Текст
                    ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
ЖУРНАЛ
МИНИСТЕРСТВА
МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
и конструкторско-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ
холодильной
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО -ЛЕГКАЯ И ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ-
ИЗДАЕТСЯ С 1923 ГОДА
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS
РЕШЕНИЯ XXVI СЪЕЗДА КПСС - В ЖИЗНЬ!
Реализация Продовольственной программы — важнейшая
задача пятилетки!
Пономарев Ю. А. Бытовая холодильная техника сегодня
и завтра 2
Мельников В. Л. Холодильники «ЗИЛ» в одиннадцатой
пятилетке 5
Воронов В. П., Стрельцов А. И. Бытовые холодильники —
важное звено холодильной цепи 9
Нестеренко Б. Е. Новые модели холодильников «Бирюса» 1 I
Агаев Р. А. Совершенствование конструкции домашних
холодильников «Апшерон» 15
Шпилевой В. К. Бытовые абсорбционные холодильники 17
Дмитриев В. И., Козмеску Ю. А. Повышение
эффективности теплоизоляции бытовых холодильников и
морозильников 19
За экономию сырьевых, топливно-энергетических и других
материальных ресурсов
Васильев А. И., Осипов Ю. В., Тимофеев Г. Д. Измерение
производительности холодильной установки 22
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ
Калнинь И. М. Анализ эффективности основной теплооб-
менной аппаратуры в составе комплексной холодильной
машины 25
Караван С. В., Орехов И. И. Термодинамические критерии
оценки рабочих веществ для абсорбционных
холодильных машин 32
Ковган Л. Н., Федорук Т. Я., Романенко А. И.,
Гончарова Т. П., Дудкина О. М. Исследование коррозионной
стойкости углеродистых сталей и сплавов алюминия в
ингибированных растворах бромистого лития 35
Селедцов Д. К., Савочкин В. Р., Эверт А. Н., Власки-
на Л. В. Исследование коррозионной стойкости титана и
его сплавов в растворах бромистого лития 37
Маяковский Ю. В., Агарев Е. М. О выборе
геометрической формы приточных устройств в системах воздухо-
распределения для камер обсушки и созревания сыров 40
Антипов А. В., Крылов В. В., Яушева Э. Ф., Камовни-
ков Б. П. Интенсификация процесса сублимационной
сушки 41
Венгер К. П., Фатхи Исмаил Абдель Аал, Новиков В. И.,
Юрьева А. Ф. Замораживание птицы в жидкой среде 44
В порядке обсуждения
Чумак И. Г., Погонцев В. Г. О выборе толщины тепловой
изоляции ограждающих конструкций холодильников 47
DECISIONS OF XXVI CONGRESS OF CPSU - INTO LIFE!
Realization of Food Program-Most Important Task of
Five-Year Plan!
Ponomarev U. A. Domestic Refrigerating Equipment Today
and Tomorrow 2
Melnikov V. L. Refrigerators ZIL in Eleventh Five-Year
Plan 5
Voronov V. P., Streltsov A. 1. Dornestic Refrigerators-
Important Link in Refrigerating Chain 9
Nesterenko В. Е. New Models of Refrigerators «Biryusa» 11
Agayev. R. A. Improvement of Design of Domestic
Refrigerators «Apsheron» 15
Shpilevoy V. K. Domestic Absorption Refrigerators 17
Dmitriyev V. I., Kozmesku U. A. Increase of Effective
ness of Thermal Insulation of Domestic Reingerators
and Freezers 19
For Economy of Raw Material, Fuel-Energy and Other
Materiel Resources
Vesilyev A. I., Osipov U. V., Timofeyev G. D.
Measurement of Refrigerating Plant Capacity 22
SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY
Kalnin I. M. Analysis of Effectiveness of Basic Heat-
Exchange Equipment in Complex Refrigerating Machine 25
Karavan S. V., Orekhov 1. I. Thermodynamic Criteria for
Estimating Working Substances for Absorption
Refrigerating Machines 32
Kovgan L. N., Fedoruk T. Y., Romanenko A. I., Goncharo-
va T. P., Dudkina О. М. Investigation of Corrosion
Resistance of Carbon Steels and Aluminium Alloys in
Inhibited Lithium Bromide Solutions 35
Seledtsov D. K., Savochkin V. R„ Evert A. N.. Vlaski-
na L. V. Investigation of Corrosion Resistance of Titanium
and Its Alloys in Lithium Bromide Solutions 37
Maykovsky U. V., Agarev E. M. Selection of
Geometrical Shape of Inlet Devices in Air Distribution Systems
for Cheese Drying and Maturing 40
Antipov A. V., Krylov V V., Yausheva E. F., Kamov-
nikov B. P. Intensification of Sublimation Drying Process 41
Venger K. P., Fatkhi Ismail Abdel Aal, Novikov V. I.,
Yuryeva A. F. Freezing Poultry in Liquid Medium 44
For Discussion
Chumak I. G., Pogontsev V G. Selection of Thermal
Insulation Thickness of Cold Store Enclosures 47
ОБМЕН ОПЫТОМ
Юсов В. Л., Булгин С. А., Нестерук В. И.
Замораживание сыворотки плазмы и крови для пищевых целей
Веснин Ф. С. Схема включения соленоидного вентиля
ИЗОБРЕТЕНИЯ
КОНСУЛЬТАЦИЯ
Ступаченко А. Ф. Ограниченная материальная
ответственность рабочих и служащих
ХРОНИКА
К юбилею Татьяны Викторовны Гоголиной
В СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СТРАНАХ
Крала Л. Размораживание тушек цыплят бройлеров
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
54
Жокина 3. И., Корешков В. Н., Гуслянников В. В.,
Федорова Н. К. Нормы расхода полиэтиленовой пленки
на упаковку мяса и субпродуктов при производстве
замороженных блоков 60
PRACTICE EXCHANGE
Yusov V. L., Bulgin S. A., Nesteruk V. I. Freezing
Serum of Plasma and Blood for Food Purposes
Vesnin F. S. Diagram for Cutting-ln Solenoid Valve
INVENTIONS
Consultation
Stupachenko A. F. Limited Material Responsibility of
Workers and Employees
MISCELLANY
Jubilee of Tatyana Viktorovna Gogolina
IN SOCIALIST COUNTRIES
Krala L. Defrosting Bodies of Chicken Broilers
REFERENCE DATA
Zhokina Z. I., Koreshkov V. N.. Guslyannikov V. V.,
Fedorova N. K. Norms for Consumption of Polyethylene
Film for Packing Meat and By-Products in Production
v of Frozen Blocks
54
56
РЕФЕРАТЫ 62 SUMMARIES
F) Издательство «Легкая и пишевая промышленность», «Холодильная техника», 1982 г


РЕШЕНИИ жжт оыщ/к кпс В ЖИ1НЫ Реализация Продовольственной программы важнейшая задача пятилетки! Продовольственной программой СССР предусматривается \ в ближайшие годы значительно увеличить объемы производства сельскохозяйственной продукции, что позволит удовлетворить спрос на разнообразные продовольственные товары и улучшить структуру питания населения. Для успешного решения эгой задачи важно сохранить и без потерь довести до потребителя все, что выращено и произведено сельским хозяйством. В связи с этим неизмеримо возрастает роль единой холодильной цепи, призванной обеспечить сохранность продукции сельскохозяйственного производства от заготовок до потребления. Завершающее звено этой цепи — бытовые холодильники. Учитывая важность этого звена в реализации Продовольственной программы страны, редакция публикует HUOtCC подборку статей руководителей ведущих организаций по производству бытовой холодильной техники. УДК 641.546.43/.44«31 2/31 3» БЫТОВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА Ю. А. ПОНОМАРЕВ, директор Всесоюзного научно-исследовательского экспериментально-конструкторского института электробытовых машин и приборов В настоящее время в стране находятся в эксплуатации более 71 млн. бытовых холодильников, относящихся к первому поколению отечественной бытовой холодильной техники. Общая емкость их превышает 6 млн. м . Если принять коэффициент заполнения равным 0,2, то единовременная загрузка составляет более 1 млн. т. Таким образом, уже сегодня бытовые холодильники существенно облегчают задачу выравнивания хранения и потребления продуктов, реализованных через торговую сеть. Предприятия отрасли изготовляют 54 модели холодильников и две модели морозильников. Ежегодно выпускается 6 млн. холодильников. Тем не менее уровень обеспеченности населения к началу одиннадцатой пятилетки составлял 86 холодильников на 100 семей при рациональной норме 112. Эти циф- эы свидетельствуют о неполном удовлетворении спроса на внутреннем эынке. В то же время в последние годы наблюдается относительная стабилизация спроса на бытовые холодильники и морозильники на уровне 4,7—5,0 млн. шт. к год и образование сверхнормативных накоплений в торговой сети. Такое явление можно объяснить^ только возникшей в последнее время диспропорцией в структуре ассортимента предложения и спроса. Многолетний опыт использования холодильников в быту существенным образом изменил требования потребителей к их функциональным возможностям, техническим характеристикам, качеству и эстетическому оформлению. Общей тенденцией в настоящее вре- л<\я является приобретение холодильников повышенной емкости с увели- 2
ченным объемом низкотемпературного отделения и температурой в нем — \2-. 18°С. За период с 1970 г. средняя емкость холодильников, находящихся в эксплуатации, увеличилась со 135 до 170 дм , а данные опроса населения свидетельствуют о необходимости увеличения ее до 240—250 дм3. Прогнозирование спроса на бытовые холодильники на 1985 г. и на период до 1990 г. показало, что объем их выпуска должен значительно возрасти. При этом, с учетом достигнутого .уровня обеспеченности, основная мас- 'са изделий будет удовлетворять вторичный спрос (замена физически и морально устаревших моделей, выбывающих из эксплуатационного парка). Учитывая, что в перспективе вторичный спрос будет преобладающим, особое внимание должно быть обращено на ассортиментную структуру производства холодильников. В общей структуре поставок долю моделей большой емкости B40— 300 дм3) следует довести до 45%, а долю моделей средней A80—220 дм3) и малой A60 дм3 и ниже) емкостей сократить до 25 и 30%. В настоящее же время их выпускается соответственно 26, 28 и 45%. Основными направлениями совершенствования холодильников являются повышение степени автоматизации, многофункциональности, комфортности, улучшение основных технико-экономических показателей и внешнего оформления. В новых моделях все шире применяют автоматические устройства для оттаивания испарителя и удаления талой воды за пределы камеры, а также автоматические устройства для поддержания заданного температурного |режима. Распространение получают :электронные системы для регулирования режимов замораживания и хранения продуктов, для программного управления работой холодильника. Преимущества электронных систем заключаются в возможности выбора экономичных программ работы применительно к разным группам продуктов, более узком интервале автоматического регулирования температур, обеспечении функциональной надежности и более длительного срока службы, уменьшении энергопотребления. Г Увеличивается производство высококомфортных и многофункциональных холодильников повышенной емкости с цифровой индикацией температур в камерах, двухрежимной системой охлаждения, обеспечивающей работу в экономичном режиме, с отделениями для быстрого замораживания, автоматическими льдогенераторами и наружными дозирующими устройствами для выдачи льда и охлаждаемой воды или соков, отделением с регулируемой влажностью для хранения овощей и фруктов, камерами с кондиционированием воздуха для хранения свежего мяса и рыбы. Выпускаются двух- и трехкамерные модели, холодильники в комплекте с печью СВЧ, встроенными часами, радиоприемником и магнитофоном. В связи с необходимостью экономии энергоресурсов особое внимание обращается на снижение энергопотребления путем применения высокоэффективной теплоизоляции, улучшения герметизации дверей, повышения удельной холодопроизводительности (КПД) компрессоров, автоматизации систем оттаивания испарителя и регулирования температуры, улучшения конструкции испарителя. При конструировании холодильников больших емкостей имеются тенденции увеличения объема низкотемпературного отделения, снижения в нем температуры до —18-г- —24°С, выделения низкотемпературного отделения в самостоятельную камеру. Актуальность массового производства таких холодильников особенно возросла в связи с планируемым значительным увеличением производства в СССР быстрозамороженной продукции. Использование потребителем всех преимуществ этого вида продукции возможно лишь при наличии бытовой холодильной техники с относительно большим объемом низкотемпературного отделения, способной обеспечить длительное хранение замороженных продуктов при пониженных температурах. Всесоюзный научно-исследовательский экспериментально-конструкторский институт электробытовых машин и приборов (ВНИЭКИЭМП) совместно с другими организациями отрасли с 1979 г. по программе, утвержденной ГКНТ СССР, проводил комплекс работ по созданию унифицированного пара- 3
Модель (типоразмер) КС-140 КШ-180 КШ-200 КШ-220 КШ-240 КШ-260 КШ-280 КШД-270/80 КШД-300/80 КШД-350/80 КШД-350/120 КШД-420/120 КШД-420/160 МС-120 МШ-160 МШ-200 Общий объем, „..3 дм 140 180 200 220 240 260 280 270 300 350 350 420 420 120 160 200 Объем низкотемпературного отделения, дм3 20 40 40 40 40 40 40 80 80 80 120 120 160 120 160 200 Температура в низкотемпературном отделении, °С — 12 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 — 18 -18 Высота, мм 850 1050 1150 1200 1300 1400 1450 1450 1600 1750 1750 2100 2100 850 1050 1300 Суточный расход : кВт • ч/сут, при окружающего ? расчетные значения по методике ГОСТ 16317—76 1,35 1,85 2,00 2,05 2,10 2,15 2,25 2,60 2,70 2,85 3,20 3,40 3,70 — — — >лектроэнергии, температуре шздуха 25°С по результатам испытаний опытных образцов 0,80 1,25 1,40 1,52 1,54 1,56 1,60 1,60 1,70 1,80 2,00 2,10 2,20 1,60 1,70 1,80 метрического ряда холодильников и морозильников нового второго поколения, в которых использованы последние достижения науки и техники. К разрабатываемым компрессионным холодильникам с учетом мировых тенденций развития бытовой холодильной техники были предъявлены следующие основные требования: увеличение общего внутреннего объема до 500 дм3, в том числе объема низкотемпературного отделения до 200 дм3; снижение температуры в низкотемпературном отделении до — 18°С; уменьшение удельного энергопотребления в целях возможности использования серийных компрессоров; снижение удельной материалоемкости; повышение уровня комфортности; максимальная степень унификации. В результате проведенного комплекса работ предложен новый многокомпонентный хладагент, а также принципиальная схема и конструкция холодильного агрегата, реализующего более экономичный цикл охлаждения, на основе которых стало возможным создание моделей параметрического ряда. В соответствии с международными стандартами для всех моделей параметрического ряда регламентирована единая ширина 600 мм при глубине также 600 мм. В результате внедрения нового параметрического ряда количество выпускаемых моделей сократится до 16 при одновременном увеличении их 4 объемов до 420 дм3, а количество применяемых типоразмеров узлов и деталей — в 4 раза. Параметрический ряд холодильников (см. таблицу) состоит из трех основных групп: семь моделей однокамерных холодильников объемом от 140 до 280 дм3, включая холодильник типа «стол» (КС-140); шесть моделей двухкамерных холодильников объемом от 270 до 420 дм3; три модели морозильников объемом от 120 до 200 дм3, включая морозильник типа «стол» (МС-120). Во всех однокамерных холодильниках объем низкотемпературного отделения равен 40 дм3, в двухкамерных холодильниках он различен: от 80 до 160 дм3. Для всех моделей (за исключением КС-140) принята единая температура в низкотемпературном отделении — 18°С. Отличительной особенностью одно- и двухкамерных холодильников являет-J ся расположение низкотемпературного отделения в нижней части шкафа, наличие отделений, разделенных перегородками, и выдвижных корзин для хранения различных групп продуктов. Отличием от всех серийно выпускаемых холодильников является также отсутствие прокатно-сварных испарителей. Вместо них во всех моделях параметрического ряда применены листотрубные испарители из алюминиевых трубок диаметром 9 мм. Применение их повышает надежность аг-
регата, улучшает технологичность сборки, уменьшает металлоемкость холодильника. Система управления и индикации унифицирована и смонтирована на панели, размещенной в верхней части шкафа. В целях уменьшения массы и удельной металлоемкости задняя стенка холодильника выполнена не из металлического листа, а из фольгокар- тона. Во всех холодильниках и морозильниках параметрического ряда в качестве теплоизоляции используется пенополиуретан. На все холодильники ряда разработана рабочая документация, опытные образцы испытаны и одобрены межведомственной комиссией. Утверждены сроки и рабочие планы внедрения всех холодильников и морозильников на предприятиях отрасли. Серийное производство первых моделей начнется в 1983 г. Для успешной реализации плана се- УДК 641.546.43/.44«312/313» холодильники «зил» В ОДИННАДЦАТОЙ ПЯТИЛЕТКЕ В. Л. МЕЛЬНИКОВ, Заместитель главного инженера автомобильного завода им. И. А. Лихачева Расширение выпуска и повышение качества товаров народного потребления, в частности изделий культурно- бытового назначения и хозяйственного обихода, — одна из важных задач, которые стоят перед народным хозяйством, по обеспечению дальнейшего повышения жизненного уровня советского народа. Особое значение в этой связи приобретает повышение надежности и долговечности выпускаемых изделий, а также создание и освоение производства новых бытовых машин и приборов с высокими техническими характеристиками и потребительскими свойствами. В последние годы холодильники и морозильники, значительно повышающие уровень комфорта, стали предметами первой необходимости и заняли прочное место среди других технически сложных бытовых изделий. Современные модели отличаются рядом достоинств: более современным по конструкции оборудованием, высо- рииного освоения новых холодильников необходима четкая координация работы всех предприятий-изготовителей и предприятий-смежников. Массовое серийное производство новых холодильников взамен устаревших моделей даст большой народнохозяйственный эффект. При производстве в течение ближайшего пятилетия, например, 10 млн. таких холодильников у населения образуется дополнительное хранилище, в котором можно в течение 12 мес хранить около 1 млн. т различных замороженных продуктов. В этом случае «бытовое» холодильное хранение переходит в новое качество и приобретает важное значение, особенно в- свете решения задач, поставленных Продовольственной программой СССР. В связи с большим народнохозяйственным значением и качественно новыми возможностями бытовых холодильников второго поколения задача организации их массового производства является важной и актуальной. кими эргономическими свойствами, элегантностью формы, многофункциональностью, малой металлоемкостью, эффективной теплоизоляцией, большими объемами низкотемпературных отделений, экономичностью. Анализ состояния современного отечественного и зарубежного производства бытовых холодильников и морозильников и тенденций их художественного конструирования, постоянно проводимый ведущими институтами отрасли и КБ заводов-изготовителей холодильной бытовой техники, позволяет сделать ряд определяющих выводов. — Современная холодильная бытовая техника вступает в новый качественный этап своего развития как за рубежом, так и у нас в стране. На первый план выступают вопросы совершенствования конструкции холодильников, улучшения их потребительских и художественно-эстетических свойств, повышения надежности, удобства обслуживания, степени автоматизации, уменьшения энергопотребления и материалоемкости, повышения экономичности. — С учетом изменения спроса и повышения требований потребителя в производстве холодильных шкафов про- 5
изошел сдвиг в сторону увеличения как общего объема всего шкафа B00— 300 дм3 и более), так и объема низкотемпературной камеры, Занимающей в комбинированных шкафах до 30—40% общего объема. — В связи с развитием производства замороженных продуктов дальнейшее распространение получают модели с температурой в низкотемпературной камере — 18°С в режиме хранения и —25°С в режиме замораживания. — Повышается степень автоматизации холодильников и морозильников. Автоматика на базе электронных схем используется для поддержания заданной температуры в камерах холодильника, оттаивания испарителя и удаления талой воды, сигнализации аварийного режима работы. — В современных условиях особенно возрастает необходимость в создании наиболее экономичных шкафов с уменьшенными энергопотреблением и материалоемкостью, обладающих высокой надежностью в эксплуатации. — Особенно высоки требования к художественным решениям. В современных холодильниках все шире применяются цветные пластмассы, в том числе прозрачные, цветные эмали, де- коли и другие декоративные отделки. За последние два десятилетия в отечественной промышленности создана мощная производственно-техническая база по выпуску бытовой холодильной техники. В настоящее время холодильную бытовую технику изготовляют 25 предприятий восьми министерств. В номенклатуре 54 модели холодильников и две модели морозильников. В настоящее время в сфере производства, объединяющей заводы-изготовители холодильной бытовой техники, проводятся целенаправленные работы по унификации и типизации холодильников, которые позволят сократить неоправданно большое количество моделей, некоторые из которых имеют относительно невысокий технико-экономический уровень. Выпускаемые модели будут заменены 16 моделями холодильников параметрического ряда, в которых будут использованы новейшие достижения холодильной техники. Как известно, ЗИЛ был пионером в разработке и освоении выпуска первых отечественных бытовых холодильников. 6 Покупателей привлекает хорошее качество выпускаемого заводом холодильника, надежность в работе и годами поддерживаемая высокая репутация. Рекламаций на него в 2 с лишним раза меньше, чем в среднем по стране. Выпускаемая в настоящее время модель «ЗИЛ-63» КШ-260 освоена в 1976 г. Ей в 1976, 1978, 1980 гг. присваивался и подтверждался государственный Знак качества. Холодильник по-прежнему находится в числе наиболее популярных, спрос населения на него очень высок. Это достигается упорным трудом рабочих и инженерно-технических работников, постоянным вниманием к качеству выпускаемой продукции со стороны партийной, профсоюзной организаций и руководства. На заводе действует четкая система оценки качества труда с использованием рычагов морального и материального поощрения, налажен эффективный входной контроль комплектующих изделий, полуфабрикатов и материалов. Доброй традицией стало проведение еженедельных совещаний по качеству выпускаемых холодильников, дней качества в цехе, совещаний и конференций со смежниками. За период с 1979 по 1982 г. было проведено более 40 крупных организационно-технических мероприятий, направленных на повышение технического уровня холодильника, улучшение его качества, повышение культуры производства. Среди них: внедрение стального трубчато-листо- вого конденсатора и новой конструкции нагнетательной трубки компрессора, что значительно увеличило надежность работы холодильного агрегата; улучшение крепления внутренней панели двери; изменение конструкции нижней декоративной накладки; осуществление комплекса конструк- торско-технологических мер, позволивших улучшить коррозионную защиту деталей изделия, качество окраски шкафа снаружи, качество сборки, испытаний; повышение качества комплектующих изделий с широким привлечением НИИ, разработчиков и заводов-поставщиков. В настоящее время коллектив завода работает над созданием новой модели однокамерного холодильника с автоматическим оттаиванием испарителя холодильной камеры.
Новая модель «ЗИЛ-64» КШ-260П сохраняет все достоинства предшествующей модели. Она имеет надежные и долговечные компрессор и холодильный агрегат, эмалированную внутреннюю камеру, эмалированный сосуд для мяса. Холодильник можно установить в любом месте кухни, включая угловое расположение, совместно со стандартной кухонной мебелью и оборудованием. При расположении в углу для пользования достаточно открыть дверь на 90°. Дверь может быть переставлена (для левого или правого открывания). Роликовые опоры позволяют легко перемещать холодильник при уборке помещения. Холодильник оборудован средствами для снижения уровня шума. Консольные полки, переставляемые по высоте камеры, дают возможность с наибольшей эффективностью использовать полезный объем холодильника при размещении разных по размеру емкостей с продуктами. Специальный сосуд для хранения 30 шт. яиц можно устанавливать на полки панели двери. Холодильник имеет единое исполнение для нормального и тропического климатов. В холодильнике «ЗИЛ-64» в качестве теплоизоляционного материала будут использоваться пенополиуретан и стекловолокно. Пенополиуретановая изоляция низкотемпературного отделения обеспечит получение в нем температуры — 18°С. Основным элементом комфортности нового холодильника является автоматическое оттаивание испарителя и удаление талой воды за пределы камеры. Оно будет осуществляться в цикле работы холодильного агрегата, т. е. в момент стоянки компрессора. Отепление испарителя предусмотрено воздухом холодильной камеры, а также для сокращения времени оттаивания — нагревателем. Применение автоматического оттаивания испарителя сократит время, необходимое для ухода за холодильником, а снижение температуры хранения замороженных продуктов с - д0 __18°с позволит увеличить сроки их хранения. Выпуск нового однокамерного холодильника модели «ЗИЛ-64» КШ-260П планируется начать в 1984 г. В настоящее время коллектив завода 2 совместно с ЦНИИЭПжилища и ЕШИИТЭ разрабатывает перспективную модель полностью автоматизированного трехкамерного холодильника «ЗИЛ-65» КШМ-400П емкостью 400 л повышенной комфортности (см. рисунок). По своим показателям эта модель холодильника соответствует мировому техническому уровню. Техническая характеристика холодильника модели «ЗИЛ-65» КШМ-400П Объем камеры, дм3 холодильной морозильной универсальной Температурный режим в камерах, °С холодильной морозильной универсальной 225 85 90 + 10ч-—3 —6ч-—24 + 10ч-—3/ —6ч- —12 Расход электроэнергии при температуре в холодильной камере 4- 5° С, морозильной камере —24° С, кВт • ч • сут~ ' (ориентировочно) Уровень шума работающего холодильника с закрытой дверью, дБА, не более Габаритные размеры, мм высота ширина глубина (без ручки) Масса, кг, не более 4,0 38 1556 790 643 120 Наличие трех отдельных камер с большим диапазоном температур обеспечивает оптимальные условия хране- Трехкамерный холодильник модели «ЗИЛ-65» КШМ-400П
ния продуктов в свежем, охлажденном и замороженном видах. В морозильной камере при температуре —24°С за 24 ч можно заморозить не менее 4,5 кг продуктов. Температурный режим в камерах поддерживается автоматически. Применено также автоматическое оттаивание испарителя и удаление талой воды. Холодильник имеет традиционную прямоугольную форму. Теплоизолированный шкаф установлен на подставе, в которой размещено машинное отделение. Теплоизоляция выполнена из пенополиуретана. Передняя плоскость холодильника по вертикали делится на две равные части. Правая дверь закрывает холодильную камеру. В левой части две двери одинакового размера, верхняя закрывает универсальную камеру, нижняя — морозильную. Ручки дверей выполнены из специального алюминиевого профиля с декоративными пластмассовыми вставками, цвет которых отражает уровень температуры воздуха соответствующей камеры. Для холодильной камеры применена светло-голубая вставка, для универсальной — голубая, для морозильной камеры — темно-голубая. На ручке универсальной камеры маркировка ** (две звездочки) указывает на возможность получения в камере температуры воздуха до —12°С. На ручке морозильной камеры маркировка **** (четыре звездочки) указывает на возможность замораживания пищевых продуктов при температуре —24°С за 24 часа и хранения замороженных продуктов длительное время (несколько месяцев) при температуре — 18°С (эта температура обычно обозначается тремя звездочками). Холодильник снабжен двумя емкостями (сосуды) для хранения продуктов (мяса, рыбы, фруктов, овощей) с повышенной влажностью. Отделение с емкостями для хранения мяса и рыбы имеет устройство для регулирования температуры. В морозильной камере расположены решетчатые выдвижные емкости. В машинном отделении установлен герметичный компрессор, трубчатый конденсатор, вентилятор обдува конденсатора, емкость для хранения хозяйственных материалов, необходимых при эксплуатации холодильника, и емкость для сбора талой воды. о Для охлаждения продуктов применяется принудительная циркуляция воздуха. Вентилятором, установленным за декоративной решеткой морозильной камеры, воздух просасывается сквозь ребристотрубный испаритель, расположенный на задней стенке морозильной камеры. Холодный воздух вентилятором нагнетается в морозильную, универсальную и холодильную камеры. Такая система охлаждения позволяет полностью автоматизировать процесс оттаивания, не нарушая температурных режимов хранения продуктов. Приборы автоматики находятся в пультах управления. Для предотвращения выпадания влаги на поверхности шкафа в холодильнике имеются электрические нагреватели, включаемые при необходимости. Холодильник имеет опорные ролики, позволяющие легко передвигать его для обслуживания и уборки помещения. Передние ролики имеют регулировку для компенсации неровностей пола. Новый холодильник будет оборудован более мощным современным компрессором кривошипно-шатунного типа, работающим на хладагенте R12. Ниже приведена техническая .харак- теристика компрессора: Диаметр цилиндра, мм 31,2 Объем цилиндра, см3 16,6 Ход поршня, мм 21 Частота вращения вала, с-1 50 Номинальная мощность электродвигателя, л. с. (Вт) 1/3B50) Компрессор подвешен внутри сварного кожуха на трех пружинах растяжения. Электродвигатель, расположенный под компрессором, индукционный, однофазный, двухполюсный, с конденсаторным пуском. Блок цилиндра выполнен в виде единой отливки с двухкамерными всасывающими и нагнетательными глушите- л я м и. Охлаждение компрессора воздушное с помощью вентилятора. Смазка принудительная от расположенного в коленчатом валу центробежного насоса. Широко используется фосфатирова- ние деталей ответственных соединений — поршня, коленчатого вала — в целях создания пористости для удержания смазки во время стоянки ком-
прессора и обеспечения антикоррозионной стойкости в период транспортировки и хранения. Для электродвигателя должен применяться провод и пазовая изоляция, обеспечивающие возможность повышения температуры до 145°С. Таковы некоторые конструктивные особенности компрессора. Сложность проблемы заключается в том,, что уровень технологии, организации и культуры производства нового компрессора должен быть на порядок выше действующего производства. Это обусловливается высокой точностью (выше 1 кл.) изготовления основных деталей компрессора, высокой чистотой поверхности ряда деталей A0—11 кл.), малыми зазорами между парами трения (от 5 до 9 мкм). Срок службы компрессора должен быть не менее 18 лет. Техническая подготовка производства нового холодильника осуществляется в два этапа. На первом этапе отрабатываются конструкция изделия и технология его изготовления, ведется подготовка мелкосерийного производства с объемом выпуска до 200 холо- УДК 641.546.43/.44«312/313» БЫТОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ — ВАЖНОЕ ЗВЕНО ХОЛОДИЛЬНОЙ ЦЕПИ Генеральный директор В. П. ВОРОНОВ, канд. техн. наук А. И. СТРЕЛЬЦОВ ПО «Атлант» За последние годы бытовая холодильная техника претерпела существенные изменения. Увеличилась емкость холодильной камеры со 120 до 280 дм3, морозильного отделения с 12 до 45 дм3 и даже до 120 дм3 в холодильнике «Минск-22». Температура в морозильном отделении снижена с —6 до — 18°С. Освоено производство отечественных морозильников емкостью до 160 дм3 с температурой замораживания —24°С и температурой хранения —18°С. Известно, что многие пищевые продукты (мясо, рыба, плоды и овощи) при быстром замораживании до —18°С и последующем хранении при этой температуре почти не изменяют своих вкусовых и питательных качеств в течение длительного времени. На создании экономичных морозильных камер сосредоточены в настоящее дильников в год. Второй этап — разработка технического проекта массового производства холодильников и подготовка производства. Технический прогресс не стоит на месте. Учитывая это, в планах НИР и ОКР на одиннадцатую пятилетку предусматриваются проверка принятых и отработка новых более эффективных и экономичных конструкторских решений с тем, чтобы к началу массового производства трехкамерного холодильника КШМ-400П его конструкция отвечала современным требованиям и находилась на уровне лучших зарубежных образцов. Эту цель и преследует принятое решение до освоения массового производства начать с 1984 г. выпуск нового холодильника небольшими сериями. Перед автозаводцами стоит сложная и почетная задача — в кратчайшие сроки освоить производство нового, отвечающего последним достижениям холодильной бытовой техники и не имеющего аналогов в отечественной практике холодильника. время усилия коллектива Минского завода холодильников. Все последние модели холодильников имеют в морозильных отделениях температуру —18°С, а новые разработки предусматривают наличие автономной морозильной камеры. Минский завод первым в стране освоил производство двухкамерных холодильников. В модели «Минск-15» морозильная камера имеет объем 45 дм3, что составляет около 17% общего объема холодильника. Продолжается совершенствование этого типа холодильников. В частности, модернизация холодильного агрегата путем применения более мощного компрессора и испарителей с усовершенствованной конструкцией каналов позволит на 10% снизить расход электроэнергии и осуществить режим замораживания. Изучение мнения потребителей, структуры питания, зарубежных образцов показало, что в современном холодильнике морозильная камера должна занимать 30—50% общего объема. Возможны два пути создания у населения парка морозильных камер: изготовление отдельных морозильников или 9
комбинированных моделей холодильник— морозильник. Производство отдельных морозильников рассчитано на покупателей, у которых уже есть бытовой холодильник. Поэтому желательно, чтобы морозильник комбинировался с холодильником по горизонтали или вертикали. Минский завод холодильников начал разработку такого морозильника «Минск-18» объемом 220 дм3 (рис. 1). Он будет изготовляться на базе корпусных узлов серийных холодильников. Таким образом, дополнительно купив морозильник, потребитель будет обладать современным холодильным комплексом. Для удобства блокирования дверь у морозильника можно будет перенавесить для левостороннего или правостороннего открывания. Для потребителей, которые не имеют холодильника или хотят заменить его современным, предназначается комбинирования модель объемом 500 дм\ включающая холодильную камеру на 280 дм3 без низкотемпературного отделения и морозильник на 220 дм3. Кроме того, в текущей пятилетке завод будет осваивать двухкамерные холодильники с традиционной вертикальной компоновкой объемом 280 и 350 дм3 с морозильными камерами 80 дм3 (рис. 2) Новые холодильники проектируются с двухиспарительным холодильным агрегатом. Один испаритель находится Рис. I, Бытовой морозильник МШ-220 «Минск-18 объемом 220 дм3 10 в низкотемпературном отделении, а второй — в холодильной камере и оттаивает при каждой остановке компрессора. Талая вода отводится за пределы шкафа и испаряется. Такая система оттаивания избавляет потребителя от ухода за холодильником (низкотемпературную камеру убирают 2—3 раза в год), создает повышенную влажность в холодильной камере, что снижает усушку продуктов и экономит электроэнергию. По сравнению с существующими холодильниками значительно возрастет комфортность новых моделей. Морозильные камеры будут расположены в нижней части шкафа, что оправдано с эргономической точки зрения, т. е. в менее удобной для обслуживания зоне располагается камера, которой реже пользуются. Корзины морозильника можно выдвигать на расстояние не менее 50% глубины при условии сохранения горизонтального положения. Это облегчит потребителю загрузку и поиск продуктов. Проволочные полочки в холодильной камере будут переставляться по высоте с шагом 50 мм, что позволит размещать в ней любые емкости. Устройство принудительного закрывания двери закроет ее, если по небреж- Рис. 2. Двухкамерный холодильник КШД-280/80. Общий объем 280 дм3, объем морозильной камеры 80 дм3
ности она оставлена открытой на угол меньше 10°. Особенностью новых моделей явится наличие зоны с температурой, близкой к 0°С, при которой в течение некоторого времени могут храниться такие продукты, как парное мясо. Поскольку вода при этой температуре не замерзает, клетчатка не разрушается кристаллами льда и в полной мере сохраняется сочность продуктов. Кроме улучшения потребительских качеств, создатели новых перспективных холодильников решают задачи повышения их экономичности. Для снижения расхода электроэнергии при эксплуатации холодильников улучшаются характеристики электродвигателей, компрессоров, теплоизоляции, ,ведется поиск новых хладагентов. Уменьшение металлоемкости дости- УДК 641.546.444 НОВЫЕ МОДЕЛИ ХОЛОДИЛЬНИКОВ «БИРЮСА» Б. Е. НЕСТЕРЕНКО Красноярский машиностроительный завод им. В. И. Ленина Одним из важных условий обеспечения высокого уровня жизни населения СССР является последовательное преобразование быта трудящихся, наиболее полное удовлетворение потребности в высококачественных и разнообразных продуктах питания и промышленных товарах, предметах культурно-бытового и хозяйственного назначения. В свете решений XXVI съезда партии и последующих пленумов ЦК КПСС перед машиностроителями, выпускающими бытовые холодильники, в одиннадцатой пятилетке стоит задача освоить массовое производство новых моделей холодильников с улучшенными технико-экономическими характеристиками. В нашей стране в последние годы наблюдается неуклонный рост количества выпускаемых холодильников. По уровню обеспеченности населения холодильниками СССР находится в числе наиболее развитых стран мира. Красноярский машиностроительный завод им. В. И. Ленина совместно с ВНИЭКИЭМП и другими института- гается заменой металла другими прогрессивными материалами. Например, потолок, дно и заднюю стенку наружного шкафа новых холодильников планируется изготавливать из фольгиро- ванного картона. В недалеком будущем можно ожидать широкого применения в бытовой холодильной технике электронных приборов. Кроме индикации режимов и температур, задачей электронных приборов должно стать оптимальное управление режимами в зависимости от температуры окружающей среды и загрузки камер, информация о предельных сроках хранения отдельных продуктов. Обеспечение потребителей новыми современными моделями холодильников и морозильников будет способствовать улучшению бытовых условий жизни советских людей. ми проводит комплекс работ по модернизации серийно выпускаемых и созданию новых моделей холодильников и морозильников. В 1981 г. начато серийное производство морозильника МШ-120 «Бирюса-14» и комбинированного морозильника-холодильника КШМХ-120/150 «Бирю- са-15» (рис. 1, а, б). Они предназначены для замораживания и хранения замороженных продуктов, а верхняя холодильная секция «Бирюсы-15» — для хранения охлажденных продуктов и напитков. Верхняя холодильная секция охлаждается автономным холодильным агрегатом, испаритель которого закреплен на задней стенке шкафа. Испаритель оттаивается автоматически в каждом цикле при выключенном компрессоре. Талая вода отводится по дренажной трубке за пределы шкафа в специальную емкость (установленную на мотор- компрессоре), откуда вода в дальнейшем испаряется. Испаритель низкотемпературного отделения оттаивается вручную при очередной санитарной уборке холодильника. Отличительной особенностью данных моделей является возможность понижения до —24°С температуры замораживания и до —18°С температуры хранения продуктов в морозильной камере. Морозильник «Бирюса-14» и морозильная секция холодильника «Бирю- 11
;<^ -«[¦ffli
Ж: Рис. 1 Новые модели бытовых холодильников и морозильников «Бирюса»: а — «Бирюса-14»; б г «Бирюса-17»; д ж — «Бирюса-20» «Бирюса-15»; в «Бирюса-18»; е «Бирюса-16»; «Бирюса-19»; са-15» оснащены приборами автоматического поддержания заданной температуры типа Т-144 и блоком управления режимами замораживания и хранения. Блок управления состоит из микропереключателя режимов работы и световых индикаторов наличия напряжения и сигнализации о температурном режиме. Р Продукты укладывают в специальные сосуды из ударопрочного полистирола, изготовленные методом литья под давлением. Передняя стенка сосудов плотно прилегает к лицевой поверхности шкафа морозильной камеры. Такая конструкция сосудов позволила отказаться от противоконденсатор- ных нагревателей, применяемых в морозильниках, что в целом повысило надежность и пожаробезопасность и упростило техническое обслуживание морозильников. Оригинально решена конструкция испарителя холодильного агрегата морозильной камеры. Он имеет горизонтальные полки с каналами для циркуляции хладагента и снабжен вертикальными стоиками, щарнирно соединенными с полками. Это позволяет при монтаже и демонтаже холодильного агрегата придавать испарителю форму параллелограмма и устанавливать его в морозильную камеру через относительно небольшой люк. В 1982 г. начато серийное освоение холодильников КШ-220 «Бирюса-16» КШ-280 «Бирюса-17». В октябре 1982 г' завод приступил к изготовлению опытно-промышленной партии двухкамерных холодильников КШД-260 «Бирю- са-18» (рис. 1, в, г, д). Отличительными особенностями этих моделей являются: двухиспарительная система холодильного агрегата (рис. 2), автоматическая, активная система оттаивания испарителя холодильной камеры с использованием тепла конденсации, передаваемого с помощью специального устройства, температура в низкотемпературном отделении —18°С. Тщательная отработка элементов холодильного агрегата (конденсатора, испарителя), подбор капиллярной трубки (по пропускной способности), дозы заряжаемого хладагента, применение двухиспарительной системы — все это Рис. 2. Схема холодильного агрегата с двумя испарителями.- у 1 — испаритель холодильного отделения; 2 - испаритель низкотемпературного отделения испаритель 13
Характеристики Общий внутренний объем, дм3 в том числе низкотемпературного отделения Температура в низкотемпературном отделении, ° С Расход электроэнергии при температурах окружающего воздуха 25° С, в низкотемпературном отделении — 18° С и в холодильной камере + 5° С, кВт • ч/сут Хладагент «Бирюса- 1 4» 120 120 — 18 1,6 R12 «Бирюса- 15» 270 120 — 18 2,7 R12 «Бирю- са-16» 220 28 — 18 1,15 R12 «Бирю- си-17» 280 28 — 18 1,3 R12 «Бирюса- 18» 260 80 — 18 1,2 «Бирю- са-19» 200 200 — 18 2,2 «Бирю- са-20» 350 120 — 18 3,0 • Многокомпонентный Регулирование температуры Система оттаивания Габаритные размеры, мм высота ширина глубина (без ручки двери) Масса, кг Компрессор Ручная 850 570 600 53 ХКВ5- 1ЛБ 1700 570 600 103 ХКВ5- 1ЛБ Автоматическое Автоматическая 1235 570 600 63 ХКВ5- 1ЛБ 1455 570 600 73 ХКВ5- 1ЛБ 1455 570 600 75 ХКВ5- 1ЛБ Ручная 1235 570 600 65 ХКВ5- 1ЛБ Автоматическая 2035 570 600 115 ХКВ5- 1ЛБ позволило, несмотря на снижение температуры в низкотемпературном отделении до —18°С, значительно уменьшить расход электроэнергии. Заводом изготовлены опытные образцы и проводятся испытания морозильника МШ-200 «Бирюса-19» и комбинированного морозильника-холодильника «Бирюса-20» (рис. 1 е, ж). В моделях «Бирюса-18», «Бирюса-19» и «Бирюса-20» проверяется способ охлаждения с помощью нового многокомпонентного хладагента, разработанного ВНИЭКИЭМП Технические характеристики новых моделей холодильников и морозильников «Бирюса» приведены в таблице. Во всех моделях предусмотрена возможность перенавески двери для лево- и правостороннего открывания, перестановки полок и барьеров по высоте через 50 мм, обеспечено удобство извлечения съемных элементов при открытой двери на 90°. Наличие ограничителей угла открывания двери позволяет регулировать угол открывания на 90 и 120°. В зависимости от заказа торгующих организаций холодильники изготавливаются с защитой от поражения электрическим током 0 или 1 класса. Улучшено внешнее оформление шкафов. В качестве декоративных материалов широко используют цветные и прозрачные пластмассы, металлизированные покрытия, цветные металлы, применяют шелкографирование пластмасс. Осуществлена нюансная проработка внутреннего объема камеры. Все модели холодильников и морозильников имеют предельную унификацию и взаимозаменяемость узлов и деталей. В одиннадцатой пятилетке заводом будут закончены конструкторские разработки и начата подготовка производства холодильников параметрического ряда с модулем 600. Модели разрабатываются с панельной конструкцией шкафа, широко используются пластик, фольгированная бумага. Это значительно (на 15—20%) снизит их мате-j риалоемкость. Холодильники Красноярского машиностроительного завода изготавливаются по единой технической документации. 14
УДК 641.546.444 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДОМАШНИХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ «АПШЕРОН» Р. А. АГАЕВ, генеральный директор ПО «Бакэлектробытприбор» В решении задачи дальнейшего повышения благосостояния народа существенную роль играет расширение ассортимента, повышение технического 1уровня и качества бытовой холодиль- ' ной техники. Наметившаяся тенденция создания качественно новых холодильников повышенной емкости диктуется, с одной стороны, необходимостью длительного хранения достаточного количества продуктов питания в домашних условиях, с другой, — дальнейшим значительным развитием промышленного производства быстрозамороженных готовых блюд, полуфабрикатов, плодов и овощей для населения, требующих соответствующих условий для их хранения в быту. Выпуск бытовых холодильников большой емкости требует совершенствования их функциональных и темпера- турно-энергетических параметров, т. е. увеличения объема низкотемпературного отделения, снижения в нем температуры, а также сокращения удельного энергопотребления. Эти требования отражены в новом параметрическом ряде, разрабатываемом на основе ОСТ 27—56—432—79 «Холодильники и морозильники бытовые электрические. Параметрические ряды. Основные параметры и размеры». Он предусматривает большой ассортимент однокамерных и двухкамерных ^холодильников емкостью до 450 дм3 Pi учитывает современные технические достижения в области холодильной техники, методы художественного конструирования, обеспечивающие достижение высокого эстетического уровня. Ранее завод выпускал холодильник «Апшерон» КШ-240, технический уро-' вень которого, уступал лучшим отечественным и зарубежным аналогам (в частности, температура в низкотемпературном отделении была равна —6°С). Поэтому была поставлена задача модернизировать его, а также освоить новые модели с улучшенными технико- экономическими показателями, основными из которых являются температура в низкотемпературном отделении и расход электроэнергии. Работа холодильника в целом и его температурно-энергетические показатели зависят от холодильного агрегата. Изменение условий работы влияет на холодопроизводительность холодильной машины и величину энергии, затрачиваемой на привод компрессора. В настоящее время на заводе закончены эксперименты по определению оптимальной теплопередающей поверхности конденсатора в целях повышения эффективности холодильного агрегата. Трубка змеевика конденсатора диаметром 6 мм, длиной 9000 мм была заменена на трубку диаметром 4,75 мм и длиной 12000 мм. С увеличением тепло- передающей поверхности конденсатора повысилась холодопроизводительность холодильного агрегата серийно выпускаемых холодильников «Апшерон-М» КШ-240 и «Апшерон-2Е» КШ-240 П в среднем на 7—8%. Это позволило уменьшить коэффициент рабочего времени и снизить температуру обмотки электродвигателя, что, в свою очередь, сократило расход электроэнергии, повысило надежность работы компрессора и холодильника в целом. Благодаря увеличению холодопроиз- водительности холодильного агрегата представилась возможность увеличить поверхность испарителя, а следовательно, и объем низкотемпературного отделения. В результате при одной и той же холодопроизводительности агрегата уменьшилась разность между температурами воздуха в низкотемпературном отделении и кипения хладагента. Так как температура воздуха в этом отделении поддерживалась постоянной, то повышались темп^эатура кипения и холодопроизводительность компрессора. Проведенные заводом работы по оптимизации системы холодильного агрегата, улучшению температурно-энерге- тических характеристик к надежности нашли свое отражение при проектировании новых и модернизации серийно выпускаемых моделей холодильников. Так, например, в конструкции опытных образцов холодильника «Апшерон-3» КШ-240 П применены конденсатор и испаритель с большими теплопередаю- щими поверхностями, что позволило, 15
в свою очередь, увеличить полезный объем низкотемпературного отделения, имеющего температуру —12°С, с 21 до 26 дм3 при неизменном расходе электроэнергии. При проектировании новых моделей стремились существенно улучшить потребительские характеристики холодильника и повысить его комфортность. Кроме того, предусмотрено упорядочение конструктивно-компоновочных решений, увеличение количества унифицированных и стандартизированных элементов, что отвечает интересам и потребителей, и производства, поскольку способствует более эффективной работе ремонтных служб, организации целенаправленной работы по повышению технического уровня изделия, снижению себестоимости изготовления. В конструкции серийно выпускаемого холодильника «Апшерон-2Е» КШ-240 П принят ряд мер, улучшающих его качество: установка эмалированной металлической камеры, обеспечивающей долговечность, удобство обслуживания, гигиеничность, и не поглощающей и не аккумулирующей острые запахи пищевых продуктов; применение полуавтоматического оттаивания испарителя и отвода талой воды за пределы шкафа; возможность перестановки полок по высоте с интервалом не более 50 мм, обеспечивающая рациональное исполь- оование объема холодильника; ограничение угла открывания двери для предотвращения удара о стену помещения. В конструкции разрабатываемого холодильника «Апшерон-4» КШ-240 П с металлическим внутренним шкафом, наряду с имеющимися в предыдущей модели элементами комфортности, предусматривается дополнительно: возможность перенавески двери для левостороннего или правостороннего открывания; роликовые опоры для облегчения перемещения холодильника; увеличенный объем низкотемпературного отделения B6 дм3). Первая установочная серия холодильников «Апшерон-4» изготавливается в 1982 г., а серийное производство их планируется на 1983 г. Во всех моделях температура в низкотемпературном отделении не выше — 12°С. 16 В 1983 г. намечается изготовление опытного образца двухкамерного холодильника повышенной комфортности КШД-280/80 с общим объемом 280 дм3 и объемом низкотемпературной камеры 80 дм3. В проектируемом холодильнике наряду с современными художественными решениями будут предусмотрены: возможность замораживания продуктов при температуре —24°С и хранения замороженных продуктов при температуре — 18°С; возможность перенавески двери для . левостороннего и правостороннего ее \ открывания; ограничитель, фиксирующий открывание двери на угол 90 или 120°; перестановка полок по высоте в холодильной камере и на панели двери с интервалом 50 мм, что обеспечит рациональное размещение продуктов и более полное использование объема; возможность выдвижения загруженных полок в холодильной камере и корзин в низкотемпературной на 50% их глубины для облегчения загрузки и выгрузки продуктов; роликовые опоры, облегчающие перемещение холодильника по полу; сигнализация режима работы; автоматическое оттаивание испарителя холодильной камеры; вывод талой воды за пределы камер. Существенное изменение предусматривается также в конструкции холодильной машины. Для получения низких температур при сравнительно малых энергозатратах в качестве хладагента будет применена многокомпонентная смесь. В качестве теплоизоляции будет использован более эффективный теплоизолирующий материал — пенополиуретан, что в свою очередь, позволит снизить материалоемкость изделия.^ Серийное производство вышеописанного холодильника планируется в 1985 г. Для расширения ассортимента холодильников повышенной комфортности на базе холодильника КШД-280/80 будут разработаны комбинированные холодильники КШД-300/80 и КШД-350/120 с объемами холодильных камер соответственно 300 и 350 дм3 и низкотемпературных камер 80 и 120 дм3, освоение и выпуск которых предусматривается в двенадцатой пятилетке.
УДК 641.546.444 БЫТОВЫЕ АБСОРБЦИОННЫЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ В. К. ШПИЛЕВОЙ, директор Васильковского завода холодильников Бытовые абсорбционные электрические холодильники до 1979 г. выпускались в нашей стране только однокамерными. Низкотемпературное отделение (—б°С) имеют лишь абсорбционные холодильники «Кристалл-4» АШ- 120 производства Васильковского завода и «Иней» АШ-120 производства Московского завода холодильников Недостаточная комфортность, сравнительно высокое потребление электроэнергии (практически в два раза превышающее потребление электроэнергии компрессионными холодильниками такого же класса) сводили на нет бесспорные преимущества абсорбционных холодильников: бесшумность, простоту изготовления, надежность и долговечность. Кроме того, большая масса абсорбционных агрегатов при их малой холодопроизводительности и теплоизоляция из стекловолокна делают эти холодильники громоздкими, с малым коэффициентом полезного использования пола. Все это способствовало негативному отношению к абсорбционным холодильникам не только широкого круга покупателей, но и ряда специалистов. Общий вид бытового абсорбционного холодильника «Кристалл-9» АШД-200П 2 Холодильная техника № 11 В конце 1979 г на Васильковском заводе была изготовлена опытно-промышленная партия двухкамерного холодильника «Кристалл-9» АШД-200П (см. рисунок) повышенной комфортности, соответствующего лучшим зарубежным образцам. В 1980 г холодильнику «Кристалл-9» присвоен государственный Знак качества. В одиннадцатой пятилетке после завершения технического перевооружения завода будет налажен массовый выпуск этих холодильников, а выпускаемые сейчас холодильники «Кристалл-4» АШ-120 будут сняты с производства. В 1985 г. будет выпущено 250 тыс. холодильников «Кристалл-9» Техническая характеристика абсорбционного холодильника «Кристалл-9» Общий внутренний объем холодильника, дм3 205 Полезный объем низкотемпературной камеры, дм3 31 Средняя температура воздуха в незагруженном холодильнике при номинальном напряжении тока питающей сети, установке ручки терморегулятора на деление «7» и температуре окружающего воздуха 32° С, ° С в холодильной камере, не выше 5 в низкотемпературной камере, не выше . —18 Продолжительность приготовления пищевого льда, ч, не более 2 Номинальное напряжение сети, В 200 Предельные отклонения напряжения питающей сети, % —15-М О Потребляемая мощность, Вт 220 Суточный расход электроэнергии при температуре окружающего воздуха 25° С и средней температуре в холодильной камере 5° С, кВт • ч, не более 3,5 Площадь полок, м2 1 Габаритные размеры, мм высота 1360 глубина 600 ширина 570 Масса нетто, кг 63 Конструкция холодильника «Кристалл-9» обеспечивает: автоматическое поддержание заданного температурного режима в камерах холодильника с помощью терморегулятора, который переключает в случае необходимости электронагреватель холодильного агрегата с мощности 220 Вт на 70 Вт; автоматическое оттаивание высокотемпературного испарителя в каждом рабочем цикле с выводом талой воды из холодильника и ее испарением за счет теплоты абсорбции, что, в свою очередь, способствует созданию в квар- 17
тире благоприятного микроклимата; поддержание температуры —18°С в низкотемпературной камере, что позволяет не только увеличить срок хранения замороженных продуктов без ухудшения их вкусовых качеств, но и заморозить за 24 ч 3,2 кг свежих продуктов; снижение усушки продуктов в низкотемпературной камере путем поддержания в ней температуры —18°С и в холодильной камере благодаря оптимальной влажности воздуха из-за постоянно влажной поверхности высокотемпературного испарителя; регулирование высоты полок (шаг 50 мм) в зависимости от размера посуды для хранения продуктов и, следовательно, увеличение коэффициента использования объема холодильника. Автоматическое оттаивание высокотемпературного испарителя не требует введения в его конструкцию дополнительных элементов, а следовательно, не снижает надежности работы холодильника. В обычном режиме работы температура поверхности высокотемпературного испарителя не опускается ниже —2-. 3°С при температуре окружающего воздуха 25°С и в холодильной камере 5°С. При переключении терморегулятором электронагревателя на 70 Вт температура поверхности испарителя достигает плюсовых значений и происходит его оттаивание. При этом температура в низкотемпературной камере остается неизменной, а в холодильной — не поднимается выше 5°С. Бесшумность, отсутствие вибраций при работе холодильника позволяют устанавливать его как на кухне, так и в жилых комнатах. Перечисленные выше достоинства холодильника стали возможными благодаря применению высокоэффективного •теплоизоляционного материала — пенополиуретана, новой конструкции холодильного агрегата с переохлаждением жидкого аммиака, поступающего в испаритель, развитой поверхности теплообменников, использованию труб с внутренней капиллярной насечкой, термически оксидированных для улучшения теплопередачи, а также неразъемной конструкции холодильного шкафа с агрегатом. Указанные достоинства холодильника «Кристалл-9» позволяют ему 18 конкурировать с компрессионными холодильниками, однако разница в пот* реблении электроэнергии еще сохра* нилась. Поэтому на заводе планируется проведение совместно с ВНИЭКИЭМЛ работ, направленных на создание и освоение производства холодильного агрегата с низким потреблением электроэнергии. При изготовлении холодильника «Кристалл-9» применяется ряд изделий, получаемых заводом по кооперации. От стабильности обеспечения завода этими изделиями и материалами и от их качества во многом зависит, какими будут холодильники сегодня и какими им быть в ближайшем будущем. Создание современных абсорбционных холодильников невозможно без применения изоляции из пенополиуретана (ППУ), без использования труб с внутренней капиллярной насечкой. Пока эти материалы завод получает по импорту. По хоздоговору со Всесоюзным научно-исследовательским институтом синтетических смол Васильковский завод холодильников разрабатывает пенополиуретан с пониженным коэффициентом теплопроводности. Для получения такого материала необходимо создать на заводе цех по изготовлению двух его компонентов, которые будут подаваться на заливочную машину. Всесоюзный научно-исследовательский институт трубной промышленности (г. Днепропетровск) также на хозрасчетных началах с нашим заводом ведет разработку, а с Волгоградским трубным заводом — подготовку производства труб с внутренней капиллярной насечкой. В связи с этим необходимо оперативно решить проблему их консервации, не требующей трудоемкой расконсервации перед изготовлением холодильных агрегатов. Орловский завод приборов выпускает достаточно надежные манометрические реле температуры. Но для более эффективной работы абсорбционных холодильников необходимо зону нечувствительности прибора снизить до одного градуса. Это позволит сократить количество потребляемой холодильником электроэнергии. Для обеспечения лучшего уплотнения двери в низкотемпературной камере холодильника и предотвращения выпадения влаги под уплотнением Владимирскому химическому заводу пред-
стоит освоить выпуск специального уплотнителя двухбаллонного профиля. Изготовление холодильника высокого качества невозможно без применения прогрессивных технологических процессов и использования современного оборудования, особенно сварочного, в частности, для сварки тонкостенных труб малого диаметра, используемых при изготовлении абсорбционных агрегатов. УДК 641.546.44.001.24 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ И МОРОЗИЛЬНИКОВ Канд. техн. наук В. И. ДМИТРИЕВ, Ю. А. КОЗМЕСКУ Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо Теплоэнергетические показатели работы бытовых холодильников и морозильников, торгового холодильного оборудования определяются как совершенством холодильной машины, так и эффективностью изоляционной конструкции. Причем последняя зависит не только от свойств теплоизоляционного материала, но и от конструкции самого холодильного шкафа, уплотнения дверного проема, степени герметичности наружного и внутреннего корпусов камеры, наличия так называемых «тепловых мостиков». Не последнюю роль здесь играют соблюдение технологической дисциплины при производстве холодильного шкафа, а также выполнение требований ГОСТ 16317—76 к уплотнению дверного проема. Практика проектирования, отработки конструкции и исследования бытовых холодильников и морозильников пока-- зывает, что расчетные и экспериментальные значения теплопроходимости шкафов — основного показателя, характеризующего их тепловую эффективность, существенно различаются. Конструктивные особенности шкафа, наличие тепловых мостиков в изоляционной конструкции и другие причины не дают возможности достаточно точно рассчитать его теплопроходимость. Затрудняет расчет также отсутствие методики определения теплопритоков через дверное уплотнение. 2* Перечисленные проблемы, с которыми встречается коллектив завода при освоении массового выпуска холодильников «Кристалл-9», требуют быстрейшего решения при активном участии ведущего института по электробытовым приборам — ВНИЭКИЭМП и коллективов предприятий и организаций, обеспечивающих производство этих холодильников необходимыми материалами и комплектующими изделиями. В целях изучения факторов, влияющих на теплопроходимость шкафа, были проведены исследования изоляционной конструкции домашнего холодильника «Кодры» в процессе его изготовления и в период эксплуатации. Особое внимание уделяли изучению степени максимального увлажнения применяемого теплоизоляционного материала (пенополистирола). С этой целью были проведены опыты с образцами, вырезанными из трех стенок (боковой, задней, верхней) трех холодильных шкафов с различной плотностью теплоизоляционного материала. Данные образцы (средний размер 160Х Х80х50 мм) выдерживали в течение суток в воде при полном погружении, а затем высушивали при комнатной температуре. При этом их взвешивали после увлажнения и последующей сушки, а затем определяли массовую WM и объемную Wo6 влажность, %, по формулам: где М,, М2—масса соответственно влажного и высушенного теплоизоляционного материала, кг; р—плотность теплоизоляционного материала, кг/м3. Результаты опытов показали, что увлажнение пенополистирола до 50— 60% по массе или до 1,4—2,2% по объему приводит к увеличению коэффициента теплопроводности пенополистирола в 2—2,5 раза. Изоляционная конструкция шкафа холодильника «Кодры» была подвергнута также анализу с точки зрения наличия тепловых мостиков, зон воз- 19
можного увлажнения изоляции в процессе эксплуатации холодильника, конденсации водяного пара внутри шкафа. Анализ выявил ряд недостатков в изоляционной конструкции шкафа, в частности, образование технологического зазора между теплоизоляционным материалом и стенками внутренней камеры, а также наличие отверстий в месте крепления терморегулятора и его крышки, негерметизируемых в процессе сборки. При достаточно частом открывании дверей холодильника в период эксплуатации приток теплого и влажного наружного воздуха, поступающего в холодильную камеру, попадает через указанные отверстия в зазор между теплоизоляцией и стенками камеры. Это приводит к усилению конвективных воздушных потоков в нем и конденсации водяного пара на теплоизоляции и стенках камеры, особенно вблизи морозильного отделения. Конвективные воздушные потоки существенно влияют и на распределение температуры воздуха внутри морозильного и холодильного отделений. В наружном металлическом корпусе холодильного шкафа также есть негер- метизируемые вырезы и отверстия, которые увеличивают опасность увлажнения теплоизоляции и повышают тепло- проходимость шкафа. В значительной степени ослаблено термическое сопротивление изоляционной конструкции возле морозильного отделения из-за вывода в этом месте всасывающего трубопровода по специально сделанному в теплоизоляции углублению. Расположение в толще теплоизоляции холодного трубопровода создает опасность конденсации водяного пара на его поверхности с последующей миграцией влаги в теплоизоляционный материал. В настоящее время отмеченные недостатки заводом-изготовителем устранены, в результате чего существенно снизилась теплопроходимость шкафов. Наиболее теплопроводящим элементом (тепловым мостиком) в домашних холодильниках и морозильниках является уплотнение дйгерного проема. С помощью методик расчета изоляционных конструкций при наличии в них тепловых мостиков [1,2] был рассчитан теплоприток через дверное уплотнение шкафа. Он складывается из теплопри- токов через само резиновое уплотнение 20 и через стальную обшивку (см. рисунок). Для расчета теплопритоков через резиновое уплотнение его условно разбили нетеплопроводными и бесконечно тонкими перегородками, перпендикулярными поверхности ограждения. В результате вся конструкция дверного уплотнения предстала состоящей из параллельно включенных проводников тепла (на рисунке они обозначены как зоны римскими цифрами /—VII). Таким образом, общий теплоприток через резиновое уплотнение С?упл включает теплопритоки через резину (зоны / и ///), резину и полистирол (зона^/), резину и воздушную прослойку (зрна IV), резину (зоны V и VII), резину и магнитную вставку (зона W): / = 7 о =2 о = 2 k.F.it —t C) где к. — коэффициент теплопередачи зоны, Вт/(м2- К); F. — площадь зоны, м2; tH — температура наружного воздуха, принята равной 32°С; tK — температура воздуха в камере морозильника или средняя температура в камере холодильника, приняты равными — 18 и 1°С. При расчете теплопритока через стальную обшивку сделаны следующие допущения: /Л. 4^ ,/. f?±L Конструкция уплотнения дверного проема бытового холодильника и морозильника: / — X — расчетные зоны; / — стальная обшивка .двери; 2 — внутренняя облицовка; 3 — резиновое уплотнение; 4 — воздушная прослойка; 5 — магнитная вставка; 6 — стальная обшивка шкафа
Таблица 1 k, Вт/(м2 • К) Sit м А*,-, ° С для холодильника для морозильника Qt. Вт для холодильника для морозильника /, /// 1,67 0,0035 29 50 0,169/ 0,29/ 'Значения расчетных величин в зонах (см. рис // 1,15 0,003 29 50 0,1/ 0,17/ IV 1,16 0,0055 29 50 0,185/ 0,32/ V, VII 1,86 0,003 29 50 0,162/ VI 2,02 0,005 29 50 J0L293/ 0,28/ | 0,51/ VIII 1,90 0,020 12 20 0,456/ 0,76/ унок) IX 2,05 0,010 5,5 13 0,112/ 0,27/ X 2,10 0,017 5 13 0,179/ 0,27/ температура стальной обшивки (снаружи) на 5°С ниже температуры окружающего воздуха и равна 27°С; градиент температур по длине дверного уплотнения между наружной и внутренней поверхностями является линейной функцией длины; градиент температур по длине стального листа в зонах IX и X является линейной функцией длины; температура стального листа на поверхности а в нижней точке зоны X на 5°С выше температуры воздуха в камере. Измерения температур в ходе экспериментов подтвердили справедливость этих допущений. Теплопритоки для зон VIII, IX и X определяли по формуле: Qi-kffit,, D) где Fi = si^ S.— ширина зоны, м; /—длина резинового уплотнения, м; Д/; — перепад температур для зоны, рассчитанный с учетом принятых допущений. Данные расчета теплопритоков через дверное уплотнение для холодильников и морозильников емкостью 120, 160 и 200 дм3 приведены в табл. 1 и 2. На основании данного и проделанных ранее расчетов теплопритоков через теплоизоляцию шкафа бытового холодильника и морозильника можно сделать следующие выводы. Таблица 2 Расчетные Оушг Вт для холодильника для морозильника Значения расчетных величин для холодильников и морозильников емкостью, дм3 120 (/=2,64 м) 4,37 7,58 160 (/ = 3,16м) 5,23 9,07 200 (/=3,6м) 5,96 10,33 Наибольшие теплопритоки через дверное уплотнение отмечаются в зонах VI, VIII и X. Теплопритоки через зоны VIII и X можно уменьшить путем некоторого изменения конструкции стальной обшивки шкафа: укорочения загнутого внутрь участка обшивки. Теплопритоки через дверное уплотнение достаточно весомы и составляют 15—20% от теплопритоков через наружное ограждение шкафа. Примененная методика может быть использована для теплового расчета шкафов бытовых холодильников и морозильников любых конструкций, а также торгового холодильного оборудования. Список использованной литературы 1. Кур ыл ев Е. С, Г ер а с и м о в Н. А. Холодильные установки. Л., Машиностроение, 1980, 622 с. 2. Karam H. J., Kreiner Н. — A5HRAE J., 1963, January, p. 105—109. 21
За экономию сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов УДК 621.565.011:621.317.7 ИЗМЕРЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Канд. техн. наук А. И. ВАСИЛЬЕВ, канд. техн. наук Ю. В. ОСИПОВ, Г. Д. ТИМОФЕЕВ Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Одним из показателей эффективной работы действующих холодильных установок является удельный расход электроэнергии на выработку искусственного холода. Объективно оценить этот показатель можно только при наличии измерительного комплекса, включающего электросчетчики и измеритель производительности холодильной установки по каждой температуре кипения. В работе [1] предложена структурная схема такого измерителя, построенного на основе отечественного расходомерного комплекса КСОЗ-С. Количество выработанного холода Q0Ax, кВт • ч, оценивается по интегральному критерию: Qo^=$ {Оа(т)<70[/0(т), 1u(x)])dx, (l) т, где Ga — массовая подача жидкости в испарительную систему холодильной установки через регулирующий вентиль (РВ), кг/ с; Дт — промежуток времени, за который оценивается производительность холодильной установки, с; q0 — удельная массовая холодопроизводи- тельность, кДж/кг; /0 — температура кипения хладагента, °С; t — температура жидкого хладагента перед регулирующим вентилем, °С. Подачу жидкости в испарительную систему регулируют, как правило, независимо от технологической схемы установки двухпозиционным способом. Но при таком способе подачи измеритель, реализующий алгоритм A), покажет не действительное количество холода, выработанное холодильной установкой за время подачи жидкости в испарительную систему, а потенциальные возможности, приобретенные испарительной системой. Эти возможности реализуются за период, численно равный времени фазового перехода хлада 22 гента из жидкого состояния в парообразное и отбора образовавшегося пара из испарительной системы компрессором. По мере увеличения значения Дт в выражении A) действительное количество выработанного холода стре^ мится к той величине, которая регистрируется интегратором измерителя. Поделив показание электросчетчика системы с данной температурой кипения за промежуток времени Ат на показания измерителя за тот же промежуток времени, получим усредненное значение удельного расхода электроэнергии. Достоинство такого способа оценки удельных энергозатрат заключается в его простоте и надежности. С другой стороны, на основе измерителя производительности [1], работающего по интегральному критерию A), нельзя создать устройство для непосредственного определения текущего значения удельного расхода электроэнергии. Для решения поставленной задачи разработан измеритель мгновенного значения производительности холодильной установки, структурная схема которого принципиально не отличается от приведенной в работе [1], но имеются отличия в технической реализации этого измерителя. Наиболее точно мгновенная холодо- производительность может быть получена при измерении количества пара, идущего к группе компрессоров, работающих на одну температуру кипения. Поэтому чувствительный элемент первичного прибора расходомерного комплекса следует ставить не на жидкостную, как это было рекомендовано в работе [1], а на паровую линию. Технологическая схема включения расходомерного комплекса КСОЗ-С — измерителя холодопроизводительности показана на рис. 1. Установку расходомерного комплекса необходимо начинать с монтажа его первичного прибора, в качестве которого можно использовать дифференциальный манометр типа ДМ модели 3853. В зависимости от максимальной тепловой нагрузки выбирают дифманометры с соответствующим номинальным перепадом давлений, который определяет верхний предел измерения вторичного
>—*-« J C*H 0 6 ^=Л гл 8 3 \У V 2_# Рис. 1. Типовая технологическая схема включения расходомерного комплекса измерителя производительности холодильной установки: / — компрессор; 2, 13 — места измерений температур жидкого хладагента перед РВ tu и кипения /0; 3 — регулирующий вентиль; 4 — промежуточный сосуд; 5 — линейный ресивер; 6 — конденсатор; 7 — сужающее устройство; 8 — интегратор; 9 — вторичный прибор; 10 — первичный прибор; // — испаритель; 12— циркуляционный ресивер; 14 — насос для перекачки хладагента; СВД, СНД — ступень - соответственно высокого и низкого давления прибора (ВП). Расчет диаметра сужающего устройства приведен в работе [2]. Наличие сужающего устройства на паровой линии влечет за собою дополнительные потери на дросселирование пара, но, к сожалению, это единственный способ оценки мгновенного значения расхода пара, характеризующего текущее значение производительности холодильной установки. Мгновенную холодопроизводитель- ность, кВт, находят по алгоритму: Q0(x) =DVSp^0Vo"n, B) где D — постоянный коэффициент; Др — разность давлений перед и за сужающим устройством, Па; Qn — плотность пара хладагента перед сужающим устройством, кг/м3. Комплекс DV^P для данного сужающего устройства зависит только от расхода всасываемого пара, а комплекс ^oVQn Для данного хладагента определяется температурой жидкости перед РВ, температурой всасываемого пара и давлением кипения. Таким образом, измеритель холодопроизводи- тельности, построенный по алгоритму B), включает в себя расходомер, формирующий сигнал U{(D^Ap)\ мостовой преобразователь с выходным сигналом V2(QoVQ~n) и управляемый делитель напряжения, обеспечивающий перемножение двух сигналов U{U2. Это произведение пропорционально текущему значению производительности холодильной установки Qq(t). В качестве расходомера можно выбрать любой из выпускаемых отечественной промышленностью, который имеет электрический выход с первичного прибора, например расходомер типа КСОЗ-С. На выходе его первичного прибора формируется сигнал, пропорциональный комплексу DVAp. Мостовой преобразователь, формирующий сигнал U (q0<у/о~п) =F(tQy tu), должен быть нелинейным как по температуре жидкости перед РВ, так и по температуре кипения. Перегрев пара на всасывании при этом можно не учитывать, ибо чувствительность комплекса q0Vo~n K вариации перегрева составляет @,08-^0,1) %/°С. Это объясняется тем, что с ростом перегрева пара ве- личина <7о(А/рс) растет, а зависимость У(>П(Д/ВС) уменьшается (/вс — температура всасывания). Разностью крутизны этих характеристик и обусловлена указанная величина. Комплекс *70VQn аппроксимируется несколькими линейными участками, каждый из которых представляется в виде эмпирической зависимости: q0V^n = An+Bn(tQ-t00)-Cn(tu-tuo), C) 23
гдеЛ„, Вп, Сп — постоянные коэффициенты (см. таблицу); *оо» *ио ~~ значения температур t0 и tu в узлах аппроксимации; п — число линейных участков апирок- симации функции <7oVQn(*o» М (для повышения точности воспроизведения функции нужно увеличить число линейных участков, но это приведет к усложнению схемы мостового преобразователя). На рис. 2 приведена схема преобразователя U(Q oVo~n) для случая л = 2; точность воспроизведения зависимости <7оVQn = F(t0 *и) составляет не более ±2%. Значения сопротивлений резисторов мостового преобразователя приведены в таблице. Параметры преобразователя изменяются автоматически переключением его резисторов при помощи датчика, измеряющего давление кипения. Для перемножения двух комплексов Da/Kd и ^oV^,, сигналы которых формируются соответственно первичным прибором расходомера и мостовым преобразователем, используется пассивная цепь на базе оптрона, например ОЭП-12. Оптрон представляет собой малогабаритную конструкцию, включающую в себя миниатюрную лампочку накаливания и фоторезистор. Последний является элементом управляемого делителя напряжения (УДН). На вход УДН поступает сигнал, пропорциональный комплексу DVSp, а сопротивление фоторезистора изменяется пропорционально комплексу g0V0n так, что на выходе УДН формируется сигнал, пропорциональный произведению U(D«JKp <7oVoJ> т. е. текущему значению производительности Q0(x) холодильной уСТаНОВКИ. *дгшп (^oVOn)min Хладагент R717 (аммиак) R12 R22 Температура кипения /e, ° С —10>/0>—30 —30>,/0>— 45 —10>/0>— 30 —30>/0>—45 —10>/0>—30 —30>/0>—45 Коэффициент, кДж/(м1-5 . кг°5) А 1120 760 286 194 437 348 в 34,0 26,0 8,9 6,9 12,5 10,0 с 6,0 4,0 2,9 2,0 2,6 2,9 Сопротивление, Ом /•0 53 53 53 53 53 53 Ги 270,8 278,1 152,8 151,1 221,9 144,4 *о 98,8 181,6 74,8 157,3 108,2 187,0 Ru 668,7 1352,1 281,6 631,7 603,6 745,3 '«У У' Ч ) р 1 ""^ [\К> 1 »п о Рис. 2. Мостовой преобразователь комплекса (<7oV~Qn) B напряжение: а — мостовой преобразователь; б — переключатель резисторов мостового преобразователя в узлах аппроксимации; Р, — переключающее реле; Р — контакт исполнительного реле; UCT — стабилизированное напряжение; Un— напряжение питания Для выбора рабочей точки оптрона следует построить его статическую характеристику в полулогарифмических координатах IgR =f(U ) (/?, v<p-p сопротивление фоторезистора оптрона; U — управляющее напряжение, которое является функцией сигнала ^0V0n с выхода мостового преобразователя). Далее задача сводится к выбору рабочего участка на статической характеристике УДН. На рис. 3 приводится зависимость ^д(*о> tu) применительно к оптрону ОЭП-12 для различных хладагентов (R12, R22, R717). Отношение ординат максимального и минимального значений коэффициента передачи УДН КА должно удовлетворять условию: Кп (ffoVoJr D) Примечание. Температура жидкости перед РВ лежит в диапазоне +25>/ы>0 °С.
Рис. 3. Зависимость коэффициента передачи /Сд управляемого делителя напряжения от температурного режима работы холодильной установки: / — *ы = 0-М0°С; 2 — /w=10-f-25°C для выбранного хладагента в рабочем диапазоне температур. Устройство для измерения мгновенного значения холодопроизводительности обеспечит не только контроль за ка- мука, техника, технология УДК 621.565.93/.94.001.24 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСНОВНОЙ ТЕШ100БМЕННОЙ АППАРАТУРЫ В СОСТАВЕ КОМПЛЕКСНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ Канд. техн. наук И. М. КАЛНИНЬ ВНИИхолодмаш Правильность выбора типа и параметров теплообменных аппаратов оказывает большое влияние на эффективность холодильных машин (ХМ). На практике испарители и конденсаторы разрабатывают или подбирают применительно к конкретным компрессорам и другим элементам холодильной машины, осуществляющим заданный термодинамический цикл, т. е. применительно к конкретной компрессорной системе (КС) [8]. Испарители и конденсаторы в значительной степени определяют стоимость машин и величину энергетических затрат. Их параметры в зависимости от характеристик КС могут по-разному влиять на общую эффективность холодильной машины. В связи с этим эффективность основных теплообменных аппаратов необходимо оценивать по экономическому критерию и только в комплексе всей машины, что убедительно показано в работах [1, 2]. Отправным критерием эффективности следует считать удельные приведенные затраты на выработку холода холодильной машиной, имеющей в своем составе теплообменный аппарат данного чеством эксплуатации холодильного оборудования, но и откроет широкие возможности к переходу на автома-1 тическое управление режимами работы холодильной установки по обобщенному критерию в виде минимума удельного расхода электроэнергии на выработку единицы искусственного холода при заданной системе ограничений на независимые переменные искомой целевой функции. Список использованной литературы 1. Васильев А. И., Осипов Ю. В., Тимофеев Г. Д. Измерение производительности холодильных установок. — Холодильная техника, 1979, № 7, с. 31—34. 2. Правила 28—64. Измерение расхода жидкости, газов и паров стандартными диафрагмами, и соплами. М., Госкомитет стандартов, мер и измерительных приборов СССР, 1965, 148 с. типа с определенными параметрами. Эти затраты должны быть минимальными. Однако в силу ряда существующих практических ограничений тип и параметры теплообменных аппаратов необходимо выбирать на основе анализа, учитывающего как экономические, так и физические критерии эффективности (например, удельную металлоемкость) . Численные эксперименты на ЭВМ с помощью программ и математических моделей, основанных на нелинейной системе исходных уравнений и зависимостей, позволяют, находить оптимальные решения во всех необходимых вариантах с высокой степенью достоверности [7]. Однако поэлементный и пофакторный анализ влияния параметров теплообменных аппаратов на эффективность машины, осуществляемый на такой основе, все же затруднен. Для выявления основных связей при анализе эффективности аппаратов и предварительных оценок разработчику машины необходима упрощенная математическая модель. Обязательным требованием к такой модели является возможность получения решений в общем виде. В этом основная трудность ее разработки. В основу разработки упрощенной математической модели для анализа эффективности теплообменных аппаратов может быть положен принцип [7]: удельные приведенные (безразмерные*) затраты для ХМ представляются как сумма затрат для КС при t0 = ts2 и iK = twl (минимально возможная разность температур tK—/0 в цикле), дополнительных затрат для КС, связанных с внешней необратимостью (когда t0<ts2, tK>twl) и дополнительных затрат для- ХМ, включающих стоимость теплообменных аппаратов и расходы на прокачку теплоносителей; изменения параметров испарителя и конденсатора взаимного влияния не оказывают. При этом в математической * Отношение стоимости выработки i кВт • ч холода к стоимости 1 кВт • ч электроэнергии. 25
модели следует учитывать непостоянство коэффициентов теплопередачи в испарителе и конденсаторе и их зависимость от теплового потока, скоростей теплоносителей и термического сопротивления загрязнений; затраты электроэнергии на прокачку теплоносителей только через аппа раты и уточнять выражение, связывающее 1Ьт,м*к/кВт *s2 с t0 и /„. с /„. Эффективность аппарата (испарителя или конденсатора) удобно оценивать только по сумме дополнительных удельных приведенных затрат, связанных с его применением в ХМ [7): для испарителя (в безразмерном виде) Лп=б,,1^тA/*т+я?)-с„4^+с„3] + + (CHX + C„2w\)lqFv A) для конденсатора 2ок = °(к(^т/*г+Ск4Д'ш) + (Ск1 + СкХк)/<?Л + + Ск3/Д'ш. B) В уравнениях A) и B) первое слагаемое выражает затраты, связанные с внешней необратимостью; второе — стоимость аппарата и затраты на прокачку теплоносителя; третье (для конденсатора) — стоимость расходуемой на охлаждение воды (при проточном охлаждении) Величины Dt и Dt выражают приращение удельных приведенных затрат для КС при отклонении температур соответственно /0 от ts2 и /к от tw\ и учитывают соответствующие изменения холодильного коэффициента и холодопроизводи- тельности машины. Они могут быть определены по формулам [7]: ^/о=о;/?лэ+^;о/д°лад(т|э), D^Dl/'/^+Dl^bP^IKT^), где 2/ — приведенные удельные затраты на оборудование, монтаж и эксплуатацию КС Термическое сопротивление 1/&т в зависимости от плотности теплового потока на стороне теплоносителя qfr и скорости теплоносителя (дои, wK) находят по следующему приближенному уравнению для испарителя и конденсатора \/kT = E + D\frF/qFr + D\ft/w, C) где ?-?т + ?а/Уа + 2в/Х. Уравнение C) получено путем замены нелинейных зависимостей термического сопротивления со стороны хладагента \/aa = f(\/qFa) и со стороны теплоносителя 1/ат=/A/ш) на линейные в ограниченном актуальном диапазоне изменения соответственно плотности теплового потока на стороне хладагента qFa и скорости теплоносителя w (рис. 1—3). Актуальный диапазон изменения аргумента назначается разработчиком холодильной машины исходя из имеющегося инженерного опыта с таким расчетом, чтобы оптимальные значения функции находились в нем. При невыполнении этого условия следует повторить расчет, назначив новый актуальный диапазон. Сужение этого диапазона снижает погрешность, вносимую линеаризацией исходного уравнения. Его расширение позволяет использовать комплекс уравнений для анализа эффективности аппаратов в более широких пределах. id 1/щ с/и Рис 1 Термическое сопротивление со стороны теплоносителя: / — для испарителя с кипением хладагента в межтрубном пространстве (теплоноситель в трубах) при /s2—бвС; 2 — для испарителя с кипением хладагента в трубах (продольно поперечное обтекание трубного пучка теплоносителем) при /$2 =6°С; 3 — для конденсатора (теплоноситель в трубах) i — актуальная (рабочая) зона изменения 1/и\ 01 03 05—08 — оптимальные параметры для вариантов 1 3 5 Я в соответствии с табл. 3 f/ocq, м*'К/кВт f,o О,* •4 Tod yrt 1 h>h ^Vf i .... i f BH *2- 0,5 1,0 f/ffa>M*/x6ffi кипением хладагента Рис. 2. Термическое сопротивление со стороны кипящего хладагента (/s2=6°C) / — для испарителя с кипением хладагента в межтрубном пространстве; 2 — для испарителя в трубах •1/аа,мг-1(/кВт 0,3 0,2 V 3 1 ; | [ А 1 J г 06 0*07* *1,*г 1 W ао5 V Рис. 3. Термическое сопротивление со стороны конденсирующегося хладагента / — для гладких труб, 2 — для труб с проволочным ореб- реиием 26
Указанные выше значения приращений D\f,a* , Dj/°T находят по отношению приращения функции (Al/aa или Л1/ат) к соответствующему приращению аргумента (Al/qFa или Л1/ш) для каждой из линеаризованных зависимостей, а значения ?т и Еа соответствуют значению функции, при нулевом значении аргумента. Действительно, для этих зависимостей вида у = Ахп соответствующие отношения приращений D>*x=&y/&x со значениями хл и х2 на краях актуального диапазона изменения аргумента и величину ?(?т, ?а), равную значению у при х = 0 для линейного эквивалента зависимости, вычисляют по уравнениям (х2>*1): Таблица 1 Коэффициенты в уравнениях A) и B) Вспомогательные величины Что характеризует Структура Обозначение Что выражает Формула Стоимость испарителя Стоимость конденсатора ^з -1нЪт Л0+1/в,) • Ъ /кЕк /и(к) /и (к) Еи(к) ?'и(к) Масса аппарата на 1 м2 поверхности Масса 1 м2 собственно теплооб- менной поверхности Стоимость 1 кг аппарата /и(к) —./и(к)аи(к) i.f.,-E:t„,(i+J ф ) Ьи(к) Затраты на прокачку теплоносителя кг-^ \чи 1г Геометрический комплекс, определяющий скорость теплоносителя и гидросопротивление Коэффициент гидросопротивления При 'протекании теплоносителя в трубах /Сг2 = 0,25 • 10-3; при поперечном обтекании труб /Сг2 = 0,'174Х Х10-з?^ "н При протекании теплоносителя в трубах _ 0,3164 dM ^-^рзг + зт ; при поперечном обтекании в зависимости от Re. Умножается на число рядов труб Поправка, учитывающая влияние гидравлического сопротивления на температуру кипения хладагента в трубах Ар D& Значение Ар = = /(<7/гт) при/7FT = = 0 Отношение приращений температуры и давления насыщения Стоимость охлаждающей воды 3600A + 1/е') X X Ьдо/Ьч Qwcu Связь между ts2 и t0 Связь между twl и /„ Ms ед'*/ви «0,4 -1« _ (©к _ V л/ 4 А', 1_ ед/ш/е «0,6 27
Dy=A(x2-x?) I (*2-*i); E=A\xnx—xx{x^-x4) I (x2—*,)]. Таким же способом определяют отношение приращения гидросопротивления при кипении хладагента в трубах (выражено через эквивалентное понижение температуры Д/0) и приращение теплового потока Z)A/°, а также величину Си3, пропорциональную значению Д/0 при q/гт=0. Для аппаратов с кипением в межтрубном пространстве величины DA'° и Си3 в уравнении равны нулю. Структура коэффициентов С уравнений A) и B) приведена в табл. 1. Определение частных производных ZQil и Z0k по qFv w и Mw (для конденсатора) и приравнивание их нулю позволили получить выражения для оптимальных значений последних, обеспечивающих минимум дополнительных затрат: для испарителя Яр, Си1+Си2< ^/0(^+^/1%/^и+^;;) D) ности выполнение комплекса /Сг1. Необходимость обеспечения конкурентоспособности создаваемых машин и экономии дефицитных металлов может потребовать увеличения qFr по сравнению с оптимальным значением. Есть и другие ограничения. Поэтому разработчику для принятия технического решения необходим инструмент исследования влияния отступления от оптимальных параметров. Кроме того, ему необходимо знать, как повлиять на уровень ZQonr Для этих целей целесообразно использовать функцию влияния (или чувствительности) — отношение относительных приращений S^= (ду/дх) {х/у)у что позволяет рбойтись без проведения многовариантных расчетов. Ниже приведены уравнения важнейших функций Syx, характеризующих влияние изменения исходных данных на уровень оптимальных параметров [получены на основе уравнений D) — (8)] и влияние изменения оптимизирующих параметров qFjt wy Mw на Z0 и(к) [получены на основе уравнений A) и B)]: 5^т.опт = __о,5; — _и! 01/«т Ч 1 /W си2 2о;/1%+з<(?и+о?) • для конденсатора т F т.опт С«, + С«2< 0|«<?«+ol'i7./»«> E) F) SVt.o„t=o,5 C, + C^w3' ' ^C{ + C2w4 E + D%T + D\fe(\/w)'- qFTDtlE + D\ft(\/w)+D";]-- <iFt D^% Mi 2DlJfju + 3w*E, 'кЗ G) (8) СкАк В формулах E) и G) wH и ш* — ожидаемые значения и>опт, которые при необходимости уточняют. Величину w*,, ожидаемого значения шопт слеДУет выбирать в пределах актуальной (рабочей) зоны. Вначале находят ^опт, затем qFj опт. Величину Д^опт определяют независимо. Как производные величины находят 1/&т по уравнению C), температурный напор ®onT = gft/^t и геометрический комплекс аппарата, обеспечивающий оптимальные параметры: ^rl -®s(w)Cs(о>)Wh(к)Ms{w)/llFi (9) Для кожухотрубных аппаратов с кипением хладагента в межтрубном пространстве /Сг1 = = 4LzT/dBH. Для испарителя с внутритрубным кипением этот комплекс связывает наружный диаметр и шаг труб, число труб в пучке и число перегородок, образующих ходы со стороны теплоносителя. Разработаны комплексы /Сг1 и для аппаратов, в которых в качестве теплоносителя используется воздух. Эффективность аппаратов применительно к данной КС целесообразно сопоставлять по величине 20и(к) опт с учетом физических критериев эффективности (см. табл. 1): /И(К)/^^т.опт>кг/к^т' /И(к)?и(к)/^т'РУб-/кВт и др. Однако на практике выполнение оптимальных параметров не всегда возможно и целесообразно. Часто вызывает труд- 28 sz° -(l/gfT) (С, + С2ш3) . (\lqFi)ZCxw3-qF,DtD\ft(\/w) Z0-(l/qFr) (С, + С2ш3) °i т„ Sii (l/<?fT)C, с. Zo Sz„ ^Alg+PJte.c/^ + flifro/*)! Приведенные уравнения универсальны для конденсаторов и испарителей. Величину Z0 рассчитывают по формуле A), <7/гтопт — по формуле D) или F). Слагаемое DA*° фО только для испарителей с кипением хладагента в трубах. Рассмотрим эффективность нескольких типов аппаратов, применяемых в холодильных машинах промышленного назначения. Для охлаждения жидких теплоносителей все большее распространение получают испарители с внутритрубным кипением хладагента. Сравнение фреоновых испарителей с внутритрубным и межтрубным кипением хладагента представляет интерес в области как высоких температур (охлаждение воды), так и низких (охлаждение рассола) Для аммиачных холодильных машин создаются водоохлаждаемые конденсаторы с проволочным оребрением стальных труб со стороны конден-
сирующегося хладагента взамен гладкотрубных конструкций. Ниже приводятся результаты анализа эффективности указанных конкурентных конструкций аппаратов в составе КС с одноступенчатым винтовым компрессором на R22 для испарителей и аммиачного двухступенчатого агрегата АД 130 [7] для конденсаторов. Исходные данные указаны в табл. 2. Для всех вариантов приняты следующие общие исходные данные: т = 3500 ч; | =0,008 руб./(кВт. ч); Еш —0,012 руб./м3; f{ =0,2424-0,27; р2=0,174; ?тр = 0,26 руб./кг; rjH = 0,7; Д/5 = 4°С. Зависимости для коэффициентов теплоотдачи со стороны теплоносителя и со стороны хладагента при кипении в межтрубном пространстве принимали по рекомендациям [3]: при протекании теплоносителя в трубах ат=Лш0,8 (охлаждение воды) и ат=Лш0,333 (охлаждение рассола); при поперечном обтекании труб ат=Лш0-6; при кипении хладагента аа = Лд°^Б. Для расчета коэффициента теплоотдачи при кипении фреона в трубах использована зависимость из работы [4], приведенная к виду aa = Aq°F^. Депрессия по фреону при внутритрубном кипении рассчитана по уравнению, рекомендованному в работе [6], приведенному к виду /S.p=Aq2FT. Зависимости для коэффициента теплоотдачи при конденсации аммиака на гладких стальных трубах и трубах, оребрен- ных проволокой (графические зависимости), принимали поданным работы [5]. О степени приближения линеаризованных зависимостей для коэффициентов теплоотдачи в рабочих диапазонах к нелинейным можно судить по рис. 1—3. Величины /'и(к), аи(к), ?'и(К) (см. табл. 2) приняты на основании анализа реальных конструкций аппаратов. Они достаточно стабильны для аппаратов одного типа в довольно широком диапазоне производительности. Коэффициенты аи.к), выражающие отношение массы аппарата к массе собственно теплообменной поверхности, велики и возрастают по мере интенсификации последней. Во всемерном облегчении нетеплообменной части конструкции аппаратов кроются большие резервы. В частности, аи/К) можно минимизировать, выбирая оптимальные геометрические соотношения — длина аппарата к диаметру обечайки и др. Некоторые результаты расчетов показаны в табл. 3. При оптимальных дРт испаритель для охлаждения воды с внутритрубным кипением существенно уступает испарителю с межтрубным кипением: по затратам на ~8%, по удельной металлоемкости — до 18%. Основные причины — более низкий коэффициент теплоотдачи со стороны хладагента и депрессия в трубном пространстве. Увеличение плотности теплового потока будет ухудшать указанные соотношения, так как функция SfrT Д** испарителей растет круто (рис. 4). Улучшение исходных показателей испарителя (уменьшение Си1), например путем снижения стоимости 1 кг аппарата, дает большой эффект, так как Sz\j, имеет (вблизи qFronT) высокие значения, приближающиеся к прямой пропорциональности. При выборе испарителя для охлаждения воды следует учитывать, что из рассмотренных типов только испаритель с внутритрубным кипением обеспечивает получение «ледяной» воды с гарантированной температурой 2°С. В случае охлаждения рассола из этих двух типов аппаратов более эффективным будет испаритель с внутритрубным кипением: при *52 = = —30°С по затратам в 1,58, а по удельной металлоемкости в 1,83 раза. Основная причина — более высокие коэффициенты теплоотдачи со стороны теплоносителя при низких значениях критерия Рейнольдса Re. Таблица 2 Вели чин ы <s2. °с '.,. °с А.; К- 1/к d„, м </.„. м <*„„. м V. 4V м Г.; К. кг/м' вн; ак i«; I» руб./кг К: К. РУб./кг Е, 26А, м2 • К/кВт С.,; С.,. кВт/м2 Сн2; Ск2> кг/м3 ск3, к с,3. к Численные значения для испарителей с межтрубным кипением + 6 и —30 — 0,0438 и 0,2537 0,016 0,0115 — 3,9 — 24 2 1,2 1,4 0,0436 и 0,0588 0,172 0,648 0,00775 и 0,01029 — — с внутритрубным кипением + 6 и —30 — 0,0423 и 0,2435 0,02 — — 2,66 — 16,4 2,2 1,4 1,56 0,26 (на 1 ряд) 0,086 0,543 0,0089 и 0,00992 — —1,37 и— 0,165 величин для конденсаторов гладкотрубных + 30 0,0113 0,016 0,013 — 1,23 — 13 3 0,8 0,98 0,035 0,344 и 0,172 0,498 0,00937 1,91 — с проволочным оребрением + 30 0,0113 0,016 — 0,0016 — 0,0075 15,6 2,6 1,0 1,08 0,035 0,344 и 0,172 0,567 0,00937 1,93 — 29
Таблица 3 Величин <7/га, кВт/м2 до, м/с Х>}/$, м3 . К/кДж. ?., м2 • К/кВт > ?а, м2 • К/кВт ?, м2 • К/кВт D?J\ К/кПа D*'°, м2 • К/кВт ?„, кПа Ш°ПТ' М/Со / 2 ?Ft. опт» кВт/М9 *топт, кВт/(м2.К) ®опт« К ^Omin ^Он ^Оа ' /и(к)/^т.опт' КГ/КВТ З&т.опт S^t.oht Численные значения величин для испарителей с межтрубным кипением ts2 = b° С (вариант 1) 1,0—3,0 1,2—2,5 0,221 0,0315 0,55 0,39 0,303 2,01 6,31 2,0 3,15 0,162 0,05 0,112 7,6 0,455 0,212 0,304 0,633 '*2 = = —30° С (вариант 2) 0,3—1,0 1,0—2,2 0,9132 1,2424 0,406 0,911 1,648 1,76 1,132 0,396 2,86 0,789 0,217 0,572 42,4 0,469 0,204 0,211 0,731 с внутритрубным кипением tS2 = 6° С , (вариант 3) 1,0—3,0 0,5—1,5 0,0908 0,0704 0,926 0,225 0,241 5,5 • Ю-3 0,515 —249 1,23 3,98 1.82 2,17 0,176 0,036 0,140 9,04 0,480 0,085 0,204 0,775 '*2 = ¦-—30е С (вариант 4) 0,5—1,5 0,6—1,6 0,1549 0,1048 1,2158 0,5682 0,404 Ю-2 0,44 — 16,5 1,32 1,554 0,767 2,02 0,497 0,133 0,364 23,16 0,479 0,114 0,267 0,703 для конденсаторов гладкотрубных 26Д = = 0.344 (вариант 5) 6,0—14,0 1,5—3,0 0,1926 0,0228 —0,359 0,255 0,574 1,51 8,17 1,51 5,37 0,375 0,1173 0,0648 4,77 0,469 0,164 0,826 0,162 26/).= = 0,172 (вариант 6) 6,0—14,0 1,5—3,0 0,1926 0,0228 —0,359 0,255 0,402 1,63 9,57 2,07 4,60 0,358 0,1082 0,0562 4,23 0,462 0,198 0,843 0,145 с проволочным оребрением 2бД = = 0,344 (вариант 7) 6,0—14,0 1,5—3,0 0,1926 0,0228 —0,285 0,176 0,509 1,60 9,22 1,67 5,51 0,377 0,1184 0,0656 4,23 0,464 0,169 0,825 0,163 26/Л- = 0,172 (вариант 8) 6,0—14,0 1,5—3,0 0,1926 0,0228 —0,285 0,176 0,338 1,75 11,03 2,36 4,64 0,358 0,1093 0,0559 i 3,67 0,454 0,208 0,844 0,144 Примечания. 1. Величина Zomin Для конденсаторов включает также затраты на охлаждающую воду при Д/„, = 10°С, СкзО/Д'ш) =0,193. 2. Величины Z0„ и Zq3 соответствуют первому и второму слагаемым в уравнениях A) и B). Сравниваемые типы конденсаторов по затратам равноценны. Преимущества оребренных труб сказываются на удельной металлоемкости, которая ниже на 13 — 15%. Влияние коэффициента С, на Z0k вблизи Яр тот незначительно (S?° =0,1444-0,163 против Sg> = 0,633^-0,775 для испарителей^; и, напротив, на Z0k сильно влияет изменение DtK — основной характеристики КС. Это связано с соотношением затрат Z0h и Z0a в сумме Z0 опт- Для конденсаторов преобладают затраты, связанные с внешней необратимостью (Z0H), для испарителей — со стоимостью аппаратов (Z0a). Эти соотношения не случайны. При qF т опт приблизительно выравниваются (становятся равными) следующие слагаемые в уравнениях A) и B): для испарителя D qFj(\/kT+_D^h и (Си, + С ~ш3иO<7/гт, для конденсатора B^q^/k^ и (Ск1 + Ск2ш^)/^^т. Однако из первого слагаемого для испарителя вычитается величина Ch4A/s(Z0h уменьшается), а для конденсатора, напротив, прибавляется величина Ск4Д/ш (Z0h увеличивается). В отличие от испарителей, для конденсаторов qFj можно изменять в широких пределах, так как значения S z° (см. рис. 4) низки: при изменении qFl в 1,7 раза в обоих направлениях среднее значение S z° не превышает 0,1 (на 10% изменения qFj — Г% увеличения Z0). Значения А/ „ „„„, соответствующие принятым W ОПТ J * исходным данным, по уравнению (8) составляют Рис. 4. Влияние плотности теплового потока в аппаратах на дополнительные удельные приведенные затраты: / — для испарителя с кипением хладагента в межтрубном пространстве (rs2=6°C); 2 — для испарителя с кипением хладагента внутри труб (/^ *=6°С); 3, 4 — для испарителей обоих типов при ts2 = —30°С; 5, 6 — для конденсаторов с гладкими и оребренными трубами 30
16—18°С, что при полученных значениях 6К0ПТ невыполнимо. Нами при определении Z0k принято в качестве предельного значение Д*Ш=10°С. Доля затрат на охлаждающую воду весьма велика, поэтому повышать Д/ш, приближаясь к Atw опт, целесообразно. Для случаев, когда нет ограничения в повышении Atw, разработан вариант уравнений B), F), G) с подстановкой Л/М, = 2В =2qFj/kr Этим обеспечивается совместимость ек опт и Д/шопг При расчете по этим уравнениям для принятых исходных данных Яргот возрастает до 14—16 кВт/м2, а А^опт снижается до 12—14°С. При выборе технического решения, как правило компромиссного, конечно, надо знать, какую долю составляют дополнительные затраты ZoH^ в полных удельных приведенных затратах на выработку холода. Разработчик машины имеет такую возможность, так как располагает всеми данными по КС. Так, удельные приведенные затраты (безразмерные) для КС с винтовым компрессором, работающим на хладагенте /?22, применительно к которой проведены расчеты и анализ в данной статье, составляют около Z0= 1,0(/S9 = 6°C). Из них на испаритель приходится 15—20%. Выводы, сделанные в результате анализа, могут быть распространены на случаи, для которых исходные данные не слишком сильно отличаются от приведенных в статье; при необходимости эти выводы могут быть уточнены. Таким образом, комплекс уравнений, разработанный на основе упрощенной математической модели холодильной машины, позволяет вести пофакторный анализ эффективности теплообмен- ных аппаратов, определять пути их совершенствования, осуществлять предварительный выбор параметров и оценивать рациональные области Применения испарителей и конденсаторов различных типов. Условные обозначения величин, не расшифрованных в тексте: А — постоянный коэффициент (в общем виде); cs, cw — удельная теплоемкость теплоносителя, воды, кДж/(кг • К); dBH, dH, d — диаметр трубы внутренний, наружный, проволоки оребрения, м; Ен — нормативный коэффициент эффективности; kr — коэффициент теплопередачи со стороны теплоносителя, кВт/(м2 • К); L — длина трубы, м; п — показатель степени (в общем виде); Р— расчетная величина {Р = Р + ЕН)\ Р — нормы амортизационных отчислений основных (Pj) и сопутствующих (Р2) капитальных затрат; s — шаг труб, м; 'о» *к» *s2» *wi ~~ температура кипения, конденса* ции, теплоносителя на выходе из испарителя, воды на входе в конденсатор, °С; Д/5, Д/ш — изменение температуры теплоно? сителя в испарителе, воды в конденсаторе, °С; х, у, Д*, Ау — переменные величины и их приращения (в общем виде); zT — число ходов теплоносителя в ап- парате; б/Я — термическое сопротивление, м2 • К/кВт; rjH — КПД насоса; qs, qw — плотность теплоносителя, воды, кг/м3; т — время работы холодильной машины в году, ч; Wа — коэффициент оребрения со стороны хладагента; Ч/п — шаг навивки проволочного оребрения, м; е- — индикаторный холодильный коэффициент машины. Список использованной литературы 1. Гоголин А. А. Оптимальные перепады температур в испарителях и конденсаторах холодильных машин. — Холодильная техника, 1972, № 3, с. 23—27. 2. Гоголин А. А. О сопоставлении и оптимизации теплообменных аппаратов холодильной машины. — Холодильная техника, 1981, № 4, С 18—21. 3. Данилова Г. Н., Богданов С. Н., Иванов О. П., Мед н и ков а Н. М. Теплообмен- ные аппараты холодильных установок. — Л., Машиностроение, 1973, 328 с. 4. Дьячков Ф. Н., Калнинь И. М., Крот- ков В. Н. Обобщение экспериментальных данных по теплообмену и гидродинамике при кипении фреона-22 в трубах с внутренним оребрением. — Холодильная техника, 1977, № 7, с. 22—28. 5. Интенсификация теплообмена в конденсаторах с горизонтальными трубами, оребрен- ными проволокой / В. Г. Риферт, П. А. Бара- баш, А. Б. Голубев и др. — Холодильная техника, 1981, № 4, с. 23—25. 6. Кан К. Д. К расчету испарителей с внутри- трубным кипением. — Холодильная техника, 1979, № 4, с. 34—39. 7. Калнинь И. М., Лебедев А. А., Серова С. Л. О выборе параметров холодильных машин на основе оптимизации и анализа характеристик. — Холодильная техника, 1981, № 8, с. 19—25. 8. Калнинь И. М., Лебедев А. А. Расчет характеристик и оптимизация компрессорных систем. — Холодильная техника, 1978, № 8, с. 13—22. 31
УДК 621.575:621.564:536.7; ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН Канд. хим. наук С. В. КАРАВАН, д-р техн. наук, проф. И. И. ОРЕХОВ Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Для эффективной работы абсорбционной холодильной машины (АХМ) большую роль играют свойства рабочих веществ. Поэтому для поиска новых рабочих веществ первостепенное значение приобретают термодинамические критерии, с помощью которых можно количественно оценить свойства этих веществ и целесообразность их применения в АХМ. На основании анализа теоретических характеристик АХМ, работающих с различными рабочими веществами, и с учетом эксплуатационных требований, в литературе [2, 5] даны некоторые рекомендации для поиска новых рабочих веществ. Они конкретны, когда описываются индивидуальные свойства хладагента и абсорбента (токсичность, летучесть абсорбента, коррозионная активность, стоимость и т. д.), и неопределенны в термодинамической оценке эффективности работы рассматриваемых двух- и многокомпонентных систем. Для оценки пригодности рабочих веществ для АХМ в качестве термодинамических критериев предлагается использовать парциальные мольные термодинамические функции хладагента в растворе: химический потенциал AG{, относительные парциальные мольные энтальпию АН1 и энтропию ASj или их неидеальные (избыточные) составляющие AEf, A#f, ASf. Анализ этих функций дает информацию о строении растворов и взаимодействии компонентов в нем [3, 4] В качестве примера приведем анализ предложенных термодинамических ^ч- териев для фреоновых растворов. На рис. 1 приведены зависимости величин ДС^, АН\У ASEX для хладагентов R134, R31, R124a, R22, R21 в растворах R — ДМЭ ТЭГ (диметиловый эфир тет- раэтиленгликоля) при 35°С, рассчитанные с использованием данных Мастран- жело [7] по формулам: AGf = RT\n „On/ И\ r 1 A) ,am% Т, р. п2 Д5? = д#? AGf B) C) где R — универсальная газовая постоянная; Т — температура, К, Pi, р°х — давления насыщенных паров хладагента над раствором и над жидким хладагентом; х?1 — мольная доля хладагента; Д# — интегральная теплота смешения, кДж/моль; пх, п2 — число молей хладагента и абсорбента* Как видно из рис. 1, а, изотерма AG^(^i) Для R21 расположена ниже других изотерм. Следовательно, абсорбция моля хладагента раствором в условиях равновесия термодинамически наиболее выгодна в системе R21 — ДМЭ ТЭГ. Значения Aflf <<0 в этой системе (см. рис. 1,6) свидетельствуют о большом взаимодействии компонен- Рис. 1. Зависимость AGf (а), Д/Zf (б), ASf {в) в растворах R — ДМЭ ТЭГ от мольной доли хладагента xVl: 1 — R134; 2 — R31; 3 — R124a; 4 — R22; 5 — R21 0 i 1 3' *^" и Г чз о -Я ? 5s Jx/ V 0,25 0,50* 0,75 ty а *- -о Ч -Щ -24 * 5 1/ ~~2 " 0,25 Ц50 0,75 Щ б 0,25 0,50 0,75 У, 32
тов. Поэтому раствор R21 — ДМЭ ТЭГ был первоначально предложен для использования в АХМ, но вследствие химической неустойчивости хладагента R21 от него отказались [2, 5], и он был заменен хладагентом R22, для которого соответствующие значения AG*\ и &НЕХ несколько больше. Растворы других фреонов в ДМЭ ТЭГ термодинамически менее выгодны для АХМ. Положение изотермы Д5* 1(х?\): (см. рис. 1, в) дает определенную информацию о строении раствора. Малые значения А^! говорят о большой упорядоченности молекул в растворе. Такие растворы обычно имеют большую вязкость. Практический интерес представляет применение предложенного метода для оценки с термодинамической точки зрения эффективности для АХМ водных растворов солей. Проведенное другими исследователями изучение основных термодинамических функций водных растворов LiBr, LiCI, CaCl2, NaOH показало, что предложенные для АХМ абсорбенты относятся к классу наиболее сильно взаимодействующих с водой электролитов (AG<0; Д#<0). Система LiBr— Н20 характеризуется наименьшей упорядоченностью частиц в растворе (Д5>0), для других исследованных растворов значения Д5 близки к нулю или меньше нуля. На рис. 2 представлены изотермы B5°С) избыточных парциальных мольных термодинамических функций воды в бинарных и многокомпонентных водных растворах, предложенных для Рис. 2. Зависимость AC7f (а), 1±НЕХ (б), ASf (в) от мольной доли воды 4f, в растворах: - LiCI—CaCl2—Ca(N03J> 3 — LiCI; Zn(N03J, 5 — LiCI—CaCl2, 6 — LiBr; / — NaOH, 2 4 - LiCI—CaCl. 7 — CaCI2 АХМ, рассчитанные по вышеприведенным формулам с использованием данных [1, 3, 5—7]. Из расположения изотерм можно сделать те же выводы, что и при анализе соответствующих интегральных величин. Наибольшее взаимодействие ионов абсорбента с водой (A#f<0), как правило, приводит к уменьшению энтропии (Д5*<0) из-за упорядочивания молекул воды вокруг ионов и образованию кристаллогидратов солей при сравнительно низких концентрациях абсорбента (СаС12, LiCI), т. е. обусловливает низкую растворимость его в воде. Особое положение раствора LiBr—Н20 (Д5*> >0) объясняется тем, что ионы Li + оказывают упорядочивающее воздействие на молекулы воды, а ионы Вг~~ — разупорядочивающее. Поэтому из приведенных систем растворимость этой соли в воде наибольшая, а вязкость раствора наименьшая. На рис. 2, а приведена изотерма ДС/^ (Ч^) во всей области существования растворов, вплоть до насыщенных. Штриховыми линиями выделена область рабочих концентраций раствора LiBr в АХМ и заштрихована соответствующая ей область избыточных химических потенциалов воды. Как видно из рис. 2, а, из бинарных растворов такие же значения SG\y как в растворе LiBr, достигаются только в растворе NaOH, но из-за токсичности и высокой коррозионной активности этот раствор не нашел практического применения (по этой же причине не рассматриваются свойства раствора H2S04). Само положение изотерм kG\ (Ч?\) и kH\ (Wl) для растворов LiCI и СаС12 указывает на перспективность использования этих растворов при увеличении растворимости солей. Водный раствор смеси LiCI—СаС12 обладает большей и 6 III j i Ш. 0,7 0,8 0,3 ~2\ l«0 \f 5^ /$\ ll5 7 07 0,в 0,3 в ft 33
растворимостью, чем соответствующие бинарные растворы при определенных массовых соотношениях компонентов, в частности, при массовом соотношении LiCl:CaCl2= 1,5:1 [6]. Однако и в этом растворе, хотя и достигаются необходимые значения AG*, но только в области концентраций, близких к насыщенному раствору. Поэтому для увеличения общей растворимости солей предложено [1] в раствор LiCl—СаС12 внести добавки нитратов лития (или кальция) и цинка. Как видно из рис. 2, а и 2, б, в растворах смесей LiCl—СаС12—Ca(N03J G,5:5:1) и LiCl—CaCl2—Zn(N03J D,2:2,7:1) достигаются такие же значения AGf и A#f, как и в растворе LiBr в рабочей области концентраций, и остается достаточно большой запас по растворимости. Введение ионов NO^, оказывающих разупорядочивающее воздействие на молекулы воды [3], приводит не только к увеличению растворимости, но и к некоторому росту Д5* (см. рис. 1, в), а следовательно, может привести и к уменьшению вязкости по сравнению с вязкостью раствора LiGl—СаС12. В ЛТИХП проведены экспериментальные исследования различных физико-химических свойств указанных многокомпонентных растворов [1], построены диаграммы энтальпия—концентрация. В условиях одинаковых внешних температур проанализированы теоретические тепловые коэффициенты ?т АХМ для предложенных растворов и для используемого в настоящее время раствора LiBr. Значения gT для всех растворов оказались практически одинаковыми, что указывает на возможность применения их в АХМ. Поскольку растворы, используемые в АХМ, одного класса (Д<3*<0 и А#^<0), температурными изменениями рассматриваемых величин в первом приближении можно пренебречь и для предварительной оценки пригодности раствора для АХМ ограничиться рассмотрением изотерм AGf (Ч^и АНЕ{ (%) только при температуре абсорбции ~35°С или близкой к ней, например, стандартной температуре 25°С, для которой опубликовано наибольшее количество данных о свойствах растворов. Выбрав в качестве эталонов значения AG\ и A#f в области рабочих концентраций в АХМ в лучшем для данного хладагента (или абсорбента) растворе, рассчитывают эти величины для исследуемого раствора. Если они оказываются близкими к эталонным, следует проводить более детальные исследования свойств этого раствора для обычных традиционных расчетов теоретических параметров АХМ. Во всех растворах, используемых в АХМ, избыточный химический потенциал хладагента при температуре 35±10°С меньше —4 кДж/мбль. Это необходимое условие пригодности раствора для АХМ. Анализ изотермы ASf (Ч^) полезен для выбора добавок, изменяющих свойства выбранного раствора в необходимом направлении. Таким образом, предложенный метод дает возможность оценить пригодность раствора для АХМ по минимальному количеству экспериментальных данных. Список использованной литературы 1. А. с. 794060, 865883 (СССР). 2. Бадылькес И. С, Данилов Р. Л. Абсорбционные холодильные машины. М., Пищевая промышленность, 1966, 356 с. 3. Мищенко К. П., Полторацкий Г. М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов.. Л., Химия, 1976, 327 с. 4. О некоторых особенностях термодинамических свойств раствора бромистого лития / С. В. Караван, О. А. Пинчук, А. Л. Ишев- ский и др. — В кн.: Исследование холодильных машин. Л., 1978, с. 17—22. 5. Усюкин Н. П., Колосков Ю. Д. Сравнительная характеристика различных пар веществ для абсорбционных холодильных установок. — В кн.: Техника низких температур, Мм Машиностроение, 1974, вып. 1, с. 29—47. 6. Филиппов В. К., Михельсон К. И. Термодинамическое изучение системы LiCl— СаС12—Н20 при 25—35°С. — ЖНХ, 1977, т. 22, № 6, с. 1689—1694. 7. Mastrangelo S. — J. Phys. Chem., 1959, № 63, p. 603. 34
УДК 620.193 ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ В ИНГИБИРОВАННЫХ РАСТВОРАХ БРОМИСТОГО ЛИТИЯ Канд. хим. наук Л. Н. КОВГАН, канд. техн. наук Т. Я. ФЕДОРУК, А. И. РОМА- НЕНКО, Т. П. ГОНЧАРОВА, О. М. ДУДКИ НА ВНИПИчерметэнергоочистка Концентрированный раствор бромистого лития LiBr, используемый в качестве абсорбента в холодильных машинах, вызывает интенсивную язвенную коррозию углеродистой стали. Ингибирующие добавки позволяют увеличить срок службы холодильных машин. Оптимальными добавками к концентрированным растворам бромистого лития признаны гидроксид LiOH и хромат Li2Cr04 лития [1, 2], действие которых проверено на углеродистых и нержавеющих сталях, а также на мельхиоре. В литературе указываются различные концентрации ингибирующих добавок, однако отсутствуют данные о систематических исследованиях по определению их оптимального содержания. В данной работе рассматривается возможность использования углеродистой стали 20 и алюминиевых сплавов в качестве конструкционных материалов при 80—160° С. Исследования проводили с 55—60%- ным раствором бромистого лития методом снятия потенциостатических поляризационных кривых при 95° С на по- тенциостате П-5848 при использовании стандартной электрохимической ячейки ЯСЭ-2 с хлорсеребряным электродом сравнения и вспомогательным платиновым электродом. Влияние ингибирующих добавок на пассивируемость конструкционных материалов определяли в интервале массового содержания LiOH 0,15—0,19% и Li2Cr04 0,17—0,26%. Верхний предел концентрации LiOH обусловлен геле- образованием при его массовом содержании больше 0,2% [1], Li2Cr04 — его растворимостью в концентрированном растворе бромистого лития. Гравиметрические исследования проводили в автоклавах из титана, деаэрирование — продувкой азотом. В 55—60%-ном растворе бромистого лития (см.таблицу) углеродистая сталь 20 и алюминиевые сплавы корродируют из активного состояния (рис. 1, кри- Номер раствора 1 2 3 4 5 6 Массовое содержание, % LiBr 59,7 56,0 59,6 59,5 59,6 55,0 LiOH _ 0,15 0,175 0,17 0,15 0,09 Li2Cr04 _ 0,18 0,18 0,23 0,22 0,17 nH рп 7,40 7,60 7,55 7,50 7,50 8,70 Рис. 1. Анодные потенциостатические поляризационные кривые углеродистой стали и алюминиевых сплавов при 95°С: / — сталь 20, раствор 1; 2 — сплав АМгЗМ, раствор 1; 3 — сталь 20, раствор 2; 4 — сталь 20, раствор 3; 5 — сплав АМгЗМ, раствор 3; 6 — сталь 20, раствор 4; 7 — сталь 20, раствор 5; 8 — сплав Д16Т, раствор 6; 9 — сплав АМцМ, раствор 6; 10 — сплав АМгЗМ, раствор 6; // — сплав Д1АМ, раствор 6 -0,5 -0,3 Потенциал, В (Н.В.З) -0,1 0,1 0,3 35
вые/, 2). Внесение 0,15% LiOH и 0,18% Li2Cr04 несколько пассивирует углеродистую сталь (пассивный участок 0,19 В). Повышение массового содержания LiOH до 0,19% и Li2Cr04 до 0,23% увеличивает защитный эффект, однако влияние концентрации хромата лития преимущественно. Так, рост массового содержания Li2Cr04 на 0,04% расширяет пассивную область на 0,25 В (см. рис. 1, кривые 4,6) у а снижение его на 0,04% сужает пассивный участок на 0,07 В, несмотря на одновременное повышение концентрации LiOH на 0,025% (рис. 1, кривые 4,7). При массовом содержании в 59,5%- ном растворе бромистого лития 0,17% LiOH и.0,23% Li2Cr04 на анодной кривой углеродистой стали имеется обширная область пассивного состояния (см. рис. 1, кривая 6). Можно предположить, что при указанных концентрациях ингибирующих добавок пассивное состояние металла не будет нарушаться. Алюминиевые сплавы в ингибирован- ном растворе бромистого лития склонны к пассивации (см. рис. 1, кривая 8 — 11). Наименьшая плотность тока в пассивной области наблюдается на сплаве АМгЗМ, в связи с чем он был использован для дальнейших исследований. Повышение массового содержания LiOH до 0,175% и Li2Cr04 до 0,18% несколько расширяет пассивный участок. Дальнейший рост их концентрации неэффективен. Гравиметрические исследования углеродистой стали 20 и сплава АМгЗМ проводили в 59%-ном растворе LiBr с массовым содержанием LiOH 0,17% и Li2Cr04 0,23%, а также сплаве АМгЗМ в 60%-ном растворе LiBr "с концентрацией LiOH 0,17% и Li2Cr04 0,18%. Установлено, что при 80—130° С коррозия углеродистой стали в жидкой фазе носит равномерный характер, скорость ее вследствие образования плотной защитной пленки темно-зеленого цвета невелика — 0,004— 0,009 г/ (ч • м2); скорость коррозии в парогазовой фазе и на границе раздела фаз соответственно в 2 и 5 раз выше, коррозия носит пятнистый характер. Рост температуры до 160°С способствует развитию точечно-язвенной коррозии во всех фазах. 36 Алюминиевый сплав АМгЗМ в исследуемом растворе при 80—130° С корродирует равномерно, скорость коррозии в жидкой фазе с повышением температуры практически не изменяется — 0,002 г/(ч • м2). Такая же низкая скорость коррозии сплава АМгЗМ наблюдается в парогазовой фазе и на границе раздела фаз при 80°С, при 130°С она увеличивается соответственно в 1,5 и 5 раз. При 160° С сплав АМгЗМ подвергается интенсивной равномерной коррозии во всех фазах — 0,1 — 0,15 г/(ч • м2). Исследования снижения содержания ингибирующих добавок во времени показали, что концентрация гид- роксида лития практически не изменяется для обоих материалов в течение 120 ч, очевидно, основная его роль — подщелачивание среды. Концентрация хромата лития в растворе падает во времени, что может быть связано с расходом его на образование защитной пленки, причем этот расход при 25— 80°С одинаков для обоих материалов. Образование защитной пленки на углеродистой стали 20 при 25—80° С происходит медленно и практически заканчивается за 70 ч. На образцах сплава АМгЗМ процесс проходит более интенсивно и заканчивается полностью за 25 ч (рис. 2). При 160° С расход хромата лития увеличивается, образование пленки на углеродистой стали заканчивается также за 70 ч, однако в дальнейшем концентрация, хромата в растворе продолжает снижаться за счет утолщения пленки на катодных участках поверхности. Для предотвращения растворения образовавшейся пленки необходимо после ее образования добавить хромат лития до лервоначальной концентрации. ^ле~ 1 1 И 1 t^r^— §ца& 1 1 —L 1 НО 80 120 160 Время, ч Рис. 2. Изменение концентрации Li2Cr04 во времени в растворе 4: / — сплав АМгЗМ, 25— 8Q°C; 2 — сталь 20, 25—80°С; 3 — сталь 20, 160°С
Список использованной литературы I. Гросман Э. Р., Шаврин В. С. Экспериментальное исследование процессов абсорбционной холодильной установки со ступенча- УДК 620.193 ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ В РАСТВОРАХ БРОМИСТОГО ЛИТИЯ* Д. К. СЕЛЕДЦОВ, В. Р. САВОЧКИН, А. Н. ЭВЕРТ, Л. В. ВЛАСКИНА ВНИИйодобром В абсорбционных бромистолитиевых холодильных машинах (АБХМ), предназначенных для систем кондиционирования воздуха, в качестве абсорбирующего вещества применяют растворы бромистого лития. Преимущества таких машин перед компрессионными общеизвестны. Однако недостатком АБХМ является высокая агрессивность растворов бромистого лития к конструкционным материалам, особенно при разгерметизации и попадании атмосферного воздуха в полости машин, находящихся под вакуумом. Это наблюдается не только при использовании теплооб- менных трубок из углеродистой стали, но и трубок из других традиционно применяемых в холодильном машиностроении материалов — мельхиора МНЖМцЗО-1-1, нержавеющей стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ. В связи с этим авторами проведена работа по выбору материала, который позволил бы обеспечить продолжительный срок эксплуатации трубок при возможной разгерметизации аппарг^ов. В водных растворах галоидных со хей высокую коррозионную стойкость имеют титан и сплавы на его основе [1,2]. Для проверки стойкости этих материалов в растворах бромистого лития выбрали титан ВТ1-0 и сплавы на его основе Ti-0,5A1, 3B. Растворы для исследований готовили из бромистого лития, выпускаемого для холодильных машин по ТУ 6—22 — 14—74. Электрохимические характеристики выбранных материалов изучали методом потенциодинамической поляризации в 52%-ном растворе бромистого лития при температуре 120° С и рН 8,2. * В работе принимали участие Л. В. Филева, В. И. Лысенко, T А. Васищева. той регенерацией раствора. — Холодильная техника, 1979, № 5, с. 12—16. 2. Dockus К. F., Krueger R. HM Ruch W. F. — ASHRAE J., 1962, Vol. 4, № 12, p. 90. Скорость развертки составляла 3,6 В/ч. В качестве эталонного электрода использовали хлорсеребряный электрод. Результаты замеров по нему приводили к Н. В. Э. Из выбранных материалов изготовляли рабочие электроды, которые полировали, обезжиривали спиртом и промывали дистиллированной водой. Нерабочую поверхность заплавляли полиэтиленом. Лабораторные коррозионные исследования проводили, имитируя условия работы АБХМ под вакуумом с остаточным давлением 8 кПа F0 мм рт. ст.) и в условиях полной разгерметизации. Характер коррозии изучали под микроскопом МБС-2 при 56-кратном увеличении. Изменение электрохимических потенциалов электродов из выбранных материалов и применяемых в холодильном машиностроении представлено на рис. 1. В начальный момент погружения в раствор бромистого лития потенциал свежезачищенного электрода из титана ВТ 1-0 отрицателен и равен —0,44 В, но в течение первой минуты он быстро сме- щается.в сторону менее отрицательных значений на 0,24 В и только через 6 ч достигает стационарного значения Рис. 1. Изменение электрохимических потенциалов во времени в 52%-ном растворе бромистого лития при температуре 120°С: / — сталь Ст. 3; 2 — мельхиор МНЖМцЗО-1-1; 3 — мельхиор МНЖМц30-1 1 (при температуре 24°С); 4 — 12Х18Н10Т; 5 — 10Х17Н13МЗТ; 6 — 08Х17Н15МЗТ; 7 — ВТ1-0; 8 — Ti-0,5 A1; 9 — ЗВ 37
-f-0,16 В (см. рис. 1, кривая 7). Такое изменение потенциала титанового электрода при отсутствии внешней поляризации связано вначале с быстрым, затем с более медленным процессом образования пассивной окисной пленки на поверхности титана. Аналогично протекает самопассивация сплавов Ti-0,5 A1 и 3 В. Стационарные значения их потенциалов соответственно устанавливаются + 0,18 В через 20 ч (см. рис. 1, кривая 8) и —0,044 В через 5 ч (см. рис. 1, кривая 9). В отличие от титана и его сплавов потенциал стали Ст. 3 после погружения электрода в раствор бромистого лития сдвигается в область более отрицательных значений. Это связано с процессом его интенсивного растворения. Стационарные потенциалы мельхиора (—0,023 В) и нержавеющих сталей 12Х18Н10Т (—0,02 В), 10Х17Н13МЗТ (+0,04 В), 08Х17Н15МЗТ (+0,038 В), хотя и в меньшей степени, чем у титана, но также сдвигаются в область менее отрицательных значений, что указывает на их некоторую самопассивацию. Поляризационные кривые (рис. 2) показывают, что у титана и его сплавов область активного растворения практически отсутствует. В широкой области потенциалов (от стационарных и до пит- тингообразования) они находятся в пассивном состоянии (кривые 7, 8, 9). Характерно, что при этом суммарная Рис. 2. Анодные и катодные (со штрихом) поляризационные кривые в 52%-ном растворе бромистого лития при температуре 120°С: I - 1 '— сталь Ст. 3; 2—2' — мельхиор МНЖМцЗО-1-1; 3 — МНЖМцЗО-1-1 (при температуре 2400: 4—4' — 12X18H10T; 5—5' — 10X17H13M3T; 6—6' - 08X17H15M3T; 7—7' — ВТ1-0 (прямой и обратный ход); 8—8' — Ti-0,5 А1; 9-9' - ЗВ скорость i процесса формирования защитной пленки и растворения электродов в области пассивного состояния несущественно зависит от изменения потенциалов и находится в пределах 0,004—0,01 мА/см2. Косвенным доказательством формирования защитной пленки на титане является обратный ход анодной поляризационной кривой, которую получили для титана, находящегося в пассивном состоянии, начиная с потенциала 0,75 В. Как видно из рис. 2 (кривая 7), обратный ход параллелен прямому с уменьшением силы тока в 3 раза. У титана и его сплавов по сравнению с другими материалами, наряду с пассивным состоянием в широкой области изменения анодных потенциалов, наблюдается также более интенсивное торможение протекания катодного процесса в ряду 3B>Ti-0,5Al >Ti. При наложении анодного потенциала в аналогичных условиях у традиционно применяемых материалов (Ст. 3, 42Х18Н10Т) пассивная область практически полностью отсутствует, они активно растворяются (кривые /, 4). Нержавеющие стали 10Х17Н13МЗТ и 08Х17Н15МЗТ находятся в пассивном состоянии соответственно при 0,26 и 0,23 В (кривые 5, 6), а мельхиор — при 0,1 В (кривая 2). При понижении температуры бромистого лития до 24° С область пассивного состояния может возрастать. В качестве примера это показано для мельхиора (см. рис. 2, кривая 3). Полученные электрохимические характеристики испытанных материалов позволяют сделать заключение: титан ВТ1-0, сплавы Ti-0,5 A1 и ЗВ должны иметь более высокую коррозионную стойкость в растворах бромистого лития, чем Ст. 3, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ. Результаты коррозионных испытаний в лабораторных условиях подтвердили данные электрохимических исследований и показали, что при равномерном характере коррозии масса образцов титана и его сплавов уменьшилась или увеличилась (за счет образования оксидных пленок) незначительно. Отличий их состояния в условиях работы под вакуумом и при полной разгерметизации не обнаружено. Скорость коррозии испытанных материалов в условиях, имитирующих рабо- 38
Материал МНЖМцЗО-1-1 10Х17Н13МЗТ 08Х17Н15МЗТ ВТ1-0 Ti-0,5 Al ЗВ Фаза Газовая Жидкостная Газовая Жидкостная Газовая Жидкостная Газовая Жидкостная Газовая Жидкостная Газовая Жидкостная Условия работы установки Вакуум, остаточное Продолжительность испыта НИИ. Ч 54 65 100 100 22 100 давление 8 Скорость коррозии, мм /год 0,01 0,03 0,04 0,02 0,01 0,01 0,006 0,007 0,03 0,02 0,00** 0,00** кПа Характер коррозии Равномерная » > > > » » » » » Равномерная пленка то-фиолетового цвета То же А гмосферное давление, машина разгерметизирована Продолжительность испытаний, ч 70 70 216 150 138 70 70 Скорость коррозии, мм/год 0,13* 0,02 0,026* 0,02 0,045* 0,02 0,003 0,005 0,04 0,02 0,01 0,00 Характер коррозии Язвенная Равномерная Язвенная Равномерная Язвенная Равномерная » Равномерная пленка желто- фиолетового цвета Равномерная » » Равномерная пленка желто- фиолетового цвета Примечание. * Приводится глубина язв за время испытании. ** Масса образцов увеличивается ту генератора АБХМ при 52—60%-ной концентрации бромистого лития и температуре 120—85° С приведена в таблице. Мельхиор и нержавеющие стали при испытании в условиях разгерметизации в газовой фазе интенсивно корродируют, при испытании под вакуумом — корродируют равномерно. Полученные результаты показывают, что можно применять мельхиор и стали для изготовления АБХМ, но при этом необходимо обеспечить надежную герметичность машины при эксплуатации. При изготовлении АБХМ из титана ВТ1-0 и его сплавов Ti-0,5 Al, 3 В ограничения, связанные с коррозионной стойкостью конструкционных материалов, снимаются, а требования к герметичности будут определяться обеспечением необходимой холодопроизводи- тельности. При этом, чтобы избежать контактной коррозии, целесообразно все элементы АБХМ, соприкасающиеся с бромистым литием, изготавливать из одного и того же материала При необходимости можно допустить сочетание сплавов ВТ1-0 и Ti-0,5 Al, имеющих незначительную @,02 В) разность стационарных потенциалов. Опыт эксплуатации реактора, изготовленного из сплава ВТ 1-0, для выпаривания под вакуумом растворов бромистого лития (при периодической разгерметизации) в промышленных условиях его производства, частично имитирующего условия работы генератора АБХМ, показал, что аппарат за пять лет эксплуатации не имел признаков коррозионного разрушения. Это подтверждает надежность рекомендуемых материалов для изготовления АБХМ. Список использованной литературы 1. Томашов Н. Д., Чернова Г П. Коррозия и коррозионностойкие сплавы. М., Металлургия, 1973, 232 с. 2. Фокин М. Н., Рускол Ю. С, Мосолов А. В. Титан и его сплавы в химической промышленности. Справочное пособие. Л., Химия, 1978, 200 с. 39
УДК 628.84 О ВЫБОРЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ПРИТОЧНЫХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМАХ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛЯ КАМЕР ОБСУШКИ И СОЗРЕВАНИЯ СЫРОВ Ю. В. МАЯКОВСКИЙ Северо-Кавказское отделение ВНИКТИхолодпрома Канд. техн. наук Е. М. АГАРЕВ ВНИКТИхолодпром Система воздухораспределения в камерах обсушки и созревания сыров, оборудованных установками технологического микроклимата, должна обеспечивать в объеме рабочей зоны камеры нормируемые технологические параметры, обладать достаточно высоким сопротивлением для создания аэродинамической устойчивости, не превышать установленных норм шума. В связи с этим при проектировании систем воздухораспределения для этих камер возникает проблема выбора формы приточных устройств, от которых, во многом зависит удовлетворение указанных требований. Результаты исследования воздухораспределителя постоянного сечения с приточными устройствами в виде круглых отверстий с коническими конфузо- рами описаны ранее [4]. Сравнительные испытания высокоскоростных A0— 15 м/с) и низкоскоростных (до 5 м/с) приточных устройств позволили сделать вывод о взаимосвязи скорости приточного воздуха и подвижности воздушной среды в пределах рабочей зоны. При кратности воздухообмена 61/ч в первом случае подвижность воздушной среды составляла 0,1—0,12 м/с, во втором — 0,04—0,06 м/с. Применение высокоскоростных приточных устройств позволяет подавать в камеру приточный воздух с большей разностью температур, что, в свою очередь, расширяет диапазон применения установок технологического микроклимата. Известно, что механизм образования и распространения приточных струй обусловлен турбулентным перемешиванием вихревых масс струй с окружающей средой [1]. В результате эжекционного действия, т. е. вовлечения близлежащих воздушных масс, изме- 40 няются скорость и температура на оси струи. Взаимосвязь между этими параметрами выражается следующим соотношением: для круглой струи для плоской струи где tx — температура в рассматриваемом сечении, °С; tx — начальная температура струи, °С; tB ¦— температура окружающего воздуха, °С; шх — скорость в рассматриваемом сечении, м/с; wx — начальная скорость истечения, м/с. Анализ этих соотношений показывает, что относительное изменение температуры по оси струи происходит быстрее, чем изменение скорости в круглой струе в 1,37, а в плоской — в 1,15 раза. Основным условием, влияющим на интенсивность перемешивания распространяющейся струи с окружающим воздухом, является ее структура, сформированная в выходном сечении, т. е. степень неравномерности распределения скоростей. Она оценивается коэффициентом турбулентной структуры струи а и зависит от геометрической формы приточного отверстия. Для наиболее употребительных отверстий обычно принимаются следующие значения коэффициента а: Круглое отверстие с коническим конфузором 0,066—0,071 с цилиндрическим конфузором 0,076 Плоская щель 0,09—0,12 То же,с направляющими лопатками 0,15—0,2 Как показали исследования, для геометрически подобных отверстий вытекающие из них струи являются также геометрически подобными. Эта закот номерность соблюдается на начальном участке формирования струи. Затем струи теряют свою индивидуальность и приобретают признаки круглой струи. Это обстоятельство справедливо для определенного соотношения ширины и длины приточной щели, а также определенного расстояния между приточными устройствами. Плоские струи образуются при наличии в воздухораспределителе продольной щели по всей длине или ряда прямо-
угольных отверстий до L<56, а также ряда круглых или прямоугольных отверстий при условии L<5(c—Ь) или х>56 [5] (здесь L — дальнобойность струи, мм; х — длина пробега струи до данного сечения, мм; b — ширина плоского отверстия, мм; с — расстояние между отверстиями, мм). Круглые струи имеют место после круглых или квадратных отверстий, отдельных прямоугольных отверстий на длине пробега х>56, а также после ряда круглых или прямоугольных отверстий до L<5(c—b) или х>56 [5]. Сравнительные расчеты приточных устройств различной геометрической конфигурации показали, что энергетические показатели воздухораспределителей в значительной мере зависят от коэффициента турбулентной структуры струи. На рисунке показано изменение относительной мощности, затрачиваемой на перемещение вторичного воздуха, от относительного эквивалентного диаметра приточного отверстия для двух значений коэффициента турбулентной структуры струи [3]. Анализ кривых показывает, что с увеличением коэффициента а значительно возрастает расход мощности на перемещение вторичного воздуха. Шумовые характеристики приточных устройств также зависят от их геометрической формы. Сравнительные испытания трех наиболее распространенных типов приточных устройств позволили оценить их с точки зрения создаваемого шума при распределении обработанного воздуха [2]. Сравнивали приточные устройства с прямоугольной щелью на плоской поверхности, щелью с конфузором конической формы и круглым отверстием с конфузором конической формы. Испытания проводили на стенде при постоянной аэродинамической мощности потока, равной 0,56 кг • м/с. УДК 66.047.25 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ А. В. А НТИ ПО В, канд. техн. наук В. В. КРЫЛОВ, канд. техн. наук Э. Ф. ЯУШЕВА, д-р техн. наук, проф. Б. П. КАМОВНЙКОВ Московский технологический институт мясной и молочной промышленности ^ W S '/ -2 0 12 3 Относительная мощность N Зависимость относительной мощности от относительного диаметра: / — а =0,09; 2 — а =0,12 Минимальный шум B3 дБА) наблюдался при круглом отверстии с коническим конфузором, максимальный C3 дБА) — при прямоугольной щели на плоской поверхности. Поскольку шум, производимый приточными устройствами, зависит от турбулентных пульсаций скорости приточной струи, коэффициент турбулентной структуры струи а является определяющим при выборе воздухораспределителя с точки зрения шумовых характеристик и энергетических затрат на перемещение вторичного циркуляционного воздуха. Список использованной литературы 1. Абрамович Г. Н. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. М., Госэнергоиздат, 1948, 288 с. 2. Поз М. Я., Кац Л. М., Сенатова В. И. Аэродинамические и акустические испытания воздуховыпускных и дросселирующих устройств в системах вентиляции и кондиционирования. — Водоснабжение и санитарная техника, 1977, № 10, с, 13—17. 3. Участкин П. В., Тетеревников В. Н., Мателенок Д. А. Кондиционирование воздуха в промышленных зданиях. М., Проф- издат, 1963, 422 с. 4. Экспериментальное исследование воздухораспределителя постоянного сечения / Ю. В. Маяковский, Р. И. Шаззо, А. П. Горбунов и др. — Холодильная техника, 1976, № 9. с. 17—19. 5. Schwenke Н. — Luft-und Kaltetechnik, 1976, № 1, S. 11 — 14. На предприятиях мясной и молочной промышленности для сублимационной сушки биопрепаратов широко применяют установки, характерной особенностью которых является расположение противней с продуктом непосредственно на нагревателе, что обеспечивает подвод тепла к продукту теплопроводностью. 41
При этом способе подвода тепла одна из основных причин, замедляющих сушку, — неравномерное обезвоживание продукта, которое связано с повышенным подводом к нему тепла через угловую зону противня. Такое явление получило название «краевого» эффекта. В результате часть продукта, расположенная у борта противня в угловой зоне, высыхает быстрее, чем находящаяся в центральной зоне. При этом создаются условия для выхода пара из зоны контакта продукта с противнем через сухой слой продукта у борта противня. Контактный слой вскоре высыхает и его термическое сопротивление значительно возрастает, так как теплопроводность сухого продукта в вакууме на два порядка ниже теплопроводности замороженного. Опасность перегрева сухого продукта вызывает необходимость уменьшить тепловой поток к противню, что приводит к сокращению периода постоянного энергоподвода и к увеличению продолжительности общего времени сушки вследствие большой длительности периода убывающего энергоподвода тп, т. е. увеличивается продолжительность воздействия высоких температур на продукт, а это, в свою очередь, ухудшает качество готового продукта. Установлено, что при равномерном подводе тепла ко всей площади дна противня в угловой зоне к продукту подводится энергии примерно в 1,5 раза больше, чем в его центральной части. Это объясняется тем, что в угловой зоне происходит наложение тепловых потоков, причем суммарный тепловой поток этой зоны больше теплового потока центральной зоны. В МТИММПе разработана система противень — нагреватель, обеспечивающая уменьшение «краевого» эффекта., Благодаря удлинению периода постоянного энергоподвода существенно сокращена общая продолжительность сушки. В новой конструкции площадь нагревателя приняли существенно меньше площади противня (рис. 1). Однако максимального снижения «краевого» эффекта удалось достигнуть лишь после аналитического уточнения оптимальных соотношений размеров противня и нагревателя. В основу расчета был положен принцип создания равномерного теплового 42 NtBm t;c Рис. 1. Система теплоподвода с термограммой сушки: а традиционная; б модернизированная* / — противень; // нагреватель; /д температура контактной зоны продукта в углу дна противня; /б — температура продукта в контактной зоне, примыкающей к борту противня; / — температура замороженного продукта в контактной зоне у дна противня в центральной области; / — температура в центре слоя продукта; N — мощность, подводимая к нагревателю в процессе сушки потока по всей рабочей площади противня, т. е. для ликвидации «краевого» эффекта необходимо было обеспечить равенство тепловых потоков, подводимых к центральной и периферийным зонам контактного слоя продукта (рис. 2): <7ц.з=<7у.з = <7д +?6» A) ™c <7ц.з. <7у.з> ?д' Яв ¦ тепловой поток к продукту соответственно в центральной зоне, в угловой зоне, от дна противня в угловой зоне, от борта противня, Вт/м2. Тепловой поток к продукту в центральной зоне может быть определен по известной формуле 1 : ?ц. _. ("„-"J Qc^n B) Рис. 2. Модернизированная система противень нагреватель со схемой тепловых потоков
где Uн— влагосодержание продукта до начала сушки, кг/кг; С/к — конечное влагосодержание продукта после периода Tj, кг/кг; qc — плотность абсолютно сухого продукта, кг/м3; ' г — теплота сублимации, кДж/кг; Лп — толщина слоя продукта, м; tj — период постоянного энергоподвода (период сублимации всей вымороженной влаги центральной зоны), ч. В то же время согласно схеме, представленной на рис. 2, эта величина равна: <7ц.з = C) где /3 — максимальная допустимая температура замороженного продукта в зоне кон* такта в период Tj, °C; /s — температура зоны сублимации продукта, °С; 1 сопротивление контактного слоя про- ак дукта, м2 • К/Вт; Хп — теплопроводность замороженного слоя продукта, Вт/(м • К). Величину — целесообразно определять из условия, что она одинакова по всей площади контакта продукта с противнем в течение периода постоянного энергоподвода т{: 1 -t. D) а а к к Чц.з п Тепловой поток, подводимый к продукту в угловой зоне, находили по формулам [2] : -JaT1- 1 Л* + К E) F) где / — температура дна противня в угловой зоне, °С; t6 — температура борта противня на участке его контакта с зоной фазового перехода продукта, °С. При определении температур tA и /б приняты следующие допущения: распределение температуры в продукте линейное вследствие малой скорости протекания процесса: энергия, затрачиваемая на нагрев продукта, пренебрежимо мала по сравнению с энергией сублимации, поэтому ею пренебрегают; теплообмен противня с нагревателем учитывается; термическое сопротивление контактного слоя постоянно (aK = const) в течение всего процесса сушки. В момент начала подвода тепла т0 температура дна противня в углу /д может быть определена по следующей формуле [2]: [. ch ml 3 chmX + t. ch m( ch m l-h)] til J G) где m — коэффициент, определяющий теплообмен между противнем и продуктом; УК теплопроводность Вт/(м • К); материала противня, б —толщина стенки противня, м; 7 — линейный размер части противня, выведенной из зоны действия нагревателя, м; X — линейный размер участка дна противня, выведенного из зоны действия нагревателя, м; h — высота борта противня, м. Температуру участка борта противня, через который передается тепловой поток непосредственно в зону сублимации, рассчитывали по формуле: <.-?&*"..*3?Ы]. ,., где бэ — эквивалентный зазор между противнем и продуктом, обладающий термическим сопротивлением, равным по величине сопротивлению 1/ак, м [1]. По полученным зависимостям методом подбора и из условия равенства тепловых потоков к центральной и угловой зонам A) определили необходимую величину X, характеризующую соотношение размеров нагревателя и противня. Для исследуемого продукта (яичного белка) величина X составила 30 мм. Используя нагреватель, размеры которого меньше размеров стандартного противня с каждой стороны на 30 мм, продукт высушивали за 4,5 ч. Продолжительность контрольной сушки на стандартном противне без модернизации нагревателя составила 7,5 ч. Как видно из графика, приведенного на рис. 1 , сокращение общей про- должитольности сушки достигнуто в результате увеличения периода постоянного энергоподвода в 4 раза. Таким образом, при кондуктивном теплоподводе создание равномерного 43
теплового потока, подводимого к продукту, позволяет сократить продолжительность процесса на 30%. Полученные расчетные соотношения в принципе применимы и для случая установки противней с продуктом между лучистыми нагревателями без прямого контакта с ними. Но в этом случае необходимо учитывать размер площади фактической «освещенности» дна противня и верхнего слоя продукта и ве- УДК 637.54'65.037 ЗАМОРАЖИВАНИЕ ПТИЦЫ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ Канд. техн. наук К. П. ВЕНГЕР, канд. техн. наук ФАТХИ ИСМАИЛ АБДЕЛЬААЛ, В. И. НОВИКОВ, А. Ф. ЮРЬЕВА Московский технологических институт мясной и молочной промышленности Интенсификация замораживания мяса птицы требует новых охлаждающих сред взамен воздушной, применяемой при осуществлении этого процесса в отечественной практике. Проведенные с использованием ква- лиметрического метода исследования в целях оценки обратимости продукта позволили определить рациональную скорость замораживания мяса птицы, которая оказалась на уровне 7,9- Ю-6 м/с [1]. Дальнейшее повышение скорости замораживания не приводит к увеличению обратимости. Рациональная скорость процесса позволяет получить продукт высокого качества, исключить потери его массы и включить замораживание в поточную линию переработки мяса птицы. В этой связи представляет интерес погружной способ замораживания тушек птицы, предварительно упакованных в полимерную пленку, в охлаждающей жидкости. Современная технология обработки птицы, предусматривающая полное потрошение и упаковку тушек с комплектом потрохов в полимерные пакеты, облегчает задачу использования погружного способа замораживания. В данной работе представлены результаты исследований процесса теплообмена при замораживании упакованных тушек кур в кипящей среде R12, в растворе хлористого кальция (концентрация 26,6%), а также для сравнения в газообразной среде (азот). За- 44 личину зазора между нагревателями и обогреваемыми поверхностями. Список использованной литературы 1. Веркин Б. И.,Гетманец В. Ф.,Михаль ченко Р. С. Теплофизика низкотемпературного охлаждения. Киев, Наукова думка, 1980, 230 с. 2. Исаченко В. П., Осипова В. А., Су ком ел А. С. Теплопередача. М., Энергия, 1981, 416 с. мораживание в R12 проводили при его кипении без принудительной циркуляции; в растворе хлористого кальция и газообразном азоте — при температуре 30 ± 1° С и скорости циркуляции соответственно 0,1 и 3 м/с. Специальными исследованиями обоснована возможность замораживания упакованной птицы в кипящей среде R12 [2, 3], на базе которых получено разрешение Минздрава СССР на использование в промышленности данного способа замораживания. Процесс замораживания тушек кур в кипящей и некипящей охлаждающих жидкостях исследовали на лабораторных установках (рис. 1), в газообразной среде — в азотной холодильной камере АХК-4. Замораживали тушки кур II категории упитанности средней массой 0,9— 1,0 кг, имевшие начальную температуру 30° С. Температуру образцов измеряли с помощью хромель-копелевых термопар и потенциометра КСП-4, плотность теплового потока — датчиком-тепломером, разработанным Киевским технологическим институтом пищевой промышленности [5], с потенциометром КСП-4. Термопары располагали в грудной мышце по всей ее толщине, которая для кур массой 0,9—1,0 кг составляла 20 мм, тепломер — на поверхности грудной мышцы курицы. После установки датчиков образцы упаковывали в пакеты из повиденовой пленки толщиной 30 мкм, которые затем подвергали вакуумированию и термоусадке. На рис. 2 показаны зависимости температуры упакованной тушки птицы и плотности теплового потока при ее замораживании в одной из исследованных охлаждающих сред — растворе хлористого кальция. На основе полученных графиков
til / Рис. I. Принципиальные схемы лабораторных установок для замораживания птицы: а — в некнпящей жидкости: / — колонна; 2 — рассольный бак с испарителем; 3 — мерный бачок; 4 — терморегулирующий вентиль; 5 — теплообменник холодильной машины; 6 — компрессорно-конденсаторный агрегат АК.-ФВ6; 7 — фильтр; 8 — рассольный насос; 6 — в кипящей жидкости: / — крышка; 2 — гибкий шланг; 3 — баллон с хладагентом R12; 4 — сосуд Дьюара; 5 — охлаждающие камеру змеевики; 6 — теплоизолированная камера; 7 — потенциометр КСП-4 (предел измерения — 50-f- + 50°С); 8 — потенциометр КСП-4 (предел измерения 0—100 мВ) изменения температуры по толщине образца определяли скорость замораживания как отношение минимального расстояния между поверхностью и термическим центром продукта ко времени, прошедшему от достижения поверхностью продукта температуры '0°С до охлаждения термического центра до — 10°С. Для установления термического цент-' ра снимали температурное поле двух грудных мышц тушки курицы, замораживаемой в растворе хлористого, кальция (рис. 3). Распределение температуры по толщине образца дает основание считать, что процесс теплоотвода симметричен относительно грудной кости и термический центр тушки курицы находится на глубине грудной- мышцы, в частности для курицы массой 0,9— 1,0 кг — на глубине 6=20 мм. В работе 10000 9000 8000 7000 6000 5000 чооо 3000 2000 1000 о 0 20 W 60 ВО 100 120 Х,мин Рис. 2. Зависимость температуры упакованной тушки птицы и величины теплового потока от времени ее замораживания в растворе хлористого кальция при скорости его циркуляции 0,1 м/с: / — температура продукта на глубине грудной мышцы 20 мм; 2 — то же, на глубине 13,3 мм; 3 — то же, на глубине 6,7 мм; 4 — температура на поверхности продукта; 5 — плотность теплового потока; 6 — температура раствора tM 20 \ Ю п -ю\ -20 -30 Г V S Vs >-ч>0\^ н / i. / / 7 / / j V j 3 / /, / / f / / // / / ,s\ 6,7 13,3 20,0 /3,3 6,7 6,мм Рис. 3. Температурное поле упакованной тушки курицы при замораживании в растворе хлористого кальция с температурой —30°С и скоростью его циркуляции 0,1 м/с [1] при определении скорости замораживания термический центр рассматривался, как сейчас принято, расположенным в центре грудной мышцы курицы, т. е. на глубине 10 мм для тушки массой 0,9—1,0 кг. Коэффициент теплопередачи к при замораживании упакованного образца рассчитывали, используя экспериментально полученные значения теплового потока q, который можно выразить как q=kS, откуда k = q/e = q/(tn-tcp). 45
где /п, / — температура соответственно поверхности образца и охлаждающей среды, ° С. На рис. 4 показана зависимость коэффициента теплопередачи к от температурного напора в при замораживании упакованных тушек кур в кипящей среде R12, растворе хлористого кальция и газообразном азоте. Для анализа процесса теплообмена при замораживании упакованных тушек кур в различных охлаждающих средах рассчитали усредненные по времени интегральные значения коэффициента теплопередачи &и, а также скорости замораживания v, которые приведены ниже: v, м/с и' Вт/(м2 . К) Кипящая среда R12 5,23 • 10-6 172,0 Раствор хлористого 4,88 • 10—6 132,9 кальция Газообразный азот 2,53 • Ю-6 33,3 Замораживание упакованных тушек кур в кипящей или некипящей жидкостях, по сравнению с замораживанием в газообразной среде, позволяет примерно в 2 раза увеличить скорость процесса и в 4—5 раз повысить интегральный коэффициент теплопередачи. Использование для заморажив-ания кипящей среды R12, по сравнению с раствором хлористого кальция, незначительно, всего лишь на ~8%, увеличивает скорость процесса. Представляют интерес данные, полученные при замораживании неупакованных тушек кур в R12: и=6,22 • . 10-6 м/с< ?и=452 Вт/(м2-К). Интенсивность процесса в данном случае обеспечивается наличием пузырькового кипения на поверхности продукта. В случае же замораживания в R12 упакованного в термоусаживающуюся пленку продукта наблюдается значительное изменение качественной стороны теплообменной поверхности образца. Это ухудшает процесс пузырькового кипения, в результате чего отвод тепла осуществляется в основном путем теплообмена при свободном движении R12 у поверхности тушки птицы. Поэтому в этих условиях замораживания скорость процесса и интегральный коэффициент теплопередачи почти такие же, как и при замораживании в растворе хлористого кальция. Таким образом, использование для 46 О 5 10 15 20 25 50 55 40 45 50 55в,°С Рис. 4. Зависимость коэффициента теплопередачи от температурного напора при замораживании упакованных тушек кур в среде с температурой —30°С: / — в кипящей среде R12; 2 — в растворе хлористого кальция; 3 — в газообразном азоте замораживания упакованной птицы как, кипящей, так и некипящей охлаждающей жидкости с температурой —30°С дает возможность получить скорость процесса на уровне рациональной, которая, с уточнением термического центра, должна быть равна 5,2 • Ю-6, а не 7,9 • 10—6 м/с, как принято в работе ш- Проведенный анализ показал, что энергетически выгоднее обеспечивать рациональную скорость процесса использованием некипящей жидкости, в частности раствора хлористого кальция. В СКБ АСУ Минмясомолпрома СССР разработан, изготовлен и прошел ведомственные испытания опытно-промышленный образец аппарата для погружного способа замораживания птицы в некипящей жидкости [4]. Аппарат универсален: его можно использовать и для охлаждения тушек птицы, а также других штучных продуктов, предварительно упакованных в полимерную пленку. Производительность аппарата при замораживании тушек кур I000 кг/ч. Аппарат оборудован регулируемым электроприводом мощностью 1,5 кВт, который позволяет изменять продолжительность обработки продукта от 0,2 до 1,5 ч. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения аппарата для погружного замораживания в некипящей жидкости упакованных тушек птицы, определенный в сравнении с замораживанием в воздушном скороморозильном аппарате тележечного типа СА-2, составит 47,6 тыс. руб.
Список использованной литературы 1. Бражников А. М., Венгер К. П., Ма- зуренко Н. П. Определение рациональной скорости замораживания мяса птицы. — Мясная индустрия СССР, 1981, № 11, с. 30—31. 2. Замораживание мяса птицы иммерсионным способом во фреоне-12/ К. П. Венгер, В. И. Хлебников, Л. А. Абрамова и др. — В кн.: Холодильная промышленность и транспорт, М., ЦНИИТЭИмясомолпром, 1979, № 1, с. 4. 3. Использование для замораживания пищевых продуктов хладона-12/К. П. Венгер, Н. П. Ма- В порядке обсуждения УДК 725.355:692.23:662.998.001.24 О ВЫБОРЕ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ холодильников Д-р техн. наук, проф. И. Г. ЧУМАК, В. Г. ПОГОНЦЕВ Одесский технологический институт холодильной промышленности Интенсификация процессов холодильной обработки продуктов, требование экономного расходования энергоресурсов, внедрение эффективных теплоизоляционных материалов обусловливают необходимость уточнения нормативных коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций холодильников [4] на основе технико- экономического анализа приведенных затрат на тепловую изоляцию ограждения и производство холода для компенсации внешних теплопритоков. При проектировании холодильников толщину тепловой изоляции би, м, ограждающих конструкций здания рассчитывают по формуле: ь* = К 1т" — (— + ^ ~+ —) J = " 1/го.тр «н l-l h <V -М*0-*к), П> где Х^ — расчетный коэффициент теплопроводности тепловой изоляции, Вт/(м • К) (принимается по данным СНиП II—3—79. Строительная теплотехника. Нормы проектирования); /г — требуемый коэффициент теплопередачи наружных ограждений охлаждаемых помещений, Вт/(м2-К) (принимается в зависимости от зоны строительства холодильника и температуры в охлаждаемых помещениях по данным СНиП II—105—74. Холодильники. Нормы проектирования); ан, ав — коэффициент теплоотдачи соответственно наружной и внутренней по'верх- зуренко, В. И. Хлебников и др. — В кн.: Холодильная промышленность и транспорт. М., ЦНИИТЭИмясомолпром, 1980, № 7, с. 15. 4. Малкин М. Я., Венгер К. П. Аппарат оросительно-иммерсионного охлаждения и замораживания тушек птицы в хладоносите- ле. — В кн.: Холодильная промышленность и транспорт. М., ЦНИИТЭИмясомолпром, 1980, № 8, с. 10. 5. Федоров В. Г. Теплометрия в пищевой промышленности. М., Пищевая промышленность, 1974, 176 с. ности ограждающей конструкции, Вт/(м2 • К) (принимается по данным 6 СНиП II—3—79); ~ термическое сопротивление отдельных * слоев ограждающей конструкции (стены, гидро- и пароизоляции, штукатурки, закладных деталей и др.), (м2 • К)/Вт (принимается по данным СНиП II—3—79); R0 — термическое сопротивление ограждения, при котором температура поверхности превышает точку росы для расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха, (м2 • К)/Вт; RK — термическое сопротивление конструктивной части ограждения, (м2 • К)/Вт В работах [1, 3] применен единый методический подход к определению экономически оптимального термического сопротивления теплопередаче ограждений холодильников /?оэк (величины, обратной &отр), соответствующий современной методике определения экономической эффективности использования новой техники в народном хозяйстве. Анализ результатов исследований, выполненных авторами этих работ, показывает следующее. Во-первых, в работе [1] приведенные затраты на тепловую изоляцию ограждения холодильника и производство холода для компенсации внешних теплопритоков отнесены к единице поверхности ограждения, что является показателем строительной конструкции холодильника и затрудняет достоверную оценку эксплуатационных расходов. Например, такие составляющие приведенных затрат, как эксплуатационные расходы на1 производство холода (или электроэнергию), стоимость потери продуктов от усушки, отнесенные к 1 м2 поверхности наружного ограждения холодильника, не несут в себе смысловой информации. Авторы данной статьи исходят из того, что холодильник является пред- 47
приятием, предназначенным для продления сроков сохранности продуктов, и предлагают в соответствии с методикой [7] определять приведенные затраты на тепловую изоляцию ограждения холодильника и производство холода для компенсации внешних теп- лопритоков в расчете на 1 т продуктов, поступивших на холодильную обработку и хранение. Отметим, однако, что между поверхностью ограждения холодильника F0 и его емкостью G существует зависимость, которую можно учесть величиной удельной поверхности ограждения Fyjl = F0/Gy изменяющейся в пределах от 4,0 до 1,55 м2/т для холодильников емкостью от 50 до 8000 т — типовые проекты Гипрохолода (см. рисунок). Во-вторых, при определении капитальных затрат на холодильное оборудование авторами работы [3] предложено использовать средневзвешенное значение удельной стоимости холодильного оборудования Ьх = 0,64 руб/Вт при изменении Ьх в пределах от 0,2 до 0,77 руб/Вт, т. е. почти в 4 раза. Расчет по формуле ()) работы [3] и данным, приведенным там же в примере расчета, для камер хранения мяса с температурой в камере —20°С показывает, что при 6х = 0,2 руб/Вт экономически оптимальное термическое сопротивление теплопередаче ограждения хо- Fyd)M2/m C0ff}mb/c.pi/6. eotr 500 WO JOO 200 100 О 2000 WOO 6000 8000 G, to Зависимость удельной поверхности F и стоимости холодильного оборудования Соб от емкости одноэтажных холодильников G по типовым проектам Гипрохолода: О - 701—4—33, —41, —48, —56. 57, —61, —63, —65 (распределительные холодильники); V - 701 — 4—32, —51, —66с, —67с, —68с (холодильники для хранения фруктов) j,o\ ?А 1П I i Г 1 о/ 1 У /о 1 Cgfy -, Т X fyd i ¦ 7 лодильника /?оэк = 4,14 (м2 • К)/Вт, а при 6Х = 0,77 руб/Вт — 5,22 (м2 • К)/ /Вт, т. е. в 1,26 раза больше. Для фруктохранилищ (при хранении яблок) с температурой в камере 0°С при 6Х=0,2 руб/Вт /?оэк = 2,7 (м2.К)/Вт, а при 6Х = 0,77 руб/Вт —3,8 (м2 • К)/Вт. т. е. в 1,4 раза больше. Таким образом, использование средневзвешенного значения Ьх приведет к значительным погрешностям при расчете коэффициента теплопередачи ограждения холодильника. Для более точного определения удельной стоимости холодильного оборудования запишем выражение для Ьх в следующем виде: Ь = Х К„д<?о *uA«?i + Qx B) где Соб— стоимость холодильного оборудования, руб; /С — коэффициент надбавки, учитывающий потери холода в аппаратах и трубопроводах, равный 1,07 для систем непосредственного охлаждения и 1,12 для рассольных систем; Q0 — тепловая нагрузка на приборы охлаждения, Вт; Ql — внешние теплопритоки через ограждения холодильника, Вт; Qx — расход холода на охлаждение продуктов и тары, компенсацию теплопри- токов от пола, электродвигателей работающих вентиляторов, освещения и тепловыделений людей, работающих в камерах, определяемый по методике [8], Вт Оценка значений Q{ и Qx для одноэтажных холодильников емкостью от 50 до 8000 т, по данным типовых проектов Гипрохолода, показывает, что Q{ примерно на порядок меньше Qx, т. е. Q1==0,1 Qx. Отсюда следует, что* для определения величины Ьх с погрешностью, приемлемой для инженерных расчетов, не требуется априорного знания коэффициента теплопередачи ограждения, а зависимость B) может быть представлена в виде: '¦-TiSfe-, C) На рисунке приведена зависимость стоимости холодильного оборудования одноэтажных холодильников с воздушным и батарейным охлаждением от их емкости, построенная по данным типовых проектов Гипрохолода, которая может быть описана уравнением вида: Co6 = a + bGt D) где а и Ь — эмпирические коэффициенты: а=10\ Ь = 105 для холодильников емкостью 48
от 50 до 1000 т; 4 • 104 и 68,6 для холодильников емкостью от 1000 до 8000 т с обычным воздушным охлаждением; 3 • 104 и 90 для холодильников емкостью от 1000 до 8000 т, оборудованных батарейной системой охлаждения. При смешанном (воздушном и батарейном) охлаждении камер холодильника емкостью от 1000 до 8000 т Соб = ^D • 104 + 68,6G) + ^2X ХC- 104 + 90G), E) где Gj, G2 — емкость камер, оборудованных соответственно воздушной и батарейной системами охлаждения, т. В случае применения холодильного оборудования, не предусмотренного типовым проектом Гипрохолода,значение Соб определяется по величине Q0 = = 1,1Q, [8]. В третьих, одной из статей приведенных затрат является стоимость потерь продуктов от усушки, вызванной внешними теплопритоками через ограждение холодильника. (Известно, что усушка продуктов происходит под воздействием не только внешних, но и внутренних теплопритоков, а также в результате дыхания продуктов. Здесь рассматривается только та часть общей усушки, которая обусловлена воздействием внешних теплопритоков. По данным работы [3], при хранении мороженого мяса она составляет около 13% общей усушки.) Потери продуктов от усушки, вызванной воздействием внешних теплопритоков, можно рассчитать по формуле [5]: ^ = 10-^,A-8,3J^/8,, F) где Wx — абсолютная усушка продуктов, обусловленная воздействием внешних теплопритоков, т; ет э — коэффициент технологической эффективности системы охлаждения [6]; zox — продолжительность хранения продуктов в режиме охлаждения, ч; е, — тепловлажностная характеристика процесса, кДж/кг, определяемая по формулам F) или G) работы [5]. Из формулы F) следует, что при изменении ет э от 0,07 для воздушной системы охлаждения до 0,87 для панельной системы [6] и прочих равных условиях усушка продуктов Wx уменьшится примерно в 7 раз. Таким образом, можно ожидать, что технологическая эффективность принимаемой в проекте системы охлаждения будет оказывать существенное влияние на усушку, а следовательно, и на оптимальное термическое сопротивление теплопередаче ограждения холодильника. В целях получения зависимости для определения экономически оптимального термического сопротивления теплопередаче ограждения холодильника авторы приняли структуру приведенных затрат, предложенную в работе [1], но составляющие приведенных затрат отнесли не к поверхности ограждения, а к емкости холодильника G. С учетом формул C) и F) получили: П = Еа(Кя'+Кх)+Эх + Эт + Э„, " G) гпр „ <W„(*o-*k) Г14_ где /Си = - [ 1 + 1 0+?„. п) г]. „ _ Co6foA'max Г , . V 1 1 **- 1,1Кнд<?х0Ло ll+,fi (!+?„_ n)"J\ ^ GR- ' 9 'о~ЧЛАи'-Ет.,К, Ge,R0 П — приведенные затраты .на тепловую изоляцию ограждения холодильника, производство холода для компенсации внешних теплопритоков и потери от усушки продуктов, руб/(т • год); Ен — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (принимается равным 0,15); Ки — капитальные затраты на тепловую изоляцию ограждения холодильника, руб/(т • год); /Сх — капитальные затраты на холодильное оборудование, обеспечивающее производство холода для компенсации внешних теплопритоков, руб/(т • год); Эх — эксплуатационные расходы на производство холода для компенсации внешних теплопритоков, руб/(т • год); ЭТ — эксплуатационные расходы на производство тепла для обогрева камер в зимнее время, руб/(т»год); Эус — эксплуатационные расходы, вызванные потерями от усушки продуктов под воздействием внешних теплопритоков, руб/(т • год); Си — сметная стоимость 1 м3 тепловой изоляции «в деле», руб/м3; ?н п — коэффициент приведения разновременных затрат (принимается равным 0,1); Tv Т2 — периодичность замен соответственно тепловой изоляции и холодильного оборудования, лет; Д/тах— разность между расчетной температурой наружного воздуха /н тах, определяемой по формуле B) работы [2], и температурой воздуха в камере /кам, °С; п — число замен холодильного оборудования, /=1, 2, 3, ..., п; Сх, Ст — стоимость холода при стандартных условиях работы компрессоров 49
и тепла для обогрева камер в зимнее время, руб/Дж; Afox> А^от ~~ разность между средней температурой наружного воздуха соответственно за период охлаждения 'н.ср.ох И 0Т0ПЛеНИЯ '„.ср. от КЗМеР холодильника, определяемая по формулам (8) и (9) работы [3], и температурой воздуха в камере z0T — продолжительность отопления камер холодильника, ч; т,, а,, а2 — коэффициенты, учитывающие соответственно стоимость холода при стандартных условиях работы компрессоров, потери холода и тепла в трубопроводах, определяемые по данным работы [3]; Сус — стоимость потерь продуктов от усушки, руб/т. Определив производную d[7/dR0 и приравняв ее нулю, после преобразований получили: *,,={ ?AсаП + 1/A+?„.п)г'] + СхА/ох2охт1а1 + СтЛ/от2ота2 + . ' ?мСЛ[1 + 1/A + ?м.п)Ч + 10-6СусД/охгохA-Ет.э)/8Д./2 Е..С.Х.\\ + \/(\+Е.. _)у'1 > ' (8) В таблице для одноэтажных распределительных холодильников емкостью от 50 до 5000 т в зависимости от коэффициента технологической эффективности ет э приведены значения экономически оптимального термического сопротивления теплопередаче ограждения холодильника R рассчитанные по формуле (8), относительной усушки продуктов, обусловленной воздействием на них внешних теплопри- токов, &G{=WJG и минимальных приведенных затрат /7min. Расчеты выполнены для камер хранения мяса с использованием следующих данных: Си = 104,28 руб/м3; 7, =25 лет; Г2 = 12,5 лет; /кам=— 20°С; п = 2; А/ =67,9°С; А/ох=28°С; zox = = 28,08 • 106 с; Сх = 3,82 • 10"9 руб/Дж; zOT = 0; т1=2,4; а, = 1,07; Сус = = 0,78 руб/кг; е, = 22765 кДж/кг; материал тепловой изоляции — пенополи- стирол ПСБ-С, Хи=0,047 Вт/(м*К). Анализ полученных результатов показывает следующее. — При условии G = const и изменении етэ от 0 до 1 значения R0 эк и ПтШ уменьшаются в 1,5—1,7 раза. Относительная усушка продуктов AGj сокращается от наибольшего значения 2,44% до нуля (при 8Т э = 1). — При условии 8T3=const и изменении емкости холодильника от 50 до 5000 т величина AG, снижается в 3,2 раза, а Ят1п — в 3 раза, что объясняется преимущественным влиянием на эти показатели удельной поверхности ограждения холодильника. Зависимость R0 эк от емкости холодильника определяется характером изменения величины bY. Так, для G =400^5000 т значение Rn уменьшается с ростом емкости, что объясняется наличием в этих холодильниках камер замораживания и значением Ьх =0,94^0,54. Для холодильников емкостью 50 т RQ эк меньше, чем для холодильников емкостью 400-^5000 т из-за отсутствия камер домораживания продуктов и значения 6Х=0,39. —Чем выше технологическая эффективность системы охлаждения и больше емкость холодильника, тем меньше экономически целесообразная толщина тепловой изоляции ограждения, эксплуатационные расходы Эх, Зус и минимальные приведенные затраты ят1„. —Экономически целесообразная толщина тепловой изоляции ограждения холодильника 6И эк прямо пропорциональна величине (Ли/СиI/2, а эксплуатационные расходы Эх, Эус и минимальные приведенные затраты Птш — величине (ХИСИI/2 при прочих равных условиях. Отсюда следует, что поиск эффективных (т. е. экономически целесообразных) теплоизоляционных материалов ет.э 0,0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0 *о.эк 50 7,08 6,83 6,32 5,77 5,16 4,46 4,06 400 7,73 7,52 7,06 6,56 6,03 5,45 5,13 , (м2 . К)/Вт, при G, т 1000 7,66 7,47 6,97 6,47 5,93 5,33 5,00 3000 7,28 7,04 6,55 6,02 5,43 4,77 4,41 5000 7,26 7,03 6,53 6,00 5,41 4,75 4,38 AG,, %, при G, т 50 2,44 2,26 1,91 1,50 1,00 0,39 0 400 1,25 1,16 0,96 0,74 0,48 0,18 0 1000 0,95 0,88 0,73 0,56 0,37 0,14 0 3000 0,81 0,75 0,63 0,49 0,32 0,12 0 1 5000 0,76 0,71 0,59 0,46 0,31 0,12 0 "mirr РУб/(т • при О, т 50 56,8 54,9 50,8 46,3 41,4 35,8 ! 32,6 400 34,8 33,8 31,7 29,5 27,1 24,5 23,1 1000 25,8 25,1 23,5 21,8 20,0 18,0 15,2 под/, 3000 19,9 19,2 17,9 16,4 14,8 13,0 12,0 5000 18,7 18,1 16,8 15,4 13,9 12,2 11,3 50
должен осуществляться в соответствии с неравенством А.и1Аи2> Сн2/Сн1 (ин" дексы 1 и 2 относятся к теплоизоляционным материалам с различными теплофизическими и стоимостными показателями). В этом случае имеет место выигрыш одновременно в приведенных затратах и толщине тепловой изоляции (знак >), либо выигрыш только в толщине тепловой изоляции при одинаковых приведенных затратах (знак равенства). Формулу (8) можно упростить, если принять, что Г, =25 лет; Г2 = 12,5 лет; п=2\ Кил= 1,095 (как среднее арифметическое между 1,07 и 1,12); Сх = 5,97.10-9 руб/Дж [7]; Ст =4,78 • Ю-9 руб/Дж [7]; материал тепловой изоляции — пенополистирол ПСБ-С, А,и= 0,047 Вт/(м-К), Си = = 104,28 руб/м3 [3]. Тогда для распределительных холодильников BОХ = 28,08 • 106 с, 2от=0): /?0.эк = 0,465{СобД/тах/ Qx + Д/ох [тхах + + 162СусA-ЕТ.э)/е,]}'/2, (9) для фрукто- и овощехранилищ: #оэк =0,863 [0,29Co6A/max/Qx + \0-*{zoxAt [m^ + + 168Cyc(l-eT3)/eJ+zOTA/OTa2}]^ A0) Методи-ка выбора экономически целесообразной толщины тепловой изоляции наружных ограждений холодильника заключается в следующем. Исходные данные для расчета: место строительства холодильника, его ориентация, емкость холодильника и суточное поступление грузов, план расположения камер холодильника, температура и продолжительность хранения грузов, климатологические данные СНиП, тип системы охлаждения для каждой камеры, ограждающая конструкция наружных стен и кровли, теплофизические свойства" материалов ограждений, стоимостные показатели материала тепловой изоляции, электроэнергии на производство холода, усушка продуктов. Расчет выполняется для каждой наружной стены камеры известной ориентации и кровли в следующей последовательности: по формуле (8) определяется значение RQ эк, а затем значения би.эк и ^min по формулам: 6„эк = Ь„ (Яо.эк-*к). (II) G. L1+ (l+?Hn)r,J x ХB/?а „-/?,). A2) 1 " б 1 где Як= (— + 2 г1 -I- —); «и /-1 Л, «в F0. — поверхность ограждения наружной стены или кровли камеры, м2; G. — емкость камеры, т. Аналогичные расчеты выполняются для другого (возможного к применению) теплоизоляционного материала. По результатам расчетов выбирают тот теплоизоляционный материал, для которого суммарное значение /7min для всех камер холодильника меньше. Таким образом, при проектировании холодильников необходимо рассчитывать экономически целесообразную толщину тепловой изоляции наружных ограждений с учетом не только зоны строительства холодильника и температур в охлаждаемых помещениях, но и технологической эффективности принятой в проекте системы охлаждения и емкости холодильника. Список использованной литературы 1 Гиндоян А. Г., Лифанов Б. В., Ходырева В. Т. Об оптимизации толщины слоя тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий холодильников. — Холодильная техника, 1980, № 2, с. 9—13. 2. Гиндоян А. Г., Фа йн штейн В. А. Определение расчетных летних температур наружного воздуха для вычисления максимальных теплопритоков в охлаждаемые помещения. — Холодильная техника, 1980, № 9, с. 29—32. 3. Гиндоян А. Г., Файнштейн В. А., Ходырева В. Т. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций холодильников. — Холодильная техника, 1981, № 2, с. 33— 38. 4. Дуранов Е. Ф., Лифанов Б. В., Кожевников И. Г Улучшение теплозащитных свойств легких ограждающих конструкций холодильников. — Холодильная техника, 1981, № 4, с. 14—18. 5. Ж а д а н В. 3. Термодинамическая теория тепловлажностных процессов в камерах холодильников. — Холодильная техника, 1979, № б, с. 39—44. 6. Ж а дан В. 3. Сравнительная оценка систем охлаждения холодильников. — Холодильная техника, 1975, № 12, с. 38—41 7. Методика определения экономической эф фективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в мясной и молочной промышленности. М., Минмясомолпром СССР, 1978, 148 с 8. Холодильная техника Энциклопедический справочник. Т. 3 М., Госторгиздат, 1962, 485 с. 51
обмен опытам УДК 637.661.037 ЗАМОРАЖИВАНИЕ СЫВОРОТКИ, ПЛАЗМЫ И КРОВИ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ЦЕЛЕЙ Канд. техн. наук В. Л. ЮСОВ, С. А. БУЛГИН, В. И. НЕСТЕРУК Черновицкий мясокомбинат При замораживании пищевой сыворотки, плазмы и крови используют блок-формы (металлические или полиэтиленовые) , которые устанавливают на специальные рамы и размещают в камерах замораживания. Блоки замороженной продукции вручную извлекают из форм и упаковывают в картонные короба [2]. Этот способ холодильной обработки требует значительных трудовых и энергетических затрат. Нами предложен и осуществлен способ холодильной обработки сыворотки, плазмы и крови для пищевых целей, который исключает вышеуказанные недостатки и позволяет лучше сохранить качество продукции при последующем хранении на производственных холодильниках в связи с уменьшением бактериальной обсемененности продукта. Особенность предложенного способа — предварительное охлаждение продукта с последующим замораживанием его в аппаратах контактного действия. Продукт с температурой 35—37 °С из убойного цеха поступает в охладители (типа ТО-2, ТОМ-2А, РНО-2,5), где температура внутри продукта снижается до 4—7 °С. Процесс охлаждения длится 2,5—3 ч. Расход холода на одну тонну продукции составляет 45— 50 МДж. Затем охлажденный продукт замораживают в вертикально-плиточном морозильном аппарате с непосредственным охлаждением. Сыворотку, плазму или кровь заливают в предварительно размещенные между плитами полиэтиленовые мешки, причем плиты находятся в положении подпрессовки. В аппарат подается хладагент с температурой кипения —38ч 40 °С. Блоки толщиной 65 мм замораживают до температуры — 18ч-— 22 °С в течение 105 мин. При достижении этой температуры в толще блока плиты раздвигают гидравлическим устройством и блоки выпадают в транспортную тележку. На загрузку сырья, выгрузку блоков из аппарата и другие операции затрачивается 28— 30 мин. Таким образом, длительность полного цикла работы аппарата составляет 2 ч 15 мин, расход холода — 1420—1500 МДж на тонну продукции. В качестве морозильного аппарата могут использоваться вертикально-плиточные аппараты с нижней или боковой выгрузкой блоков [1]. При такой организации весь процесс удается сократить с 20 до 5—б ч, расход электроэнергии на выработку холода — на 25—30%, производительность труда повысить в 4 раза, потери при замораживании снизить в 5 раз, при хранении — в 2 раза. Кроме того, раздельное охлаждение и замораживание в специальных аппаратах более выгодно, так как процессы протекают при меньших разностях температур между теплоотводящей средой и продуктом и, следовательно, с меньшими затратами электроэнергии на получение холода, а также позволяет механизировать процесс загрузки и выгрузки продукта. Предлагаемый способ может быть использован для замораживания фруктовых соков и молока. Список использованной литературы 1. Применение холода в пищевой промышленности. Справочник. Под ред. А. В. Быкова. М., Пищевая промышленность, 1979, с. 78—79, 187—188. 2. Юсов В. Л., Нестерук В. И. Механизация консервирования пищевой сыворотки и крови. — Мясная индустрия СССР, 1982, № 3, с. 24—26. 52
УДК 621.565.042 СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ СОЛЕНОИДНОГО ВЕНТИЛЯ Ф. С. ВЕСНИН, заслуженный рационализатор РСФСР Курганское производственное объединение молочной промышленности Пока промышленность не освоила выпуска поплавковых регуляторов уровня высокого давления для регулирования подачи жидкого аммиака из конденсаторов в испарительную систему, приходится использовать мембранные соленоидные вентили СВМ в сочетании с электронными реле уровня ПРУ-5 или «Мертик». На рисунке приведена схема включения соленоидного вентиля, примененная на холодильных установках производительностью около 1 млн. ккал/ч Шумихинского и Курганского молочных комбинатов. Из щитовой (см. рисунок) напряжение общей фазы ОФ по отдельному проводу через предохранитель Пр, после которого провод разветвляется на параллельные участки, и блок-контакты БК подается к пускателям компрессоров ПК-1, ПК-2, ПК-3, образующим логическую схему «ИЛИ». Далее провод последовательно подключается через замыкающий контакт реле уровня аммиака в конденсаторе РУК, размыкающий контакт реле уровня аммиака в циркуляционном ресивере (испарителе) РУИ и лампу накаливания ЛИ к катушке соленоидного вентиля СВМ. Второй конец катушки соединяется с нулевым проводом. При отключенных компрессора напряжение фазы ОФ не проходит дальше блок-контактов пускателей. Если автоматика включит хотя бы один компрессор, то напряжение доходит до контакта РУК и при наличии уровня аммиака в конденсаторе подается дальше до контакта РУИ. При отсутствии \уровня аммиака в испарителе напряжение фазы через лампочку ЛИ проходит к катушке соленоидного вентиля СВМ. Появление необходимого уровня аммиака в испарителе или уменьшение его в конденсаторе вызывает разрыв цепи питания соленоидного вентиля. Лампа ЛИ мощностью 60—100 Вт, напряжением 220 В устанавливается в месте, удобном для наблюдения. В данной схеме она служит: ограничителем рабочего тока, предохраняя катушку соленоидного вентиля от сгорания. В момент включения вентиля через его катушку проходит полный пусковой ток, так как холодная нить накаливания лампы ЛИ оказывает небольшое сопротивление проходящему току. Затем нить накаливается и сопротивление ее увеличивается, ограничивая ток катушки до величины, необходимой для удержания сердечника в поднятом состоянии, при этом катушка не перегревается и дольше служит; индикатором включения соленоидного вентиля и исправности электропроводки. Нормально эта лампа горит вполнакала. Если она загорелась полным накалом — произошло короткое замыкание в цепи после лампы, если не горит совсем — обрыв цепи, если сгорает предохранитель — короткое замыкание на участке схемы до лампы; индикатором тока. При любой неисправности соленоидного вентиля возрастает усилие подъема сердечника, рабочий ток увеличивается, лампа начинает гореть ярче, чем горела до этого. Оператор обращает на это внимание, разбирает соленоидный вентиль и устраняет неисправность; индикатором настройки степени открытия регулирующего вентиля. При нормальной работе холодильной установки с полной нагрузкой регулирующий вентиль полностью закрывают, затем, считая обороты, открывают на произвольную величину. В течение \ПК-1 [ ПК-2 \ПК-3 г / РУК \ РУИ (X) лн \~~\свм Схема включения соленоидного вентиля: ОФ — общая фаза; Пр — предохранитель; БК — блок- контакты; ПК-\, ПК-2, ПК-3 — пускатели аммиачных компрессоров; РУК — реле уровня аммиака в конденсаторе; РУИ — реле уровня аммиака в испарителе, циркуляционном ресивере; ЛН — лампа накаливания; СВМ — мембранный соленоидный вентиль 53
часа проводят наблюдение за миганием лампы ЛИ. Если лампа гасла 7—8 раз, значит регулирующий вентиль открыт на большой проход аммиака и его надо прикрыть. Если лампа не гасла совсем или гасла только 1—2 раза, то нужно ИЮБРЕТЕНИЯ A1) 926454 B1) 2914003/23-06 B2) 23.04.80 3E1) F 25 В 1/10 E3N21.56G2) В. П. Латышев G1) Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности E4) E7) 1. ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИ НА, содержащая замкнутый контур для хладагента, в который последовательно включены компрессор с охлаждающей рубашкой, форконденсатор, маслоотделитель, конденсатор, первый и второй теплообменники, дроссельный вентиль и испаритель и линию охлаждения компрессора с охладителем, соединенным через автономный дроссельный вентиль с охлаждающей полостью первого теплообменника, причем всасывающая сторона компрессора через охлаждающую полость второго теплообменника подключена к выходу испарителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности путем использования масла в качестве охлаждающей среды в рубашке компрессора, машина дополнительно содержит масляную магистраль, в которую последовательно включены маслоотделитель, охладитель и охлаждающая полость первого теплообменника, а также дополнительно введенные после охладителя обратный клапан, фильтр и отделитель жидкости, включенный между охлаждающей полостью первого теплообменника и рубашкой компрессора, причем параллельно охладителю и обратному клапану масляная магистраль имеет бай- пасную линию со своими масляным насосом и фильтром, а отделитель жидкости связан с рубашкой охлаждения через насос, а по пару подключен к всасывающей стороне компрессора. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в контуре для хладагента между маслоотделителем и конденсатором, а также перед компрессором установлены дополнительные обратные клапаны. A1) 926457 B1) 2861717/23-06 B2) 02.01.80 3E1) F 25 В 15/10 E3) 621.575 G2) О. Г. Бурдо, Г. Ф. Смирнов G1) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова E4) E7) АБСОРБЦИОННЫЙ ДИФФУЗИОННЫЙ ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий последовательно установленные по ходу хладагента генератор, конденсатор, испаритель, газовый теплообменник и абсорбер, отличающийся тем, что с целью повышения холодопроизводительнос- ти и снижения энергозатрат путем размещения испарителя выше конденсатора, внутренняя поверхность испарителя покрыта фитилем, выполненным из капиллярно-пористого материала, часть которого введена в конденсатор со стороны выхода из него хладагента. приоткрыть регулирующий вентиль. При нормальной настройке регулирующего вентиля лампа ЛЯ в течение часа должна гаснуть 3—4 раза. Вышеприведенная схема безотказно работает с 1976 г. A1) 926461 B1) 2770962/28-13 B2) 25.05.79 3 E1) F 25 D 11/00 E3) 621.565 G2) В. И. Ков- тун, В. И. Захаров E4) E7) ХОЛОДИЛЬНЫЙ ШКАФ, содержащий теплоизолированную камеру и холодильный компрессорный агрегат, отличающийся тем, что, с целью стабилизации положения шкафа и снижения уровня вибрации при установке его на судне, он укреплен на опоре, содержащей стойки с шаровым гнездом между ними и подставку для шкафа, жестко соединенную с полым стержнем, имеющим шаровое утолщение, размещенное в шаровом гнезде стоек, при этом компрессор укреплен на конце стержня, а подключенные к компрессору трубопроводы хладагента размещены в полости стержня. A1) 926462 B1) 2933247/28-13 B2) 28.05.80 3 E1 )F 25 D 17/06; F 25 D 25/04 E3) 664.8.037 G2) А. М. Войтко G1) Молдавский научно-исследовательский институт пищевой промышленности E4) E7I. СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, содержащий вертикально установленные теплообменники, завихрители, коллекторы с форсунками для распыления антифриза, каплеотделитель, поддон, многоярусный тросовый конвейер, укрепленный на приводных вертикальных опорах, сетчатые поддоны для продукта, установленные одной стороной на тросе, а другой стороной — на опоре, бесконечный сетчатый транспортер, вентиляторы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества замораживаемых продуктов и снижения металлоемкости аппарата, начальный участок верхней ветви сетчатого транспортера наклонен к горизонту под углом 10—45°, а между верхней и нижней ветвями транспортера для регулирования давления выходящего потока воздуха установлена по меньшей мере одна поперечная перегородка с жалюзи. 2. Аппарат по п. I, отличающийся тем, что для снижения нагрузки на трос опора для поддонов выполнена в виде установленных в два ряда ! роликов. A1) 932145 F1) 848906 B1) 2588780/23-06 B2I0.03.78 3E1) F 25 В1/10 E3) 621.57.011 G2) В. И. Орлов, В. П. Латышев, А. А. Попов, Н. А. Ушаков, Г. Е. Достанко G1) Про- ектно-конструкторское технологическое бюро по вагонам. E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА по авт. св. № 848906, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения в диапазоне температур кипения от +5 до —70 °С, машина дополнительно содержит промсосуд с размещенным в жидкостной полости змеевиком, причем вход промсосуда связан с конденсатором, выход — со змеевиком переохладителя, а цилиндр компрессора с самостоятельной всасывающей ли- 54
нией выполнен с индивидуальной линией нагнетания, подключенной к жидкостной полости промсо- суда, которая через дроссельный вентиль соединена трубопроводом с конденсатором. A1)932146B1J948523/23-06 B2H1.07.80 3E1) F 25 В 11/00 E3) 621.57 G2) В. С. Евсеев, С. В. Тимашев, В. А. Грилихес, М. М. Гришу- тин, Г. М. Грязнов, В. И. Сербии, Г. Н. Жемчуж- ников, В. А. Еремин E4) E7) ЭНЕРГОХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая контур прямого цикла, в котором последовательно установлены рекуператор, высокотемпературный источник тепла и силовая турбина, и контур обратного цикла с последовательно установленными в нем холодильником, дроссельным вентилем и рефрижератором, причем контуры имеют общий участок, в котором установлен компрессор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, на общем участке контуров дополнительно установлен перед компрессором межцикловой рекуператор смесительного типа, подсоединенный к выходам из рефрижератора и рекуператора, а выход из компрессора непосредственно соединен с холодильником контура обратного цикла. A1) 932147 F1) 840619 B1) 2972840/23-06 B2) 14.08.80 3E1)F25 В 15/06; F 25 В 27/00 E3) 621.575 G2) А. Хандурдыев, С. Дайханов G1) Туркменский государственный университет им. А. М. Горького E4) E7) АБСОРБЦИОННАЯ ГЕЛИОХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА преимущественно для кондиционирования воздуха по авт. св. № 840619, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем ее круглогодичного использования, основание генератора выполнено в виде зачерненной бетонной плиты, в которую встроены теплообменные трубы, подключенные к выходу охлаждающей воды из абсорбера. A1) 932148 B1) 3212777/23-06 B2) 03.12.80 3 E1) F 25 В 15/06; F 25 В 27/00//F 24 F3/14 E3) 621.575 G2) В. Я. Журавленке, Э. Р. Грос- ман, И. П. Толстых, Т. И. Анпилогова G1) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплофизики АН Украинской ССР E4) E7) ГЕЛИОАБСОРБЦИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержащая последовательно установленные на магистрали кондиционируемого воздуха оросительную камеру и подогреватель, испаритель, подключенный к оросительной камере, и контур циркуляции раствора, в котором установлены генератор, обогреваемый солнечной энергией, теплообменник-регенератор с линиями крепкого и слабого растворов, деаэратор с воздухоотделителем, абсорбер и насос, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, подогреватель дополнительно включен в линию крепкого раствора между теплообменником-регенератором и деаэратором. A1) 932151 B1) 3225771/23-06 B2) 26.12.80 3E1) F 25 В 29/00 E3) 621.574 G2) В. Н. Варило, С. И. Бурцев, О. П. Иванов G1) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности E4) E7) ТЕПЛОВОЙ НАСОС, содержащий вращающийся в подшипниках полый вал, к торцам которого подсоединены расположенные соосно с валом змеевиковые конденсатор и испаритель, свободные концы которых соединены капиллярной трубкой, размещенной в полости вала, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, насос дополнительно содержит включенный в линию связи конденсатора с капиллярной трубкой и установленный на одной оси с валом сферический ресивер с обратным клапаном на входе, причем капиллярная трубка в месте соединения с ресивером размещена радиально в плоскости, перпендикулярной оси вала. A1) 932153 B1) 3220950/23-06 B2) 24.12.80 3E1) F 25 В 43/04; F 25 В 15/06 E3) 621.575 G2) Н. Г. Шмуйлов, Ю. А. Вольных, В. П. Полищук, А. Д. Усыскин, Б. С. Зац E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА ИЗ КОНДЕНСАТОРА И АБСОРБЕРА БРОМИСТОЛИТИЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащее последовательно соединенные вакуум-насос с приводным электродвигателем, воздухоотделитель и эжектор, рабочее сопло которого подключено к конденсатору, а приемная камера — к абсорберу, снабженному насосом слабого раствора, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности, оно дополнительно содержит последовательно установленные между насосом слабого раствора и вакуум-насосом охладитель слабого раствора, жид- костно-газовый эжектор и накопитель удаляемого воздуха, снабженный датчиком давления, причем приемная камера этого эжектора, подключена к воздухоотделителю, а датчик давления связан с электродвигателем вакуум-насоса. A1) 929971 B1) 3000120/23-06 B2) 29.10.80 3 E1) F25 В 15/04; F 24 F3/14 E3) 621.57 G2) А. В. Симоненко E4) E7) АБСОРБЦИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА преимуществен но для кондиционирования воздуха, содержащая последовательно установленные по ходу воздуха калорифер, оросительную камеру и подогреватель, включенный в контур циркуляции воды через абсорбер и конденсатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка дополнительно содержит теплообменник, установленный перед калорифером и включенный в контур циркуляции воды параллельно подогревателю воздуха. A1) 929976 B1) 2908198/28-13 B2) 04.04.80 3 E1) F25 D 13/06 E3) 621.575.7G2) И. Ф. Найденов G1) Днепропетровский мясокомбинат E4) E7) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ПЕЛЬМЕНЕЙ, включающее связанное с приводом транспортирующее приспособление и установленный с возможностью контакта с ним ударный орган, отличающееся тем, что, с целью сохранения товарного вида пельменей, транспортирующее приспособление включает лотки для пельменей, а ударный орган содержит барабан с билами, жестко укрепленный на валу, расположенном параллельно транспортирующему приспособлению, при этом вал кинематически связан с приводом транспортирующего приспособления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что билы расположены в шахматном порядке. 55
A1) 929973 B1) 2931074/28-13 B2) 27.05.80 3 E1) F25 D3/12 E3) 621.565.56 G2) М. М. По- варчук, И. Д. Барулина, А. А. Грызунов, Е. П. Каляпух, Ю. П. Морозюк, Л. А. Лаври- ненко G1) Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности и Луцкий автомобильный завод E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА В КУЗОВЕ АВТОРЕФРИЖЕРАТОРА, содержащее кожух и расположенные в нем емкость для твердой углекислоты, трубопровод отвода сублимированной кислоты и канал для циркуляции воздуха, отличающееся тем, что, с целью интенсификации охлаждения воздуха, емкость состоит из оребренных камер с перфорированными основаниями, примыкающими к трубопроводу, при этом канал для циркуляции воздуха образован нижней стенкой трубопровода отвода сублимированной углекислоты и кожухом. ЮНОУЛЬШЦМ УДК 658.38/.39 ОГРАНИЧЕННАЯ МАТЕРИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ РАБОЧИХ И СЛУЖАЩИХ А. Ф. СТУПАЧЕНКО Минмясомолпром СССР Беречь и укреплять социалистическую собственность является конституционной обязанностью советских граждан, которая закреплена в Кодексе законов о труде РСФСР (ст. 118 КЗоТ РСФСР), Типовых правилах внутреннего трудового распорядка и других нормативных актах. Большинство рабочих и служащих добросовестно выполняет эту обязанность, однако отдельные работники в силу различных обстоятельств наносят имущественный ущерб предприятию, организации, учреждению, где они работают. Одна из форм возмещения этого ущерба — материальная ответственность рабочих и служащих. По нормам советского трудового права работник обязан возместить предприятию, с которым он состоит в трудовых отношениях, причиненный материальный ущерб. Пределы материальной ответственности различаются в зависимости от формы вины (умысел или неосторожность); вида имущества, которому причинен ущерб (станки, сырье, инструменты, горючее, спецодежда и др.); конкретного поступка, совершенного определенным лицом (неправильная постановка руководителем предприятия учета и хранения материальных или денежных ценностей и др.). Учитывая, что заработная плата рабочих и служащих является единственным источником их существования, материальная ответственность, как правило, ограничивается ее определенной частью. В связи с этим основным видом материальной ответственности является ограниченная материальная ответственность, при кото- 56 (И) 928149 B1) 2753723/28-13 B2) 12.04.79 3E1) F25 С 1/12 E3) 621. 582 G2) К. Н. Старцев, Л. Н. Баранов E4) E7) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЛЬДОГЕНЕРАТОР, содержащий корпус, подсоединенный к линии подачи воды, термобатарею с холодными спаями, сообщенными с холодными перемычками, входящими в тепловой контакт с приспособлением для намораживания льда, и горячими спаями, сообщенными через вспомогательные пластины с горячими перемычками, имеющими канал для охлаждающей воды, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и интенсификации образования льда, льдогенератор снабжен дополнительной группой термоэлементов с вспомогательными пластинами, установленными с обеспечением теплового контакта с горячими перемычками основной термобатареи, и холодными перемычками, в которых образован канал, включенный в линию подачи воды в корпус. рой работником возмещается ущерб в полном размере, но в пределах определенной части ежемесячного заработка. По ст. 119 КЗоТ РСФСР работник должен возместить ущерб, по небрежности причиненный предприятию, в пределах одной трети месячной тарифной ставки (должностного оклада), кроме тех случаев, когда законодательством установлены иные пределы. Перечень случаев возникшего ущерба, за которые наступает материальная ответственность в размере прямого действительного ущерба, но не свыше одной трети месячной тарифной ставки (оклада), законодательством не определен. Однако на практике этот вид ограниченной материальной ответственности имеет место при порче или уничтожении имущества (кроме случаев, когда установлен иной предел ответственности) , недоборе денежных сумм, утрате документов, уплате предприятием штрафов. К другому виду ограниченной материальной ответственности относится ответственность в размере причиненного ущерба, но не свыше двух третей среднего месячного заработка работника. Она возлагается за порчу или уничтожение по небрежности материалов, полуфабрикатов, изделий, инструментов, измерительных приборов, спецодежды и других предметов, выданных работнику в пользование (п. 1 ст. 120 КЗоТ РСФСР). Получение каких-либо предметов в пользование рабочим или служащим в связи с его трудовой деятельностью и является определяющим признаком для привлечения работника к этому виду материальной ответственности за причиненный ущерб. Если этот признак отсутствует, то материальная ответственность работника предприятия за порчу им по небрежности (например, здания, станка и т. п.) наступает только в пределах одной трети тарифной ставки (оклада). Материальную ответственность в размере причиненного ущерба, но не свыше среднего месячного заработка, несут руководители предприятия и их заместители, руководители структурных подразделений и их заместители за ущерб, причиненный излишними денежными выплатами, неправильной постановкой учета и хранения денежных или материальных ценностей, непринятием необходимых мер к предотвращению простоев, выпуска недоброкачественной продук-
ции, уничтожением и порчей денежных и материальных ценностей (п. 2 ст. 120 КЗоТ РСФСР). Эти должностные лица несут указанную материальную ответственность даже тогда, когда выявлены конкретные виновники причинения ущерба, но в силу действующего законодательства возмещающие ущерб не в полном размере. Невозмещенная часть ущерба взыскивается с должностных лиц в пределах их среднемесячного заработка. В размере, не превышающем трех месячных окладов, наступает материальная ответственность должностных лиц, виновных в незаконных увольнениях и переводах на другую работу рабочих и служащих, в связи с ущербом, причиненным предприятию оплатой работнику времени вынужденного прогула или времени выполнения ни- жеоплачиваемой работы. На основании ст. 215 КЗоТ РСФСР ущерб взыскивается в тех случаях, когда увольнение или перевод осуществлены с явным нарушением закона либо администрация задержала исполнение решения суда, комиссии по трудовым спорам, профсоюзного комитета или вышестоящего в порядке подчиненности органа о восстановлении на работе. Кроме руководителей предприятий к материальной ответственности в соответствии со ст. 215 КЗоТ РСФСР могут быть привлечены и другие должностные лица, наделенные правом увольнения и перевода работников и подписавшие соответствующий приказ. ХРОНИКА К ЮБИЛЕЮ ТАТЬЯНЫ ВИКТОРОВНЫ ГОГОЛИНОЙ В ноябре 1982 г. исполняется 70 лет со дня рождения и 45 лет трудовой деятельности Татьяны Викторовны Гоголиной, одного из наиболее авторитетных специалистов по проектированию промышленных холодильных установок. После окончания в 1938 г. Московского выевшего технического училища им. Н. Э. Баумана Татьяна Викторовна работала во Всесоюзной проектно-монтажной конторе при московском заводе «Компрессор». С тех пор вся ее трудовая биография связана с проектированием холодильных установок. С 1950 г. Т. В. Гоголина — начальник проектного отдела ЦКБ ХМ, а после его реорганизации во Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт холодильного машиностроения с 1965 г. по настоящее время — начальник отдела промышленных холодильных установок. Под непосредственным руководством Татьяны Викторовны и при ее личном участии выполнены проекты (в том числе ряд уникальных) холодильных станций для различных отраслей народного хозяйства нашей страны, а также по заказам зарубежных стран. Среди них ком- Одной из разновидностей ограниченной материальной ответственности является ответственность за перерасход горючего. Так, водители автомобилей возмещают ущерб в размере 60% стоимости перерасходованного по их вине карбюраторного топлива и 35% — дизельного. Причиненный предприятию ущерб работник вправе возместить добровольно полностью или частично (ст. 1181 КЗоТ РСФСР). С согласия администрации предприятия он может передать для его возмещения равноценное имущество. Также с согласия администрации работник может исправить причиненные по его вине повреждения (безвозмездно, в свободное от работы время). Удержание из заработной платы работника определенной суммы для возмещения причиненного им ущерба производится на основании приказа администрации, изданного не позднее двух недель со дня обнаружения ущерба, и только при наличии письменного согласия работника на это. Если работник не согласен добровольно возместить причиненный ущерб, взыскание производится в судебном порядке. Возмещение причиненного ущерба не является ни штрафом, ни мерой дисциплинарного взыскания. Поэтому при совершении работником нарушения трудовой дисциплины, повлекшего причинение материального ущерба предприятию, администрация вправе привлечь его и к дисциплинарной ответственности. плексная холодильная станция для охлаждения всего объема бетонного массива Братской ГЭС, холодильные системы крупнейших химических производств (в том числе, использующие вторичные энергоресурсы), системы хладоснабже- ния таких уникальных зданий в г. Москве, как Останкинский телецентр, гостиница «Россия», цирк на проспекте Вернадского, Олимпийский центр на проспекте Мира и др. Широта технического кругозора и высокая инженерная квалификация Т. В. Гоголиной позволяют ей создавать наиболее прогрессивные и экономически целесообразные проектные решения. Она является автором ряда изобретений. Татьяна Викторовна обладает исключительной работоспособностью, неиссякаемой энергией, творческой активностью. Большое внимание она уделяет воспитанию кадров, щедро делится своим опытом и знаниями, проявляет чуткость и внимание к окружающим. За свою трудовую деятельность Т. В. Гоголина награждена орденом Трудового Красного Знамени, юбилейной медалью «В ознаменование 100-летия со дня рождения В. И. Ленина», медалями ВДНХ. Редколлегия и редакция журнала «Холодильная техника» сердечно поздравляют Татьяну Викторовну со славным юбилеем и желают ей хорошего здоровья и больших успехов в работе. 57
В ООЦММИСГИЧЕСШПС СТРАШИ УДК 637.54'65.039 РАЗМОРАЖИВАНИЕ ТУШЕК ЦЫПЛЯТ БРОЙЛЕРОВ Д-р техн. наук Л. КРАЛА Институт химической технологии пищевых продуктов (г. Лодзь, Польша) Значительное количество мяса домашней птицы (цыплята, утки, гуси, индейки) хранится в замороженном состоянии. В связи с этим возникает проблема рационального размораживания тушек перед дальнейшей переработкой. Процесс размораживания мяса домашней птицы изучен еще недостаточно, о чем свидетельствуют разные точки зрения относительно способов и приемлемых параметров процесса. Имеются данные о размораживании тушек в теплой и холодной воде, в воздухе при температурах 4 и 22°С, в печи. По мнению Урбаняка, для мяса домашней птицы можно применять такие же способы размораживания, как и для мяса убойного скота. Скрзыньский считает, что при выборе параметров процесса размораживания следует принимать во внимание степень развития послеубойных изменений в мясе птицы в момент замораживания, а также скорость замораживания. В промышленной практике тушки домашней птицы размораживают в ваннах с водой с нерегулируемой температурой или в холодильных камерах при нулевой температуре воздуха. Качество мяса, размороженного этими способами, зависит от выбранных параметров процесса. Цель данной работы — исследование влияния различных параметров и условий проведения процесса на качество и продолжительность размораживания тушек цыплят бройлеров. Объектом исследования служили тушки семинедельных цыплят бройлеров 1 категории упитанности общей массой 84 кг. Цыплята взяты с одной фермы, из одной производственной партии. Убой, потрошение и охлаждение проведены на Томашовском птицезаводе в соответствии с действующими в Польше инструкциями. Охлажденные тушки упаковывали в пакеты из термоусадочной пленки, которые вакуумиро- вали, герметизировали и подвергали термической усадке в воде при температуре 93°С в течение 5—7 с. Упакованные тушки замораживали в скороморозильном туннеле при температуре воздуха —35°С и скорости его движения 3—4 м/с. Время с момента убоя до начала замораживания не превышало 60 мин. Продолжительность замораживания составляла 4 ч. Замороженные тушки хранили 3 мес в холодильной камере при температуре воздуха —22°С. В целях определения эффективных условий размораживания провели девять серий экспери-. ментов. Тушки размораживали при трех температурах 5, 15 и 21 °С в воздушной среде с циркуляцией (скорость 2 м/с) и без циркуляции воздуха и в воде при скорости ее движения 0,025 м/с. Размораживание заканчивали в момент достижения в термическом центре грудных мышц температуры —1°С. Экспериментальные исследования показали, что характер изменений температуры в термическом центре грудных мышц цыплят бройлеров при размораживании в воздухе и воде аналогичен. Однако в воде цыплята размораживаются в 2—4 раза быстрее, чем в воздухе: при температурах среды 5, 15 и 21°С процесс длится соответственно 3,4; 2 и 1,6 ч. Показанное на рис. 1 изменение температуры в термическом центре тушек цыплят, размораживаемых при температуре воздуха 15°С, говорит о том, что процесс размораживания можно разделить на два этапа. На первом этапе наблюдается быстрое повышение температуры продукта от начальной около —18 до —4°С. В этот период условия теплообмена между продуктом и средой наиболее благоприятны вследствие большого перепада температур, высокой теплопроводности и относительно низкой удельной теплоемкости размораживаемого мяса. На втором этапе температура продукта по мере приближения к —1°С повышается все медленнее, поскольку имеет место экзогенный процесс таяния основной массы замороженной влаги с одновременным ухудшением тепловых свойств продукта. Скорость теплообмена между средой и продуктом оказывает основное влияние на продолжительность размораживания мяса. При относительно малых массе и размерах, как например, у цыплят, скорость теплообмена определяется главным образом коэффициентом теплоотдачи от окружающей среды к мясу. При температуре воздуха 5°С без его циркуляции продолжительность размораживания наибольшая — 14,5 ч, при той же температуре и скорости воздуха 2 м/с процесс сокращается до 8 ч. При температурах 15 и 21 С без циркуляции и с циркуляцией продолжительность размораживания составляет соответственно 7,5 и 4,1 ч, 5 и 2,8 ч (рис. 2). Качество мяса размороженных цыплят оценивали по результатам физико-химических исследований грудных мышц. Исследования включали троекратное определение: рН гомогената мясного фарша с водой потенциометрическим методом, водоудерживающей способности (ВУС) методом Грау и Намма (резул ьтаты выражали в % от общего содержания воды в грудных мышцах), t°C -13 -18 24 / 7 ?v Рис. 1. Изменение температуры грудных мышц тушек цыплят бройлеров, размораживаемых в воздухе при температуре 15°С: / — без циркуляции; 2 — при скорости 2 м/с 58
ставляла 73—78%. Водосвязывающая способность также снизилась: на 19—32%. Количество белка в грудных мышцах размороженных цыплят было несколько ниже, чем в свежем мясе, и составляло 20,6—20,9%, что связано с вытеканием мышечного сока во время размораживания. Уменьшилось также содержание воды в мышечной ткани. Потери массы во время размораживания цыплят были высокие: 2—2,8%. Сравнительно меньшие потери отмечены при размораживании в воде и воздухе при температуре 15°С. Сравнивая величины потерь массы, можно констатировать преимущество размораживания тушек в воде. Анализ величин потерь массы, а также воды и белка в мышечной ткани дает основание предположить, что главным компонентом вытекающего во время размораживания сока является вода, адсорбированная тушками в процессе охлаждения. Качество размороженных цыплят оценивали также органолептическим методом, согласно действующим в Польше стандартам, по таким показателям, как цвет, вкус, запах и консистенция. Органолептическая оценка не показала существенной разницы в цвете, запахе и консистенции тушек, размороженных в воздухе и воде при температурах 5 и 15°С. Размороженное в этих условиях мясо обладало характерными признаками, свойственными свежим цыплятам. После размораживания при температуре 21°С как в воздухе, так и в воде наблюдали поблед- нение поверхности тушек. Мышечная ткань была расслабленной. На основании результатов исследований можно сделать следующие выводы. Размораживание цыплят бройлеров в воздухе следует проводить при температуре 15°С и его скорости 2 м/с. Продолжительность размораживания в этих условиях около 4 ч. При размораживании тушек цыплят в воде температура ее должна быть в пределах 5— 15°С. Продолжительность процесса 3,4—2 ч. Для размораживания можно использовать воду, применяемую при охлаждении тушек на линии убоя, что будет способствовать уменьшению расходов энергии и воды. При размораживании упакованных тушек вторичное использование технологической воды не вызывает никаких санитарных осложнений. Продукт Свежие цыплята Размороженные цыплята Условия размораживания Среда — Воздух Воздух Вода Воздух Воздух Вода Воздух Воздух Вода Температура среды. °С — 5 15 21 Скорость движения среды, м/с — 0 2 0,025 0 2 0,025 0 2 0,025 Физико-химические показатели продукта рН 5,60 5,70 5,70 5,63 5,66 5,69 5,68 5,64 5,65 5,69 ВУС, % 83 73 77 78 77 77 77 77 77 74 вес, % 152 123 120 124 133 129 127 127 122 121 Белок, % 21,2 20,7 20,9 20,6 20,6 20,6 20,7 20,6 20,8 20,9 Содержание воды, % 75,7 74,8 74,8 75,0 74,9 74,9 75,2 74,7 74,8 75,0 Потери массы, °/о — 2,8 2,5 2,0 2,2 2,1 2,0 2,6 2,4 2,3 t,4 12А 10 Щ 5 15 \ V > *"" / V г Г 3 ; 12 17 t;c Рис. 2. Зависимость продолжительности размораживания от температуры окружающей среды и скорости воздуха: / — воздух без циркуляции; 2 — воздух со скоростью 2 м/с; 3 — вода водосвязывающей способности (ВСС) центрифугированием, количество белка в мышечной ткани методом Кьельдаля и воды методом высушивания, потери массы взвешиванием (сразу после размораживания тушки вынимали из пакетов, определяли их массу и количество вытекшего сока). Исследование физико-химических показателей не выявило значительного влияния условий размораживания на качество мышечной ткани (см. таблицу). Это можно объяснить относительно небольшой продолжительностью процесса размораживания. Физико-химические показатели размороженного мяса сопоставляли с аналогичными показателями свежего мяса. У размороженных цыплят рН было выше, чем у свежих цыплят, всего на 0,03—0,1. Водоудерживающая способность мышечной ткани после размораживания снизилась на 5—10% и со- 59
СПРАВОЧНЫМ ОТДЕЛ УДК 621.5.037:621.798.15-036.7@83.75) НОРМЫ РАСХОДА ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ПЛЕНКИ НА УПАКОВКУ МЯСА И СУБПРОДУКТОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗАМОРОЖЕННЫХ БЛОКОВ 3. И. ЖОКИНА, канд. техн. наук В. Н. КОРЕШКОВ, канд. техн. наук В. В. ГУСЛЯННИКОВ, канд. техн. наук Н. К. ФЕДОРОВА* С 1 февраля 1982 г. введены в действие впервые разработанные для холодильников системы Минмясомолпро- ма СССР нормы расхода полиэтиленовой пленки на упаковку мяса и субпродуктов при производстве замороженных блоков. Нормы разработаны ВНИКТИхолод- промом в соответствии с планом пересмотра норм и методикой проведения работ, утвержденными Минмясомол- промом СССР. Необходимость разработки норм обусловлена тем, что за последние годы широкое внедрение получила технология замораживания жилованного мяса и субпродуктов в блоках, упакованных в полимерные пленки, в том числе полиэтиленовую. В основу разработки норм были положены экспериментальные данные, полученные при проведении опытных работ в лабораторных и производственных условиях. Использование полимерных пленок улучшает санитарное состояние замороженных мясопродуктов, облегчает операцию выемки блоков из тазиков- форм и блокообразователей скороморозильных аппаратов, гарантирует сохранность качества блоков при хранении, значительно снижает усушку при замораживании и хранении. Размеры оберток и пакетов из полиэтиленовой пленки, предназначенных для упаковки блоков I и II типов перед замораживанием в морозильных камерах в металлические или полиэтиле- * В работе также принимали участие Т. П. Ни- ценко, Л. М. Хохлова, Л. Д. Афонина новые тазики-формы размером 370 X X370x150 мм и в роторных скороморозильных аппаратах — в блокооб- разователи размером 370x370x75 мм, определяли путем анализа данных мясокомбинатов, теоретического подбора и расчета с последующей проверкой. Обертки и пакеты подбирали по форме блоков таким образом, чтобы они полностью закрывали поверхность формуемого блока и не разворачивались при последующем замораживании, хранении и транспортировке. Расчет размеров пакетов проводили в соответствии с ГОСТ 19360-74 «Лотки-вкладыши пленочные». Расход полиэтиленовой пленки определяли при формовке блоков говяжьих — высшего, первого и второго сорта; свиных — нежирных, полужирных и жирных; субпродуктов — слизистых и мякотных различных наименований и от различных видов скота. Средняя масса блоков I типа для замораживания в камерах составляла 15 —18 кг, II типа для замораживания в роторных скороморозильных аппаратах — 8 —10 кг. Замороженные блоки мяса изготавливали в соответствии с «Технологической инструкцией по охлаждению, замораживанию, размораживанию и хранению мяса и мясопродуктов на предприятиях мясной промышленности», ОСТ 49 66—74 и изменением к нему. На основании проведенных исследований было установлено, что наилучшим видом упаковки для блоков жилованного мяса и субпродуктов являются обертка в виде одной салфетки или пакет следующих размеров: Вид Блоки Блоки упаковки I типа II типа | Обертка, мм 800x1200 620x1000 Пакет (внутренние размеры), мм 520x640 460x600 Для выбора толщины пленки жило- ванное мясо и субпродукты при производстве блоков упаковывали в обертки или пакеты из полиэтиленовой пленки толщиной 80, 60, 40 мкм, замораживали и хранили в камерах холодильников мясокомбинатов. В результате было установлено, что наилучшей является пленка толщиной 80—60 мкм. 60
Пленка толщиной 40 мкм в процессе замораживания и особенно при длительном хранении становится ломкой и поэтому не рекомендуется для упаковки жилованного мяса и субпродуктов. Обертки и пакеты выбранных размеров кроили из рулонов полиэтиленовой пленки шириной 1000, 1100, 1200, 1300 мм. Наиболее рациональные варианты раскроя приведены в табл. 1. Фактический расход оберток и пакетов из полиэтиленовой пленки, использованных для упаковки контрольных партий жилованного мяса, а также различных видов мякотных и слизистых субпродуктов, установлен экспериментально по их массе и количеству. Обертки и пакеты взвешивали по 40 шт. на торговых весах грузоподъемностью до 10 кг с ценой деления не более 5 г. Все партии продуктов взвешивали непосредственно при упаковке и формовке блоков. Таким образом, в каждом опыте устанавливали массу пленки, используемой на упаковку определенных видов продуктов. На холодильниках мясокомбинатов проведено около 200 опытов, при которых сформовано и упаковано в пленки (в виде оберток и пакетов) 2380 блоков жилованного мяса, мякотных и слизистых субпродуктов различных наименований общей массой более 39 т. Анализ полученных данных показал, что вид мяса и субпродуктов почти не влияет на расход пленки, поэтому нормы даны независимо от вида мяса и субпродуктов. Нормы расхода полиэтиленовой пленки на упаковку мяса и субпродуктов при производстве замороженных блоков приведены в табл. 2. Указанные нормы разработаны в зависимости от ширины полотна пленки в рулоне и ее толщины, типов формуемых блоков и способа их упаковки. При отсутствии рулонов с рекомендуемой шириной полотна раскрой оберток для блоков I типа допускается производить из рулона шириной 1300 мм, II типа — 1100 мм, раскрой пакетов для блоков I типа — из рулона шириной 1200, 1300 мм, II типа — 1100, 1300 мм. При этом нормы расхода, предусмотренные в табл. 2, увеличиваются за счет отходов при раскрое пакетов из рулона шириной 1300 мм для блоков I типа на 3%, во всех других случаях — на 9%. Таблица 1 Вид упаковки Обертка Пакет (внутренние размеры) Размеры упаковки, мм, при ширине пленки в рулоне, мм 1200 800x1200 460 X 600 1100 520X640 1000 620X1000 Таблица 2 Вид упаковки Расход пленки, кг/т, при ее толщине, мкм 80 70 60 / тип блоков Обертка I 5,0 I 4,4 I 3,8 Пакет 3,5 3,0 2,6 // тип блоков Обертка Пакет 6,4 5,7 5,6 5,0 4,8 4,4 Таблица 3 Вид упаковки Расход пленки, кг/т, при ее толщине, мкм 50 40 30 / тип блоков Обертка I 3,2 I 2,5 I 1,9 Пакет 2,2 1,8 1,3 // тип блоков Обертка Пакет 4,0 3,6 3,2 1 2,4 2,9 2,1 Для более рационального расхода полиэтиленовой пленки рекомендуется формовать блоки I типа массой не менее 15 кг, II типа — не менее 8 кг. Производить упаковку жилованного мяса и субпродуктов в полиэтиленовую пленку толщиной 50, 40, 30 мкм не рекомендуется. Однако в случае упаковки указанных продуктов с разрешения минмясомолпромов союзных республик в полиэтиленовую пленку такой толщины следует применять нормы расхода по табл. 3. Введение в действие норм позволит правильно расходовать полиэтиленовую пленку на упаковку жилованного мяса и субпродуктов при производстве замороженных блоков. 61
РЕФЕРАТЫ УДК 641.546.43/.44«312/313» Холодильники «ЗИЛ» в одиннадцатой пятилетке. МЕЛЬНИКОВ В. Л. «Холодильная техника», 1982, № 11. Показаны направления совершенствования бытовых холодильников, выпускаемых заводом ЗИЛ. Приведено описание моделей однокамерного холодильника с автоматическим оттаиванием испарителя холодильной камеры и трехкамерного холодильника, включающего морозильное, холодильное и универсальное отделения. Иллюстрация 1 УДК 641.546.43/.44«312/313» Бытовые холодильники — важное звено холодильной цепи. ВОРОНОВ В. П., СТРЕЛЬЦОВ А. И. «Холодильная техника», 1982, № 11. Описана перспективная продукция Минского завода холодильников — двухкамерные и комбинированные холодильники и морозильники. Отмечена тенденция увеличения объема морозильных камер до 30—50% общей емкости холодильника, повышения комфортности и экономичности. Иллюстраций 2 УДК 621.565.93/.94.001.24 Анализ эффективности основной теплообменной аппаратуры в составе комплексной холодильной машины. КАЛНИНЬ И. М. «Холодильная техника», 1982, №11. Дана общая характеристика упрощенной математической модели холодильной машины. Приведен комплекс уравнений, разработанных на этой основе, используемый для анализа эффективности испарителей и конденсаторов в составе конкретной холодильной машины. Показано, что эффективность аппаратов целесообразно сопоставлять при оптимальных параметрах, соответствующих минимуму удельных приведенных затрат; параметры аппаратов необходимо выбирать с учетом физических критериев эффективности и ряда практических ограничений. Проанализирована эффективность нескольких конструкций испарителей и конденсаторов. Анализ эффективности теплообменных аппаратов по предложенной методике позволяет определить пути их совершенствования, осуществить предварительный выбор параметров и оценить рациональную область применения испарителей и конденсаторов различных типов. Таблиц 3. Иллюстраций 4. Список литературы — 8 названий. УДК 621.565.049 Схема включения соленоидного вентиля. ВЕСНИН Ф. С. «Холодильная техника», 1982, № 11. Описанная схема включения соленоидного вентиля применяется для регулирования подачи жидкого аммиака в испарительную систему и защиты катушки соленоидного вентиля от сгорания. Схема безотказно работает на Шумихин- ском и Курганском молочных комбинатах с 1976 г. Иллюстрация 1 62 УДК 641.546.444 Бытовые абсорбционные холодильники. ШПИЛЕВОЙ В. К. «Холодильная техника», 1982, № 11. Описан новый абсорбционный двухкамерный холодильник «Кристалл-9», в котором обепечивает- ся автоматическое поддержание заданного температурного режима, автоматическое оттаивание высокотемпературного испарителя, поддержание температуры —18°С в низкотемпературной камере. Показаны пути снижения энергопотребления и повышения качества холодильников. Иллюстрация 1 УДК 621.565.011:621.317.7 Измерение производительности холодильной установки. ВАСИЛЬЕВ А. И., ОСИПОВ Ю. В., ТИМОФЕЕВ Г Д. «Холодильная техника», 1982, № 10. Описан измерительный комплекс, предназначенный для контроля текущего значения производительности холодильных установок. Он является базой измерителя мгновенного значения удельного расхода электроэнергии на выработку искусственного холода Таблица 1 . Иллюстраций 3. Список литературы — 2 названия. УДК 637.54'65.039 Размораживание тушек цыплят бройлеров. КРАЛА Л. «Холодильная техника», 1982, № 10. Исследован процесс размораживания тушек цыплят бройлеров в воздухе и в воде при температурах 5, 15 и 21°С и скорости движения воздуха 0 и 2 м/с, воды — 0,025 м/с. Результаты опытов показали целесообразность размораживания тушек в воздухе при 15°С и скорости 2 м/с, а также в воде при 5—15°С. В этих условиях продолжительность размораживания в воздухе составляет 4 ч, в воде — 3,4 2 ч." Таблица 1 .Иллюстраций 2 УДК 621.575:621.564:536.7 Термодинамические критерии оценки рабочих веществ для абсорбционных холодильных машин. КАРАВАН С. В., ОРЕХОВ И. И. «Холодильная техника», 1982, № 11. Предложен метод оценки рабочих веществ АХМ, основанный на анализе избыточных парциальных мольных термодинамических функций хладагента в растворе. Если при температуре 35± 10°С избыточный химический потенциал хладагента в растворе меньше —4 кДж/моль, то такой раствор при других благоприятных свойствах (нетоксичен, невзрывоопасен и т. д.) может быть использован в АХМ. Анализ парциальных мольных энтальпий и энтропии хладагента в растворах необходим для выбора добавок, улучшающих свойства раствора. Иллюстраций 2. Список литературы — 7 названий.
УДК 620.193 Исследование коррозионной стойкости углеродистых сталей и сплавов алюминия в ингибиро- ванных растворах бромистого лития. КОВ- ГАН Л. Н., ФЕДОРУК Т. Я., РОМАНЕН- КО А. И., ГОНЧАРОВА Т. П., ДУДКИНА О. М. «Холодильная техника», 1982, № 11. Рассмотрена возможность применения алюминиевого сплава АМгЗМ и углеродистой стали 20 в качестве конструкционных материалов для холодильных машин. Скорость коррозии сплава АМгЗМ при 80—130°С значительно ниже, чем углеродистой стали. Предложен оптимальный состав ингибирующих добавок — 0,17—0,18% LiOH и 0,20—0,23% Li2Cr04. Образование защитной пленки на углеродистой стали при 25— 80°С практически заканчивается за 70 ч, на сплаве АМгЗМ — за 25 ч. Таблица 1. Иллюстраций 2. Список литературы — 2 названия. УДК 637.54'65.037 Замораживание птицы в жидкой среде. ВЕН- ГЕР К." П., ФАТХИ ИСМАИЛ АБДЕЛЬ ААЛ,' НОВИКОВ В. И., ЮРЬЕВА А. Ф. «Холодильная техника», 1982, № 11. Представлены результаты экспериментальных исследований процесса теплообмена при замораживании тушек кур погружным способом в кипящей (R12) и некипящей (раствор хлористого кальция) жидкостях, а также в газообразной среде (азот) при постоянной температуре, близкой к температуре кипения R12, —30°С. Замораживание упакованных тушек кур в кипящей или некипящей жидкостях, по сравнению с замораживанием в газообразной среде, позволяет примерно в 2 раза увеличить скорость процесса и в 4—5 раз — интегральный коэффициент теплопередачи. Заметной разницы в скорости процесса и интегральном коэффициенте теплопередачи при замораживании упакованного продукта погружным способом в кипящей среде R12 или растворе хлористого кальция не обнаружено. Иллюстраций 4. Список литературы — 5 названий. УДК 641.546.44.001.24 Повышение эффективности теплоизоляции бытовых холодильников и морозильников. ДМИТРИЕВ В. И., КОЗМЕСКУ Ю. А. «Холодильная техника», 1982, № 11. Дан анализ изоляционной конструкции шкафов бытовых холодильников и морозильников с точки зрения наличия тепловых мостиков, опасности увлажнения теплоизоляции в процессе эксплуатации холодильника, конденсации водяного пара внутри шкафа. Приведена методика расчета наружных теплопритоков через дверное уплотнение бытового холодильника или морозильника. Расчетом установлено, что теплопритоки через дверное уплотнение составляют 15—20% от общих теплопритоков через наружные ограждения. Таблиц 2. Иллюстрация 1. Список литературы — 2 названия. УДК 66.047.25 Интенсификация процесса сублимационной сушки. АНТИПОВ А. В., КРЫЛОВ В. В., ЯУШЕ- ВА Э. Ф., КАМОВНИКОВ Б. П. «Холодильная техника», 1982, № 11. Определено влияние «краевого» эффекта на длительность процесса сублимационной сушки. Разработана система нагреватель-противень, в которой благодаря удлинению периода постоянного энергоподвода сокращена общая продолжительность сушки. Предложено уменьшить площадь нагревателя по сравнению с площадью противня. В результате исключено влияние «краевого» эффекта в течение всего процесса сублимационной сушки жидких и пастообразных продуктов на противнях. Контрольные испытания системы подтвердили правильность расчетов. Продолжительность процесса сушки испытываемого объекта (яичный белок) сократилась на 30%. Иллюстраций 2. Список литературы — 2 названия. УДК 637.661.037. Замораживание сыворотки, плазмы и крови для пищевых целей. ЮСОВ В. Л., БУЛГИН С. А., НЕСТЕРУК В. И. «Холодильная техника», 1982, № 10. Предложенный авторами способ замораживания пищевой сыворотки, плазмы и крови обеспечивает, по сравнению с существующим, значительное снижение энергозатрат для получения холода путем предварительного охлаждения и последующего замораживания в аппаратах контактного действия; сокращение потерь при замораживании в 5 раз, при хранении — в 2 раза; повышение производительности труда в 4 раза; более полное использование средств механизации погрузочно-разгрузочных работ; лучшее сохранение качества продукции в связи с уменьшением бактериальной обсемененности. Список литературы — 2 названия. УДК 628.84 О выборе геометрической формы приточных устройств в системах воздухораспределения для камер обсушки и созревания сыров. МАЯКОВСКИЙ Ю. В., АГАРЕВ Е. М. «Холодильная техника», 1982, № 11. Приведены сравнительные данные для приточных устройств различных типов. Показана взаимосвязь между скоростью приточного воздуха и подвижностью воздушной среды в рабочей зоне, а также графическая зависимость относительной мощности, затрачиваемой на перемещение вторичного воздуха, от относительного эквивалентного диаметра отверстия для двух значений коэффициента турбулентной структуры струи. Сравниваются шумовые характеристики приточных устройств с отверстиями различной геометрической формы при постоянной аэродинамической мощности потока. Иллюстрация 1. Список литературы — 5 названий. 63
УДК 620.193 Исследование коррозионной стойкости титана и его сплавов в растворах бромистого лития. СЕЛЕДЦОВ Д. К., САВОЧКИН В. Р., ЭВЕРТ А. Н., ВЛАСКИНА Л. В. «Холодильная техника», 1982, №11. Приведены результаты электрохимических и коррозионных исследований стойкости титана и его сплавов в растворе бромистого лития. Полученные результаты сравнили с данными для металлических материалов, применяемых в холодильном машиностроении. Показано, что титан ВТ1-0 и сплавы Ti-0,5A1 и ЗВ, быстро пассивируются и в широком интервале потенциалов находятся в пассивном состоянии, вследствие этого скорость коррозии их даже в наиболее неблагоприятных условиях работы абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины (АБХМ) не превышает 0,04 мм/год. Углеродистая сталь практически не пассивируется. Мельхиор и нержавеющие стали могут находиться в пассивном состоянии в узком интервале потенциалов, поэтому в условиях эксплуатации холодильных машин они могут подвергаться интенсивной язвенной коррозии. В качестве конструкционного материала для изготовления АБХМ рекомендуется титан ВТ 1-0, а также сплавы Ti-05A1 и ЗВ. Таблица 1. Иллюстраций 2. Список литературы — 2 названия. УДК 725.355:692.23:662.998.001.24 О выборе толщины тепловой изоляции ограждающих конструкций холодильников. ЧУМАК И. Г., ПОГОНЦЕВ В. Г. «Холодильная техника», 1982, № 10. Проанализирована зависимость приведенных затрат на тепловую изоляцию ограждения холодильника и производство холода для компенсации внешних теплопритоков от поверхности ограждения, стоимости холодильного оборудования и усушки продуктов. Предложено рассчитывать приведенные затраты на 1 т продуктов, поступивших на холодильную обработку и хранение, а термическое сопротивление ограждения холодильника определять с учетом технологической эффективности выбранной системы охлаждения. Получена аналитическая зависимость для расчета экономически оптимального термического сопротивления ограждения холодильника. Показано, что при проектировании ограждающих конструкций холодильников экономически целесообразную толщину тепловой изоляции наружных ограждений необходимо определять с учетом не только зоны строительства холодильника и температур в охлаждаемых помещениях, но и технологической эффективности принятой в проекте системы охлаждения и емкости холодильника. Таблица 1 Иллюстрация 1. Список литературы — 8 названий. УДК 641.546.444 Новые модели холодильников «Бирюса». НЕ- СТЕРЕНКО Б. Е. «Холодильная техника», 1982, № П. Рассмотрены новые модели холодильников «Бирюса», намеченные к разработке и освоению в одиннадцатой пятилетке, приведены их основные технические и потребительские характеристики. Таблица 1. Иллюстраций 2. УДК 641.546.444 Совершенствование конструкции домашних холодильников «Апшерон». АГАЕВ Р. А. «Холодильная техника», 1982, №11. Показаны пути совершенствования конструкции выпускаемых домашних холодильников и описаны вновь разрабатываемые холодильники, наиболее полно отвечающие современным требованиям покупателей. РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: М. П. Кузьмин (главный редактор), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), H. Д. Абрамов, Е. М. Агарев, Л. Ф. Бондаренко, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродянский, д-р техн. наук А. В. Быков, И. М. Гиндлин, д-р техн. наук, проф. А. А. Гоголин, А. П. Еркин, И. М. Калнинь, д-р техн. наук, проф. Э. И. Каухчешвили, В. Д. Леонов, А. П. Леонтьев, Г. А. Новиков, д-р техн. наук В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф И. И. Орехов, И. С. Остасевич, М. М. Позин, Н. К- Плотников, Ю. Я. Сенягин, А. Н. Сергиенко, В. М. Шавра. Технический редактор Н. Н. Зиновьева Рукописи не возвращаются Сдано в набор 17.09.82 Подписано в печать 15.10.82. Т-18654 Формат 70x108 1/16. Высокая печать. Фотонабор. Объем 4,0 печ. л. Усл.-печ. л. 5,6. Уел кр.-отт 6,13. Уч.-изд. л 7,0. Тираж 10970 экз Заказ 2352 Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костикова, 12 Телефон 216-77-00 Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 142300, г Чехов Московской области 64