/
Текст
Автоматизированный агрегат для выработки мороженого
в брикетах на вафлях
Инж. А. ХАЧАТУРОВ, инж. М. ПОПОВ
В настоящее время на фасовке, закалке и
завертке мороженого в брикетах применяется
ручной труд, который требует большого
количества рабочих.
В целях механизации технологического
процесса по выработке этого мороженого
лабораторией конструирования ВНИХИ разработан
автоматизированный агрегат (авторское
свидетельство № 100798 и № 101069), состоящий из
расфасовочно-упаковочного автомата и
скороморозильного аппарата производительностью
до 2000 брикетов в час, весом по 100 г каждый.
В сочетании с фризером непрерывного
действия агрегат представляет собой
автоматизированную поточную линию производства
фасованного мороженого.
Опытный образец агрегата, изготовленный в
механических мастерских ВНИХИ, был
смонтирован на фабрике мороженого Московского
хладокомбината № 3, где успешно прошел в
прошедшем году приемочные испытания и
комиссией Министерства торговли СССР
рекомендован к серийному изготовлению.
Агрегат выполняет самостоятельно
следующие технологические операции:
дозирует и фасует мороженое в брикеты по
100 г;
вытягивает из рулона упаковочной бумаги
ленту и разрезает ее на этикетки, контролирует
наличие этикетки на матрице;
подает на этикетку нижнюю вафлю, кладет
на вафлю фасованный брикет, накладывает
в верхнюю вафлю;
проталкивает брикет вместе с вафлями и
этикеткой через матрицу для формования
пакета;
складывает верхние концы пакета,
перевертывает упакованный брикет во избежание его
развертывания;
ставит упакованный брикет на весы для
контроля;
сталкивает взвешенные брикеты на
транспортер автомата;
передает с транспортера автомата на полкк
конвейера скороморозильного аппарата по
^упакованных брикетов;
производит в скороморозильном аппарате
вмораживание брикетов и автоматически
передает их для дальнейшей укладки в
картонные коробки.
Техническая характеристика агрегата
Часовая производительность до 200 кг
Температура мороженого, поступающего из фризера
в автомат —5° С
Температура мороженого в брикетах, выходящего
из скороморозильного аппарата —18° С
Мощность установленных электродвигателей:
на автомате один электродвигатель мощностью 0,8 кет
на скороморозильном аппарате два
электродвигателя мощностью каждый . .' 0,8 кет
Число оборотов электродвигателей 1410 об/мин
Производственная площадь, занимаемая агрегатом
и фризером 15,7 мч
На рис. 1 показан вид автоматизированного
агрегата с фронтальной стороны.
[Рис. 1. Внешний вид агрегата
Автомат состоит из ряда механизмов,
выполняющих самостоятельно все указанные
технологические операции. Все механизмы агрегата
доступны для осмотра и ремонта.
Электрическая аппаратура с электрозащитными
устройствами скомпанована в единый шкаф.
Электрокнопки включения автомата, привода
скороморозильного аппарата и вентиляторов
установлены с фронтальной стороны автомата для
более удобного обслуживания.
За электрошкафом установлен привод,
состоящий из редуктора, электродвигателя и
вариатора, который через муфту приводит в
действие автомат, а через цепную передачу —
скороморозильный аппарат и механизм загрузки
и выгрузки. С помощью вариатора можно из-
10
Автоматизированный агрегат для выработки мороженого
№
менить производительность автомата от 100 до
200 кгIчас брикетного мороженого.
Скороморозильный аппарат (рис. 2) состоит
из двух сообщающихся между собой камер:
ветвь конвейера в нижней части камеры, но
только в разгрузочном канале S.
Работа скороморозильного аппарата
протекает следующим образом: по накоплении 8 бри-
1
Рис. 2. Схема скороморознльцрга агрегата
(план и разрез)
рабочей / и всасывающей 2 для осуществления
рециркуляции воздуха, приводимого в
движение двумя вентиляторами 3. В рабочей
камере находятся вентиляторы, цепной конвейер
с полками 4, на каждой из которых
помещается 8 брикетов мороженого, и охлаждающие
батареи из оребренных труб 5.
В верхней части рабочей камеры ветвь
конвейера проходит между стенкой камеры и
диффузором 6 и далее располагается в
загрузочном канале 7. Точно так же располагается
кетов на транспортере автомата загрузочно-
разгрузочный механизм сталкивает их на
полки конвейера. Одновременно замороженные
брикеты сталкиваются с нижерасположенной
полки на разгрузочный транспортер 9
скороморозильного аппарата. Освобожденная таким
образом полка подходит к загрузочному месту.
Загруженные брикетами полки поднимаются
до звездочки 10, после которой перемещаются
горизонтально по загрузочному каналу в
грузовой объем рабочей камеры, где брикеты моро-
№ 1
Автоматизированный агрегат для выработки мороженого
11
женого закаливаются
в потоке
охлажденного воздуха и
выходят через канал к
люку для разгрузки.
Верхняя и нижняя
стенки диффузора
вентиляторов после
охлаждающих бат а-
рей несколько
заходят в грузовой объем
рабочей камеры,
образуя щель, через
которую входят и
выходят ветви
конвейера с полками.
Во время работы
вентиляторов воздух,
выходя из
диффузора, производит эжек-
тирующее действие
через щели, но
создаваемый в рабочей
Камере напор
препятствует этому, в
результате чего через
загрузочные люки
аппарата обмен
воздуха не происходит.
Созданию рабочих
чертежей агрегата
предшествовал ряд
экспериментальных работ по выявлению й
проверке особенностей отдельных механизмов, как
например механизм подачи вафель, бумаги
и др. Аэродинамика скороморозильного
аппарата была проверена на его макете из картона, а
скорость движения конвейера была
установлена на основе результатов проведенных
исследовательских работ по определению
продолжительности замораживания упакованного
мороженого в потоке охлажденного до —30° С
воздуха в зависимости от скорости последнего
(рис. 3).
Результаты испытания
Испытания агрегата на Московском
хладокомбинате № 3 проводились в два приема.
Вначале были проведены наладочные
испытания (с 5/VIII 1956 г. по 14/И 1957 г.) для
отработки основных технологических параметров
и выявления преимуществ и недостатков
отдельных механизмов, а также условий и
надежности работы агрегата. Наладочные испы-
Таблица 1
Рабе
3
[Я, час
нуты
1 >. 5
<" S
О,
СО S
1
8-55
9-30
10-30
10-45
11-00
11-30
12-00
12-20
12-50
13-20
13-50
14-35
15-07
16-35
16-35
>та автоматизированной поточной линии (протокол от 15/11 1957 г.), смесь — молочная
<=*
си
О, Я
<" о
и 5
2 ?«
5-8-
2
—
+9
+8,5
+8,5
+8,4
+8,3
-7,5
+7,5
+7,5
+7,5
+7,5
+6
+6
Температура, °С
о ,
о 5
5-е-
? ч <я
Ли Q,
О О QJ
SECT
3
О i
с о
о а,
к о
5 <u s
9. ч 3
Cue;
oos
S С со
4
2 i s
я a_&
Is*
ч * 9 «j
s 2 в cu
§ 5 s v
5
Пуск морозилки
-
-4,5
-4,4
-4,3
-4,3
-4
-3,8
-3,8
-3,8
-3,5
-3,5
-4,6
-4,5
—
—
—
-16,5
-18
-18
-18
-18
-18
-17,5
-18
-17,4
-18
—
-32
-32,5
— 2,5
-33
-33
-30,5
-30,5
-30,5
-32
-32
-32
-33
6
2
09
«=J S
со со
О О
са а.
6
+15
-23,5
-26
-26
-26
-26,5
-26,5
-25
-24
-24
-25
-25
-25
-26
Вес брикетов,
г
7
—
102, 100, 102
100, 100, 101
100, 102, 101,
99, 101
100, 102, 101
Ю2, 101
98, 100, 102,
100, 101
100, 101, 100
100, 102
100, 98, 100,
101, 98
98, 100, 99,
102, 101
100, 102, 100,
99
100, 102, 100,
99
100» 102, 100,
99
100, 98, 99,
101, 98
100, 99, 98,
101, 100
Производительность автомата
8
—
—
8 брикетов
за 18 сек.
8 брикетов
за 18 сек.
Тоже
• •
и *
* 1*
8 брикетов
за 18 сек.
То же
8 брикетов
за 21 сек.
8 брикетов
за 18 сек.
Остановка автомата
Примечание
9
9-45
Пуск Фризера
и автомата
13-25
Автомат
остановлен на олч\' ми- !
нуту из-г-м /era I
новки нового
рулон., бумаги
тания автомата и скороморозильного аппарата
подтвердили вполне удовлетворительную их
работу.
Заключительные испытания автомата были
проведены с 14 по 16 февраля 1957 г.
Протокол испытания от 15/П приведен в табл. 1.
Мин
i
60
;
50
5
30
20\
Темпер
о
о""-—
lmgpa
КОМ
боздуха
чорожен
ечная
-же
ого:
-ft
_?LJ
г |
0 12 3 4 5 6
•Скорость боэдуха
7 8 9
м/сек
Рис. 3. Продолжительность замораживания брикетного
мороженого в потоке воздуха
12
Автоматизированный агрегат для выработки мороженого
№ 1
Операции
Проведенные испытания при непрерывной
работе автоматизированной поточной линии в
течение смены позволили сделать следующие
выводы и рекомендации:
автомат производит нормальную фасовку,
упаковку и обкладку вафлями мороженого,
поступающего : из фризера при температуре
I—3,5° С. Однако следует отметить, что
температура мороженого, поступающего в автомат
|из фризера, должна быть не выше —4,5°,
поскольку низкая температура мороженого
обеспечивает более надежную работу автомата и
высокую его производительность — свыше
200 кг/час;
автомат допускает регулировку веса
брикетов во время работы в пределах +8%;
демпфер дозатора и вариатор автомата
обеспечивают синхронную работу автомата с
фризером;
! установлена
надежная работа
механизмов подачи
вафель. Отклонения в
размерах вафель по
ширине и длине на
величину +5 мм, а
также по толщине в
пределах 2,5—4 мм
не нарушают
нормальной работы
механизмов подачи
вафель;
' температура
мороженого в брикетах
после закалки в
скороморозильном
аппарате равна — 18° С
при' температуре
охлаждающего
воздуха —26° С и
температуре кипения
аммиака —32° С;
все механизмы
автомата и
скороморозильного аппарата
оказались вполне
работоспособными;
автоматика,
контролирующая наличие
бумаги на матрице,
точность веса
брикетов и действие
электрических приборов,
оказалась
совершенно надежной в
работе;
из загрузочного и разгрузочного окна
скороморозильного аппарата не наблюдалось
выдувания холодного воздуха;
замораживание брикетов мороженого в
упаковке устраняет потери продукта от усушки;
автомат и скороморозильный аппарат, детали
которых хорошо просматривались, удобны для
мойки и санитарной обработки;
производство мороженого в брикетах
осуществляется без применения форм и
транспортных средств в отличие от громоздких
рассольных генераторов;
низкая температура (—5°) мороженого,
поступающего по короткому трубопроводу из
фризера в автомат, и большая скорость его
фасовки и упаковки, а также быстрое
замораживание брикетов C0 мин.) в
скороморозильном аппарате с интенсивным движением
воздуха обеспечивают высокое качество мороженого,
Таблица 2
Затраты времени в человеко-днях и заработная плата на 1 m фасованного мороженого
(без наполнителя) на вафлях
На рассольном генераторе
с ручной заверткой
Пастеризация смеси
Фризерование смеси
Замораживание в эскимогене-
раторах
Подача и отбор мокрых лотков
Подача и отбор сухих лотков
Счет и упаковка готовой
продукции
Подача вафель в цех
Подача ваФель на завертку
Завертка мороженого . . . .
Сборка коробок
Заклейка коробок
Подача коробок
Ствоз готовой продукции . .
Браковка
Руководство бригадой ....
Подача брикетов на стол . . .
Обслуживание автомата 1 . .
Итого
Дополнительная
плата . . • . .
заработная
Всего
12-30
88-64
10-27
10-27
10-27
11-08
10-27
10-27
10-27
10-27
10-27
11-08
29-30
21-22
11-08
12-16
к
&,
m
о.
ее
О,
О
н
и
ей
У X
К К
<=: т
о о
*\о
я
о
\0 Р>*
со *
о, „ 1
&ч\
ее У
Soo
or"
О ее
. 35 «
со «
?%~
ее а> ее
со У 35
5-3
2
8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2700
2955
2282
4962
1253
6419
6907
300
1260
1466
3540
3444
5850
2650
2700
1500
1,4
0,741
2,708
0,438
0,202
0,82
0,158
0,145
2,34
0,794
0,683
0,283
0,29
0,171
0,379
0,371
5S .
о е
СО 35 35
На
автоматизированном
агрегате
ни,
<u,s
> а»
<ц х
t?<
Ю6
ft?-
я <"я
| СО У Ж
S
»-н
ее .
к с
ее 9
-X
N.
се >»
СО О.
о,о
3 +
35 v-'
° ef
СГ) х
23-46
9-11
30
4-50
2-07
8-22
1-60
1-49
34-24
8-15
7-01
2-90
3-21
5
1,4
0,333
0,82
0,158
0,145
0,794
0,683
4,283
0.Г9
0,171
0,379
0,667
23-46
4-50
8-22
1-60
1-49
8-15
7-01
2-90
3-21
5
8-Ю
-
-
-
-
-
-
-
-
-
12,923
-
-
153-07
39-93
193
6,123
-
- |
81-64
31-27*
-4-61
—30
-4-50
-2-07
-34-24
-4-
+ 8-
-71-43
-8-66
По тарифно-квалификационному справочнику автоматчик имеет 4-й разряд.
Дополнительная заработная плата определена в размеге 3,38% к основной (
112-91
39-93-100
153-07
-80-09
№ 1
Автоматизированный агрегат для выработки мороженого
13
Экономическая эффективность
агрегата проверялась в лаборатории
экономических исследований ВНИХИ (т.
Васильевой) сопоставлением данных по аналогичным
операциям и эксплуатационным затратам на
1 т фасованного мороженого в брикетах на
вафлях при выработке его агрегатом, а также
на Московском хладокомбинате № 3 — в
рассольных генераторах с ручной заверткой.
В табл. 2 приведены действующие нормы
времени на выработку 1 г фасованного
мороженого на вафлях и расход заработной платы
на Московском хладокомбинате № 3.
Из таблицы видно, что затрата времени на
выработку 1 т фасованного мороженого по
операциям 2, 3, 4, 5, 9, 16 выражается в
8,8 человеко-дня. Эти же операции
производятся на автоматизированном агрегате с
затратой одного человеко-дня на 1 т мороженого
0,5+1,0
Таблица 3
Затраты на 1 m мороженого, фасованного в брикетах A00 г)
на вафлях при выработке в рассольном генераторе
при ручной завертке и в автомате
1,5
то есть на 6,8 человеко-дня меньше.
Из сопоставления данных по затратам труда
на 1 т мороженого видно, что трудоемкость
производства мороженого по основным
операциям (фризерование — 0,741 челоЕечо-дня,
замораживание в брикетогенераторе 3 348
человеко-дня и завертка 3,711 человеко-;пя)
снижается в 7,8 раза. Затраты труда на
аналогичных операциях на Московском холодильнике
№ 7 при машинной завертке составляют
6,283 человеко-дня, на Московском
хладокомбинате им. А. И. Микояна — соответственно
7>3 человеко-дня.
Из этих же данных видно, что экономия
заработной платы на 1 т мороженого составляет
80 руб. 09 коп., в том числе: по основной
заработной плате 71 руб. 48 коп. и
дополнительной 8 руб. 66 коп.
Применение агрегата позволяет снизить
затраты по заработной плате в среднем на 40%.
Все затраты по вышеуказанным статьям
расходов в расчете на 1 г мороженого сведены
в табл. 3.
Статья расхода
Основная и дополнительная
заработная плата рабочих .
Вспомогательные материалы:
заверточная бумага . . .
Расход хлористого кальция .
Износ малоценного инвентаря
Итого...
Выработка
мороженого, руб. и коп.
в
рассольном
генераторе
при
ручной
завертке
193
212-59
22-10
56-03
9-47
493-19
в
автомате
112-91
192-82
21-72
21-33
7-62
356-40
Экономия
(—'),
перерасход
(+), руб.
и коп.
-80-09
-19-77
-22-10
-34-31
+21-33
¦+7-62
-9-47
-136-79
Из таблицы видно, что с внедрением
автомата расходы на 1 т мороженого снижаются
на 136 руб.
Плановая экономия на всю годовую
выработку по одному автомату составляет 84536 руб.
Срок окупаемости автомата, исходя из
стоимости опытного образца, составляет 13
месяцев.
При внедрении автоматизированных
агрегатов на предприятиях только Главмясорыбторга
общая сумма плановой экономии всего выпуска
фасованного мороженого в брикетах на
вафлях составит 5,6 млн. руб. в год.
В результате проверки агрегата в
эксплуатационных условиях в его конструкцию внесен
ряд улучшений.
В настоящее время на московском заводе
имени Ярославского производится подготовка
к производству головной серии таких
агрегатов по заказу Главмясорыбторга Министерства
торговли СССР.
AN AUTOMATIC UNIT FOR THE MANUFACTURE
OF ICE CREAM SANDWICHES
A. Khachaturov and M. Popov
Summary
A description, the results of tests and the technical and cost characteristics
are presented of an automatic unit comprising a dispensing and wrapping automatic
machine and a quick freezer of 230) one hundred gram sandwiches hourly capacity.
In conjunction with a continuous ice cream freezer the unit constitutes an
automatic flow line for the production of ice cream sandwiches.
Автоматика низкотемпературных установок
Инж, В. ЩЕРБАКОВ
Настоящая работа является продолжением
описания типовых материалов, разработанных
в ЦКБХМ, по автоматизации холодильных
установок К
В данной статье рассматриваются варианты
типовых решений автоматизации
двухступенчатых и каскадных холодильных установок,
рассчитанных на работу в диапазоне температур
кипения от —30 до —80° С.
Широкое внедрение низкотемпературных
холодильных установок в отечественную
промышленность, а также растущий спрос на них
научно-исследовательских учреждений
настоятельно требует проведения унификации
элементов технологического оборудования, приборов
регулирования и схем автоматизации.
В основу схем автоматизации низкотемпера-.
турных установок приняты типовые решения,
рекомендованные для одноступенчатых
холодильных установок, однако переработанные
применительно к специфическим условиям
работы низкотемпературных агрегатов.
Рассмотрим кратко эти условия.
Как правило, получение низких температур
в диапазоне до —80° С достигается
применением двухступенчатых или каскадных
холодильных агрегатов. При этом в зависимости от
производительности, хладагента и типа
выбранных агрегатов возможны следующие
решения:
1. Обе ступени сжатия осуществляются в
одном компрессоре специальной конструкции.
2. Для каждой ступени сжатия предусмотрен
самостоятельный компрессор, однако оба
компрессора монтируются на общей раме и
приводятся в действие общим электродвигателем.
3. Каждая ступень сжатия или каждый
каскад обслуживается компрессором с
индивидуальным электроприводом.
Для каждого варианта рекомендуется
применять собственную схему управления.
При автоматизации низкотемпературных
установок должны быть также решены
следующие задачи:
1. Обеспечение надежной автоматической
защиты от нарушения нормального режима
работы агрегатов.
1 «Холодильная техника» № 3 за 1954 г. и №№ 3 и 4
за 1955 г.
2. Применение внутриагрегатной автоматики,
позволяющей автоматически осуществлять пуск
и остановку комплекса машин, образующих
двухступенчатый или каскадный агрегат.
3. Автоматическое регулирование
производительности двухступенчатых или каскадных
установок.
Рассмотрим решение этих задач более
подробно К
Автоматическая защита низкотемпературных
установок
Одним из непременных условий
осуществления автоматизации любого технологического
процесса, в том числе и процесса получения
искусственного холода, является успешное
решение задач автоматической защиты установки от
нарушения нормального режима ее работы.
Применение надежной защиты агрегатов,
автоматически действующей на их отключение»
является целесообразным во всех случаях,
даже при ручном управлении, так как, исключая
возможность аварий, целиком оправдывает
себя с экономической точки зрения.
В большинстве случаев возможность
осуществления полной автоматизации холодильных
установок, особенно большой мощности,
ставится в зависимость от решения задач,
связанных с применением надежной защиты xojjq*
дильных агрегатов.
Для двухступенчатых или каскадных
холодильных установок желательны следующие
виды автоматической защиты:
1. Защита от понижения давления
всасывания и повышения давления нагнетания на
компрессорах первого и второго каскада в
каскадных холодильных установках (или защита от
понижения давления всасывания и повышения
давления нагнетания первой ступени и защита
от повышения давления нагнетания второй
ступени в двухступенчатых холодильных
установках) .
2. Электрическая защита двигателей
компрессоров от перегрузки.
3. Защита компрессоров от нарушения
режима смазки.
1 В дальнейшем нумерация ступеней сжатия и ветвей
каскада будет производиться от низких температур к
высоким, например: ступень н. д. будет именоваться
первой, а ступень в. д.— второй. Аналогично нижняя ветвь
каскада будет именоваться первым каскадом, а верхняя^—
вторым.
№ i
Автоматика низкотемпературных установок
15
4. Защита от нарушения температурных
режимов (дублирующий контроль в крупных
установках температур испарения, конденсации
и т. д.).
5.; В крупных установках защита от
перегрева цилиндров, подшипников, масла в
компрессорах и т. п.
6. Контроль протока охлаждающей воды
через конденсаторы.
7. Контроль протока рассола через
испаритель в системах с рассольным охлаждением.
8. Защита компрессоров от гидравлического
удара.
9. Электрическая защита приводных
электродвигателей (для агрегатов средней и
крупной мощности).
Для установок малой мощности, а также
установок средней мощности, предназначенных
для экспериментальных целей, при условии
наличия обслуживающего персонала, можно
ограничиться видами защиты, перечисленными в
пунктах 1, 2 и 3.
У автоматизированных установок
промышленного назначения средней и крупной
мощности должны быть все виды защиты.
В настоящее время еще нет специальной
аппаратуры для быстродействующей защиты от
гидравлического удара. Поэтому для этой цели
рекомендуется применять профилактические
меры, исключающие возможность «мокрого
хода» компрессора.
Окончательный выбор типа защиты и
соответствующих приборов производится в
зависимости от конкретных условий работы агрегатов.
Включение контактов реле защиты в схемы
управления будет рассмотрено ниже.
Внутриагрегатная автоматика
Особенность автоматизации
низкотемпературных холодильных установок заключается в
необходимости осуществления программного
пуска отдельных элементов установок, то есть
применения внутриагрегатной автоматики.
Подразумевая под низкотемпературным
агрегатом комплекс машин и аппаратов,
создающих холод, к внутриагрегатной автоматике
можно отнести автоматику, обеспечивающую
взаимосвязь в работе этих машин и аппаратов.
Переход к полной автоматизации установки
сводится к добавлению элемента управления
всем агрегатом, например терморегулятора,
осуществляющего автоматический пуск или
остановку всего агрегата.
Основным условием программного пуска
двухступенчатых или каскадных холодильных
установок является поочередный пуск ступеней
(каскадов). При этом вначале пускается
верхняя ступень (каскад), далее, по достижении
заданного промежуточного режима, в работу
включается нижняя ступень (каскад).
При наличии внутриагрегатной автоматики
включение ступеней (каскадов) происходит
автоматически и в крупных установках
осуществляется чаще всего посредством реле
давлений, фиксирующих достижение заданного
промежуточного режима (давления). Контроль за
включением ступеней (каскадов) в этом случае
осуществляется общим программным реле
времени.
Когда нагрузка известна заранее и
практически постоянна, а следовательно, время
между включением ступеней (каскадов) заранее
обусловлено, то пуск ступеней (каскадов)
целесообразно осуществлять непосредственно от
реле времени.
Такие схемы управления нашли широкое
применение на малых многоступенчатых и
каскадных холодильных установках в СССР и за
рубежом.
Рассмотрим на конкретных примерах
решение задач полной автоматизации
низкотемпературных установок.
На рис. 1 представлена одна из
принципиальных схем автоматизации
двухступенчатой холодильной установки,
обслуживающей, например, низкотемпературную
термобарокамеру. Компрессоры первой и второй
ступеней приводятся в действие общим
электродвигателем серии АП с повышенным пусковым
моментом.
Управление установкой осуществляется
электроконтактным термометром (ЭКТ),
чувствительный элемент которого находится в
рабочей зоне камеры. Пуск установки
автоматизирован и осуществляется в соответствии с
исполнительной элементной схемой, показанной
на рис. 2.
Рассмотрим работу схемы.
Питание на пускатели электродвигателей
подается автоматами 1А и 2А (рис. 2, позиции 3
и 4). Питание цепей управления включается
пакетным выключателем 1ПК (позиция 5). При
напряжении в 380 в и выше для питания цепей
управления ставится понизительный
трансформатор.
Перед пуском установки кнопками 1КУ
включается вентилятор воздухоохладителя
(позиции 1—3). Далее поворотом ключа К в
положение «Включено» холодильный агрегат
переводится в режим автоматической работы.
Допустим, что в момент включения агрегата
температура в камере была выше установки
16
Автоматика низкотемпературных установок
№ 1
@-г*ш Эленгпро-нонтакшный термометр
[ф Электрический звонок
Щ Сдетобое табло
* р] Кнопка у продления
\р\ Промежуточное реле
\рв\ Реле бремени
[п] Магнитный пускатель
Щ\ Реле давления
-icSb- Соленоидный вентиль
® Арматура сигнальной лащш
[jp Ключ управления
" ^-Комлрвссорт - конденсаторный агрегат
электроконтактного термометра и его контакт
1ЭКТ-2 в цепи реле 2Р (позиция 8) замкнут.
При повороте ключа К в положение
«Включено» включится реле 4Р (позиция //) и реле
ЗР (позиция 9), а затем магнитный пускатель
электродвигателя агрегата 2П (позиция 16).
Одновременно откроются соленоидные
вентили 1СВ, 2СВ, ЗСВ и 4СВ (рис. 2, позиции 17,
19 и 21).
Соленоидный вентиль 2СВ откроет подачу
воды на конденсатор (рис. 1), вентиль ЗСВ
откроет перепускную линию (байпас)
компрессора первой ступени, а вентиль 4СВ включит в
работу пусковой терморегулирующий вентиль
1ТРВ.
Получив питание, электродвигатель начнет
разворачиваться (при отключенной
посредством байпаса первой ступени сжатия). В мо-
Рис. 1. Принципиальная схема автоматики
двухступенчатой холодильной установки.
мент пуска гаснет сигнальное табло 2Л
(позиция 7) с надписью «Отключено» и загорается
табло 5Л (позиция 21) с надписью «Пуск».
При пуске включается контрольное реле
времени 1РВ (позиции 25 и 26), о назначении
которого будет сказано далее.
В пусковом периоде работает или несет
нагрузку лишь компрессор второй ступени,
постепенно снижая при этом температуру в
камере, а следовательно, и давление кипения
хладагента в испарителе.
Когда это давление достигнет заданной
величины, срабатывает реле давления ЗРД и
размыкает свой нормально замкнутый контакт
ЗРД в цепи 5Р, ЗСВ, 5Л и 4СВ (рис. 2,
позиции 19-Г-21).
Соленоид байпаса ЗСВ и пускового терморе-
гулирующего вентиля 4СВ закрывается, а со-
№ 1
Автоматика низкотемпературных установок
17
^2206
1А /+1А
^220в
J+2A /*2А
* J J/7K1ПТ
/ | 2 | 3
Управление
Вентилятором
Ь
I 5 \ 6 | У]
(У
| 7 | //7 | // | tf | /J | /4 | /5| # [/7 | 18 | // I Я? | Z1
Управление агрегатом №1
ZZ
ПГ
| 24 \Z5\Z6\ 27 I
Рис. 2. Схема автоматики двухступенчатой холодильной установки
Термошкаф
Компрегсор
высокой
ступени-—.
с красным стеклвм
с зеленым стеклом
с желтым стеклом
с белым стеклом
Реле давленая
Магнитный пускатель
Реле времена
Промежуточное реле
Универсальный переключатель
Пакетный выключатель
Соленоидный вентиль
Электронный мост
Электрический свонок
Термометр сопротивления
Рис. 3. Принципиальная
схема автоматики каскадной
холодильной установки
Холодильная техника № 1
18
Автоматика низкотемпературных установок
№ 1
леноиды 1СВ и 5СВ (позиции 17 и 23)
открываются.
Включается в работу компрессор первой
ступени. Открывается подача хладагента на
рабочий терморегулирующий вентиль 2ТРВ, а
также на ЗТРВ, предназначенный для
переохлаждения жидкости и ликвидации перегрева на
всасывании второй ступени.
Затем табло «Пуск» гаснет, и загорается
табло «Включено».
В схемах, где тепловая емкость
охлаждаемого объекта незначительна, пусковой
терморегулирующий вентиль AТРВ) не устанавливается.
Тогда отпадает надобность и в соленоидном
вентиле 4СВ.
Реле времени 1РВ в данном случае
выполняет функцию контроля длительности
пускового периода. Если пуск слишком затягивается,
то 1РВ срабатывает ранее ЗРД, включает
реле 6Р (позиция 27) и через него разрывает
цепь реле защиты 4Р (позиция 11), которое
через ЗР (позиция 9) отключает пускатель
электродвигателя 2П (позиция 16). Компрессоры
останавливаются. Загорается табло
«Неисправно» и включается аварийный звуковой сигнал
ЗС (позиция 15).
Кроме указанной защиты от затяжки пуска,
схема предусматривает также следующие виды
защиты:
1. Защита от повышения давления
нагнетания компрессора второй ступени (реле
давления 1РД). .
2. Защита от повышения давления
нагнетания компрессора первой ступени (реле
давления 2РД).
3. Тепловая защита от перегрузки
электродвигателей компрессоров (реле тепловое РТ).
4. Защита минимального напряжения
(реле 4Р).
5. Блокировка с вентилятором
воздухоохладителя (блок-контакт пускателя 1П-2).
Электрические контакты указанных
приборов защиты включены в цепь промежуточного
реле 4Р (позиция 11), с помощью которого
можно отключить агрегат. При аварийном
отключении загорается табло «Неисправно»
(позиция 14) и подается звуковой сигнал
(позиция 15).
Предотвращение «мокрого хода»
компрессора достигается соответствующей программой
включения соленоидных вентилей.
На рис. 3 и 4 показана схема автоматизации
каскадной установки, в которой применен
вариант с промежуточным хладоносителем и
конденсатором с воздушным охлаждением.
Управление установкой осуществляется
электронным уравновешенным мостом по
температуре хладоносителя, контролируемой
термометром сопротивления ТС (рис. 3). Пуск
установки автоматизирован и осуществляется по
исполнительной элементной схеме, показанной на
рис. 4.
В каскадных установках пуск начинается с
компрессора второго каскада.
По достижении заданного режима, то есть
при понижении температуры кипения в
промежуточном конденсаторе — испарителе до
расчетной величины, включается первый каскад.
Пуск егр может производиться от реле
давления на линии всасывания второго каскада
(например, реле 2РД в рассматриваемой схеме)
либо от реле времени.
Рассмотрим работу схемы (рис. 4). Цепи
управления электродвигателями компрессоров
первого и второго каскадов объединены и
питание их осуществляется через пакетный
выключатель 1ПК и предохранители ПТ
(позиция 1).
Пуск установки осуществляется поворотом
ключа управления 1К в положение
«Включено». При этом контакт 1К-1 временно
замыкается (до тех пор, пока рука находится на
рукоятке ключа), контакты 1К-2 и 1К-4
(позиции 6 и 14) аамыкаются, а контакт 1К-3
(позиция 2) размыкается. Табло с надписью
«Отключено» гаснет, и загорается лампочка
«Включена автоматика».
Если автоматы в цепях электродвигателей
включены и предохранители ПР исправны, то
напряжение поступает на реле 1РН
(позиция 10) и 2РН (позиция 18), последние
срабатывают и замыкают свои нормально открытые
контакты 1РН-1 и 2РН-1 в цепи реле 2Р
(позиция 6). При замкнутых контактах реле
защиты 1РД, ЗРД и 4РД включается реле 2Р
и своим блок-контактом 2Р-2 шунтирует
контакт ключа 1К-1 (позиции 6 и 7).
Если в момент включения установки
температура хладоносителя была выше установки
электронного моста, то контакт
промежуточного реле 6Р-1 в цепи реле IP (позиция 4) будет
замкнут, реле IP получит питание и аамкнет
свой контакт 1Р-2 в цепи катушки магнитного
пускателя 1П (позиция 9). Включится
электродвигатель компрессора второго каскада.
Одновременно погаснет лампочка «Включена
автоматика» (позиция //) и загорится лампочка
№ 1
Автоматика низкотемпературных установок
19
«Включен второй каскад»
(позиция 13). При
замыкании блок-контакта 1П-1
магнитного пускателя 1П
(компрессор второго каскада)
одновременно откроется
соленоидный вентиль СВ,
получит питание реле ЗР и реле
времени РВ.
На рис. 5 дана схема
включения катушек реле 5Р
и 6Р в цепи регулирующих
контактов электронного
моста 1КМ и ЗКМ.
Реле РВ обеспечивает
интервал между пуском
электродвигателей компрессоров
второго и первого каскадов,
который выбирается с учетом
ограничения пусковых токов.
После этого интервала
контакт РВ-2 (позиция 17)
замкнется и подготовит к
включению цепь управления
магнитным пускателем 2П
первого каскада. Однако
включение первого каскада
произойдет лишь по
достижении заданного давления в
промежуточном
теплообменнике второго каскада, то есть
при размыкании контактов
реле давления 2РД в цепи
реле ЗР (позиция 14).
Если по какой-либо
причине запуск затянется и
контакт реле давления 2РД не
разомкнётся, то сработает
контакт реле времени РВ-1
(позиция 20) и отключит
установку. При этом
загорится лампочка в табло
«Неисправно» и раздастся
звонок (позиция 8). Аварийное
отключение будет и при
срабатывании реле давлений
1РД, ЗРД и 4РД,
контролирующих давление
всасывания и нагнетания
компрессоров первого и второго
каскадов, и при действии
приборов электрической защиты
(тепловой — реле РТ, минимального
напряжения — реле РН и максимального тока —
предохранители ПР). Схема внутриагрегатной
автоматики, отличаясь сравнительной простотой,
Г
р
р
1 ^
hs
fe
^
р
s*
^
u
1 ^
1 °°
1 ^
1 **
^
1 "*
«*>
evj
"**¦*
одвигателем
ой ступени
\щ\
Упрабленые э*
компрессора
Управление электродвигателем г
компрессора высокой ступени
«^ [
=5» I
и
обеспечивает надежную защиту и контроль
работы каскадной холодильной установки.
На рис. 6 показана элементная схема
управления двухступенчатых агрегатов АДС-10
2*
-20
Автоматика низкотемпературных установок
№ 1
Z/C-7
'N-SL
Тр.р
2Z0/1Z76
2К-2
_U-g-i
1 \ 1 \ 3 \4\S \ 6 \ 7 \ в \ ~Т
Цепи идиоматического управления компрессорами
! Рис. | 5с Схема включения регулирующих контактов
•¦ ¦ ' • моста.
(ручной вариант). Согласно схеме включение
цервой ступени производится по сигналу от
реле давления 2РД, контролирующего
промежуточное давление. В схеме предусмотрена
надежная защита обеих ступеней сжатия (реле
давления 1РД и 2РД).
Регулирование производительности
Производительность двухступенчатых и
каскадных холодильных установок можно
регулировать по схемам, принятым для регулирования
производительности обычных холодильных
установок (схемы пропорционального,
астатического регулирования и т. д.).
В качестве приборов, осуществляющих такое
регулирование, в зависимости от требований,
предъявляемых к точности поддержания
заданного параметра, можно применять электронные
мосты, контактные манометрические
терморегуляторы, биметаллические датчики, термисто-
ры и т. д.
В отдельных случаях, главным образом на
установках, обслуживающих лаборатории или
испытательные стенды, где требуется
поддержание особенно точных параметров,
целесообразно осуществлять регулирование гашением
избыточной производительности холодильной
установки методом подогрева (например, путем
плавного автоматического регулирования
мощности электрических подогревателей, водяных
калориферов и т. д.). Однако такой способ
регулирования неэкономичен и поэтому не
может быть рекомендован для крупных
холодильных установок.
WdhOUDtUiQ
ЛЬ 1
Холодильная обработка и хранение сливочного масла
21:
Выводы
Автоматизация низкотемпературных
холодильных установок в значительной степени
повышает надежность их эксплуатации и
облегчает обслуживание. Полная автоматизация с
плавным регулированием производительности
особенно необходима тогда, когда по условиям
При производстве сливочного масла
поточным способом исключается процесс
созревания сливок, что дает возможность
осуществлять непрерывность производственного
процесса. Концентрирование жира в сливках
достигается путем сепарирования их.
Превращение высокожирных сливок в масло
производится в специальном аппарате—маслообра-
зователе, который состоит из двух цилиндров,
расположенных горизонтально один над
другим. Цилиндры имеют охлаждающие
рубашки и барабаны — вытеснители с ножами. По
внутреннему устройству цилиндры
аналогичны фризеру ОФН. Барабаны вращаются со
скоростью 150 об/мин., Согласно действующей
инструкции по производству масла поточным
способом охлаждение высокожирных сливок
в нижнем цилиндре маслообразователя
рекомендуется производить водой, а в верхнем
цилиндре — рассолом. Масло в виде густой
массы вытекает прямо в ящик, в котором
затвердевает и поступает для охлаждения.
технологического процесса требуется точное *
поддержание заданного параметра, , >
Автоматизация низкотемпературных устано-;
вок малой и средней „мощности в настоящее
время не вызывает затруднений, но для
автоматизации установок большой производительно--
сти необходимо освоить приборы, обеспечи-д
вающие, надежную защиту крупных агрегатов.;
Практика хранения на холодильниках
сливочного масла, выработанного поточным
способом, показала, что при низких
положительных и особенно при отрицательных
температурах (от —10 до —18°) консистенция
некоторых партий масла становится колющейся,
ломкой, слоистой, причем при понижении
температуры эти пороки консистенции
прогрессируют. Наиболее часто они наблюдаются в
масле зимней выработки.
В связи с этим сложилось мнение, что холо-'
дильное хранение масла, вырабатываемого
поточным способом, всегда приводит к
значительному ухудшению его консистенции и что
это масло можно хранить только при
положительных температурах.
Изучение материалов, полученных с
холодильников, показало, что пороки консистенции
масла могут появляться на разных этапах его
холодильной обработки и хранения:
1) 'Крошливость масла наблюдалась иногда
уже при поступлении его на холодильник,
AUTOMATION IN LOW TEMPERATURE SYSTEMS.
V. Shcherbakov.
Summary
Typical schemes have been considered for the automation of two stage and
cascade refrigerating plants operating at*boiling temperatures from —30 to — 80p С
The designs of the Central Designing Bureau of the Refrigerating Machine
Industry ensure automatic safety control of the plants, the required sequence of
starting and stopping of the machines and aggregates, and automatic capacity control.
/
Холодильная обработка и хранение сливочного масла,
изготовленного поточным способом
Инж. Ю. ОЛЕНЕВ
22
Холодильная обработка и хранение сливочного масла
№ 1
то есть в тех случаях, когда масло не было
еще охлаждено до низких температур (на
холодильниках Москвы и Ленинграда);
2) в других случаях ломким и колющимся
масло становилось в процессе холодильного
хранения. После размораживания и отепления
до 5° оно приобретало нормальную
консистенцию (на Московском холодильнике № 7 и
Ростовском холодильнике);
3) колющаяся и крошливая консистенция
масла, появившаяся в .процессе холодильного
хранения, не исчезала даже после
размораживания и отепления его до 5—10° (на
Московском хладокомбинате № 3).
Наряду с этим на холодильниках были
отмечены случаи, когда консистенция масла,
выработанного поточным способом, не
ухудшалась в процессе длительного хранения при
температуре —12 -т- —14°.
Во ВНИХИ в 1956 г. начата работа по
изучению вопросов, связанных с холодильным
хранением этого вида масла. Одной из
важнейших задач работы является выяснение
причин ухудшения консистенции масла при
холодильном хранении, разработка
соответствующих рекомендаций по ее улучшению и
установление дш^стшшх срокш храдешй м&гз\&
при различных низких температурах.
Некоторые результаты этой работы приводятся в
настоящей статье.
В августе 1956 г. на маслозаводах
Черкасского треста Укрглавмаслосырпрома была
проведена выработка опытной партии масла
поточным способом, причем режимы охлаждения
высокожирных сливок в маслообразователе на
каждохМ из заводов резко отличались один от
другого.
Так, например, на Звенигородском заводе
температура рассола, поступавшего в верхний
цилиндр маслообразователя, была —9, —10°,
на Уманском заводе —6 -. 8°, на Городи-
щенском —5, —6°, а на Корсунь-Шевченков-
ском заводе охлаждение высокожирных сливок
в обоих цилиндрах маслообразователя
производилось рассолом, поступавшим
последовательно в верхний и нижний цилиндры.
Температура рассола при .входе в маслообразова-
тель была —10 -*- —12°, а при выходе —3,
—4°. Подачу рассола приходилось
ограничивать из-за опасности затвердевания масла в
маслообразователе.
: Для установления влияния на консистенцию
масла температуры его при выходе из
маслообразователя было изготовлено несколько
партий масла (по 6 ящиков) с разными
температурами (от 10 до 16°) при выходе.
Одновременно на тех же заводах для контроля
производилась выработка сладкосливочного
несоленого масла обычным способом.
Опытное масло после 1—2 дней хранения
еа заводах было доставлено на Киевский
хладокомбинат, а затем в изотермическом
вагоне перевезено в Москву и помещено в
камеры опытного холодильника ВНИХИ на
длительное хранение при температурах —5, —10,,,
—14 и —18°. Всего на хранение было зало-'
жено около 2,5 г опытного масла A00 стан- i
дартных ящиков).
Оценка консистенции масла при положи-'
тельных температурах производилась
общепринятыми способами. Консистенцию масла
при отрицательных температурах (—5, —10,
—14, —18°) определяли по раскалыванию мо-'
нолита при введении щупа в центр его и на
расстоянии 1 см от боковой поверхности и по
расслаиванию образцов масла при снятии их
со щупа шпателем. Делалась также проба на
изгиб ломтиков масла (толщиной 1,5—2 мм),
отрезанных ножом от монолита. I
Исследования консистенции масла
проводились перед охлаждением его до низких
температур и в процессе пятимесячного хранения
Наблюдения показали, что консистенция
масла, выработанного поточным способом, при
низких температурах полностью зависит от
температурного режима работы
маслообразователя, который применялся при охлаждении]
высокожирных сливок.
Если для охлаждения высокожирных сливок]
применялись вода и рассол, имевшие при
входе в маслообразователь температуры
соответственно 10-И 2° и — 9, —10°, то масло
независимо от температуры его при выходе из,
маслообразователя (в пределах температур от
10 до 16°) имело слоистую и крошливую
консистенцию, когда еще не было охлаждено до
низких температур.
Если же для охлаждения высокожирных
сливок в маслообразователе применялись вода
и рассол, имевшие при входе в
маслообразователь температуры соответственно 10 -г- 12° и
—5 -т- —8°, то выработанное масло при
положительных температурах имело нормальную
консистенцию, однако после
непродолжительного хранения (в течение 1—1,5 месяцев) при
температуре —12 -т- —14° становилось
слоистым, ломким, колющимся. Наиболее сильно
пороки консистенции были выражены в масле,
имевшем при выходе из маслообразователя
температуру 14 -f- 16°. Эти пороки не
исчезали даже после размораживания и отепления
№ l
Холодильная обработка и хранение сливочного масла
23
масла до 5 — 8°, хотя становились менее
выраженными.
Масло, выработанное при использовании
рассольного охлаждения в обоих цилиндрах
м ас лообр аз ов ате л я (тем п ер ату р а р ассо л а
при входе в верхний цилиндр —10 -s 12° и
при выходе из нижнего цилиндра —3, —4°),
после хранения в течение 5 месяцев даже при
температуре —18° отличалось хорошей
консистенцией — было вязким и эластичным.
Наилучшей консистенцией при низких
температурах обладало масло, имевшее при выходе из
маслообразователя температуру от 10 до 14°.
Учитывая результаты, полученные при
холодильном хранении масла летней выработки,
в феврале 1957 г. на тех же маслозаводах
была проведена выработка поточным
способом второй опытной партии масла, причем на
Корсунь-Шевченкавском и Уманском
маслозаводах выработка масла производилась при
применении соответственно рассольного и
рассольно-водяного охлаждения сливок в масло-
образователе, а на Городищенском и
Звенигородском маслозаводах применялись оба
режима охлаждения.
Для установления оптимального значения
температуры рассола при входе в маслообра-
зователь ее изменяли от 0 до —8°.
Температуру масла при выходе из маслообразователя
поддерживали от 10 до 12°, добиваясь того,
чтобы выходящее из маслообразователя масло
имело блестящую поверхность и не очень
быстро (не менее 1 минуты) застывало в ящике.
Наиболее постоянный режим работы
маслообразователя и наибольшая производительность
его (до 300 кг/час) были получены при
охлаждении высокожирных сливок в обоих
цилиндрах маслообразователя рассолом, который
поступал в верхний цилиндр при температуре
—2, —3° и. выходил из нижнего цилиндра при
температуре 0 -т- 1°. Благодаря хорошей
циркуляции рассола общий подогрев его в
маслообразователе был не более 3—4°. На внутренней
поверхности верхнего цилиндра
маслообразователя не происходило образования слоя
затвердевшего масла..
Для того чтобы иметь косвенное
представление о количестве молочного жира,
кристаллизующегося при различных режимах
охлаждения за период нахождения высокожирных
сливок в маслообразоеателе, производилось
измерение температуры масла в ящиках в
течение нескольких часов после их заполнения.
Максимальный подъем температуры масла в
центре монолита (при условии нахождения
масла в помещении при температуре от 14 до
18°) наблюдался через 3—3,5 часа после
заполнения им ящиков, то есть кристаллизация
переохлажденного жира занимала
сравнительно продолжительный промежуток времени.
В таблице приводятся некоторые данные,
характеризующие условия выработки масла
на Звенигородском маслозаводе в феврале
1957 г. при использовании рассольно-водяного
и рассольного охлаждения сливок в
маслообразователе.
Из таблицы следует, что, несмотря на
меньшее время нахождения сливок в
маслообразователе при рассольном охлаждении,
количество жира, закристаллизовавшегося в
маслообразователе, было большим, чем при рас-
сольно-водяном охлаждении, на что указывает
меньший подъем температуры масла D,2°), а
консистенция масла после 1,5 месяца
хранения при температуре —14° была оценена 25
баллами. Консистенция же масла,
выработанного с применением рассольно-водяного
охлаждения, была оценена только 24 баллами.
Консистенция масла, выработанного на
Звенигородском заводе обычным способом,
получила оценку также 24 балла.
Производительность маслообразователя при
рассольном охлаждении была на 15% выше,
чем при рассольно-водяном охлаждении.
Большую помощь при выяснении причин
ухудшения при низких температурах коней-
Варианты
охлаждения
Рассольно-водяное . .
Температуры хладоноеителей в
маслообразователе, ° С
при входе
в верхний
цилиндр
-4,0
-4,0
при выходе
из верхнего
цилиндра
-2,0
-2,0
при выходе
в нижний
цилиндр
11,5
-2,0
при выходе
из нижнего
цилиндра
13,5
-ИМ
Температура сливок
при поступлении
в маслообразова-
тель, °С
69
69
Температура масла
при выходе из
маслообразователя, ° С
10-11
10-11
Продолжительность
наполнения ящика,
сек.
366
320
Время нахождения
сливок в
маслообразователе, сек.
288
252
Производительность
маслообразователя,
кг\час
250
286
Максимальный
подъем температуры
в центре монолита
масла, ° С 1
4,6
4,2
Оценка консистенции
масла после 1,5 мес.
хранения при
температуре -14°, баллы
24
25
24
Холодильная обработка и хранение сливочного масла
№ 1
стенции масла, вырабатываемого поточным
способом, может оказать выдвинутая
академиком П. А. Ребиндером теория о возможности
образования в масле структур двух типов —
кристаллизационной и коагуляционной [1, 2, 3].
Как известно, сущность этой теории
заключается в следующем.
Кристаллизационные структуры в масле
образуются в результате процесса
кристаллизации молочного жира, не сопровождаемого
одновременным механическим воздействием. Они
обладают значительной прочностью,
хрупкостью и способностью необратимо
разрушаться. Эти структуры образуются при срастании
отдельных кристаллов жира между собой.
Коагуляционные структуры в чистом виде
образуются в результате полного разрушения
кристаллизационных структур. Преобладание
коагуляционных структур делает масло
мягким. Масло хорошей консистенции должно
обладать преимущественно коагуляционной
структурой. Однако кристаллизационные структуры
при этохм не должны быть полностью
разрушены.
Опираясь на эту теорию и используя
результаты настоящей работы, можно попытаться
объяснить причины ухудшения при низких
температурах консистенции масла,
вырабатываемого поточным способом, и высказать
некоторые рекомендации в отношении режимов
охлаждения высокожирных сливок в
маслообразователе.
Наши опыты показали, что при
использовании рассольно-водяного охлаждения высоко-
жирных сливок и в случае выхода масла из
маслообразователя при температуре 13 + 16°
количество жира, кристаллизующегося в
маслообразователе, относительно невелико,
обработка масла недостаточна. Значительная часть
жира кристаллизуется в таре при отсутствии
механического воздействия, что и приводит
к преобладанию в масле кристаллизационных
структур. Увеличение продолжительности
обработки масла в маслообразователе и
улучшение консистенции масла может быть
достигнуто путем понижения температуры его при
выходе из маслообразователя до 10—11°, но
это приводит к резкому снижению
производительности маслообразователя (до 200—
250 кг/час).
На некоторых заводах, применяющих рас-
сольно-водяное охлаждение выеокожирных
сливок, с целью улучшения консистенции
масла используют для охлаждения сливок в
верхнем цилиндре маслообразователя рассол
низкой температуры (—9°, —10°). Однако, хотя
в этом случае количество жира,
'кристаллизующегося в маслообразователе, достаточно
велико, обработка масла все же недостаточна.
В масле также преобладают
кристаллизационные структуры. Кроме того, часто нарушается
норм ал ьн ая р а бота м аелообр азов ате л я, на
внутренней поверхности верхнего цилиндра
образуется слой затвердевшего масла,
снижающий коэффициент теплопередачи.
Производительность маслообразователя в процессе
выработки масла резко колеблется, а из-за
опасности затвердевания масла в
маслообразователе нельзя осуществить хорошую
циркуляцию рассола.
При применении рассольного охлаждения с
начальной температурой рассола —3°
значительно сокращается продолжительность
охлаждения высокожирных сливок с их
начальной температуры (обычно около 65°) до 20—
23°, то есть до верхней границы зоны массовой
кристаллизации молочного жира, а
следовательно, увеличивается время кристаллизации и
обработки молочного жира в
маслообразователе. В масле преобладают коагуляционные
структуры.
Перевод маслообразователя на рассольное
охлаждение позволяет улучшить консистенцию
масла и увеличить его производительность (по
сравнению с расеольно-водяным
охлаждением) с 200—250 до 250—290 кг/час зимой и
с 250—300 до 300—350 кг/час летом.
Как уже указывалось выше, наибольшую
склонность к появлению ломкой, слоистой
консистенции имеют образцы масла с
преобладанием кристаллизационных структур.
Однако при положительных температурах
(особенно при температурах выше 10°) эти пороки
практически не проявляются, так как наличие
при этих температурах в масле отноаительно
большого числа жидких легкоплавких
глицеридов придает маслу некоторую пластичность.
По данным РидеЛ'Я [4], при температуре 10Q в
масле летней выработки содержится около
50% жидких глицеридов и в масле зимней
выработки около 40%.
При понижении температуры до —12°
содержание жидких глицеридов в масле летней
выработки, по данным того же автора,
понижается до 10%, а масло зимней выработки
содержит 10% глицеридов в жидком состоянии
уже при —7°.
Вследствие уменьшения при низких
температурах количества связывающей жидкой
фазы масло становится ломким, колющимся,,
иногда слоистым.
№ 1
Холодильная обработка и хранение сливочного масла
25
Размораживание и отепление после
холодильного хранения некоторых партий масла
до 5° не всегда приводило к восстановлению
исходной нормальной консистенции масла.
Очевидно здесь имеет место создание
вторичных кристалли'зационных структур,
процесс образования которых нуждается в
дальнейшем исследовании.
Одновременно с изучением консистенции
проводилось определение качественных
'изменений и допустимых сроков хранения масла
при различных низких температурах.
Масло, выработанное поточным и обычным
способами, имело после выработки
одинаковые оценки по вкусу и запаху — 44 балла.
Однако после хранения масла обычной
выработки в течение 5 месяцев при —18° произошло
снижение оценки на 2—3 балла, в то время
как масло, выработанное поточным способом,
после того же срока хранения при
температурах —18, —14 и —10° сохранило исходную
балловую оценку, а при температуре —5°
понизило оценку только на 1 балл. Это
свидетельствует о значительно большей стойкости
при хранении масла, выработанного поточным
способом.
Выводы
1. Консистенция масла, вырабатываемого
поточным способом, при низких температурах
зависит от температурных режимов,
применяемых для охлаждения высокожирных
сливок в маслообразователе.
2. На поточных линиях существующей
конструкции можно вырабатывать масло,
консистенция которого не ухудшается при
длительном холодильном хранении. Для улучшения
консистенции масла и увеличения
производительности м аслообр азов ател я цел есообр азно
оба цилиндра маслообразователя охлаждать
рассолом.
3. В зимний период температура рассола
при входе в рубашку верхнего цилиндра
маслообразователя должна быть —2, —3°, а при
выходе из рубашки нижнего цилиндра — в
пределах от —1 до +1°. Температуру масла
при выходе из маслообразователя следует
поддерживать в пределах 10—11°.
Производительность маслообразователя при этом составит
250—300 кг/час.
В летний период производительность
маслообразователя может быть доведена до 300—
350 кг/час путем понижения температуры
охлаждающего рассола до —3, —4° и
повышения температуры масла при выходе из
маслообразователя до 12—13°.
ЛИТЕРАТУРА
1. П. А. Ребиндер, Е. Е. С е г а л о в а.
«Коллоидный журнал» 10, 3, 1948 г.
2. И. Н. В л о д а в е ц, А. И. Титов, В. Н. Ф а в-
с т о в а. Отчет ВНИМИ, 1954 г.
3. П. А. Ребиндер, И. Н. В л о д а в е ц. Сборник
докладов на научно-технической конференции по
обобщению опыта и дальнейшему усовершенствованию
поточного способа производства масла, 1957 г.
4. L. Ridel. Fette Seifen, Anstrichmittel. 57 Jahrgang „
Nr 10, 1955, S. 771—782.
5. А. А. Зиновьев. Химия жиров, 1952 г.
REFRIGERATED TREATMENT AND STORAGE OF BUTTER
PRODUCED BY A CONTINUOUS PROCESS
Ya. Olenev
Summary
The report is devoted to a study of the effect of sub zero storage
temperatures (—5, —10, —14 and —18° C) on the consistency of butter
manufactured by a continuous process.
The consistency of the butter on cold storage was found to depend mainly
upon the cooling "conditions for the high fat cream in the butter chiller.
Optimal results were obtained on using brine cooling in both tubes of
the butter chiller, with an initial brine temperature of —3° С In this case
butter is produced the consistency of which does not deteriorate on prolonged
cold storage.
Холодильная обработка и хранение речных раков
Доктор техн. наук, проф. //• ГОЛОВКИН, Л. ПЕРШИНА
Наиболее ценным видом из промысловых
беспозвоночных являются речные раюи,
пользующиеся большим спросом.
Речные раки в СССР распространены
повсеместно, и заготовка их в различных
климатических поясах Союза может осуществляться
круглый год. Например, «в Средней Азии
ловля раков в основном производится в зимнее и
весеннее время, на Украине — летом и в
начале осени, а в Латвии речные раки
вылавливаются преимущественно осенью [2].
Применение холода при обработке раков
дает возможность заготавливать их в
замороженном состоянии, что способствует
длительному их хранению и облегчает
транспортировку к местам потребления.
До сих пор в практике холодильной
технологии пищевых продуктов не пользовались
еще замораживанием речных раков с целью
увеличения срока их хранения.
Для выявления оптимальных условий
холодильной обработки и установления сроков
хранения речных раков были проведены
соответствующие исследования и наблюдения.
Мясо речных раков по химическому составу
сходно с мясом других холоднокровных.
Так, по данным Е. С. Зенкевича [4],
содержание белковых веществ в мясе раков
составляет около 20%.
Мышечная ткань ракообразных, состоящая
в основном из белков, характеризуется тонкой
и нежной структурой, незначительным
количеством соединительной ткани и большой
чувствительностью белковых веществ к
воздействию внешней среды.
У раков наблюдается чрезвычайно быстрое
протекание посмертных процессов,
обусловленных влиянием мышечной аденозинтрифосфа-
тазы.
Активному действию ферментов, видимо1,
способствует химический состав тканей речных
раков.
В мясе раков содержится очень мало
жира— 0,4% и относительно большое количество
минеральных веществ—1,5%, из которых на
долю фосфорной кислоты приходится 0,5% [4].
Жир и минеральные вещества оказывают
определенное влияние на содержание в
мышцах аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), с
уменьшением количества которой происходят
существенные изменения физико-химических
свойств мышечной ткани раков.
Неорганические кислоты, имеющиеся в
тканях рака, благодаря созданию кислой среды
стимулируют в некоторой степени более
быстрый распад АТФ, вследствие чего
происходят такие превращения в белковой субстанции,
которые приводят к окоченению
поперечно-полосатой мышечной ткани.
Жировые вещества, как нам удалось ранее
наблюдать, обычно тормозят процесс
расщепления АТФ.
Это явление, видимо, можно объяснить
следу ЮЩИМ.
После остановки кровообращения имеют
место аэробные и анаэробные процессы
окисления веществ, входящих в состав мышечной
ткани. При этом происходит расщепление как
углеводов, так и жиров. Оба вида распада в
аэробной и анаэробной фазах проходят через
стадию образования пировиноградной
кислоты. Поэтому создаются условия для временно-
то торможения распада гликогена, а
следовательно, и неразрывно связанного с ним
процесса распада АТФ за счет накопления
общего промежуточного продукта окисления
жиров и углеводов — пировиноградной
кислоты [1, 3].
Таким образом, в мышечной ткани
ракообразных за счет изменений, происходящих в
белковой субстанции, достаточно быстро
проходят процессы окоченения — расслабления,
что при дальнейшем хранении очень скоро
приводит к нежелательным изменениям
белковых веществ, ухудшающих пищевые
свойства продукта.
Наиболее эффективным способом торхможе-
ния во времени указанных биохимических
процессов, особенно при наличии ряда факторов,
способствующих быстрому изменению
качественного состояния мышечной ткани раков,
является своевременное применение
холодильной обработки сразу после улова раков и
хранение их при отрицательных температурах.
При опытных наблюдениях раки
подвергались замораживанию двумя способами. Одна
часть раков замораживалась в блоках с
водой при температуре —6 и —25° и
соответственно хранилась при этих температурах.
Другая чжггь раков, предварительно
расфасованных в мелкую тару, замораживалась и
хранилась в обычных камерах при
температуре —25°.
№ l
Холодильная обработка и хранение речных раков
27
На протяжении года систематически
осуществлялась открытая органолептическая
оценка качества замороженных раков.
Как 'показали результаты .наблюдений, на
качество мороженых раков влияют способы
холодильной обработки и температурные
условия хранения.
Наиболее быстрое и (постепенно
•прогрессирующее ухудшение качества обнаружено у
раков, замораживаемых в ледяных блоках.
После 2—4- месяцев хранения у раков было
отмечено появление несколько мажущейся и
крошащейся консистенции мышечной ткани.
В процессе дальнейшего хранения качество
продукта ухудшалось и на 9-й месяц хранения
раки, замороженные в ледяных блоках,
оказались не пригодными в пищу.
Наблюдавшееся отрицательное влияние
этого способа обработки на качество продукта
можно объяснить физиологическим состоянием
раков в период их замерзания в воде.
До полного замерзания воды, которое очень
длительно во времени за счет выделения
скрытой теплоты льдообразования, раки, находясь
в беспрерывном движении, очень утомлялись.
В утомленном организме быстрее происходит
распад АТФ, а тем самым и посмертные
изменения в мышечной ткани, в результате чего
такие особи оказываются менее стойкими к
длительному хранению.
Хотя замораживание в ледяных блоках
казалось перспективным способом холодильной
обработки раков, все же от него следует
отказаться даже при краткосрочном их хранении.
Помимо ухудшения качества раков в ледяных
блоках, при их размораживании имеют место
механические повреждения, у большей части
раков отламываются клешни.
Из принятых способов холодильной
обработки и хранения наиболее благоприятным
оказалось воздушное замораживание с
последующим хранением при температуре —25°.
При таком способе замораживания
сохраняются в течение 12 месяцев вкус, аромат,
консистенция мяса как у свежего рака, и
только в клешнях его после 4—6 месяцев хранения
консистенция мышечной ткани становится
суховатой.
Действие низкой отрицательной
температуры в мышечной ткани раков резко
задерживает биохимические ферментативные процессы
и в первую очередь распад АТФ. В результате
этого посмертные превращения белковых
веществ, вызывающие окоченение —
расслабление мышечной ткани, также
приостанавливаются.
Мы считаем, что для продолжительных
сроков хранения в 8—10 месяцев целесообразнее
применять воздушный способ замораживания
и хранения раков при температуре от —20 до
—25°.
При краткосрочном хранении в течение
1—2.месяцев раки при всех способах
холодильной обработки имеют хорошее качество.
Поэтому для непродолжительного хранения
можно рекомендовать более высокую
температуру: от —6 до —10°.
Наши предварительные исследования по
хранению раков при различных
температурных условиях показали, что раки
относительно легко переносят понижение температуры в
пределах до —2 и —3°, хотя оптимальная
температура их обитания бывает обычно 17—
18° С.
В наших опытах значительная часть раков,
хранившихся при относительно высоких
отрицательных температурах, после отепления
проявляла видимые признаки жизни.
ЛИТЕРАТУРА
1. Э. Болдуин. Основы динамической химии,
Государственное издательство иностранной литературы,
1949 г.
2. К. Н. Б уд ник о в, Ф. Ф Третьяков. Речные
раки и их промысел, Пищепромиздат, 1952 г.
3. Б. И. Збарский, И. И. Иванов, С. Р. Мар-
д а ш е в. Биологическая химия, Медгиз, 1951 г.
4. Е. С. 3 е н к о в и ч. Использование раков для
приготовления , консервов, НИИРМ, Астрахань, 1935 г.
THE REFRIGERATION AND STORAGE OF CRAWFISH
N. Golovkin and I. Parshina
Summary
The report considers methods for the refrigeration of crawfish and
conditions for their storage in the frozen state.
For prolonged storage during 8—9 months the authors propose a blast
freezing method, the crawfish being stored at —2Э to—2Э° С
During short storage for 1—2 months higher temperatures (—6 to —10° C)
are recommended.
Современные оконные кондиционеры
Доктор техн. науку проф. В. МАРТЫНОВСКИЙ
Небольшие компактные аппараты для
кондиционирования воздуха в жилых или
общественных помещениях настолько удобны, что
их производство во многих странах увеличилось
за последние годы в тысячи раз.
К сожалению, в отечественной литературе по
кондиционированию воздуха нет более или
менее подробного описания ни конструкций
малых кондиционеров, ни их объемных, весовых
и энергетических характеристик.
Особенно широкого размаха производство
малых кондиционеров достигло в США, где
они изготовляются в настоящее время в
миллионах экземпляров.
Значительно улучшилось качество
кондиционеров, трудность изготовления которых
связана с необходимостью использования малых
холодильных машин, весьма надежных
в эксплуатации и с достаточно высокими
энергетическими показателями. Как известно,
холодильные машины малой
производительности значительно уступают по своим
энергетическим показателям машинам большой
производительности.
Кондиционеры малой производительности,
обслуживающие одну комнату, в большинстве
своем выпускаются оконного типа. Они не
нуждаются в снабжении водой, так как их
конденсаторы охлаждаются воздухом и весьма удоб-
Рис. 1. Установка оконного кондиционера
ны в монтаже, не требуя для своей установки
каменных работ, необходимых при подоконных
кондиционерах.
Многие типы оконных кондиционеров
используются для кондиционирования воздуха
круглый год, Кроме того, они используются и как.
обычные вентиляторы для проветривания
помещений. Установленные в них фильтры
обеспечивают подачу чистого воздуха.
Опубликованные данные, характеризующие
оконные кондиционеры, выпускаемые в США
в 1957 г., позволяют сделать некоторые выводы
о развитии конструкций, а также дают
возможность привести обобщающий материал К
Рис. 2. Типичный оконный кондиционер со снятым
кожухом:
1 - панель управления, 2 - фильтр, 3 - компрессор, 4 -
конденсатор, 5 — испаритель, 6 — центробежный вентилятор, 7 — заслонка
свежего воздуха, 8 — электромотор, 9 — осевой вентилятор
Прежде всего этот материал свидетельствует
об увеличении числа моделей. Если в 1955 rv
в США выпускалось 288 моделей, а в 1956 г.—
318, то в 1957 г. выпускается уже 454 модели
оконных кондиционеров. Если в прошлые годы
наименьшая по производительности модель
выпускалась на базе
компрессора-электромотора с мощностью 7з л. с, то в этом году таких
малых моделей не выпускают, и наименьшая
модель имеет мощность электромотора,
равную 72 л. с.
Наибольшее число моделей (около 40% всех
моделей) выпускается теперь с мощностью
электромотора-компрессора в 1 л. с, в то время
как в прошлом году большинство моделей было
выпущено с мощностью электромотора в 3Д л. с.
1 „Refrigerating Engineering", March, 1957 (R. Blatt).
№ 1
Современные оконные кондиционеры
29
Около трети всех моделей работают
круглый год, некоторые из них осуществляют
принцип теплового насоса, остальные оборудованы
электронагревателями.
Все оконные кондиционеры снабжены
герметическими холодильными компрессорами со
встроенными электромоторами.
Высокая производительность, благоприятные
электрические и механические показатели этих
агрегатов и их исключительная надежность
в эксплуатации (обычно пятилетняя гарантия
работы) предопределяют возможность
создания компактного и сравнительно
экономического кондиционера,, обладающего малым
весом.
Герметический агрегат
компрессор-электромотор является бесспорно наиболее
существенной частью кондиционера.
Многочисленные модели оконных
кондиционеров оборудованы сравнительно однотипными
агрегатами — компрессорами-электромоторами.
Градация этих агрегатов для оконных
кондиционеров 1957 г. следующая: 1/2, 3А, 1, IV2,
2 и 3 л. с.
Все выпускаемые модели имеют воздушное
охлаждение конденсаторов; точнее следовало
бы охарактеризовать тип конденсатора как
частично испарительный, так как в нем
используется вода, выпадающая из
воздуха в испарителе, для
охлаждения конденсатора. Это
позволяет значительно
интенсифицировать теплообмен в
конденсаторах кондиционеров.
Вода, скопляющаяся в
поддоне кондиционера,
подхватывается специальным ободом
вентилятора и
разбрызгивается на оребренную поверхность
конденсатора.
Подавляющее число
моделей кондиционеров (около
80%) работает фреоном-22,
остальные — фреоном-12.
Некоторые модели используют так
называемый каррен-7,
представляющий азеотропную смесь
двух фреонов G3,8% CC12F2 и
26,2% CH2CHF2).
В моделях этого года окончательно
улучшены электрические характеристики, что
позволяет сократить общий расход электроэнергии.
В большинстве моделей установлено по
одному электромотору, вал которого жестко
соединен как с валом вентилятора испарителя,
так и с валом вентилятора конденсатора.
Сравнительно небольшое число моделей
имеют два отдельных электромотора
вентиляторов.
Все выпускаемые кондиционеры снабжены
прибором автоматического регулирования
температуры, выключающим холодильный агрегат
при достижении заданной температуры воздуха.
В таблице показаны основные
характеристики моделей 1957 г.; эта таблица составлена
в зависимости от мощности электромотора
компрессорного агрегата, изменяющейся от 7г
до 3 л. с.
Объем, приводимый во второй колонке
таблицы, представляет собой объем описанного
параллелепипеда.
Холод ©производительность показана для
стандартных условий кондиционирующих
установок (ASRE-ARi).
Интервал изменений холодопроизводительно-
сти для близких моделей кондиционеров,
базирующихся на одних и тех же агрегатах
(компрессорах-электромоторах), показан фирмами-
изготовителями сильно изменяющимся.
Это обстоятельство, по-видимому, является
результатом не только изменений конструкций
аппаратов и условий теплопередачи в них, но
также и не вполне точных данных холодопро-
изводительности (табл.).
Приведенные данные, характеризующие
современные кондиционеры, свидетельствуют
о значительном прогрессе, который имеет место
в создании компактных и сравнительно
экономичных конструкций, обладающих малым
весом. За послевоенные годы вес и объем
малых кондиционеров уменьшились во много раз,
Основные характеристики оконных кондиционеров 1957 г.
<J
л^
и И «
Я go
3 о о
ОНО)
5- О Он
V.
Зи
1,0
I,1/»
2,0
3,04
Объем
кондиционера,
л
120-180 »
120-250
150-300
170-360
220-450 3
530
Вес
кондиционера
(без
упаковки), кг
59-90
53-95 5
64-100
80-120
98-127
161
Мощность
мотора
вентилятора, л. с.
0,03-0,09
0,04-0,16
0,05-0,165
0,1 -0,25
0,13-0,33
0,5
Объем
воздуха,
проходящего
через
испаритель,
м2\час
336-590
460-710
570-850
710-1100
750-1270
Холодопроиз-
водитель-
ность,
ккал\час
1100-1500
1370-2200
2С0О-2900
3060-4500
3800-5000
8200
Общий
средний
расход
электроэнергии,
к в
0,8-0,95
0,85-1,0
1,1-2,0
1,9-2,5
2,4-2,8
1 Большая часть, приближенная к нижнему пределу.
2 Только одна модель имеет вес 53 кг.
3 Исключена одна модель, имевшая объем только 180 л. с.
4 Только одна модель.
30
Современные оконные кондиционеры
№ I
и наряду с этим сократился удельный расход
электроэнергии.
В свете этого быстрого прогресса
представляется неверным выпуск явно устарелых
конструкций малых кондиционеров (оконных и
подоконных), разработанных Всесоюзным
научно-исследовательским институтом сани-
тарно-технического оборудования (ВНИИСТО)
в 1955—1956 гг.
Эти кондиционеры описаны в статье канд.
техн. наук О. Кокорина «Подоконные и
оконные кондиционеры со встроенными
холодильными машинами», опубликованной в журнале
«Холодильная техника» № 2, 1957 г.
В этой статье,хотя и не приведены
материалы, в частности отсутствуют весовые
характеристики кондиционеров-, но и приведенных
данных достаточно, чтобы сделать вывод о том,
что описанные в ней кондиционеры по своим
объемным и энергетическим показателям не
отвечают уровню современной техники.
Кроме того, вряд ли целесообразно
выпускать подоконные кондиционеры столь малой
производительности A650 ккал/час), так как
установка подоконной конструкции значительно
более сложна, чем установка оконного
кондиционера, не требующего каменных работ
(разборка стен под окнами).
Значительно более рационально выпустить
две модели оконных кондиционеров
современной конструкции.
Основная причина, предопределяющая
низкую производительность спроектированных
моделей кондиционеров, их громоздкость и
большой вес (если опустить некоторые детали
аппаратов), лежит в применении
агрегатов БС ФАК-0,6 и БС ФАК-0,9, которые и
определяют основные характеристики этих моделей
кондиционеров.
Агрегаты БС ФАК-0,6 и БС ФАК-0,9 в
данном случае не могут быть использованы для
получения компактной и
высокопроизводительной конструкции.
Современная конструкция малых
кондиционеров должна быть создана на базе более
компактных и более производительных
герметических агрегатов, подобных агрегатам
«Текумсе», широко используемых в оконных.
кондиционерах.
От редакции. Редакция считает справедливой
критику проф. В. С. Мартыновским кондиционеров,
разработанных Всесоюзным научно-исследовательским
институтом санитарно-технического оборудования (ВНИИСТО)
в 1955—1956 гг.
Помещая в журнале «Холодильная техника» № 2,
1957 г. статью канд. техн. наук О. Кокорина
«Подоконные и оконные кондиционеры со встроенными
холодильными машинами», редакция ставила целью
осветить работу ВНИИСТО в области кондиционирования
воздуха, но не считала описанные в ней кондиционеры,
отвечающими уровню современной техники.
MODERN WINDOW AIR CONDITIONERS
By V. Martynovskii
Summary
Classification and technical data of modern window air conditioners are
presented.
The shortcomings are described of the models developed by the
Scientific Research Institute of Sanitary and Technical Equipment for the years
1955—1956.
О системе обозначений хладагентов
Проф. докп
Общей химической формулой для
холодильного агента, содержащего атомы фтора, хлора
и брома (йод в расчет не принимается),
является
CmH„FpCl?Brr.
1. Предлагается вписывать галогенные
компоненты после С и Н в порядке атомных весов,
то есть сначала F, затем С1 и потом Вг. Эта
практика принята в большинстве европейских
стран, тогда как в США существует двоякий
порядок обозначения:
а) алфавитный порядок (Вг) — CI — F,
б) порядок атомных весов F — С1 — Вг.
Научные журналы предпочитают порядок
«б»; технические журналы используют оба и не
делают иногда никакого различия (см. работу
Ф. Дж. Нортона в журнале „Рефрижерейтинг
Энджиниринг" за сентябрь 1957 г., стр. 33:
CHC1F2 и CF*2C12). Порядок «б» имеет более
глубокое научное обоснование и обладает тем
преимуществом, что предлагаемая система
числовых обозначений упрощается: Вг ставится
на последнее место, так как в большинстве
случаев число его атомов равно нулю и
может опускаться.
2. За очень немногими исключениями в
качестве хладагентов используются только
дериваты насыщенных углеводородов. В таких
случаях существует определенное
соотношение между т, я, /?, q и г, которое может
быть выражено по формуле: 2т + 2 = п + р +
+ q + г. Поэтому один из этих
коэффициентов может быть опущен в числе,
обозначающем определенное соединение. Предлагается
опускать /г, тогда как „Кинетик Кемикэлз"
опускает q. Для других галогенизированных
углеводородов, таких, как дериваты
ненасыщенных соединений (олефины), циклические
соединения и азеотропные смеси, предлагается
приставка: например, для циклических
соединений — С, для ненасыщенных — N й для азе-
отропов — А.
3. Система нумерации, предложенная в
стандарте 34 ASRE (Американского общества
инженеров-холодильщиков), такова: (т— 1)Х
Х(п+\)-р. Здесь q опущено. Например, CF2C12
имеет номер 012, причем ноль в первом числе
опущен.
Эта система представляется излишне
сложной. Нет никакого основания ставить (т — 1)
вместо т или [п+\) вместо /г. Более того,
эта система не позволяет рассматривать атомы
брома простым путем. Поэтому было введено
>р Р. ПЛАН К
искусственное построение для обозначения числа
атомов брома в конце выражения. Таким
образом, CF3Br получает обозначение в виде 13В1.
4. Другая американская система нумерации,
принятая Национальной противопожарной
ассоциацией (NFPA, Q 48—8), гораздо проще и
легче для запоминания1. Она применяется для
так называемых „ талонова и допускает
удобную и быструю расшифровку для
многочисленных химических соединений. В этой
системе первая цифра представляет собою число
атомов углерода в молекуле; вторая цифра —
количество атомов фтора; третья — количество
атомов хлора; четвертая — количество атомов
брома. Конечные нули не помещают.я. Таким
образом, числовое обозначение получает
простую форму:
mpqr
Примеры
CF2C12-122 C2F4Cl2-242
CF3C1 -131 CF8Br—1301
CHF2C1 - 121 C2F3C13 - 233
5. Комитет, состоящий из представителей
европейских химических предприятий,
производящих холодильные агенты — фторсолержащие
углеводороды, и членов комиссии 3
Международного института холода, провел заседание
в Карлсруэ 27 июля 1957 г. На этом
заседании присутствовали: проф. Глансдорф —
Брюссельский университет, президент комиссии 3
Международного института холода; проф.
Куприянов — президент комиссии 4
Международного института холода; проф. Нессель-
манн — вице-президент комиссии 6
Международного института холода; проф. Планк — вице-
президент Исполнительного комитета
Международного института холода; проф. Валь —
вице-президент комиссии 3 Международного
института холода; г-н Роблен — завод
Электрохимического общества в Лионе; д-р Роуэлл —
Империал Кемикл Индастриз Лимитед,
Ливерпуль; д-р Шерер — завод красок Хёхст,
Франкфурт; д-р фон Швейнихен — Акционерное
общество Монтекатини, Милан; д-р Штейнле—
Акционерное общество Роберт Бош, Штутгарт.
После детального обсуждения комитет
единогласно решил рекомендовать систему обозна-
1 Галогенизированные огнетушители. Авторы Р. Ц. Даунинг
и Б. Дж. Эйземан мл., лаборатория в г. Джэксоне, Е. И. Дюпон
де Немур и К°. .НФПА Куотерли", октябрь 1951 г.
32
О системе обозначений холодильных агентов
№ 1
чений „талон" m, р, q, r для применения в
международном масштабе.
6. Предложенная система обозначений „га-
лон" должна быть дополнена следующими
указаниями.
Приставки С, N и А следует применять для
циклического соединения, ненасыщенного (оле-
финового) соединения и для азеотропов, как
указано в пункте 2.
. Примеры:
Октафторциклобутан, C4F8: C48
Хлористый винил, CH2 = CHC1:N201
Фтористый винил, CH2~CHF:N21
Дихлорэтилен, СНС1 == СНС1:N202
Каррен 7, азеотропная смесь
CF2C12 и CH3.CHF2:A 122/22a.
Для изомеров применяются одни и те же
числовые обозначения, наиболее симметричные
из них обозначаются числом без последующей
буквы. По мере возрастания их
несимметричности к обозначению добавляются в конце
буквы а, Ь, с... (это же предложение
фигурирует и в проекте Стандарта 34 ASRE,
пункт 2. 2. 7).
Примеры:
CFC12.CFC12:224
CH3.CHF2:22a
CFC1 • СС13:224а СН2С1 ¦ CHF2:221
CF2C1 • CF2C1:242 CH2F • CHFC1:221 a
CF3-CFC12:242a
CH2F-CH2F:22
CH,-CF2C1:221b
Если число каких-либо атомов в соединении
превышает 9, то оно должно быть в скобках.
Пример: C4F10:4A0).
7. Предлагаемые обозначения для галогени-
зированных углеводородов представляют
следующие преимущества:
атомы брома в соединении могут быть
выражены тем же способом, как и атомы
фтора и хлора (что невозможно по стандарту
34 ASRE);
так как бром имеет наивысший атомный вес,
то соответствующая ему цифра стоит в конце
числа и может быть всегда опущена в случае
отсутствия атомов брома;
порядок mpqr проще и легче для
запоминания, чем порядок (т — 1)-(п+1) рВх,
предлагаемый стандартом 34 ASRE. Он дает
правильное представление о составе молекулы;
значение цифр и букв четко разграничено:
цифры представляют собой числа различных
атомов, а буквы характеризуют молекулярную
структуру;
заглавные буквы С, N, А имеют
международное значение.
Нет никакой необходимости давать числовые
обозначения прочим обычным хладагентам,
таким, как аммиак, сернистый ангидрид,
углекислота, вода, воздух и т. д.
К статье проф. Р. Планка
Растущие потребности в искусственном холоде во всех
отраслях промышленности и хозяйства настойчиво
вызывают необходимость применения различных фреонов,
число которых, как это вытекает из статистической
химии, весьма велико. Поэтому установление четкой,
простой и легкой для запоминания системы обозначений
приобретает большое значение.
Между тем принятая американским обществом
инженеров холодильщиков (ASRE) система обозначений
хладагентов излишне сложна и громоздка для
практического пользования. Действительно, рассматривая,
например, асимметричное соединение CH;rCHF2 (дифгорэтан),
приходится расшифровывать значение цифр „152"-а.
При этом первые две цифры „11" относятся к этановой
группе в случае отсутствия водородных атомов. При
наличии последних их число прибавляется ко второй
цифре. По системе, предложенной комиссией 3
Международного института холода, достаточны всего лишь
две цифры — „22"-а (два атома углерода, два атома
фтора). Наряду с этим, порядок цифр дает вполне ясное
суждение о составе молекулы, цифры представляют
собой числа различных атомов, а буквы — молекулярную
структуру хладагентов.
Не оправдывается какой-либо практической
необходимостью введение условных обозначений для прочих
хладагентов (аммиак, углекислота, сернистый ангидрид,
вода, воздух и др.), которые по американскому
стандарту выделены произвольным числом 7JJ с
добавлением соответствующих значений молекулярных весов.
ON A SYSTEM OF NOMENCLATURE FOR REFRIGERANTS
Prof. B. Plank
Summary
The ASRE system of designating refrigerants is complicated and too
cumbersome for practical use. The commission 3 of the International Institute of
Refrigeration has proposed a scientifically grounded nonunclature for haloge-
nated refrigerants that is тэге precise and is easier to remember. There*is
no practical necessity in introducing arbitrary designations for ammonia,
sulfur dioxide, water, air, etc. which according to the American standard are
discriminated by the arbitrary number 700 with the addition to it of the value
for the corresponding molecular weights.
Подобие термических и калорических свойств хладагентов
Доктор техн. наук, проф. И. БАДЫЛЬКЕС
Общие исходные положения
Большая затрата средств, труда и времени
для проведения экспериментальных работ
неизбежно приводит к возрастающему отставанию
в использовании новых возможных хладагентов,
синтезируемых на расширенной химической
основе.
Решение этой сложной проблемы требует
разработки закономерностей, позволяющих с
достаточной для технических целей точностью
определять свойства изучаемых веществ с
помощью минимального числа опытных опорных
точек.
Для этого могут быть использованы два
метода — непосредственный и сравнительный.
В связи с развитием экспериментального
фонда более рациональным является
сравнительный метод, определяющий зависимость
между одноименными величинами исследуемого
вещества и вещества-образца, для которого
имеются подробные опытные характеристики.
Разновидностью сравнительного метода
является термодинамическое подобие [1].
Как известно, тела любой криволинейной
формы являются подобными, если они могут быть
так размещены внутри одного из них, чтобы
в результате деформации все тела полностью
совпали. При этом должны быть найдены
характерные параметры, определяющие механизм
деформации с помощью соответствующих
переходных масштабов, а также минимальные
распознавательные признаки, устанавливающие
возможность подобия.
Естественно, что все усилия должны быть
направлены к выявлению подобия в форме
линейных связей, обеспечивающих большую удо-
бообозримость, простоту численных выражений,
входящих в переходные масштабы, а также
надежность интерполяции и экстраполяции.
Такая попытка, по крайней мере
применительно к термическим параметрам и некоторым
другим, была уже давно предпринята автором [1].
За истекшее время уравнения подобия были
подвергнуты дальнейшему развитию и
уточнению [2, 3, 4].
Несмотря на крайнее разнообразие
количественных значений термических и калорических
величин и весьма разнородную химическую
структуру хладагентов, удалось установить
для сходственных точек простейшую линейную
связь в виде
х М
A)
Здесь Ф — значение одноименной величины
или его логарифма. Изучаемое вещество
обозначаем с подстрочным значком д".
М — переходный масштаб деформации, а Ф
вещества-образца является угловым
коэффициентом (М= 1).
Приводимые ниже уравнения подобия
базируются на строгих научных началах: развитие
теоремы соответственных состояний, уравнение
Клапейрона—Клаузиуса, свойства идеальных
и реальных газов, характеристические
калорические функции и др. Обобщения лишены
эмпирических коэффициентов, а упрощения,
произведенные с целью облегчения расчетов,
обеспечивают точность, приемлемую для решения
инженерных задач.
Наконец, уравнения подобия имеют
универсальный характер и отпадают обычные
ограничения в отношении расчетов по признаку
химических аналогов и их дериватов.
В выведенных зависимостях значения с
подстрочным значком s — относятся к нормальной
температуре кипения °К, а пкри — к
критическим параметрам.
Кривая давления пара
С помощью развития уравнения
Клапейрона—Клаузиуса для сходственной точки [1, 2]
найдено:
\gPx
М
= lg/7
(р — в физ. атм.)
М =
®х<?х _ 18РкРл
9? lg/>*
б = ~^ (число Трутона)
B)
B-а)
(jx — молекулярный вес, г — теплота
парообразования)
v*ad
причем
V
RT
ид
3 Холодильная техника № 1
34
Подобие термических и калорических свойств хладагентов
№ 1
р* отвечают температуре
Т* __ т*
7\
"PxTs
C)
C-а)
иГ,
Для расчета рх проще исходить из ркр п i кр
поскольку его определение возможно по
наиболее точному методу Л. Риделя [5, 6],
рекомендованному Р. Планком даже для
корригирования опытных данных.
Распознавательным признаком существования
подобия является близость чисел Гульд-
т
берга— ~- между изучаемым веществом и об-
* кр
разцом.
Однако по данным Я. Казавчинского и О. Кат-
хе [7] при принятии в качестве образца даже
воды, то в диапазоне от 100 мм рт. ст. до
давлений, близких к критическим, контрольная
проверка уравнения B) на основании расчета
уже достаточно хорошо исследованных
разнообразных и химически не сходных веществ
обнаружила среднее относительное отклонение
по давлениям не выше 1,30%- При сравнении же
веществ с близкими числами Гульдберга
наибольшее расхождение не превышает 0,5%,
главным образом при низких давлениях.
Удовлетворительные результаты получены
при использовании уравнения, выведенного на
основе развития теории соответственных
состояний [1]: t
о.
м
&Ркр'
(Л.)
\ ткр I
<?х
D)
D-а)
кр
Т
М = -
Сходственная точка
Удельный объем пара
Исходя из уточненной теоремы
соответственных состояний, для удельного объема сухого
насыщенного пара при равных давлениях
получена зависимость [1J:
№")х
м
•-VV"
М =
9х
E)
(б,а)
Уравнение дает приемлемые результаты для
применяемого в холодильной технике
диапазона температур
-^=1,2^-1,85.
Распознавательными признаками
существования подобия служат близость чисел Трутона
и Гульдберга.
Тем не менее даже при их резком отличии
отклонения относительно не столь велики. Взяв,
например, аммиак и условно в качестве
неизученного вещества фреон-12, в диапазоне
температур от —72 до +50° С находим
максимальное расхождение не выше 1,5%.
Из развития теоремы соответственных
состояний вытекает также и другое уравнение для
сухого насыщенного и перегретого пара [1]:
м
М-
Ркр
ХР*
Ркрх * кр
Сходственными точками являются:
E)
E-а)
крх
Откуда:
Г=7\
кр
1 кр
Г"Рх
Рх
р
Ркр
Ркр
Ркрх
Если при заметных расхождениях в числах
Трутона и Гульдберга погрешность доходит
до 2 %, то в условиях близких
распознавательных признаков она не превышает ~0,25%.
Удельный объем жидкости
При близких распознавательных признаках 9
т
и -tjA- имеем [1]:
кр
м
= v'
М =
J«Px
"кр
F)
F-а)
Как правило, расхождение с опытными
данными лежит в границах 0,5%.
Теплота парообразования
На основе развития уравнения Клапейрона—
Клаузиуса получена зависимость [8]
<Р — <?л
\Pv" Jx
м
гТ
Pv"
7V
G)
G-а)
No 1
Подобие термических и калорических свойств хладагентов
35
Сходственная точка:
*=(т=т-0^
(8)
где qv — объемная холодопроизводигельность
в —-г- при /К — Г0= г
1-
а=1-
у.сг
'fib'-7-)-
Было также получено [4]:
(9)
где Ь = пост.
Г, 6A -а), A0)
При близких б и =г-*- и равной Т находим
' кр
путем подстановки уравнения A0) в
уравнение (8):
1п-^- = /(Г,)-а, A1)
где
f(T.)=MTs)-MTt)*=
= _9A_^)_ln[(T±__l)A_a)],
a^nocTj^ln @&).
В таком случае для всех сходных веществ
при равной Ti
In
In
ф -
f(Ts)x-f(Ts)
1
или при пропорциональности между функцией
и аргументом:
7V т
Распознавательным признаком существования
подобия является число Гульдберга.
Степень точности аналогична уравнению
кривой давления пара.
Уравнение действительно в диапазоне
температур ^ = 1,2 - 1,85.
Теплоемкость насыщенной жидкости
При близких числах Гульдберга (и
относительно незначительных расхождениях в
значениях числа Трутона) для таких сходных групп
изученных веществ были построены кривые
*t = 4r=f{Ts)
при соответствующей равной температуре Т [4].
Ниже приводим аналитическое решение задачи.
Из прежней работы установлено [4J:
ig
•g-jT
т.—т.
пост2
или
где
Ig-
lg-
м
М =
*~^-^
т.— тх
ts-ts
A2)
A3)
A4)
Таким образом, необходимо знание теплоем-
костей двух веществ. При TSx = T's имеем
При выводе этого уравнения было принято
допущение, что r=^rs [см. уравнение (9)].
В действительности [1]:
rszrspf
A5)
где
р =
1 —
1 кр
Т
кр
Л
Т
I —
кр
f кр
Таким образом, при близких xs
откло-
кр
нения от г будут увеличиваться с изменением
Ts. Однако проверка уравнения A2) показала,
что в сравнительных расчетах роль этого
корректирующего члена, даже в широком
интервале Гу, крайне мала.
В таблице даны классифицированные по
указанным распознаваемым признакам группы. Для
1-й группы изученных веществ условно в
качестве образца принят фреон-12, 2-й —
фреон-152 и 3-й —аммиак. Все значения для
хладагентов определялись по уравнению A2).
Из таблицы видно, что совпадение весьма
точное, несмотря на то, что диапазон
нормальных температур кипения для 1-й группы
был 66,7°, 2-й-28,5° и 3-й-68,85° С.
Полученное расхождение между расчетными
и опытными значениями ф не превысило ~3%>
что свидетельствует о возможности использо-
вания (в широком диапазоне
кр
,2-*-1,85)
уравнения для достаточно точной проверки
экспериментальных работ.
Так, например, по фреону-114 для t = Q°C
опытные исследования дают существенные
отклонения. По работам Фюнера с' = 0,217 [6],
36
Подобие термических и калорических свойств хладагентов
№ 1
1 Группа
J^rrT—
f-''Ч
А |Ы19,9-20,85
Ы' ^-0,62-0,63
j Образец
[ Фреон-13Б1
/ / = 0°С
\
»
6=20,0-20,8
т =0,645—0,66
I Образец
фреон-152
t = 0° С
III
6=21-23,25 !
^=0,52-0,61
Образец NH3
! i 30° С
I
[ t = 0° С
образец
фреон-21
] ;*':
1 Агент
1 1
Фреон-12
Фреон-13Б1
Фреон-21
Фреон-22
С2Н,СГ
С2Н60
Фреон-114
Фоеон-142
Фресн-152
C4H10 (iso)
NH3
CH3C1
so3
CH3NH3
CH3Br
Фреон-21
C2H5C1
Фреон-11
°с
-29,8
-57,8
8,9
-40,8
12,2
-24,8
3,5
-9,21
-25,0
-11,7
-33,35
-23,7
-10,08
- 6,7
3,5
8,9
12,2
23,72
С
ккал
кг
0,223
0,190
0,247
0,282
0,385
0,572
0,217
0,299
0,346
0,550
1,07
0,36
0,326
0,720
0,196
0,247
0,385
0,21
v"
м*\кг
0,0566
0,0154
0,3055
0,0471
0,555
0,174
0,145
| 0,148
0,113
0,250
0,963
0,508
0,818
2,032
0,927
0,3055
0,555
0,404
Ф,
опытные
3,94
12,32
0,810
6,00
0,720
3,30
1,50
2,02
2,93
2,20
1,11
0,71
0,398
0,35
0,21
0,810
0,720
0,519
Средняя
стоянная
Хю-3
19,59
11,47
21,287
15,65
ф по
уравнению
A2)
3,957
12,32
0,7933
6,213
0,6976
3,224
1,533
2,046
2,93
2,164
1,11
0,72
0,389
0,340
0,21
0,810
0,724
0,499
о
°я
0,5
0,0
2,0
3,0
3,0
2,0
2,0
1,3
0,0
1,5
0,0
1,5
2,5
3,0
0,0
0,0
0,5
3,5
Располагая значениями с"д>
можно вычислить энтальпию и
энтропию идеального и
реального газа.
При этом [1]:
. = i — i*>, A9)
М=
м
^-±- • — , а сходственные
точки:
кр
_т
V-x
кр
Ркр
Перлика — 0,2335 [9], а по данным
справочника американского общества
холодильщиков
0,23
ккал
[10]. На основании проведен-
кг° С
ного анализа можно полагать, что работы
Фюнера наиболее достоверны.
Определив по уравнению A2) несколько
значений Г, можно найти теплоемкость для
остальных температур из зависимости:
A6)
c' = a + bt + dt2^a' + b't.
Теплоемкость идеального газа
Из общего уравнения термодинамики:
т
i= J cfdT + il+Ы,
273,16
где M=f(P,T) = i~iud,
находим [3]:
ср — t -гб ,
€ад __ теплоемкость идеального газа
(Р = 0) при температуре -у С,
I" =, /ф -f г0 — энтальпия сухого насыщенного
пара при t = 0°С.
г — теплота парообразования при t°C.
л,- . . . ' = 0°С.
A7)
;i8)
Объемная
холодопроизводительность
Приняв в уравнении (8) Tk —
— Т0 = Д7\ можем для заданных
температур конденсации и
кипения полностью использовать
уравнение A2), заменив в нем <J
величиной объемной холодо-
производительности qv и
удельный объем пара <v" значением
v'q . При этом возможность ее
определения по соответствующим данным ряда
хорошо изученных веществ приобретает
известный практический интерес для приближенных
расчетов холодильных машин.
Выводы
В температурном диапазоне холодильной
техники подобие термодинамических свойств
характеризуется тем, что все одноименные
величины (или их логарифмы) в сходственных
точках являются линейной функцией от
найденных переходных масштабов (для вещества
образца М= 1).
Для определения термических и
калорических свойств, составления таблиц и диаграмм
с точностью, достаточной для решения
инженерных задач, необходимы всего лишь 2
опорные экспериментальные точки на кривой
давления пара — нормальная и критическая
температуры кипения.
Для многочисленных дериватов метана и
этана можно ограничиться только нормальной
температурой кипения.
Уравнения подобия обеспечивают
корригирование опытных данных и рациональную
организацию эксперимента.
Направление экспериментальных работ должно
идти по линии уточнения свойств веществ,
№ 1
Диаграмма концентрация — энтальпия раствора бромистый литий — вода
37
принимаемых в качестве образца для
малоизученных групп и новых соединений —
фторированных кетонов, эфиров [6] и др.
ЛИТЕРАТУРА
1. И. Бадылькес. Рабочие вещества холодильных
машин, Пищепромиздат, М., 1952 г.
2. Холодильная техника (Сборник научных трудов
ВНИХИ), Госторгиздат, М., 1955 г.
3. Отчет ВНИХИ № 1436, 1957 г.
Раствор бромистый литий — вода получил
за последние годы широкое распространение
в абсорбционных машинах [1, 2]. Вода в этом
случае используется в качестве хладагента,
а раствор бромистого лития — в прямом цикле
абсорбционной машины [3]. Холодильный
эффект достигается испарением воды, и в
холодильной части бромисто-литиевая
абсорбционная машина аналогична пароэжекторной.
Однако в этой машине процесс сжатия паров
осуществляется не за счет расширения пара
в пароструйном аппарате, а путем совершения
раствором прямого цикла.
Принципиальная схема бромисто-литиевой
машины приведена на рис. 1.
В генераторе / происходит выпаривание
слабого раствора за счет тепла, подводимого
по трубкам 9 греющим паром или горячей
водой. Образовавшийся в генераторе
практически чистый водяной пар поступает в
конденсатор 2, где он конденсируется; конденсат через
гидравлический затвор сливается в
испаритель 3. Теплота конденсации отводится
охлаждающей водой, циркулирующей через трубки 9.
4. И. Бадылькес. «Холодильная техника» № 3,
1957 г.
5. L. R i e d е 1. Z e i s t с h г. Elektrochem. т. 53.
1949 г., стр. 222.
6. R. Plank. Handbuch der Kaltetechnik, т. 4,
1956 г., стр. 400.
7. Я- Казавчи некий и О. Катхе.
«Холодильная техника» № 2, 1955 г.
8. Энциклопедический справочник «Холодильная
техника» т. 1, Госторгиздат (подготавливается к
изданию).
9. A. Perl i k. Z. ges. Kalteind., стр. 201, 1937 г.
10. Air Conditioning Refr. Data Book, Desing volume,
1955 r.
Крепкий раствор из генератора насосом 6
подается через теплообменник 5 в абсорбер 4.
Вода из охлаждаемого объекта поступает
в испаритель 3. В испарителе часть
поступившей воды выпаривается, за счет чего остальная
масса воды охлаждается. Охлажденная вода
насосом 8 снова подается на охлаждаемый
объект. Водяные пары из испарителя
поступают в абсорбер 4.
В абсорбере происходит поглощение водяных
паров крепким раствором бромистого лития,
поступившим из генератора. Слабый раствор
из абсорбера насосом 7 подается через
теплообменник 5 в генератор для выпаривания.
Так как рабочие процессы во всех аппаратах
бромисто-литиевой машины протекают под
вакуумом, то неизбежно попадание воздуха
в систему. Паровоздушная смесь удаляется из
абсорбера и конденсатора при помощи вакуум-
насосов,
К достоинствам раствора бромистый
литий — вода относится более высокий тепловой
коэффициент машины, по сравнению с водо-
аммиачной машиной, благодаря отсутствию
SIMILARITY IN THERMAL AND CALORIC
PROPERTIES IN REFRIGERANTS
By Prof. I. BadyVkes
Summary
Similarity in thermal and caloric properties is characterized here by the
linear dependence of all like quantities on the dimensionless conversion
factors derived.
In order to determine the properties of the methane and ethane
derivatives C^ H„ Fp C\q Brr with an accuracy sufficient for technical purposes
only a single experimental point, the normal boiling temperature need be known.
Диаграмма концентрация — энтальпия раствора бромистый литий —
вода для расчета абсорбционных холодильных машин
Доктор техн. наук, проф. Л. РОЗЕНФЕЛЬД, инж. М. КАРНАУХ
38
Диаграмма концентрация — энтальпия раствора бромистый литий — вода
№ 1
К бакуум - насосу
1 — генератор, 2—конденсатор, 3—испаритель, 4—абсорбер,
5—теплообменник, 6—насос для крепкого раствора, 7—насос для слабого
раствора, 8— насос для охлажденной воды, 9—трубка
ректификации, необходимость в которой
отпадает вследствие того, что нормальные
температуры кипения воды и бромистого лития
значительно отличаются друг от друга. Далее,
при применении машины этого типа для
кондиционирования воздуха вода после
кондиционеров охлаждается, непосредственно путем
кипения в испарителях.
Серьезным недостатком бромистого лития
является его агрессивность по отношению
к металлам. Поэтому система с раствором
бромистый литий — вода содержит
антикоррозийные добавки. Генераторы и абсорберы имеют
трубки из медно-никелевого сплава или
нержавеющей стали, а барабаны выполняются из
двухслойной стали, что несомненно удорожает
машину. Однако вследствие того, что машина
характеризуется меньшим расходом металла
по сравнению с водоаммиачной, применение
более дорогих материалов частично
компенсируется меньшим их расходом.
Высокие технико-экономические показатели
машин с бромистым литием способствовали их
применению для кондиционирования
воздуха [4]. Работы в этом направлении проводятся
в Институте теплоэнергетики Академии наук
УССР [5].
Опубликованные материалы,
характеризующие термодинамические свойства раствора
бромистый литий —вода, недостаточны для
полного расчета и анализа этих абсорбционных
машин.
Целью настоящей работы является
построение диаграммы концентрация —
энтальпия 'водного раствора бромистого лития.
Методика построения диаграммы
концентрация—энтальпия водного раствора
бромистого лития
Термодинамические свойства раствора
бромистого лития исследованы недостаточно. В
литературе нет экспериментальных данных,
которые позволили бы получить надежное
уравнение состояния, подобно тому, как это
сделано для водо-аммиачного раствора [6].
Вследствие этого в настоящей работе сделана
попытка построить энтальпийную диаграмму
по минимальным экспериментальным данным.
Рассмотрим методику построения диаграммы
раздельно для жидкой и паровой фаз раствора.
Жидкая фаза. Интегральная теплота
растворения водного раствора бромистого
лития при температуре 25° С экспериментально
изучена [7]. Используя эти данные, можно
построить изотерму 25° в диаграмме
концентрация — энтальпия, пользуясь выражением
энтальпия раствора.
i = kU + ib = О — U). ~ q ккал\кг, A)
где н, ib-~ энтальпия бромистого лития и воды
в чистом состоянии при
температуре и давлении раствора,
\ъ — концентрация раствора по
бромистому литию,
q — интегральная теплота растворения.
Так как в процессе смешения бромистого
лития с водой тепло выделяется, то последняя
величина в уравнении A) имеет
отрицательный знак.
Теплоемкость бромистого лития может быть
вычислена при помощи приближенного
уравнения [8].
С = П>5 + Л.10-3Г кшфг о с> B)
где
Т — абсолютная температура,
\л — молекулярный вес соли,
А — коэффициент, зависящий от свойств
соли.
№ 1
Диаграмма концентрация — энтальпия раствора бромистый литий — вода
39
Подставляя значения \х и А для бромистого паров бромистого лития очень мала по сравне-
лития в выражение B) имеем:
С = 0,1321 + 0,3477- 10~4Г ккал\кг °С. Bа)
Далее, при помощи известных таблиц
проф. Вукаловича [9] для воды и водяного пара
были определены значения энтальпий для
построения изотермы 25° С, приведенные в табл. 1.
Значения энтальпий воды и кристаллического
бромистого лития при 0° С приняты
равными 100 ккалркг.
Концентрация,
| ? %
Энтальпия,
1 ккал\кг
Энтальпия раствора бромистого лития при температуре
0
125,03
5
117,2
10
109,6
15
102,4
20
95,1
25
87,7
30
80,6
35
74,0
40
67,7
25° С
45
62,3
50
58,0
55
55,8
60
56,5
Экспериментальное исследование физико-
химических свойств раствора бромистого лития
в широком диапазоне температур и
концентраций в 1954—1955 гг. выполнили Центральный
котлотурбинный институт им. Ползу нова и
Л енингр адский технологический институт
им. Ленсовета.
Данные о теплоемкости раствора из этих
работ использованы для построения сети
изотерм в диаграмме | — L
Задаваясь определенным значением
концентрации и выбирая средние значения
теплоемкости для расчетного интервала температур,
были получены данные для построения
изотерм через каждые 2° С. Эти изотермы
в интервале температур от 0° С до 120° С
нанесены на диаграмму концентрация — энтальпия,
показанную на рис. 2.
Далее, с помощью данных по упругости
паров воды над раствором бромистого
лития [10] была построена вспомогательная
диаграмма в координатах t—IgP. При помощи
этой диаграммы были найдены значения
температур и концентраций для изобар в
интервале от 2 до 700 мм рт. ст. Эти данные
позволили построить сеть изобар в диаграмме
концентрация— энтальпия для водного раствора.
Таким образом, получена диаграмма жидкой
фазы раствора в области полной
растворимости бромистого лития в воде. В окончательном
тексте этой диаграммы нанесена линия,
отделяющая область образования насыщенных
растворов [10].
Паровая фаза. В интервале
рассматриваемых температур от 0°С до 120° С упругость
нию с упругостью водяных паров. Вследствие
этого упругостью паров бромистого лития
можно пренебречь. В этом случае энтальпия
паровой фазы определяется по значению
упругости и температуры для заданного
фиксированного значения концентрации. Отметим при
этом, что водяные пары над раствором
находятся в перегретом состоянии. Численные
значения указанных энтальпий определены с
помощью таблиц М. П.
таблица 1 Вукаловича [9]. С
целью облегчения
пользования диаграммой
над линиями для
жидкой фазы
раствора были нанесены
вспомогательные
линии постоянного
давления,
соответствующие изобарам
жидкой фазы. Эти линии дают значения энтальпии
перегретого водяного пара заданного давления
при температурах, соответствующих
концентрации жидкой фазы.
Пользование диаграммой
Пользование диаграммой иллюстрируется
стрелкой, показанной на рис. 2. В том случае,
если известны давление и температура
раствора, точка А пересечения соответствующей
изобары с изотермой дает возможность
определить концентрацию и энтальпию жидкости (см.
стрелки), а также параметры паровой фазы
(точка Б).
Тепловой расчет с помощью энтальпийной
диаграммы
В качестве примера ниже приводится
тепловой расчет машины холодопроизводительностью
100000 ккал\яас при температуре
охлаждающей воды ?И, = 20°С, температуре греющей
воды tn = 80°С и температуре охлажденной воды
^0 = + 5°C.
Изображение узловых точек рабочих
процессов бромисто-литиевой машины приведено на
рис. 3.
В настоящем расчете принято:
а) температура конденсации tk = 30°C,
б) температура слабого раствора на выходе
из абсорбера ?2 = 28СС,
в) высшая температура кипения раствора в
генераторе
tA = 70cC.
О 5 1Q 15 20 25 30 35 40 45 SO 55 60 65 70
Концентрация °/о
Рис. 2. Диаграмма концентрация — энтальпия раствора бромистый литий — вода
№ 1
Диаграмма концентрация — энтальпия раствора бромистый литий — вода
41
I к кал In
701%
Рис. 3. Узловые точки рабочих
процессов в диаграмме
Параметры узловых точек процесса,
найденные при помощи диаграммы концентрация —
энтальпия, приведены в табл. 2.
Тепловой расчет машины производится на
основании данных, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Параметры узловых точек рабочих процессов
бромисто-литиевой машины
Вода после испарителя (точка 1) .
Вода после конденсатора (точка 3)
Слабый раствор на выходе из
абсорбера (точка 2) *
Крепкий раствор на выходе из
генератора (точка 4)
Раствор в начале кипения в
генераторе (точка 5)
Раствор в начале поглощения в
абсорбере (точка 6)
Крепкий раствор на выходе из
теплообменника (точка 8) . . . .
Пар, равновесный жидкости в
испарителе (точка /')
Пар, равновесный раствору в
генераторе (точка 3')**
+5,0
30
28,0
70
58,0
38
40
+5,0
64,0
6,55
31,8
6,0
31,8
31,8
6
6,55
31,8
0
0
53,5
59,7
53,5
59,7
59,7
0
0 '
105,03
130,02
57,5
76,7
72,2
62,3
63
699,5
725,6
* Упругость паров в абсорбере принимается ниже упругости
паров в испарителе с учетом падения давления в паровой части
аппаратов.
U Л- к ог. .__ /4Н-/5'
*3' = -
'3'=-
ккал\кг.
Кратность циркуляции раствора:
Up 59,7
а =
кр'
-fc
59,7 — 53,5
= 9,63 кг\кг, C)
где: 5 — концентрация крепкого раствора,
%сл — концентрация слабого раствора.
Удельная тепловая нагрузка на
теплообменник
= (9,63 - 1) G6,7 - 63,0) = 118,2 ккал\кг. D)
Энтальпия слабого раствора на выходе из
теплообменника
^=57,5 +
9,63
= 68,8 ккал\кг.
E)
Удельная тепловая нагрузка на генератор
Я ген = h + (a—l)i,~ ш7 = 725,6 +
+ (9,63 - 1) 76,7 - 9,63-69,8 ==
= 715,5 ккал\кг. F)
Удельная тепловая нагрузка на конденсатор
Якон = 'з' ~h = 725,6 - 130,02 =
= 595,6 ккал\кг. G)
Удельная тепловая нагрузка на испаритель
Яисп = iv ~h = 699,5 - 130,02 =
= 569,5 ккал\кг. (8)
Удельная тепловая нагрузка на абсорбер
9a6c = iv + (а - 1) *8 - ai2= 699,5 + (9,63 - 1)
63 — 9,63-57,5 = 689,5 ккал\кг. (9)
Тепловой баланс машины:
а) тепло подведенное
Яген^~715>5
<7^-569,5
Яген + Яисп=12*5>° ККО,Л\кг
б) тепло отведенное
Якон = 595,6
Чабс = 689,5
^о« + ^с=1285'1 ккал\кг.
Тепловой коэффициент машины
i = ^ = 0,795.
A0)
Часовое количество пара, сжижаемого в
конденсаторе
Q0 10QCQQ
D
569,5
175,6 кфас. A1)
42
Методы испытаний домашних холодильников
№ 1
Тепловая нагрузка на генератор
Яген=ЯгенО = 715,5-175,6 =
=125642 ккал\яас. A2)
Тепловая нагрузка на конденсатор
Я*ан = Я*о*0 = 595,6-175,6 =
= 104687 ккал\яас. A3)
Тепловая нагрузка на абсорбер
Qe* = ?o*0 = 689,5-175,6 =
= 121076 ккал\яас. A4)
Тепловая нагрузка на теплообменник
Q«». = ^^= 118,2-175,6 =
= 20756 ккал\яас. A5)
Вычислив тепловые нагрузки аппаратов,
а также располагая значениями рабочих
температур (табл. 2), можно при наличии
коэффициентов теплопередачи выполнить
конструктивный расчет аппаратов машины.
На основании обработки имеющихся
материалов по свойствам раствора бромистый
литий — вода оказалось возможным по
минимальному числу экспериментальных данных
построить диаграмму концентрация —
энтальпия, обеспечивающую наиболее простое
проведение тепловых расчетов абсорбционных машин
данного типа.
ЛИТЕРАТУРА
1. R. Plank. Amerikanische Kaltetechnik, Teil II.
Absorptionskaltemachinen fur Klimaanlagen. uKaltetechnik"
№ 10, 1956 r.
2. И. С. Бадылькес. Рабочие вещества
холодильных машин. Пищепромиздат, 1952.
3. Л. М. Р о з е н ф е л ь д. Теория совмещенных
циклов абсорбционной холодильной машины. „Техническая
физика". Издательство Академии наук СССР, т. 22,
№ 8, 1952 г.
4. A. A. Berestneff. A new development in absorption
refrigeration. „Refrigeration Engineering" № 6, 1952 r,
5. A. H. Щербень, О. А. Кремнев и др.
Охлаждение и осушение воздуха в глубоких угольных
шахтах. Издательство Академии наук СССР, 1956 г.
6. Л. М. Р о з е н ф е л ь д. Энтропийные диаграммы
равновесия фаз водоаммиачного раствора. „Техническая
физика". Издательство Академии наук СССР, т. 2, 1952 г.
7. Под редакцией К. П. Мищенко и А. А. Рав-
деля. Краткий справочник физико-химических величин,
ГХИ, 1955 г.
8. Э. В. Брицке, А. Ф. Капу ст. и иск и и и др.
Термические константы неорганических веществ.
Издательство Академии наук СССР, 1949 г.
9. М. П. В у к а л о в и ч. Термодинамические свойства
воды и водяного пара, Машгиз, 1955 г.
10. Техническая энциклопедия. Справочник
физических, химических и технологических величин,
ОГИЗ РСФСР, т. 6, 1936 г.
CONCENTRATION-ENTHALPY DIAGRAM OF LITHIUM
BROMIDE-WATER SOLUTIONS FOR THE DESIGNING OF
ABSORPTION REFRIGERATING MACHINES
L. M. RosenfeVd, and M. S. Karnaukh
Summary
Based on an analysis of available data on the properties of lithium
bromide-water solutions an enthalpy concentration diagram was plotted and
an example was given of the thermal calculations for an absorption
refrigerating machine.
Методы испытаний домашних холодильников
А. ЖЕРЕБЦОВ, Н. ЛИХАРЕВА, В. ЯКОБСОН
За последние годы значительно возрос
выпуск домашних холодильников с
компрессионными и абсорбционными машинами, и поэтому
возникла необходимость в разработке единой
методики их испытания.
Для выполнения этой работы б. Всесоюзным
научно-техническим обществом холодильщиков
была создана комиссия под председательством
канд. техн. наук Б. С. Вейнберга. Правила
испытаний разработаны авторами этой статьи.
Данные правила являются руководством при
лабораторных испытаниях домашних
холодильников с машинным охлаждением.
№ 1
Методы испытаний домашних холодильников
43
Определения
Одной из основных величин,
характеризующих домашний холодильник, является его
полезный объем. Полезным объемом
домашнего холодильника называется объем,
используемый для хранения продуктов и производства
пищевого льда, выраженный в дм3 (литрах).
Для определения его нужно из общего
внутреннего объема шкафа вычесть объем,
занимаемый испарителем, за исключением части,
предназначенной для получения льда (или
хранения замороженных продуктов).
Внутренний объем шкафа определяется как объем
прямоугольного параллелепипеда,
ограниченного стенками холодильной камеры и дверью
шкафа.
Объем, занимаемый испарителем,
определяется как объем прямоугольного
параллелепипеда, ограниченного с боков и снизу
плоскостями, параллельными стенкам шкафа и
проходящими через нижнюю и крайние боковые точки
испарителя, сверху и сзади — стенками
холодильной камеры, спереди — дверью шкафа.
При боковом расположении испарителя и
расстоянии между стенкой камеры и
испарителем не более 80 мм за одну из боковых
стенок параллелепипеда принимается
соответствующая стенка холодильной камеры.
Объем пространства, предназначенного для
получения льда, определяется как объем
параллелепипеда, ограниченного стенками
испарителя и плоскостями, проходящими через
крайние точки испарителя.
За коэффициент рабочего времени
автоматической холодильной машины принимается
отношение времени работы компрессора или
нагревателя к общему расчетному времени.
Временем получения льда называется
промежуток между установкой льдоформы с водой
в холодильник и окончанием замерзания воды
в этой льдоформе. Процесс замораживания
считается законченным при понижении
температуры льда до —3° С.
Температура воздуха в шкафу определяется
как среднее арифметическое из показаний
четырех термометров сопротивления или
термопар, расположенных внутри шкафа. Место
расположения термометров (термопар) указано
ниже.
Основные показатели работы
Основными показателями работы
домашнего холодильника являются: температура
воздуха в шкафу, часовой расход электроэнергии
или газа, коэффициент рабочего времени
компрессора или нагревателя (для холодильников
с абсорбционными машинами). Кроме того,
к показателям работы холодильника относится
время получения льда в льдоформе.
Все перечисленные показатели определяются
при двух указанных ниже значениях
Температуры воздуха в помещении.
К показателям работы домашних
холодильников с компрессионными машинами относится
также величина звукового давления шума,
производимого машиной, а для холодильников
с абсорбционными машинами, имеющими
газовый обогрев,— содержание окиси
углерода СО в отходящих газах.
Условия проведения испытания
Образцы для испытания отбираются из
серийной заводской продукции (исправления
образцов перед испытанием не разрешаются).
Поддон, решетки и льдоформы должны быть
установлены на своих местах. Посуду для
продуктов удаляют из шкафа.
До испытания холодильники с
компрессионными машинами должны непрерывно работать
в течение 24 часов.
Испытание проводится при нормальной
температуре окружающего воздуха +20° С и,
кроме того, при повышенной температуре
окружающего воздуха +35° С для холодильников
с компрессионными машинами и +30° С для
холодильников с абсорбционными машинами.
Допускается отклонение средней за время
испытания температуры окружающего воздуха
от указанных значений не более +1°С.
Разность между температурой окружающего
воздуха, измеренной в двух точках, не должна
превышать 1° С.
Испытание должно проводиться в отдельном
помещении; скорость воздуха у испытываемого
холодильника не должна превышать 0,2 м/сек.
Звуковое давление шума, производимого
холодильником с компрессионной машиной,
измеряют в помещении, где звуковое давление
посторонних шумов не превышает 35 децибел.
Температурный градиент по высоте
помещения около испытуемого шкафа не должен
превышать: ГС на \ м при температуре
помещения + 20° С, соответственно 2° при 4-30°, 2,5°
при +35°. Колебание температуры воздуха
в помещении во время испытания не должно
превышать +0,5° С,
Испытание нужно проводить при
номинальном напряжении в сети A27 или 220 в) или
при постоянстве давления и теплотворной
способности газа.
44
Методы испытаний домашних холодильников
№ 1
Колебание напряжения в сети не должно
превышать +1% от номинального значения,
а колебание давления газа перед горелкой
должно быть не более +2 мм вод. ст.
Колебание теплотворной способности газа
допускается не более 5%.
Холодильники испытываются при двух
крайних (не считая режима оттаивания и режима
непрерывной работы) и среднем положении
ручки регулятора температуры.
Испытание
Холодильник устанавливают на расстоянии
не менее чем 500 мм от стен и других
холодильников. Его не следует устанавливать
вблизи отопительных батарей или других
источников тепла, а также он не должен быть
подвержен действию солнечной радиации. Перед
началом испытания проверяют величину
температурного градиента.
Во время испытания измеряют температуру
воздуха в помещении и в шкафу, расход
электроэнергии или газа. Кроме того, для
холодильников с автоматическим регулятором
температуры отмечают моменты включения и
выключения электродвигателя или электро-
? ?
ТМтк из
-Л?Л<л\?Л
? м ?
! I ! ! ! { ! S i i ! I ! !
Рис. 1. Размещение термометров сопротивления
термопар) в холодильном шкафу при боковом
расположении испарителя
?
I
???????
Рис. 2. Размещение термометров
сопротивления (или термопар) в холодильном
шкафу при центральном расположении
испарителя
нагревателя. Если в помещении звуковое
давление посторонних шумов не превышает
35 децибел, то одновременно измеряют
шумовое давление.
При испытании холодильников с
абсорбционными машинами, имеющими газовый обогрев,
до и после испытания определяют
теплотворную способность газа и содержание СО в
отходящих газах.
Температуру воздуха в помещении измеряют
двумя термометрами или термопарами с
точностью не менее 0,2° С. Термометры или
термопары располагают против центра каждой
боковой стенки холодильной камеры на
расстоянии 250 мм от нее. Температуру воздуха
в холодильнике измеряют четырьмя
термометрами сопротивления или термопарами
с точностью не менее 0,2°.
При расположении испарителя по рис. 1 или
рис. 2 один термометр помещают на
вертикали, проходящей через центр испарителя, по
середине расстояния между низом испарителя
и дном холодильной камеры. Другие три
термометра помещают на вертикали, проходящей
посередине расстояния между испарителем и
боковой стенкой камеры, на половине глубины
камеры, причем один из них должен отстоять
на Ve высоты от верхней стенки, другой —
на 1/2 высоты и третий — на Ve высоты от дна
камеры.
№ 1
Методы испытаний домашних холодильников
45
При расположении испарителя по рис. 3 два
термометра помещают на расстоянии XU
высоты от испарителя и *Д ширины камеры от
боковых стенок камеры справа и слева и два
термометра помещают на расстоянии lU
высоты от низа камеры и lU ширины от боковых
стенок камеры справа и слева.
Температуру льда в льдоформе измеряют
термометром сопротивления или термопарой,
установленной в центре одной из ячеек
переднего ряда. Точность измерения — до 0,2° С.
Расход электроэнергии измеряется
счетчиком. Для абсорбционных машин допускается
применение амперметра и вольтметра или
ваттметра классов точности 0,2 и 0,5. Расход
электроэнергии измеряют с точностью до 3%.
Расход газа измеряется газовым счетчиком
или газовыми часами с точностью до 3%.
Снятие характеристики проводится при
установившемся тепловом режиме. Это такой
период работы холодильника, при котором
колебания средней температуры воздуха
в шкафу не превышают 0,5°, а колебания
температуры воздуха в помещении и напряжение
тока в сети не превышают приведенных выше
величин.
При автоматической работе холодильной
машины за среднюю температуру воздуха
в шкафу принимается средняя температура за
цикл.
Время расчетного участка, по которому
подсчитывают величины основных показателей
холодильника, должно составлять не менее
2 часов — при непрерывной работе
холодильной машины и не менее 4 часов — при
автоматическом регулировании. При этом
расчетный участок должен включать целое число
циклов, но не менее пяти.
Время замерзания воды в льдоформе
определяется при положении регулятора,
соответствующем наиболее низкой температуре
воздуха. Испытания рекомендуется проводить
непосредственно после определения тепловой
характеристики холодильника, без выключения
холодильной машины.
Количество воды, заливаемой в льдоформу,
должно быть равно ее емкости, указанной
в паспорте холодильника. Температура воды
в льдоформе при установке ее в шкаф должна
быть равна температуре окружающего воздуха.
Время получения льда определяется по
понижению температуры льда до —3° С.
Температура измеряется термометром сопротивления
или термопарой.
Звуковое давление шума, производимого
холодильником с компрессионной холодильной
машиной, измеряется в децибелах специальным
прибором — шумомером.
Содержание окиси углерода СО в отходящих
газах для холодильников, имеющих газовый
обогрев, измеряется газоанализатором с
точностью до 0,1 %.
Результаты измерений фиксируют в
протоколе испытания. Записывается время
включения и выключения компрессора или
нагревателя. Записи других величин производят через
равные промежутки времени, не реже одного
раза в 15 минут.
ГТ~ГТТТТ7"ТТ"ГП
Рис. 3. Размещение термометров сопротивления (или
термопар) в холодильном шкафу при центральном
расположении испарителя
После вычисления средних значений
показаний каждого прибора в измеренные величины
должны быть внесены поправки в соответствии
с градуированными данными.
Измерения
Перед каждым испытанием производят
внешний осмотр всех приборов. При осмотре
проверяют правильность выбора электрических
приборов, их установку (в горизонтальном или
вортикальном положении) и срок действия
клейма государственной поверки. Проверяют
правильность схемы, надежность всех
контактов и изоляцию проводников. Перед началом
46
Методы испытаний домашних холодильников
№ 1
измерений устанавливают стрелки приборов на
нуль. Измерительные приборы должны быть
защищены от действия теплового излучения.
Приборы для измерения температуры
(ртутные термометры, термопары, термометры
сопротивления) перед испытаниями поверяются
путем сравнения с образцовым ртутным
термометром в точках, отстоящих друг от друга не
более чем на 10°, и снабжаются паспортами.
Погрешность показаний ртутных термометров
не должна превышать .0,3° С.
Для определения величины поправок: при
температурах, не указанных в паспорте, для
каждого прибора должна быть построена
градуировочная кривая. При обработке
результатов испытаний к показаниям приборов
алгебраически прибавляют величину поправок
по градуировочной кривой. При отсчете
показаний ртутного термометра глаза наблюдателя
должны находиться на верхнем уровне
столбика ртути.
Свободный конец термопары, спаянный
с соединительным медным проводом, должен
быть погружен в пробирку с маслом,
помещенную в сосуд Дьюара, наполненный чистым
льдом (или снегом), смоченным
дистиллированной водой. У зажимов переключателя и
измерительного прибора должна быть
одинаковая температура.
нз>
-®-^wwv
Рис. 4. Схема включения электрических приборов
(измерение мощности)
Термопары или термометры сопротивления
должны быть проградуированы вместе с
соединительными проводами, переключателем и
прибором, которые будут использованы при
испытаниях холодильника.
При испытаниях нужно проверять установку
измерительного прибора на нуль. После
каждого отсчета электрическая цепь термометра
сопротивления должна быть разомкнута.
Расход энергии однофазного переменного
тока измеряют индукционным счетчиком.
Мощность постоянного или однофазного
переменного тока при безиндукционной
нагрузке определяют измерением напряжения и силы
тока как произведение полученных величин
или с помощью ваттметра. Для определения
мощности разрешается пользоваться приборами
лабораторного типа класса 0,2 или 0,5. При
из«мерении мощности с помощью амперметра
и вольтметра амперметр следует включать по
схеме рис. 4 так, чтобы он измерял величину
тока, поступающего только к потребителю, но
не к вольтметру. Таким же способом следует
включать и обмотки ваттметра при измерении
мощности ваттметром (токовую обмотку —
как амперметр, обмотку напряжений — как
вольтметр).
Длительность рабочей и нерабочей части
цикла измеряют двумя секундомерами или
другими приборами, обеспечивающими измерение
времени с точностью 0,5 сек.
Расход газа измеряют газовым счетчиком
или газовыми часами с ценой деления не более
0,2 л. Показания счетчика должны быть
приведены к нормальным условиям
(температура 20° С и давление 760 мм рт. ст.).
Расход, приведенный к нормальным
условиям,
0,385и @,0735Р+?) 3/
V* = " 2734-* М1ШС>
где:
v — измеренный расход, в мъ\час\
Р — давление газа, в мм вод. ст.;
В — барометрическое давление, в мм рт. ст.;
t — температура газа, в °С.
Давление газа, поступающего к счетчику,
измеряют жидкостным манометром.
Температуру газа, поступающего к счетчику,
измеряют ртутным термометром. Перед
началом испытания из счетчика спускают
конденсат. Теплотворную способность газа
определяют лабораторным газовым калориметром.
METHODS OF TESTING DOMESTIC REFRIGERATORS
A. Zherebtsov, N. Likhareva, V. Yakobson
Summary
The procedure and conditions are described for determining the
performance characteristics of domestic refrigerators with compressor and absorption
units; namely, temperatures in the cabinet interior, the hourly electrical energy
or gas consumption, the running time coefficient of the compressor or of the
heater in case of an absorption unit as well as the time for obtaining ice in
the ice cube trays, the sonic pressure of noise made by the unit and the CO
content of the outflowing gases from the absorption machine.
Исследование теплофизических свойств порополистирола
Г. ЛЕВИН, В. ВОЛЬМИР
Порополистирол (изопор, пористый
полистирол, полистирен) —сравнительно новый и мало
изученный материал. Эффективность
порополистирола как термоизолятора при невысоких
температурах (до 50—75° С) и ряд других
достоинств вызвали широкий спрос на него и
интерес к его свойствам. Он, в частности,
широко рекламируется в последние годы в
иностранной литературе [1]. Однако конкретных
опытных данных о теплофизических
характеристиках порополистирола опубликовано мало.
В новейшем справочнике [2] приведены
некоторые величины для поропластов,
объединенных в одну группу с пенопластами, без
указания о их структурных характеристиках и
исходных материалах (табл. 1).
Таблица 1
Наименование
материала
Пенопласты
(поропласты)
о
о»
«
я
н
«о Н.
О *
200
150
100
50
Коэффициент
теплопроводности
в сухом
состоянии, X,
ккал\м час град
0,05 \
0,042 1 при
0,04 \ 30° С
0,037 )
Допускаемая
температура, °С
50
Литературный
источник
По данным
Теплопроекта
В работе Е. А. Эдберга [3] для
порополистирола с порами размерами 0,05—0,15 мм,
полученного путем вспучивания полистирола
паром или горячим воздухом при t = 110—135°С,
приведено значение X = 0,030 ккал\м час град
при ч = 40 кг\м? и ? = 24°C.
Одна из германских фирм [4] сообщает, что
X изопора при у = 25 кг\мъ и t~0°C
составляет 0,0288 ккал\м час град. Кроме того, по
неофициальным сведениям для материала марки
ПС-1 (y = 300 кг\мъ) при ?=-90°С во
ВНИИКИМаше было получено значение Х==
= 0,038, что, учитывая температурную
зависимость X изопора [3], дает для t = 23°C
(средняя температура наших экспериментов) Х--—
=? 0,051 ккал\м час град.
Нами были исследованы образцы
порополистирола ПС-1 объемным весом f от 60 до
500 кг\мъ. Определялись по методам
регулярного теплового режима [5] все три основные
тепловые характеристики: коэффициент
теплопроводности X (ккал\м час град), коэффициент
температуропроводности а (м2/час) и удельная
весовая теплоемкость с (ккал\кгград),
которые связаны между собой зависимостью:
Х = асу. A)
Уравнение A), применение разнообразных
методов определений, а также анализ полученных
результатов и сопоставление их с исходными
данными и теоретическими формулами
позволили нам оценить достоверность измеренных
величин теплофизических характеристик и
зависимостей их от объемного веса
порополистирола.
Порополистирол представляет собой
двухфазную дисперсную систему с закрытыми
порами размерами до ~0,05 мм. Можно
предположить, что тепловые свойства ПС-1
(исключая, конечно, с) занимают промежуточное
значение, приближаясь при малых f к свойствам
сухого азота, а при больших у — к свойствам
монолитного полистирола1 (табл. 2).
Таблица 2
Наименование
1 вещества
Азот ....
Полистирол .
о
23
23
^
1,2
1050
м
^
^
а
0,246
0,324
о «^
2,25
14,4
v>
<3
о
<3
763
4,2
ы 1
тур-
точн
CL,S
Лите
ный
[21, [7]
18]
Проверка удельной теплоемкости
Удельная весовая теплоемкость
порополистирола измерялась по методу
микрокалориметра [5, 8]. Образцы (х-калориметры)
изготовлялись в виде сплошных цилиндров (d я^ 20
и h ^ 70 мм), оклеенных снаружи
алюминиевой фольгой, либо в виде крошки, помещаемой
в никелированный латунный полый цилиндр
тех же наружных размеров. Второй цилиндр,
так называемый N-калориметр (d я^ 20 и
h я^ 70 мм) — сплошной латунный, снаружи
никелирован.
В результате испытаний ряда образцов
(сплошных и крошки) различного объемного
веса было получено среднее значение с = 0,328.
При этом разброс результатов определений не
1 Влиянием нелетучих продуктов разложения
органического газообразователя, применяющегося при
изготовлении порополистирола ПС-1 (ТУ МХП 3202-54),
пренебрегаем.
48
Исследование теплофизических свойств порополистирола
№ 1
превышал 3%. В дальнейшем за исходную
величину с было принято среднее
арифметическое между измеренным нами опытным путем
значением с и приведенным в справочнике
(табл. 2), т. е. с = 0,326 ккал/кг град.
Измерения температуропроводности
Величины а определялись по методу акало-
риметра [5, 8], а также рассчитывались (ар)
в соответствии с A) по непосредственно
измеренным величинам X, с, f- Акалориметры
изготовлялись в виде кусков порополистирола
цилиндрической или призматической формы. Ряд
значений а крошки, необходимых для расчетов
по методу микрокалориметра, был измерен при
помощи акалориметра, состоящего из латунной
цилиндрической оболочки, заполненной
соответствующим испытываемым порополистиролом.
Измерения теплопроводности
Прямые определения X производились в
основном с помощью универсального плоского
бикалориметра [9 J в симметричном и несимметричном
вариантах. Рабочие камеры бикалориметра
заполнялись стружкой или крошкой
порополистирола в количестве, обеспечивающем после
сборки прибора заданную величину Y- Толщина
исследуемых слоев измерялась после монтажа
бикалориметра индикатором.
Расчетная формула бикалориметра [5,10]:
X = в.(АгПоо — В) ккал\м час град. B)
Здесь: Ь — толщина исследуемого слоя, в м\
в случае симметричного прибора:
где 8, и 82 — средние арифметические замеров
толщин слоев в обеих камерах, в м (в
описываемых опытах й = 1 —2 мм);
А — постоянная (фактор ядра), равная в
данном случае для симметричного прибора 3,63,
а для несимметричного — 7,26;
В — постоянная, учитывающая для
симметричного прибора потери тепла через „охранное"
кольцо, а для несимметричного —¦ через
„охранное" кольцо и „вспомогательный" слой. Для
применявшегося бикалориметра в симметричном
варианте 5 = 0,5, а в несимметричном В==
= 10—20, в зависимости от материала и
толщины „вспомогательного" слоя сравнения.
Некоторые измерения X были проведены по
методу Х-калориметра [5]. ^-калориметр
представлял собой цилиндр из порополистирола
(я;~34 и А~50 мм), оклеенный алюминиевой
фольгой, а TV-калориметр — сплошной латунный
цилиндр тех же размеров, снаружи
никелированный.
Подготовка и проведение экспериментов
При изготовлении образцов особое внимание
уделялось правильности их геометрической
формы и их однородности. Плиты
порополистирола заметно не однородны по плотности и
величине пор. Поэтому образцы изготовлялись
сравнительно небольших размеров, и в каждом
отдельном случае проверялся их объемный вес.
Взвешивание и измерение геометрических
размеров образцов производились тщательно и
многократно. Для измерительной
дифференциальной медь-константановой термопары были
взяты тонкие электроды (d = 0,1 мм), что
существенно при испытаниях материалов
малого объемного веса, когда искажение
температурного поля и дополнительная
теплоемкость, вносимая термопарой, могут заметно
повлиять на результаты измерений. Серьезное
внимание было уделено созданию надежных
контактов между образцом, термоспаем и
соответствующими частями калориметров.
Эксперимент в методах регулярного режима
первого рода сводится в основном к
определению при неизменных условиях теплообмена
величины темпа охлаждения образца или
калориметра в среде с постоянной температурой.
В данном случае испытания по методам
микрокалориметра и Х-калориметра
проводились в хорошо изолированной камере
спокойного воздуха, а по методам акалориметра и
плоского бикалориметра — в термостате с
энергично перемешиваемой водой. Температура
сред была ^20° С и не изменялась за период
эксперимента более чем на +0,1° С.
Для нахождения m фиксировались
изменения во времени показаний зеркального
гальванометра, включенного через магазин
сопротивлений в цепь упомянутой дифференциальной
термопары. При больших величинах m для
измерений времени применялся хронограф.
Начальная разность температур образца и
среды не превышала 5—8° С. При испытаниях
в воде образцы надежно защищались от
смачивания и проникновения влаги в
поверхностный слой. Для этого сплошные образцы —
акалориметры оклеивались металлической
фольгой с помощью клея БФ-2, а крошка
(стружка) помещалась в герметичные
металлические оболочки — акалориметры и бикало-
риметр.
№ 1
Исследование теплофизичесхих свойств порополистирола
49
Результаты измерений
В табл. 3, 4 и 5 помещены средние
арифметические результаты идентичных измерений а
и А, прямыми методами и косвенными — на
основании зависимости A). Точность
определений характеризуется воспроизводимостью
измерений значений т. В табл. 3 и 5 приведены
Таблица 3
Результаты определений коэффициента
температуропроводности сплошных образцов порополистирола по методу
акалориметра и расчетов соответствующих величин X по
формуле A)
т»
кг/л*3
64
33
107
| 175
206
500
Форма образца
Параллелепипед .
Параллелепипед
Цилиндр ....
Параллелепипед
Цилиндр ....
Параллелепипед .
/МО*,
м*
1,21
1,28
0,427
0,940
0,420
0,317
т оо,
Цчас
11,45
8,33
21,17
7,10
14,10
142,0
я-10*
м^час
13,85
10,70
9,26
6,67
5,92
4,50
X -Ю2, ]
Р,
ккал\м час
град
2,79
2,t0
3,23
3,80
3,98
7,34
Таблица 4
Результаты прямых определений величины X образцов
порополистирола по методам плоского бикалориметра и
цилиндрического Х-калориметра, а также расчетов соответствующих
значений а по формуле A)
1 3.
' 67
| 107
127
143
206
Метод испытаний
Симметричного бикалориметра (а —> оо)
Несимметричного бикалориметра (ос—»оо)
Несимметричного бикалориметра (а—»эо)
Симметричного бикалориметра (а —» оо)
Цилиндрического Х-калориметра (а=3,93)
2,82
3,15
3,35
3,50
4,0
ё 8
12,9
9,03
8,09
7,50
6,0
средние арифметические
величины т. При
испытаниях по всем описанным
методам максимальные
отклонения в рядах
измерений т от средних
арифметических не превышали
1-2%.
Анализ результатов
определений
Достоверность
полученных величин а и X
устанавливается анализом
обстановки экспериментов, сопоставлением с
опубликованными данными и теоретическими
уравнениями, а также ходом
экспериментальных кривых зависимости этих величин от
объемного веса образцов у или их пористости Р.
На рис. 1 изображена кривая зависимости
порополистирола от у (и Р), построенная по
данным табл. 3 и 4. Опытные точки хорошо
укладываются на плавную кривую, имеющую
характерный для такого рода зависимости вид.
Дальнейший анализ необходимо связать с
рассмотрением структуры исследуемого
материала и соответствующих теоретических
уравнений.
Порополистирол представляет собой
матричную дисперсную систему. Такие системы
характеризуются тем, что одна из фаз
образует связную матрицу при любой объемной
концентрации v этой фазы, большей нуля.
В некоторых случаях, однако, как например
при определениях теплоемкости по методу
микрокалориметра или теплопроводности по
методу бикалориметра, порополистирол удобно
испытывать в виде крошки или стружки. Ряд
опытов с плоским бикалориметром был
подготовлен так, что пластинки порополистирола,
осторожно срезанные (недеформированные),
были аккуратно уложены в виде слоистого,
чешуйчатого пласта, а затем сжаты между
крышкой и сердечником прибора. В конечном
итоге исследуемый слой был по структуре
близок к исходному матричному материалу.
В табл. 4 приведены результаты этих
определений.
Однако при объемном весе 200 кг/м3 и
выше создать такой слой трудно: при
срезывании образуется деформированная крошка,
более плотная, чем исходный материал, которая
не сжимается в массу, близкую по структуре
к матричной. Трудно обеспечить структуру
образца, близкую к матричной, и при заполнении
Таблица 5
Результаты определений а и X для крошки (стружки) порополистирола
7>
{кг\м?
Ь4
! 107
| 178
238
1 275
: зоо
л.104,
м*\час
11,7
7,67
5,75
4,97
4,24
V10''
ккал\м час
град
2,44
2,69
3,34
3,86
4,15
х.ю»,
ккал\м час
град
4,10
т оо,
Цчас
71,5
46,7
35,1
30,3
6,61
28,9
Примечания
—4
акалориметр К ==0,164«10_4
, ==0,164-10 Л
„ =0,164-10_4
,=0,164-10
симметричный бикалори-
метр
акалориметр
/{- = 0,164-10—4
4 Холодильная тнхника № 1
SO
Исследование теплофизических свойств порополистирола
№ 1
цилиндрических калориметров (например,
микрокалориметра) крошкой или стружкой.
В этих случаях образцы более близки к
насыпным материалам, имеющим так
называемую статистическую структуру.
¦ а.10*м2/час'
16
15
Ш
13
11
11
W
9
д
7
6
5
3
г
о
1.1 100 200 300 чОО 500 600 700 800 900 укг/м3
1 0.9 0.8 0.7 .0.6 0.5 ОЛ 0.3 0,1 0.1 О
^-величины, измеренные по методу акалори-
метра {таблица 31 при 23°С.
ь-беличины, рассчитанные по формуле'A) >
исходя из опытно-измеренных значений с,
Я и у (таблица 4).
и-деличина Л для чистого монолитного
полистирола
Рис. 1. Зависимость коэффициента
температуропроводности а порополистирола
матричной структуры от объемного веса 7 или
пористости Р
Теоретические уравнения и эксперименты,
в частности описываемые опыты, показывают,
что при одинаковом химическом составе
компонентов и одинаковом объемном весе
двухфазные матричные и двухфазные
статистические структуры обладают несколько
отличными теплофизическими свойствами. Поэтому
результаты определений % для крошки
(стружки), образующей статистическую структуру,
помещены в отдельную табл. 5.
В литературе [11, 12, 13, 14] приводится
значительное число разнообразных теоретических
и эмпирических формул для определений %
матричных и статистических систем. Однако,
как правило, в этих источниках не
рассматриваются интересующие нас органические
связанные материалы ячеистой структуры, хотя
все иные виды в ряде капитальных работ
[11, 13] рассмотрены детально. Поэтому мы
обратимся к общим теоретическим
зависимостям, выведенным на основании
электротепловой аналогии [12] и анализа структуры
гетерогенного дисперсного материала [15].
Действительной структуре исследованного
порополистирола и физическим
характеристикам его компонентов более других.
соответствуют исходные модели и теоретические
предпосылки, лежащие в основе следующих
формул.
а) Для" матричных гетерогенных
(двухфазных) систем.
Формула В. И. Оделевского [12]:
Х=Х, I
щ
1—у2 Х1
-К
ккал\м час град, D)
Формула Г. В. Рассела [15]:
\ =
р-1> + ±-A-рЦ
p'U — p + тЧ1 —pV3+ Р)
E)
б) Для статистических
гетерогенных (двухфазных) систем.
Формула В. И. Оделевского [12]:
х = C^ —1)Хг + C^2—1)А2
+
|/«3pi
—i)*i-K3pa--i)Ma
16
^2
2
(б)
Формула Г. В. Рассела [15]:
Х =
A_Р)!/з + А[1„A_Р)'/з]
A _ Р)Ъ _ A _ Р) + ха [B__Р)_A_Р)*/з j
Х2. G)
В уравнениях D) — G) приняты следующие
обозначения:
Xj и Х2 — коэффициенты теплопроводности
компонентов (фаз), в данном случае
соответственно — полистирола и азота;
vx и v2 — объемные концентрации фаз; Р —
пористость материала.
Пренебрегая объемным весом азота можно
считать v2^P.
Проверим, насколько хорошо эти значения
согласуются между собой и каков их разброс.
№ 1
Исследование теплофизических свойств порополистирола
51
На рис. 2 нанесены величины X (табл. 3 и 4)
порополистирола матричной структуры,
полученные прямыми определениями, а также
расчетами по уравнению A) и опытно измеренным
значениям а. Все точки хорошо согласуются
между собой и с небольшими отклонениями
укладываются на кривую, построенную в
соответствии с кривой а = а (у) — рис. 1. Хорошо
совпадает с нашими результатами величина X,
рассчитанная по данным ВНИИКИМаша и [3].
Это особенно важно потому, что достоверно
известна идентичность материалов, испытывав-
шихся во ВНИИКИМаше и нами. Что же
касается данных [2], то их сопоставить с
другими данными не представляется возможным, так
как, как указывалось выше, в этих источниках
отсутствует ряд важных сведений: химический
состав, размеры и характер пор и пр. По этой
причине, в частности, нельзя привести их к
единой температуре B3°С). Точки, построенные
в соответствии с [3] и [4], отклоняются от
экспериментальной кривой на 15%, что может
быть объяснено возможными различиями в
составе исходных материалов, технологии
изготовления, структуре и методах испытаний1.
График рис. 2 позволяет сделать вывод
о справедливости и закономерности
экстраполирования значений А в соответствии с кривой
рис. 1 до предельной величины А чистого
монолитного полистирола. В табл. 6 эти
величины А, рассчитанные для произвольно взятого
шага значений у по кривой рис. 1 и уравнению
A), обозначены через Хг Значения X,
рассчитанные по формулам D) — G),
соответственно обозначены:
Х4, Х5, Х6 и Х7.
!
Таблица 6
кг\мъ
50
I 100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
^i
0,047
0,095
0,190
0,285
0,380
0,476
0,571
0,666
0,762
0,857
0,952
V.^P
0,953
0,905
0,810
0,715
0,620
0,524
0,429
0,334
0,238
0,143
0,048
Хг102,
ккал\м
час
град
2,69
3,11
4,04
5,02
6,13
7,33
8,58
9,81
11,08
12,42
13,75
Х4-10'2
2,70
3,14
4,07
5,00
6,00
7,09
8,23
9,44
10,72
12,10
13,60
х5.ю*
2,72
3,17
4,09
5,15
6,17
7,32
8,57
9,80
11,10
12,43
13,78
Vio*
2,52
2,77
3,45
4,20
5,19
6,35
7,62
9,04
10,52
12,06
13,65
Х7.102
2,70
3,03
3,63
4,25
4,91
5,71
6,58
7,68
9,00
10,71
12,95 |
1 Данные [16], опубликованные после завершения
настоящей работы, также хорошо согласуются с нашей
экспериментальной кривой (рис. 2), но и в этой статье
не указаны температура и методика испытаний ПС-1 на
теплопроводность.
На рис. 3 изображены соответствующие
теоретические кривые, а также нанесены опытные
величины X, полученные для крошки
(стружки) (табл. 5), и значения Х\ (табл. 6).
А • 10 ккал/м час град
В i —i
7 12 100 200 300 U00 укг/М*
0 Л. 1 1- 1 —i ; 1
; до ьв а7 0,6 os
•- величины, рассчитанные по формуле A) и кривой
рис. 1 (таблица 6)
А- величины,рассчитанные naff) и опытно
измеренным а (таблица 3) при 23 °С
•—величины, опытно измеренные по методам
плоского бикалориметра и ламбдакалориметра
(таблица*) при 23°С.
q-величина А для сухого азота при 760ммрт.ст.
и 23°с F). 7 г г
к-величины X, приведенные в [2], при 30°С.
¦{•-величина, приведенная в [3], при 2ч°С,
А-величина, приведенная в [?], при 0°С<
Q- величина, полученная по данным ВНИИ/СИМаш>
при 23°С. .
"к-величины, приведенные в [16],
Рис. 2. Зависимость коэффициента
теплопроводности \ порополистирола матричной
структуры от объемного веса 7 или
пористости Р
Величины %и полученные в результате
экспериментов с образцами матричной структуры
и проверенные прямыми измерениями по
методам бикалориметра и Я-калориметра,
хорошо согласуются с теоретическими кривыми
для двухфазных систем ; матричной
структуры. Максимальное отклонение опытных
данных от кривой D) составляет ~ 4%, а от
кривой E) ~ 2,5 %. Результаты испытаний
крошки (стружки) хорошо согласуются с
теоретическими кривыми для статистических
двухфазных систем, особенно с кривой F),
максимальное отклонение от которой
составляет ~ 6,5%.
4*
52
Исследование теплофизических свойств порополистирола
№ 1
Л. 10 ккал/м час град
Ш
10
О
U&
/р
4?
SL&
^
\/
г
и
/у
V
h
Г/
и
/J
^
к
/^
f
и
/
/А
А
/1
//ч
ц\
/
'
\ \
1 100 100 300 МО SOO № 700 800 900 у кг
1 " 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0,9 0.8 0,7 US 0.5 № 0.3 02 0.1 О
о-величины Л1 порополистирола матричной
стриктуры, расчатанные по
экспериментальной. криМ а=а(ч)-рис. 1-и (рормулеA)-
таблица 6.
д-величины Л крошки (стружки) порополисти-
рола, измеренные по методам плоского д~ика-
лориметра и микрокалориметра 6
сочетании с акалориметром (тад~лииа5).
а-величины Л для чистого сухого азота
и чистого монолитного полистирола
Рис. 3. Сопоставление опытно измеренных
значений X порополистирола матричной
и статистической структур с
теоретическими зависимостями X от 7 или Р
1} и 2—теоретические кривые D) и E) для
двухфазных дисперсных матричных систем, 3 и
4—теоретические кривые (б) и G) для двухфазных
дисперсных статистических систем
ЛИТЕРАТУРА
1. Commers, Refrig. and Air Condit, v. 12, № 11.
1955 r.
2. Теплофизические свойства веществ. Справочник
под ред. Н. Б. Варгафтика, Госэнергоиздат, 1956 г.
3. Реферативный журнал «Электротехника» № 1, реф.
№ 181, 1957 г.
4. И. Душин. «Холодильная техника» № 1, 1956 г.
5. Г. М. Кондратьев. Регулярный тепловой
режим, Гостехиздат, 1954 г.
6. М. А. Михеев. Основы теплопередачи, Госторг-
издат, 1956 г.
7. Справочник по радиотехнике, под ред. Б. А. Сми-
ренина, Госэнергоиздат, 1950 г.
8. Г. М. Левин. «Заводская лаборатория» (принято
к опубликованию).
9. Г. М. Л е в и н. ВИНИТИ Гостехники СССР и АН
СССР, Передовой научно-технический опыт (принято
к опубликованию).
10. А. Ф. Бегунков а. «Заводская лаборатория» 18,
№ 10, 1260—1202, 1952 г.
11. А. Ф. Ч у д н о в с к и й, Теплообмен в дисперсных
средах, Гостехиздат, 1954 г.
12. В. И. Оделевский. ЖТФ, 21, вып. 6, 667—685,
1951 г.
13. Б. Н. Кауфман, Теплопроводность
строительных материалов, Госстройиздат, 1955 г.
14. А. А. Бабанов. ЖТФ, 27, вып. 3, 532—542,
1957 г.
15. Н. W. Russelt, The Journ. of the Amer. Ceram.
Soc, 18, № 1, 1—5, 1955 r.
16. А. А. Моисеев и Т. Ф. Дур асов а.
«Химическая промышленность», № 3, 141—147, 1957 г.
A STUDY OF THE THERMAL AND PHYSICAL
PROPERTIE OF POROPOLYSTYRENE
G. Levin and V. VoVmir
Summary
The thermal characteristics of poropolystyrene have been determined by
the non-steady state method.
The experimental values for the heat conductivity coefficients are in
agreement' with the values obtained from theoretical calculations.
Results of tests on granules showed good coincidence with theoretical
curves far a two phase system.
Исследование причин замерзания влаги в капиллярной трубке
и засорения фильтра домашних
электрохолодильников
Г. ЯГАНОВ
Предварительные наблюдения
Одним из наиболее сложных вопросов,
возникающих при освоении массового
производства домашних компрессионных
электрохолодильников, был вопрос предотвращения
замерзания влаги в капиллярной трубке.
В начальный период освоения нового
производства завод не располагал опытными
данными по допустимому содержанию влаги во фрео-
не-12. При испытании первых
экспериментальных агрегатов обнаружилось, что при одной и
той же влажности фреона замерзание влаги
в капиллярной трубке происходило
неодинаково. Одни холодильные агрегаты выходили из
строя в относительно короткие сроки, другие
работали безотказно в течение длительного
времени.
Это обстоятельство указывало, что на
процесс замерзания влаги оказывает влияние не
только абсолютное количество ее во фреоне, но
также и другие факторы, в частности, качество
фреонового масла, случайные загрязнения
статора электродвигателя, деталей компрессора,
внутренней поверхности трубок конденсатора.
Наряду с этим большое значение имеет
тщательная осушка и вакуумирование системы
холодильного агрегата.
Таким образом, решение вопроса о
предотвращении замерзания влаги не сводилось лишь
к уменьшению ее во фреоне.
Это была сложная комплексная задача.
Вышеуказанные факторы искажали
действительную картину процесса замерзания влаги.
Вследствие этого нельзя было произвести
расчета зависимости между влажностью фреона
и продолжительностью работы холодильного
агрегата до момента замерзания влаги в
капиллярной трубке. Вскоре, однако, было
замечено, что при содержании влаги во фреоне
более 0,001% она в большинстве случаев
замерзала в капиллярной трубке.
Холодильный агрегат, как показали
испытания, может надежно работать при влажности
не более 0,0006%.
Чтобы получить фреон столь высокой
степени осушки, на заводе был разработан и
применен метод вымораживания влаги при
температуре минус ПО—120° С. Для этого был
сконструирован и изготовлен специальный аппарат
непрерывного действия. После вымораживания
фреон содержал влаги менее 0,0006%, что
обеспечивало надежную работу холодильника при
наличии силикагельного осушительного
патрона.
В дальнейшей работе выяснилось, что,
несмотря на тщательную осушку фреона, масла и
всей системы в целом, имелись отдельные
случаи выхода из строя холодильников,
находившихся в эксплуатации, по причине замерзания
влаги в капиллярной трубке. Иногда
замерзание влаги сопровождалось засорением фильтра.
При этом химические анализы показывали
увеличение влажности фреона, находящегося в
холодильном агрегате, по сравнению с
влажностью фреона, применяемого на производстве.
В связи с этим возник вопрос, как и при каких
условиях в герметической системе
образовались влага и вещества, засоряющие фильтр,
в таких количествах, которые приводили в
процессе эксплуатации холодильников к выходу их
из строя,
Для того чтобы ответить на этот вопрос, нам
пришлось провести большую
исследовательскую работу, которая проводилась в
следующих направлениях: испытывались на
химическую и термическую стойкость материалы
изоляции электрообмоток статора
электродвигателя, изоляционный картон и фибра;
исследовались осадки, засорившие фильтры, силикагель
осушительных патронов, масло,
антиокислительная присадка, жидкость, не
смешивающаяся с маслом, обнаруженная в системе
холодильного агрегата.
На основании полученных результатов
исследования воспроизводился эффект замерзания
влаги в капиллярной трубке и засорения
фильтра.
Объекты исследования
Исследованию подверглись домашние кс
прессионные электрохолодильники, наход
шиеся в эксплуатации, выбывшие из строг
причине замерзания влаги в капилля
трубке.
При вскрытии холодильных агрегатов ¦
оказалось темно-бурого цвета. Фреон иу
54
Исследование причин замерзания влаги в капиллярной трубке
№ 1
пах веществ сухой перегонки дерева. Фильтр
одного агрегата засорился. Изоляция пусковой
и рабочей электрообмотки, картон и фибровая
гребенка двух статоров сильно обуглились и
стали хрупкими. В третьем статоре произошло
подгорание пусковой обмотки и выводных
концов. Изоляция рабочей электрообмотки имела
нормальный вид. Наблюдалась коррозия ста-
торного железа. Силикагель осушительных
патронов был пропитан маслом и имел темный
цвет. После слива масла из агрегатов в одном
случае отстоялось небольшое количество
жидкости, не смешивающейся с маслом. Жидкость
содержала во взвешенном состоянии темные
частицы, которые после долгого отстаивания
образовали рыхлый осадок темно-бурого цвета.
Исследование жидкости, не смешивающейся
с маслом
Жидкость, не смешивающаяся с маслом,
имела слабокислую реакцию. Вес ее вместе
с частицами, находившимися во взвешенном
состоянии, был немногим более одного грамма.
При нагревании исследуемой жидкости в
закрытом сосуде в присутствии безводной
сернокислой меди, помещенной над жидкостью,
бесцветная CuS04 становилась синей. Это
указывало на то, что темная жидкость содержала
воду, которая, соединяясь с CuS04, образует
кристаллогидрат CuS04 • 5Н20 синего цвета.
Отстоявшиеся хлопьевидные темного цвета
частицы отфильтровывались. Осадок
последовательно промывался бензином, бензолом и
спиртом для удаления масла и смолистых
веществ. Промытый и высушенный осадок весил
0,41 г. Из фильтрата (бензола и спирта) после
их испарения выделились вязкие, смолистые
вещества в количестве 0,15 г. Качественным
анализом установлено отсутствие
антиокислительной присадки как в жидкости, так и в осадке.
Состав веществ, засоряющих фильтр
Во всех наблюдавшихся случаях вещества,
отложившиеся в фильтре холодильных
агрегатов, представляют собой рыхлые, губчатые
осадки. Плотность их зависит от большего или
меньшего содержания масла в осадке. При
растирании осадка образуется густая, липкая
масса темно-коричневого цвета.
Осадок состоит из органических веществ,
которые в значительном количестве растворяются
в спирте и бензоле. Во фреоновом масле при
комнатной температуре осадок не растворяется.
Растворившиеся вещества в бензоле или
спирте после испарения растворителей
выделяются в виде лакообразных пленок темного
цвета. В нерастворившейся' части одного
осадка обнаружены мельчайшие закоксованные
частицы.
Общее содержание органических веществ
в осадках достигает 97%. В осадке после его
озоления найдено железо.
Химическая стойкость изоляции электрообмоток
статора электродвигателя
Ввиду обнаружения лакообразных веществ
в составе осадков, засоряющих фильтры,
возникло предположение, что они являются
продуктами растворения изоляции электрообмоток
во фреоне в процессе работы холодильников.
Для решения этого вопроса в лаборатории ис-
пытывалась на химическую стойкость по
отношению к фреону изоляция электрообмотки
двух статоров: одного статора в состоянии
поставки, другого — прошедшего бензомоику по
технологии цеха.
Результаты испытания показали, что
изоляция электрообмотки в условиях нашего опыта
не растворяется во фреоне-12. Следовательно,
непосредственной причиной, вызывающей
засорение фильтра, являются другие факторы.
Термическая стойкость изоляции
электрообмотки статора, изоляционного картона, фибры
и масла
Смолистые вещества, отлагающиеся в
фильтре холодильного агрегата, изменение цвета
масла и появление веществ с запахом сухой
перегонки дерева указывали на то, что они могли
образоваться только в условиях повышенных
температур.
Испытания на термическую стойкость
показали, что при нагревании изоляции
электрообмотки статора, картона и фибры до 140° С в
течение 24 часов заметных внешних изменений
не происходит.
В интервале температур 140—160°
наблюдается незначительное изменение цвета
изоляции электрообмотки и картона. Выше 160°
изменение цвета идет интенсивно, и при 250—
300° С изоляция электрообмотки, картон и
фибра становятся хрупкими и обугливаются.
Изменение цвета масла (потемнение)
наблюдается при температуре 100—120° при
длительном нагреве. При температуре 140° и выше
потемнение масла идет интенсивно.
№ i
Исследование причин замерзания влаги в капиллярной трубке
55
Исследование силикагеля осушительных
патронов
Силикагель осушительных патронов
исследовался на содержание влаги, на присутствие
антиокислительной присадки и на способность его
к дальнейшей абсорбции. При этом важно
было выяснить, возможна ли регенерация
силикагеля осушительного патрона без изъятия его
из испарителя.
Качественным анализом обнаружено
присутствие антиокислительной присадки в силикаге-
ле осушительных патронов.
Для испытания силикагеля на влагоемкость
были взяты несколько проб из осушительных
патронов. Одни из них испытывались без
какой-либо предварительной обработки, другие
высушивались при температуре 150° до
постоянного веса.
В первом случае силикагель, находясь при
испытании в эксикаторе над 58%-ной серной
кислотой (что соответствует получению
относительной влажности воздуха 20%), непрерывно
уменьшался в весе (терял влагу) в течение
7 суток. Далее, находясь на воздухе в течение
5 суток, силикагель практически не изменился
в весе. Таким образом, испытание показало,
что силикагель осушительных патронов
утратил способность к дальнейшей абсорбции
влаги.
Во втором случае влагоемкость силикагеля,
высушенного при 150° до постоянного веса,
оказалась ниже 4—5%.
В целях выяснения возможности вторичного
использования испарителя при ремонте
холодильного агрегата без изъятия осушительного
патрона испытуемый силикагель
последовательно промывался бензином и бензолом для
удаления масла и смолистых веществ. Затем
нагревался при 150° до постоянного веса. После
промывки и осушки силикагель испытывался
на влагоемкость, которая оказалась ниже
8—9%. Промывка бензином и бензолом с
последующим высушиванием силикагеля при
150° не приводит к желаемым результатам.
В большинстве случаев влагоемкость
силикагеля остается меньше требуемой по техническим
условиям.
Воспроизводство эффекта засорения фильтра
и замерзания влаги в капиллярной трубке
Основываясь на результатах исследования,
был воспроизведен эффект засорения фильтра
и замерзания влаги в капиллярной трубке. Для
этого были взяты два серийных холодильных
агрегата, электродвигатели которых
«принудительно» перегревались путем включения обеих
обмоток статора в электросеть с напряжением
127 в,
Один холодильный агрегат работал на этом
режиме непрерывно в течение 12 часов,
другой — 4 часов, после чего они были переведены
на нормальный режим работы. В течение
последующих 2 часов работы произошло
замерзание влаги в капиллярной трубке первого
ходильного агрегата. После оттаивания
замерзшей влаги в капилляре замерзание вновь
повторялось. При вскрытии агрегата фреон имел
запах сухой перегонки дерева. Масло имело
бурый цвет. Изоляция пусковой электрообмотки
и картон частично обуглились. Фильтр
незначительно засорился мельчайшими частицами
обуглившихся веществ. Через несколько часов
работы вышел из строя второй агрегат, у
которого также замерзла влага в капиллярной трубке.
Засорения фильтра при этом не произошло.
Выводы
1. Установлено, что осадок, засоряющий
фильтр, в основном состоит из органических
смолистых веществ, содержание которых
достигает 97%.
2. Повышенное содержание влаги,
обнаруженное в герметической системе холодильных
агрегатов, вызвавшее замерзание капиллярной
трубки, и наличие смолистых веществ,
засоривших фильтр, явилось следствием ненормальных
условий работы холодильных агрегатов.
3. Источниками образования влаги и
смолистых веществ являются: масло, изоляция
электрообмоток, картон и фибра, которые под
влиянием нагрева до высоких температур
разлагаются с образованием воды, газообразных и
смолистых веществ. В описанных случаях
нагрев органических веществ шел так интенсивно,
что это привело к обугливанию изоляции
электрообмотки, картона и фибры.
4. При интенсивном обугливании изоляции
электрообмотки, фибры и картона образование
влаги происходит в короткий срок. Это
вызывает быстрое замерзание капиллярной трубки.
Потому в подобных случаях фильтры остаются
чистыми, так как они за это время не успевают
засориться смолистыми веществами.
5. Засорение фильтра смолистыми
веществами представляет собой относительно
медленный процесс отложения смол в порах фильтра.
При медленном образовании смолистых
веществ накапливание влаги происходит также
постепенно, чем и можно объяснить, что засо-
56
Исследование причин замерзания влаги в капиллярной трубке
№ 1
рение фильтра иногда сопровождается
замерзанием капиллярной трубки.
. 6. Постоянство состава осадков, идентичность
структуры их указывают на то, что
образование смолистых веществ вызывается постоянным
действием одних и тех же факторов, из которых
главным фактором является нагрев до высоких
температур.
7. Возникновение высоких температур при
работе электродвигателя может происходить по
причинам перегрева электрообмоток статора,
из-за нарушения регулировки реле, виткового
замыкания из-за нарушения изоляция
электрообмотки, резкого колебания напряжения
в электросети, вызывающего порчу реле и
статора электродвигателя. И наконец
образовавшееся засорение фильтра вызывает перегрузку
в работе электродвигателя, что также влечет за
собой повышение температуры и тем выше, чем
сильнее засорение фильтра.
Публикуемая работа не охватывает, конечно,
всего комплекса сложных вопросов, связанных
с процессами образования смол и влаги в
процессе работы холодильных агрегатов. Она
является лишь первым шагом в изучении этих
явлений.
Базируясь на фактическом материале,
работа вносит ясность в основные вопросы,
связанные с засорением фильтра и замерзанием
влаги в капиллярной трубке. Прежде всего
необходимо различать два случая выхода
холодильных агрегатов из строя по причине
засорения фильтра и замерзания влаги в
капиллярной трубке.
Первый случай. Интенсивный нагрев до
высоких температур изоляции электрообмотки„
картона и фибры вызывает обугливание их.
Образующаяся при этом влага быстро
замерзает в капиллярной трубке. Фильтр при этом
остается чистым.
Второй случай. Длительное действие
повышенных температур (ниже температур
обугливания органических веществ) ведет к осмоле-
кию масла и постепенному отложению смол
в фильтре.
Первый случай нужно отнести к
незакономерным явлениям, сравнительно легко
устранимым путем улучшения качества изоляции:
электрообмоток, реле и др.
Второй случай нужно рассматривать как
быстрое старение материалов под влиянием
повышенных температур.
Изучение этих явлений представляет
большое практическое значение.
Дальнейшие усилия должны быть
направлены на устранение причин, вызывающих нагрев
материалов до высоких температур, на подбор
высококачественных антиокислительных
присадок и более термостойких масел.
CAUSES OF WATER FREEZING IN A CAPILLARY TUBE AND THE
CLOGGING OF STRAINERS IN DOMESTIC
ELECTRIC REFRIGERATORS
By G. Jaganov
Summary
The author stresses the effect of the operating conditions of refrigerators
on the increase in moisture content resulting in the freezing of the capillary
tube and on the clogging of the strainer due to the presence of resinous
substances.
The sources of moisture and resinous substance formation are noted.
Важные вопросы производства искусственного льда
Канд. эконом, наук М. ПОЗ И И
Производство искусственного водного льда
находится в тесной связи с развитием всех
звеньев холодильного хозяйства.
В настоящее время производство
искусственного водного льда сосредоточено в 4
отраслях. Основными из них являются
железнодорожный транспорт, рыбная
промышленность и торговля.
Средняя мощность льдозавода составляет
23,3 т в сутки. По отдельным отраслям она
характеризуется следующими данными:
Наименование отраслей
Средняя
мощность льдозавода
(в сутки)
30,6
25,6
23,6
6,6
Из приведенных данных видно, что в
различных отраслях промышленности и торговли
льдозаводы строились по преимуществу
небольшой мощности. Таким образом, каждая
данная отрасль рассчитывала мощность
завода исходя только из своих потребностей.
На железнодорожном транспорте удельный
вес льдозаводов мощностью до 20 т в сутки
составляет свыше 70%, в рыбной
промышленности— до 10 т составляет 60%. В системе
торговли преобладают льдозаводы мощностью
до 20 т. Удельный вес их к общей мощности
составляет 81,5%.
В таких крупных промышленных и
населенных центрах, как Минск и Таллин, построены
заводы искусственного водного льда
мощностью 10 т в сутки.
Строительство заводов искусственного
водного льда небольшой мощности является
характерным для всех отраслей пищевой
промышленности, транспорта и торговли. Эта
особенность в ряде случаев объясняется
ведомственным подходом к строительству
льдозаводов.
Производство искусственного водного льда
в целом по Союзу в настоящее время
составляет 380 тыс. т. в год. Его удельный вес в
общем балансе использования и реализации
льда составляет не более 2%.
По отдельным отраслям выпуск
искусственного льда характеризуется следующими
данными:
Наименование отраслей
Железнодорожный транспорт
Торгсвля
Рыбная промышленность
Мясо-молочная промышленность
Выпуск
искусственного льда
157ГС0
82Г.Г0
12Г0Г0
1-10G0
В %
42,1
32,1
22,0
3,0
Искусственный лед, вырабатываемый льдо-
заводами Министерства путей сообщения,
полностью используется для перевозки
скоропортящихся продуктов. Рыбная и мясо-молочная
промышленность вырабатывают лед для нужд,
своих предприятий. Лед, выпускаемый
распределительными холодильниками
Министерства торговли, реализуется в торговой сети и
на предприятиях общественного питания и
лишь в незначительной степени используется
для перевозки скоропортящихся продуктов.
Характерной особенностью является то, что
80% всех действующих заводов
искусственного водного льда размещены в южных
районах.
Льдозаводы Министерства путей сообщения
сосредоточены в основном в районах
Северного Кавказа, Закавказья, Казахстана и
Средней Азии. Подавляющее большинство
льдозаводов рыбной промышленности размещено в
районах Каспия и Азово-Черноморья. В этих
районах находятся наиболее мощные
льдозаводы. Часть льдозаводов E из 41) находилась
в районах Средней Азии. Размещение
льдозаводов мясо-молочной промышленности тесно*
связано с предприятиями этой отрасли. По*
мощности в большинстве своем суточная
производительность их не превышает 0,5 т.
Льдозаводы Министерства торговли также
размещены по преимуществу в южных
районах страны.
Одним из существенных недостатков в
размещении заводов искусственного водного льда
является их неравномерное географическое
размещение по отдельным промышленным
городам и пунктам массовых железнодорожных
отправок скоропортящихся продуктов. Так,
например, в таких важнейших пунктах
железнодорожных перевозок, как Чарджоу, Балад-
жары, Навтлуги, Кзыл-Орда, Хачмас и многих
других пунктах, до сих пор отсутствуют
стационарные льдозаводы. Все эти пункты
массовых железнодорожных отправок
скоропортящихся продуктов обслуживаются передвижнъь
58
Важные вопросы производства искусственного льда
№ 1
ми льдозаводами небольшой мощности. В
таких крупных потребительских и
железнодорожных пунктах, как Кутаиси, Самарканд,
Бухара, Кишинев, отсутствуют льдозаводы.
Крайне недостаточна также и мощность
действующих льдозаводов. Ярким примером
в этом отношении может служить льдозавод
г. Баку. Суточная мощность этого завода
составляет всего 164 т в сутки, а обслуживает
он не только нужды города, но и весьма
значительные потребности рыбной
промышленности и железнодорожного транспорта.
Далеко недостаточна производственная
мощность льдозаводов в Тбилиси и Ереване.
Острый недостаток в искусственном льде
испытывают такие пункты массовых
железнодорожных перевозок, как Кишинев, Одесса,
Симферополь, Мелитополь, Херсон, ст.
Кавказская, Белореченская, Тимашевская, Балад-
жари, Самтреди, Навтлуги, Дербент,
Гудермес, Самарканд, Кзыл-Орда, Чарджоу,
Джамбул, Керчь и ряд других крупных пунктов.
Расчеты показывают, что дефицит
производственной мощности искусственного льда в
южных районах страны составляет свыше 3000 т.
В настоящее время особенно острый
недостаток в искусственном льде испытывают
предприятия рыбной промышленности и
железнодорожный транспорт.
Серьезное значение приобретает
рациональное использование действующей мощности
льдозаводов и планомерная загрузка
оборудования. Между тем не все льдозаводы
рационально используют свою мощность. Многие
заводы Министерства путей сообщения,
находящиеся в одинаковой климатической зоне,
имеют различный уровень использования
производственной мощности.
Так, льдозавод в Минеральных водах
работал 122 дня, льдозавод в Батайске — 225 дней,
в Кавказской — 200 дней, в Самтреди—126
дней, в Тбилиси — 127 дней.
Аналогичное положение имеет место на
некоторых льдозаводах рыбной
промышленности и Министерства торговли СССР.
Преимущественное развитие искусственного
водного льда в южных районах вовсе не
означает, что строительство заводов
искусственного льда в средней полосе страны, а также
в районах Урала, Сибири и Дальнего Востока
должно быть прекращено.
Необходимо отметить, что проектные
организации различных отраслей пищевой
промышленности, торговли и Министерства
путей сообщения до сих пор не имеют ясной
точки зрения по вопросу строительства заводов
искусственного водного льда. Отсутствие
четких и экономически обоснованных позиций
влечет за собой либо полный отказ от
строительства льдозаводов в средней полосе
страны, либо строительство в крупных центрах
(Минск, Таллин) маломощных и экономически
не эффективных в эксплуатации льдозаводов.
В этой связи большое значение приобретает
выявление предпосылок развития
искусственного водного льда в различных районах
страны.
Основными предпосылками дальнейшего
развития искусственного водного льда
являются:
1) наличие на территории СССР районов,
где заготовка естественного льда невозможна
по климатическим условиям (районы юга);
2) необходимость организации выпуска
пищевого льда для производственных и
распределительных нужд многих городов и
промышленных центров средней полосы и районов
Урала, Сибири и Дальнего Востока.
Целесообразность организации
производства искусственного пищевого льда в ряде
городов и промышленных центрах страны, где
возможна заготовка естественного льда,
диктуется специфическими потребностями
отдельных отраслей производства (производство
колбасы) и в известной части — потребностями
предприятий общественного питания,
домашнего быта и медицинских учреждений (аптеки,
больницы).
В домашнем быту для хранения продуктов
следует иметь пищевой лед, удовлетворяющий
санитарно-гигиеническим требованиям,
предъявляемым к пищевым продуктам. 650 тыс.
домашних холодильников, предусмотренных для
выпуска в шестой пятилетке, не
удовлетворяют всей потребности в них. В связи с этим
искусственный лед найдет применение и в
домашнем быту.
При исследовании условий применения
искусственного водного льда необходимо
учитывать многообразные и специфические
потребности торговой сети в отношении
хранения отдельных видов скоропортящихся
продуктов.
В торговле скоропортящимися продуктами в
настоящее время используется главным
образом естественный лед, однако следует иметь
в виду, что при хранении ранних овощей
целесообразно применять искусственный пищевой
лед.
В районах средней полосы искусственный
пищевой лед в основном должен найти приме-
№ 1
Важные вопросы производства искусственного льда
59
нение на предприятиях общественного питания
и в домашнем быту.
Естественный лед в районах, где заготовка
его возможна по климатическим условиям,
будет применяться преимущественно на
предприятиях мясо-молочной промышленности
(низовая молочная сеть), рыбной
промышленности, на транспорте и в торговой сети.
Следует при этом учитывать, что
соотношение различных отраслей пищевой
промышленности в использовании естественного льда
(мясо-молочная промышленность 71,3%, рыбная
промышленность 22,7% и промышленность
продовольственных товаров 6,0%) в основном
сохранится и в следующем пятилетии.
Важной предпосылкой дальнейшего
расширения сферы применения искусственного льда
как в промышленности, так и в торговле
является снижение чрезмерно высокой
себестоимости его производства.
В настоящее время коммерческая
себестоимость одной тонны искусственного льда
составляет по льдозаводам Министерства
торговли СССР в среднем 60 руб. против
себестоимости одной тонны естественного льда в
15 руб.
Таким образом, стоимость искусственного
льда в 4 раза выше стоимости естественного
льда. Кроме того, коммерческая себестоимость
искусственного льда колеблется в ряде
пунктов (Одесса, Сталинград) от 75 до 107 руб.
Это означает, что себестоимость
искусственного водного льда в указанных пунктах в 5—7
раз превышает себестоимость естественного
льда.
На льдозаводах мясо-молочной и рыбной
промышленности и в особенности на
льдозаводах Министерства путей сообщения
себестоимость искусственного водного льда еще
выше.
При существующем соотношении цен на
искусственный и естественный лед выпуск
искусственного льда, особенно в районах, где
возможна неограниченная заготовка
естественного льда, встречает серьезные экономические
препятствия.
Основными причинами высокой
себестоимости производства искусственного водного льда
являются чрезмерно большие затраты на
производство холода, зарплату, цеховые и
общезаводские расходы.
По отдельным предприятиям удельный вес
указанных статей затрат колеблется в
следующих пределах: холод от 29 до 63%, зарплата
от 3 до 12%, цеховые и общезаводские
расходы от 30 до 60% всех затрат.
Высокий размер затрат на холод
объясняется отсутствием серьезного контроля за
фактическими нормами его расхода на выработку
льда. На некоторых холодильниках
установилась порочная практика списывания на
искусственный лед значительной части затрат
холода на производство мороженого, термическую
обработку и хранение грузов. Стоимость
затрат холода на одну тонну льда достигает на
некоторых предприятиях 50 руб., или около
60% всех затрат.
Высокая стоимость искусственного льда в
большой степени зависит от размера цеховых
и общезаводских расходов. При этом особенно
велик размер цеховых расходов. На льдозаво-
де Львовского холодильника, например,
удельный вес цеховых и общезаводских расходов
составляет более 60% всех затрат.
На льдозаводе Московского холодильника
№ 9 цеховые и общезаводские расходы
составляют около 40% всех затрат. На льдозаводах
холодильников Донбасса размер накладных
расходов на одну тонну льда колеблется в
пределах 50—60% всех затрат. Такой высокий
размер накладных расходов является
следствием больших затрат на зарплату цехового
персонала и текущий ремонт. Для
иллюстрации нерациональных затрат на содержание
цехового персонала достаточно отметить, что
на многих льдозаводах имеется должность
директора завода. Между тем хорошо известно,
что на самом большом льдозаводе работают
2 крановщика. Давно назрел вопрос о
слиянии льдозаводов с другими цехами
холодильников, например с компрессорными.
Важное значение приобретает дальнейшее
сокращение чрезмерно высоких затрат на
текущий ремонт.
При исследовании цеховых и общезаводских
расходов установлено, что на уровень этих
видов затрат влияет мощность льдозаводов и
размеры выработки льда. Необходимо
отметить неэкономичность строительства
небольших льдозаводов. Не случайно, что
коммерческая себестоимость одной тонны
искусственного водного льда составила в Минске в 1956 г.
92,7 руб. (мощность завода 10 г в сутки).
Практика строительства льдозаводов
небольшой мощности, обслуживающих нужды
только одной отрасли, снижает экономическую
эффективность комбинирования производства
искусственного льда с холодильниками. Опыт
эксплуатации заводов искусственного льда,
построенных в составе холодильников,
показал, что наиболее целесообразной в
экономическом отношении формой организации произ-
60
Важные вопросы производства искусственного льда
№ 1
водства искусственного льда является
комбинирование его с холодильниками.
Строительство в крупных промышленных
центрах льдозаводов, рассчитанных на
обслуживание производственных нужд
предприятий пищевой промышленности, потребностей
транспорта и торговли, повысит мощность
предприятий и явится важной предпосылкой
снижения себестоимости производства
искусственного водного льда. Сооружение и
эксплуатация специализированных льдозаводов,
ввиду резко выраженной сезонности
производства и больших затрат на строительство и
эксплуатацию, оправдано только при крупных
масштабах производства в специфических
условиях железнодорожного транспорта.
Важное значение приобретает
усовершенствование техники производства искусственного
льда.
Произведенные ВНИХИ расчеты
показывают, что при строительстве автоматизированных
заводов по производству цилиндрического
льда в генераторах с непосредственным
испарением аммиака производственная площадь
сокращается более чем в 5 раз.
Автоматизация производства позволяет сократить в 2
раза затраты на рабочую силу.
Проектируемый в шестом пятилетии выпуск
сухого льда в количестве 20—25 тыс. т
сможет только в лучшем случае удовлетворить
специальные потребности промышленности и
торговли. Выпуск домашних холодильников
не в состоянии будет удовлетворить
быстрорастущие потребности населения. Следует также
учесть, что в течение ближайшего пятилетия
не все районы Союза будут полностью
обеспечены холодильными установками.
Это открывает большие возможности для
широкого использования искусственного
водного льда в торговле скоропортящимися
продуктами.
В соответствии с задачей
преимущественного развития производства искусственного
водного льда в южных районах и известного
развития его производства в других районах
страны мощность льдозаводов должна быть, по»
расчетам ВНИХИ, увеличена на 80%.
Увеличение производственных мощностей будет
достигнуто в основном за счет строительства
льдозаводов в южных районах страны.
Дальнейшее увеличение производства
искусственного водного льда намечается за счет
рационального использования производственных
мощностей действующих льдозаводов.
В течение шестого пятилетия намечается
расширение производственных мощностей
льдозаводов в Ереване, Баку, Симферополе,
Самтреди, Навтлуги, Тбилиси и других
пунктах. Предусматривается строительство новых
заводов в Алма-Ате, Караганде, Чарджоу,
Самарканде, Бухаре, Фергане, Сталинабаде,
Кутаиси, Батуми, Ялте, Кишиневе и в ряде
других пунктов.
Осуществление плана нового строительства
льдозаводов увеличит производство
искусственного водного льда в южных районах,
улучшит географическое размещение льдозаводов
по экономическим районам и промышленным
городам страны и будет способствовать
дальнейшему улучшению условий перевозки и
хранения скоропортящихся продуктов.
IMPORTANT PROBLEMS IN THE DEVELOPMENT OF WATER ICE
MANUFACTURE
By M. Pozin
S u mmary
The aspects are considered of the modern state of the water ice
manufacture in different branches of the food industry and trade.
Considerable attention has been given by author to the problem of ice
plant distribution and to the perspectives of development of this branch of
industry in the USSR.
ОБМЕН ОПЫТОМ
Экранирование охлаждающих батарей в камерах холодильников
Инж. В. ОГУРЦОВ
В статье под таким же заголовком,
помещенной в журнале «Холодильная техника»
№ 4 за 1956 г., сообщалось об экранировании
•охлаждающих батарей в одной из камер на
холодильнике Тульской области.
В этой камере на расстоянии 0,4 м от
охлаждающих пристенных батарей параллельно
наружным стенам был натянут брезент с
намороженным с обеих сторон слоем льда.
По центральному проходу камеры вдоль
штабелей мяса были развешены марлевые
полотнища с намороженным на них тонким
слоем льда.
В оборудованной такими экранами камере
при температуре —18° хранилось 312 т
баранины первой категории. К настоящему
времени закончено 22-месячное опытное хранение
этой баранины и получены данные об
изменении веса хранившегося мяса. По разнице
взвешиваний мяса при загрузке и выгрузке его из
камеры установлено, что фактическая убыль
его составила 126,8 кг, в то время как
допустимая убыль мяса по утвержденным нормам
составляет 9960 кг. Таким образом, потери мяса
снижены на 9834 кг.
Опыт показал, что в зоне грузового объема
камеры поддерживалась 100%-ная
насыщенность воздуха влагой. При перенасыщенности
воздуха влага выпадала на поверхности мяса
в виде кристаллов льда.
Мороженое мясо сохранилось значительно
лучше, чем в обычных камерах. По мнению
экспертов, мясо можно было хранить еще
6—8 месяцев без понижения его качества.
В экранированной камере качество
термоизоляции не влияет на степень усушки
мороженых продуктов, это подтверждается тем,
что наружные стены опытной камеры имеют
термоизоляцию с высоким коэффициентом
теплопередачи 0,55 ккал/м2час° С при
минимальной усушке. Потери холода через
ограждающий контур в экранированных камерах
определяют только интенсивность работы
холодильной установки.
Температура в грузовом объеме
экранированной камеры колебалась в более низких
пределах, чем в обычных камерах.
Поскольку главную роль в деле снижения
усушки играет экран, отделяющий
пристенные охлаждающие батареи от грузового
объема, то необходимо обеспечивать полную
герметичность этого экрана и постоянное наличие
непрерывного слоя льда как со стороны
батарей, так и со стороны штабелей.
При намораживании льда на экраны
следует учесть большую скорость испарения
(сублимации) льда, особенно с наружной стороны
экрана. Поэтому толщина наружного слоя
льда должна достигать 6 см, а внутреннего—
3 см.
Затраты на устройство экранирования
камер холодильников окупаются за несколько
месяцев хранения мороженых продуктов.
Для устройства экранов вместо брезента
можно успешно применять марлю и другие
дешевые виды редкой ткани. Опыт показал,
что на редкие ткани первые слои льда
намораживать даже легче, чем на брезент. На
Тульском холодильнике экранами оборудованы
камеры двух этажей.
В настоящее время экранированы камеры
на нескольких холодильниках в различных
климатических зонах.
Новый бочкоподъемник
Инж. В. РАВЧЕВ
Холодильники, занимающиеся хранением
бочковых грузов, нуждаются в механизации
погрузочно-разгрузочных работ при приеме,
отпуске и особенно при укладке бочек в
штабеля.
На нашем холодильнике подъем бочек на
штабель высотой до 3 ж ранее осуществлялся
с помощью наклонных лаг шестью рабочими.
Труд грузчиков был очень тяжелым. Шесть
рабочих перемещали в час 30—40 бочек.
В целях облегчения труда автором
настоящей статьи сконструирован бочкоподъемник,
который изготовлен коллективом
механических мастерских холодильника.
Разрез по Л Я
Рис.
№ 1
Обмен опытом
63
Бочкоподъемник состоит из следующих
основных частей (рис. 1): механического
каркаса 1, установленного на тележке 2, несущих
стоек <?, двух приводных валов 4 и 4а,
вилкообразных захватов полусферической формы —
нижним 5 и верхним 6, механической лебедкой
с редуктором для подъема бочек,
электромотора S, двух магнитных пускателей 9 с
пусковыми кнопками 10, двух концевых
выключателей 11 и натяжного блока 12.
Каркас и тележка монтируются из
швеллера № 10.
На верхнем основании каркаса установлен
мостик перекатывания бочек 13. С помощью
ручного тормоза 14 производится
регулирование скорости подъема бочек.
К задней стороне каркаса шарнирным
соединением прикреплены две стойки 3 из
швеллера № 10, на которых установлены
подшипники 15 с приводным двухмоторным валом 4
диаметром 80 мм, на котором закреплены сек-
торообразные кронштейны 16, изготовленные
из полосовой стали 6 мм, окаймленной по
контуру их полосой 100X8 мм.
ч • . .:ал*.г„ :~*&ф*
Рис. 2.
К кронштейнам 16 шестью болтами
диаметром 10 мм крепятся вилкообразные захваты 6,.
изготовленные из спаренных уголков 45Х45Х
Х5 мм.
Рис. 3.
С передней стороны каркаса на валу 4 а
имеется аналогичное устройство — секторооб-
разные кронштейны 17, на которых
укреплены вилкообразные захваты 5.
На приводных валах 4 к 4а нижней и
верхней ступеней с одной стороны закреплены
(приварены) тяговые полушкивы 18 и 19,
изготовленные из листовой стали 6 мм,
окаймленной по контуру угловой сталью 30X8 мм.
Концы троса 20 и 21 верхнего и нижнего
полушкивов крепятся на барабане 22 редуктора 7.
С другой стороны на приводных валах
закреплены шкивы 23 обратного (холостого)
хода, на них крепится трос холостого хода 24, с
помощью которого вилки без нагрузки
возвращаются в нижние положения. Натяжным
блоком 12 производится регулировка
положения захватов и натяжение рабочего троса.
Для подъема груза используется
электродвигатель 3,2 кет п = 960 эб/мин, установлен-
«64
Обмен опытом
№ 1
ный на нижнем основании каркаса-тележки,
соединенный при помощи полужесткой муфты
с редуктором типа крана «Пионер».
Тележка-подъемник имеет четыре колеса:
два задних 25 и два поворотных 26.
Бочкоподъемник предназначен для работы в
камерах холодильника высотой 3,2—3,5 м с
предельно возможной высотой подъема бочек
на 2,5 м.
Подъем бочек производится следующим
образом: бочкоподъемник подводится вплотную
к штабелю или вагону и устанавливается по
ходу движения бочек. Рабочий при помощи
деревянного наклонного мостика (высотой
.5 см) накатывает бочку на нижние
вилкообразные захваты. Включением электромотора
вилки-захваты вместе с бочкой, поворачиваясь
вокруг горизонтальной оси, становятся в
верхнее положение, а мотор выключается. Бочка
перекатывается через мостик на верхние
захватные вилки (рис. 2). Рабочий,
обслуживающий подъемник, включает электромотор через
второй пускатель, вилки-захваты нижней
ступени опускаются в нижнее положение для
захвата следующей бочки, вилки-захваты
верхней ступени, в это время поворачиваясь
вокруг оси, становятся в верхнее положение,
подавая бочку на штабель.
Выполнение задач в области дальнейшего
развития искусственного холода требует от
инженерно-технического персонала
холодильщиков-конструкторов, эксплуатационников и
научных работников творческой инициативы
в повышении технической вооруженности
предприятий, улучшении обработки и хранения
продуктов питания, интенсификации и
автоматизации технологических процессов,
механизации грузовых работ и др.
Улучшение качества пищевых продуктов и
расширение их ассортимента в большой сте-
лени зависят от уровня внедрения искусствен-
При подъеме бочек на второй ярус или при
подаче бочек на второй ярус вагона
вилки-захваты верхней ступени с несущими стойками 3
на шарнире опускаются или отнимаются
вовсе от каркаса.
На мостик перекатывания бочкоподъемника
и штабель камеры (вагона) устанавливаются
лаги, по которым бочка с захватывающих
вилок нижней ступени перекатывается на
штабель (рис. 3).
Описанный бочкоподъемник при
эксплуатации на холодильнике в течение 3 лет показал
хорошие результаты. От существующих бочко-
подъемников он выгодно отличается большей
производительностью, портативностью,
способом подачи и простотой изготовления.
Обслуживает бочкоподъемник машинист
подъемника. Вес бочкоподъемника 50 кг,
перевозят его один или двое рабочих.
Средняя скорость подъема одной бочки на
третий ярус штабеля или в вагон составляет
12 секунд.
Производительность бочкоподъемника 250—
300 бочек в час. Подъемник обслуживают 5
человек: двое рабочих подкатывают бочки к
подъемнику, а трое — размещают их на
формируемом штабеле.
ного холода во все звенья производства.
Многообразие отраслей, применяющих
искусственный холод, увеличивает потребность в
разнообразных типах высокопроизводительных
холодильных машин и аппаратов.
В журнале «Холодильная техника» будут
широко освещаться вопросы новой
холодильной техники: пути и средства ее дальнейшего
подъема, изучение и обобщение опыта
передовиков и новаторов производства, также
научно-исследовательские работы в области
искусственного холода.
Редакция ждет статей от читателей журнала.
К ЧИТАТЕЛЯМ ЖУРНАЛА „ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА"
КОНСУЛЬТАЦИЯ
О правилах техники безопасности при работе с ручным
электроинструментом и переносными ручными лампами
К работе с переносным
электроинструментом по действующим правилам техники
безопасности допускаются только лица,
обученные безопасным методам работ с этим
инструментом, мерам защиты при выполнении этих
работ и приемам оказания первой помощи.
Напряжение переносного
электроинструмента должно быть не выше 220 в в обычных
помещениях (без повышенной опасности).
В помещениях с повышенной опасностью и
особо опасных с точки зрения поражения
электрическим током, к которым принадлежат
сырые помещения, в том числе холодильные
камеры, и помещения с токопроводящими
полами (металлическими, земляными,
железобетонными, кирпичными), а также при работе
вне помещений допускается применение
инструмента с напряжением не выше 36 в и
повышенной частотой A80 гц и выше).
При невозможности использовать такой
инструмент допускается применение
электрических инструментов напряжением до 220 в
включительно, но только при выполнении
следующих условий.
Работающие лица должны быть в
диэлектрических (резиновых) перчатках и галошах
или ботах. Корпус инструмента должен быть
надежно заземлен, то есть соединен с
металлическим проводником, непосредственно
соприкасающимся с землей.
Защитные оболочки проводов и кабелей
должны заводиться в ручной
электроинструмент и прочно там закрепляться. Штепсельные
соединения должны быть сделаны так, чтобы
их токоведущие части были недоступны.
В качестве источников напряжения до 36 в
должны применяться трансформаторы .или
генераторы (преобразователи частоты).
Применять для этой цели автотрансформаторы и
добавочные сопротивления запрещается.
Присоединять провод к источнику питания
напряжением не выше 36 в следует либо
наглухо, либо с помощью штепселя,
установленного непосредственно на трансформаторе или
генераторе. В тех местах, где предусмотрено
безопасное присоединение к сети переносных
приемников тока, должны быть сделаны
соответствующие надписи.
Штепсельные соединения (розетки и
вилки), применяемые на напряжение 12 и 36 в,
должны по внешнему виду (по форме и по
окраске) отличаться от обычных соединений
для напряжения 100 и 220 в, чтобы по ошибке
нельзя было бы включить вилку 12 или 36 в в
розетку ПО или 220 в.
Переносный электроинструмент
напряжением выше 36 в должен присоединяться к
сети шланговым проводом: четырехжильным —
для инструмента с двигателями трехфазного
тока и трехжильным — для инструмента
однофазного тока. Четвертая жила в первом
случае и третья во втором предназначены для
заземления корпуса инструмента. Они по цвету
должны отличаться от остальных жил.
Штепсельная вилка провода и
соответственно розетки должна, кроме рабочих контактов
и гнезд, иметь еще заземляющий контакт и
гнездо для него. В исключительных случаях,
когда подключение к сети должно
осуществляться без штепсельного соединения, концы
провода должны иметь наконечники для
присоединения их к зажимам сети.
Вместо шлангового провода допускается, в
виде исключения, применение многожильных
гибких проводов (например, типа ПРГ) с
изоляцией на напряжение не ниже 500 в,
заключенных в резиновый шланг.
На корпусе переносных инструментов
напряжением выше 36 в должен иметься с
внутренней стороны специальный зажим для
присоединения заземляющего провода, отмеченный
знаком «3», или «Земля».
Напряжение ручных переносных ламп,
применяемых в холодильных камерах и вне по-
5 Холодильная техника № 1
66
Консультация
№ 1
мещений, должно быть не выше 12 в.
Присоединять их к трансформатору можно наглухо
или штепсельной вилкой, если на кожухе
трансформатора предусмотрена
соответствующая штепсельная розетка.
Учет и контроль. На каждом
переносном электрическом инструменте и лампе
должен быть обозначен порядковый номер.
На предприятии должно быть специальным
распоряжением назначено лицо,
контролирующее сохранность и исправное состояние
электроинструмента.
В специальном журнале должны отмечаться
сроки проверок и ремонтов.
При выдаче на руки и не реже чем раз в
месяц должна проверяться исправность
переносного электроинструмента и ламп
(отсутствие замыкания на корпус, целость
заземляющего провода, исправность изоляции провода,
отсутствие оголенных токоведущих частей и
соответствие условиям работы), а также
изоляция обмоток переносных трансформаторов.
Охлаждаемый объем открытого торгового
холодильного оборудования (витрин)
постоянно сообщается с помещением, в котором
установлено это оборудование. Разность
температур в помещении и в открытой витрине
достигает 30—40°. В связи с этим в охлаждаемом
объеме устанавливается неравномерная
температура. В точках, расположенных на разном
расстоянии от испарителя и дна витрины,
разница в температуре может составлять 20°
(иногда и больше).
Помимо этого, в открытых витринах
отмечаются и значительные колебания температуры,
зависящие от цикличной работы холодильного
агрегата.
Для сохранения качества пищевых
продуктов необходимо открытые витрины загружать
с учетом их температурного режима.
Проведенное во ВНИХИ испытание
некоторых отечественных и зарубежных витрин
показало, что при глубине 320—350 мм (как
например, в наиболее распространенной сейчас
отечественной открытой витрине для мяса
ПВ-6) в охлаждаемом объеме создаются две
температурные зоны.
В нижней зоне, до высоты 180 мм над дном,
изменение температуры по высоте
относительно невелико и равно 0,3—0,4° С на 1 см.
Изоляция переносного инструмента, ламп и
электропроводки проверяется с помощью
мегомметра не реже одного раза в 3 месяца.
При обнаружении неисправности работа
должна быть немедленно прекращена.
Работающему запрещается передавать руч
ной электроинструмент, даже временно,
другим лицам, разбирать его и самому
ремонтировать провода и штепсельные розетки.
Во время работы запрещается держать
электроинструмент за провод или касаться
вращающегося режущего инструмента (в
частности — при удалении стружки или опилок)
до полной его остановки.
Запрещается работать с ручным
электроинструментом на высоте более 2,5 м с
приставных лестниц.
При перерыве в подаче тока или перерыве
в работе электроинструмент должен быть
отсоединен от сети.
В. ЯКОБСОН
В зоне, расположенной между уровнем
180 мм и открытым сечением витрин,
повышение температуры идет быстрее и достигает
1,3° С на 1 см.
Поэтому при продаже из витрин ПВ-6
фасованных мясных продуктов и мяса пакеты
следует укладывать не выше чем на 150—180 мм
от дна витрины. При такой укладке
температура мяса не превышает +5° С (температура в
помещении до 25° С).
Если продукты находятся в витрине
несколько часов, надо менять местами пакеты,
уложенные в нишу и наверху витрины.
В открытых витринах температура
повышается в направлении от испарителя к стенке,
обращенной к покупателям (разница
температуры составляет в среднем 4° С). Для того
чтобы достигнуть лучшего охлаждения продуктов,
рекомендуется производить укладку пакетоз
вдоль витрины с небольшими промежутками.
Такие промежутки способствуют циркуляции
воздуха в витрине. С этой же целью
необходимо соблюдать интервалы в 25—30 мм между
продуктами и решетками, ограждающими
испаритель, и между продуктами и передней
стенкой витрины.
Д. ИОФФЕ
Температурный режим и размещение продуктов
в открытом холодильном торговом оборудовании
№ 1
Критика и библиография
71
производимых с помощью воздушной турбины при
необходимом количестве подаваемого воздуха в
количестве 950 кг/час давлением в 3 ата и температуре 180° С.
Воздух отбирается из приводной системы пропеллеров.
Вес компрессора и турбины с арматурой только 3,4 кг. Вся
установка для кондиционирования воздуха при полном
весе в 68 кг обеспечивает холодопроизводительность
в 45 000 ккал/час при температуре кипения +4° С.
Та же фирма выпускает турбокомпрессоры для
получения температур ниже—100° С. При этом применяется
каскадная система: трехколесный турбокомпрессор на
пропане служит для конденсации этилена, а
испаряющийся этилен конденсирует метан, который в
последующем кипит при очень низких температурах.
В разделе, посвященном установкам для быстрого
замораживания пищевых продуктов, приводятся
основные современные конструкции скороморозильных
аппаратов: контактных — с наличием большего числа
пластин, внутри которых циркулирует хладагент или
холодный рассол, туннельных — с принудительным
движением холодного воздуха и, наконец, погружных — с
заполнением солевыми растворами или спиртами.
Погружные аппараты используются в основном для
замораживания концентрированных фруктовых соков,
иногда в рассольных баках замораживается целая рыба.
Аппараты контактного и туннельного типа выпускаются
непрерывного действия с максимальной механизацией
производственного процесса.
Заслуживают внимания контактные аппараты,
состоящие из 15 пластин, между которыми размещается
2160 коробок, каждая весом по 280 г. Благодаря
оригинальной механизации один рабочий одновременно
обслуживает 6 аппаратов с укладкой 100 коробок в
минуту. Длительность заморозки —. 1,5 часа,
производительность агрегата — 500 кг в час.
В книге дано также описание современных
туннельных аппаратов. Во всех конструкциях достигнута
полная механизация подачи и выгрузки продуктов. В
аппаратах фирмы Иорк температура хладагента
составляет —40° С. температура циркулирующего воздуха
—34° С. При этом разность температур в различных
местах морозильного пространства не превышает 1° С.
Рядом со скороморозильным аппаратом располагается
С. С. Кутателадзе. Основы теории теплообмена.
Москва-Ленинград Машгиз, 1957, 383 стр. Цена 12 руб.
65 коп.
Излагается физическая картина явлений теплообмена,
дается основной математический аппарат теории
распространения тепла, наиболее важные практические
приложения этого аппарата и анализ
экспериментальных данных.
Наряду с рассмотрением теплопередачи в твердых
телах, теплоотдачи при течении в трубах и при
внешнем обтекании тел жидкостью в книге освещены
вопросы теплообмена в потоке газа при больших
скоростях и теплообмена в разреженных газах.
двухступенчатая фреоновая установка. Для нижней
ступени применяется ротационный компрессор.
Циркуляция жидкого кипящего фреона осуществляется с
помощью циркуляционного насоса.
В последнем разделе имеются общие технические и
статистические сведения о состоянии изотермического
железнодорожного транспорта в США, а также
приводятся новейшие опытные конструкции изотермических
вагонов с индивидуальным машинным охлаждением.
В 1955 г. в эксплуатации находилось не более 1100
таких вагонов, изучение работы которых привело к
положительным результатам. Как правило,
предусматриваются дизель-моторы для непосредственного привода
фреоновых компрессоров. В частности, установка
фирмы Термо-кинг снабжена дизель-мотором мощностью
30 л. с. и 6-цилиндровым компрессором, работающим на
фреоне-12. Мотор, компрессор, испаритель,
конденсатор, вентиляторы и другие вспомогательные механизмы
смонтированы на общем блоке, установленном на
передвижной платформе. Вся установка весит около 690 кг.
Холодопроизводительность в 7500 ккал/час
обеспечивает поддержание температуры воздуха внутри вагона
около —18° С при температуре наружного воздуха
+38° С.
Применяются также и комбинированные системы
охлаждения — аккумуляционные и компрессорные.
Аккумуляторы при ремонте или повреждениях
компрессора обеспечивают повышение температуры
воздуха в вагоне не более чем на 0,5° С в час.
В целом, труд проф. доктора Р. Планка является
образцом четкости и стройной систематизации
изложения материала.
Несмотря на краткость данного труда, автору
удалось наряду с принципиальными схемами осветить
также и характерные конструктивные особенности и
детали новых холодильных машин и технологических
аппаратов с историческим экскурсом в область развития
техники и экономики.
Рецензируемый труд вызовет живейший интерес со
стороны специалистов-холодильщиков, работающих
над дальнейшим совершенствованием холодильного
оборудования.
Доктор техн. наук, проф. И. БАДЫЛЬКЕС
Главы 14—17 посвящены теплоотдаче при
конденсации и кипении жидкостей, в них освещены известные
теоретические и экспериментальные исследования
автора книги по этому вопросу.
Сжижение и разделение углеводородных газов.
(Труды Института использования газа в
коммунальном хозяйстве и промышленности Академии наук
Украинской ССР, книга 4). Киев, Издательство
Академии наук УССР, 1956, 138 стр. Цена 5 руб. 75 коп.
В сборнике помещено 12 статей, посвященных
термодинамическим свойствам метана (приложена
диаграмма i — logp для метана), теоретическому и
экспериментальному исследованию процесса расширения
газов в поршневом детандере и другим вопросам.
НОВЫЕ КНИГИ
72
Критика и библиография
№ 1
А. Цапко. Льдосолевые холодильники. Архангельск,
Книжное издательство, 1956, 46 стр. Цена 70 коп.
Описан опыт строительства и эксплуатации льдосоле-
вых холодильников в рыбной промышленности.
М. А. Гринберг, И. Б. Гутман, А. А. Карпушкин.
Ремонт холодильников модели ХШ-1А. Москва, Рос-
гизместпром, 1957, 44 стр. Цена 1 руб. 15 коп.
Брошюра предназначена в основном для механиков
по ремонту домашних холодильных шкафов абсорб-
ционно-диффузионного типа конструкции завода
«Газоаппарат».
Е. С. Щербаков. Малоемкая холодильная система
с приборами охлаждения «Каскад». Москва, Пище-
промиздат, 1957, 35 стр. Цена 60 коп.
Описана конструкция аммиачных батарей типа
«Каскад» и аммиачные схемы (безнасосные и насосные)
с батареями «Каскад». Излагаются результаты
эксплуатации указанных батарей на холодильниках Улан-
Уденского и Одесского мясокомбинатов и Московского
мясоперерабатывающего завода.
Г. В. Ужик. Прочность и пластичность металлов при
низких температурах (Институт машиноведения
Академии наук СССР). Москва, Издательство Академии
наук СССР, 1957, 192 стр. Цена 7 руб. 70 коп.
В книге дается анализ причин аварий различных
сооружений, вызванных понижением температуры
(мостов, газгольдеров, больших резервуаров, судов).
Приводятся результаты экспериментальных работ
автора по вопросам прочности металлов в местах
концентрации напряжений при снижении температуры,
а также прочности и пластичности металлов при
весьма низких температурах.
К книге приложены 35 таблиц, в которых
приведены справочные данные, характеризующие изменение
механических свойств различных металлов при низких
температурах.
X. Р. Хакимов. Вопросы теории и практики
искусственного замораживания грунтов (Институт
мерзлотоведения Академии наук СССР). Москва, Издательство
Академии наук СССР, 1957, 191 стр. Цена 6 руб.
80 коп.
Излагается разработанный автором инженерный
метод решения тепловой задачи искусственного
промораживания грунтов и установленная зависимость
времени промораживания грунтов и величины теплосъема
от ряда факторов.
Дается оценка объема подсасываемой воды в
процессе замерзания ее в грунте и приводится критерий
отжатия воды из промораживаемых водонасыщенных
песков. Указываются конкретные рекомендации по
режиму замораживания и скорости циркуляции
теплоносителя. Описывается разработанный практический
прием учета влияний фильтрационного потока на
замораживание грунтов.
Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых
грунтов. Сборник 3 (Институт мерзлотоведения
Академии наук СССР). Москва, Издательство Академии наук
СССР, 1957, 323 стр. Цена 15 руб. 45 коп.
Первый раздел сборника включает обобщающую
работу ряда авторов — «О физических явлениях и
процессах в промерзающих, мерзлых и оттаивающих
грунтах», составленную на основе современных данных
физики, физико-химии и механики дисперсных тел.
Во втором разделе помещено 16 работ по отдельным
вопросам физики и механики мерзлых грунтов.
С, И. Гакичко. Холодильная обработка и хранение
каспийской анчоусовидной кильки (научное
сообщение). Москва, Госторгиздат, 1957, 24 стр., 70 коп.
Излагаются результаты научно-исследовательской
работы, проведенной автором во ВНИХИ. Даются
рекомендации о режиме охлаждения, замораживания и
хранения кильки для последующей переработки в
консервы типа сардин.
Л. Д. Берман. Испарительное охлаждение
циркуляционной воды. Издание 2-е, переработанное. Москва—
Ленинград, Госэнергоиздат, 1957, 320 стр., 17 руб. 15 коп.
Рассматриваются теоретические основы и практика
испарительного охлаждения воды в прудах, брызгаль-
ных бассейнах и градирнях. В первой части книги
излагаются вопросы тепло- и массообмена при
испарительном охлаждении, теория и некоторые вопросы
гидравлики охладителей; во второй части описываются
конструкции охладителей циркуляционной воды,
методы их теплового расчета и основные правила
эксплуатации.
Д. К. Тресслер, К. Ф. Ивере. Сохранение пищевых
продуктов замораживанием. Том 1 — Замораживание
свежих продуктов. Том 2. — Замораживание готовых и
подготовленных кулинарных изделий. США,
издательство АВИ, 1957, 1790 стр., 30 долл.1
В книге обобщен тридцатилетний опыт США в
области производства замороженных расфасованных
овощей, плодов, концентрированных фруктовых соков,
рыбы, птицы, мясных и молочных продуктов, освещены
вопросы хранения и транспорта замороженных
продуктов, торговли ими и т. п.
Второй том книги посвящен новой отрасли
производства — приготовлению и замораживанию готовых
блюд и кулинарных изделий, торговле ими и
использованию их как в домашних условиях, так и в
предприятиях общественного питания.
Дана подробная информация о подготовке и
замораживании разнообразных готовых блюд, включая
концентрированные супы, тушеную рыбу, тушеное мясо,
пироги с начинкой из птицы и другие блюда из птиц,
пироги с мясной начинкой и другие мясные блюда,
блюда из рыбы и моллюсков, рыбные палочки, полные
обеды с гарниром, соусы, подливки, пудинги, детские
блюда, блюда для пожилых, китайские, мексиканские
и другие национальные блюда. Приведены детали
промышленного производства и замораживания
хлебопекарных продуктов, включая сырое тесто, хлеб, булки,
пироги, пирожные и кексы, печенье, сдобу, оладьи,
вафли, сандвичи и др. Имеется глава о замораживании
и хранении конфет и других кондитерских изделий.
Книга представляет большой интерес для
работников холодильников, предприятий по замораживанию
продуктов, общественного питания и торговли.
1 D. К. Т г е s s 1 е г, С. F. E v е г s. The Freezing
Preservation of Foods. Volume 1: Freezing of fresh foods.
Volume 2. Freezing of precooked and prepared foods. USA.
Avi Publishing C0., 1957, 1790 p. p., 30 dol.
По страницам иностранных журналов
Изотермические и шлюзовые двери на холодильниках
На ряде холодильников за рубежом между
внутренними коридорами здания и наружными платформами
холодильника установлены специальные сооружения.
Последние позволяют организовать потоки
поступающих на холодильник и отпускаемых из него грузов,
обеспечить бесперебойную работу автопогрузчиков и
аккумуляторных тележек, транспортирующих продукты
внутри здания, и почти полностью устранить
проникновение теплого воздуха внутрь здания.
На одноэтажном холодильнике в г. Лос-Анжелос
такое сооружение установлено между коридором и
наружной платформой.
ЪЯО О О
Автоматические
закрывающаяся/
К Ддтоматичвски
у закрывающаяся
I/ дверь
Горизонтальна
скользящая
дверь
Рис. 1.
Как видно из схемы (рис. 1), оно состоит из двух
шлюзовых тамбуров и прохода для людей. Тамбуры
снабжены шлюзовыми дверями, которые открываются
только в одну сторону. Продукты из коридора на
платформу направляют через один тамбур и с платформы
в коридор — через другой. Ширина тамбура 3 м, длина
его 5 м. При такой длине тамбура двери закрываются
до того, как проезжающие в нем аккумуляторная
тележка или автопогрузчик достигнут противоположных
дверей.
В тех случаях, когда двери камеры выходят
непосредственно на платформу, они также снабжаются
шлюзовыми тамбурами. Шлюзовой тамбур со стороны
платформы перекрывается изотермической дверью.
Применяются механически работающие
изотермические двери. Не сходя с тележки, водитель может
открыть или закрыть изотермическую дверь. Для этого
достаточно нажать на стене кнопку или слегка
дернуть свисающий с потолка шнур. Для того чтобы
закрыть или открыть такую дверь, требуется затратить
не более 2—4 секунд.
Рис. 2.
Рис. 3.
74
По. страницам иностранных журналов
№ 1
Фирма Jamison Cold Storage Door C°изготовляет
изотермические двери, приводимые в действие
электропневматическим устройством, Фирма Clark Door C°
выпускает двери с электромеханическим
приспособлением.
На рис. 2 и 3 показаны изотермические двери фирмы
Clark. Завод-изготовитель поставляет полностью
укомплектованные двери. В комплект входят
изолированные секции дверей, электродвигатель, механическое
устройство, рама и др. Для изоляции дверей
используют пробку, стеклянную вату и другие виды
изоляции. В комплект, поставляемый фирмой, входит также
электрообогревательный кабель, который прокладывают
вдоль рамы дверей Он предохраняет двери от
образования инея и предотвращает примерзание полотен к
раме двери.
Установленные позади изотермических дверей
двухстворчатые шлюзовые двери легко открываются от
Рис.Н.
толчка автопогрузчика или груженой электротележки.
Под действием собственного веса отведенные двери
возвращаются на прежнее место, закрывая проем за
проехавшей тележкой.
Шлюзовые двери изготовляют из прочного
материала, выдерживающего удары тележек, на которых
продукты транспортируются внутри здания
холодильника. Имеются шлюзовые двери, изготовленные из
пластмассы. Обычно их обивают листами из дюралюминия.
Рис. 5.
Фирма Stic Clip Manufacturing C° рекомендует
шлюзовую резиновую дверь, каркас которой состоит из
резиновых трубок. К каркасу снаружи прикреплены
пластины из резины. Между пластинами и трубками
каркаса двери уложено от 15 до 25 резиновых подушек,
в которых находится сжатый воздух.
Толщина дверей не превышает 63 мм. Для их
подвески предусмотрены металлические шарниры и стальные
полосы, прикрепленные к резиновым пластинам дверей.
Вес резиновой двери составляет треть веса обычных
деревянных шлюзовых дверей, обитых металлом.
Стоимость резиновой двери немного больше деревянной,
но длительность ее эксплуатации дольше деревянной
в 4 раза. На рис. 4 и 5 показаны резиновые шлюзовые
двери.
При использовании на холодильниках шлюзовых
резиновых дверей, лепсо открываемых от толчка
небольшой силы, исключено повреждение грузовой тары,
поддонов, перевозимых на автопогрузчиках и
электротележках, а также уменьшается шум от ударов
тележек о двери.
В последних номерах английского журнала
Mechanical Handling рекламируется шлюзовая дверь, панели
которой изготовлены из прозрачного материала —
пластмассы. Через прозрачную панель можно увидеть
подъезжающую к двери тележку и этим
предотвратить с ней столкновение.
Канд. техн. наук М. ГУРАЛЬНИК
Кондиционирование воздуха отраженным излучением
За последние годы в журнале «Refrigerating
Engineering» ! был опубликован ряд статей профессора Милл-
са об установке кондиционирования воздуха,
основанной на новом принципе отраженного излучения
(reflective radiant conditioning). Профессор Миллс, являясь
специалистом в области экспериментальной медицины,
обратил внимание на то, что доля излучения в
теплоотдаче человека очень велика и составляет, по его
данным, до 60%. Поэтому охлаждение человека, которое
и является целью кондиционирования воздуха, можно
осуществлять без охлаждения всего объема воздуха и
массы строительных конструкций здания, направляя
на человека холодные поверхности, воспринимающие
его лучистое тепло.
Принцип кондиционирования отраженным
излучением заключается в следующем:
Представим себе помещение, в котором стены,
потолок и пол обладают способностью отражать все 100%
падающих на них тепловых лучей. Внутри помещения
находится источник теплового излучения — человек, а
также радиационная охлаждающая поверхность,
расположенная так, чтобы не производить конвекционного
охлаждения воздуха в комнате. Очевидно, что при
отсутствии поглощения лучистого тепла стенами тепло,
излучаемое человеком, отражаясь многократно от стен,
рано или поздно будет поглощено холодной
радиационной поверхностью, так как другого пути ему нет.
При этом температура воздуха в комнате может
быть относительно высокой, что не будет
препятствовать охлаждению человека.
Теоретический расход холода в этом случае должен
равняться тепловыделениям человека, что должно дать
экономию в холодильной мощности по крайней мере
в 5 раз.
Однако практически невозможно осуществить
поверхность стен, пола и потолка в комнате из материалов,
совершенно не поглощающих тепловых лучей.
Поглощенное тепло необходимо отводить от стен и других
поверхностей путем конвекции к воздуху комнаты, для
чего необходимо охлаждение воздуха в помещении.
Кроме того, необходимость смены воздуха в
помещении, регулирования влажности воздуха и борьбы с
проникающей через неплотности пылью требует
охлаждения приточного воздуха в специальном
воздухоохладителе. Поэтому практически экономия холода должна
получиться значительно меньшей.
Одноэтажный дом, в котором была осуществлена
опытная установка кондиционирования воздуха, имел
следующие показатели: общая площадь 168 м2, объем
без подвала 460 ж3, площадь наружных стен 149 м2,
площадь остекления 56 м2.
Стены — бревенчатые A50 мм) с обшивкой из
красного дерева. Пол — бетонный по земле. Крыша —
плоская с изоляцией войлоком. Здание расположено
продольной осью с востока на запад. С южной стороны
осуществлен вынос крыши на 1,2 м. Общий вид дома
дан на рис. 1.
Стены и потолок изнутри были оклеены тиснеными
обоями из плотной бумаги, покрытой слоем
алюминиевой фольги толщиной 0,01 мм. Фольга в свою очередь
была покрыта тонким слоем A \i) подкрашенного
лака, прозрачного для инфракрасных лучей, но
поглощающего видимую часть спектра. Цвета этого лака
1 «Refrigerating Engineering» № 11, 1950 г., стр. 1057;
№ 8, 1953 г., стр. 862; № I, 1955 г., стр. 48.
подбирались так, чтобы, создав приятное для глаза
впечатление, не уменьшить значительно отражательную
способность обоев. Для инфракрасных лучей
отражательная способность равнялась 90% вместо 97,5°/о для
чистой фольги.
Рис. 1. Общий вид дома проф. Миллса
в Цинциннати
Окна закрывались шторами из гладкой ткани,
покрытой изнутри алюминием. Ткань имела
отражательную способность, равную для инфракрасных лучей
80%- Шторы из алюминизированной ткани оказались
наилучшими по сравнению с алюминиевыми жалюзи
и тканью на найлоновой основе.
Рис. 2. Конструкция пола (/ — алюминиевая фольга,
2—белая пористая резина и 3—ковер)
Обработка пола состоит в укладке слоя
алюминиевой фольги / непосредственно на пол (рис. 2). Поверх
фольги укладывается лист белой пористой резины 2
с вафельной нижней поверхностью. Сверх слоя резины
укладывается обычный ковер. Излучение и поглощение
радиационного тепла этим ковром приводит к тому,
что он летом является наиболее прохладным, а зимой
наиболее теплым. Пористая резина, воздушный
промежуток и фольга дают хорошую изоляцию. Однако при
этом в зимнее время получается добавочный
конвективный теплообмен.
Конструкция радиационной поверхности изображена
на рис. 3. Она состоит из 9 зачерненных алюминиевых
76
По страницам иностранных журналов
№ I
трубок диаметром 19, уложенных в корыто из
полированного алюминия. Снизу корыто покрыто слоем
изоляции — фибергляс. Корыто размещено по периметру
комнаты под потолком в прямоугольном коробе из
листового металла, прикрепленном к стене. Угол между
стеной и потолком округлен алюминиевым
рефлектором, отражающим тепловые лучи из комнаты на
радиационную поверхность. Для удаления конденсата из
корыта в нем устроен дренаж. Описанная конструкция
радиационной поверхности практически почти
исключает конвективный теплообмен, так как холодный
более тяжелый воздух застаивается в корыте, наполняя
Рис. 3. Конструкция радиационной
поверхности
1—отражатель из полированного алюминия, 2—тепловые
лучи, 3—зачерненные алюминиевые трубы 0 19X0,9 ш,
4—изоляция 5=25 мм, 5—корыто из полированного
алюминия, 6--короб
последнее наподобие жидкости. Поэтому теплообмен
осуществляется почти исключительно за счет радиации.
Несколько иначе обстоит дело зимой. Нагретый в
радиационной поверхности воздух беспрепятственно
выходит из корыта, создавая конвекционные токи в верхней
части комнаты и прогревая без нужды потолок, что
приводит к увеличению потерь тепла.
Для устранения этого вредного явления корыто
перекрывается пленкой полиэтилена толщиной 0,15 мм с
прозрачностью для тепловых лучей 0,92, такой же, что
и у стекла для видимых лучей.
Как видно из описания, конструкция радиационной
поверхности приспособлена в основном для летнего
охлаждения. Там, где по климатическим особенностям
в нем нет необходимости и где вся задача состоит в
зимнем подводе тепла, конструкцию можно упростить,
выполнив ее в виде плоских поверхностей,
обогреваемых горячей водой и вмонтированных в потолок так,
чтобы «видеть» всю комнату (разновидность
панельного отопления).
В радиационных трубках протекала вода, зимой
нагреваемая газом в бойлере, а летом охлаждаемая
фреоновой холодильной машиной холодопроизводительно-
стью около 9000 ккал/час.
Приточный воздух забирался в количестве 630 м3/час
вентилятором, проходил через электростатический
фильтр и подавался в помещение. Рециркуляция
воздуха отсутствовала. Подача приточного воздуха,
помимо вентиляции помещения, имела целью регулирование
влажности воздуха в помещении и «уплотнение»
ограждающих конструкций с целью препятствовать
проникновению пыли и посторонних запахов внутрь
помещения.
В результате проведенных опытов проф. Миллс дает
следующую таблицу, в которой приводит
сравнительные данные по обычной и радиационной системам
кондиционирования воздуха.
Тепловая нагрузка зимой
._. Л объем\
Подогрев приточного воздуха 11 1
Холодильная нагрузка летом
Охлаждение приточного воздуха
/ объем\
\ час /
Тепловыделения 6 взрослых людей . . .
Обычное
кондиционирование
49500
5050
54550
22400
5300
530
28230
Радиационное
кондиционирование
13800
5050
1884)
21600
2300
5300
530
8130
8250
Здесь летняя нагрузка определялась для tHap = 35° С
и <?наР = Що> *пом = 26,7°С и <рлоЛ = 57%, а зимняя
нагрузка —для /„^ = —17,8° С и *лоЛ = 21,1°С.
Относя летнюю холодную нагрузку, полученную
автором опытным путем, к одному квадратному метру
площади пола, мы получаем для радиационной системы
= 49 ккал1м? час. Эта величина на 20—30%
меньше обычных нагрузок для жилых помещений
F0—70 ккал\м? час).
Таким образом, предлагаемая радиационная система
кондиционирования дает некоторое снижение расхода
холода, правда, не столь большое, как указывает
автор, но все же ощутимое1.
Это подтверждается и опытами проф. Миллса по
измерению температуры воздуха в комнате с
радиационным кондиционированием. Эти измерения производились
как обычным настенным, так и пращевым термометром,
1 Величины удельной холодильной нагрузки,
рассчитанные автором для обычного кондиционирования воз-
28230
духа 1fio = 168 ккал/м2час, являются для жилого
дома ненормально высокими и не могут приниматься
в расчет.
№ 1
По страницам иностранных журналов
77
в котором было исключено влияние радиационного
тепла.
Летом при температуре холодной воды + 7,2 С и
температуре воздуха у ковра +25,5° С температура
воздуха по пращевому термометру оказалась выше
Рис. 4. Оэщий вид комнаты с кондиционированием
воздуха по радиационному методу
температуры, показываемой обычным термометром,
всего лишь на 1,1° С. Зимой же, наоборот, температура
по пращевому термометру была ниже температуры по
обычному термометру на 2,2° С.
Столь небольшая разность между обеими
температурами является доказательством того, что при
радиационном охлаждении не могло быть получено
значительное снижение потребной холодопроизводитель-
ности.
Основными причинами сравнительно небольшого
эффекта, полученного проф. Миллсом, по нашему мнению,
являются:
1. Закрытое расположение радиационных
поверхностей, делающее необходимым многократное отражение
тепловых лучей от внутренних поверхностей, с
неизбежным при этом поглощением значительной части
тепла.
2. Недостаточная отражательная способность
внутренних ограждений.
По пути устранения этих причин и должно,
очевидно, происходить дальнейшее совершенствование
системы радиационного кондиционирования воздуха.
Эта система, кроме большой экономичности, имеет и
другие достоинства, из которых главными являются:
1. Почти полное отсутствие шума.
2. Отсутствие необходимости создавать усиленную
циркуляцию воздуха, связанную зачастую с
неприятным ощущением «дутья».
3. Возможность создания «местного»
кондиционирования воздуха путем радиационного охлаждения
рабочего места, кровати в спальной и т. д. без
необходимости охлаждать все помещения.
Нам представляется, что радиационная система
кондиционирования воздуха, привлекающая внимание
оригинальностью заложенных в ней идей, является одним
из перспективных направлений в технике
кондиционирования воздуха и представляет в этом отношении
определенный интерес для советского читателя.
Канд. тех. наук А. ГОГОЛИН
Транспортный контейнер с холодильной машиной
Холодильные контейнеры системы «Коранидис» для
перевозки на дальние расстояния скоропортящихся
продуктов состоят из двух отличных друг от друга
частей: из камеры с термоизоляцией и портативного
холодильного агрегата, подвешиваемого с наружной
стороны на одной из стенок контейнера так, что он
может быть быстро снят.
В холодильном агрегате все элементы сгруппированы
компактно в форме коробки, защищенной снаружи
прочным металлическим кожухом. Это позволяет
пользоваться холодильным агрегатом на открытом воздухе
в условиях транспортировки, для которых ре и пред-
«азначен.
Наличие скоб с двух сторон холодильного агрегата
позволяет двум рабочим легко его подвешивать на
наружную стенку контейнера. Когда агрегат подвешен,
его смежные отверстия для входа и выхода воздуха
совпадают с соответствующими отверстиями в
контейнере.
Плотное прилегание холодильного агрегата к
контейнеру обеспечивается эластичной прокладкой,
наличие которой в свою очередь амортизирует неизбежные
удары и вибрацию аппарата при его транспортировке.
Будучи подключен к электросети, аппарат
автоматически начинает охлаждать воздух, заставляя его
циркулировать в контейнере. Холодопроизводительность
агрегата 1000 ккал/час; потребление электроэнергии—
950 вт\ количество подаваемого в контейнер воздуха —
830 м^/час при «напоре в 10 мм вод. ст.; вес агрегата —
140 кг; габариты: длина 56 см, ширина 57 см, высота
93 см.
Изотермический контейнер состоит из
металлического наружного кожуха, тепловой изоляции и
внутренней металлической обшивки. На некотором расстоянии
от дна контейнера, внутри него, устроен подвижной
ложный пол. Воздух, охлажденный холодильным
агрегатом, поступает через короткий канал в пространство
между дном контейнера и его ложным полом и выхо-
78
По страницам иностранных журналов
№ 1
дит через щель с противоположной наружной стороны
ложного пола.
Затем воздух поднимается вдоль передней стенки
контейнера и проникает в горизонтальные щели,
образованные между различными слоями тары с
продуктом. Отсюда воздух собирается в коллекторе
вертикальных слоев воздуха, помещенном в глубине
контейнера напротив выходной заслонки, откуда и
отсасывается агрегатом для повторного охлаждения.
Давление, которое создается поверх груза в вертикальном
пространстве, специально для этого предусмотренном,
способствует равномерному продвижению воздуха
через весь груз.
Общие габариты контейнера: длина 2,30 м, ширина
1,83 м, высота 2,30 м. Наружные размеры
изотермической камеры: длина 2,09 м, ширина 1,77 м, высота
2,10 м\ внутренние размеры изотермической камеры:
длина 1,87 м, ширина 1,55 м, высота 1,94 м\ общий
внутренний объем 5,6 м3у рабочий внутренний объем
4,65 м3\ поверхность пола 2,6 м2\ коэффициент
теплопередачи изоляции К-0,5 ккал!м2час° С; вес с грузом
3300 кг, вес без груза 1300 кг.
Проблема содержания в пути машинного
холодильного оборудования, подверженного ударам и
вибрациям, неизбежным при транспортировке, упрощена
благодаря применению наружных портативных, быстро
заменяемых в случае повреждений холодильных
агрегатов.
Горизонтальное распределение воздуха в контейнере
позволяет получать равномерную температуру +5° С,
необходимую для длительного хранения
скоропортящихся продуктов, а также рационально использовать
площадь для загрузки. Например, при загрузке
контейнера свежим виноградом плотность загрузки
доводится до 400 кг/м3 по сравнению с плотностью 150—
200 кг/м3 в изотермических вагонах.
На рисунке приведены: / — кривая охлаждения
свежего винограда при перевозке в контейнерах и 2 —
кривая охлаждения винограда при перевозке в
изотермических вагонах. Точки на кривых обозначают конец
времени охлаждения на месте погрузки. В контейнер
загружено 1920 кг винограда — плотность загрузки
415 кг/м3. В изотермический вагон загружено 10000 кг
винограда — плотность загрузки 225 кг/м3.
25
20
Ю
10
5
12 3 4 5 6
Ситки
При использовании охлаждаемых контейнеров нет
необходимости в особых видах транспорта. Такие
контейнеры можно перевозить любым видом транспорта —
на пароходах, в автомашинах, на железнодорожных
платформах. Кроме известных и общих преимуществ
для любых контейнеров, охлаждаемые контейнеры
экономичны с точки зрения использования машинного
холода по сравнению с применением искусственного льда.
I
'
L
«Emballages», 1956, т. 26, № 163, pp. 116, 119, 121.
Л. Перес/со/сова
<
I Продолжается подписка на 1958 г. на журнал «Холодильная
техника».
j С 1958 г. журнал выходит 6 раз в год, объемом по 5 печатных
> листов.
Подписная цена на год — 36 руб., стоимость одного номера —
\ 6 руб.
\ Подписка принимается без ограничения во всех отделениях и
\ агентствах «Союзпечать», а также на почте с очередного номера >
I журнала до конца года.
В случае отказа в подписке просим обращаться в редакцию.
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS
Расширить международные связи в области
холодильной техники 1
В. Шильников. Крупнейший холодильник в
Москве 6
A. Хачатуров, М. Попов. Автоматизированный
агрегат для выработки мороженого в брикетах
на вафлях 9
B. Щербаков. Автоматика низкотемпературных
установок 14
Ю. Оленев. Холодильная обработка и
хранение сливочного масла, изготовленного поточным
способом 21
Н. Головкин, Л. Першина. Холодильная
обработка и хранение речных раков ....... 26
В. Мартыновский. Современные оконные
кондиционеры 28
Р. Планк. О системе обозначений холодильных
агентов 31
И. Бадылькес. Подобие термических и
калорических свойств хладагентов 33
Л. Розенфельд, М. Карнаух. Диаграмма
концентрация — энтальпия раствора бромистый
литий—вода для расчета абсорбционных
холодильных машин 37
А. Жеребцов, Н. Лихарева, В. Якобсон.
Методы испытаний домашних холодильников . . . .42
Г. Левин, В. Вольмир. Исследование теплофи-
зических свойств порополистирола 47
Г. Яганов. Исследование причин замерзания
влаги в капиллярной трубке и засорения
фильтра домашних электрохолодильников 53
М. Позин. Важные вопросы производства
искусственного льда 57
Обмен опытом 61
Консультация 65
В Международном институте холода 67
Хроника 69
Критика и библиография 70
The Broadening of International Ties in the Field of
Refrigerating Engineering 1
V. Shil'nikov. The Largest Cold Storage House in
Moscow 6
A. Khachaturov, M. Popov. An Automatic Unit for
the Manufacture of Ice Cream Sandwiches ... 9
V. Shcherbakov. Automation in Low Temperature
Systems 14
Yu. Olenev. Refrigerated Treatment and Storage of
Butter Produced by a Continuous Process ... 21
N. Golovkin, L. Parshina. The Refrigeration and
Storage of Crawfish 26
V. Martynovskii. Modern Window Air conditioners 28
R. Plank. On a system of Nomenclature for Refrigerants 31
I. Badyl'kes. Similarity of Thermal and Caloric
Properties of Refrigerants 33
L. Rosenfeld, M. Karnaukh.
Concentration-Enthalpy Diagram of Lithium Bromide-Water Solutions
for Designing of Absorption Refrigerating
Machines 37
A. Zherebtsov, N. Likhareva, V. Yakobson.
Methods of Testing Domestic Refrigerators .... 42
G. Levin, V. Vol'mir. A Study of the Thermal and
Physical Properties of Poropolystyrene .... 47
G. Jaganov. Causes of Water Freezing in a Capillary
Tube and Clogging of Strainers in Domestic
Electric Refrigerators 53
M. Pozln. Important Problems in the development of
Artificial Water Tee manufacture 57
Practice exchange 61
Consultation 65
In the International Institute of Refrigeration . . 67
People and Events 69
Book Reviews . 70
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Я. Кобулйшвили (редактор), проф. Я. С Бадылькес,
Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, М. А. Горбунов, Af. Г. Дик, В. Я. Кокорев,
Я. С. Максимов, Д. Г. Рютов (заместитель редактора), Л. Я. Фомин,
проф. В. Е. Цыдзик, В. И. Шелапутин.
Адрес редакции: Москва, ул. Разина, 26. Министерство торговли СССР. Телефон К 5-05-29
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТОРГОВОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Техн. редактор В. Бабичева
Т-00426 Подписано в печать 24/1 1958 г. Формат 84X1081/i6 Печ. л. 5 (привел. 8,2). Уч.-изд. л. 7,85. Тираж 6200. Заказ 1904 Цена б р.
13-я типография Московского городского Совнархоза. Москва, улица Баумана, Гарднеровский пер., д. 1а.