами.
Для очистки воды применяют фильтры, сатураторы,
отстойники и др.
Углекислый кальций, углекислый магний, железо и алюминий
удаляют путем обработки воды известью [Са(ОН)2]. Органические
вещества, растворенные в воде, удаляют, добавляя к воде квасцы
или сернокислый аммоний, которые наряду с известковой
обработкой обеспечивают полную коагуляцию органических и
неорганических веществ. Вещества, выпадающие в виде осадка или
находящиеся во взвешенном состоянии (коагулированные хлопья)
задерживаются при пропускании воды через фильтр с кварцевым
песком. Добавление в воду квасцов и сернокислого аммония в
количестве, большем, чем необходимо для коагуляции, уменьшает
хрупкость льда и позволяет снизить температуру рассола в
льдогенераторе. Очистка воды происходит в автоматизированных
установках, снабженных дозирующими устройствами для подачи в воду
определенного количества химикалиев.
Кроме льда из обычной воды, получают блочный лед,
обладающий определенными свойствами, например антисептический лед,
широко применяемый в рыбной промышленности для увеличения
срока хранения улова рыбы. Для получения такого льда в воду
вводят концентрированный раствор гипохлорита. Средняя
концентрация хлора, оставшегося после замораживания воды,
составляет 50—80 мг1кг.
Льдогенератор снабжен водонаполнительными устройствами,
которые заливают воду в льдоформы, и толкающим механизмом,
перемещающим формы вдоль бака льдогенератора. Время
нахождения льдоформ в баке должно соответствовать времени
замораживания налитой в них воды. Ускорить процесс замораживания
можно: 1) путем предварительного охлаждения воды в погружном
или кожухозмеевиковом испарителе; 2) путем снижения
температуры рассола с —10 до —15°С; 3) путем недомораживания
сердцевины блока на 10—15%. Понижение температуры рассола до
—15°С ускоряет замораживание на 25%, но увеличивает хрупкость
льда. Такой лед используют главным образом в дробленом виде.
Как было указано выше, добавление в воду квасцов способствует
уменьшению хрупкости.
После замерзания ряда форм их вынимают с помощью
тельфера или мостового крана и опускают в сосуд для оттаивания. От

§ 101. Льдогенераторы блочного льда
стенок льдоформ лед оттаивают путем погружения их на 2—4 мин
в теплую воду с температурой 40—50 °С или орошением льдоформ,
установленных в наклонном положении на льдоскат, водой с
температурой +30++40°С. При этом потери льда составят от 0,5 до
2 мм на сторону. Оттаивание можно ускорить повышением
температуры воды до +75°, продолжительность процесса сократится
до 5—10 секунд.
После оттаивания льдоформы опрокидывают на льдоскат и
готовые блоки отправляют в льдохранилище. Формы возвращают
для заполнения водой и процесс повторяют.
В табл. 57 приведены типоразмеры рассольных
льдогенераторов завода «Компрессор». Выбор концентрации зависит от
поддерживаемой рабочей температуры рассола. При температуре рассола
—10-i 12 С и температуре кипения холодильного агента —15+
—17°С температуру замерзания рассола принимают —20°С и
соответственно удельный вес рассола 1,17. Концентрацию следуат
систематически проверять и поддерживать постоянной добавлением в
рассол соли, так как в процессе эксплуатации рассол разжижается
влагой воздуха и водой от льдоформ. Для уменьшения коррозии
льдоформ и бака льдогенератора рассол должен быть чистым и
прозрачным и иметь нейтральную реакцию (РН-6,5—7), которую
поддерживают путем добавления в рассол антикоррозийных
веществ и углекислоты.
Производство блочного льда в рассольных льдогенераторах
имеет существенные недостатки: 1) не обеспечивается
непрерывность и автоматизация процесса; 2) наблюдается большая
коррозия оборудования (бака и льдоформ); 3) большой расход энергии и
воды; 4) большая металлоемкость оборудования и большая
занимаемая площадь; 5) сравнительная сложность обслуживания;
6) большие потери холода через ограждения льдогенератора при
оттаивании льдоформ и т. д.
В связи с этим ведутся работы по внедрению в
промышленность новых способов получения льда.
Блочный лед получают также в льдогенераторах
непосредственного охлаждения с аммиачным или фреоновым охлаждением
и неподвижными льдоформами.
Льдоформы имеют охлаждающие испарительные рубашки, в
которых кипит холодильный агент. Льдогенераторы
непосредственного испарения более экономичны, чем рассольные, так как
требуют меньшего расхода металла и электроэнергии. Иногда
льдоформы имеют, кроме наружных рубашек, внутренние испарительные
трубки. Продолжительность замораживания 25 кг льда при
температуре кипения —15°С составляет примерно 2 ч, т. е. в 6 раз
меньше, чем в рассольном льдогенераторе. К таким
льдогенераторам относится скороморозильная льдогенераторная установка
системы Вильбушевича (рис. 180). Воду намораживают в льдофор-
15 Заказ № 288

414
Глава XVII. Искусственный водный лед
Таблица 57
Типоразмеры рассольных льдогенераторов
Произ
водство
льда
в одну

загрузку, т
Общее
количество
льдоформ

Поверхность

парительных
секций, м2
Внутренние размеры бака, мм
Длина
А
Ширина В
для

льдоформ
для испа
рительной
секции, С
Высота

Количество
мешалок
мощностью
по 2,5 кет
Масса

льдогенератора,
кг
1
1,5
2,0
3,0
4,0
5,0
7,5
10,0
10
15
20
25
30
30
40
60
Формы массой по 12,5 кг (замораживание 8 ч)
10x8
10x12
10x16
16x15
16x20
16x25
20x30
20x40
10x40
15x40
10x2x40
15x2x34
15x2x40
10x2x30
10x2x40
10x3x40
2x6
2x6
2X7,5
2x10
2x16
2x17,5
4x12,5
4x15
3 300
4 200
5 100
4 900
6 000
7 150
8 300
10 600
1480
1480
1480
2370
2370
2370
2890
2890
520
520
520
520
520
520
520
520
1350
Формы массой 25 кг (замораживание 12 ч)
4x12,5
4X15
4x20
6X17,5
8X17,5
10 600
10 600
11400
10 000
11400
2394
3440
4794
6886
6886
520
520
520
775
1030
1350
Формы массой 50 кг (замораживание 16 ч)
6X17,5
6X20
10x20
14 950
19 250
19 250
4794
2794
7194
775
820
1320
1350
1
1
1
2
2
2
2
2
2 340
2 935
3 660
4 195
5 000
6 222
8 160
10 140
2
2
4
4
4
8 635
10 845
12 000
14 000
16 000
18 000
20 000
22 000

§ 101. Льдогенераторы блочного льда
415
Рис. 180. Льдогеиераториая скороморозильная установка
блочного льда системы Вильбушевича:
1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — регулирующий вентиль;
4, 7, 11, 12 — запорные веитилн; 5 — распределитель; 6 — полость;
8 — полая льдоформа; 9 — испарительные трубки; 10 — полость
испарительной рубашки льдо(}ормы; 13 — ресивер; 14 — крышка
льдогенератора; 15 — всасывающий трубопровод; 16 —
трубопровод горячего пара
мах 5, имеющих снаружи испарительные рубашки 10, а внутри —
испарительные трубки 9. Намораживание производят следующим
образом. Закрывают крышки 14 и заполняют льдоформы водой.
Затем открывают вентиль 3, закрывают вентиль // и жидкий
аммиак из конденсатора 2 через регулирующий вентиль и распределитель
жидкости 5 поступает в трубки 9 и полость 10. Через вентиль 7
образующийся пар отсасывается компрессором /. После окончания
намораживания закрывают вентили 3 и 7 и открывают вентили 4 и
11, Горячие пары по трубопроводу 16 поступают в трубки 9 и
полость 10, вытесняя оттуда жидкий аммиак в ресивер 13.
Блок льда, оттаявший от стенок и трубок под влиянием
собственного веса открывает крышку 14 и опускается на специальное
устройство. Крышка 14 закрывается, форма заполняется водой,
вентили 3 и 7 открываются и жидкий аммиак вновь поступает в
испарительные трубки и в полость испарительной рубашки, и
процесс повторяется.
15*

Глава XVII. Искусственный водный, лед
Рис. 181. Льдогенератор трубчатоблочного льда
Площадь, занимаемая льдогенератором Вильбушевича,
примерно в 5 раз меньше площади рассольного льдогенератора такой
же производительности.
Представляет интерес льдогенератор трубчатоблочного льда
со всплывающими льдоблоками (рис. 181). В нижней части бака
глубиной 2,7 м смонтированы теплоизолированные коллекторы с
наклонными пучками испарительных труб, на которых намерзает
вода, образуя 15—50-килограммовые ледяные трубчатые блоки.
Продолжительность намораживания — 2—3 ч. После наморозки
в трубы подают горячие пары холодильного агента, блоки
всплывают на поверхность воды в баке, цепным конвейером
проталкиваются к торцу бака и автоматически передаются на ленточный
транспортер для выдачи льда.
Стоимость льда в таком льдогенераторе примерно на 30%
меньше, чем в неавтоматизированном льдогенераторе с рассольным
охлаждением.
§ 102. ЛЬДОГЕНЕРАТОРЫ ЧЕШУЙЧАТОГО И СНЕЖНОГО ЛЬДА
Снежный и чешуйчатый лед применяют в пищевой и рыбной
промышленности, а также для других нужд. Малая толщина
замораживаемого слоя позволяет максимально сократить время
замораживания воды.
Снежный лед получают в льдогенераторах вертикального и
горизонтального типов. Льдогенератор с вертикальной осью
представляет собой полый цилиндр, окруженный охлаждающей
рубашкой. В рубашку подают жидкий холодильный агент (фреон-12
или аммиак). На внутреннюю поверхность цилиндра насосом
подают воду. Стекая, вода замерзает тонким слоем льда, который

Подвод BodbJ
Пооачо mud-
кого хоподиль
ноги огенто
Ф910
5)
Пары Nhi
Рис. 182. Льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда:
а — снегогенератор Л-250 вертикального типа: 1 — испарительная полость
цилиндра; 2 — вал с вращающимися ножами; б — горизонтальный
льдогенератор чешуйчатого льда: 1 — стальной цилиндр-нспарнтель: 2 —
неподвижный нож

Глава XVII. Искусственный водный лед
срезается ножом, укрепленным на вертикальной вращающейся оси.
Полученный лед вместе с водой падает в поддон, откуда поступает
в производство или для изготовления брикетов.
Бийский завод «Молмашстроя» выпускает вертикальные сне-
го генераторы Л-250 производительностью 250 кг/ч (рис. 182,а).
Эти льдогенераторы широко используют на судах рыбной
промышленности для изготовления снежного и чешуйчатого льда из
пресной или морской воды.
Техническая характеристика
льдогенератора Л-250:
Холодильный агент Фреон-12
Производительность при t0=—22° С . . (250 кг/ч) 0,0695 кг/сек
Поверхность льдообразования 1,96 м2
Расход холода при /0 = — 22° Си /к=+20° . . . .40 800 em
Число оборотов ножевого вала 10 об/мин
Мощность электродвигателя 3 кет
Снежный лед не выдерживает хранения, поэтому должен быть
немедленно использован или спрессован в брикеты. В связи с этим
большое значение приобретает разработанная С. Л. Гимпелевичем
снегопрессовальная установка производительностью 250 кг снега в
час. Установка состоит из шнекового снегопресса с питателем,
формующей насадкой и устройством для отламывания получаемых
цилиндрических брикетов льда весом 5 кг. Полученные брикеты
направляют по наклонным плоскостям в льдохранилище. Вода,
выдавливаемая при прессовании из мокрого снега, вновь поступает
в льдогенератор.
Горизонтальный льдогенератор снежного и чешуйчатого льда
(рис. 182,6) состоит из вращающегося стального цилиндра,
погруженного в ванну, наполовину наполненную водой. Цилиндр имеет
длину 900 мм и наружный диаметр 700 мм. Через сальники с
помощью полого вала к цилиндру с одной стороны подводят
жидкий холодильный агент, с противоположной — отсасывают
образующийся пар. Цилиндр приводят во вращение от электродвигателя
через редуктор со скоростью 8—12 об/мин. Пленка льда толщиной
1—3 мм в виде сухих чешуек или влажной снежной массы
срезается неподвижным ножом и направляется по наклонной плоскости
в бункер.
Льдогенератор обслуживается холодильной установкой
производительностью 46 600 вт. При температуре кипения около —20°
производительность льдогенератора примерно 0,0555 кг/сек льда.
Такие льдогенераторы под маркой АИЛ-200 выпускал Бийский
завод «Молмашстрой». Находят применение горизонтальные
льдогенераторы чешуйчатого льда с подачей в цилиндр холодного
рассола, предварительно охлажденного в испарителе холодильной
машины.

§ 103. Льдогенератор трубчатого льда
§ 103. ЛЬДОГЕНЕРАТОР ТРУБЧАТОГО ЛЬДА
419
Перспективным является получение пищевого прозрачного
льда в виде цилиндриков небольшой длины. Цилиндрический лед
используют в пищевой промышленности и для продажи населению.
Его получают намораживанием воды внутри труб и на трубах.
Расчеты производительности намораживания показывают, что
наружное намораживание эффективнее внутреннего.
Внутри труб лед намораживают в полностью
автоматизированных вертикальных кожухотрубных льдогенераторах с льдорез-
ным устройством (рис. 183).
Такие льдогенераторы позволяют, кроме цилиндрического
льда, получать трубчатый и скорлупный лед. В межтрубном
пространстве льдогенератора кипит жидкий холодильный агент
(аммиак) и образующийся пар отсасывается компрессором. В
бесшовные трубы из нержавеющей
стали длиной 3,5 м и диаметром
50 мм подают воду, которая,
постепенно намораживаясь на
внутренней поверхности труб, образует
ледяные цилиндры. После
окончания намораживания, которое
продолжается около 40—45 мин,
жидкий аммиак из испарителя
перепускают в ресиверы, заполняя
межтрубное пространство
испарителя горячими парами,
поступающими из компрессора. Ледяные
цилиндры подтаивают и падают
вниз, при этом автоматический нож
разрезает их на цилиндрики
определенной длины (обычно 50—
150 мм). Выдавливание жидкости
и оттаивание продолжается
примерно 10 мин. Выгрузка и резка
льда занимают примерно 1 мин.
Продолжительность всего цикла
намораживания при температуре
кипения холодильного агента —10°С
составит примерно 45—50 мин.
На время оттаивания
конденсатор выполняет роль
испарителя, а испаритель — роль
конденсатора. После окончания
оттаивания жидкий аммиак вновь
перепускают из ресивера в меж-
Рис. 183. Льдогенератор
трубчатого льда:
1 — вертикальный кожухотрубный
испаритель; 2 — ресивер для
перепуска жидкого аммиака; 3 —
трубки для намораживания воды; 4 —
поплавковый регулирующий
вентиль; 5 — вращающийся иож; 6 —
водяной насос; 7 — бак для воды;
8 — льдоскат

Д9П Глава XVII. Искусственный водный лед
трубное пространство испарителя и намораживание льда
продолжается.
Льдогенератор трубчатого льда занимает примерно в 4 раза
меньшую площадь и в 2 раза расходует меньше электроэнергии,
чем льдогенератор блочного типа такой же производительности.
Крупные кожухотрубные льдогенераторы находят
применение на рыбозаводах, а также используются в передвижных льдо-
заводах для снабжения льдом вагонов-ледников. Полученный
трубчатый лед охлаждают воздухом с температурой —15°С и с помощью
ленточного транспортера подают в льдохранилище, где он
хранится при температуре —5°.
§ 104. ЗАВОДЫ ИСКУССТВЕННОГО ЛЬДА
Завод искусственного льда включает машинное отделение,
где размещается холодильная установка, льдогенераторное
отделение, льдохранилище, вспомогательные и служебные помещения.
Льдозавод может быть самостоятельным предприятием или
может находиться при холодильнике на базе общего машинного
отделения. Лед, полученный в льдогенераторе, поступает в
льдохранилище.
Льдохранилище представляет собой изолированное помещение,
оборудованное охлаждающими батареями, в котором поддерживают
температуру воздуха около —5°.
Емкость льдохранилища принимают равной 10—15-суточной
производительности льдозавода.
Оборудование льдозавода должно обеспечивать механизацию
загрузки и выгрузки льда. С этой целью применяют цепные и
ленточные транспортеры, наклонные плоскости, автопогрузчики,
штабелеукладчики.
Экспедиция льдохранилища снабжается механизмами для
распиловки, дробления и сортировки льда.
Пэдбор оборуд ования льдозавода и определение
производительности холодильной машины производят на основе теплового
расчета. Ниже приведен тепловой расчет льдозавода блочного льда
и льдозавода трубчатого льда.
Исходными данными для теплового расчета льдозавода с
рассольным льдогенератором блочного льда служат: 1)
производительность льдозавода G в кг; 2) масса блока g в кг; 3) температура
наружного воздуха tH и охлаждающей воды tB, в °С.
Порядок расчета следующий:
1. Определяют необходимое количество льдоформ:
п = Gfe + го) ( (212)

§ 104. Заводы искусственного льда Д01
где G — суточная производительность льдозавода, кг;
g—масса блока льда, кг;
гэ— продолжительность замерзания воды в формах, ч;
20— время, потребное для выемки формы из бака, освобождения
ее от льда, заполнения водой и опускания в бак, которое
можно принять равным 0,1—0,15 ч.
Продолжительность замерзания воды в форме можно
определить по формуле
г3 = ^-(Ь + Б), (213)
где b — малая сторона верхнего основания формы, м.
Размеры льдоформы выбирают в зависимости от
выбранной массы блока льда по табл. 58;
/р— температура рассола, ° С;
А, Б —коэффициенты, зависящие от соотношения сторон ледовых
форм (табл. 59).
2. В зависимости от массы блока льда, количества форм и
производительности льдозавода подбирают бак льдогенератора.
3. Определяют суточный расход холода, который
складывается из расхода холода на охлаждение и замораживание воды,
охлаждение металла форм, на покрытие теплопритоков через
ограждения льдогенератора и т. д. и может быть найден по формуле
Q = Qi + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7- (214)
Расход холода на охлаждение воды до 0°, отнятие теплоты
затвердевания и охлаждение льда до конечной температуры Qt em
определяют по формуле
Qi = G-1000 [4,186- 103/в + 333,2- 10s + 2,09-103(0—(л)} X
Х 24-3600 ' (215)
где G — суточная производительность льдозавода, т;
tb— температура воды, заливаемой в формы, ° С;
2,09-103—теплоемкость льда, дж1кг-град;
tA—конечная температура льда, принимаемая на 2—3° С
выше температуры рассола.
Расход холода на охлаждение металла льдоформ Q2 вт
составляет
Q2=_G1K>00_ .4Гф.4>1868.101(/в_д._^_> (216)
где g — масса блока льда, кг;
g-ф— масса формы, кг;
4,1868-102—теплоемкость металла, дж/кг-град;
tp—температура рассола, "С.

422
Глава XVII. Искусственный водный лед
Начальную температуру формы принимают равной
температуре наливаемой воды (/в)° С.
Таблица 5J*
Размеры льдоформ в зависимое па on массы блока льда
Масса
блока
льда, кг
3,5
12,5
25
30
Масса
льдофор-
мы, кг
3,0
8,6
11,5
17,2
Внутренние размеры, мм
вверху
340x60
190x110
260x130
380x190
внизу
320x40
160x80
230x110
340 х160
по высоте
300
1115
1115
1115

Продолжительность

замораживания при
температуре
рассола,"
-10°С, ч
4
8
12
16

Продолжительность
оттаивания при
температуре
воды +35°,
мин
2—4
Таблица 59
Отношение
сторон
А
Б
Значения коэффициентов А
1
3120
0,036
1,5
4060
0,030
2
4540
0,026
и Б
2,5
4830
0,024
4
5320
0,023
Расход холода на покрытие теплопритоков через ограждающие
поверхности бака льдогенератора с учетом потерь через открытую
крышку, составляющих 15%, Q3 в/п
Уз — * > I" ' л ^л.с (м.п 'р) >
(217)
где Fn— поверхность бака льдогенератора, м2;
&л.с—средний коэффициент теплопередачи ограждения бака
льдогенератора, вт.1 м2 • град;
tn.n— температура льдогенераторного помещения, °С.
Потери при оттаивании блоков льда в оттаивательном сосуде
Q4 em:
Qi==^lfbQl,
(218)
где / — поверхность блока льда (для блока в 25 кг — примерно
0,75 м2, для блока в 50 кг — 1,25 м2)\
Ь — толщина оттаявшего слоя льда (0,0015—0,002 м)\
900 — плотность льда, кг/м3.

§ 104. Заводы искусственного льда
Расход тепла на покрытие теплопритоков от работы мешалок
Q5 em:
Q5=1000 7Ve, (219)
где Ne— мощность, потребляемая мешалками, кет.
Расход холода на покрытие теплопритоков через ограждения
льдохранилища Q6 em:
«•^л.хЛл.хС.-'л.х). (22°)
где -^л.х— общая поверхность ограждений льдохранилища, м2;
£л.х— средний коэффициент теплопередачи ограждений
льдохранилища, вт/м2-град;
/„—температура наружного воздуха, ° С;
/л.х— температура льдохранилища, примерно равная —5° С.
Теплопритоки от солнечной радиации, от горения лампочек
в льдохранилище, пребывания людей, открывания дверей и т. д.
Q7 em:
Q7 = (0,1-0,15)Q„. (221)
Для примерных расчетов можно пользоваться приближенными
данными и принять удельный расход холода на выработку 1 кг
льда в соответствии со следующими данными (табл. 60).
Таблица 60
Удельный расход холода на выработку 1 кг льда
Производительность льдозавода, т/сутки
Расход холода на выработку льда, кдж/кг
5
630
10
585
25
565
50
545
100
502
Определив расход холода по льдозаводу, задаются
продолжительностью работы холодильной машины в сутки — 20—22 ч
и находят потребную холодопроизводительность компрессоров
Qo em:.
Q0==l,05Q.-4-, (222)
где Q — расход холода по льдозаводу, вт\
п — продолжительность работы холодильной машины в
сутки, ч;
1,05 — коэффициент, учитывающий потери холода в
трубопроводах (5%).
Расчет льдогенераторов трубчатого льда
В расчет льдогенератора трубчатого льда входит определение
теплопередающей поверхности льдогенератора и потребной холодо-
производительности компрессора.

АО А Глава XVII. Искусственный водный лед
При расчете необходимо знать: температуру кипения
холодильного агента t0, температуру конденсации tK ;■ продолжительность
одного цикла замораживания т в час, продолжительность работы
льдогенераторов в сутки z часов, суточную производительность
льдозавода G в кг, количество льдогенераторов п.
Часовая нагрузка льдозавода G'kz/h равна:
G' = -J-. (223)
Нагрузка одного цикла G1 кг/цикл:
Gi - -х- • (224)
Задаваясь диаметром кожуха льдогенератора D мм,
количеством труб в льдогенераторе т, определяют длину труб
льдогенератора в м:
Н = -^- , (225)
mgB K '
гДе ёв— масса льда, намораживаемого льдогенератором на 1 м
трубы с учетом процента оттаявшего льда по наружному
диаметру.
Теплопередающая поверхность льдогенератора равна
F = я dHm. (226)
Потребная холодопроизводительность компрессора
складывается из: 1) холода, который требуется на изготовление льда;
2) добавочного холода на образование льда, подлежащего
оттаиванию; 3) холода, предназначенного на охлаждение льдогенераторов
после их подогрева, в процессе оттаивания; 4) потерь холода в
окружающую среду.
Количество холода, необходимое для намораживания 1 кг
льда, определяют по формуле
Q = <7i + Яг + <7з + <74, (227)
где q1— расход холода на охлаждение 1 кг воды от начальной
температуры tH до 0°, на замораживание воды и
охлаждение льда от 0° до конечной температуры tK,
принимаемой —5° С, дж/кг;
<72— расход холода на получение льда, который теряется при
оттаивании ледяных стержней, дж/кг;
<7з— расход холода на охлаждение металла, конструкций
льдогенератора, льдоформ и т. д., дж/кг;
<74— потеря холода в окружающую среду через изоляцию,
принимаемая равной 15% от суммы остальных расходов
холода, дж/кг.

§ 104. Заводы искусственного льда Д25
Необходимая холодопроизводительность компрессора для
намораживания G' кг/ч льда равна:
<2» = <10'-Ш) (228>
Пример (по материалам ЦКБХМ). Известны следующие данные:
to = —10°С; tK = +30°С; т= 0,75 ч; z = 20 ч; G = 10 m/сушки; п = 3.
Требуется определить теплопередающую поверхность льдогенератора.
Решение
1. Часовая нагрузка трех льдогенераторов (223) равна
10 000
G' = 20 = 500 кг/ч.
2. Нагрузка одного цикла по формуле (224)
500-0,75
Gx = о = 125 кг/цикл.
3. Принимая D = 600 мм и т = 53, находим длину труб по
уравнению (225):
125
Н= 53-1,53 =1.54«1,6*.
где gB вычислен, исходя из внутреннего диаметра ледяной трубки
15 мм и оттаивания наружной поверхности на 1 мм. Плотность льда в
расчете принята 0,9 кг/л
0,785 (4,9*-1,52).100-0,9
gB = Шоб = 1,5Э кг/л1,
4. При диаметре труб льдогенератора 55/51 теплопередающая
поверхность одного льдогенератора составит
F = 14,7 jh2.
Определяем холодопроизводительность компрессора.
5. Принимая начальную температуру воды ttt = 20°С и конечную
температуру льда tK = —5°С, теплоемкость льда сл = 2,09 -103 дж/кг-град,
определяем расход холода на получение льда (227)
<7i = (4,1868-20 + 333,2 + 2,09-5)-103 = 428- Ю3дж/кг = 428 кдж/кг.
6. Расход холода на получение льда, теряемого при оттаивании
ледяных стержней на 1 мм по наружному диаметру, составит:
5,12 — 4,92
q2 = 428• 4 Q2 1 52 = 39>3 кдж/кг.
7. Расход холода на охлаждение металла конструкций складывается
из следующих элементов:

Д9Ц Глава XVII. Искусственный водный лед
1) охлаждения кожуха:
Qi = 0,46-234-40 = 4320 кдж,
где 0,46-Ю3 дж/кг-град— теплоемкость стали;
234 — масса кожуха, кг;
40 — разность температур между температурой
кожуха прн оттаивании +30°С и при
намораживании —10°С, град;
2) охлаждения труб и трубных решеток испарителя:
Q2 = 0,46 (273 + 88)• 30 = 5000 кдж,
где 273 — масса труб льдогенератора, кг;
88 — масса трубных решеток, кг;
30 — разность между температурой труб и решеток прн оттаивании
+20°С и при намораживании —10°С, град.
Общий расход холода на охлаждение конструкций льдогенератора
за один цикл равен:
Q' = 4320 + 5000 = 9320 кдж,
а за 1 сек:
3-9320
Q~ 0,75-3600 ~ 10,3 квт-
8. Расход холода на охлаждение конструкций льдогенератора, от
несенный к 1 кг льда,
10,3-3600
q3 = -==^г =74,5 кджIкг,
где 500 — производительность льдозавода в час, кг.
9. Потери холода в окружающую среду
qt = 0,15 (428 + 39,3 + 74,5) = 81,5 кдж/кг.
10. Расход холода для замораживания 1 кг льда
q = 428 + 39,3 + 74,5 + 81,5 = 623,3 =» 625 кдж/кг.
И. Необходимая холодопроизводительность компрессора для
намораживания 500 кг/ч = 0,139 кг/сек льда
Q0 = 625.0,139 =87 кет = 87 000 вт.
Принимают по табл. 5 компрессор АВ-75.
©

Глава XVIII
ЛЕДНИКИ
§ 105. ХОЛОДИЛЬНИКИ О ЛЕДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
Ледники применяют для недолгосрочного сохранения пищевых
продуктов в сельском хозяйстве и в быту. Ледник состоит из
помещений для хранения груза и помещения для льда, за счет таяния
которого и достигается охлажение воздуха до температуры около
+5°, а при применении льдосоляных смесей — до температуры
—12° С. Ледники делят в зависимости от их конструкции,
назначения и запасов льда на: 1) ледники с долговременным запасом льда;
2) ледники с сезонным запасом льда; 3) ледники с кратковременным
запасом льда; к ним относятся льдокарманные, воздуходувные и
фригаторные холодильники.
Ледник с сезонным запасом льда представляет собой
строительное деревянное сооружение небольших размеров,
изолированное торфоплитами или опилками, обеспечивающее поддержание
температуры воздуха в охлаждаемом объеме 4—8° С и влажности
85—95%. Ледники бывают наземные и подземные, с верхним,
центральным, боковым и нижним расположением льда (рис. 184).
В настоящее время наиболее распространены наземные и подземные
ледники с центральным расположением льда емкостью 5,8 и 12 т.
(рис. 184, а).
Льдохранилище 2, расположенное посередине, отделено от
камер хранения / перегородками, имеющими вверху и внизу
продухи — окна, перекрываемые шиберами. Через нижние продухи
холодный воздух поступает в камеру хранения, через верхние —
отепленный воздух возвращается для охлаждения в льдохранилище.
Для отвода талой воды льдохранилище имеет канализационную
систему с гидравлическим затвором, чтобы теплый воздух не
поступал в помещение.
В льдохранилище загружают, как правило, естественный лед
из водоемов или из бунтов через специальные люки в задней стене
ледника. Пространство между кусками засыпают дробленым льдом

428
Глава XVIII. Ледники
Рис. 184. Ледники:
а — с центральным расположением льда; б — с
боковым расположением льда; в—с верхним
расположением льда; / — камера хранения; 2 —
льдохранилище; 3 — лед
и смораживают в общий
массив для уменьшения
поверхности льда,
соприкасающейся с
воздухом, и соответственно
процента расстаявшего
льда. Емкость
льдохранилища должна быть в
2,5—5 раз больше
емкости камер хранения и
зависит от размера
ледника. В ледниках с
боковым расположением
льда (рис. 184, б)
льдохранилище примыкает с
одной стороны к камере
хранения, циркуляция
воздуха осуществляется
через продухи в
разделяющей их перегородке.
Их строят в основном
малых размеров,
емкостью от 3 до 5 т.
Ледники с нижним
расположением льда выполняют в
виде погреба,
углубленного в землю, с
засыпкой стен изоляцией, а
сверху делают навес для
защиты от солнечной
радиации. Такие
ледники применяют в
небольших хозяйствах и
используют в качестве
льдохранилищ
постоянного типа. Несмотря на
простоту устройства,
применение их
ограничено тем, что они не
обеспечивают хороших
условий хранения
груза. Холодный воздух,
более тяжелый,
остается внизу, в
льдохранилище, а теплый
остается в камере хранения,

§ 105. Холодильники с ледяным охлаждением ЛОО
поэтому часто продукты хранят, укладывая их на лед. Кроме того,
затруднен отвод талой воды, так как льдохранилище заглублено.
Ледники с верхним расположением льда (рис. 184, в) требуют
прочного перекрытия для укладки льда, защиты нижней
поверхности перекрытия от конденсации на ней влаги. Поскольку
усложнена загрузка льда в льдохранилища, последние в настоящее время
не строят.
Расчет ледника состоит в определении необходимой площади
камер хранения в зависимости от количества хранящегося груза,
в определении теплопритоков в ледник и соответственно
количества льда, которое обеспечило бы поддержание заданной
температуры воздуха в камерах хранения.
На основании известного количества льда определяют размеры
льдохранилища.
Площадь камер хранения устанавливают по нормам нагрузки
на 1 м2 площади камеры в зависимости от рода продукта:
F=j-, (229)
где G — количество единовременно хранящегося груза, кг;
qp — норма нагрузки на 1 ж2 площади, равная примерно
200 кг/м*.
При выполнении калорического расчета принимают среднюю
температуру наружного воздуха за период с апреля по сентябрь
для северной полосы от 12 до 14° С, для средней полосы — 14-И6° С,
для южной — от 16 до 20° С; температуру почвы — соответственно
до 8°С, от 8 до 10° С, от Юдо 12°С; температуру в камере хранения
4-4—6° С и в льдохранилище 0—1,2° С.
Коэффициент теплопередачи ограждения ледника £=0,465-f
-f-0,7 вт/м2-град.
Учитывают также охлаждение продуктов в леднике и тепло-
притоки при открывании дверей, принимаемые равными примерно
20% от теплопритоков через наружные ограждения. Расход льда
за сезон т/сезон
°л = 333,2106 • (23°)
где EQ — общий~расход холода за сезон, дж/сезон;
333,2-106—холодопроизводительность 1 т льда, дж/т.
Количество льда, загруженного в ледник, должно быть больше
расчетного на 20%, тогда объем льдохранилища составит:
V= 0TO5 = 1.57 Ол «1,6 Од, (231)
где 0,9 — плотность льда, т/м3;
0,85 — коэффициент заполнения льдохранилища.

Глава XVIП. Ледники
Рис. 185. Склад конструкции Крылова:
/ — ледяной массив; 2 — тамбур; 3 — земляная насыпь; 4 —
теплоизоляция; 5 — льдосоляные карманы; 6 — двери; 7 — камеры; В —
коридор
Льдохранилище набивают льдом в конце зимы, чтобы
обеспечить минимальное таяние льда и сморозить отдельные блоки или
куски льда в монолит. Загрузочные люки и двери плотно
закрывают и открывают только при следующей загрузке.
Ледники используют только в утреннее время, не допуская длительного
открывания дверей или неплотного их закрывания. Талая вода
должна немедленно и беспрепятственно отводиться. В камерах
должно быть чисто, продухи между камерой и льдохранилищем должны
быть открыты, в противном случае охлаждение прекратится.
Ежегодно ледники ремонтируют, уделяя особое внимание состоянию
изоляции.
§ 106. ЛЕДЯНЫЕ ОКЛАДЫ
Ледяные склады — постоянные хранилища продуктов,
выполненные из льда и снега. Представляют интерес ледяные склады
Крылова (рис. 185), широко применяемые для хранения фруктов,
рыбы. Эти склады целесообразно строить главным образом в
холодной климатической зоне. Основанием склада служит лед, наморо-

§ 10b. Ледяные склады
женный в котловане глубиной 0,8 м. Внутри ледяного массива
имеется продольный коридор шириной Зли высотой 3,2-f3,5 м со
сводчатым потолком и 8—\2 сводчатых камер площадью по
28—35 м2. Для приема и выдачи грузов устроен деревянный двойной
тамбур. Ледяная стенка вдоль склада имеет толщину 2 м с торца
и между камерами — 3 м, своды из льда имеют толщину 2 м.
Массив намораживают зимой путем полива водой опалубки, которую
выполняют в виде кружал из труб, покрытых веревочной сеткой и
рулонной оберточной бумагой. Намораживание можно производить
также на временной деревянной опалубке. Снаружи массив
изолируют торфом толщиной 1 м, опилками, матами и т. д. Нижний слой
изоляции поливают и промораживают, чтобы уменьшить таяние
основного массива в летнее время. При правильной изоляции можно
почти полностью устранить подтаивание снаружи ледяного
массива.
Изнутри склад охлаждают, посыпая ледяное поле солью, или
с помощью льдосоляной смеси, загруженной в бочки, которые
ставят в ниши ледяных стен склада. Температура воздуха внутри
склада — около —0,5° С.
Так как теплопритоки компенсируются оттаивающим ледяным
массивом, то каждую зиму требуется его подмораживать.
В настоящее время имеются ледяные склады с машинным
охлаждением. Для их устройства не требуются строительные
материалы и сооружение их обходится сравнительно дешево.
Применение таких складов целесообразно при недостатке средств или
строительных материалов для более капитальных холодильных
сооружений.
Кроме ледяных складов Крылова, для недолгосрочного
хранения продуктов используют более простые хранилища из льда и
снега в виде ледяных и снежных буртов и площадок, которые
применяют главным образом для хранения овощей.
О

Глава XIX
ЛЬДОСОЛЯНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
§ 107. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛЬДОСОЛЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Растворение некоторых солей в воде сопровождается
понижением температуры рассола, вызванным тем, что теплота,
необходимая для процесса растворения, отнимается от самого раствора.
Замена воды дробленым льдом позволяет еще больше снизить
температуру смесей, так как от смеси будет отниматься теплота
растворения соли и теплота плавления льда. Для охлаждения обычно
применяют смесь дробленого льда и технической поваренной соли
(NaCl). Эта система находится в равновесии при температуре
—21,2° С и концентрации соли в растворе 22,4%, что соответствует
криогидратной точке.
Подвод тепла к льдосоляной смеси от окружающей среды
вызывает плавление льда. Соль растворяется в воде и обволакивает
пленкой куски льда и соли. Полученный рассол охлаждается за счет
теплоты плавления льда и растворения~соли. Температура
льдосоляной смеси и ее холодопроизводительность зависят от количества
соли, добавляемой ко льду (табл. 61). Кроме того, приближенно
Таблица 61
Характеристика льдосоляной смеси
Количество соли
к массе льда, %
0
5
10
15
20
25
30
Температура таяния
(плавления) смеси
льда и соли, °С
0
—3,1
-6,2
—9,9
— 13,7
—17,8
—21,2

Холодопроизводительность 1 кг смеси (?<>)•
кдж/кг
333
314
285
260
239
214
193
Средняя плотность
раствора при 15°С,
кг/л3
1,000
1,031
1,067
1,098
1,114
1,152
1,174

108. Холодильники с льдосоляным охлаждением
можно определить весовую холодопроизводительность 1 кг смеси
льда и соли <7о кдж/кг по формуле
<70 = 333,2 + 4,186^.0, (232)
где £л.с — температура льдосоляной смеси, которая может быть
принята равной температуре замерзания рассола
соответствующей концентрации.
Температура плавления смеси льда и поваренной соли может
быть рассчитана по формуле
*л.с = -0,7/?1°С], (233)
где р — содержание соли в процентах к весу льда.
Плотность смеси льда и соли р кг/м3 определяют:
р = 500 + 5 р. (234)
Коэффициенты теплоотдачи от воздуха к поверхности смеси
льда и соли зависят от разности температур воздуха и смеси и
интенсивности движения воздуха.
При естественной циркуляции они составляют (табл. 62):
Таблица 62
Коэффициенты теплоотдача от воздуха
к поверхности льдосоляной смеси
Разность температур, в °С
Коэффициент теплоотдачи (а), ет/м2-град
5
5,8
10
7
15
8,1
При увеличении скорости движения воздуха до 2—3 м/сек
коэффициент теплоотдачи увеличивается в 2—3 раза.
§ 108. ХОЛОДИЛЬНИКИ С ЛЬДОСОЛЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
Для хранения сравнительно небольшого количества грузов
можно использовать холодильники небольшой емкости с
льдосоляным охлаждением.
Холодильники с льдосоляным охлаждением позволяют
получить более низкие температуры воздуха, чем при ледяном
охлаждении. Они занимают меньшую площадь и могут быть размещены в
отдельно стоящем здании, в пристройке к зданию или в подвальном
помещении. Камеры холодильника могут охлаждаться: 1) при
непосредственном контакте воздуха с поверхностью льдосоляной смеси;
2) при циркуляции холодного рассола по змеевикам, установленным
в охлаждаемых камерах (система «Фригатор» и система Клейменова);

434
Глава XIX. Льдосоляное охлаждение
3) при подаче в камеры холодного воздуха, предварительно охлаж
денного льдосолянои смесью.
Непосредственное охлаждение воздуха в камерах льдосолянои
смесью выполняют с помощью решетчатых карманов,
устанавливаемых вдоль наружных стен камеры и загруженных льдосолянои
смесью. Карманы делают из горизонтальных деревянных брусков,
к которым прибивают вертикальные планки сечением 25x50 мм2.
Под карманами устраивают поддоны с отводом сливающегося
рассола в канализацию. Для усиления циркуляции воздуха рядом с
карманом ставят деревянный щит, не доходящий до пола и потолка
на 300 мм. Способ охлаждения камер путем устройства решетчатых
карманов прост и дешев, но имеет ряд недостатков. При нем
уменьшается полезная площадь камер, ослабляется циркуляция воздуха
в камерах и повышается трудоемкость процессов загрузки карманов
льдосолянои смесью.
Расчет решетчатых карманов состоит в определении их боковой
охлаждающей поверхности по формуле
FK = —„Qo, ^ , (235)
где FK— боковая поверхность карманов, м2;
Qo— расход холода для данной камеры, в/я;
а — коэффициент теплоотдачи, отнесенный к боковой
поверхности решетчатых карманов, равный 9,3—\0,5вт/м2-град;
tB—10— разность температур циркулирующего воздуха и
льдосолянои смеси, примерно равная 5—8° С.
Уменьшение охлаждающей поверхности карманов за сутки
допускается не более, чем на 40%, поэтому действительные
геометрические размеры боковой поверхности должны быть на 20% больше
средней расчетной поверхности:
F - 1,2 FK = Z{b + l)-2h, (236)
где b — ширина решетчатых карманов, равная 0,25—0,35 м\
I — длина решетчатых карманов (на 0,3 м меньше длины
камеры);
h — высота карманов.
Суточный расход смеси льда и соли G кг/сутки:
G = Q°-24-360^ , (237)
Qo
где <70— холодопроизводительность 1 кг, смеси льда и соли,
определяемая по табл. 61.
Обслуживание карманов состоит в систематической загрузке
их определенным количеством льда и соли, соотношение которых

§ 108. Холодильники с льдосоляным охлаждением
435
Рис. 186. Схемы рассольного льдосоляного охлаждения:
а — фригатор, / — охлаждаемое помещение; 2 — охлаждающие батареи; 3 —
трехходовой кран; 4 — солеконцентратор; 5 — центробежный насос; 5— фильтр;
7 — ороситель; 8 — генератор холода; б — схема Клейменова: 1 —
солеконцентратор; 2 — охлаждающие батареи; ;— генератор холода
определяется требуемой температурой, в очистке карманов от
загрязнений и в наблюдении за сливом рассола из поддона.
Охлаждение камер по системе «Фригатор» (рис. 186, а)
заключается в подаче рассольным центробежным насосом холодного
рассола в охлаждающие батареи, установленные в камере. Рассол
охлаждается в так называемом генераторе холода, который
представляет собой изолированный, закрытый крышкой бак,
разделенный горизонтальной решеткой, на которую загружают дробленый

Глава XIX. Льдосоляное охлаждение
лед. Сверху лед орошается рассолом, сливающимся из батарей.
Проходя через лед, рассол охлаждается, разжижается и сливается в
нижнюю часть бака. Для увеличения концентрации часть
отепленного сливающегося рассола подается в солеконцентратор — бачок,
наполненный солью, расположенный рядом с генератором холода
и отделенный от него решетчатой стенкой. Холодный рассол вновь
подают насосом в батареи, в которых он нагревается на 2—3° и на
столько же градусов охлаждается в генераторе холода. Расчет
системы «Фригатор» состоит в определении необходимой поверхности
охлаждающих батарей, определении суточного расхода льда и соли
и размеров бака льдогенератора.
Поверхность батареи определяют по формуле
Р* = -%-. (238)
где Q0— расход холода для камеры, определяемый на основании
калорического расчета, вт;
k — коэффициент теплопередачи батареи, вт/м2-град;
О — разность температур охлаждаемого воздуха и рассола,
примерно равная 5—8° С.
Объем бака генератора холода V м3:
V = 0,0025 G. (239)
Суточный расход льда и соли определяют по формуле
G = -^о3600 - , (240)
где <7о—■ холодопроизводительность 1 кг льдосоляной смеси.
Охлаждение камер по системе инженера Клейменова (рис.
186, б) отличается тем, что рассол подается в батареи
самоциркуляцией по системе. В схеме отсутствует рассольный насос и расход
энергии на его работу. Самоциркуляция обеспечивается разницей
в удельных весах теплого и холодного рассола, концентрированного
и малоконцентрированного. Рассол циркулирует по замкнутой
системе, включающей генератор холода, солеконцентратор и
рассольные батареи. Необходимым условием работы системы является
герметичность солеконцентратора.
В генераторе холода рассол, соприкасаясь со льдом,
охлаждается и разжижается. Удельный вес разжиженного рассола,
несмотря на охлаждение, уменьшается и рассол поднимается вверх
в батареи. Охлаждая воздух в камере, рассол отепляется,
становится более легким и поднимается в солеконцентратор. Насыщаясь
там солью, рассол становится тяжелым и стекает в холодогенера-
тор для охлаждения. Благодаря герметичности
солеконцентратора и непрерывного отвода из него рассола, в нем создается не»

§ 109. Эвтектический лед
которое разрежение, способствующее самоциркуляции. На
стационарных установках эта система распространения не получила.
Были попытки использовать ее для низкотемпературных
изотермических поездов, но частые нарушения работы в процессе
эксплуатации привели к тому, что производство вагонов, охлаждаемых
по системе Клейменова, было прекращено.
Воздушное охлаждение камер льдосоляных холодильников
производят путем подачи в камеры холодного воздуха,
предварительно охлажденного в льдосоляном воздухоохладителе. Льдо-
соляной воздухоохладитель, или генератор холода, представляет
собой изолированный бак, имеющий загрузочную шахту, через
которую лед и соль поступают в пространство между двумя
решетками, находящимися на расстоянии 200—300 мм друг от друга.
Вентилятор продувает воздух через льдосоляную смесь, и
охлажденный он поступает по воздуховоду в камеру, а отепленный из камеры
отводится через всасывающий воздуховод. Для уменьшения длины
воздуховода и уменьшения потерь холода льдогенератор размещают
в непосредственной близости к охлаждаемой камере. Обслуживание
системы состоит в загрузке генератора льдом и солью,
удалении образующегося рассола, в наблюдении за работой
вентилятора.
Льдосоляное охлаждение применяют для охлаждения шкафов,
прилавков и ванн на предприятиях торговли и общественного
питания.
Льдосоляное охлаждение целесообразно применять для
холодильников в том случае, если дешевы лед и соль и площадь камер
не превышает 100 м2. Вопрос об экономичности применения льдо-
соляного охлаждения' следует решать отдельно в каждом
случае.
§ 109. ЭВТЕКТИЧЕСКИЙ ЛЕД
При замораживании водных растворов некоторых солей с
концентрацией, соответствующей криогидратной точке, получают
однородную смесь кристаллов льда и соли, называемую
эвтектическим твердым раствором, или эвтектикой. Наиболее
распространено применение эвтектического твердого раствора поваренной
соли. Температура плавления этого раствора — 21,2°, теплота
плавления — 236 кдж/кг.
Эвтектическим раствором заполняют запаянные наглухо
формы, называемые зероторами, и замораживают в них раствор. Зе-
роторы заполняют на 92—94% их объема. Формы могут быть
плоскими, трехгранными или цилиндрическими емкостью 5—10 л. Для
увеличения площади теплообмена поверхность делают
гофрированной. Замораживание эвтектиков в зероторах производят в спе-

Глава XIX. Льдосоляное охлаждение
циальных камерах при температуре воздуха —35-|-—40° С или в
холодном рассоле. Продолжительность замораживания в воздухе —
около 18 ч, в рассоле — 2—3 ч. Для увеличения теплоотдачи от
зеротора к воздуху в камере создают принудительную циркуляцию
воздуха, коэффициент теплоотдачи при этом возрастает с 9,3 до
17,5вт/мг • град. Зероторы с замороженным раствором помещают в
охлаждаемую камеру или прилавок. После того как раствор
расплавится и температура его несколько повысится, зероторы отправляют на
повторное замораживание. Зероторное охлаждение нашло
применение на транспорте, особенно для авторефрижераторов, а также
для охлаждения небольших камер, шкафов и прилавков торгового
типа.
Недостатками зероторного охлаждения являются зависимость
от зероторных станций и большой объем грузовых работ, связанных
с заменой использованных зероторов новыми.
О

Глава XX
СУХОЙ ЛЕД
§ 110. СУХОЙ ЛЕД И ИСТОЧНИКИ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Сухой лед представляет собой твердую углекислоту, которая
обладает свойством сублимации, т. е. способностью переходить
из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние.
При давлении 0,1Мн/м2 температура сублимации твердой
углекислоты равна —78,9° С, с понижением давления она также понижается.
Переход в газообразное состояние связан с подводом к углекислоте
тепла, которое она отнимает из окружающего воздуха.
Свойство углекислоты сублимировать обусловлено положением
тройной точки (*=—56,6° С; р=0,516 Мн/м2).
Как видно из диаграммы фазовых превращений углекислоты
придавлении ниже 0,516Мн/м2, углекислота может находиться толь-
ков двух агрегатных состояниях—твердом или газообразном,
поэтому нельзя получить жидкую углекислоту при давлении ниже
0,516 Мн/м2. Плотность углекислоты зависит от давления,
температуры и агрегатного состояния, в котором она находится. Плотность
углекислого газа при 0° С и давлении 0,1 Мн/м2 равна 1,977 кг/м3.
Плотность твердой углекислоты колеблется от 1,3 до 1,6 кг/л
в зависимости от пористости, определяемой методом производства.
Теплота плавления твердой углекислоты или замерзания
жидкой при параметрах тройной точки равна разности между
теплотой сублимации 545 кдж/кг и теплотой парообразования, равной
348 кдж/кг, и составляет 197 кдж/кг.
При изменении давления и температуры величина теплоты
плавления меняется незначительно. Теплота сублимации при давлении
0,098 Мн/м2 и температуре — 78,9° составляет 574 кдж/кг.
Холодопроизводительность сухого льда определяют с учетом
теплоты сублимации и нагревания полученных холодных паров
за счет окружающей среды до 0°. Холодопроизводительность
сухого льда составляет 638 кдж/кг, что в 1,9 раза больше холодопроиз-
водительности водяного льда, которая при 0° равна 333,2 кдж/кг.

Глава XX. Сухой лед
Источниками получения углекислого газа, идущего на
производство жидкой углекислоты и сухого льда, являются углекислота
спиртового брожения (спиртовые, пивоваренные и лесогидролизные
заводы), углекислота химических производств
(газонефтеочистительных заводов, газа при производстве синтетического аммиака),
углекислота метанового и этанового брожения, углекислота
дымовых газов топлива.
При выборе сырьевого источника важно место расположения его,
удаленность от потребителя, степень загрязненности примесями.
При отсутствии близкой готовой сырьевой базы углекислый газ
получают из дымовых газов специально сжигаемого топлива. Эти
заводы используют твердое (антрацит и кокс), жидкое (малосернистый
мазут) и газообразное (доменные, сланцевые и природные горючие
газы) топливо.
§ 111. СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО ЛЬДА
Технологический процесс получения сухого льда состоит
из трех стадий: получения чистого углекислого газа, получения
жидкой углекислоты и получения сухого льда.
На рис. 187 приведена схема получения углекислого газа из
дымовых газов.
Абсорбентом, поглощающим углекислоту из дымовых газов,
служит моноэтаноламин. По сравнению с применяемыми ранее
абсорбентами — кальцинированной содой или водным раствором
поташа он обладает большой поглотительной способностью и не требует
громоздкой химической аппаратуры.
Моноэтаноламин представляет собой прозрачную, летучую,
вязкую, маслянистую желтоватую жидкость, имеющую при
давлении 0,1 Мн/м2 температуру кипения 170° С. Плотность при 20°С
составляет 1,019 кг/л. Моноэтаноламин хорошо горит, является
сильной щелочью, в присутствии сернистого ангидрида дымит,
сильно действует на цветные металлы (медь, олово, бронзу, латунь,
свинец), вследствие чего эти металлы не должны применяться при
изготовлении аппаратуры. Моноэтаноламин обладает высокой
поглотительной способностью по отношению к углекислому газу.
Процесс поглощения углекислого газа моноэтаноламином происходит
при температуре 35—45°, выделение углекислого газа из моноэта-
ноламина происходит при температуре 105°С и выше.
Продукты сгорания из топки парового котла / поступают в
холодный скруббер 2, в котором они промываются и охлаждаются
холодной водой, при этом очищаются от сернистых соединений и
механических загрязнений.
Промытые дымовые газы через золоуловитель 3 отсасываются
эксгаустером 4 и подаются для лучшей очистки от сернистых сое-

Г)
н
jjfi канализацииГб\
Сододьш
растооо
В монденсационньш ban
Рнс. 187. Технологическая схема производства углекислого газа из дымовых газов:
/ — паровой котел; 2 — холодный скруббер; 3 — золоуловитель; 4 — эксгаустер; 5 — содовый скруббер; 6 — насос для
содового раствора; 7 — абсорбер; S — холодильник дымовых газов; 9 — холодильник раствора; 10 — бак для раствора;
// — насосы для раствора; 12 — диафрагма с дифманометром; 13 — теплообменник; 14 — десорбер; 15 — холодильник
углекислого газа; 16— днфманометр; 17 — угольный фильтр; 18 — насос для раствора; 19— колонка с раствором КМп04;
20 —очистительная колонка; 21 — циркуляционный насос; 22 — бойлер; 23 — термометрическая гильза
,1
а
с
Г)
н
О)
о

Глава XX. Сухой лед
динений в содовый скруббер 5, а затем — в абсорбер 7. В
содовый скруббер навстречу дымовым газам подают воду из холодиль
ника газа или холодильника раствора, вследствие чего дымовые
газы нагреваются и насыщаются водяными парами.
В абсорбере углекислый газ поглощается водным раствором
моноэтаноламина, а оставшуюся часть дымовых газов выбрасывают
наружу. Моноэтаноламин подают в верхнюю часть абсорбера
насосом //. Насыщенный углекислым газом раствор моноэтаноламина
подают из абсорбера насосом // через теплообменник раствора
13 в верхнюю часть десорбера 14, называемую дефлегматором. В
дефлегматоре насыщенный углекислым газом раствор
моноэтаноламина, стекая по насадке из колец, подогревается вторичным паром
почти до температуры кипения и по внешним трубам отводится в
нижнюю часть десорбера — кипятильник. Там раствор,
поднимаясь по трубам, нагревается до состояния кипения за счет теплоты
конденсации водяного пара, подаваемого из парового котла в
межтрубное пространство кипятильника. При кипячении из раствора
выделяется углекислый газ, водяные пары и пары моноэтаноламина.
В дефлегматоре парогазовая смесь подогревает насыщенный раствор
моноэтаноламина, несколько охлаждается и поступает в
холодильник углекислого газа 15, в котором происходит конденсация паров
воды и моноэтаноламина, а углекислый газ охлаждается.
Освобожденный от углекислого газа моноэтаноламин, имеющий высокую
температуру, поступает из десорбера 14 в теплообменник 13 для
подогрева проходящего через него насыщенного раствора
моноэтаноламина. Охлажденный раствор снова подается насосом И из
теплообменника 13 через холодильник раствора 9 в абсорбер 7.
Конденсат с концентрацией моноэтаноламина 0,5—0,8%, полученный
в холодильнике углекислого газа 15, также перепускается в
абсорбер 7.
Углекислый газ направляют из холодильника углекислого
газа 15 через угольный фильтр в колонку 19 с раствором
марганцовокислого калия для отделения паров моноэтаноламина. Циркуляция
раствора марганцовокислого калия через насадку колонки 19
осуществляется насосом 18. Затем углекислый газ пропускают через
колонку с активированным углем и направляют в компрессорную
установку для сжатия и сжижения. Установлены две колонки с
активированным углем. В то время как одна включена в работу,
в другой происходит регенерация угля.В верхней части абсорбера 7
установлены барботажные тарелки и вмонтирован холодильник
дымовых газов, выполненный из оребренных труб, в которые
подается холодная вода. Конденсат, полученный в холодильнике 8,
стекает на барботажные решетки и поглощает моноэтаноламин из
дымовых газов, поднимающихся навстречу.
Сернистые соединения и кислород, имеющиеся в дымовых
газах, вызывают полимеризацию раствора моноэтаноламина. Раствор

§ 111. Схемы получения сухого льда
темнеет и становится коррозийным. Его регенерируют добавлением
в него кальцинированной соды или путем вакуум-перегонки раствора
с добавлением в него едкого натра.
1. Получение жидкой углекислоты
Второй этап в получении твердой углекислоты состоит в сжатии,
осушении и сжижении углекислого газа. На рис. 188 приведена
технологическая схема сжижения углекислого газа. Охлажденный и
осушенный углекислый газ поступает в первую ступень
трехступенчатого углекислотного компрессора /, сжимается до
избыточного давления 0,35—0,4 Мн/м2 и через промежуточный холодильник
2 поступает в маслоотделитель 16. Оттуда через осушительную
колонку 18, заполненную хлористым кальцием, газ засасывается
второй ступенью компрессора, сжимается до избыточного давления
1,2— 1,8Мн/м2 и через промежуточный холодильник 3 и
маслоотделитель 15 поступает в третью ступень компрессора /. Углекислый газ,
сжатый в цилиндре высокого давления до избыточного давления
6—7 Мн1мг, проходит через холодильник 7, маслоотделитель 14,
фильтр высокого давления 13, очистительную колонку 12,
осушительную колонку //и поступает в конденсатор 5. Очистительная
колонка заполнена активированным углем, задерживающим неотделившее-
ся ранее масло и поглощающим запахи. В осушительной колонке //
происходит окончательное осушение газа активным глиноземом.
В .конденсатор поступает углекислый газ, осушенный и
охлажденный до температуры 35—50°С. Благодаря отводу тепла
охлаждающей водой газ сжижается и полученная жидкая углекислота
собирается в ресивере, откуда расходуется для производства сухого
льда.
В последнее время большое значение приобретает получение
углекислоты из природных источников. В этом случае сырьем для
получения углекислоты может служить подземная вода,
насыщенная углекислотой, или естественные углекислые соли (карбонаты
СаС03, MgC03), имеющиеся в природе в огромных количествах и
содержащие большое количество углекислоты.
На рис. 189 приведена схема получения жидкой углекислоты из
естественных источников. Из скважины / вода, насыщенная
углекислым газом, под избыточным давлением 0,2—0,22 Мн/м2 поступает
в расширительный сосуд 2. В расширительном сосуде давление
понижается до атмосферного, благодаря чему углекислый газ
интенсивно выделяется из воды и поступает в осушитель 3 (вертикальный
цилиндрический сосуд), наполненный активированным древесным
углем. Из осушителя углекислый газ отсасывается трехступенчатым
компрессором 4, сжимается до избыточного давления 6—7Мн /м2 и
направляется в конденсатор 10. В конденсаторе углекислый газ кон-

Рис. 188. Технологическая схема сжижении углекислого газа: ><
/ — трехступенчатый углекислотный компрессор; 2 — холодильник первой ступени; 3— холодильник второй ступени; 4— бак для Г5
холодильников и конденсатора; 5 — конденсатор; 6— фильтр; 7— холодильник третьей ступени; 8— жидкая углекислота, посту- _
пающая в ресиверы; 9— вакуум-насос; 10— электронагреватель; //— осушительная колонка; 12 — очистительная колонка; 13 — ^
фильтр с фарфоровыми кольцами; 14 — маслоотделитель третьей ступени; 15 — маслоотделитель второй ступени; 16 — масло- Н
отделитель первой ступени; 17 — маслосборник; 18 — колонка с хлористым кальцием ^

§ 111. Схемы получения сухого льда
'ис. 189. Получение жидкой углекислоты из естественных источников:
/ — газовая скважина; 2 — расширительный сосуд; 3 — осушитель; 4 — компрессор;
5 — промежуточные охладители; 6 — маслоотделители; 7 — очиститель; в — весы, 9 —
баллоны жидкой углекислоты; 10 — конденсатор
денсируется и в жидком состоянии используется для получения
сухого льда или для наполнения баллонов.
Использование естественных источников получения
углекислоты позволяет снизить расход электроэнергии, упростить
обслуживание и уменьшить численность обслуживающего персонала,
уменьшить габариты установки.
2. Производство сухого льда
Наиболее распространенными способами получения сухого
льда являются следующие: 1) дросселирование жидкой углекислоты
до давления ниже тройной точки и прессование полученного
рыхлого снега; 2) медленное испарение жидкой углекислоты,
находящейся под абсолютным давлением 0,7—0,9 Мн/м2 с частичной
сублимацией образовавшейся твердой углекислоты и отводом паров вниз
через поры блока.
Различают простой цикл получения сухого льда, получение
льда по циклу высокого, среднего и низкого давления.
При простом цикле жидкую углекислоту дросселируют от
6—7,5 Мн/м2 до атмосферного давления, направляя полученную
снегообразную массу в замшевый мешок или металлический сосуд.
При этом из 1 кг жидкой углекислоты под давлением 7 Мн/м2
получают 0,23 кг сухого льда и 0,77 кг газообразной углекислоты.
Производство сухого льда по циклу высокого давления
На рис. 190 показана схема получения сухого льда при
высоком давлении. Цикл получения сухого льда соответствует
рабочему циклу трехступенчатой холодильной машины с учетом допу-
16 Заказ № 288

Рис. 190. Схема производства сухого льда по циклу высокого давления:
/ — основной компрессор; 2 — промежуточные охладители; S — маслоотделители; 4 — фильтр с силикагелем; 5 — конденсатор;
6 — дополнительный компрессор; 7 — колонка с хлористым кальцием; 8 — первый регулирующий вентиль; 9 — ртутный
указатель уровня; 10 — первый промежуточный сосуд; // — второй регулирующий вентиль; 12 — воздухоотделитель; 13 — сосуд для
хранения жидкой углекислоты; 14 — ртутный указатель уровня; 15 — льдогенераторы; 16 — световой указатель; 17 — второй
промежуточный сосуд; 18 — батарея для хранения жидкой углекислоты; IS — теплообменник
о
а
О
><
>i
О
о
%

§ 111. Схемы получения сухого льда
447
щения, что в конце
каждого цикла (после
третьего дросселирования)
рабочее тело (твердую
углекислоту) из
машины удаляют и взамен
вводят равное по весу
количество углекислого
газа, подаваемое в ЦНД.
Жидкая
углекислота при избыточном
давлении 6—7Мн/м2,
полученная в конденсаторе
основного компрессора,
проходит через батарею
18, через внутренние
трубы теплообменника
19 и поступает в первый
регулирующий вентиль
8, в котором в
результате дросселирования
давление жидкости
понижается до 2,4—2,8Мн/м2,
а температура — до
(-12) - (-8)°С.
Дросселирование
сопровождается некоторым
парообразованием.
Полученная парожидкостная
смесь поступает в
первый промежуточный
сосуд 10, откуда пар
отсасывается цилиндром
высокого давления
дополнительного
компрессора 6, а жидкость
поступает на второй
регулирующий вентиль //.
Во втором
регулирующем вентиле давление
жидкой углекислоты
снижается от 2,8 до
0,78 Мн/м2, а температура жидкости — до —44°, и жидкость
поступает во второй промежуточный сосуд 17 или на
хранение в сосуд 13. Из второго промежуточного сосуда пар
отсасывается через кольцевое пространство второй секции теплообмен-
Рис. 191. Льдогенератор для получения
блоков сухого льда:
/ — газовый вентиль; 2 — жидкостный вентиль; 3 —
газопровод для отвода газа в цилиндр низкого
давления компрессора; 4 — полость льдогенератора; 5 —
газовая рубашка льдогенератора; 6 — откидное дно;
7—диафрагма
16*

ААй Глава XX. Сухой лед
ника цилиндром среднего давления дополнительного компрессора
6, а жидкость поступает в льдогенераторы 15. Льдогенератор
(рис. 191) состоит из наружного кожуха и полости. Открывают
вентиль / на газовом трубопроводе, соединяющем полость
льдогенератора со всасывающей стороной (с газовой частью) второго
промежуточного сосуда, затем открывают вентиль 2, и
жидкость самотеком из второго промежуточного сосуда сливается в
полость льдогенератора 4. После полного заполнения полости
газовый вентиль закрывают.
Открывают одну из диафрагм для нижнего отсоса 7. Диафрагма
при медленном открывании создает большое сопротивление
движению жидкости. Преодолевая это сопротивление, жидкая
углекислота, проходящая через диафрагму, теряет давление и при
понижении до 0,42 Мн/м2 превращается в твердое состояние. После
намораживания кристаллов в диафрагме происходит
намораживание блока снизу вверх в полости льдогенератора. О конце
намораживания судят по падению давления в полости льдогенератора,
определяемому по манометру. Затем закрывают жидкостный вентиль
диафрагмы и через нижнюю крышку полости 6 достают готовый
блок.
Пар избыточного давления 0,03—0,05 Мн/мг и температуры
{—78,9) — (—76)°С, образующийся при намораживании блока,
поступает в рубашку льдогенератора 5 и отсасывается цилиндром
низкого давления дополнительного компрессора 6.
В дополнительном компрессоре пар сжимается до избыточного
давления 6,4—6,8 Мн/м2 и поступает для сжижения в конденсатор
основного компрессора. В качестве дополнительного компрессора
используют углекислотные компрессоры ЗУГ и 5УГ.
Объемы, описанные поршнями отдельных ступеней
компрессора, можно определить по следующим формулам:
УЦнд = Х1£Л; (241)
^цсд = Х^; (242>
Уцвд = ^5, (243)
где Xlt X2, Х3— коэффициенты подачи цилиндров;
vi> v3> vb— удельные объемы пара, поступающего в каждую
ступень, м3/кг (см. рис. 29).;
§i> §2' ёз— количество газообразной углекислоты, поступающей
в каждую ступень, кг/сек;
Уцнд, ^Цсд, Уцвд— объемы, описанные поршнями ЦНД, ЦСД,
ЦВД, м3/сек;
gl = 1=х ' g* = (1 —дИ!—*,) ; S3 = (1_JCl)(1_!JCi)(1_Jirj) - (244)
где g0— заданная производительность установки, кг/сек.

§ 111. Схемы получения сухого льда
449
таш
» 14
ГазСОь
Рис. 192. Схема производства сухого льда по циклу среднего давления:
1 — компрессор первой ступени; 2 — промежуточный охладитель первой ступени;
S — маслоотделитель первой ступени; 4 — колонка с хлористым кальцием; 5 —
компрессор второй ступени; 6 — промежуточный охладитель второй ступени; 7 —
маслоотделитель второй ступени; 8 — фильтр с снликагелем; 9 — осушители холодом;
10 — конденсатор COs — испаритель NH,; // — ресивер жидкой углекислоты; 12 —
воздухоотделитель; 13 — льдогенераторы; 14 — световой указатель уровня; IS —
промежуточный сосуд на избыточное давление 0,8 1Лн/мг; 16 —^отделитель
жидкости; 17 —поплавковый регулирующий веитнль; 18 — газовый переохладитель NH,
Выход сухого льда за один цикл составит
„ _ 100gr0
g»
%.
(245)
Теоретическая мощность, затрачиваемая на сжатие (в вт):
в первой ступени
Na; = (it-ijgi, (246)
во второй ступени
Na, = (U-i,)gtl (247)
в третьей ступени
Xa, = (ie-h)g3; (248)
Ч> Ц. hy ^4. h' fe— энтальпия углекислоты на входе и на выходе
из каждой ступени, дж/кг.
Общая теоретическая мощность, потребляемая компрессором,
Na = Nai + Na, + Na,. (249)
Производство сухого льда по циклу среднего давления
Углекислый газ сжимают (рис. 192) не в трехступенчатом
компрессоре, как при производстве по циклу высокого давления, а в
двухступенчатом компрессоре, и сжижение производят при
давлении 1,6—2 Мн/м2, отводя тепло кипящим холодильным агентом.

Глава XX. Сухой лед
Углекислый газ, сжатый в цилиндре низкого давления до р„3б=
=0,68—0,78 Мн1м?, последовательно проходит промежуточный
охладитель 2, маслоотделитель 3, осушительную колонку 4 и поступает
в цилиндр высокого давления 5. В цилиндре высокого давления газ
сжимается до ризе = 1,6—2 Мн/м2, пройдя очистку от масла и
осушение в промежуточном охладителе б, маслоотделителе 7, силикагеле-
вом фильтре 8 и осушителе 9, поступает в углекислотный
конденсатор 10, который служит одновременно испарителем аммиачной
холодильной машины. Сжиженная углекислота собирается | в
ресивере И. Из ресивера жидкую углекислоту направляют в
регулирующий вентиль, в котором происходит дросселирование до
давления 0,68—0,78 Мн/м2 и понижение температуры до —404—45°С.
Полученная парожидкостная смесь поступает в промежуточный
сосуд 15, из которого пар отсасывается компрессором второй ступени 5,
а жидкость поступает в льдогенераторы 13. Газ, образующийся в
льдогенераторе, отсасывается цилиндром низкой ступени /.Схема
получения сухого льда по циклу среднего давления значительно
проще, чем схема получения сухого льда по циклу высокого
давления, и расход электроэнергии примерно на 10% ниже. Применение
этого способа особенно удобно, если завод сухого льда работает
на базе холодильной установки, обслуживающей холодильник.
Производство сухого льда по циклу низкого давления
Такой способ производства сухого льда (рис. 193)
предусматривает сжижение углекислого газа при давлении 0,78—0,88 Мн/мг
после сжатия его в одноступенчатом углекислотном компрессоре /.
Сжатый газ проходит водяной холодильник 2, маслоотделитель 3,
колонку с CaCl 2 4, силикагелевый фильтр 5 и осушитель 6, в котором
благодаря сильному охлаждению влага, содержащаяся в газе,
вымораживается. Осушенный газ поступает в конденсатор С02—
испаритель NH3 8, где при температуре кипения аммиака — 48-^-
-. 50°С углекислый газ сжижается. Из конденсатора жидкая
углекислота поступает по льдогенераторам 9.
Получение сухого льда прессованием снегообразной угленнслоты
Сухой лед методом прессования получают в специальных сухо-
ледных прессах. Жидкая углекислота при избыточном давлении 6—
—7 Мн/м2, пройдя первое, а затем второе дросселирование, поступает
во второй промежуточный сосуд под избыточным давлением 1,5Мн/м2,
пмея температуру —27°С. Из промежуточного сосуда жидкость
поступает к регулирующим вентилям, с помощью которых
дросселируется в снеговые камеры пресса. Давление в снеговых камерах
поддерживают равным 0,418 Мн/м2. Понижение давления приводит к
образованию снегообразной углекислоты, которая накапливается

§ 112. Сравнение способов получения и области применения сухого льда JK1
Выход па/юд Щ
чмшця ^етг5гявтзаст»^^й»йитеЕтоет^>
СВ2 из газовой
установки
Рис. 193. Схема производства сухого льда по циклу низкого давления:
/ — компрессор; 2 — водяной холодильник; 3 — маслоотделитель; 4 — колонка
с СаС1,; 5 — силикагелевый фильтр; * — осушитель холодом; 7 — отделитель
жидкого NHj; 8 — конденсатор СОг — испаритель NHS; 9 — льдогенераторы;
10 — воздухоспускиой вентиль; ПРВ — поплавковый регулирующий вентиль
в камере, а образующиеся при дросселировании пары из верхней
части камеры отсасываются первой ступенью дополнительного ком-"
прессора. Наполнение прессовой камеры продолжается 6 мин,
после чего регулирующий вентиль закрывают, а отсос газа из
камеры продолжают, пока давление не снизится до 0,3—0,35УИн/ж2. Затем
вентиль верхнего отсоса закрывают и дальнейший отсос производят
первой ступенью основного компрессора до снижения избыточного
давления до 0,05—0,06 Мн/м2. Прекратив отсос, накопленный в
камере снег подвергают сжатию поршнем, в результате чего получают
компактный блок сухого льда с плотностью 1,6 кг/л.
§ 112. СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ
И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СУХОГО ЛЬДА
Производство льда по циклу высокого давления требует
трехступенчатого угле кислотного компрессора. Затруднена очистка
углекислого газа от масла, так как удельные веса смазочного масла и
газообразной углекислоты при высоких давлениях отличаются
незначительно. При эксплуатации установок влага, содержащаяся
в углекислом газе, замерзает в запорной арматуре, образуя
пробки. Эти недостатки устранены в установках, работающих по циклу

Глава XX. Сухой лед
среднего давления и циклу низкого давления. Производство льда
по циклам среднего и низкого давлений упрощает технологическую
схему (трехступенчатый компрессор заменен двухступенчатым или
одноступенчатым, уменьшается количество промежуточных
сосудов, емкостных сосудов и т. д.), упрощается обслуживание
установки. Углекислый газ хорошо очищается от масла и влаги,
которая вымораживается в осушителях при охлаждении
углекислого газа до низких температур. Примерно на 10% уменьшается
расход электроэнергии на производство сухого льда. Недостатком
производства сухого льда по циклам среднего и низкого давления
является необходимость наличия аммиачной холодильной
установки.
Сухой лед позволяет получить низкие температуры,
обеспечивая высокие санитарные требования, поэтому он имеет
применение во многих отраслях промышленности: в пищевой
промышленности, в мясо-молочной, для научно-исследовательских целей, в
фармацевтическом производстве, в медицине, в
машиностроительной (для закалки специальных сталей) и химической
промышленности (при производстве красителей), однако наибольшая его часть
расходуется на охлаждение мороженого в розничной торговле.
Хранение сухого льда должно обеспечивать минимальные
потери его в результате сублимации, поэтому хранилища сухого
льда выполняют в виде хорошо изолированных помещений или
ларей с верхней загрузкой и выемкой блоков. Для удобства выемки
блоков на изолированной крышке укрепляют сварную этажерку,
которую вынимают вместе с крышкой с помощью тельфера.
Минимальная емкость хранилища должна соответствовать
двухсуточной производительности завода.
Жидкую углекислоту хранят в ресиверах, емкость которых
должна соответствовать двух-четырехсуточной
производительности завода. Хранение углекислоты в жидком виде в ресиверах
позволяет получать сухой лед непосредственно перед реализацией
и уменьшать потери, связанные с его хранением. Ресиверы,
предназначенные для хранения жидкой углекислоты при избыточном
давлении 0,78 Мн/м2, значительно менее металлоемки, чем ресиверы
для хранения углекислоты при высоком давлении. Кроме того,, при
низком давлении получается большой выход сухого льда из жидкой
углекислоты (табл. 63). Поэтому более целесообразно хранить
углекислоту при низком давлении, но так как температура ее при этом
низкая, то ресиверы должны быть тщательно изолированы.
Работа на заводе сухого льда требует знания и четкого
выполнения «Правил техники безопасности на установках сухого льда
и жидкой углекислоты». Во избежание отравления персонала
окисью углерода или сероводородом, содержащимися в дымовых
газах, необходимо следить за отсутствием утечек в газопроводах
и исправностью аппаратуры.

§ 112. Сравнение способов получения и области применения сухого льда ЛИ
Таблица 63
Сравнение способов хранения жидкой углекислоты
при емкости ресивера 20 кг (заполнение на 80%)
Давление, при
котором хранится
жидкая
углекислота, Мн/м'
6,88
2,42
0,78
Емкость
ресиверов, л*
39,4
25,3
22.2
Масса
ресиверов, кг
78,4
22,0
7,6
Выход твердой
углекислоты, %
47,2
91,5
97,5-
Масса
неиспользованной
углекислоты, кг
11,800
1,720
0,512
Аппараты, поставленные на ремонт, продувают чистым
воздухом.
При попадании брызг моноэтаноламина в глаза, надо промыть
их чистой холодной водой и обратиться в медицинский пункт.
Из льдогенераторов блоки следует вынимать при закрытых
жидкостном и газовом вентилях. Нельзя брать сухой лед
незащищенными руками.
О

Раздел четвертый
Холодильный
транспорт

Холодильный транспорт служит для перевозки
скоропортящихся грузов при температурах ниже температуры окружающей
среды, обеспечивая их высокое качество.
Холодильный транспорт называется часто изотермическим,
так как температура воздуха в нем поддерживается постоянной,
независимо от наружной температуры. С этой целью грузовое
помещение снабжают приборами охлаждения для перевозки грузов в
летнее время и приборами отопления для перевозки грузов в
зимнее время. Широко применяются все виды холодильного транспорта:
железнодорожный, водный, автомобильный и воздушный.

Глава XXI
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
§ 113. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ВАГОНОВ
Изотермические вагоны классифицируют по следующим
признакам:
1) по назначению — на универсальные, предназначенные для
перевозки разных грузов при различных температурных режимах
и специализированные — для перевозки определенного вида
груза: молока, вина, живой рыбы и т. д.
В зависимости от перевозимого груза вагоны снабжены
соответствующими приборами охлаждения и отопления и оборудованием
для укладки грузов.
Универсальные вагоны более экономичны в эксплуатации, так
как могут быть использованы для любого груза и имеют меньший
пробег в порожнем состоянии;
2) по способу охлаждения — на вагоны с машинным
охлаждением и вагоны с льдосоляным охлаждением. Примерно 85% парка
изотермических вагонов имеют льдосоляное охлаждение. Вагоны
с машинным охлаждением стали применяться на железных дорогах
Советского Союза с 1953 г., но удельный вес их увеличивается из
года в год. В настоящее время применяются 23-вагонные
изотермические поезда с машинным охлаждением, трех-, пяти- и двенадцати-
вагонные секции и изотермические вагоны с индивидуальным
машинным охлаждением.
Вагоны с льдосоляным охлаждением, называемые вагонами-
ледниками, подразделяют на вагоны с пристенными карманами и
с потолочными баками для льдосоляной смеси. Вагоны с
пристенными карманами, заполненными льдосоляной смесью, имеют
существенные недостатки, главными из которых являются
неравномерность температур по объему вагона, большие колебания температуры
во времени, уменьшение загрузочной площади вагона примерно на
25%, необходимость ежедневного снабжения вагонов льдом.
Разность между максимальной и минимальной температурами в охлаж-

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
даемом объеме доходит до 10—12°. Наиболее низкая температура
наблюдается в нижней части вагона, у карманов (—10-;—12° С),
наиболее высокая — над дверными проемами (0—2° С). Колебания
температур во времени вызваны таянием льдосоляной смеси и
уменьшением вследствие этого охлаждающей поверхности при движении
поезда от одного пункта льдоснабжения до другого. Особую группу
вагонов с льдосоляным охлаждением составляют вагоны,
охлаждаемые по системе инженера Клейменова;
3) по габаритам— на вагоны типа 0 и типа 1В. Вагоны
нулевого габарита используют для бесперегрузочного прямого
международного сообщения с перестановкой осей с колеи, применяемой
на дорогах Советского Союза (1524 мм), на колею
западноевропейскую (1435 мм);
4) по количеству осей — на двухосные и четырехосные. В
настоящее время строят вагоны четырехосные;
5) по конструкции кузова — на вагоны с деревянным
каркасом кузова и деревянной обшивкой, с металлическим каркасом и
деревянной обшивкой, цельнометаллические.
Изотермические вагоны должны обеспечивать: 1) внутри
грузового помещения вагона необходимую постоянную температуру
воздуха, а при перевозке некоторых грузов — также вентиляцию
грузового объема; 2) достаточную циркуляцию воздуха; 3) надеж-
ность и простоту действия приборов охлаждения и отопления;
4) удобство обслуживания; 5) иметь невысокую стоимость.
§ 114. УСТРОЙСТВО КУЗОВА ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ВАГОНА
Кузов вагона должен быть прочным, непроницаемым для пыли
и атмосферных осадков, иметь малый вес и максимальную
вместимость.
Ограждение кузова состоит из каркаса, обшивки и изоляции,
заполняющей пространство между наружной и внутренней
обшивками. По конструктивному оформлению каркас подразделяют на
стоечный, состоящий из горизонтальных и вертикальных брусьев,
и раскосно-стоечный. В последнем случае, кроме вертикальных и
горизонтальных брусьев, имеются раскосы. В современном
парке 50% изотермических вагонов составляют вагоны с
металлическими каркасами и деревянной обшивкой.
Для крепления изоляции и обшивки металлические
конструкции стоек, верхних и нижних обвязок армируют деревом. В
качестве изоляционного материала применяют блоки мипоры,
завернутые в перфоль, пробковые плиты, шевелин. В каркас укладывают
мипору и покрывают с наружной и внутренней стороны
рубероидом на горячем битуме, затем прибивают деревянную обшивку из
досок в шпунт толщиной 22 мм. Настил пола выполняют из досок

§ 114. Устройство кузова изотермического вагона
Рис. 194. Изоляционная конструкция пола и стены
цельнометаллического изотермического вагона:
1 — поперечная баужа рамы; 2 — наружное покрытие пола из
гофрированной стали толщиной 2 мм; 3 — перфоль; 4 —
теплоизоляционный слой; 5 — деревянный поперечный брус; 6 —
деревянный опорный брусок; 7 — верхнее деревянное покрытие пола; 8 —
металлическое покрытие пола (оцинкованная сталь с пропайкой
швов); 9 — доски внутренней обшнвки стен; 10 — теплоизоляция
стен; 11 — стойки каркаса; 12 — наружная металлическая
обшивка стен; 13 — армнровочный деревянный брусок; 14 — брусок
для прикрепления кронштейнов напольных решеток
толщиной 45—48 мм. Доски соединяют в шпунт, заливают
гудроном и покрывают листами оцинкованной стали толщиной 1 мм.
Края листов отгибают по стенам на высоту 225—250 мм.
При выполнении изоляционных конструкций следует
обращать внимание на хорошую защиту изоляции от увлажнения.
Цельнометаллические вагоны имеют металлический каркас с
наружной обшивкой стен из стального листа толщиной 2,5 мм,
наружной обшивкой пола из гофрированного стального листа
толщиной 2 мм и обшивкой крыши из гладкого стального листа.
Название «цельнометаллический вагон» имеет условный характер, так как
кузов выполнен с деревянными элементами (настил пола,
внутренняя обшивка стен и потолка, армировка металлического кузова). На
рис. 194 показана изоляционная конструкция пола и стены
цельнометаллического вагона.
В 1958 г. Брянский машиностроительный завод выпустил
опытный вагон-ледник с внутренней обшивкой стен из гофрированного
алюминия. Дальнейшее совершенствование обшивки стен должно
идти по линии замены всех деревянных элементов металлическими
из низколегированных сталей. Это позволит создать более прочный
и легкий вагон, требующий минимальных затрат на ремонт в
процессе эксплуатации.

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
;,» » » !М i is
:' i ■
wwmm»mmJ%/aw,
Рис. 195. Расположение оборудования в вагонах-
ледниках:
а — с пристенными карманами: / — сифон; 2 — поддон;
3 — циркуляционный щит; 4 — карман; 5 — льдозагрузоч-
ный люк; б — с потолочными баками: / — льдозагрузоч-
ный люк; 2 — бак для льдосоляной смеси; 3 —
циркуляционный щит; 4 — напольные решетки
§ 115. ОБОРУДОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ВАГОНОВ-ЛЕДНИКОВ
Оборудование универсальных вагонов-ледников состоит из
приборов охлаждения, циркуляционных щитов, устройств для
слива рассола, устройств для отопления и вентиляции вагонов, балок
с крючьями для подвешивания мясных туш, напольных решеток для
укладки грузов. Приборы охлаждения должны обеспечивать
поддержание заданной температуры воздуха в грузовом помещении.
Универсальные вагоны могут охлаждаться с помощью пристенных
карманов (рис. 195, а) или потолочных баков, заполненных
льдосоляной смесью (рис. 195, б). Карманы для льдосоляной смеси
располагают у торцовых стен вагона. В зависимости от конструкции и
материала карманы делят на следующие типы: 1) решетчатые
деревянные одинарные; 2) решетчатые деревянные двойные; 3)
решетчатые металлические одинарные; 4) решетчатые металлические
двойные; 5) карманы со сплошными стенками; 6) карманы со
смешанными стенками (вверху решетчатые, внизу сплошные). Решетчатые

§ 115. Оборудование универсальных вагонов-ледников
461
деревянные карманы представляют собой клетку прямоугольного
сечения, расположенную на расстоянии 75 мм от стены, обрешетка
которой выполнена из вертикальных реек толщиной 50x25 мм,
прибиваемых с внутренней стороны к каркасу. Двойной карман
состоит из двух одинарных карманов с разрывом по ширине вагона
для увеличения поверхности охлаждения. Вместимость двойного
кармана —4,2 т дробленого льда, геометрическая поверхность —
33,6 м2. Лед загружают в обе половины кармана через один люк,
расположенный в крыше вагона.
Решетчатые металлические одинарные карманы сделаны в виде
клетки из оцинкованной уголковой стали, полки уголков
обращены внутрь кармана.
Решетчатые металлические двойные карманы изготовляют в
виде клетки из оцинкованной прутковой стали диаметром 13 мм.
'Емкость карманов—6,4 т, геометрическая поверхность — 45 м2.
В нижней части предусматривают дверцы для очистки карманов.
Для создания направленного движения холодного воздуха в
грузовом объеме вагона у карманов ставят циркуляционные щиты,
внизу не доходящие до пола вагона на 200 мм и отступающие оч
потолка вагона на 300 мм. В верхней щели ставят металлические
жалюзи для защиты грузового объема от попадания льда и соли.
Циркуляционные щиты изготовляют
в виде откидывающихся кверху
плоскостей или двухстворчатых
деревянных дверей.
Карманы-танки со сплошными
стенками представляют собой ящики
призматической формы квадратного
сечения. Размеры танка — 500 X 500 X
X 2000 мм. У каждой торцовой стены
вагона ставят по четыре танка. Такая
конструкция карманов не
обеспечивает достаточного теплообмена, поэтому
она была заменена решетчатой.
Рассол, образующийся в
карманах при таянии льдосоляной смеси,
сливают через сифоны (рис. 196). Его
собирают в поддоне, находящемся на
полу вагона под карманами для льда,
оттуда через рассолоотводящую
сифонную трубу он выливается наружу.
Сифон работает, как
гидравлический затвор, выпуская рассол и
препятствуя попаданию теплого
наружного воздуха в грузовое
помещение. Наиболее распростране-
Сифои для слива
Рис. 196.
рассола:
/ — сливная труба| 3 — чашка
сифона; 3
собачка

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
ны чашечные сифоны и сифоны типа МПС (с
противовесом).
Чашечный сифон состоит из рассолоотводящей трубы
диаметром 150 мм, у которой на наружном конце подвешена чашка. С
помощью самозащелкивающихся собачек чашка может ставиться
в рабочее и нерабочее положение. В рабочем положении труба
входит в чашку на 100 мм, в нерабочем — чашка отводится в сторону.
Сифон типа МПС сохраняет постоянно рабочее положение
с помощью противовеса. Но он часто засоряется вследствие малого
пространства между концом рассолоотводящей трубы и дном чашки.
Недостатки вагонов с пристенными карманами, указанные выше,
в основном устранены в вагонах с потолочными баками. Под
потолком вагона размещают шесть двойных металлических баков общим
объемом 10,4 м3, поверхностью охлаждения 74,5 мг и емкостью
5,5 m льда. Каждую пару в продольном направлении соединяют
патрубками и общим рассолоспускным устройством. Для загрузки
баков льдом и солью в крыше вагонов имеется шесть люков с
двойными крышками, расположенными по оси вагона. При таянии льдо-
соляной смеси рассол остается в баках, заполняя их на г/3 объема.
Избыток рассола сливается по переливной трубе в сливную трубу
и через сифон — наружу. Потолочное расположение приборов
охлаждения и примерно постоянная охлаждающая поверхность
обеспечивают равномерное поддержание температур по длине и высоте
вагона и увеличение грузовой площади вагона на 25%. В то же
время при потолочных баках увеличивается время на экипировку и
очистку баков от загрязнений. Для направления движения воздуха
и улавливания конденсационной влаги под баками установлены
циркуляционные щиты. Их называют также поддонами.
Вентилирование вагонов-ледников с пристенными приборами
охлаждения производят через льдозагрузочные люки. Для
вентиляции вагонов с потолочными приборами на крыше вагонов
предусмотрены два вентиляционных люка.
Для подвешивания мясных туш вагоны-ледники снабжены
специальными балками с крючьями. Вагоны с потолочными баками
Брянского машиностроительного завода, построенные в 1957 г.,
не имеют постоянных потолочных балок, а снабжены опорными
балками, позволяющими при необходимости установить в вагоне балки
с крючьями.
Опорные балки выполняют из швеллера или уголка, опирают
на вертикальные стойки, поставленные у продольных стен, и
прикрепляют к каркасу кузова. К опорным балкам на расстоянии
500-^600 мм друг от друга крепят балки с крючьями. На каждой
балке б—7 луженых или оцинкованных металлических крючьев.
Грузы в таре или навалом укладывают на напольные съемные
решетки. Решетки обеспечивают правильную циркуляцию
воздуха в грузовом объеме вагона и уменьшают износ пола. Решетки

§ 116. Оборудование специализированных вагонов
в новых вагонах металлические, в старых вагонах — деревянные
размером 1,3 х 1,0 м. Для укладки грузов в два яруса у стен вагонов
предусмотрены упоры, на которые опирается настил из досок,
§ 11В. ОБОРУДОВАНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ВАГОНОВ
К специализированным относят вагоны и цистерны для
перевозки молока, вагоны-цистерны для перевозки вина, вагоны для
перевозки живой рыбы.
Оборудование молочных вагонов должно обеспечивать
поддержание в грузовом объеме температур летом не выше +8° С, зимой —
не ниже +2° С.
Приборами охлаждения служат потолочные баки для льдосоля-
ной смеси. Вагоны снабжены суховоздушными печами для
отопления вагона в зимнее время и откидными металлическими полками
для установки бидонов в два яруса. Напольные решетки заменены
металлическими полосами, предохраняющими пол от разрушения^
и облегчающими передвижение бидонов.
Перевозка молока в бидонах приводит к большому объему
грузовых работ, большим расходам на мойку и ремонт тары, к
недостаточному использованию грузоподъемности вагонов. Более
рациональным способом является перевозка молока в цистернах. Котел
цистерны изготовляют из нержавеющей стали и разделяют двумя
переборками на три секции емкостью 8,4 м3 каждая. Разделение
котла на секции позволяет перевозить отдельно молоко различных
поставщиков. Каждая секция имеет свой лаз — люк диаметром
570 мм. Над люком приваривают овальный колпак из стального
листа, снабженный крышкой на резиновых уплотнениях. Общая
длина котла 9200 мм, диаметр — 2370 мм. Для предохранения
молока от действия наружных температур котел изолирован слоем
мипоры толщиной 200 мм. Мипора покрыта рубероидом и защищена
металлическим кожухом, окрашенным снаружи белой краской.
Молоко наливают в каждую секцию через наливную трубу диаметром
76 мм, опущенную внутрь секции цистерны, после того как крышка
колпака плотно закрыта. Во время налива воздух вытесняется из
цистерны через воздушный кран. Секции цистерны снабжены
поплавковыми указателями уровня.
Молоко сливают по трубе диаметром 76 мм, проходящей под
каждой секцией цистерны, концы которой выведены на обе стороны,
что позволяет сливать молоко в любую сторону.
Вагон-цистерна для перевозки вина представляет собой
цельнометаллический кузов, изолированный мипорой, внутри которого
установлены две цистерны из мартеновской стали, покрытые внутри
эмалью, емкостью 13,7 м3 каждая. Торцовые стены кузова делают
съемными для удобства монтажа цистерн, которые вдвигают через

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
лобовые стены вагона. Грузовой объем вагона охлаждается четырьмя
двойными потолочными баками, загруженными льдом. Отопление
вагона зимой водяное (котел с системой труб, подающих теплую
воду).
В середине вагона между цистернами расположено служебное
помещение для проводника. Над каждой цистерной установлен
компенсационный бак емкостью 300 л, который заполняется вином (при
увеличении его объема в случае повышения окружающей
температуры). Вино наливают через штуцер, конец которого выводят на крышу
вагона. Штуцер закрывают герметичной крышкой. Вино сливают
через специальный вентиль в наружной части цистерны с резиновым
шлангом, пропущенным через специальный люк в полу вагона.
Цистерны снабжены мерным стеклом, по которому контролируют
уровень вина при наливе и сливе.
Температуру вина и температуру воздуха в грузовом
помещении определяют с помощью манометрических термометров,
установленных в служебном отделении.
Вагоны для перевозки живой рыбы снабжены баками для воды,
в которые загружают рыбу. Норма загрузки рыбы на 1 м3 воды
зависит от степени насыщения воды кислородом, отсутствие
которого в воде приводит к гибели рыбы. Насыщение воды кислородом
называется аэрацией. Кроме естественной аэрации вследствие
соприкосновения поверхности воды в баке с воздухом при расплескивании
и волнообразовании, вагоны для свежей рыбы снабжают
установками для искусственной аэрации воды. Воду насыщают кислородом или
путем разбрызгивания ее форсунками (при соприкосновении брызг
с воздухом вода насыщается кислородом и освобождается от
углекислого газа) или путем обогащения ее кислородом из баллонов.
Вагон разделен на грузовое помещение и служебное, где
находится проводник. В грузовом помещении установлены два сварных
бака: один объемом 17,2 м3, другой — 13,3 м3. Для уменьшения
разбрызгивания воды в баках устроены волнорезы. Рядом с
меньшим баком установлен бак с запасом воды, имеющий с первым
общую дырчатую стенку. Рядом с большим баком установлен бак для
льда, вмещающий 800 кг, предназначенных для охлаждения воды.
Для обогащения воды кислородом служат форсунки,
разбрызгивающие воду и установленные на трубах, расположенных на 1 м
выше верхних краев баков: над меньшим баком 42 форсунки, над
большим — 78 форсунок.
Воду к форсункам подают центробежным насосом. В течение
часа все количество воды, находящееся в баке, проходит через
форсунки. Такая система аэрации позволяет применять хлорированную
воду, так как при распылении вода освобождается от хлора.
Грузовое и служебное помещение вентилируют. В служебном помещении
под потолком находится осевой вентилятор мощностью 0,5 кет.
Вентилятор засасывает наружный воздух и нагнетает его в воздухо-

§ 117. Вентилирование вагонов-ледников
вод, расположенный под потолком вагона. Через окна в
воздуховоде свежий воздух поступает в вагон. В зимнее время в
воздуховод нагнетают воздух, предварительно нагретый в кожухе сухо-
воздушной печи.
§ 117. ВЕНТИЛИРОВАНИЕ ВАГОНОВ-ЛЕДНИКОВ
Вентилирование вагонов-ледников необходимо для удаления
из грузового помещения воздуха, насыщенного парами и
нежелательными газами, и замены этого воздуха свежим. При
вентилировании следует в грузовой объем подавать чистый охлажденный
воздух, не допуская повышения влажности воздуха в вагоне. Эти
требования обеспечиваются стационарным вентилированием,
проводимым на льдопунктах во время стоянки поездов. К грузам,
требующим вентилирования, относятся мясные и рыбные продукты^
перевозимые в соленом, вяленом и копченом виде, масло, сыр, яйца,,
плоды, овощи и др.
Вагоны с пристенными карманами вентилируют через
льдозагрузочные люки. Один из карманов загружают льдом и солью с
превышением количества соли на 25% против нормы. Лед
загружают в карман до нижнего уровня горловины люка и
устанавливают в нее переносный электровентилятор. Продолжительность
вентилирования четырехосного вагона — 10 мин. Наружный
воздух, проходя через льдосоляную смесь, охлаждается и поступает
в вагон, отработанный воздух выбрасывается наружу через
открытый второй льдозагрузочный люк. Второй льдозагрузочный люк
открывают в момент включения в работу вентилятора. После
вентилирования загружают льдом и солью второй карман и добавляют
лед в первый. В пути вагоны вентилируют через льдозагрузочные
люки, крышки которых ставят под углом 45°. Продолжительность
вентилирования в пути—около 1 часа. Вагоны с потолочными баками
вентилируют при движении поезда через специальные
вентиляционные люки в крыше вагонов-ледников, крышки которых ставят под
углом 45р.
§ 118. ПЕРЕВОЗКА ГРУЗОВ С ОТОПЛЕНИЕМ
Для перевозки молока, фруктов, вина, минеральной воды и
многих других охлажденных грузов в зимнее время в вагонах-
ледниках устанавливают печи. Температура воздуха в грузовом
объеме вагона при перевозке многих охлажденных грузов должна
поддерживаться от 0 до +5°, отдельные виды фруктов требуют температуры
+ Юч—f-12cC. Приборы отопления, устанавливаемые в вагонах,
должны быть безопасны в пожарном отношении, просты и надежны

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
в обслуживании, экономичны в эксплуатации, не должны выделять
вредных газов или запахов.
Для отопления специализированных вагонов ставят
стационарные суховоздушные печи с выводом топочного отверстия сквозь
продольную стенку вагона наружу.
В универсальных вагонах ставят переносные чугунные печи-
времянки типа «Хладотранспорт». Печь имеет колосниковую
решетку, отверстия для загрузки топлива, притока воздуха и для
присоединения дымовой трубы. Печь ставят на напольную решетку в
середине вагона, крепят к решетке гвоздями или проволокой и
выводят трубу через специальную разделку в крыше. Под печь кладут
лист кровельной стали или лист асбеста. Эти печи работают на
дровах или угле. Они просты в обслуживании, не занимают полезного
объема при перевозке грузов без отопления, способствуют
естественной вентиляции и удалению из помещения влажного воздуха. Но
такие печи не обеспечивают равномерного распределения
температур по объему вагона. Кроме того, наблюдаются большие
колебания температуры во времени в связи с различной интенсивностью
горения топлива в печи. Недостатком печей является также
уменьшение грузового объема примерно на 15—25%.
Применяют печи ББГ — беструбного, бездымного горения.
Это чугунные печи, в которые загружают 10 кг древесного угля.
. Их устанавливают через льдозагрузочные люки в решетчатые
карманы. За 50 часов горения одной загрузки выделяется 28-10* кдж
тепла.
Вагоны можно отапливать несъемными батареями водяного
отопления, в которые подают горячую воду от паровоза или от котла
центрального парового отопления. В вагонах с машинным
охлаждением, где имеются дизель-генераторы, вагоны отапливают
электропечами.
§ 119. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛЬДОСНАБЖЕНИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО
ТРАНСПОРТА
Вагоны-ледники обслуживают на льдопунктах. По характеру
работы льдопункты разделяют на местные, транзитные и
комбинированные.
Местные льдопункты обслуживают вагоны местной погрузки и
их располагают на станциях с массовой погрузкой
скоропортящихся грузов. Транзитные — снабжают льдом и солью вагоны,
проходящие данный льдопункт транзитом. Комбинированные—снабжают
льдосоляной смесью вагоны местной погрузки и транзитные.
На льдопунктах подготавливают подвижной состав под
погрузку, снабжают вагоны льдом и солью, вентилируют вагоны,
проверяют качество предназначенных для перевозки скоропортящихся
грузов, правильность укладки грузов в вагонах, правильность

§ 119. Организация льдоснабжения изотермического транспорта
оформления документации, подготавливают вагоны для перевозки
грузов с отоплением, организуют обслуживание перевозимой
живности. Для выполнения этих функций льдопункты должны иметь
необходимое оборудование: льдохранилище с запасами льда, соле-
хранилище с запасом соли, эстакаду для снабжения
вагонов-ледников льдом и солью, подэстакадные пути, механизмы и
оборудование для подъема льда и соли на эстакаду, переносные
вентиляторы и т. д. Расстояние между льдопунктами выбирают из расчета,
чтобы количество тающего льда в пристенных карманах за время
следования от одного льдопункта до другого не превышало 40%
от первоначальной емкости, так как значительное уменьшение хо-
лодоотдающей поверхности приводит к повышению температуры в
вагоне. Исходя из этой предпосылки, расстояние между
льдопунктами (L км) определяют по формуле
L = го, (250)
где z — время (в ч), в течение которого лед в карманах тает на 40%
от их емкости;
v — маршрутная скорость следования поезда, км/ч.
Практически льдопункты размещают на расстоянии 400—600 км
один от другого.
При льдопунктах устраивают главным образом временные
льдохранилища с твердым безбортовым основанием, постоянные
охлаждаемые льдохранилища устраивают при льдозаводах
искусственного льда.
Размер заготовок льда на льдопункте определяют объемом
перевозок и подсчитывают по формуле
g= я*'+у«+дг», (251 >
где g — количество заготовленного льда, ml год;
пх— количество транзитных вагонов-ледников, подлежащих
льдоснабжению;
g1— количество тонн льда, необходимое для пополнения одного
транзитного вагона-ледника;
пг— количество вагонов-ледников местной погрузки;
g2— количество льда, загружаемого в вагон при
первоначальной загрузке, т;
Lg3— суммарное количество льда за сезон, потребное для
прочих нужд, т;
р — коэффициент, учитывающий таяние льда (для северной
полосы равен 0,15, для средней — 0,20 и для южной —
0,30).
Норму укладки льда на 1 мг временного льдохранилища
принимают от 3 до 4,5 м3 при плотности льда 0,85—0,9 т/м3. Высота
укладки или наморозки льда составляет от 3,5 до 5,5 м.

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
Солехранилище устраивают под эстакадой или в отдельном
помещении недалеко от эстакады, исходя из нормы укладки соли
на 1 мг площади, равной 2,5 пг, и из потребного запаса соли, который
должен составлять 30—60-суточный расход.
Эстакады служат для удобства снабжения вагонов-ледников
льдом. По конструкции их делят на деревянные, железобетонные,
металлические и смешанные, по расположению относительно железг
нодорожных путей — на односторонние и островные.
Островные устраивают на льдопунктах с большим объемом
работ с двух сторон от путей.
Ширина эстакады зависит от степени механизации работ по
льдоснабжению и принимается примерно от 3 до 5 м, высота
4,2—6 м.
Эстакады бывают двухъярусные и одноярусные. При
двухъярусной эстакаде нижний ярус на высоте 4,2 м от головки
рельса служит для снабжения вагонов крупным льдом, верхний —
на 2 м выше нижнего — для снабжения мелкодробленым льдом и
солью.
Для, подъема на эстакады служат трапы с углом наклона не
более 25°.
Порядок льдоснабжения определяется родом и первичной
подготовкой перевозимого груза. В карманы загружают чистый лед
кусками весом 1 — 2 кг при льдосоляном охлаждении и 8 кг
при ледяном охлаждении. Получение определенной температуры
в грузовом помещении обеспечивается соотношением количеств льда
и соли, загружаемых в карманы. Важен также порядок загрузки
льда. Для получения лучшего холодильного эффекта первую треть
кармана загружают одним льдом, вторую треть загружают льдом,
добавляя 40% соли от общего количества, расходуемого на карман,
в последнюю треть добавляют оставшиеся 60% соли. Льдоснабже-
ние вагонов является очень тяжелой и трудоемкой операцией,
требующей применения средств механизации. Механизация
льдоснабжения позволит повысить производительность труда, ускорить
процесс и повысить качество льдоснабжения за счет улучшения
дробления льда, дозировки и перемешивания льда и соли.
Применяемые средства механизации должны быть просты и удобны и не
вызывать таяния льда при транспортировке его от хранилища до
карманов. Существующие средства механизации позволяют
обработать состав вагонов-ледников в течение 1—1,5 часов. Льдоснабже-
ние может производиться эстакадным (рис. 197, а) и безэстакадным
.(рис. 197, б) способами. В первом случае лед и соль подают на
эстакаду с помощью пластинчатых или ленточных транспортеров или
нагруженные льдом и солью вагонетки поднимают на эстакаду
электролебедкой. Для выколки льда из бунта применяют
пневматические или электрические молотки или специальные льдовыкалы-
ватели.

§ 119. Организация льдоснабжения изотермического транспорта
469
Ф
IR
5000
3000
J
ТП
Т^
Рис. 197. Схемы механизации льдоснабжения вагонов-ледников:
а — при эстакадном способе льдоснабжения; б — при безэстакадном способе
льдоснабжения

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
При безэстакадном способе льдоснабжения вагонов-ледников
используют самоходные и скиповые льдопогрузчики, ковшовые
автопогрузчики с удлиненной рамой и др. Положительной стороной
этого способа является то, что отпадает необходимость в
устройстве эстакады, достигается почти 100-процентная механизация
всех работ и доводятся до минимума затраты рабочей силы. Льдо-
погрузчик может производить льдоснабжение вагонов
непосредственно на станционных путях, без подачи их на льдопункт.
§ 120. ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЛЬДОЗАВОДЫ
Передвижные льдозаводы предназначены для обеспечения
перевозок скоропортящихся грузов льдом на тех железнодорожных
направлениях, где заготовка естественного льда по климатическим
условиям затруднена, а строительство льдозавода для производства
искусственного льда нецелесообразно. Льдозаводы размещают в
трех-, четырехосных вагонах. Из них средний вагон служит
машинным отделением, а два крайних — льдогенераторами. В каждом
вагоне-льдогенераторе имеется льдогенератор блочного льда
производительностью 10 m льда в сутки и охлаждаемое льдохранилище
■емкостью 3 м3. Из льдохранилища лед выдают через отверстие,
имеющееся внизу продольных стен вагона, специальным
подъемником подают на крышу и загружают в карманы вагонов-ледников,
устанавливаемых на соседних путях.
§ 121. СТАНЦИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Станции предварительного охлаждения служат для быстрого
понижения температуры плодоовощей перед транспортировкой их
но железным дорогам.
Существуют два типа станций предварительного охлаждения:
1) с охлаждением в вагонах и 2) с охлаждением в специальных
камерах.
Основным оборудованием станций предварительного
охлаждения является воздухоохладитель и воздушные каналы,
соединяемые с льдозагрузочными люками изотермических вагонов.
Холодильная установка и воздухоохладитель установлены в
стационарном машинном отделении.
Охлаждение плодоовощей в вагоне осуществляется путем
подачи в загруженный вагон воздуха, предварительно охлажденного
в воздухоохладителе. Воздух подают через воздуховод,
присоединенный к одному льдозагрузочному люку. Отепленный воздух
отсасывают через воздуховод, присоединенный ко второму люку.
Во избежание подмораживания плодоовощей, расположенных около

§ 122. Вагоны и поезда с механическим охлаждением
карманов, направление подачи холодного воздуха меняют через
каждые 20—30 мин.
Недостаток такого охлаждения заключается в длительном
простое вагонов.
Более целесообразны станции предварительного охлаждения
камерного типа, представляющие собой несколько отдельных
камер емкостью, равной емкости одного или двух вагонов, каждая
с платформой для приема плодоовощей на охлаждение и для выдачи
их в вагоны. Камеры имеют воздушное охлаждение. Холодный
воздух нагнетают в камеру через воздуховод, расположенный у
потолка камеры и снабженный окнами с заслонками, которые
позволяют изменять направление движения холодного воздуха.
Продолжительность охлаждения — 16—20 часов. Недостаток станций в
большом объеме грузовых работ, связанном с двойной погрузкой
плодоовощей сначала в камеры, затем в вагоны.
Применяют также передвижные станции предварительного
охлаждения плодоовощей.
Холодильную установку холодопроизводительностью70000б/п,
работающую на воздухоохладитель, монтируют в четырехосном
вагоне. Этот вагон подают к вагонам-ледникам, загруженным
плодоовощами. Соединив льдозагрузочные люки с
воздухоохладителем с помощью рукавов, в грузовое помещение нагнетают
холодный воздух. Продолжительность охлаждения зависит от начальной
температуры плодоовощей и составляет примерно 5—8 часов.
§ 122. ВАГОНЫ И ПОЕЗДА О МЕХАНИЧЕСКИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
Как было указано выше, в действующем парке изотермических
вагонов имеются изотермические 23-вагонные поезда, двенадцати-,
пяти- и трехвагонные секции и вагоны с индивидуальным машинным
охлаждением. Изотермический 23-вагонный поезд состоит из 20
цельнометаллических охлаждаемых вагонов, одного служебного
вагона, вагона машинного отделения и
вагона-дизель-электростанции. Охлаждение вагонов-холодильников рассольное.
Оборудование вагона-холодильника обеспечивает поддержание
в грузовом объеме температуры —10° С при температуре наружного
воздуха +30 и +6° С при температуре наружного воздуха —45° С.
Вагон оборудован потолочными четырехсекционными рассольными
батареями из оребренных труб поверхностью 200—220 м2 (рис. 198).
Теплоносителем служит рассол хлористого кальция. При
достижении заданной температуры воздуха в вагоне датчик температуры,
установленный в грузовом объеме, дает импульс, соленоидный
вентиль на подающем трубопроводе закрывается и прекращает
подачу холодного рассола в батареи. Таким образом в грузовом
помещении поддерживают постоянную температуру воздуха. Конденсат,

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
Рис. 198. Схема размещения рассольных батарей в изотермическом
вагоне:
/ — трубопровод подачи рассола; 2 — обратный трубопровод; 3 —
соленоидный вентиль; 4 — рассольные батареи; 5 — распределитель рассола
Рис. 199. Межвагониое соединение рассолопроводов:
1 — разъединительная головка; 2 — переходный рукав; 3 — соедини»
тельная головка; 4 — пружина; 5 — рычаг; 6 — ось
образующийся при таянии снеговой шубы, сливается в поддоны из
оцинкованной стали толщиной 0,5 мм, подвешенные под батареями.
Из желобов поддона вода стекает на пол вагона и через сифон
сливается наружу. Рассол из вагона в вагон подается по переходным
рукавам с соединительными головками и быстрозапирающимися
разъединительными головками (рис. 199). В зимнее время вагон
отапливают двухсекционными электропечами общей мощностью 6 кет.
У каждой торцовой стены вагона установлено по три печи. Для
циркуляции воздуха при перевозках грузов с отоплением и для
вентиляции вагона в грузовом помещении установлен воздуховод,
сообщающийся с наружным воздухом и с электропечами. В
воздуховоде размещены два вентилятора, по одному у каждой торцовой
стены вагона. Это обеспечивает хорошее перемешивание воздуха и
равномерное распределение температур по объему.

то
а.
Is
15
gs=
Прицепляется дагон -холодильник
Рис. 200. Вагон-машинное отделение 23-вагоиного
1 — двигатель компрессора; 2 — аммиачный компрессор; 3
поезда с машинным охлаждением:
пускатель; 4 — регулирующая станция; 5 —
электродвигатель веитилятора;"в — вентилятор конденсатора;' 7— конденсатор; 8 — испаритель; 9 — рассольный насос;
10 — маслоотделитель; 11 — ящик для запасных частей; 12 — выход воздуха; 13 — два ресивера для аммиака; 14 —
поступление воздуха; IS — компенсационный рассольный бак; 16 — запасный бак рассола; 17 — защитный
выключатель двигателя компрессора

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
Температуру воздуха в помещении измеряют электрическими
ртутными контактными термометрами, термометрами сопротивления
и ртутными манометрическими термометрами. Указатель
температур установлен в вагоне-дизель-электростанции.
В вагоне-машинном отделении (рис. 200) установлены две
аммиачные холодильные установки холодопроизводительностью по
102000 em. Каждая холодильная установка состоит из
четырехцилиндрового компрессора, потребляющего мощность примерно
38 кет, воздушного конденсатора из оребренных труб поверхностью
800 м2, вентилятора производительностью 10,5 м3/сек, подающего
воздух на конденсатор, кожухотрубного рассольного испарителя
с поверхностью охлаждения 35,2 м2 и рассольного насоса
производительностью 0,0975 м3/сек. Каждая холодильная машина
обеспечивает холодом десять вагонов-холодильников. Схема трубопроводов
(рис. 201) позволяет работать любой установкой на любую группу
вагонов. В вагоне-дизель-электростанции установлены два
главных четырехцилиндровых дизеля мощностью 7355квт каждый.
С валом каждого дизеля эластичной муфтой соединен генератор
трехфазного тока напряжением 220/380 в, мощностью 60 кет.
Летом холодильную установку питают дизель-генераторы, зимой —
электропечи. Кроме того, имеется вспомогательный
дизель-генератор, используемый при перегрузке основных генераторов.
Двенадцативагонная секция с машинным охлаждением состоит
из 10 вагонов-холодильников, вагона-машинного отделения и
вагона-дизель-электростанции с отделением для обслуживающего
персонала. Вагоны-холодильники двенадцативатонной секции
служат для перевозки грузов при температурах от +12 до —15° С.
В вагоне-машинном отделении установлены две холодильные
установки, каждая из которых может работать на любую группу вагонов,
состоящую из пяти вагонов. Холодопроизводительность каждой
из установок равна 67 500 вт, что составляет 75% от общей
потребности в холоде 10 вагонов. При температуре наружного воздуха
выше +20° С холодильные установки работают по циклу двухступен-
чатогосжатия. При более низких температурах—по циклу
одноступенчатого сжатия. Каждая холодильная установка состоит из
четырехцилиндрового вертикального компрессора низкого давления
с электродвигателями мощностью 20 кет и двухцилиндрового
вертикального компрессора высокого давления с электродвигателем
мощностью 14 кет, двух маслоотделителей, конденсатора с
воздушным охлаждением поверхностью 540 м2, вентилятора
производительностью 13,9 м3/сек и кожухотрубного испарителя с рассольным
насосом. На рис. 202 приведена схема холодильной установки двенадцати-
вагонной секции. При работе по циклу двухступенчатогосжатия
жидкий аммиак из конденсатора поступает в коллектор низкого давления
регулирующей станции, а оттуда через барорегулирующий вентиль-
при автоматизированной работе машины или через IPB при ручном

§ 122. Вагоны и поезда с механическим охлаждением
475
.Л
Рис. 201. Схема холодильной установки 23-вагонного поезда:
/ — компрессор; 2 — регулирующий вентиль; 3 — регулирующая
станция; 4 — вентиль для зарядки системы аммиаком; 5 — вентиль для
выпуска масла; 6 — ресивер; 7, 13, 14, 15 — вентили на трубопроводах,
соединяющих машины N° 1 и 2; 8 — конденсатор; 9 — кожухотрубный
испаритель; 10 — предохранительный вентиль; // — маслоотделитель с
поплавковым клапаном для перепуска масла в картер компрессора; 12—
вентиль для выпуска воздуха из системы
регулировании подается в промежуточный сосуд. Незначительная
доля этой жидкости расходуется на охлаждение перегретого пара
из ЦНД, а основное ее количество поступает в коллектор
высокого давления регулирующей станции. Оттуда через второй баро-
регулирующий вентиль или ПРВ после второго дросселирования
жидкий аммиак поступает в испаритель. При работе по циклу
одноступенчатого сжатия промежуточный сосуд и ЦВД отключают,
жидкость по обводной трубе перепускается из коллектора
регулирующей станции низкого давления в коллектор регулирующей
станции высокого давления и в испаритель.
Вагоны-холодильники представляют собой
цельнометаллические четырехосные вагоны, изолированные мипорой, в грузовом
помещении расположены рассольные потолочные батареи с
поверхностью охлаждения 220 м2. Постоянство температуры в вагоне
достигается периодическим прекращением подачи в батареи
холодного рассола с помощью соленоидного вентиля, импульс которому
дает датчик температуры, установленный в вагоне. Вагоны
отапливают электропечами общей мощностью 8 кет. Для получения более

Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
Рис. 202. Схема холодильной установки 12-вагониой секции:
/ — аммиачный компрессор — цилиндр низкого давления; 2 — маслоотделитель
цилиндра низкого давления; 3 — аммиачный компрессор — цилиндр высокого
давления; 4 — маслоотделитель цилиндра высокого давления; 5 — промежуточный сосуд;
6 — поплавковая камера; 7 — регулирующая станция; 8 — термометры; 9 — мано-.
метры; 10 — барорегулирующий вентиль; // — линейный ресивер; 12 —
конденсатор; 13 — испаритель; 14 — предохранительный вентиль; IS—17 — вентили иа
трубопроводах, соединяющих машины № 1 и 2.
равномерной температуры воздуха в вагоне и для усиления
циркуляции воздуха под потолком у торцовых стен вагона ставят
вентилятор с однофазным электродвигателем мощностью 0,09 кет. От
вентилятора отходят воздуховоды с окнами. При отоплении по
воздуховоду подают подогретый в электропечах воздух.
Для вентиляции в каждом вагоне имеется два нагнетающих
вентилятора с электродвигателями мощностью 0,09 кет и два
вытяжных дефлектора.
В вагоне-дизель-электростанции установлены три
дизель-генератора, состоящие из двигателя и генератора трехфазного тока,
смонтированных на одной раме. В этом же вагоне находятся
главный распределительный щит, баки для топлива, воды, смазки. "
Пятивагонная секция предназначена, как и двенадцативагон-
ная, для перевозки различных грузов при температурах +12-г
-^+189С.
Каждый вагон имеет машинное отделение, в котором
установлены две фреоновые холодильные установки холодопроизводитель-

§ 122. Вагоны и поезди с механическим охлаждение/л
ностью 5530 вт (при t0=— 25° С, tK =+45° С и *пер=+35°С), с
душным конденсатором поверхностью 76 м2. Каждая установка
спечивает 50% максимальной потребности вагона в холоде. В
сг о,нем вагоне-секции размещена электростанция. Второй вагон
им ет служебное помещение. Грузовое помещение имеет воздушное
охлаждение. Воздух, охлажденный в испарителе —
воздухоохладителе, нагнетается в грузовое помещение, а отепленный воздух
через циркуляционную щель засасывается вентилятором. Снеговую
шубу удаляют с батарей путем периодического продувания через
змеевики воздуха, отепленного с помощью электропечей,
установленных в воздуховодах. Для отопления вагонов в зимнее время в
каждом из них установлены электропечи общей мощностью 8 кет.
На рис. 203 приведена схема фреоновых трубопроводов пятивагон-
ной секции.
Схема управления позволяет производить пуск и остановку
холодильных и отопительных установок из любого вагона, с
главного распределительного щита электростанции или непосредственно
со щита машинного отделения. Температуру в грузовых помещениях
контролируют термометрами сопротивления, установленными в
вагонах.
Трехвагонная секция может быть использована для перевозки
любого груза, кроме охлажденного мяса, при температурах
воздуха от —18 до +12° С. Холодильная установка может также
охладить фрукты и овощи за двое суток от температуры +25 до +4° С.
В каждом из трех вагонов расположено машинное отделение, а в
среднем вагоне находится также дизель-электростанция. В одном
из двух остальных вагонов имеется служебное отделение на два
места. В каждом машинном отделении установлено по две
холодильные установки холодопроизводительностью 4900 вт (при
t0=—27° С, tK = +37° С) каждая с воздушным конденсатором,
поверхностью 6,2 м2.
Грузовое помещение имеет воздушное охлаждение с помощью
воздухоохладителя, установленного у торцовой стены,
примыкающей к машинному отделению. Воздух подают через воздуховод,
разделенный по длине поперечной перегородкой на два отсека,
верхний с боковыми настенными каналами служит для подачи
теплого воздуха под напольные решетки, нижний — для подачи
холодного воздуха через регулирующие жалюзи. Вагоны с
индивидуальным охлаждением служат для перевозок небольших партий
скоропортящихся грузов при температурах —20+ + 12° С. Холодильная
установка состоит из двух фреоновых агрегатов
холодопроизводительностью 5830 вт каждый при температуре кипения
фреона —30° С. Привод осуществляется от двух дизель-генераторных
установок мощностью 19 кет каждая.
Кроме машинного отделения, в вагоне имеется служебное
отделение. В грузовое помещение подают воздух, предварительно ох-
17 Заказ N. 288

13
13
<*-• Уровень
•Активности
Холодильная установка №2
Холодильная установка №1
~\^УроВень жидкости
Рис. 203. Схема фреоновой холодильной установки пятива-
гонной секции:
/ — ресивер; 2 — компрессор; 3 — маслоотделитель; 4 — пусковое
устройство компрессора; 5 — конденсатор; 6 — пусковой соленоидный
вентиль; 7 - дополнительный испаритель; 8 — соединительный вентиль на жидкостной линии; 9 - соединительный вентиль
на паровой линии; 10 - испаритель-воздухоохладитель; // - жидкостный коллектор; 12 - паровой коллектор; IS -тер-
морегулирующий вентиль; 14 -соленоидный, жидкостный вентиль; IS - запорный вентиль; /«-теплообменник; 17 и
18 — запорные вентили; 19 — манометровый щнт; 20 — жидкостный фильтр механической очистки
22 — паровой фильтр
21 — осушитель;
СО
3
о

§ 123. Калорический расчет изотермического вагона И"?0
лажденный в воздухоохладителе непосредственного охлаждения.
Грузовое помещение имеет приточно-вытяжную вентиляцию. Для
измерения температур служат пять термометров сопротивления,
показания которых выведены в машинное отделение.
§ 123. КАЛОРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ВАГОНА
Цель теплового расчета состоит в том, чтобы определить общий
теплоприток в вагон за сутки и на основании полученной величины
подобрать соответствующее холодильное оборудование. Для
выполнения калорического расчета необходимо знать размеры вагона,
задаться конструкцией ограждений, температурой наружного
воздуха и воздуха в вагоне. Все тепло, поступающее в грузовое
помещение вагона, определяют как сумму:
Q = Qi + Q2 + Q3 + Qi + Яь + Qe. (252)
где Q2— количество тепла, поступающее в вагон путем
теплопередачи, вследствие разности температур внутри вагона
и вне его, впг;
Q2— количество тепла, поступающее в вагон через
неплотности в дверях и люках, впг;
Q3— количество тепла, проникающее в вагон в результате
солнечной радиации, впг;
Qt— количество тепла, вносимое в вагон воздухом при
вентиляции вагона, впг;
Q5— тепло, отнимаемое от ограждения кузова и внутреннего
оборудования вагона при их охлаждении, впг;
Q6— количество тепла, отнимаемое от груза при его
охлаждении в вагоне, впг.
1. Тепло, поступающее в вагон вследствие теплопередачи,
определяют по формуле
Qi = kBFB(tH-tB), (253)
где kB— средневзвешенный коэффициент теплопередачи кузова
вагона, впг/м*-град;
FB— наружная поверхность кузова вагона, м2;
t„— температура наружного воздуха, ° С;
^в— температура воздуха в вагоне, ° С.
2. Средневзвешенный коэффициент теплопередачи kB
определяют по формуле
и гст«ст -f- Гп«п ~г ^кр^кр /0I^^1^
*в - FCT + F„ + FKp ' {г™>
где- FCT, Fn, FKP — величины поверхностей стен, пола и крыши, м2;
kCJ, kn, kKp— коэффициенты теплопередачи отдельных
ограждений, впг/м2-град,
17*

ДЙП Глава XXI. Железнодорожный холодильный транспорт
Изоляционная конструкция изотермического вагона
пересечена металлическими или деревянными конструкциями, которые
являются тепловыми мостиками и увеличивают коэффициент
теплопередачи конструкции. Коэффициент теплопередачи для участков,
не содержащих тепловых мостиков, определяют по формуле
= ~~i v*~Sz i ' (255)
+ S^
где <хи— коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности
ограждения к окружающему воздуху. Значение <хн при
скорости движения воздуха до 2,5 м/сек принимают равным
29,2 em/м2-град, при большей скорости движения воздуха
w (м/сек) величину <хн определяют по формуле
ан = 4,86 + 17,4 Yw; (256)
ав— коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности
ограждения к воздуху вагона. Величину ав принимают при
естественной циркуляции воздуха равной, 7—9,3впг/мг-град;
при побудительной циркуляции 17,5—23,3 вт/м2-град;
Ъ; — толщина слоев материала изоляционной конструкции, м;
~kt — соответствующие коэффициенты теплопроводности
материалов, em/м2-град.
Для участков, содержащих металлические и другие включения,
являющиеся тепловыми мостиками, формула (255) неприменима и
коэффициент теплопередачи определяют методами Ниточкина-
Иоэльсона, Мачинского и других, приведенными в специальной
литературе. Эти методы сложны, поэтому иногда определяют
коэффициент k для отдельных ограждений по формуле (255), затем
находят средний коэффициент теплопередачи и увеличивают его значение
для учета тепловых мостиков. Величину, на которую следует
увеличить коэффициент теплопередачи, определяют на основании
исследования существующих вагонов аналогичной конструкции.
2. Количество тепла, проникающее в вагон через неплотности,
точно определить невозможно, поэтому величину Q2 принимают
приближенно равной 10% от величины Qx:
Q, = 0,lQi. (257)
3. Теплоприток от солнечной радиации Q3 определяют по
формуле
Qb = W„-'b), (258)
где Fp— наружная поверхность кузова, подвергающаяся
солнечному облучению; величину Fp принимают равной 30—
40% от величины FB ;
tM— максимальная температура поверхности, принимаемая
равной 40—50° С.

§ 123. Калорический расчет изотермического вагона AM
Численная величина Q3 составляет примерно 15% от Qx.
Упрощая расчет, сумму теплопритоков ф2-Ьфз определяют
процентом от Qx. Для этого вводят коэффициент р, значение которого
принимают равным 1,2—1,3. Тогда количество тепла, поступающее
в вагон посредством теплопередачи с учетом теплопритоков от
солнечной радиации и прочих теплопритоков, определяют по
формуле
Qr = FBkJ(tH-tB). (259)
4. Тепло, поступающее в вагон с наружным воздухом при
вентилировании, определяют по формуле
Qi = nVB p (i„ — iB) 24,з600 , (260)
где п — кратность вентилирования в сутки, принимаемая равной
1-3;
VB— полный внутренний объем вагона, м3;
р — плотность наружного воздуха, кг/м3;
'н> h— теплосодержание наружного воздуха и воздуха в
вагоне, дж/кг.
5. Тепло, отнимаемое от ограждения кузова и внутреннего
оборудования вагона при их охлаждении, определяют по формуле
Q6 =
(GA + G2c2 + G3c3) V-B] -5^ , (261)
где Gx, G2, G3 — соответственно масса дерева, металла, изоляции,
образующих ограждение кузова, кг;
Ci, c2, с3 — соответствующие теплоемкости материалов,
составляющих кузов, дж1кг-град.
Для стационарного режима Q5=0. Это тепло учитывается лишь
для расчета первоначального охлаждения вагона.
6. В том случае, если груз, загруженный в вагон, имеет
температуру более высокую, чем температура воздуха в вагоне, то
охлаждение груза происходит в вагоне.
Количество тепла, отнимаемое от груза при его охлаждении
в вагоне, определяют по формуле
Q6 = [(Grpcrp + GTcr) M + qtp] 24J6Q0 , (262)
где Grp, GT— масса груза и тары, кг;
сгр, ст—теплоемкость груза и тары, дж/кг-град;
qTo— тепло, выделяемое в процессе жизнедеятельности
свежими фруктами, ягодами и овощами, дж/супгки;
М — понижение температуры груза и тары за сутки, ° С
Практически редко бывает наличие всех шести теплопритоков,
поэтому в каждом частном случае следует отдельно рассматривать,
какие теплопритоки следует учитывать.

Глава XXil
ХОЛОДИЛЬНЫЙ АВТОТРАНСПОРТ
§ 124. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОРЕФРИЖЕРАТОРОВ
Авторефрижераторы служат для межгородских и
внутригородских перевозок небольших партий скоропортящихся грузов при
температурах ниже температуры окружающей среды.
Использование автомашин большой грузоподъемности [ГАЗ-51 (2,5 т),
ЗИЛ-150 (4 т) и других] с одноосными и двухосными прицепами
позволяет увеличить радиус действия авторефрижераторов до 1500—
2000 км. Изотермический автотранспорт развивается со пути
увеличения длины маршрутов и увеличения грузоподъемности
авторефрижераторов.
Авторефрижераторы обеспечивают быстроту доставки
продуктов к потребителю, имеют лучшие температурные режимы, чем
вагоны-ледники, позволяют перевозить грузы малыми партиями.
Такой транспорт подразделяют на автомобили-холодильники,
полуприцепы-холодильники, прицепы-холодильники.
Кузов автомобиля-холодильника устанавливают на шасси
легкового или грузового автомобиля. Полезная грузоподъемность его
колеблется от 150 кг до 5 т.
Кузов полуприцепа-холодильника закрепляют на шасси
полуприцепа, ведомого седельным тягачом. Полезная грузоподъемность
полуприцепов — от 2,5 до 16 т.
Кузов прицепа-холодильника монтируют на шасси одноосных
или двухосных автоприцепов. Полезная грузоподъемность
одноосных примерно 0,5 т, двухосных — от I до 3 т.
Начинают применять также мотохолодильники, у которых
кузов установлен на мотоцикле или мотороллере. Используют
автопоезда, состоящие из автомобиля-холодильника с одним или
несколькими одноосными или двухосными автоприцепами.
Имеется опыт спаривания в один автопоезд двух автомобИ'
лей-холодильников, управляемых одним водителем,

§ 125. Способы охлаждения авторефрижераторов
§ 125. СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ АВТОРЕФРИЖЕРАТОРОВ
Грузовой объем может иметь льдосоляное или зероторное
охлаждение, охлаждение сухим льдом или машинное охлаждение.
Ледяное й льдосоляное охлаждение не обеспечивает постоянного
и равномерного поддержания низких температур в грузовом объеме,
поэтому, несмотря на простоту устройства и малую стоимость
оборудования, оно может применяться ограниченно. Приборы
охлаждения представляют собой съемные металлические бачки из
оцинкованной стали, подвешиваемые к верхней части продольных стен и
заполняемые льдом или льдом и солью.
Поверхность охлаждения увеличивают оребрением бачков.
Бачки не имеют слива образовавшегося рассола и снабжены
крышками, чтобы рассол не выплескивался. Ледяное охлаждение
позволяет поддерживать в грузовом объеме температуру примерно
4-6° С, льдосоляное охлаждение —6° С.
Ледяное и льдосоляное охлаждение авторефрижераторов
применяют главным образом при перевозке сельскохозяйственных
продуктов. К недостаткам этих способов охлаждения относятся
сырость и грязь в грузовом помещении, большая трудоемкость
при загрузке льдосоляной смеси в бачки, коррозия бачков и пола
вагона от рассола.
Зероторное охлаждение, или охлаждение эвтектикой, состоит
в том, что в грузовом объеме у стен кузова подвешивают зероторы
(герметично закрытые формы), заполненные замороженными
эвтектическими растворами. Охлаждение воздуха происходит за счет
теплоты плавления замороженного раствора. Низкая постоянная
температура плавления эвтектического раствора позволяет
получить в охлаждаемом объеме примерно постоянную температуру
воздуха. После плавления и некоторого нагревания раствора
зероторы заменяют новыми с замороженным раствором, а
использованные зероторы помещают в камеры зарядной станции для
замораживания. Большой объем грузовых работ при замене одних зерото-
ров другими, связанность с зарядными станциями, большая
коррозия зероторов от действия раствора являются существенными
недостатками этого способа охлаждения.
Охлаждение эвтектиками может производиться с помощью
приборов охлаждения, представляющих собой плоские баки,
заполненные эвтектическим раствором, в которые встроены
змеевики из оребренных труб. Такой способ называется аккумуляционным
охлаждением. Змеевики присоединяют с помощью гибких шлангов
к аммиачной холодильной установке и подают в них жидкий аммиак,
замораживая эвтектический раствор. Замороженного раствора
хватает примерно на 12 часов работы авторефрижератора при
температуре наружного воздуха +30° С. Для увеличения поверхности
теплопередачи стенки баков выполняют из гофрированных листов.

484
Глава XXII. Холодильный автотранспорт
Кроме
аккумуляционного охлаждения с
замораживанием эвтектика от
центральной стационарной
холодильной установки,
применяют
аккумуляционное охлаждение с
замораживанием раствора с
помощью холодильной
машины, установленной на
самом авторефрижераторе
и получающей
энергопитание на стоянках от
внешней электросети. Такой
способ охлаждения меньше
связывает
авторефрижератор с зарядной станцией,
но при нем надо возить
холодильную машину,
используемую только на
остановках.
Охлаждение сухим
льдом позволяет получить
Рис. 204. Авторефрижераторы с машин- достаточно низкие темпера-
ным охлаждением: туры воздуха В грузОВОМ
а — с автономным холодильным агрегатом над Объеме; МеТЗЛЛИЧеСКИе 43-
кабиной; б — с расположением компрессора под пйлв.^дпп,,»» ..~ т^ч
сидением водителя СТИ ОборуДОВЭНИЯ не ПОД-
вергаются коррозии, в
кузове поддерживаются высокие санитарные условия. Сухой лед
можно использовать при перевозках грузов, например
мороженого, без приборов охлаждения. В этом случае разбитый на куски
сухой лед кладут на коробки с грузом или насыпают на ребристую
алюминиевую плиту, расположенную под потолком кузова.
Применяют также сухоледное охлаждение с выводом образующихся
паров углекислоты наружу. Основной недостаток сухоледного
способа охлаждения — высокая стоимость сухого льда, вследствие
чего его применяют главным образом для перевозки мороженого.
Более удобным является охлаждение кузова с помощью
холодильного агрегата-автомата, устанавливаемого в
авторефрижераторе (рис. 204).
Авторефрижераторы с машинным охлаждением различаются
местом расположения машинного отделения, системой охлаждения
кузова и родом силового привода.
Машинное отделение размещают под изолированным кузовом,
над кабиной шофера или в выделенном машинном отделении, для
которого отделяют по всей ширине часть объема кузова. В этом слу-

§ 125. Способы охлаждения авторефрижераторов
чае машинное отделение не изолируют и снабжают двумя дверями.
Авторефрижераторы имеют воздушное или батарейное
охлаждение. В первом случае в кузове ставят воздухоохладитель из оре-
бренных труб, через который вентилятор прогоняет воздух, во
втором кузове у потолка или в верхней трети продольных стен
устанавливают батареи-непосредственного охлаждения из оребренных
труб.
Привод холодильной машины может осуществляться
двигателем внутреннего сгорания, установленным в машинном отделении
авторефрижератора, или путем отбора мощности от коробки передач.
Применяют также комбинированное питание электродвигателя
компрессора. К компрессору ставят два электродвигателя:
постоянного и переменного тока. Первый питают постоянным током во
время движения машины, второй — переменным током от внешнего
стационарного источника во время стоянок.
Привод холодильных компрессоров небольших
авторефрижераторов осуществляют от коленчатого или распределительного вала
двигателя автомашины. При этом компрессоры ставят на
двигателе под капотом, а конденсатор — впереди радиатора и
обдувают его встречным потоком воздуха.
0

Глава XXIII
ВОДНЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
§ 126. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДНОГО РЕФРИЖЕРАТОРНОГО
ТРАНСПОРТА
Рефрижераторные суда используют для перевозки
скоропортящихся продуктов по водным магистралям страны, а также за ее
пределами и в рыбном промысле для охлаждения, замораживания
и транспортирования свежей рыбы.
Суда-рефрижераторы делят на транспортные и транспортно-
промысловые. Первые в свою очередь бывают грузовые и товарно-
пассажирские, вторые обслуживают рыбную промышленность и
делятся на траулеры и рыбоморозильные суда.
По роду главных двигателей рефрижераторы подразделяют на
суда с поршневыми двигателями, турбоэлектроходы, теплоходы,
дизель-электроходы и несамоходные буксирные баржи.
По роду материала рефрижераторы делят на деревянные,
металлические, пластмассовые, композитные (одна часть деталей
выполнена из металла, другая — из дерева). Наиболее распространены
-стальные рефрижераторы.
Водный холодильный транспорт имеет ряд преимуществ по
сравнению с железнодорожным: 1) рефрижераторный тоннаж стоит
дешевле равновеликой емкости железнодорожных
вагонов-ледников; 2) рефрижераторный тоннаж может быть использован для
перевозки в обе стороны рейса любых (требующих и не требующих
охлаждения) грузов, не имеющих сильного запаха и не портящих
холодильного оборудования трюмов.
Вагоны-ледники чаще всего используют только в одном
направлении, поэтому они подлежат срочному возврату.
На судах-рефрижераторах рыбной промышленности, кроме
охлаждаемых трюмов, бывает предусмотрено изготовление водного
льда, применяемого для пересыпки рыбы. Для этой цели ставят
льдогенераторы чешуйчатого льда.

§ 127. Выбор способа и схемы охлаждения
§ 127. ВЫБОР СПОСОБА И СХЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
Выбор способа охлаждения рефрижераторных емкостей
зависит от назначения судна и рода перевозимого груза. Применяют
непосредственное охлаждение, рассольное, воздушное и смешанное.
Непосредственное охлаждение, будучи наиболее экономичным
способом, позволяющим получить наиболее компактную
холодильную установку, в условиях качки и возможных ударов груза о
батареи и трубопроводы не обеспечивает безопасной работы и
достаточной плотности соединений. Кроме того, батареи при загруженных
трюмах недоступны для наблюдения. Поэтому такое охлаждение
разрешают как исключение и только в тех случаях, когда обеспечен
свободный доступ ко всем аппаратам, заполненным холодильным
агентом. Непосредственное охлаждение применяют главным
образом для провизионных камер, обслуживаемых фреоновыми
агрегатами — автоматами, которые ставят поблизости от провизионной
камеры.
Для охлаждения трюмов и твиндеков применяют главным
образом рассольное охлаждение с испарителями закрытого типа и
воздушное охлаждение. Для подачи рассола ставят два
циркуляционных насоса. Снеговую шубу на батареях оттаивают горячим
рассолом. Воздушное охлаждение применяют при перевозке грузов,
требующих вентиляции. Смешанное охлаждение целесообразно
применять при загрузке в трюмы неохлажденного груза, требующего
в процессе перевозки охлаждения и вентиляции. При охлаждении
работают батареи и воздухоохладитель. По окончании охлаждения
работают только батареи, а воздухоохладитель включают в работу
при периодической вентиляции. Судовые холодильные установки
должны быть компактными и особенно надежными в работе, иметь
малый вес, в их конструкции должна быть учтена работа в условиях
качки, крена и дифферента.
Таким требованиям отвечают V-образные, W-образные и
веерообразные компрессоры в судовом исполнении с углубленным
картером для улучшения условий смазки. Для получения низких
температур применяют схемы двухступенчатого сжатия. В крупных
установках целесообразно применять компрессоры, в которых
высокая л низкая ступень выполнены в одном блоке, например
компрессор ДАУ-80.
В качестве низкой ступени целесообразно применять
ротационные компрессоры. В малых установках рационально
использовать отдельные компрессоры для ЦНД и ЦВД, включаемые в схему
так, чтобы каждый мог работать как одноступенчатый при
отсутствии потребности в низких температурах.
Вследствие высокой стоимости рефрижераторного груза в
правилах Регистра предусмотрено наличие на судне резервной
холодильной установки. Поддержание заданной температуры в охлаждаемом

Глава XXIII. Водный холодильный транспорт
объеме должно обеспечиваться совместной работой двух
компрессоров в течение 18 часов в сутки.
В качестве холодильных агентов применяют аммиак, фреон-12
и фреон-22.
На пассажирских и товарно-пассажирских судах аммиачное
охлаждение применять не рекомендуется.
О

Приложения

II I I I I I I
— ЮС*ЗСЛФ-*-СЛО)ЧОО<0
ф*. •£*■ >*■■ >£*■ nt*-
О м Ю CO *■
rfx rfx .U СЛ
ел a> -j oo to о
NOtOtOMMMWNOtOtOW
О О О О О О OOOOOOOOOOO
OOvlOJ^UlCn^WW'-'O CO00^JCT>CT>Cnrf*rf*CObO Ю«-О^УЭ<РСОСОЧ
^СОЮО*— — О О — >— ЬО COUl"vJ!0-^40^S — 0)ОСЛЦЭСЛОСП — --J
.. _ЭЮ О — — OO — — ЬО C00T^t0-^4jO4*S — О^ОСЛСОСлОСД — -*J СОСОСЛЬОСОСлГчЭСОСЛ^*-
--Jts3*— COCOCOCOCO—CO-*J СОСлС04*СОСТ)СЛ-^ЮСО СО О СЛ i— CD О М Ч W - 1— W (Л - СО СТ> СЛ СТ> СО Ю СТ>
bO>f*.bO-4--J--J--J*— СО О СО ЧЮСЛ<Он-ОСлЧ*-СЛ n-cO — rf^COJ^COrf^^JCO СОСТ>СОСОСОСО-*4СЛ-*4*— цэ
0-*4 4*- СО >— — СО СЛ Ю СО С
--4СТ>СЛСлСЛСлСЛСЛСЛСлС
Cncnrf^i4^rf^4^rfx>f*.rf^rfx
oocococococococo-*j
соооошюсоо>оз-оо
ЧС0Он-05СЛ^(0«-4»,
■^1-4-4СГ>СГ>СГ>СЛСЛСПСЛ
ЧООЗО>СООЗЧ-СЛ<0
*К ^ 4^ 4^ h^ 4*'rf*- rf*- ht^ rf*- rf*-
4>.^^4>.COWWWN0tOW
CO CT> rf* >— CO Cf) 4* — (Д O) *■
СОСОЮ-^Ю-*4ЮСОСОСОСЛ
ooooooooooo oooooooooo о
to ю to to to to
^^^СЛ^4ь.СЛСЛСлСЛСЛ
сосл^осооооюсл^со
rf^tOOCOCOCOCOcX)— rf^CO
COO> — OOCOCOOOO^rf^V^
OlCf>Cf)Nl-sl4000000CO
WCn-vlOWSO*-CONO
w о со ч со - ел to о о
чсоозсососпсомслсо
<000«-иЮЮС04>-^
O)oyiocn--jwos
СО00ФСЛ(О^Ц1СОСЛСЛ
сл05-епсооо>сосооо
СЛСГ>-4СОСОО^-Ю034^СГ>
СЛ СО — ООО— ЮСЛСОЮ
ю^сл^1сосл^<осослеп
OCOCDWWMOOO- OO
OOOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO
СЛСЛСЛ01СЛСЛСЛСГ»СТ>С7)С71
COrf^CDCO-^-JCOCO^—tOCO
00010СЛЮЮСЛСОМ4*Ч
CT>CT>CT>a>-*4-q-*J-*J-*J-*4
ШСЛЧСООм^СОСПО)
СТ>СТ>СТ>С7)СТ>0>СТ>СТ>СТ>СТ>
-4-gcocooocococococo
400O-ls303CTlO)SC0
CT> CO — >K 05 CO и- CO Ol CO
COCOCOCOCOCOCOCOCOOO
О >— WW^OJ^COtDOM
ОЮ^О>СООСО*-С75СОО
ЮЮ tO "-WW »
OOOOOOOOO OOOOOOOOOOO
юм-сооо<ососочсл
CO1— tO CT> 4* *" CT> CO >— >**•-*-)
сою-^слслслслсо^»— —
СЛСЛ^^СОМЮ- — О»
ОСОМ - СЛ Ю ^ CO W CO
COCOrf*CO>f».CT>*— ^JCT>CT>
осососососочччо
wco^oa>(oco^^-s
COr-CJ>WN)WWO>-4
cncoooto^cocow-
CT>CT>CnCnCnrf*rfxrfxrf*rf*Cp
^-СОСЛМЦЭЧ^ЮОЮ
^ююсослоосососдю»-
coco^co*-^ocno^o

co(MrfOLOOOOCDTt*(M(M CO^Tt<NCnWtDO<BO NWOOOiO^COcOCOcO Tj<int^CncNLOiO<NaOCNCO
SOOOOO^Cnoo-< CN CO Tt* lO CD Г- 00 СП —' M * Ю N ОООС^СОЮЬ^^СОЮ Г^СЛ^СОССОООО^ОСОЮ
—iOC^i»NS(Dl^^COW -OOlCONNCDlfl^CO iNW^OOiOONI^tOlO ^COCOW^OO-OOIOO
LOLOT^^^rl-rl-TfTfTfTf ^^rOcOCOrtCOcOcOrO COcOcOcOCNCNCNCNCNCN (MOIOIOIOKMOKNCM-4—'
M
У
4
x
У
s
:
■>
i,
:n
Л
to
яЗ
с
"-.
CO
ь
с*
к
*
ОЮОЮ —i Ю -и N W N CO О^^ОЮ-ЬСОС^Ю-
Oi^OiCOOONNtOtO'OlO •tj-rfttcCrOWN-4'-'-
COC^(M(M(M(M(M(MC4(M(M W(N(NWW(NININWW
NCOOllO-NrOOtDlN
OO^Ol^OOcOOONN
CNCN—< — — —<—'—'—' —
СП СО Г- |(0^-н^)СО-чЬ
(M(M(M(M(M(M(M(M(M(M(M (M(M(M(M(M(M(M(M(M(M (M(M(M(M(M(M(M(M(M(M (M(M(M(M(M(M(M(M(N(NCM
С p3 4
g£*
O^COCitC^tClUtl— SCO
CO N IN CO— tO О Ю О i1 Ф
h-SSNCOOOOOCOOOOOOO
MNOiCO0O(NNCNifi-i
CO 00 IN N -< CD О lO СП rf
СОс0^п-ЮЮ(£>СОСОЬ-
oooooooooooooooooooo
OONN-HlOO'fl'OOtNN -нЮО-tOO W WCOtDOlO
f--0000Cr>Cr>OOO—" —• CNCNCOCOcO'^^'CO'^lOlo
ООООООООООСПСПСПСПСП <У)<У)<У1<У><У)<У)<Уь<У)<Уь<УьО)
ооооооооооо
N О) О ^ О IN N -н СО т(< ОО
LOOCNtOCncOtOOCOCDCn
ОООООООООО
(NLOrfLOincOtOLOCOcO
COtD^Oi^OO-HTfNO
О О О
со о оо
СО CD 00
о о о о о о о
(D CN ai (D — N СЧ
^н ■* CD СП CN •* Ь
ооооооооооо
CDO^'t^-CnC^cNCrS'^TfCD
СП CN ^ CD 00 —" —« ОО СО LO t4-
CONNCDl^lOTfTpCOcN-H "<OCiCflCOI^t^tDlOlO
СОСОСОСОСОСОСОСОСОСОСО COCOCNC4CNCNC4CNCNCN
сососососососососососо сосососососососососо
Tf CO CN CN —" О СП СП 00 Г*- CDtDLO^COCOcOCOCN—'О
CN(NINC4ININ-|---| —._^н—._—. _____ ^ _
сосососососососососо сососососососососососо
СО ■* Tf Ю Ю Ю
Г^. —| LO СП СО t^
СП СО t4- О ■* t4- СП — COLOtDt--C^-CD0000G0
^ 1Л оо in ю оо -hicco-^s^tocou:
tJ< lO lO lO CD
oo oo oo oo oo
CO CO CO CO CO
N N N 0O CO
oo oo oo oo oo
CO CO CO CO CO
СПСПСПООО—<—' CN W
000О0ОСПСПСПСПСПСПСП
сосососососососососо
СЧсОСОсО^^тСЮЮЮ
СОСОСОСОСОСОСОСОСОСО
со со со со со со со со со coco
ID
ID
-ч-
Ю
f-
■Ч"
(М
00
■Ч"
ел
(М
О)
■Ч1
ID
СО
О
СО
•Ч1
1С
•ч-
(М
in
со
m
со
о
ID
in
00
ID
in
(М
to
in
00
00
a>
en
о
to
lO Ol
о о
(M CO
ID ID
00
•ч-
CD
ID
(M
in
ID
CO
ID
ID
О
4"
f-
to
4"
00
CD
in
ID
CD
О
00
ID
r~-
(M
00
CO
55
о
f-
LO CO —OlOONiOinN'V^W
-* CNCOcO^lOtDtDinC^-OOCn
00 СП О — WcO^^cOlfltOls
Г-~ ^-ОООООООООООООООООООО

I
3
a^
CnCOCTir^-СЛ"^—■ <N CD CO '*OOtDNCOOTt,aiOTf ТРЮС^ЮО-ih-Tf СПСП rt^NN^TttNOOlOO <N <N Ol <N
OOoOh-NNOOCnO-нСО lONOCOS^lCOilOO CD (M СП CD Tt4 СЧ О СП 00 00 СП О ~^ CO CD СГ> CO t^-<N CO rf О Г*- CD Tf "^ "«Г lO CD 00 О
CO чГ lO CD t4- OO СП —< (M CO Trmh-OOOl^lNCOl^ N 00 О —< CO 1Л f- СП О <N «^ tDOl^WlO t--0 (NlCN О СО Ю OO —" ^ t4- О CO CD О
<n cn"<n <n <n <n <n со со* со" со со со" со" со"-** rj< -^ tjh ^ tj^lo ю"ю 1ЛШ1С cd"cd cd cd"cd f-t^r^r-oooooooo сп"сп сп ело о о —' —' —■ <м
If
В а.
ON-^ONcOOCDCOcn CD <N 00 1Л —«t^-СОСПЮ—<
C^OCnoOCDLO^Ol^Cn opt^-Ю^сО — ОООГ-CD
LOLO^f-^T^rj'TfTf^cO COCOcOcOcOcOcOcNcNCN
CDCDCDCDCDCDCDCDCDCD CDCDCDCDCDCDCDCDCDCD
MNCn^OCO-CDWN CO CO CO 00 CO 0O CO 00 CO 00
чГСО—'OCnt^-CD^CO—i OOOh-LOrfcN—'CHOOCD
INiN(NW-i--i-h^« —«ООООООСПСПСП
CDCDCDCDCDCDCDCDCDCD CDCDCDCDCDCDCDiOLOlC
(МГ^^СООтрСПСОГ- 'LO
LOcOCNOCnt^LO'^'CN—'СП
OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO
a*
о ч
LOOOOOLOCTiOOCOTfCnO
О0СЧГ— COCntD^fNOO
-iOCONlO rrCOlM'-<0
■*t< ■* со со со со со со со со
LOLOoOCDt^-CO^^COOOCD
СПСПСПО—*COLOC--CncN
COt--CDcDLO'^'COcN~^-^
<N(N<N<N<N<N<N<N<N<N
CDOCD^fLOOOcO—< О ~^
1Л СП СЧ CD О ■* СП ■* СП ■*
OCDCnoOOOt^CDCDLOin
■^cniococNcOiOoococn _ _ . . _
Cn^OCDWcO^ObfO ONTf-HOOlOCOOOOl.
■^rj-rj-cOCOcNCNcN — ~^ ^ноООСПСПСПСПоЭОООО
_____—.^_^^ ^^ч^_.OOOOOOO
OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOO OOOOOOOOOOO
OOCnOCNrf (QCO^rfN
COCDOCOCDO>CN^OCn(M
cOcOt',<*,T,'*'LOlOlOcD
lOiOlOlOlOlOlOlOlOlo
O-^t^—'CD -^ CD ^CD <N
OCnWtDCncOtDOCON
cDCDC--r^-r--aooocncncn
iOlOlOlOlOlOlOlOlOlO
OOlO—'CO CD CO —'OOON CDCDCDCDC--00O<N'«*«t--
О «^ CO —ilOCncOh-O^ COCNCDO^COCOr- ilO
OOO-i-^-MlNCOcO COTr^lOlO^CDtDNN
CDCDCDCDCDCDCDCDCDCD CDCDCDCDCDCDCDCDCDCD
O-^OOC^t^COCnLOcNait^-
O tJ-COCONCNU3-'CDOLO
coaoaoencnoo —• —'С^сч
CD^OCDCDCDC--C-~C--r--r^-h-
4~
00CONC4 00CDNCNCNCn —«(M^OO—«iflcOlflCO
lO CO Tf Ю СП OO -«Cn<-HN CniOCD(NCOCnoNCnN
CDCO-^^N^CDOCD-h Ь**-нО^ЬЮ10^^1П
CnOlNcOTrCDN050CN COl^E^COOCN'^tDCOO
NO-ilN^N^iOOCO
OOlOcDCOCDCDCSlO4*
r-- en ~^ «^ со <n t^-cocncD
CN^fC--Cn~*rfCDCn~^4tf'
<N OOO СП CD
OCOC^CDCOLOTfO^LO
"TCN-^0-^CN^t*t--0,<r
C^-OCOCDCTiCNlOoDCNlO
^CNCOCSTMri'^CNCniOO
CnLO-^CnC^-^OCDC^-OO-^LO
ООСЧСОС7)СОГ''-~^1ЛСП^'СО
CNCOcOCOCOCOCOCO^'tF Tf Tf< tjh tjh Ю Ю Ю 1Л Ю (D CDCDCDCD^t^-t^-t^OOOO СОСПСПСПСПООО-^~^ —'СМСЧСЧСОСО^^^иОиО
&o
CM
С7Э
'-'OiCONCDLO^COCN'-'
©—'<NcOTt<LOCDt--COCn
О -< CN CO Tf Ю CD N 00 СП
©^(МСО^ЮСО NCOCn
C4<N<M(N<NOJ<N<N<N<N
O-HCScO^LOCDNcOCnO
COCO СОСОСОСОСОСОСОСО"^

cococotototototototo to to»— и- ^- ^-i— i— i— i— •—ooooooooo
Ю'-ОиЗСООСЛ^СОЮ н-оЦЭЧО)СЛ>^СОЮ1- OOOSOUIAWKIh-O
ооооооооооо
оо-^аэсл^соьэ'—оо
СЛСОЬЭООО-^СЛСОЬЭООО
--J СЛ *. tO >— О СО -^1 СЛ *■
tOOCO--JCO--4tOO>£k.O
to — ooo-^a>^eoto»—
СЛ tO СО О) СО i -J СЛ СО tO
О00-^10:СЛ*.С0ЬЭ'-*О
О Ч?-vl СЛ ^ 4i н- I— ОО
о-^оэслел^ьэьэ — о
ооооооооооо
0OC3OC3OC3OO0Oo0O--J-^l-J-^J
оооооооооо
-*J-^J-»JO)000)CT)0)CT)
оооооооооо
СЛСЛСЛСЛСЛ^1**1**4^4^
оооооооооо оооооооооо
СО СО СО СО tO tO tO tO •— — •— — О О О О О О О 00
СЛ^4^СОЮь-ОЧ?СоОСЛ
-gococncn^.^tO'— оо о:
оо а: ел со >— 1Х>ч»^юо
СЛ-vlOOOOO^lOOO
OOCDi** — 0--4>b.t00-^l
J^tOOCDCO*— OOCntOO
OOCOOOtOCOCnO-^J
I
tOtOtOtOtOtOtOtOtOtOtO
со^. слсп-^joooo — toco
tOtOtOtOtOtOtOtOtOtO tOtOtOtOtOtOtOtOtOtO
-~J-^l-»J*v]->J-g00000000 0000000000000000
.^.слаэ-^оооо'— to со .^.слаэ-joooo.— toto
tototototototocococo
оооооооооо
СОСОСОСОСОСОСОСОСОСО
оооооооооо
ьэсо.^.слсла:~-4оооо
а:сл*.4*>соьэьЭ'—оо
осл--^^--4^осо^.05а5
ОО ~-4 О) СЛ *£* tO •— O00-^J
СЛ СЛ *. СО I— -J СЛ I -4 tO
сл*.ьэосо-^слсо.— о
I—>i— 1—»■—•!— I— I— |— >— |— <— .— .— .— .— .— — ►—.— .— >— ►—_-.— ►—^-к—>—►—.— .— .— ►—►—.— .— h-^ .— .— ►— .— ОООООООООО
^-^-k—ik—i^-^-ta-h—4.— ►—^- ►—►— I— ►— О О О О О О ОООООООООО ОООООООООО ОООООООООО
слсл^^сососоьзьзю — --ооо^^^сооо^ -^-да^спелелел^^со cocototoiso>— — ооо оооооо-д-^-дст>а:сл
^ о a: to о ел > -i-^oai ю^сль-^соооюсо ,**. о -^s со о ел ■ -а со о ел >— -ч wooitoGo*. о ел ■—-j со о ел >— ~<i со о
— CO-^JOtO'**,--10tOCOCT) О ^- СО C7) --4 О ►— СО >£* C7) ->JO — — СО^СЛСЛСТ)-^ (ООООООООООО OOOOO-^J-^JCDCnCOtO
^-.—^-tO tO tO tO tO tO tO Ю tO tO tO Ю Ю Ю Ю Ю tO Ю tO Ю tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO tO
ооооооооооо
ooooooo — •— •— —
*t* ст: о >— 4^ a> о •— *£*-»jo
оооооооооо оооооооооо
tototoco-^icoco^^'f* ь£*слслсла:а:а:а1-^1~-4
ю^чоюслао wo) о>—^-^осесло©»—-^
tOOO^.k— ч*-|- ООСЛСО OOOC7)i**tOOO--JCDCn
ОООООООО»— —
^-40000000000000
-досоаэоюслоок— «^
СЛ^.^.4^4^4^СЛС7:'-400
О .— .— ►— tO tO tO СО СО СО
о >— сосл-jocoaioco
ООООООООООО ОООООООООО О О О О — •— •— •— ►—^- ►— •— •— >— — ►— ^- >— >— к— (_»►— к— .— к— .— .— к— к— ^-
"oo'oo oo oo ооЪоЪо ooooooo оооооооооо оооооооооо ooooooooo*— ►— h— ►—►—►—►—►—►—►— к—
^^СПСЛСТЭ-О-^ООООО O — NOtOCO^^CnC^Cb slCOQOOOOi- tOtOCO *.^СЛО)01ЧСОЮО>0 i— •— ЬОСО^^СЛСТ^-д^
ООЮСОСЛн-ч^ООСО (£> СЛ N3 CO Ц1 h-CD *■ i -J ^0^**ОЧ^н- 00 4*. •—■ CO СЛ Ю ^Х> О) СО О Ч 4^ tO О CT> CO i— OO СЛ СО О OO
о со ел oo о со ел о to ->i о со-^1 •—ел о ел о ел 1 -а со о ел со о о ^ to о со а: а: ел ел ^ *. ел о ->i oo о to .— --4 о со ~-4 •— съ •—
Й И""
о к о
н
а
£
<*£
wO
а
ара
^
ч
л
о
^
б
л
W
•о
а
S
а
ь.
Й
х
■о
о
Си
О
<ъ
г
с
■о
с
-~ со

~*)ОЭСЛ>£.ОЭЮ^-ОСО
о
5 "to to "to to to tolo to">— --"—"•— —"•— ° 2
■о и
" Й »
-4-2 *
О to tt
ыы ы ыы ы ыы ыыыы to to to to to to toto toto to >— — _
CDQ0SO30l^UlWWtC^-Ot£)^00S01U'*-Wt0'-'OQ0C0SO
^-Оэи1-*1СОЮ^-4*.СЛЮ~*)ООСООО^-^-^-Ю — ^- — ©COIOO^-
Щ
OOOOOOOOOOOOOOOOOOlsOWISOISOlSOISOtOISOISOISON)*-* *- »-» м- *—
W^01-v)CDO^-lOW«O^4^Ul01S-v)0000(£i(£i(£i«O0000Ul(£i'-
WtntntnW4*>|^»t^4*4*»t^O0O0O0O0O0O0ls0ls0ls0lS0ls0ls3 _
ю^слоо^^юслоо1\э>-*<£)-^1аэ4*1>о^-<£)Ооаэ4*оо^-оооаэо
o о
3=1 r
I I ^^ЬЭООЬЭ^СЛСЛСЛ^ООООООЬЭЬЭЬЭЬЭ^-^-^-н--^-! I
Ои-io Oslo со ■— аз аз о .— о аэ'аэ^о oo -j oo to to*, -vi iso -o•— о о
£ £
0-0.2
nut)
я: н
MX»
оооооооооооооооооооооооооо»—
C5C5C5C50^C5C5C5C5C5C5C5C5C50^C5'^'^"^'^'^-vl-vJ'^OOtDO
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
O^-ls0t000004^4^UlCnO5--J^J00<£)O>-*t0004:kCna5
ЮСЛ^--^00<ОСЛ00ЬО00СЛЬЭ<ОО5>Й.ЬО>-*^-^-ЬО(>>*.
OOOOOOOOOOOOOOO
0103030303030303030303030303-41
^-|>оьооооо4**.слслоэ-4)оооо<£)0 '
о oooooooo
ОЭ J ОЭОЭОЭОЭОЭОЭОЭОЭ
о -*j oo оэ о оэ oo о-j
о о о о о
аз ел аз аз аз
to to оо оо*.
vnhdoiCQvndu
№

ITS °5
S;
a;
о
S;
o,
t;
I
!■
u
U
a
ч
о
a
a.
«
5
v>
о
x
5
о
Ч
С!
с
а.
.*.
5
а
ч
а, а
«а
р»
*
«>
5
а
at
а
а
о
Si
3
'О
-о
■е-
о
а,е
5
ж
«а
ВТ
а*
о
Je
<а
г
У
а
о
О
О
О
О
о*
о
о
— 10°
к
i
i
Содержание
соли в
растворе, %
CT)CD^tHCTiOOOOCTiCOOiCN'—,ts--^OOLOCN'^*CNLOCD-^^t,Of^,,tHCO
COTl-l^CDf'-OOCOi^O-HlNCOTfiOCDNCOOiO-^lNCO^lCtDN
LOCOCN-^—<(M^CDO^O00"^(M—<—'(NCONOCDtNCnOO^CO
TjHlOCDtDNOOC^O^Wrt^tLOCDNCO^O-HWcOTjHiOCDNoO
OOOOC^OCSlTlOiCOOO^-HCnoONOOCntNiOOlOtNOiOOOOOOO
Tj-iOCDr^OOOOdO-HC^CO^tiOCDbCOO^O^C^COTfcDNOOCi
—<—.—.—.—.—«CNC^(M(M(MCN(M(M(M(M
tDOOCTi—'ОСООООЮ
О—'<NCO^LOf--OOCr>0
«^ СП GO —< 00
COtJhcdOOOi
CDNCOdO
<N (MCN СЧ CO
lOCDNOOOO-ilMCO^intONoOaiO^lNCOTfinCDNOOCnO

Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Коэффициенты для перевода единиц различных
систем в единицы системы СИ
Наименование
величии
Длина
Масса
Время
Угловая
скорость
Скорость
Система
единиц
СИ
МКГСС
СГС

Внесистемные
единицы
СИ
мкгсс
СГС

Внесистемные
единицы
СИ
МКГСС
СГС

Внесистемные
единицы
СИ
мкгсс
СГС

Внесистемные
единицы
СИ
МКГСС
СГС
Единицы измерения
Метр
Метр
Сантиметр
Микрон
Ангстрем
Килограмм
Килограмм-сила-
секунда в
квадрате за метр
Грамм
Центнер
Карат
Секунда
Секунда
Секунда
Час
Минута
Радиан в секунду
Радиан в секунду
Радиан в секунду
Оборот в минуту
Оборот в секун-
ДУ
Метр в секунду
Метр в секунду
Сантиметр в
секунду
Сокращенное
обозначение
м
м
см
мк
о
А
кг
кгс-сек?1м
г
Ц
к. т
сек
сек
сек
н
мин
рад/сек
рад/сек
рад/сек
об/мин
об/сек
м/сек
м/сек
см/сек
Коэффициент для
приведения к
единицам СИ
1 СМ = 1 ■ 10~2 м
1 мк = Ы0_в м
1 А = МО"10 м
1 кгс-сек*/м =
= 9,80665 кг
1 г=Ы0-3 кг
1 ц = 1 • 102 кг
1 кт — 2-10-* кг
1 ч = 36-102 сек
1 мин=6-Ю сек
1 об/мин =
я
= oq рад/сек
1 об/сек —
= 2 я рад/сек
1 см/сек =
= 1 • 10_а м/сек

Приложения
Продолжение прилож. 4
Наименование
величин
Площадь
Объем
Плотность
Сила
Удельный
вес
Система
единиц
СИ
мкгсс
сгс

Внесистемные
единицы
СИ
мкгсс
сгс

Внесистемные
единицы
СИ
мкгсс
СГС
СИ
мкгсс
СГС

Внесистемная
единица
СИ
мкгсс
СГС
Единицы измерения
Квадратный метр
Квадратный метр
Квадратный
сантиметр
Ар
Гектар
Кубический метр
Кубический метр
Кубический
сантиметр
Литр
Килограмм на
кубический метр
Килограмм-сила-
секунда в
квадрате на метр
в четвертой
степени
Грамм на
кубический
сантиметр
Ньютон
Килограмм-сила
Дина
Тонна-сила
Ньютон на
кубический метр
Килограмм-сила
на кубический
метр
Дина на
кубический метр
Сокращенное
обозначение
Ж2
Ж2
СМ2
а
га
м3
ж3
см3
л
кг/м3
кгс-сек2/м*
г/см3
я
кгс
дин
тс
н/м3
кгс! ж3
дин/м3
Коэффициент для
приведения к
единицам СИ
1 СМ2 = ЬЮ-» ж2
1 а= 1-Ю2 ж2
1 га= 110* ж2
1 см3= 1-Ю-6 м3
1 л =
= 1,000028- Ю-3 м3
1 кгс- сек2/ж4 =
= 9,80665 кг/м3
1 г/см3 =
= МО3 кг/м3
1 кгс = 9,80665 я
1 дин = МО"6 я
1 тс = 9806,65 я
1 кгс/м3 =
= 9,80665 я/jw3
1 дин/м3 =
= 1-10 н/м3

Приложения
Продолжение прилож. 4
Наименование
величин
Работа,
энергия
Мощность
Давление
Количество
теплоты
Удельная
теплота
Система
единиц
СИ
мкгсс
сгс

Внесистемная
единица
СИ
мкгсс
СГС

Внесистемная
единица
СИ
мкгсс
СГС

Внесистемные
единицы
СИ

Внесистемные
единицы
СИ

Внесистемные
единицы
Единицы измерения
Джоуль
Килограмм-снла-
метр
Эрг
Ватт-час
Ватт
Килограмм-сила-
метр в секунду
Эрг в секунду
Лошадиная сила
Ньютон на
квадратный метр
Килограмм-сила
на квадратный
метр
Дина на
квадратный
сантиметр
Бар
Миллиметр
ртутного столба
Техническая
атмосфера
Миллиметр
водяного столба
Джоуль
Калория
Килокалория
Джоуль на
килограмм
Калория иа грамм
Килокалория на
килограмм
Сокращенное
обозначение
дж
кгс-м
эрг
вт-ч
вт
кгс-м/сек
эрг/сек
л. с.
н/мг
кгс/м2
дин/см2
бар
мм рпг. ст.
am или
кгс/см2
мм вод. ст.
дж
кал
к кал
дж/кг
кал/г
ккал/кг
Коэффициент для
приведения к
единицам СИ
1 кгс-м=
= 9,80665 дж
1 эрг = 1- Ю-7 дж
1 вт-ч =
= 3,6-103 дж
1 кгс-м/сек =
= 9,80665 вт
1 эрг/сек=
= МО"7 вт
1 л. с. =735,499 вт
1 л. с.=
= 75 кгс-м/сек
1 кгс/м2 =
= 9,80665 я/ж2
1 дин/см2 =
= 1 -10—х я/л2
1 бар = 105 я/ж2
1 мм рт. ст. =
= 133,322 н/м2
1 am =
= 9,80665-104«/ж2
1 мм вод. ст. =
= 9,80665 н/м2
1 кал = 4,1868 дж
1 ккал =
= 4,1868-103 дж
1 кал/г I
1 ккал/кг \
= 4,1868х103дж:/кг

Приложения
Продолжение прилож. 4
Наименование
величин
Удельная

теплоемкость
Удельная
энтропия
Тепловой
поток
Удельный
тепловой
поток
Система
единиц
СИ

Внесистемные
единицы
СИ

Внесистемные
единицы
СИ

Внесистемные
единицы
СИ

Внесистемные
единицы
Единицы
измерения
Джоуль на

лограмм-градус
Калория .на

грамм-градус
Килокалория
на
килограмм-градус
Джоуль на

лограмм-градус
Кельвина
Калория на

грамм-градус
Кельвина
Килокалория
на
килограмм-градус
Кельвина
Ватт
Калория в
секунду
Килокалория
в час
Ватт на
квадратный метр
Калория на
квадратный
сантиметр-
секунду
Килокалория
иа
квадратный метр-
час
Сокращенное
обозначение
дж/кг ■ град
кал/г ■ град
ккал/кг X
Хград
дж/кг-°К
кал/кг- °К
ккал/кг-°К
вт
кал/сек
ккал/ч
вт/м2
кал/см2 -сек
ккал/м2-ч
Коэффициент для
приведения к
единицам СИ
1 кал/г
1 ккал/кгХ
Хград
1 кал/г-°К
1 ккал/кгХ
Х°К
=4,1868Х
Х\й'дж/кгХ
Хград
= 4,1868Х
Х103
дж/кг X
Х°К
1 кал/сек = 4,1868 вт
1 ккал/ч = 1,1630 вт
1 кал/см2-сек=
= 4,1868-101 вт/м2
1 ккал/м2■ч =
= 1,1630 вт/м2

500
Приложения
Продолжение прилож. 4
Наименование
величии

Коэффициент
теплоотдачи

Коэффициент
теплопередачи

Коэффициент

проводности
Система
единиц
СИ

Внесистемные
единицы
СИ

Внесистемные
единицы
Единицы
измерения
Ватт на
квадратный метр-
градус
Калория на
квадратный
сантнметр-
секунду-гра-
дус
Килокалория
на
квадратный метр-
час-градус
Ватт на метр-
градус
Калория на
сантиметр-

секунду-градус
Килокалория
на метр-час-
градус
Сокращенное
обозначение
вт/м1-град
кал/см2Х
Хсек-град
ккал/м2-чх.
У. град
вт/м ■ град
кал/см х
Хсек-град
ккал/м-чХ
Хград
Коэффициент для
приведения к единицам СИ
1 кал/см2- сек-град =
= 4,1868-104вт/ж2Х
X град
1 ккал/м*-ч-град =
=1,1630 вт/м?-град
1 кал/см-сек-град =
= 4,1868-102 вт/мХ
X град
1 ккал/м-ч-град =
= 1,1630 вт/м-град

Л И Т Е Р А Т У РА
Андрачников Е. И., К а п л а н Л. Г. Эксплуатация
холодильного оборудования в торговых предприятиях. М., Госторгиздат, 1962.
Бадылькес И. С. Рабочие вещества холодильных машин. М.,
Пищепромиздат, 1952.
Бадылькес И. С, Данилов Р. Л. Системы охлаждения
с применением пароструйных приборов в качестве бустер-компрессоров.
М., Госторгиздат, 1961.
Бобков В. А. Исследование автоматического льдогенератора для
производства дробленого пищевого льда. М., Госторгиздат, 1961.
Бобков В. А. Производство и применение водного льда. М.,
Госторгиздат, 1961.
Вейнберг Б. С. Поршневые компрессоры холодильных машин.
М,. Госторгиздат, 1960.
Ильин Е. В., Мальгина Е. В. Холодильные машины и
установки. М., Госторгиздат, 1960.
Комаров Н.С. Справочник холодильщика. М., Машгиз, 1962.
К у д р я ш о в Н. Т., Д у ш и н И. Ф. Теплоизоляционные
материалы и ограждающие конструкции холодильников. (Обзор зарубежной
холодильной техники). М., Госторгиздат, 1956.
Курылев Е. С, Герасимов Н. А. Холодильные
установки. М., Машгиз, 1961.
Мартынов М. С, Ниточкин А. Е., Гимпеле-
в и ч С. Л. Холодильный транспорт. Госторгиздат, 1960.
Маталасов С. Ф. Железнодорожный хладотранспорт.
Всесоюзное издательско-полиграфическое объединение Министерства путей
сообщения, 1960.
Мещеряков Ф. Е. Основы холодильной техники. Госторгиздат,
1960.
Покровский Н. К- Холодильные машины и установки.
Пищепромиздат, 1960.
Сафонов В. И. Строительные конструкции холодильников.
Госторгиздат, 1960.
Тезиков А. Д. Производство и применение сухого льда.
Госторгиздат, 1960.
Френкель М. И. Поршневые компрессоры. М., Машгиз, 1960.
«Холодильная техника», 1950—1962.
Холодильная техника. Энциклопедия, т. I, II, III, Госторгиздат, 1962.
Чистяков Ф. М. Холодильные турбоагрегаты. Госторгиздат,
1960.
Чуклин Г. С. .Мартыновский B.C., Мельцер Л. 3.
Холодильные установки. М., Госторгиздат, 1961.
О

оглавление
Стр.
Предисловие 5
Условные обозначения элементов холодильных машин в
схемах 6
Кведение 8
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОБЩИЕСВЕДЕНИЯОХОЛОДИЛЬНО-КОМПРЕССОРНЫХ
МАШИНАХ
Глава I.
Физические принципы получения низких температур
§ 1. Понятие о тепле и холоде 13
§ 2. Охлаждение при фазовых превращениях веществ 14
§ 3. Охлаждение путем расширения газов 17
§ 4. Охлаждение с помощью дросселирования (эффект
Джоуля—Томсона) 17
§ 5. Охлаждение с помощью вихревого эффекта ... 18
§ 6. Термоэлектрическое охлаждение 19
Глава II.
Термодинамические основы холодильных машин
§ 7. Термодинамические процессы сжатия в компрессоре 20
§ 8. Первый и второй законы термодинамики .... 22
§ 9. Диаграммы s—Т и i—lgp 23
§ 10. Обратный цикл Карно 25
§11. Цикл теплового насоса 28
Глава III.
Холодильные агенты и теплоносители
§ 12. Холодильные агенты 30
§ 13. Теплоносители 36
Глава IV.
Холодильные машины, работающие с затратой внешней
работы
§ 14. Воздушная холодильная машина • 39
§ 15. Паровая холодильная машина с расширительным
цилиндром 41

Оглавление
Стр.
§ 16. Практические изменения, вносимые в
теоретический цикл паровой холодильной машины ... 43
§ 17. Сокращение необратимых потерь цикла с
регулирующим вентилем 49
Глава V.
Сложные циклы
§ 18. Многоступенчатое сжатие в компрессоре .... 51
§ 19. Циклы двухступенчатого сжатия 53
§ 20. Цикл трехступенчатого сжатия 61
§ 21. Каскадные циклы холодильных машин .... 65
Глава VI.
Компрессоры холодильных машин
§ 22. Назначение и классификация компрессоров
холодильных машин 67
§ 23. Развитие конструктивных форм холодильных
компрессоров 68
§ 24. Поршневые одноступенчатые компрессоры ... 71
§ 25. Поршневые многоступенчатые компрессоры . . . 109
§ 26. Ротационные компрессоры 121
§ 27. Турбокомпрессоры (центробежные компрессоры) 125
§ 28. Винтовые компрессоры 133
§ 29. Действительный рабочий процесс поршневого
компрессора 136
§ 30. Объемные потери действительного процесса
компрессора 137
§ 31. Холодопроизводительность компрессора .... 140
§ 32. Энергетические потери и мощность компрессора . . 143
§ 33. Тепловой расчет и подбор одноступенчатого
компрессора 146
§ 34. Тепловой расчет и подбор двухступенчатого
компрессора 150
§ 35. Определение основных размеров поршневого
компрессора 156
§ 36. Рабочий процесс ротационного компрессора . . . 157
§ 37. Рабочий процесс турбокомпрессора 159
Глава VII.
Теплообменные аппараты холодильных установок
§ 38. Основы теплопередачи в холодильных аппаратах 164
§ 39. Конденсаторы 170
§ 40. Переохладители и теплообменники 187
§ 41. Устройства для охлаждения оборотной воды . . 189
§ 42. Испарители 193
Глава VIII.
Вспомогательное оборудование, арматура и трубопроводы
§ 43. Ресиверы 203
§ 44. Маслоотделители 205
§ 45. Маслособиратели 208
§46. Отделители жидкости 210
§ 47. Промежуточные сосуды ,,.,.,►,,, 211

Оглавление
Стр.
§ 48. Воздухоотделители 213
§ 49. Фильтры, осушители 215
§ 50. Арматура 217
§ 51. Трубы 223
Глава IX.
Холодильные машины, работающие с затратой тепла
§ 52. Термодинамические свойства и диаграммы
растворов, применяемых в абсорбционных холодильных
машинах 226
§ 53. Схемы и рЗсчеты абсорбционных холодильных машин 227
§ 54. Аппараты абсорбционной холодильной машины . 235
§ 55. Малые абсорбционные холодильные машины . . . 238
§ 56. Пароэжекторные холодильные машины .... 240
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Глава X.
Холодильники
§ 57. Типы холодильников и их особенности .... 245
§ 58. Проектирование холодильных предприятий . . . 248
§ 59. Определение емкости холодильника 249
§ 60. Определение основных размеров помещений
холодильника 251
§ 61. Грузовой фронт холодильника 256
§ 62. Современные принципы планировки холодильников 262
Глава XI.
Изоляционные материалы и конструкции холодильных
сооружении
§ 63. Назначение изоляции 280
§ 64. Изоляционные материалы органического
происхождения 282
§ 65. Изоляционные материалы минерального
происхождения 285
§ 66. Пароизоляционные и гидроизоляционные материалы 287
§ 67. Изоляционные конструкции элементов здания
холодильника 289
§ 68. Изоляционные конструкции малых
холодильников 298
§ 69. Расчет толщины изоляционного слоя . . . 299
§ 70. Изоляционные работы 305
Глава XII.
Способы охлаждения камер и камерное оборудование
§ 71. Классификация способов охлаждения . . . 309
§ 72. Анализ непосредственного охлаждения ... 311
§ 73. Рассольное охлаждение 312

Оглавление
Стр.
§ 74. Воздушное охлаждение 314
§ 75. Смешанное охлаждение 316
§ 76. Конструкции батарей непосредственного
охлаждения 316
§ 77. Рассольные батареи 327
§ 78. Расчет батарей 329
§ 79. Общие понятия о влажном воздухе . . . 331
§ 80. Воздухоохладители 334
§ 81. Расчет воздухоохладителей 339
§ 82. Подбор вентиляторов 341
§ 83. Кондиционирование воздуха 345
§ 84. Кондиционеры 346
Глава XIII.
Схемы холодильных установок
§ 85. Требования, предъявляемые к схемам . . . 351
§ 86. Безнасосные схемы непосредственного
охлаждения 352
§ 87. Насосные схемы непосредственного охлаждения 359
§ 88. Схемы двухступенчатого сжатия 364
§ 89. Схемы фреоновых холодильных машин . . . 368
§ 90. Схемы оттаивания снеговой шубы с батарей
непосредственного охлаждения 370
§ 91. Рассольные схемы 372
§ 92. Оттаивание снеговой шубы с рассольных батарей 375
Глава XIV.
Калорический расчет
§ 93. Выбор расчетного периода 377
§ 94. Калорический расчет 379
Глава XV.
Мелкие холодильные установки
§ 95. Торговое холодильное оборудование ... 391
§ 96. Домашние холодильники 394
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ЛЬДОТЕХНИКА
Глава XVI.
Естественный водный лед
§ 97. Физические свойства водного льда .... 401
§ 98. Различные способы заготовки естественного
льда 402
§ 99. Льдохранилища 407
Глава XVII.
Искусственный водный лед
§ 100. Получение искусственного водного льда . . 409
§ 101. Льдогенераторы блочного льда 410

Оглавление
Стр.
§ 102. Льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда 416
§ 103. Льдогенератор трубчатого льда 419
§ 104. Заводы искусственного льда 420
Глава XVIII.
Ледники
§ 105. Холодильники с ледяным охлаждением . . 427
§ 106. Ледяные склады 430
Глава XIX.
Льдосоляное охлаждение
§ 107. Физические основы льдосоляного охлаждения 432
§ 108. Холодильники с льдосоляным охлаждением 433
§ 109. Эвтектический лед 437
Глава XX.
Сухой лед
§ 110. Сухой лед и источники его получения . . . 439
§ 111. Схемы получения сухого льда 440
§ 112. Сравнение способов получения и области
применения сухого льда 451
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
ХОЛОДИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
Глава XXI.
Железнодорожный холодильный транспорт
§ 113. Классификация изотермических вагонов . . 457
§ 114. Устройство кузова изотермического вагона 458
§ 115. Оборудование универсальных вагонов-ледников 460
§116. Оборудование специализированных вагонов . 463
§ 117. Вентилирование вагонов-ледников .... 465
§ 118. Перевозка грузов с отоплением .... 465
§ 119. Организация льдоснабжения изотермического
транспорта . . .' 466
§ 120. Передвижные льдозаводы 470
§ 121. Станции предварительного охлаждения . . . 470
§ 122. Вагоны и поезда с механическим охлаждением 471
§ 123. Калорический расчет изотермического вагона 479
Глава XXII.
Холодильный автотранспорт
§ 124. Назначение и классификация
авторефрижераторов .... 482
§ 125, Способы охлаждения авторефрижераторов . . 483

Оглавление
507
Стр.
Глава XXIII.
Водный холодильный транспорт
§ 126. Классификация водного рефрижераторного
транспорта 486
§ 127. Выбор способа и схемы охлаждения .... 487
Приложения
Приложение 1. Насыщенные пары аммиака 490
Приложение 2. Физические свойства рассолов хлористого кальция 494
Приложение 3. Плотность рассола СаС12 в зависимости от
концентрации и температуры 495
Приложение 4. Коэффициенты для перевода единиц различных
систем в единицы системы СИ 496
Приложение 5. Диаграмма. Температура-энтропия для аммиака \
Приложение 6. Диаграмма. Температура-энтропия для дихлордиф- g
торметана (фреона-12) I ==■
Приложение 7. Диаграмма i—lg р для фреона-22 | ч
Приложение 8. Диаграмма i—d для влажного воздуха от +35 щ
до —14°С при 760 мм рт. ст. )
Литература ...501
0

♦
ИЗДАТЕЛЬСТВО „ВЫСШАЯ ШКОЛА" • МОСКВА -1966

Наталья Геновна Кондрашова,
Надежда Григорьевна Лашутнна.
ХОЛОДИ ЛЬНО-КОМПРЕССОРНЫЕ
МАШИНЫ И УСТАНОВКИ
Научный редактор А. А. Г о г о л и н
Редактор издательства
А. Н. Варганова
Художник Г. А. Величкина
Технические редакторы Н. И. Короб-
коваиН. В. Яшукова
Корректоры М. И. Козлова
и Н. В. Кулиева
Т-10872. Сдано в набор 2/IV-65 г. Подп.
к печати 28/IX-65 г. Формат 60X90Vie
Объем 31,75 п, л.+2 вклейки— I печ. л.
Уч-нзд. л. 31,26 Изд. № ОТ—III
Тираж 16000 экз Цена 1 руб. 4 коп.
Зак. №288
Сводный тематический план 1965 г.
учебников для вузов н техникумов. Позиция
№ 885
Москва, И-51, Неглннная ул., 29/14,
издательство «Высшая школа»
Ярославский полиграфкомбинат Глав-
полиграфпрома Комитета по печати при
Совете Министров СССР. г. Ярославль.
ул. Свободы, 97.