Текст
                    ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ
НАУЧНО -ТЕХНИЧЕСКИЙ
И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
ЖУРНАЛ-ПРИЛОЖЕНИЕ
ГОСУДАРСТВЕННОГО
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМИТЕТА СССР
ИЗДАЕТСЯ С 1923 ГОДА
ВО "АГРОПРОМИЗДАТ"
НИКА Ц 1986
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS
РЕШЕНИЯ XXVII СЪЕЗДА КПСС — В ЖИЗНЬ!
По пути ускорения 2
Холод — на службе АПК
Евреинова В. С, Малеванный Б. Н., Мачулнн В. И., Кнел-
лер Г. Я- Результаты испытаний модернизированной
системы воздухораспределения на холодильнике Лиепай-
ского мясокомбината 6
Алиев 3. С. Влияние воздухораспределения на
сохраняемость капусты в контейнера* 10
Журавленке В. Я., Писарев В. Ем Гросман Э. Р., Оче-
ретянко Н. П. Хранилище с пониженным давлением
воздушной среды 12
Николаишвили Т. Г., Евелев С. А., Головкин Н. А.
Исследование технологических условий производства
замороженного картофеля 13
Влодавец В. В., Кунина В. А. Влияяие низких
температур на выживаемость микрофлоры в
быстрозамороженных готовых блюдах при хранении 17
Пилипенко Т. Д., Кротов Е. Г., Манк В. В. Изменение
биохимического состава плодов и овощей в процессе
холодильной обработки и его влияние на обратимость воды
по данным ПМР 20
Дронов Е. М., Коренев А. М. Влияние толщины слоя
кулинарных изделий в функциональной емкости на
продолжительность процесса охлаждения 24
В порядке обсуждения
Бражников А. М. К определ* нию усушки при
холодильном хранении мясопродуктом 31
За экономию и бережливость
Киселев Ю. Ф., Крячек А. в., Опанасюк В. М.
Влияние основных параметров бытовых компрессионных
холодильников на расход электроэнергии 32
ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Данилин В. И., Здоров А. Б. Экономическая
эффективность краткосрочного коьсервирования кожевенного
сырья холодом 34
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ
Оносовский В. В., Федотов В. Е. Особенности
термодинамических циклов абсорбционных термотрансформаторов 37
Мазуренко А. А., Федоров В. Г., Духненко Н. П., Ски-
бин С. В. Выравнивание тепловой нагрузки на
холодильную установку морозильного аппарата 41
Заторский А. А., Шмуйлов Н. Г. Уравнения для
определения термодинамических сеойств водного раствора
бромистого лития 42
Караван С. В., Орехов И. И., Дивников С. В. Метод
расчета параметров для построения термодинамических
диаграмм водно-солевого раствора 43
Тимофеев А. В., Фролова М. А. Уравнение состояния с
переменным вторым вириальннм коэффициентом
хладагентов в области насыщения 45
Латышев В. П., Цирульникова Н. А. Стандартизация дан-
|L ных о теплофизических свойствах пищевых продуктов и
Р материалов 46
В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУ
Рекомендации по технологии проведения изоляционных
работ с материалом «рипор» Технологическая оснастка 48
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Гиндлин И. М. Повышение безопасности аммиачных
холодильных установок — требование времени 53
ИЗОБРЕТЕНИЯ 52, 54, 59
В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА
Из бюллетеней МИХ 58
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Ломакин В. Н., Кожемякина И. В. Подвесные
воздухоохладители ЯЮ-АВ2 60
РЕФЕРАТЫ 62
DECISIONS OF XXVII CONGRESS OF CPSU —
INTU LIFE!
On the Way of Acceleration 2
Refrigeration for Agro-Industrial Complex
Yevreinova V. S., Malevanny B. N., Machulin V. I., Knel-
ler G. Ya. Results of Testing Modernized System of Air
Distribution at Cold Store of Liepai Meat Combine 6
AHyev Z. S. Effect of Air Distribution on Preservation of
Cabbage in Containers 10
Zhuravlenko V. Ya., Pisarev V. E., Grosman E. R., Oche-
retyanko N. P. Storage with Reduced Air Pressure 12
Nikolaishvili T. G., Yevelev S. A., Golovkin N. A.
Investigation of Technological Conditions of Frozen Potato
Production 13
Vlodavets V. V., Kunina V. A. Effect of Low
Temperatures on Survivability of Microflora in Quick-Frozen
Dishes During Storage 17
Pilipenko T. D., Krotov E. G., Mank V. V. Change of
Biochemical Composition of Fruits and Vegetables in
Process of Refrigerated Treatment and Its Effect on
Reversibility of Water by PMR Data 20
Dronov E. M., Korenev A. M. Effect of Thickness of
Cooked Product Thickness in Functional Capacity on
Duration of Refrigeration 24
For Discussion
Brazhnikov A. M. Determination of Shrinkage of Meat
Products During Cold Storage 31
For Economy and Thrift
Kiselev Yu. F., Kryachek A. V., Opanasuyk V. M.
Effect of Main Parameters of Domestic Compression
Refrigerators on Power Consumption 32
ECONOMY AND ORGANIZATION OF PRODUCTION
Danilin V. I., Zdorov A. B. Economic Effectiveness of
Short-Term Preservation of Raw Leather by
Refrigeration 34
SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY
Onosovsky V. V., Fedotov V. E. Specific Features of
Thermodynamic Cycles of Absorption Thermal Transformers 37
Mazurenko A. G., Fyodorov V. G., Dukhnenko N. P., Ski-
bin S. V. Levelling Thermal Load on Refrigerating Plant
of Freezer 41
Zatorsky A. A., Shmuilov N. G. Equations for Determining
Thermodynamic Properties of Aqueous Solution of Lithium
Bromide 42
Karavan S. V., Orekhov I. I., Divnikov S. B. Method of
Calculating Parameters for Plotting Thermodynamic
Diagrams of Aqueous-Saline Solution 43
Timofeyev A. V., Frolova M. A. Equation of State with
Variable Second Virial Coefficient of Refrigerants in
Saturation Region 45
Latyshev V. P., Tsyrulnikova N. A. Standardization of Data
on Thermo-Physical Properties of Foods and Materials 46
ASSISTANCE TO PRACTICAL WORKER
Recommendations on Technology of Insulation Work with
Material "Ripor". Machining Attachments 48
LABOUR PROTECTION AND SAFETY PRECAUTIONS
Gindlin I. M. Rise of Safety Level of Ammonia
Refrigerating Plants-Demand of Time 53
INVENTIONS
52, 54, 59
AT INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION
From Bulletins of IIR
REFERENCE DATA
Lomakin V. N., Kozhemyakina I. V. Suspended Air Coolers
YalO-AB2
SUMMARIES
58
©ВО «Агропромиздат>, «Холодильная техника», 1986 г.


РЕШЕНИЯ XXVII СЪЕДО КПСС- Ш ЖИЗНЬ! «СЕГОДНЯ ПЕРВООЧЕРЕДНАЯ ЗАДАЧА ПАРТИИ, ВСЕГО НАРОДА — РЕШИТЕЛЬНО ПЕРЕЛОМИТЬ НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ ЭКОНОМИКИ, ПРИДАТЬ ЕЙ ДОЛЖНЫЙ ДИНАМИЗМ, ОТКРЫТЬ ПРОСТОР ИНИЦИАТИВЕ И ТВОРЧЕСТВУ МАСС, ПОДЛИННО РЕВОЛЮЦИОННЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯМ». Из Политического доклада Центрального Комитета КПСС XXVII съезду Коммунистической партии Советского Союза ПО ПУТИ УСКОРЕНИЯ XXVII съезд Коммунистической партии Советского Союза, прошедший в атмосфере партийной принципиальности и единства, требовательности и большевистской правды, открытого выявления недостатков и упущений, глубокого анализа внутренних и внешних условий развития нашего общества, задал высокий нравственный, духовный тон деятельности партии, жизни всей страны. Съезд подтвердил правильность выдвинутой на апрельском A985 г.) Пленуме ЦК КПСС концепции социально-экономического ускорения. Идея ускорения была в центре внимания съезда, нашла свое воплощение в Политическом докладе Центрального Комитета КПСС XXVII съезду партии, с которым выступил Генеральный секретарь ЦК КПСС М. С. Горбачев, в новой редакции Программы КПСС и изменениях в ее Уставе, Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года. Эти документы единогласно утверждены съездом. Съезд отметил, что за четверть века после принятия третьей Программы КПСС Советский Союз добился внушительных успехов. Национальный доход увеличился почти в 4 раза, промышленное производство — в 5 раз, сельскохозяйственное — в 1,7 раза. Реальные доходы на душу населения возросли в 2,6 раза, общественные фонды потребления — более чем в 5 раз. Построено 54 миллиона квартир. Осуществлен переход ко всеобщему среднему образованию. Отдавая должное достигнутому, съезд вместе с тем обратил внимание на трудности и негативные процессы в экономике и социально-духовной сфере, которые проявились в 70-е годы и начале 80-х годов. Их причины прежде всего в том, что проблемы в развитии страны нарастали быстрее, чем решались. Инертность, засты- лость форм и методов управления, снижение динамизма в работе, нарастание бюрократизма — все это наносило немалый ущерб делу. Хозяйство развивалось преимущественно по экстенсивному пути. Перед партией встала задача большой исторической важности: выработать принципиально новый стратегический курс. Этот курс — на ускорение социально-экономического развития страны. Ускорение — это прежде всего повышение темпов экономического роста. Но не только. Суть его — в новом качестве роста: всемерной интенсификации производства на основе научно-технического прогресса, структурной перестройки экономики, эффективных форм управления, организации и стимулирования труда. Успешное осуществление курса на ускорение позволит достичь главных рубежей экономического и социального развития, определенных новой редакцией Программы КПСС и Основными направлениями.
А рубежи эти грандиозны. К концу столетия национальный доход возрастет почти в 2 раза при удвоении производственного потенциала и его качественном преобразовании, производительность труда — в 2,3—2,5 раза, энергоемкость национального дохода снизится в 1,4 раза, металлоемкость — почти в 2 раза. Это будет означать крутой поворот к интенсификации производства, повышению качества и эффективности. Съезд обязал партийные, советские, хозяйственные, общественные организации положить в основу всей своей деятельности неукоснительное осуществление программных установок о переводе народного хозяйства на интенсивный путь развития. Центр внимания должен быть перенесен с количественных показателей на качество и эффективность, с промежуточных результатов — на конечные, с расширения производственных фондов — на их обновление, с наращивания топливно-сырьевых ресурсов — на улучшение их использования, на ускоренное развитие наукоемких отраслей, производственной и социальной инфраструктуры. В качестве главного рычага интенсификации народного хозяйства партия выдвигает кардинальное ускорение научно-технического прогресса, коренное преобразование производительных сил общества. При этом на первый план съезд ставит задачу — осуществить глубокую техническую реконструкцию народного хозяйства на основе новейших достижений науки и техники. Каждая отрасль, предприятие, объединение должны иметь четкую программу постоянного обновления производства. Достаточно сказать, что в двенадцатой пятилетке предусмотрено направить на реконструкцию и техническое перевооружение производства свыше 200 млрд. руб.— больше, чем за предшествующие десять лет. Техническую реконструкцию невозможно осуществить без коренного улучшения капитального строительства, что потребует поднять на новый индустриальный и организационный уровень весь строительный комплекс, практически в 2 раза сократить инвестиционный цикл от проекта до полного освоения мощностей. Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано играть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. Важнейшей задачей является разработка и массовое производство электронно-вычислительной техники. Принятое ЦК КПСС и Советом Министров СССР постановление о дальнейшем развитии машиностроения является по существу программой его модернизации. Огромное значение партия придает техническому перевооружению производственной инфраструктуры, в первую очередь транспорта и связи. Приоритетное развитие получат легкая и другие отрасли промышленности, непосредственно работающие на удовлетворение потребности населения. Должна быть проведена коренная реконструкция топливно-энергетического комплекса, обеспечено выполнение Энергетической программы. Новые задачи выдвигаются перед наукой. Требуется энергичный поворот науки к нуждам технического перевооружения народного хозяйства, теснее сомкнуть ее с производством. Курс на ускорение социально-экономического развития диктует необходимость глубокой перестройки хозяйственного механизма, создания целостной, эффективной и гибкой системы управления, позволяющей полнее реализовать возможности социализма. «Хозяйственное управление, и это очевидно,— отмечено в Политическом докладе ЦК КПСС XXVII съезду партии,— нуждается в постоянном совершенствовании. Но сейчас ситуация такова, что ограничиться частичными улучшениями нельзя — необходима радикальная реформа».
Поворотной на всех направлениях экономического и социального развития страны должна стать двенадцатая пятилетка. Главная задача двенадцатой пятилетки состоит в повышении темпов и эффективности развития экономики на базе ускорения научно-технического прогресса, технического перевооружения и реконструкции производства, интенсивного использования созданного производственного потенциала, совершенствования системы управления, хозяйственного механизма и в достижении на этой основе дальнейшего подъема благосостояния советского народа. Национальный доход, используемый на потребление и накопление, предстоит увеличить за пятилетку на 19—22 %, обеспечив его прирост полностью за счет повышения производительности труда. Выпуск промышленной продукции возрастет на 21—24 %, в том числе средств производства (группа «А») на 20—23 %, предметов потребления (группа «Б») — на 22—25 %. Опережающими темпами будут развиваться обрабатывающие отрасли промышленности. Объем производства продукции в этих отраслях повысится на 25—28 % при увеличении выпуска продукции топливно-сырьевых отраслей на 11—13 %. Это связано с тем, что растущие потребности в стране в топливе и энергии будут удовлетворяться главным образом за счет экономии топливно-энергетических ресурсов, ускоренного развития атомной энергетики, газовой промышленности и добычи угля открытым способом. Первоочередной задачей является решение продовольственной проблемы, настойчивое проведение в жизнь современной аграрной политики партии. Нужен решительный перелом с тем, чтобы уже в двенадцатой пятилетке заметно улучшить снабжение населения продовольствием. В этих целях необходимо создать условия для гарантированного производства сельскохозяйственной продукции. Речь идет в первую очередь о повышении плодородия земель, широком применении интенсивных технологий. Важный источник пополнения продовольственного фонда — сокращение потерь продукции полей и ферм при уборке, транспортировке, хранении и переработке. Резерв тут немалый, прибавка в ресурсах потребления может составить до 20, а по некоторым видам продукции — и до 30 %. Да и затраты на устранение потерь в 2—3 раза меньше, чем на дополнительное производство того же объема продукции. Партия и правительство определили крупные меры по сокращению потерь. В их числе — укрепление продовольственного машиностроения, базы переработки и хранения продукции. Последовательно будет развиваться материально-техническая база агропромышленного комплекса (АПК), в том числе ее неотъемлемая составная часть — холодильное хозяйство, значение которого в обеспечении сохранения качества скоропортящейся продукции от поля и фермы до потребителя трудно переоценить. Намеченное на двенадцатую пятилетку значительное увеличение объемов производства мяса A1,7—12,2 млн. т), цельномолочной продукции C1—32 млн. т), полуфабрикатов, быстрозамороженных плодов, овощей, готовых блюд, не требующих кулинарной обработки, а также мяса и мясопродуктов в расфасованном и упакованном виде, доля которых в общем объеме продажи достигнет 40—-45 %, требует расширения сферы использования искусственного холода в отраслях АПК, ускорения разработки и применения ресурсосберегающих технологий холодильной обработки и хранения продуктов, создания и внедрения прогрессивного холодильного оборудования, скороморозильных аппаратов, молокоохладителей, совершенных систем охлаждения, новейших средств автоматизации на основе микропроцессорной техники.
Большие задачи перед холодильным хозяйством АПК поставлены Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года, которыми предусматривается ускоренными темпами внедрять новейшую холодильную технику, развивать сеть холодильников, повысить оснащение отраслей комплекса рефрижераторным транспортом, контейнерами для транспортировки и хранения продукции. Осуществление намеченного будет способствовать дальнейшему росту холодильного потенциала АПК в тесной взаимосвязи с развитием его отраслей. Принципиальное значение для успешного решения продовольственной проблемы имеет создание в центре и на местах единых органов управления АПК, призванных обеспечить реальную и эффективную интеграцию сельского хозяйства и связанных с ним отраслей промышленности, контролировать их сбалансированность, развитие базы хранения, переработки и транспортировки продукции. Теперь задача состоит в том, чтобы новую организационную структуру подкрепить действенным хозяйственным механизмом. Создание Госагропрома СССР открывает возможность комплексного планирования размещения и строительства холодильных емкостей с учетом потребности в них как в отраслевом, так и в территориальном разрезе. Осуществляемый в настоящее время поворот в сторону расширения производственных функций холодильников требует принципиально нового подхода к их проектированию (с учетом необходимости изменения структуры емкостей, повышения оснащенности последних скороморозильными аппаратами). Диктуемое временем сокращение сроков и удешевление строительства холодильников выдвигает задачу его индустриализации на основе применения полносборных конструкций с использованием в качестве несущего каркаса легких металлических элементов. Исключительно остра сегодня проблема реконструкции и технического перевооружения холодильных предприятий отраслей АПК. Разработанная на двенадцатую пятилетку комплексная программа реконструкции и технического перевооружения холодильников мясной и молочной промышленности предусматривает широкий комплекс мер по кардинальному обновлению их производственных фондов, подъему холодильного хозяйства отрасли на новый технический уровень на основе ускорения внедрения научно-технических достижений. Масштабы предстоящей работы по ускорению научно-технического прогресса большие. Однако главным двигателем прогресса, его душой был и остается человек. Человеческий фактор, как показал съезд, является решающим в выполнении намеченной программы, в успехе дела ускорения и активизировать его можно только через хорошо продуманную экономическую стратегию, сильную социальную политику и целеустремленную идейно-воспитательную работу в их неразрывном единстве. XXVII съезд — историческая веха в жизни партии, народа. Принятая и утвержденная генеральная линия внутренней и внешней политики партии — линия на ускорение социально-экономического развития страны, упрочение мира на Земле — главный политический итог XXVII съезда КПСС. Съезд ответил на коренные вопросы, которые жизнь поставила перед партией, перед обществом, вооружил каждого коммуниста, каждого советского человека ясным видением предстоящих задач. Советский народ одобряет решения съезда, выражает готовность упорно, творчески трудиться во славу Родины. Это надежная гарантия того, что грандиозные планы, намеченные XXVII съездом КПСС, будут выполнены.
Холод — на службе АПК УДК [621.565.92:637.5.037] .001.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ХОЛОДИЛЬНИКЕ ЛИЕПАЙСКОГО МЯСОКОМБИНАТА Канд. техн. наук В. С. ЕВРЕИ НОВА, канд. техн. наук Б. Н. МАЛЕВАННЫЙ, канд. техн. наук В. И. МАЧУЛИН, Г. Я. КНЕЛЛЕР Сотрудниками отраслевой лаборатории № 3 Ленинградского технологического института холодильной промышленности (ЛТИХП) совместно со специалистами Ленгипромясомолпрома и Лиепайского мясокомбината разработана система организованного воздухо- распредфления в камерах холодильной обработки мяса, оснащенных подвесными воздухоохладителями ВОГ-230 взамен системы с поперечно-точным движением воздуха, что позволяет при минимальных переделках осуществить направленный обдув мясных полутуш. Модернизированная система возду- хораспределения внедрена на холодильнике Лиепайского мясокомбината в универсальной камере, оборудованной пятью воздухоохладителями марки ВОГ-230, размещенными на техническом этаже. Вместимость камеры 25 т, строительная площадь 159 м2 [3]. Основные щелевые сопла шириной 80 мм, образованные желобчатыми щитами и рельсами подвесного пути, максимально приближены к бедренной части полутуш, а вспомогательные сопла шириной 30 мм размещены непосредственно в плоских щитах, что обеспечивает двухсторонний обдув полутуш. Стоимость работ по реконструкции камеры составила около 5 тыс. руб. Программой теплотехнических испытаний была предусмотрена проверка работоспособности универсальной камеры в режимах охлаждения и однофазного замораживания мяса. В испытаниях охлаждающей системы камеры, кроме авторов, активное участие принимали также от отраслевой лаборатории ЛТИХП — А. В. Скоро- богатов, Н. Ф. Крупененков, Ю. М. Данилов, И. Н. Енин; от Лиепайского мясокомбината — главный инженер А. В. Шерстнев, главный технолог А. С. Тисецкая, начальник компрессорного цеха И. М. Воробьев. Объектами исследования были говяжьи и свиные полутуши. В процессе испытания фиксировали и анализировали следующие параметры: продолжительность холодильной обработки полутуш, температуру в контрольных их точках, температуру воздуха в различных точках грузового объема камеры, скорость воздуха у поверхности контрольных полутуш, температуру кипения хладагента, потери массы в процессе холодильной обработки контрольных полутуш. Скорость воздуха измеряли термо- электроанемометром типа ТА-ЛИОТ (погрешность измерения ±0,5 %), температуры контролировали дистанционно с помощью хромель-копелевых термопар в комплекте с самопишущим потенциометром типа ЭПП-09МЗ (погрешность измерения ±0,5%). Продолжительность холодильной обработки определяли по времени достижения в центре бедренной части полутуши температуры 4 °С при охлаждении и —8 °С при замораживании. Потери от усушки рассчитывали по данным периодического взвешивания контрольных полутуш на весах марки ВС-50/250. Размещение контрольных точек у поверхности полутуш показано на рис. 1. При охлаждении свинины температура воздуха в камере перед началом загрузки была понижена до —10 °С. К концу загрузки, которая длилась 2 ч 30 мин, температура воздуха повысилась до 2 °С. Всего в камеру было загружено 28060 кг мяса, что выше нормы на 12 %. Начальная температура мясаи в центре бедренной части была 38 °С. В качестве контрольной выбрана полутуша массой 56,115 кг, которая размещалась в середине центральной нитки подвесного пути. На рис. 2, а дан график изменения контролируемых температур при охлаждении свинины, построенный по данным испытания. Как видно из рис. 2, а, время охлаждения контрольной полутуши свинины с момента поступления ее в камеру со- 6
Отдойнь/й щиток бсасывающего канала \ i л т лг Щелебш сома У VI УП т I II III IV V VI VII Нитки подбесного ~ (* пути Рис. 1. Размещение контрольных сечений (а) и контрольных-точек (б) при измерении скорости воздуха у поверхности юлутуши ставило 14 ч 15 мин (до модернизации — 19,5 ч) при средней температуре воздуха в зоне бедренной части 0,2 °С. Согласно инструкции температура воздуха в камере должна быть 0± 1 °С [4]. Таким образом, температурный режим воздуха в камере соответствовал технологическим требованиям. Результаты измерения скорости воздуха у поверхности контрольной полутуши приведены в табл. 1. Средняя скорость воздуха в зоне бедренной части полутуши составила 0,49 м/с, что близко к технологически необходимой — 0,5 м/с. До модернизации системы воздухо- распределения скорость воздуха у поверхности бедренной части полутуши составляла 0,03—0,07 м/с, лишь на первой нитке подвесного пути она была значительно выше нормативной [1, 2]. Потери массы свинины при охлаждении по результатам периодического Таблица 1 Контрольные (см. рис. 1 1 2 3 4 5 б) Скорость воздуха у поверхности пол Бедренная часть С,55 0,40 0,50 С,50 — утуши, м/с Лопаточная часть 0,20 0,15 0,25 0,20 0,15 30 20 10 О -10 \ х ч^ т . I, / j V .1 2 \г~~ 1.... л" v^ f* i * Л 12 if 16 20г,ч Рис. 2. Изменение контролируемых температур при охлаждении свинины (а) и говядины (б): 1 — в центре бедра; 2 — в центре лопатки; 3 — воздуха в зоне бедренной части полутуши мяса; 4 — поверхности парожидкостного трубопровода у воздухоохладителя; 5 — поверхности жидкостного трубопровода у воздухоохладителя взвешивания контрольной полутуши составили 0,74 % (без учета потерь при ее транспортировке от убойного цеха до камеры, выдержке в загрузочном коридоре, кратковременном хранении посЛе окончания процесса охлаждения и разгрузки камеры). До усовершенствования .воздухораспределения потери при тех же условиях были 1,58 %. При охлаждении говядины температура воздуха в камере перед загрузкой была понижена до —4 °С. В камеру было загружено 25 200 кг говядины первой категории, что соответствует ее паспортной вместимости. Контрольная полутуша массой 77,385 кг, как и при предыдущих испытаниях, размещалась в центре камеры. Температура в центре бедренной части полутуши при поступлении ее в камеру составляла 39 °С . К моменту окончания загрузки температура воздуха в камере повысилась до 8 °С. Температурные графики, построенные по результатам испытаний, представлены на рис. 2, б. Время охлаждения контрольной полутуши с момента ее поступления в камеру — 22 ч (до модернизации 29 ч). Средняя температура воздуха в зоне бедренной части 2,8 °С, что несколько превышает установленную технологической инструкцией. Причина нарушения температурного режи- 7.
ма — плохое заполнение секций батарей воздухоохладителей жидким хладагентом. Об этом свидетельствуют резкие колебания температуры на поверхностях жидкостного и парожидкостного трубопроводов у воздухоохладителя (см. температурные кривые 4 и 5 рис. 2,6). 'Перепад температур на их поверхностях достигал 3—5 °С, чего не должно быть при насосно-циркуляцион- ной системе охлаждения. Средняя скорость воздуха у поверхности контрольной полутуши говядины была 0,43 м/с, что близко к нормативной. Потери массы контрольной полутуши в процессе охлаждения составили 1,35 %. При проведенном ранее испытании камеры с проектной системой воз- духораспределения потери массы контрольной полутуши равнялись 2,29 %. Для определения средних по камере потерь массы говядины от усушки в процессе охлаждения при усовершенствованном воздухораспределении и сопоставления полученных данных с нормативной усушкой полутуши говядины перевешивали дважды — перед поступлением их в загрузочный коридор из убойного цеха и при разгрузке камеры. Усушка говядины составила 1,58 %, что находится в пределах нормы. По данным предприятия, в камерах с проектной системой воздухораспределения отмечены сверхнормативные потери мяса в процессе холодильной обработки A,95-2,25%). В режиме замораживания парного мяса испытания также проводились дважды: при замораживании говядины и свинины. При замораживании говядины температура воздуха в камере перед началом загрузки была —28 °С. Суммарная загрузка камеры мясом — 31 100 кг, что выше паспортной вместимости на 24,4 %. К концу загрузки температура воздуха в камере повысилась до — 14,4 °С. Длительность замораживания контрольной полутуши говядины массой 78,47 кг составила 33 ч (до модернизации — 51 ч) при средней температуре воздуха в камере в зоне бедренной части — 18,85 °С (вместо —30±2 °С, предусмотренной технологической инструкцией). При этом температура кипения хладагента в батареях воздухоохладителей на протяжении 23 ч от момента загрузки камеры была выше предусмот- 4 8 12 16 20 24- 28 Ъ2 56%ч Рис. 3. Изменение контролируемых температур при замораживании говядины (а) и свинины (б): 1 — в центре бедра; 2 —в центре лопатки; 3 — воздуха в зоне бедренной части полутуши мяса; 4 — поверхности парожидкостного трубопровода у воздухоохладителя; 5 — поверхности жидкостного трубопровода у воздухоохладителя ренной проектом (—40 °С). Отклонение средней температуры воздуха в камере от проектной объясняется недостаточной площадью поверхности воздухоохладителей, установленных в камере (по проекту 1200 м2, фактически — 1150 м^), а также плохим заполнением батарей жидким хладагентом, о чем свидетельствуют большие перепады температур на поверхностях жидкостного и парожидкостного трубопроводов у воздухоохладителя (рис. 3, а, кривые 4 и 5). Результаты измерения скорости воздуха у поверхности бедренной части разных полутуш говядины, расположенных на средней нитке подвесного пути камеры, приведены в табл. 2 (обозначение сечений и контрольных точек см. рис. 1). Таблица 2 Сеяние I —I II—II III—III IV—IV V--V VI—VI VII—VII VIII— VIII 1—г- i Скорость воздуха в контрольных ' точках, м/с 1 0,20 0,15 0,15 0,10 0,15 0,20 0,05 0,05 2 0,40 0,25 0,20 0,40 0,60 0,25 0,05 0,05 3 0,30 0,20 0,20 0,20 0,30 0,10 0,08 0,08 4 0,20 0,15 0,10 0,20 0,20 0,05 0,10 8
Данные табл. 2 показывают, что скорость воздуха у бедренной части полу- туш при усовершенствованном воздухо- распределении хотя и увеличилась (до модернизации она была 0,03—0,07 м/с), однако остается ниже нормативной @,8 м/с). Низкие скорости воздуха в грузовом объеме камеры объясняются недостаточной объемной производительностью вентиляторов воздухоохладителей ВОГ-230, теплотехнические и аэродинамические характеристики которых в процессе замораживания, особенно в первой половине цикла, резко ухудшаются. Через 5—6 ч непрерывной работы воздухоохладителей с момента поступления в камеру первой полутуши их объемная производительность снижается на 42 %, коэффициент теплопередачи — на 44 %, плотность теплового потока — на 34 %. По данным взвешивания контрольной полутуши говядины потери составили 1,6 % (при проектном воздухораспре- делении 1,95 %). При замораживании свинины в камеру было загружено 25 264,4 кг мяса, что близко к паспортной вместимости камеры. Температура воздуха в камере перед загрузкой была —30 °С, по окончании ее —20 °С. В качестве контрольной была выбрана полутуша массой 59,1 кг. Длительность ее замораживания 18 ч 30 мин (до модернизации — 41 ч) при средней температуре воздуха в камере —26 °С. Как и при замораживании говяжьих полутуш, температурный режим в камере был завышен, температура кипения хладагента в батареях воздухоохладителей на протяжении приблизительно 2/з процесса держалась выше —40 °С и лишь в конце его достигла —40-;—41 °С. Тогда же стабилизировалось и заполнение батарей жидким хладагентом. Потери массы свинины от усушки |при замораживании составили 1,27 % "(при проектном воздухораспределении 1,98%). Промышленные испытания камеры с усовершенствованным воздухораспре- делением показали ее хорошую работоспособность в режиме охлаждения как свинины, так и говядины: достигнуто равномерное распределение воздуха по ниткам подвесного пути, обеспечен направленный двусторонний обдув бедренной части полутуш, в результате чего сокращена длительность процесса охлаждения, устранена сверхнормативная усушка. В режиме однофазного замораживания парного мяса в полутушах, хотя и получены некоторые положительные результаты (сокращена длительность процесса замораживания, снижена усушка мяса), нормативной длительности процесса достигнуть не удалось. Объясняется это не только низкой скоростью воздуха в зоне бедренной части полутуш (ниже 0,8 м/с), но и недостаточной площадью поверхности воздухоохладителей, работающих в условиях больших влаговыделений и низких температур, плохим заполнением секции батарей аппаратов жидким хладагентом. Для дальнейшей интенсификации процесса замораживания мяса необходимо устранить все перечисленные недостатки. Для восстановления эффективности работы воздухоохладителей ВОГ-230 в условиях однофазного замораживания следует в обязательном порядке проводить промежуточное оттаивание их через 4—5 ч после загрузки камеры парным мясом. До реконструкции удельные эксплуатационные затраты на охлаждение мяса составили 34,36 руб. на 1 т, после реконструкции — 25,35 руб. на 1 т. Удельные затраты металла на переделку системы воздухораспределения ~50 кг на 1 т вместимости камеры холодильной обработки мяса. Список использованной литературы 1. Исследование воздухораспределения в камерах холодильной обработки мяса на Лиепайском мясокомбинате / Г. Я; Кнеллер, Б. Н. Малеванный, В. И. Мачулин, А. А. Халяв- ка.— Холодильная техника, 1983, № % с. 41—43. 2. Малеванный Б. Н., Крупенен- ков Н. Ф., Халявка'А. А. Обобщение опыта' работы систем охлаждения камер холодильной обработки мяса.— Холодильная техника, 1983, № 8, с. 52—54. 3. Модернизированная система воздухораспределения в камере холодильной обработки мяса на холодильнике Лиепайского мясокомбината / А. В. Шерстнев, М. С. Гробер, Б. Н. Малеванный, В. И. Мачулин.— Холодильная техника, 1985, № 12, с. 35—37. 4. Сборник технологических инструкций по охлаждению, замораживанию, размораживанию и хранению мяса и мясопродуктов на предприятиях мясной промышленности. ВНИКТИхолодпром, 1981.— 68 с.
УДК 628.83:635.342.037 ВЛИЯНИЕ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА СОХРАНЯЕМОСТЬ КАПУСТЫ В КОНТЕЙНЕРАХ Канд. техн. наук 3. С. АЛИЕВ Общеобменная система вентиляции не обеспечивает равномерного распределения воздуха в камере и штабеле контейнеров с капустой и равномерных температурно-влажностных условий в нем. Поэтому реальные условия хранения капусты в контейнерах отличаются от рекомендуемых*. Циркуляция воздуха у поверхности штабеля способствует снижению на его периферии потерь капусты от микробиальной порчи. Внутри штабеля из-за повышения температуры и накопления паров влаги микробиальная порча значительнее. Конструктивные решения, направленные на усиление воздухообмена в штабелях, могут быть различны. Достаточно легко осуществить в действующих хранилищах следующие варианты воздухораспределения: горизонтальное — поярусное — (рис. 1, а) с подачей охлажденного воздуху в «колодец» в центре штабеля по вертикальному воздуховоду, имеющему щели на уровне пола и горизонтальных промежутков между контейнерами. Выходя из щелей, воздух омывает контейнеры снизу и сверху; вертикальное (рис. 1, б), при котором 'охлажденный воздух подается снизу в центр штабеля, закрытого с боковых сторон полиэтиленовой пленкой, в результате чего воздух, поднимаясь вверх, пронизывает весь штабель. Эффективность этих вариантов воз- •Алямовский И. Г., Алиев 3. С Сохраняемость капусты в контейнерах.— Консервная и овощесушильная промышленность, 1981, № 11, с. 41—42. JLOQtttZDIZO НоХопп ?QJtZOIZO ???[???? ? ? р ?? ?? ??I ?? a f Рис. 1. Схема воздухораспределения в опытных штабелях контейнеров с капустой: а — горизонтального; б — вертикального; / — вертикальный рукав воздуховода; 2 — сопло; 3 — воздуховод; 4 — полиэтиленовая пленка 10 духораспределения оценивали на основе исследований теплофизических условий, складывающихся в штабеле контейнеров, и результатов хранения капусты сорта Амагер 611. Контролем служила капуста, хранящаяся в штабелях контейнеров при общеобменной вентиляции хранилища. Горизонтальная система распределения обеспечивает равномерные скорости воздуха по высоте штабеля, однако по направлению движения скорость его резко падает и в промежутках между контейнерами в четвертом ряду от воздуховода составляет 0,03 м/с. «Дальнобойность» струи можно увеличить, если щели в воздуховоде заменить соплами. При этом достигается более равномерное температурное поле воздуха в штабеле, чем при общеобменной вентиляции. При поярусном распределении воздуха максимальный перепад его температур в контейнере @,1—0,65 °С) меньше почти в 2 раза, чем в контрольных штабелях. Также ниже и стабильнее температура воздуха в центре контейнеров. Максимальный перепад температур по штабелю 0,8 °С. При вертикальном распределении воздуха скорость его по высоте штабеля постепенно снижается и на высоте четвертого яруса составляет 0,02— 0,07 м/с. Температурное поле в межконтейнерном пространстве в штабеле равномерное, с максимальным перепадом температур по его высоте 0,8 °С. Максимальный перепад температур в опытных контейнерах @,4 °С) значительно ниже, чем в контрольных. Также ниже @,75 °С) и максимальный перепад температур по штабелю. Несмотря на примерно одинаковые теплофизические условия при горизонтальном и вертикальном распределении воздуха, качество капусты в штабелях разное. В табл. 1 приведены показатели товароведческой оценки капусты при за-1 кладке и после 130 сут хранения. При горизонтальном распределении воздуха качество капусты значительно лучше, а отходы при зачистке на 5—9 % ниже, чем в контрольных штабелях. Капуста отличалась свежестью и сохраняла зеленый цвет, что позволило часть продукции заложить для дальнейшего хранения. По мере удаления контейнеров* от воздуховода сохраняемость капусты несколько ухудшается, что, по-видимому, связано с недостаточной «дальнобойностью» воздушной струи.
Таблица 1 Положение контейнера в штабеле Низ — первый ярус Середина — третий ярус Верх — пятый ярус четвертый ярус Воздухо- распределение Средняя скорость воздуха возле контейнера, м/с Ка Стан- | дарт- ная, % Начало хранения I - | . После хранения Контроль 0,3 57 Горизонтальное 0,6 78 Вертикальное 1,1 1 79 Контроль Горизонтальное Вертикальное Контроль Горизонтальное Вертикальное 0,0 0,6 0,1 1 0,0 0,3 0,03 58 75 73 1 54 1 76 77 чество капусты Нестандартная, о/ /о 8 21 5 4 21 9 8 22 7 3 Отходы при зачистке, % ,0 22 17 17 21 16 19 24 17 20 Потери массы от усушки, /о 7,4 10,3 9,1 6,4 8,7 7,0 7,7 9,1 8,7 Общие потери, % ,» 29,4 27,3 26,1 27,4 24,7 I 26,0 31,7 26,1 28,7 Не удается полностью избежать микро- биальной порчи и в дальних от воздуховода рядах. Потери массы капусты от усушки при горизонтальном воздухораспределении на 2,2% больше, чем в контрольных штабелях, что, вероятно, объясняется большей подвижностью воздуха в опытном штабеле. Несмотря на это, общие потери капусты при горизонтальном распределении воздуха меньше, чем в контрольных штабелях. При вертикальном воздухораспределении, несмотря на равномерное температурное поле в штабеле, качество капусты в опытном и контрольном штабелях различается незначительно. Наблюдается микробиальная порча наружных листьев. Отходы при зачистке на 4—6 % меньше, чем в контрольных штабелях. Однако из-за усилившейся микробиальной порчи дальнейшее хранение капусты оказалось невозможным. Большие горизонтальные промежутки между контейнерами и их совпадение позволяют при поярусной раздаче Таблица 2 Штабель Средняя скорость воздуха в контейнере, м/с Объем воздуха, подаваемого в контейнеры, м3/(т-ч) Качество капусты Стандартная, % Нестандартная, о/ /о Отходы при зачистке, /о Потери массы от усушки, % Общие потери, % Начало хранения 83 После хранения Контрольный общеобменная вентиляция периодическое пэо- точное вентилирование Опытный проточное вентилирование контейнера проточное вентилирование штабеля 0 0,025 0,05 0,03 0,02 0,015 0,03 — 100 200 120 80 60 120 57 79 81 79 80 81 80 21 7 6 8 9 8 8 22 14 13 13 11 11 12 7,0 14,8 19,9 18,4 17,2 14,1 15,7 29 28,8 32,9 31,4 28,2 25,1 27,7 11
¦fi И f< +-f ¦ t ¦ t 4 ^4 Щ ¦ ¦ 77Z&7Z77Z77%$7t Ш v 2 I i>' Рис. 2. Схема укладки контейнеров при проточном вентилировании: / — контейнер; 2 — вентилятор; 3 — воздуховод; 4 — полиэтиленовая пленка воздуха достичь более равномерного его распределения в штабеле, чем при вертикальном распределении, когда между боковыми сторонами контейнеров отсутствуют промежутки. Совпадение принудительного и конвективного направлений движения воздуха при вертикальном его распределении способствует быстрому удалению воздуха из штабеля без заметного усиления воздухообмена в контейнерах. Об этом свидетельствуют и размеры потерь массы в штабеле при вертикальном воздухорас- пределении: в верху и в низу штабеля они выше на 1—2 %, а в центре — на 0,5 %, чем в контрольных штабелях. Экономическая эффективность хранения капусты при горизонтальном распределении воздуха в штабеле составляет 7,3 руб. на 1 т капусты. Для проверки влияния увеличения воздухообмена на сохраняемость капусты был проведен эксперимент в полупромышленных условиях. В контейнеры с капустой подавали разные объемы воздуха V=40-f-200 м3/(т-ч), что обеспечило скорости от 0,012 до 0,05 м/с. Конструктивное решение системы подачи воздуха в каждый контейнер сложно, поэтому проверяли возможность вентилирования штабеля контейнеров (рис. 2). Поскольку после прекращения вентилирования состояние воздуха быстро восстанавливается,- предусматривалось постоянное проточное вентилирование отдельных контейнеров и стопки контейнеров. Контролем служила капуста, хранившаяся в контейнере при периодическом проточном вентилировании и в штабелях при общеобменной вентиляции. Результаты товароведческого анализа и потери массы капусты приведены в табл. 2. При проточном вентилировании в контейнерах не обнаружены кочаны с загнившими листьями. Наружные листья кочанов подсохшие, но кочаны не потеряли тургора. Нет существенной разницы в сохраняемости капусты при постоянном проточном вентилировании отдельных контейнеров и стбпки контейнеров. При периодическом режиме вентилирования снижения потерь массы не наблюдалось и общие потери были такими же, как и при постоянном вентилировании. УДК 621.565.92:635.9 ХРАНИЛИЩЕ С ПОНИЖЕННЫМ ДАВЛЕНИЕМ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ Канд. техн. наук В. Я. ЖУРАВЛЕНКО, канд. техн. наук В. Е. ПИСАРЕВ, канд. техн. наук Э. Р. ГРОСМАН, Н. П. ОЧЕРЕТЯНКО* Одним из перспективных способов хранения скоропортящейся продукции является содержание ее при низком (гипобаричес;ком) давлении среды и малых положительных температурах. При таком способе по сравнению с традиционными продолжительность хранения продукции увеличивается в среднем в 2—б раз. При гипобарическом хранении продукцию помещают в герметическое охлаждаемое устройство с пониженным давлением среды (баромодуль), которое вентилируется свежим воздухом. При этом из него удаляются летучие вещества (этилен и др.), выделяемые продукцией. Институт технической теплофизики АН УССР разработал и сдал в эксплуатацию в Республиканском опытно- показательном хозяйстве цветочных и, декоративных растений РОПХ (г. Киев) 1 хранилище с пониженным давлением среды для срезанных цветов. Хранилище вмещает 160 тыс. цветов, давление воздуха в баромодулях 6— 10 кПа, температура 0—2 °С. Хранилище (см. рисунок) состоит из холодильной камеры и машинного зала. В машинном зале находятся две холодильные машины ХМВ1-9, два ва- В работе принимали участие В. П. Варавкин, В. И. Ячменник, В. И. Ступак. 12
А В План хранилища срезанных цветов: А — машинный зал; Б — холодильная камера с баромодулями; 1 — вакуумный насос; 2 — щит управления; 3 — холодильные машины; 4 — установка подготовки воздуха; 5 — испаритель холодильной машины; 6 — баромодуль; 7 — датчик температуры; 8 — датчик давления куумных насоса ВВН1-3, установка для подготовки воздуха, подаваемого в камеру, и щит управления. В камере смонтированы четыре баро- модуля, испарительные батареи ИРСН-12,5, входящие в комплект холодильных машин ХМВ1-9, и датчики режимных параметров. Баромодули выполнены в виде цилиндров со сферическими днищами. Диаметр баромодуля 2,2 м, длина 4 м. В переднее днище вварен тамбур с герметичной дверью, через которую загружают ящики с цветами. Баромодули присоединены к системе трубопроводов с вакуумными насосами, создающими и поддерживающими пониженное давление воздуха. Для выравнивания внутреннего и наружного давлений перед открыванием двери в корпусе баромодулей предусмотрены вентили. Перед началом работы в камере (соответственно в баромодуле) с помощью холодильных машин достигается проектная температура. Загружают цветы, ^ закрывают дверь и включают вакуум- г насос. В период хранения баромодули вентилируются свежим воздухом, проходящим соответствующую обработку (увлажнение, охлаждение или подогрев) в специальной установке. Внедрение в РОПХ гипобарического хранилища для срезанных цветов позволило продлить срок их хранения, регулировать поступление цветов в продажу и накапливать их к определенному времени реализации (например, к праздничным дням). Экономический эффект, в зависимости от соответствующих организационных мероприятий, может составить от 100 000 до 300 000 руб/год. УДК 664.84.037 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРОИЗВОДСТВА ЗАМОРОЖЕННОГО КАРТОФЕЛЯ Т. Г. НИКОЛАИШВИЛИ, канд. техн. наук С. А. ЕВ ЕЛ ЕВ, засл. деятель науки и техники РСФСР, лауреат Государственной премии, д-р техн. наук, проф. Н. А. ГОЛОВКИ Н Для расширения производства замороженных картофеля и картофелепро- дуктов и повышения их качества большое значение имеет применение оптимальных режимов холодильной обработки этой продукции. В целях выбора этих режимов исследовано влияние различных условий замораживания и предварительной тепловой обработки на степень изменения влагоудерживаю- щей, сорбционной способностей и реологических характеристик картофеля региональных сортов Гатчинский, Детско- сельский и Невский, наиболее распространенных в Ленинградской области. Влагоудерживающую способность характеризовали по относительному количеству выделившейся влаги — влагоотдаче Вц, %, которую определяли ме- 13
тодом центрифугирования [4]. Продолжительность центрифугирования составляла 360 с при факторе разделения 700 g. Сорбционную способность оценивали с помощью метода витального окрашивания по экстинции е, усл. ед., которую измеряли с помощью фотоэлектроколориметра ФЭК-М [2]. Реологические характеристики — модуль равновесной упругости Е^ Па, и коэффициент вязкости ц, Па «с, — выявляли квазистатическим методом постоянной нагрузки [3]. Органолептиче- скую оценку проводили по пятибалльной системе. Было проведено пять экспериментов. Физические характеристики определяли у цилиндрических образцов картофеля диаметром 0,03 м и высотой 0,01 м после размораживания их до температуры в центре 15 °С (температура воздуха 20 °С). Эксперимент 1. Исследовали влияние продолжительности предварительного хранения картофеля в охлажденном состоянии, обусловливающего его исходное физиологическое состояние, на значения ?р, т|, Вц, е после цикла замораживания — размораживания (ЦЗР). Картофель хранили на Калининской плодоовощной базе г. Ленинграда при температуре воздуха 2—4 °С. Образцы клубней картофеля замораживали до температуры t= —18 °С. Эксперимент 2. Изучали влияние скорости замораживания на изменение физических характеристик картофеля. Скорость замораживания оценивали по скорости понижения температуры vt в центре образца от 20 до —18 °С. Разных значений vt [ B, 8, 17, 67, 500) X Х10_3оС/с] достигали путем помещения исследуемых образцов в морозильные камеры с различными температурами среды (от —18 до —196 °С). Эксперимент 3. Рассматривали влияние конечной температуры замораживания картофеля на его физические характеристики. Образцы помещали в камеру с температурой воздуха —60 °С и замо- Рис. 1. Зависимости модуля равновесной упругости ?р, коэффициента вязкости т), влагоотдачи Вц и экстинции е от продолжительности предварительного хранения в охлажденном состоянии (а), логарифма скорости понижения температуры \g vt при замораживании (б) и конечной температуры замораживания / (в) картофеля трех сортов: / — Гатчинский; 2 — Детскосельский; 3 — Невский раживали до —3, —5, —10, —18, —30 °С в центре образцов при vt=* = 17 • 10~3 °С/с. Затем в течение двух суток их хранили при соответствующих температурных режимах для выравнивания температурного поля по всему объему. Эксперимент 4. Учитывая рекомендации [1] о необходимости интенсификации замораживания продуктов в диапазоне температур от криоскопической до —5 °С, проводили сравнительный анализ изменений физических характеристик картофеля, подвергнутого одностадийному [1,2] и двухстадийному [3,4] режимам замораживания (начальная температура образцов 20 °С): режим 1 — до —18 °С со скоростью понижения температуры vt=8-10~3 °С/с; режим 2 — до —18 °С со скоростью vt= =67*Ю-3 °С/с; режим 3 — сначала до —3°С с ^=67-1 (Г3 °С/с, а затем до —18 °С с и,=8-1(Г3 °С/с; режим 4 — сначала до —5 °С с vt=67-10 °С/с, а затем до —18 °С с vt=8-10~3 °С/с. Эксперимент 5. Исследовали влияние предварительной тепловой обработки и последующего замораживания до —18 °С на изменение физических ха- EpfO't/rd Tl'tof/Jac е,1/сл.еа\ 0}50 X XI XII I П III IV V VI Месяцы а 14
рактеристик картофеля. Образцы картофеля бланшировали в воде при температурах 4=60, 70, 80, 90, 100 °С в течение различного времени: от 60 до 2400 с. В каждом из пяти экспериментов проведено в среднем по 10 параллельных опытов. На рис. 1,а представлены зависимости физических характеристик ?р, т], бц и е после ЦЗР от продолжительности предварительного хранения картофеля в охлажденном состоянии (с момента закладки в октябре 1984 г. до июня 1985 г. включительно). В целом ;характер изменений для всех сортов картофеля идентичен. Наибольшие отклонения от первоначальных физических характеристик наблюдались у картофеля, замороженного в период с января по март,— время, соответствующее покою клубней и выхода их из этого состояния. Полученные результаты указывают на целесообразность замораживания свежеубранного картофеля. На рис. 1,6 представлены зависимости физических характеристик картофеля от логарифма скорости понижения температуры замораживания. С ее ростом у всех сортов картофеля наблюдалось уменьшение значений Вц и е и увеличение Ер и т). Анализ изменений ?р и органолептической оценки вареного картофеля в зависимости от скорости понижения температуры при предварительном замораживании показал высокую степень корреляции между данными показателями, которая равна 0,87. Учитывая характер изменений рассмотренных характеристик, наиболее целесообразно замораживать картофель при lg vt= —1,2, что соответствует U/=67.10-oC/c. Зависимости ?р, т), Вц и е от конечной температуры замораживания картофеля (рис. 1,в) свидетельствуют, что наибольшие изменения в клубнях происходили при снижении температуры в центре образца до —5 °С. При дальнейшем ее снижении, особенно в диапазоне от —18 до —30 °С, существенных изменений физических характеристик не наблюдалось. Таким образом, картофель целесообразно замора- 60 Ч'10в,Пас\ J0t,°C 15
Характеристики sP, % Вц, % ?р.10~4, Па т|-10—6, Па-с е, усл. ед. 1 24,1 ±2,3 53,4±2,5 64,6±3,8 1,84±0,28 3,44±0,59 0,303±0,019 Режим замораживания 2 15,3±2,5 30,0+3,2 40,7±7,7 3,1 ±0,84 6,52±1,58 0,260±0,015 3 22,7±3,2 52,6±2,1 65,6±3,3 4 15,7±1,7 30,3±2,8 41,1±4,2 3,01 ±0,30 6,07±1,07 0,261 ±0,012 живать до конечной температуры —18 °С. В таблице указаны значения Вр, Вц, В, ?р и ц для картофеля сорта Гатчинский при разных режимах замораживания (Вр — влагоотдача размороженного образца непосредственно после ЦЗР; Вц — то же, после его центрифугирования; В — полная влагоотдача после ЦЗР и центрифугирования). Одностадийный режим быстрого замораживания и двухстадийный режим с ЕрЮ~!/?а 55 20 15 \ 10 5 ti'WffJaA М5 60 20 ЕрЮ*Па\ 6 5 J 17'10?Па(\ 12 10 8 6 600 1200 1800 Г, с Рис. 2. Зависимости модуля равновесной упругости и коэффициента вязкости картофеля до {Efp и т)') и после (?р и т)) цикла замораживания — размораживания от продолжительности предварительной тепловой обработки т при различных температурах воды: /—/В=60°С; 2—/В=70°С; 3—/в=80 °С; 4—/в= =90 °С; 5-/в=Ю0°С I h к ^ I 5" \ 5 ^ ^ <4'^V<; ^\/ 'LL S3= i / 1С __7^ / 4 / Z ^> 2 у ./• 1 / /гл /_ ,Z_J понижением температуры на первой стадии до —5 °С приводили к однозначным незначительным изменениям исследуемых характеристик, т. е. к меньшему повреждению ткани картофеля, чем при использовании одностадийного режима медленного замораживания и двухста- дийного режима с понижением температуры на первой стадии до —3 °С. Полученные данные свидетельствуют о необходимости быстрого прохождения интервала температур от криоскопиче- ской до —5 °С, в котором вымерзает основная часть влаги. Последующее замораживание до конечной заданной температуры существенного влияния на физические характеристики не оказывает. На рис. 2 представлены зависимости модуля равновесной упругости и коэффициента вязкости образцов картофеля до (?р, т}') и после (?р, ц) ЦЗР от продолжительности предварительной тепловой обработки в воде с разной температурой. С увеличением продолжительности предварительной тепловой обработки значения ?р и ц' уменьшались, причем при высоких температурах в большей степени, что, по-видимому, объясняется повреждающим воздействием этих режимов на структуру ткани картофеля. Характеры изменений ?р, ц и ?р, т]' отличны. Применение ЦЗР после тепловой обработки вызывало в целом ухудшение реологических характеристик и приводило к изменению зависимостей ?р=ф(т) и л=ф(т). При кратковременной тепловой обработке наблюдалось возрастание значений реологических характеристик, а при длительной — их уменьшение и стабилизация. По-видимому, это связано со структурными изменениями крахмала при тепловой и холодильной обработке (набухание и клейстеризация крахмала, разрушение его зерен). Интенсивность и степень этих изменений уменьшались с понижением температуры. Результаты свидетельствуют о более высоких значениях реологических ха- 16
рактеристик ?р и ц картофеля после его замораживания с предварительной кратковременной тепловой обработкой в воде при 80—100 °С, чем после замораживания без предварительной тепловой обработки. На основе проведенных исследований и корреляционного анализа изменений модуля упругости и органолеп- тической оценки картофеля сделаны следующие выводы. — Выбранные физические характеристики — влагоудерживающая и сорб- ционная способности, модуль упругости и коэффициент вязкости — являются чувствительными и объективными показателями состояния картофеля в зависимости от условий замораживания. — Наиболее пригоден для замораживания свежеубранный картофель. — Замораживать его желательно со скоростью понижения температуры vt== = 67.10-3оС/с. — Эксперименты подтвердили необходимость быстрого замораживания картофеля от криоскопической температуры до —5 °С. Влияние скорости понижения температуры в интервале от —5 до —18 °С на изменение его физических характеристик и органолепти- ческую оценку несущественно. — Качество замороженного картофеля будет выше, если его подвергнуть предварительной тепловой обработке в воде при температуре 80—100 °С в течение 60—600 с. — Из испытанных региональных сортов картофеля наиболее пригоден для замораживания сорт Гатчинский. Список использованной литературы 1. Алмаши Э., Эрдели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.— 407 с. 2. Головкин Н. А., Перкель Р. А. Страхович К. К. Методика определения жизнеспособности яблок при холодильном хранении.— Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1963, № 4^ с. 144—148. 3. Евелев С. А. Приборы для исследований структурно-механических свойств мяса и рыбы.— Изв. вузов СССР. Пищевая технология, 1985, № 2, с. 111—112. 4. Кротов, Е. Г., Федюнина Н. А. Влияние замораживания на прочность связи воды в растительных тканях.— Холодильная техника, 1971, № 10, с. 36—37. 2 Холодильная техника № 4 УДК 664.8/.9.002.64.037.075 ВЛИЯНИЕ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ МИКРОФЛОРЫ В БЫСТРОЗАМОРОЖЕННЫХ ГОТОВЫХ БЛЮДАХ ПРИ ХРАНЕНИИ Д-р мед. наук В. В. ВЛОДАВЕЦ, В. А. КУН И НА В последние годы во многих странах, в том числе и в СССР, расширяется производство быстрозамороженных готовых к употреблению блюд, полуфабрикатов, фруктов, ягод, овощей. Метод консервирования скоропортящихся продуктов замораживанием основывается преимущественно на том, что в замороженном продукте размножение и обмен веществ микроорганизмов должны быть полностью угнетены. Однако, как известно, при замораживании и хранении готовых блюд не происходит полного отмирания бактерий и разрушения токсинов, выделенных бактериями в продукт до его замораживания. По сообщению Шмидта-Лоренца [6], после замораживания в- пищевых продуктах выживает от 10 до 50 % микроорганизмов. Такой широкий диапазон выживаемости объясняется неодинаковой холодостойкостью различных видов микроорганизмов. Е. coli и другие грамотрицательные бактерии более чувствительны к воздействию низких температур, чем грампо- ложительные. В результате этого в свежих продуктах преобладают грамотрицательные бактерии, а в замороженных — грамположительные. В целом устойчивость микроорганизмов к воздействию низких температур значительно выше, чем к воздействию высоких температур. Часть микроорганизмов, находящихся в свежем продукте, инактивируется при замораживании, часть — при хранении в замороженном виде. Уничтожение микрофлоры при низких температурах протекает медленно и в различной степени в зависимости от вида микроорганизмов, их состава, свойств продуктов и применяемых технологических параметров. И хотя бактериальная обсемененность замороженных продуктов значительно ниже, чем свежих и охлажденных, они никогда не становятся стерильными. Даже при полной инактивации микроорганизмов в замороженных продуктах могут происходить неблагоприятные изменения, обусловленные активностью ферментов 17
микробиального происхождения. Поэтому так важна микробиологическая оценка их качества. С целью обоснования оптимальных температурных режимов хранения, обеспечивающих благоприятные в санитарном отношении условия, а также уточнения микробиологических нормативов для усовершенствования контроля качества продуктов были изучены микробиологические процессы, протекающие в быстрозамороженных блюдах, хранящихся при различных температурах. В экспериментальных условиях определяли выживаемость условно-патогенной и патогенной микрофлоры (Е. coli, Pr. vulgaris, Staph, aureus, S. typhimurium, Str. faecalis, B. cereus) в быстрозамороженных готовых блюдах (котлеты с рисом и соусом) в процессе хранения при температурах —5, —12, —18 °С в течение 2 недель, 1, 2 и 3 месяцев. Пробы отбирали на заводе, выпускающем данную продукцию. Всего исследовано 300 проб. Штаммы культур для заражения образцов были получены в Государственном научно-исследовательском институте стандартизации и контроля биологических препаратов им. Л. А. Тарасевича. Для посевов применяли определенные для данного вида микроорганизмов среды накопления. Заражение проводи- ли суточной микробной взвесью из расчета 106 микробных тел в 1 г продукта. Выделение и идентификацию микроорганизмов осуществляли по методикам, предусмотренным ГОСТами, а также разработанным лабораторией микробиологических методов исследований окружающей среды Московского института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана. Исследования проводили титрацион- ным методом, который состоял из последовательных семикратных разведений опытного материала в двух параллельных рядах. Для учета результатов использовали таблицы Хоскинса- Мура. Для выявления возможных изменений биохимической активности изучаемых микроорганизмов в процессе хранения были исследованы их культураль- ные и биохимические свойства. В результате было установлено, что микроорганизмы довольно длительный период сохраняют жизнеспособность в пищевых продуктах при замораживании. Вместе с тем выявлены определенные различия у отдельных видов микроорганизмов. Полученные данные о выживаемости микроорганизмов представлены в таблице. Как видно из таблицы, Е. coli при температурах —5, —12 и —18 °С отмирают полностью через 2 мес хранения во всех видах продуктов, что свидетельствует о достаточной чувствитель- Штамм Количество микроорганизмов в 1 г продукта (в lg) при хранении при температуре Исходное —5°С 2 нед I 1 мес I 2 мес I 3 мес —12 °С 2 нед I 1 мес I 2 мес I 3 мес — 18 °С 2 нед | 1 мес 2 мес 3 мес Е. coli \ Pr. vulgaris Staph, aureus S. typhimurium Str. faecalis B. cereus E. coli Pr. vulgaris Staph, aureus S. typhimurium Str. faecalis B. cereus E. coli Pr. vulgaris Staph, aureus S. typhimurium Str. faecalis B. cereus 5,7 6,1 6,3 6,3 5,9 4,3 4,3 4,9 3,3 6,3 5,3 1.7 Котлеты 1 4>7 5,9 5,9 5,9 5,9 4,9 4,3 3,9 3,9 4,8 5,9 3,7 1,9 2,3 1,3 3,1 5,9 2,3 — 0,9 0,9 2,3 5,3 — — — — . 1,3 4,1 — 4,9 3,9 4,3 5,3 5,9 5,3 1,9 2,3 2,9 3,3 5,9 2,3 — 1,8 2,9 2,3 5,3 — — 0,9 1,1 2,3 5,3 — 4,3 3,3 4,9 5,9 5,9 4,1 2,9 3,3 4,1 5,9 5,9 0,7 — 2,9 2,9 3,9 5,9 — Рис 1 6,3 6,7 6,3 6,7 5,9 5,3 6,1 4,3 3,3 6,3 5,9 4,3 0,7 2,3 2,9 3,3 5,9 3,7 — 1,3 1,1 2,3 5,3 — — — ¦ — 1,9 4,9 — 5,3 4,3 3,9 5,9 5,9 5,3 2,7 2,1 3,1 3,9 5,1 3,7 — 2,1 2,3 3,3 5,1 — — 0,9 1,9 2,9 4,9 — 6,3 5,3 4,1 5,3 5,9 5,7 2,7 4,3 4,1 4,9 5,9 2,3 — | 4,3 2,3 3,9 5,1 — 1,7 3,3 2,3 4,3 5,1 1,1 2,3 2,9 4,9 4,9 Соус 4,3 3,9 4,9 5,1 5,9 2,1 2,3 2,3 3,3 4,9 5,3 0,7 1,9 3,1 4,3 5,3 1,1 2,1 4,3 5,3 4,9 3,1 4,9 5,3 5,9 1,7 0,9 2,9 4,3 4,9 5,9 1,1 0,9 4,3 4,3 5,9 2,3 2,3 2,3 5,9 3,3 1,9 3,3 5,1 3,9 4,1 5,9 18
ности их к действиям низких температур. Это совпадает с данными, приведенными в [3, 4]. При хранении быстрозамороженной рубленой печени в течение 6 мес при —20 °С общее количество микроорганизмов уменьшалось, бактерии группы кишечных палочек оказывались более чувствительны к замораживанию, чем энтерококки [3], а при хранении замороженной стручковой фасоли количество бактерий группы кишечных палочек значительно уменьшалось через четыре недели. Pr. vulgaris при —5 °С в соусе отмирает полностью через 2 мес, в рисе и котлетах при данной температуре — через 3 мес. Вместе с тем при —12 и —18 °С клетки Рг. vulgaris сохраняют свою жизнеспособность в рисе, котлетах и через 3 мес хранения. Staph, aureus во всех видах продуктов при —5 °С отмирает через 2 мес, а при —12 и —18 °С сохраняет жизнеспособность после 3 мес хранения. Клетки S. typhimurium в соусе при —5 °С полностью отмирают через 2 мес, при —12 и —18 °С сохраняют свою жизнеспособность и через 3 мес, а в котлетах, рисе они выживают при всех температурах в течение 3 мес хранения, т. е. сальмонеллы устойчивы к действию низких температур. Согласно [1] у сальмонелл минимальная температура размножения 5,5 °С, а при температуре ниже —78 °С наблюдалась их 100%-ная сохраняемость. Причина такого явления заключается в том, что при температурах, близких к минимальной температуре размножения, часть энзимов сохраняет активность, а это влечет метаболические процессы и гибель микроорганизмов, тогда как при очень низких температурах приостанавливается активность всех энзимов. При изучении выживания Str. faecalis в котлетах, рисе и соусе при температуре хранения —5, —12 и —18 °С была ^установлена их высокая устойчивость к действию низких температур, что соответствует наблюдениям других исследователей [2, 3, 4, 5]. Причем устойчивость энтерококка выше, чем Е. coli. Поэтому энтерококки как санитарно- показательные микроорганизмы можно использовать в качестве дополнительного показателя к титру Е. coli для гигиенической оценки производства быстрозамороженных блюд. Полная гибель споровой палочки |i. cereus при —5, —12 и —18 °С отмечается во всех видах продуктов через 2 мес хранения. Заражение проводили культурой, содержащей вегетативные клетки, последние оказались достаточно чувствительны к действию низких температур. Согласно данным наших исследований, отмирание культур во всех изученных продуктах происходит быстрее при —5 °С, чем при —12 tf —18 °С. Для выявления длительности выживания изучаемых штаммов, которые сохранились через 3 мес хранения, часть образцов была оставлена на 1,5 года хранения при исследуемых температурах. По истечении этого срока выжили Staph, aureus при —12 °С в соусе, котлетах, при —18°С во всех видах продуктов, Pr. vulgaris — при —12 °С в котлетах, при —18 °С во всех видах продуктов, S. typhimurium — при —5 °С только в рисе, при —12 и —18 °С во всех видах продуктов, Str. faecalis — при —5, —12 и — 18°С во всех видах продуктов. Культурально-биохимиче- ская активность выделенных штаммов была сохранена полностью. Таким образом, при изучении выживаемости условно-патогенной и патогенной микрофлоры в замороженных пищевых продуктах выявлены определенные закономерности: наибольшая выживаемость микроорганизмов изученных видов при хранении быстрозамороженных готовых блюд наблюдается при —18 °С, тогда как быстрее они отмирают при —5 °С; стафилококки, сальмонеллы и протей устойчивы к действию низких температур; энтерококки в замороженных пищевых продуктах значительно более устойчивы к действию низких температур, чем Е. coli, поэтому их можно рекомендовать как дополнительный показатель для характеристики санитарно-гигиенического состояния быстрозамороженных готовых блюд. Список использованной литературы 1. Кодзима Ц.— Рэйто, 1978, т. 53, № 613, с. 981—984. 2. Ienistea С, Pleceas P.— Lesz. probl. postepow nauk rolu, 1968, № 80, pp. 487—496. 3. Pusztai S., Ivanovics M. — Hutoipar, 1970, 17, № 2, pp. 48—52. 4. Raccach M., Jeven В., Heuis Y.— J. Food Technol, 1972, 7, № 4, pp. 417—421. 5. Sadovski A., Farber A. — J. Food Safety, 1980, № 2, pp. 59—73. 6. Schmidt-Lorenz W. — Kaltetechnik und Klimatisierung, 1963, 15, № 12, S. 379—383. 2* 19
УДК 664.8.037.073/.074 ИЗМЕНЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ В ПРОЦЕССЕ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОБРАТИМОСТЬ ВОДЫ ПО ДАННЫМ ПМР Т. Д. ПИЛИПЕНКО, канд. техн. наук Е. Г. КРОТОВ, д-р хим. наук В. В. МАНК Замораживание и размораживание вызывают в биологических объектах значительные химические, физико-химические и структурные изменения. Однако в настоящее время нет общепринятой теории, объясняющей все многообразие этих процессов. Биологические объекты представляют собой неравновесные открытые термодинамические системы, существующие в определенных заданных условиях (температура, давление, влажность и др.). Изменение этих условий вызывает реакцию, неодинаковую у разных объектов. В частности, живые системы, подвергаемые холодильному консервированию, неодинаково реагируют на понижение температуры. Таким образом, возникает необходимость исследования характеристик индивидуального реагирования биологических объектов на понижение температуры. Такая реакция может зависеть от множества факторов: биохимического и минерального состава объекта, его влажности, дополнительных стрессовых воздействий, таких, как излучения, электрические и магнитные поля, вибрация, ультразвук. Низкотемпературные исследования возможны только на основе количественных представлений о качестве биологических объектов, подвергаемых холодильной обработке. Выполняют их на различных уровнях: макро- и микроскопическом, ультраструктурном, молекулярном, атомном и субатомном. Таким образом, в холодильной технологии пищевых продуктов, кроме традиционных биохимических, теплофизических, микроструктурных исследований, целесообразно применять современные физические методы исследований, основанные на измерении состояния атомов и молекул продукта, подвергнутого холодильной обработке, в частности метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [2, 3, 8]. Ясно, что понимание процессов, происходящих на молекулярном и атомном уровнях, может способствовать прогрессу в области холодильного консервирования. 20 Ниже приводятся результаты проведенных с применением метода ЯМР исследований влияния изменений биохимического состава ряда плодов и овощей в процессе замораживания и последующего холодильного хранения на обратимость содержащейся в них воды. Одним из основных показателей пищевой ценности плодов и овощей являются растворимые углеводы, органические кислоты, а также пектин. Эти вещества стабилизируют внутриклеточные гели, образующиеся в растительных объектах при понижении температуры. Благодаря наличию гидроксиль- ных групп они способны связывать молекулы воды, предотвращая их миграцию и образование внеклеточного льда. Существует также предположение, что молекулы моно- и дисахаридов могут замещать молекулы воды, связанные белками, обеспечивая их конформаци- онную устойчивость. Таким образом, содержание указанных веществ может характеризовать как пищевую ценность, так и структурную целостность продукта. Биохимическим исследованиям были подвергнуты: перец сорта Болгарский 79, баклажаны — Консервный 10, морковь — Каротель, сливы — Венгерка обыкновенная, яблоки — Ренет Симиренко. Плоды и овощи замораживали в холодильной камере «Нема» при —40 °С и в жидком азоте (—196 °С), причем сливы н перец — целыми, морковь и баклажаны — нарезанными кружками, яблоки — разрезанными на четыре части. Замороженные образцы, упакованные в полиэтиленовые пакеты, хранили в холодильной камере при —20 °С. Растворимые углеводы определяли по методикам, содержащимся в работе [7], органические кислоты — в [4], пектин — в [6]. После замораживания при —40 °С сумма растворимых углеводов (моно- и дисахаридов) в моркови и баклажанах уменьшалась, а в перце возрастала (табл. 1). Во всех овощах растворимые углеводы лучше сохранялись после замораживания в жидком азоте. К концу хранения содержание растворимых углеводов в замороженных овощах снизилось на 30 %, оставаясь несколько выше в образцах, замороженных в жидком азоте. Это свидетельствует о расходовании углеводов на остаточное дыхание и другие процессы. Некоторое увеличение содержания растворимых углеводов в перце в процессе холо-
Таблица 1 Таблица 2 Состояние овощей Свежие Свежезамороженные Замороженные через 1 мес хранения через 5 мес хранения Температура раживания, °С —40 — 196 —40 — 196 1—40 — 196 Массовая доля суммы растворимых углеводов, % к сухой массе продукта Перец 44,45 46,77 40,08 42,22 | 42,59 31,70 1 32,59 Морковь 60,21 55,06 55,77 56,01 56,50 36,28 39,70 Баклажаны 46,40 29,56 30,66 27,82 41,54 31,25 32,98 дильного хранения можно рассматривать как одно из важных звеньев защитного механизма растительных клеток при продолжительном воздействии на них низких температур [5]. В сливах в процессе замораживания сумма растворимых углеводов снижалась на 5—7 %, причем меньше потерь было в плодах, замороженных в жидком азоте (табл. 2). К концу хранения содержание углеводов в сливах, замороженных в разных условиях, выравнивалось. Наиболее высокая сумма растворимых углеводов в сливах наблюдалась к четырем месяцам хранения. Потери составили 12 % от первоначального содержания. Это время можно считать оптимальным для холодильного хранения слив. Потери растворимых углеводов при замораживании яблок в любых условиях не превышали 15—20 % (см. табл. 2). Несколько лучшая сохраняемость отмечена у плодов в камере с температурой —40 °С [1]. Увеличение содержания растворимых углеводов на четвертом месяце холодильного хранения яблок свидетельствует о протекании процессов гидролиза высокомолекулярных полисахаридов. Этот срок хранения для яблок также можно считать оптимальным по данному показателю. Состояние плодов Свежие Свежезамороженные Замороженные через 1,5 мес хранения через 4 мес хранения через 5,5 мес хранения через 8,5 мес хранения Температура замораживания, °с —40 — 196 —40 — 196 —40 — 196 —40 i —196 —40 — 196 Массовая доля суммы растворимых углеводов, % к сырой массе продукта Сливы 47,55 41,77 44,97 43,17 39,83 40,47 43,41 34,39 29,93 29,27 31,81 Яблоки 60,95 54,66 58,74 51,84 46,94 53,42 53,12 45,35 50,55 45,83 46,11 При исследовании влияния холодильной обработки на содержание органических кислот в перце (табл. 3) установлено [4], что в процессе его замораживания содержание большинства ди- и трикарбоновых кислот возрастает, причем наиболее интенсивно при замораживании в жидком азоте. В случае медленного замораживания на увеличение органических кислот в перце в основном влияют процессы, происходящие при холодильном хранении, а в случае быстрого — процессы, происходящие при замораживании. При хранении замороженного перца содержание одних органических кислот увеличивалось, других уменьшалось, в целом же к концу хранения оно оказалось выше первоначального. Это свидетельствует о сохранении пищевой ценности по этому показателю. Содержание растворимого и нерастворимого пектина исследовали в свежих, свежезамороженных сливах, яблоках и перце, а также через один и шесть месяцев хранения при —20 °С. Нерастворимого пектина во всех видах свежих плодов было больше, чем растворимого [2]. Таблица 3 Состояние перца Свежий Свежезамороженный при —40 °С при —196 °С Замороженный черео 4 мес хранения Массовая доля органических кислот в глюконовой 41,8 24,5 48,7 55,5 28,8 винной 50,2 20,9 54,8 90,6 60,0 лимонной 20,9 69,0 62,1 130,0 64,4 перце, мг/100 г яблочной 18,8 28,3 136,2 100,0 71,6 сырой массы продукта щавелевой _ 14,9 109,6 72,2 24,4 фумаровой 19,6 97,4 50,3 20,2 21
В процессе замораживания в сливах и яблоках растворимого пектина становилось заметно меньше, а в перце оставалось столько же, сколько и было. Содержание нерастворимого пектина менялось аналогично. Изменение пектиновых веществ в процессе холодильного хранения оказалось незначительным. Различный характер биохимических изменений в плодах при холодильной обработке объясняется их индивидуальным биохимическим, в частности, ферментным составом. Таким образом, после длительного хранения содержание углеводов снижается, а органических кислот и пектина остается без изменений. Основные потери этих биокомпонентов происходят в процессе замораживания. Однако холодильная обработка дает возможность сохранить продукт в достаточной мере, чтобы использовать его для производства консервов. Холодильное хранение свыше восьми месяцев нецелесообразно, так как оно приводит к значительным потерям пищевой ценности исследованных овощей. Установленные изменения биохимических показателей позволяют предположить наличие в клетках растительной ткани в процессе замораживания и длительного холодильного хранения подвижной воды, необходимой для биохимических реакций. Для исследования состояния воды были выбраны перец сорта Болгарский 79 и зеленый горошек сорта Одесский 22 в связи с тем, что в них содержится достаточное количество биокомпонентов, играющих важную роль в обмене веществ и в перераспределении фракций связанной влаги. Состояние воды в овощах изучали по спектрам ядерного магнитного резонанса высокого разрешения протонов (ПМР) в диапазоне температур от 20 др —30 °С. Для получения спектров ПМР воды образцы растительной ткани в форме цилиндра диаметром 4,5 мм, заключенного в стеклянную ампулу того же диаметра, помещали между полюсами электромагнита спектрометра. При комнатной температуре спектр ПМР воды растительной ткани, снятый без вращения образца, представляет собой одиночную линию шириной на половине высоты Avi/2, значительно большей ширины сигнала ПМР чистой воды. Относительно большая ширина полосы поглощения протонов воды, находящейся в тканях зеленого горошка и перца, 22 обусловлена многокомпонентностью биологической системы. При снижении температуры до 0 °С ширина линии спектра ПМР меняется очень незначительно. При температуре несколько ниже 0 °С часть воды вымораживается, что подтверждается фактом уменьшения интенсивности сигнала ПМР (рис. 1). Полоса протонов воды, перешедшей в лед, очень широкая и не видна в спектре при дальнейшем снижении температуры. Ниже 0 °С спектрометр регистрирует только молекулы подвижной воды, связанной с биокомпонентами растительной ткани. Как показано ранее модельными исследованиями [3], в спектрах ПМР биологических объектов линия поглощения протонов Сахаров накладывается на линию поглощения протонов воды. Совмещенную линию подвергали графическому разложению на составляющие, после чего полуширину резонансной линии использовали для количественных измерений. При построении температурной зависимости ширины линии ПМР воды Рис. 1. Пары спектров ПМР воды перца (а) и зеленого горошка (б), полученные в одинаковых условиях; Н — напряженность магнитного поля
(рис. 2) предполагали, что основное влияние на форму сигнала при температурах ниже О °С оказывает магнитное диполь-дипольное взаимодействие резонирующих прогонов. Отсюда видно, что ширина линии определяется подвижностью молекул воды. Интересен тот факт, что на рис. 2 кривые замораживания и размораживания как для перца, так и для зеленого горошка не совпадают, т. е. характер температурной зависимости при замораживании и размораживании различен. Это свидетельствует о необратимости при льдообразовании и оттаивании растительной ткани. Однако, когда размораживание следует сразу же после замораживания, различия незначительны. Кривые замораживания и размораживания подобны, но смещены по оси температур и образуют гистерезисную петлю. Участок аномального изменения ширины линии на кривой размораживания зеленого горошка, т. е. уменьшение ширины линии с понижением температуры, выражен слабее. Это может быть объяснено, по нашему мнению, нарушением системы водородных связей между молекулами воды и гидроксильными >у 1 >/ / / / г 1 f , /7 ; // Л л II J г J ' и / 1 '< f2 \ i 20 0 -20 t,°C Рис. 2. Зависимость полуширины линии. ПМР Avj/2 от температуры / для перца (/) и зеленого горошка B) (стрелками указано направление изменения температуры) группами Сахаров и белков, которое сопровождается частичным разрушением коллоидной системы из белкового геля, образовавшегося при понижении температуры в тканях зеленого горошка. Разрушение коллоидной системы растительной ткани влечет за собой нарушение проницаемости клеточных мембран, что и определяет эффект необратимости замораживания. Ширина линии ПМР воды в зеленом горошке и перце после размораживания до температуры 5 °С меньше, чем ширина линии при той же температуре до замораживания. Это вызвано, очевидно, перераспределением после размораживания фракций воды с разной степенью связи с биоматериалом. Судя по ширине линии поглощения ПМР, содержание связанной воды в зеленом горошке до замораживания была несколько больше, что объясняется целостностью всех внутриклеточных структур. По кривым замораживания и размораживания перца видно, что структурные нарушения в клетках ткани у него выражены более значительно, чем у зеленого горошка. Этот эффект можно объяснить большим содержанием слабосвязанной воды и менее плотной структурой ткани перца. Эффект необратимости процесса холодильной обработки, определяемый по смещению кривой размораживания от кривой замораживания в сторону положительных температур, в тканях перца проявляется также более заметно, причем кривая размораживания на участке от —5 до —8 °С показывает аномальное изменение ширины линии, выраженное значительно меньше, чем на кривой замораживания. Это, как уже говорилось, свидетельствует о нарушении системы водородных связей, разрушении внутриклеточных мембран и всей коллоидной системы клетки. Различия в реакции тканей перца и зеленого горошка на действие низких температур можно объяснить влиянием их биохимического состава и структуры. На кривых замораживания и размораживания видно, что для одной и той же температуры полуширина линии ПМР для перца значительно больше, чем для зеленого горошка. Таким образом, по данным спектров ПМР воды можно сделать вывод, что большее содержание белка в тканях зеленого горошка и более плотная их структура препятствуют вымерзанию 23
связанной воды больше, чем наличие пектиновых веществ в тканях перца. Судя по спектрам ПМР, замораживание перца и зеленого горошка сопровождается нарушением связи воды с биокомпонентами клетки, что приводит к уменьшению количества связанной воды. Отсюда следует, что степень обратимости процесса замораживания зависит от содержания в растительных тканях соответствующих биокомпонентов. Список использованной литературы 1. Загибалова Т. Д. Изменение содержания растворимых углеводов при холодильном консервировании яблок и слив.— В кн.: Биохимические и биофизические исследования пищевых продуктов при холодильном консервировании. Л., 1985, с. 13—19. 2. Загибалова Т. Д., Манк В. В. Исследование пектиновых веществ и состояния воды по данным ЯМР при холодильном консервировании перца, яблок, слив.— В кн.: Повышение технологической эффективности холодильной обработки и хранения пищевых продуктов. Л., 1984, с. 130—139. 3. Загибалова Т. Д., Манк В. В., Кротов Е. Г. Исследование методом ядерного магнитного резонанса процесса льдообразования при замораживании и холодильном хранении овощей.— В кн.: Холодильная техника и технология. Киев, 1979, вып. 28, с. 85—88. 4. Кротов Е. Г., Загибалова* Т. Д. Влияние низких температур на содержание органических кислот в перце и баклажанах.— Изв. вузов. Пищевая технология, 1973, № 2, с. 32—35. 5. Кротов Е. Г., Загибалова Т. Д. Влияние отрицательных температур на содержание растворимых углеводов в перце, моркови и баклажанах.— В кн.: Холодильная обработка и хранение пищевых продуктов. Л., 1978, с. 8—11. 6. Методика количественной бумажной хроматографии Сахаров, органических кислот и аминокислот у растений.— М.— Л.: Изд-во АН СССР, 1962.— 27 с. 7. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков, В. В. Арасимович, М. И. Смирнова-Иконникова, И. К. Мурри.— М.— Л.: Сельхозгиз, 1952.— 520 с. 8. Применение методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для исследования состояния воды в растительных продуктах / Н. А. Головкин, А. Ф. Бабкин, X. Сагдуллаев и др.— В кн.: Холодильная обработка и хранение пищевых продуктов. Л., 1978, с. 116—130. УДК 664.8/.9.002.64.037.1:536.24.001.24 ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЕМКОСТИ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ Канд. техн. наук Е. М. ДРОНОВ, канд. техн. наук А. М. КОРЕНЕВ На продолжительность процесса охлаждения кулинарных изделий в функциональных емкостях (ФЕ) с герметичными крышками оказывают влияние разные факторы. Ранее были опубликованы результаты исследований влияния таких факторов, как параметры охлаждающей среды и вид кулинарных изделий [3]. В настоящей работе, являющейся продолжением этих исследований, проанализировано влияние толщины слоя охлаждаемых изделий в ФЕ на продолжительность процесса. Согласно ТУ 28—42—85 [5], кулинарные изделия после приготовления расфасовывают в ФЕ первого модуля высотой 65 мм (Е1Х65 СЭВ 763—77) для последующего охлаждения, хранения и транспортировки. Масса кулинарных изделий в одной ФЕ не должна превышать 5 кг. Поскольку объем ФЕ равен 0,009 м3 (крышка заглублена на 5 мм) и плотность исследованных кулинарных изделий в основном больше 1000 кг/м3 [2, 3], высота их слоя меньше высоты внутреннего объема ФЕ, т. е. 2б<//. Процесс отвода тепла от кулинарных изделий в этом случае отличается от процесса, когда ФЕ заполнена полностью. Из-за воздушной прослойки между крышкой и поверхностью кулинарных изделий тепло по-разному отводится от их верхних и нижних слоев. Если процесс охлаждения нижних слоев определяется теплопроводностью, то верхних — теплопроводностью, конвекцией, испарением влаги с поверхности кулинарных изделий и орошением их холодными каплями воды, конденсирующейся на нижней поверхности крышки (рис. 1). Для аналитического описания процесса охлаждения необходимо определить условия отвода тепла от верхней поверхности кулинарных изделий. Теиломассообменные процессы в паровоздушной прослойке между кулинарном изделием с температурой верхнего слоя /2бт и крышкой ФЕ с темпера- 24
Рис. 1. Вспомогательная схема к аналитическому описанию процесса охлаждения кулинарных изделий в не полностью заполненной функциональной емкости с герметичной крышкой турой t протекают в условиях естественной конвекции. При этом t26x всегда больше t , и тепломассообмен интенсифицируется за счет конвективных токов. Суммарное термическое сопротивление при передаче тепла от кулинарного изделия к крышке складывается из термических сопротивлений паровоздушной прослойки и конденсатной пленки на крышке: A) где h К и Я^- высота паровоздушной прослойки, м; толщина конденсатной пленки на крышке, м; эквивалентный коэффициент теплопроводности соответственно паровоздушной прослойки и конденсата, Вт/(м.К). Эквивалентный коэффициент теплопроводности паровоздушной прослойки при отсутствии передачи тепла излучением определяется по формуле [4] где е — коэффициент, учитывающий влияние конвекции; А, — коэффициент теплопроводности паровоздушной прослойки, Вт/ (м • К). Результаты расчетов коэффициента е в зависимости от перепада температур А/=/2б т—L х и высоты паровоздушной прослойки h при ее средней расчетной температуре / =20 °С приведены в таблице. рп При высоте паровоздушной прослойки менее 0,01 м и перепаде между температурами теплопередающих поверхностей до 30 °С в прослойке отсутствуют конвективные токи. При охлаждении кулинарных изделий перепад температур А/ изменяется во времени, поэтому при расчете процесса охлаждения следует принимать усредненные значения коэффициента конвекции и суммарного термического сопротивления. Ниже приведены средние значения суммарного термического сопротивления: км 1R, м2-К/Вт 0,001 0,0025 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 Изменение высоты г ослойки с 10 до 1 0,039 0,096 0,209 0,331 0,406 0,448 0,483 0,508 1аровозду1 мм прив к уменьшению 2/? почти в 10 раз. Толщина слоя конденсатной пленки на крышке изменяется как по времени, так и по площади крышки от бк=0 мм до размера, равного предотрывному диаметру капли (для наших условий DOTp=6,56 мм). Термическое сопротивление конденсатной пленки на крышке на порядок меньше термического сопротивления паровоздушной прослойки даже при й=0,001 м, поэтому можно принять, что на условия теплообмена между верхней поверхностью кулинарных изделий и охлаждающим воздухом оказывает влияние только паровоздушная прослойка в ФЕ. Аналитическое решение задачи теплопроводности при рассмотрении слоя кулинарных изделий в качестве однородной влажной неограниченной пластины, помещенной в ФЕ с герметичной крышкой (см. рис. 1), получено методом интегральных преобразований Лапласа при граничных условиях 3-го рода. Для верхней поверхности At, °C 5 10 20 30 0,00 1 1 1 1 0,0025 1 1 1 1 0,005 1 1 1 1 е при Л, м 0.01 1,00 1,04 1,24 1,37 0,02 1,47 1,75 2,07 2,29 0,03 2,00 2,37 2,81 3,11 0,04 2,47 2,95 3,48 3,85 0,05 2,92 3,48 4,41 4,59 25
слоя с координатой х=28 уравнение теплообмена дополнено двумя членами, учитывающими влияние испарения влаги с поверхности кулинарных изделий и орошение ее холодными каплями конденсата на процесс охлаждения: в,, *0 *х х 1 | Qh — Qk i 'о-'в "*" 1+BI1(B!2C)-1 "r dt ^+A(t26x-tHT) + !^^=0, B) где Л=B/?Яки)-1; К. и — теплопроводность кулинарных изделий, Вт/(м-К); г — скрытая теплота фазового перехода, Дж/кг; Их — интенсивность испарения влаги с поверхности кулинарных изделий, кг/(с-м2), Ят«(Яо-#в)е-*Ч-Яж; #о и #к—начальная и конечная интенсивность испарения влаги, кг/(с-м2); К — коэффициент, характеризующий изменение интенсивности испарения влаги с поверхности кулинарных изделий, 1/с; q — тепловой поток, отводимый от кулинарных изделий падающими каплями конденсата, Вт/м2, <7=ст(/2вт—*нт); с — удельная теплоемкость воды, кДж/(кг.К); т — интенсивность массообмена между конденсатом на крышке ФЕ и поверхностью кулинарных изделий, кг/(с-м2). Для оценки влияния q на процесс охлаждения кулинарных изделий было рассчитано количество влаги, испарившейся с поверхности воды Мн и удерживающейся на нижней поверхности крышки Мк благодаря действию сил поверхностного натяжения, при охлаждении в ФЕ Е1Х65 от начальной температуры /0=75 °С до конечной температуры в центре слоя ^Тк = 10 °С при различных параметрах охлаждающего воздуха и толщине слоя воды. Расчет выполнен по методике, изложенной в работе [6], и экспериментальным термограммам изменения температур крышки ФЕ, слоя воды у верхней поверхности кулинарных изделий и паровоздушной прослойки. Установлено, что Мк не менее чем в 10 раз больше Л1и. На основании этого в дальнейших расчетах было принято, что Изменение избыточной относительной температуры кулинарных изделий при охлаждении воздухом с постоянной температурой /в и скоростью wB описывается следующим уравнением: + 0(Qh-Qk) (л/Pd cos yPd gjj-l- + Bii sin л/Pd^) exp (—PdF0) — - ?{AH[i + {Q'M-Q'l-(Qm-Qj X X-Pd^-I + Bn ) (cos iin-^ + + -^i-sinjin^) exp (—n2„Fo), C) где (y_ H&R . ***- c(t0-tb) ' /-> _, (я0-як)га/?. v" c(t0-tB) • q; _ И/ Q*= o(<o-<b) ' (И0-Ик)г «Со-<в) ' C=(l+Bi2/Bi,)-'; RS _ «26 . Rj _ 26 . лк. и 4«л«. и D=Bi2C[(Bi,+Bi2C)VPd cos VPd+ + (Pd+Bi,Bi2C) sinVPd]-1; Am B„ n„ — см. в [3]. Результаты расчета по уравнению C) при г=0 ^но= ^260= ^о=75 °С; *нтг—*в» *2бт„—5 С; при т=тк при т>0 а также результаты эксперимента показаны на рис. 2. Расчет выполнен на миниЭВМ «Электроника ДЗ-28». Программа реализована на языке диалоговых систем бэйсик. Экспериментальные исследования процесса охлаждения кулинарных изделий в ФЕ в потоке холодного воздуха осуществляли в прямоугольной аэродинамической трубе, установленной в опытно-промышленном образце шкафа интенсивного охлаждения ШХ- И. Скорость охлаждающего воздуха WB изменялась от 1,67 до 7,6 м/с, температура /в от -15 до 0 °С, толщина слоя кулинарных изделий 26 от 20 до 60 мм. В экспериментах использовали ФЕ El X40; Е1Х65 и Е1 ХЮ0. Экспериментальные и расчетные термограммы имеют идентичную форму 26
t,v sn ьо 20 V> \ \ \ 1 kv \ k< 4< ^ «^ Et 60 bO 20 4b V \ 1 L Г \ N, V -Jj vj I—1 0 4*|v fim— L/A— rt/r^ «9L <?* Яч \S \ V U4 4 or ^ 1 J> i4» Л1 ,v ^J 0 t,v 60 w 20 0,5 to 5 w 14 La r,** uJ 0,5 f ? 1.0 tom4 Рис. 2. Изменение температуры в центральном слое кулинарных изделий B6=40 мм) при охлаждении в функциональной емкости Е1Х65 воздухом с температурой /в=—5 °С и скоростью адв=5 м/с: а — группа 1а; ф— группа 16; в — группа 2; г — группа 3; О экспе- рим* /т; расчет; расчет Цз учета испарения влаги с поверхностей- кулинарных изделий (см. рис. 2). Максимальное среднеквадратичное отклонение расчетных и экспериментальных температур в центральном слое изделия составляет ±4,2 °С, минимальное ±2,1 °С. Продолжительность процесса отличается незначительно: для кулинарных изделий группы 1а (суповые основы и тушеная капуста) в среднем й? 8,44 %, группы 16 (концентраты компотов) — на 5,7 %, группы 2 (рассыпчатые каши) — на 13 %, группы 3 (мясные блюда в соусе и картофельное пюре) — на 11,25%, группы 4 (жареная рыба) — на 8,35 %. Следовательно, полученное уравнение C), с уточненными в результате экспериментальных исследований значениями начальной интенсивности испарения влаги, можно использовать для анализа процесса охлаждения кулинарных изделий в не полностью заполненных ФЕ с герметичными крышками. Различие условий отвода тепла от нижней и верхней поверхностей кулинарного изделия приводит к асимметрии температурного поля по высоте относительно его центрального слоя. Нижние слои охлаждаются быстрее х,км J0 20 /О 30 20 **s у? zsp \Х Jv\ у/Х*5мин i 1 est ч 1 f V 20 ?0 60 txt,°C го ч— \ Тч Т4" x^NZ =¦». &Г-5мин\ ^<Т/С 4 Г •> То 20 ?0 60 txrt°C х,мм 50 ?0 30 20 10 О Г" ~} N^ vk Ьф^ЛЖ ч ^^v/ 70 X V ч rxjz7 ' Чх /\ V*tOMtth а 1 «Ъ 1 1 То го ?0 60 txr,°C Рис. 3. Распределение температуры txx по высоте слоя кулинарных изделий группы 16 в промежуточные моменты процесса охлаждения: а - *в=— 5,7 °С, шв=5,2 м/с; б — tB= =—5,7 °С, шв=5,2 м/с; в — *в=— 5 °С, шв=3 м/с; эксперимент; расчет верхних (рис. 3). Теплая зона в процессе охлаждения смещается в центральную и верхнюю часть кулинарных изделий. Перепад между температурами нижних холодных и самых теплых слоев к концу процесса охлаждения составляет 12—20 °С. При достижении температуры в центральном слое 10 °С нижние слои могут иметь температуру ниже криоскопической. В рассматриваемом случае окончание охлаждения следует устанавливать не по температуре в центральном слое, а по среднеобъемной температуре ку линарных изделий Т„ которая не дол ж на превышать 7 °С [1], т. е. должна лежать ниже температурной границы развития патогенных микроорганизмов Сопоставление расчетных и экспери ментальных термограмм для крышки ФЕ, верхнего и центрального слоев кулинарных изделий показало, что в начальный период охлаждения, при *охл<1800 с, расчетные температуры г
Рис. 4. Номограммы продолжительности охлаждения кулинарных изделий: а — группа la; б — группа 16; /, 2, 3, 4 — соответственно а>в=1, 3, 5, 7 м/с; при *в=0 °С; при /в=—5 °С; при *в=—10 °С температуре охлаждающего воздуха, т. е. *но==:*в' Эти данные были использованы для пересчета начальной интенсивности испарения влаги Но с поверхности кулинарных изделий и коэффициента К и учтены при анализе процесса охлаждения кулинарных изделий в не полностью заполненных ФЕ с герметичными крышками. 28 верхнего и центрального слоев изменяются быстрее экспериментальных (см. рис. 2, б, г) из-за допущения *н0 = =/* Действительная температура крышки tH0 зависит от параметров охлаждающего воздуха и толщины слоя кулинарных изделий и лежит в пределах от 30 до 45° С при изменении скорости воздуха от 1 до 5 м/с. При t?>B>5 м/с ее можно принять равной
2В, мм JO 20 10 ?1**0 ^%? jJg0^b J \ *<20?^ ^^^"^ - ^~ -z^z^^Z ^^^^^L-— ¦*"*'" •"¦ f ^¦«¦-=5.—1 ^^"- S^> ^/ ! —- —¦—1 «* ^w* ч EfxSS Рис. 5. Номограммы продолжительности охлаждения кулинарных изделий: а — группа 2; б — группа 3 (остальные обозначения см. рис. 4) На основе расчетов, проведенных на ЭВМ, построены номограммы (рис. 4— 6) продолжительности охлаждения кулинарных изделий тохл от начальной температуры /0=75 °С до среднеобъем- ной fTK=7 °C (при условии, что температура нижних слоев выше криоско- пической температуры кулинарных изделий) в зависимости от толщины слоя 26 и параметров охлаждающего воздуха tB и дов. С учетом криоско- пической температуры [3] для кулинарных изделий групп 1а, 2, 3 и 4 была принята температура охлаждающего воздуха /в=—5-т-О °С, а для изделий группы 1 б — *в=—104—5 °С. С помощью номограмм можно выбрать режим охлаждения кулинарных изделий в зависимости от высоты слоя, модуля ФЕ и параметров охлаждающей среды. На основании выполненных аналитических и экспериментальных исследований охлаждения кулинарных изделий 2»
FfxW * *охл> ч Efx65 * ?охл> ч Рис. 6. Номограмма продолжительности охлаждения кулинарных изделий группы 4 (обозначения см. рис. 4) в ФЕ можно сделать следующие выводы. — Продолжительность процесса зависит не только от параметров охлаждающего воздуха, вида кулинарного изделия, но и от толщины слоя и высоты ФЕ. Поскольку на продолжительность процесса охлаждения оказывает влияние высота паровоздушной прослойки, целесообразно использовать ФЕ с размерами, близкими к толщине слоя кулинарного изделия, т. е. 26=//. — При одинаковой толщине слоя кулинарные изделия быстрее охлаждаются в ФЕ меньшей высоты, поскольку в этом случае меньше высота паровоздушной прослойки. — При высоте паровоздушной прослойки более 2—3 мм основной поток тепла отводится через дно ФЕ, что приводит к асимметрии температурного поля относительно центрального слоя. — На процесс охлаждения оказывает влияние испарение влаги с поверхности кулинарных изделий. Продолжительность охлаждения кулинарных изделий, рассчитанная без учета этого фактора, больше экспериментальной на 30—50 % (см. рис. 2). — В целях уменьшения энергозатрат и улучшения качества охлаждаемых кулинарных изделий функциональные емкости необходимо наполнять так, чтобы крышка касалась поверхности кулинарных изделий. — Для эффективного охлаждения кулинарных изделий, которые расфасовывают тонким слоем, лучше использовать емкости небольшой высоты, например Е1Х40. Список использованной литературы 1. Алмаши Э., Эрдели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.—408 с. 2. Гинзбург А. С, Громов М. А., Красовская Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов.— М.: Пищевая промышленность, 1980.— 288 с. 3. Дронов Е. М., Коренев А. М. Охлаждение готовых блюд в функциональных емкостях.— Холодильная техника, 1984, № Н, с. 23—27. 4. Михеев М. А., МихееваИ. М. Основы теплопередачи.— М.: Энергия, 1973.— 320 с. 5. Охлажденные блюда и гарниры в функциональных емкостях для общественного питания. ТУ 28-42—84 (на опытную партию). 6. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник.— М.: Энерго- издат, 1982.— 512 с. 30
В порядке обсуждения УДК 637.5.037.0G4.162 К ОПРЕДЕЛЕНИЮ УСУШКИ ПРИ ХОЛОДИЛЬНОМ ХРАНЕНИИ МЯСОПРОДУКТОВ Д-р техн. наук, проф. А. М. БРАЖНИКОВ Проблема определения истинного размера усушки мяса и мясопродуктов при холодильном хранении весьма существенна и актуальна. Надежный метод, позволяющий рассчитать эту величину, является одной из необходимых предпосылок для разработки технических и организационных мероприятий по сокращению потерь продуктов от усушки на современных производственных и распределительных холодильниках. Вынесенная редакцией журнала на обсуждение статья И. Г. Алямовско- го, Hi М. Вербицкой и А. П. Еркина («Холодильная техника», 1985, № 12, с. 24—27) рассматривает частный, но наиболее острый вопрос определения усушки замороженных мясопродуктов при краткосрочном (меньше месяца) хранении. Остановимся на принципиальных положениях, содержащихся в данной статье. Ее авторы по существу отказываются от расчета усушки мясопродуктов в условиях реального производства с помощью аналитических соотношений. Такой отказ не связан ни с качеством аналитических зависимостей, ни с чисто вычислительными проблемами. Единственная его причина — принципиальная трудность надежного определения исходных данных (реальных теплопри- токов в камеру хранения, геометрических характеристик сохраняемых объектов и пр.) при существующей организации холодильного хранения. Высказанная И. Г. Алямовским с соавторами точка зрения заслуживает, на наш взгляд, одобрения. Видимо, целесообразно аналитические зависимости по определению усушки использовать лишь в научно-исследовательских работах, при обучении студентов, разработке систем охлаждения и пр. Усушку в производственных условиях можно определить только на основе нормативных материалов, получаемых по результатам усредненных экспериментальных наблюдений. Авторы обсуждаемой статьи считают возможным изменение формы, в которой представляются нормативные материалы, и предлагают заменить дискретные значения нормируемой усушки (по месяцам, кварталам и т. д.) непрерывной функцией, характеризующей изменение интенсивности усушки в течение года. Такая функция может быть представлена как графически, так и аналитически, т. е. в виде формулы. На наш взгляд, подобное изменение формы представления нормативных материалов позволит снять целый ряд спорных вопросов при определении усушки за короткие периоды хранения. Однако сама процедура расчета дифференцированных по коротким срокам E дней) норм усушки содержит вынужденное (из-за недостатка информации) логическое противоречие. Авторы аппроксимируют непрерывную функцию на основании 12 ее дискретных значений (среднемесячных норм усушки). Далее, используя полученную кривую как базовую, они аппроксимируют ее ступенчатой функцией с более мелким шагом квантования E дней), т. е. фактически задают функцию изменения усушки большим числом дискретных значений. Ясно, что точность аппроксимации с более мелким шагом квантования не будет очень высокой. Для того, чтобы функцию изменения интенсивности усушки можно было считать нормативной и аппроксимировать ее с любым, соотнесенным с периодом хранения, шагом квантования, необходимо саму функцию получить независимым от норм усушки методом. Например, для получения этой функции можно использовать существующие аналитические методы расчета, вводя в них данные о климатических условиях, режимах хранения, теплообмене через дверные проемы и пр. Соотнесение средних значений потерь, определенных по функции изменения интенсивности усушки, с нормативными могло бы служить проверкой способа вычисления функции. Таким образом, предложение авторов об изменении формы представления нормативных материалов заслуживает внимания и требует дальнейшей разработки. 31
За экономию и бережливость УДК 641.546.44 004.183 ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ БЫТОВЫХ КОМПРЕССИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ НА РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Канд. техн. наук Ю. Ф. КИСЕЛЕВ, А. В. КРЯЧЕК, В. М. ОПАНАСЮК При проектировании новых типов бытовых холодильников для оценки их технического уровня необходимо знать предполагаемый расход электроэнергии, который зависит от ряда параметров [1, 2, 4]. Для определения влияния различных параметров на расход электроэнергии при эксплуатации бытовых компрессионных однокамерных холодильников авторами были рассмотрены результаты их испытаний, проведенных в Государственном испытательном центре электробытовых машин и приборов за 1975— 1985 гг. Были проанализированы многочисленные экспериментальные данные, полученные для 10 типов холодильников (более 60 моделей), выпускавшихся с 1975 до 1985 гг., объемом V от 120 до 300 дм3, имеющих теплоизоляцию с коэффициентом теплопроводности А, от 0,024 до 0,058 Вт/(м-К), толщиной «6 от 30 до 60 мм. При этом перепад температур А/ находился в »диапазрне от 20 до 27 °С. Расход электроэнергии определяли при температуре окружающего воздуха 32 °С и средней температуре в холодильной камере 5 °С. В результате анализа полученных данных установлено, что наиболее существенное влияние на расход электроэнергии N оказывают общий объем холодильника V, коэффициент теплопроводности теплоизоляции А, и ее средняя толщина б, а также перепад между температурой наружного воздуха и средней температурой в холодильной камере Д/. Зависимость расхода электроэнергии от объема холодильника представлена на рис. 1. Как и следовало ожидать, расход электроэнергии существенно возрастает с увеличением объема холодильника и аппроксимируется кривой: ДГ=СК0,57) A) где С — постоянный коэффициент. Обработка экспериментальных данных с использованием метода наименьших квадратов [5] показала, что они удовлетворительно описываются зависимостью вида: #=1,06ехр [0,0029V]. B) При этом разброс данных не превышает ±22 %. Известно, что тепловые потери Q через ограждения холодильного шкафа могут быть определены по уравнению Фурье: Q=kFAty C) где k — коэффициент теплопередачи, *~~ l/ai+6/A,+ l/a2' си, аз — коэффициенты теплоотдачи снаружи и внутри холодильника при свободной конвекции воздуха; /; — полная площадь теплообмена. Из анализа уравнения C) видно, что коэффициент теплопроводности теплоизоляции А,, ее средняя толщина б, перепад температур Д? оказывают определяющее влияние на расход электроэнергии, так как численное значение термического сопротивления теплоизоляции 8/Х более чем на порядок выше значений других составляющих, учитывающих теплообмен при свободной конвекции воздуха а. На рис. 2. дана обобщающая зависимость расхода электроэнергии от N, кВт ч/cum J,0r | | 1 1 1 1 1 1 1 Г 120 М 160 160 200220 2W 260 280 300 У,дм3 Рис. I. Зависимость расхода электроэнергии от объема бытовых компрессионных однокамерных холодильников: • — данные Государственного испытательного центра; О — данные, приведенные в [4] 32
lgN-0,0253 0,00005* 1 — 4 — 7 — 10 — КШ-120; КШ-180; КШ-240; кш-зоо 2 - 5 - 8 - - КШ-140 - КШ-200 - КШ-260 '* 1 1 ' ¦ '—3—' 2000 3000 Ш70 5000 6000 7000 "f At V Рис. 2. Обобщающая зависимость расхода электроэнергии от основных параметров бытовых компрессионных холодильников различных типов —" " ~ з — КШ-160 6 — КШ-220: 9 — КШ-280 основных параметров бытовых компрессионных холодильников различных типов, которая с учетом уравнения B) может быть представлена в следующем виде: #т= 1,06 ехр [0,000125 -?- MV], D) где NT — расход электроэнергии в базовом году, кВт-ч/сут. При этом разброс экспериментальных данных не превышает ±30 %. Анализ большого количества фактических результатов за десятилетний период показал, что наблюдается тенденция к снижению расхода электроэнергии при эксплуатации холодильников. Это подтверждается рйс. 3, на котором приведена зависимость расхода электроэнергии от времени выпуска холодильника «Смоленск» типа КШ- 120. Она может быть аппроксимирована кривой вида: #=Ст-°.°5. Расход электроэнергии снижается в результате улучшения качества выпускаемых холодильников, совершенствования технологии производства, применения более прогрессивных теплоизоляционных материалов и т. д. После обработки экспериментальных данных с применением методов математической статистики была получена зависимость расхода электроэнергии от времени выпуска: N=Nxex[) [—0,0094т], E) где т — время, отсчитываемое от базового года. С учетом зависимости D) уравнение E) может быть представлено в виде: #=1,06 ехр [0,000125 ^AtV—0,0094т]. 6 F) NfKBm-4 /cym 0,5 , 1978 1979 1980 1981 1982 1983 198* Г,год Рис. 3. Зависимость расхода электроэнергии от времени выпуска холодильника «Смоленск» типа КШ-120 # •L • ' i \ . -«г.—^ \ т\ !¦ »¦ А , V—%•-- Nt/Me 1978 1379 1980 1981 1982 1983 Ж Ш Рис. 4. Обобщающая зависимость расхода электроэнергии от времени выпуска бытовых компрессионных холодильников На рис. 4 дана обобщающая зависимость расхода электроэнергии от времени выпуска бытовых компрессионных холодильников. Таким образом, проведенные исследования позволили получить расчетные зависимости для ориентировочного определения расхода электроэнергии при эксплуатации бытовых компрессионных однокамерных холодильников с учетом основных конструктивных параметров, а также прогнозировать расход электроэнергии на период до 10 лет [3]. Список использованной литературы 1. Высоцкий Г. И., Зыков Г. С. Оценка технического уровня бытовых компрессной* ных холодильников по критерию технической эффективности.— В кн.: Электробытовые машины и приборы. Киев, 1974, с. 3—7. 2. Высоцкий Г. И., Соломко А. А. Зависимость расхода энергии бытовым холодильником от температурного режима и объема низкотемпературного отделения.— В кн.: Исследование и конструирование электробытовых машин и приборов. Киев, 1977, с. 11 —16. 3. Методические рекомендации по прогнозированию технико-экономических показателей новой техники. Киев, 1982.— 40 с. 4. Малые холодильные установки и холодильный транспорт. Справочник.— М.: Пищевая промышленность, 1978.— 238 с. 5. Румшинский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента.— М.: Наука, 1971.— 192 с. 33
Экономика и организация производства УДК 637.612.037.003.13 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КРАТКОСРОЧНОГО КОНСЕРВИРОВАНИЯ КОЖЕВЕННОГО СЫРЬЯ ХОЛОДОМ Канд. экон. наук В. И. ДАНИЛИН, канд. экон. наук А. Б. ЗДОРОВ За последние годы в кожевенном производстве произошли существенные изменения, которые характеризуются появлением новых машин и аппаратов, применением прогрессивных технологий. Однако наиболее распространенным способом консервирования кожевенного сырья по-прежнему остается маломеханизированный сухой посол. Этим способом консервируется около половины шкур крупного рогатого скота и две трети свиных и шкур мелкого рогатого скота. В ряде стран с развитой мясной промышленностью довольно широкое развитие получило краткосрочное консервирование шкур холодом [5]. В нашей стране на Могилевском мясокомбинате [3] шкуры крупного рогатого скота обрабатывают охлажденным раствором антисептика — кремнефтори- стого натрия, что позволяет сократить потребность в производственных площадях, уменьшить трудоемкость обработки сырья, снизить его себестоимость. Недостатком данного способа является «набухание» шкур при обработке и хранении в водном растворе. Поэтому краткосрочное консервирование их холодом в воздушной среде представляет особый интерес. Консервирование шкур можно осуществлять путем замораживания и охлаждения. Замораживание (до —20— -=—30 °С) тормозит всякое развитие бактерий и ферментативную активность, но отрицательно влияет на качество сырья: изменяется пористость и плотность кож, что приводит к возникновению такого порока, как быдлость. При размораживании шкур возможна их значительная бактериальная обсе- чененность. Анализ отечественных и зарубежных литературных источников [2, 5] показал, что при охлаждении порча сырья 34 уменьшается в связи с торможением автолитических и бактериальных процессов. При краткосрочном консервировании с помощью охлаждения шкуры непосредственно после съемки взвешивают и конвейером подают в туннель с температурой воздуха —1 °С. Расчетное время охлаждения 20 мин. В течение этого времени температура шкур снижается до 2 °С, после чего их складируют в штабель. Срок хранения до трех недель. Применение данного способа позволяет полностью сохранить первоначальные качества сырья, значительно сократить расходы. Было проведено сравнение экономической эффективности консервирования кожевенного сырья холодом вышеописанным способом (проектируемый вариант) с применяемым в производстве сухим посолом шкур в рулонах (базовый вариант). Технологические процессы базового и проектируемого вариантов во многом схожи, но вместе с тем имеются и существенные различия. Так, идентичны процессы первичной обработки шкур. Но на консервирование шкур холодом на конвейере требуется 20 мин, а на консервирование поваренной солью — 7 сут. На основе предварительной разработки технологов и конструкторов предложено оборудование для холодильной обработки кожевенного сырья — туннельная камера. Габаритные размеры туннеля рассчитывали исходя из следующих параметров. X Объем производства кожевенного сырья в смену, т (шт.) 8D00jf Средняя масса шкуры, кг 20 Длина шкуры, м 3 Температура охлаждения, °С —1 Время охлаждения 1 шкуры, мин 20 Количество шкур, охлаждаемых за 1 ч, шт. 50 Количество шкур в туннеле в течение цикла охлаждения, шт. 17 Количество шкур на 1 м конвейера, шт. 3 Скорэсть движения конвейера, м/мин 0,3 Установленная мощность электродвигателей, кВт 10 Кроме того, в проектируемом варианте предусматривается автоматическая упаковка и погрузка сырья, транспортировка его в изотермических емкостях.
Таблица 1 Таблица 2 Статьи затрат Стоимость оборудования Доставка и монтаж оборудования Строительно-монтажные работы Всего Удельные капитальные затраты Единовременные затраты, руб., при консервировании кожевенного сырья в рулонах 15200 1520 5460 22180 11,55 холодом 10800 1080 4860 16740 8,72 Эко номия 4400 440 600 5440 2,83 Экономическую эффективность рассчитывали в соответствии с «Методикой определения экономической эффективности использования новой техники, изобретений, рационализаторских предложений в мясной и молочной промышленности». В табл. 1 показана структура единовременных затрат при консервировании кожевенного сырья сухим посолом в рулонах и холодом. При этом в базовом варианте учитывали стоимость аппарата для рулонирования шкур, а в проектируемом — затраты на оборудование рассчитывали исходя из стоимости необходимой площади холодильной камеры и ориентировочной стЬи- мости пространственного конвейера для транспортирования шкур в камере. Как видно из данных табл. 1, капитальные вложения при проектируемом варианте значительно меньше, чем при базовом. При этом экономический эффект достигается за счет сокращения расходов на оборудование и уменьшения объема строительных работ (соответственно на 29 и 11 %). В целом же экономия капитальных вложений составляет 24,5 %, или 2,83 руб/т. Анализ данных по текущим статьям затрат (табл. 2) показывает, что основная доля экономии F5 %) в проектируемом варианте достигается благодаря отсутствию потребности во вспо: могательных материалах и значительному снижению расходов (на 31 %) по статье «Заработная плата». В качестве вспомогательных материалов по базовому варианту используется поваренная соль и антисептик — кремнефтористый натрий. По предлагаемому варианту взамен указанных материалов применяется холод. На охлаждение 1 т шкур (по результатам калорического расчета) необходимо Статьи затрат На консервирование электроэнергия холод заработная плата амортизационные отчисления на оборудование на здания и сооружения вспомогательные материалы На транспортировку сырья На расконсервирование сырья предприятиями легкой промышленности Всего Текущие затраты, руб/т, при консер- | вировании кожевенного ' сырья в рулонах 23,84 0,08 — 13,10 1,93 1,70 0,23 8,73 12,93 ! 11,37 48,14 холодом 11,33 0,24 0,79 8,90 1,40 1,20 0,20 — 13,47 — 24,80 Экономия (+) Перерасход ( —) + 12,51 —0,16 —0,79 +-4,20 +0,53 +0,50 +0,03 +8,73 -0,54 + 11,37 +23,34 26,4 тыс. ккал (стоимость 1 тыс. ккал — 0,03 руб.), т. е. дополнительные расходы на холод составляют 0,79 руб/т. Это в 10 раз меньше расходов, необходимых на вспомогательные материалы при применении традиционных средств консервирования. Помимо затрат на «холод», в проектируемом варианте выше и затраты электроэнергии, однако в структуре себестоимости это составляет около 1 %. Укрупненная норма времени на обработку 1 т кожевенного сырья по действующей технологии 10,6 чел-ч. При использовании холодильной технологии на обработку и консервирование 1 т шкур на конвейерной линии затраты труда составляют 7,2 чел-ч. Таким образом, технологическая трудоемкость при новом способе консервирования снизится на 3,4 чел-ч. Производительность труда при этом возрастет на 47,2 %. Незначительная экономия достигается также за счет применения более дешевого оборудования и рационального использования производственной площади. При расчетах эффективности транспортировки кожевенного сырья на предприятия легкой промышленности были учтены средние данные за 1981 — 1985 гг. о радиусе и объемах перевозимого груза. Так, на расстояние 35
до 100 км перевозится третья часть сырья, поступающего на переработку, до 300 км — половина общего количества грузов, а до 1000 км — более чем две трети. Последнее взято как максимально возможное расстояние для перевозки охлажденного кожевенного сырья. При этом максимальный радиус доставки в обычных металлических контейнерах (без изотермических емкостей) принят равным 500 км. Рассчитанная исходя из стоимости тарифов на перевозку грузов, объемов реализуемого сырья и радиусов доставки сумма транспортных издержек (с учетом применения изотермического транспорта) по проектируемому варианту на 0,54 руб/т превышает затраты по базовому варианту. Затраты на расконсервирование кожевенного сырья на предприятиях легкой промышленности (отмока, золение и т. д.) составляют 11,37 руб/т продукции. При холодильном консервировании шкур эти затраты ликвидируются, что дает значительный народнохозяйственный эффект. Итак, анализ текущих затрат по трем основным этапам движения кожевенного сырья (консервирование, транспортировка, расконсервирование) показывает значительную экономическую эффективность применения холода — 23,34 руб/т продукции. Вместе с тем внедрение проектируемого варианта консервирования кожевенного сырья холодом потребует совершенствования межотраслевых экономических взаимоотношений. Об этом свидетельствуют, в частности, экономические взаимоотношения Могилевского мясокомбината с кожевенным заводом. Дело в том, что последний получает от внедрения нового метода сдачи сырья в охлажденном состоянии экономию в размере 29,4 руб. на 1 т продукции, которая складывается из 11,4 руб. (за счет исключения операций по расконсервированию сырья) и 18 руб. (за счет снижения закупочных цен). В то же время мясокомбинат, несмотря на снижение себестоимости консервирования на 9,6 руб., терпит убытки, так как разница в цене посоленных и парных охлажденных шкур превышает на 8,4 руб/т достигнутое снижение себестоимости. Поэтому при внедрении метода краткосрочного консервирования шкур холодом (в воздушной среде) необходимо предусмотреть новые оптовые цены на охлажденное сырье. В противном случае ожидаемого эффекта мясная промышленность не получит. Размер общего экономического эффекта от консервирования кожевенного сырья холодом будет еще более значительным, если учесть, что при этом способе будут устранены пороки сырья, которые при базовом варианте, по данным «Союзглавлегпромсырье» при Мин- легпроме СССР, составляют 0,3 % от общего количества обработанных шкур [4]. Сюда относятся такие пороки, как прелины и солевые пятна [1], возникающие в результате применения соли в недостаточном или избыточном количествах. Повышение качества сырья (выход первосортных единиц) на 0,3 % увеличивает среднюю стоимость 1 шкуры на 0,069 руб. Экономический эффект будет равен 2,4 руб/т. С учетом этого экономическая эффективность от внедрения краткосрочного консервирования кожевенного сырья холодом составит 25,76 руб/т продукции. Капитальные вложения на внедрение предлагаемого метода консервирования шкур окупятся за 8 мес. Производительность труда при этом повысится на 47,2 %, что даст возможность высвободить 3—4 человека в производственном процессе. Список использованной литературы 1. ГОСТ 1134—73. Овчинно-шубное и кожевенное сырье. 2. Изюмов Д. Б., Радкевич Д. П. Совершенствование методов консервирования кожевенного и шубно- мехового сырья на мясокомбинатах: ОИ. Сер.: Мясная промышленность.— М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1983.— 56 с. 3. Цыбулько Н. П. Повышение качества кожевенного и шубно-мехового сырья на предприятиях Белоруссии.— Мясная индустрия, 1981, № 9, с. 5—7. 4. Эткин Л. С* Повысить качество кожевенного сырья.— Мясная индустрия, 1981, № 9, с. 19—20. 5. Viandes et produits carnes, 1984, 5, № 2, pp. 39—40. 36
НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.575.013:536.7 ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ АБСОРБЦИОННЫХ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРОВ 1 Д-р техн. наук, проф. В. В. ОНОСОВСКИЙ, В. Е. ФЕДОТОВ Использование вторичных тепловых энергетических ресурсов (ВЭР) часто связано с необходимостью преобразования их температурного уровня, что может быть осуществлено с помощью различных термотрансформаторов, в том числе и абсорбционного типа. На оценку целесообразности использования абсорбционных термотрансформаторов (АТТ — абсорбционных холодильных машин, работающих по циклу теплового насоса) существенно влияют показатели энергетической эффективности термодинамических циклов этих машин. Энергетическая эффективность зависит, с одной стороны, от принципиальных особенностей машин абсорбционного типа, которые достаточно полно определяются спецификой теоретических циклов АТТ, а с другой, — от наличия необратимых потерь в действительных процессах тепло- и мас- сообмена. Абсорбционный термотрансформатор (понижающий или повышающий) рассматривают обычно как термодинамическую систему, объединяющую тепловой двигатель и компрессионный тепловой насос [3,4]. Для того чтобы система их циклов была эквивалентна циклу АТТ, необходимо выполнить следующие условия [ 1,3]: применить в прямом и обратном циклах одно и то же рабочее вещество, обеспечить равенство удельных работ циклов, давлений, в интервале ^которых эти циклы осуществляются, а также * параметров состояния, при которых происходят процессы сжатия в обратном и расширения в прямом цикле. Чаще всего в качестве сравнительного цикла АТТ используют систему, включающую прямой и обратный циклы Карно. На рис. 1 представлены осуществляемые на одном рабочем веществе прямой /—2— —3—4 и обратный 5—6*—7—8 циклы Карно понижающего термотрансформатора, а на рис. 2 — прямой 6-— 7—8—6' и обратный 1—2—3—4—бициклы Карно повышающего термотрансформатора. При построении циклов принято, что температуры горячего источника гг1, нагреваемого объекта tr2 и окружающей среды /ос постоянны. При соблюдении равенства удельных работ циклов и расходов рабочего вещества в прямом и обратном циклах увеличивать удельную работу прямого цикла выше некоторого предела нецелесообразно, так как эта дополнительная работа не может быть использована для увеличения тепло- производительности обратного цикла. При фиксированных температурах окружающей среды и нагреваемого объекта удельная работа прямого цикла однозначно определяется значением температуры горячего источника и его теплофизическими свойствами. Следовательно, в этих условиях существует некоторое предельное значение температуры /г пр, превышение которого снижает энергетическую эффективность системы циклов. Значение trnp для повышающего и понижающего термотрансформаторов, работающих по циклу Карно, можно определить из условия равенства удельной работы прямого цикла и максимальной удельной работы обратного цикла аналогично тому, как это было сделано при рассмотрении совмещенных циклов Карно теплоиспользую- щей холодильной машины [1]. Зависимость эксергетического КПД понижающего и повышающего термотранс- t \ %1 t22 toe Л Р2 1 ! Ы I \\гЪ« 13' \j0 J ft \ J ! \ i 1 9 1 1 \ \ i 1 1 \ г V 1 г* 1 2 ffW 1 \f > » Рис. 1. Совмещенные термодинамические циклы понижающих термотрансформаторов в /, «-диаграмме Рис. 2. Совмещенные термодинамические циклы повышающих термотрансформаторов в t, s-диаг- рамме 37
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 sv 'V h>C N ^> г< >H 4 И 75 85 95 105 a 115 125t?li°C 75tif;c Рис. З. Зависимость эксергетического КПД це от температуры горячего источника /г!: а — понижающий термотрансформатор (/0 с= = 30 °С; /г2=52°С); б — повышающий термотрансформатор (/0 С=15°С; /г2=85°С); / — цикл Карно (вода); 2 — теоретический цикл (раствор); 3 — действительный цикл (раствор) форматоров, работающих по циклу Карно, от температуры горячего источника приведена на рис. 3 (линии /). Рабочим веществом является вода. Термодинамические свойства воды определяли по данным работы [2]. При повышении температуры /г1 эксергетические коэффициенты сначала сохраняют постоянное значение, равное 1, поскольку вся работа, полученная в прямом цикле, используется в обратном для получения тепла. После того как удельная теп- лопроизводительность обратного цикла достигнет максимального значения, равного сумме теплот парообразования и изотермического сжатия рабочего вещества при температуре нагреваемого объекта /г2, дальнейшее повышение /г1 не приводит к увеличению удельной теплопроизводительности обратного цикла, и эксергетические КПД начинают уменьшаться. В рассмотренной системе циклов Карно невозможно обеспечить необходимые условия их эквивалентности циклу АТТ: равенство давлений, в интервале которых осуществляются циклы, и параметров состояния рабочего вещества в процессах сжатия в обратном и расширения в прямом цикле. Это обусловливает недостаточную обоснованность использования рассмотренной системы в качестве теоретического цикла АТТ. Все вышеперечисленные условия можно выполнить, если для переноса рабочего вещества в одном из циклов системы исполь- I зовать раствор, например бромистого лития, легкокипящий компонент которого применяется в обоих циклах как рабочее вещество. Поскольку для раствора температура насыщения выше, чем для чистого рабочего вещества, раствор следует использовать в цикле, протекающем в интервале более высоких температур. Исходя из сказанного, в прямом цикле понижающего АТТ и обратном повышающего АТТ следует применять раствор. С учетом отмеченных особенностей в качестве сравнительного цикла понижающего АТТ может быть выбрана система с прямым циклом, осуществляемым с использованием раствора, в котором энергия горячего источника с температурой trl затрачивается на получение работы и тепла более низкого потенциала, а также с циклом теплового насоса, осуществляемым чистым рабочим веществом, в котором полученная работа предназначена для переноса тепла с температурного уровня окружающей среды toc на температурный уровень нагреваемого объекта гг2. Прямой цикл (см. рис. 1) включает процессы подогрева раствора в регенеративном теплообменнике 10—11, его выпаривания //—12 с получением пара рабочего вещества (точка 6) и насыщенного раствора (точка 12'), расширения пара с получением работы 6—5, охлаждения раствора в регенеративном теплообменнике 12'—13 и его дросселирования 13—13'% смешения пара 5 и раствора п, 14—15 и последующей конденсации образовавшегося влажного пара 15—10. Обратный цикл состоит из процессов сжатия пара рабочего вещества 5—6, его охлаждения и конденсации 6—б"—7, дросселирования конденсата 7—9 и кипения 9—5. При построении прямого цикла низшую температуру конденсации /ю принимают равной температуре нагреваемого объекта *г2, а высшую температуру кипения t\2 — температуре горячего источника /г1, кроме того, предполагают,» что осуществляется полная регенерация тепла в контуре циркуляции раствора (/|0=Г1з). При построении обратного цикла принимают, что температура кипения рабочего вещества равна температуре окружающей, среды гос, а температура конденсации —S температуре нагреваемого объекта гг2. Состояние пара в начале процесса расширения в прямом цикле (точка 5), равновесное среднему состоянию раствора в процессе кипения, совпадает с состоянием пара в конце процесса сжатия в обратном цикле, а состояние рабочего вещества (точка 5) в начале процесса сжатия в обратном цикле, являющееся состоянием сухого насыщенного пара при температуре окружающей среды, совпадает с состоянием рабочего вещества в конце процесса расширения в прямом цикле 38
Процессы расширения в прямом цикле и сжатия в обратном протекают по политропам с одинаковыми значениями показателей. С учетом сформулированных условий совмещения циклов в качестве сравнительного цикла повышающего АТТ можно предложить систему (см рис. 2), состоящую из цикла теплового двигателя 6"—6—5—9— —6' на однокомпонентном рабочем веществе, предназначенного для получения работы, и цикла теплового насоса 10—11— —*2_j2'Sj3^]3'—14~15' осуществляемого с использованием раствора, в котором полученная работа затрачивается на перенос тепла с более низкого температурного уровня /г1 на более высокий гг2. Состояние рабочего вещества (точка 6") в начале процесса расширения в прямом цикле (и в конце процесса сжатия в обратном цикле) равновесно состоянию сухого насыщенного пара, образовавшегося в испарителе, а состояние рабочего вещества (точка 6) в начале процесса сжатия в обратном цикле (и в конце процесса расширения в прямом цикле) — среднему состоянию раствора в процессе кипения в обратном цикле. Из рис. 2 видно, что в отличие от совмещенных циклов абсорбционной холодильной машины [1] или понижающего АТТ, в которых процессы расширения и сжатия близки к адиабатным, аналогичные процессы в системе совмещенных циклов повышающего АТТ близки к изотермическим. При некоторой минимальной температуре горячего источника, обусловливающей работу обратного цикла теплового насоса при бесконечно малой зоне дегазации раствора, они становятся изотермическими. При построении прямого цикла необходимо соблюсти равенство температуры кипения рабочего вещества и температуры горячего источника trU а также конденсации и окружающей среды toc. Условия построения обратного цикла аналогичны условиям построения прямого, изложенным при рассмотрении сравнительного цикла понижающего АТТ. Существенные отличия совмещенных циклов абсорбционных термотрансформаторов от системы, состоящей из циклов Карно, I обусловливают и различную энергетическую эффективность этих систем. Энергетическая эффективность АТТ характеризуется эксер- гетическим КПД: ?а+?к.. Це1 ET+NP' _ ЕА где т\е1> г\е2 — экеергетический КПД понижающего и повышающего АТТ; ?А, ?к, ?г, ?о — эксергия тепла, отводимого от абсорбера и конденсатора и подводимого к генератору и к испарителю; N — мощность насоса раствора. На характер зависимостей эксергетиче- ских КПД от температуры горячего источника *п влияет в основном изменение термодинамического совершенства цикла, в котором используется раствор, т. е. прямого цикла для понижающего АТТ и обратного для повышающего АТТ. На рис. 3 (линии 2) приведены результаты расчетов эксергетических КПД теоретических циклов АТТ при различных температурах горячего источника. В расчетах было принято, что в циклах АТТ применяется водный раствор бромистого лития. Термодинамические свойства раствора определяли по [5]. При некоторой минимальной температуре горячего источника /п, когда еще осуществимы совмещенные циклы АТТ, количество раствора, необходимое для переноса рабочего вещества, и мощность насоса раствора стремятся к бесконечности, а экеергетический КПД — к нулю. Незначительное увеличение trl при фиксированных температурах /ос и /г2 приводит сначала к резкому уменьшению кратности циркуляции раствора и мощности его насоса, в результате чего экеергетический КПД резко возрастает до максимального "значения. Однако это явление происходит в очень узком интервале температур горячего источника и поэтому на рис. 3 не отражено. Затем скорость изменения кратности циркуляции раствора резко уменьшается, и экеергетический КПД становится зависимым в основном от необратимых потерь при теплообмене раствора с источниками тепла. При дальнейшем повышении /г1 возрастают интервалы температур (см. рис. 1 и 2), в которых протекают процессы выпаривания раствора //—12 и конденсации смеси раствора и пара рабочего вещества 15—10t a следовательно, и разности температур при теплообмене с источниками постоянной температуры, что приводит к снижению энергетической эффективности системы совмещенных циклов в целом (гм. рис. 3). Закономерности изменения энергетической эффективности теоретических циклов абсорбционных термотрансформаторов следует учитывать при анализе действительных циклов АТТ. В них из-за наличия разностей температур в процессах теплообмена с внешними источниками тепла и отклонения состояний раствора от насыщения («недовыпаривание» и «снедонасыщение») количество раствора, необходимое для переноса единицы массы рабочего вещества (кратность циркуляции) оказывается больше, чем в теоретическом цикле. Кроме того, в действительном цикле понижающего или повышающего АТТ невозможно осуществить полную регенерацию тепла в контуре циркуляции раствора, поэ- 39
0,7 OR 0,0 0,5 / 6s/ У"/ \ \ 7&( "^v V 1 —- V \ ОА 0,3 Рис. 4. Зависимость эксергетического КПД це ( ) и коэффициента трансформации с, ( ) действительных циклов понижающего АТТ при /ос=30 °С (а) и повышающего АТТ при /0 с=15 °С (б) от температуры нагреваемого объекта tr2 тому необходимы дополнительные затраты тепла, которые тем больше, чем больше количество циркулирующего раствора. В результате при повышении температуры горячего источника проявляются два фактора, влияющих на энергетическую эффективность действительного цикла АТТ: первый, присущий теоретическим циклам АТТ, и обусловленный природой АТТ, — возрастание внешних необратимых потерь при теплообмене с источниками постоянной температуры, и второй, вызванный наличием разностей температур и концентраций в действительных процессах тепло- и массооб- мена,— уменьшение внутренних необратимых потерь при регенерации тепла раствора. Когда разность концентраций раствора мала, при повышении температуры горячего источника кратность циркуляции раствора быстро уменьшается, поэтому преобладает вторая тенденция, и энергетическая эффективность АТТ увеличивается. В дальнейшем снижение кратности циркуляции замедляется, определяющее значение приобретает первая тенденция, и энергетическая эффективность АТТ уменьшается. Следовательно, зависимость эксергетического 40 КПД действительных циклов АТТ от температуры горячего источника характеризуется наличием максимума, что подтверждают результаты расчетов (см. рис. 3, линии 3). Таким образом, термодинамический анализ позволил установить важную особенность циклов АТТ: для данной температуры нагреваемого объекта существует единственное значение температуры горячего источника, при которой энергетическая эффективность действительных циклов АТТ максимальна. Как видно из рис. 4, более высоким температурам нагреваемого объекта соответствуют и более высокие температуры горячего источника, при которых обеспечивается максимальная энергетическая эффективность. Кривая, которую можно провести через точки максимумов эксергети- ческих КПД, будет отражать закон энергетически оптимального внешнего регулирования АТТ, устанавливающий соотношение между температурами, в интервале которых протекают циклы АТТ. Энергетическая эффективность АТТ существенно влияет на их экономические показатели. Поэтому для наиболее полной реализации возможностей АТТ целесообразно обеспечить соответствие друг другу температур сред, поступаемых в аппараты АТТ. На практике, например, сравнительно легко регулировать температуру горячего источника путем смешения потоков, выходящих из котельного агрегата и обратного трубопровода тепловой сети. Полученные результаты могут быть использованы при разработке систем автоматического регулирования абсорбционных бромистолитиевых термотрансформаторов, работающих в схемах теплоснабжения промышленных предприятий. Список использованной литературы 1. Куры-лев Е. С, Оносовский В. В., Федотов В. Е. О выборе сравнительного цикла абсорбционной холодильной машины.— Холодильная техника, 1985, № 2, с. 24—28. 2. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980.— 424 с. 3. Розенфельд Л. М. Теория совмещенных циклов абсорбционной холодильной машины.— Журнал технической физики, 1952, т. 22, вып. 8, с. 1346—1355. 4. Розенфельд Л. М. Термодинамическая теория динамического отопления с использованием разности температур холодного времени года.— Журнал технической физики, 1952, т. 22, вып. 8, с. 1334—1345. 5. Термодинамические свойства растворов бромистого лития/О. И. Верба, В. А. Груздев, Л. Г. Захаренко и др.— В кн.: Тепло- физические свойства растворов. Под. ред. С. С. Кутателадзе.— Новосибирск, 1983.— 119 с.
УДК 621.565.9.001.375.001.24 ВЫРАВНИВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ НА ХОЛОДИЛЬНУЮ УСТАНОВКУ МОРОЗИЛЬНОГО АППАРАТА Канд. техн. наук А. Г. МАЗУРЕНКО, д-р техн. наук В. Г. ФЕДОРОВ, Н. П. ДУХНЕНКО, С. В. СКИБИН Производительность холодильных установок морозильных аппаратов определяют исходя из средней за период замораживания продуктов интенсивности теплоотвода q, которую рассчитывают в соответствии с известной формулой Планка [2]. При замораживании продуктов в блоках и двустороннем отводе тепла уравнение для расчета q имеет следующий вид: »-(*,-« (-sJH-¦?)-'• о> где /кр — криоскопическая температура продукта, °С; /с — температура охлаждающей среды, °С; Ь — толщина блока, м; К — теплопроводность замороженного продукта, Вт/(м-К); а — коэффициент теплоотдачи от продукта к охлаждающей среде, Вт/(м2.К). При таком расчете q не учитывается изменение во времени интенсивности теплоотвода </(т), что ведет к нарушению режима работы холодильной установки или нерациональному использованию ее производительности [2]. Например, для обслуживания аппаратов периодического действия используют установки, производительность которых на 25—30 % превышает рассчитанную по уравнению A). Изучение кинетики теплоотвода q(i) при замораживании рыбы, мяса и мясопродуктов в виде блоков в плиточных морозильных аппаратах периодического действия, а также хлебобулочных изделий в морозильных аппаратах с радиационно-конвек- тивным отводом тепла показало, что при этом соблюдаются общие закономерности [3—5]. Это дало возможность обобщить экспериментальные данные по q(x) в безразмерных координатах зависимостью q/q от т/тк (рис. 1) и описать ее уравнением: ^=2,17-5,76(т/тк)+8,95(т/ткJ— —5,12(т/ткK±0,10, B) где тк — продолжительность замораживания, ч. Полезная тепловая нагрузка на холодильную установку, максимальная в начальный момент процесса замораживания продукта в аппарате периодического дейст- 1 ^ \4> X + тщ Шт^+- *uv> 0,2 0Л 0У6 0,8 t/tH Рис. 1. Обобщенная зависимость приведенной тепловой нагрузки q/~q на холодильную установку морозильного аппарата периодического действия от времени т/тк при замораживании различных пищевых продуктов вия, круто падает по экспоненте, на которую после достижения на поверхности продукта криоскопической температуры накладывается парабола. В середине процесса @,25^т/тк<Ю,75) выделяющееся при замораживании продукта тепло обеспечивает сравнительно постоянную тепловую нагрузку на холодильную установку. В конце процесса замораживания тепловая нагрузка снова падает по экспоненте. За время замораживания продукта она снижается в 4—9 раз. Уменьшить диапазон колебаний тепловой нагрузки на холодильную установку плиточного морозильного аппарата можно путем организации циклического производства, т. е. загрузки секций аппарата поочередно через равные промежутки времени: тк+тз где тц — продолжительность одного цикла, ч; т3 — продолжительность загрузки — разгрузки секции, ч; п — количество морозильных секций. Влияние количества морозильных секций на равномерность приведенной тепловой нагрузки на холодильную установку плиточного морозильного аппарата за один цикл при т3=0 определено на примере замораживания блоков говяжьего мяса толщиной 75 мм от 12 до —18 °С при температуре хладагента —40 °С. Как видно из рис. 2, разность между приведенными тепловыми нагрузками в начале / и конце 2 цикла замораживания с увеличением количества секций уменьшается. Так, при я=1, 9, 18 их соотношение 3 соответственно равно 8,7; 1,22 и 1,12. Увеличение количества секций аппарата более 18 ведет к дальнейшему, хотя и в меньшей степени, выравниванию теп- 41
9{9 2,0 1,5 0,5 п л 1 о < «А' ; ^о< >*}*< СхрГ: ? / > оо о 6 о о о < i> ооо 1 кдддАдддАддД 1 2 1 С X X X 5 J : х х х ) : х » х 5 5 /^ # Рис. 2. Зависимость равномерности приведенной тепловой нагрузки на холодильную установку от количества секций аппарата при циклическом замораживании: / — q\l~q в начале процесса замораживания; 2 — Я^/Т в конце процесса замораживания; 3 — qi/q2 ловой нагрузки на холодильную установку, однако усложняет конструкцию аппарата [1]. При п-+оо приведенная тепловая нагрузка становится постоянной во времени и равной <7. что характеризует поточный (непрерывный) режим работы аппарата. При поточном замораживании, несмотря на то что тепловая нагрузка на холодильную установку постоянна во времени, охлаждающие поверхности аппарата испытывают неравномерную тепловую нагрузку по направлению движения потока замораживаемого продукта. Очевидно, что при равномерном движении потока закон ее изменения может быть описан уравнением B). Уравнение B) рекомендуется использовать при расчете поверхности охлаждающих элементов скороморозильных аппаратов непрерывного действия. Список использованной литературы 1. Гол ян д М. М., Малеванный В. Н. Холодильное технологическое оборудование. — М.: Пищевая промышленность, 1977. — 336 с. 2. И о н о в А. Г., Мекеницкий С. Я., Боголюбский О. К. Насосно-циркуляционные системы морозильных установок.— М.: Пищевая промышленность, 1976.— 190 с. 3. Исследование кинетики теплоотвода при замораживании мясных продуктов в блоках/ В. Г. Федоров, А. Г. Мазуренко, А. Г. Ионов и др.- Мясная индустрия СССР, 1976, № 10, с. 37—40. 4. Кинетика теплоотвода при блочном замораживании рыбы/В. Г. Федоров, Б. П. Шубен- ко, Г. С. Конокотин, Н. В. Фомин.— Рыбное хозяйство, 1973, № 9, с. 52—64. 5. Федоров В. Г. Теплометрия в пищевой промышленности.— М.: Пищевая промышленность, 1974.— 174 с. 42 УДК 621.575:621.564:536.7.001.24 УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДНОГО РАСТВОРА БРОМИСТОГО ЛИТИЯ Канд. техн. наук А. А. ЗАТОРСКИЙ, канд. техн. наук Н. Г. ШМУЙЛОВ При расчетах абсорбционных бромисто- литиевых холодильных машин (АБХМ) с помощью ЭВМ информацию о термодинамических свойствах водного раствора бромистого лития целесообразно использовать в виде аналитических зависимостей. В алгоритме расчета АБХМ [1] приведены уравнения для нахождения термодинамических свойств воды и водного раствора бромистого лития, соответствующие справочным данным [2]. Однако авторы статьи [3] наиболее достоверными считают данные [4]. Путем их статистической обработки нами получены следующие уравнения для расчета термодинамических свойств жидкой и паровой фаз водного раствора бромистого лития. Давление водяных паров над раствором бромистого лития в зависимости от концентрации и температуры, МПа: р= exp (^+d2+<%s-H,48781n г), A) 7 где dt= 2 aik\k\ k=0 | — концентрация раствора, */s=r/1000; Т — температура, К. Коэффициенты уравнения A): Ь alk a2k 0 —7,82154 82,8657 1 —1,96910 10,8027 2 —17,11629 94,4203 3 217,61224 —1222,9265 4 —711,81616 3895,8289 5 897,06738 —4493,1172 6 —389,03809 967,9673 7 —5,00537 894,4099 кг/кг; a3k 10,28 — 15,24 — 127,17 1673,69 —5429,11 6415,69 — 1441,50 — 1330,02 Энтальпия жидкой фазы в зависимости от концентрации и температуры, кДж/кг: 2 6 *>=4,1868 2 ( 2 blkt) f. B) /=0 у k=0 ' Коэффициенты уравнения B): k 0 1 2 3 4 5 6 bok — 159,56364 —279,47778 3504,0393 —6795,4141 —8145,6367 35713,195 —26966,801 b\k 0,91752 1,28755 — 17,4368 31,3708 47,8624 — 186,7948 139,7620 b2k 0,00012 —0,00312 0,02223 —0,03915 —0,06194 0,24418 —0,18497 Энтальпия паровой фазы в зависимости от давления и концентрации, кДж/кг:
2 4 /„=>,1868 S( 2 c/4|*W, где jc=G518,8p+10H1; р—давление, МПа. Коэффициенты уравнения C): C) k 0 1 2 3 4 со* 535,9480 — 23,7914 120,0212 —676,4639 727,0930 c\k 165,0214 61,9616 —421,0007 1513,7615 -1332,6450 c2k -31,37346 —20,89491 157,93370 —512,00024 454,00391 Энтропия жидкой фазы, кДж/(кг*К): sF=4,1868E ( 2 Uklh)u* D) /=0 k=Q Коэффициенты уравнения D): -0,5715995 1,871546 3,931914 -18,92090 5,330842 —14,046693 — 18,47833 129,4970 15,88353 —128,16 26 /2ft 2,032125 21,79381 2,390134 -284,1016 359,5962 — 11,32884 —9,463782 46,98491 184,6491 —329,9390 Энтропия паровой фазы, кДж/(кг»К): s=4,1868 2 ( 2 Яи& )*'. E) /=0 fe=0 Коэффициенты уравнения E): k 0 1 2 3 4 Яок 6,189597 0,1334064 —2,358738 11,64974 — 11,36587 Я\к —3,620860 0,01267021 1,882470 — 11,73625 12,31666 Я2к 0,9123609 —0,005815949 — 0,4931479 3,373507 , —3,579377 Рассчитанные по уравнениям A) —E) значения термодинамических параметров водного раствора бромистого лития хорошо согласуются с данными [4] (см. таблицу). Уравнение A) B) C) <4) E) Диапазон изменения Т, К 273—453 273—473 — 273—413 р, МПа _. — 0,26-10-3— 01 — 0,26-1(Г~3— 0 1 Отклонение от данных [4] (в диапазоне |=0Ч-0.Ч7 кг/кг) максимальное относительное, % 5,70 0,56 0,38 0,95 1,07 среднеквад- ратическое 0,002 0,290 0,797 0,002 0,019 Список использованной литературы 1. Псахис Б. И. Алгоритмы оптимизации абсорбционной холодильной машины.— В кн.: Проблемы эффективного использования вторичных энергоресурсов. Новосибирск, 1976, с. 158—194. 2. Теплофизические основы получения искусственного холода. Справочник.— М.: Пищевая промышленность, 1980.— 232 с. 3. Ялимова Е. И., Шумелишский М.Г Об использовании в инженерных расчетах уточненной /, ^-диаграммы для раствора бромистый литий — вода.— Холодильная техника, 1982, № 8, с. 38—41. 4. Lower Н . — Kaltetechnik, 1961, № 5, S. 178— 183. УДК 621.564.323:536.65.001.24 МЕТОД РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ДИАГРАММ ВОДНО-СОЛЕВОГО РАСТВОРА Канд. хим. наук С. В. КАРАВАН, д-р техн. наук, проф. И. И. ОРЕХОВ, С. В. ДИВНИКОВ Термодинамический анализ теоретических и действительных циклов абсорбционных термотрансформаторов проводят с помощью i, ? и S, ^-диаграмм растворов. Создание таких диаграмм связано со многими трудностями, вызванными прежде всего отсутствием обобщений, позволяющих рассчитывать термодинамические свойства растворов при различных условиях. Обычно основные термодинамические диаграммы строят по экспериментальным данным об изобарной теплоемкости чистых компонентов и растворов, теплоте смешения, давлении насыщенных паров хладагента над растворами при различных температурах и концентрациях. Этот способ подробно описан в [1] для неэлектролитов и в [3, 6] для бинарных водно-солевых растворов. В литературе данных об изобарной теплоемкости и теплоте смешения при различных температурах и концентрациях крайне мало. В основном имеются сведения о давлении насыщенных паров хладагента над растворами. В работе [6] описан довольно трудоемкий графический метод расчета теплоты смешения по этим данным на примере системы LiBr—Н20. Авторами предлагается более точный аналитический метод расчета не только энтальпий раствора, но и других термодинамических параметров, необходимых для построения /, ? и 5, ^-диаграмм бинарных водно-солевых растворов. Метод заключается в следующем. При постоянной температуре, как известно, энтальпия раствора /, кДж/кг, *=A-Б)*1+6Н-Д/, A) 43
где I — массовое содержание соли в растворе, %; А/ — теплота смешения (изменение энтальпии при образовании раствора из компонентов — безводной соли и воды), кДж/кг; 1,2 — индексы, обозначающие соответственно воду и соль. Термодинамические параметры в физико- химической справочной литературе рассчитаны на 1 моль соли. Теплоту смешения на 1 кг раствора вычисляют по формуле: тДЯт1000 Ш~ тМ2+1000* {Z) где т — молярное содержание соли в 1 кг воды; ЛЯОТ — интегральная теплота растворения, отнесенная к 1 молю соли, кДж/моль; Мг — молекулярная масса соли. Интегральная теплота растворения при температуре Го, например 25 °С, по [2] Д#т(Го) = Д/^Го)+ФМГ0)> <3) где А#°Го) — первая интегральная теплота растворения (при бесконечном разбавлении), кДж/моль; Фмго) — относительная кажущаяся молярная энтальпия, кДж/моль, для любой температуры по [2] ¦«о— И-[(^-)„- V Jiff т,р 1 . D) v — число ионов, на которые диссоциирует молекула соли; R — универсальная газовая постоянная, кДж/(моль-К); Т — абсолютная температура, К; у± — средний ионный коэффициент активности соли; ф — осмотический коэффициент воды; р — давление насыщенных паров воды над растворами, кПа. Первую интегральную теплоту растворения предлагается находить не графическим методом [6], а рассчитывать по уравнению C), подставляя в него значения А//т для какой-либо концентрации при температуре Т0. Для других концентраций значения А#т можно определить по уравнениям C) и D), если имеются данные о давлениях насыщенных паров воды. При температурах, отличных от Г0, первая интегральная теплота растворения /о E) где с0 ¦ UP« парциальная молярная теплоемкость соли в бесконечно разбавленном растворе, кДж/(моль«К); - теплоемкость кристаллической соли, кДж/(моль-К), [2]. Энтропия раствора, кДж/кг, при постоянной температуре S=A-4)S,+?S2+AS, F) где AS — энтропия смешения (изменение энтропии при образовании раствора из компонентов — безводной соли и воды), кДж/кг, A/—Ag . Т ' AS= G) Ag — изменение свободной энергии Гиб- бса при смешении, кДж/кг, по [31 д. ___ mAGm1000 g~~ /пМ2+1000 ; (8' AGm — изменение свободной энергии Гиб- бса при смешении компонентов, отнесенное к 1 молю соли, кДж/моль. При То AGm(ro)=AG^o)+<pG(ro), (9) где &G°{To) — изменение свободной энергии Гиббса при образовании бесконечно разбавленного раствора, кДж/моль. Подробный расчет AG при Т0 приведен в [31; ФсG0; — относительная кажущаяся энергия Гиббса, кДж/моль. Значение ф0(Г) рассчитывают по зависимости давления насыщенных паров воды Температура, К 298,15 323,15 353,15 373,15 дя°(Г) 48,9 51,6 54,5 56,5 п т=6,2 (?=35%) 3,66 4,29 5,13 5,73 (Г) т=9,42 E=45%) 6,75 7,93 9,48 10,59 д#„ т=6,2 (?=35%) 45,24 47,31 49,37 50,77 ч(Т) т=9,12 (?=45%) 42,13 43,67 45,02 45,91 Л/ (авторы) т=6,2 (?=35%) 182,2 190,8 199,0 204,6 т=9,42 (?=45%) 218,2 226,5 233,3 237,9 м т=6,2 (?=35%) 180,7 187,6 194,7 199,7 [6] т=9,42 (?=45%) 220,4 226,9 233,6 238,2 44
над растворами от температуры [2] Фо (T)=vRT I In (Qmv±) —ф], A0) где Q= (vkM,/v; vK, va — число молей катионов и анионов в 1 моле электролита. Для других температур изменение свободной энергии Гиббса при бесконечном разбавлении находят по уравнению: bG°iT) -т( AG 7о ХМ ?.#">¦ A1) Полученные предлагаемым и графическим методами значения теплоты смешения водного раствора бромистого лития при Г= =298,15^373,15 К и 6=35 и 45 % приведены в таблице. В расчете использованы опубликованные данные об изменении свободной энергии Гиббса при бесконечном разбавлении [3], о теплоемкости кристаллической соли [4], первых интегральных теплотах растворения [4], парциальной молярной теплоемкости соли в бесконечно разбавленном растворе [5], давлениях насыщенных паров воды над растворами бромистого лития [6]. Таким образом, наложенный метод позволяет не только рассчитывать параметры, необходимые для построения термодинамических /, I и S, g-диаграмм бинарного водно-солевого раствора, но и оценивать надежность экспериментальных данных разных авторов. Список использованной литературы 1. Бошнякович Ф. Техническая термодинамика. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1956, ч. 1, 255 с; ч. 2, 437 с. 2. Васильев В. П . Термодинамические свойства растворов электролитов. М.: Высшая школа, 1982.— 316 с. 3. Караван С. В., Орехов И. И., Филиппов В. К . Энтропийная диаграмма водного раствора бромистого лития.— Холодильная техника, 1984, № 2, с. 41—45. 4. Термические константы веществ/под ред. В. В. Глушко.— М.: АН СССР, ВИНИТИ, Институт высоких температур, 1981, ч. 1, 299 с. 5. Eigen M., WickeE. L.— Elektroch,— 1951, Vol. 55, № 115, S. 354. 6. Lower H. Technishe, Hochschule.— Karlsruhe: Verlag. Mulkr, 1961, 137 S. УДК 621.564:536.001.24 УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМ ВТОРЫМ ВИРИАЛЬНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ХЛАДАГЕНТОВ В ОБЛАСТИ НАСЫЩЕНИЯ Канд. техн. наук А. В. ТИМОФЕЕВ, М. А. ФРОЛОВА В настоящее время известно более ста различных уравнений состояния, начиная с классических Клапейрона — Клаузиуса и Ван-дер-Ваальса, предложенного еще в 1873 г., до довольно сложных корреляций типа уравнения Битти — Бриджме- на или, например, Боголюбова — Майе- ра. Последнее уравнение состояния наиболее широко используется при проведении расчетов на ЭВМ, однако в области насыщения требует итерационных методов счета по определенной системе программ [31- Особенностью используемых в настоящее время уравнений состояния является большое число вириальных коэффициентов, строго индивидуальных для каждого из рабочих веществ и меняющихся при переходе из области докритических плотностей в область сверхкритических плотностей [2]. Теоретически обосновано уравнение состояния, представляющее собой разложение коэффициента сжимаемости z в бесконечный ряд по степеням плотности или по степеням давления, в котором вири- альные коэффициенты должны быть лишь функциями температуры и учитывать потенциальную энергию взаимодействия молекул. В предлагаемом уравнении использовано разложение вириальных коэффициентов в ряд по степеням давлений: z=$r=l+Bp+Cp2+Dp>+... A) В этом уравнении третий вириальный коэффициент и последующие не учитываются, а второй вириальный коэффициент (в отличие от известных уравнений) зависит от температуры: [Г-Г2)В|+G11-Г)В2 т Тх—Т2 ' {Z) где Bi= 1- в2= _ \-z'j C) Р\ ' Р2 Коэффициенты В, и В2 представляют собой по существу вторые вириальные коэффициенты для некоторых, произвольно выбираемых, реперных точек 1 а 2. Коэффициенты сжимаемости в этих точках для сухого насыщенного пара г'{ и z'i вычисляют по известным р—v"—Т свойствам: 2Г« ТГГг ~__ р202 г*-щ-2' D) 45
• 1 i i i I L—X- -80-70 -60-50-40 -JO -20-10 0\ ^4V v^ i R717 R22 Относительная ошибка вычисления удельного объема сухого насыщенного пара (а) и насыщенной жидкости (б) -80-70 -60-SO-40 f,2 /,о 0,8 0,6 - - - У ** Г S^*™ 0,2 L^x -30 -20 -Ю О ^г -0,6 -0,8 -1,0 ~f>2 /0 20 зо w%°e \^22 Для всех других точек второй вири- альный коэффициент, как это видно из (I) и B), является функцией температуры 7\ а численные значения Г| и Гг в выражении B) соответствуют реперным, принятым в выражениях D). Уравнение состояния сухого насыщенного пара соответственно принимает вид: у" 1 (T-T2)Bi+(Tl-T)B2 RT Р E) Удельный объем насыщенной жидкости может быть найден по удельному объему пара, полученному из уравнения E), на основе так называемого правила прямолинейного диаметра: 4> + 4*-Т_ +М7-КР-П, F) где укр и Гкр — соответственно удельный объем в критической точке и критическая температура. Коэффициент пропорциональности X в уравнении F) находят путем подстановки известных удельных объемов пара и жидкости для какой-либо, принимаемой за реперную, температуры (например, для температуры кипения при нормальном давлении). Проведенные нами расчеты для многих хладагентов показали, что предлагаемое уравнение состояния E) и уравнение F), несмотря на простоту, позволяют с достаточной точностью определять параметры в характерных точках при расчетах циклов паровых холодильных машин и в ряде других случаев. На рисунке показаны в качестве примера относительные ошибки в определении удельных объемов сухого насыщенного пара и насыщенной жидкости для хладагентов R22 и R717 в широком диапазоне температур. Для уравнения состояния в качестве реперных выбраны температуры 30 и —15 °С и удельные объемы при температуре нормального кипения из таблиц [1]. Использование предлагаемого уравнения состояния с переменным вторым вириаль- ным коэффициентом совместно с уравнением правила прямолинейного диаметра позволяет существенно сократить как время расчета, так и объем исходной информации, вводимой в память ЭВМ. Список использованной литературы 1. Богданов С. Н., Иванов О. П., Куприянова А. В. Холодильная техника. Свойства веществ. Справочник. Изд. 2-е, доп. и перераб.— Л.: Машиностроение, 1976.— 168 с. 2. Клецкий А. В. Уравнение состояния и термодинамические свойства хладагента RC318.— Холодильная техника, 1982, № 10, с. 58—61. 3. Теплофизические основы получения искусственного холода. Справочник. Сер. Холодильная техника.— М.: Пищевая промышленность, 1980.— 232 с. УДК 637.1/.5:536@83.5) @83.74) СТАНДАРТИЗАЦИЯ ДАННЫХ О ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И МАТЕРИАЛОВ Канд. техн. наук В. П. ЛАТЫШЕВ, Н. А. ЦИРУЛЬНИКОВА В повышении качества пищевой продукции, рациональном расходовании сырья на его производство, интенсификации производственных процессов важную роль играют научно обоснованные стандарты. 46
ВНИКТИхолодпром, являющийся базовой организацией Госстандарта СССР по стандартным справочным данным о свойствах пищевых продуктов, в течение 1981 —1985 гг. впервые в СССР разработал таблицы рекомендуемых справочных данных (РСД) пэ изобарной удельной массовой теплоемкости, энтальпии и доле вымороженной воды восьми мясных и молочных продуктов в интервале температур 77—373 К. Таблицы РСД разработаны в соответствии с ГОСТ 8.310—78 [1], ГОСТ 8.344—79 [2], а также РД 50-326—82 [4]. Таблицы РСД аттестованы Всесоюзным научно-исследовательским центром по материалам и веществам (ВНИЦ MB) Госстандарта. На них выданы свидетельства: № Р37—82 — молочный жир, № Р42—82 — говядина, № Р53—83 — свинина, К9Р54—83 — творог, Ко Р66—83 — говяжья печень, № Р67—83 — поджелудочная железа крупного рогатого скота, № Р125—85 — говяжий жир и № Р126—85 — свиной жир. Кроме таблиц РСД, ВНИКТИхолодпром разработал методику расчета удельной теплоемкости, энтальпии и доли вымороженной воды, методику измерения удельной теплоемкости и методику оценки достоверности данных по удельной теплоемкости и энтальпии пищевых продуктов. Они также аттестованы в качестве рекомендуемых в соответствии с МИ 665—84 [3] и на них выданы аттестаты соответственно № РМР-29—84, № МЭ-27—83, № МО-33—85. Методика расчета удельной теплоемкости, энтальпии и доли вымороженной воды справедлива в интервале температур 77—373 К и применима для определения указанных свойств свежих пищевых продуктов животного и растительного происхождения, а также биологических материалов с незначительной теплотой взаимодействия. Методика измерения удельной теплоемкости может быть использована в том же интервале температур 77—373 К для всех видов пищевых продуктов и материалов растительного и животного происхождения с различным химическим составом, твердых, пастообразных и жидких. Методика оценки достоверности данных по удельной теплоемкости и энтальпии пищевых продуктов предназначена для экспертизы таблиц РСД, а также повышения достоверности данных, получаемых экспериментальным и расчетным путем. Аттестованные таблицы и методики депонированы Всесоюзным научно-исследовательским институтом технической информации, классификации и кодирования (ВНИИКИ). В институте можно заказать их копии по регистрационным номерам: № 131кк-Д83 — Таблицы РСД. Говядина. Изобарная удельная теплоемкость,, энтальпия и доля вымороженной воды в интервале температур 77—373 К; № 125кк-Д83 — Таблицы РСД. Молочный жир. Удельная теплоемкость и энтальпия в интервале температур 77-373 К; № 146кк-Д83 — Таблицы РСД. Свинина. Изобарная удельная теплоемкость, энтальпия и доля вымороженной воды в интервале температур 77—373 К; № 147 кк-Д83 — Таблицы РСД. Творог. Изобарная удельная теплоемкость, энтальпия и доля вымороженной воды в интервале температур 77—355 К; № 173кк-Д84 — Таблицы РСД. Поджелудочная железа крупного рогатого скота. Изобарная удельная теплоемкость, энтальпия и доля вымороженной воды в интервале температур 77—320 К; № 174кк-Д84 — Таблицы РСД. Говяжья печень. Изобарная удельная теплоемкость, энтальпия и доля вымороженной воды в интервале температур 77—373 К. Информацию о таблицах РСД для говяжьего и свиного жира, а также рекомендуемых методиках расчета, измерения и оценки достоверности данных по удельной теплоемкости и энтальпии пищевых продуктов можно получить во ВНИЦ MB или ВНИКТИхолодпроме. Таблицы РСД и методики рекомендуется применять в нормативно-технической документации всех видов, в процессе научных исследований, при расчетах процессов тепловой и холодильной обработки, а также параметров, определяющих производительность, эффективность, надежность и эксплуатационные характеристики оборудования. Список использованной литературы 1. ГОСТ 8.310—78. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения. 2. ГОСТ 8.344—79. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная служба стандартных справочных данных. Порядок аттестации данных о физических константах и свойствах веществ и материалов. 3. МИ 665—84. Методические указания. Порядок аттестации методик определения данных о свойствах веществ и материалов. 4. РД 50—326—82. Методические указания. Основные требования к содержанию и оформлению таблиц рекомендуемых справочных данных. 47
УДК 662.998@83.132) РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ С МАТЕРИАЛОМ «РИПОР». ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА* 1. Введение В целях совершенствования технических решений изоляционных конструкций зданий, сооружений, машин, аппаратов, трубопроводов и арматуры, а также сокращения капитальных затрат на производство изоляционных работ ВНИКТИхолодпро- мом предложен новый изоляционный материал типа «рипор», технология и оборудование для его использования в изоляционных конструкциях разнообразного назначения. 2. Новый изоляционный материал, основные свойства и область его применения «Рипор» по своим теплофизическим характеристикам соответствует последним мировым образцам теплоизоляционных материалов, позволяет создавать изоляционные конструкции любой конфигурации как в условиях промышленного производства, так и непосредственно на месте проведения изоляционных работ. Он может напыляться практически на любую поверхность и заливаться в формы. При этом изоляционные конструкции из этого материала не требуют дополнительного нанесения наружной парогидроизоляции и облицовочного слоя. Основные характеристики материала Объемная масса, кг/м3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м«К) Водопоглощение материала за 24 ч при насыщении водой, об.% (г/м2) без поверхностной пленки с поверхностной пленкой Водопоглощение материала за 24 ч при относительной влажности воздуха 98 %, об. % (г/м2) без поверхностной пленки с поверхностной пленкой Прочность на сжатие при 10 %-ной линейной деформации, кг/см2 Рабочая температура, °С Горючесть Стоимость, руб/м3 30,0 0,023 2,0 A00) 0,5 B5) 0,04 B) 0,01 @,4) 2,5—4,0 От—250 до+165 Трудносгораемый (/(ср=0,35-г-0,65); предел распространения пламени 6—12 см 50—70 * С р о к действия настоящих рекомендаций до 8 мая 1989 г. 48 Поскольку «рипор» сохраняет свои физико-технические свойства в широком диапазоне температур (от —250 до 165 °С), его можно использовать для изоляции как низкотемпературных, так и высокотемпературных конструкций и объектов. По теплоизоляционным характеристикам «рипор» в 1,5 раза превосходит отечественный теплоизоляционный материал ПСБ-С. Он в 2—2,5 раза дешевле отечественных пенополиуретанов, обладает абсолютной адгезией практически ко всем строительным и конструкционным материалам. Возможность применения «рипора» в наружных ограждающих конструкциях зданий, сооружений и трубопроводов в качестве теплоизоляционного материала рассмотрена и согласована с Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава РСФСР, НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, Рижским медицинским институтом, ГлавАПУ г. Москвы, ВНИИ противопожарной обороны, Главным управлением пожарной охраны г. Москвы. Заключением Минздрава СССР «рипор» признан не токсичным. Спустя 3—4 недели после нанесения (изготовления) изоляции допускается ее прямой контакт с неупакованными пищевыми продуктами. В связи с этим на предприятиях мясной и молочной промышленности, рыбного хозяйства, торговли и Центросоюза материал «рипор» рекомендуется использовать в основном в качестве теплоизоляционного материала при создании низкотемпературных и высокотемпературных объектов. «Рипор» можно применять при изготовлении теплоизоляционных однородных плит любых габаритов, плит в сочетании с другими материалами (металл, пластик, дерево, шифер, изоляционные материалы и т. д.), многослойных панелей «сэндвич», фасонных изделий типа «скорлуп», «сегментов», изотермических контейнеров и т. д.— изделий повышенной готовности. Кроме того, он может быть широко использован и на месте проведения изоляционных работ: при создании наружных ограждающих конструкций, при заделке швов, склейке всевозможных материалов, для нанесения потолочной изоляции, изоляции трубопроводов, запорной арматуры и оборудования. Материал «рипор» с высокой эффективностью может быть применен при строительстве новых и реконструкции действующих холодильников и хранилищ без вывода их из эксплуатации по способу, предложенному ВНИКТИхолодпромом (авт. св. № 823545), или при традиционном нанесении теплоизоляции с внутренней стороны ограждающих конструкций. Транспортировка и хранение компонентов «рипора» в жидком виде, уменьшение объемов изоляционных работ за счет улучшения теплоизоляционных свойств материала, позволяющих использовать изоляционные конструкции меньшей толщины,
снижение стоимости изоляционных конструкций в отсутствие парогидроизоляци- онных слоев, облицовки и клеевого слоя, большая степень механизации процесса напыления «рипора» на строительные конструкции или его заливки в переносную технологическую опалубку, сокращение сроков создания теплоизоляционных конструкций (конструкций различного назначения) и т. д. обеспечивают гарантированный экономический эффект от применения «рипора» ПО—120 руб. на 1 м изоляционных конструкций Организация производства материала «рипор» в промышленных масштабах позволит отказаться от импортных поставок полиуретанов и панелей на их основе. 3. Приемка и хранение компонентов «рипора» 3.1. Материал «рипор» получают путем смешения двух композиций (смесей) «А» и «Б», поступающих на предприятие-потребитель в жидком виде. Смесь «А» поставляется потребителю в зависимости от технологии проведения работ (напыление на поверхности зданий или оборудования либо заливка в формы или опалубку) двух типов: смесь А-6ТЗО или А-6ТЗ — для заливочных работ; смесь А-6ТНО или А-6ТН — для напыления. Смесь А-6ТНО (А-6ТН) отличается от смеси А-6ТЗО (А-6ТЗ) наличием катализатора, ускоряющего процесс вспенивания. Смеси А-6ТНО и А-6ТЗО выпускают в соответствии с ТУ Я10-19-04—84, смеси А-6ТН и А-6ТЗ — в соответствии с ТУ 88-Латв. ССР-026-83. Смесь «Б» вырабатывают в соответствии с ТУ 6-03-375—75. Смесь «А» представляет собой маловязкую жидкость темного цвета, смесь «Б» — полиизоцианат — маловязкую темно-коричневую жидкость со следующими характеристиками: Смесь «А» 70±30 1,26±0,02 Смесь «Б» 200±50 1,23±0,02 Смеси «А» и «Б» доставляют в герметично закрывающихся металлических бочках из нержавеющей стали 1Х18Н10т, в полиэтиленовых канистрах с пробками на резьбе и уплотнениями из фторопласта или паронита либо в железнодорожных и автомобильных цистернах из нержавеющей стали. Цистерны (возвратные) должны быть специально закреплены для перевозки этого продукта и обеспечены штуцерами для заливки и слива продукта и продувочным. Смесь «Б» можно перевозить и в обычных металлических бочках, авто- и железнодорожных цистернах, защищенных специальными лаками. Одновременно с компонентами материала «рипор» следует заказывать и растворитель — хлористый метилен (ТУ 6-09- 8716—74), используемый для промывки пистолета-распылителя. - Ориентировочная потребность в растворителе в пределах от 1/15 до 1/20 от объема смеси «А». 3.2. Склад для приемки и хранения смесей «А» и «Б» представляет собой закрытое обогреваемое помещение с участками для приемки и бестарного хранения смесей «А» и «Б» и для приемки и хранения этих же смесей и хлористого метилена в таре, например в бочках и канистрах, а также участка для хранения тары. Каждый участок для бестарного хранения смесей «А» и «Б» должен быть обеспечен четырьмя резервуарами емкостью по 25 м3 (один резервный) и двумя шестеренчатыми насосами, а участки для хранения смесей в таре снабжены деревянными стеллажами, устанавливаемыми на бетонированную или асфальтовую площадки. Ориентировочная площадь складского помещения 200—250 м2. Высота помещения 9—12 м. Резервуары для хранения смесей «А» и «Б» оснащаются системами трубопроводов с запорной арматурой для приемки смесей, рециркуляции и разгрузки их, а резервуары для приемки смеси «Б» (поли- изоцианата) — кроме того, баллонами с азотом. Каждый резервуар имеет датчики температуры и уровня. Резервуары выполнены с теплообменной рубашкой и изолированными. Все трубопроводы (наружные и внутренние) изолированы. Наружный трубопровод прокладывается со «спутником». Из железнодорожных или автоцистерн смеси «А» и «Б»; предварительно разогретые в холодное время года до температуры 20—25 °С, перекачиваются шестеренчатыми насосами в определенные резервуары на складе, назначение которых не меняется в процессе эксплуатации. Чтобы при приемке компонентов не перепутать резервуары, а также облегчить контроль количества смесей, емкости должны быть окрашены в разные цвета (например, резервуар для смеси «Б» в красный, а для смеси «А» — в синий или другой цвет) и оснащены бирками с указанием наименования продукта, даты его выпуска, номера партии, даты приемки и других данных, определяющих ответственность за сохранность и качество сырья. Смесь «А» хранится в течение 3 мес при температуре не выше 26 и не ниже 7 °С. При температуре выше 26 °С в рубашку резервуара подается охлаждающая вода (водопроводная, артезианская). Смесь «Б» хранится в течение года при температуре не выше 30 °С и не ниже 7 °С под подушкой осушенного азота под давлением 0,7—1,3 кПа E—10 мм рт. ст.). 49
Разгрузка и рециркуляция компонентов осуществляются при вышеуказанном температурном режиме (см. разгрузку цистерны). Принятые на склад бочки с компонентами и растворителем, как и цистерны, снабжаются соответствующими бирками, хранятся при тех же температурных условиях, но на деревянных поддонах и пробками вверх. Компоненты материала «рипор» выдаются потребителю по трубопроводам в герметичные металлические бочки (возвратную тару) или канистры. На каждое тарное место наносят несмываемой краской трафарет или крепят бирку. Маркировка транспортной тары должна соответствовать ГОСТ 14192—71. Приемку компонентов на склад и выдачу их со склада могут осуществлять и с помощью вакуум-системы (вакуумный насос, вакуум-сборник, ловушки паров) и соответствующей сети трубопроводов с запорной арматурой. Упакованные в бочки компоненты и растворитель транспортируются любым видом транспорта в условиях, исключающих попадание атмосферных осадков, механическое повреждение и разгерметизацию тары. Возврат цистерн и различной тары осуществляется при тех же условиях, что и поставка их с сырьем. Предприятие — поставщик компонентов гарантирует соответствие их требованиям действующей нормативно-технической документации (НТД) при соблюдении условий доставки и хранения. По истечении гарантийных сроков хранения смеси анализируют на соответствие требованиям действующих ТУ и при установлении соответствия компоненты могут быть использованы по прямому назначению. Проверку соответствия качества смесей действующей НТД проводят только по месту централизованной приемки партий. Участок приемки и хранения компонентов должен быть обеспечен приточно-вы- тяжной вентиляцией, освещением и канализацией, двумя пожарными щитами с песком, резервуаром с 5—10 %-ным водным раствором аммиака объемом 150—200 л и ящиком с древесными опилками для дегазации в случае пролива компонентов, а также двумя постами с аптечкой, мылом, душевой установкой с горячей и холодной водой и противогазами марки «В», «БКФ» или «Е016». 4. Технология изоляционных работ с применением «рипора» Как было указано выше, материал типа «рипор» может быть использован для изоляции наружных ограждений холодильников (стен, покрытий и полов), междуэтажных перекрытий и перегородок камер холодильника, а также для термоизоляции оборудования, трубопровода и запорной арматуры. Изоляция из материала «рипор» может быть нанесена как путем напыления, так и путем заливки его в опалубку с помощью пеногенератора отечественного производства или производства ГДР. Изоляция из материала «рипор» должна наноситься лишь на сухую, без следов жира и масел поверхность. 4.1 Технологическая оснастка В состав технологической оснастки входят пеногенератор, строительные леса или люлька, лестницы, стремянки, опалубка, ручные насосы и т. д. Кроме люльки, в комплекте с пеногенератором могут использоваться и другие строительные средства механизации. Опалубка при изоляции стен и перегородок выполняется по месту, сборной, и имеет четыре съемные стенки: основную, две боковые и днище. Верх опалубки открыт для работы с распылителем. Стенки опалубки представляют собой легкий деревянный, фанерный или из других материалов щит, обтянутый полиэтиленовой пленкой толщиной не менее 0,2—0,25 мм. Вместо полиэтиленовой пленки можно использовать силиконовые мази или силиконовые покрытия по металлу и другим материалам. Предпочтительные размеры опалубки: высота 1,0—1,2 м, ширина 2 м и более, глубина — в зависимости от толщины изоляционного слоя. При толщине слоя изоляции, а следовательно, и глубине опалубки, равной 40—50 мм, рекомендуется высота опалубки не больше 0,3—0,4 м при использовании смеси А-6ТН и А-6ТНО и дс 0,6 м при использовании А-6ТЗ и А-6ТЗО. 4.1.1. При создании легких перегородок и покрытий, например из армированного «рипора», целесообразно применять различные легкие щиты из листов фанеры, обитых по контуру для жесткости деревянным брусом. Этот вариант позволяет получить перегородку с ровной лицевой и со свободной декоративной поверхностями. Другим вариантом опалубки" для создания перегородок может быть следующий. С одной стороны предполагаемой стены, т. е. деревянного каркаса, обтянутого сеткой «Рабица», устанавливают покрытый полиэтиленовой пленкой легкосъемный щит размером, например, 2X6 м, а с другой — удаленный от него (на величину толщины изоляционного слоя) переносной щит размером 0,3X6 м (при использовании заливочной смеси «А» высота переносного щита* может быть увеличена до 0,5—0,6 м). После заполнения «рипором» промежутка между щитами переносной щит снимают и устанавливают выше. 4.1.2. При изоляции холодильного трубопровода могут быть рекомендованы следующие приспособления. 50
Для изоляции одиночных труб приспособление выполняют в виде разъемной на две части легкой деревянной рамы с уложенными внутри и согнутыми в полуцилиндры (полуформы) фанерными листами, покрытыми полиэтиленовой пленкой. Длина приспособления не более0,3—0,4 м при использовании смеси «А» для напыления и 0,5—0,75 м — смеси «А» для заливки. При этом зазор между изолируемой трубой и полуцилиндрами равен расчетной толщине изоляции. При проведении изоляционных работ рекомендуется использовать три-четыре приспособления для того, чтобы обеспечить съем первого и новую его установку после достаточной выдержки «рипора» для стабилизации (созревания) его структуры. Установку и крепление приспособления можно осуществить, подвесив его со стороны торца на изолируемой трубе. При изоляции семейства труб (пучка) и труб со «спутником», если расстояния между трубами не позволяют использовать вышеописанное приспособление, может быть рекомендовано другое. Оно представляет собой устройство из трех фанерных щитов — нижнего и двух съемных боковых, обитых по контуру деревянным брусом и устанавливаемых с учетом расчетной толщины изоляции. Крепится приспособление так же, как и в первом случае. «Рипор» заливают сверху в зазоры между щитами и трубами. При изоляции пучка труб со «спутником» вначале пучок труб обворачивают изоляционным материалом, например рулонным в виде жгута или матов, а затем оставшиеся зазоры заполняют «рипором». Наиболее важной составной частью технологической оснастки является пеногене- ратор. В связи с этим в разделе 5 подробно описаны его конструкция и принцип действия. 4.2. Нанесение изоляции методом заливки Метод заливки «рипора» используется в основном при изоляции стен и перегородок холодильника и осуществляется с помощью пеногенератора. Работа выполняется одновременно тремя работниками. Все трое должны владеть приемами работы на пеногенераторе, уметь собирать и разбирать опалубку, знать технологию изоляционных работ с материалом «рипор». Заливают «рипор» путем многоразового его распыления пистолетом пеногенератора вдоль опалубки. Слои «рипора» наращивают снизу вверх. Образование пены контролируют визуально. Каждый последующий слой «рипора» наносят на ранее вспененный слой через 1—2 мин после его застывания. В зависимости от производительности пеногенератора один проход распылителем обеспечивает в месте заливки толщину слоя «рипора» 25—40 мм. Изоляционные работы на отдельных участках предпочтительнее проводить сверху вниз. Однако окончательное решение о последовательности проведения этих работ зависит от условий (возможностей) предприятия-потребителя (габаритов и геометрии отдельных поверхностей здания, наличия рабочей силы и т. д.). Работы проводят по сухой поверхности при температуре наружного воздуха не ниже 10 °С. Рабочие температуры компонентов: смеси «А» — 18—22 °С, смеси «Б» — 22—32 °С. После заливки «рипора» опалубку снимают и устанавливают на соседнее место, и цикл повторяют. При необходимости демонтируют ту или иную боковую стенку или днище опалубки. Зазоры между изоляцией отдельных участков поверхности заполняют «рипором» с помощью пеногенератора. Отходы пенопласта утилизируются путем закладки его отдельных кусков в толщу изоляции, т. е. замуровывания их в изоляционном слое. 4.3. Нанесение изоляции методом напыления Метод напыления «рипора» можно применять при изоляции наружных и внутренних ограждений (стен, покрытий, перегородок), различного оборудования, трубопроводов и арматуры и т. д. Необходимый слой изоляции создают путем многоразового напыления «рипора» на одну и ту же поверхность (после вспенивания ранее нанесенного слоя «рипора»). Один проход пистолетом обспечивает, как и при заливке опалубки, толщину изоляции, равную 25— 40 мм. Второй проход производят через 1—2 мин после первого. Температурный режим работы пеногенератора и рабочие температуры компонентов такие же, как и при нанесении изоляции методом заливки. Контроль вспененного слоя изоляции осуществляют металлическим щупом. Работы по напылению «рипора» сопровождаются, как правило, выделением в окружающий воздух большого количества мелких частиц смеси компонентов «А» и «Б». Во избежание этого рекомендуется использовать съемные и прозрачные конусы, одеваемые на ствол пистолета- распылителя. Конус выполняют из тонкостенной трубки (например, из жести) диаметром на 5—6 мм больше диаметра ствола пистолета, к которой припаивают проволочный каркас конуса с кольцом на большем его диаметре. Затем каркас конуса изнутри устилают полиэтиленовой пленкой с припуском на концах трубки и конуса. 4.4. Изоляция ограждающих конструкций зданий холодильников 4.4.1. При разработке и выборе технического решения конструкции изоляционного слоя стен и перегородок из материала «рипор» следует учитывать следующие обстоятельства: — изоляция из материала «рипор» не требует использования клеев и укладки паро- 51
гидроизоляционных ковров при ее нанесении; — коэффициент теплопроводности «рипора» более низкий, чем применяемых в настоящее время изоляционных материалов; — материал обладает большой адгезионной способностью практически ко всем конструкционным материалам, используемым в строительстве и в машиностроении, но в отсутствие влаги и жира на поверхности; — прочность лицевого слоя «рипора» превышает прочность любого ранее применявшегося теплоизоляционного материала; — «рипор» легко окрашивается краскопультом 'и позволяет врабатывать красители при приготовлении композиции из смесей «А» и «Б»; — «рипор» трудносгораем и нетоксичен и может быть использован при нанесении изоляции на ограждающие конструкции как внутри здания, так и снаружи его. Однако при изоляций стен и перегородок необходимо предохранять места контакта изоляционных конструкций с грузовыми потоками вблизи здания и внутри камер (с транспортом, грузоподъемными механизмами, с крупногабаритными грузами и т. д.) в соответствии с требованиями практики и норм проектирования; — при нанесении наружной изоляции методом напыления на здания холодильников, расположенных в районах большой запыленности и повышенной солнечной радиации, возможны рост поглощения тепловой энергии и загрязнение стен. Снижения воздействия радиации можно достигнуть путем окраски изоляционного покрытия стен и другими методами. При нанесении изоляции на наружные стены и перегородки соотношение компонентов «А» и «Б» равно от 1:1,14 и 1:1,2. Для получения достаточно ровных поверхностей при напылении «рипора» расстояние между стеной и пистолетом должно быть не менее 1 —1,5 м. 4.4.2. Изоляцию покрытий и перекры- ШОБРЕТЕНИЯ A1) 1201627 E1 LF 24 F 3/16 B1) 3511164/29-06 B2) 16.11.82 G2) В. Е. Тройнин, И. М. Зайцев, Н. А. Авдеев, М. В. Поздняков E3) 697.94 E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ, содержащее корпус с ванной, заполненной слоем засаливателя, размещенные в корпусе шнек, шламовый колодец со сливным патрубком и бесконечную ленту, натянутую на вращающиеся барабаны, один из которых опущен в слой замасливателя, а также бак-отстойник, разделенный фильтрующей перегородкой на чистый и загрязненный тий здания холодильника рекомендуется производить следующим образом. При выборе технического решения изоляционного покрытия, кроме условий, перечисленных в п. 4.4.1, необходимо учитывать, что изолированные строительные конструкции воспринимают все нагрузки. При нанесении изоляции на покрытие, полы и перекрытия поверхность выравнивают щитами, затем наносят упрочняющие конструкцию слои для предохранения изоляционного ковра от механических повреждений в соответствии с требованиями практики и существующих норм проектирования. При изоляции холодильников, расположенных в районах повышенной солнечной радиации, предусматривается покрытие (поверх защитного слоя), например, фольгоизолом или краской, а также другие методы радиационной защиты. Соотношение компонентов «А» и «Б» при нанесении изоляции на полы и перекрытия в зависимости от технического решения защитного упрочняющего слоя и его прочностных характеристик от 1:1,14 до 1:1,4, а при напылении изоляции на потолочные конструкции здания — 1:1,14. 4.5. Изоляция холодильного оборудования и трубопроводов Изоляцию холодильного оборудования и трубопроводов проводят путем напыления компонентов «рипора» на изолируемую поверхность или заливки их в опалубку. Все работы, связанные с изоляцией оборудования, трубопроводов и запорной арматуры, осуществляют с учетом данных п. 4.4.1, а также учитывая, что материал «рипор» с успехом может быть применен для изоляции объектов с температурами на изолируемой поверхности от —250 до + 165 °С. При изоляции оборудования, трубопроводов и арматуры соотношение компонентов «рипора» «А» и «Б» равно от 1:1,14 до 1:1,2. (Окончание следует) отсеки, последний из которых соединен контуром трубопровода со сливным патрубком, имеющим инжектор, сопло которого соединено через насос, имеющий обводную линию, с чистым отсеком бака-отстойника и с трубой, введенной в слой замасливателя между ветвями бесконечной ленты, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воздуха и эксплуатационной надежности, ванна снабжена прикрепленными к ее торцовым стенкам перегородками, образующими незамкнутые полости, в которых расположены нижние барабаны, а контур трубопровода выполнен в виде двух линий с насосами соответственно для подачи и забора замасливателя, причем верхние кромки перегородок размещены выше уровня замасливателя в ванне, нижние кромки — ниже барабанов, а линия для забора замасливателя введена в его слой за пределами полостей, образованных перегородками. 52
owmik труда IT ТЕХНИКА БЕКЙ1АСН0СТИ УДК 621.565-78 ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ АММИАЧНЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК — ТРЕБОВАНИЕ ВРЕМЕНИ Развитие холодильной промышленности и расширение сферы применения аммиачных холодильных установок, в особенности полностью автоматизированных, без круглосуточного обслуживания, значительно повышает уровень требований к их надежности. Поэтому при эксплуатации таких установок необходимо тщательно контролировать исправность приборов защитной автоматики, предотвращающих переполнение испарительных аппаратов хладагентом и гидравлические удары в компрессорах. Важное значение для обеспечения безопасной эксплуатации установок имеет также регулярное проведение профилактических инспекций поршневых компрессоров, запорной арматуры и пневматических испытаний на прочность и плотность аппаратов на сторонах высокого и низкого давлений. Следует также уделять должное внимание проверке исправности аммиачных трубопроводов, своевременно их ремонтировать, после чего обязательно подвергать пневматическому испытанию. Кнопки аварийного отключения электроснабжения холодильного оборудования компрессорных цехов должны быть исправными и свободными для доступа. Необходимо поддерживать в рабочем состоянии при- точно-вытяжную и, в особенности, аварийную вентиляцию. Регулярно надлежит проводить инструктаж по технике безопасности обслуживающего аммиачные установки персонала. Все эти требования отражены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок» (М., ВНИКТИхолодпром, 1981), неукоснительное соблюдение которых приобретает в настоящее время особое значение, поскольку с развитием городов многие холодильные предприятия с аммиачными системами охлаждения, строившиеся ранее на городских окраинах, со временем оказались в окружении жилых кварталов. Несоблюдение отмеченных выше условий обеспечения безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок может привести к авариям, подобным описанным в журнале "Revue International du Froid" A985, № 1, с. 56—57) в статье В. Бояновского (ПНР). Одна из аварий на холодильнике произошла вследствие дефекта в конструкции, усталости металла и вероятного гидравлического удара в цилиндрах крупного двухступенчатого поршневого компрессора вертикального типа, полученного по импорту. Цилиндр высокой ступени сжатия был разрушен, что привело к сильному прорыву аммиака из конденсаторов и промежуточного сосуда. Машинистам не удалось выключить электродвигатель компрессора, от ударов деталей которого возникли искры, вызвавшие взрыв аммиака. Последовал сильный пожар в компрессорной и в соседнем с ней помещении аммиачных распределительных устройств. Поскольку в момент взрыва произошло короткое замыкание на низковольтном щите (в смежном помещении), подача энергии прекратилась. Утечка аммиака из наружных конденсаторов продолжалась до прибытия аварийной службы. При спуске масла из линейного ресивера крупной конденсаторной установки из-за трудности закрытия вентиля и невнимательности рабочего произошла сильная утечка аммиака через открытый спускной вентиль. Образовавшийся плотный туман затруднял доступ к нему. В результате утечки были нарушены движение транспорта на прилегающем к холодильнику проезде и работа соседнего предприятия. Полностью автоматизированное машинное отделение крупного холодильника, предназначенное для работы без обслуживающего персонала, было в конце пуско- наладочного периода оставлено в работе на ночь без дежурного машиниста. Произошло отключение компрессора высокой ступени сжатия, однако при этом не сработало реле давления компрессора низкой ступени, который продолжал работать. Это привело к утечке аммиака через предохранительный клапан промежуточного сосуда, продолжавшейся в течение 2 ч. Облако аммиака, распространившееся по ветру на расстояние около 300 м от машинного отделения холодильника, вызвало панику среди жителей окрестных домов. Пуско-нала- дочные работы выполняли специалисты авторитетной зарубежной фирмы, построившей холодильник со сдачей его «под ключ». В статье рекомендуется ряд мероприятий для повышения безопасности эксплуатации аммиачных холодильных установок, в частности, установка в компрессорных цехах приборов для автоматического отключения подачи электроэнергии, которые должны срабатывать от воздействия ударной волны при взрыве; снабжение компрессорных цехов дверьми и оконными рамами из несгораемых материалов; применение несгораемых красок для стен, трубопроводов и машин; установление норма- 53
тивных разрывов между зданиями холодильников с аммиачной системой охлаждения и жилыми кварталами; периодическая инспекция компрессоров (после десятилетнего срока их работы); дублирование автоматической защиты от утечки аммиака через предохранительные клапаны, в особенности для установок без круглосуточного обслуживания; инструктаж населения, проживающего вблизи крупных аммиачных установок, по действиям в случае большой iiOlPITEHii A1) 1193391 E1L F 25 В 15/06, 29/00 B1) 3766165/23-06 B2) 28.06.84 G1) Сибирский филиал Научно-производственного объединения сТехэнергохимпром» G2) В. Г. Горшков, С. М. Молчанова, Г. В. Пряхин E3) 621.575 E4) E7) АБСОРБЦИОННЫЙ БРОМИСТО- ЛИТИЕВЫЙ ПОНИЖАЮЩИЙ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОР, содержащий дымовую трубу с внутренним пластиковым покрытием, служащую генератором, включенным в контур циркуляции раствора, в котором также установлены первая полость двухполостного теплообменника, насосы крепкого и слабого растворов и охлаждаемый водой абсорбер, в одном корпусе с которым размещен испаритель, а также контур циркуляции воды, в который включены водяная полость абсорбера и вторая полость теплообменника, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения металлоемкости, генератор снабжен двумя поярусно размещенными решетками, надрешеточное пространство нижней из которых соединено с вводом слабого раствора в генератор, а верхней подключено к испарителю, причем в генераторе над верхней решеткой дополнительно установлена теплообменная поверхность, включенная в контур циркуляции воды перед водяной полостью абсорбера. A1) 1203334 E1L F 24 F 5/00 B1) 3694094/29-06 B2) 24.01.84 G1) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (SLJ) и Акционерное общество сСуомен Пухаллинтехдас» (F1) G2) Ю. М. Бабаханов, А. П. Щаталов, В. М. Ми- неев (SU), Веса Копонен, Ингмар Рулин, Эркки Салмио (FI) E3) 697.94 E4) СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. E7) 1. Способ кондиционирования воздуха в животноводческих помещениях в холодный период года, заключающийся в том, что наружный приточный воздух подогревают через тепло- обменную поверхность теплоутилизатора теплом утечки аммиака; разработка на международном уровне правил по устройству и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок и др. Уроки этих аварий, происшедших в ПНР, должны быть учтены специалистами отечественных предприятий холодильной промышленности в практической работе. И. М. ГИНДЛИН охлаждаемого внутреннего воздуха, после чего часть охлажденного внутреннего воздуха смешивают с подогретым наружным воздухом и Подают в помещение, а другую часть выбрасывают в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла вытяжного воздуха и снижения энергетических затрат, наружный воздух подают в помещение в количестве, определенном из условия обеспечения ассимиляции приточным воздухом вредных газов в помещении, охлаждение внутреннего вытяжного воздуха осуществляют при постоянном поддержании температуры теп- лообменной поверхности теплоутилизатора ниже температуры точки росы вытяжного воздуха путем регулирования соотношения количества возвращаемого в помещение и выбрасываемого в атмосферу внутреннего вытяжного воздуха, причем одновременно с охлаждением очищают вытяжной воздух выделяемым из него конденсатом. 2. Устройство для кондиционирования воздуха в животноводческих помещениях, содержащее приточный и вытяжной каналы и размещенные в них соответственно нагревательный и охладительный блоки, заслонки и нагнетатели, при этом выход вытяжного канала из охладительного блока через рециркуляционный канал с заслонкой сообщен с выходом приточного канала из нагревательного блока, а нагревательный и охладительный блоки сообщены между собой через циркуляционный контур промежуточного теплоносителя с циркуляционным насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла вытяжного воздуха, оно снабжено обводным приточным каналом с дополнительной заслонкой и приводным механизмом, причем обводной приточный канал с дополнительной заслонкой подключен t к выходу основного приточного канала из нагревательного блока, дополнительная заслонка соединена через приводной механизм с заслонкой рециркуляционного канала с обеспечением возможности взаимообратного закрытия или открытия заслонками обводного приточного и рециркуляционного каналов, а охладительный блок выполнен в виде вертикальных каналов, входы и выходы которых оппозитно подключены к вытяжному каналу. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком температуры и регулятором с логическим элементом ИЛИ, причем датчики температуры установлены на входе приточного канала в помещение и в помещении через регулятор подключены к приводному механизму. 54
(И) 1198367 E1L F 28 F 1/42, 13/02 B1) 3707013/24-06 B2) 16.11.83 G1) Одесский технологический институт холодильной промышленности G2) В. П. Алексеев, Г. С. Антоненко, A. В. Дорошенко, В. В. Сери к, К. И. Рже- пишевский, Ю. Р. Ярмолович, С. У. Кивензор E3) 621.565.94 E4) E7) 1. ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА с тур булизаторами в виде гибких элементов, размещенных со стороны как наружной, так и внутренней поверхности трубы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, труба выполнена составной из отдельных цилиндрических секций, а гибкие элементы средней частью закреплены в стыке между секциями, а их противоположные концы выведены соответственно на внутреннюю и наружную поверхности трубы. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что гибкие элементы выполнены витыми. A1) 119339В E1L F 25 В 29/00, 15/02, F 01 К 25/10 B1) 3745130/23-06 B2) 29.05.84 G2) B. Д. Мерчанский, В. А. Бахенский E3) 621.576 E4) E7) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И ХОЛОДА, содержащая силовой контур, tf котором установлены парообразователь, многоступенчатый турбогенератор, конденсатор и питательный насос, а также абсорбционную холодильную машину с генератором, связанным с конденсатором силового контура, дросселем, испарителем и абсорбером, подключенным посредством регенеративного теплообменника к генератору, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка дополнительно содержит два пароперегревателя, включенных в силовой контур перед и между ступенями турбогенератора, жидкостной теплообменник, включенный в этот контур между питательным насосом и парообразователем, и источник низкопотенциального тепла, подключенный к генератору и обойм пароперегревателям, причем жидкостный теплообменник связан с абсорбером, а конденсатор силового контура включен параллельно испарителю холодильной машины, конденсатором которой служит парообразователь силового контура. A1I193400 E1 L F 26 В 5/06 B1) 3702766/28-13 B2) 16.02.84 G1) Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт G2) А. А. Гордиенко, Г. Э. Зарницкий E3) 664.036 E4) E7) СПОСОБ СУБЛИМАЦИОННОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ПРОДУКТОВ, включаю щий замораживание продуктов теплоносителем, удаление из них воды в вакууме при подогреве теплоносителем удаление паров воды из вакуум-камеры путем поглощения теплоносителем и подготовку теало- и хладоносителя, отличающийся тем, .что, с целью снижения энергоемкости процесса, в качестве теплоносителя используют водно-солевой раствор, который последовательно направляют для удаления паров воды из вакуум-камеры, замораживания продуктов и подогрева последних при удалении из них влаги, при этом подготовку теплоносителя осуществляют после замораживания продуктов путем его подогрева сжатым газом и после удаления паров воды из вакуум-камеры путем охлаждения при прямом контакте с газом, предварительно пропущенным через детандер, испаряя при этом из водно-солевого раствора поглощенную влагу. A1) 1198342 E1L F 25 В 49/00, F 04 В 49/06 B1) 3694354/23-06 B2) 04.11.83 G1) Специальное конструкторско-технологическое бюро компрессорного и холодильного машиностроения ордена «Знак Почета» Производственного объединения «Одесхолодмаш» G2) В. А. Шарфман E3) 621.57 E4) E7) СИСТЕМА ЗАЩИТЫ КОМПРЕССОРА ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, содержащая термореле с датчиком перегрева и блок управления электродвигателем компрессора, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности компрессора путем дополнительной его защиты от гидравлического удара, система дополнительно содержит датчик наличия жидкости, установленный на стороне всасывания компрессора, биполярный транзистор с базой, коллектором и эмиттером и резистор, причем база биполярного транзистора соединена с резистором и с одним из выводов датчика наличия жидкости, коллектор транзистора соединен с одним из выводов датчика перегрева, второй вывод которого соединен с вторым выводом резистора и входом термореле, а эмиттер транзистора — с вторым входом термореле и вторым выводом датчика наличия жидкости. A1) 1201632 E1L F 25 В 5/00, F 25 D 11/02 B1) 3732534/23-06 B2) 19.01.84 G1) Московский технологический институт, Всесоюзный научно- исследовательский экспериментально-конструкторский институт электробытовых машин и приборов и Московский автомобильный завод им. И. А. Лихачева G2) А. И. Набережных, Ю. А. Пономарев, Л. В. Сумзина, Е. В. Цветков, Н. Ф. Ивченко, О. Н. Плужников, Э. Э. Зис- сер, А. П. Морозов E3) 621.574 E4) E7) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА разного температурного уровня путем сжатия хладагента, его конденсации, дросселирования и отвода тепла в двух последовательно установленных испарителях, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения потребляемой мощности, после конденсации отбирают часть потока хладагента, дросселируют ее и эжектируют ею пары хладагента из первого испарителя, а образовавшуюся паро- жидкостную смесь подают во второй испаритель. A1) 1201658 E1L F 28 D 7/02, 1/06 B1) 3556696/24-06 B2) 28.02.83 G1) Специальное конструкторско-технологическое бюро компрессорного и холодильного машиностроения G2) Г. С. Антоненко, А. С. Бурлак, Ф. В. Дрейман, А. Г. Твердохлебов, \В. Г. Тихий, В. Ф. Ковалев E3) 66.045.1 E4) E7) 1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий цилиндрический корпус с верхней и нижней крышками, разделенный концентрическими перегородками на центральную и кольцевые секции для одной среды, и размещенные в кольцевых секциях теплообменные поверхности для другой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности и интенсификации теплообмена путем создания противотока между средами, перегородки укреплены в обеих крышках и каждая из них имеет вертикальный разъем, смещенный по отношению к разъемам смежных перегородок на 180°. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что теплообменные поверхности выполнены в виде панелей, наружная из которых служит стенкой корпуса. 55
A1) 1193383 E1L F 25 В 1/02, F 26 В 5/06, F28 В 1/02 B1) 3771138/23-06 B2) 11.07.84 G1) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности G2) Л. С. Малков, И. В. Першин, Э. И. Гуйго E3) 621.57.04 E4) E7) СУБЛИМАЦИОННЫЙ КОНДЕНСАТОР, содержащий корпус с патрубками ввода парогазовой смеси и вывода неконденсирующихся газов, в котором размещены охлаждаемые плоские элементы и неохлаждаемые перегородки, образующие с элементами каналы для прохода смеси, причем торец перегородок со стороны патрубка ввода парогазовой смеси расположен на одинаковом расстоянии от смежных охлаждаемых элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем попеременного образования с каждой стороны охлаждаемого элемента канала диффузорной формы, неохлаждаемые перегородки установлены с возможностью поворота на заданный угол в обе стороны от вертикальной плоскости, проходящей через торец перегородок, расположенный со стороны патрубка ввода парогазовой смеси. A1) 1193392 E1L F 25 В 15/06 B1) 3794382/23-06 B2) 26.09.84 G1) Сибирский филиал Научно-производственного объединения «Техэнергохимпром» G2) В. Г. Горшков, С. М. Молчанова, Г. В. Пряхин, Б. И. Псахис E3) 621.575 E4) E7) АБСОРБЦИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая контур циркуляции раствора, в котором установлены генератор, регенеративный теплообменник и абсорбер, а также включенные по хладагенту между генератором и абсорбером конденсатор с тепло- обменной поверхностью внутри и испаритель, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости, она дополнительно содержит охладитель раствора с теплообменной поверхностью внутри, включенной в контур перед абсорбером, под теплообменными поверхностями конденсатора и охладителя установлены перфорированные решетки, продуваемые наружным воздухом, а сами теплообменные поверхности затоплены пенным водовоздушным слоем. A1) 1198341 E1L F 25 В 45/00 B1) 3716750/23-06 B2) 13.01.84 G1) Белорусский проектно-технологический и конструкторский институт с Белбыттехпроект» Научно-производственного объединения с Белбыттехника» G2) А. С. Ткачев E3) 621.57 E4) E7) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ КОМПРЕССИОННОГО ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА ХЛАДАГЕНТОМ путем предварительного вакуумирования агрегата, заполнения его дозой масла, ввода хладагента в газообразном состоянии во всасывающую линию при отключенном компрессоре до достижения в агрегате давления, равного давлению в заправочной магистрали и последующего включения компрессора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности заполнения агрегата хладагентом и уменьшения при этом возможности аварии, во всасывающей линии при отключенном компрессоре устанавливают давление, равное давлению насыщения масла в картере компрессора заданной дозой хладагента, а по включении компрессора и достижении во всасывающей линии максимального давления производят корректировку величины дозы заправляемого хладагента снижением этого давления до значения, .равного давлению кипения хладагента на рабочем режиме. A1) 1193393 E1L F 25 В 21/02 B1) 3800465/23-06 B2) 12.10.84 G2) В. Т. Клименко, М. Е. Рабинкий, Ю. А. Михайлов, А. Н. Пузанов E3) 621.56 E4) E7) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИК, содержащий термоэлектрическую батарею с блоком питания, регулятор температуры и блок управления с гидравлическим реле, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамических колебаний температуры и повышения экономичности, блок управления выполнен в виде управляемого стабилизатора напряжения с элементом 2И—НЕ, установленного между блоком питания и термоэлектрической батареей и снабженного число-импульсным модулятором, подключенным к первому входу элемента 2И—НЕ, а регулятор температуры выполнен в виде контактного термометра с инвертором, подключенного к второму входу элемента 2И—НЕ A1) 1193396 E1L F 25 В 29/00 B1) 3793947/23-06 B2) 16.08.84 G1) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Львовский завод «Реактив» G2) В. С. Латык, Т. И. Лизак E3) 621.574 E4) E7) ТЕПЛО НАСОСНАЯ УСТАНОВКА, содержащая несколько теплонасосных машин, конденсаторы и испарители которых последовательно установлены в противоточных линиях соответственно нагреваемого и охлаждаемого теплоносителей, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит по меньшей мере два двухполостных теплообменника, а линия охлаждаемого теплоносителя выполнена в виде двух автономных циркуляционных контуров, одни полости указанных теплообменников включены в эти контуры перед испарителями, а другие соединены последовательно, включены в линию нагреваемого теплоносителя на входе в конденсаторы. A1) 1193397 E1L F 25 В 39/02, F 25 D 11/00 B1) 3742910/28-13 B2) 21.05.84 G1) Саратовское электроагрегатное производственное объединение G2) М. П. Видин, Ю. В. Муравьев, В. X. Ионаниз, И. И. Хоменко E3) 621.565 E4) E7) ИСПАРИТЕЛЬ БЫТОВОГО ХОЛОДИЛЬНИКА, содержащий листовой корпус с выполненными в его стенках каналами для циркуляции хладагента и приспособление для крепления трубчатого датчика термостата к стенке корпуса с обеспечением теплового контакта между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и снижения трудоемкости изготовления, приспособление для крепления трубчатого датчика термостата выполнено в виде открытого с одного конца канала в стенке корпуса испарителя и устанавливаемых в канале вместе с трубчатым датчиком термостата пластмассовых втулки и пробки для герметизации полости канала. A1) 1201664 E1L F 28 F 25/08 B1) 3697664/24-06 B2) 07.02.84 G2) Л. В. Новожилов, А. Г. Кондратьев, Д. М. Лукин, В. А. Гладков, Б. М. Колбашев, А. И. Ершов E3) 621.175.3 E4) E7) ОРОСИТЕЛЬ ГРАДИРНИ, содержа щий вертикальные гофрированные в горизонтальном направлении листы, скрепленные в местах контакта гребней гофр, причем гребни гофр размещены под углом к кромкам листов и противоположно направлены в смежных листах, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена, поверхность листов гофрирована и в вертикальном направлении, их гребни 56
расположены на восходящей к верхней кромке кривой, а сами гофры имеют в сечении трапециевидную или треугольную, или волнистую форму. A1)' 1198344 E1L F 25 D 23/02, 11/00 B1) 3711259/28-13 B2) 16.03.84 G2) А. Б. Бурцев, Б. Н. Маркевич, А. М. Мягков E3) 621.565 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНЫЙ ШКАФ, содержащий корпус, кронштейн для навески двери, включающий две полки, расположенные под углом одна к другой, в основании одной из которых выполнены отзерстия под элементы крепления кронштейна к корпусу, а в щечках другой — отверстия под ось шарнира, вставку, фиксируемую в кронштейне указанной осью, упругий уплотнитель, расположенный на двери и прилегающий к плоскости корпуса в ее закрытом состоянии, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства регулирования прилегания уплотнителя к корпусу шкафа и повышения технологичности сборки, вставка повторяет форму кронштейна и имеет отверстия под элементы крепления, со- осные отверстиям в кронштейне, при этом кронштейн и вставка выполнены из материала, обеспечивающего возможность изменения угла между полками. 2. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что толщина вставки равна расстоянию от оси шарнира до плоскости основания полки, содержащей щечки. A1) 1201626 E1L F 24 F 3/147 B1) 3580646/29-06 B2) 16.02.83 G1) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструк- торский институт по оборудованию для кондиционирования воздуха и вентиляции сВнии- кондиционер» G2) Б. И. Бялый, В. А. Динцин, А. В. Степанов, Ф. А. Набиулин, А. А. Яковенко, И. Л. Розенштейн E3) 697.933 E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННО- ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЭОЗ- ДУХА, содержащее корпус с поддоном и патрубками подвода и отвода основного и вспомогательного потоков воздуха, вертикально размещенный в корпусе пакет двухслойных пластин с влагонепроницаемыми и гидрофильными слоями, образующими каналы основного и вспомогательного потоков воздуха, заглушённые с торцов, и водораспределительный узел, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы путем регулирования степени охлаждения воздуха, гакет пластин расположен относительно поддона с образованием воздушного канала, сообщенного с патрубками отвода основного и подвода вспомогательного потоков вбздуха при помощи клапанов. (И) 1201628 E1L F 24 F 5/00 B1) 3609319/25-06 , B2) 24.06.83 G1) Алтайский ордена Ленина * тракторный завод им. М. И. Калинина G2) М. А. Зацепин, В. А. Гебель E3) 697.94.001 E4) E7) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНДИЦИОНЕРА, содержащий теплоизолированную камеру для размещения испытуемого кондиционера, камеру для подготовки воздуха, сообщенную с воздухозаборным патрубком, и выходной выравнивающий патрубок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и сокращения сроков проведения испытаний, теплоизолированная камера снабжена перегородками, образующими с поверхностями кондиционера и камеры отсеки, причем в каждом отсеке дополнительно установлен управляемый нагревательный элемент. A1) 1201633 E1L F 25 В 49/00 B1) 3615790/23-06 B2) 05.07.83 G2) Л. М. Андреев, В. И. Гидулян E3) 621.565.7 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая циркуляционный контур, в котором последовательно установлены компрессор, конденсатор, терморегулирующий вентиль и испаритель, причем выход компрессора соединен с входом испарителя посредством байпасной линии с регулируемым дросселем ввиде цилиндрического золотника с тремя поясками, полостью регулирования степени дросселирования между двумя из них и торцовой полостью управления, включенной в циркуляционный контур после конденсатора, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем использования наружного холода, золотник установлен с возможностью перекрытия циркуляционного контура в полости управления, а в теле золотника выполнен канал, соединяющий полости регулирования и управления между собою. A1) 1201634 E1L F 25 D3/10 B1) 3555351/28-13 B2) 22.02.83 G1) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта G2) Ю. И. Бондарев, С. И. Шабанов, Г. Н. Шпилев E3) 621.565 E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДА, включающее соединенные трубопроводами сосуд для сжиженного газа, испаритель, поршневой детандер, систему автоматического регулирования заданного температурного режима в камере, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода сжиженного газа, оно снабжено размещенной * вокруг цилиндра детандера теплообменной рубашкой и подсоединенным к ней контуром циркуляции промежуточного хладоносителя для дополнительного отвода тепла из камеры, содержащим последовательно соединенные регулирующий клапан, теплообменник и насос. A1) 1201662 E1L F 28 F 13/16 B1) 3697608/24-06 B2) 28.11.83 G1) Институт прикладной физики АН МССР G2) Ю. Г. Капа- цына, К. Н. Семенов, М. К. Болога, В. М. Ревуц- кий E3) 621.565.94 E4) E7) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕПЛООТДАЧИ путем инициирования электрических разрядов с помощью электродов, попарно устанавливаемых рядами вдоль теплообменной поверхности, и турбулизации пограничного слоя жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, к каждой паре электродов подводят удельную энергию, равную 103—104 Дж/м, отнесенную к расстоянию между парами электродов, до образования в жидкости газовых пузырей. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрические разряды инициируют в каждом ряду электродов последовательно от пары к паре со скоростью 0,5—20 м/с. A1) 1198340 E1L F 25 В 39/02 B1) 3680925/23-06 B2) 28.12.83 G2) Е. П. Уткцн E3) 621.565.945 E4) E7) КОЖУХОТРУБНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий корпус и подключенный к его полости сухопарник с выходным патрубком, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного выноса рабочей среды и повышения надежности, сухопарник выполнен в виде введенной в полость корпуса трубы с навитым на нее змеевиком, заключенной в кожух, а выходной патрубок подсоединен к нижней части кожуха. 57
i МЕЖДУНАРОДНОМ институте хододд УДК 664.8/.9.037:621.56/.58 ИЗ БЮЛЛЕТЕНЕЙ МИХ Система быстрого гидроохлаждения мяса В статье описан экспериментальный гидроохладитель порций мяса и органов животных, в котором продукцию орошали раствором пропиленгликоля, охлаждаемым в установке, работающей на хладагенте R502. Опыты по определению продолжительности охлаждения мясной продукции проводили при температурах раствора 263,5 и 258 К (—9,5 и —15 °С) до достижения в центре продукта температур 275, 280 и 286 К B, 7 и 13 °С). В результате проведенной работы установлено, что гидроохлаждение в 2—3 раза эффективнее воздушного, при этом значительно снижаются потери массы продукта от усушки. Stermer R. A., Camp Т. Н., Вга- sington С. F.— J. Food Prot., US. (США), 47, 1984/11, № И, pp. 871—875. БМИХ, 1985, № 4, с. 441. Математическая модель для определения усушки замороженных продуктов в процессе хранения Составлены уравнения, описывающие усушку неупакованных замороженных продуктов в процессе хранения и влияние на нее поверхностного слоя продукта. Уравнения показывают, что тепловые свойства этого слоя мало влияют на размер усушки. Проведенные экспериментальные измерения сопротивления усушке замороженной баранины были использованы для прогнозирования усушки при различных условиях окружающей среды. Результаты расчетов согласуются с измерениями в предыдущих исследованиях, в которых учтены процессы диффузии. Скорость воздуха около 0,1 м/с слабо влияет на степень усушки, однако радиационный отвод тепла может оказывать большое влияние. Pham Q. Т., Willix /.— /. Food ScL, US. (США), 49, 1984/09—10, № 5, pp. 1275— 1281, 1294. БМИХ, 1985, M 4, с. 428. Влияние обработки яблок после сбора на их качество при хранении в камерах с РГС Исследованы яблоки сорта Голден Де- лишес, обработанные после сбора погружением в различные среды B %-ный раствор тектофловабля, 0,1 %-ный раствор бенлата, 0,1 %-ный раствор деросаля) и хранившиеся от 6 до 7 мес в камерах с регулируемой газовой средой C % Ог и 3 % С02) при 0—1 °С и 85—90 % относительной влажности. Благодаря обработке частота криптогамических заболеваний снижена на 1,2—2 % по сравнению с контрольными значениями. Остаточное количество фунгицида в начале хранения было близко к допустимому максимальному пределу и существенно снижалось в течение срока хранения. Gherghi A. et at.— Lucr. stiint., RO. (Румыния), 15, 1984, pp. 131—135. БМИХ, 1985, № 4, с. 430. Определение степени повреждения аммиаком косточковых плодов Минимальная концентрация аммиака, приводящая к повреждению косточковых плодов, в зависимости от их качества и срока воздействия газа находится в пределах от 0,04 до 0,3 %. Симптомы повреждения плодов аммиаком, в особенности через несколько дней, могут быть аналогичны тем, которые появляются при чрезмерном воздействии на них других вредных веществ, например фумигантов или детергентов, используемых при мойке плодов в процессе товарной обработки. Автором статьи исследованы два простых теста для обнаружения остатков аммиака на плодах. Phillips D. J.— Rev. int. Froid / Int. J. Refrig., GB. (Англия), 8, 1985/01, № 1, pp. 54—55. БМИХ, 1985, № 4, с. 432. Гипобарические интермодальные контейнеры Холодильное хранение продуктов при давлении значительно ниже атмосферного (до 2,7 кПа) возможно в течение более длительного времени, чем при обычных условиях. Использование гипобарического метода требует более совершенной техники контроля температуры, относительной влажности воздуха и вентиляции. В статье даны основные характеристики контейнера для гипобарического хранения и приведены результаты испытания для определения его эффективности, сроков хранения и качества продуктов (фрукты, овощи, мясо и черенки растений). Jamie son W.— Freddo, IT. (Италия), 38, 1984/07—08, № 4, pp. 275—282. БМИХ, 1985, № 4, с. 480. Рост холодильных емкостей в системе торговли КНР Обдая емкость холодильников в конце 1981 г. достигла 9560 тыс. м3 (около 2780 тыс. усл. т — прим. переводчика), что Ei 60 раз превышает уровень 1949 г. -5S /
В статье кратко освещены развитие холодильного строительства, совершенствование конструкций зданий холодильников и холодильных установок. Shou Z., Guo Y., Wang Z. Proc. 16 th. int Congr. Refrig., Paris, 1983, FR. (Франция), 4, 1984, pp. 307—316. БМИХ, 1985, M 4, p. 488. Использование тепла, генерируемого холодильной установкой, для закрытого стадиона В статье приведены результаты исследования экономичности использования тепла, генерируемого холодильной установкой открытого хоккейного катка, для отопления здания атлетического стадиона Бьёр- кенг и горячего водоснабжения. Объем рекуперации тепла анализировали за период с 1 декабря 1978 г. по 30 ноября 1979 г., в течение которого получена чистая экономия около 380 тыс. кВт«ч электроэнергии. Glas L. О.— Swed. Counc. Build. Res., SE. (Швеция), Rep. R84, 1984, 30 p. БМИХ, 1985, № 4, с. 478. Влияние концентрации фтороуглеводородных хладагентов на санитарные условия для персонала, обслуживающего холодильные установки В процессе эксплуатации холодильных установок машинисты могут подвергнуться воздействию высокой концентрации фтороуглеводородных агентов, причем нередки случаи кратковременного A5 мин) повышения их концентрации до 1000 и более ррт (санитарными нормами Швеции допускается концентрация 750 ррт).Объясня- MiOiPETEffflifl A1) 1191600 E1L Е 21 F 3/00 B1) 3612618/22-03 B2) 15.04.83 G2) А. Н. Ягельский E3) 622.413.04 E4) E7) ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ ГЛУБОКИХ ШАХТ С ВОЗДУХОПОДАЮЩИМ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫМ СТВОЛАМИ, включающая компрессор, конденсатор, испаритель, переохладитель жидкости и дроссельный вентиль, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергетических и капитальных затрат за счет использования энергии гравитационного сжатия хл а доносителя, она снабжена теплообменником- охладителем паров хладагента, а компрессор выполнен в виде двух трубопроводов, один из которых проложен в воздухоподающем стволе, а второй — в вентиляционном стволе, причем трубопроводы на поверхности соединены с теплообменником-охладителем, а на глубоком горизонте трубопроводы соединены последовательно через конденсатор, переохладитель жидкости, дроссельный вентиль и испаритель. ется это тем, что на предприятиях рабочие помещения зачастую малы, плохо вентилируются, средства безопасности и оказания первой помощи используются редко. Вместе с тем практика показывает, что установленная в Швеции норма средних концентраций хладагентов за 8-часовой рабочий день E00 ррт) завышается в исключительных случаях. Работы Шведского исследовательского' института окружающей среды позволят разработать инструктивные материалы по этой проблеме. Andersson К.— Scand. Refrig., Scand. (Скандинавия), 13, 1984/06, № 3, pp. 130— 131, 134. БМИХ, 1985, М 4, с. 410. Применение сублимационной сушки для сохранения объектов культуры Сублимационная сушка используется для подготовки растений и животных для музейной экспозиции, сохранения книг, журналов и документов, подвергшихся случайному воздействию воды, обработки археологических объектов, извлеченных при раскопках из влажных и водоносных грунтов. Вода повреждает ткани, кости, кожу и особенно дерево. При контакте с атмосферой археологические объекты, обладающие очень хрупкой структурой,- быстро разрушаются, и единственным средством их дальнейшего сохранения является сублимационная обработка. Amoignon /. С. R. 16° Congr. int Froid. Paris, 1983, FR. (Франция), 1, 1984, pp. 163—172. БМИХ, 1985, № 4, с. 487. A1) 1198365 E1L F 28 D 15/02 B1) 3701295/24-06 B2) 20.02.84 G2) В. Г. Жигалов, А. Л. Силинский, Э. М. Семяшкин, В. Н. Черкасов, В. М. Шур E3) 621.565.58 E4) E7) 1. ТЕПЛОВАЯ ТРУБА с зонами испарения, транспорта и конденсации, содержащая корпус с капиллярной структурой, выполненной в зонах транспорта и конденсации из гофрированной фольги, имеющей в зоне испарения отверстия для выхода пара и установленной в корпусе с образованием закрытых и открытых каналов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и теплопередающей способности, в зоне транспорта, на границе с зоной испарения, все каналы в поперечном сечении частично перекрыты шайбой, имеющей, в свою очередь, капиллярные каналы, эффективный диаметр которых меньше эффективного диаметра закрытых каналов. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что шайба выполнена в виде свернутой в рулон гофрированной ленты. 3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что шайба снабжена на наружной поверхности резьбой. 4. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что шайба выполнена гофрированной с высотой гофр, равной 0,4—0,6 высоты гофр в зоне конденсации. 59
СПРАВОЧНЫМ ОТДЕЛ УДК 621.565.945 ПОДВЕСНЫЕ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛИ ЯЮ-АВ2 В. Н. ЛОМАКИН, И. В. КОЖЕМЯКИНА Подвесные аммиачные воздухоохладители типа ВОП с пластинчатыми ребрами, разработанные ВНИКТИхолодпромом, нашли широкое применение в мясной, молочной и других отраслях промышленности. Техническая документация, по которой до последнего времени их изготавливали, морально устарела и не соответствует действующим стандартам. Институтом разработан полный комплект рабочей конструкторской документации на воздухоохладители с внесением некоторых конструктивных изменений, повышающих надежность этих аппаратов, которым присвоен индекс ЯЮ-АВ2. Общий вид и габаритные размеры воздухоохладителей представлены на рис. 1 и 2, а техническая характеристика приведена в таблице. Воздухоохладители состоят из следующих основных элементов: охлаждающей батареи, узла вентиляторов и поддона для сбора талой воды. При разработке воздухоохладителей принят принцип унификации основных деталей — использованы одинаковые трубы (длиной 1625 и диаметром 25 мм), штампованные пластинчатые ребра и элементы обшивки. Выбор компоновочного решения был направлен на сокращение расхода электроэнергии, потребляемой вентиляторами, путем возможного снижения аэродинамического сопротивления батарей. С этой целью воздухоохладители поверхностью охлаждения 100 и 150 м2 изготовлены из двух параллельно работающих батарей и узла вентиляторов, размещенного между ними. Воздушный поток в этих воздухоохладителях раздваивается, поступая, в обе батареи, вследствие чего снижается скорость воздуха, а следовательно, и сопротивление батареи. Воздухоохладители поверхностью охлаждения 50 и 75 м2 имеют по одной батарее и одному узлу вентилятора за ней. Батарею и узел вентиляторов крепят к двум продольным швеллерным балкам, за которые воздухоохладитель подвешивают к потолку в холодильной камере. Батарея собрана из оребренных секций, связанных между собой верхним и нижним коллекторами. Секция состоит из двух вертикальных рядов стальных труб диаметром 25X2,0 мм (по 6 в каждой). Расположение труб коридорное. Для сокращения числа сварных швов вдвое трубы с одной стороны согнуты в «калач». 2176 *> ] I 1 ¦ 1 ^_ i "~~i ^—1 —p^-~g" ~D / N / \ KJ у* — "V ( \ -^ . ^-^— ¦ ' 1 LJ Ш L|J ¦-J- Ч* Ч* Ш Ш Ш 1598 _1 ц \ i -i 8 отв. 020 Рис 1. Общий вид и габаритные размеры воздухоохладителей ЯЮ-АВ2-100 и ЯЮ-АВ2-150: / — охлаждающая батарея; 2 — поддон; 3 — узел вентиляторов 60
Й ? т 132 Jb=l 6х2Ь&=М75- 2Ь5 -Н Ijrfllll -20 от б. / |фг Лу50 IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiijiijjjiiiiiiijiijjiiii iijiiiiiiiiiijiijjiiiijjjiiiiijjjjiiijijiiiiiiiij iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii В ЕГ i58& «е Вид А rJ Ц УПЬ t=A Ж flUfl ^// III 3=fc^, .^g/ III \ \*w 0/7 * bo/no. 1580 1900 Рис. 2. Общий вид и габаритные размеры воздухоохладителей ЯЮ-АВ2-75 и ЯЮ-АВ2-50 (обозначения см. рис. 1) Ребра пластинчатые (рис. 3) размером 460Х 140 мм из листовой стали толщиной 0,4 мм [3]. По двум длинным кромкам каждого ребра выполнены выступы жесткости. Кроме того, ребра имеют отогнутые просечки, способствующие турбулиза- ции воздушного потока и улучшению теплотехнических характеристик воздухоохладителей. Одновременно они предотвращают перегрев талой воды при оттаивании и обеспечивают быстрый ее отвод с поверхности ребра в поддон. Для фиксации шага ребра на трубе оно имеет отогнутые высечки, которые определяют шаг оребре- ния /. Плотный контакт ребер с трубами достигается отбортовкой кромок отверстий в ребрах и горячей оцинковкой всей батареи. Так как трубы каждого вертикального ряда секции объединяются последовательно «калачами», то для выполнения сборки секции отбортовка кромок отверстий ребра выполняется в противоположные стороны. Батареи воздухоохладителей поверхностью 100 и 150 м2 собраны из четырех секций, а 50 и 75 м2 — из трех. Секции батареи сваривают и соединяют уголками. Полки последних используют для крепления батареи к продольным швеллерам воздухоохладителя. Свободные концы труб секций батареи внизу и вверху объединяют коллекторами, которые имеют патрубки диаметром 57 мм для подачи и отвода хладагента. Узел вентиляторов состоит из двух осевых вентиляторов с электродвигателями и рамы для их крепления. Вращение вентиляторов — левое со стороны электродвигателей. Воздухоохладители ЯЮ-АВ2-100 и ЯЮ-АВ2-150 оснащены вентиляторами с вертикальной осью вращения. Угол разворота лопастей 20°. В зависимости от требуемого количества воздуха вентиляторы комплектуются электродвигателями типа 4А80В6У2 или 4А80В4У2 мощностью 1,1 и 1,5 кВт. На воздухоохладителях ЯЮ-АВ2-50 и ЯЮ-АВ2-75 установлены малошумные вентиляторы с горизонтальной осью вращения. Пэказатели Поверхность охлаждения, м2 Холодопроизводительяость при А/*=10 °С, Вт Шаг оребрения батареи, мм Частота вращения вентиляторов, с-1 (об/мин) Производительность вентилятора (при чистой поверхности), м3/с(м3/ч) Габаритные размеры, мм, не более длина высота ширина ЯЮ-АВ2-50 50 5800 13,4_043 16,7 (ЮОО); 0,66B400); 1900 730 1000 Марка воздухоохладителя ЯЮ- AB2-75 75 8700 8,6__озб 25A50Й0) 0,94C400) 1900 730 1000 Я10-АВ2-100 100 11600 17,5 л 43 16,7A0d0); 1,37D900); 1910 800 2176 ЯЮ-АВ2-150 150 17400 Н,3_о43 25A500) 2,7G400) 1910 800 2176 *Af — разность между температурами кипения хладагента и воздуха в камере. 61
А-А Б-Б Рис. 3. Ребро: / — выступ жесткости; 2 высечки просечки; 3 — Они снабжены электродвигателями 4А71А6У2 или 4А71А4У2 мощностью 0,37 или 0,55 кВт. Отепленный воздух засасывается из камеры вентиляторами через всасывающие окна воздухоохладителя. У воздухоохладителей ЯЮ-АВ2-100 и ЯЮ-АВ2-150 они расположены в нижней части аппаратов, а у воздухоохладителей Я10-АВ2-50 и ЯЮ-АВ2-75 — в их задней стенке. Многолетний опыт эксплуатации воздухоохладителей типа ВОП показал, что наиболее уязвимым элементом воздухоохладителей являются ТЭНы, применяемые для обогрева поверхности батарей и поддона при оттаивании. Они часто выходят из строя, что затрудняет или делает невозможным удаление инея с поверхности воздухоохладителей и талой воды из поддона. В целях повышения надежности конструкции в воздухоохладителях ЯЮ-АВ2 от ТЭНов отказались. Поверхность батарей и поддон во время оттаивания обогревают горячими парами аммиака. Для этого в поддоне имеется трубная решетка из труб диаметром 25 мм [1, 2]. Горячие пары аммиака можно подавать последовательно (сначала в трубную решетку, а затем в батареи) или параллельно. Нормальную работу воздухоохладителей обеспечивает регулярное удаление инея с поверхности охлаждения. Толщина слоя инея не должна превышать 3 мм. Талая вода, стекающая с батарей, собирается в поддоне, а затем сливается в канализацию. Воздухоохладители ЯЮ-АВ2-50 и ЯЮ-АВ2-75 имеют поддон с изоляцией. В камерах, где эксплуатируются воздухоохладители, должен быть обязательно обеспечен обогрев трубопроводов, отводящих талую воду из поддона воздухоохладителя за пределы камеры. Опыт эксплуатации подвесных аммиачных воздухоохладителей ЯЮ-АВ2 на предприятиях мясной и молочной промышленности показывает, что при правильном подборе, размещении и эксплуатации они являются эффективным камерным холодильным оборудованием, обеспечивающим необходимые температурные режимы. Воздуоохладители ЯЮ-АВ2 изготавливают Болоховский экспериментальный механический завод C01280, Тульская обл., г. Болохово, ул. Советская, 10) и Утенский завод нестандартизированного оборудования B34910, Литовская ССР, г. Утена, ул. Прамонес, 7). Список использованной литературы 1. А. с. 629417 (СССР). 2. А. о. 635372 (СССР). 3. А. о. 664011 (СССР). №РЕЙШЫ УДК 621.565.92:635)9. Хранилище с пониженным давлением воздушной среды. ЖУРАВЛЕНКО В. Я., ПИСАРЕВ В. Е., ГРОСМАН Э. Р., ОЧЕРЕТЯНКО Н. П. «Холодильная техника», 1986, № 47 Описано хранилище с пониженным давлением среды для срезанных цветов. Хранилище сдано в эксплуатацию в Республиканском опытно-показательном хозяйстве цветочных и декоративных растений. Иллюстрация 1. УДК 664.8/.9.002.64.037.075 Влияние низких температур на выживаемость микрофлоры в быстрозамороженных готовых блюдах при хранении. ВЛОДАВЕЦ В. В., КУНИНА В. А. «Холодильная техника», 1986, № 4. Представлены результаты исследования выживаемости условно-патогенной и патогенной микрофлоры в готовых блюдах при температурах хранения —5, —12 и —18 °С через 2 недели, 1, 2, i\ мес и 1,5 года хранения. Полученные данные свидетельствуют о высокой устойчивости отдельных видов микроорганизмов к воздействию низких температур. Таблица 1. Список литературы — 6 названий. 62
УДК 621.575:621.564:536.7.001.24 Уравнения для определения термодинамических свойств водного раствора бромистого лития. ЗАТОРСКИЙ А. А., ШМУЙЛОВ Н. Г. «Холодильная техника», 1986, № 4. Приведены аппроксимирующие зависимости в виде степенных полиномов для определения давления водяных паров над водным раствором бромистого лития, а гакже энтальпий и энтропии жидкой и паровой фаз. Зависимости предназначены для расчета бромистолитиевых холодильных машин с помощью ЭВМ. Указаны точность и диапазоны их применимости. Таблица 1. Список литературы — 4 названия. УДК 621.575.013:536.7 Особенности термодинамических циклов абсорбционных термотрансформаторов. ОНОСОВ- СКИЙ В. В., ФЕДОТОВ В. Е. «Холодильная техника», 1986, № 4. Энергетическая эффективность абсорбционных трансформаторов тепла (АТТ) зависит от особенностей машин абсорбционного типа, которые отражены в теоретических циклах АТТ, а также наличия необратимых потерь в действительных процессах тепло- и массообмена. С помощью термодинамического анализа установлено, что максимальную энергетическую эффективность действительного цикла АТТ можно достичь путем оптимального соотношения температур, в интервале которых он осуществляется. Применение АТТ наиболее эффективно в комбинированных системах теплоснабжения, например, использующих вторичные энергетические ресурсы. Иллюстраций 4. Список литературы — 5 названий. УДК 664.84.037 Исследование технологических условий производства замороженного картофеля. НИКО- ЛАИШВИЛИ Т. Г., ЕВЕЛЕВ С. А., ГОЛОВКИН Н. А. «Холодильная техника», 1986, № 4. Исследовано влияние продолжительности предварительного хранения в охлажденном состоянии, скорости и конечной температуры замораживания, предварительной тепловой обработки картофеля в воде на изменение его реологических характеристик, влагоудерживающей и сорб- ционной способностей. Наибольшие изменения этих физических характеристик при замораживании картофеля отмечены в интервале понижения температур от криоскопической до —5°С. Для замораживания наиболее пригоден свеже- убранный картофель, подвергнутый предварительной кратковремеьной тепловой обработке в воде. Таблица 1. Иллюстраций 2. Список литературы — 4 названия. ДК [621.565.92:637.5.037] .001.4 Результаты испытаний модернизированной системы воздухораспределения на холодильнике Лиепайского мясокомбината. ЕВРЕИНОВА В. С, МАЛЕВАННЫЙ Б. Н., МАЧУЛИН В. И., КНЕЛЛЕРТ. Я. «Холодильная техника», 1986, №4. Рассмотрены результаты промышленных испытаний камеры с модернизированной системой воздухораспределения в режиме охлаждения и однофазного замораживания мяса. Даны рекомендации по улучшению работы охлаждающей системы. Таблиц 2. Иллюстраций 3. Список литературы — 4 названия. УДК 664.8.037.073/.74 Изменение биохимического состава плодов и овощей в процессе холодильной обработки и его влияние на обратимость воды по данным ПМР. ПИЛИПЕНКО Т. Д., КРОТОВ Е. Г., МАНК В. В. «Холодильная техника», 1986, № 4. При изучении изменения биохимического состава плодов и овощей в процессе замораживания и холодильного хранения выяснено, что длительное холодильное хранение уменьшает их пищевую ценность, однако позволяет значительно увеличить сезон переработки. Процессы замораживания и размораживания изучены по спектрам ПМР воды. Показано, что после разложения на составляющие спектров ПМР полуширину линии поглощения протонов можно использовать для изучения процесса холодильной обработки растительных продуктов. Приведены температурные зависимости, свидетельствующие о необратимости процесса замораживания растительных тканей. Таблиц 3. Иллюстраций 2. Список литературы — 8 названий. УДК 664.8/.9.002.64.037.1:536.24.001.24 Влияние толщины слоя кулинарных изделий в функциональной емкости на продолжительность процесса охлаждения. ДРОНОВ Е. М., КОРЕНЕВ А. М. «Холодильная техника», 1986, № 4. Приведены результаты аналитических и экспериментальных исследований процесса охлаждения готовых блюд и гарниров, приготовленных согласно ТУ 28-42—84 и расфасованных в не полностью заполненные функциональные емкости с герметичными крышками. Построены номограммы продолжительности процесса охлаждения кулинарных изделий в зависимости от параметров охлаждающего воздуха, толщины слоя кулинарных изделий в функциональных емкостях Е1Х40 и El X65 с учетом специфики требований, предъявляемых к процессу охлаждения готовых блюд и гарниров. Таблица 1. Иллюстраций 6. Список литературы — 6 названий. УДК 621.565.9.001.375.001.24 Выравнивание тепловой нагрузки на холодильную установку морозильного аппарата. МАЗУ- РЕНКО А. Г., ФЕДОРОВ В. Г., ДУХНЕН- КО Н. П., СКИБИН С. В. «Холодильная техника», 1986, № 4. Приведены результаты обобщения экспериментальных исследований тепловой нагрузки на холодильную установку морозильных аппаратов периодического действия при замораживании различных пищевых продуктов. Показано, что уменьшить диапазон колебаний тепловой нагрузки при замораживании можно путем организации циклического производства. Иллюстраций 2. Список литературы — 5 названий. УДК 621.564.323:536.65.001.24 Метод расчета параметров для построения термодинамических диаграмм водно-солевого раствора. КАРАВАН С. В., ОРЕХОВ И. И., ДИВ- НИКОВ СВ. «Холодильная техника», 1986, № 4. Приведен аналитический метод расчета основных термодинамических параметров, необходимых для построения i, ? и S, g-диаграмм водно-солевых растворов. В расчете используется минимальное количество данных о термодинамических свойствах растворов. Таблица 1. Список литературы — 6 названий. 63
УДК 621.564:536.001.24 Уравнение состояния с переменным вторым ви- риальным коэффициентом хладагентов в области насыщения. ТИМОФЕЕВ А. В., ФРОЛОВА М. А. «Холодильная техника», 1986, № 4. Предлагается уравнение состояния сухого насыщенного пара различных хладагентов. Второй вириальный коэффициент уравнения зависит от температуры. Удельный объем насыщенной жидкости определяется по уравнению правила прямолинейного диаметра. Иллюстрация 1. Список литературы — 3 названия. УДК 628.83:635.342.037 Влияние воздухораспределения на сохраняемость капусты в контейнерах. АЛИЕВ 3. С. «Холодильная техника», 1986, № 4. В целях уменьшения неравномерности скоростей воздуха, усиления вентилирования штабелей при хранении капусты испытаны три системы воздухораспределения — горизонтальное, вертикальное и проточное. Несмотря на возрастание потерь массы капусты от усушки при увеличении скоростей воздуха в штабеле, общие потери капусты снижаются. Экономическая эффективность хранения капусты в штабелях при горизонтальном воздухораспре- делении составила 7,3 руб. на 1 т капусты. Таблиц 2. Иллюстраций 2. УДК 637.1/.5:536@83.5) @83.74) Стандартизация данных о теплофизических свойствах пищевых продуктов и материалов. ЛАТЫШЕВ В. П., ЦИРУЛЬНИКОВА Н. А. «Холодильная техника», 1986, № 4. Приведена информация о разработанных ВНИКТИхолодпромом и аттестованных ВНИЦ MB Госстандарта таблицах рекомендуемых справочных данных по изобарной удельной массовой теплоемкости, энтальпии и доле вымороженной воды восьми мясных и молочных продуктов и рекомендуемых методиках расчета, измерения и оценки достоверности данных. Таблицы РСД и методики могут быть использованы во всех отраслях народного хозяйства. Список литературы — 4 названия. УДК 641.546.44.004.183 Влияние основных параметров бытовых компрессионных холодильников на расход электроэнергии. КИСЕЛЕВ Ю. Ф., КРЯЧЕК А. В., ОПА- НАСЮК В. М. «Холодильная техника», 1986, № 4. Предложены расчетные зависимости, позволяющие определить расход электроэнергии бытовыми холодильниками с учетом их основных параметров. Установлена тенденция снижения рас- ¦хода электроэнергии за десятилетний период выпуска холодильников и получена зависимость, описывающая эту тенденцию, позволяющая прогнозировать уменьшение расхода электроэнергии. Иллюстраций 4. Список литературы — 5 названий. Редакционная коллегия: Л. Д. Акимова (зам. ответственного редактора), Н. Д. Абрамов, Е. М. Агарев, Л. Ф. Бондаренко, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродя некий, ц-р техн. наук А. В. Быков, В. В. Васютович, И. М. Гиндлин, д-р техн. наук, проф. А. А. Го гол и н, А. П. Еркин, д-р техн. наук И. М. Калнинь, д-р техн. наук, проф. Э. И. Каухчешвили, В. Д. Леонов, А. П. Леонтьев, Г. А. Новиков, д-р техн. наук, проф. В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф. И. И. Орехов, О. В. Петров, Н. К- Плотников, Н. Ф. Ролина, Ю. Я. Сенягин, А. Н. Сергиенко, В. М. Шавра Технический редактор С. А. Мезвришвили Корректор Э. С. Корчагина Рукописи не возвращаются i Журнал-приложение «Холодильная техника» Головной журнал «Пищевая и перерабатывающая промышленность» Сдано в набор 18.02.86. Подписано в печать 17.03.86. Т-03135 Формат 70Xl08Vie. Высокая печать. Усл.-печ. л. 5,6. Усл. кр.-отт. 6,13. Уч.-изд. л. 7,16. Тираж 10 900 экз. Заказ 411 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