олодильная
ехника
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ
МИНИСТЕРСТВА МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Год издания
сорок пятый
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФРЕОНОВЫМ ГЕРМЕТИЧНЫМ
ХОЛОДИЛЬНЫМ АГРЕГАТАМ
Канд. техн. наук В. Б. ЯКОБСОН
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
В Советском Союзе быстро развивается
производство малых фреоновых компрессоров
и агрегатов, получивших широкое
распространение в торговле и общественном питании,
различных отраслях промышленности, на
транспорте и в сельском хозяйстве.
С каждым годом увеличивается выпуск
герметичных компрессоров и агрегатов,
постепенно вытесняющих менее совершенные
открытые фреоновые машины малой холодо-
пропзводительностп.
Конструированию и освоению герметичных
компрессоров и агрегатов предшествовала
разработка научных основ их
проектирования и создание государственных стандартов
на эти изделия.
Первые ГОСТы на фреоновые герметичные
машины, разработанные ВНИХИ, были
утверждены в 1961 г. Они устанавливали типы и
основные параметры компрессоров (ГОСТ
966G—61) и агрегатов (ГОСТ 9834—61)
номинальной холодопроизводителькостью до
3000 ккал/ч.
Внедрение этих стандартов означало резкое
повышение технического уровня отечественных
малых холодильных машин. Были
значительно расширены номенклатура компэессоров и
агрегатов и температурные пределы их
работы, повышены энергетические показатели и
сокращена металлоемкость. Впервые в
отечественной практике длл холодильных машин
оощего назначения оыли нормированы
допустимые значения шума и вибраций.
Особенно важное значение имело
установление прогрессивных энергетических
показателей, значительно более высоких, чем у
большинства зарубежных образцов, снижение
стоимости изготовления которых зачастую
достигается за счет повышения расхода
электроэнергии у потребителя. В условиях
советской экономики такое решение, как
показывают расчеты, является неверным.
Для достижения этих результатов
потребовалась большая работа заводов,
конструкторских бюро и научно-исследовательских
институтов, в результате которой был освоен
выпуск герметичных машин, внедрен фреон-22
(наряду с фреоном-12), увеличена скорость
вращения в 1,5—3 раза, а также
максимальная разность и отношение давлений
всасывания и нагнетания в 2—3 раза, повышены
энергетические показатели как собственно
компрессоров, так и встроенных
электродвигателей и агрегатов в целом.
Вместе с тем продолжалась работа по
стандартизации малых фреоновых машин. В 1963 г.
были утверждены разработанные ВНИХИ
стандарты на технические требования (ГОСТ
10612—63) и методы испытаний (ГОСТ
10613—63) герметичных компрессоров.
Первый из них предусматривает условия,
обеспечивающие хорошее качество и высокую

степень унификации компрессоров различных
размеров и исполнений, второй — внедрение
более прогрессивных способов контроля,
позволяющих значительно повысить точность и
достоверность результатов испытаний.
Эти стандарты оказали влияние на
развитие малых холодильных машин не только в
Советском Союзе, но и в других
социалистических странах. Так, в Болгарии были
утверждены национальные стандарты на герметичные
компрессоры, в которых за основу приняты
ГОСТы 9666—61, 10612—63 и 10613—63.
Однако в ГОСТах на герметичные машины
отсутствовали показатели надежности и
долговечности, так как в те годы научная
разработка этих вопросов только начиналась.
Во многих случаях низкое качество
изготовления и неудовлетворительная эксплуатация
приводили к значительным убыткам. Поэтому
в дальнейшей работе по составлению
нормативных материалов на малые холодильные
машины в первую очередь была поставлена
задача установления показателей надежности.
В 1967 г. были утверждены разработанные
ВНИХИ новые стандарты на фреоновые
герметичные агрегаты номинальной холодопроиз-
водительностью до 3000 ккал/ч: ГОСТ 13369—
67 на технические требования и ГОСТ
13370—67 на методы испытаний. Срок
введения этих стандартов — 1 июля 1968 г. Такие
стандарты на холодильные агрегаты
разработаны в Советском Союзе впервые.
Основная цель ГОСТа 13369—67 —
установить технические требования,
обеспечивающие высокое качество и надежную работу
агрегатов.
Впервые в стандарты на холодильные
машины включены показатели их надежности.
ГОСТ 13369—70 нормирует интенсивность
отказов, требующих проведения ремонта
компрессоров в специальных мастерских (на ре-
монтно-монтажных комбинатах). Число
отказов среднетемпературных агрегатов, для
устранения которых требуется вскрытие
кожуха компрессора, в период гарантийного срока
не должно превышать следующих величин (в
зависимости от размеров агрегата):
Номинальная холодопроизводитель- Число отказов
ность агрегата, ккал/ч в о/о в год, не более
220—1100 4
1400—2800 6
Для высокотемпературных (ВП, В22П) и
низкотемпературных (ВН) агрегатов
установлены такие же показатели, как и для
унифицированных с ними (по компрессорам)
агрегатов ВС.
С утверждением этого стандарта
ответственность заводов-изготовителей за качество
агрегатов значительно возрастает. Увеличение
дефектов агрегатов означает теперь такое же
нарушение стандарта, как, например,
изготовление агрегатов с недостаточной холодопроиз-
водительностью. Вместе с тем повышается и
ответственность потребителя: при тщательном
учете отказов машин нельзя будет относить
дефекты, вызванные неправильной
эксплуатацией, за счет завода-изготовителя, как это
часто делалось ранее. Уточнены требования к
потребителю, касающиеся монтажа и
эксплуатации: осушка и вакуумирование испарителя
и монтажных трубок должны выполняться по
тем же нормам, что и на заводе-изготовителе
(см. ниже).
Установлен показатель долговечности: срок
службы агрегатов должен составлять не
менее 10 лет. При экспоненциальном законе
надежности, характерном для малых
холодильных компрессоров, и при заданной
интенсивности отказов вероятность безотказной работы
за 10 лет агрегатов холодопроизводитель-
ностью до 1100 ккал/ч составляет 0,67, а
агрегатов до 2800 ккал/ч— 0,55. Это означает,
что при нормальном изготовлении и
эксплуатации две трети герметичных агрегатов
торгового оборудования и более половины
герметичных агрегатов больших размеров
проработают установленный срок службы без ремонта
компрессоров.
К основным показателям качества
агрегатов относятся также шум, вибрации и тряско-
устойчивость при транспортировании, которые
в последние годы включаются в технические
задания на проектирование новых
герметичных агрегатов. К сожалению, в настоящее
время нет достаточных данных, чтобы указать
эти величины для всего диапазона холодопро-
изводительностей, охватываемого новым
стандартом. Эти показатели должны быть
включены в утвержденную техническую
документацию.
Качество герметичных компрессоров и
агрегатов во многом зависит от встроенных
электродвигателей. Герметичные агрегаты
принадлежат к числу машин, работающих
автоматически, без наблюдения. Авария встроенного
электродвигателя влечет за собой демонтаж
и ремонт всего компрессора, причем
стоимость этого ремонта обычно значительно выше
стоимости электродвигателя. Но и эти убытки
обычно составляют лишь небольшую часть
потерь, вызванных порчей продуктов. Поэтому к
встроенным электродвигателям
предъявляются значительно более высокие требования, чем
к электродвигателям общего назначения.
2

В первую очередь это относится к
допустимым колебаниям напряжения. Для
электродвигателей общего назначения установлены
допустимые отклонения напряжения от
номинального в пределах —5—1-10%. Для
герметичных агрегатов, так же как это было
установлено ранее для герметичных компрессоров,
допускаются отклонения —15 Ь 10% от
номинального, т. е. в более широких пределах.
Пуск агрегатов должен быть обеспечен в
наиболее трудных расчетных условиях: при
максимальной температуре окружающего
воздуха 40°С, а в агрегатах с водяным
конденсатором — при температуре охлаждающей
воды 30°С (температура кипения фреона
5—10°С).
Изменение общих электротехнических норм
повысило требования к изоляции
электрической цепи агрегата.
Одно из основных направлений развития
отечественного холодильного машиностроения,
в частности развития малых холодильных
машин, — унификация.
В новом стандарте для основных моделей
агрегатов (исполнения С — среднетемпера-
турные) и их модификаций (исполнения Н —
низкотемпературные и В —
высокотемпературные) предусмотрены взаимозаменяемые
конденсаторы, вентиляторы, диффузоры,
ресиверы, фильтры, вентили на всасывающей и
нагнетательной линиях.
В стандарт включены также требования,
относящиеся к унификации разъемных
соединений всасывающих и нагнетательных
трубопроводов и присоединительных размеров
агрегатов.
В случае модификации агрегатов
присоединительные размеры должны оставаться
постоянными. Это имеет большое значение для
эксплуатации, так как в настоящее время при
замене агрегата его новой модификацией,
зачастую очень близкой к основной модели,
иногда возникают существенные трудности.
В последние годы в торговом холодильном
оборудовании получили широкое
распространение холодильные машины с капиллярными
трубками. В этих машинах давления
нагнетания и всасывания после остановки агрегатов
быстро выравниваются. Поэтому начальный
вращающий момент встроенного
электродвигателя может быть уменьшен и соответственно
снижены его вес, размеры и стоимость.
Зарядка системы фреоном должна быть
ограничена.
В стандарте предусмотрен ряд специальных
требований к агрегатам, предназначенным для
холодильных машин с капиллярной трубкой.
Агрегаты для этих машин должны
пускаться в ход при разности давлений нагнетания и
всасывания не менее 1 кгс/см2.
Следовательно, размеры капиллярной трубки и теплооб-
менных аппаратов, их тепловые нагрузки,
настройки реле температуры, управляющего
работой агрегата, и зарядка системы фреоном
должны быть выбраны так, чтобы в
нерабочий период (за время от остановки до пуска)
давления сблизились до указанного предела.
Эти агрегаты должны изготовляться без
ресивера. Поэтому для уменьшения возможности
утечек они не должны иметь разъемных
соединений (допускаются лишь внешние разъемы
в местах присоединения монтажных трубок).
Технологические требования в ГОСТ
13369—67 не включены. Заводы-изготовители
могут применять любую технологию,
гарантирующую выполнение требований стандарта.
Исключение сделано лишь для вакуумирова-
ния и осушки, так как в случае
некачественного выполнения этих операций дефекты
могут обнаружиться через несколько лет, после
окончания гарантийного срока.
Обеспечить требуемую долговечность
герметичного холодильного агрегата можно только
при условии тщательной осушки системы
перед зарядкой фреоном и маслом и удаления
воздуха. При этом остаточное давление
должно быть не более 0,1 мм рт. ст., т. е. в сотни
раз меньше, чем принято при монтаже
фреоновых открытых компрессоров и агрегатов.
В настоящее время некоторыми
отечественными организациями разрабатывается
методика определения содержания влаги в системе
и ведется работа по установлению допустимых
пределов ее содержания в зависимости от
размеров агрегата. До завершения этой
работы пользуются косвенными методами. Один из
таких методов, дающий положительные
результаты, предусмотрен рассматриваемым
стандартом. Указано, что все узлы и детали
агрегатов, а также агрегаты в сборе должны
быть тщательно осушены перед зарядкой. Для
этого их продувают сухим воздухом, чтобы
точка росы выходящего из агрегата воздуха
была не выше —50°С при точке росы
входящего в агрегат воздуха не выше —55°С.
Стандарт допускает применение других
равноценных методов для определения степени осушки
агрегатов.
В стандарте приведены также требования к
герметичности, окраске, маркировке, упаковке,
транспортированию, хранению и объему
поставки агрегатов.
Внедрение и точное выполнение требований
нового стандарта значительно повысит
качество отечественных герметичных агрегатов,
3

Терморегуляторы для домашних компрессионных холодильников
Канд. техн. наук Б. С. ВЕЙНБЕРГ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
621.565.92
Терморегуляторы (реле температуры)
домашних холодильников, чувствительный
элемент которых прижат к стенке испарителя,
несложны, компактны, надежны в работе
и имеют невысокую стоимость. При
неизменной уставке по мере повышения температуры
окружающего воздуха температура в
холодильной камере несколько возрастает, что
сдерживает увеличение расхода энергии. Связь
между этими температурами при неизменной
уставке является статической
характеристикой системы холодильник—терморегулятор
(рис. 1).
Допустимость произвольного изменения
уставки с последующим изменением
температуры в холодильной камере отличает
терморегуляторы домашних холодильников от
большинства промышленных приборов и систем
автоматизации, предназначенных для строгого
поддержания параметров технологического
режима.
В последние годы наметилась тенденция
к усложнению систем автоматизации
холодильников, главным образом крупных,
емкостью 250—500 дм3, имеющих отделения с
различными (двумя, тремя и даже четырьмя)
Чн"и I
Рис. 1. Статические характеристики
системы холодильник — терморегулятор:
тп, хол — уставки терморегулятора для
наименьшего, и наибольшего охлаждения;
ср — среднее положение ручки (часто
обозначается «норм»); к.р.в. —
коэффициент рабочего времени.
температурами в диапазоне от —20 до 10°С,
автоматическим оттаиванием снеговой шубы,
автоматическими льдогенераторами и
другими устройствами, но с одним компрессором.
В таких холодильниках устанавливают по
нескольку приборов разных типов. Применяются
различные решения схем автоматизации.
Ведутся поисковые работы по использованию
электроники.
Ниже будут рассмотрены терморегуляторы
«традиционного» типа, являющиеся
единственным автоматическим прибором в
холодильнике, не считая пускового и защитного реле
двигателя.
Общие требования к терморегуляторам
Долговечность терморегуляторов должна
быть того же порядка, что и холодильного
агрегата и шкафа холодильника, — около
15 лет. Интенсивность отказов в первые годы
после выпуска не должна превышать доли
процента в год. При типовых испытаниях
терморегулятор должен выдержать 500000
включений и выключений, а устройство для
полуавтоматического оттаивания — 5000
срабатываний.
Исключительно жесткие требования
предъявляются- к плотности силовой системы,
давление в которой близко к давлению в
испарителе и циклично колеблется с частотой 3—8
раз в час и амплитудой 0,5—0,7 кгс/см2 в
течение многих лет, а количество фреона в
силовой системе ничтожно (доли грамма).
Система заполняется перегретым паром
фреона-12 во избежание чрезмерного
повышения давления при транспортировке и
хранении приборов при высокой температуре.
Малый вес заполнения позволяет отказаться
от дополнительной емкости (патрона) на
капиллярной трубке, так как весь жидкий
фреон свободно помещается в конце трубки,
прижатом к испарителю, если правильно выбран
ее диаметр и если она прижата горизонтально
либо запаянным концом вниз.
Мощность контактов, разрывающих рабочий
ток двигателя (учитывая его коэффициент
мощности), выбирается исходя из требования
безотказной многолетней работы. Электриче-
4

екая прочность изоляции и ее сопротивление
должны быть весьма высокими. Следует
исключить возможность подачи напряжения на
металлический корпус прибора и на
капиллярную трубку при выходе прибора из строя.
Материалы, из которых изготовлен
терморегулятор, не должны разрушаться или
воспламеняться при искрении в контактах
терморегулятора и повышении их температуры и
должны быть стойкими к коррозии в течение
всего срока службы прибора. Следует
обеспечить возможность изготовления модификаций
прибора в тропическом исполнении для
сухого и влажного климата.
В ряде схем терморегулятор управляет
работой промежуточного реле, которое включает
и выключает двигатель. Такие
терморегуляторы просты по конструкции, имеют небольшие
габаритные размеры и исключают опасность
искрения или возникновения дуги при
размыкании.
Желательно четкое фиксирование
механизма в положении «выключено» или «О» во
избежание случайного поворота ручки и
включения холодильника.
Характеристики терморегуляторов
Основными параметрами терморегулятора
служат температуры включения ?Вкл и
выключения /выкл при различных уставках
(положениях ручки). При понижении температуры до
заданной ^Выкл контакты размыкаются, при
последующем повышении до ^вкл — замыкаются.
о
-3,8
-5
10
-25
У/У>
'
'
%gA
ч
'
fy
' "^ч?$Й?
4ф?
-12
Л
,
'
,
СР
УстаИк.
Рис. 2. Типичная характеристика
терморегулятора:
Э — дифференциал; А/Выкл — шкальность по
температуре выключения; б — поле рассеяния.
На рис. 2 изображена типичная
характеристика терморегулятора — зависимость ?вкл
и /выкл от угла поворота ручки. Принята
линейная зависимость tBUKJl от угла поворота а,
который обычно близок к 270°. При повороте
ручки левее теплого конца контакты
терморегулятора принудительно размыкаются.
Соответствующий угол поворота (обычно 45°)
на рис. 2 не показан.
Сплошными линиями обозначена
номинальная характеристика прибора.
Заштрихованные области, ограниченные пунктирными
линиями, обозначают допустимое поле рассеяния
параметров. Значения, отложенные на оси
ординат, приведены для иллюстрации.
Дифференциал прибора 9Х0Л = /J? - /?«
на холодном конце характеристики больше,
чем на теплом 9ТП. Величина дифференциала
определяется разностью усилий в силовой
системе, переводящей механизм прибора из
положения «включено» в положение
«выключено» или обратно.
Механизм срабатывает в результате
изменения температуры чувствительного элемента
(патрона, конца капилляра) и
соответствующего изменения давления наполнителя. При
повышенной температуре, в связи с более
крутым протеканием кривой p=f(t), заданная
разность усилий соответствует меньшему
значению разности температур.
Зависимость дифференциала от уставки
рассчитывается по рис. 3. На графике связаны
три величины /ВЫкл, 9 и разность давлений Д/?,
ГС
1Z
10
дХОЛ
8
s
ч
г
о
ь^
*•»*,.
,
ю
1
&•.
i
-го
Шкальность
-* *~
ч
&*1
<и*
03
\
-ю
^^
0
"дыкл
°с
+ кол
ЬВыкл
* ТП
ьвыкл
Рис. 3. Зависимость дифференциала
терморегулятора от температуры выключения.
5

соответствующая дифференциалу G.
Принимая, что Д/7 одинакова при всех уставках,
можно, задавшись значениями /хв°ь^кл, 9Х0Л и ?™кл,
определить 8ТП. Так, в примерном построении
на рис. 2 дифференциал на холодном и теплом
концах равен, соответственно, 9 и 7°.
Такое же явление наблюдается и при
наполнении фреоном-22. График на рис. 3 и
построения остаются такими же, но значения
Ар следует увеличить на 60—62%.
Изменение атмосферного давления в
зависимости от метеорологического состояния
атмосферы либо при изменении высоты
расположения прибора над уровнем моря влияет на
значение температур срабатывания /вкл
и /Выкл, что следует учитывать при настройке
и контроле терморегуляторов-
На рис. 4 даны поправки, вводимые к
уставке при отклонении барометрического давления
на величину &рБ мм рт. ст. после настройки
прибора. Отрицательные значения поправок
показывают, что срабатывание будет
происходить при более низкой температуре, чем во
время настройки. Здесь же дана шкала высот
км относительно уровня моря исходя из
давления 760 мм рт. ст. при к = 0.
Как видно из рис. 4, величина поправки
больше при низкой температуре,
следовательно, с понижением барометрического давления
дифференциал слегка возрастает (на доли
градуса). При наполнении фреоном-22
поправки снижаются до 60% от значений по рис. 4.
Сказанное выше об изменении
дифференциала и о поправках на барометрическое
давление относится к реле давления и реле
температур любого типа, действия которых
связаны с давлением насыщенного пара легкокипя-
щих веществ.
Поле допустимого рассеяния параметров,
-юо -so -о so юо
Ар6,ммр/п.с/п.
I—i—I—i—i—i—i—I—i i i i L_i i i i L ''''I
WOO 500 0 -500 -1000
Ь. м
Рис. 4. Поправка к температурам срабатывания
терморегулятора при изменении, после настройки
прибора, атмосферного давления на величину
Apg либо высоты h относительно уровня моря.
ь
изображенное на графиках, подобных рис. 2,
устанавливается исходя из следующего:
— нестабильности срабатывания данного
экземпляра прибора;
— различия разных экземпляров одной
модели, определяемого технологическими
допусками на размеры деталей, зазоры и
упругость пружин и другими причинами,
вызывающими изменение наклона характеристики
(шкальности), дифференциала и кривизны
характеристики;
— различия разных экземпляров,
вызванного технологическими допусками на
настройку прибора на заводе-изготовителе;
— старения приборов, отклонения
параметров при транспортировке (тряска, влияние
высокой температуры летом и низкой зимой).
Расширение поля рассеяния особенно
сильно сказывается на отклонении дифференциала
от номинала (см. рис. 2). Так, при 0 = 8°
и 6 = 2° (допуск ±Г) дифференциал может
изменяться в пределах 8±2° или от 6 до 10°
с шириной поля допуска на дифференциал,
равной 50% его номинального значения-
Необходимо стремиться к всемерному
сужению поля рассеяния параметров до пределов,
определяемых обоснованным компромиссом
между пожеланиями заводов-изготовителей
приборов и заводов-изготовителей
холодильников.
Типы терморегуляторов
Для холодильников разных типов
требуются терморегуляторы с различными
характеристиками. Кроме того, иногда к
терморегуляторам предъявляются особые требования,
вызывающие необходимость создания специальных
модификаций приборов. Поэтому крупные
приборостроительные заводы выпускают
унифицированные серии приборов, разные модели
которых отличаются незначительным числом
узлов и деталей.
В холодильниках различных типов и
назначений поддерживаются неодинаковые
температуры кипения и для них необходимы
приборы с разными характеристиками (рис. 5).
Во всех характеристиках линии могут быть
прямыми, с изменением температуры
выключения пропорционально углу поворота ручки,
либо кривыми, с увеличенной крутизной
у холодного или у теплого концов. Приборы
разных исполнений могут отличаться
дифференциалами, шкалыностями и абсолютными
значениями температур, как показано в
варианте а.
На рис. 5 в остальных вариантах
характеристики условно изображены в виде прямых
линий.

Вариант б относится к приборам с кнопкой
для полуавтоматического оттаивания. При
нажатии кнопки контакты размыкаются и
механизм прибора блокируется так, что контакты
могут снова замкнуться лишь после отогрева
чувствительного элемента до плюсовой
температуры, соответствующей окончанию
оттаивания (порядка 4—6°С). После этого
блокировка автоматически снимается и прибор
возвращается к рабочему режиму,
действовавшему до нажатия кнопки.
Вариант в — с постоянной плюсовой
температурой включения. Этим обеспечивается
внутрицикловое оттаивание инея, осевшего на
испарителе в течение рабочей части каждого
цикла. Такие терморегуляторы применяются
в различных охлаждаемых объектах, например
в двухкамерных холодильниках с одним
компрессором и двумя последовательно
включенными испарителями, расположенными в обеих
камерах.
В одном из приборов температура
включения равна 4,5°С, температура выключения на
теплом конце характеристики —20°С и на
холодном —32°С.
Чувствительный элемент терморегулятора
прижат к испарителю холодильной камеры с
плюсовой температурой.
В варианте г при повороте ручки в крайнее
левое положение (не считая положения
«выключено») температура включения
поднимается выше 0°С, что обеспечивает
расплавление инея при стоянке компрессора.
Холодильник продолжает циклично работать,
поддерживая в холодильной камере более высо-
Р.Н'С. 5. Типичные варианты характеристик
терморегуляторов:
а — обычяый; б — с кнопкой для оттаивания; в —
с нерегулируемой плюсовой температурой включения;
г — с позицией оттаивания; д — с позицией
непрерывной работы; тп и хол — теплый и холодный концы
характеристики; от и нп — позиции оттаивания и
непрерывной работы; 1 — прямая характеристика; 2 и 3 —
характеристики с переменной крутизной; 4 —
характеристика в области низких температур; 5 —
температура включения сигнализации.
кую температуру, чем обычно. Крайнее левое
положение ручки обозначено «оттаивание».
После окончания оттаивания ручка
терморегулятора должна быть повернута в
соответствующее положение для дальнейшей работы
в желаемом режиме.
Терморегуляторы с характеристикой по
варианту г вытеснены приборами с кнопкой для
оттаивания (вариант б).
В приборах с характеристикой по варианту
д при повороте ручки в положение
наибольшего охлаждения температура выключения
понижается настолько, что компрессор
работает непрерывно без остановки. Такие
приборы применяются в замораживателях, чтобы
обеспечить быстрое замораживание
продуктов при безостановочной работе компрессора.
Перевод замораживателя на режим хранения
пр^ цикличной работе производится вручную,
поворотом ручки прибора в требуемое
положение.
Приборы по варианту д вытесняются
полуавтоматическими и автоматическими
системами, освобождающими от необходимости
изменения режима вручную.
Шкальность приборов А/ВыкЛ по вариантам
г и д определяется без учета резкого
изменения температур в крайних позициях.
Обеспечение непрерывной работы
компрессора путем соответственного профилирования
кулачка в приборе (вариант д) проще, чем
усложнение механизма элементами,
принудительно замыкающими контакты при повороте
ручки в крайнее положение.
Приведенные на рис. 5 характеристики не
охватывают всего разнообразия
унифицированных приборов.
В системах полуавтоматического
оттаивания испарителя с использованием
соленоидного вентиля с повышением температуры стенки
испарителя следует разомкнуть контакты,
чтобы закрыть вентиль (прибор обратного
действия).
В замораживателях и в морозильниках,
предназначенных для длительного (несколько
месяцев) хранения большого количества
продуктов, следует предусмотреть сигнальную
систему, оповещающую владельца о нарушении
режима хранения. Для этого в
терморегуляторах предусматривают дополнительные
контакты, замыкающиеся при аварийном
повышении температуры выше tBKR (линия 5 на
рис. 5,C).
Совместная работа терморегулятора
и холодильника
Цикличные изменения (колебания)
температуры кипения, вызываемые периодическими
7

пусками и остановками компрессора,
распространяются по всем элементам
холодильника.
По мере удаления от источника
колебаний температуры — кипящего
фреона — термические сопротивления,
тепловые емкости и перемещение воздуха с
малой скоростью (конвекция) вызывают
затухание и сдвиг фазы (запаздывание)
тепловой волны.
Затухание и сдвиг фазы наблюдается
даже в чувствительном элементе
(патроне или конце капилляра)
терморегулятора, прижатом к испарителю, из-за
наличия двух металлических стенок
(испарителя и капилляра), малой площади их
контакта, контакта капилляра с
планкой, омываемой воздухом и теплоприто-
ка вдоль капилляра. Соответственно
колебания давления в силовой системе
терморегулятора отличаются по
амплитуде и фазе от колебаний давления в
испарителе (предполагается, что в
терморегуляторе и испарителе один и тот же
холодильный агент).
Явление затухания и сдвига фаз
особенно резко проявляется при помещении
между капилляром и стенкой испарителя
неметаллической прокладки, либо при
надевании на капилляр хлорвинилового
чулка. А так как управление работой
холодильника производится при постоянной
амплитуде колебания температуры
насыщения в приборе (дифференциале) 9, то наличие
прокладки или чулка увеличивает амплитуду
колебаний температуры кипения 0о и
длительность цикла (уменьшает число циклов в час).
Примерное изменение температуры
кипения U и температуры насыщения в патроне
(капилляре) /Патр приведено 'на рис. 6.
Неметаллические прокладки применяются
некоторыми заводами для искусственного
удлинения циклов. Однако при больших допу-
Рис. 6. Изменение температуры тапения U и
температуры патрона терморегулятора /патр в течение цикла:
Дтр — длительность рабочей части цикла; Атн —
длительность нерабочей части цикла; Ат — длительность
цикла.
'8!
20 30 W
Ъокр>°С
Рис. 7. Зависимость длительности цикла и его частей,
рабочей и нерабочей, от температуры окружающего
воздуха /окр при трех уставках терморегулятора.
сках на толщину и теплопроводность проклад-
ки показатели даже полностью идентичных
холодильников могут заметно различаться.
Другой (способ искусственного воздействия
на работу холодильника основан на
использовании неравномерности температурного поля
по листу испарителя. Перенесением крепления
капилляра в точку с повышенной
температурой можно заставить холодильную машину
работать в диапазоне более низких
температур кипения без изменения настройки и
уставки терморегулятора.
Тепловые волны, создаваемые испарителем,
распространяются и в холодильной камере.
Обычно амплитуда колебаний температуры
в холодильной камере tBU на порядок «ниже,
чем to и сдвиг фазы также на порядок ниже
длины волны (длительности цикла).
Затухание и сдвиг фазы определяются характером
передачи тепла и движения воздуха от
холодильной камеры к испарителю и
теплоемкостью хранящихся продуктов. При прочих
равных условиях амплитуда колебаний tBH
зависит от амплитуды колебаний температуры
кипения 90.

Выбор дифференциала терморегулятора
Необходимо различать дифференциал
терморегулятора 8 — разность между
температурами чувствительного элемента в моменты
срабатывания прибора (моменты включения и
размыкания контактов прибора) и рабочий
дифференциал 00 — разность между
температурами кипения в моменты пуска и остановки
компрессора.
Рабочий дифференциал всегда больше
дифференциала терморегулятора (см. рис 6).
С изменением дифференциала длительность
цикла Ат и его частей рабочей Атр и
нерабочей Атн изменяются в том же направлении, «о
коэффициент рабочего времени (к. р. в.)
практически остается неизменным.
С увеличением дифференциала растет
амплитуда колебаний температур в
холодильной камере и в низкотемпературном
отделении, что считается нежелательным. В то же
время растет длительность стоянки
компрессора, улучшается выравнивание, давлений
всасывания и нагнетания и облегчается пуск-
двигателя.
На рис. 7 изображено типичное изменение
длительности цикла и его частей в
зависимости от значения температуры окружающего
воздуха /окр при трех уставках
терморегулятора. С повышением /0кр длительность рабочей
части цикла Атр растет, а нерабочей Атн
уменьшается. При низких /0кр длительность
В охлаждаемых объектах небольшого
объема (домашние холодильники, контейнеры
и т. п.) температурное поле неравномерно,
поэтому обычно определяют температуру,
усредненную по объему.
Для этого охлаждаемый объект емкостью
V условно делят на несколько характерных
элементов емкостью Vu среднее значение
температуры в каждом из которых близко к t%
в их геометрических центрах. Последние из-
цикла Ат велика в связи с удлинением
нерабочей части цикла и при высоких /0кр —
рабочей его части. Где-то внутри диапазона
изменений /0кр длительность цикла наименьшая
при заданной уставке терморегулятора.
Минимальные значения Ат незначительно
отличаются при разных уставках, но соответствуют
разным /0кр-
Минимальное значение дифференциала
должно обеспечить пуск двигателя при
наивысшем значении /0кр, при котором еще
возможна при данной уставке цикличная работа.
Дифференциал должен обеспечить в самых
неблагоприятных условиях длительность
нерабочей части цикла Атн не ниже 2 мин. Однако
даже в течение этого времени давления
нагнетания и всасывания далеко не успевают
выровняться.
При коротких Атн и коэффициентах
рабочего времени, близких к единице, можно
принять, что Атн пропорциональна
дифференциалу.
Чем длительнее Атр и Дтк, тем больше
нестабильность их значений в разных циклах
и отклонение от среднего значения. При
коротких Дтр и Дтн отклонения не выходят за
пределы 1—3% от их значения, но при
длинных — доходят до 10—15%, что сказывается
и на нестабильности длительности цикла.
Особенно заметно это явление при коэффициенте
рабочего Бремеии ниже 0,2 и выше 0-8.
621.565.92-52
меряют с помощью термопар или термометров
сопротивления, а среднее значение
температуры в объекте рассчитывают по формуле
t^^r- 0)
Для определения средней температуры в
объекте с неоднородным и нестационарным
температурным полем авторами было
разработано устройство с непрерывной регистраци-
Автоматическое определение средней температуры в небольшом объеме
Канд. техн. наук А. И. РУДНАЯ, В. П. КОЛОС, Л. Н. СТРОНСКИЙ, А. А. СОЛОМКО———
; | Всесоюзный научно-исследовательский институт по электробытовым машинам и приборам
2 Зак. 1S39
9

ей температур на ленте электронного
самопишущего потенциометра. Датчик представляет
собой объемный термометр сопротивления,
составленный из нескольких соединенных
последовательно плоских термометров
сопротивления (п.т.с), размещаемых в отдельных
элементах объема.
Объемный термометр сокротивления имеет
при 0°С электрическое сопротивление
ft @) = S^Ri @) , а при средней температуре
t — R(t) = yiRi (ti)- Здесь Ri — сопротивление
/-того п.т.с.
В каждом элементе температура U
определяется по градуировочной характеристике
п.т.с:
Ri(t)-Ri@)
atRi@)
температурный коэффициент
электрического сопротивления
проволоки п.т.с-
Подставляя ti из равенства B) в равенство
A), получим:
atV Zl l Rt(Q)
ti
B)
где щ
t
cp-
C)
В случае, когда сопротивления отдельных
п.т.с. пропорциональны объемам элементов
и
/?@) = Rt@)
V vt '
равенство C) примет вид
_R(t)-R@)
*ср '
atR@)
Таким образом, объемным термометром
сопротивления будет измерена усредненная по
объему V температура охлаждаемого объекта.
Объемный термометр сопротивления был
использован для измерения усредненной по
объему температуры в холодильной камере
холодильника «Ока III». Результаты
измерений сопоставлены с данными, полученными с
помощью термопар.
Холодильная камера была условно
разделена на четыре характерных элемента (рис. 1).
Емкости элементов и сопротивления п.т.с.
Rt@) приведены в табл. 1.
Объемы, примыкающие к испарителю со
стороны двери, с боковых сторон, и объем,
ограниченный поддоном (вместе составляют
18 дмг), во внимание не приняты.
Внешний вид плоского термометра
сопротивления представлен на рис. 2.
Температурный коэффициент электрического
сопротивления медной проволоки раген 0,0043 1/град.
Рис. 1. Схема
расположения термопар и
плоских термометров
сопротивления для
измерения средней
температуры в холодильнике
«Ока III»:
/—15 — термопары;
16—19 — плоские
термометры
сопротивления; i>i—v4 — объемы
отдельных элементов.
Пул Ь
V
18
V19
Таблица 1
Элементы
Емкость
Верхний элемент основного
отделения (п. т. с.-1)
Нижний элемент основного
отделения (п. т. с-2)
Отделение для фруктов (п. т. с.-З)
Низкотемпературное отделение
(п. т. с-4)
63
63
20
28
Сопротив
ление
R-t @), ом
105,66
106,43
30,07
50,06
Все п.т.с. были проградуированы при 0°С в
ванне с мелко раздробленным льдом, залитым
дистиллированной водой. При градуировке
сопротивление измеряли компенсационным
методом с применением лабораторного
потенциометра класса 0,005 и катушки
сопротивления 100,00 ом класса 0,01.
Экспериментально было установлено, что
сопротивления п.т.с. не изменялись прч про-
Рпс. 2. Внешний вид плоского термометра со
противления.
ю

пускании токов до 10 ма. Градуировку п.т.с.
контролировали по двум образцовым ртутным
термометрам. Максимальная погрешность
градуировки п.т.с. и объемного термометра
сопротивления 0,05°. Большую точность
градуировки нельзя было обеспечить в связи с
местными градиентами температуры в
большом объеме как нулевой ванны, так и
термостата.
Плоские термометры сопротивления были
размещены как указано на рис 1. Измерения
проводили при закрытом и открытом
отверстии в поддоне. Температура окружающей
среды поддерживалась равной 24,8±0,2°С.
Электрическая схема установки для
измерения температуры с помощью объемного
термометра сопротивления представлена на
рис. 3. Термометры сопротивления R{
включены в цепь постоянного то'ка. Стабильность
силы тока контролируется с помощью
сопротивления Rz класса 0,01 и регулируется с
помощью сопротивления R$.
Вторая цепь постоянного тока с
сопротивлениями R2 класса 0,01, R* класса 0,01 и
регулируемым сопротивлением /?б предусмотрена
для компенсации выходного напряжения с
п.т.с. на нижнем пределе измеряемой
температуры. Схема позволяет определять
температуру в необходимом диапазоне на
потенциометре с пределом измерения 0—10 мв при
пропускании по термометрам токов, не вызывающих
разогрева термометров.
Выходное напряжение на сопротивлениях
Ri и R2 измеряли лабораторным
потенциометром класса 0,015 и регистрировали
электронным потенциометром класса 0,5. Для
контроля определяли температуру во всем
объеме Vi + v2 последовательно соединенными
п.т.с-1 и п.т-с-2. Результаты измерений
сравнивали со средним значением температуры,
полученной с помощью термопар /—S (см.
рис. 1), размещенных в объемах v\ и v2 по
четыре в плоскости каждого п.т.с.
Термометром сопротивления п.т.с-3
определяли среднее значение температуры во
фруктовом отделении. Полученные результаты
сравнивали с показаниями термопар 14 и
15.
С помощью п.т.с-4 измеряли температуры в
низкотемпературном отделении и сравнивали
результаты с показаниями термопар 12 и 13.
Одновременно определяли температуры
термопарами 9, 10 и 11 в соответствии с проектом
ГОСТа и рекомендацией ИСО.
Все термопары были заранее
отградуированы по образцовым ртутным термометрам с
погрешностью не более О,ГС Э.д.с измеряли
лабораторным потенциометром класса 0,015
при цикличной работе холодильника каждую
минуту в течение двух циклов и результаты
усредняли.
Результаты измерений представлены в
табл. 2.
Таблица 2
?п
I—J—С==Э i—CZ>4 , , i-CZD-4 гЦ 1 ¦
*5 *3
Rk R6
-CZD—f-
и
Рис. 3. Электрическая схема установки для измерения
температуры с помощью плоского термометра
сопротивления:
R\ — п.т.с; R2—Ri — катушки сопротивления класса
0,01; R$, R6 — регулируемые сопротивления; / —
направление к лабораторному потенциометру
постоянного тока; 2 — направление к электронному
самопишущему потенциометру.
Тип
поддона
С закрытым
отверстием
С открытым отвер-
! стием
Метод
измерения
По
показаниям
термопар
Средние температуры в объемах, °С
V\
5,2
v2 "| V\ + г/2 г»4
5,7
5,4
С помощью 4,3 5,5 4,9
п.т.с. ; | |
По проекту
ГОСТа
По
показаниям
термопар
С помощью
п. т. с.
По проекту
ГОСТа
— j — 1 5,5
1
0,4
0,9
0,65
—5,5
—5,3
-5,2
0,2 0,7 0,4 —4,8
1 !
1
— — ; о,8 | —
1 i I
vz
8,0
8,0
—
3,9
3,9
—
11

Как видно из табл. 2, средняя температура,
измеренная в основном объеме (v\ + V2) с
помощью п.т.с-1 и п.т.с-2, соединенных
последовательно, при закрытом отверстии в
поддоне ниже средних значений температуры,
рассчитанных по показаниям восьми
термопар, на 0,5° и по показаниям трех термопар,
расставленных по ГОСТу «Холодильники
бытовые», на 0,6°. При открытом отверстии в
поддоне средние значения температуры,
определенные с помощью п.т.с, ниже средних
значений, определенных с помощью термопар, на
0,2—0,4°.
Результаты не изменяются, если п.т.с-1 и
п.т.с--2 поменять местами.
Различие в температурах объясняется тем,
что нисходящие потоки холодного воздуха
влияют на показания п.т.е., но почти не
затрагивают термопары. Некоторое влияние на
точность измерения оказывала и различная
инерционность п.т.е. и термопар при цикличных
колебаниях температур в пределах ГС за
1,5—3,0 мин.
Средняя температура во фруктовом
отделении (под стеклянной полкой), измеренная с
помощью п.т.с.-З, совпадает со средней
температурой по показаниям двух термопар
(отклонение по ходу измерений в пределах
0,1 град) благодаря практическому
постоянству температуры в течение цикла и
равномерности температуры по объему отделения.
Исследование винтовой расширительной
машины, а также анализ отдельных процессов,
протекающих в ее рабочей полости,
невозможны без индицирования машины. Трудности
индицирования винтовых машин
определяются их конструктивными особенностями,
спецификой протекания рабочего процесса и малой
длительностью цикла. В МВТУ им. Баумана
разработана методика индицирования
винтовой расширительной машины, которая
может быть использована также при индициро-
20
|
i
х
0\—I—I / I I—I—I—LU I—I—I I I
-2 -1 0 1 Z -2 -1 О 1 2 -2 -1 0 1 °С
Рис. 4. Изменение температуры в холодильной
камере холодильника «Ока III» с открытым отверстием
в поддоне, измеренное:
1 — п.т.с-1 и п.т.с-2, соединенными
последовательно; 2 — п.т.с-2; 3 — п.т.с-1.
Средняя температура, изхмеренная в
низкотемпературном отделении с помощью п.т.с.-4,
превышает среднюю температуру по
показаниям двух термопар, на 0,2—0,4 °С. Сравнения
с температурами, измеренными по проектам
ГОСТа и ИСО, не проводилось.
Изменение температуры в холодильной
камере холодильника «Ока III» приведено на
рис- 4.
Таким образом, с помощью группы п.т.с,
имеющих электрическое сопротивление,
пропорциональное объемам элементов, можно
достаточно просто измерить усредненную по
объему температуру.
621.57.041
вании винтовых компрессоров, в том числе и
холодильных.
Давление газа в рабочей полости машины,
которое меняется с углом поворота ротора,
можно измерять:
— несколькими датчиками давления,
установленными по образующей цилиндрической
расточки корпуса;
— двумя датчиками, размещенными на
роторе, непосредственно в рабочей полости.
Первый способ менее точен, так как не дает
Индицирование винтовой расширительной машины
——-——-¦¦————— А. М. КОРЕНЕВ ш-шшшшшшшшшшшштшшшшшшшшт
Московское высшее техническое училище им. Баумана
12

непрерывной кривой изменения давления газа
в рабочей полости по углу поворота ротора.
Преимущество его — в отсутствии подвижных
элементов для передачи сигналов от датчиков
давления.
Второй способ конструктивно сложнее
(имеются подвижные элементы для передачи
сигналов от датчиков), но позволяет получить
более точные результаты. Индицирование
упрощается при одинаковой чувствительности
установленных датчиков. Поэтому при проведении
настоящих испытаний был выбран второй
способ.
Датчики давления для индицирования
винтовых машин должны иметь линейную
характеристику, высокую надежность и
чувствительность, малую инерционность, большую
частоту собственных колебаний, прочность и
небольшие габаритные размеры.
Этим требованиям удовлетворяет датчик
давления с чувствительным элементом из
пьезокерамики ЦТС-19, разработанный и
изготовленный во ВНИХИ [1, 2]. Подобные пьезо-
датчики успешно -использовались для
индицирования малых многооборотных поршневых
компрессоров [1, 3, 4],
Объект и методика
индицирования. Индицировалась винтовая
расширительная машина со следующими основными
геометрическими размерами (в мм) рабочих
элементов:
Длина роторов 109
Диаметр начальной окружности роторов 100
Диаметр делительнэй окружности веду»"]
. щего ротора 64
Диаметр делительной окружности
ведомого ротора 96
Радиус дуги окружности профиля 18
Профиль винтового зацепления Окружной,

симметричный,
двусторонний
Для индицирования был использован
индикатор, собранный по полной схеме,
включающей, кроме датчиков, отметчики равных
давлений, служащие для нанесения реперных
точек и определения масштаба осциллограмм
[2, 5].
Два датчика давления (рис. 1) установлены
во впадине ведущего ротора вблизи его
торцовых плоскостей. Выводы от датчиков по
радиальным и осевому сверлениям ротора
подведены к токосъемному устройству на
хвостовике ротора. Необходимость установки двух
датчиков давления в одной рабочей полости
ведущего ротора обусловлена спецификой
конструкции и рабочего процесса винтовой
машины. Эта специфика заключается в том,
что в рабочей полости, разделенной контакт-
Рис. 1. Датчик давления (а), расположение датчиков в
ведущем роторе (б), положение роторов,
соответствующее моменту начала наполнения (в):
1 — электрод; 2 — фторопластовый стаканчик; 3 —
¦пьезоэлемент; 4 — корпус; 5 — выводной провод.
ной линией винтового зацепления на два
обособленных объема, протекают одновременно
два процесса: наполнение и выталкивание или
расширение и выталкивание.
Для измерения пульсации давления и
получения реперной точки для расшифровки
осциллограммы во впускном окне рядом с
роторами установлены пьезокерамическии датчик
давления и отметчик равных давлений.
Отметчик равных давлений,
представляющий собой релейное устройство со свободно
перемещающейся мембраной, фиксирует
момент равенства давлений в двух объемах,
разобщенных этой мембраной [5]: в демпферной
емкости отметчика равных давлений и
впускном окне расширительной машины.
Рис. 2. Схема индицирования винтовой
расширительной машины:
/ — манометр; 2 — демпферная емкость; 6 — датчики
давления; 4 — ведущий ротор; 5 — отметчик
положения ротора; 6 — катодный повторитель; 7 — двухлуче-
вой электронный осциллограф; 8 — электронный
осциллограф С-1-1; 9 — звуковой генератор; 10 — устройство
для вывода сигнала от датчика; // — отметчик равных
давлений.
13

Сигналы от датчика давления и отметчика
равных давлений (рис. 2) поступают через
катодный повторитель на электронный двухлу-
чевой осциллограф «Дуоскоп».
Для синхронизации осциллограммы
предусмотрен магнитоэлектрический отметчик
положения ротора, подающий пикообрааный
сигнал в момент, соответствующий
определенному положению роторов относительно корпуса
машины. Одновременно отметчик положения
служит датчиком числа оборотов. Сигнал от
отметчика подается на электронный
осциллограф типа С-1-1, куда поступает также сигнал
от звукового генератора Г2-7А. При
совпадении частот обоих сигналов на экране
осциллографа возникает замкнутая фигура Лис-
сажу.
С экрана осциллографа осциллограммы
фотографируются фотоприставкой, состоящей из
тубуса и фотоаппарата «Зенит-С». Выдержка
при фотографировании должна превышать
длительность трех оборотов ведущего ротора,
так как зуб ведущего ротора совпадает с
соответствующей впадиной ведомого ротора
через три оборота ведущего или два оборота
ведомого ротора.
Время выдержки
t > — сек,
где П\ — число оборотов ведущего ротора в
минуту.
Для перестройки полученных осциллограмм
в индикаторные диаграммы в координатах
р, V необходимо определить масштаб
осциллограммы. Масштаб по вертикальной оси
определяется с помощью отметчиков равных
давлений по двум реперным точкам, что
исключает необходимость предварительной и
периодической тарировки всего комплекса
измерительной аппаратуры и датчиков [5].
Указанный метод применим только в том случае,
когда датчики давления имеют линейную
характеристику во всем диапазоне
измеряемых давлений и рабочих температур.
На рис. 3 представлены осциллограммы
изменения давления газа по углу поворота
ротора в рабочей полости машины и во впускном
окне (режимы работы, которым
соответствуют осциллограммы, приведены ниже).
Масштаб давления кривой 1
ж ___ Рж—Рвых кгс/см2
Мгх
мм
где /7Д —• давление газа в демпферной
емкости отметчика равных давлений,
кгс/см2;
Рвых — давление газа на выходе из
расширительной машины, соответствую-
14
Рис. 3. Осциллограммы давлений:
1,2 — в рабочей полости машины; 3 — во впускном окне; /?д — давление в демпферной
полости; рб — барометрическое давление.

щее среднему давлению в
процессе выталкивания, кгс/см2;
Ahi — разность ординат точки,
соответствующей моменту равенства
давлений в демпферной емкости и
впускном окне, и точки,
соответствующей среднему давлению в
процессе выталкивания, мм.
Масштаб давления кривой 2
m _ Р—Рвых кгс\см?
А Л2 мм
где р — давление газа в процессе
расширения в момент начала совместных
показаний двух датчиков давления,
установленных на роторе машины.
Величина р определяется по
кривой /;
p = m1k hp\
Ahp — разность ординат точки, в которой
определяется давление газа, и
точки, соответствующей среднему
давлению в процессе выталкивания, мм;
A/z2 — разность ординат точки начала
совместных показаний двух датчиков
давления в процессе расширения и
точки, соответствующей среднему
давлению процесса выталкивания,
определенная по кривой 2.
Масштаб по горизонтальной оси
осциллограммы при постоянной угловой скорости
вращения роторов вычисляется из соотношения
т1 = —¦ рад 1мм,
где / — длина осциллограммы, мм.
Перестраивать полученные осциллограммы
в индикаторные диаграммы в координатах р,
V удобно с помощью таблицы или графика
изменения объема рабочей полости винтовой
расширительной машины в зависимости от
угла поворота ротора-
Аналитически эта зависимость имеет
сложный вид, но хорошо аппроксимируется
уравнением
где 1'п — полный объем рабочей полости,
определенный по геометрическим
размерам машины, ж3;
а — поправочный коэффициент, в
нашем случае а =1,106;
ф1 — угол поворота ведущего • ротора,
рад.
При обработке осциллограмм необходимо
учитывать место установки датчиков
давления. Поскольку датчика располагаются не
непосредственно в торцовой плоскости
роторов, а на некотором расстоянии от нее, то они
не регистрируют давление газа в начале
процесса наполнения и конце процесса
выталкивания.
Величина угла поворота ротора (угол
смещения датчика), на котором датчики не
регистрируют давление в процессах наполнения
и выталкивания, зависит от расстояния между
торцовой плоскостью и осью чувствительного
элемента датчика:
?см = -1у— рад,
где Т] — угол закрутки ротора, рад;
AL — расстояние от торцовой плоскости
ротора до оси чувствительного
элемента датчика давления, мм;
L — длина профильной части
ротора, мм.
Следует также принимать во внимание, на
каком роторе — ведущем или ведомом
установлены датчики. При расположении датчиков
во впадине ведущего ротора (см. рис. 1) угол
начала отсчета равен фн.о = Фсм+0,785 рад, т. е.
датчик начинает регистрировать давление газа
при повороте ведущего ротора относительно
начала процесса наполнения на угол фн.0-
Для уменьшения фн.0 целесообразно
располагать датчики во впадине ведомого ротора,
тогда фн.о = фсм.
Для анализа рабочего цикла испытанной
машины эти незарегистрированные участки
индикаторной диаграммы не имеют значения,
так как в ней отсутствует мертвый
(защемленный) объем.
У винтовых машин, имеющих защемленный
объем, желательно замерять давление газа
также в начале наполнения и в конце
выталкивания. Для этого к датчикам необходимо
по специальным каналам подвести давление
из точек, непосредственно примыкающих к
торцовым плоскостям ротора.
Результаты испытаний. Индицирова-
ние машины проводилось при следующих ре-
жимах работы:
а) /zi = 9000 об/мин, Гнач=298,1 °К, ТК0И =
= 235,3 °К, /?нач = 6,108 ата, ркш=Рвых =
= 1,293 ата, /?д=6,37 ата, об= 1,028 кгс/см2;
б) Я! = 13500 об /мин, Гнач=297 °К, Ткоп =
= 239,3 °К, /?нач = 4,268 ата, Рк0И = рвых=*
= 1,258 ата, /?д = 4,6 ата, /?б= 1,028 кгс/см2.
Осциллограммы давлений, соответствующие
этим режимам, показаны на рис. 3.
Индикаторные диаграммы (рис. 4)
получены в результате обработки осциллограмм.
Как видно из рис. 4, при наполнении
давление газа во впускном окне и рабочей поло-
15

7,0
5,0\
з,о\
1,0
15
ч^
Рб
а
3\
Tl
^1
2,0
о{
W
й J
^n/
5
Ь
Рб \
?
<f
^
<?0
40
ДО
<?0
/00
1Z0
V-10~6,m3
Рис. 4. Индикаторные диаграммы винтовой
расширительной машины:
1—2 — наполнение; 2—3 — расширение; 3—4—
выхлоп; 4—5 — выталкивание.
сти машины переменное. В момент отсечки
рабочей полости от впускного окна давление
газа во впускном окне минимальное, а после
отсечки оно скачком возрастает до
максимального. Период пульсации давления газа во
впускном окне составляет 90°, т. е. соответствует
углу поворота ротора, при котором очередная
рабочая полость отсекается от впускного окна.
Причиной резкого изменения давления во
впускном окне и рабочей полости является, по-
видимому, изменение количества воздуха,
перетекающего из зоны высокого давления в
зону низкого давления, зависящее от угла
поворота ротора.
Давление воздуха, замеряемое манометром
во впускном патрубке, является некоторым
промежуточным давлением процесса
наполнения и всегда выше давления воздуха в
начале расширения. Таким образом, давление
воздуха в начале расширения равно
минимальному давлению воздуха в процессе наполнения.
На индикаторных диаграммах отсутствует
точка перехода от процесса наполнения к
процессу расширения, хотя и имеется перегиб
кривой. С увеличением числа оборотов область
перехода от наполнения к расширению еще
более сглаживается. Очевидно, это связано со
скоростью изменения площади проходного
16
сечения рабочей полости машины при
наполнении.
Процесс расширения 2—3 на индикаторной
диаграмме (см. рис. 4) можно разделить на
два участка. На первом давление резко
падает — кривая круто идет вниз. Около
середины кривой наблюдается перегиб, за
которым расширение сопровождается
незначительным снижением давления. Разные скорости
падения давления на различных участках,
очевидно, объясняются изменением режима
течения газа в щелях между рассматриваемой
рабочей полостью и полостью, идущей
впереди. На начальном участке процесса
расширения при критических скоростях газ из полости,
идущей сзади, притекает в рабочую полость
и из нее утекает в полость, идущую впереди.
Суммарная площадь щелей, через которые
газ натекает в рабочую полость, меньше
суммарной площади щелей, через которые газ
утекает из рабочей полости.
Таким образом, в начальной части процесса
расширения величина утечек превышает
величину натечек, что, по-видимому, и является
причиной резкого падения давления в рабочей
полости машины. Когда давление газа в
рабочей полости падает и режим течения газа в
щелях между рабочей полостью и полостью,
идущей впереди, становится докритическим,
скорость падения давления в рабочей
полости значительно уменьшается.
На рис. 4 представлены два случая,
возможные при работе винтовой расширительной
машины. В первом давление воздуха в конце
процесса расширения превышает давление в
выпускном окне и происходит выхлоп. Во
втором давление воздуха в конце процесса
расширения ниже давления в выпускном окне. В
этом случае газ натекает из выпускного
тракта в рабочую полость машины.
Различная форма кривых объясняется
местом расположения датчиков.
Процесс выталкивания газа из рабочей
полости протекает практически при постоянном
давлении.
Части индикаторной диаграммы,
показанные штриховой линией, не зарегистрированы
датчиками и отсутствуют на осциллограммах.
Форма этих участков установлена на
основании анализа имеющихся участков
'осциллограмм и индикаторных диаграмм.
Анализ полученных индикаторных диаграмм
показывает, что описанный метод индициро-
вания достаточно точен. Он удобен для
практической работы, так как не требует
большого объема расчетных работ при обработке
осциллограмм и применим в большом диапазо-

не чисел оборотов роторов как для
расширительных, так и для компрессионных винтовых
машин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агар ев Е. М., Медовар Л. Е. Электронные
индикаторы для холодильных компрессоров. Гос-
торгиздат, 1962.
2. А г а р е в Е. М., Медовар Л. Е., Тимо-
х и н А. А. Электронные индикаторы давления с
Целесообразность использования на чайных
фабриках тепловых насосов была обоснована 1
в 1954 г- технико-экономическими
проработками Грузинского НИИ энергетики [1, 2].
Наличие вторичных энергоресурсов в виде
отбросного воздуха из завялочных агрегатов
с температурой 32°С и потребность в холоде
для технологического кондиционирования
воздуха создают благоприятные условия для
применения на чайных фабриках теплонасосных
установок, утилизирующих отбросное тепло и
после повышения температурного потенциала
вновь направляющих его в завялочные
агрегаты.
В технологическом цикле производства
черного байхового чая завяливание зеленого
листа — первый и основной процесс. При этом
зеленый лист подвергают термической
обработке воздухом с температурой 40—46°С. На
существующих фабриках воздух
подогревается до указанной температуры в огневых
калориферах.
После завяливания лист передается в рол-
лерный и ферментационный цехи, где
недопустима температура воздуха выше 22—24°С
и относительная влажность ниже 95%.
Поэтому все вновь строящиеся фабрики
оборудуются холодильными машинами и
кондиционерами для поддержания указанных параметров
воздуха.
1 Оборудовать чайные фабрики теплонасосными
установками предложили В. И. Гомелаури, А. И. Мусхели-
швили, А. П. Сулаквелидзе, Б. Н. Джобадзе.
малогабаритными пьезокерамическими датчиками.
«Холодильная техника», 1967, №¦ 7.
3. Fruher V., Tauchmann R., Schoberl E.,
John R., Boch K. «Kaltetechnik», 1961, № 4.
4. Fruher V., Tauchmann R., Schoberl E.
«Kaltetechnik», 1961, № 3.
5. А г а р е в Е. М., Медовар Л. Е. Определение
масштаба осциллограмм давления при индицирова-
нии компрессоров с использованием переменных
давлений в рабочих полостях. «Холодильная техника»,
1966, № 11.
621.577
При использовании тепловых насосов
отпадает необходимость в дополнительных
холодильных машинах и кондиционерах, так как
цикл теплового насоса позволяет
одновременно получать тепло и холод.
Для исследования эффективности системы
теплохладоснабжения было принято решение
о сооружении опытно-промышленной теплона-
сосной установки. Трестом «Чай Грузия» под
руководством автора на Губской чайной
фабрике была сооружена опытно-промышленная
установка [3]. Установка испытана в
промышленных условиях при различных режимах
работы завялочного агрегата в течение
сезона 1967 г. и комиссией треста «Чай Грузия»
принята для эксплуатации.
На рис. 1 приведена принципиальная схема
этой установки.
В конденсаторе теплового насоса воздух
нагревается до 40—46°С за счет тепла
конденсации холодильного агента, затем вентилятором
нагнетается в завялочную установку и
оттуда с температурой 32—34°С поступает в
воздухоохладители теплонасосной установки.
Здесь воздух охлаждается до 20—23°С,
осушается и после доувлажнения подается для
кондиционирования в роллерный и
ферментационный цехи.
При температуре наружного воздуха ниже
23°С в завялочной установке
целесообразна рециркуляция воздуха через
воздуховод 13, а при температуре выше 23°С в
конденсатор должен подаваться свежий
воздух. В смонтированной установке это
решается автоматически. Датчиком служит терморе-
Тепловой насос для чаезавялочкого агрегата
————————————— О. Ш. ВЕЗИРИШВИЛИ ———————————
Грузинский научно-исследовательский институт энергетики им. А. И. Дидебулидзе
3 Зак. 1989
!7

Свежий воздух
Воздух
для кондиционирования
Рис. 1. Принципиальная схема опытно-промышленной установки:
/ — конденсатор теплового насоса; 2 — вентилятор; 3 — завялочный агрегат; 4 —
воздухоохладитель; 5 — ТРВ; 6 — теплообменник; 7 — электродвигатель; 8 —
компрессор; 9 — ресивер; 10 — самопишущий ваттметр; // — электронный психрометр;
12 — байпас; 13 — рециркуляция; 14 — расходомер; 15 — термометры
сопротивления; СВ1—СВЗ — соленоидные вентили; ЩР — щит регулирования; ТП, ТУ.
ТДД — терморегуляторы; Ml—М4 — исполнительные механизмы.
гулятор двухпозиционный дистанционный
типа ТДД-61, который через щит регулирования
передает импульсы на исполнительные
механизмы шиберов М2, МЗ, М4.
Влажность воздуха, подаваемого в завялоч-
ную установку, регулируется путем возврата
влажного воздуха в камеру через байпас.
Заданная влажность поддерживается
автоматически электронным самопишущим и
регулирующим психрометром.
Для поддержания заданной температуры
воздуха, поступающего в завялочную
установку, применена специальная астатическая
шаговая система регулирования теплопроизводи-
тельности теплового насоса. Датчиками
служат терморегуляторы ТП типа ТДД-61 со
шкалой + 20ч- + 50°С с замыканием контактов при
понижении температуры и ТУ со шкалой
+ 5-М-35°С с замыканием контактов при
повышении температуры, подающие импульсы в
схему регулирования. С помощью
реверсивного шагового телефонного искателя эти
импульсы преобразуются в сигналы, передаваемые
на соленоидные вентили СВ1, СВ2 и СВЗ.
На всасывающей магистрали холодильного
компрессора ФУ-175/4 с помощью ручных
вентилей, стоящих последовательно с
соленоидными вентилями СВ1, СВ2, СВЗ, производится
настраивание на пропуск паров фреона в
количестве, позволяющем регулировать
производительность компрессора в следующих
пределах: 30, 50, 70, 80 и 100%.
В процессе испытаний хромель-алюмелевы-
ми термопарами измерялись температура и
давление фреона в узловых точках, трубкой
Пито, микроманометром и термометрами
сопротивления ТСП-290 — расход и температура
воздуха в воздухоохладителях и
конденсаторах.
Потребляемую на привод двигателя ком-
18

прессора электроэнергию учитывали
самопишущим ваттметром.
Проведено 60 рабочих испытаний системы с
изменением всех параметров в широком
диапазоне; температура воздуха на выходе из
конденсаторов — от 37 до 50QC, температура
кипения холодильного агента — от 10 до
20°С, температура конденсации — от 40 до
54°С.
Каждый опыт в зависимости от режима
завяливания длился после установления
стационарного режима от 2,5 до 6 ч. Запись
наблюдаемых величин проводилась через каждые
15 мин.,
В результате испытаний получена
зависимость теплопроизводителвности теплового
насоса (компрессор ФУ-175/4 с 720 об/мин) от
температуры конденсации при температуре
кипения фреона 10, 15, 20°С (рис. 2).
Испытаниями определен также
действительный коэффициент преобразования для разных
режимов работы теплового насоса.
На рис. 3 представлена полученная
зависимость действительного коэффициента
преобразования от конденсации .фреона-12 при
различных температурах кипения.
Хотя полученные значения коэффициента
преобразования достаточно высоки, однако
для осуществленной установки технически
достижимы еще более высокие значения их.
Как показали термодинамические расчеты
[4] холодильных циклов, примененных в
опытах, заметное снижение коэффициентов
преобразования по сравнению с технически
достижимым является следствием больших
тепловых потерь во внешнюю среду и низким
индикаторным к.п-д. компрессора.
Ликвидация легко устранимых потерь тепла
и применение более совершенных холодильных
компрессоров позволит увеличить
действительный коэффициент преобразования на 20—
25%.
Об экономической эффективности
использования тепловых насосов на чайных фабриках
свидетельствуют экспериментальные данные о
расходе электроэнергии и топлива на 1 т
зеленого листа [4].
По существующей схеме (с огневым
калорифером и кондиционированием воздуха в
роллерном и ферментационном цехах) на
выработку тепла для завяливания затрачивается
75—80 кг у. т., на выработку холода для
кондиционирования — 40—45 квт-ч
электроэнергии; по новой схеме общие затраты
электроэнергии на эти цели составляют 70—75 квт-ч.
Расчетами установлено, что приведенные
затраты на теплохладоснабжение типовой чай-
500
\W5-f03
348-10*
40 42 44 46 48 50 52 ЬК,°С
_] 1 I I i l i t
Z30W*
36 38 40 42 W 48 48 Ьг4озд,°с
Рис. 2. Зависимость тепле-производительности Q
теплового насоса от температуры конденсации при
различных температурах кипения.
40 42 44 46 48 50 52tK,°C
Рис. 3. Изменение величины
действительного коэффициента
преобразования теплового насоса в зависимости
от температуры конденсации при
различных температурах кипения.
ной фабрики по варианту с применением
тепловых насосов примерно на 15% ниже, чем по
варианту с существующей схемой.
Выводы
Применение на чайных фабриках тепловых
насосов, работающих по схеме
воздух—фреон—воздух с использованием серийных
холодильных компрессоров целесообразно. При
работе на фреоне-12 они обеспечивают
поддержание необходимой температуры.
Теплонасосные установки позволяют
осуществить кондиционирование воздуха в
производственных цехах без ..дополнительных
затрат.
Применение на чайных фабриках теплона-
сосных установок может дать значительный
эффект.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г о м е л а у р и В. И., Мусхелишв и л и А. И.
О применении тепловых насосов на чайных фабри-
19

ках Груз. ССР. Труды Института энергетики АН
ГССР. Т. X, 1956.
2. Гомелаури В. И., Р а т и а н и Г. В.
Использование тепловых насосов на чайных фабриках.
«Холодильная техника», 1958, № 4.
3. В е з и р и ш в и л и О. Щ. Опытно-промышленная
теплонасосная установка для завяливания чайного
листа. Труды ГрузНИИЭ им. А. И. Дидебулидзе.
Т. XVIII, 1967.
Везиришвили О. Ш. Основные результаты
исследований опытно-промышленной теплонасосной
установки для теплоснабжения чаезавялочного
агрегата и технологического кондиционирования
воздуха роллерно-ферментационного цеха. Труды
ГрузНИИЭ им. А. И. Дидебулидзе. Т. XVIII, 1967.
Исследование коэффициентов теплоотдачи при кипении фреона-22
на одиночной трубе и пучке горизонтальных труб
Н. М. ПОВОЛОЦКАЯ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
536.24:621.564.25
В последнее время проведен ряд работ по
исследованию коэффициентов теплоотдачи
ф'реонов, кипящих в большом объеме на
наружной поверхности одиночных труб.
Полученные результаты удовлетворительно
обобщаются некоторыми критериальными и
эмпирическими зависимостями.
Однако вызывает сомнение возможность
применения значений найденных
коэффициентов теплоотдачи для расчета промышленных
аппаратов, так как условия теплообмена при
кипении на пучках значительно отличаются от
условий кипения на поверхности одиночной
трубы.
Во ВНИХИ проводится работа по
исследованию теплоотдачи фреонов, кипящих на
поверхности пучка горизонтальных труб. На
первом этапе изучали коэффициенты
теплоотдачи при кипении фреона-22 в большом
объеме на наружной поверхности одиночной
горизонтальной трубы для отработки методики и
возможности сопоставления теплоотдачи при
кипении на поверхности пучка и одиночной
трубы.
Исследование кипения фреона-22
на одиночной трубе
Опыты проводили с медной трубой
наружным диаметром 20 мм, длиной 380 мм. Была
снята профилограмма наружной поверхности
трубы (высота неровностей Rz = 2 мк).
Питание нагревателя трубы, выполненного из ни-
хромового провода, осуществлялось от
генератора постоянного тока-
В процессе опытов измеряли давление и
температуру кипящего фреона, температуру
стенки трубы в местах заделки термопар,
напряжение и силу тока, питающего
нагреватель.
Температуру наружной поверхности трубы
определяли четырьмя медь-константановыми
термопарами с индивидуальной градуировкой,
электродвижущую силу термопар измеряли по
потенциометрической схеме.
При нахождении среднего по периметру
трубы коэффициента теплоотдачи усредняли
температурный напор. В процессе обработки
результатов опытов за температуру
насыщения принимали температуру,
соответствующую давлению в паровом пространстве
кипятильника. Давление до 4 ата определяли
открытым ртутным манометром, свыше 4 ата—
образцовым пружинным манометром
класса 0,4.
Опытная установка состояла из двух
замкнутых контуров. Первый контур включал
кипятильник, в котором расположена опытная
трубка, конденсатор и подогреватель, где
переохлажденный в конденсаторе фреон
нагревался до температуры кипения. Второй контур
представлял собой обычную фреоновую
холодильную установку с
компрессор-конденсаторным агрегатом АК ФВ-12, в которой в
качестве испарителя использовали конденсатор
первого контура. Давление в кипятильнике
регулировали изменением температуры кипения в
холодильной установке, т. е. во втором
контуре, а температуру кипения в холодильной
20

установке — изменением холодопроизводи-
тельности компрессора путем перепуска
части нагнетаемых паров во всасывающую
сторону.
Опыты проводили в интервале тепловых
нагрузок q от 800 до 10000 ккалЦм2-ч) при
давлениях в кипятильнике 1,04 ата G0==—40°С),
2,38 (—20°С),3,63 (—10°С) и 4,65 ата (-3°С).
Стабилизация коэффициентов теплоотдачи
была достигнута примерно через 50 ч работы
поверхности в режиме кипения.
На рис. 1 представлена зависимость
полученных в опытах значений коэффициентов
теплоотдачи от удельной тепловой нагрузки при
разных давлениях кипения. Там же приведены
данные по теплоотдаче кипящего фрео1на-22,
установленные в опытах Лавровой [1],
Даниловой и Бельского [2], Ратиани и Авалиани [3],
Даниловой [4].
Согласно полученным результатам,
показатель степени п, характеризующий влияние
тепловой нагрузки на коэффициенты
теплоотдачи, не постоянен; с повышением
температуры кипения он несколько снижается: при
U = — 40°С n = 0J7; при *0*= — 3°С. /г = 0,66;
ггср = 0,7. Изменение п с температурой кипения
отмечалось также Даниловой [4], принявшей
/г = 0,75. По опытам Лавровой с фреоном-22
при t0 = — 15~5°C [1] и по опытам Ратиани и
Авалиани при t0 = 15-f-17°С [3] п = 0,7.
Зависимость коэффициента теплоотдачи от
давления по опытам автора неодинакова во
всем интервале давлений- С понижением
давления (температуры) кипения зависимость
коэффициента теплоотдачи от давления
уменьшается.
Сопоставление представленных на рис. 1
коэффициентов теплоотдачи показывает, что
опытные данные различных авторов по
кипению фреона-22 на поверхности одиночной
трубы с учетом зависимости коэффициента
теплоотдачи от давления кипения
удовлетворительно согласуются между собой.
Имеющееся в области низких температур и
малых q расхождение (~25%) может быть
объяснено тем, что в этой области процесс
кипения протекает неинтенсивно в связи с
небольшим числом действующих центров
парообразования. При этом даже незначительное
случайное увеличение числа центров
парообразования будет сказываться на характере
процесса. Поэтому индивидуальные свойства
3 4 5 6 7 8 9 W3
5 В 7 8 910ч
2 3
q, ккал/(м2 я)
Рис. 1. Коэффициенты теплоотдачи при кипении фреона-,22 на поверхности
одиночной трубы:
опыты: 1—4 — автора; 5 — Даниловой; 6 — Даниловой и Бельского
(никелевая трубка, /0=18—38СС); 7 — Ратиани и Авалиани (/0=115—47°С); 8 —
Лавровой (/о=—1115°С).
21

о -Даниловой /* iff/
т-Мавровой [1],
ь-Рсцпиани. и.г '
Авалиани [3]г „,,
ь-Горешрло [10]\
0,55 Jt
Рис. 2. Сопоставление экспериментальных данных с эмпирической зависимостью
Даниловой.
поверхности кипения приооретают важное
значение.
Автор
уравнения
Лабунцов
Ратиани и
Авалиани
Данилова
Уравнение
N11* = 0,125 Re?'65Pr1/3
при Re* > 10~2 ;
N11*= 0,0625 Re0,5 Рг1/3
О)
при Re* < iO ;
qi* xT aU ,
Re* = —— ; Nu* = —— ; /* =
Cp~{AT0a
(О"J .
Ь65
7-1,3
a=l,35tf°'7/> * B)
- = ^'75/w(-^-H,2;
*0 = 530/>l{? M/8X
_ r_7 я f ккал \ 1,4 1 _
'A' кр \(л|2. ч)У гр^а '
p — ama. C)
/(я)==0;14 + 2,2(-М
\ ^кр /
при 0,06 < — <0,5;
/>кр
/(г.) = 0,18+1,53 (-M
при 0,02 < -?— < 0,06
/'кр
Литере»
тура
[5]
[6]
[7]
Полученные в опытах разных авторов
коэффициенты теплоотдачи фреона-22, кипящего
на поверхности одиночных труб, были
сопоставлены со значениями, рассчитанными по
некоторым критериальным и эмпирическим
зависимостям Лабунцова, Ратиани и Авалиани,
Даниловой, Кружилина, Кутателадзе, Толу-
бинского, Кичигина и Тобилевича, Боришан-
ского, Аладьева, Стефана, Розенова, Хирш-
берга.
Проведенное сопоставление показало, что
для фреона-22 в исследованном интервале
температур кипения (—40-г-+60°С) и
тепловых нагрузок A000—100000 ккал/(м2*ч)
наибольшее совпадение с опытными данными
дают уравнения Лабунцова [5], Ратиани и
Авалиани [б], Даниловой [7] (см. таблицу).
Значения коэффициентов, рассчитанные по
критериальному уравнению Лабунцова,
превышают примерно на 30% опытные данные
всех исследований с фреоном-22 в области
— <0,1, т. е. при /о<0°С, однако характер
Ркр
зависимости Лабунцова опытными данными
подтверждается.
При больших давлениях наблюдается
значительное расхождение результатов подсчета
по уравнению Лабунцова с опытом не только
по абсолютной величине, но и по характеру
(опытный показатель степени п = 0,7 вместо
0,5 по данным Лабунцова).
Эмпирическая формула, предложенная
Ратиани и Авалиани, предполагает постоянную
зависимость коэффициента теплоотдачи от
давления во всем интервале давлений, причем
.для фреона-22 она выражается уравнением
а~/7
0,555
которое не совсем точно отражает
зависимость а от давления, хотя абсолютные
значения а, рассчитанные по уравнению B),
в пределах 30% совпадают с опытными.
22

Формула C) Даниловой, построенная на
основе теории термодинамического подобия,
учитывает, что при -^- <0,06 зависимость
Ркр
коэффициента теплоотдачи от давления
уменьшается. В соответствии с этим функция f(n)
в уравнении C) имеет разные значения для
двух интервалов давления. Как видно из
рис. 2, формула C) вполне
удовлетворительно описывает опытный материал во всем
интервале давлений. Максимальное
расхождение расчетных и опытных значений (до 15%)
наблюдается при п = 0,09 с опытами автора и
при л = 0,02 с опытами Даниловой и
Куприяновой [8]. При сопоставлении уравнения C)
с опытными данными были использованы и
результаты, полученные Горенфло в опытах с
кипящим фреоном-22 [9]-
Исследование кипения фреона-22
на пучках труб
По исследованию кипения на пучке
горизонтальных труб известны лишь опыты
Робинсона, Катца [10] и Мирса, Катца [11] с
фреоном-12, кипящим в кожухотрубном
горизонтальном испарителе с четырьмя рядами труб
при /о=12,8°С. Исследования проводили по
методу локального теплового моделирования.
Пучок труб (d= 19 мм) был сильно разрежен:
шаг по вертикали S\ = 2d, шаг по ширине
52=1,67 d.
Авторы [10 и 11] наблющали увеличение
теплоотдачи при переходе ко второму, третьему
и четвертому рядам, причем различие в коэф-
' фициентах теплоотдачи верхних рядов
уменьшалось с увеличением разности температур
стенка — агент (или тепловой нагрузки).
Во ВНИХИ проведены исследования
коэффициентов теплоотдачи фреона-22, кипящего в
большом объеме на наружной поверхности
пятирядного пучка горизонтальных медных
труб с наружным диаметром 20 мм и длиной
380 мм, расположенных в шахматном
порядке. Общее число труб в пучке 17.
Исследовали два пучка труб с разным относительным
S S
шагом: пучок с — = 1,45 и пучок с — =
= 1,30.
Был применен метод полного теплового
моделирования, согласно которому
обогревались все трубы пучка. Коэффициенты
теплоотдачи определяли для пяти труб —
калориметров, расположенных по центральной
вертикальной оси пучка. В качестве исследуемой
трубы первого ряда была использована труба,
применявшаяся ранее в опытах по изучению
теплоотдачи на поверхности одиночной трубы.
Методика проведения опытов и обработки
результатов была такой же, как и в опытах
с одиночной трубой.
с
Пучок с — =1,45 исследовали в
интервале тепловых нагрузок от 1000 до
10000 ккал/\(м2-ч) при температурах кипения
—20; —10; 0 и 10°С; пучок с — = 1,30 — в
d
интервале 1000—4000 ккал/(м2-ч) при
температурах кипения —30; —10 и 10°С.
Как видно из рис. 3, при одинаковых
значениях температуры кипения и тепловой
нагрузки коэффициенты теплоотдачи для труб
первого ряда в пучке выше коэффициентов,
полученных на одиночной трубе. По-видимому,
это связано с возникновением конвективных
токов в жидкости, заключенной между пучком
труб и кожухом.
При кипении в пучке процесс теплоотдачи
интенсифицируется. Согласно визуальным
наблюдениям и результатам термических
измерений начало пузырькового кипения
перемещается в область меньших тепловых нагрузок
по сравнению с одиночной трубой. Так, если
при ^о = —20°С образование паровых пузырей
на поверхности одиночной трубы наблюдалось
при #>2500 ккал/\(м2'Ч)у то в пучке уже при
9 = 2000 ккал/\(м2'Ч) процесс
парообразования на поверхности труб носил интенсивный
характер. Возможно, это связано с тем, что
при кипении в пучке весь жидкий фреон,
находящийся в кипятильнике, более перегрет, чем
при кипении на одиночной трубе.
Закономерности изменения теплоотдачи с
изменением нагрузки для первого и верхних
рядов существенно различны. На верхних
рядах теплоотдача значительно интенсивнее, чем
на нижних. Это явление обусловлено тем, что
при кипении на пучках, помимо процесса
образования и отрыва паровых пузырей, на
теплоотдаче существенно сказывается
гидродинамика образующегося двухфазного потока.
Поэтому возрастание коэффициентов теплоотдачи
по рядам может быть объяснено турбулизаци-
ей потока и пограничного слоя жидкости
пузырями пара, идущими от труб нижних рядов.
По мнению Даниловой, теплоотдача при
кипении на поверхности пучка труб определяется
наложением двух процессов:
парообразования на поверхности каждой
трубы, как и для одиночной трубы;
обтекания труб верхних рядов потоком
паровых пузырей, образующихся на трубах нижних
рядов (влияние пучка).
Степень влияния каждого из этих
процессов меняется с изменением температуры киле-
23

2000
WOO
900
800
700
600
500
tool
2000
WOO
900
800
700
600
500
WO
i f *x5?r
1 /
111 /
II 1 s
\ Jc ..— — '¦
1 T~T
[[[ -A
<&¦
^s%4//
\y(yy^^^
W^A
Щ^С"^
J-L Л
! sy
/л4&
• *'a^
1 kPuAO
П
1 1
h
*&rS
'У
____—
h
t0--z
ji?
JfuA
гЧ^А
'%Г
/ o/
^т
f^x
r
- —
= -Ш
/
—-
047
/
!
i
Su^1
'
У
j
X
/
rP
^
'
_•
,^
у
*«
/1
Уг
?* 1
'
>Г 1
-Г I I
^ I I
Ряды 1
о-/
л-# |
A"///
г /I/
4
1-
трцоа\
2000
WOO
900
800
700
600
500
400
300
200
800 1000 2000 3000 4000 6000 8000
у, ккал/(м2ч)
а
ни я и тепловой нагрузки. При малых
нагрузках, когда процесс парообразования на
поверхности труб мало интенсивен, значительно
проявляется влияние пучка. При больших
тепловых нагрузках влияние пучка
проявляется слабее. Возможно здесь сказывается и
выключение части поверхности поднимающимися
вверх пузырями. Так, при t0 = —20°C
коэффициент теплоотдачи для пятого ряда as—1,75 а\
при (/ = 2000 ккал/(м2-ч) и as—1,20 ai при
9 = 8000 ккал(м2-ч).
На рис. 4 представлена зависимость
коэффициентов теплоотдачи от температуры
кипения для одиночной трубы, первого и пятого ря-
. дов пучка, а также значения средних
коэффициентов теплоотдачи исследованных пятиряд-
ных пучков, соответственно аод, аь as и аСр.
1000 I—
7/7/7 I
jUU Г
0/7/7 I
OUU г
700 I—
600 \—
500I
wool—
9001—
600 \—
^ 7001—
§ воо\—
> 500 V-
1 зооу.
а Г
юоо\—
900\
800\—*
70О\~*
600\-\
5001-
wL
зоо L
1 1 t040°C \ ^?&
1
^о*1
Ь -^
^^
**~^г
ts-10-C
—*
•?
U^AW^
,•50^
to--30°С
J&
X
I ^
^*
•
I
гЛ
/^
/
— -~
О»4
в<^
X
~7v^
f S
*s
]"?
у
&
ЧГ
В0&ЮО0 2000 3000 №0 6000
R ^ккал/(мг-ч)
Рис. 3. Коэффициенты теплоотдачи
при кипении фреона-22:
a — на пучке с — =1,45; б — на
пучке с — =1,30.
Для первого ряда закономерность изменения
а с температурой кипения такая же, как и для
одиночной трубы. Для пятого ряда
зависимость коэффициента теплоотдачи от
температуры кипения проявляется слабее, чем для
одиночной трубы.
Рис. 4. Зависимость коэффициентов
теплоотдачи от температуры кипения для
одиночной трубы, первого и пятого рядов
пучка при <7=2СОО ккал/(м2*ч):
s s
—- =1,30; — =11,45.
d d
24

С понижением температуры кипения
влияние пучка сказывается сильнее, и отношение
— возрастает. По-видимому, это связано с
увеличением объема паровых пузырей при
понижении температуры кипения.
Таким образом, можно предположить, что
при кипении в пучке понижение температуры
кипения проявляется двояко.
С одной стороны, при понижении
температуры кипения уменьшается число центров
парообразования; интенсивность теплоотдачи и
коэффициенты теплоотдачи снижаются- Этот
процесс сказывается в основном на трубах
первого и второго снизу рядов, где для
условий теплоотдачи определяющим является
процесс образования и отвода паровых пузырей.
С другой стороны, значительно
увеличивается объем пара, приходящийся на единицу
поверхности, что приводит, видимо, к большей
турбулизации потока. Это явление особенно
важно для труб верхних рядов пучка, где
определяющим фактором для процесса
теплообмена является смывание труб идущим
снизу потоком парожидкостной смеси.
Представляется, что для пучка, имеющего
больше пяти рядов, эти тенденции проявились
бы еще отчетливее. Взаимное влияние
указанных факторов в ряде случаев может привести
к отсутствию зависимости a (to) или даже к
обратной зависимости а'(^о), как это было
получено в опытах Гоголина [12] и Швинда [13]
с крупными аммиачными испарителями.
• Расчет коэффициентов теплоотдачи
фреонов, кипящих на поверхности пучка труб,
следует проводить по расчетной схеме,
рекомендованной в работе [7]:
где сход — коэффициент теплоотдачи при
кипении фреона на поверхности
трубы, определяемый по
эмпирическому уравнению C);
8П — коэффициент, учитывающий
влияние пучка (еп зависит от числа
рядов, тепловой нагрузки,
температуры кипения).
Выводы
Получены коэффициенты теплоотдачи
фреона-22, кипящего на наружной поверхности
одиночной трубы при температурах кипения
—40; —20; —10 и —3°С в интервале
тепловых нагрузок поверхности нагрева от 800 до
10000 ккалЦм2-ч).
Проведенное сопоставление показало, что
все имеющиеся опытные данные для
фреона-22, кипящего на поверхности одиночной
трубы, вполне удовлетворительно
описываются зависимостью, предложенной Даниловой.
Получены коэффициенты теплоотдачи для
фреона-22, кипящего на поверхности пучков
горизонтальных труб с отношением шага меж-
ду трубами к диаметру труб —¦ =1,45 и
d
1,30.
Установлено, что коэффициенты
теплоотдачи при кипении фреона-22 на поверхности
пучка имеют зависимость от q и to, отличную от
зависимости для случая кипения на
поверхности одиночной трубы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лаврова В. В. Отчет ВНИХИ, 1957.
2. Данилова Г. Н., Вельский В. К.
Экспериментальное исследование теплообмена при кипении
фреона-22. «Холодильная техника», 1962, № 1.
3. Ратиани Г. В., А в а л и а н и Д. И.
Теплообмен при кипении фреона-12 и фреона-22.
«Холодильная техника», 1963, № 1.
4. Д а н и л о в а Г. Н. Влияние давления и
температуры насыщения на теплообмен при кипении фрео-
нов. «Холодильная техника», 1965, № 2.
5. Л а б у н ц о в Д. А. Обобщенные зависимости для
теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости.
«Теплоэнергетика», 1960, № 5.
6. Р а т и а н и Г. В., А в а л и а н и Д. И.
Теплообмен и критические тепловые нагрузки при кипении
фреонов. «Холодильная техника», 1965, № 3.
7. Данилова Г. Н. Тезисы докладов XII
Международного конгресса. Мадрид, .1967.
8. Данилова Г. Н., Куприянова А. В.
Коэффициенты теплоотдачи при кипении фреонов С-318
и 21 на горизонтальной трубке. «Холодильная
техника», 1967, № 11.
9. Горенфло Д. Доклад 2—41 на XII
Международном конгрессе. Мадрид, 1967.
10. Robinson D. В., Katz D. L. «Chem. Eng.
Progr.», 1951, № 6.
11. Myers J. E., Katz D. L. «Refr. Eng.», 1952, № L
12. Го гол ин А. А. Отчет ВНИХИ, 1939.
13. Schwind H. Abhandlungen des DKV, 1952, № 6.
4 Зак. 1989
25

Теплообмен при конденсации фреона-12 в трубе с насадкой
— А. И. ПЯТНИЧКО, В. И. КОЗИЦКИЙ, Л. Ф. ТОЛУБИНСКАЯ, В. С ШЕВЧУК————-
Институт газа АН УССР
Рост производительности холодильных
установок вызывает необходимость
интенсификации процесса теплообмена в конденсаторах
с целью уменьшения их размеров.
Интенсифицировать теплообмен в кожухотрубных
аппаратах можно с помощью насадки.
На экспериментальной установке,
созданной в Институте газа АН УССР для изучения
тепло- и массообмена при фракционированной
конденсации углеводородных смесей,
исследовали конденсацию фреона-12 в вертикальной
трубе, заполненной спирально-призматической
насадкой (рис. 1) из стальной проволоки.
Размеры элемента насадки 3,5x3,5x0,4 мм,
свободный объем 0,7 м*/м3, удельная поверхность
1980 м2/мг.
Насыщенные пары фреона-12 поступают из
испарителя (рис. 2) в исследуемый элемент
трубы (конденсатор). Образовавшийся'
конденсат возвращается в испаритель-
Конденсатору ограничен с торцов теплоизоляционными
шайбами. На входе и выходе из него имеются
сборники жидкости (со смотровыми
стеклами).
В системе охлаждения предусмотрена
стабилизация температуры и измерение расхода
воды, поступающей в конденсатор.
При проведении экспериментов определяли
температуру, характеризующую процесс,
расход электроэнергии на испарение фреона и
охлаждающей воды на его конденсацию, тепло-
Рис. 1. Общий вид [-пиалки.
536.24:621.564.25
вые потери через изоляцию, давление
насыщенных паров фреона, уровни в сборнике
конденсата и испарителе.
Все измерения выполнены с высокой
точностью.
Опыты проводили при температуре насыще
ния *я = 299-=-300°К B6~-27°С) в интервале
значений удельных тепловых потоков q =
= (9,5-^-23,4) • 103 вт/м2 и температурного
напора 9 = гн—^ = 2,4-~-7,1 град (tw —
температур а стенки трубы).
На основании полученных данных построен
график зависимости коэффициента тепло-
Рис. 2. Схема экспериментальной
установки:
/ — испаритель; 2 —
теплоизоляционные кольца; 3 — труба с
насадкой (опытный конденсатор);
4 — кожух; 5 —
вспомогательный конденсатор; 6 — напорный
сосуд; 7 — мерный бак; 8 —
изоляция.

Рис. 3. Зависимость коэффициента
теплоотдачи от удельной тепловой
нагрузки:
/ — в трубе с насадкой; 2 — ь
полой трубе.
отдачи а от удельной тепловой нагрузки q
(рис. 3).
Кривая 2 рассчитана по формуле Нуссельта
[1] для аналогичных условий конденсации
фреона-12 в трубе без насадки. Физические
константы фреона-12 отнесены к средней
температуре пленки конденсата.
Как следует из рис. 3, опытные данные при
различных удельных тепловых нагрузках или
различных температурных напорах
группируются около прямой, причем угсл наклона
опытной прямой и рассчитанной но формуле
Многочисленные сообщения, а также наши
эксперименты по замораживанию пищевых
продуктов с помощью жидкого азота
показали, что в них в результате развивающихся
значительных давлений возникают
необратимые механические повреждения в виде микро-
и макротрещин и разрывов [1, 2, 3].
Установлено, что при обычных способах
замораживания величина давления зависит от
скорости замораживания, геометрических
размеров, теплофизических и физиологических
свойств продукта перед замораживанием.
Нуссельта один и тот же. Это указывает на
идентичный характер изменения а в полой и
наполненной насадкой трубе.
Однако в трубе с насадкой значения
коэффициентов теплоотдачи значительно выше.
Так, например, при удельных тепловых
нагрузках G-т-Ю) • Ю3 вт/ж2, характерных для
промышленных фреоновых конденсаторов [2],
опытные значения коэффициентов теплоотдачи
в трубе с насадкой в 3,7 раза выше, чем
расчетные для полых труб. Это объясняется тем,
что в трубе с насадкой уменьшается толщина
образующейся на внутренней поверхности
пленки конденсата, а следовательно,
уменьшается термическое сопротивление и
увеличивается теплоотдача при конденсации.
Выводы
При конденсации фреона-12 в вертикальной
трубе с насадкой характер зависимости
коэффициента теплоотдачи удовлетворяет
теоретическому уравнению Нуссельта. Значения
коэффициента теплоотдачи при конденсации
фреона-12 в вертикальных трубах с насадкой
значительно выше, чем в полых вертикальных
трубах.
Спирально-призматическая насадка может
быть рекомендована для интенсификации
процессов теплообмена в конденсаторах
холодильных установок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Михеев М. А. Основы теплопередачи. Госэнерго-
издат, 1956.
2. К о м а р о в Н. С. Справочник холодильщика.
Машгиз, 1962.
664.8.037.5:546.17
В мясных тушах, например, при обычном
воздушном замораживании [1] давления
достигали 10—12 атм> в меньших по размерам кусках
китового мяса — 1,2—1,5 кгс/см2 (в
зависимости от физиологического состояния). При
контактном замораживании, когда скорость
замораживания больше, чем при зоздушном,
давления увеличивались до 3—7 кгс/см2 [4]. Таким
образом, чем больше скорость замораживания
и геометрические размеры продуктов, тем
выше возникающие в нем давления.
По сравнению с обычными способами замо-
Исследование механических повреждений продуктов при замораживании
— ^—! —в жидком азоте^-—¦————
Доктор техн. наук, проф. Г. Б, ЧИЖОВг Н. К. КУЛМАНОВА
Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
4*
27

раживание при очень низких температурах
отличается большой интенсивностью отвода
тепла от замораживаемого продукта. В
результате возникающего значительного
температурного градиента в различных слоях
продукта одновременно происходят разные
процессы. Наружный слой, в котором
температура становится намного ниже криоскопической,
сжимается, внутренний расширяется
вследствие превращения воды в лед с увеличением ее
объема на 9%. В результате между этими
слоями в продукте разбивается давление,
возрастающее по мере отвода тепла. В тот
момент, когда напряжение в поверхностных
слоях превышает предел прочности, продукт
растрескивается.
Как известно, основная масса воды в
продуктах (до 80%) вымерзает в интервале
температур от криоскопической до —5°С Приняв,
что температура слоя, в котором происходит
расширение, изменяется от криоскопической
до —5°С, изотермической поверхностью с
температурой —5°С можно поделить весь
замороженный слой толщиной х на два слоя
(рис. 1): наружный толщиной х{ (в нем
температура изменяется от температуры
поверхности до —5°С) и внутренний толщиной Х2
(температуры на его границах —5°С и крио-
скопическая).
Давления на границе слоев в телах
цилиндрической формы определяются по теории
расчета толстостенных цилиндров [5].
Рассмотрим цилиндр с наружным радиусом
R и внутренним R\=R—Х\. Линейное
перемещение U находящейся на диске точки (рис. 2)
вдоль радиуса
U= г, р.
A)
Рис. 1. Схема расположения слоев при
замораживании.
где br — относительное удлинение радиуса;
р — переменный радиус, ж.
По теории расчета толстостенных цилиндров
U=A?+*-1 B)
р
где А и В — постоянные.
Для толстостенного цилиндра с внешним
радиусом R, внутренним Ru наружным
давлением /?н и внутренним рвн
Л =
1 — (х PbhR\—PhR"
B = l±JL
Е
R2 — R\
(Pbh — Ph)R\R2
r*-r\
где p. — коэффициент Пуассона;
E — модуль упругости, кгс/см2.
Подставив значения А и В в выражение B)
и приравняв правые части формул A) и B),
получим
ER? =
pBaRt—pnR3
R2 — R\
+
1 + 1*
Р +
(/>вн—PtdR'R2
Е {W-R\)?
Согласно принятой схеме
низкотемпературного замораживания давление возникает в
каждый данный момент на границе слоев
толщиной х\ и х2. Поэтому р=^ь При
замораживании пищевых продуктов принимаем /?н = 0.
После преобразований получим
¦**(**-*?)
C)
28
Рис. 2. Схема толстостенного цилиндра с
внешним R и внутренним R{ радиусами и
наружным ра и внутренним рвн давлениями.

Под действием внутреннего давления на
элемент, выделенный двумя сегментами и
двумя радиусами на поверхности диска,
действуют тангенциальные at и радиальные ог
напряжения »
Рвп R\
R2 — R{
PbeR\
^ Р2 1
R2
п2
В нашем случае p=R\.
Тогда
R2 + Rl
R2 — R\
По второй теории прочности
°1 — Р (°2 + °з) < °В,
где ав — предел прочности, кгс/см2;
cji, 02 и а3 — напряжения, возникающие по
трем взаимно
перпендикулярным площадкам параллельно
и перпендикулярно оси тела,
так называемые главные
напряжения, кгс/см2.
R2JrRl
2 = 0» °3 = — Рви
При ^1=Рви
r2-r;
получим
R2 + Ri , .
Рви (——— + Н < *¦>;
R2-Rt
\Рв
D)
где [/?вн] — допускаемое внутреннее давление.
Растрескивание продукта должно
произойти в тот момент, когда рВн>1Рвн]- Величина
/?вн может быть определена, если известны eRt
Ru E и \х:
Относительное удлинение
Ri-Ri
Ri
где R\ — R{
возможное удлинение
радиуса Ri за счет увеличения
объема слоя х2.
При выводе формул для расчета величин
хх и хъ необходимых для определения гп и Ru
приняты все допущения формулы Планка, по
которой рассчитывается толщина слоя х в
каждый данный момент.
В случае замораживания плоскопараллель-
нои пластины количество тепла,
за время dx через слой х2
проходящее
dQ2
?2.
Х2
Sdx
и через весь замороженный слои
dQ=
t,
кр"
to
Sd-
К а
E)
F)
где S — площадь теплообмена, м2.
Полагая, что основное количество тепла,
которое необходимо отвести при замораживании,
составляет тепло фазового превращения,
можно принять dQ~dQ2.
На основании формул E) и F) получим
где
х2=а
а = К
А а
G)
X и Х2 — средние коэффициенты
теплопроводности слоев соответственно х
и х2, ккал/(м • ч • град);
а — коэффициент теплоотдачи,
ккал/(м2> ч-град)\
^кр — криоскопическая температура, °С;
t-$ — температура —5°С;
/о — температура теплоотводящей
среды, °С.
Подставив в формулы E) и F)
соответствующие выражения для площадей
теплообмена и термических сопротивлений слоев х
и x2f получим формулы для определения
толщины слоев х\ и х2\
в случае замораживания цилиндра
1п(/?ц-*1) = Ь1(/?ц-л:) +
+ аD-1и—^— + -*?-), C)
V X Rn — х aRn J
где Rn — радиус цилиндра,
в случае замораживания шара
1 1
Дш — Х\
— а
Rui — X
_1_ ( 1
X
/?п
±)+
«я,
(9)
где #ш — радиус шара.
Описанный способ — самый простой из
способов расчета Х\ и х2.
Для проверки расчета были измерены
температурные поля при замораживании
агаровых цилиндров различных диаметров
погружением в жидкий азот. Температуры
измерялись медь-константановыми термопарами че-
29

рез каждые 30 сек и фиксировались
самопишущим микровольтметром КС-61П. По
полученным данным были построены графики
распределения температур по толщине цилиндра,
а затем определены значения х, х\ и х2 для
каждого момента.
На рис. 3 показаны изменения температур
по толщине при замораживании одного из
3%-ных агаровых цилиндров диаметром 60 мм
в жидком азоте. Все последующие расчеты
выполнены по результатам этого опыта.
Экспериментальные и расчетные значения
х} Х\ и х2 представлены в табл. 1.
Необходимые для расчета теплофизические
характеристики вычисляли по формулам,
выведенным на основании закона Рауля [6].
Коэффициент теплоотдачи для каждого момента
рассчитывали по Бромли [7].
Механические характеристики, необходимые
для расчета давлений, возникающих внутри
продукта при замораживании, определяли с
Таблица 1
Время после
начала
замораживания,
мин
1,0
1,5
2,0
2,5
3,5
4,5
X, ММ
опыт
3,3
4,7
6,3
8,4
16,0
21,7
расчет
3,2
4,8
6,2
9,4
16,8
20,2
Xi, ММ
опыт
2,5
4,1
5,8
8,0
15,6
21,4
расчет
2,3
3,9
5,5
8,8
16,4
19,9
х2, мм
опыт
0,8
0,6
0,5
0,4
0,4
0,3
расчет
0,9
0,9
0,7
0,6
0,4
0,3
помощью проволочных тензометров
сопротивления при температурах от —5 до —100°С.
Из-за непрочности агарового геля при
комнатной температуре, очень затруднявшей
подготовку образцов для исследования, удалось
провести лишь несколько определений свойств
геля при низких температурах. Выяснилось,
что в области низких температур
механические свойства геля близки к свойствам
мышечной ткани сома; максимальные различия не
превышали 30%. Поэтому в дальнейших
расчетах были использованы характеристики
механических свойств сома, представленные в
табл. 2, где даны значения 8пр и еп —
продольной и поперечной деформаций, ?пр и Ец —
продольного и поперечного модулей упругости,
jli — коэффициента Пуассона, ап и ав —
пределов пропорциональности и прочности,
соответствующих разрыву при различных
температурах.
При температурах выше —18°С мускульная
ткань сома, так же как и гель агара,
проявляет упруго-пластические свойства, которые
ослабевают при более низких температурах- При
—65°С и ниже сохраняются только упругие
свойства. При низкотемпературном
замораживании растрескивание, по-видимому,
происходит, когда температура наружного
замороженного слоя толщиной Х\ становится ниже
— 18°С.
При замораживании до —5 и —18°С
мускульная ткань сома, так же, как и агаровый
Таблица 2
Температура,
—5,0
—18,0
—65,0
—100,0
о
Си
с
1,28
0,75
3,70
1
о
4,28
3,70
4,60
о
1,65
0,91
1,50
1,61
i
ь?8
2,46
5,98
18,40
10,69
±
0,72
0,20
0,44
о
4,07
5,46
Ов , L'ZCJCM'1
9,75
24,6—27,3
27,6—29,4
17,2—18,8
J I I L_J_.J I I I I I L_J L_J
2 4 6 8 10 12 Ik 16 IS 20 22 % 26 2d 30
- Радиус цилиндрсмм
Рис. 3. Графики изменения температуры по
толщине агарового цилиндра при
замораживании -в жидком азоте в различные моменты
времени.
30

гель, проявляет упруго-пластические свойства,
поэтому при этих температурах указаны
значения механических характеристик,
соответствующие пределу пропорциональности сп, и
отдельно — предел прочности ов. При
последующем понижении температуры пластические
свойства рыбы постепенно утрачиваются и
после —65°С проявляются только упругие
свойства. Таким образом, при
низкотемпературном замораживании растрескивание,
по-видимому, происходит, когда средняя
температура наружного замороженного слоя Х\
становится ниже —18 и приближается к —65°С
Ниже указаны температуры поверхности и
среднеарифметические температуры
наружного разрывающегося слоя Х\ при
замораживании агарового цилиндра в жидком азоте в
разные моменты от начала замораживания:
Время от начала
замораживания,
мин
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,5
4,5
Температура
поверхности, °С
6,6
—20,8
—38,2
—53,0
—144,0
—174,4
—174,4

Среднеарифметическая
температура
СЛОЯ Xi, "С
—' ч
—12,9
—21,8
—29,0
—74,5
—89,7
—89,7
Из приведенных данных следует, что слой Х\
через 1,5 мин достигает температуры, при
которой он начинает утрачивать пластические
свойства, и при % = 2,5 мин становится
упругим.
Поэтому при т= 1,0 мин и 1,5 мин давления
могут быть определены ориентировочно по
формуле D), которая, строго говоря,
применяется только для расчета упругих твердых
тел, подчиняющихся закону Гука.
После подстановки соответствующих
значений R, Ru \ij ств и ап получаем
при т = 1,0 мин 1,7 > рш > 1,0 кгс/см2,
при т= 1,5 мин 3,5 > рш > 1,8 кгс/см2.
Меньшие значения рВИ соответствуют пределу
пропорциональности ап, большие — пределу
прочности ав.
Через 2 мин после начала замораживания
средняя температура слоя Х\ составляет
—29°С. Несмотря на преобладание при этой
температуре упругих свойств, пластическими
свойствами продукта нельзя пренебречь.
Поэтому в данный момент внутреннее давление
также не может быть определено по формуле
C), применимой для расчета твердых тел в
пределах их упругих деформаций.
При т = 2,5 мин внутреннее давление
рассчитывается по формула C). С учетом сжатия
наружного слоя х\ оно составляет 43,5 кгс/см2.
Допускаемое давление, при котором
растрескивания еще не происходит, определяется по
формуле D). Оно равшо 8,7 кгс/см2. Таким
образам, агаровый цилиндр растрескивается
спустя 2—2,5 мин после начала
замораживания в жидком азоте.
Тот факт, что растрескивание происходит
не в начальный момент, а через некоторое
время после начала замораживания, говорит о
возможностях замораживания продуктов
небольших размеров, например фруктов,
некоторых овощей, кулинарных изделий и т. д.,
непосредственным погружением в жидкий азот.
Из-за механических повреждений продуктов
этот способ редко применяется на практике,
хотя это наиболее эффективный способ
низкотемпературного замораживания, позволяющий
значительно сократить продолжительность
процесса и уменьшить потери холодильного
агента.
Анализ механических характеристик
показал, что с понижением температуры свойства
продуктов существенно изменяются.
Отсутствие видимых механических повреждений при
обычных скоростях замораживания можно
объяснить проявлением пластических свойств
продукта, так как средняя конечная
температура последнего не бывает ниже —18°С. Но,
как было показано, давления в продуктах
возникают и при обычных скоростях
замораживания. С увеличением скорости
замораживания они также увеличиваются до тех пор,
пока не произойдет растрескивание продукта.
Поэтому увеличение скорости замораживания
с целью улучшения качества продуктов
должно быть ограниченным; применение
очень быстрого замораживания может оказать
на них отрицательное действие.
ЛИТЕРАТУРА
1. Lorentzen G. Some problems in the nitrogen
freezing of fish. Bull, of IIR, Annexe 1, 1964.
2. Моисеева И., Писка рев А. Замораживание
мяса и рыбы в жидком азоте. «Холодильная
техника», 1959, № 1.
3. Ч и ж о в Г. Б., К у л м а н о в а Н. К. Связь
исходного состояния ткани мяса и изменений,
вызываемых замораживанием. «Холодильная техника»,
1966, № 2.
4. Tanaka К. Expansion or contraction of volume and
the increase in the internal pressure of whalemeat on
freezing and thawing. Bull, of IIR, t. XLVII, 1967,
M 3.
5. Тимошенко С. П. Сопротивление материалов.
Т. 2, Физматгиз, I960.
6. Ч и ж о в Г. Б. Метод вычисления теплофизических
характеристик пищевых продуктов при
отрицательных температурах на основе закона Рауля.
«Холодильная техника», 1966, № 10-
7. L e Roy A. Bromley. «Chemical Engineering;
Progress», vol. 46, 1950, № 3.
31

Замораживание плодов и овощей в псевдоожиженном и плотном слоях
Канд. техн. наук А. М. ВОЙТКО, С. И. ГЛЕБОВ"
Молдавский научно-исследовательский институт пищевой промышленности
664.84/.85.037.5
С целью разработки методов
интенсификации замораживания плодов и овощей
(зеленый горошек, вишня, абрикосы, слива)
авторами проведены опыты по изучению
динамики процесса замораживания в
псевдоожиженном и плотном (неподвижном) слоях.
Исследования проводились на
экспериментальном стенде, схема которого показана на
рис. 1.
Воздух охлаждался в воздухоохладителе и
вентилятором подавался под сетку, на
которой размещался замораживаемый продукт.
Поперечное сечение сетки (№ 3, ГОСТ 3924—
47) 0,485X0,490 м.
Для предотвращения уноса продукта в
верхней части камеры также установлена
сетка.
Перед вентилятором смонтирован шибер,
регулирующий расход воздуха. Равномерное
распределение воздуха, поступающего под
сетку, достигается с помощью поворотных
жалюзи, установленных после вентилятора.
Перед воздухоохладителем размещено заранее
протарированное дроссельное устройство для
измерения расхода воздуха. Наблюдать за
процессом псевдоожижения можно было че-
-vA
ij^4^ А-П^П-Л ^ j J
Рис. 1. Схема экспериментального стенда:
/ — поворотные жалюзи; 2, 6 — сетки; 3 — стенка из
органического стекла; 4 — термопара; 5 — термометр;
7 — диф.манометр; 8 — дроссельное устройство; 9 —
воздухоохладитель; 10 —¦ шибер; 11 — вентилятор.
рез выполненную из органического стекла
стену камеры.
Сопротивление слоя и дроссельного
устройства измерялось U-образными дифманомет-
рами.
Температура воздуха до и после сетки
фиксировалась ртутными лабораторными
термометрами с ценой деления 0,1°С. Температура
продукта в процессе замораживания
контролировалась с точностью 0,1°С медь-константано-
вой термопарой и потенциометром Р-306 с
гальванометром М195/2. Замеры температуры
продукта и воздуха производились через
следующие интервалы времени: для зеленого
горошка через 1 мин, для вишни — 2 мин, для
абрикосов и сливы — 4 мин.
Особенности измерения температуры
зеленого горошка связаны с малыми размерами
плодов (dmax=ll мм) и сравнительно
большими размерами термоэлектродов термопары
(я?тэ = 0,1 мм).
Известно, что для более точного измерения
температуры тела в данной точке
термоэлектроды после спая длиной 100 dTa должны
размещаться на изотермической поверхности, с
тем чтобы исключить влияние передачи тепла
по термоэлектроду на температуру спая.
Последнее в большей мере относится к
медному термоэлектроду ввиду высокой его
теплопроводности К = 384 вт/(м-град) и в
меньшей — к константану, у которого К =
= 22,6 вт/(м*град). Поэтому при выполнении
термопары медный термоэлектрод длиной
Рис. 2. Размещение термопары:
а — в зеленом горошке; б — в сливе; / —
спай; 2 — навивка медного термоэлектрода;
3 — константановый термоэлектрод; 4 —
медный термоэлектрод.
32

100 dTD=10 мм накручивался на константано-
вый (непосредственно у спая) по длине 1,5 мм,
что уменьшало погрешность измерения
температуры зерна зеленого горошка, связанную с
отводом тепла от спая по более
теплопроводному медному термоэлектроду.
Кроме того, также с целью получения
точных результатов измерения два зерна
специальным зажимом из тонкой проволоки
последовательно крепили к термопаре (рис. 2, а),
свободно витающей в псевдоожиженном слое.
Спай термопары размещали в центре зерна.
Для исследования динамики
замораживания выбирали зерна и плоды максимальной
величины.
При исследовании динамики
замораживания вишни, сливы и абрикоса спай термопары
вводили у плодоножки и помещали на
поверхности косточки в средней части (рис. 2, б).
На рис. 3 и 4 показана динамика изменения
температуры вишни, зеленого горошка,
абрикосов и сливы, а также воздуха до и после
сетки. Перед каждым опытом температуру
циркулирующего воздуха понижали до
постоянного значения (в зависимости от
температуры кипения аммиака), после чего продукт
укладывали на сетку.
Как видно из рис. 3 и 4, в начале процесса
температура циркулирующего воздуха после
сетки резко повышается, что объясняется
большой тепловой нагрузкой, вызванной
интенсивным теплообменом, затем по мере
замораживания постепенно снижается и в конце
процесса мало отличается от температуры
продукта (особенно для зеленого горошка).
• Толщину осевшего (неподвижного) слоя
определяли из выражения
Н0 = ^-м, A)
где V — объем замораживаемого продукта
(определяется мерным сосудом),ж3;
F — площадь сетки, ж2.
Анализ результатов исследований
показывает, что при замораживании в
псевдоожиженном и плотном слоях процесс значительно
интенсифицируется в результате увеличения
коэффициента теплоотдачи между плодами и
охлаждающим воздухом.
Приближенно коэффициент теплоотдачи при
замораживании тела, имеющего форму шара,
можно определить по формуле, вытекающей
из формулы (84), приведенной в работе [1]:
1
iM-Ш]
ЬИгЛ
+
+з
(^кр — ^ср) Хх
1
~2 L
^2
R—х
R
11
• ч-ср
Ч#2 (*кр — *кн)
вт/(м2 • град\ B)
где % — коэффициент теплопроводности
продукта при средней
температуре замораживания,
вт/(м • град),
X = Xo + 0f9w[2I;
Яо — коэффициент теплопроводности
незамороженного продукта,
Х0 = 0,52 ср + 0,22 A~<р)[3];
w — количество вымороженной воды
в продукте, кг /кг [4];
Ф — содержание влаги в продукте,
кг/кг [5];
R — радиус плода, м;
х — толщина замороженного слоя
плода, м;
? — коэффициент влаговыпадения,
учитывающий увеличение а,
вследствие испарения,
?= 1,05-М,1;
и ^Ср — соответственно криоскопическая
температура продукта [5]
передняя температура воздуха в
процессе замораживания, °С;
т — время замораживания от криос-
копической температуры /кр до
конечной температуры
продукта ?кн;
у — плотность продукта, кг/м3;
и /Кн — энтальпия продукта
соответственно при криоскопической
температуре и в конце процесса
замораживания, дж/кг.
Результаты расчетов по определению
коэффициента теплоотдачи а для зеленого
горошка, вишни и абрикосов, полученные из
уравнения B), и численные значения параметров,
входящих в это уравнение, приведены в
табл. 1.
Коэффициент теплоотдачи а определяется
для активной зоны замораживания в
интервале т = тв—Та,
где тв и та — соответственно время конца и
начала замораживания,
определяемое по температуре в
центре плода (см. рис. 3, 4).
В литературе по теплообмену в
псевдоожиженном и плотном слоях приводятся
результаты работ многих исследователей.
Предложенные ими эмпирические критериальные за-
?кр
33

t,°c
10
D
40
-20
-30
V
к А
2 3 Ц
- T'
/
В
i
10
t.MULH
\
p^=.
Nv /
2 3 4
—i—/.—:
A
H
I
I
i
\
Ч*ч.Чч^ 1
! 1
24
32 %мин
%,MUH
t,°C
10
)
0
-10
-20
-30
\ IJ | ..L-J—I
1
\
/
1 ? J 4
h-—Z-Il ~
r-—
z^r^
P^*-—
[¦*-*"•'
^^^ г
[ ^r
7
/ - ,
л
3 4
*r'm=~~
2f
6
Рис. 4. Изменение температуры при
замораживании в плотном слое сливы (а) и абрикосов (б):
(обозначения те же, что на рис. 3).
34
16% мин
Рис. 3. Изменение
температуры при
замораживании в
псевдоожиж^нн о v
слое вишни (а),
зеленого горошка
(б), абрикосов
(в) и сливы (г):
/ — изменение
температуры
продукта; 2 —
воздуха после слоя; 3—
воздуха в слое
продукта (среднее
значение); 4 —
воздуха до слоя.
висимости для определения коэффициента
теплоотдачи отличаются не только числом
критериев подобия, но и показателями степени у
одного и того же критерия.
Большинство критериальных уравнений
имеет вид
Nu = CRe" C)
или
Яо \р
"экв У
где С — постоянная величина,
мая из опыта;
т, п, p — показатели степени;
Re — критерий Рейнольдса,
Nu = CRemAr"
D)
определяе-
Re:
«'ф ^экв
Х0ф ¦
"экв
V -
Аг
скорость фильтрации воздуха;
- эквивалентный диаметр плода;
коэффициент кинематической
вязкости;
- критерий Архимеда,
Аг
*4»
* Рг
g — ускорение силы тяжести;
р — плотность продукта;
рг — плотность газа.
Однако уравнения лишь немногих авторов
охватывают те диапазоны значений критериев
Рейнольдса и Архимеда, в которых могут про-

Таблица 1
Продукт
Слой
"О
CS
о.
<\>
5
^
со
|
О
г-» (s>
8?
•*» <о
со
j
О
•-» (^
*-
, сек
н
™
<Ъ
<а
«а.
ts>
5
в со
54 !
Зеленый горошек
Вишня
Абрикосы . . . .
Кипящий
Плотный
4,92!
10,3
23,1
22,4
4,92
5
15
14,5
—1
—2,
—1
—1
-21,7
-20,2
-24
-21,7
1,0
1,11
1,23
1,21
233
209
233
233
0
5,9
—20,5
— 7,5
1020
1040
997
997
300
420
1320
1440
70,5
104,5
103,5
90
3,2
3,0
6,1
2,7
9,2
2,8
2,6
2,75
Таблица 2
Эмпирическая формула
Nu=0,62.ReO,5
Nu=0,26.ReO,6
Nu=0,032-Re0,9
Nu=0,0158-Re0,805.Ar0,т. —^~
\ ^экв
Nu=0,426-Re0,3.Ar0,i7.pri/3 . .
Nu=0,943.Re-i.ArO,69.pri/3 . .
Nu=0,6bReO,67
Диапазон изменений
Re -Ю-3
Аг • 10
-7
0,15—30
1,2—100
0,2—10
0,03—2,5
0,002—2,5
Re.Ar-0,4<2,15
Re.Ar-o,4>2,15
Больше 0,2 | —
Слой
Кипящий
Плотный

Литературный
источник
[6]
[7]
[8]
[9]
[10
[Ю
[Ю
Таблица 3
] Продукт
Зеленый горошек
Вишня
Абрикосы
Слива
* Цифры в скобках обозначают п
О
са
8,5
19
:4б
C4,5
C0
B9
ОрЯДКОВ!
м\сек
3,2
3,0
6,1
2,7
4
2,2
э1Й HOW
Численное
значение
Re • 10-»
2,32
4,66
24,6
7,66
11,05
5,47
ер фо]
Аг • Ю-7
3,57
33,5
555
210
174
142
змул в
A)*
79
51
48
49
табл.
B)
73
50
55
52
2
а, втЦм* • град)
C)
91
77
-105
D)
-173
E)
162
(б)
160
88
137
(?)
73
69
текать процессы замораживания плодов и
овощей. Эти зависимости приведены в табл. 2.
В формулу Тимофеева [10] необходимо
вводить поправочный множитель п,
предложенный Китаевым [11] для крупных частиц
значении критерия ВК 10.
при
Nu =
0,61
Re'
0,67
П = -
¦+?
где г|) — коэффициент, зависящий от формы
частиц: для шара г|) = 5;, для
цилиндра г|} = 3,5.
Вычисленные по этим формулам
коэффициенты теплоотдачи для зеленого горошка,
вишни, абрикосов и сливы приведены в табл. 3.
Из табл. 3 видно, что коэффициенты
теплоотдачи для одного и того же вида продукта,
рассчитанные по формулам разных авторов,
отличаются в 1,5—3 раза.
Такое расхождение может быть объяснено
как различной методикой проведения
эксперимента, различным подходом при выборе
определяющих параметров, так и разной
степенью неоднородности газораспределения в
псевдоожиженном слое при проведении
опытов [10].
35

Из сказанного следует, что при определении
коэффициентов теплоотдачи для процессов
замораживания в псевдоожиженном слое
необходимо использовать критериальные
зависимости, полученные в аналогичных условиях
теплообмена.
Проведенные исследования динамики
процесса замораживания плодов и овощей в
кипящем и плотном слоях показывают, что в
этом случае время замораживания
значительно сокращается.
Так, при средней температуре
циркулирующего воздуха —30°С (промышленные
условия), начальной температуре продукта 20°С и
конечной —18°С время замораживания
зеленого горошка составит 3—6 мин, вишни 10—
15, сливы 30—35, абрикосов 35—45 мин (в
зависимости от размеров плодов и скорости
воздуха).
*
Полученные в работе результаты
свидетельствуют о том, что замораживание плодов и
овощей в псевдоожиженном и плотном слоях
на консервных заводах является
перспективным, обеспечивает поточность, ускоряет
процесс замораживания, а следовательно,
улучшает качество замораживаемого продукта.
Существующие критериальные зависимости
Nu=/(Re) для определения теплотехнических
характеристик псевдоожиженного и плотного
слоев могут быть использованы при
замораживании только после уточнения, для чего
необходимо провести специальные исследования
по изучению теплообмена между продуктом и
охлаждающим воздухом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чижов Г. Б. Вопросы теории замораживания
пищевых продуктов. (Пищепромиздат, 1956.
2. Ч и ж о в Г. Б. Метод вычисления теплофизических
характеристик пищевых продуктов при отрицательных
температурах на основе закона Рауля. «Холодильная
техника», il966, № 10.
3. Комаров Н. С. Справочник холодильщика. Маш-
гиз, 111962.
4. Холодильная техника. Энциклопедический справочник.
Кн. 2. Госторгиздат, !ШШ.
5. Чу б и к И. А., Маслов А. М. Справочник по
теплофизическим константам пищевых продуктов и
полуфабрикатов. Изд-во «Пищевая
промышленность», A1905.
6. Ф е д о р о в И. М. Теория и расчет процесса сушки
во взвешенном состоянии. Госэнергоиздат, Ю55.
7. К р ю к о в а М. Г. Некоторые вопросы теплообмена
газа с частицами. ИФЖ, 1958, т. 1, № 4.
8. Лыков А. В. Тепло- и массообмен в процессах
сушки. Госэнергоиздат, 1956.
9. Шар л о век а я М. С. Конвективный теплообмен в
кипящем слое. Автореферат диссертации. Томский
политехнический институт, 1959.
10. 3 а б р о д с к и й С. С. Гидродинамика и теплообмен
в псевдоожиженном слое. Госэнергоиздат, 1963.
Ы. Кит а ев Б. И. Теплообмен в шахтных печах. Ме-
таллургиздат, 1945.
К сведению авторов!
При подготовке статей для журнала «Холодильная техника» необходимо
руководствоваться следующими правилами.
1. Статьи печатаются на пишущей машинке на одной стороне листа через два
интервала и направляются в редакцию в двух экземплярах.
2. Размер статей для основного раздела не должен превышать 10 стр., для
разделов «Обмен опытом», «Консультация» — 7 стр. машинописного текста, число
рисунков не должно быть более пяти.
3. Формулы вписываются в статью разборчиво, с указанием прописных и
строчных букв, с обводкой красным карандашом букв греческого алфавита и синим
карандашом — букв латинского алфавита.
4. В списке литературы к статье приводятся: фамилия и инициалы автора,
название книги, статьи, реферата, диссертации, а также издательство, год издания (или
название журнала, номер его и год выпуска).
5. Рисунки к статье и фотографии прилагаются в двух экземплярах. Чертежи и
схемы выполняются четко карандашом или тушью, согласно правилам черчения.
Представляемые светокопии должны быть ясными. Допустимый наибольший размер
чертежа 407X576 мм.
Подрисуночные подписи печатаются на отдельной странице и прилагаются к статье.
6. Одновременно со статьей необходимо представлять рефераты. В них излагается
существо статьи, приводятся данные о характере работы и основные ее результаты.
Таблицы, графики, схемы, цифровые данные и т. д. допустимы лишь в том случае,
если обобщают материал статьи и сокращают текст реферата. Формулы приводятся
только тогда, когда они необходимы для понимания реферата, при этом изменение
принятых в статье обозначений не допускается. Объем реферата не должен
превышать 3Д страницы машинописного текста, отпечатанного через два интервала.
7. Представляемая в редакцию статья должна быть подписана автором.
Статьи просьба направлять по адресу: Москва, И-434, ул. Костикова, 12. Редакция
журнала «Холодильная техника».

г¦ ¦ т ' . " *" '
ОБМЕН ОПЫТОМ
1 и "У 1 • 1 1
Определение оптимального заполнения холодильного
-агрегата домашнего холодильника фреоном-12—
621.565.92
тимальным GonT. Дальнейшее повышение
дозы приведет к увеличению коэффициента
рабочего времени холодильника и
соответственно к росту расхода электроэнергии,
необходимой для отвода того же количества тепла.
В некоторой точке п при величине
заполнения Gn требуемую холодопроизводительность
Qi можно получить только при непрерывной
работе компрессора, при этом расход
электроэнергии Wn будет значительно больше, чем в
точке т.
При дальнейшем повышении дозы холодо-
производителыность становится ниже Qi,
даже при непрерывной работе компрессора.
Цель данной работы — определение
зависимости часового расхода энергии от величины
заполнения холодильным агентом и подбор
оптимальной дозы для холодильника КШ-160
«Бирюса», при которой работа холодильных
агрегатов будет наиболее экономичной1.
Ори испытании холодильных агрегатов
образование инея на поверхности испарителя и
всасывающей трубки в основном зависит не
только от дозы, но и от объема каналов
испарителя и в меньшей мере от
производительности компрессора по воздуху. В холодильных
агрегатах бытовых холодильников
применяются испарители из алюминия прокатно-свар-
ного типа с раздутыми каналами в листе.
Колебание объема каналов испарителей
отечественного производства достигает 15%-
Производительность компрессора по воздуху,
измеренная через 15 мин после пуска, при провер-
1 В работе принимали участие Л. И. Буйкевич и
М. А. Сушкова.
37
Расход электроэнергии в домашнем
холодильнике при заданной температуре
окружающей среды ^окр и заданной температуре
внутри холодильника /Вн зависит от степени
заполнения агрегата холодильным агентом.
В некоторой точке / ( рис. 1) при
недостаточном заполнении G\ кг холодопроизводи-
тельность холодильного агрегата в условиях
непрерывной работы равна Qi ккал/ч, расход
электроэнергии в единицу времени —
W\ вт • ч. При заполнении холодильного
агрегата фреоном в количестве G<GX получить
величину Qi практически невозможно. При
заполнении фреоном в количестве, большем, чем
G\, холодильник работает циклично, а часовой
расход электроэнергии при том же количестве
отведенного тепла уменьшается. В точке m
расход электроэнергии достигает наименьшего
значения W0m и количество заправленного в
агрегат холодильного агента (доза) будет оп-
fi/» M
Рис. 1. Зависимость часового расхода
электроэнергии W от заполнения G агрегата холодильным
агентом.

ке воздухом с давлением нагнетания 8 кгс/см2
колеблется от 7,5 до 8,3 л/мин, т. е. в
пределах 10%.
В связи с этим испытывали холодильные
агрегаты двух вариантов:
агрегат с минимальным объемом каналов
испарителя, равным 168 см3, и компрессором
производительностью 8,3 л/мин;
агрегат с максимальным объемом каналов
испарителя, равным 195 см3, и компрессором
производительностью 7,5 л/мин.
Таким образом, испытанные холодильные
агрегаты охватывают все возможные варианты
сочетаний испарителей разш/х объемов и
компрессоров различной производительности.
Для определения объема каналов
испаритель присоединяли к мерному ресизеру
объемом 425 см3, который предварительно
заполняли сухим воздухом при давлении не более
2 кгс/см2. Объем каналов испарителя
рассчитывали по падению давления воздуха в
замкнутой системе ресивер-испаритель.
Холодильные агрегаты заполняли фрео-
ном-12 в количестве 75; 100; ПО; 120; 135 и
145 г с точностью ± 1 г и после сборки с
серийными холодильными шкафами испытывали в
климатической камере при ^0кр=г25°С и 32СС.
При этом в основном отделении холодильного
шкафа во всех испытаниях поддерживалась
постоянная температура /ВН = 5°С.
Таким образом, холодопроизводительность
холодильной машины, равная теплопритоку
через изоляцию шкафа, для каждой из
температур окружающей среды была практически
постоянной.
Температура внутри холодильника
поддерживалась электронным уравновешенным
мостом ЭМВ-2 с регулирующим устройством. На
средней полке холодильника устанавливали
датчик температуры типа ИС-27, который
подключали в схему регулирующего устройства
моста. При отклонении температуры внутри
холодильника от заданной регулирующее
\Ущвт-ч
70 80 90 Ю0 Щ 1Z0
Рис. 2. Зависимость часового расхода
электроэнергии W от заполнения G фреоном-12 при ?0кр = 25°С
(а) и 32°С (б) холодильных агрегатов с объемом
каналов испарителя 168 см3 (/) и 195 смг B).
устройство соответственно включало или
отключало компрессор.
Холодильник испытывали с поддоном в
течение 8 ч. Потребление электроэнергии
определяли при установившемся режиме.
В результате проведенных испытаний
получена зависимость часового расхода
электроэнергии от величины заполнения холодильных
агрегатов холодильным агентом (рис. 2).
Из рис. 2 видно, что при заполнении
холодильных агрегатов фреоном-12 в количестве
112 г холодильники КШ-160 модели «Бирюса»
работают наиболее экономично.
В настоящее время все холодильники этой
модели заполняются фреоном-12 в количестве
112±1 г с помощью автоматических
дозаторов.
Примененная авторами методика
определения оптимального заполнения агрегатов
фреоном-12 может быть использована и на других
заводах домашних холодильников.
Б. Е. НЕСТЕРЕНКО, О. В. МЕЗЕНИН, Г. П. ТОМКО

Особенности схемы автоматизации Барнаульского
— —холодильника ——-
Автоматизация Барнаульского
распределительного холодильника выполнена по схеме,
приведенной в Рекомендациях по
проектированию автоматизации аммиачных
холодильных установок (см. «Холодильная техника»,
1967, № 11 и 12).
Компоновка приборов и средств
автоматизации смешанная, т. е. использованы местные
пульты управления типа ПУМ и центральный
командно-сигнальный щит КСЩ- Особенность
схемы автоматизации этой установки —
оригинальное блочное выполнение
командно-сигнального щита.
Электронные схемы автоматического
управления, защиты и контроля выполнены на
напряжение 220 в переменного тока с
применением малогабаритной аппаратуры; схема
сигнализации рассчитана на напряжение 24 в
постоянного тока.
Электроаппаратура схем управления и
сигнализации размещена на съемных блоках,
снабженных штепсельными разъемами,
облегчающими эксплуатацию. Габаритные размеры
блоков и пультов типа ПУМ (Багинский А. С,
Завелион Г. Е., Геллер С. Л., Серошта-
нов В. П. Новые пульты управления
аммиачными одно- и двухступенчатыми
компрессорами. «Холодильная техника», 1967, № 1)
унифицированы, что рентабельно при
изготовлении в заводских условиях и значительно
упрощает их эксплуатацию.
На рис. 1 показан командно-сигнальный
щит Барнаульского распределительного
холодильника, а на рис. 2 — один из блоков
системы с температурой кипения —28СС.
Все блоки смонтированы в одном шкафном
щите с задней дверью ЩШ-ЗД размером
900X500 мм и могут быть легко заменены
запасными или демонтированы для ревизии,
осмотра и наладки.
На панели щита размещены следующие
блоки:
— автоматического регулятора, в котором
установлен общий тумблер для включения
питания машины АМУР и тумблеры для подвода
через соответствующие предохранители
питания на каждую из четырех декад машины;
— компрессоров (сигнализация о работе);
— зодяных насосов (сигнализация и выбор
режима работы);
621.565-52
Рис. 1. Командно-сигнальный щит:
1Б — блок системы кипения с /0 — —40°С;
2Б — блок автоматического
регулятора; ЗБ — блок системы кипения с t ,•-=
= —28°С; 4Б — блок компрессоров;
5 Б — блок системы кипения с t0~
= —Т2°С; 6Б — блок водяных насосов;
7Б — блок маслонасоса, линейного
ресивера, резервного аммиачного насоса;
8Б> — блок сигнализации; Л — логометр
профильный ЛПр-53; П —
переключатель щеточный ПМТ-12; Т —
переключатель ТВ 1-2; /—3 — двухступенчатые
агрегаты; 4, 5 — одноступенчатые
компрессоры.
39

Рис. 2. Блок системы кипения:
ОЖ — отделитель жидкости; РЦ — ресивер
циркуляционный; НА — насос аммиачный; ЛК; ЛБ;
ЛЗ — сигнальные лампы с красным, белым, зеленым
стеклом АСК-0; ПР — держатель предохранителя
ДПК-2; KB — кнопка с протекторами; Т —
выключатель четырехполюсный ТВ 1-4; РУ — пускатель
открытого исполнения ПМЕ-041; CI, C2, PC —
конденсатор электролитический КЭ-2М; РВ — термореле
биметаллическое ТРВ-1ВМ; РК — резистор проволочный
ПЭ-25; PPL FP2; РК1, РК2, РЛ, РА — реле
электромагнитные МКУ-48; КР — переключатель пакетный
ВП7-10 (а — включено местное управление; б —
автоматическое; в — дистанционное; г — резерв).
И
290
1±П
+ PPJ+
+ ГИ+
+РХ1 +
125
+ РМ+
РУ
?0
_Tl±J рк рр i
, РВ , HL I
+
РП _
Ж
ML ci
Ы1±
сг\
%
?¦
т^г
ш
V
¦УЛ'Г.'.'.'.'ЛТ^ JtT-J
— систем кипения (сигнализация о работе
аммиачных насосов, об уровнях в ресиверах),
включает в себя ключи выбора режимов,
кнопки ввода защит;
— маслонасоса, линейного ресивера и
резервного аммиачного насоса (сигнализация о
работе, дистанционное управление);
— контроля сигнализации (включает в себя
переключатели проверки ламп, звонка, ревуна,
мигающего света, переключатель звуковой и
световой аварийной сигнализации на
проходную).
Для осуществления работы водяных и
аммиачных насосов в местном режиме при
демонтированном блоке цепи управления на КСЩ
замыкаются специальной штепсельной
вилкой — закороткой.
Работа схем блоков проверяется
имитатором. Имитатор подключается кабельной
перемычкой к проверяемому (вынутому) блоку и
разъему (на фасаде КСЩ) для подвода
питания.
Такая компоновка схем управления и
сигнализации позволяет значительно уменьшить
размеры щита управления. Например, для
размещения аппаратуры на КСЩ
аналогичных автоматизированных холодильных
установок обычно используется щит размером
1400X500 мм или два щита размером 900Х
Х500 мм.
С. Л. ГЕЛЛЕР, А. П. ШАПИРЕНКО — Одесское
специализированное пуско-наладочное управление
треста «Оргпищепром», А. С. БАГИНСКИЙ — институт «Пи-
щепромавтоматика»
ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ!
Читатели, не успевшие оформить подписку на журнал
«Холодильная техника» на 1968 г. с первого номера, могут подписаться в местных
отделениях связи и пунктах подписки «Союзпечать» с любого
последующего номера журнала и на любой срок в пределах календарного года.
Недостающие номера журнала редакция может выслать
подписчикам наложенным платежом по их письменным заказам.
Адрес редакции: Москва, И-434, ул. Костикова, 12.
40

Автоматическое дренирование жидкости
—при оттаивании воздухоохладителей —
Быстрое оттаивание воздухоохладителя,
когда подводимые пары аммиака конденсируются
на всей его поверхности, возможно только при
правильном и быстром удалении жидкого
аммиака.
При автоматизации оттаивания
воздухоохладителей на дренажной линии следует
устанавливать поплавковый регулятор уровня
ПРУДВ, пропускающий жидкий аммиак и
исключающий прорыв пара в ресивер, а также
регулирующий вентиль.
При отсутствии регулятора ПРУДВ можно
использовать регулятор уровня ПРУ-4 и
соленоидный вентиль СВМ (рис. 1).
В насосно-циркуляционных схемах при
оттаивании воздухоохладителя при достижении
заданного уровня жидкого аммиака в
колонке К полупроводниковый регулятор уровня
ПРУ-4 подает сигнал на включение
соленоидного вентиля 5СВ, и жидкость сливается в
ресивер (см. рис. 1,а). Колонка К изготовляется
из трубы диаметром 109X4,5 мм.
В безнасосных схемах с нижней подачей
аммиака при оттаивании воздухоохладителя
необходимо устанавливать дополнительный
соленоидный вентиль 4СВ (см. рис. 1,6) на ли-
Рис. I. Принципиальная схема автоматизации
воздухоохладителей с применением регулятора уровня ПРУ-4:
а —• для насосно-циркуляционной системы; б — для
безнасосной системы; ВО — воздухоохладитель;
1СВ—5СВ — соленоидные мембранные вентили типа
СВМ; К — колонка; надписи на приборе: И — уровень;
Пз — позиционный; трубопроводы:
/ — подачи жидкого аммиака; // — отсасывания паров
аммиака; /// — слива жидкого аммиака в ресивер;
IV — подачи горячих паров аммиака.
621.565.945—52
нии слива жидкого аммиака в дренажный
ресивер. Вентиль располагают таким образом,
чтобы жидкость при сливе подавалась под его
клапан. При режиме охлаждения
соленоидный вентиль закрыт и открывается в
начале оттаивания. Вентиль 4СВ установлен так,
что он выполняет роль обратного клапана. Это
необходимо для предотвращения
самопроизвольного открытия вентиля 5СВ при режиме
охлаждения (за счет разности давлений в
дренажном ресивере и батареях
воздухоохладителя). Поплавковую камеру ПРУ-4
размещают на 150 мм ниже сливного коллектора
воздухоохладителя.
При автоматизации нескольких
воздухоохладителей (рис. 2) целесообразно
устанавливать на сливном трубопроводе возле
дренажного ресивера один регулятор уровня (ПРУ-4,
воздействующий на соленоидный вентиль СВ,
либо ПРУДВ). При этом на дренажной линии
каждого воздухоохладителя должно быть два
соленоидных вентиля, в одном из которых
жидкость подается под клапан, в другом — на
Рис. 2. Принципиальная схема установки одного
регулятора уровня при автоматизации
нескольких воздухоохладителей:
1ВС—4ВО — воздухоохладители; ДР —
дренажный ресивер; 1СВ—8СВ и СВ — соленоидные
мембранные вентили типа СВМ; ПРУ-4 —
полупроводниковый регулятор уровня.
клапан. Это необходимо для предотвращения
прорыва горячих паров из одного
воздухоохладителя в другой при их раздельном
оттаивании.
ю. и. колотий — bhhxv:
41

В помощь практику
Заполнение холодильной системы аммиаком
из железнодорожной цистерны
621.57.041
Заполнение системы аммиаком — один из
самых ответственных этапов подготовки
холодильника к сдаче в эксплуатацию.
На крупных холодильниках система
заряжается аммиаком из железнодорожных
цистерн и реже из баллонов.
Заполнению системы аммиаком должны
предшествовать следующие подготовительные
работы.
Трубопроводы и аппараты (сосуды)
тщательно очищают от загрязнений (песка,
окалины и т. п.) продувкой. Для этого
специальным воздушным компрессором или (в крайнем
случае) одним из аммиачных компрессоров в
систему накачивается воздух. Продувка
давлением 5—6 ати осуществляется по участкам
в точном соответствии с правилами техники
безопасности.
Вся система подвергается пневматическим
испытаниям на герметичность (до этого
отдельные участки трубопроводов, батарей и
сосудов, подключенные к всасывающей стороне,
испытываются на прочность давлением 12 ати
и к нагнетательной стороне — давлением
18 ати). Для проведения пневматических
испытаний системы применяют специальный
воздушный компрессор.
Продувка и испытание системы
осуществляются при отключенных компрессорах,
контрольно-измерительных приборах и приборах
автоматики.
После проведения указанных испытаний
система освобождается от воздуха с помощью
воздушного или аммиачного компрессора. При
вакуумировании системы все запорные и
регулирующие вентили должны быть открыты.
Штоки всех соленоидных вентилей
поднимаются. Отсутствие воздуха в системе
определяется по показаниям вакуумметров,
установленных на компрессорах, аппаратах и
трубопроводах.
По окончании указанных работ
составляются акты на продувку, испытание и вакуумиро-
вание.
После испытания системы приступают к
изоляции трубопроводов и оборудования,
расположенного в камерах холодильника,
машинном и аппаратном отделениях.
Подготовка к сливу. Принцип слива
аммиака в систему одинаков для
железнодорожных цистерн любой конструкции. Порядок
подготовки цистерны к сливу
обусловливается «Инструкцией по приему аммиака из
цистерны» (приложение 9 к «Правилам техники
безопасности на аммиачных холодильных
установках», изд. 5, переработ, и доп., М.,
ВНИХИ, 1967).
При поступлении железнодорожной
цистерны с аммиаком на холодильник представитель
железнодорожного транспорта должен
тщательно осмотреть ходовую часть цистерны и
дать письменное заключение о возможности
слива. За прибывшей цистерной с аммиаком
должны быть установлены техническое
наблюдение и охрана.
Цистерну принимает представитель
монтажной организации совместно с начальником
компрессорного цеха холодильника. Они
проверяют всю поступившую документацию
(накладную, сертификат и др.), осматривают
цистерну и устанавливают наличие на ней
манометра, контролируют пломбировку
предохранительных клапанов, а также пломбы на всех
запорных вентилях, внешнем кожухе
цистерны и верхнем лазе.
В специальной книге для регистрации слива
аммиака указанные лица отмечают номер
цистерны, данные осмотра и заключение о
возможности слива.
При отсутствии соответствующей
документации или обнаружении неисправностей слив
аммиака из цистерны запрещается.
В этом случае представители монтажной
организации и холодильника должны
немедленно составить акт и довести его до сведения
завода-лаполнителя для получения
дальнейших указаний (одновременно о случившемся
42

доводится до сведения вышестоящих
организаций).
Для приема аммиака из цистерны или из
баллонов (через коллектор) на всех
холодильниках монтируется специальная
наполнительная станция (см. рисунок), которая
располагается вне машинного отделения, вблизи от
железнодорожного пути. Наполнительная
станция соединяется с регулирующей
станцией жидкостной магистралью из стальных
горячекатаных труб диаметром 57X3,5 мм, а с
цистерной — гибким резиновым шлангом,
испытанным на рабочее давление 20 ати. На
жидкостной Магистрали монтируется
манометр.
Для того чтобы обеспечить надежное
отключение аммиачной системы холодильника от
цистерны, на жидкостной магистрали около
коллектора регулирующей станции
устанавливают два запорных вентиля 7. Несмотря на то
что по окончании монтажа вся аммиачная
система повторно испытывается на
герметичность, бывают случаи, когда при заполнении
v——*t—- - - "**•% ^
ПГ~'Т'~т —- д
•и -О --Р
X л. .?
8
Система для слива аммиака и;?
железнодорожной цистерны:
/ — жидкостный трубопровод
в отделитель жидкости, ?0~
=—40°С; 2 — жидкостный
трубопровод из промежуточных
сосудов; 3 — жидкостный
трубопровод в отделитель
жидкости, tQ =—28°С; 4 —
жидкостный трубопровод в
отделитель жидкости, ^о=—12°С; 5 —
жидкостный трубопровод в
промежуточные сосуды; 6 —
жидкостный трубопровод из
конденсатора; 7 — запорные
вентили на жидкостной
магистрали от цистерны; 8 —
жидкостная магистраль от
цистерны; 9 — угловые вентили для
заполнения системы из
баллонов; 10 — запорные вентили.
системы аммиаком обнаруживаются утечки.
Поэтому система должна заполняться
последовательно, по отдельным участкам, камерам
и аппаратам.
Слив. До начала слива все запорные и
регулирующие вентили системы закрывают.
Открывают вентиль на сливном патрубке
цистерны, вентиль 8 .на станции приема аммиака,
запорные вентили 7 у регулирующей станции,
вентиль 10.
Жидкостные вентили на регулирующей
станции и распределительном устройстве
холодильника открывают последовательно, т. е.
каждая следующая камера присоединяется к
наполнительной линии только после того, как
предыдущая камера заполнена аммиаком и
проверена на отсутствие утечек.
Сначала заполняют аммиаком
оборудование камер, работающее при температуре
кипения —»1'2°С, затем через мосты
распределительного устройства — оборудование,
работающее при —28 и —48°С.
Слив аммиака из цистерны в
предварительно вакуумированную систему охлаждения
вначале происходит под давлением в
цистерне (обычно 6—>10 ати). По мере слива
аммиака из цистерны давление в ней несколько
снижается. Когда оно станет равным давлению в
системе, слив аммиака прекращается и
начинается оттаивание жидкостной 'магистрали 8.
Необходимо слив переключить на
оборудование другой камеры, в которой давление
понижено до вакуума. После заполнения батарей
камер начинается заполнение системы в
пределах машинного отделения (конденсатор,
переохладитель, линейный ресивер,
промежуточные сосуды и др.). Затем цистерна
отключается, закрываются вентили 7 и 8.
Подготавливается к пуску компрессор одноступенчатого
сжатия или компрессор высокой ступени
агрегата двухступенчатого сжатия (если схемой
предусматривается его самостоятельная
работа) .
Как только давление на конденсаторе
поднимется до 8—10 ати, открываются вентили 4
и б на регулирующей станции и начинается
последовательное охлаждение камер,
оборудование которых работает при температуре
кипения —12°С, и т. д.
Правила техники безопасности на
аммиачных холодильных установках (изд. 4, 1960)
допускали присоединение к цистерне газовой
линии для повышения давления в цистерне
(при прекращении слива из-за падения
давления в цистерне). Правда, это разрешалось
только в крайнем случае и для цистерн
высокого давления.
43

В новых Правилах по технике безопасности
(изд. 5, 1967) не предусмотрена такая
операция и слив аммиака из цистерны в систему
допускается только после понижения давления
в той или иной части системы (до вакуума).
Из освобожденной от жидкого аммиака
цистерны необходимо отсосать оставшийся
газообразный аммиак. Для этого на цистерне
закрывается жидкостный вентиль. Затем
резиновый шланг от жидкостной линии
присоединяется к газовому вентилю цистерны,
производятся соответствующие переключения на
регулирующей станции и через один из участков
холодильной системы в течение 10—15 миниз
цистерны отсасываются газы.
По окончании слива аммиака все вентили
и предохранительный кожух на цистерне
пломбируются, цистерна сдается представителю
железной дороги в исправном состоянии,
причем последнему выдается справка о поля ом
сливе аммиака из цистерны.
Иногда аммиак сливается из цистерны не
полностью — цистерна должна быть
отправлена другому потребителю для
окончательного слива. В этом случае передача цистерны
представителю железной дороги оформляется
в установленном порядке («Холодильная
техника», 1967, № 7).
Присоединение и отсоединение цистерны
проводится рабочими в противоаммиачных
масках, резиновых сапогах и резиновых
перчатках. Проведение инструктажа по
указанным работам оформляется в письменном виде.
Способ зарядки системы аммиаком может
быть несколько иным для холодильников с
насосной схемой подачи аммиака. В этом
случае система может быть заполнена через
циркуляционный ресивер. По мере наполнения
ресивера аммиаком включается в работу
компрессор и аммиачный насос. Жидкий аммиак
через распределительные устройства подается
вначале во все камеры, оборудование которых
работает при —12°С, затем в камеры с
батареями, работающими при —28°С, и в
последнюю очередь — при —40°С.
При этом способе заполнения аммиак
распределяется равномерно по всем батареям
камер.
Н. И. ВОЛКОВ, М. Я. РОЗОВ — монтажное
управление № 28 треста «Росхладторгстрой»
44
ПИСЬМО В РЕДАКЦИЮ
Об унификации холодильных
батарей
Украинским государственным проектным
институтом мясной и молочной
промышленности «Укргипромясомолпром» разработаны
аммиачные и рассольные батареи для
охлаждения камер холодильников.
Харьковским экспериментальным
механическим заводом освоен выпуск этой аппаратуры.
В 1967 г. им изготовлено около 40 тыс м2
батарей. Однако излишне широкая
номенклатура выпускаемого оборудования вызывает ряд
производственных трудностей.
> В настоящее время изготовляется семь
типов батарей, причем каждый из них включает
несколько групп:
Тип батарей Число групп Тип батарей Число групп
АРС 36 1АКРМ 5
РРС 14 АКРС 2
АРП 10 2АКРП 2
РРП б
Приведенные данные показывают, что число
групп составляет 75, а общее число возможных
вариантов превышает 500. Все это осложняет
не только изготовление, но и перевозку
батарей, которая осуществляется автотранспортом.
Размеры многих батарей превышают
габаритные размеры кузовов автомобилей, в связи
с чем приходится разрезать на части готовые
к отправке батареи. Для резки, как правило,
используют бензорез. Это требует большого
расхода кислорода и дополнительных затрат
рабочего времени. Еще более трудоемки
операции, связанные со сборкой батарей на
месте монтажа и их испытанием. В батареях
длина труб с навитой лентой доходит до 4,5 м.
что требует очень громоздкого
технологического оборудования для оцинковки.
Настало время унифицировать типоразмеры
проектируемых аммиачных и рассольных
батарей. При разработке типов батарей
необходимо учитывать также размеры кузовов
автомобилей. За основу следует брать размер
кузовов автомобилей ЗИЛ-150 и ЗИЛ-130.
Унификация типоразмеров аммиачных и
рассольных батарей облегчит и удешевит их
изготовление, в частности, оцинковку, а также
монтаж и транспортировку.
А. П. ДЗЮБА, В. Н. ХАРСЕЕВ — Харьковски!
экспериментальный механический завод

Медаль Камерлинга Оннеса — советскому ученому
П. Л. Капице
В этом году Нидерландское общество
холодильщиков отмечает свой 60-летний юбилей.
По этому случаю 23 сентября в Лейдене будет
вручена золотая медаль Камерл-инга
Оннеса — высшая награда общества, которая
присуждается каждые пять лет ученому,
внесшему значительный вклад в развитие
холодильной техники.
По рекомендации Консультативного
Комитета по присуждению медали Камерлинга
Оннеса совет общества решил наградить этой
медалью русского ученого проф. П. Л.
Капицу.
Ранее медалью Камерлинга Оннеса
были награждены сэр Френсис Э. Саймон
A950), проф. доктор-инж. Р. Планк A955),
проф. С. К. Коллинз A958), физическая
лаборатория фирмы «Филипс» в Эйндховене
A958), доктор Ф. Кидд и доктор К. Уэст
A963).
Петр Леонидович Капица родился в 1894 г.
Он прошел замечательный путь ученого. В
настоящее время проф. П. Л. Капица работает в
области физической электроники в Институте
физических проблем им. С. И. Вавилова,
директором которого является.
В довоенные годы П. Л. Капица сыграл
важную роль в разработке турбодетандеров
для установок по разделению воздуха, что
значительно повысило экономичность
последних.
Он изобрел поршневые детандеры с газовой
смазкой для низкотемпературных систем,
применяемых для сжижения гелия. Первый
ожижитель такого типа был сконструирован
П. Л. Капицей в период его работы в Англии
в Кавендишевской лаборатории в Кембридже.
Дальнейшая разработка этой идеи позволила
в лабораториях всего мира проводить
исследования при температуре, близкой к
абсолютному нулю.
Проф. П. Л. Капица сделал много других
открытий, представляющих большую научную
ценность. Его исследования сверхтекучести
жидкого гелия и изучение сильных магнитных
полей создали ему репутацию ученого с
мировым именем.

Рис. 1. Холодильник «Снайге-7»
емкостью 1120 л.
С 21 мая по 4 июня с. г. в московском парке «Со-
кольники» проводилась Международная выставка
«Коммунальное и бытовое оборудование» — «Интербыт-
маш-68» под традиционным девизом всех
Международных выставок в Москве — «Все для блага человека, все
во имя человека».
Выставка популяризировала новейшие достижения
в создании и использовании машин, приборов и
оборудования для коммунального хозяйства и сферы
бытового обслуживания.
В выставке, кроме Советского Союза, приняли
участие 22 страны.
-¦щшж
Холодильная техника в быту.
Советский раздел.
Экспозиция Советского раздела размещалась в трех
павильонах и на прилегающей открытой территории
общей площадью около 11 тыс. м2. Она отразила все
тематические разделы выставки. Было представлено
около 1200 экспонатов, подготовленных предприятиями и
организациями, научно-исследовательскими, проектно-
конструкторскими институтами и СКВ сорока трех
министерств и ведомств.
В купольном павильоне № 1 размещалось большое
количество экспонатов, относящихся к применению
холодильной техники в быту.
В разделе «Коммунальная энергетика»
экспонировались почти все модели холодильйиков отечественного
производства. Компрессионные холодильники были
представлены моделями: «Минск-3», «Снайге-4» и
«Смоленск» емкостью 120 л; «Орск», «Полюс», «Мир»,
«Памир» емкостью 160 л; «Ока-3» и «Арагац» емкостью
200 л и новая модель холодильника «ЗИЛ-Москва»,
емкостью 240 л.
Один из заводов домашних холодильников
выставил гамму холодильников, унифицированных
конструктивно, с одинаковым внешним оформлением, но
различающихся ло высоте и объему. Это холодильник
«Бирюса» емкостью по 120, 160 и 200 л.
Рис. 2. Малогабаритный холодильник
емкостью 25 л.
Рис. 3. Установка для вакуумной сушки компрессоров.

Настенные холодильники были представлены одной
моделью «Лига» емкостью 160 л. В отличие от хорошо
известного настенного холодильника «Сарма»
холодильник «Лига» имеет две дверки, открывающиеся в
разные стороны.
Холодильники «Кедр» емкостью 160 л и «Снайге-7»
(рис. 1) емкостью 120 л выполнены в виде серванта.
Минский завод холодильников представил образец
низкотемпературного холодильника (морозильника)
емкостью 60 л, размеры и оформление его согласованы
с холодильником «Минск-3». Морозильник может
устанавливаться на холодильник «Минск-3».
Из абсорбционных холодильников отечественного
производства были выставлены «Ладога-2М» емкостью
85 л и «Север-6» емкостью 100 л (последний с
электрическим или газовым нагревом).
На выставке экспонировались новинки:
малогабаритный холодильник емкостью 25 л, весом 18 кг, который
может быть установлен на столе (рис. 2), и
термоэлектрический настольный холодильник емкостью 40 л.
Демонстрировались также сумки-термосы,
предназначенные для кратковременного хранения
предварительно охлажденных продуктов. Для охлаждения сумки
в нее вложены два герметично закрытых
полиэтиленовых пакета с заполнителем, предварительно
замороженным в испарителе домашнего холодильника.
В этом же павильоне, в разделе «Ремонт
электробытовых машин и приборов» демонстрировались
стенды для мастерских по ремонту холодильников.
Рис. 4. Пульт для проверки компрессоров.
Рис. 5. Стенд для ремонта и
наладки агрегатов домашних
холодильников.
Один из заводов, изготовляющих домашние
холодильники, выставил комплект оборудования для
ремонтной мастерской, состоящий из сушильного шкафа,
установки для вакуумной сушки компрессоров (рис. 3),
стендов для вакуумирования холодильного агрегата
и для проверки компрессоров на производительность,
пультов для проверки компрессоров (рис. 4), запуска
электродвигателей, а также для проверки
холодильников в работе.
Опытно-механический завод им. Крючкова (Алма-
Ата) представил два стенда для ремонта и наладки
агрегатов домашних холодильников (рис. 5).
Экспонировались также комнатные кондиционеры
«Азербайджаном» холодопроизводительностью
1500 ккал/ч, автономный кондиционер шкафного типа
для общественных зданий «Харьков-2»
холодопроизводительностью 6000 ккал/ч и механический осушитель
воздуха «Азербайджан» типа ОВВ-1,4. Кроме того, был
выставлен эжекционный кондиционер — доводчик
КД-88 Домодедовского завода кондиционеров,
предназначенный для систем кондиционирования воздуха в
крупных общественных зданиях.
Все экспонировавшиеся электробытовые приборы и
машины отечественного производства отличались
тщательной разработкой конструкции, красивой отделкой,
современными формами.
Н. П. СМИРНОВА
47

ХРОНИКА
Всесоюзный семинар по надежности малых холодильных
машин
В марте 1968 г. в Ленинградском технологическом
институте холодильной промышленности . проходил
Всесоюзный семинар по надежности малых холодильных
машин. Руководители семинара — зав. кафедрой
торгового машиностроения ЛТИХП В. Н. Шувалов и
руководитель лаборатории малых холодильных машин
ВНИХИ В. Б. Якобсон.
В работе семинара принимали участие представители
22 организаций — заводов и конструкторских бюро
малых холодильных машин, организаций, эксплуатирующих
эти машины, научно-исследовательских и учебных
институтов и техникумов.
Сообщения о работах в области надежности
холодильных машин сделали В. Б. Якобсон (ВНИХИ),
Э. М. Бежанишвили (ВНИИхолодмаш), В. И.
Канторович (Техникум общественного питания), И. М. Гиль
(Московский специализированный комбинат
холодильного оборудования — МСКХО), Я. Н. Аршанский
(Ленинградский специализированный комбинат
холодильного оборудования — ЛСКХО), М. М. Колбовский
(Харьковский завод холодильных машин — ХЗХМ),
Э. В. Ядин и Ю. П. Ильин (рижский завод
«Компрессор»), С. Л. Жукоборский (ЛТИХП), Э. С. Басе
(Ярославский завод холодильных машин — ЯЗХМ).
В прениях выступили И. И. Говенчик (НИИторг-
маш), В. С. Силкин (НИИторгмаш) и С. Л.
Жукоборский (ЛТИХП).
На семинаре была завершена ранее начатая работа
по уточнению терминологии в области надежности
малых холодильных машин и установок и приняты
дополнения к терминам, предусмотренным ГОСТом 13377—67
«Надежность в технике. Термины». Эти дополнения
отражают специфические требования к изделиям отрасли.
Семинар одобрил направление работ по исследова-
ГОСТом 13377—67 установлена терминология по
надежности машин, общая для разных отраслей
промышленности. Стандарт не исключает применения
отраслевых терминов, являющихся дополнением к терминам,
установленным ГОСТом, и отражающих специфику
требований, предтявляемых к изделиям отрасли.
нию и повышению надежности малых холодильных
машин:
— Кафедры торгового машиностроения ЛТИХП —
по координации работ в области исследования и
повышения надежности малых холодильных машин; по
определению влажности и кислотности рабочих веществ в
герметичных машинах и по исследованию и выбору
оптимальных адсорбентов.
— ВНИХИ — по введению в государственные
стандарты прогрессивных показателей надежности и по
разработке методов ускоренных испытаний.
— Холодильного отделения МТОП — по сбору и
статистической обработке данных эксплуатационных
наблюдений.
— Рижского завода «Компрессор» — по
исследованию износов и долговечности, а также определению
влияния вибраций на надежность герметичных
ротационных компрессоров.
— МСКХО и ЛСКХО — по эксплуатационным
наблюдениям за новыми моделями малых холодильных
машин.
— МСКХО — по определению надежности торгового
холодильного оборудования.
Были рекомендованы следующие направления работ
в области надежности малых холодильных машнл:
— Разработка отраслевой методики и проведение
сбора и обработки статистических данных об отказах.
— Исследование физико-химической природы отказов
и разработка методики ускоренных испытаний.
— Разработка конструктивно-технологических мер по
повышению надежности.
— Разработка методики определения экономической
эффективности мероприятий по повышению
надежности и определение оптимальной надежности и
долговечности малых холодильных машин.
Ниже приведены термины, их определения и
примечания, .изложенные в ГОСТе 13377—67, а также
принятые Всесоюзным семинаром по надежности малых
холодильных машин дополнения, которые отражают
специфику изделий данной отрасли техники.
Термины по надежности малых холодильных машин
и установок
48

1. Надежность. Свойство изделия выполнять
заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные
показатели в заданных пределах в течение требуемого
промежутка времени или требуемой наработки.
Примечание. Надежность изделия
обусловливается его «безотказностью», «ремонтопригодностью»,
«сохраняемостью», а также «долговечностью» его частей.
«Эксплуатационные показатели» — показатели
производительности, экономичности, рентабельности и др.
Дополнение. Надежность определяется по
отказам после выхода изделия с завода-изготовителя, а в
случае, если общий технологический цикл объединяет
несколько заводов, — после выхода изделия с завода,
завершающего этот цикл.
2. Работоспособность. Состояние изделия, при
котором оно способно выполнять заданные функции с
параметрами, установленными требованиями технической
документации1.
Примечание. Параметры, характеризующие
выполнение функций, обусловливают эксплуатационные
показатели изделия.
Дополнение. Параметры, определяющие
работоспособность малых холодильных машин (МХМ) и
малых холодильных установок (МХУ) общего назначения:
для МХУ (например, домашнего холодильника или
охлаждаемого прилавка)
а) температура внутри камеры;
б) коэффициент рабочего времени;
в) расход электроэнергии или потребляемая
мощность;
г) уровень шума и вибраций;
д) запах в камере;
е) расход воды (в МХУ с водяным охлаждением
конденсатора).
для МХМ, агрегатов и компрессоров
а) холодопроизводительность;
б) потребляемая мощность;
в) уровень шума;
г) уровень вибраций;
д) расход воды (в МХМ и агрегатах с водяным
охлаждением).
3. Отказ. Событие, заключающееся в нарушении
работоспособности
Примечание. Признаки (критерии) отказов
рекомендуется оговаривать в технической документации на
изделия данного типа.
Дополнение. См. п. 2.
4. Неисправность. Состояние изделия, при котором
оно не соответствует хотя бы одному из требований
технической документации.
Прим"ечание. Следует различать неисправности,
не приводящие к отказам, и неисправности (и их
сочетания), вызывающие отказы.
5. Наработка. Продолжительность или объем работы
изделия, измеряемые в часах, километрах, гектарах,
циклах, кубометрах или в других единицах.
Примечание. В процессе эксплуатации или
испытаний можно различать «суточную наработку»,
«месячную наработку», «наработку до первого отказа»,
«наработку между отказами» и др.
Дополнение. Наработка определяется для МХУ
в годах, для МХМ, агрегатов и компрессоров в часах
(при необходимости также в годах).
6. Безотказность. Свойство изделия сохранять
работоспособность в течение некоторой наработки без
вынужденных перерывов.
Примечай и е. Для изделий, неремонтируемых
или заменяемых после первого отказа, а также изделий,
1 Здесь и ниже под технической документацией
понимаются стандарты, технические условия и другая
нормативно-техническая документация.
для которых из условий безопасности отказы
недопустимы, показателями безотказности могут служить,
например, «вероятность безотказной работы», «интенсивность
отказов».
Для ремонтируемых изделий показателями
безотказности могут служить, например, «наработка на отказ»,
«параметр потока отказов», «вероятность безотказной
работы».
Дополнение. К изделиям, заменяемым после
первого отказа, относить герметичные компрессоры, для
устранения отказа которых требуется вскрыть кожух, а
также открытые компрессоры и комплектующие
изделия, если отказы устраняются в условиях обезличенного
ремонта (показатели — интенсивность отказов,
вероятность безотказной работы).
В остальных случаях показатели безотказности
определяются так же, как и для ремонтируемых изделий
(показатели — параметр потока отказов, вероятность
безотказной работы).
7. Долговечность. Свойство изделия сохранять
работоспособность до предельного состояния с
необходимыми перерывами для технического обслуживания и
ремонтов.
Примечание. «Предельное состояние» изделия
определяется невозможностью его дальнейшей
эксплуатации, либо обусловленным снижением эффективности,
либо требованиями безопасности и оговаривается в
технической документации.
Показателями долговечности могут служить,
например, «ресурс», «срок службы».
Дополнение. «Предельное состояние»
характеризуют параметры, указанные в п. 2.
8. Ремонтопригодность. Свойство изделия,
заключающееся в его приспособленности к предупреждению,
обнаружению и устранению отказов и неисправностей
путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Примечание. Под устранением отказов
подразумевается восстановление работоспособности.
Показателями ремонтопригодности могут служить,
например, «среднее время восстановления», «вероятность
выполнения ремонта в заданное время», «средняя
стоимость технического обслуживания».
9. Сохраняемость. Свойство изделия сохранять
обусловленные эксплуатационные показатели в течение и
после срока хранения и транспортирования,
установленного в технической документации.
Примечание. Показателями сохраняемости
могут служить, например, «средний срок сохранности»,
«гамма-процетиый срок сохранности».
Дополнение. Следует различать сохраняемость
в период до монтажа и в период консервации.
10. Ресурс. Наработка изделия до предельного
состояния, оговоренного в технической документации.
Примечание. «Предельное состояние» — см.
примечание к п. 7.
Различают «ресурс до первого ремонта»,
«межремонтный ресурс», «назначенный ресурс», «средний
ресурс» и др.
Дополнение. «Предельное состояние» — см. п. 2.
Для МХМ рекомендуется указывать гамма-процентный
ресурс (п. 11).
11. Гамма-процентный ресурс. Ресурс, который имеет
и превышает в среднем обусловленное число (у)
процентов изделий данного типа.
Примечание. Обусловленный процент изделий
(у) является регламентированной вероятностью. Если,
например, у — 90%, то соответствующий ресурс следует
называть «девяностопроцентный ресурс» и аналогично—
при других значениях у.
12. Назначенный ресурс. Наработка изделия, при дс-
49

стижепии которой эксплуатация должна быть
прекращена независимо от состояния изделия.
Примечание. Назначается в технической
документации из соображений безопасности и экономичности.
13. Срок службы. Календарная продолжительность
эксплуатации изделия до момента возникновения
предельного состояния, оговоренного в технической
документации, или до списания.
Примечание. Можно различать «срок службы до
первого капитального (среднего) ремонта», «срок
службы между капитальными ремонтами», «срок службы до
списания», «средний срок службы» и др.,
14. Срок гарантии. Период, в течение которого
изготовитель гарантирует и обеспечивает выполнение
установленных требований к изделию при условии
соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе
правил хранения и транспортирования.
Примечание. Устанавливается в технической
документации или договорах между изготовителем и
заказчиком.
15. Гарантийная наработка. Наработка изделия, до
завершения которой изготовитель гарантирует и
обеспечивает выполнение определенных требований к изделию
при условии соблюдения потребителем правил
эксплуатации, в том числе правил хранения и
транспортирования.
Примечание. Устанавливается в технической
документации или договорах между изготовителем и
заказчиком.
16. Наработка на отказ. Среднее значение наработки
ремонтируемого изделия между отказами.
Примечание. Если наработка выражена в
единицах времени, может применяться термин «среднее
время безотказной работы».
17. Средняя наработка до первого отказа. Среднее
значение наработки изделий в партии до первого отказа.
Примечание. Для неремонтируемых изделий
термин «средняя наработка до первого отказа»
равнозначен термину «средняя наработка до отказа».
С 25 по 27 марта 1968 г. в Москве, в Доме
архитектора проходило совещание по проектированию
торговых предприятий, организованное Министерством
торговли СССР при участии Государственного комитета по
гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое
СССР и Союза архитекторов СССР.
Задача совещания — отбор типовых и
индивидуальных проектов предприятий торговли и общественного
питания для строительства в 1969—1970 гг. и определение
мер по улучшению проектного дела в этой отрасли.
На пленарном заседании (присутствовало 420
человек) было заслушано семь докладов, в том числе
директора Гипрохолода М. Н. Мертешова
«Объемно-планировочные, технологические и конструктивные решения в
проектах распределительных холодильников, фабрик
мороженого, углекислотных установок и заводов сухого
льда» и старшего инженера Управления проектирования
и капитального строительства Министерства торговли
СССР В'. М. Турова «О направлении в проектировании
плодоовощных предприятий».
18. Среднее время восстановления. Среднее время
вынужденного нерегламентированного простоя, вызванного
отыскиванием и устранением одного отказа.
Дополнение. При определении среднего
времени восстановления МХМ и МХУ учитывать время,
обусловленное как ремонтопригодностью, так и организацией
ремонта.
19. Коэффициент готовности *. Вероятность того, что
изделие будет работоспособно в произвольно выбранный
момент времени в промежутках между выполнениями
планового технического обслуживания.
20. Коэффициент технического использования.
Отношение наработки изделия в единицах времени за
некоторый период эксплуатации к сумме этой наработки и
времени всех простоев, вызванных техническим
обслуживанием и ремонтами за тот же период эксплуатации.
21. Вероятность безотказной работы. Вероятность
того, что в заданном интервале времени или в пределах
заданной наработки не возникнет отказ изделия.
22. Интенсивность отказов2. Вероятность отказа не-
ремонтируемого изделия в единицу времени после
данного момента времени при условии, что отказ до этого
времени не возник.
23. Параметр потока отказов3. Среднее количество
отказов ремонтируемого изделия в единицу времени,
взятое для рассматриваемого момента времени.
24. Резервирование. Метод повышения надежности
путем введения резервных частей, являющихся
избыточными по отношению к минимальной функциональной
структуре изделия, необходимой и достаточной для
выполнения им заданных функций.
1 Недопустимый термин «коэффициент
эксплуатационной надежности».
2 Недопустимый термин «опасность отказов».
3 Недопустимые термины «средняя частота»,
«интенсивность потока отказов».
На совещании работало пять отраслевых секций:
розничная торговля; общественное питание; общетоварные
склады; хранилища для картофеля, овощей и фруктов;
) холодильники, фабрики мороженого, заводы сухого
г льда; торговые центры и одна подсекция —
кооперированные здания.
Предварительная работа по обсуждению докладов,
просмотру проектов и выработке рекомендаций по ос-
е новным направлениям в проектировании проводилась
отраслевыми секциями с привлечением специалистов за-
•- интересованных организаций.
:- В заседании секции по холодильникам, фабрикам мо-
>- роженого и заводам сухого льда (руководитель — за-
в меститель министра торговли РСФСР А. Н. Сергиенко)
)- - участвовали представители Министерства торговли
о СССР, Росмясорыбторга, Укроптмясорыбторга, Белмясо-
я рыбторга, а также Министерства химического и нефтя-
и ного машиностроения СССР, работники научно-исследо-
и вательских и проектных институтов (ВНИХИ, ЦНИИ-
промзданий, ОТИПХП, ЛТИХП, Гипрохолод, Гипроторг,
Совещание по проектированию торговых предприятий
50

Укргипроторг, Средазгипроторг), хладокомбинатов и
холодильников (Мосхладокомбинат, Московский
холодильник № 9, Львовский хладокомбинат и др.)»
строительно-монтажных трестов (Росхладторгстрой, Укрторг-
строй) и др.
На заседании секции с докладами выступили:
заместитель начальника Росмясорыбторга Н. П. Любимов
«Об особенностях эксплуатации одноэтажных
холодильников большой емкости», доктор техн. наук, проф.
С. Г. Чуклин «Информационный отчет о результатах
промышленных испытаний, обобщении опыта
проектирования, применении и технико-экономических показателях
панельной системы охлаждения на холодильниках»,
главный инженер Гипрохолода Ю. С. Крылов «Об
использовании опыта проектирования, строительства и
эксплуатации зарубежных холодильников».
В рекомендациях, принятых на секции, отмечены
основные направления в проектировании холодильников.
Приводим некоторые из них:
кооперирование строительства холодильников в
промышленных узлах и на отдельных площадках с другими
производственными и складскими предприятиями;
увеличение удельного веса строительства крупных
одноэтажных холодильников;
дальнейшее внедрение сборных железобетонных
конструкций серии НК-65;
применение эффективных синтетических
изоляционных материалов;
внедрение мероприятий, способствующих сокращению
усушки продуктов (улучшение качества изоляции и ее
усиление, понижение температуры хранения, укрытие
грузов и т. д.):
использование более широкой номенклатуры
холодильного оборудования (компрессоры с регулируемой
холодопроизводительностью, испарительные и
воздушные конденсаторы, воздухоохладители заводского
изготовления и т. д.), производство которого необходимо
организовать на предприятиях Министерства
химического и нефтяного машиностроения СССР;
повышение уровня механизации грузовых работ на
холодильниках с применением унифицированных
поддонов, тары и получением от промышленности грузов на
поддонах в упакованном виде;
применение воздушного охлаждения при понижении
температур хранения.
В рекомендациях секции «Хранилища для
картофеля, овощей и фруктов» (руководитель — начальник
управления торговли картофелем и плодоовощами
Министерства торговли СССР П. И. Погорелов), указано, в
частности, на необходимость осуществления следующих
мероприятий:
строить охлаждаемые хранилища для фруктов,
картофеля и овощей в республиках Средней Азии,
Закавказья, Молдавии, южных районов РСФСР и УССР;
оборудовать во фруктохранилищах емкостью свыше
3000 т низкотемпературные камеры для хранения
замороженных фруктов и овощей, поставляемых пищевой
промышленностью;
внедрять прогрессивные способы хранения фруктов
с одновременным использованием холода и
модифицированной газовой среды;
рационально использовать емкость камер и мощности
компрессорных цехов фруктоовощехранилищ в весенне-
летний период;
осуществлять комплексное строительство
материально-технической складской базы системы торговли с
преимущественным размещением в одном объеме:
хранилищ для фруктов, картофеля и овощей с цехами по
производству из них полуфабрикатов, распределительного
холодильника, продовольственного склада,
механизированных цехов для фасовки и товарной обработки
продуктов.
В принятых на совещании решениях определено
генеральное направление в проектировании и строительстве
предприятий торговли и общественного питания,
согласно которому целесообразно строить универмаги,
торговые и торгово-обшественные центры и другие крупные
предприятия;
признано необходимым преодолеть существующий в
настоящее время недостаток — строительство мелких
встроенных предприятий;
одобрены разработанные отраслевыми секциями
рекомендации по направлениям типового и
индивидуального проектирования, согласно которым массовое
строительство необходимо осуществлять в основном по
типовым проектам.
На основании материалов совещания и рекомендаций
секций составлен план мероприятий по реализации
принятых решений.
Доклады, рекомендации, перечни проектов намечено
издать для рассылки всем организациям, принимавшим
участие в совещании и другим заинтересованным
ведомствам.
За период работы совещания была организована
выставка проектов, представленных проектными
институтами Министерства торговли СССР, Госгражданстроя,
ГАПУ Мосгорисполкома и Центросоюза.
По окончании работы совещания* для его
участников были организованы экскурсии на торговые и
промышленные предприятия.
ИЗ ГАЗЕТЫ
«СЕВЕР-6», ГАЗОВЫЙ
В семействе холодильников появился еще один аппарат — «Север-6» с газовым
подогревом. Опытные экземпляры изготовлены на Московском заводе домашних
холодильников, где идет подготовка к массовому выпуску таких аппаратов.
Новая домашняя «фабрика холода» очень экономична, за месяц она расходует
газа всего на 24 коп. Столитровая холодильная камера и удобная внутренняя
компоновка позволяют хранить много различных продуктов. Специальное зеркало помогает
наблюдать за работой подогревателя; подача газа регулируется автоматически.
В магазинах новый холодильник появится во втором квартале текущего года.
«Вечерняя Москва»

НОВЫЕ
И:
ния
Класс 17 а, 1/01 МПК F 25 b
№ 199911 A092033/24-6 от 22 июля 1966 г.)
Ю. В АНТОНОВ, Д. П. БАЛАКИРЕВ, С. В. СЕ-
ЛИЦКИЙ и А. Я. ШТРАХМАН
Холодильная установка
Холодильная установка для испытаний при низких
температурах радиотехнических изделий, например
да
JL Д
электронных, содержащая охлаждаемый жидким азотом
многоступенчатый теплообменник, подключенный к
камере с изделиями, отличающаяся тем, что с целью
повышения надежности и поддержания оптимальной
температуры в камере на входе в последнюю размещен
нагреватель, управляемый по импульсу температуры в
камере, а между ступенями теплообменника установлен
енеголедоуловитель.
Класс 17 а, 1/01
МПК F 25
№ 199912 A047804/24-6 от 8 января 1966 г.)
Авторы изобретения А. С. БУРЛАК, В. Б. КОФМАН
и А. И.'СТЕПАНОВ
Заявитель ОДЕССКИЙ ЗАВОД ХОЛОДИЛЬНОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ
Холодильный агрегат
Холодильный агрегат, содержащий конденсатор с
диффузором, компрессор с приводным двигателем и
установленный на соединительной муфте вентилятор,
обличающийся тем, что с целью повышения экономичности
и компактности компрессор й вентилятор установлен л
последовательно по ходу воздуха в диффузоре
конденсатора.
Класс 17 а, 4/03 МПК F 25 о
№ 199913 A026254/24-6 от 8 сентября 1965 г.)
В. С. ЖУРАВЛЕВ и В. А. КОСЫХ.
Устройство для измерения производительности
компрессоров
Устройство для
измерения
производительности компрессоров,
например домашних
холодильников, содержащее
ресивер с манометром и
расходомером,
подключенный при помощи
шланга и штуцера к
компрессору,
отличающееся тем, что с целью
сокращения времени
замера, штуцер снабжен
обратным
подпружиненным клапаном,
препятствующим выходу
воздуха из шланга при
отключении компрессора.
52

Класс 17 а, 1/02 МПК F 25 b
№ 200604 A075841/24-6 от 17 мая 1966 г.)
Автор изобретения Б. А. МИНКУС
Заявитель ОДЕССКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ И ХОЛОДИЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Компрессионная холодильная установка
Компрессионная холодильная установка, содержащая
испаритель для производства холода, компрессор,
сжимающий пары хладагента после испарителя,
конденсатор сжатого пара, парообразователь, питаемый
хладагентом из конденсатора и использующий теплоту
перегрева сжатых паров, и турбокомпрессионный агрегат,
питаемый паром из парообразователя, отличающаяся тем,
что с целью улучшения энергетических показателей,
испаритель разделен для работы с различными
давлениями кипения на две секции, из которых секция
повышенного давления подключена к всасывающей линии
компрессора непосредственно, а секция пониженного
давления — через турбокомпрессионный агрегат.
Класс 17 f, 12/10 МПК F 25 h
№ 200609 A061966/24-6 от 24 февраля 1966 г.)
Д. П. ГОХШТЕЙН и И. Т. ЭЛЬПЕРИН. Способ
интенсификации теплообмена между газообразной средой
и поверхностью нагрева
1. Способ интенсификации теплообмена между
газообразной средой и поверхностью нагрева с
использованием промежуточного жидкого теплоносителя,
циркулирующего в замкнутом контуре и передающего тепло при
непосредственном контакте с газом и поверхностью,
отличающийся тем, что с целью увеличения
температурного напора в газ вводят высококипящую жидкость,
например шестихлористый алюминий, сохраняющую в
процессе теплообмена свое агрегатное состояние.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с целью
повышения степени использования потенциала тепла
теплообмен осуществляют несколькими последовательными
стадиями с различными промежуточными
теплоносителями, имеющими независимые контуры циркуляции.
Приоритет по п. 1 исчислять с 18 сентября 1950 г.
Приоритет по п. 2 исчислять с 18 апреля 1961 г.
Класс 17 а, 1/02; 62 с, 13/01 МПК Е 25 Ь; В 64 d
№ 200805 A059698/40-23 от 28 февраля 1966 г.)
Л. Я. КЛИМОВ, Б. Б. ПУШКИН, В. Е. ХАЛАН-
СКИЙ, Л. Н. БОРИСОВ, Ю. А. ЧУРКИН и Ю. П. РУС-
сков.
Холодильная фреоновая установка.
Холодильная фреоновая установка для систем
кондиционирования пассажирских сверхзвуковых
самолетов, содержащая компрессор с приводом, испаритель,
систему автоматики, топливные конденсаторы и
ресивер, отличающаяся тем, что с целью обеспечения
надежного охлаждения систем кондиционирования, а также
упрощения и удешевления ее эксплуатации в ней
параллельно топливным конденсаторам установлен водяной
конденсатор с устройством для создания разрежения
в водяной полости, например эжектором, и образован
гидравлический затвор размещением на заданном
уровне ресивера, сообщенного со сливными линиями
конденсаторов.
Ш
Ofl
IH
=—¦ ш
Класс 17 а, 4/01 МПК F 25 b
№ 200607 A029955/24-6 от 27 сентября 1965 г.)
Авторы изобретения И. М. ЛЯНСКИЙ, В. Е.
СОБОЛЕВ и Г. И. ЧЕРНЯК
Заявитель МИНСКИЙ ЗАВОД
ЭЛЕКТРОХОЛОДИЛЬНИКОВ
Стенд для заполнения холодильных компрессионных
агрегатов хладагентом и маслом
Фреон-12 Масла ХФ-12
П, \=А
Стенд для заполнения холодильных компрессионных
агрегатов хладагентом и маслом, содержащий
снабженные фотоэлементами объемные дозаторы
предварительного и окончательного заполнения, подключенные к
агрегату при помощи системы трубопроводов,
оборудованных соленоидными вентилями, отличающийся тем.
что с целью стабилизации холодопроизводительности
агрегатов дозатор окончательного заполнения хладагентом
снабжен регуляторами давления, воздействующими при
помощи фотоэлементов на подачу заданной дозы
хладагента в агрегат в зависимости от производительности
компрессора.

В Международном институте холода
Доклады на комиссии 6А (кондиционирование воздуха)
XII Международного конгресса по холоду
На заседаниях комиссии 6А было заслушано и
обсуждено 13 докладов по различным вопросам
кондиционирования воздуха, в том числе по кондиционированию
воздуха в крупных многокомнатных зданиях,
установкам централизованного холодоенабжения городских
районов, испарительному охлаждению и др.
В докладах по кондиционированию воздуха в
многокомнатных зданиях приведено описание уже
известных местных и местно-центральных систем
кондиционирования воздуха.
В докладе X. Л. Л а у б е (США) отмечено
преимущество автономной системы кондиционирования воздуха
перед остальными, особенно для многокомнатных
зданий, поскольку эта система обладает большей
гибкостью, меньшей начальной стоимостью, а в некоторых
случаях и меньшей стоимостью эксплуатации.
В докладе А. Б. Ньютона (США) описана
комбинированная система с использованием холодной воды
после обычных местных кондиционеров для охлаждения
горячих спаев термоэлектрических холодильных машин.
Указано, что система позволяет уменьшить более чем
вдвое количество циркулирующей холодной воды, что
дает возможность значительно сократить размеры
трубопроводов холодной воды. Термоэлектрическая
холодильная машина работает с небольшим перепадом
температур, что повышает ее эффективность.
В докладе И. Ф. Р ю е д и (Швейцария)
сопоставлены две системы централизованного охлаждения: с
абсорбционными бромистолитиевыми и турбокомпрессор-
ными холодильными машинами. Примером первой
системы служит центральная холодильная установка
в Нью-Йоркском аэропорту им. Кеннеди
холодопроизводительностью 35 млн. ккал/ч. Она снабжает горячей и
холодной водой 15 зданий аэропорта. Холодильная
установка состоит из 16 бромистолитиевых абсорбционных
холодильных агрегатов «Кэрьер».
Крупная установка . холодопроизводительностью
45 млн. ккал/ч с турбокомпрессорными холодильными
машинами оборудована в Хартфорде. Она состоит из
пяти турбокомпрессорных холодильных агрегатов
«Кэрьер» с приводом от конденсационных паровых турбин
(давление пара 18 аты).
Установка обслуживает 14 потребителей. У некоторых
из них были собственные холодильные установки,
однако они сочли для себя более выгодным присоединиться
к центральной системе.
Централизованное холодоснабжение позволяет
сократить капитальные затраты на 33% и на 20% требуемую
хслодопроизводителыюсть по сравнению с суммарной
холодопроизводительностью установок у отдельных
потребителей.
На установке должно быть два-три агрегата. В
крупных установках холодопроизводительностью в десятки
миллионов килокалорий в час целесообразно
устанавливать турбокомпрессорные холодильные агрегаты,
имеющие большую единичную холодопроизводительность (до
16 млн. ккал/ч), чем бромистолитиевые абсорбционные
холодильные агрегаты (до 3,5 млн. ккал/ч).
Выбор оборудования определяется
технико-экономическим расчетом и имеющимися энергоресурсами.
Перспективны комбинированные системы: турбокомпрессор с
паротурбинным приводом и абсорбционная бромистоли-
тиевая холодильная машина на отработанном в турбине
паре.
В докладе К- Пицетти (Италия) сопоставлена
крупная централизованная холодильная установка с
пятью децентрализованными установками. Все они
комбинированные, включают турбокомпрессор и
бромистолитиевые холодильные машины. Централизация
позволяет снизить капитальные затраты на 29%.
Различие в стоимости эксплуатации из-за
неодинакового числа часов использования оборудования весьма
значительно, что делает необходимым проводить
сравнение при одинаковом числе часов использования
оборудования в году.
Испарительному охлаждению в большом служебном
здании, расположенном в Реггане (Сахара), посвящен
доклад М. Ф. Рубине (Франция). Испарительное
охлаждение значительно более экономично, чем
механическое, в частности, расход воды в нем на 20—25%
меньше, чем в холодильной машине с градирней. В
ряде случаев возможно сочетание испарительного и
механического охлаждения.
В докладе Р. В. Дэнкла и Д. И. Норриса
(Австралия) дан анализ двухступенчатой (по
терминологии авторов — регенеративной) установки
испарительного охлаждения с частичной рециркуляцией воздуха.
Приведена программа для расчета подобной установки
на ЭВМ.
В докладе В. Корсгаарда, Б. Ибсена и
П. Мадсена (Дания) изложены результаты
исследования радиационного охлаждения помещений с помощью
охлаждаемых потолков. Этот метод имеет особенно
большое значение для госпиталей, в которых неудобно
обычное кондиционирование воздуха, связанное с
неравномерным обдуванием больного воздухом.
Исследование показало, что изменение температуры
потолка на 2°С действует на теплоотдачу лежащего
горизонтально человека так же, как и изменение
температуры воздуха на ГС.
Охлаждение потолка путем продувания через него
воздуха (на комнату площадью 15 м2—150Э м3/ч)
позволяет поддерживать равномерную температуру потолка.
Последний выполняется из плоских алюминиевых
каналов, плотно подогнанных друг к другу. Поверхность
потолка окрашена для повышения излучающей
способности.
Этой же проблеме посвящен доклад М. Р.
Казакова (Испания). Комфортное самочувствие человека в
значительной степени определяется излучением тепла его
54

телом. Это обстоятельство привело к изучению систем
радиационного охлаждения, в частности охлаждаемых
потолков.
Большие площади остекления в современных зданиях
вызывают значительное повышение тепловой нагрузки
помещения от солнечной радиации, а следовательно,
усиленный обмен воздуха. При сравнительно низких
потолках это приводит к неприятным ощущениям от
движения воздуха.
Устройство охлаждающих потолков позволяет вдвое
сократить циркуляцию воздуха, что особенно важно для
госпиталей, где рециркуляция нежелательна из-за
возможности переноса инфекции из одного помещения
в другое.
Опыт работы первой установки с охлаждаемыми
потолками в Копенгагенской городской больнице показал
недостатки потолка, охлаждаемого водой. У такого
потолка слишком большая тепловая инерция при
регулировании. Кроме того, в тех местах, где водяные
змеевики подходят близко к поверхности, конденсируется
влага.
В дальнейшем стали применять потолки только с
воздушным охлаждением. Установки с воздушным
охлаждением используют в приемных, кинотеатрах, конторских
помещениях, лекционных залах, залах ресторанов,
судовых салонах, операционных и больничных палатах.
Такими установками оборудованы, например,
копенгагенский кинотеатр на 1500 мест (поверхность
охлаждаемого потолка 1300 м2)у здание датской фирмы «Бу-
дольфи» (поверхность охлаждаемого потолка 1050 м2,
холодопроизводительность установки 300000 ккал/ч),
копенгагенский коммунальный госпиталь, в котором обмен
воздуха оказалось возможным снизить до 8 объемов
в час и применить непосредственное охлаждение
воздуха (Q0 = 45000 ккал/ч и /0 = 5,5°С).
Есть все основания предполагать, что в условиях
Советская экспозиция
С 6 по 20 августа 1968 г. в Ленинграде проводится
международная выставка «Современные средства
добычи и обработки рыбы и морепродуктов» — «Инрыб-
пром-68».
Экспонентами выставки будут 22 страны, включая
Советский Союз. Общее число иностранных фирм-
участниц уже превысило 250.
Основные задачи выставки — показ новейших
достижений в области производства и эксплуатации
современных средств добычи и обработки рыбы и
морепродуктов, содействие в установлении контактов и
расширении торговых сзязей между странами, обмен научно-
техническим опытом.
Большую и разнообразную экспозицию представит
на выставке Советский Союз, который благодаря
созданию материально-технической базы современного
рыболовства и, в первую очередь, мощного
рыбопромышленного рефрижераторного флота, занимает в
настоящее время одно из первых мест в мире среди стран
с высокоразвитым рыболовством.
Тематический план советской экспозиции состоит из
16 разделов, в двух из которых будут широко
представлены последние достижения холодильной техники.
южного европейского климата применение охлаждаемых
потолков даст больший эффект, чем в Скандинавии.
В докладе Р. Ландсберга и С. Абрамовича
(Израиль) изложены результаты опытов по определению
влияния различных устройств для защиты от солнечной
радиации на холодопроизводительность. Исследования
проводили на модели по методу электрической
аналогии.
Установлено, что наиболее эффективными
средствами противосолнечной защиты являются навес над
окнами, выступающий от стены на 0,6 м, и наружные жалюзи
с планками, направленными вниз под углом 45е.
Доклад А. В. Боэке (Швеция) посвящен
программе для вычисления на ЭВМ температуры воздуха в
помещении и размеров установки кондиционирования
воздуха. Программа учитывает влияние солнечной радиации
и аккумуляции тепла в стенах.
В докладе Л. О к у л и ч-К о з а р и н а (Польша)
рассмотрено применение кондиционирования воздуха на
фабриках искусственного волокна и опыт создания
таких установок в Польше.
Необходимость в кондиционировании воздуха на
заводах искусственного волокна вызывается технологией
производства. Полиамидное бслокно особенно
чувствительно к влажности воздуха, которая влияет на его
физические свойства. Полиэфирное волокно (терилен)
обладает меньшей чувствительностью.
В докладе приводятся данные, характеризующие
установки кондиционирования воздуха., применяемые при.
прядении и обработке искусственного волокна.
Установки—центрального типа, производительностью по
воздуху несколько сот тысяч кубометров в час (температура
охлаждаемой воды 3—8°С).
Обзор подготовил
доктор техн. наук А. А. ГОГОЛИН
«Инрыбпром-68»
В разделе «Флот рыбной промышленности» будут
демонстрироваться 17 различных современных
рефрижераторных судов, из которых 9 представляются
натурными образцами. В числе этих судов крупный
транспортный рефрижератор типа «Сибирь»
грузовместимостью 3600 т, плавучий консервный завод «Иероним Убо-
ревич», производственно-транспортные рефрижераторы
типа «Таврия» с морозильными установками
производительностью 50 т/сутки и типа «Зеленодольск» —
15 т/сутки, большой морозильный траулер типа
«Маяковский», морозильный траулер типа «Север», средний
морозильный траулер и др.
В разделе «Холодильное оборудование» будут
экспонироваться последние модели льдогенераторов по
производству чешуйчатого и трубчатого льда,
автоматизированные скороморозильные аппараты и установки,
компрессор-конденсаторные агрегаты и компрессоры
разных типов для судовых и стационарных холодильных
установок, новые холодильные схемы, отдельные
аппараты, сборно-разборные холодильные камеры,
прилавки, витрины и контейнеры, глазуровочные аппараты.
Значительная часть экспонатов будет показана в
действии.
В период работы выставки намечено чтение цикла
научно-технических докладов советскими и зарубежными
учеными и специалистами по вопросам, связанным с
тематикой выставки, в том числе и по холодильной
тематике.
55

= новости —
ИНОСТРАННОЙ
== ТЕХНИКИ
Автоматизация холодильных установок в рыбной
промышленности
Для сохранения качества рыбы необходима
непрерывная «холодильная цепь» на всех этапах с момента
вылова до продажи потребителю: при обработке на
борту траулеров и на берегу, перевозке от морского порта
к месту потребления, хранении и в розничной торговле.
Во всех этих звеньях в последние десятилетия
широко внедряется автоматизация холодильных установок.
Обработка на борту и на берегу. Рыба—
скоропортящийся продукт. Она содержит животные
жиры с глицеридами быстроокисляющихся ненасыщенных
жирных кислот. Для замедления процессов ухудшения
качества необходимо сохранить поверхность рыбы
холодной и влажной, что можно обеспечить с помощью
дробленого льда. Малые рыболовные суда имеют на
борту дробленый лед. В каждом рыбном порту должен быть
льдозавод блочного льда (дробится перед погрузкой),
трубчатого или чешуйчатого.
В настоящее время широко используются суда
больших размеров и суда-матки, на борту которых рыба
охлаждается и замораживается. Установлено, что
решающую роль играет быстрота первоначального
охлаждения, которое желательно производить до начала
посмертного окоченения рыбы. Это одна из основных
причин, затрудняющих ловлю рыбы в тропических водах,
так как посмертное окоченение рыбы в морской воде
с температурой 30°С происходит в течение 10—20 мин
(этот срок удлиняется до 4 ч в морской воде с
температурой 10°С).
Несколько лет назад в Австралии было построено
судно с системой орошения рыбы охлажденной морской
водой. Схема автоматизации такой установки показана
на рис. 1.
Установка состоит из компрессора /, конденсатора 2,
ресивера 3, теплообменника 4, кожухозмеевикового
испарителя 5. Морская вода охлаждается в нем до 1,5°С,
а при добавлении соли — до —8°С. Соответствующее
одному из этих режимов давление кипения
поддерживается с помощью исполнительного механизма 6,
управляемого пропорциональными регуляторами температуры 7
или 8 и ограничивается соответственно регуляторами
давления «после себя» 9 и 13. С помощью соленоидных
вентилей // и 12 осуществляется переход от одного
температурного режима к другому.
Заполнение испарителя 5 обеспечивается терморегу-
лирующим вентилем 13. Холодопроизводительность
компрессора регулируется реле низкого давления 14,
которое при падении давления всасывания выключает один
или несколько цилиндров компрессора. Более точный
контроль может осуществляться регулятором
производительности 15 (пропорциональным регулятором
давления «после себя»), который пропускает большее или
меньшее количество пара высокого давления из ресч-
вера во всасывающий трубопровод между
теплообменником и компрессором.
Насосами 16 и 17 рассол подается в оросительный
бак 18 и погружной бак 19, в которых рыба
охлаждается или замораживается.
Установки такого типа могут использоваться на
больших траулерах или в небольших портах,
обслуживающих мелкие рыболовные суда, использующие дробленый
лед.
В настоящее время наиболее распространен способ
замораживания в плиточных аппаратах. Схема
автоматизации холодильной установки такого типа
представлена на рис. 2.
Установка содержит двухступенчатый компрессор /,
промежуточный охладитель 2, конденсатор 3 и ресивер
4, из которого жидкость поступает для переохлаждения
в отделитель 5 и далее через соленоидный вентиль 6
и терморегулирующий вентиль 7 к одной или
нескольким плиточным морозилкам 8.
Из морозилок пар всасывается в компрессор через
коллектор 9 и отделитель 5, в котором оседают капли
жидкости из испарителя, охлаждая жидкость, идущую
из ресивера. Установка обслуживает также один или
несколько воздухоохладителей 10 в холодильных
камерах. Как и в предыдущей схеме, заполнение испарителя
регулируется с помощью соленоидного вентиля 11 и тер-
морегулирующего вентиля 12.
Ступень высокого давления двухступенчатого
компрессора / включается и выключается реле температуры
13, расположенным в камере, а ступень низкого
давления — реле 14, поддерживающим заданную величину
промежуточного давления.
При заполнении плиточной морозилки рыбой
давление всасывания повышается и пропорциональный
регулятор давления 15 открывается. При этом пар уходит
из полости над поршнем исполнительного механизма 16,
последний закрывается (отключая воздухоохладитель)
и вся холодопроизводительность компрессора
используется для замораживания рыбы в возможно короткое
время. После окончания процесса замораживания
давление всасывания снижается и вентиль 15 закрывается,
давление над поршнем исполнительного механизма 16
возрастает, он открывается и охлаждение камер
возобновляется. Дроссельные вентили 17 и 18 служат для
настройки давления. Реле температуры 19 обеспечивает
постоянное поддержание низкой температуры плиточных
морозилок.
Подобные установки применяются также в портах.
В этом случае льдогенератор может быть присоединен
к ступени высокого давления двухступенчатого
компрессора. Работа генератора управляется программным
реле.
56

Рис. 1. Схема автоматизации установки для охлаждения рыбы
морской водой.
Во избежание резких толчков давления во
всасывающей линии после оттаивания можно установить
пневматический запорный вентиль.
Перевозки из морских портов к месту
потребления должны производиться при
достаточно низких температурах.
Охлажденная рыба обычно перевозится
пересыпанная льдом в кузовах с воздушным охлаждением.
Схема автоматизации установок в кузовах с
воздушным охлаждением для перевозки рыбы в последние годы
усовершенствована (рис. 3).
Установка состоит из компрессора /, конденсатора 2
с воздушным охлаждением, ресивера 3, испарителя 4,
трехпозиционного реле температуры 5, бензинового
двигателя 6.
Реле температуры при достижении максимально
допустимой температуры в кузове запускает двигатель,
непосредственно соединенный с компрессором, и затем
с помощью моторного вентиля увеличивает подачу
топлива и воздуха к двигателю так, что скорость
вращения компрессора и, следовательно, его холодопроизводи-
тельность увеличивается. Тогда температура в кузове
понижается, и реле температуры размыкает контакты
моторного вентиля, так что подача топлива и воздуха
остается постоянной.
Если температура воздуха продолжает понижаться,
то по достижении заданного минимального ее уровня
реле температуры замыкает вторую цепь управления
моторного вентиля, подача топлива и воздуха в двигатель
уменьшается и скорость его вращения, а значит, и холо-
допроизводительность компрессора падают, но не ниже
определенного уровня.
Для дальнейшего уменьшения производительности
служит регулятор 7, через который пар высокого
давления из ресивера дросселируется в жидкостную линию
непосредственно за терморегулирующим вентилем 8, но
перед входом в испаритель. Давление у входа в ТРВ
желательно поддерживать постоянным, однако
температура конденсации при изменении числа оборотов
компрессора и колебаниях температуры атмосферного
воздуха может меняться в широких пределах. Для
поддержания более постоянного давления конденсации служит
регулятор давления 9, повышающий высоту уровня
жидкости в конденсаторе 2 при понижении давления в нем.
Регулятор давления 10 поддерживает постоянное
давление в ресивере.
Иней удаляется с испарителя по сигналу
программного реле времени с помощью соленоидного вентиля //
и регулятора 12, ограничивающего давление в картере.
Для перевозки мороженой рыбы можно использовать
сухой лед, жидкий азот и т. п. Перевозка на короткие
дистанции в плотно закрытом хорошо изолированном
транспортном контейнере возможна и без
дополнительного охлаждения. Так как холод аккумулирован в
мороженой рыбе, то температура будет повышаться очень
медленно, если уменьшить теплопотери в окружающую
среду.
На рис. 4 показано изменение температуры в двух
таких контейнерах с рыбой. Внутренние размеры
первого контейнера (кривая /) 1X1X1 м, коэффициент
теплопередачи 0,26 ккал/'(м2 • ч • град), второго (кривая 2) —
соответственно 1,5X1,5X1,5 м и 0,20 ккал/(м2 • ч - град).
Первый контейнер с 700 кг рыбы отеплялся от —40 до
—8°С при температуре наружного воздуха 40°С в тече-
57

Рис. 2. Схема автоматизации холодильной
установки плиточного скороморозильного аппарата.
Рис. 3. Схема автоматизации холодильной установки для транспортных кузовов
с воздушным охлаждением.
58

30
20\
10
-20
-30\
щ
—
"-
| VI
5Чч
\ —
/
S \
1
1
ПОч
•—1-
L
л
-5°^
i
0 #7 Ш /#7 Ш 250 300 ч
Рис. 4. Изменение температуры в
контейнерах с рыбой:
/ — контейнер № 1; 2 — контейнер
№ 2.
воздухоохладитель. В канале, идущем от
воздухоохладителя, установлен термочувствительный элемент 6
электронного трехпозиционного реле температуры 7.
Термочувствительный элемент служит одной из ветвей моста
Уитстона, который через реле времени и усилитель
соединен с цепью управления моторного вентиля 8.
При заданной температуре воздуха реле 7 находится
в центральном положении, моторный вентиль выключен
и положение управляющего вентиля 8 и
исполнительного механизма 9 остается неизменным. Если температура
выходящего воздуха понижается иа О,ГС, то реле 7
включает мотор, который прикрывает вентили 8 и 9.
После этого температура воздуха начинает повышаться.
Когда она превысит заданную на О,ГС, реле
температуры перейдет в верхнее положение, мотор начнет
вращаться в обратном направлении, вентиль 8 откроется
больше, переместится клапан исполнительного механизма
9 и температура воздуха вновь начнет снижаться.
Каждая регулируемая тепловая система, а значит, и
воздухоохладитель, имеет определенные динамические
Рис. 5. Схема регулирования температуры камеры с по(вышенной точностью.
кие 54 ч; второй с 2440 кг рыбы в тех же условиях в
течение 140 ч.
Хранение. Конструкции холодильных установок,
вырабатывающих холод для хранения охлажденной и
мороженой рыбы, различны в зависимости от размера
холодильников, времени хранения, климатических
условий и т. д. В схемах автоматизации применяются
поплавковые регуляторы, электронные регуляторы уровня
жидкости, терморегулирующие вентили, циркуляционные
системы и т. д.
В последнее время предъявляются все возрастающие
требования к точности поддержания температуры. Если
желательно, чтобы температура воздуха у выхода из
воздухоохладителя поддерживалась с точностью ±0,ГС,
что невозможно при использовании обычных реле тем-
.пературы, то необходимо применять устройства
автоматизации по типу, показанному на рис. 5. Здесь / —
компрессор, 2 — кондеи:атор, 3 — ресивер, 4 — ТРВ, 5 —
характеристики и постоянную времени. В реле
температуры 7 встроено реле времени с коротким периодом
включения и большим периодом выключения. Импульс
от термочувствительного элемента может передаваться
только во время периода включения этого реле и, таким
образом, движение клапана делается,
упорядоченным.
Розничная торговля. Предприятия торговли
должны иметь холодильное оборудование для хранения
охлажденной и мороженой рыбы. Низкотемпературное
оборудование в последние годы значител/.но
усовершенствовано и производится в разнообразном исполнении.
Автоматизация этого оборудования осуществляется
различными способами, рассмотренние которых выходит
за рамки данного сообщения.
Проф. С. А. АНДЕРСЕН, X. ХРИСТЕНСЕН (Дания)
'59

справочный отаел
Компрессоры холодильные бескрейцкопфные
одноступенчатого сжатия
Московский завод «Компрессор» изготовляет ряд
унифицированных аммиачных и фреоновых
одноступенчатых компрессоров, предназначенных для работы в
системах холодильных установок промышленного типа. К
этой группе относятся компрессоры аммиачные марки
АВ-100 и фреоновые 22ФВ-100, аммиачные АУ-200 и
фреоновые 22ФУ-200 и ФУ-175; аммиачные АУУ-400 и
фреоновые ФУУ-350. В зависимости от числа оборотов
вала компрессора и режима работы предусматривается
различная комплектация указанных машин
электрооборудованием.
Комплектно с компрессором завод поставляет
электродвигатель с электропусковой аппаратурой и
кнопкой управления, детали для непосредственного или кли-
Параметры
Марка изделия
АВ-100,1
А В-100; 2
АВ-100/3
АВ-100/4
22ФВ-100/1
22ФВ-100,3
Холодильный агент
Компрессор
холодопроизводительность,
ккал\ч
при температуре, °С
кипения
конденсации
всасывания
переохлаждения
мощность (эффективная), кет .
скорость вращения, об/мин
число цилиндров
ход поршня, мм
диаметр цилиндра, мм ....
теоретический описываемый
объем, мд/ч
диаметр всасывающего и
нагнетательного трубопроводов
DflD*, мм
а/б (см. рис. 1)
вес с маховиком (или с
муфтой при непосредственном
приводе), кг
вес блок-картера, кг
смазочное масло (по ГОСТу
5546—66)
расход охлаждающей воды, мъ\ч
расход масла, кг\ч
Электродвигатель
марка
скорость вращения, об/мин . .
мощность, кет
напряжение, в
вес, кг
тип ремня (количество
ремней— 4 шт.)
Чертеж фундамента
Аммиак
100000
-15
30
—10
25
33
960
2
130
150
264
70/50
80/60
1080
480
ХА-30
1
0,1
АП81-4
1460
40
220/380
360
Г-4000
ФОМ56-1
Аммиак
195000
0
35
5
30
47
960
2
130
150
264
70/50
80/60
1140
480
ХА-30
1
0,1
АП91-6
980
55-
220/380
590
ФОМ56-2
Аммиак
75000
-15
30
—10
25
25
720
2
130
150
198,5
70/50
80/60
1110
480
ХА-30
0,75
0,1
АП72-4
1450
28
220/380
230
Г-4000
ФОМ56-3
Аммиак
145000
0
35
5
30
34
720
2
130
150
198,5
70/50
80/60
1110
480
ХА-30
0,75
0,1
АП81-4
1460
40
220/380
360
Г-4000
ФОМ56-1
Фреон-22 j
25000
—40
30
0
25
19
960
2
130
150
264
80/70
90/80
1080
480
ХФ22-24
1
0,1
АП81-4
1460
40
220/380
360
Г-4000
ФОМ56-1
Фреон-22
18000
—40
30
о
25
14,5
720
2
130
150
198,5
80/70
90/80
1110
480
ХФ22-24
0,75
0,1
АП72-4
1450
28
220/380
230
Г-4000
ФОМ56-3
60

3020
WOO
Присоединительные фланцы
R18 ФШО
Центр
тяжести
Вода 1/2 тр.
Нагнетами
Всасьп
Рис. 1. Установочные чертежи компрессоров АВ-100 и 22Ф(В~ИО0:
а — с непосредственным приводом; б — с ременным приводом.
fit

21
19
17
15
%13
^ 9
7
5
3
1
•^ ^у
гг<рш л
оГ
>4'
У
У
'у \у
U
/
^
S У
Woo
-~3Q°G
<1
J0^
35' '
//У
/У/
\ i
%
*7/
fj^S
1
/
/1
/ /
V'
A
r>
//
n'
i A
* /
r
W ~35 -30 -25 -20 -15
-5 t0,°C
Рис. 2. Холодотроизводительность компрессоров
AB-1O0 и 22ФВ-11Ю0 при различных температурах
кипения и конденсации и при скорости вращения;
960 об/мин; 720 об/мин.
норемеиного привода компрессора от электродвигателя,
комплект запасных частей и инструмента, комплект
фундаментного крепежа для компрессора и
электродвигателя, комплект приборов контроля и защиты.
Из приборов контроля два мановакуумметра (для
замера давления в картере и масляной магистрали)
установлены непосредственно на компрессоре. Приборы
контроля давления всасывания и нагнетания, а также
приборы защиты (реле контроля смазки и
электроконтактный термометр или реле температуры)
поставляются с компрессорами и монтируются на месте. В
компрессоре для их подключения предусмотрены специальные
штуцера. Реле давления установлено на компрессоре.
Однако в машинах, работающих на фреоне-22, оно
также монтируется на месте.
Стоимость всех приборов входит в стоимость
компрессора.
На бескрейцкопфных блок-картерных компрессорах
предусмотрены запорные всасывающие и нагнетательные
вентили, ручные байпасные вентили для разгрузки
машин при пуске, предохранительные клапаны, сетчатые
газовые фильтры на всасывании в компрессор.
В гнездах блок-картеров на скользящей посадке
установлены сменные цилиндровые гильзы, что облегчает
ремонт машин.
Всасывающие и нагнетательные клапаны ленточные,
самодействующие.
Смазка сальника и шатунных подшипников
принудительная от шестеренчатого масляного насоса. Остальные
детали механизма движения смазываются маслом,
разбрызгивающимся из торцовых зазоров шатунных
подшипников.
Коленчатый вал компрессоров двухопорный, на
сферических двухрядных роликоподшипниках. Плавные липни
перехода в отливках блок-картеров, встроенная запор-
Махобм
Шкиб
"расч'315
jw]
I ЭлектроаЬиеател1
т
1±
r~rt
530
Г
320 ,300^
t""T7
1&1
iX
L.
W
i
I
m
785
4
650
Махобик
flpacv=530
rk\ Г

Morn
tyacv&h Vw J"~T
Мамбик
Ирасч~°30
гн
Врасч'315
Компрессор
75,i
5Ш
265
Рис. 3. Фундамент для крепления компрессора и
электродвигателя:
а — ФОМ56-1; б — ФОМ56-2; в — ООМ56-3; г —
ФОМ56-1 (для компрессора АВ-100/4).
пая арматура и фильтр на всасывании в компрессор
значительно улучшили внешний вид машины и
облегчили обслуживание ее.
Завод-поставщик гарантирует надежную работу
компрессоров с использованием комплектующих
запасных частей в течение двух лет со дня отгрузки
компрессора (но не свыше 8000 ч работы) при условии
соблюдения правил хранения и эксплуатации.
Выбор необходимой теплообменной аппаратуры для
холодильных установок, разработка для них
технологических и электрических схем и проектов подключения
приборов автоматики осуществляются
соответствующими проектными организациями. Заводом «Компрессор»
указанные работы не выполняются.
Типовые проекты фундаментов под компрессоры и
двигатели разработаны Ленинградским отделением
государственного института по проектированию оснований и
фундаментов «Фундаментпроект» (по чертежам серии
ОФ-0'1-11, выпуск 56) и могут быть получены заказчиком
по номеру чертежа фундамента (см. таблицы) в
Центральном институте типовых проектов по адресу:
Москва, Б-66, Спартаковская ул., 2а.
Компрессоры вертикальные двухцилиндровые
(нормаль Н 311—64)
Аммиачные компрессоры АВ-100 и фреоновые (фре-
он-22) 22ФВ-100 предназначаются для работы в
системах холодильных установок как в стационарных, так и
в транспортных условиях с диапазоном температур
кипения: АВ-100 — от 0 до —25°С с температурой
конденсации, не превышающей 40°С; 22ФВ-100 — от —25
до —40°С и tK не выше +40°С.
Разность между давлениями конденсации и кипения
не должна превышать 12 кгс/см2, а отношение этих
давлений — не более 9 для обоих компрессоров.
62

Компрессор 22ФВ-100 по конструкции незначительно
отличается от компрессора АВ-100. Компрессоры в
значительной степени унифицированы с базовой машиной
ряда АУ-200.
Компрессоры блок-картерные, прямоточные, бескрейц-
копфные.
Размеры компрессоров указаны в таолице и на
рис. 1.
1 РЕФЕРАТЫ
621.565.92
Терморегуляторы для домашних компрессионных
холодильников, ВЕЙНБЕРГ Е. С. «Холодильная техника»,
1968, № 7, 4—9.
Описываются характеристики терморегуляторов для
холодильников различных типов. Рассчитывается
зависимость дифференциала прибора от уставки и
зависимость настройки от барометрического давления и
высоты над уровнем моря. Указываются причины
рассеяния параметров в приборах одного типа. Анализируется
работа системы терморегулятор — холодильник и
даются рекомендации по выбору величины дифференциала
прибора. Иллюстраций 7.
621.565.92—52
Автоматическое определение средней температуры в
небольшом объеме, РУДНАЯ А. И., КОЛОС В. П.,
СТРОНСКИЙ Л. Н„ СОЛОМКО А. А «Холодильная
техника», 1968, № 7, 9—12.
Указан способ автоматического определения средней
температуры в элементе с неоднородным
температурным полем с непрерывной регистрацией показаний на
ленте электронного самопишущего потенциометра.
Температура измеряется с помощью объемного термометра
сопротивления, составленного из нескольких
соединенных последовательно плоских термометров
сопротивления. Таблиц 2. Иллюстраций 4.
621.57.041
Индицирование винтовой расширительной машины.
КОРЕНЕВ А. М. «Холодильная техника», 1968, № 7,
12—17.
Описана методика индицирования винтовой
расширительной машины с помощью пьезокерамических
датчиков давления и методика обработки осциллограмм
давления, сами осциллограммы, снятые на разных
режимах, и анализ полученных результатов.
Данная методика распространяется и на
индицирование винтовых холодильных компрессоров.
Иллюстраций 4. Библиографий 5.
621.577
Тепловой насос для чаезавялочного агрегата, ВЕЗИ-
РИШВИЛИ О. Ш. «Холодильная техника», 1968, № 7,
17-20.
Работа посвящена вопросу замены существующих
мазутных топок и огневых калориферов теплонасосными
установками, отбирающими тепло у отбросного
воздуха завялочных агрегатов, повышающими температурный
потенциал этого тепла и вновь направляющими его в за-
вялочные установки.
Рассмотрен вопрос использования холода теплонасос-
ных установок для целей технологического
кондиционирования воздуха на чайной фабрике. Приведены
результаты исследования опытно-промышленной установки.
Иллюстраций 3, Библиографий 4.
На рис. 2 показана холодопроизводительность
компрессоров АВ-100 и 22ФВ-100 при различных
температурах кипения и конденсации.
Чертежи фундаментов даны на рис. 3.
Е. В. ЯКОБСОН — московский
завод «Компрессор»
(Продолжение в следующем номере).
536.24;С? 1.564.25
Исследование коэффициентов теплоотдачи при
кипении фреона-22 на одиночной трубе и пучке
горизонтальных труб, ПОВОЛОЦКАЯ Н. М. «Холодильная
техника», 1968, № 7, 20—25.
Описаны результаты экспериментального
исследования коэффициентов теплоотдачи при кипении фреона-22
ка поверхности одиночной трубы и двух пучков
горизонтальных труб с отношением шага между трубами к.
s
диаметру труб — -1,45 и 1,30. Исследования
проведены в области температур и тепловых нагрузок,
представляющих интерес для холодильной техники. Таблиц 1
Библиографий 13. Иллюстраций 4.
536.24:621.564 25
Теплообмен при конденсации фреона-12 в трубе с
насадкой, пятничко а. и., козицкий в. и., толу-
БИНСКАЯ Л. Ф., ШЕВЧУК В. С. «Холодильная
техника», 1968, № 7, 26—27.
Описана экспериментальная установка для
исследования конденсации фреона-12 в вертикальной трубе,
заполненной спирально-призматической насадкой из
стальной проволоки.
Установлено, что при конденсации фреона-12
значение коэффициента теплоотдачи в вертикальной трубе с
насадкой выше, чем в полой. Библиографий 2.
Иллюстраций 3.
664.8.037.5:546.17
Исследование механических повреждений продуктов
при замораживании в жидком азоте, ЧИЖОВ Г. Б.
КУЛМАНОВА Н. К. «Холодильная техника», 1968,'
№ 7, 27—31.
Выведены математические формулы для расчета
механических напряжений, возникающих в пищевых
продуктах при замораживании. Исследование механических
свойств мышечной ткани рыбы и агаровых гелей
показало, что при температурах ниже —18°С постепенно
утрачиваются пластические свойства, что ведет к
растрескиванию ткани. Таблиц 2. Библиографий 7.
Иллюстраций 3.
664.84/.85.037.5
Замораживание плодов и овощей в псевдоожижен-
ном и плотном слоях, ВОИТКО А. М., ГЛЕБОВ С. И
«Холодильная техника», 1968, № 7, 32—36.
Изложены результаты опытной работы по
замораживанию зеленого горошка, вишни, абрикосов в псевдоожи-
женном слое. Приведены данные о скорости
замораживания и коэффициентах теплоотдачи при протекании
воздуха через слой.
По мнению авторов, применение на консервных
заводах замораживания плодов и овощей в псевдоожи-
женном и плотном слоях, обеспечивающего поточность
и ускорение процесса замораживания, а также
улучшение качества получаемого продукта, весьма
перспективно.
Иллюстраций 4. Таблиц 3. Библиографий 11.
63

CONT ENTS
СОДЕРЖАНИЕ
V. В. Yakobson. Technical Requirements to Freon
Hermetic Refrigerating Units 1
B. S. Weinberg. Thermostatic Controls for Compression
Domestic Refrigerators 4
A. I. Rudnaya, V. P. Kolos, L. N. Sfronsky
A, A. Solomko. Automatic Determination of Mean
Temperature in Small Volume 9
A. M. Korenev. Indication of Screw Expander ... 12
O. S. Vezirishvill. Heat Pump for Tea Withering Unit . 1 7
N. M. Povolotskaya. Investigation of Heat Transfer
Coefficient at Roilimg of Freon-22 on Single Tube
and Bunch of Horizontal Tubes 20
A. I. Pyatnichko, V. I. Kozitsky, L F. Tolubinskaya,
У. S. Shevchuk. Heat Exchange at Condensation of
Freon-12 in Tube with Attachment 26
G. B. Tchigeov, N. K. Kulmanova. Investigation of
Mechanical Damage of Foods at Freezing in Liquid
Nitrogen 27
A. M. Voitko, S. I. Glebov. Freezing of Fruits and
Vegetables in Fluidized and Dense Layers ... 32
Practice exchange
B. E. Nesterenko, O. V. Mezenin, G. P. Tomko.
Determination of Optimum Chatging of Refrigerating Unit of
Domestic Refrigerator with Freon-12 37
S. L, Celler, A. P. Shapirenko, A. S. Baginsky.
Peculiarities of Automatization Circuit of Barnaul Cold
Storage Warehouse 39
U. I. Kolotij. Automatic Draining of Liquid When
Defrosting Air Coolers 41
Assistance to practical workers
N. I. Volkov, M. Y. Rozov Charging Refrigerating
System with Ammonia from Railroad Tank .... 42
Letter to Editor
A. P. Dzyuba, V. N. Kharseyev. Unification of
Refrigerating Batleries 44
Medal of Kamerlingh Onnes to Soviet Scientist
P. L. Kapitsa 45
lnterbytmash-68
N. P. Smirnova. Soviet Section, Domestic Refrigeration 46
Miscellany
All-Union Seminar on Reliability of Small Refrigerating
Machines 48
Terminology'on Reliability of Small Refrigerating
Machines and Plants 48
New Patents Conference on Designing of Commercial
Enterprises 50
At International Institute of Refrigeration
A. A. Gogol in. Papers of Commission 6 A (Air Conditioning)
at XII International Congress of Refrigeration. ... 54
lnrybprom-68
Soviet Exposition 55
Foreign technical news
S. A. Andersen, C. Christensen. Automatization of
Refrigerating Plants in Fish Industry 56
Reference data
E. V. Yakobson. Refrigerating Closed Crankcase Single-
stage Compressors. 60
Summaries . . . 63
B. Б. Якобсон. Технические требования к фреоно-
. вым герметичным холодильным агрегатам . . 1
Б. С. Вейнберг. Терморегуляторы для домашних
компрессионных холодильников ...... 4
А. И. Рудная, В. П. Колос, Л. Н. Стронский, А. А.
Соломко. Автоматическое определение средней
температуры в небольшом объеме 9
А. М. Коренев. Индицирование винтовой
расширительной машины 12
О. Ш. Везиришвили. Тепловой насос для чаезавя-
лочного агрегата 17
Н. М. Поволоцкая. Исследование коэффициентов
теплоотдачи при кипении фреона-22 на
одиночной трубе и пучке горизонтальных труб ... 20
А. И. Пятничко, В. И. Козицкий, Л. Ф. Толубин-
ская, В. С. Шевчук. Теплообмен при
конденсации фреона-12 в трубе с насадкой 26
Г. Б. Чижов, Н. К. Кулманова. Исследование
механических повреждений продуктов при
замораживании в жидком азоте ........ 27
А. М. Войтко, С. И. Глебов. Замораживание плодов
и овощей в псевдоожиженном и плотном
слоях 32
Обмен опытом
Б. Е. Нестеренко, О. В. Мезенин, Г. П. Томно.
Определение оптимального заполнения
холодильного агрегата домашнего холодильника
фреоном-! 2 37
C. Л. Геллер, А. П. Шапиренко, А. С. Багинский
Особенности схемы автоматизации
Барнаульского холодильника . .
Ю. И. Колотий. Автоматическое дренирование
жидкости при оттаивании воздухоохладителей
Н. И. Волков, М
ной системы аммиаком
цистерны
В помощь практику
Я. Розов. Заполнение холодиль-
железнодорожной
Письмо в редакцию
А. П. Дзюба, В. Н. Харсеев. Об унификации
холодильных батарей
Медаль Камерлинга Оннеса — советскому
ученому П. Л. Капице
Интербытмаш-68
Н. П. Смирнова. Холодильная техника в быту.
Советский раздел
Хроника
Всесоюзный семинар по надежности малых
холодильных машин
Термины по надежности малых холодильных
машин и установок
Совещание по проектированию торговых
предприятий
Новые изобретения
В Международном институте холода
А. А. Гоголин. Доклады на комиссии 6А
(кондиционирование воздуха) XII Международного
когресса по холоду
Инрыбпром-68
Советская экспозиция г .
Новости иностранной техники
С. А. Андерсен, X. Христенсен. Автоматизация
холодильных установок в рыбной
промышленности
Справочный отдел
Е. В. Якобсон. Компрессоры холодильные бес-
крейцкопфные одноступенчатого сжатия .
Рефераты
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютов
(зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), проф. И. С. Ба-
дылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, В. А. Дедух, М. Г. Дик, А. В. Кан, В. Я.
Кокорев, М. С. Мартынов, проф. В. С. Мартыновский, М, Н. Мертешов, Р. В. Павлов, проф.
Г. Б. Чижов, В. И. Шелапутин, А. П. Шеффер.
Ст. редактор Б. А. Полтева Редактор Н. В. Кирилина
Адрес редакции: Москва, И-434, ул. Костяков а, 12. Телефон Д 0-00-34, доб. 49.
Технический редактор А, М. Сатарова
Т—10248 Сдано в набор 4/VI 1968 г. Заказ 1989. Подп. в печ. 4/VII 1968 г.
Формат 84x108/16 Печ. л. 4 = 6,72 усл. п. л. Уч.-изд. л. 7,94. Тир. 15265 экз. Цена 50 коп.
Типография изд-ва «Московская правда». Потаповский пер., 3.
39
41
42
44
45
46
48
48
50
52
54
55
56
ПО
СЗ