оподипьная
.ехника
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСНИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ
МИНИСТЕРСТВА МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ХОЛОДИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Издается
с 1923 года
>
Разработка теории и практики холодильного консервирования
пищевых продуктов при близкриоскопических температурах*
Доктор техн. наук, проф. Н. Л. ГОЛОВКИН
Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
664.84
С каждым годом значение и роль холода как
консервирующего фактора повышается и вряд
ли можно установить предел его использования
в будущем. Широкое применение холода для
технологической обработки и хранения
скоропортящихся продуктов убедительное тому
доказательство. Создаются новые методы
использования холода, позволяющие не только
интенсифицировать технологические процессы, но и
получать высококачественные продукты.
Первые публикации, касающиеся проблемы
сохранения мяса при температуре, близкой
к криоскопической, относятся к 1938—1939 гг.
[1—3]. В этих работах экспериментально пока-
* В настоящей статье проф. Н. А. Головкин дает
обзор проведенных им работ, отмеченных Государственной
премией 1972 г., по теории и практике холодильного
консервирования пищевых продуктов при
близкриоскопических температурах.
Дальнейшей разработке этой проблемы посвящены две
последующие статьи. Публикуется также отчет о
Всесоюзном симпозиуме «Холодильная обработка и хранение
скоропортящихся продуктов при близкриоскопических
температурах», который состоялся в Ленинграде в мае 1973 г.
(Прим. ред.).
зана и теоретически обоснована связь качества
мяса с методами охлаждения и намечены пути
и условия интенсификации процесса
охлаждения.
В результате изучения работы спрейдечной
системы охлаждения, в то время считавшейся
прогрессивной, выявлены существенные ее
недостатки, например значительная
неравномерность температуры и малая скорость движения
воздуха около охлаждаемых полутуш.
Предполагаемая циркуляция воздуха 150 объемов/ч
не подтвердилась, она составляла всего 30—35.
По этой причине продолжительность
охлаждения мясных полутуш вместо ожидаемых 24 ч
равнялась 30—36 ч.
Для интенсификации процесса охлаждения
применялись повышенные скорости движения
воздуха. Было доказано, что для значительного
ускорения охлаждения оптимальной скоростью
следует считать 2 м/с. В этом случае
охлаждение при температуре воздуха около 0° С
осуществляется за 12—14 ч. Такой способ был
назван нами ускоренным. При ускоренном
охлаждении, по сравнению со спрейдечным,
сокращаются весовые потери, а проведенные физико-
© «Холодильная техника», 1973.

химические, биохимические и
микробиологические исследования подтвердили
целесообразность ускорения охлаждения мясных полу-
туш [3]. -
Особое внимание было уделено
количественному выявлению и природе образующегося в
мясной ткани тепла. Показано, что в
посмертный период за счет идущих биохимических
процессов выделяется дополнительно до 10% тепла,
что следует учитывать при калорических
расчетах. Одновременно отмечено, что при
интенсификации охлаждения выделение тепла за счет
биохимических процессов уменьшается. В связи
с указанными исследованиями выдвинута
гипотеза о природе и причинах «загара» мяса
[4, 5].
Проведенными ранее исследованиями было
установлено, что кривые охлаждения мясных
полутуш при 9—11° С в центре бедра имеют
площадку и тем самым полный период
охлаждения разделяется на два этапа. Каждый этап
описывается самостоятельными
экспоненциальными уравнениями.
На основе указанных исследований уже в те
годы наметился более эффективный метод
охлаждения, т. е. вместо одноступенчатого —
двухступенчатый, как наиболее выгодный и
технологически целесообразный, позволяющий
значительно повысить пропускную способность
камер охлаждения [6 ].
Первый этап охлаждения, характеризующийся
большим отводом тепла и влаги, должен
осуществляться в специальных быстро
охлаждающих устройствах, второй этап вследствие малого
отнятия от мяса тепла и особенно влаги —
в обычных холодильных камерах [7].
В целях ускорения процесса охлаждения на
первом этапе и достижения непрерывности и
синхронности с главным конвейером завода
первичной переработки были проведены
экспериментальные и аналитические исследования
по тепломассопереносу при охлаждении мяса
в воздухе с отрицательными температурами.
В результате была доказана возможность
применения неиспользовавшихся ранее
отрицательных температур вплоть до —20° С с доведением
поверхности охлаждаемого объекта до
криоскопической температуры (около —1° С).
Аналитические исследования, потверждаю-
щиеся экспериментальными наблюдениями в
температурных пределах от —2 до —20° С при
скоростях движения воздуха от 0,2 до 5 м/с,
сведены в удобные для пользования таблицы и
графики [8]. Обобщенный материал позволял
наглядно увидеть преимущества ступенчатого
охлаждения и выбрать условия охлаждения в
соответствии с типом холодильно-технологического
оборудования предприятия и назначением мяса
после холодильной обработки.
В первой ступени при температуре воздуха
—20° С и скорости его движения 2 м/с
продолжительность охлаждения составляет всего 1,2 ч,
но в этом случае вторая ступень,
осуществляемая в камерах хранения, будет длиться 17,5 ч.
При температуре воздуха —12° С и той же
скорости движения воздуха период охлаждения
на первой и второй ступенях будет составлять
соответственно 2,3 и 12,6 ч [8].
А. П. Шеффер с сотрудниками, применив ду-
ширование полутуш, осуществили
двухступенчатое охлаждение в промышленных условиях,
которое, как это кажется более правильным,
названо ими двухстадийным[17]. Нельзя, однако,
согласиться, когда его называют сверхбыстрым
охлаждением, а не просто быстрым.
Разработанный метод охлаждения широко апробирован,
используется при проектировании новых
мясокомбинатов и при реконструкции действующих,
применяется за рубежом. \
Вопреки существующим традициям, на основе
ряда теоретических предпосылок и
экспериментальных исследований, в целях удлинения
продолжительности хранения охлажденных
скоропортящихся продуктов были поставлены
всесторонние опыты по выявлению действия
подмораживания на продукты животного
происхождения, а также температуры несколько
ниже криоскопической на продукты
растительного происхождения.
Положительное решение вопросов сохранения
скоропортящихся продуктов в подмороженном
состоянии или при температуре среды, несколько
ниже криоскопической, позволяет увеличивать
продолжительность хранения и тем самым
улучшать снабжение населения промышленных
центров свежими продуктами.
Указанный метод холодильной обработки
привлекает своей простотой, а также тем, что hJ
требует особых капитальных затрат и может!
быть быстро внедрен в промышленность, при
этом с экономических позиций он сулит
значительные выгоды.
Естественно, при указанных условиях
обработки и хранения продуктов в них могут
возникать различные процессы, отличные от тех,
которые протекают в продуктах, находящихся
в охлажденном или замороженном состоянии.
Без всесторонних исследований невозможно
было дать рекомендации по новым методам
технологической обработки продуктов тем
более, что изменения, происходящие в зоне
криоскопической температуры, ранее мало
исследовались. Считалось, что температура от —1
до —5° С может только ухудшить качество
продуктов, а при замораживании эта зона —
2

зона максимального кристаллообразования —
для лучшей обратимости процесса должна
проходиться как можно быстрее.
Хорошо известно, что вопросу сохранения
биологических объектов и изолированной ткани
в условиях низких температур уделяется
большое внимание уже с начала XVIII века.
Ученые различных направлений биологической
науки при разносторонних исследованиях
стремились снизить температуру биологических
объектов в целях замедления обменных процессов.
В настоящее время криобиология, наука о
влиянии холода на живые организмы,
представляет интерес для исследователей многих
отраслей знаний. С помощью объективных и
тонких методов ученые установили, что многие
живые организмы, изолированные органы и
ткани переносят значительное охлаждение и
даже понижение температуры ниже крисскопиче-
ской, сохраняя при этом свойственные им
защитные функции [9].
Таким образом, общебиологические
исследования и наблюдения над живыми организмами
и тканями, хотя они и не относятся к задачам,
стоящим перед холодильной технологией, могут
вызвать сомнения в существующей практике
холодильного консервирования продуктов,
согласно которой признается правильным хранить
продукты либо в охлажденном состоянии, но не
ниже криоскопической температуры, либо в
полностью замороженном виде.
Наши первые опыты проводились на
пресноводной рыбе и в основе лежало изучение
биохимических процессов: их скорости,
направленности, образования и накопления новых
соединений при температуре несколько ниже
криоскопической в сопоставлении с рыбой,
хранившейся в охлажденном или замороженном
состоянии. Указанные исследования позволили
установить главным образом изменения,
происходящие с белковыми веществами во
взаимосвязи с нуклеотидами и ввести в холодильную
технологию новое понятие о механо-химии
мышечной ткани, зависящей от температурных
режимов охлаждения и хранения. Такие
свойства ткани, как консистенция и влагоемкость,
являющиеся до некоторой степени критериями
качества мяса, изменяются в результате
сложных процессов, происходящих с белками в
связи с изменениями внутренней среды. Была также
доказана роль нуклеотидов и содержания жира
в прохождении механо-химических процессов.
Так, например, с увеличением в ткани жира
замедляется распад АТФ и отодвигается время
наступления окоченения [10].
Исследованиями жиров с применением
тонкослойной, газо-жидкостной хроматографии было
установлено влияние хранения при близкрио-
скопической температуре на ход
гидролитических и окислительных процессов, а
исследования, направленные на изучение поведения
летучих ароматических веществ и карбонильных
соединений, позволили объективно судить об
изменении вкусовых достоинств продукта.
Изучением минерального состава и
выявлением поведения макро- и микроэлементов,
находящихся в свободном и слабосвязанном
состоянии, установлено, что стадия окоченения
характеризуется в подмороженной рыбе
уменьшением удерживающей способности к ионам
К, Mg, Zn, Си и малой удерживающей
способностью к ионам Са, Fe, Мп и А1. Кальций,
содержащийся в мышцах, по-видимому, регулирует
способность мышечного волокна к изменению
его влагоудерживающих свойств, что, очевидно,
имеет прямое отношение к образованию сухости
мышечной ткани. Хранение частично
подмороженной рыбы при температуре, близкой к
криоскопической, не изменило динамики
большинства ионов по сравнению с охлажденной
рыбой. Полностью сохранилась динамика
изменения ионов К, Mg, Mn, A1 и др., только для
первых трех элементов амплитуда колебания
содержания свободных и слабосвязанных
ионов в состояниях окончания и расслабления
наступала в более поздние сроки [И].
Исходя из представления о неспецифичности
ответной реакции клетки на различные
альтерирующие воздействия, применяли для
изучения мышечной ткани прижизненные
биофизические методы анализа — возбудимость и
биоэлектрический потенциал. Изменения
возбудимости и биоэлектрического потенциала связаны
со структурными конформационными
превращениями клеточных белков, что позволяет
обнаружить раннюю степень альтерации
мышечной ткани. В основе этих превращений лежит
факт ассиметричного распределения ионов
между клетками и средой и поддержания ионной
асимметрии, являющейся признаком
нормального функционирования клеток, что
неразрывно связано с разностью электрических
потенциалов. При повреждении и отмирании
тканей происходит постепенное выравнивание в
них солевого состава и разность
биоэлектрических потенциалов пропадает. Выявлено, что
возбудимость и биоэлектрические потенциалы
исчезают примерно в то время, когда наступает
максимум посмертного окоченения.
Целостность структуры и степень ее
повреждения определяются сорбционной способностью
мышечной ткани. Изменение сорбции
витальных красителей считается одним из характерных
признаков повреждения ткани. В основе этого
явления лежат денатурационные изменения кле-
1*
3

точных белков. Изменение поглощения
основных и кислотных красителей хорошо согласуется
с механо-химическими изменениями ткани.
Изучение поглощения красителей мышечной тканью
выявило фазовый характер изменения и
показало, что снижение сорбционной способности
по срокам совпадает с нарастанием окоченения.
При расслаблении мышечной ткани ее сорбцион-
ная способность вновь возрастает [12].
Для исследования структурных изменений
мышечной ткани было также использовано
определение ее электрических характеристик при
различных частотах переменного тока. При
изучении электрических свойств мышечной ткани
исходили из того, что ее вещество может
рассматриваться как коллоидная гетерогенная
система. При этом дисперсионной средой в ней
является внутриклеточная жидкость,
содержащая значительное количество свободных ионов,
участвующих в проведении электрического тока.
Внутриклеточные мембраны и различные
включения (митохондрии, лизосомы, микросомы и др.)
рассматриваются как дисперсная фаза. Они
препятствуют прохождению электрического тока
за счет возникновения поляризационных
явлений, обусловливающих электроемкость ткани.
Неповрежденная мышечная ткань обладаем
низкой электропроводностью, а при
повреждении структуры в результате увеличения
клеточной проницаемости и перехода ряда веществ
в растворимую ионизированную форму,
электропроводность возрастает. При поврежденной
структуре нарушается поляризационная
способность клеток, и разница между величинами
электросопротивления, измеряемыми при низкой
и высокой частотах, уменьшается, т. е.
снижается дисперсия электросопротивления. На
основании указанной зависимости выводится
коэффициент поляризации. При повреждении
структуры наблюдается снижение коэффициента
поляризации с некоторого постоянного значения,
зависящего от вида исследуемого объекта,
до единицы.
К электрическим характеристикам мышечной
ткани относится также тангенс угла
диэлектрических потерь. Величина максимума
коэффициента потерь и расположение его по частоте
отражают направленность и интенсивность
изменений в ткани. Смещение максимума в сторону
более высоких частот свидетельствует о
разукрупнении физико-химических структур и
молекулярных комплексов.
Рассмотренные методы анализа
применительно к исследованию процессов, происходящих
как в охлажденной, так и в подмороженной
рыбе, показали их однотипность с той лишь
разницей, что при близкриоскопических
температурах они протекают менее интенсивно [13].
Исследования с применением электронного
микроскопа изменений структуры клетки,
особенно митохондрий, показали, что при —2° С
наблюдаются меньшие изменения, чем при
О ч- 2° С.
Микробиологические наблюдения методом
прямого подсчета бактериальных тел в счетных
капиллярах Перфирьева-Габе выявили, что
понижение температуры в значительной степени
задерживает развитие микроорганизмов. Так,
мышечная ткань рыбы, хранившейся во льду,
оставалась стерильной в течение 5—7 суток,
а хранившейся при —2° С — до 17—18 суток
[13].
Теоретические и экспериментальные
исследования послужили надежной основой для
разработки технологических режимов
подмораживания и хранения рыбы при
близкриоскопических температурах. В промышленных условиях
такая рыба была названа рыбой глубокого
охлаждения.
В развитии теоретических основ и внедрении
предложенного метода принимали большое
участие сотрудники НИКИМРП, ВНИХИ и
Мурманского рыбокомбината. Работа,
поставленная по применению подмораживания
непосредственно в море, дала также положительные
результаты. Консервы, выработанные из тунца
глубокого охлаждения, по сравнению с
выработанными из замороженной рыбы, отличались
лучшим качеством и были близки к консервам,
приготовленным из охлажденной рыбы [14].
Только на Мурманском рыбокомбинате
получено около 20 тыс. т рыбы глубокого охлаждения,
которая была транспортирована в различные
районы страны, где реализована через торговую
сеть или переработана в готовые кулинарные
изделия.
Предложенный способ холодильного
консервирования рыбы нашел применение не только
в Советском Союзе, но и в других странах.
Изложенные выше исследования послужили
основой применения близкриоскопических
температур при подмораживании, хранении и
транспортировке мяса [15].
Как оказалось, одним из факторов,
влияющих на послеубойные процессы в мышечной
ткани, хранившейся при близкриоскопической
температуре, является изменение состояния
щелочноземельных катионов. В зависимости от
условий они выполняют роль либо активаторов,
либо ингибиторов биохимических реакций.
Измерение таких электрических параметров, как
омическое сопротивление, коэффициент
поляризации, емкость, зависимость кривой
коэффициента потерь от частоты, в совокупности
позволяло судить об организации структуры
4

вещества и лиофильных белков в мышечной
ткани.
Эти и другие исследования подтвердили, что
действие близкриоскопических температур
сводится к замедлению ферментативных процессов
и не сопровождается разрушением структуры
ткани вследствие кристаллообразования и
показали возможность использования таких
температур для удлинения сроков хранения мяса
[15, 16].
Для обоснования и выбора технологических
условий охлаждения мясных полутуш при
отрицательных температурах охлаждающей среды
на основе теории теплопроводности и тепломас-
сопереноса при нестационарном режиме
предложены расчетные формулы.
Путем аналитических и экспериментальных
исследований получены расчетные уравнения,
позволяющие определять продолжительность
подмораживания, температуру поверхности,
центра, среднеобъемную температуру, а также
находить время, необходимое после
подмораживания для выравнивания температур по всему
объему продукта при постоянной температуре
камеры хранения [8].
Благодаря частичному вымораживанию воды
«переохлажденное» мясо становится более
упругим, создается возможность использования
имеющегося парка рефрижераторных поездов,
не приспособленных для транспортировки
обычного охлажденного мяса, увеличивается
грузоподъемность вагонов за счет укладки
переохлажденного мяса в штабеля вместо его
подвески. Это мясо реализовалось как охлажденное
и шло на приготовление высококачественных
кулинарных изделий. Такого мяса в мясных
полутушках было реализовано свыше 60 тыс. т.
Положительное влияние снижения
температуры хранения на качество и лежкость свежих
плодов и овощей, в частности яблок,
общеизвестно. Однако при понижении температуры
' ниже определенных пределов начинаются
нежелательные необратимые изменения метаболизма
и различные функциональные расстройства, что,
в конечном итоге, приводит к гибели организма.
Проведенные исследования и опытное
хранение в промышленных масштабах и
условиях свежих яблок различных
помологических сортов подтвердили
возможность хранения их при температуре —2 -т-
3° С в переохлажденном и в частично
подмороженном состоянии. Хранение яблок при
близкриоскопической температуре представляет
не только теоретическое, но и практическое
значение, так как при этом биохимические
процессы протекают с низкой интенсивностью,
полнее сохраняются витамины и другие ценные
питательные компоненты ткани, плоды в
меньшей степени подвергаются микробному
поражению, что позволяет удлинить сроки хранения
и сократить естественные потери.
Успех хранения отдельных сортов яблок при
отрицательных температурах, как показали
более ранние исследования, в значительной
степени зависит от их предварительной адаптации
к низким температурам.
Разносторонние наблюдения по выявлению
роли адаптации для яблок, находящихся в
различном физиологическом состоянии, позволили
выявить некоторые закономерности,
вскрывающие сущность явления. В приспособлении
обмена веществ растений к условиям среды весьма
существенная роль принадлежит
ферментативным системам. Исследования показали, что
адаптированные плоды характеризуются более
высокими показателями активности аскорбиноксид-
азы и пероксидазы по сравнению с
неадаптированными плодами.
Что касается активности полифенолоксидазы
и каталазы, то, как правило, наблюдается
большая активность указанных ферментов у
неадаптированных яблок.
При определении аскорбиновой кислоты и
органических кислот с помощью ионнообменных
смол и хроматографии на бумаге установлено
явное преимущество адаптированных плодов
перед неадаптированными.
Определение ароматических веществ,
выполненное на газовом хроматографе, показало,
что адаптированные плоды обладают более
высоким ароматом и что замораживание вносит
существенные изменения в состав высококипя-
щих летучих ароматических соединений — эфи-
ров и спиртов. Ароматические вещества плодов
яблок чутко реагируют на температурные
изменения. Так, при температуре среды —6° С
состав ароматических веществ значительно
изменяется и приближается к составу,
обнаруживаемому в замороженных плодах при —20° С.
В то же время температура —2 -= 3° С не
вносит изменений в состав ароматических
веществ яблок и благоприятно сказывается на
сохранении их аромата в течение более
продолжительных сроков хранения.
Оптимальный срок перевода яблок с хранения
при положительных температурах к хранению
при отрицательных зависит от физиологического
состояния плодов. Этот перевод следует
осуществлять в тот период хранения, когда
процессы созревания еще не зашли далеко и
отрицательные температуры способны направить их
по желаемому руслу. Наиболее благоприятным
для изменения условий хранения, видимо,
является тот период, когда семена еще не
отделились. В этот период организм плодов характе-
5

ризуется наибольшими приспособительными
функциями.
Изменение биопотенциалов свежего плода,
дисперсии электропроводности яблочной ткани
и определения тангенса угла диэлектрических
потерь позволили установить благоприятное
влияние очень медленного ступенчатого
понижения температуры на качественное состояние
яблок и возможность их адаптации к
отрицательным температурам.
Исследования, направленные на определение
характера кристаллизации льда при различных
условиях холодильного воздействия и
физиологического состояния плода выявили своеобразие
температурных кривых, по которым достаточно
четко можно судить о положительном влиянии
процессов адаптации, приводящих к
межклеточной кристаллизации вымораживаемой воды.
Внеклеточное образование льда у адаптированного
плода в указанных условиях и пределах не
оказывает на него губительного влияния [16].
Таким образом, к традиционным условиям
хранения в охлажденном и замороженном
состояниях присоединяется новый способ
холодильного консервирования пищевых продуктов
при близкриоскопических температурах,
позволяющий сохранять высокие качества продуктов.
Нет сомнения, что исследования
биохимических и биофизических процессов в различных
пищевых продуктах должны развиваться
дальше на основе использования современных
достижений науки и технических средств. Это
будет способствовать расширению ассортимента
производимой продукции, например
кулинарных изделий, полуфабрикатов, плодов и овощей.
Широкое внедрение нового метода
холодильного консервирования связано с повышением
требований к поддержанию более постоянных
температурных режимов и поднятию общей
культуры производства, холодильной обработки
и хранения пищевых продуктов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Головкин Н. А., Зеленцов Е. П.,
Смирнов А. П., Школьникова Е. Ф.
К вопросу о качественных показателях охлажденного
мяса. М., Пищепромиздат, 1938.
2. Г о л о в к и н Н. А. Изменения мяса, охлажденного
различными способами, при хранении.— «Мясная
индустрия СССР», 1939, № 1, с. 29—34.
3. Г о л о в к и н Н. А. Об ускоренном методе
охлаждения и изменения мяса во время хранения.—
«Труды Ленинградского мех.-технол. ин-та
холодильной пром-ти», Т. Ill, M., Пищепромиздат, 1939,
с. 40—68.
4. Г о л о в к и н Н. А. Физические и биохимические
изменения в мясе во время его охлаждения и хранения.
Послеубойное повышение температуры мяса.— «Труды
Ленинградского технол. ин-та холодильной пром-ти.
Холодильная техника и технология», т. V. М.,
Пищепромиздат, 1954, с. 69—77.
5. Головкин Н. А. Физические и биохимические
процессы в мясе во время его охлаждения и хранения.
Процесс окоченения, расслабления и созревания мяса.—
«Труды Ленинградского технол. ин-та холодильной
пром-сти», т. XIV. М.—Л., Госторгиздат, 1956, с. 157—
177.
6. Г о л о в к и н Н. А. Производство охлажденного
мяса. Автореф. дис. на соиск. учен. степ, д-ра техн. наук.
Л., 1953.
7. Г о л о в к и н Н. А. Рациональный метод
охлаждения мяса. Науч.-произв. конф. по проблемам
холодильной техники в системе пищевой пром-сти, современному
отеч. и зарубеж. холодильному оборудованию.
Московский дом науч.-техн. пропаганды им. Дзержинского,
1956.
8. Аналитическое исследование технологических
процессов обработки мяса холодом. Под ред. Н. А. Голов- '
кина, П. П. Юшкова, М., ЦНИИТЭИ МММП СССР,
1970.
9. Лозин а-Л озинский Л. К. Очерки по
криобиологии, Л., «Наука», 1972.
10. Головкин Н. А., Першина Л. И.
Посмертные механо-химические изменения и их роль при
консервировании рыбы холодом.— «Труды НИИМРП,
ВНИРО», т. I, вып. 2. Л., 1961, с. 3—100.
П.Головкин Н. А., Крайнова Л. С.
Изменения макро- и микроэлементов в мышцах рыб при
хранении.— «Известия вузов. Пищевая технология»,
1970, № 5, с. 83—87.
12. Применение температур, близких к криоскопическим,
для удлинения сроков хранения свежей рыбы.
«Экспресс-информация», сер. 3, вып. 4. М., ЦНИИТЭИ
МРХ СССР, 1972.
13. Г о л о в к и н Н. А., М а с л о в а Т. В., С к о -
моровская И. Р. Рыба глубокого охлаждения.
М., ЦНИИТЭИ МРХ СССР, 1972.
14. Г о л о в к и н Н. А., Семенов Б. Н. К вопросу
холодильной обработки тунца с применением
подмораживания. Калининград, АтлантНИРО, 1970.
15. Головкин Н. А., Н о з д р у н к о в а И. Р.,1
Ш а г а н О. С. Переохлажденное мясо. М., ЦИНТИ-1
пищепром, 1966.
16. G о 1 о v k i n N. Storage of Food Products at
Temperatures Close to the Cryoscopic Point. Proceedings of
the 2 nd. International Congress of Food Science and
Technology. Warszawa, Poland, 1966.
17. Шеффер А., Шишкина Н., Белоусов А.
Сверхбыстрое охлаждение и его влияние на качество
мяса.—«Мясная индустрия», 1973, № 4, с. 20—23

664.951.037.5
Электронномикроскопические исследования мышечной ткан рыбы в процессе
хранения при близкриоскопической температуре
Доктор техн. наук, проф. Н. Л. ГОЛОВКИН, 3. Ю. ЮНУСОВА, Н. А. ГОРДЕЕВА
Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
Электронномикроскопические исследования
мышечной ткани применительно к хранению
пищевых продуктов при различных условиях
проводились рядом авторов [1—4].
Цель настоящих исследований — установить
взаимосвязь структурной организации
митохондрий и изменений ультраструктуры
мышечной ткани рыбы в процессе хранения при —2° С
после ее подмораживания.
Хорошо изученная структурная организация
митохондрий и локализация на их внутренних
и внешних мембранах некоторых мышечных
ферментов позвляют выбрать последние тестом
при электронномикроскопических
исследованиях [5—8].
Под влиянием температуры и сроков хранения
мембраны структур элементов (органелл) могут
разрушаться, локализованные в них ферменты
освобождаться и оказывать влияние на
дальнейший ход биохимических процессов.
Результаты электронномикроскопического
изучения ультраструктуры на примере тонких
и толстых протофибрилл позволяют судить об
изменениях основных сократительных белков
актина и миозина [4, 9, 10].
Исследование методом электронной
микроскопии мышечной ткани сома проводили в процессе
хранения при — 2° С после подмораживания
при —28, —17 и — 2° С. Использовался
электронный микроскоп JEM-7.
Для сравнительной оценки проводили
наблюдения при низкой положительной
температуре хранения рыбы B° С).
На рис. а показан ультратонкий срез из
мышцы, взятой немедленно после умерщвления
рыбы.
Митохондрии округлой и овальной формы
с хорошо выраженной трехслойной мембранной
структурой. Митохондрии овальной формы
имеют достаточно плотно упакованные кристы,
а округлой формы — меньшее число крист.
Очевидно, митохондрии с достаточно плотно
упакованными кристами единичны, поскольку
объектом исследования был малоподвижный вид
рыб [11].
Саркомеры мышц имеют строго
упорядоченное расположение со всеми входящими в них
элементами: отчетливо видны /, Л-диски,
хорошо выражена г-линия. В области Л и /-дисков
видны правильно расположенные тонкие и
толстые протофибриллы и поперечные мостики
между ними. Хорошо выделились элементы триад (Т).
Саркоплазма относительно прозрачна, с
единичными нитями. Мелкие гранулы на этих
нитях могут соответствовать рибосомам.
Полученные данные согласуются с
результатами других авторов [4, 11]. Ультраструктура
поперечно-полосатых мышц сходна, структура
саркомеров правильная. Митохондрии
располагаются на периферии мышечных волокон под
сарколеммой, чаще всего в области /-дисков.
На рис. б представлены срезы мышечной
ткани рыбы, предварительно подмороженной при
—28° С на 5 сутки хранения при —2° С.
Из рис. б видно, что мембранная структура
митохондрий сохраняется, внутреннее содержимое
не утратило структуры, видны кристы и
небольшие их фрагменты. Не наблюдается набухания
митохондрий, их размеры и формы сохраняются.
Ультраструктура выявлена с четкими
элементами саркомера: у, Л-диски, z-линия. Тонкие
и толстые протофибриллы правильно
расположены, элементы саркотубулярной сети (СТС)
и системы триад правильной формы.
При хранении рыбы в течение 12 суток (рис. в)
также сохраняется структурная организация
митохондрий. Видно расположение крист,
размеры слегка увеличены, что указывает на
незначительное набухание. Ультраструктура имеет
тот же характер, что и при хранении рыбы в
течение 5 суток.
Наблюдения после подмораживания рыбы при
—17° С, выполненные на 7 сутки хранения при
—2° С (рис. г), показали, что элементы
саркомера выявлены, но упорядоченное расположение
несколько нарушено. Тонкие протофибриллы
фрагментируются либо теряют правильный
линейный характер. Каналы и цистерны СТС и
Т-системы слегка расширены.
При хранении рыбы в течение 14 суток (рис. д)
ультраструктура изменяется в большей мере.
Тонкие протофибриллы видны с трудом, в
основном как фрагменты, мембранные элементы
расширены, каналы выпрямлены. Толстые про-
7

Продольный срез мышечной ткани:
а —в парном состоянии (через 20 мин. после убоя); б — после 5 суток хранения при
—2°С с предварительным подмораживанием при— 28°С; в —после 12 суток хранения при
—2° С с предварительным подмораживанием при—28° С; г —после 7 суток хранения при —2° С
с предварительным подмораживанием при —17° С; д — после 14 суток хранения при —2° С
с предварительным подмораживанием при —17° С; е — после 5 суток хранения при —2° С в
переохлажденном состоянии; ж — после 12 суток хранения при —2° С в переохлажденном состоянии
и нарушения переохлаждения; з — после 7 суток хранения при 2° С.

тофибриллы местами прерывисты. При
умеренном подмораживании и длительном хранении
образуются довольно крупные кристаллы льда,
которые, по-видимому, оказывают влияние на
структурные изменения.
Хранение рыбы в переохлажденном
состоянии при —2° С (без образования льда) в течение
5 суток (рис. ё) характеризуется сохранностью
округлой формы митохондрий и незначительным
фрагментированием внутреннего их содержимого.
Хранение при —2° С не оказывает
существенного влияния на ультраструктуру тканей,
наблюдается правильная ориентация линий.
На 12-е сутки (рис. ж), когда переохлаждение
было нарушено и наблюдалось образование
кристаллов льда, обнаруживается
фрагментация внутреннего содержимого митохондрий, СТС
и Т-системы вытянуты, а также нарушена
правильная ориентация линий.
При температуре 2° С на 7 сутки хранения
рыбы наблюдаются значительные изменения
(рис. з). Как видно из рис. з, все субклеточные
структуры (митохондрии, СТС и Т) потеряли
свою форму и практически о их наличии можно
судить только по месту их локализации. Тонкие
и толстые протофибриллы трудно выявить, они
беспорядочно расположены. Слабо выражена
граница саркомера — 2-линия.
Приведенные электроыномикроскопические
исследования позволяют заключить, что хранение
рыбы в переохлажденном состоянии при —2° С
не влияет на тонкую структуру клетки, тогда
как действие низкой положительной
температуры 2° С приводит к полному разрушению
элементов ультраструктуры. При нарушении
процесса переохлаждения, образовании кристаллов
льда происходят структурные изменения,
показывающие отклонения в расположении тонких
и толстых протофибрилл, образование
фрагментов крист при сохраненной мембранной
.структуре митохондрий.
Быстрое подмораживание при —28° С и
хранение при —2° С не влияет на структурную
организацию митохондрий и ультраструктуру
При определенных температурных условиях
мясная ткань способна выдерживать устойчивое
переохлаждение и может храниться в
переохлажденном состоянии без перехода воды в лед
мышечной ткани. Подмораживание при —17° С
характеризуется фрагментацией элементов
структурного строения мышц. Хранение при
положительной температуре 2° С приводит к
полной деструкции элементов ультраструктуры
и нарушению ориентации всех линий.
Обобщая данные исследований, можно
заключить, что хранение рыбы при —2° С как
в переохлажденном, так и в подмороженном
состоянии резко затормаживает автолитические
процессы. Структурная организация
сохраняется близко к нативному состоянию.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белоусов А. А. Ультраструктура
поперечнополосатых мышц при аутолизе и в условиях протеолиза.
Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. техн.
наук. М., 1969.
2. Пискарев А. И., Дибирасулаев М. А.
Влияние температуры замораживания на
ультраструктурные изменения мышечной ткани после
размораживания.— «Холодильная техника», 1972, № 4, с. 42—44.
3. Greaser M. et а 1. Post-mortern changes in
subcellular Fractions from Normal, Pale, Soft, Exudative
Porcine Muscle. 2. Electron Microscopy.— «Jour. Food
Sci.», 1969, Vol. 34, No. 2, pp. 125—132.
4. Partmann W. Elektronenmikroskopische Ve-
randerungen von Fisch-und Warmbluterfleisch beim
Kuhlen und Gefrieren.— «Kaltetechnik», 1964, Bd.16,
Nr. 11, S. 341—345.
5. Ленинджер А. Митохондрия. М., «Мир», 1966.
6. Gubmann M., Tappel A. Pyruvate and
Alanine Metabolism in Carp Liver Mitochondria.— «Arch.
Biochem. and Biophys.», 1962, Vol. 98, No. 3, pp. 502 —
515.
7. T a p p e 1 A. Cryobiologv Acad. Press. London.—
New-York, 1966 p. 163.
8. D e D u v e C. et a 1. Distribution of enzymes
between subcellular fractions in animal tissues. In
«Advances in Enzymology». Interscience Pub., New-
York, 1962, No. 24, p. 291.
9. Partmann W.— «Fleischwirtschaft», 1968, Bd. 48,
Nr. 10.
10. Marvin H. e t a 1. Electron Microscopy of
Myofibrils.— «Jour. Food Sci.», 1967, Vol. 32, No 4, pp. 386—
389.
11. Рижамадзе Н. А. Электронномикроскопическое
исследование ультраструктуры поперечно-полосатого
мышечного волокна некоторых морских и
пресноводных рыб. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд.
техн. наук. Л., 1970.
[1—5]. Установлено, что в мясе, находящемся
в переохлажденном состоянии при температуре
—2° С, биохимические процессы замедляются
и срок хранения его удлиняется в 2 раза по
637.5.037.1
Влияние льдообразования после переохлаждения
на качество мяса
Доктор техн. наук, проф. Н. А. ГОЛОВКИН, Л. А. КОРЖЕМАНОВА
Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
2 Холодильная техника № 7
9

сравнению с принятым в промышленности
методом хранения в охлажденном состоянии.
В связи с возможностью хранения мясных
полутуш в переохлажденном состоянии
возникла необходимость в определении изменений,
возникающих в мышечной ткани при нарушении
переохлаждения и образовании кристаллов
водного льда, а также изменений, происходящих
при замораживании переохлажденного мяса.
Учитывая, что характер
кристаллообразования в мышечной ткани в значительной степени
обусловлен развитием посмертных процессов,
нами производилось искусственное нарушение
переохлаждения некоторых образцов через
различные сроки холодильного хранения при
—2° С. В те же сроки замораживались другие
переохлажденные образцы мяса при
температуре воздуха —18° С.
Отрицательные температуры приводят к
физико-химическим изменениям белковых веществ
клетки, наиболее важными признаками которых
являются изменения растворимости белков, их
вязкости, ультрафиолетовых и инфракрасных
спектров, оптического вращения, сульфгидриль-
ных реагирующих групп, биологической
активности и водоудерживающей способности.
В этой работе в качестве показателей,
характеризующих физико-химические и структурные
изменения мышечной ткани при нарушении
переохлаждения и при замораживании
переохлажденного мяса, использовали: определение
SH-групп спектрофотометрическим методом [5],
АТФ-фазной активности по действию АТФ-азы
актомиозина на АТФ, растворимости актомио-
зина по экстрагируемости раствором Вебера,
сорбционной способности к красителям
количественным колориметрическим методом [6] и
водоудерживающей способности методом
центрифугирования при 2000 g [7].
Объектом исследования служили
полусухожильные мускулы крупного рогатого скота,
взятые от одной туши. Анализы производили
непосредственно после нарушения
переохлаждения или после замораживания образцов по
истечении данного срока хранения их в
переохлажденном состоянии.
Контрольными показателями для оценки
изменений служили данные, полученные для
мышечной ткани, находящейся в переохлажденном
состоянии по истечении того же срока хранения.
Экспериментальные данные представлены на
рис. 1—3.
Из рис. 1 видно, что с нарушением
переохлаждения и при замораживании в мышечной
ткани происходит снижение растворимости
актомиозина и потеря его АТФ-азной активности,
причем количественное изменение этих
показателей зависит от степени развития протекающих
6 8 12 15 18
Cpo/f хранения, сутки
21 24
Рис. 1. Изменения АТФ-азной активности и
растворимости актомиозина мяса при нарушении переохлаждения
и замораживании после различных сроков хранения в
переохлажденном состоянии:
0 О — переохлажденное мясо; Д Д — мясо
после нарушения переохлаждения; ? ?—мясо после
замораживания.
в переохлажденной ткани автолитических
процессов. От глубины их развития зависят и
гидрофильные свойства мышечной ткани.
На рис. 2 показано изменение
водоудерживающей способности. Уменьшение
растворимости актомиозина и в связи с этим падение влаго-
удерживающей способности мышечной ткани
вызывается [8] не денатурационными изменениями,
а агрегацией белковых молекул, происходящей
под влиянием кратковременного воздействия
отрицательных температур.
На понижение водоудерживающей
способности влияют и структурные изменения мышечной
ткани, связанные с переходом воды в лед.
О структурных изменениях судили по
сорбционной способности мышечной ткани к красителям,
представленной на рис. 3.
Из рис. 3 видно, что увеличение
окрашиваемое™ клеток зависит от степени их
повреждения. Повышение окрашиваемое™ объясняется
усилением активности аминных и карбоксильных
групп. Под влиянием отрицательных температур
и происходящих при этом изменений
разрываются дисульфидные и другие связи, что
сказывается на изменении сорбционной
способности. На рис. 3 показано поведение SH-rpynn,
при этом их количественные изменения, так же
как и изменения сорбционной способности,
зависят от сроков хранения мяса в
переохлажденном состоянии.
Согласно проведенным исследованиям, при
нарушении переохлаждения и замораживании наи-
10

I
1
18
t
^
^
1
О
6 9 12 If 18
Срок хранения, с у тип
zi гч
Рис. 2. Изменение водоудерживающей способности мяса
при нарушении переохлаждения и замораживании после
различных сроков хранения в переохлажденном
состоянии (обозначения см. рис. 1).
1Z W 18 21 Z4
Срок хранения, сутки
Рис. 3. Изменения сорбционной способности и SH-rpynn
мяса при нарушении переохлаждения и замораживании
после различных сроков хранения в переохлажденном
состоянии (обозначения см. рис. 1).
большим изменениям подвергается мясо,
находящееся в состоянии окоченения,
наименьшим — в ферментированном.
Суммируя результаты исследований, можно
сделать вывод о том, что переохлажденное мясо,
выведенное из этого состояния с образова- 3.
нием в ткани некоторого количества льда,
претерпевает изменения, но эти изменения
значительно меньше происходящих в мясе,
хранившемся в переохлажденном состоянии и затем 4
подвергнутом замораживанию.
Таким образом, мясо, хранившееся в
переохлажденном состоянии, в случае нарушения
переохлаждения в парном или
ферментированном состоянии с образованием некоторого
количества кристаллов льда не претерпевает
значительных изменений и может быть
рекомендовано для дальнейшего хранения при
температуре —2° G в подмороженном состоянии. 6.
В случае замораживания переохлажденное
мясо претерпевает большие изменения. При
необходимости его замораживания состояние рас- п
слабления является наиболее благоприятным. '•
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Головкин Н. А., Чернышев В. М., Не- 8.
бренчина Е. А. К вопросу хранения мяса в
переохлажденном состоянии. — «Мясная индустрия»,
1970, № 10, с. 38—40.
Головкин Н. А., Чернышев В. М., Не-
бренчина Е. А. О глубине и устойчивости
переохлаждения растительной и животной ткани.—
«Холодильная техника», 1970, № 6, с. 22—24.
Коржеманова Л. А., Озерова Н. В.
Исследование некоторых биохимических процессов,
протекающих в мясной ткани в переохлажденном
состоянии.— «Сборник трудов студенческого научного
общества ЛТИХП», Л., 1973.
Коржеманова Л. А. Биохимические процессы,
протекающие в охлажденном и переохлажденном
мясе.— Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума
«Холодильная обработка и хранение скоропортящихся
продуктов при близкриоскопических температурах»,
Л., 1973.
Головкин Н. А., Коржеманова Л. А.
Изменение сульфгидрильных групп при хранении
мяса в переохлажденном состоянии.— «Мясная
индустрия», 1973, № 5, с. 32—34.
Браун А. А., Иванов М. Ф. Витальная
окраска поперечно-полосатой мышечной ткани в
различных экспериментальных условиях.— «Архив анатомии»,
1933, № 12, с. 3—26.
Головкин Н. А., Першина Л. А. Посмертные
механохимические изменения и их роль при
консервировании рыбы холодом.— «Труды НИИМРП», 1961,
№ 1, с. 32—33.
Connell J.— «J. Sci. Food Agric», 1960, No. 11,
pp. 515—519.
2*

Всесоюзный симпозиум «Холодильная обработка
и хранение скоропортящихся продуктов при близкриоскопических температурах
С 10 по 12 мая 1973 г. в г.
Ленинграде Государственным комитетом
Совета Министров СССР по науке и
технике, Комитетом по холодильной
технике и технологии Центрального
Правления НТО пищевой
промышленности и Ленинградским
технологическим институтом холодильной
промышленности был проведен Всесоюзный
симпозиум по холодильной обработке
и хранению скоропортящихся
продуктов при близкриоскопических
температурах.
На симпозиуме присутствовали
134 человека, в том числе
представители семи министерств и
руководящих организаций, 15 высших и средних
учебных заведений, 13
научно-исследовательских организаций. В работе
симпозиума приняли участие 10
докторов наук, 50 кандидатов наук. На
пяти заседаниях было прочитано и
обсуждено 44 доклада.
Целью симпозиума было
обсуждение результатов выполненных
исследований и промышленного применения
метода холодильной обработки и
хранения скоропортящихся пищевых
продуктов при близкриоскопических
температурах.
На симпозиуме обсуждалась
эффективность сохранения мяса и
растительных продуктов. Применение
указанных температур для хранения
рыбы было обсуждено на семинаре,
проведенном в 1971 г. Всесоюзным научно-
исследовательским и
конструкторским институтом механизации рыбной
промышленности (НИКИМРП) в
Ленинграде.
Вопросом изучения сохранения
пищевых продуктов при температурах —
—2=^=0,5° С все более интересуются
различные ВУЗы и НИИ страны.
Фундаментальные исследования в
этой области проводятся в течение
последних 20 лет в Ленинградском
технологическом институте
холодильной промышленности под руководством
профессора Н. А. Головкина. За
разработку теории и практики
холодильного консервирования пищевых
продуктов при близкриоскопических
температурах ему была присуждена
Государственная премия СССР за 1972 г.
Эти исследования показали
возможность использования с высоким
экономическим эффектом
близкриоскопических температур для хранения и
перевозок рыбы, говяжьего мяса, мяса
птицы, зимних сортов яблок и дынь.
На заседаниях, посвященных
действию близкриоскопических
температур на продукты животного
происхождения, особый интерес вызвали
сообщения по следующим вопросам:
изучение биохимических процессов,
протекающих в подмороженном и
переохлажденном мясе и изменений состояния
мышечной ткани при нарушении
переохлаждения; окисление миоглобина и
изменение цвета мяса в газовых средах
при различных давлениях и
температурах хранения; гистологические
изменения подмороженного мышечного
волокна; изменения мышечных белков,
карбонильных соединений, летучих
ароматических веществ в мясе птицы;
влияние состояния мяса перед
замораживанием на изменение его пищевой
ценности при длительном хранении.
Были представлены результаты
исследований по изменению свободных
аминокислот, летучих жирных кислот
и некоторых физико-химических
параметров слабосоленого мяса в
указанной зоне температур.
Показаны пути использования
таких современных методов, как
электронная микроскопия и
микроспектральный лазерный анализ для
исследования мышечной ткани при
воздействии отрицательных температур.
Выявлена целесообразность применения
спиновой протонной релаксации для
изучения состояния воды в пищевых
продуктах животного происхождения.
Исследования тепло- и массообмен-
ных процессов, проведенные на основе
аналитических расчетов, позволили
получить достаточно надежные
рекомендации для производства.
На заседаниях, посвященных
вопросу действия близкриоскопических
температур на пищевые продукты
растительного происхождения, были
представлены доклады по термографическим
исследованиям, изучению изменений
органических кислот и Сахаров, а
также электрических характеристик
картофеля, лука, моркови, яблок
зимних сортов. Доказана возможность
хранения яблок зимних сортов при
температуре —2-^0,5° С
Ряд работ показал возможность
использования более низких по
сравнению с применяемыми температур для
хранения капустных овощей,
фруктовых пюре, персиков, айвы, лука,
картофеля и сахарной свеклы.
Представляют интерес
исследования, проводимые в институте народного
хозяйства им. Г. В. Плеханова,
которые показали в большом
производственном масштабе возможность
успешного сохранения лука и капусты
при температурах ниже криоскопи-
ческой.
В ряде институтов разрабатываются
теплофизические основы хранения
плодов и овощей. Дана оценка
технических средств поддержания
технологического режима в камерах хранения
растительных продуктов, показана
необходимость реконструкции
оборудования и системы распределения воздуха
в камерах для создания более
рациональных условий хранения.
Предложенный способ можно
внедрить в промышленность без особых
капитальных затрат, при этом
получается значительный экономический
эффект.
По материалам заслушанных
докладов развернулась широкая дискуссия,
показавшая возросший интерес к
обсуждаемой проблеме.
Как отметили участники дискуссии,
доклады отличались высоким научным
уровнем, исследования осуществлялись
с помощью современных методов и
установок, с использованием новейшего
отечественного и зарубежного
оборудования.
Представленные результаты
исследований биохимических,
биофизических, физико-химических и теплофизи-
ческих процессов, происходящих в
продуктах, и последующее обсуждение
материалов докладов показали, что
понижение температур хранения до
близкриоскопических и частичное
кристаллообразование, происходящее при
этом, не вносят существенных
изменений, нарушающих нормальное течение
процессов, а лишь замедляет развитие
их во времени.
Удлинение сроков хранения
пищевых продуктов в 2—2,5 раза и
сохранение их высокого качества
способствовали тому, что данный способ
обработки находит все более широкое
применение для хранения различных
пищевых продуктов, что было отмечено
выступившими представителями
хозяйственных организаций и
промышленных предприятий.
Симпозиум принял развернутое
решение, в котором подчеркнул
перспективность нового метода хранения;
необходимость расширения и
углубления исследований влияния температур
охлаждения, близких к криоскопичес-
ким, переохлаждения и частичного
подмораживания на пищевые продукты
животного и растительного
происхождения в целях дальнейшего
расширения ассортимента пищевых продуктов,
подлежащих хранению при близкрио-
12

скопических и субкриоскопических
температурах, включая кулинарные
изделия, полуфабрикаты, различные
гарниры и др.
Симпозиум рекомендовал включать
в план внедрения достижений науки и
техники задания по холодильной
обработке, транспортировке и
хранению мяса при близкриоскопических
температурах для последующей
промышленной переработки, а также
организовать широкую
производственную проверку эффективности
производства, перевозок и розничной
торговли подмороженным мясом; провести
широкую опытную проверку
эффективности хранения растительных
продуктов (в первую очередь яблок зимних
сортов) при близкриоскопических
температурах.
Предложено предусматривать во
вновь строящихся, реконструируемых
и проектируемых холодильниках
камеры для хранения продуктов при
близкриоскопических температурах, с
воздушными или смешанными
системами охлаждения и с автоматическим
контролем и регулированием
технологического режима.
Принято решение опубликовать
материалы симпозиума.
Активное участие представителей
министерств, * организаций, НИИ,
ВУЗов и предприятий страны в работе
симпозиума показало научную и
хозяйственную важность обсуждаемой
проблемы — применение нового
холодильного режима обработки и
хранения скоропортящихся продуктов.
621.565.59:629.12
Холодильное оборудование нового рыбоморозильного траулера «Прометей»
А. В. КАН
Министерство рыбного хозяйства СССР
В начале 1973 г. в состав действующего флота
рыбной промышленности вступил новый
крупный рыбоморозильный траулер «Прометей»
(рис. 1). Это судно, с неограниченным районом
плавания, является головным в большой серии
судов, строительство которых ведется в
настоящее время на судостроительной верфи в
г. Штральзунде (ГДР).
Суда типа «Прометей» по своим технико-
экономическим показателям значительно более
совершенны, чем суда предыдущей серии типа
«Атлантик». Они обладают лучшими море-
Рис 1. Рыбоморозильный траулер хПрометей».
ходными качествами, имеют более
совершенную промысловую схему]— «дубль», большую
грузовместимость рефрижераторных трюмов,
а также производительность морозильных и ры-
бомучных установок. Расширен ассортимент
выпускаемой рыбопродукции. Основные
технологические процессы механизированы. Уровень
автоматизации судов значительно выше.
Основные технические данные траулера «Прометей»
Длина максимальная, м 102,0
Ширина максимальная, м 15,2
Водоизмещение в полном грузу, т 5200
Дедвейт, т 2000
Скорость хода, узлы 14,7
Мощность главного двигателя, л. с 3600
Объем рефрижераторных трюмов, м3 1850
Количество жилых мест 90
Холодильные установки предназначены для
следующих целей:
охлаждение выловленной рыбы (90 т/сутки)
и хранение ее в охлажденном состоянии до
дальнейшей обработки;
замораживание рыбы и рыбопродукции (до
60 т/сутки за 23 ч);
поддержание в двух рефрижераторных трюмах
общей емкостью 1850 м3 температуры —28° С;
охлаждение вырабатываемой кормовой
рыбной муки от 80—85° С до 20—25° С (до 12
т/сутки);
13

поддержание комфортных условий в летнее
время в жилых, общественных и служебных
помещениях судна;
охлаждение воздуха в четырех провизионных
кладовых.
Выработка холода обеспечивается тремя
самостоятельными, не связанными друг с другом,
холодильными установками: производственной,
для кондиционирования воздуха и
провизионной.
Общая холодопроизводительность всех
установленных компрессоров и компрессорных
агрегатов 1073 тыс. раб. ккал/ч, что на 42% больше,
чем на траулерах типа «Атлантик».
Производственная холодильная установка
Производственная холодильная установка
оснащена винтовыми компрессорными
агрегатами S3-800 *, работающими на фреоне-22.
Винтовой компрессорный агрегат включает
винтовой компрессор S3-800/I с часовым
описанным объемом 770 м3/ч при частоте вращения
2940 об/мин, с автоматическим плавным
регулированием холодопроизводительности от 100
до 10%; электродвигатель компрессора
мощностью, подбираемой в зависимости от
проектируемого режима работы компрессора;
горизонтальный маслоотделитель емкостью 430 л;
маслоохладитель -1 поверхностью охлаждения
22 м2, емкостью 66 л масла; масляный фильтр
емкостью 17,5 л; всасывающий фильтр
холодильного агента; гидравлический насосный агрегат
с номинальным давлением 50 кгс/см2; насосный
агрегат смазочного масла производительностью
100 л/мин; контрольно-измерительные приборы
и приборы защиты и регулирования.
Конденсаторы, линейные ресиверы и
маслоохладители охлаждаются водой, подаваемой от
центрального трубопровода забортной воды.
Конденсаторы и рассольный испаритель ко-
жухотрубного типа. Трубки этих аппаратов
изготовлены из специальной латуни с
накатными ребрами, трубные решетки стальные.
Компрессорные агрегаты и основные
аппараты (конденсаторы, испарители, ресиверы и
теплообменники) размещены в отдельном
помещении, примыкающем к машинному отделению
судна.
Установка работает по безнасосной схеме
циркуляции холодильного агента (за
исключением плиточного морозильного аппарата).
Высокий уровень автоматизации обеспечивает
ее эксплуатацию без постоянной вахты в
течение 16 ч. Система автоматики включает защиту
* На последующих судах этой серии будут
устанавливаться агрегаты S3-900.
установки от недопустимого повышения
давления нагнетания, понижения давления
всасывания, чрезмерного повышения температуры
нагнетаемых паров, превышения допустимого
уровня жидкого холодильного агента в сосудах и
аппаратах, нарушения режима смазки
компрессоров, прекращения подачи охлаждающей воды.
Автоматически регулируется подача жидкого
холодильного агента в охлаждающие приборы,
температура в охлаждаемых помещениях,
холодопроизводительность компрессоров.
Показания основных приборов вынесены на
центральный пульт управления (ЦПУ) судна,
где они фиксируются печатающим устройством
и где расположена мнемосхема установки.
Для контроля за утечками фреона-22 в ЦПУ
установлен прибор (изготовленный на ФЕБ
Комбинате «Месс унд Регельунгстехник» в
г. Дессау), сигнализирующий о наличии
пропусков фреона в помещениях. Показания
отбираются в 10 точках, из которых две
расположены в рефрижераторном машинном
отделении, две — в конвейерных морозильных
аппаратах, две — в морозилках для крупной рыбы,
одна — в плиточном морозильном аппарате,
две — в грузовых трюмах и одна — в
помещении технологического цеха судна.
Изготовителем и поставщиком основного
холодильного оборудования является народное
предприятие «Кюльавтомат» в г. Берлине.
Производственная холодильная установка
судна соответствует современному техническому
уровню. Основные технические параметры,
указанные в проекте, подтверждены проведенными
приемными испытаниями установки.
Принципиальная схема распределения холода
по потребителям показана на рис. 2.
Производственная холодильная установка в
свою очередь делится на две независимые друг
от друга установки: комбинированную,
обслуживающую морозильные аппараты и трюмные
воздухоохладители, и предварительного
охлаждения рыбы.
Комбинированная
холодильная установка обслуживает два
конвейерных воздушных морозильных аппарата
непрерывного действия LBH31,5
производительностью по 25 т/сутки в тропических условиях
и 30 т/сутки в умеренных широтах, плиточный
морозильный аппарат КН производительностью
4,3 т/сутки, две камеры замораживания крупной
рыбы производительностью по 1 т/сутки, два
воздухоохладителя, охлаждающих воздух в
грузовых трюмах.
Установка включает пять винтовых
компрессорных агрегатов S3-800 (№ 1, 2, 3, 4, 5),
работающих по схеме двухступенчатого сжатия и
одноступенчатого дросселирования холодильного
14

Система непосред-
cm бен но го
охлаждения (F-2Z)
Рассольная
система
Рис. 2. Схема распределения холода по потребителям:
. система непосредственного охлаждения (фре-
он-22); — рассольная система; / — бункеры
предварительного охлаждения рыбы, потребность в холоде
Q = 296100 ккал/ч; 2 — плиточный морозильный аппарат,
Q = 30000 ккал/ч; 3 — конвейерные морозильные
аппараты LBH31,5, Q = 144500 ккал/ч; 4 — морозильные
аппараты для крупной рыбы, Q — 20000 ккал/ч; 5 —
воздухоохладители трюмов, Q = 72 000 ккал/ч; 6 —
охладитель пресной воды, Q = 9100 ккал/ч; 7 —- винтовые
компрессорные агрегаты S3-800; 8 — рассольный
испаритель; 9 — рассольный насос.
агента. Компрессор № 1 работает в качестве
ступени высокого давления, а компрессоры № 2,
3, 4 и 5 в качестве ступени низкого давления.
При уменьшении тепловой нагрузки
автоматически регулируется холодопроизводительность
компрессора ступени в. д. и одного из
компрессоров ступени н. д.; при дальнейшем
уменьшении последовательно выключаются остальные
компрессоры ступени н. д.
В случае неисправности компрессора № 1 в
качестве ступени в. д. может работать
компрессор № 2.
Подобная разветвленная схема, работающая
на фреоне-22, в судовых условиях применена
впервые, что, естественно, вызвало трудности
при ее наладке и регулировании в процессе
сдачи судна.
Холодопроизводительность комбинированной
холодильной установки составляет при
температурах кипения —43° С и конденсации 38 и 33° С
соответственно 467000 и 475000 ккал/ч.
При отсутствии потребности в холоде для
замораживания рыбы охлаждение грузовых
трюмов осуществляется одним компрессором № 2,
который в этом случае работает по
одноступенчатой схеме. Его производительность при
температурах кипения —39° С и конденсации 38 и
33° С соответственно 76200 и 80250 ккал/ч.
Резервным для компрессора № 2 является
компрессор № 1.
В соответствии с проектными режимами
работы компрессорных агрегатов в
компрессорах № 1 и 2 установлены электродвигатели
мощностью по 190 кВт, а в компрессорах № 3,
4 и 5 — по 75 кВт.
Кроме винтовых компрессорных агрегатов,
в состав комбинированной холодильной
установки входят два кожухотрубных конденсатора
поверхностью охлаждения по 150 м2; ресивер
жидкого холодильного агента емкостью 630 л;
переохладитель жидкого холодильного агента
поверхностью охлаждения 25 м2;
теплообменник поверхностью охлаждения 0,12 м2 для
возврата масла из переохладителя; теплообменник
поверхностью охлаждения 2,2 м2 для системы
грузовых трюмов; смесительная труба,
заменяющая промежуточный сосуд, емкостью 30 л;
отделитель жидкости, теплообменник и насос
(типа С1/4 производительностью 2—5 м3/ч)
холодильного агента для плиточного морозильного
аппарата; фильтры-осушители и
воздухоотделитель.
Конвейерные морозильные агрегаты LBH31,5
описаны ранее *. Аппарат КН — обычный
горизонтальный плиточный аппарат с 13 плитами,
вмещающий 48 противней и внутренними
размерами 800 X 250 X 60 мм. Крупная рыба
замораживается в специальных камерах, где она
находится в подвешенном состоянии и
обдувается холодным воздухом.
Система охлаждения трюмов (рис. 3)
воздушная с продуванием воздуха через груз снизу
вверх. Охлажденный воздух подается под
решетки в трюмах и забирается в верхней части
твиндеков. Палуба между трюмами и твиндека-
Тс с с с л
ш
IV
fra°J&ooiJ^ac3c^aooc^B.C3i=ii4E3c
Г VT^TTI
аЯ^та-Э^сзЕ^
Рис. 3. Схема воздушного охлаждения грузовых трюмов
траулера «Прометей»:
/ — твиндек № 1; // — трюм № 1; /// — твиндек № 2;
IV — трюм № 2; 1 — воздухоохладитель № 1;
2—воздухоохладитель № 2.
* Флюгель Э. И. Современные установки ГДР для
замораживания рыбы и других пищевых продуктов.—
«Холодильная техника», 1972, № 2, с. 9—12.

ми решетчатая. Температура воздуха в трюмах
и твиндеках поддерживается на уровне —28е С.
Два воздухоохладителя непосредственного
охлаждения расположены над рефрижераторными
трюмами. Каждый воздухоохладитель
обслуживает один трюм. При малых тепловых нагрузках
возможна работа одного воздухоохладителя на
два трюма.
Воздухоохладители имеют поверхность
охлаждения 347 м2 каждый. В них установлены по
четыре осевых вентилятора производительностью
по 6000 м3/ч.
Размещение обоих воздухоохладителей в
одном изолированном помещении позволяет
поочередно оттаивать их без отепления трюмов и
свободно обслуживать в процессе эксплуатации
и ремонтировать вентиляторы, электродвигатели
и терморегулирующие вентили.
Той части комбинированной холодильной
установки, которая работает на охлаждение
трюмов, присвоен класс Регистра СССР.
Установка предварительного
охлаждения рыбы предназначена для
охлаждения выловленной рыбы и ее хранения
в четырех бункерах, заполненных охлажденной
забортной водой. Общая вместимость бункеров
54 т воды и около 30 т рыбы. Предварительное
охлаждение забортной воды осуществляется в
одной накопительной цистерне, откуда она
подается в указанные бункеры, а также для
охлаждения шнека рыбной муки. Кроме того,
с помощью этой установки в специальном баке-
охладителе охлаждается пресная вода, которая
используется для глазурования рыбы в двух гла-
зуровочных аппаратах погружного типа.
Установка включает винтовой
компрессорный агрегат S3-800 (№ 6), работающий по схеме
одноступенчатого сжатия с затопленным
испарителем и промежуточным теплоносителем
(рассолом).
Холодопроизводительность составляет при
температурах кипения —10° С и конденсации
38° С 330000 ккал/ч. Температура рассола на
выходе из испарителя —5° С. Установка
охлаждает 135 т/сутки воды от 30 до 0° С и 90 т/сутки
рыбы от 26 до 1° С.
Мощность электродвигателя компрессора № 6
190 кВт.
Кроме винтового компрессорного агрегата,
в состав этой холодильной установки входит
следующее основное оборудование: кожухотрубный
конденсатор поверхностью охлаждения 300 м2;
ресивер жидкого холодильного агента емкостью
400 л; кожухотрубный испаритель поверхностью
охлаждения 300 м2, емкостью со стороны
холодильного агента 1185л и со стороны рассола
500 л; два фильтра-осушителя; теплообменник
для возврата смазочного масла поверхностью
охлаждения 0,16 м2; воздухоотделитель; два
центробежных рассольных насоса
производительностью по 125 м3/ч при 2950 об/мин с
электродвигателями мощностью 30 кВт; два центробежных
рассольных насоса производительностью по
10 м3/ч при 2900 об/мин с электродвигателями
мощностью 0,6 кВт; подогреватель рассола
поверхностью нагрева 2 м2; расширительный
рассольный бак емкостью 780 л; бак-солеконцен-
тратор емкостью 780 л.
Все фреоновые аппараты смонтированы с
компрессорным агрегатом в виде единого блока,
что позволило максимально сократить
протяженность фреоновых трубопроводов и упростить
систему возврата смазочного масла в
компрессорный агрегат.
Холодильная установка системы
кондиционирования воздуха
Холодильная установка системы
кондиционирования воздуха предназначена для
поддержания в летнее время комфортных условий в жилых,
служебных и общественных помещениях судна.
Расчетная температура наружного воздуха
32° С (при относительной влажности 80%),
забортной воды 31° С.
На судне изолированно друг от друга
размещены три автоматические климатические
автономные установки, обслуживающие каждая свою
группу помещений.
Климатическая установка состоит из
кондиционера и холодильной машины. Холодильный
агент фреон-12.
Кондиционер подает в помещения 4000 м3/ч
воздуха, который может быть охлажден до
10° С с относительной влажностью 100% при
температуре засасываемого воздуха от 21 до
38° С относительной влажностью 58% (при тем-1
пературе 38° С). Охлажденный воздух
смешивается с воздухом помещения в специальных
устройствах, расположенных в самих
помещениях. Холодопотребность кондиционера
83500 ккал/ч. кь-м
Холодильная машина включает один
поршневой блок-картерный шестицилиндровый
компрессор W-H3-315 (диаметр цилиндра 75 мм,
ход поршня 100 мм). Холодопроизводительность
компрессора при температурах кипения 5° С,
конденсации 45° С и частоте вращения
950 об/мин составляет 88000 ккал/ч и
регулируется ступенчато B5, 33, 50, 67, 75 и 100%)
путем отключения цилиндров (попарно) и
изменения частоты вращения электродвигателя.
Мощность электродвигателя компрессора
24/30 кВт при 750/1000 об/мин.
16

Кроме компрессора, в состав холодильной
машины входят автоматический маслоотделитель,
кожухотрубный конденсатор поверхностью
охлаждения 20 м2 и воздухоохладитель
поверхностью охлаждения 160 м2.
Провизионная холодильная установка
Провизионная полностью автоматическая
холодильная установка, работающая на фрео-
не-12, предназначена для охлаждения
принимаемой на судно провизии и хранения ее в
продуктовых кладовых.
На судне имеются четыре охлаждаемые
провизионные камеры, в которых поддерживаются
следующие температуры:
Камеры для
мяса и мясных продуктов .... —15°С
молочных продуктов ±0°С
овощей и фруктов 2°С
сухой провизии 8°С
Установка состоит из двух компрессорно-кон-
денсаторных агрегатов, из которых один
работает на охлаждение камеры хранения мяса
и мясных продуктов, а второй — на охлаждение
трех остальных камер.
В каждый компрессорно-конденсаторный
агрегат входят поршневой двухцилиндровый
компрессор НЗ-28 (диаметр цилиндра и ход поршня
60 мм) с двухскоростным электродвигателем
мощностью 3,8/6 кВт и частотой вращения
725/1440 об/мин, автоматический
маслоотделитель, кожухотрубный конденсатор поверхностью
охлаждения 4 м2, приборы контроля,
регулирования и защиты.
Холодопроизводительность одного компрес-
сорно-конденсаторного агрегата при скорости
вращения 1440 об/мин, температурах
конденсации 40° С и кипения —20 и —6° С составляет
соответственно 3620 и 8400 ккал/ч.
Компрессорно-конденсаторные агрегаты
работают в режиме охлаждения продуктов на
высокой частоте вращения электродвигателя, в
режиме хранения — на низкой.
При выходе из строя одного из агрегатов
второй на повышенной частоте вращения
обеспечивает холодом все провизионные камеры,
которые охлаждаются оребренными батареями
и воздухоохладителями непосредственного
охлаждения.
?\/\лллллллллллл/у\лллллл^
Герметичный поршневой фреоновый
одноступенчатый компрессор ПГ 10.
Предназначен для работы на основных
холодильных агентах в составе холодильных
установок, применяемых в предприятиях
торговли, общественного питания и в
системах кондиционирования воздуха.
Холодопроизводительность 10 000 ст. ккал/ч (на
фреоне-22). Работает при частоте вращения
коленчатого вала 3000 об/мин.
3 Холодильная техника № 7
17

621.575.003
Повышение экономической эффективности водоаммиачной абсорбционной
холодильной установки
Канд. техн. наук Р. Л. ДАНИЛОВ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
В. М. ТУРЕЦКИЙ, Г. А. ЯНОВСКИЙ
Опытное конструкторское бюро энерготехнологических процессов химической
промышленности
В настоящее время абсорбционные
холодильные установки находят все более широкое
применение в различных отраслях народного
хозяйства. Это объясняется тем, что
абсорбционные установки работают на тепловой энергии,
в частности на вторичных энергоресурсах, более
дешевых, чем электрическая энергия,
потребляемая компрессионными холодильными
машинами.
Однако при низких температурах кипения
холодильного агента водоаммиачные
абсорбционные холодильные установки имеют небольшой
тепловой коэффициент, что повышает
себестоимость вырабатываемого холода.
Одним из путей увеличения теплового
коэффициента является использование теплоты
дефлегмации для нагрева крепкого раствора.
Для этого дефлегматор-теплообменник
включается в схему абсорбционной установки, как
показано на рис. 1 [1].
j конденсатор
«
&
1
<о
"§
го
55
^J
ti
?>
?|
сз
05 1
Греющий \ fiff^f—^
агент f^-^=. -=ц— I
L , J
Рис. 1. Принципиальная схема включения дефлегматора-
теплообменника:
пары аммиака; —.—.—. крепкий раствор;
— слабый раствор.
Горячий слабый раствор из генератора /
поступает во внутреннюю трубу дефлегматора-
теплообменника 2. Противотоком ему из
абсорбера по средней трубе аппарата движется
холодный крепкий раствор. Пары аммиака с
примесью паров воды поступают после
ректификационной колонны генератора во внутреннюю
трубу дефлегматора-теплообменника также
противотоком крепкому раствору. Образующаяся
флегма самотеком стекает из дефлегматора-
теплообменника в ректификационную колонну,
где орошает ректификационные тарелки. Таким
образом, крепкий раствор нагревается за счет
слабого раствора и теплоты дефлегмации до
более высоких температур, чем при нагреве в
обычно используемом теплообменнике растворов.
При указанной схеме подключения
дефлегматора-теплообменника потери тепла слабого
раствора в окружающую среду исключены, что
также приводит к увеличению теплового
коэффициента установки.
Испытания дефлегматора-теплообменника
проводили на одноступенчатой установке расчетной
холодопроизводительностью 35 тыс. ккал/ч при
температурах кипения холодильного агента
—34° С и конденсации 24,3° С.
В качестве греющего источника использовали
водяной пар с избыточным давлением 3,2 кгс/см2
(/=130° С). Тепловую нагрузку создавали с no-i
мощью циркулирующего хладоносителя —
рассола, который нагревался ТЭНами.
Температуру кипения холодильного агента
поддерживали в пределах — 25,8-.—42,3° С.
Теплота дефлегмации при этих температурах
составляет значительную величину по сравнению
с тепловыми нагрузками основных аппаратов
и существенно влияет на тепловой
коэффициент установки.
Дефлегматор-теплообменник исследовали в
зависимости от температуры входящего крепкого
раствора. Первая серия опытов была проведена
при температурах крепкого раствора на входе
24—26° С, что характерно для режима работы
установки с водяным охлаждением абсорбера
в осенне-зимний период, вторая — при 49,5—
18

55,5° С, что характерно для режима работы
установки с воздушным охлаждением абсорбера
в весенне-летний период.
Анализ результатов опытов показал, что
аппарат производил очистку водоаммиачных
паров до высоких концентраций аммиака. Так,
в первой серии опытов концентрация аммиака
в парах после дефлегматора составляла 0,998—
0,999 кг/кг, во второй — 0,992—0,995 кг/кг.
Таким образом, дефлегматор-теплообменник
оказался эффективным во всем диапазоне
температур входящего крепкого раствора.
Изменение теплового коэффициента в обеих
сериях опытов в зависимости от температуры
кипения холодильного агента показано на рис. 2.
0,500
о,ш
омго
0,380
— r^vJ —
I ^sR
^fcn
-ги
-28
-32
-36
-40 t0,°C
Рис. 2. Зависимость теплового коэффициента от
температуры кипения холодильного агента:
Д — первая серия опытов; ? — вторая серия опытов.
на рис. 3. Незначительное изменение
температуры крепкого раствора во втором элементе
дефлегматора-теплообменника вызвано его
кипением. Различные угл<ы наклона прямой
характеризуют увеличение коэффициента
теплопередачи к кипящему раствору.
т,°с
110
100
эо
80
70
60
50
12 3 4 5 6 7 8
Номер
элемента
3
Рис. 3. Изменение температуры потоков по длине
дефлегматора-теплообменника:
Д — слабый раствор; О — пары аммиака; П — крепкий
раствор.
Как видим, при одинаковых температурах
кипения тепловой коэффициент абсорбционных
холодильных установок во второй серии опытов
(охлаждение дефлегматора оборотной водой)
оказался на 30—40% ниже. Величину теплового
коэффициента определяли, как указано в
работе [2].
Для расчета теплового баланса установки
измеряли: температуры потоков на входе и
выходе из всех аппаратов установки, расход
охлаждающей воды, греющего пара и слабого
водоаммиачного раствора, а также давления
на высокой и низкой сторонах установки.
Количество циркулирующего аммиака
устанавливали по внешнему и внутреннему тепловым
балансам конденсатора как аппарата, имеющего
наименьшие потери в окружающую среду.
Конструктивно дефлегматор-теплообменник
был выполнен как элементный трехпоточный
аппарат, состоящий из девяти элементов.
Температуры потоков измеряли на входе из каждого
элемента. Распределение температур по
элементам аппарата в одном из опытов показано
Установка с дефлегматором-теплообменником
устойчиво работала во всем диапазоне
температур кипения холодильного агента. Кипение
крепкого раствора наблюдалось в одном-двух
последних (по ходу раствора) элементах,
паровая фаза была незначительной, режим работы
установки оставался стабильным.
Наибольшую трудность при конструкторских
расчетах представляет определение
коэффициента теплопередачи со стороны дефлегмируемых
паров. В настоящей работе его определяли по
уравнениям, полученным из теплового баланса
дефлегматора-теплообменника:
К а
А,
1 Яг!
\F2 AtR
1 F1 Ata
F2 ' AtR '
где kx — коэффициент теплопередачи между парами и
крепким раствором, ккал/(ч-м2-°С); «
&2 — коэффициент теплопередачи между слабым и
крепким растворами,i ккал/(ч• м2• °С);
qr — теплота, полученная крепким раствором,
ккал/кг;
3*
19

qa — теплота, отданная слабым раствором,
ккал/кг;
qp—теплота дефлегмации, ккал/кг;
/ — кратность циркуляции раствора, кг/кг;
Ft — поверхность теплопередачи со стороны
пара, м2;
F2 — поверхность теплопередачи со стороны
слабого раствора, м2;
Мд — изменение температуры паров, °С;
Д/а — изменение температуры слабого раствора, °С.
Коэффициент теплопередачи между
растворами определяли по методу, указанному в
работе [2]. Полученные величины коэффициентов
теплопередачи между парами аммиака и
крепким раствором хорошо согласуются с
величинами, приведенными в работе [3] для случаев,
когда температура охлаждающей воды
превышает температуру конденсации холодильного
агента.
Зависимость коэффициента теплопередачи меж-
ду парами аммиака и крепким раствором от
линейной скорости паров приведена на рис. 4.
Из графика видно, что коэффициент
теплопередачи с увеличением скорости возрастает.
Технико-экономические расчеты показали, что
использование теплоты дефлегмации для
нагрева крепкого раствора в схеме абсорбционной
холодильной установки дает годовой
экономический эффект 70 тыс. руб. при холодопроизво-
дительности 1 млн. ккал/ч и температуре
кипения холодильного агента — 45° С.
Выводы
- Испытанная схема абсорбционной водо-
аммиачной холодильной установки
характеризуется высоким тепловым коэффициентом при
низких температурах кипения холодильного
агента и рекомендуется для действующих или
проектируемых установок, работающих при
температурах кипения |ниже —10-=—15° С.
ВО
70
60
50
W
о/
Р/
Ы/
0,5 0,6 0,7 и/,м/с
Рис. 4. Зависимость коэффициента теплопередачи между
парами аммиака и крепким раствором от скорости паров.
— Дефлегматор-теплообменник не требует
технического обслуживания и регулировки.
— Установленные значения коэффициентов
теплопередачи между крепким раствором и
парами аммиака облегчают конструктивный
расчет аппаратов такого типа.
— Применение указанной схемы
экономически целесообразно.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Данилов Р. Л. Абсорбционная холодильная
установка. Авторское свидетельство № 245809.—
«Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные
знаки», 1969, № 20, с. 24.
2. Л е в и н Н. И., Ткачев А. Г., Розен-
фельд Л. М. Холодильные машины. М., Пище-
промиздат, 1939.
3. Бадылькес И. С, Данилов Р. Л.
Абсорбционные холодильные машины. М., «Пищевая
промышленность», 1966.
621.36:628.84
Полупроводниковые термоэлектрические батареи
для кондиционирования воздуха
М. Ф. БЯЛЕЛЬДИНОВ, В. А. ЕФИМОВ, Б. С. ЛУПАНОВ, Ю. П. ХОРУНЖИН
Специальное конструкторское бюро полупроводниковых приборов
В настоящее^время в эксплуатации находится
большое количество 'полупроводниковых
термоэлектрических батарей, разработанных и
испытанных в СКВ полупроводниковых приборов.
В различном {сочетании по количеству и
конструктивному оформлению они являются
основой для изготовления кондиционеров»
воздухоохладителей , термостатов.
В зависимости от конструктивных и
технических требований устройства, а также его назна-
20

Таблица 1
рея
Тсрмобата
КР-1
КР-16
КР-1а
КР-2
Число
термоэлементов, шт.
63
63
63
128
Габаритные размеры, мм

термоэлемента
8X13X3,8
8X13X3,8
8x13x3,8
6X10X3,8
термобатареи
240X105X111
240x105x111
240x105x111
100x285x98
Масса, кг
3,4
3,0
3,4
3,8
Наличие
демпфера
+
+
Способ
коммутации
Последовательный
Последовательный
Последовательный
Параллельно-
последовательный
1 Тип

радиатора
Паяный
Паяный
Литой
Паяный
Материал
радиатора
Алюминий АО
Алюминий АО
Силумин
Алюминий АО
Габаритные размеры
радиатора
сз
н
о
о
3
п
50
50
50
се
К
К
сх
К
а
14,5
14,5
14,5
ев
X
К
fcC
17,5
17,5
17,5
К
К
о
0,5
0,5
1,0
0,
О
со
со
со
1,0
1,0
0,9
Примечание. Эффективность полупроводникового вещества z=B,0-s-2,2)-10—31/К.
чения создан ряд термобатарей типа воздух —
воздух (рис. 1), различающихся способами
коммутации, материалами радиаторов и их
конструктивным исполнением (табл. 1).
Термобатареи прошли большую серию
климатических и механических испытаний.
Технические характеристики термобатарей
представлены на рис. 2 и 3.
Технологический процесс изготовления
паяных алюминиевых радиаторов очень трудоемок,
особенно при массовом производстве. В связи
с этим, а также в целях повышения
технико-экономических показателей термобатарей была
разработана технология изготовления литых
радиаторов из силумина (рис. 4). Испытания
показали, что при сохранении термоэлектрических,
теплотехнических и электрических параметров
при тех же входных условиях и расходах воздуха
аэродинамическое сопротивление на холодном
и горячем спаях термобатарей с этими
радиаторами возросло в 1,2—1,6 раза за счет
уменьшения живого сечения и увеличения местных
сопротивлений при конусных ребрах. Однако
эти термобатареи значительно чувствительнее
к ударам с большим ускорением (>20—25 g).
Рис. 1. Термобатарея с паяными радиаторами.
SfS LA
Рис. 2. Технические характеристики термобатареи с
паяными радиаторами:
/ — зависимость холодопроизводительности Q0 от силы
тока /; // — зависимость холодильного коэффициента 8
от силы тока I; 1 — перепад температур воздуха на входе
¦—0° С; расход воздуха на холодных спаях 17,8-10~3 м3/с,
на горячих — 49-Ю м3/с; 2 — то же, соответственно
— 10° С, 17,8-Ю-3 м3/с, 49-10-3 м3/с; 3 — то же,
соответственно— 10° С, 22-Ю-3 м3/с, 49-Ю-3 м3/с; 4 — то же,
соответственно —10° С, 22 • 10~3 м3/с, 36,2 • 10~3 м3/с; 5 —
то же, соответственно —20° С, 22 • Ю-3 м3/с, 36,2 • 10~3 м3/с
21

ml
т\
105\
7S\
10 20 30 90 SOV-WfuVc
Рис. 3. Потери напора Ар в термобатареях с литыми (/)
и паяными B) радиаторами в зависимости от расхода
воздуха V.
Поэтому термобатареи с литыми радиаторами
могут найти применение в устройствах с
невысокими требованиями к механической прочности.
Для таких устройств были разработаны также
термобатареи повышенной эффективности с
паяными радиаторами, но без свинцовых демпферных
пластин. При тех же геометрических размерах
и входных условиях их холодопроизводитель-
ность увеличивается на 10—15%, а масса
уменьшается на 5—10%.
С начала эксплуатации термобатареи
указанных типов имеют достаточно большую
наработку, чтобы с высокой доверительной
вероятностью судить о степени их надежности. Так,
например, термобатареи с паяными радиаторами
и свинцовыми демпферами, установленные в
изделия на одном из объектов, проработали 153 000
батарее-часов без единого отказа. Интенсивность
отказов термобатарей находится в пределах
A,0-7-1,2)-10~5 ч ~х, т. е. одного порядка с
такими радиоэлектронными элементами, как реле,
полупроводниковые триоды и т. д.
Однако в ряде специфических устройств
требуется еще более высокая надежность
термобатарей. Для них была разработана термобатарея
с параллельно-последовательной коммутацией
термоэлементов. Находясь в эксплуатации
с 1963 г., такие термобатареи до сих пор не имеют
отказов.
Для сравнения в табл. 2 даны
эксплуатационные характеристики термобатарей типа воздух —
воздух.
На основе результатов проведенных испытаний
и эксплуатационных данных можно рекомендо-
Рис. 4. Термобатарея с литыми радиаторами.
Таблица 2
СЗ
2в
ft е.
КР-1
КР-16
КР-2
Qo,
Вт
ПО
120
130
Qo
G '
Вт/кг
32,4
37,5
34,2
Qo
B-L.H-
Вт/мз
39300
42900
46400
„__Qo
W
0,55
0,66
0,70
Температура
воздуха, по-
на спаи, К
1 г
323
323
323
1 X
309
309
313
и * |
о о
•? ° °
1
1 • Ю-5
1,5.10-6
0,05-Ю-5
вать дальнейшее применение термобатареи типа
воздух — воздух:
с соотношением расходов воздуха по
холодному и горячему спаям 1 : 3 для устройств
малой холодопроизводительности (нетто до
1400 Вт) или с малым аэродинамическим
сопротивлением объекта охлаждения (до 304 Н/м2),
а также 1:2 — для устройств большой
холодопроизводительности (нетто более 1400 Вт) или
с большим аэродинамическим сопротивлением
объекта охлаждения (более 304 Н/м2);
с рабочим током в пределах 20—30 А для
устройств малой холодопроизводительности или
в случаях, когда нет ограничения по
габаритным размерам, но предъявлены жесткие
требования к потребляемой мощности, и в пределах
40—50 А для устройств большой
холодопроизводительности или с жесткими требованиями к
габаритным размерам, но не ограниченными
требованиями к потребляемой мощности;
с параллельно-последовательным соедине^-
нием термоэлементов для устройств большой
холодопроизводительности в целях повышения
количественных показателей надежности
устройства в целом.
¦

621.565.937.94:66.026
Современные методы крепления труб в трубных решетках
В. М. БРИФ, Г. П. ТКАЧЕНКО
ВНИИПТхимнефтеаппаратуры
Для крепления труб в трубных решетках
теплообменных аппаратов холодильных машин,
нефтехимических установок применяются
различные технологические методы: развальцовка
роликами, соединение энергией взрывчатых
веществ (ВВ), электрогидравлический, обварка
(как правило, в сочетании с одним из
вышеприведенных методов), дорновка и др. Это
объясняется разнообразием конструкций, размеров
трубных соединений и условий эксплуатации
современной теплообменной аппаратуры
(характер среды, рабочие давления и температуры).
Поэтому важное значение имеет правильный
выбор рационального метода крепления труб
для конкретных условий.
ВНИИПТхимнефтеаппаратуры (г. Волгоград)
совместно с ПКБэлектрогидравлики (г.
Николаев), Волгоградским политехническим
институтом и Ленинградским технологическим
институтом им. Ленсовета на снежнянском заводе
«Химмаш» были проведены сравнительные
промышленные испытания крепления
электросварных труб диаметром 13x1,5 мм из стали 20
в трубных решетках из стали 16ГС
холодильников ХК-20М методами развальцовки
роликами с ограничением крутящего момента,
соединения энергией ВВ и электрогидравлическим.
При этом во внимание принималось следующее.
— В настоящее время имеется тенденция
к уменьшению диаметров применяемых труб
в целях снижения массы аппаратов,
приходящейся на единицу поверхности теплообмена.
— Развальцовка труб наружным диаметром
16 мм и менее представляет известные трудности
из-за отсутствия серийного производства
соответствующих развальцовочных машин и
инструмента. Для сварных труб малого диаметра
эти трудности увеличиваются в связи с тем,
что ролик, столкнувшись со сварным швом,
останавливает сепаратор развальцовочного
инструмента. Веретено при этом вращается, не
перемещаясь в осевом направлении, т. е. процесс
развальцовки прекращается. Следовательно,
обычный развальцовочный инструмент для
таких труб неприемлем.
— Высокоэнергетические методы (соединение
энергией ВВ, электрогидравлический) наиболее
целесообразно применять для крепления труб
малого диаметра, так как сокращаются расход
взрывчатых веществ, материала патрончиков
и энергетические затраты, что значительно
снижает себестоимость крепления одной трубы.
Приведенные выше соображения обеспечили
большую степень объективности при
сопоставлении давно известного способа развальцовки
роликами со сравнительно новыми и недостаточно
отработанными высокоэнергетическими
методами крепления.
Трубы диаметром 13 X 1,5 мм обычно крепились
к трубным решеткам пневмодорновкой. Этот
метод высокопроизводительный, но качество
трубных соединений получается очень низкое,
так как размер дорна постоянный, а диаметры
труб и отверстий в трубных решетках
изменяются в широких пределах и для достижения
уплотнения во всех возможных случаях приходится
ориентироваться на предельные размеры.
Измерения и проведенные расчеты показали,
что для обеспечения оптимального качества
соединений внутренний диаметр трубы 13x1,5
после закрепления должен был бы составлять
в 80% случаев 10,4—10,6 мм. Однако для того
чтобы избежать течи при гидроиспытаниях,
в заводской практике все трубы приходится
дорновать до размера 11,2 мм. При этом степень
деформации стенок трубы и размер отверстий
в трубной решетке во много раз превышают
допустимые величины, что, как известно, резко
снижает надежность и долговечность трубных
соединений, нередко приводит к браку из-за
растрескивания концов труб, выпучивания
трубных решеток. Таким образом, пневмодорновка
совершенно не годится для крепления труб
современных теплообменных аппаратов.
В промышленных испытаниях по креплению
труб энергией взрывчатых веществ применяли
параллельную схему подрыва зарядов (рис. 1).
Общее количество взрываемого ВВ не
должно превышать 50 г за один подрыв. Поэтому
крепление 137 концов труб было произведено
за 14 подрывов и заняло 3,5 ч. Одновременный
взрыв нескольких зарядов при малой толщине
трубной решетки B3 мм) не позволял добиться
удовлетворительной плотности трубных
соединений. Течь при гидравлических испытаниях
составляла более 30%.

00,8
Рис. 1. Крепление труб с помощью энергии ВВ по
параллельной схеме:
/ — пучок труб; 2 — заряд ВВ; 3 — трубная решетка;
4 — сборочный стенд; 5 — электродетонатор; 6 —
защитное приспособление; 7 — резиновая пробка; 8 — труба;
9 — резиновая втулка; 10 — изоляционная лента; И —-
пластическое ВВ.
Крепление труб энергией ВВ может быть
усовершенствовано применением
последовательной схемы подрыва зарядов с использованием
инициирующего шнура малого диаметра (рис.2).
Такая схема значительно повышает качество
соединений, так как между каждым взрывом
имеется некоторый интервал времени.
Значительно сокращается количество ВВ, что
позволяет все 137 концов труб крепить за один подрыв,
уменьшая тем самым стоимость и трудоемкость
процесса.
Крепление труб электрогидравлическим
методом проводили на установке «Молния-5М»,
размещавшейся в пролете сборочного цеха, с
использованием патрончиков разового действия
(рис. 3). При этом методе одним импульсом
крепится только одна труба. Одновременный
разряд на два или несколько патронов
недопустили, так как при этом происходит неравно-
Рис. 3. Патрончик для электрогидравлического крепления
труб;
/ — полиэтиленовый корпус; 2 — наполнитель; 3 —
инициирующая проволока.
мерное распределение мощности
высоковольтного разряда, что приводит к некачественному
закреплению труб. Экспериментально было
установлено, что минимальное расстояние между
патрончиками в данном случае должно
составлять не менее трех шагов, т. е. 51 мм в
горизонтальном и вертикальном направлениях.
Была отработана оптимальная схема порядка
установки патрончиков (рис. 4), при которой
трубная решетка закрепляется за 9 переходов
(по 14—15 патронов на один цикл). Время от
начала зарядки конденсатора до получения
разряда составляет 8 с. Технологический узел
установки позволяет в течение этого времени
переместить электрод к следующему патрон-
47)®©®®©]©®®©®®s
©®®©@®Ф®®®®®®
®®®®®®®®®®®@
®®®0®®(р®®®®®®
©©®®©©j®®©©®©
©®ФФ®фф^1Х?)^2)~®Ф<2}
®®®®®®|®®®®@®
Рис. 2. Последовательная схема инициирования
зарядов ВВ:
/ — центрирующая втулка; 2 — заряд ВВ; 3 —
инициирующий шнур; 4 — детонатор.
®®®®®®Ф®®©®®®
®®®®®®Т®®®®®®
®©®®®®Ф®®@®®©
v®®®®®®]®®®®®®>
Рис. 4. Схема порядка установки патрончиков при
электрогидравлическом способе закрепления труб
холодильников ХК-20М на установке «Молния-5М».
24

чику. Таким образом, с учетом времени на
подготовительные работы (зарядка патрончиков,
переходы и т. д.) минимальное время на
крепление одного конца трубы составляет 9,2 с.
Шум при закреплении труб
электрогидравлическим методом несколько меньше, чем при
взрывах ВВ, однако из-за частого повторения
разрядов вредное воздействие на окружающих
значительно сильнее. Поэтому при
использовании этого метода необходимо строить
специальное помещение с надежной звукоизоляцией.
Крепление труб развальцовкой роликами
осложнялось малым диаметром и наличием внутри
трубы продольного сварного шва,
исключавшего возможность применения обычного раз-
вальцовочного инструмента.
На рис. 5 показан разработанный специальный
развальцовочный инструмент. Для устранения
проскальзывания при развальцовке корпус
выполнен ведущим. Обойма с упорным кольцом
и шариками воспринимает осевое усилие,
вызванное разворотом роликов, и снижает силу
трения инструмента о торец трубы.
Предохранение роликов от выпадания путем изменения
формы наружной кромки пазов в корпусе
фрезеровкой, пластическим деформированием и
другими способами, широко применяемое в
настоящее время, оказалось неприемлемым из-за
высокой нагрузки, передаваемой корпусом. Для
этой цели в конструкции применен фонарь с
пружиной. Веретено предохраняется от выпадания
пробкой.
В качестве привода использовали
пневматическую развальцовочную машину ИП 4802,
выпускаемую заводом «Пневмостроймашина»
(г. Свердловск). Частота вращения шпинделя
на холостом ходу была увеличена с 340 до
920 об/мин заменой конических зубчатых колес.
Рис. 5. Развальцовочный инструмент для сварных труб
13X1,5 с ведущим корпусом:
/ — пробка; 2 — веретено; 3 — корпус; 4 — кольцо упор
нее; 5 — обойма; 6 — шарик; 7 — пружина; 8 — фонарь;
9 — ролик.
Величина крутящего момента, передаваемого
на корпус развальцовочного инструмента,
ограничивалась специальной пружинной
кулачковой муфтой и составляла 2,9 кг-м. Для
повышения износостойкости развальцовочного
инструмента его непрерывно принудительно
охлаждали водой из водопроводной сети через трубку-
распылитель, вмонтированную в развальцовоч-
ную машину. Время развальцовки одного
конца трубы составляло 3,5—4 с. Расход
инструмента на развальцовку 1000 концов труб: три
корпуса, одно веретено и два комплекта роликов.
Величину заряда при креплении труб
энергией ВВ, величину высоковольтного напряжения
разряда в генераторе импульсов тока (ГИТ)
при электрогидравлическом методе и величину
крутящего момента при развальцовке роликами
находили по оптимальному внутреннему
диаметру трубы после закрепления diKt
определяемому по формуле:
diK = dv-25 dj>dl2S +(a + 2А5П) + (Д^)д f
где dp— диаметр отверстия в трубной решетке;
«S — толщина стенки трубы до развальцовки;
dt — внутренний диаметр трубы до развальцовки;
а — оптимальная остаточная деформация
отверстия в трубной решетке (для данного случая
а = 0,06 мм);
ASn — уменьшение толщины стенки трубы на
второй стадии процесса развальцовки (при
развальцовке стальных труб Д5ц = 0,0155,
при креплении высокоэнергетическими
методами ASnfs&0y,
(Ad/)^ — увеличение внутреннего диаметра трубы в
результате заполнения материалом трубы
микронеровностей поверхности отверстия
решетки (для труб диаметром 13x1,5 мм
при чистоте обработки отверстий V4
(Adi)R =0,04 мм).
В таблице приведены основные
экономические показатели сравниваемых методов. Как
видим, крепление труб электрогидравлическим
методом дороже, чем энергией взрывчатых
веществ, в основном за счет расходов на
быстроизнашивающиеся конденсаторы. Однако
трудоемкость при применении ВВ по параллельной
схеме выше, чем при электрогидравлическом
методе, вследствие больших потерь времени
на подсоединение к зарядам детонаторов и
инициирующего шнура.
Развальцовка роликами с ограничением
крутящего момента показала наилучшие результаты
как по себестоимости, так и по
производительности. Применение развальцовки вместо дор-
новки позволило исключить отжиг труб,
галтовку их после отжига, разбивку на конус
концов труб. При этом были исключены
значительные потери материала труб из-за растрескивания
4 Холодильная техника № 7
25

Стоимость крепления 1000
концов труб диаметром 13X1,5 мм
I различными методами,
руб.—коп.
Статьи расходов
fcCK
к «
и о
о <и
as
Зарплата
Инструмент
Электроэнергия
Сжатый воздух
Оборудование
Помещение
Патроны разового действия
Заряды ВВ
Инициирующий шнур . . .
Детонаторы
Конденсаторы
Итого:
3—48
0—66
0—10
1—45,
2—25
36—00
17—00;
энергией ВВ
О.Ч со
со о х
8—00
1—00
20—00
2—00
4—001
6—00
60—94
41—00:
о tj 0
4 ? ~
о н к
О СЗ СЗ
В 05 И
1—00
1—00
20—00
2—001
1—00
0—80
25—80
4>S
со О
03 *
СО 23
СО О
0—57
11—26
0—20
0—40
12—43
их концов в зоне сварного шва при разбивке
на конус и потери времени на их удаление и
замену новыми. Деформация трубных решеток
была уменьшена до минимума, что позволило
полностью отказаться от подгоночных работ
при сборке холодильников.
На основании результатов проведенных
испытаний можно сделать вывод о целесообразности
крепления труб развальцовкой роликами для
обычных условий эксплуатации теплообменной
аппаратуры холодильных и других установок.
Это относится и к креплению труб большего
диаметра, так как с увеличением диаметра труб
условия работы развальцовочного инструмента
улучшаются и расход его уменьшается, в то
время как при использовании
высокоэнергетических методов, наоборот, наблюдается рост
расходов энергии, материалов, в том числе и
взрывчатых веществ. Этот вывод подтвердили
результаты аналогичных сравнительных
промышленных испытаний на трубах диаметром
25x2 мм из стали 10 и Х18Н10Т, проведенных
ВНИИПТхимнефтеаппаратуры совместно с
ПКБэлектрогидравлики на Коростенском заводе
им. 50-летия Великого Октября. Современные
оборудование и инструмент для развальцовки
позволяют крепить трубы с наружным
диаметром от 8 до 200 мм на глубину от 10 до 500 мм.
Необходимо отметить, что эти заключения
основаны лишь на технико-экономических
показателях при изготовлении теплообменных
аппаратов. Окончательные выводы о
целесообразности применения того или иного метода
крепления можно сделать только с учетом надежности
трубных соединений в условиях эксплуатации,
приняв во внимание расходы на ремонт и потери,
связанные с временным прекращением работы
установки.
Лабораторные испытания, проводившиеся во
ВНИИПТхимнефтеаппаратуры и в ряде
других организаций, показали, что при креплении
труб высокоэнергетическими методами
практически отсутствуют удлинение труб и утонение
их стенок, материал труб упрочняется меньше,
чем при развальцовке. Эти обстоятельства могут
сыграть решающую роль в повышении
долговечности аппаратов в различных условиях
эксплуатации.
С этой точки зрения особенно перспективным
является получение сварного соединения между
трубой и трубной решеткой с помощью энергии
ВВ или электрогидравлическим методом.
Высокоэнергетические методы смогут, по-видимому,
успешно конкурировать при изготовлении
ответственных теплообменных аппаратов с
комбинированным методом крепления труб
(развальцовка + сварка) по следующим причинам:
— повышается коррозионная стойкость
вследствие снижения остаточных напряжений и
отсутствия зон термического влияния;
— прочность соединений выше прочности
материала труб, что делает соединение надежным |
в тяжелых условиях эксплуатации, при высоких
температурах и давлениях;
— сравнительно легко получаются
соединения любой длины.
621.565.93/.94.001.24
К расчету протнвоточных контактных водо- н воздухоохладителей
Доктор техн. наук В. П. АЛЕКСЕЕВ, канд. техн. наук В. М. БРАУН,
Г. Е. ВАЙНШТЕЙН, Л. Ф. РОЖКОВА
Одесский технологический институт холодильной промышленности
Современные методы расчета контактных водо- пийных потенциалов как обобщенной движущей
и воздухоохладителей обычно базируются на силы процессов тепло- и массообмена [1]. Вы-
уравнении Меркеля и понятии разности энталь- полненные недавно исследования показали, что
26

это уравнение обеспечивает достаточно высокую
степень точности расчета, особенно для летних
режимов [2].
При использовании уравнения Меркеля
наиболее трудоемкой операцией является
определение средней движущей силы или числа единиц
переноса, определяемого для процессов
испарительного охлаждения воды как
JV«f *_ A)
J i — i
и для процессов контактного охлаждения
воздуха как
ы-)т=пг- B)
где ir, ia— энтальпии воздуха на холодном и горячем
концах аппарата, кДж/кг;
i — энтальпия воздуха, кДж/кг;
i" — энтальпия насыщенного воздуха, кДж/кг.
В большинстве расчетов процессов тепло-
и массообмена предпочтительно использовать
безразмерный параметр N, характеризующий
возможность передачи полного количества тепла
[3, 4].
Число единиц переноса однозначно связано
со средней движущей силой процесса и
коэффициентами тепло- и массообмена:
М =
N >
C)
D)
E)
где At — средний энтальпийный напор, кДж/кг;
q — удельная тепловая нагрузка, кДж/кг;
Р* и &xv — коэффициенты массоотдачи, кг/(с-м2) и
кг/(с-м3) соответственно;
GB — массовый расход воздуха, кг/с;
5 — поверхность контакта, м2;
V — рабочий объем аппарата, м3.
Сложность вычисления интеграла —
уравнения A) или B) — обусловлена тем, что кривая
равновесия i" (t) в практически важном диапазоне
изменения температур не может быть выражена
простой зависимостью с достаточной степенью
точности.
При разработке программы расчета числа
единиц переноса на ЭЦВМ уравнение
равновесной кривой представлялось в виде
1 =^ + ЙСТ)^)В> F)
где ср — теплоемкость сухого воздуха, кДж/(кг-сС)*
Мв, Мж — молекулярные массы воздуха и воды
кг/кмоль;
р"—давление насыщенного водяного пара,
кгс/см2;
Рр — расчетное давление, кгс/см2;
1Ж—энтальпия насыщенного водяного пара, кДж/кг;
В — поправка, учитывающая отклонение свойств
пара ог свойств идеального газа.
Теплоемкость воздуха в интервале
температур 0—60° С составляет 1,007+0,001 кДж/(кг.°С)
[5]. В этом же диапазоне зависимость
энтальпии насыщенного водяного пара от температуры
с максимальной погрешностью ±0,02%
описывается уравнением /^=2501,2+1,81 t.
Уравнение для приведенного давления
насыщения |3К (|Зк=р/221,2) в функции приведенной
температуры 0=17647,3 имеет вид F):
v=ll
РкF)==ехр S ?v?\»,
G)
где и = ¦
v=o
Кз
¦к*
Функция Tv (и) является полиномом Чебы-
шева степени v. Значения постоянных
уравнения G) приведены в работе [6].
В диапазоне 0—100° С кривая упругости
насыщенного водяного пара выражается
следующим эмпирическим уравнением [7]:
lg р" = 0,0141966 — 3,142305 I КгГ —
103
'373,16
+
+ 8,2lg
373,16
— 0,0024804C73,16-7). (8)
Исключение из уравнения F) поправки В
приводит к погрешности, также не
превышающей десятых долей процента [8].
Таким образом, уравнение равновесной
кривой имеет вид
рЧТ)
Г = 1,007* + A555,7 + 1,120 -.р'ЧТ)
(9)
Поскольку в обычных условиях
сопротивление аппарата изменяется незначительно (по
сравнению с абсолютным давлением), целесообразно
расчет производить при постоянном значении рр.
Сопоставление энтальпий насыщенного
воздуха, рассчитанных по уравнению (9) при /?р=
= 1,013 кгс/см2, с данными [9, 10] показало,
что в диапазонах температур 0—60 и 60—95° С
максимальные отклонения не превышают ±0,25
и ±0,75% соответственно.
Уравнение рабочей линии (теплового баланса)
для водоохладителей
/=(*!—zcmtmi)+zcmt, A0)
а для воздухоохладителей
i=(l2—zcmtm2)+zcmt, A1)
где z — тангенс угла наклона рабочей линии,
2 = оГ>
массовый расход воды, кг/с;
27

^Kl» ^Ж2 "
cm — теплоемкость воды, кДж/(кг-°С);
- температуры воды на холодном и теплом
концах аппарата, °С.
Уравнения A0) и A1) не учитывают изменения
соотношения потоков воды и воздуха,
связанного с испарением (конденсацией) жидкости,
величина которого сравнима с погрешностью
измерения расходов [11].
Энтальпии поступающего воздуха i± или 1г
вычисляются по уравнению (9) при температуре,
измеренной по влажному термометру.
Так как в контактных водо- и
воздухоохладителях плотность теплового потока не
превышает 1 кВт/м2, сопротивлением переносу
тепла в пленке жидкости можно пренебречь.
В проектных расчетах величина г обычно
задается. При обработке экспериментальных
данных ее целесообразно определять из
уравнения теплового баланса, поскольку точность
измерения температур, как правило,
значительно превосходит точность измерения
расходов газа и жидкости.
Число единиц переноса может быть определено
на ЭЦВМ различными численными методами
по уравнениям A) или B) с использованием
зависимостей G)—A1). Наиболее удобно применять
метод Гаусса, обеспечивающий высокую точность
расчета при сравнительно небольшом объеме
вычислений [12]:
для водоохладителей
N = 0,5г(>жа — *Ж1) ст JJ at —
1
*=l
п*й-т*
A2)
где at — весовые коэффициенты;
U = °»5(*Ж2 + W + 0»5(гЖ2 — tnjxt;
xt — корни полинома Лежандра рл(я).
Следует отметить, что достижимая точность
определения величины N превышает точность
эмпирических данных, используемых для
расчета конструктивных характеристик аппаратов.
В расчетах тепло- и массообменных аппаратов
иногда применяют зависимости, связывающие
число единиц переноса N с коэффициентом
тепловой эффективности аппарата е. Они дают
наглядное представление о возможности
достижения большей величины N (следовательно,
и высокой эффективности) с точки зрения объема
и массы аппарата, а также капитальных и
эксплуатационных затрат. Кроме того, при
использовании соотношения между е и N становится
возможным прямое решение задачи определения
характеристик аппаратов при условиях,
отличных от расчетных [4, 13].
Коэффициент эффективности е представляет
собой отношение действительной тепловой
нагрузки к предельно возможной (достижимой
в аппарате с бесконечно большой поверхностью
контакта),
8= :
*Ж2 *Н
для воздухоохладителей
в = ^=^
A3)
A4)
Предельные значения температуры
охлаждения воды tm0 и энтальпии воздуха i0
определяют из условия обращения движущей силы
процесса — разности энтальпийных
потенциалов— в нуль [14]. С геометрической точки
зрения, в /, /-диаграмме этому соответствует
касание линии 2, параллельной рабочей,
равновесной кривой 3, для водоохладителей (рис. 1, а)
и пересечение их в одном из граничных сечений
аппарата для воздухоохладителей (рис. 1, б).
Рис. 1. К определению числа единиц переноса:
а — испарительное охлаждение воды; б — контактное
охлаждение воздуха; 1 — рабочая линия (уравнения
A0, 11); 2 — предельное положение рабочей линии; 3 —
кривая равновесия (уравнение F).
Совместным решением уравнений рабочей и
равновесной линий для противоточных аппаратов
получены зависимости, связывающие число
единиц переноса N с эффективностью е:
1 1 — Хг
N= ]ТГХ1п 1 — Д, при ^<1; A5^
W = y^ при а,= 1; A6)
^ = 1пЩ"Ег?) при Я>1, A7)
л Ш
где л = — •
Расчетные значения коэффициента т
определяют из соотношений:
для процесса испарительного охлаждения воды
2 — 8
h — *i
Сж(^Ж2 ^Kl)
+ т
A8)
для процесса контактного охлаждения воздуха
28

2 — 8
?>к(^ж2 tmi)
• m
где т&2
(t)dt — ix(tm<2,— W
A9)
B0)
Значения т и N в интервале температур
0—60° С и ОД^А^Ю могут быть определены
по номограммам, приведенным на рис. 2, 3.
Рис. 2/ Номограмма для определения Е.еличины /л.
Рис. 3. Номограмма
для определения
реноса N.
числа единиц пе-
ш
о,з
о,а
OS
F
• v
¦
• ¦ А.
9Ш А
г-ЦЬ 0,6 0,8 1,0 Ц & 16
tfofMffl о и д v 0 о ^
L—/ ,=4°/' •¦^Ў^•*
ъм1 г
"е.
V
о ^
•
О
*
д
^ 0,3 .0,4 0,5 0,0 0,7
NH
US e
Рис. 4. Зависимость -тт- от 8 для процесса испарительного
охлаждения воды при ?Ж2 = 45° С и изменения (^Ж2—t^i)
от 5 до 40° С:
Nyl — число единиц переноса, определенное по
номограмме; tBJll — температура поступающего воздуха по
влажному термометру.
Значения числа единиц переноса N,
определенные по приведенному способу, достаточно
хорошо согласуются с вычисленными на ЭЦВМ
при 8^0,75 (рис. 4). При больших величинах 8
точность определения, так же как и по другим
приближенным способам, снижается.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Вопросы теплового
«Теплоэнергетика»,
расчета ба-
1966, № 8,
3.
4.
Б е р м а н Л. Д.
шенных градирен,
с. 87—91.
БерманЛ. Д., Зауэр А. Сравнительная оценка
методов теплового расчета башенных градирен.—
Теплоэнергетика», 1971, № 8, с. 41—45.
Р а м м В. М. Абсорбция газов. М., «Химия», 1966.
К э й с В. М., Лондон А. А. Компактные
теплообменники. М., «Энергия», 1967.
5. Вассерман А. А., Казавчинский Я. 3.,
Рабинович В. А. Теплофизические свойства
воздуха и его компонентов. М., «Наука», 1966.
6. Вукалович М. П., РивкинС. Л.,
Александров А. А. Таблицы теплофизических свойств
воды и водяного пара. М., Изд-во стандартов, 1969.
7. Вукалович М. П. Таблицы термодинамических
свойств воды и водяного пара. М.—Л., «Энергия»,
1965.
8. Щербань А. Н., Кремнев О. А.,
Титова Н. М. Свойства влажного воздуха при
давлениях 500—1000 мм рт. ст. М., Госгортехиздат, 1960.
9. Ладыженский Р. М. Кондиционирование
воздуха. М., Пищепромиздат, 1957.
10. П е р р и Д ж. Г. Справочник инженера-химика.
Л., «Химия», 1969.
11. Baker D. R.f Shryock H. A. —«Trans.
ASME», Ser. С, 1961, Vol. 83, No. 3, pp. 339—350.
12. Л а н с Дж. Н. Численные методы для
быстродействующих вычислительных машин. М., Изд-во ин.
лит., 1962.
Гоголин В. А. Методика
градирен с орошаемыми регу-
«Холодильная техника», 1971,
13
Кокор ин О. Я-,
расчета вентиляторных
лярными насадками.—
№ 5, с. 19—23.
14. А л е к с е е в В. П.,
в а Л. Ф. О степени
рительного охлаждения воды,
ника», 1972, № 7, с. 50—52.
Браун В. М., Рожко-
совершенства процессов испа-
«Холод ильная тех-
29

66.046.7
О кипении фреонов-22 и 502
на пучке труб при низких температурах
Канд. техн. наук Н. М. МЕДНИКОВА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
В последнее время в литературе опубликовано
большое число данных о кипении фреонов-12,
22, 11 на поверхности 3—6-рядных гладких
[1—3] и оребренных снаружи [4—6] пучков
труб. Эти данные удовлетворительно согласуются
между собой и могут быть использованы для
расчета кожухотрубных испарителей,
работающих в диапазоне температур кипения до
—20° С [7].Для обоснованного расчета
испарителей низкотемпературных машин необходимо
знать опытные значения коэффициентов
теплоотдачи фреонов при более низких температурах
кипения.
В работе [8] приведены данные о
коэффициентах теплоотдачи при кипении фреонов-12 и
22 на поверхности трехрядного пучка из
гладких медных труб при температурах до —45° С.
Однако использованный интервал тепловых
нагрузок A2 000—40 000 Вт/м2) не охватывает
область, представляющую интерес для тепло-
обменных аппаратов низкотемпературных
холодильных машин.
Во ВНИХИ проведены исследования
теплоотдачи при кипении фреонов-22 и 502 в широком
интервале температур по методу полного
теплового моделирования на установке,
использованной ранее в опытах с фреонами-22 и 12 [1,9].
Пучок труб шестирядный, шахматный,
относительный шаг пучка ^=1,15. Трубы медные,
гладкие, шероховатость поверхности Rz —
=2,0 мкм, диаметр труб 20 мм, длина 380 мм.
В каждую трубу пучка вмонтирован
электронагреватель мощностью 400 Вт. Для измерения
потребляемой мощности в цепь
труб-калориметров включены амперметры и вольтметры
класса 0,2. Температура стенки каждой трубы
измерялась четырьмя медь-константановыми
термопарами, зачеканенными на наружной
поверхности. За температуру стенки принималось
среднеарифметическое значение показаний этих
четырех термопар; за температуру насыщения —
значение, соответствующее давлению в паровом
пространстве кипятильника. Температура
насыщения контролировалась также термопарой,
помещенной в паровом пространстве. Все
использованные термопары имели
индивидуальную градуировку.
Принципиальная схема установки приведена
на рис. 1. Установка состояла из двух замкнутых
контуров.
Рис. 1. Схема установки:
/ — кипятильник; 2 — конденсатор; 3 — подогреватель;
4 — компрессор первой ступени; 5 — маслоотделитель;
6 — компрессор второй ступени; 7—конденсатор; 8 —
ресивер; 9 — теплообменник; 10— фильтр; 11 —
перепускные вентили для регулирования холодопроизводи-
тельности компрессоров.
Первый контур, в котором осуществлялась
естественная циркуляция исследуемого
холодильного агента, представлял собой
экспериментальное кольцо, состоящее из кипятильника,
конденсатора и подогревателя. Первый контур
практически не изменился по сравнению с
использованным ранее [1, 9]. Внутри
кипятильника помещен стеклянный сосуд, в котором
установлен экспериментальный пучок труб.
Пространство между стеклянным сосудом и
кожухом кипятильника заполнено фреоном,
имеющим ту же температуру, что и фреон внутри
стеклянного сосуда. Это обеспечивало
дополнительное термостатирование жидкого фреона,
кипящего на трубах. Давление в
экспериментальном кольце регулировалось путем измене-
30

ния температуры кипения в служебной
холодильной установке — во втором контуре.
Второй контур представлял собой
двухступенчатую холодильную установку, работающую
на фреоне-22, в которой испарителем служил
конденсатор экспериментального кольца. В
качестве компрессоров первой и второй ступеней
использовались соответственно компрессоры ФВ-
12 и ФВ-4. Температура кипения во втором
контуре регулировалась частичным байпасиро-
ванием нагнетаемых паров на низкой и высокой
ступенях.
Условия проведения опытов с фреонами-22
и 502 приведены в таблице.
уп,8т/м*\
5000
\
фр(
U, °С
0
—10
—20
—40
—50
—60
юн-22
q, Вт/м2
1000—4500
1400—5200
1000—5200
1000—6000
1400—6500
1100—2300
Фреон-502
*о. °С
— 15
-25
—40
—50
<7, Вт/и2
800—5200
750—5200
650—4000
850—4000
Большое внимание было уделено составлению
фреона-502. Как следует из работы [10],
приводимые обычно данные по фреону-502
относятся к смеси той концентрации, которая
обеспечивает азеотропность при tQ= 15° С D8,8 % по
массе фреона-22 и 51,2% по массе фреона-115).
При понижении температуры кипения до —50° С
в составе, обеспечивающем азеотропность смеси,
содержание фреона-115 повышается на 8%.
Этот факт был учтен при проведении
исследований.
Основная, I серия, опытов с фреоном-502
проводилась со смесью такого состава, который
обеспечивал азеотропность при t0=—50° С.
Несколько опытов, серия II, было проведено с
-фреоном-502 стандартного состава,
обеспечивающего азеотропность при ^0=15°С.
Методика проведения опытов и обработки
результатов соответствовала принятой ранее в
опытах с фреонами-12 и 22 [1]. Максимально
возможная относительная погрешность
проведенных опытов оценивается в 15%.
Результаты опытов
На основании результатов термических
измерений, а также визуальных наблюдений за
процессом парообразования фреонов-22 и 502 на
поверхности труб пучка получены тепловые
нагрузки qn, характеризующие переход от
свободной конвекции к пузырьковому кипению
(область гистерезиса) в зависимости от
температуры кипения (рис. 2).
Рис. 2. Переходная область от свободной конвекции к
пузырьковому кипению фреонов-22 и 502 на пучке труб в
зависимости от температуры кипения t0:
U 1' — нагрузка, соответствующая появлению паровых
пузырьков на поверхности при постепенном возрастании
теплового потока; 2, 2' — нагрузка, при которой
прекращается пузырьковое кипение в условиях постепенного
снижения теплового потока от его максимального значения.
При кипении на пучке труб начало
парообразования сдвинуто в область меньших тепловых
нагрузок по сравнению с одиночной трубой, что
особенно важно в области низких температур
кипения. При одинаковой температуре кипения
фреон-502 по сравнению с фреоном-22 переходил
в зону развитого пузырькового кипения при
меньших значениях qu. По-видимому, это
связано с теплофизическими свойствами фреона-502,
в частности, с меньшей величиной теплоты
парообразования г. Кроме того, при одинаковых
температурах кипения фреон-502 имеет
большее приведенное давление я=—, чем фреон-22,
Ркр
и обладает вследствие этого большей метаста-
бильностью.
На рис. 3 представлены данные,
характеризующие зависимость a(q) для фреона-22 при tQ=
=—50 и —60° С (рис. 3, а) и фреона-502 при
t0=—15 и —50° С (рис. 3, б и 3, в).
Аналогичные зависимости получены и для других
температур кипения. На рис. 3, б приведены также
результаты опытов Горенфло [11 ] с фреоном-502,
кипящим при t0=—15° С на одиночной трубе.
31

afim/W-K)
/иии
ялп
ос/и
или
тии
7ПП
(
$
>v
> /*
Иг
—>
/•
Уs
/
#111
%
А/
а/|
о //ш? а
л ^ " v
A J. A
V
•
1 __
¦
1 i I
2000 W00 6000 /0000
а $, Вт/и2
сс,д/фЩ
WOO
800
600
WO
zoo 1
ж
ф>
\
JV$
-&Й&
*v?/S*ls
у
Ч&г /
к '
' /
/
у
'
•
I серия Лсерия
о /ряд п 1
Л 2" ус
А В» Ш
х 4" +
0 $> •?
• <?* 4-
данные Горенрм
i
!,,.
L_
«
600 '/000
WOO 6000 10000
$,дт/мг
afln№)
600
wo
zoo
x s^ter*
600 8001000
2000
WOa}Bm/Mz
Рис. З. Зависимость коэффициентов теплоотдачи от
тепловой нагрузки при кипении на пучке:
а — фреона-22 при t0 = —50 и —60° С; б — фреона-502
при t0 = —15° С; в — фреона-502 при tQ = —50° С.
Как видно из рис. 3, в области температур
кипения —20ч—50° С и тепловых нагрузок
<7><7п> соответствующих пузырьковому
кипению, как и при более высоких значениях tQ,
теплоотдача труб верхних рядов пучка
значительно интенсифицирована.
Опыты I и II серий дали одинаковые
результаты (рис. 3, б). Можно сделать вывод о том, что
изменение концентрации фреона-22 в смеси фре-
он-22 — фреон-115 в пределах от 41,7
(обеспечивающей азеотропность при —50° С) до 48,8%
(азеотропность при +15° С) практически, в
пределах точности опыта, не влияет на коэффициент
теплоотдачи.
На рис. 4 представлена зависимость
коэффициентов теплоотдачи от температуры кипения
для одиночной трубы а0д [ 12 ] и среднее значение
для десятирядного пучка апучКа при тепловой
нагрузке #=2500 Вт/м2, характерной для
испарителей холодильных машин. Использованы
опытные данные автора по фреонам-502, 22
и 12 [9], а также результаты Вельского по
фреону-12 [2]. При расчете апучКа были сделаны
следующие допущения: результаты опытов с
6-рядными пучками распространялись на пучок
с большим числом рядов, причем принималось,
что коэффициенты теплоотдачи а для всех рядов'
выше шестого равны ав. Приведенные значения а
могут быть использованы без пересчета для
пучка с числом рядов до 20; ошибка лежит
в пределах 5%.
У всех исследованных фреонов для первого
ряда труб, где отвод тепла определяется в
основном парообразованием, изменение
коэффициента теплоотдачи от температуры кипения
подчиняется той же зависимости, что и для
одиночной трубы.
Соотношение между многорядным пучком и
одиночной трубой видно из результатов опытов
с фреоном-22 (см. рис. 4), проведенных в
широком интервале температур кипения.
Для рассматриваемой нагрузки в области
температур —60ч—50° С, где отсутствует раз-
ос/фЩ
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
?00
300' <!>
-60
I
у
&пучш
$
I
V-Z2
Г ^
\f^
щ
0
$'S
"~~7
1/
1
; /
1 с/
_^
L /»/'н
_%?
/^
^'/\
гаЩ1
\
1
1
i
ph
\
\
4
-?0
-20
20
wt0;c
Рис. 4. Зависимость коэффициентов теплоотдачи аПучка
и а0д от t0 при q — 2500 Вт/м2 для фреонов-22, 502 и 12.
32

витое кипение, коэффициенты теплоотдачи пучка
практически одинаковы с коэффициентами для
одиночной трубы; отвод тепла осуществляется
за счет свободной конвекции; коэффициенты
теплоотдачи практически не зависят от t0.
В интервале температур t0=—10-т- +10° С, где
процесс пузырькового кипения достаточно
развит, теплоотдача значительно интенсифициро-
рована по сравнению с одиночной трубой;
коэффициенты теплоотдачи многорядного пучка
в отличие от коэффициента теплоотдачи
одиночной трубы а0д оказываются практически
независящими от t0. В работе [13] это
обстоятельство объясняется появлением при кипении на
пучках дополнительного конвективного
переноса тепла, который определяется скоростью
циркуляции парожидкостной смеси, а потому
в большой степени зависит от объемного паро-
содержания смеси и удельного объема пара.
Показано [13], что с повышением t0
коэффициенты конвективной теплоотдачи снижаются.
Точки С, С и С" пересечения кривых апучКа
и а0д на рис. 4 означают, что для выбранного
значения q при дальнейшем повышении
температуры кипения пучок труб будет следовать
той же зависимости, что и одиночная труба.
Действительно, опыты Вельского [2]
подтверждают, что при /0=40° С коэффициенты
теплоотдачи фреона-12, кипящего на поверхности
6-рядного пучка при </=2500 Вт/м2,
практически совпадают с величинами а0д для одиночной
трубы. Для фреонов-22 и 502, имеющих при тех
же значениях tQ меньшие удельные объемы пара,
можно ожидать, что этот переход наступит
раньше, при более низких температурах t0.
Согласно рис. 4 в исследованном пучке при
<7=2500 Вт/м2 такой переход к закономерностям
одиночной трубы следует ожидать при /0~30° С
у фреона-22 и t0ttlQ° С у фреона-502. Для
высоких значений тепловой нагрузки сглаживание
особенностей пучка начинается при более
низких температурах кипения.
В области температур, соответствующих
переходу от свободной конвекции к пузырьковому
кипению (—40ч—20° С для фреона-22),
повышение t0 приводит к значительной
интенсификации теплоотдачи в связи с возрастанием числа
центров парообразования. Аналогичные
зависимости могут быть прослежены для фреонов-502
и 12.
Таким, образом, при кипении на пучках в
зависимости от tQ могут быть выделены следующие
области: свободной конвекции (как и для
одиночной трубы); переходная, где теплоотдача
интенсифицирована по сравнению с одиночной
трубой; пузырькового кипения, где теплоотдача
подчиняется иным зависимостям, чем в случае
одиночной трубы; область, где в пучке
осуществляется переход к закономерностям одиночной
трубы. Особенности пучка проявляются в
сравнительно узкой области q и t0t отвечающих
в основном условиям работы испарителей средне-
температурных машин.
Интересно сопоставление данных по фреонам-22
и 502. В литературе [12, 14—16] обычно
указывают на то, что при одинаковых величинах q
и t0 значения а у фреона-502 должны быть
на 10—15% выше, чем у фреона-22.
По-видимому, это связано с тем, что в условиях
одинаковых температур t0 значения теплоты
парообразования г ниже, а я у фреона-502 выше, чем у
фреона-22. Это объясняет несколько большую
метастабильность фреона-502 по сравнению с
фреоном-22 и соответственно должно привести
к несколько более высоким значениям аод.
Указанный факт должен в наибольшей степени
проявиться для одиночных труб и труб нижних
рядов, где теплоотдача определяется в основном
парообразованием. Действительно, при
одинаковых температурах t0 у фреона-502 а0д и аг
(для первого ряда) несколько выше, чем у
фреонов-22 и 12.
Юднако при кипении на поверхности пучка
большую роль играет гидродинамика
образующегося двухфазного потока. Согласно
предложенной в [13] модели коэффициенты
конвективной теплоотдачи будут во многом определяться
скоростью циркуляции парожидкостной смеси,
которая, в свою очередь, зависит в основном
от возникающего полезного напора и тем самым
от удельного объема пара.
Как показывает сопоставление табличных
данных, в области t()=—20-1—50° С удельный объем
пара фреона-502 в 1,5 раза меньше, чем у
фреона-22, и вдвое ниже, чем у фреона-12.
Визуальные наблюдения подтвердили, что паровые
пузырьки, образующиеся при кипении фреона-502,
имеют значительно меньший объем, чем у
фреона-22. Это должно привести к меньшей
интенсификации теплоотдачи в пучке для фреона-502
по сравнению с фреонами-22 и 12.
Действительно, как следует из рис. 4, для
пучка в области t0, где имеет место развитое
пузырьковое кипение, фреон-502 по
коэффициентам теплоотдачи на ~20% уступает фрео-
ну-22 и даже несколько (на ~5%) уступает
фреону-12. В области более низких значений t0,
соответствующих переходу от свободной
конвекции к пузырьковому кипению, интенсивность
теплоотдачи будет в основном определяться
парообразованием. В этих условиях, как и
следовало ожидать, фреон-502 несколько
превосходит фреон-22.
33

Для расчета коэффициентов теплоотдачи (а,
Вт/(м2-К) фреонов-22 и 502, кипящих на
поверхности многорядных гладкотрубных пучков
в области температур и тепловых нагрузок,
соответствующих зоне свободной конвекции (см.
рис. 2), можно использовать упрощенное
уравнение, полученное на основании опытных данных:
а=38,6 <70'25.
В области развитого пузырькового кипения
коэффициенты теплоотдачи могут быть
определены по уравнениям:
для фреона-22
a=18f6 <?°>5;
для фреона-502
а=15,1 q°>5.
В переходной области коэффициенты
теплоотдачи могут быть определены по уравнениям:
для фреона-22
а=2,20 </0'7 Р0'38;
для фреона-502
06=1,90 q°>7 /?0'44.
Выводы
— На основании результатов исследований
теплообмена фреонов-22 и 502, кипящих при
низкой температуре на поверхности пучка,
приведены границы переходной области от
свободной конвекции к пузырьковому кипению.
— Показано, что в области тепловых нагрузок
и температур, отвечающих условиям работы
испарителей низкотемпературных машин,
коэффициенты теплоотдачи фреонов-22 и 502,
кипящих на поверхности многорядного пучка,
подчиняются тем же зависимостям, что и при
кипении на одиночной трубе в режиме свободной
конвекции.
— Соотношение между коэффициентами
теплоотдачи фреонов-22, 502 и 12, кипящих на
поверхности пучка, в режиме развитого кипения
иное, чем при кипении на поверхности
одиночных труб.
— Изменение концентрации фреона-22 в
смеси фреонов-22 и 115 в пределах от 48,8% (азео
тропность при 15° С) до 41,7% (азеотропность
при —50° С) практически, в пределах точности
опытов, не влияет на коэффициент теплоотдачи.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Поволоцкая Н. М. Исследование
коэффициентов теплоотдачи при кипении фреона-22 на одиночной
трубе и пучке горизонтальных труб.— «Холодильная
техника», 1968, № 7, с. 20—25.
2. Вельский В. К. Исследование теплообмена при
кипении фреона-12 на пучке трубок и одиночных очех-
ленных трубках.— «Холодильная техника», 1970, № 2,
с. 40—44.
3. Ken-ichiro Nakajima, Kiyomi
Mori m о t о.— «Refrigeration», 1969, No. 4 (No. 495),
pp. 3—15.
4. Myers J., Katz D.—«Refrigerating
Engineering», 1952, Vol. 60, No. 1, pp. 56—59.
5. Robinson D., Katz D.—«Chemical
Engineering Progress», 1951, Vol. 47, No. 6, p. 317.
6. Д а н и л о в а Г. Н., Дюндин В. А. Теплоотдача
при кипении фреонов-12 и 22 на пучке оребренных
труб.— «Холодильная техника», 1971, № 7, с. 40—43.
7. Л а в р о в а В. В., Данилова Г. Н.,
Поволоцкая Н. М. Методика теплового и
гидравлического расчета фреоновых кожухотрубных
испарителей. М., ВНИХИ, 1969.
8. Heimbach P.— «Kaltetechnik — Klimatisie-
rung», 1972, Bd. 24., H. 10, S. 287—295.
9. Поволоцкая Н. М. Исследование теплообмена
при кипении фреонов в пучках труб.— В кн.: Новые
исследования в области холодильной техники. М.,
1967.
10. L о f f 1 е г Н., Н i n r i с k s e n H.—
«Kaltetechnik — Klimatisierung», 1969, Bd. 21, Nr. 1, S. 6—14.
ll.Gorenflo D. Bulletin of International Institute
of Refrigeration, 1967, Vol. XLVII, No. 3, p. 956.
12. Д а н и л о в а Г. Н. Влияние давления и
температуры насыщения на теплообмен при кипении фреонов.—
«Холодильная техника», 1965, № 2, с. 36—42.
13. П о в о л о ц к а я Н. М. О кипении фреонов на
пучках труб.— «Холодильная техника», 1969, № 10,
с. 33—37.
14. Neue KaltemitteL— «Die Kalte», 1964, Nr. 10, S. 600,
Nr. 12, S. 705—706.
15. ASHRAE Guide and Data Book. Fundamentals and
Equipment. 1965—1966, p. 334.
16. Б а д ы л ь к е с И. С. Теплообмен при
конденсации и кипении фреонов.— «Холодильная техника»,
1968, № 2, с. 22—26; № 4, с. 42—43.
¦

61:621.56/.59
Охлаждение живых организмов
Канд. техн. наук М. М. ДЕРКОВСКИЙ, доктор мед. наук В. С. ГИГАУРИ, М. 3. БРЫЗГАЛОВ
ВНИИклинической и экспериментальной хирургии Министерства здравоохранения СССР
Искусственное охлаждение человека,
животных и насекомых (гипотермия) как средство
замедления жизненных процессов в организме
вплоть до почти полного их подавления
(анабиоз) издавна было предметом интенсивных
исследований многих естествоиспытателей.
Большой вклад в развитие этой проблемы,
имеющей теоретическое и практическое
значение, внесли русские ученые. На возможность
использования глубокого охлаждения
организмов в практических целях указывал еще в 1912 г.
основоположник учения об анабиозе П. И.
Бахметьев [1]. Он предлагал использовать явление
анабиоза в сельском хозяйстве, например
хранить паразитов, уничтожающих вредителей
сельского хозяйства, в состоянии анабиоза и
выпускать их в тех областях страны, где
наблюдается увеличение численности вредителей. При
этом он не только создал теорию, но и
разработал методику введения в состояние анабиоза
большого количества насекомых и их
длительного хранения [2]. Ученый предлагал
использовать анабиоз в борьбе с болезнями [3].
Разрабатывая теорию анабиоза, П. И.
Бахметьев, по-видимому, первый указал на
необходимость математизации биологических наук
и сам получил в этом направлении ряд
положительных результатов.
На базе большого числа опытов по
замораживанию животных, начиная с насекомых и
кончая теплокровными, впадающими в зимнюю
спячку, П. И. Бахметьев создал стройную теорию
^анабиоза, открыл температурную кривую
замораживания (охлаждения) и объяснил все ее
характерные точки, проведя серию физико-
химических экспериментов.
Наиболее широкое применение гипотермия
нашла в физиологии и медицине. В 1863 г.
киевский профессор физиологии А. П. Вальтер,
охлаждая теплокровных животных, как зимо-
спящих (суслик), так и незимоспящих (кролик),
пришел к выводу, что в этом состоянии можно
делать самые продолжительные, самые
болезненные операции [4].
Проводя калориметрические исследования,
А. П. Вальтер установил, что теплоемкость зи-
моспящих животных больше теплоемкости
незимоспящих и тепловые процессы в организме
зависят от интенсивности обмена веществ,
способности животного воспринимать и отдавать
тепло, от деятельности сердца и нервной системы.
Он поставил задачу перед будущими
исследователями — выяснить влияние каждой из
перечисленных функций на процессы охлаждения и
согревания организма.
Работы А. П. Вальтера показали, что
охлаждение организма может быть широко
использовано в медицинской практике. В первую очередь
оно является средством предотвращения
кислородного голодания при временной остановке
кровообращения. Опытами установлено, что сердце
при нормальной температуре можно выключить
без осложнений лишь на 1,5—2,0 мин, при
температуре тела 28° С — на 6—7 мин, а при
20° С—до 20 мин.
В настоящее время применяютя различные
способы гипотермии — общей, локальной, в
том числе краниоцеребральной (гипотермии
головного мозга). Получены положительные
результаты при операциях на «сухом» сердце под
общей гипотермией при температуре 28—30° С,
а также в условиях экстракорпорального
охлаждения крови [5].
Имеется еще одна перспективная область
использования глубокого охлаждения и анабиоза.
В охлажденном состоянии организм
становится нечувствительным к сверхсильным
раздражителям (ожоги, лучевые поражения,
перегрузки). Такие раздражители могут действовать на
организм в условиях космического полета.
Однако проблема искусственного подавления
жизнедеятельности находится еще на ранней стадии
разработки. Тем не менее, обобщая накопленный
опыт в этой области, академик В. В. Парин
отмечал, что полученные результаты уже в
настоящее время позволяют судить о некоторых
важных перспективах этого направления
исследований в разных отраслях
медико-биологической науки и, особенно, космической
медицины [6]. #
Несмотря на достигнутые результаты,
проблема глубокого охлаждения теплокровных
животных и человека еще далека от своего
решения. Охлаждение человека безопасно лишь до
температур 28—30° С. Медицина ставит перед
учеными задачу — разработать методы
охлаждения до температуры 20° С и ниже без
патологических последствий. Еще более трудная задача
стоит перед наукой на пути к решению
проблемы анабиоза — подавления процессов жизнедея-
35

тельности за счет охлаждения организма до
температур, близких к 0° С. И все же решить
такую задачу, видимо, возможно.
Нам представляется, что в теоретическом
отношении при решении проблемы глубокой
гипотермии и анабиоза необходимо проводить
исследования на всех уровнях организации
(интеграции) жизни. Как отмечал А. Сент-Дьердьи,
одним из основных принципов жизни является
«организация», под которой понимается
рождение при объединении двух вещей нечто нового,
качества которого не идентичны и не могут быть
выражены через качества составляющих его
компонентов. Чтобы найти подход к центральным
проблемам биологии, следует расширить свои
представления в двух направлениях: в
субмолекулярном и в супрамолекулярном. Оба
направления в некотором смысле тождественны, ибо
супрамолекулярные свойства являются лишь
выражением коллективных действий
субмолекулярных факторов. Это еще один пример
«организации» [7].
Если руководствоваться таким подходом к
проблеме глубокой гипотермии и анабиоза, то
необходимо рассмотреть влияние температуры
на следующих уровнях организации жизни:
субмолекулярном и молекулярном, на уровне
клетки, ткани и отдельных органов, на уровне
пойкилотермных * животных, теплокровных зи-
моспящих и незимоспящих и, наконец, человека.
Влияние на одноклеточные организмы низких
и высоких температур исследовано достаточно
полно. Перенесению низких температур
способствует предварительное обезвоживание
(потеря воды). Большое значение имеет также
«закалка» — предварительное охлаждение до
температур, близких к 0° С. Исследования
показали, что ткани и отдельные органы могут
переохлаждаться до температур, на несколько
градусов ниже нуля, в том числе и сердце
теплокровных животных (так, сердце кролика было
оживлено после переохлаждения до —2° С).
Температура пойкилотермных животных
близка к температуре окружающей среды.
Насекомые способны переохлаждаться до —10ч—20° С,
пресмыкающиеся — до —4ч 8° С. В
настоящее время опытами Л. К. Лозина-Лозинского
доказано, что гусеницы некоторых бабочек
могут выносить длительное охлаждение до —269° С
(жидкий гелий).
Зимоспящие млекопитающие в состоянии
оцепенения имеют температуру всего на несколько
градусов ниже нуля (от 0,1 до 7,6° С). Летучие
мыши могут переохлаждаться до температуры
около —9° С.
* Животные, у которых температура организма
изменяется в зависимости от температуры окружающей среды.
Обнаружено, что у зимоспящих
млекопитающих в состоянии оцепенения повышается
содержание углекислоты в крови. Этот факт
П. И. Бахметьев предлагал использовать для
«превращения» теплокровных животных в
пойкилотермных в качестве начальной стадии
введения теплокровных животных в анабиотическое
состояние.
А. П. Вальтер установил, что у зимоспящих
млекопитающих существует физиологический
механизм, выключающий систему
терморегуляции и способствующий быстрому охлаждению
и согреванию животных. Организм
незимоспящих животных и человека в процессе эволюции
приобрел способность поддерживать
температуру постоянной. В этом случае при охлаждении
организм активно сопротивляется, что приводит
к его истощению и гибели. Таким образом, при
охлаждении теплокровных организмов в первую
очередь необходимо ослабить его защитную
реакцию, «выключить» систему терморегуляции, что
частично решается применением наркоза. Тем
не менее и в этом случае охлаждение часто
сопровождается выходом из строя системы
жизнеобеспечения (остановка сердца, дыхания и т. п.).
Возникает необходимость в процессе глубокой
гипотермии вести контроль за всеми системами
жизнеобеспечения организма и поддерживать
их работу на требуемом уровне. Целесообразно
эти функции осуществлять с помощью
автоматической системы управления
жизнедеятельностью организма в процессе его охлаждения и
последующего согревания.
Сделана попытка реализовать идеи контроля
и управления жизнедеятельностью
теплокровных организмов с помощью автоматов.
Е. В. Майстрах с сотрудниками
сконструировали автоматическое устройство, позволяющее за
счет регулирования в оптимальных пределах
некоторых физиологических параметров у
животных (ректальной температуры, температуры ко-.
жи, частоты и глубины дыхания, отсутствия!
двигательной активности) осуществлять
глубокую и обратимую гипотермию. Произведенные
опыты показали возможность снижать на срок
от 3 до 5 ч ректальную температуру у собак
до 25—22° С при общей гипотермии с
последующим согреванием организма. Однако
дальнейшего развития эта работа не получила.
Нами предпринята попытка разработать
схему системы управления жизнедеятельностью
организма в процессе охлаждения с
использованием последних достижений в области
измерения физиологических параметров и средств
воздействия на организм в целях их
регулирования.
При решении этой задачи были проведены
многочисленные экспериментальные и клини-
36

ческие исследования процесса искусственного
охлаждения организма.
В качестве охлаждающего устройства были
применены макетные образцы аппарата
гипотермии АГ-4, которые являются переходной моделью
к разрабатываемому нами универсальному
аппарату гипотермии.
Аппарат АГ-4 (рис. 1) состоит из компрессор-
но-конденсаторного фреонового агрегата ВС-1,1,
испарителя-теплообменника, насоса для
жидкого хладоносителя, запорной арматуры, а
также приборов автоматического управления, в том
числе терморегулятора для поддержания
заданной температуры хладоносителя и
терморегулятора, чувствительный элемент которого
устанавливается на теле больного, например в ушной
раковине при краниоцеребральном охлаждении,
что обеспечивает управление подачей
хладоносителя в зависимости от температуры
организма.
Составление алгоритмов управления
жизнедеятельностью организма в процессе его
охлаждения и последующего согревания связано с
накоплением опыта экспериментальных и
клинических исследований.
Аппарат АГ-4 был применен для достижения
краниоцеребрального охлаждения в
эксперименте в целях защиты головного мозга от
последствий кислородной недостаточности при
проведении операций на сердце, связанных с его
кратковременным выключением.
При экспериментальных, а затем^клинических
исследованиях проводилось охлаждение
грудины и ребер у онкологического больного с
помощью специального жилета, включаемого в
систему для циркуляции жидкого хладоносителя
[8]. Цель такого локального охлаждения
состоит в частичной защите костного мозга грудины
и ребер от действия усиленных доз химиотера-
Рис. 1. Аппарат гипотермии АГ-4 (макетный образец).
Рис. 2. Принципиальная функциональная схема
управления жизнедеятельностью организма при искусственном
охлаждении:
/ — организм: / — система терморегуляции; 2 —
остальные системы обеспечения жизнедеятельности; // —
окружающая среда; /// — каналы искусственной теплоотдачи
(гипотермический аппарат с нагревательным устройством);
IV — каналы воздействия на систему терморегуляции и
другие системы жизнеобеспечения организма; 1 —
регулятор барометрического давления; 2 — химический состав
воздуха; 3 — наркоз и релаксация; 4 — стимуляторы
сердца; 5 — фармакологические средства; V —
вычислительное устройство с блоком управления.
певтических препаратов, применяемых для
лечения онкологических больных. Температура
надкостницы грудины была снижена до 12—10° С,
при этом температура в прямой кишке
снизилась до 34—32° С.
Применение местной гипотермии конечностей
позволило проводить в больших дозах лучевую
терапию у больных с костными саркомами
конечностей. Такие дозы необходимы для
уничтожения содержащихся в опухоли аноксических
клеток. Без защитного действия гипотермии
такое облучение приводит к повреждению
нормальной ткани.
Местная гипотермия достигалась с помощью
прозрачного бандажа, изготовленного по
форме ноги из полиэтиленовой пленки. В
пространстве между бандажом и ногой циркулировал
жидкий хладоноситель [9].
Накопленный опыт локального охлаждения
организма позволил обоснованно подойти к
задаче составления схемы управления
жизнедеятельностью организма.
На рис. 2 изображена принципиальная
функциональная схема управления
жизнедеятельностью организма при искусственном охлаждении,
на которой показан необходимый комплекс
основных аппаратов и устройств. Система
терморегуляции организма на схеме выделена
отдельно.
Информация о параметрах состояния
организма ТЦ, т]{, ..., г]к (артериальное давление, часто-
37

М(ти...7те)
i
i i
/
I
3
¦
s\
f(tut2,...,t„)
ЧьЪ-Jn
III
N
I
I
-a-
Рис. З. Система искусственной терморегуляции организма
(функциональная схема):
/ — организм: 1 — нервная система; 2 — механизм
теплообразования; 3 — механизм теплоотдачи; 4 — тело
(температурное поле); // — каналы воздействия на систему
терморегуляции и другие системы жизнеобеспечения
организма: / — наркоз и релаксация; 2 — фармакологические
средства; 3 — регулятор барометрического давления; 4 —
химический состав воздуха; 5 — стимуляторы сердца;
/// — каналы искусственной теплоотдачи (гипотермический
аппарат с нагревательным устройством): 1 — краниоцере-
бральный; 2 — грудина и ребра; 3 — конечности; 4 —-
локальная поверхность; 5 — экстракорпоральный капал;
6 — легкие; 7 — желудочно-кишечный тракт; IV —
вычислительное устройство с блоком управления.
та пульса, р02ирС02 в крови и др.), а также
данные о температурном поле организма 7\,
7\, ..., Тп поступают в вычислительное
устройство, которое управляет включенными в
систему аппаратами.
В качестве следующего этапа решения
поставленной задачи рассмотрим возможность
регулирования температурного поля в системе
искусственной терморегуляции организма (рис. 3).
При этом будем исходить из предположения,
что процессы регулирования в остальных
системах осуществляются оптимальным
образом—вектором управления М(тг,...,те).
Объектом управления следует считать
объемное температурное поле. Температурное поле
организма постоянно стабилизируется
механизмами теплообразования и теплоотдачи,
находящимися под воздействием нервной системы. Для
осуществления искусственного охлаждения
организма включаются каналы искусственной
теплоотдачи. Одновременно функционирование
терморегуляции организма подавляется как
искусственным снижением температуры тела, так и
воздействием на организм наркозом,
фармакологическими средствами и другими каналами,
показанными на схеме пунктирными линиями.
Под каналом искусственной теплоотдачи
подразумеваются известные в медицине способы
охлаждения организма. Желаемая топология
температурного поля тела достигается за счет
воздействия вектора теплоотдачи Q (дъ ..., qn).
Вектор Q управляется вычислительным устрой"
ством, которое формирует сигнал (Т(иъ
и2, ..., ик) по имеющейся информации о
состоянии температурного поля Т (tl9 t2, ..., tn) и
параметрах состояния организма гц, т]2,..., т)к.
В зависимости от поставленной задачи и
программы процесса охлаждения организма
вводятся в действие один или несколько каналов
искусственной теплоотдачи. Охлаждение организма
может осуществляться каналами: краниоцереб-
ральным, грудным и ребер, конечностей,
локальным (любого участка тела),
экстракорпоральным (при подключении аппарата
искусственного кровообращения или шунта, например,
артериально-венозного), легочным и
желудочно-кишечным. С помощью этих же каналов
может осуществляться и согревание организма.
Конечной целью работы должна быть
разработка адаптивной системы управления
жизнедеятельностью организма, позволяющей
оптимальным образом осуществлять
запрограммированное охлаждение и последующее согревание'
его на базе имеющейся информации о
текущем состоянии организма и параметрах
окружающей среды.
В настоящей работе приведен лишь один из
возможных вариантов разработки проблемы
глубокой гипотермии, реализация которого
представляется сложной задачей, требующей
объединенных усилий специалистов различных
направлений.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кулагин Н. М. Памяти Бахметьева.— «Природа»,
1913, № 10, с. 1127—1130.
2. Бахметьев П. И. Анабиоз и его значение в
сельском хозяйстве.— «Сельское хозяйство и лесоводство»,
1912, № 11, с. 345—354.
3. Бахметьев П. И. Рецепт дожить до XXI века.—
«Естествознание и география», 1901, № 18, с. 1—13.
4. Вальтер А. П. О влиянии холода на живые
существа.— «Современная механика», 1863, № 45, с. 806-
843; № 486, с. 889—893. I
5. Петровский Б. В., Соловьев Г. М., Б у-
н я т я н А. А. Гипотермическая перфузия в хирургии
открытого сердца. Ереван, «Айсан», 1967.
6. П а р и н В. В., Тимофеев Н. Н. Проблема
искусственного гипобиоза.— «Физиологический
журнал СССР», 1969, № 8, с. 212—219.
7. Сент-Дъердьи А. Введение в субмолекулярную
биологию. М., «Наука», 1964.
8. Дерковский М. М., Березенцев В. А.,
Симаков В. И., Ж У р и н ь Д. А. Аппаратура и
экспериментальное исследование локальной
гипотермии.— В кн.: Клиническое и экспериментальное
применение новых методик и аппаратуры. Тр. ВНИИК ЭХ
вып. 2, 1970, с. 48—51.
9. А х м е д б е к о в а X. А., Карибджано-
в а 3. Б., Дерковский М. М. Использование
местной гипотермии при лучевой терапии больных с
костными саркомами конечностей в условиях жгутовой
гипоксии.— В кн.: Клиническое и экспериментальное
применение новых методик и аппаратуры. Тр.
ВНИИКЭХ, вып. 3, 1972, с. 85—86.
38

ИЗ ДИССЕРТАЦИОННЫХ РАБОТ
621.565.9 45
Исследования межпутевого воздухоохладителя
Доктор техн. наук А. П. ШЕФФЕР, А. П. ФРОЛОВ
Всесоюзный научно-исследовательский институт
мясной промышленности
(Из диссертационной работы А. П. Фролова)
Во ВНИИМПе исследованы аэродинамика и
теплопередача межпутевого воздухоохладителя [1],
предназначенного для камер холодильной обработки мяса.
Аэродинамическую характеристику и сухую
теплоотдачу определяли на стенде, состоящем из открытой тепло-
отдающей поверхности, диаметрального вентилятора,
приводимого во вращение электродвигателем постоянного
тока, прямоугольного сопла и рассекателя воздушного
потока (рис. 1, а).
Экспериментальные пучки из гладких и оребренных
труб длиной 0,5 м имели коридорное расположение с
равными поперечными и продольными шагами A00 мм). По
ходу движения струи расположено восемь рядов труб и
по фронту — два ряда. Трубы стальные диаметром 38 X
X 2,5 мм. Ребра спирально-навивные. Шаг ребер 20, вы*
сота 30, толщина 1 мм. Наружная поверхность пучков
из гладкостенных труб в собранном виде составляла 0,92 м2,
из оребренных труб — 6,6 м2. Пучки подвергались
горячей оцинковке.
Пучки обдувались из прямоугольного сопла шириной
0,03, длиной 0,5 м. Скорость выхода воздуха из сопла
была 6 и 8 м/с. Скорость воздуха по тракту измеряли
термоанемометром типа ТА-Л НОТ и трубкой Пито-Прандтля.
Распределение осевой составляющей скорости в
поперечном сечении пучка гладких труб при скорости
истечения воздуха из сопла 6 м/с в изотермическом случае
показано на рис. 1, б. Как видно, внутренняя поверхность
пучка труб, омываемая основным потоком, обдувалась со
скоростью 2,2—5,8 м/с, а наружная поверхность — со
скоростью 0,6—2,6 м/с. Средняя скорость обдува
поверхности всех труб составляла около 2 м/с. При увеличении
скорости истечения с 6 до 8 м/с средняя скорость обдува
труб повышалась до 3 м/с. При этом средняя скорость
обдува бедер полутуш равнялась 1,5—1,8 м/с.
На рис. 2 представлено изменение скорости воздуха
вдоль свободной и стесненной струй в пучке из гладких труб
(начальная скорость выхода воздуха из сопла 6 и 8 м/с).
График построен по известной формуле [2] для свободной
затопленной плоской струи с учетом полученных авторами
экспериментальных коэффициентов.
При продувке пучка из оребренных труб скорость в
межреберных пространствах составляла 2,6—0,8 м/с, а
в среднем— 1,2 и 1,5 м/с при скорости начального
истечения из сопла соответственно 6 и 8 м/с. Обдув бедер
полутуш мяса происходил при средней скорости 0,7 и 0,9 м/с.
Таким образом, поверхность воздухоохладителя
обдувалась при высоких скоростях A,2—1,5 м/с), когда
свободная конвекция, возникающая при положительных B0,
25° С) и отрицательных (—5, —7° С) температурах, не
могла оказать влияния на температуру пучка труб.
Сухую теплоотдачу пучков труб изучали
электрометрическим и энтальпийным методами.
0,8
OJ
0,6
0,5\
<№
%\
ч
/
1 /
2
3
/
¦^-J
^
*fc^-
/О 15 ZO 25 JO 35 W ?5 50
Рис. I. Межпутевой воздухоохладитель с диаметральным
вентилятором для изучения сухой теплоотдачи (а) и
распределение осевой составляющей скорости в поперечном
сечении пучка гладких труб при скорости истечения
воздуха из сопла 6 м/с (б):
1 — диаметральный вентилятор; 2 — прямоугольное сопло;
3 — теплоотдающая поверхность; 4 — текстолитовые
стойки; 5 — рассекатель воздушного потока.
Рис. 2. Изменение скорости воздуха вдоль свободной и
стесненной струй в пучке из гладких труб:
1 — свободная струя (скорость истечения из сопла 6 и
8 м/с); 2 — стесненная струя F м/с); 3 — стесненная струя
(8 м/с); ит — осевая скорость в рассматриваемом сечении
пучка; ито — максимальная скорость начального сечения
струи; х — безразмерное расстояние от начального
сечения, отнесенное к половине ширины сопла.
39

При электрометрическом методе
исследовали теплоотдачу каждой трубки пучка с помощью
трубчатого калориметра диаметром 38 и длиной 270 мм.
В калориметре размещены электронагревательные
элементы, питаемые постоянным током. Калориметр
предварительно подвергали тарировке в аэродинамической трубе
разомкнутого типа на стенде и по методике Всесоюзного
теплотехнического института им. Ф.Э.Дзержинского [3].
Экспериментальные точки тарировочных опытов
калориметра удовлетворительно располагались между
кривыми, полученными ранее [4, 5] в опытах по теплоотдаче
цилиндра в поперечном потоке воздуха.
Затем калориметр использовали для определения
коэффициента теплоотдачи пучков из гладких труб
экспериментального межпутевого воздухоохладителя при
струйном их обдуве.
Исследование проводили методом!полного теплового
моделирования. Для этого в каждую трубку вставляли
электронагревательные элементы. Калориметр
устанавливали попеременно в каждом ряду пучка. Температурный
напор определяли как разность средней температуры
наружной стенки калориметра и температуры воздуха в
рассматриваемом ряду пучка. Температура наружной поверхности
калориметра не превышала 70° С.
Температуру воздуха на выходе из сопла и на наружной
стороне пучка труб воздухоохладителя измеряли
антенными термопарами, равномерно расположенными по ходу
движения струй.
Для исследования теплоотдачи пучка из оребренных
труб использовали тот же калориметр, но с напаянным
спирально-навивным оребрением. Поверхность оребрен-
ного калориметра включала также поверхность ребер и
составляла 0,205 м2.
Идентичность обработки'опытных данных позволила
сопоставить теплоотдачу гладкой трубы с оребренной.
При энтальпийном методе изучения
сухой теплоотдачи были получены усредненные значения
коэффициентов теплопередачи по всему пучку. По трубам
пучков циркулировала горячая дистиллированная вода.
Трубы пучков по рядам соединялись между собой
последовательно калачами.
Расход воды в трубах регистрировали объемным
способом. Скорость воды в трубах 0,10 м/с.
Температуру воды на входе и выходе из пучка труб
измеряли ртутными термометрами с ценой деления 0,1 С.
Термочувствительные баллоны термометров были помещены
непосредственно в поток жидкости. При проведении
экспериментов температура воды не превышала 45° С.
Коэффициент теплопередачи в этом случае вычисляли
путем деления количества тепла, отданного водой, на
величину гладкой наружной поверхности труб и величину
температурного напора, определяемого по разности
средних арифметических температур воды и воздуха на входе и
выходе. По найденному значению коэффициента
теплоотдачи с учетом термического сопротивления воды
определяли наружный коэффициент теплоотдачи. Термическим
сопротивлением стенки трубы пренебрегали.
Результаты экспериментов по теплоотдаче пучков из
гладких и оребренных труб, полученные
электрометрическим методом, показаны на рис. 3, а, б.
Опытные точки зависимости коэффициента
теплоотдачи от скорости воздуха и рядов труб с достаточной
степенью точности могут быть представлены в следующем виде:
а = А1п + Л2,
где А!, А 2 — расчетные коэффициенты, полученные
методом наименьших квадратов;
п — номер ряда труб по ходу движения воздуха.
Коэффициенты Аг и А2 и средние значения величин
коэффициентов теплоотдачи сведены в табл. 1.
Как видно из рис. 3, а, б и табл. 1, коэффициент
теплоотдачи гладкотрубного пучка одинаков по рядам, тогда
как у оребренного зафиксировано его снижение вследствие
Г"?
4
is/
. /
4 47^
%
^-i J
Fl i "
V^J
Z
/
/
1 J
/ 2
_H
v-i
i
Г
•J
г
110
юо\
^30
* во
\ 70
%60
Ъ JO
W
30
20 / Z 3 ? 5 6 7 8 3
Номер ряда, п
Рис. 3. Теплоотдача пучков из гладких (а) и оребренных
(б) труб при скорости истечения воздуха из сопла:
/ — 8 м/с; 2 — 6 м/с.
более сильного затухания струи при проходе через ореб-
ренную поверхность.
Сравнительная величина коэффициентов теплоотдачи
со стороны воздуха, найденная двумя методами (см. табл. 1),
показывает удовлетворительное их совпадение.
Расхождение не превышает 9%.
При сопоставлении коэффициентов теплоотдачи от
воздуха к наружной поверхности гладкотрубного пучка при
струйном обдуве с данными работ [6—8], полученными
при продувке подобных пучков в аэродинамических
трубах при малых числах Рейнольдса, выявлено, что наши
экспериментальные величины коэффициентов теплоотдачи,
определенные двумя методами, незначительно отличаются
от полученных ранее [б—8].
Интересно было сравнить коэффициенты теплопередачи,
установленные энтальпийным методом для оребренного
пучка труб и отнесенные к общей наружной поверхности,
с рассчитанными по методике Карасиной [9].
Экспериментальные величины коэффициентов теплопередачи
составили 10 и 11 ккал/(ч.м2.°С), т. е. были близки к расчетным
[9], —8,9 и 10,8 ккал/(ч.м2.°С).
Были проведены также исследования
воздухоохладителя с оребренными змеевиками при теплоотдаче,
осложненной массообменом. При этом применен энтальпийный
метод, при котором количество тепла, воспринятое
воздухоохладителем, определяли по изменению энтальпии рассола
на входе и выходе из пучка труб.
I
Таблица 1
Показатели
Средняя скорость воздуха в узком
сечении пучка, м/с
Расчетные коэффициенты:
Ai
Аг !
Средняя величина коэффициента I
теплоотдачи, отнесенная к поверх-|
ности гладкой трубы, I
ккал/(ч-м2-°С)
при электрометрическом методе
при энтальпийном методе . . .
Пучок труб
гладких
0,5|
зо,з|
32,8
33,8\
0,1
36,51
37,0
39,0

оребренных
1,2
—4,9j
101,1
80,0
76,0
1,5
-2,3
97,2
87,5
80,6

На специальном стенде (рис. 4) провели восемь опытов
по охлаждению парных говяжьих бедер мяса от полутуш
первой категории. В каждом опыте охлаждались три или
четыре бедренные части общей массой не менее 120 кг.
Начальная температура в толще бедра 32—37° С, на
поверхности 9—17° С при средних температурах воздуха в
камере — 4,74-7,2° С и скорости движения воздуха около
мяса 0,9 и 0,7 м/с. Камера размерами в плане 1850 X
X 1850 мм и высотой 2040 мм была оборудована
межпутевым воздухоохладителем с рассольным охлаждением.
Общая наружная поверхность пучков 6,1 м2. Скорость
рассола около 0,1 м/с, коэффициент теплоотдачи от рассола
к стенке трубы 250 ккал/(ч. м2. °С) [10]. Два опыта
поставили при слое инея толщиной 5 мм на охлаждающей
поверхности батареи воздухоохладителя, образованном до
начала охлаждения мяса.
Для измерения и записи температур в толще бедра, на
его поверхности, на поверхности охлаждающей батареи,
а также температуры воздуха пользовались двумя
двенадцатиточечными электронными потенциометрами типа
ЭПП-0,9-МЗ в комплекте с точечными термопарами
диаметром 0,2 мм градиуровки ХК.
В опытах фиксировали продолжительность охлаждения
мяса до 4° С в толще бедра и до достижения температуры
—2° С на его поверхности.
Экспериментальные данные сведены в табл. 2, из
которой видно, что бедра от полутуш мяса массой 85—120 кг
[ при средней температуре воздуха —4,7 -. 7,2° С и его
скорости 0,7—0,9 м/с охлаждались до температуры в
толще бедра 4° С за 11—14,5 ч и до температуры -2° С на
поверхности бедра за 5—9 ч. При этом в конце периода
охлаждения мяса температура —2° С наблюдалась на
глубине 4 мм, что не отражалось на товарном качестве
продукта.
Средние величины коэффициентов теплопередачи
воздухоохладителей в расчете на общую поверхность батарей
с учетом теплоотдачи за счет конвекции, лучеиспускания
и испарения влаги с поверхности мяса составили 12,7—
14,3 ккал/(ч.м2.°С). Полученные коэффициенты
теплопередачи соответствовали величинам коэффициентов
теплопередачи общераспространенных сухих
воздухоохладителей, у которых охлаждающая поверхность заключена
в кожух [11].
Таблица 2
'бедра ,
Скорость воздуха 7
четвертины, м/с
0,7
0,9
Толщина бедра, м
0,20
0,20
0,22
0,20
0,19
0,20
0,22
0,21
Средняя температура воздуха
у бедра, °С
-5,2
-6,4
—7,2
—6,0
-4,7
-5,3
-5,0
-5,0

Начальная
температура
мяса, °С
в толще бедра
34
34
33
32
34
35
33
37
на поверхности
бедра
10
17
9
13
14
13
15
15

Продолжительность
охлаждения, ч
до температуры в
толще бедра 4°С
14
12
12
16
11
11
14,5
16
до температуры на
поверхности
бедра— 2°С
6
9
5
7
8
7
9
11
Коэффициент
теплопередачи
воздухоохладителя,
ккал/(ч-м2-°С)
без начального
образования инея на
охлаждающей
поверхности
13,1
11,6
13,6
13,2
15,6
14,1
с начальным
образованием слоя инея
толщиной 5 мм на
охлаждающей
поверхности
8,4
11,4
Ш Л I
Рис. 4. Межпутевой воздухоохладитель для изучения
теплоотдачи, осложненной массообменом:
/ — воздушный контур; // — рассольный контур; /// —
контур непосредственного кипения фреона.
0,7
0,9
0,20
0,20
0,22
0,20
0,19
0,20
0,22
0,21
-5,2
-6,4
—7,2
—6,0
-4,7
-5,3
-5,0
-5,0
34
34
33
32
34
35
33
37
10
17
9
13
14
13
15
15
14
12
12
16
11
11
14,5
16
6
9
5
7
8
7
9
11
13,1
11,6
13,6
13,2
15,6
14,1
8,4
11,4
Рис. 5. Изменение
температуры в процессе
охлаждения мяса.
Температуры: /р — рассола;
to — поверхности
охлаждающей батареи; tB — воздуха
около бедра; tn — поверхно-
ст мяса на глубине 2 мм;
t'n— поверхности мяса; tn—
в центре бедра.
-?
-В
-8
-10
'12
-К
'1
[L
6
(
*ч
Г
Г
кх:
XX
><х
*<х
¦от
-о*
ы
J
tp
-о-
и
to
MX
M
г
xxxo
0 2 ? 6 8 10 12
время охлаждения, ч
^>
Рис. 5. Изменение
температуры в процессе
охлаждения мяса.
Температуры: /р — рассола;
to — поверхности
охлаждающей батареи; tB — воздуха
около бедра; tn — поверхно-
ст мяса на глубине 2 мм;
t'n— поверхности мяса; tn—
в центре бедра.
36
3?
32
30
28
26
2*
22
20
18
JG
\П
^12
\Ю
j 6
?
2
±0
-2
-?
S
-10
'12
-/*
1
U-
6
1 <
п
г
г
<г"
кх:
XX
><х
к
tn
ko>
oN
*<х
¦От
-О*
к
Ц
Ь
-Оч
^vjXD
L
to
MX
м
г
xxxo
О 2 ? 6 8 10 12
время охлаждения, ч

Как видно из рис. 5, продолжительность охлаждения
бедра от говяжьей полутуши массой 92 кг с начальной
температурой 34° С до конечной температуры 4° С при
средней температуре воздуха —5,3° С и скорости его движения
0,9 м/с составила 11 ч. Величины коэффициентов
теплоотдачи от бедра полутуши мяса в данном опыте,
определенные из экспериментального темпа охлаждения [12] и с
помощью тепломеров [13] составили соответственно 16,8
и 16,4ккал/(ч.м2.°С).
Опытные величины оказались примерно на 10% выше
расчетного конвективного коэффициента теплопередачи [ 14 ]
Nu= 0,17 Re0»7.
Указанное расхождение вызвано, очевидно, тем, что
в наших опытах получено суммарное значение
коэффициента теплоотдачи, в которое входит конвективная и
радиационная составляющие.
Слой инея толщиной 5 мм, образованный на
охлаждающей поверхности до начала охлаждения мяса, вызвал
незначительное повышение скорости воздуха в межреберных
пространствах змеевиков, тогда как средняя величина
коэффициента теплопередачи при скорости движения воздуха
у бедра полутуши 0,7 м/с уменьшилась с 12,7 до 8,4 ккал/
(ч.м2.°С), т.е. на 34%, а при скорости 0,9 м/с —- с 14,3
до 11,4 ккал/(ч.м2.°С), что составило 20%. Следовательно,
для обеспечения эффективной работы межпутевого
воздухоохладителя необходимо оттаивать иней после каждого
цикла охлаждения или замораживания мяса.
' ВЫВОДЫ
— Межпутевой воздухоохладитель с открытой со всех
сторон поверхностью, обдуваемой плоской струей, по
теплотехническим характеристикам соответствует обычным
сухим воздухоохладителям, охлаждающая поверхность
которых заключена в ограждающие кожухи. Конструкция
такого воздухоохладителя обеспечивает равномерную и
достаточную скорость обдува бедер полутуш мяса без
устройства каких-либо воздухораспределителей.
— При скорости выхода воздуха из сопла 6 и 8 м/с
средние скорости его у батарей межпутевых
воздухоохладителей были равны 1,2 и 1,5 м/с, а у бедер полутуш
мяса — 0,7—0,9 м/с. При этом коэффициенты теплопередачи
змеевиков с учетом осаждения инея составили
соответственно 12—14 ккал/(ч.м2.°С), а коэффициенты теплоотдачи от
мяса к воздуху в среднем по всем опытам — 14—16 ккал/
(ч.м2.°С).
— Учитывая простую конструкцию межпутевых
воздухоохладителей, удобство монтажа и проведения ремонта,
а также надежность оттаивания инея, представляется
целесообразным использовать их для интенсификации
процессов в камерах охлаждения и замораживания мяса,
664.22/.27.037.5
Формирование кристаллов льда
в растворах крахмала
Г. Е. ОЛЕНЕВА
Всесоюзный научно-исследовательский
институт холодильной промышленности
При замораживании клейстеризованных растворов
крахмала (клейстеров) и частичном удалении из них воды
после размораживания получаются пористые крахмалы.
Размер и форма пор соответствуют величине и форме
особенно на действующих мясокомбинатах с высотой
помещения 4,2—4,6 м, где монтаж потолочных
воздухоохладителей невозможен, а для установки напольных
воздухоохладителей требуется полезная площадь и
перепланировка камер.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шеффер А. П., Фролов А. П. Межпутевые
воздухоохладители.— «Холодильная техника», 1972,
№ 6, с. 28—31.
2. Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй.
М., Физматгиз, 1960.
3. Л о к ш и н В. А., Лисейкин И. Д.
Исследование и расчет теплоотдачи мембранных конвективных
поверхностей нагрева.— «Теплоэнергетика», 1971, № 2,
с. 36—40.
4. Михеев М. А. Теплоотдача цилиндра в
поперечном потоке воздуха.— «Журнал технической физики»,
1943, т. XIII, № 6, с. 311—317.
5. R e i h е г Н.— «Forschungsarbeiten auf dem Gebiete
des Ingenieurwesens», 1925, Nr. 269.
6. П о л ы н о в с к и й ЯЛ. Теплоотдача и
сопротивление поперечно омываемых труб при малых числах Re.
— «Известия ВТИ», 1952, № 9, с. 12—17.
7. G r i m i s о n E. Correlation and Utilisation of New л
Data an Flow Resistance and Heat Fuanfer Gross Flow
of Gases over Tube Banks.— «Trans, of the ASME»,
1937, Vol. 59, p. 583—594.
8. Ж у к а у с к а с А., Макарявичус В.,
Ш л а н ч а у с к а с А. Теплоотдача пучков труб в
поперечном потоке жидкости. Вильнюс, «Минтис»,
1968.
9. К а р а с и н а Э. С. Теплообмен в пучках труб с
поперечными ребрами.— «Известия ВТИ», 1952, № 12,
с. 12—16.
10. И о ф ф е Д. М. Ребристые охлаждающие приборы
для холодильных камер. М., Госторгиздат, 1956.
П. Рекомендации по проектированию холодильных
установок. М., ВНИХИ, 1962.
12. А л я м о в с к и й И. Г. Регулярный режим
охлаждения мясных полутуш.— «Мясная индустрия», 1970,
№ 6, с. 35—36.
13. ф е д о р о в В. Г., Ильинский Д. Н. и др.
Исследование теплоотдачи при охлаждении и
замораживании мясных туш.— «Холодильная техника», 1971,
№ 8, с. 26—28.
14. Чу мак И. Г., Московченко В. М.
Теплообмен в камерах термической обработки
холодильников. М., ЦНИИТЭИМинмясомолпромаСССР, 1969Д
кристаллов льда, ^образовавшихся при замораживании
клейстеров [1].
Возможные области применения пористых крахмалов
потребуют создания его разновидностей, различающихся
по структуре. Кроме скорости замораживания,
существенную роль при формировании кристаллов льда играют
специфические свойства крахмальных клейстеров.
Обезвоживание крахмала в замораживаемом клейстере
происходит в основном за счет свободной воды [2] и
носит локальный характер. Образующийся уплотненный
слой ксерогеля препятствует поступлению влаги к
растущим кристаллам.
Единственно возможный доступ влаги —
проникновение сквозь слой ксерогеля. Для определения влагопрони-
цаемости ксерогелей крахмальный клейстер фильтровали
с вакуумированием .через воронку Бюхнера с двумя слоя-
42

Рис. 1. Формирование кристаллов льда
в 5%-ных клейстерах крахмала с
разрушенной (а, б) и неразрушенной (в, г)
структурой (линейная скорость замораживания
25,2 мм/ч, увеличение в 160 раз,
замораживание в тонком слое между покровными
стеклами).
••*¦¦; :^. ¦:
^.•..':.^;-«.->*:,S>'4% ,^:^'*---^::::--';:^'Г:'-,-,::^
Ч^ис. 2. Формирование кристаллов льда в клейстерах с различной влагопроницаемостью ксерогелей (содержание
сухих веществ 5%, линейная скорость замораживания 25,2 мм/ч, увеличение в 160 раз, замораживание между
покровными стеклами):
а — 0,068; 6 — 0,226; в —0,339; г —0,656; д— 1,150; е— 1,690 мм3/мм2.
ми фильтровальной бумаги, повторяя одни и те же
условия в каждом опыте. Влагопроницаемость ксерогеля
выражали как отношение объема отделившейся влаги (мм3)
к площади фильтра (мм2).
Формирование кристаллов льда в клейстере наблюдали
визуально под микроскопом при направленном теплоотводе
в тонком слое препарата. Для этой цели использовали
замораживающий столик ТОС-2 с термоэлектрическим
охлаждением и микроскопом МБИ-6.
Линейную скорость замораживания определяли по
продвижению границы льдообразования с помощью
окуляр-микрометра и секундомера. Фотографирование
производили аппаратом «Зоркий-4».
Линейную скорость замораживания определяли в
клейстерах, приготовленных из смеси картофельного и
модифицированного желирующего картофельного
крахмалов (комбинированный способ модификации), взятых
в различных соотношениях.
С повышением содержания модифицированного
желирующего картофельного крахмала в клейстерах
влагопроницаемость ксерогеля g увеличивается. Так, для
ксерогеля клейстера, приготовленного только из такого
крахмала, влагопроницаемость в 20 раз больше, чем для
клейстера из картофельного крахмала.
Значительное влияние на влагопроницаемость
ксерогеля оказывает механическое диспергирование клейстера,
которое проводили в течение одной минуты с помощью
измельчителя тканей. В клейстере с разрушенной
структурой формируются кристаллы льда простых форм без
боковых ветвлений (рис. 1, а, б). В этом случае доступ
влаги к растущим кристаллам относительно свободен,
так как вершины кристаллов находятся в области, где
43

имеется достаточное количество влаги. Разобщенные
макромолекулы крахмала либо разрушенные структурные
элементы сетки геля оттесняются растущими кристаллами
во впадины между выступами кристаллов, обезвоживаются
и спрессовываются.
В клейстерах с неразрушенной структурой формируются
кристаллы с большим количеством ветвлений (рис. 1, в, г).
С увеличением концентрации крахмала в клейстерах
влагопроницаемость ксерогелей уменьшается. При
содержании крахмала в клейстере из картофельного крахмала
6% и в клейстере из кукурузного 7% влагопроницаемость
ксерогелей клеистеров крахмалов практически равна
нулю; то же наблюдается в ксерогеле клейстера из
модифицированного желирующего картофельного крахмала лишь
при содержании его в клейстере около 20%.
По влагопроницаемости ксерогелей клейстеры
различных крахмалов неодинаковы, особенно при малых
концентрациях. Так, при содержании сухих веществ 1% этот
показатель для модифицированного желирующего
картофельного крахмала почти в 37 раз превышает
влагопроницаемость ксерогеля картофельного крахмала
соответствующей концентрации. Влагопроницаемость ксерогеля
1%-ного клейстера из кукурузного крахмала в 14 раз
больше, чем такого же клейстера из картофельного
крахмала.
Влияние влагопроницаемости ксерогелей на
конфигурацию образующихся кристаллов льда изучали на
примере 5%-ных клеистеров, приготовленных из картофельного
и модифицированного желирующего картофельного
крахмалов.
Формирование кристаллов льда в таких клейстерах
показано на рис. 2. Как видно, с уменьшением
влагопроницаемости ксерогелей клеистеров конфигурация
кристаллов становится более сложной.
Для количественной оценки влияния
влагопроницаемости ксерогелей клеистеров крахмала на сложность
конфигурации кристаллов (рис. 3) измеряли под микроскопом
диаметры пор и расстояния между их ветвлениями.
Препараты для этой цели приготавливали
сублимационной сушкой замороженных клеистеров в течение 7—8 ч
(скорость замораживания 2 и 5 мм/ч) из кукурузного
крахмала с содержанием сухих веществ 5% при остаточном
давлении в сублиматоре 13—26 Па.
При построении графика (рис. 3) было принято dQ cP =
= 64,6 мкм, Locp = 106 мкм и g0 = 0,068 мм3/мм2. Из
рис. 3 следует, что при скорости замораживания 2 мм/ч
средние расстояния между ветвлениями кристаллов и
средние диаметры пор с увеличением
влагопроницаемости ксерогелей клеистеров резко возрастают. При
скорости замораживания 5 мм/ч расстояния между
ветвлениями также значительно возрастают с увеличением
влагопроницаемости, при этом средние диаметры пор
увеличиваются незначительно.
Выполненные исследования показали, что при
замораживании крахмального клейстера перед фронтом
растущих кристаллов формируется постепенно уплотняющийся
слой ксерогеля; конфигурация кристаллов во многом оп-
0 0,2 Щ 0,6 0,8 1,0 t,2 Igjt
Рис. 3. Зависимость среднего диаметра кристаллов dcv
и среднего расстояния между ветвлениями Lcp от влаго-i
проницаемости g ксерогелей клеистеров из смеси обычного"
и модифицированного желирующего картофельного
крахмалов:
/, 2 — \g -т^— при скорости замораживания 2 и 5 мм/ч;
3,4— lg т— при скорости замораживания 2 и 5 мм/ч.
^осР
ределяется его влагопроницаемостью. При этом, чем
меньше влагопроницаемость ксерогелей клейстера, тем
сложнее рисунок кристаллов.
Таким образом, влагопроницаемость может служить
характеристикой крахмальных клеистеров,
предназначенных для замораживания в целях получения из них
пористых крахмалов с различной структурой.
Приготавливая клейстеры с нужной влагопроницаемостью ксерогелей
путем использования обычных крахмалов в сочетании с
модифицированными, можно направленно осуществлять
процесс формирования кристаллов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Оле н ев а Г. Е., Маркер В. Э., Ш т ы р к о |
в а Е. А. Получение пористых крахмалов методов
замораживания крахмальных гелей.— «Холодильная
техника», 1971, № 9, с. 40—44:
2. О л е н е в а Г. Е., Ч и ж о в Г. Б. Влияние энергии
связи влаги на формирование кристаллов льда при
замораживании крахмальных клеистеров.—
«Холодильная техника», 1973, № 5, с. 32—36.

ОБМЕН ОПЫТОМ
621.565.59:621.564.22
Новая схема наполнения баллонов аммиаком
На холодильных установках баллоны
наполняют жидким аммиаком под давлением
конденсации, намного превышающем остаточное
давление в баллоне. В ресивере в зависимости от
температуры окружающей среды давление
достигает 11—13 кгс/см2. За счет перепада
давлений в ресивере и баллоне осуществляется
^заполнение его жидким аммиаком. Такой способ
заправки был применен Государственным
институтом азотной промышленности (ГИАП) при
проектировании станции наполнения Одесской базы
Химснабсбыта.
Станция, пущенная в эксплуатацию в 1971 г.,
предназначена для реализации жидкого
аммиака предприятиям и представляет собой
комплекс, состоящий из компрессорного отделения,
ресивера для хранения жидкого аммиака и
механизированной линии для испытания и
ремонта баллонов, а также заполнения их
аммиаком. Проектная мощность станции 100 баллонов
в смену, емкость баллонов 40 л.
Однако станция оказалась малоэффективной
и сложной в эксплуатации. В смену
заполнялось не более 50 баллонов. В зимнее время
давление в ресивере повышалось с помощью
компрессора, отсасывавшего пары аммиака из
испарителя, тепловая нагрузка на который
создавалась рассолом, подогреваемым электронагре
вателями. Станция имела сложную систему
автоматики.
Кроме того, при наполнении баллонов
аммиаком происходило значительное его
парообразование при проходе через вентиль
наполнительного устройства. Парообразование при
дросселировании достигало 15—20%. Зачастую,
особенно в летнее время, пар появлялся и в
подающем трубопроводе. Образовывавшиеся в
баллоне паровые пробки препятствовали
нормальному поступлению жидкости, что вынуждало
многократно сбрасывать пар из баллона в
поглотитель аммиака.
Продолжительность наполнения баллона
зависела от времени года и давления аммиака
в ресивере. Поэтому администрация базы не
могла планировать отпуск аммиака
предприятиям. Увеличить производительность станции
оказалось практически невозможным без
коренного изменения технологии.
По предложению авторов выполнена новая
схема заполнения баллонов с помощью
аммиачного насоса марки ЦНГ-70. Принципиальная
схема присоединения его представлена на
рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема подключения насоса на
станции наполнения баллонов:
/ — ресивер; 2— насос; 3 — реле уровня; 4—клапан
обратный; 5 — реле давления; 6 — фильтр; 7 — весы;
8 — заправочная колонка; 9 — баллон; 10 — вентиль
регулирования; 11 — предохранительные клапаны; 12 —
электроконтактный манометр.
*в
45

Особенность новой схемы заключается в том,
что к станции наполнения поступает жидкость,
переохлажденная на 15—20° С.
Парообразование при дросселировании оказывается
незначительным. Давление холодильного агента в
ресивере порядка 3—4 кгс/см2
поддерживается компрессором автоматически в течение всего
года. У заправочных колонок станции
наполнения давление аммиака и время наполнения
баллонов регулируется вентилем 10,
установленным на линии сброса жидкости в ресивер.
На рис. 2 приведена зависимость времени
наполнения баллона от производительности
насоса и его напора с учетом потерь на трассе
трубопроводов. Выделенный на рис. 2
штрихами участок — рабочий режим станции.
Время наполнения баллонов в пределах
1 мин позволяет довести производительность
базы до 200 баллонов в смену.
Относительно низкое давление в ресивере и
у заправочных колонок станции наполнения,
а также эксплуатация компрессора в
устойчивом режиме повышает безопасность установки.
Система защиты компрессора осталась
прежней. Автоматическое регулирование работы
установки значительно упрощено: компрессор
включается и отключается по сигналу
электроконтактного манометра, установленного на ресивере.
Рис. 2. Зависимость времени наполнения т баллона
жидким аммиаком от напора Ар и производительности V
насоса.
Станция работает по новой схеме в течение
10 месяцев. Опыт эксплуатации позволяет
рекомендовать новую технологическую схему для*
предприятий различных ведомств. Затраты,
связанные с переоборудованием, окупятся в
течение года.
А. С. РОЗЕНБЕРГ, С. М. КОСОЙ — Одесский
технологический институт холодильной промышленности
621.57.041-213.3:621.81.002.2
Изготовление деталей малых холодильных компрессоров
из металлокерамики
Одной из основных задач, стоящих перед
заводами-изготовителями домашних
холодильников, является совершенствование технологии
производства.
В связи с тем что изготовление фреоновых
герметичных компрессоров для домашних
холодильников относится к массовому
производству и детали узлов трения компрессоров
работают при малых зазорах, высокая точность
последних обеспечивается методом селективной
сборки. Увеличение зазоров при сравнительно
небольшом износе деталей узлов трения часто
вызывает выход компрессора из строя.
Один из основных недостатков литых
заготовок — скрытый литейный брак, который
практически не обнаруживается на входном контроле,
а выявляется в процессе обработки деталей.
Это приводит к значительному увеличению
трудозатрат и повышению расходов на изготовление
компрессоров. Поэтому вопрос
формообразования деталей с максимальным приближение^
параметров заготовки к размерам, получаемыщ
после механической обработки, весьма важен.
В связи с этим Одесским заводом им.
Хворостина совместно с Одесским технологическим
институтом холодильной промышленности
проведена работа по выявлению возможности
применения новых материалов для изготовления
деталей пар трения компрессоров.
В результате проведенных лабораторных,
стендовых и натурных испытаний некоторые из
деталей компрессора ФГ-0,14, изготовлявшиеся
из чугуна СЧ 15-32, — подшипник, поршневой
палец, плунжер масляного насоса и шатун —
в настоящее время выполняются из
металлокерамики.
Металлокерамика характеризуется
сравнительно хорошими механическими и антифрик-
46

ционными свойствами. Заготовки из
металлокерамики можно получить с более высокой
степенью точности, что значительно уменьшает
затраты на механическую обработку деталей.
Предварительным этапом исследований
явились сравнительные лабораторные испытания
(на машинах торцевого трения) образцов,
изготовленных из серого чугуна марки СЧ 15-32
и металлокерамики. Сопряженная пара — из
стали А-12.
Исходными материалами для металлокерамики
служили: восстановленный из окалины железный
порошок марки ПЖ2М2 — 96%, графитовый
порошок марки ЭКБ — 1,5%, медный порошок
марки ПМ-1 или ПМ-2— 2,5%. Твердость
детали (по НВ) 60—100 кгс/мм2, масловпитывае-
мость не ниже 2%, пористость 17—20%.
Сопряженные образцы изготовляли из автоматной
стали А-12 в состоянии поставки.
Лабораторные испытания показали, что при
равном износе сопряженной пары износ
образцов, выполненных из металлокерамики, в 2—
2,5 раза меньше, чем образцов, изготовленных
из чугуна марки СЧ 15-32.
Следующим этапом работы были стендовые
испытания компрессоров с деталями из
металлокерамики и серийных компрессоров ФГ-0,14
с деталями из чугуна СЧ 15-32. Испытания
проводили по схеме фреонового кольца на
одинаковом форсированном режиме: избыточные
давления нагнетания 30 кгс/см2, всасывания
1 кгс/см2, длительность каждого испытания
1000 ч.
Результаты испытаний показали, что
мощность, потребляемая всеми компрессорами,
несколько снизилась. Это свидетельство
нормального течения процесса приработки. Колебания
изменения производительности в ту или иную
сторону не превышали 3%.
Детали измеряли до сборки и после
окончания испытаний. На плунжерах масляного
насоса и передних подшипниках, изготовленных
из металлокерамики, выработки не наблюдалось
(в пределах точности измерений). Выработка
на поршневых пальцах из металлокерамики
составляла 2—4 мкм, а на пальцах из чугуна
СЧ 15-32 колебалась в пределах 4—48 мкм.
Выработка шатунов из металлокерамики
составляла 1—2 мкм, а из чугуна СЧ 15-32 — 2—
8 мкм. Выработка сопряженных деталей
находилась в пределах размерной группы.
Сопряженная пара шатун — поршневой
палец, изготовленная из металлокерамики,
работала нормально.
При натурных испытаниях (в течение 6
месяцев) 25 агрегатов с компрессорами, имеющими
детали из металлокерамики, не было случаев
отказов из-за заклинивания или стука в
компрессоре. Переход завода на выпуск
компрессоров с деталями из металлокерамики в
значительной степени уменьшил число отказов
вследствие нарушения нормальной работы пар
трения.
Благодаря большой точности выполнения
заготовок из металлокерамики по сравнению с
заготовками из чугуна уменьшилась трудоемкость
производства деталей — поршневого пальца на
28%, переднего подшипника на 10,5%,
плунжера масляного насоса на 25%, шатуна на 32%.
Практически полностью ликвидирован брак из-за
литейных дефектов.
Применение металлокерамики при
изготовлении переднего подшипника, поршневого
пальца и плунжера позволило высвободить 8
единиц металлорежущего оборудования, при
изготовлении шатуна — 3 единицы. Себестоимость
этих деталей, даже при повышении стоимости
заготовок из металлокерамики, по сравнению
с чугунными снизилась на 22%. Если учесть
стоимость высвобождаемого оборудования, то
снижение их себестоимости в течение одного
года составит 33,3%. Массовое изготовление
деталей из металлокерамики скрывает в себе
большие резервы снижения стоимости заготовок.
Внедрение в производство на Одесском
заводе им. Хворостина деталей из металлокерамики
позволило снизить трудоемкость их
изготовления, высвободить металлорежущее
оборудование, исключить потери от литейного брака,
сократить номенклатуру и расход оснастки и
инструмента, а также увеличить
износостойкость пар трения, а следовательно, повысить
долговечность и надежность компрессоров.
Г. В. ЛИХНИЦКИЙ, В. И. КЛЕМЕНТ—Одесский
технологический институт холодильной промышленности
В. С. АНДРЕЕВ, В. Н. РУДНЕВ — Одесский
завод им. Хворостина
¦

КОНСУЛЬТАЦИЯ
Новые нормы естественных потерь
при хранении зернистой осетровой икры
Министерством торговли СССР утверждены
и введены в действие новые нормы естественных
потерь при хранении зернистой осетровой икры.
Нормы разработаны во ВНИХИ на основе
проведенной авторами экспериментальной
работы.
Прежние нормы, утвержденные в 1959 г.,
не были дифференцированы по видам упаковок
и предусматривали сроки хранения до 6 мес,
тогда как икра фактически хранится на
холодильниках в течение 10—11 мес.
Икра упаковывается в жестяные банки
емкостью 0,5 и 2,0 кг. Естественные потери
возникают вследствие негерметичности упаковки.
Опыты показали, что потери икры не зависят от ее
вида (белужья, севрюжья, осетровая).
Наибольший удельный вес в выпуске занимает осетровая
икра, поэтому нормы^составлены применительно
к этому ее виду.
За каждый последующий месяц хранения
осетровой икры при — 4 -. 5° С
предусматриваются следующие нормы потерь.
Емкость
жестяной
банки, кг
2
0,5
Потери, % к массе икры, при продолжительности
хранения,мес.
1
0,13
0,03
2
0,10
0,03
3
0,05
0,01
4
0,05
0,01
5
0,05
0,01
6
0,05
0,01
7
0,05
0,01
8
0,05
0,01
9
0,05
0,01
10
0,05
0,01
На икру в герметической упаковке нормы
не распространяются.
Норма естественных потерь за несколько
месяцев хранения определяется путем
суммирования норм за каждый месяц хранения.
Утвержденные нормы являются предельными
и применяются только в тех случаях, когда
при проверке фактического наличия икры
окажется недостача против учетных остатков.
Естественные потери списываются по фактическим
размерам, но не выше установленных норм.
Канд. техн. наук А. К. КАМИНАРСКАЯ,
Г. В. СУЧКОВА — ВНИХИ
НОВЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
A1) 358585 B1) 1623865/23-26 B2) 22.02.71 E1) F 25 b
9/02; В 01 d 51/00 E3) 66.071 G1) Всесоюзный научно-
исследовательский институт по сбору, подготовке и
транспорту нефти и нефтепродуктов G2) Т. А. САЙФЕЕВ,
А. И. СОРОКОПУД, Н. И. ТОЙГУЗИН, М. А. МАР-
ГОЛИН.
E4) ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содержащая спиральный ввод,
диафрагму и регулировочный вентиль, отличающаяся
тем, что, с целью обеспечения возможности подачи
нескольких газовых потоков без дополнительных потерь на
смещение, вихревая труба выполнена с изолированными
спиральными каналами с тангенциально расположенными
соплами, причем количество каналов соответствует
количеству газовых потоков.
A1) 372410 F1) 268439 B1) 1438456/24-6 B2) 05.05.70 E1)
F25 b 15/06E3) 621.575 G1) Физико-технический институт
АН Туркменской ССР G2) А. ХАНДУРДЫЕВ, А. КА-
КАБАЕВ, М. Е. ЛЕМБЕРГ
E4) АБСОРБЦИОННАЯ ГЕЛИОХОЛОДИЛЬНАЯ
УСТАНОВКА по авт. св. № 268439, отличающаяся тем, что,
с целью повышения экономичности, в линию крепкого
раствора перед абсорбером включен деаэратор,
работающий при давлении, промежуточном между давлением в
абсорбере и атмосферным давлением, и воздушный
патрубок деаэратора подсоединен к основной системе воздухо-
отделения установки.
48

A1)^365547 B1) 1658261/28-13 B2) 24.05.71 E1) F 28 f
17/00 E3) 621.565.4.049 G2) В. Ф. КОЛЯКА, Г. К- МНА-
ЦАКАНОВ
E4) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА ИЗ ГИДРОФОБНОЙ
ЖИДКОСТИ, ОРОШАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТЬ
ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯ, отличающийся тем, что, с целью
упрощения процесса, гидрофобную жидкость нагревают до
температуры плавления льда, а образовавшуюся воду
затем отделяют от гидрофобной жидкости.
A1) 366322 B1) 1601401/24-6 B2) 21.12.70 E1) F 25b 1/02;
F 25Ь 49/00 E3) 621.574-523 G1)Брянский ордена
Трудового Красного Знамени машиностроительный завод G2)
В. Н. ВАСИЛЬЕВ, А. Ф. ИРДЕЕВ, С. В. ТРОФИМОВ
E4) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ КОМПРЕССИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ
МАШИНОЙ, преимущественно автономного
рефрижераторного вагона, содержащее реле времени, соленоидный
вентиль, установленный на линии связи нагнетательной
стороны компрессора с испарителем, контакторы,
управляющие электродвигателями компрессора и вентилятора
испарителя, и датчики начала и конца оттайки, воздействующие
на исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью
повышения надежности, реле времени имеет два выхода, к
| одному из которых подсоединен контактор электродвига-
* теля компрессора и через датчики начала и конца оттайки
— исполнительный орган с переключающейся контактной
группой, управляющей контактором вентилятора и
соленоидным вентилем, привод которого подключен ко второму
выходу реле и контактору вентилятора.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что в качестве
датчика конца оттайки применено термореле,
срабатывающее по импульсу температуры хладагента на выходе из
испарителя.
(И) 377548 B1) 1298452/24-6 B2) 20. 01. 69 E1) F 04 b
51/00 E3) 620. 162 G1) Тульский оружейный завод G2)
В. С. КОЗЛОВ, И. Б. КНЯЗЕВ, Л. А. ДЕВИЗЕНКО
E4) СПОСОБ ВЫВОДА КОМПРЕССОРА БЫТОВОГО
ХОЛОДИЛЬНИКА НА УСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ
ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, например
производительности, путем прогрева до температуры,
при которой эти параметры стабилизируются,
отличающийся тем, что, с целью сокращения времени вывода
компрессора на установившийся режим, расхода
электроэнергии, количества испытательных стендов, компрессор
принудительно прогревают перед постановкой на стенд до
Вгемпературы стабилизации основных параметров.
(И) 377588 B1) 1630242/24-6 B2) 04. 02.71 E1) F 25 b
1/00; F 25 d 13/00 E3) 621.574 G1) Специальное
конструкторское бюро холодильного машиностроения G2) А.
С.БУРЛАК, С. Ф. ВАРЗАР, Ф. И. ДАВЫДОВ, В. Ф.
КОВАЛЕВ, Е. И. КНЯЗЬ, И. И. МЕЕРСОН, С. В.
ПАВЛЕНКО, А. И. СТЕПАНОВ, И. А. ЭЛЬКИН
E4) ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая
герметичный компрессор и вентиляторы для воздушного
охлаждения конденсатора и циркуляции воздуха в
термоизолированной рабочей камере с установленным в ней
испарителем, отличающаяся тем, что, с целью повышения
компактности, компрессор и камера заключены в общий
кожух, и последняя выполнена в виде цилиндрической
емкости с воздуховодами между ее боковой поверхностью
и испарителем, а один из вентиляторов установлен у ее
днища, к которому примыкает с другой стороны
герметичный компрессор, и конденсатор расположен в зазоре
между термоизоляцией и кожухом, подключенным с помощью
каналов к компрессору для его охлаждения воздухом.
A1) 377589 B1) 1460272/24-6 B2) 10.07.70 E1) F 25 b 7/00
E3) 621. 574 G1) Специальное конструкторское бюро
холодильного машиностроения G2) А. С. БУРЛАК,
С. Ф. ВАРЗАР, Ф. И. ДАВЫДОВ, В. Ф. КОВАЛЕВ,
Е. И. КНЯЗЬ, И. И. МЕЕРСОН
E4) КОМПРЕССИОННАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ
УСТАНОВКА, например каскадная, с установленным в камере
испарителем для производства холода и ресивером для сбора
сконденсированного хладагента, отличающаяся тем,, что,
с целью повышения экономичности, испаритель выполнен
в виде теплообменника типа «труба в трубе», внутренняя
из которых соединена с нагнетательной стороной
компрессора при помощи трубопровода, снабженного регулятором,
срабатывающим по импульсу температурного датчика,
размещенного в камере, а межтрубное пространство
теплообменника подключено к ресиверу и всасывающей
стороне компрессора.
A1) 377590 B1) 1656323/24-6B2H3.05.71 E1) F 25 b 9/02
E3) 621.565.83 G1) Московское ордена Ленина и ордена
Трудового Красного Знамени высшее техническое училище
им. Н. Э. Баумана G2) Г. И. ВОРОНИН, А. Д. СУСЛОВ,
Ю. В. АНТОНОВ, В. С. ГОНЧАРОВ, Ю. В. ЧИЖИКОВ
E4) 1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА с несколькими сопловыми
вводами газа, расположенными по ее длине, и с
диффузором на горячем конце, отличающаяся тем, что, с целью
повышения термодинамической эффективности, диффузор
подключен к одному из вводов через теплообменник,
например воздушный, водяной, для использования части
горячего потока в рабочем цикле вихревой трубы.
2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью
обеспечения работы на влажном газе, в линию связи диффузора
с сопловым вводом после теплообменника включен
отделитель жидкости.
A1) 377592 B1) 1615339/24-6 B2) 19.01.71 E1) F 25 b 9/02
E3) 621.565.3 G1) Всесоюзный заочный
машиностроительный институт G2) Э. Д. ДАЕН
E4) ВИХРЕВАЯ ТРУБА для разделения газа на
холодный и горячий потоки с профилированной
криволинейной поверхностью рабочей зоны, отличающаяся тем,
что, с целью повышения холодопроизводительности,
профилированная поверхность выполнена по лемнискате, и
рабочая зона имеет преимущественно конечный диаметр,
равный 2, 43 начального, и длину, равную пяти начальным
диаметрам.
A1) 377593 B1) 1657745/24-6 B2) 10.05.71 E1) F 25d 29/00;
G 01 к 17/04 E3) 621.565.923:66.012.44 G1) Всесоюзный
научно-исследовательский институт по электробытовым
машинам и приборам G2) А. И. РУДНАЯ, Н. М.
РУДНЫЙ, Р. П. ПЕЧКОВСКИЙ, А. А. СОЛОМКО,
Г. И. ЧЕРНЯК
E4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПРЕССИОННОГО
ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА преимущественно камерного
холодильника, например бытового, торгового, содержащее
калориметр с размещенными в нем испарителем
холодильного агрегата, температурным датчиком и
электронагревателем для создания заданной тепловой нагрузки
и ваттметр для измерения расхода потребляемой
электронагревателем энергии, отличающееся тем, что, с целью
сокращения времени определения
холодопроизводительности и использования в качестве калориметра камеры
холодильника, температурный датчик подключен к фа-
зочувствительному компенсатору, выход которого
кинематически связан с переключателем автотрансформатора,
служащего для питания электронагревателя.
49

КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
Новая книга по кондиционированию воздуха
и холодильным машинам
Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. Ю. В. Захаров.
Л., «Судостроение», 1972, 35,5 п. л. Тираж 12500 экз. Цена 1 р. 53 к.
Рецензируемая "" книга рекомендована Министерством
высшего и среднего специального образования СССР в
качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по
специальности «Судовые силовые установки».
¦¦V* Она является ценным пособием для специалистов,
работающих в области проектирования, испытания и
эксплуатации судовых установок кондиционирования воздуха.
Книга состоит из 18 глав, из которых 11 посвящены
технике кондиционирования воздуха на судах.
Подробно рассмотрены техническое
кондиционирование воздуха, санитарно-гигиенические основы
кондиционирования воздуха на судах, типы судовых систем
кондиционирования воздуха и их расчет, конструкции и расчет
аппаратов для тепловлажностной обработки воздуха, возду-
хораспределение в помещениях, методика испытания
установок кондиционирования воздуха, вопросы
термодинамики влажного воздуха, шумности и надежности
оборудования.
В разделе холодильных^машин изложены теория,
конструкция и расчет поршневых холодильных машин,
использующих электрическую энергию, и теплоиспользующих
холодильных машин. Даны основы автоматизации судовых
установок кондиционирования воздуха.
В книге приведен ценный фактический материал,
характеризующий работу судовых установок
кондиционирования воздуха. Использованная литература насчитывает
170 источников, в том .числе 10 на иностранном языке.
К недостаткам книги следует отнести, прежде всего,
слишком большой объем. Как учебник она значительно
выиграла бы при иной структуре и более лаконичном
изложении. Часто один и тот же материал рассматривается
в разных главах, что делает изложение недостаточно четким
в методическом отношении. Учебник перегружен
цифровыми данными и сведениями, относящимися к элементам
конструкций (с. 126, 128, 129, 130, 133, 151, 152 и др.),
что было бы правомерно для справочника. Например, на
с. 129 указана марка амортизатора АКСС-40И,
являющегося несущественной деталью кондиционера.
Автор различает понятия «тепловая нагрузка на
воздухоохладитель» и «холодопроизводительность кондиционера»
(формула УП. 52 на с. 200), хотя последнее не имеет
реального смысла и не используется при расчете требуемой хо-
лодопроизводительности холодильной машины. Нет
необходимости наряду с относительной влажностью воздуха
рассматривать степень насыщения воздуха влагой (формулы
1.8, 1.8а, 1.86 на с. 12) и тем более приводить линии
постоянной степени насыщения в диаграмме влажного
воздуха (с. 16, 17, 18), так как этот показатель не применяется
в инженерных расчетах.
Говоря о расходе влажного воздуха (с. 24), автор в
скобках приводит выражения для подсчета сухой части
воздуха, хотя для практических расчетов это не требуется.
С методической точки зрения в учебнике важно
показать широкие возможности использования для конкретных
инженерных решений основных законов. При изложении
теоретических основ процесса осушения воздуха
адсорбентами (с. 41) следовало опираться на законы Рауля.
Вопросы санитарно-гигиенического значения степени
дисперсности и стабильности пыли можно было бы проще
изложить, используя уравнение Стокса. Вместо
рекомендации пользоваться справочными данными о плотности
паров холодильных агентов для решения вопросов
вентиляции машинных залов (с. 369) целесообразно было бы
привести уравнение закона Авогадро, по которому для расчета
плотности достаточно знать молекулярную массу
холодильного агента.
Ребра следовало бы классифицировать не только по
конструктивным (рис. 62, с. 142), но и по теплотехническим
признакам. Тогда не нужно было бы указывать, что
формулу VIII. 7 (с. 220) коэффициента эффективности прямого
ребра можно применять и^для ребер «навитых в виде ленты
на трубки», так как витое ребро представляет собой
разновидность прямого.
В ряде случаев употребляются неудачные определения:
«местный автономный кондиционер (с. 83, 117), тогда как
дано четкое определение «местного» кондиционера (с. 69),
которым не может быть автономный кондиционер;
«доводочные воздухораспределители» (с. 77); «выпускные
воздухораспределители» (с. 322). Доводочные
воздухораспределители делятся на обрабатывающие приточный воздух и
рециркуляционный воздух, т. е. функции местных и
автономных кондиционеров приписываются воздухораспре-1
делительным устройствам.
Процессы в кондиционерах названы «обращенными
процессами» (с. 66), в то время]как лучше было бы назвать их
(по отношению к прямым процессам) компенсирующими;
нехорошо звучит «расчет воздухораспределения на
настильность» (с. 338).
В книге имеются неточности и спорные рекомендации.
Например, на с. 76, 86 сказано, что низкоскоростные
системы кондиционирования воздуха с малыми рабочими
разностями температур в помещении отличаются меньшей
стоимостью. По-видимому, сравнение приводится при
различных условиях воздухораспределения. Здесь нарушается
одно из правил теплоэнергетики: выигрывая в энергии,
проигрываем в металле.
В настоящее время нет единого мнения об
эффективности ионизирования воздуха, поэтому нецелесообразно
включать ионизаторы в судовые системы кондиционирования
воздуха (с. 55). Угол наклона изотерм в диаграмме
влажного воздуха пропорционален температуре, в связи с чем
указание на приблизительную пропорциональность (с. 16)
не совсем точно.
50

Нельзя согласиться с толкованием процесса
термического охлаждения и осушения воздуха (рис. 6, с. 23):
образование тумана определяется не условиями отвода
конденсата, а характером протекающего процесса (туман
образуется только в том случае, если линия процесса пересекает
пограничную кривую).
На с. 38 указано, что увлажнение воздуха иногда
производится «небольшим количеством воды» и приведено
численное значение степени орошения 0,2—3,5, верхний
предел которой завышен даже для политропических
процессов.
Повышение температуры воздуха в конце увлажнения
(рис. 14, с. 39) рассматривается как идущее по пограничной
кривой и объясняется слишком большим количеством
«подмешиваемой воды».
На с. 40 указано, что процесс осушения воздуха
адсорбентом протекает по изоэнтальпе при равенстве начальной
температуры воздуха и адсорбента, в то время как эта
закономерность относится только к установившемуся режиму,
когда температура адсорбента выше температуры воздуха.
Автор отмечает (с. 56), что комфортное теплоощущение
человека зависит от баланса между теплогенерацией и тепло-
потерями в окружающую среду. Баланс всегда существует,
а дискомфортное теплоощущение возникает при нарушении
соотношения между путями отвода тепла (конвекцией,
радиацией, испарением), что вызывает реакцию
физиологического терморегуляционного аппарата. Возможность не
^учитывать количество тепла, передаваемого
теплопроводностью от тела человека, следует объяснять не малым его
количеством (с. 57), а тем, что теплопроводность, в которой
участвует одежда, не является самостоятельным процессом
теплоотвода, а предшествует конвективному и
радиационному теплообмен ам.
Неверно, что в высокоскоростных системах
кондиционирования воздуха требуемые холодопроизводительность
и мощность меньше, чем в низкоскоростных (с. 79). При
одинаковой системе воздухораспределения (а сравнение
можно делать только при равных условиях)
холодопроизводительность и мощность определяются теплоизбытками, вла-
говыделениями, количеством добавленного свежего
воздуха и гидравлическими сопротивлениями, которые должны
быть выше в высокоскоростной системе.
К преимуществам контактных аппаратов отнесена
возможность регулирования температуры и относительной
влажности воздуха путем изменения температуры холодо-
носителя (с. 116), но это верно и для бесконтактных
(поверхностных) аппаратов, работающих в летнем режиме
при температуре поверхности ниже точки росы.
При подсчете скрытого тепла (формула VII. 4, с. 175)
рекомендуется умножать количество влаги на энтальпию
пара, что не всегда правильно. Например, при влаговыде-
лениях с поверхностей, имеющих температуру ниже
температуры воздуха в помещении (смоченный пол), количество
тепла, переходящего в воздух, равно произведению
количества влаги на энтальпию жидкости (воды), а не пара.
Нельзя принимать без расчета и полагать одинаковыми
подогревы воздуха в нагнетательном и всасывающем
воздуховодах (с. 196). Высокоскоростные и низкоскоростные
системы кондиционирования воздуха могут быть
оборудованы одинаковыми воздухораспределителями (например
панельными), поэтому неправильно ставить выбор рабочей
разности температур в помещении (с. 197) в зависимость
от скорости воздуха в магистральных воздуховодах.
Спорными являются рекомендации о построении
процессов в случае, если коэффициент охлаждения воздуха
оказался равным единице (рис. 101, с. 208).
Указано, что при образовании инея коэффициент
теплоотдачи увеличивается на 30—50% (с. 228), но при этом не
отмечена необходимость применения воздухоохладителей
с другим (большим) шагом ребер.
В тех случаях, когда осушение воздуха нежелательно,
автор рекомендует (с. 230) принимать коэффициент влаго-
выпадения меньше единицы, что лишено физического
смысла.
Понижение температуры при образовании льдосоляных
смесей связано не с тепловым эффектом растворения соли
(с. 348), а с закономерностью, обусловленной законом
Рауля.
Применение стальных трубок без накатки в аммиачных
конденсаторах объясняется (с. 407) только
технологическими трудностями оребрения без упоминания о малом
термическом сопротивлении со стороны конденсирующихся
паров аммиака.
Сделанные замечания следует учесть при переиздании
книги, которая является ценным пособием для специалистов,
работающих в области кондиционирования воздуха.
Доктор техн. наук, проф. В. 3. ЖАДАН — ОТИХП
#
Продолжается подписка
на ежемесячный научно-технический и производственный журнал
«ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Журнал распространяется только по подписке. Подписка принимается
без ограничения в пунктах подписки «Союзпечать», на почтамтах, в узлах
и отделениях связи, а также общественными распространителями печати
на предприятиях, в учреждениях и учебных заведениях.
Периодичность —12 номеров в год. Объем номера — 4 печатных
листа F4 страницы).
Подписная цена: на 12 месяцев — 6 руб., на 6 месяцев — 3 руб.
Цена отдельного номера — 50 коп.
$i

НОВОСТИ ИНОСТРАННОЙ ТЕХНИКИ
621.565.93/.94D10)
Холодильное аппаратостроение в Великобритании*
АППАРАТЫ КОЖУХОТРУБНЫЕ
И ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ»
Для аммиачных кожухотрубных конденсаторов,
выпускаемых ведущими фирмами Великобритании,
характерно использование стальных труб большого диаметра,
скомпонованных по сравнению с отечественными аппаратами
марки КТГ в более тесный пучок при большем числе ходов
воды. Это приводит к понижению расхода и повышению
нагрева охлаждающей воды и в то же время к росту потери
напора.
Фирма «Холл» выпускает кожухотрубные аммиачные
конденсаторы со стальными трубами наружным
диаметром 32 мм. Поверхность аппаратов от 5,5 до 240 м2 при
длине труб от 1,5 до 4,6 м, расположенных в шахматном
пучке с шагом 38 мм. Число ходов воды от 18 до 8.
Номинальные режимы работы: нагрев воды 4,5—9° С, разность
между температурами конденсации и входящей воды не
менее 6° С, скорость охлаждающей воды 0,9—2,4 м/с при
потере напора 0,3—1,8 кгс/см2. Конденсаторы
обеспечивают съем тепловых нагрузок в интервале 30000—
2300000 ккал/ч. Масса аппарата, отнесенная к 1 м2 его
поверхности, колеблется от 67 до 50 кг.
Крупную кожухотрубную аппаратуру поверхностью
до 500 м2 для холодильных установок химических
производств поставляет фирма «Хант Хит Эксченжер».
Используются трубы с наружным диаметром до 50 мм.
Во фреоновых конденсаторах применяются медные
накатные трубы с низкими спиральными ребрами (табл. 1),
выпускаемые специализированной фирмой «Йоркшир
Империал».
Шаг ребер одинаков для всех труб неравен 1,33 мм при
средней толщине ребра 0,4 мм.
Т а б л и ц а 1
Наружный
диаметр
заготовки,
мм
15,85
19,00
25,40
Минимальная
толщина
стенки, мм
гладкого
участка
1,27
1,65
2,40
оребрен-
ного
участка ,
0,80
1,17
2,03
Высота ребра,
мм
1,37
1,37
1,37
Наружная

поверхность
1 пог. м
трубы, м2
0,133
0,163
0,222
Масса 1 пог. м |
трубы, кг 1
0,475
0,727
1,480
эебре- 1
Степень о]
ния
3,60
3,59
3,66
В теплообменных аппаратах для судовых установок
применяются накатные трубы из «адмиралтейской латуни»
G0% меди, 29% цинка и 1% олова). Элементы аппаратов,
изготовленные из корродирующих материалов,
покрываются антикоррозийным покрытием толщиной 0,2 мм.
Фирма «Холл» производит фреоновые конденсаторы с
накатными трубами диаметром 19 мм и длиной от 1,5 до 4 м.
* По материалам заграничной командировки в 1971 —
1972 гг.
Поверхность охлаждения их от 0,4 до 480 м2.
Относительный шаг труб в пучке 1,25.
При номинальном режиме (температура конденсации
40° С, температура воды на входе 24° С, на выходе 33° С)
теплосъем доходит до 14,5 тыс. ккал/(ч.м2). Число ходов
по воде обычно предусматривается 6 и 4, а в судовом
исполнении — 2.
Фирма «Данхем-Буш» выпускает аналогичные
аппараты производительностью от 15000 до 450000 ккал/ч
и кожухозмеевиковые аппараты с U-образными трубами
производительностью от 600 до 10000 ккал/ч. Для малых
судовых установок фирмой изготовляются конденсаторы
типа «труба в трубе» производительностью от 200 шш
1000 ккал/ч. Трубы имеют внутреннее оребрение. КонструДР
ция аппарата допускает механическую чистку водяных
каналов.
Фирмой «Холл» производятся кожухотрубные
испарители для охлаждения жидкости с кипением холодильного
агента внутри труб. Схема организации потоков показана
на рис. 1. В медной трубе диаметром 19 X 1 мм
располагается алюминиевая труба диаметром 8,5 мм со спирально
навитой гофрированной медной лентой. Алюминиевая
труба раздается протягиванием, чем и обеспечивается
необходимый термический контакт. Она имеет степень
внутреннего оребрения порядка 7. Аппараты с внутренней
поверхностью от 140 до 380 м2 обеспечивают при охлаждении воды
съем тепловых нагрузок от 360000 до 1000000 ккал/ч, при
охлаждении рассола (до —15° С) — вдвое меньше в связи
с пониженной скоростью рассола и ухудшением условий
кипения при низкой температуре. Равномерная раздача
фреона по трубам достигается установкой двух
перфорированных коллекторов.
Рис. 1. Схема организации потоков в кожухотрубном
испарителе для охлаждения жидкости с внутренним оребре-
нием:
/ — вход жидкого агента; 2 — выход охлажденной
жидкости; 3 — вход охлаждаемой жидкости; 4 — выход паров
агента.
52

Фирма «Данхем Буш» выпускает для охлаждения
жидкости фреоновые испарители производительностью от 6000
до 300000 ккал/ч, а также аммиачные испарители с
биметаллическими (сталь — алюминий) внутриоребренными
трубами.
Для фреоновых испарителей фирма «Йоркшир
Империал» наладила выпуск медных труб с алюминиевой
вставкой в виде пятиконечной звезды; характеристики двух
модификаций таких труб приведены в табл. 2. Степень их
оребрения ниже, чем спирального и равна
приблизительно 2.
Таблица 2
Наружный
диаметр,
мм
15,85
19,00
Толщина
стенки, 1
мм
0,76
0,80
Наружная

поверхность
1 пог. м
трубы, м2
0,05
0,06

Внутренняя
поверхность
1 пог. м
трубы, м2
0,0925
0,1180
Площадь
сечения
трубы, см2
1,07
2,00
Масса
1 пог. м
трубы, кг
0,470
0,605
ИСПАРИТЕЛЬНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ
Все испарительные конденсаторы изготовляются с тес-
Мыми пучками гладких труб, что, по мнению английских
-специалистов, гарантирует хорошее орошение поверхности
теплообмена. Оребренные трубы не применяются из-за
опасности загрязнения и трудности чистки.
Так, фирма «Холл» выпускает испарительные
конденсаторы с длинношланговыми гладкотрубными пучками
стальных труб диаметром 27 X 3 мм. Число труб по
ширине 22, 32, 42, 62, 65, по глубине — 4 и 8. В нижней части
аппарата размещается один либо два центробежных
вентилятора. Вода поступает через форсунки, расположенные
в верхней части конденсатора. Аппараты предназначены
для тепловых нагрузок от 12000 до 1100000 ккал/ч при
среднем циркулирующем количестве воды 0,75—0,4 л на 1 м3
воздуха и полной производительности вентиляторов от 85
до 1500 м3/мин.
Фирма «Данхем-Буш» производит испарительные
конденсаторы аналогичного типа (рис. 2). Они имеют хорошую
защиту от коррозии. Вентилятор работает на сухом
воздухе. Большинство элементов (отбойник, разбрызгивающие
сопла, водяные трубы, внутренний каркас) изготовлено из
неметаллических материалов (фиберглас). Динамическое
уравновешивание вентилятора уменьшает уровень шума
при работе конденсатора. Основная поверхность
теплообмена собирается для аммиака из стальных оцинкованных
Драружи труб, а для фреонов-12, 502 и 22 — из медных труб,
олок с водяными соплами, основной поверхностью,
поддоном, баком рециркуляционной воды окружен фибергла-
совым конвертом,, что исключает контакт воды с
остальными элементами конденсатора. При рекомендуемых
режимах работы (температура конденсации 33—47° С при
температуре влажного термометра 18—28° С) ряд
аппаратов, состоящий из 14 моделей, обеспечивает интервал
тепловых нагрузок от 7000 до 1000000 ккал/ч. Фирма
предлагает также использовать этот тип аппарата как градирню
для конденсаторов других типов.
ВОЗДУШНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ
И ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛИ
Как правило, теплообменная поверхность современных
английских воздушных конденсаторов и
воздухоохладителей представляет собой змеевик из медных или стальных
труб, имеющий оребрение в виде пластин различной
конфигурации и размеров. Степень оребрения доходит до 20,
при этом скорость воздуха находится в пределах 1,8—5 м/с.
Рис. 2. Испарительный конденсатор фирмы «Данхем-Буш»:
1 — неметаллический водяной отбойник; 2 —
неметаллические головки водяных сопел; 3 — фибергласовый
конверт блока рециркуляционной воды; 4 — регулятор
уровня; 5 — шиберный регулятор производительности; 6—
водяной насос и трубопроводы; 7 — электродвигатель;
8 — направляющий аппарат вентилятора; 9 —
фибергласовый водяной бак; 10 — фибергласовый демпфер,
открываемый потоком воздуха; 11 — основная поверхность
конденсатора; 12 — стальной эмалированный корпус; 13 —
водяные сопла.
Фирма «Стандарт Бон» выпускает оребренные аппараты
из медных труб наружным диаметром 12,7 или 16 мм и
длиной от 0,6 до 3,6 м. Трубы расположены в шахматном
порядке с расстоянием между осями труб 32 или 40 мм. Шаг
ребер от 6,4 до 1,82 мм. Ребра пластинчатые, гладкие, с
волнистой кромкой и уплотнительными воротничками.
Фирмой «Престколд Мак Джуэй» изготовляются
аппараты подобного типа, но на базе алюминиевых полностью
волнистых пластин.
Интересны два типа аппаратов воздушного охлаждения
фирмы «Серк Хит Трансфер». Первый (рис. 3) —
секционный, с внутренней установкой вентилятора. Секции,
собираемые из пластин и труб, подсоединяются к общему
коллектору на фланцах. Второй (рис. 4) — тоже секционный,
секции плоские с оребрением. Аппарат выгодно отличается
от подобных по массе и габаритным размерам.
Наряду с трубами, имеющими листовое оребрение, в
аппаратах воздушного охлаждения применяются трубы со
спиральными и круглыми ребрами различной геометрии.
Например, фирмы «Хант Хит Эксченжер» и «АПВ/Спиро
Гилз» производят крупные конденсаторы воздушного
охлаждения и воздухоохладители для химических
производств, использующих искусственный холод.
Конденсаторы монтируются из оребренных труб (табл. 3) с
использованием различных комбинаций материалов труб и ребер.
Ребра образуются навитой лентой, приваренной или
впрессованной в трубу.
53

Рис. 3. Секционный аппарат воздушного охлаждения фирмы «Серк Хит
Трансфер»:
а — аппарат в сборе с внутренней установкой вентилятора; б — секция аппарата;
в — соединение секций.
Рис. 4. Плоский элемент теплопередающей поверхности:
а — аппарат в сборе; б — секция аппарата.
Таблица з
Материал
Сталь. .
Медь . .
Наружный
диаметр
трубы, мм
27
19
Шаг
ребер, мм
3,2—11
0,25—6,4
Толщина
ленты, мм
0,9
0,4
Диаметр
ребер, мм
54
38
Наружная

поверхность 1 пог.
м трубы, м2
1,34—0,51
0,95—0,44
Масса
1 пог. м
трубы, кг
6,2—5,6
1,78—1,08
Конденсаторы с воздушным охлаждением (рис. 5) из
медных труб с латунными плоскими ребрами выпускает
фирма «Сэрл». Трубы с внутренним оребрением.
Унифицированные модели, покрывающие интервал нагрузок 45000—
135000 ккал/ч, базируются на одной модели вентилятора,
изменяется лишь их число — 2, 4, 6. Вентиляторы имеют че-
тырехлопастный алюминиевый пропеллер диаметром 500 мм.
Используются две модификации электродвигателей с
частотой вращения 960 или 1420 об/мин, обеспечивающие
скорость воздуха 2 или 3 м/с. На один вентилятор приходится
поверхность длиной 610 мм. При разности температур 15° С
аппараты обеспечивают теплосъемы 450—500 ккал/(чм2).
Фирма «Холл» производит ряд конденсаторов для
тепловых нагрузок от 5000 до 1250000 ккал/ч. Конденсаторы
собираются из унифицированных, четырехтрубных по
глубине секций, с оребрением в виде листов толщиной 0,3 мм.
Наружный диаметр труб 19 мм. Шаг труб по глубине 38 мм,
по фронту 50,8 мм. Производительность аммиачного
конденсатора рассчитывается при температуре конденсации
40° С и температуре подаваемого воздуха 24° С. У
фреонового конденсатора (фреон-22) она должна быть уменьшена на
30%, так как теплообмен при конденсации фреонов
происходит менее интенсивно, чем при конденсации аммиака.
Змеевик одноходовой по агенту, с нижним расположением
вентилятора.
Фирмой «Костом Койлз» изготовляются конденсаторы
воздушного охлаждения для фреонов-12,22 и 502 с медным1ЙВ|
трубами диаметром 15,9 мм и алюминиевым листовым ореб^^
рением для производительностей 25000—120000 ккал/ч.
Конденсаторы отличает небольшая производительность
вентиляторов, обеспечивающих скорость воздуха 1,5 м/с,
и достигаемое тем самым снижение уровня шума и
вибрации. При разности температур 15° С аппараты
обеспечивают теплосъем до 250 ккал/(ч. м2).
Эта же фирма выпускает напольные и подвесные
воздухоохладители для температур кипения до —45° С. Ряд
напольных воздухоохладителей рассчитан на
производительность в интервале от 9000—60000 ккал/ч при температуре
кипения —20°С, теплосъема 100—160 ккал/(ч.м2) и
средней разности температур 5,5—8,0° С. Коэффициент
теплопередачи равен примерно 16—20 ккал/(ч. м2. °С) при
скорости воздуха около 2,7 м/с. Теплообменная
поверхность набирается из медных труб диаметром 20 мм и
плоских алюминиевых листов с шагом 6,35—4,25 мм в
зависимости от условий работы. Подвесные воздухоохладители
имеют примерно такие же характеристики. Оттаивание та
ких аппаратов предусматривается горячими парами холо-
Ш
Рис. 5. Конденсатор с
воздушным охлаждением фирмы
«Сэрл».
54

дильного агента либо с помощью ТЭНов,
устанавливаемых непосредственно в пучке аппарата. Для аммиачных
и рассольных систем применяются трубы из нержавеющей
стали с алюминиевым оребрением.
Фирмой «Холл» поставляются два типа
воздухоохладителей из стальных труб диаметром 43 мм со спиральными
витыми или плоскими стальными ребрами. Аппараты
рассчитаны на тяжелые условия работы (в загрязненном и
влажном воздухе), поэтому шаг между ребрами принят
8,5—6,5 мм. Аппараты снабжены системой
автоматического оттаивания водой или горячими парами агента при
работе на аммиаке, фреонах-12 и 22 или рассоле. Интервал
тепловых нагрузок от 4500 до 60000 ккал/ч при
рекомендуемой разности температур 5—8° С.
Фреоновые воздухоохладители фирмы «Сэрл-Буш» в
напольном, пристенном и подвесном исполнении работают в
интервале температур кипения от 0 до —40° С. При
температуре кипения —23°С ^=200-^-3200 ккал/(ч.°С).
Возможные варианты автоматического оттаивания:
электрическое, водяное, водяным паром. Выпускаются
аппараты для положительных температур без системы
оттаивания. Шаг ребер в зависимости от условий работы равен
6,35; 4,25; 3,7; 3,2 мм. Змеевик из медных труб с
алюминиевым листовым оребрением. Изготовляются также
подвесные и пристенные аппараты со струйным воздухорас-
пределением. Подвесной воздухоохладитель такого типа
представляет собой плоский цилиндр с вентилятором в
Ьцентре, окруженным змеевиком, через который проходит
> охлаждаемый воздух, поступающий в помещения^ в виде
радиальных струй.
ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА
Фирма «Сэрл» производит алюминиевые внутриоребрен-
ные регенеративные теплообменники (рис. 6). Аппарат
состоит из основной паровой трубы с внутренним оребрением,
жидкостного змеевика и литого алюминиевого корпуса.
Конструкция оребрения аналогична ранее описанной.
Фирмой выпускаются 12 моделей, рассчитанных на
тепловые нагрузки от 250 до 6000 ккал/ч при температуре
кипения —18° С, перегреве пара 15—20° С, температуре
конденсации 40° С. Допускаемая потеря давления на стороне
парового потока не должна превышать 200 мм рт. ст.
Стандартный маслоотделитель фирмы «Холл»,
показанный на рис. 7, используется в машинах, работающих на
фреонах-12, 22 и аммиаке. Пары агента, несущие с собой
капельки масла, обтекая конус с насадкой, проходят через
узкую кольцевую щель и попадают снизу в разделительную
камеру; масло оседает на поверхности насадки, набранной
из нержавеющей проволоки. Капли масла падают в сбор-
Рис. 6. Алюминиевый внутриоребренный регенеративный
теплообменник:
а, в ¦— вход соответственно жидкости и паров; б, г —
выход жидкости и паров; 1 — змеевик; 2 — паровая трубка;
3 — корпус.
ник, пар же встречным потоком покидает маслоотделитель.
В нижней части аппарата, отделенной перфорированной
перегородкой, установлен автоматический поплавковый
вентиль для возврата масла. При необходимости маслосборник
снабжается электронагревателем для выпаривания
оставшегося в масле холодильного агента.
Рис. 7. Маслоотделитель фирмы «Холл»:
/ — электронагреватель; 2 — перфорированная
перегородка; 3 — конус с насадкой; 4 — входной патрубок;
5 — выходной патрубок; 6 — штуцер уравнительной
линии; 7 — штуцер^для выпуска масла; 8 — поплавковый
вентиль.
Рис. 8. Градирня фирмы «Эйр Тритментс».
Фирмой «Эйр Тритментс» выпускаются градирни (рис. 8)
средней производительности для холодильных установок и
систем кондиционирования воздуха. Производительность
от 90 до 700 м3/ч охлажденной воды при ее 95% -ном обороте.
Вода от объекта через патрубок 1 и распределительное
устройство 2 со спиральными соплами орошает
распределительно-отбойную насадку 3 и попадает на основную развитую
поверхность насадки 4. Последняя представляет собой на-
55

бор асбестовых гофрированных пластин. Насадка отвечает
требованиям пожарной безопасности и коррозионной
стойкости. Поток воздуха создается вентилятором 5,
приводимым в действие электродвигателем 6 через редуктор 7.
Под металлическим корпусом 8 установлен сборный
бассейн 9, в нижней части которого приварены выходной
патрубок 10 и переливное устройство 11. В бассейне
расположены поплавковый вентиль 12, защитная,
предохраняющая от замерзания рубашка 13 и фильтр взвешенных
частиц 14, смонтированный в коробке за выходным патрубком.
Теплообменная поверхность размещена на крестовине 15,
приваренной к опорным стойкам 16.
Фирмой «Спирал Тюб Хит Трансфер» выпускается
серия^ автоматизированных градирен малой производитель-
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
Харьковский завод холодильных машин
специализируется по выпуску герметичных холодильных агрегатов
ВС, ВН и ПВ малой холодопроизводительносги*
(ГОСТ9834—61 и ГОСТ 13369—67).
Изготовляются следующие унифицированные агрегаты
(рис. 1—7): среднетемпературные (с диапазоном
температур кипения от —25 до —10° С) ВС 0,45—3; ВС 0,55—3;
ВС 0,7—3; ВС 1,1—3; низкотемпературные (от —40 до
—25° С) ВН 0,35—3 и ВН 0,55—3; высокотемпературные
(плюсовые, от —10 до +10° С) ВП 0,9—3 (ВМП-45) и ВП
1,1—3.
Конструкторская и исследовательская работа,
проведенная заводом и ВНИХИ, позволила заменить первые
модели агрегатов с герметичными компрессорами ФГК-0,45
и ФГК-0,7 A960—1966 гг.) на указанные выше.
Технические характеристики агрегатов ВС, ВН и ВП
приведены в табл. 1 и показаны на рис. 8—12.
Холодильные агрегаты ХЗХМ применяются в торговом
холодильном оборудовании (табл. 2).
Номинальная холодопроизводительность агрегатов ВС
и ВН достигается при температуре окружающего воздуха
20° С, агрегатов ВП — 30° С.
Агрегаты рассчитаны на длительную работу при
температуре конденсации не более 50° С, что соответствует
температуре воздуха, поступающего на охлаждение
конденсатора, не более 40°С.
Холодильные агрегаты состоят из унифицированных
узлов и деталей: герметичного компрессора, ребристо-
трубного конденсатора воздушного охлаждения с
диффузором, вертикального цельноштампованного ресивера с
запорным вентилем, малошумного вентилятора с
электродвигателем, смонтированных на штампованной стальной
плите. Узлы агрегата сварены между собой. В комплект
агрегата входит фильтр-осушитель ФОС-40, который
устанавливают при монтаже холодильной установки.
Агрегаты рассчитаны для работы с терморегулирующи-
ми вентилями.
* Производство агрегатов открытого типа ФАК
передано Ярославскому заводу холодильных машин.
ности с гофрированной пластиковой насадкой. Градирни
обеспечивают 99%-ный возврат охлажденной воды. Они
оборудованы автоматическими устройствами для
отключения вентилятора при переохлаждении воды ниже
определенной температуры.
Названные ведущие английские фирмы выпускают
аппараты с большим диапазоном тепловых нагрузок.
Номенклатуры отдельных фирм согласованы, что исключает
дублирование в выпускаемых видах продукции. Качество и
условия хранения используемых материалов и труб высокое.
Конструкторские бюро фирм, как правило, невелики, так
как часто используются разработки американских фирм.
Канд. техн. наук О. П. ИВАНОВ — ЛТИХП
621.57-213.3(|
ЗВ5±0,5
57V+J
Рис. 1. Холодильный агрегат ВС 0,45—3 (ВН 0,22—3)
Герметичные холодильные агрегаты ВС, ВН и ВП
56

Таблица 1
Показатели
Номинальная холодопро-
изводительность,
ккал/ч
Фреон
Количество фреона, кг
Масло
Количество масла, кг
Масса агрегата (по ГОСТ
9834—61), кг ... .
Габаритные размеры
агрегата, мм
Компрессор
Встроенный
электродвигатель компрессора . .
Мощность
электродвигателя компрессора, кВт
Поверхность охлаждения
конденсатора, М2. . .
^Диаметр колеса
вентилятора, мм
Электродвигатель венти-
Мощность
электродвигателя вентилятора, кВт
Емкость ресивера, л . .
1 Агрегаты
среднетемпературные
|ВС 0,45—з|вС 0,55—31 ВС 0,7—3 | ВС 1,1—3
450
Ф-12
1,4
ХФ-12-18
2,4
42
570Х365Х
Х310
ФГ
0,45—3
дгх-
0,25У
0,25
1,9
250
АВ 041-4
18
0,9
550
Ф-12
1,4
ХФ-12-18
2,4
46
595Х365Х
Х310
ФГ
0,55—3
ДГХ-0,37
0,37
2,85
250
АВ 041-4
18
0,9
700
Ф-12
2,0
ХФ-12-18
2,7
51
600Х410Х
Х355
ФГ
0,7—3
ДГХ-0,37
0,37
2,2
290
АВ 042-4
30
1,4
1100
Ф-12
2,5
ХФ-12-18
2,7
65
650Х415Х
Х355
ФГ
1,1 — 3
ДГХ-0,55
0,55
5,5
290
АВ 042-4
30
2,2
1 низкотемпературные
|ВН 0,22—3 ВН_0,35—3 ВН 0,55—3
220
Ф-22
1,0
ХФ-
22с-16
2,4
39
570Х365Х
Х310
ФГН
0,22—3
ДГХ-0,37
0,37
1,9
250
АВ 041-4
18
0,9
350
Ф-22
1,3
ХФ-
22с-16
2,7
48
600Х410Х
Х355
ФГН
0,28—3
ДГХ-0,37
0,37
2,2
290
АВ 042-4
30
1,4
550
Ф-22
1,6
ХФ-
22с-16
2,7
59
600Х410Х
Х400
ФГН
0,55—3
ДГХ-0,55
0,55
2,2
290
АВ 042-4
30
1,4 J
высокотемпературные
ВП 0,9-3
900
Ф-12
1,2
ХФ-12-18
2,4
52
600Х400Х
Х355
ФГ
0,45—3
дгх-
0,25У
0,25
3,3
250
АВ 041-4
18
1,4
1 вп 1,из
1100
Ф-12
2,5
ХФ-12-18
2,4
59
650Х415Х
Х355
ФГ
0,55—3
ДГХ-0,37
0,37
5,5
290
АВ 042-4
30
2,2
Все агрегаты имеют единую компоновку. Особенность
ее — интенсивное охлаждение конденсатора и
компрессора воздухом, направляемым диффузором
широколопастного вентилятора [1].
В агрегатах применяют унифицированные
герметичные компрессоры, изготовляемые по ГОСТ 9666—61 и
ГОСТ 10612—63: одноцилиндровые ФГН 0,22—3; ФГ
0,45—3; ФГ 0,55—3 и двухцилиндровые ФГ 0,7—3; ФГ
1,1—3; ФГН 0,35—3 и ФГН 0,55—3. Они снабжаются
^электродвигателями трехфазного переменного тока,
работающими от сети напряжением 380/220 и 220/127 В и
частотой тока 50 Гц. Компрессоры устанавливают на
резиновых амортизаторах.
Унифицированные конденсаторы состоят из
одинаковых секций, число труб в которых соответствует высоте
компрессоров. Унифицированы также диффузоры.
Для всех конденсаторов приняты два диаметра
малошумных широколопастных вентиляторов типа К-95: 250
и 290 мм. Вентиляторы приводятся в движение
электродвигателями двух моделей: АВ 041-4 и АВ 042-4 мощностью
18 и 30 Вт соответственно.
Ресиверы агрегатов имеют только три диаметра и
одинаковые жидкостные вентили. Плиты двух размеров: для
агрегатов с одноцилиндровыми и двухцилиндровыми
компрессорами. Для агрегата ВП 0,9—3 применяется
специальная плита.
Агрегаты имеют высокую степень унификации, которая
характеризуется коэффициентом применяемости К =
= 0,955^-0,994 [2].
Одни и те же компрессоры и агрегаты используются
Таблица 2
Марка
агрегата
ВС 0,45-
ВС 0,55-
ВС 0,7—
-3
-3
3
Наименование и марка
оборудования
Шкаф холодильный
ШХ-0,8
Прилавок-витрина
ПВ-Ш
Прилавок-витрина
«Пингвин-В»
Шкаф холодильный
ШХ-0,7Ю
Шкаф холодильный
ШХ-1.2С
Шкаф холодильный
ШХ-0,8Ю
Прилавок-витрина
, ПВ-СМ
Прилавок-витрина
ПВ-П(в)
Прилавок-витрина
ПВ-С
Завод-изготовитель
оборудования
Марийский завод
торгового
машиностроения (МЗТМ)
Люберецкий завод
торгового
машиностроения (ЛЗТМ)
ЛЗТМ
МЗТМ
Свердловский завод
торгового
машиностроения
МЗТМ
То же
—»—
57

Продолжение табл. 2
Марка
агрегата
Наименование и марка
оборудования
Прилавок-витрина
«Пингвин-ВС»
Прилавок-витрина
ЛПС-2
Прилавок-витрина
ЛСБ-1
Прилавок
низкотемпературный П-ЮВ
Прилавок-витрина
«Таир-102»
Завод-изготовитель
оборудования
лзтм
Харьковский завод
торгового
машиностроения
То же
МЗТМ
То же
ВС 1,1 —
ВН0,22-
ВН0.35-
ВН0.55-
ВП 0,9-
(ВМП-45)
ВП 1,1-
3
-3
^3
-3
-3
-3
Витрина двухъярусная
«Таир-10»
Прилавок
низкотемпературный ПН-0,2
Прилавок
низкотемпературный ПН-0,2Ю
Прилавок
низкотемпературный ПН-0,4
Секция
низкотемпературная СН-0,15
Автомат для продажи
мороженого АТ-702
Витрина
низкотемпературная ВН-П
Прилавок
низкотемпературный ПН-0,4Ю
Шкаф
низкотемпературный ШН-0,8
Камера
низкотемпературная КН-6
Витрина
демонстрационная
низкотемпературная «Таир-250»
Автомат газированной
воды АТ-100С
Прилавок для
хранения напитков в
бутылках П-Б
МЗТМ
МЗТМ
МЗТМ
То же
—»—.
Киевский завод
торгового
машиностроения (КЗТМ)
МЗТМ
То же
—»—
Оренбургский завод
торгового
оборудования
МЗТМ
[КЗТМ,
1 Перовский завод тор-
] гового
машиностроения ...
V '¦' - *"'•¦'-
МЗТМ
в разных температурных диапазонах путем применения
двух холодильных агентов —фреона-12 и фреона-22. Так,
на базе агрегата ВС 0,45—3 D50 ккал/ч при температуре
кипения —15° С и конденсации 30° С, фреон-12)
изготовляются агрегаты ВН 0,22—3 B20 ккал/ч при —35° С, 30° С,
фреон-22) и ВП 0,9—3 (900 ккал/ч при 5° С, 40° С, фреон-
12).
Рис. 3. Холодильный агрегат ВС 0,7—3 (ВН 0,35—3),
ыо
•3№±as
r,f
Рис. 2. Холодильный агрегат ВС 0,55—3.
295±0;5
58

295 ±0,5
Рис. 4. Холодильный агрегат ВС 1,]—3.
Рис. 5. Холодильный агрегат ВН 0,55—3.
Рис. 6. Холодильный агрегат ВП 0,9—3 (ВМП-45).
Рис. 7. Холодильный агрегат ВП 1,1—3.

К3,мал/(кВтч)
2000
woo
1700
1600
1500
то
1300
то
1100
3 0,3
0,2
00>ккал/ч\
600
500
400
200
вЬо№~з
i
'
r2t
Гб\
м
-20
У
J0
0
К3,ккал/(кВтч)
/&/7/7L
/Tul/r
/и(/(/ h
(ZUUY
unnv.
1IUU у
mnnY
lUUUr
sooY
800 V
7/7/7L
/UUY
XV7/7L
OUUr
N3inBm\
/7 ? L
UyO г
n? L
U,L Г
(В0)ккал/ч\
нии г
?/7/7 U
Out/ г
?nnV
6UU Г
//7/7 L
|
В И 0,22-3
.^
^
^*
^
^
Л \
ц-т\
\о\
~20\
-20\
М
-25
-20
-15
-iot0;c
-40
-35
-30
-25t0;c
Рис. 8. Зависимость холодопроизводительности Q0, потребляемой мощности Na и электрической удельной
холодопроизводительности /Сэ агрегатов ВС 0,45 ~3 (а) и ВН 0,22 ~3 (б) от температуры кипения t0.
К3,ккал/(кВтч)
Шиг
2000 г
1HUUY
1800т
llUUY
WOOт
/500 г
шоо\
1J00 г
Пиит
1100 г
1000 г
N3,KBd
* hi. V
ол\
и,о г
ОрККЩ
JUU Г
OUUY
70OY
oUUr
JC/C/r
зпa\i
ВС'0,7>Д
trm
40
у
Ъ
-20
—
T40
Кэмал7(кВт-ч)
1300
1200
1100
1000
¦ 900
800
700
600
500
WO
МькВт
0,5
0,4
0J
0о,ммА
600
500
400
300
200
-25
-20
-15
О
^Г~~
ВН 0,35-3
t6-20°6
\
щ
0\
м
щ
-40
-35
-30
-25t0;c
60
Рис. 9.^Зависимость Q0, NQ, Кв агрегатов ВС 0,7—3 (а) и ВН 0,35—3 (б) от t0.

Кьмал/(кВтч)
f
woo\
woo\
1/UUX
/000j
/500 \
ШООХ
/30o\
1200\
//00 [
//7/7/7 L
IUUU\
H3,KBni\
oA
Qa,мм A
/uux
600 \
uUUX
unnX
rUU r
?/777 L
OUU \r
?.on\
I
; i i
i ! |
-Им
i ! !
! j !
j l
^-g-t—--
i !
I
ВС 0,55-
д
чг
m
h\
щ
Щ
jo\
-rt
-15
-го
45
-wt0;c
К3уккал/(кВт'Ч)
19ПП L
IlUUY
1100 \
1000 \
300 \
800 г
700\
№,кВщ
0,8 Г
0,7 h
U,b г
О0,жлм
900 \
800 г
700 r
BOO r
uUUY
.wnl
BfyOJ5~3
t/f-Щ
A
w\
'20
H0\
-40
-35
-30
-25t0;c
Рис. 12. Зависимость QQ, NB, /Сэ агрегата ВН 0,55~3 от t0.
Рис. 10. Зависимость Q0, Nq, Kq агрегата ВС 0,55—3 от t0.
%рал/Шт
1900
1800
1700
1600
1500
МО
1300
1200
7100
1000
v)
<^^&
&,кВт
0J
0,6
0J
1300 l
1200
1100
1000
900
300
700
600
500
\ I
I I I
.5
61,
/~3
i
^"' |
H'M
V
*w
20
А
Щ
-25
-20
-15
Рис. 11. Зависимость Q0, N9l /Сэ агрегата ВС 1,1-—-3 от/0.
^Агрегат ВН 0,22—3 отличается'от ВС 0,45—3 маркой
компрессора. Кроме того, они работают на разных
холодильных агентах и смазочных маслах. В агрегате ВП 0,9—
3, в отличие от ВС 0,45*—3 с двухсекционным
конденсатором, применен трехсекционный конденсатор
соответствующей поверхности. Одинаковы по конструкции агрегаты
ВС 0,7—3 и ВН 0,35—3, но они также работают на разных
холодильных агентах и смазочных маслах.
Агрегаты ВС, ВН и ВП ранее комплектовались щитами
электрооборудования Щ-10 с пускозащитной
аппаратурой— магнитным пускателем П6-121 и автоматическим
выключателем АП-50-ЗМТ, позволяющим отрегулировать
тепловую защиту при работе на рабочих напряжениях
220 и 380 В (агрегаты ВС 1,1—3 и ВН 0,55—3
комплектуются щитами Щ-10-220 или Щ-10-380 с автоматическим
выключателем АП-50-ЗМТ, отрегулированным на одно
рабочее напряжение 220 или 380 В, оговоренное
заказчиком) .
В настоящее время все агрегаты комплектуются
щитами электрооборудования Щ-11, на которых вместо прибора
АП-50-ЗМТ установлен автоматический выключатель АЕ-
2036, рассчитанный на рабочее напряжение сети 380 В.
Для использования агрегатов при рабочем напряжении
220 В необходимо заменить выключатель АЕ-2036 и
катушку магнитного пускателя.
-Н СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гиршик Л. Ф. и др. Холодильный агрегат.
Авторское свидетельство № 216023.— «Изобретения,
промышленные образцы, товарные знаки», 1968, № 14,
-Щ$ с. 34.
2. Зеликовский И. М., Якобсон В. Б. Опыт
унификации герметичных агрегатов.— «Холодильная
техника», 1972, № 7, с. 32—34.
И. М. ЗЕЛИКОВСКИЙ — Харьковский завод
холодильных машин
6i

РЕФЕРАТЫ
664.84
Разработка теории и практики холодильного
консервирования пищевых продуктов при близкриоскопических
температурах. ГОЛОВКИН Н. А. — «Холодильная
техника» , 1973, № 7.
Представлен обзор научно-исследовательских работ
по действию близкриоскопических температур (—2-.—3° С)
на биохимические и физико-химические показатели
животных и растительных пищевых продуктов и по
разработке нового метода сохранения продуктов при указанных
температурах. Список литературы—17 названий,
664.951.037.5
Электронномикроскопические исследования мышечной
ткани рыбы в процессе хранения при близкриоскопическои
температуре. ГОЛОВКИН Н. А., ЮНУСОВА 3 Ю.,
ГОРДЕЕВА Н. А. — «Холодильная техника» , 1973,
№ 7. >Х
Установлена ' взаимосвязь структурной организации
митохондрий и изменений ультраструктуры мышечной
ткани при хранении рыбы при —2° С после
подмораживания при разных температурных условиях. Хранение
рыбы при —2° С как в переохлажденном, так и в
подмороженном состоянии резко затормаживает автолитические
процессы. Структурная организация сохраняется близко
к нативному состоянию. Список литературы — 11
названий. Иллюстраций 1.
637.5.037.1
Влияние льдообразования после переохлаждения на
качество мяса. ГОЛОВКИН Н. А., КОРЖЕМАНО-
ВА Л. А.— «Холодильная техника», 1973, № 7.
Приведены результаты исследований, которые
показали, что мясо, хранившееся в переохлажденном
состоянии, в случае нарушения переохлаждения, в парном или
ферментированном состоянии с образованием некоторого
количества кристаллов льда не претерпевает значительных
изменений и может быть рекомендовано для дальнейшего
хранения при температуре —2° С в подмороженном
состоянии. Список литературы—8 названий. Иллюстраций 3.
621.565.59:629.12
Холодильное оборудование рыбоморозильного траулера
«Прометей». КАН А. В.— «Холодильная техника»,
1973, № 7.
Описана холодильная установка крупного траулера
«Прометей» — головного судна в новой серии траулеров,
строящихся вместо судов типа «Атлантик». Установка
состоит из трех автономных холодильных систем;
компрессоры винтовые; общая холодопроизводительность
свыше 1 млн. раб. ккал/ч; наинизшая температура кипения
холодильного агента (фреона-22) —43° С. Иллюстраций 3.
621.575.С03
Повышение экономической эффективности водоам-
миачной абсорбционной холодильной установки.
ДАНИЛОВ Р. Л., ТУРЕЦКИЙ В. М., ЯНОВСКИЙ Г. А. —
«Холодильная техника», 1973, № 7.
Приведены результаты экспериментального
исследования водоаммиачной абсорбционной холодильной
установки с полным использованием теплоты дефлегмации для
нагрева крепкого раствора. Описана схема включения в
установку дефлегматора-теплообменника. Список
литературы — 3 названия. Иллюстраций 4.
621.36:628.84
Полупроводниковые термоэлектрические батареи для
кондиционирования воздуха. БЯЛЕЛЬДИНОВ М. Ф.,
ЕФИМОВ В. А., ЛУПАНОВ Б. С, ХОРУНЖИН Ю. П. —
«Холодильная техника», 1973, № 7.
Приведены технические и эксплуатационные
характеристики, описаны конструкции некоторых
термоэлектрических батарей типа воздух — воздух, предназначенных
для систем кондиционирования воздуха. Даны
рекомендации по их применению в различных устройствах. Ta6g
лиц 2. Иллюстраций 4. ™
621.565.93/.94-.66.026
Современные методы крепления труб в трубных
решетках. БРИФ B.M.JKA4EHKO Г. П.— «Холодильная
техника», 1973, № 7.
Описаны методы крепления труб в трубных решетках:
развальцовкой роликами, с помощью энергии взрывчатых
веществ и электрогидравлический. Приведены результаты
сравнительных промышленных испытаний указанных
методов при креплении труб диаметром 13Х 1,5 мм. Таблиц 1.
Иллюстраций 5.
621.565.93/.94.001.24
К расчету противоточных контактных водо- и
воздухоохладителей. АЛЕКСЕЕВ В. П., БРАУН В. М..ВАЙН-
ШТЕЙН Г. Е., РОЖКОВ А Л. Ф. — «Холодильная
техника», 1973, № 7.
Разработан метод расчета числа единиц переноса на
ЭЦВМ. Используемое уравнение для энтальпии
насыщенного воздуха позволяет производить вычисления в диап^к
зонах температур 0—60 и 0—95° С с максимальными сЩ
клонениями, не превышающими ±0,25% и ±0,75%
соответственно. Предложен также приближенный метод
расчета, основанный на связи между числом единиц переноса
и эффективностью процесса, хорошо согласующийся с
точным при значениях эффективностей до 0,75. Список
литературы — 14 названий. Иллюстраций 4.
66.046.7
О кипении фреонов-22 и 502 на пучке труб при низких
температурах. МЕДНИКОВ А Н. М. — «Холодильная
техника», 1973, № 7.
Исследованы коэффициенты теплоотдачи при кипении
фреонов-22 и 502 на поверхности шестирядного пучка
гладких труб при температурах кипения до —60° С.
Определены границы переходной области от свободной конвекции
к пузырьковому кипению на пучке в зависимости от
температуры кипения. Предложены соотношения для расчета
теплоотдачи в исследованной области. Таблиц 1. Список
литературы — 16 названий. Иллюстраций 4.
62

61:621.56/.59
Охлаждение живых организмов. ДЕРКОВСКИЙ М. М.,
ГИГАУРИ В. С, БРЫЗГАЛОВ М. 3.—«Холодильная
техника», 1973, № 7.
Изложены результаты исследования русских
физиологов по искусственному охлаждению организмов
(гипотермии). Указаны различные способы гипотермии и
области их применения на практике. Поставлена задача
по дальнейшему изучению искусственного охлаждения
организма. Приведены возможные структурные схемы
системы управления жизнедеятельностью организма и
регулирования температурного поля в общей системе
искусственной терморегуляции. Список литературы —
9 названий. Иллюстраций 3.
621.565.945
Исследования межпутевого воздухоохладителя. ШЕФ-
ФЕР А. П., ФРОЛОВ А. П.— «Холодильная техника»,
1973, № 7.
Приведены результаты экспериментальных
исследований распространения потоков воздуха, образуемых
соплами диаметрального вентилятора в коридорных пучках
гладких и оребренных труб межпутевого воздухоохлади-
] теля, используемых в камерах холодильной обработки
мяса. Получены коэффициенты теплопередачи
межпутевого воздухоохладителя при сухой и осложненной массо-
обменом теплоотдаче. Теплотехнические характеристики
исследованного воздухоохладителя (с минимальными
энергетическими затратами на привод электродвигателей
вентиляторов) соответствуют характеристикам сухих
воздухоохладителей, у которых охлаждающая поверхность
заключена в кожух. Таблиц 2. Список литературы — 14
названий. Иллюстраций 5.
664.22/.27.037.5
Формирование кристаллов льда в растворах
крахмала. ОЛЕНЕВА Г. Е. —«Холодильная техника»,
1973, № 7.
Рассмотрено влияние специфических особенностей
крахмала на формирование кристаллов льда при
замораживании клейстера. Показано, что сложность рисунка
кристаллов определяется влагопроницаемостью ксероге-
лей клейстеров, образующихся перед фронтом
льдообразования. Установлено, что в логарифмических
координатах зависимости среднего диаметра кристаллов и
среднего расстояния между их ветвлениями выражаются
прямыми линиями и могут быть описаны
соответствующими уравнениями. Список литературы — 2 названия.
Иллюстраций 3.
621.565.59:621.564.22
Новая схема наполнения баллонов аммиаком. РОЗЕН-
БЕРГ А. С, КОСОЙ С. М. — «Холодильная
техника» , 1973, № 7.
Описана насосная схема для наполнения баллонов
жидким аммиаком, внедренная на Одесской базе Химснабсбыта.
Приводятся данные ее работы и эффективности в сравнении
со старой схемой, выполненной по проекту ГИАП.
Иллюстраций 2.
621.57.041-213.3:621.81.002.2
Изготовление деталей малых холодильных
компрессоров из металлокерамики. ЛИХНИЦКИЙ Г. В.,
КЛЕМЕНТ В. И., АНДРЕЕВ В. С, РУДНЕВ В. Н. —
«Холодильная техника», 1973, № 7.
Описаны результаты работы по выявлению возможности
применения металлокерамики для изготовления ряда
деталей малых холодильных компрессоров. Внедрение в
производство деталей из металлокерамики позволило
снизить трудоемкость их изготовления, увеличить
износостойкость пар трения, а следовательно, повысить долговечность
и надежность компрессоров.
/\AAA/VVVVV\/V\AA/\AAAA/\/\AAAA /V\AЛAЛЛЛЛ/VЛЛЛЛA/^AЛAЛЛ/\AЛЛA/
К СВЕДЕНИЮ
рьвторовг
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 всех
остальных — 7 стр. машинописного текста, число рисунков не должно быть более пяти.
3. Формулы вписываются разборчиво, с указанием прописных и строчных букв и с
обводкой красным карандашом букв греческого алфавита и синим карандашом — латинского.
4. В статьях следует использовать Международную систему единиц (СИ).
5. Список литературы к статье необходимо подготавливать в соответствии с ГОСТ
7.1—69 «Описание произведений печати для библиографических и информационных изданий».
В списке литературы приводятся фамилия и инициалы автора, название книги, статьи,
реферата, диссертации, а также место издания, название издательства, год издания (или
название журнала, или другого периодического и з д а н и я ,
год выпуска, номер, страницы, на которых помещена
статья). Ссылки на литературу необходимо давать в тексте по порядку номеров.
6. Рисунки и фотографии прилагаются в двух экземплярах. Чертежи и схемы
выполняются четко карандашом или тушью согласно правилам черчения и с соблюдением ГОСТов.
Представляемые светокопии должны быть новыми. Допустимый наибольший размер
чертежа 420X594 мм. Подрисуночные подписи печатаются на отдельной странице.
7. Одновременно со статьей необходимо представлять реферат. В нем кратко излагается
содержание статьи, приводятся данные о характере работы и основные ее результаты.
Объем реферата не должен превышать 7з страницы машинописного текста, напечатанного
через два интервала.
63

CONTENTS
N. A. Golovkin. Development of Theory and Practice of
Refrigerated Preservation of Foodstuffs at Near-Cryoscopic
Temperatures 1
N. A. Golovkin, Z. U. Unusova, N. A. Gordeyeva. Electron-
Microscopic Investigations of Fish Muscular Tissue During
Storage at Near-Cryoscopic Temperature 7
N. A. Golovkin, L. A. Korzhemanova. Influence of Ice
Formation Succeeding Supercooling on^Quality of Meat ... 9
All-Union Symposium «Refrigerated Treatment and Storage
of Perishable Foodstuffs at Near-Cryoscopic Temperatures 12
A. V. Kan. Refrigerating Equipment of New Fish Freezing
Trawler «Prometheus» 13
R. L. Danilov, V. M. Turetsky, G. A. Yanovsky. Increase
of Economic Efficiency of Aqua-Ammonia Absorption
Refrigerating Plant 18
M. F. Byaleldinov V. A. Efimov, B. S. Lupanov,
U. P. Khorunzhin. Semi-Conductor Thermoelectric
Batteries for Air Conditioning 20
V. M. Breef, G. P. Tkachenko. Modern Methods, of Securing
Tubes in Tube Sheets 23
V. P. Alekseyev, V. M. Braun, G. E. Weinstein, L. F. Rozh-
kova. Calculation of Counterflow Contact Water and Air
Coolers 26
N. M. Mednikova. Boiling of Freon-22 and Freon-502 on Tube
Bundle at Low Temperatures 30
M. M. Derkovsky, V. S. Gigaury, M. Z. Bryzgalov. Cooling
Live Organisms 35
FROM DISSERTATIONS
A. P. Sheffer, A. P. Frolov. Investigation of Air Cooler
Suspended Between Monorails 39
G. E. Olenyeva. Formation of Ice Crystals in Solutions of
Starch 42
PRACTICE EXCHANGE
A. S. Rosenberg, S. M. Kosoy. New Circuit for Charging
Cylinders with Ammonia 45
G. V. Likhnitsky, V. I. Klement, V. S. Andreyev,
V. N. Rudnev. Manufacturing Parts of Small
Refrigerating Compressors From-Metal Ceramics . . 46
CONSULTATION
A. K. Kaminarskaya, G. V. Suchkova. New Norms of Weight
Losses at Storage of Caviar 48
New Inventions 48
BOOK REVIEW
V. Z. Zhadan. New Book on Air Conditioning and
Refrigerating Machines 50
FOREIGN TECHNICAL NEWS
0. P. Ivanov. Production of Refrigerating Apparatuses in
Great Britain 52
REFERENCE DATA
1. M. Zelikovsky. Hermetic Refrigerating Units, Types
VS, VN and VP 56
Summaries 62
СОДЕРЖАНИЕ
H. А. Головкин. Разработка теории и практики
холодильного консервирования пищевых продуктов при близкрио-
скопических температурах 1
Н. А. Головкин, 3. Ю. Юнусова, Н. А. Гордеева. Элек-
тронномикроскопические исследования мышечной ткани
рыбы в процессе^хранения при близкриоскопической
температуре 7
Н. А. Головкин, Л. А. Коржеманова. Влияние
льдообразования после переохлаждения на качество мяса ... 9
Всесоюзный симпозиум «Холодильная обработка и
хранение скоропортящихся продуктов при близкриоскопиче-
ских температурах» 12
A. В. Кан. Холодильное оборудование нового
рыбоморозильного траулера «Прометей» 13
Р. Л. Данилов, В. М. Турецкий, Г. А. Яновский.
Повышение экономической эффективности водоаммиачной
абсорбционной холодильной установки 18
М. Ф. Бялельдинов, В. А. Ефимов, Б. С. Лупанов,
Ю. П. Хорунжин. Полупроводниковые
термоэлектрические батареи для кондиционирования воздуха ... 20
B. М. Бриф, Г. П. Ткаченко. Современные методы
крепления труб в трубных решетках 23
В. П. Алексеев, В. М. Браун, Г. Е. Вайнштейн,
Л. Ф. Рожкова. К расчету противоточных контактных
водо- и воздухоохладителей 26
Н. М. Медникова. О кипении фреонов-22 и 502 на пучке
труб при низких температурах 30
М. М. Дерковский, В. С. Гигаури, М. 3. Брызгалов.
Охлаждение живых организмов 35
ИЗ ДИССЕРТАЦИОННЫХ РАБОТ
А. П. Шеффер, А. П. Фролов. Исследования межпутевого
воздухоохладителя 39
Г. Е. Оленева. Формирование кристаллов льда в растворах |
крахмала 42 Щ
ОБМЕН ОПЫТОМ
А. С. Розенберг, С. М. Косой."• Новая схема наполнения
баллонов аммиаком 45
Г. В. Лихницкий, В. И. Клемент, В. С. Андреев,
В. Н. Руднев. Изготовление деталей малых
холодильных компрессоров из металлокерамики 46
КОНСУЛЬТАЦИЯ
A. К. Каминарская, Г. В. Сучкова. Новые нормы
естественных потерь при хранении зернистой осетровой икры 48
Новые изобретения • 48
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
B. 3. Жадан. Новая книга~по кондиционированию воздуха
и холодильным машинам 50
НОВОСТИ ИНОСТРАННОЙ ТЕХНИКИ
О. П. Иванов. Холодильное аппаратостроение в
Великобритании 52
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ
И. М. Зеликовский. Герметичные холодильные агрегаты
ВС, ВН и ВП 56
Рефераты 62
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: доктор техн. наук В. Ф. Лебедев (главный редактор), Д. Г. Рютов (зам. главного редактора),
Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), Н. Д. Абрамов, Е. М. Агарев, А. В. Быков, П. В. Васильев, Б. С. Вейнберг, И. М. Гин-
длин, доктор техн. наук, проф.А. А. Гоголин, И. М. Калнинь, А. В. Кан, доктор техн. наук, проф. Э. М. Каухчешвили,
Н. П. Коновалов, доктор техн. наук, проф. B.C. Мартыновский, М. Н. Мертешов, М. М. Позин, А. Н. Сергиенко, доктор техн.
наук, проф. Г. Б. Чижов, М. М. Шаповаленко, доктор техн. наук, проф. А. П. Шеффер, доктор техн. наук В. Б. Якобсон.
Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костикова, 12. Телефон 216-00-04 доб. 49.
Технический редактор Н. Н. Зиновьева
Издательство «Пищевая промышленность»
Т-09155 Сдано в набор 12/VI — 1973 г. Подписано к печати 6/VII — 1973 г.
6,72. Уч.-изд. л. 7,84. Формат 84x108 Vie- Тираж 16670 экз Цена 50 коп.
Объем 4 п. л. Усл. п. л.
Заказ 623
Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам
издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов Московской области