Текст
                    ^ЭЛОДИЛЬНАЯ
ЕХНИКА
№ 1
ЯНВАРЬ—ФЕВРАЛЬ
1965
Год издания
сорок второй
научно-технический и производственный журнал
ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ХОЛОДИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
«Создание мощной химической индустрии — ударный
фронт коммунистического строительства, дело всей партии,
всего народа».
Из постановления декабрьского Пленума ЦК КПСС A963 г.)
УДК 621.50/59:660
ХОЛОДИЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ НА СЛУЖБЕ
БОЛЬШОЙ ХИМИИ
Р. В. ПАВЛОВ
Всесоюзный научно-исследовательский проектио-конструкторский и технологический
институт холодильного машиностроения
В химической и нефтеперерабатывающей мической промышленности (например; при
промышленности искусственный холод .шицо-^рйоизводстве искусственного волокна и кау-
ко применяется при сжижении и разделений'^*чука) затрачивается на охлаждение воды. Од-
газовых смесей, переработке нефтяных
продуктов, для выделения солей из растворов,
регулирования скорости протекания
некоторых реакций, охлаждения технологических
аппаратов и кондиционирования воздуха.
Холодильные установки, используемые в
химической промышленности, должны
обеспечивать:
— большую производительность, так
как потребность в холоде достигает
десятков миллионов килокалорий в час;
— широкий диапазон рабочих
температур холодоносителя и холодильного агента;
— высокую надежность и долговечность
в связи с непрерывностью и длительностью
технологического процесса;
— полную автоматизацию, включая
регулирование производительности;
— экономичное использование
энергетических ресурсов производства и применение
холодильных агентов, имеющихся на данном
предприятии. !
Около 20% искусственного холода в хи,-
нако на многих предприятиях холодильные
установки работают не более 5—6 месяцев,
поскольку холодная вода требуется лишь в
теплое время.
Наряду с охлажденной водой широко
применяются рассолы сравнительно высокой
температуры (выше —15°С).
Мощность холодильных станций
отдельных предприятий искусственного волокна
составляет 30—50 млн. р.ккал/ч-
Широкое применение в химической
промышленности находят установки
непосредственного охлаждения аппаратов химического
и нефтеперерабатывающего производств.
Так, например, на заводах аммиачных
удобрений для получения азотноводородной сме-
/ си и очистки газа от окиси углерода и метаьа
вменяются двухступенчатые аммиачные
Холодильные установки непосредственного
охлажй^ния с температурой кипения — 45-т-
—50°С, для получения качественных
смазочных масел и нефти — холодильные
установки с температурой кипения —25"^—43°С.
\
*«,
к?
I


Для разделения ксилолов, исходных продуктов производства искусственного волокна, каучука, продуктов нефтеперерабатывающих производств и т. д. требуются холодильные установки с температурой кипения —80°С и даже —110°С. Чтобы удовлетворить потребность предприятий Большой химии в холоде, отечественное холодильное машиностроение направляет свои усилия на создание новых типов холодильных машин. Благодаря совместной работе коллективов ЦКБХМ (ныне ВНИИХолодмаш) и московского завода «Компрессор» устаревшие типы горизонтальных крейцкопфных компрессоров заменяются более совершенными компрессорами с высокими технико-экономическими показателями, меньшими габаритными размерами и весом. Это так называемые компрессоры со встречным движением поршней. По сравнению с компрессорами типа 4АГ новые компрессоры имеют увеличенное число оборотов (до 500 в минуту), эффективное водяное охлаждение, вдвое меньший вес и повышенные энергетические показатели (на 10%). Они более надежны в эксплуатации, могут работать при температуре конденсации 40°С и поставляться в собранном виде. Ряд новых машин включает три модели компрессоров: АО-600, АО-1200 и АО-1800 холодопроизводительностью соответственно 600000, 1200000 и 1800000 ст. ккал/ч. Компрессоры моделей АО-600 и АО-1200 выпускаются серийно, а модели АО-1800 находятся в стадии разработки. На этой же базе созданы двухступенчатые модификации аммиачных компрессоров для получения холода при температуре кипения до —40°С — ДАО-275, ДАО-550 и ДАО-825 и для получения холода при температуре кипения —50°С —¦ ДАОН-175, ДАОН-350 и ДАОН-525 (в марках компрессоров цифрами обозначена величина холо- допроизводительности в тысячах рабочих килокалорий в час). Путем компоновки одноступенчатых и двухступенчатых компрессоров с пластинчатыми ротационными компрессорами можно получить температуру кипения холодильного агента до —60°С и ниже. Для этой цели во ВНИИХолодмаше разработан ряд ротационных компрессоров — РАБ-ISO, РАБ-300 и РАБ-600 с часовым объемом соответственно 1050, 2100 и 4200 м3/ч. Производство этих компрессоров осваивается Павлодарским машиностроительным заводом. Для получения температур ниже — 70°С в настоящее время применяют каскадные холодильные машины: в качестве верхнего каскада используется аммиачная двухступенчатая установка, в качестве нижнего — одноступенчатая с холодильными агентами этаном или этиленом. Для компримирования этана и этилена используются модификации газомотокомпрессоров типа 8ГК. На ряде нефтехимических предприятий будут применяться холодильные установки с газомотокомпрессорами 10ГК. В цилиндрах компрессора 10ГК происходит сжатие аммиака и этана. Холодопроизводительность такого агрегата при температуре кипения этана — 75°С около 230000 р.ккал/ч. Для холодильных станций производительностью свыше 5—10 млн. ккал/ч в химической и нефтеперерабатывающей промышленности используются турбокомпрессорные холодильные машины. По сравнению с поршневыми компрессорами турбокомпрессоры имеют следующие преимущества: — большую производительность единицы оборудования, что позволяет сократить число установленных машин; -— меньшие габаритные размеры и вес, отнесенные к единице производительности машины; — полную уравновешенность, что позволяет облегчить и удешевить фундаменты; отсутствие быстроизнашивающихся частей, в связи с чем увеличиваются межремонтные сроки работы; .%»"#••-'—* возможность регулирования произво- 'ДйУельности, что очень важно при переменных тепловых нагрузках. В настоящее время Казанским компрессорным заводом по технической документации ВНИИХолодмаша серийно выпускаются фреоновые турбокомпрессорные машины марок ХТМ-3-1-4000, ХТМ-2-1-4000 и ХТМФ-235-2000. Их производительность по холодоносите- лю составляет: у ХТМ-3-1-4000 — 2400000 ккал/ч при температуре охлажденного рассола —12°С, у ХТМ-2-1-4000 и ХТМФ-235-2000 соответственно 4000000 и 1800000 ккал/ч при температуре охлажденной воды 7°С Изготовлены и проходят испытания головные образцы аммиачных холодильных турбокомпрессорных агрегатов АТКА-735 производительностью 3800000 ккал/ч при температуре кипения — 5°С и АТКА-1035 производительностью 2400000 ккал/ч при температуре кипения — 20° Готовится выпуск пропановых турбокомпрессорных агрегатов: АТКП-435-1500, АТКП-335-2000 и АТКП-235-4000 производи- 2
тельностью соответственно 1250000 ккал/ч при температуре кипения —38°С, 1900000 ккал/ч при температуре кипения —25°С и 4000000 ккал/ч при температуре кипения—5°С. Эти холодильные агрегаты рассчитаны на работу при повышенном давлении конденсации— до 40°С. Такие условия наиболее характерны для работы холодильных машин на химических и нефтеперерабатывающих предприятиях. Аммиачные и пропановые холодильные турбокомпрессорные машины позволяют осуществлять охлаждение путем непосредственного кипения агента в технологических аппаратах, что упрощает их использование в химической промышленности- Основные теплообменные аппараты холодильных установок — испарители и конденсаторы кожухотрубного типа. За последние годы ВНИИХолодмашем и заводом «Компрессор» был разработан унифицированный ряд аппаратов, для которых приняты единые длина, размер труб и нормализованный ряд обечаек. В результате удалось повысить коэффициенты теплопередачи и снизить вес аппаратов примерно на 10—15%. Градация теплообменной аппаратуры завода «Компрессор» включает 10 типоразмеров испарителей и 12 типоразмеров конденсаторов. Аппараты выпускаются поверхностью теплообмена от 20 до 300 м2. Вместо трудоемких вертикальнотруб- ных испарителей завод «Компрессор» изготавливает листотрубные испарители, более технологичные в производстве. Кроме того, налажено производство укрупненной холодильной кожухотрубной теплообменной аппаратуры поверхностью охлаждения 400, 500, 630 и 800 м2. Это позволило вдвое сократить число аппаратов, которыми комплектуются холодильные установки, и уменьшить их металлоемкость. В связи с постановлениями партии и правительства о развитии химической промышленности перед машиностроителями, в том числе перед работниками холодильного машиностроения, стоят важные задачи. Большая роль в их скорейшем решении принадлежит созданному на базе ЦКБХМ институту ВНИИХолодмаш и заводам этой отрасли машиностроения. Необходимо дальнейшее проведение работ по повышению надежности и долговечности поршневых машин (ГОСТ 6492—61), включая и крейцкопфные, хотя по своим технико- экономическим показателям они находятся на современном техническом уровне, а гарантийный срок работы компрессоров повышен. Особое внимание следует обратить при этом на улучшение работы клапанной группы и уплотнение штока поршня- Большой недостаток отечественных поршневых компрессоров — отсутствие устройств для регулирования производительности, В настоящее время во ВНИИХолодмаше, на заводе «Компрессор» и в других организациях разрабатываются экономичные и эффективные методы регулирования производительности поршневых компрессоров — изменением числа оборотов электродвигателя, а также гидравлическим и электрическим управлением всасывающими клапанами. Весьма перспективна система электромагнитного управления клапанами, над которой работают конструкторы ВНИИХолодма- ша. Не менее важна проблема автоматического управления холодильной станцией в целом. Решить ее можно лишь коллективными усилиями ряда организаций, в том числе ВНИИХолодмаша и ВНИХИ. Одной из задач отечественного турбо- компрессорного машиностроения является увеличение производительности компрессоров в одном агрегате и расширение диапазонов рабочих температур. Поскольку в химической и нефтеперерабатывающей промышленности наибольшее распространение получают системы непосредственного охлаждения, особенно в области температур кипения до —60°С, в них применяется наиболее дешевый холодильный агент — аммиак, который имеет большую удельную холодопроизводительность, а также дает сравнительно невысокие гидравлические сопротивления. Во ВНИИХолодмаше проводятся исследовательские и конструкторские работы по созданию аммиачного турбокомпрессора, позволяющего получить температуру кипения до —20-= 25°С. Благодаря применению более прочных материалов количество рабочих колес уменьшено с 10 до 5—6. Это открывает путь к созданию двухкор- пусных аммиачных компрессоров большой производительности с температурой кипения аммиака до —50°С. Предстоит также решить задачу получения температур до — 110°С путем применения каскадных холодильных машин с использованием в верхнем каскаде аммиака или пропана, а в нижнем —этана или этилена. При конструировании машин этого типа следует учитывать, что на химических пред- 3
приятиях требуется одновременно поддерживать несколько уровней температуры, поэтому необходимо обеспечить возможность получения холода при промежуточных давлениях. При наличии местных дешевых источников низкопотенциального тепла (горячей воды, пара низкого давления) весьма перспективно охлаждать воду с помощью теплоис- пользующих холодильных машин. Анализ показывает, что сооружение пароводяной эжекторьой станции в 7,5 раза, а абсорбционной бромистолитиевой станции в 2 раза дешевле сооружения холодильной станции с фреоновыми турбокомпрессорами. Это экономически целесообразно, если принять во внимание сезонность работы холодильной станции для искусственного охлаждения воды. При выборе системы охлаждения в каждом отдельном случае необходимо учитывать эксплуатационные расходы на выработку единицы холода. Однако, если отсутствует местный дешевый источник теплоснабжения, то эксплуатационные расходы в случае применения теплоиспользующих машин значительно возрастают и полученная экономия по начальным капитальным затратам на сооружение холодильной станции не оправдывается. Так, например, для пароводяной эжек- торной машины эксплуатационные расходы при прочих равных условиях в 3 раза больше, чем для абсорбционной бромистолитиевой и в 3,5 раза больше, чем для аммиачной компрессионной установки. Создание конструкций абсорбционных бромистолитиевых и водоаммиачных холодильных машин является первоочередной задачей машиностроителей, однако ее решению не уделяется еще должного внимания. Поэтому следует отметить инициативу кафедры холодильных машин ЛТИХП, на которой в содружестве с машиностроителями завода «Узбекхиммаш» создана первая отечественная промышленная абсорбционная бромистолити- евая холодильная установка. Установка проходит испытания на Черниговском заводе искусственного волокна. Необходимо продолжить начатые работы по созданию абсорбционных бромистолитиевых и водоаммиачных машин и определить условия их применения в химической промышленности. В связи с этим особое внимание должно быть уделено экономическим исследованиям для выявления целесообразного способа охлаждения, выбора оптимальных температур охлаждения, оборудования, а также наиболее рационального использования имеющихся энергетических ресурсов. Решение поставленных перед работниками холодильного машиностроения задач поможет обеспечить стройки Большой химии современным, надежным и экономичным холодильным оборудованием. Аммиачный турбокомпрессорный агрегат АТКА*735-4000 ^конструкция ВНИИХолодмаша) на испытательном стенде Казанского компрессорного завода. Холодопроизводитедьность агрегата Qo=4,2-10е ккал/ч при /к=38°С, if о=-^54:. Мощность приводного электродвигателя 1500 кет.
УДК 621.56/.39t€78.7 ПРИМЕНЕНИЕ ХОЛОДА В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА Канд. техн. наук Л. В. ЛОПАТИН, Н. И. КЕРЦМАН — Гипрокаучук Промышленное производство синтетического каучука относится к ведущей отрасли Большой химии. За период семилетки выпуск этого ценного продукта должен возрасти в 3,4 раза. В последующие годы намечено создать новые виды синтетического каучука, которые по своим свойствам не только не уступали бы натуральному, но даже превосходили его по некоторым показателям. Это позволит обеспечить народное хозяйство высококачественными каучуками, удовлетворяющими современным техническим требованиям. В зависимости от областей применения кау- чуки можно условно разделить на две группы: массового (общего) и специального назначения. Первые применяются для изготовления шин (автомобильных, авиационных) и других резиновых изделий, вторые — для изготовления резиновых изделий, предназначенных для ра* боты в условиях низких или высоких температур и в агрессивных средах. В настоящее время в СССР производится около 40 основных типов и свыше 100 марок синтетического каучука, тогда как в 1956 г. выпускалось только 23 типа. В промышленности применяются следующие виды синтетического каучука: дивиниловый (СКД), изопреновый (СКИ), сополимерный дивинилстирольный (СКС), дивинилметилсти- рольный (СКМС), сополимерный дивинил- нитрильный (СКН), хлоропреновый (наирит), полиизобутиленовый и бутиленовый. Дивиниловый и изопреновый каучуки регулярного строения в настоящее время являются наиболее перспективными каучуками общего назначения. Изопреновый каучук, полученный советскими учеными синтетическим путем, по свойствам и структуре не отличается от натурального. Изготовленные из него автомобильные покрышки в 1,4—1,5 раза прочнее покрышек, полученных из дивинилстирольных каучуков. В сентябре 1964 г. в г. Тольятти началось про-* мышленное производство изопренового каучука. Процесс получения любого синтетического каучука обычно состоит из двух основных стадий: синтеза мономера и синтеза полимера. В основе синтеза каучуков лежит полимеризация непредельных углеводородов (мономеров), т. е. органических соединений, в которых атомы углерода связаны не одной, а двумя или тремя валентностями. В результате из исходного непредельного соединения получается новое вещество — полимер. В отличие от мономеров, являющихся в большинстве случаев жидкостями или газами, полимеры в основном твердые вещества. В настоящее время для получения синтетического каучука в качестве мономеров применяют дивинил, изопрен, хлоропрен, изобути- лен, стирол и др. При производстве дивинилстирольных и ди- винилметилстирольных каучуков полимеризацию проводят в эмульсиях при 5°С, что позволяет получать каучуки с лучшими свойствами, чем в процессе полимеризации при более высоких температурах. В качестве одного из мономеров при производстве дивинилстирольных и дивинилметил- стирольных каучуков применяется дивинил (СН2 = СН—СН=СН2). Для получения дивинила необходим холодоноситель с температурой —12°С. Процесс полимеризации проводится в батарее, состоящей из 12 последовательно соединенных аппаратов с мешалками — полимеризаторов — емкостью по 12 или 20 м3. Для отвода тепла полимеризации аппараты снабжены охлаждающей рубашкой и змеевиком, в которые подается холодоноситель —• водный раствор хлористого кальция или хлористого натрия при температуре —5°С. В полимеризаторах холодоноситель подогревается на 4—5°С. Для охлаждения его применяются кожухотрубные испарители. В качестве холодильных агентов используются аммиак, фреон-12 и пропан. Если в качестве холодоносителя используется вода, то для предотвращения ее замерзания в трубках кожухотрубных испарителей необходимо поддерживать постоянное давление паров холодильного агента в испарительной системе (рис. 1). Для этого применяют регуляторы давления «до себя». Питание кожухотрубного испарителя 2 осуществляется через отделитель жидкости /. Уровень жидкого холодильного агента в отделителе поддерживается с помощью пневматического клапана, установленного на линии по- 5
Рис. 1. Принципиальная схема обвязки испарителя: 1 — отделитель жидкости; 2 — кожухотрубный испаритель; 3 — центробежный насос. дачи жидкости из переохладителя, получающего импульс от регулятора уровня типа РУКЦ. На ряде новых заводов синтетического каучука технологические продукты охлаждаются без применения промежуточного холодоноси* теля, а с помощью аммиака или пропана, испаряющихся непосредственно в технологических аппаратах. Непосредственное охлаждение экономично и рационально, так как не требует испарителей, центробежных насосов, вспомогательного оборудования и рассола- Для получения температур —12; 0 и 7°С холодильные установки оснащаются фреоновыми и аммиачными турбокомпрессорами, а также аммиачными поршневыми и роторно- винтовыми компрессорами. Другой тип каучука, для производства которого требуется большое количество холода, бутилкаучук — продукт совместной полимеризации изобутилена с изопреном. На промышленных установках эта реакция в присутствии катализатора протекает очень быстро при температуре около —100°С в среде инертного разбавителя и сопровождается выделением большого количества тепла. Процесс полимеризации осуществляется в специальных полимеризаторах (рис. 2). Холодильный агент проходит в межтрубное пространство полимеризатора, где в результате теплообмена с технологическим продуктом он испаряется при —110°С и с такой температурой подается к холодильным турбокомпрессорам. Шихта и катализаторный раствор поступают в полимеризатор с температурой —98 и —93°С, где охлаждаются до —100°С. В отделении полимеризации осуществляется предварительное охлаждение шихты и катали- заторного раствора при температуре кипения холодильного агента —41 и 0°С. Для получения температуры —110°С применяют каскадную схему с использованием тур- бокомпрессорных холодильных машин. Холодильными агентами служат этилен и пропан. Принципиальная схема холодильной установки для получения холода при —ПО; — 41 и 0°С показана на рис. 3. В этиленовом цикле принято двухступенчатое сжатие. Этиленовый турбокомпрессорный агрегат состоит из двух корпусов низкого и высокого давления. Он приводится в движение от синхронного электродвигателя мощностью 2900 кет. Холодопроизводительность агрегата 1 500 000 ккал/ч при температурах кипения —110°С и конденсации —35°С. Пары этилена с температурой —110°С из полимеризатора 5 через отделитель жидкости поступают в ступень низкого давления 6 турбокомпрессора, где сжимаются до давления 5,72 ата и для снятия теплоты сжатия направляются в межступенчатый холодильник 8. Здесь они охлаждаются кипящим пропаном до 5°С. Рис. 2. Полимеризатор. 6
Иагпалаза- торный Рис. 3. Принципиальная схема холодильной установки для получения холода при —110, —41 и 0°С: 1, 2, 3, 4 — технологические аппараты; 5— полимеризатор; 6,7 — ступени низкого и высокого давления этиленового турбокомпрессора; 8 — межступенчатый холодильник; 9, 10 — холодильники паров этилена; 11 — конденсатор-испаритель этилена; 12 — переохладитель жидкого этилена; 13 — пропановый турбокомпрессор; 14 — горизонтальный кожухотрубный конденсатор. Пары этилена, выходящие из холодильника, смешиваются с парами этилена, поступающими из переохладителя 12 с температурой —67°С, и направляются с температурой —5°С в ступень высокого давления 7 турбокомпрессора, <где сжимаются до давления 17,4 ата. Сжатые пары этилена ороходят вначале в холодильник 9, в котором охлаждаются до 40°С, затем в холодильник 10. Здесь они охлаждаются кипящим пропаном до 5°С и затем направляются в вертикальные кожухотрубные конденсаторы-испарители 11. В конденсаторе-испарителе 11 тепло от этилена отводится пропаном, кипящим в трубках при температуре —4ГС. Сконденсированный этилен собирается в ресивере, откуда через переохладитель 12, где происходит переохлаждение до —62°С, подается в полимеризаторы 5 и в аппараты 2 и 4 для охлаждения технологических продуктов. Пары пропана, испарившегося в трубках конденсатора-испарителя И, всасываются про- пановым турбокомпрессором 13. В промежуточную ступень этого турбокомпрессора поступают пары пропана с температурой 0°С, испарившегося в холодильниках 8 и 10 и в технологических аппаратах. Из турбокомпрессора 13 пары пропана проходят в горизонтальные кожухотрубные конденсаторы 14. Сжиженный холодильный агент из конденсаторов поступает в ресивер, откуда он подается к технологическим аппаратам, потребляющим холод при 0°С, к технологическим аппаратам 1 и 5, использующим холод при —4 ГС, испарителям-конденсаторам 11 и межступенчатым холодильникам 8 этиленового турбокомпрессора. Пропановый турбокомпрессор однокорпус- ный, приводится в движение от синхронного электродвигателя мощностью 4300 кет. В пропановом цикле отводится тепло конденсации этиленового цикла, а также осуществляется охлаждение технологических аппаратов при температурах кипения —41 и 0°С. Турбокомпрессоры снабжены автоматической регулировкой, которая поддерживает постоянным давление паров агента на стороне всасывания. Производительность регулируется автоматически в пределах 70—100% номи-
нальной производительности путем дросселирования. Возможность работы при производительности ниже 70% обеспечивается автоматическим антипомпажным регулированием, при котором часть паров холодильного агента перепускается со стороны нагнетания на сторону всасывания. Представляет интерес производство поли- изобутилена. Здесь тепло отводится в результате испарения растворителя из реакционной среды. Процесс полимеризации изобутилена проводится при низких температурах (около — 100°С). Реакция полимеризации изобутилена протекает с очень большой скоростью (несколько долей секунды) и сопровождается значительным выделением тепла. Для облегчения регулирования и поддерживания нужного температурного режима при полимеризации изобутилена в полимеризатор подают растворитель — этилен, который, испаряясь, отводит тепло полимеризации. Полимеризация изобутилена осуществляется в непрерывно действующем ленточном полимеризаторе. На ленту полимеризатора подается смесь жидкого изобутилена с этиленом в соотношении 1 : 1 и смесь жидкого этилена с В 1963 г. московский завод «Компрессор» приступил к серийному выпуску крейцкопф* ных аммиачных компрессоров с оппозитным расположением цилиндров: одноступенчатых — марок АО 600 и АО 1200 — и двухступенчатых модификаций на этих же базах — марок ДАО 275, ДАО 550, ДАОН 175 и ДАОН350 (рис- 1,2). С конца 1964 г. сняты с производства машины ЗАГ, 4АГ, ЗАГТ, 4АГТ, АГК-56, АГК-47, АД К 73/40, АГК-73 и АДК-65/40, выпускавшиеся в течение 30 лет. Конструкции новых оппозитных компрессоров созданы коллективами ЦКБХМ (ныне ВНИИХолодмаш) и московского завода «Компрессор» в 1960 г. катализатором. После смешения обоих потоков жидкостей на ленте образуется слой полимера изобутилена толщиной 2—3 см. Выходящий из полимеризаторов газообразный этилен после очистки возвращается через газгольдер в холодильный цикл. Таким образом, холод играет большую роль в получении синтетических каучуков. Потребность в нем в связи с расширением производства синтетических каучуков с каждым годом возрастает. Например, для одного из строящихся заводов предусмотрена холодильная установка на различные температуры кипения производительностью в несколько десятков миллионов килокалорий в час. С целью снижения себестоимости каучука, на которую в значительной степени влияет стоимость вырабатываемого холода, необходимо наладить производство турбокомпрессоров, абсорбционных водоаммиачных и бро- мистолитиевых холодильных машин большой производительности. Следует повысить также качество выпускаемых турбокомпрессоров и ограничить уровень шума в этих машинах пределами, не превышающими санитарных норм. УДК 621.57.041:660 На крейцкопфной оппозитной базе с усилием вдоль штока 8 т (параметры базы разработаны Ленинградским филиалом НИИХиммаш) разработан унифицированный ряд поршневых холодильных компрессоров, дополняющий отечественную градацию блок- картерных бескрейцколфных компрессоров (ход поршня 50, 70 и 130 мм, производительность от 4000 до 400 000 ст. ккал/ч) до производительности 1 800 000 ст. ккал/ч. Ряд оппозитных компрессоров входит в ГОСТ 6492—61. У всех компрессоров ход поршня 220 мм, число оборотов 500 в минуту, средняя скорость поршня 3,65 м'/сек. Диаметр цилиндров одноступенчатых компрессоров 280 мм. Такой же диаметр имеют цилиндры КРУПНЫЕ 0ПП03ИТНЫЕ КОМПРЕССОРЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Е. С. ГУ РЕ ВИЧ — Госкомитет химического и нефтяного машиностроения при Госплане СССР, А. А. СОФЕР, Н. В. РОМАНОВСКИЙ — ВНИИХолодмаш, М. Г. ШУМЕЛИШСКИИ, А. Б. ХАРЧЕНКО, Я. Ю. ДАВЫДОВА — московский завод «Компрессор»
Рис. 1. Аммиачный опио- зитный одноступенчатый компрессор АО1200. высокого давления в двухступенчатых компрессорах. Диаметры цилиндров низкого давления у компрессоров ДАО и ДАОН равны соответственно 450 и 500 мм. Компрессоры предназначены для работы в пределах температур кипения соответственно: АО — от +5 до —25°С, ДАО — от —25 до —45°С, ДАОН — от —40 до —60°С при температурах конденсации до 40°С. Характеристики ряда оппозитных компрессоров представлены в табл. 1. Поперечный и продольный разрезы базового четырехцилиндрового компрессора АО 1200 показаны на рис. 3. Выбор оппозитного размещения цилиндров и схемы коленчатого вала с парным расположением шатунных шеек под углом 180°С в одной плоскости дал возможность полностью уравновесить силы инерции первого порядка от возвратно-поступательно движущихся масс кри- вошипно-шатунного механизма. Благодаря применению противовесов полностью .уравновешены моменты сил инерции вращающихся Марка компрессора АО 600 АО 1200 АО 1800 ДАО 275 ДАО 550 ДАО 825 ДАОН175 ДАОН350 ДАОН525 я я ч Я Я о О DQ н5 ° 2 4 6 2 4 6 2 4 6 Номинальный режим, °С to -15 —40 -50 t* 30 35 35 Таблица 1 1 i а со н s о а» о,я S д A Q о •=* ^ *а * g я • 600 1200 1800 275 550 825 175 350 525 ¦ « В? § * 2 § к s * я « ? h Ч м о> v х Ж?* •©• о -о 190 375 560 175 350 525 167 315 475 i ° ! <и Он к я о ^ та Sri °- 0Q S 5,5 10,5 16,0 5,751 12,0 18,0 6,0 12,5 18,5 масс и частично момент от сил инерции первого порядка возвратно-поступательно движущихся масс. Создание хорошо уравновешенного коротко- Рис. 2. Аммиачный оппо- зитный двухступенчатый компрессор ДАОН350. Bigi т.
Я -Я ^Шшт^тш^^^^^ш Рис. 3. Поперечный и продольный разрезы компрессора АО 1200: / — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — сальник штока; 5 — фонарь крейцкопфа; 6 — гильза крейцкопфа; 7 — палец; 8 — шатун; 9 — рама; 10 — коленчатый вал; 11 — противовес; 12 — коренной подшипник; 13 ¦— опорный подшипник ротора; 14 — ротор электродвигателя; 15 — статор; 16 — масляная станция; 17 — отверстие для выемки пальца крейцкопфа. ХОДОВОГО — =0,785 многоцилиндрового компрессора с малым весом деталей криво- шипно-шатунного механизма позволило значительно повысить число оборотов DАГ — 167, АО 1200 — до 600 в минуту) при незначительном увеличении средней скорости поршня DАГ — 3,06 м/сек, АО 1200 — 3,65 м/сек). Устройство водяных рубашек в крышках и на половине цилиндров диаметром 280 мм со стороны расположения нагнетательных клапанов и применение полосовых ленточных клапанов повысило объемные и энергетические коэффициенты компрессора. Значительное уменьшение веса цилиндров и консоли крейцкопфного фонаря дало возможность выполнить цилиндры диаметром 280 мм подвесными, без опор. Цилиндры низкого давления диаметрами 450 и 500 мм имеют легкие шарнирные опоры. Применение крейцкопфной гильзы, служащей для центровки крейцкопфного фонаря в раме, улучшило технологичность данного узла и обеспечило взаимозаменяемость крейцкопф- ных направляющих. Увеличение диаметра крейцкопфа позволило уменьшить его длину и длину фонаря. Длина фонаря сократилась также за счет уменьшения хода 5 и увеличе- 10
ния ширины кривошипной рамы. Это, в свою очередь, привело к более простому, чем в обычных горизонтальных машинах, способу разборки кривошипно-шатунного механизма с выемкой крейцкопфа 'через кривошипную раму, а не через окно крейцкопфного фонаря. Для выравнивания весов поршней ступеней высокого давления (диаметр 280 мм) и низкого давления (диаметры 450 и 500 мм) и более полного уравновешивания сил инерции в двухступенчатых компрессорах первые выполнены цельнолитыми чугунными, а вторые — сварными пустотелыми из стального листа. Повышение долговечности и уменьшение износов поршней и башмаков крейцкопфа обеспечивается баббитовой заливкой на опорных поверхностях. В раме компрессора, кроме коренных подшипников, расположенных с двух сторон каждой пары оппозитных колен вала, со стороны электродвигателя имеется консольный подшипник. Этот подшипник служит для опоры ротора синхронного электродвигателя, насаженного на консольный конец вала компрессора. Электродвигатель своих подшипников не имеет. Статор электродвигателя устанавливается так, чтобы зазор между статором и ротором был неравномерным: при среднем зазоре 5,5 мм зазор в верхней точке ротора должен быть 4,9 мм, а в нижней — 6,1 мм. Это сделано с целью разгрузки консольного конца вала от силы веса ротора магнитными силами электродвигателя. Синхронные электродвигатели типа СДКП с числом оборотов 500 в минуту сконструированы СКВ ГРЭО и изготовлены Лысьвенским турбогенераторным заводом. Создание компактного уравновешенного компрессора с консольным расположением ротора электродвигателя дало возможность проводить полную сборку и испытание этих машин на стенде завода. Таким образом, оппозитные горизонтальные компрессоры не требуют сложной дополнительной сборки, выверки и центровки кривошипно-крейцкопфных рам и цилиндров, укладки вала и сооружения тяжелых фундаментов. Монтаж собственно компрессора сводится к установке его на фундаменте, насадке ротора на вал и центровке статора электродвигателя по ротору. Смазка оппозитных'- компрессоров осуществляется от унифицированных масляных станций, состоящих из шестеренчатого масляного насоса (для смазки всех узлов и деталей кривошипно-шатунного механизма), многоточечного лубрикатора для смазки цилиндров и сальников штока, масляного бака и маслоохладителя. Масляный насос и лубрикатор имеют индивидуальные электродвигатели. Масло из поддона рамы самотеком возвращается в бак, засасывается масляным насосом, проходит охладитель и поступает через магистральный трубопровод к местам смазки механизма движения. Унифицированная масляная станция устанавливается с торца компрессора, противоположного электродвигателю. Головной образец базового компрессора АО 1200 и электродвигателя СДКП 15-34-12 мощностью 630 кет испытывался на холодильной станции Ново-Уфимского нефтеперерабатывающего завода, где было сооружено специальное газовое аммиачное кольцо. Основные испытания компрессора проводились в диапазоне температур кипения от +5 до —25°С и конденсации от 30 до 43°С при отношении давлений -^- = 3-f-8,85 и разности Ро давлений рк—р0=84-16,3 кг /см2. Вода для охлаждения рубашек компрессора подавалась с температурой до 34°С, темпера- 3000 Q0, тыскнал/ч Ке,ккалф6т-ч/ -25 -20 -15-10 -5 0 t0,°C Рис. 4. Зависимость холодопроизводитель- ности Qo, эффективной потребляемой мощности We и удельной эффективной холодо- производительности Ке компрессора АО1200 от температуры кипения tQ и конденсации tK. 11
тура воздуха, окружающего компрессор, достигала 38°С. Результаты испытаний приведены на рис. 4. Расход воды при температуре 32—34°С на охлаждение цилиндров и масляного холодильника был равен 13 мъ/ч. Нормальный расход воды при температуре не выше 25°С составляет 10 мг/ч. Температура масла в картере не превышала 50°С при температуре окружающего воздуха 38°С. Расход смазки 350 г/ч. Температура нагнетания при отношении давлений 8,85 (^0 = —20°С, tK=43°C) и перегреве пара на стороне всасывания 5ч-15°С доходила до 170°С, что объясняется частичным перепуском пара из-под пластин нагнетательных клапанов. Перепуск явился следствием некачественного изготовления клапанов (недостаточное перекрытие ширины седел пластинами клапанов). При испытаниях компрессор проработал 715 часов. Осмотр цилиндров, поршней, крейцкопфов, шатунов и шеек вала показал, что износы отсутствуют и поверхности трения находятся в хорошем состоянии. Сравнение показателей оппозитного компрессора АО 1200 и горизонтального компрессора 4АГ представлено в табл. 2. Таблица 2 Показатели Ход поршня S, мм .... Диаметр цилиндра Д мм Число цилиндров двойного действия Число оборотов в минуту Холодопроизводительность, ст. ккал\я Эффективная мощность при стандартном режиме, кет Вес компрессора, т . . . . Отношение — D Средняя скорость поршня, м/сек Удельная эффективная холодопроизводительность /Се» ккал1(квт*ч) .... Удельный вес компрессора, /сг/1000 ст. ккал\я . Вес компрессора с электродвигателем, Т . . . . Габаритные размеры (длина и ширина с электродвигателем), мм .... Марка компрессора 4АГ 550 450 2 167 1 200 000 450 19,0 1,22 3,06 2650 15,8 30,5 6485X6000 АО 1200 220 280 4 500 1200 000 360 10,5 0,785 3,65 3250 8,8 16,5 4500X4420 В настоящее время завод «Компрессор» серийно выпускает весь ряд одно- и двухступенчатых двух- и четырехцилиндровых оппозитных компрессоров с соответствующими синхронными электродвигателями мощностью 320 и 630 кет. К концу 1964 г. выпущено более 200 одноступенчатых и двухступенчатых оппозитных компрессоров. В настоящее время в эксплуатации уже находится некоторое количество компрессоров, причем максимальное число часов работы отдельных машин достигло 8000. В 1965 г. будет выпущен головной образец одноступенчатого шестицилиндрового компрессора АО 1800, разработанного заводом «Компрессор». Выводы Оппозитные крейцкопфные многооборотные аммиачные компрессоры с консольными электродвигателями по конструкции, технологии изготовления, монтажу и эксплуатации являются качественно новой ступенью в развитии крупных холодильных компрессоров. Высокое значение удельной холодопроизво- дительности Ке достигнуто благодаря применению водяных охлаждающих рубашек з крышках и цилиндрах, использованию полосовых клапанов и снижению мощности трения. Увеличение числа цилиндров и уменьшение отношения — дало возможность повысить число оборотов и снизить вес компрессоров в 1,8 раза, а площадь, занимаемую в машинном помещении, в 2 раза, со значительным уменьшением затрат на сооружение фундаментов. С целью повышения плотности и долговечности сальников штока следует тщательно подбирать материал уплотнительных колец. Необходимо проведение работ по доводке и внедрению устройств для регулирования производительности этих машин. Дальнейшего повышения объемных и энергетических коэффициентов оппозитных компрессоров можно добиться путем улучшения конструкции полосовых клапанов. Создание одноступенчатых и ступеней высокого давления двухступенчатых компрессоров, работающих при разности давлений рк—Ро^ = 14 кг/см2, позволило осуществить выпуск единых моделей компрессоров для умеренного и тропического климата. Оппозитные аммиачные компрессоры при условии их правильной эксплуатации обеспечивают надежную, безаварийную и долговечную работу холодильной установки.
УДК 621.515.5:621.57.001.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ХОЛОДИЛЬНЫХ ФРЕОНОВЫХ ТУРБОМАШИН Е. 3. БУХТЕР, И. М. КАЛНИНЬ, Д. Л. СЛАВУЦКИИ, Б. Л. ЦЫРЛИН — ВНИИХолодмаш, А. А. МИФТАХОВ — Казанский компрессорный завод Отечественные заводы — Казанский компрессорный (генеральный . . поставщик) и «Уралхиммаш» (изготовитель крупной тепло- обменной аппаратуры) — освоили в серийном производстве три типоразмера фреоновых (фреон-12) холодильных турбомашин: ХТМФ-348-4000; ХТМФ-248-4000; ХТМФ- 235-200011, разработанных ЦКБХМ (ВНИИХолодмаш). Уже выпущено свыше 70 таких машин, которые в основном нашли применение на химических предприятиях и в промышленном кондиционировании воздуха. В табл. 1 даны основные параметры освоенных фреоновых турбомашин [1, 2], а в табл. 2 — основные параметры ступеней турбокомпрессоров. С 1960 г. на Казанском компрессорном заводе эксплуатируется стенд для испытания фреоновых машин холодопроизводитель- ностью до 5 млн. ккал/ч, мощностью привода до 1500 кет. Стенд оснащен испарительно- конденсаторным агрегатом (поверхность испарителя 1800 ж2, конденсаторов 1400 ж2), теплообменником, позволяющим регулировать тепловую нагрузку машин в широких пределах, насосами, обеспечивающими расход воды и теплоносителя до 1500 м3/ч, ресиверной станцией со вспомогательным фреоновым поршневым компрессором, системами вакуумирова- ния, опрессовки, приготовления рассола и т. д. На этом стенде испытывают также прэ- пановые турбокомпрессоры на фреоне-12 при модельных числах оборотов. Сравнение и анализ результатов испытаний трех упомянутых выше машин представляет интерес, так как они имеют ряд общих конструктивных решений и параметров. К ним относятся: рабочие колеса с углом выхода 45—20° (большие углы у первых ступеней); суженные безлопаточные диффузоры и асимметричные сборные улитки; близкие значения чисел М\ регулирование холодопро- изводительности с помощью осевого лопаточного входного направляющего аппарата; саль- Таблица 1 Основные параметры фреоновых турбомашин Параметры' Марка машины ХТМФ-348-4000 (XTM-3-1-4000) ХТМФ-248-4000 (XTM-2-1-4000) ХТМФ-235- -2000II Марка турбокомпрессора Предельная температура конденсации, °С Диапазон температур кипения, °С Холодопроизводительность (млн. ккал/ч) при tK = S6°C и температуре кипения, °С: —15 — 5 + 2 Установленная мощность электродвигателя, кет -. . Расход охлаждающей воды, м3/ч . Расход теплоносителя, мг/ч .... Теплообменная поверхность испарителя (наружная), м2 Теплообменная поверхность конденсатора, м2 ТКФ-348 (ТК-3-1) 40 —2Б~- 2,5 1500 600 1300 1820 710 -12 ТКФ-248 (ТК-2-1) 40 —15ч-2 3,7 1500 1200 1300 1820 1420 ТКФ-235 45 -ю-яо 2,2 800 450 400 690 320 Примечание: В скобках даны марки машин, существовавшие до разработки единой градации. 13
Таблица 2 Основные параметры ступеней турбокомпрессоров Параметры Марка турбокомпрессора ТКФ-348 ТКФ-248 ТКФ-235 Окружная скорость и2, м\сек Число ступеней Число оборотов в минуту п Число Ми Номер ступеней ZX, мм й • •' р? DJD2 demID2 z2 Zi e2/D2 т2 б3(в4)/б2 OJD2 I 480 40 32 0,531 0,238 20 10 0,437 0,821 0,762 190 3 7550 1,3 II 480 35 30 0,487 0,24 20 10 0,354 0,8151 0,705| 1,58 III 480 20 27 0,46 0,24 0,271 0,876 0,77 190 2 7550 1,3 I 480 40 32 0,531 0,238 20 10 0,437 0,821 0,762 1 II 480 35 30 0,487 0,24 20 10 0,354 0,8151 0,705 58 174 2 9500 1,2 I 350 45 32 0,517 0,243 18 9 0,386 0,907 0,741 1,68 II 350 35 30 0,472 0,257 12 6 0,26 0,923 0,77 Рис. 1. Продольный разрез турбокомпрессора ТКФ-235: / — опорно-упорный подшипник; 2 — входной направляющий аппарат (ВНА); 3 — колесо первой ступени; 4 — колесо второй ступени; 5 — разгрузочный поршень; 6 — опорный подшипник; 7 — сальник.
никовая конструкция турбокомпрессора и герметичная система смазки (под давлением фреона); идентичные схемы с двукратным дросселированием жидкого фреона и отводом паров после первого дросселирования во вторую ступень компрессора. В конструкцию последующих моделей машин вносились принципиальные изменения на основе опыта испытаний предыдущих моделей. К таким изменениям, влияющим на показатели машин, относятся следующие. — Снижение окружной скорости колес холодильной машины ХТМФ-235, предназначенной главным образом для работы в режимах кондиционирования воздуха, по сравнению € машиной ХТМФ-24? (и2=174 и и2=190 м/сек). Это связано с тем, что напор турбокомпрессора машины ХТМФ-248 превысил расчетные значения. — Улучшение проточной части турбокомпрессора ТКФ-235 путем вставки удлиненного цилиндрического патрубка между первой и второй ступенью (Vhc. 1) в отличие от ТКФ-248, у которого удлиненный кольцевой канал был выполнен после диффузора второй ступени. Оба решения являются вариантами унификации двухступенчатого компрессора с трехступенчатым в одном корпусе. — Применение более густой решетки лопаток входного направляющего аппарата турбокомпрессора ТКФ-235 по сравнению с ТКФ-248 и ТКФ-348. Данное изменение введено для повышения экономичности регулирования по сравнению с машиной ХТМФ-248. — Установка промежуточного сосуда (бака) с поплавковыми клапанами усовершенствованной конструкции, что исключило попадание жидкого фреона с парами (после первого дросселирования) во вторую ступень турбокомпрессора и прорыв парообразного фреона в испаритель. Эти явления в большей или меньшей степени наблюдались при испытаниях ХТМФ-248 и ХТМФ-348. Внешние характеристики На рис. 2 приведены основные характеристики трех машин при температуре конденсации 35°С (мощность дана на валу турбокомпрессоров). Для всех машин характерно возрастание холодопроизводительности Q0 на 5,5% при повышении температуры кипения на градус. Максимум потребляемой мощности располагается между температурами кипения 0 и 5°С. На восходящей ветви кривой возрастание мощности для ТКФ-348 и ТКФ-248 составляет 2,3% на градус, а для ТКФ-235 — 2,8% на градус температуры кипения. Рис. 2. Характеристики турбокомпрессоров: / ___ ТКФ-348; 2 — ТКФ-248; 3 — ТКФ-235. Удельная холодопроизводительность /Ск (по мощности на валу турбокомпрессора) у ТКФ-248 несколько ниже, чем у других компрессоров в диапазоне ^о от —15 до 0°С. Как будет показано на рис 6, оптимальный режим для этого компрессора соответствует приблизительно to=4°C. Это, по-видимому, вызвано спецификой отношения ширины ступеней, что связано с полной унификацией колес ТКФ-248 с двумя первыми колесами от ТКФ-348. Кроме того, как отмечалось выше, на величину мощности ТКФ-248 могло повлиять попадание жидкого фреона во вторую ступень компрессора. В связи с этим весьма желательна проверка его характеристик с усовершенствованными дроссельными органами турбоагрегата. На основании приведенных на рис. 2 кривых может быть намечена линия, проходящая через значения Кк для ряда компрессоров, работающих в оптимальных режимах (максимум к.п.д.). Так, для ТКФ-348 оптимальный режим соответствует ^о = —35°С, для ТКФ-235 — |*о = — 12°С и т. д. Приближение любого заданного режима к оптимальному для данного турбокомпрессора достигается, например, подбором соответствующего числа оборотов ротора. 15
5000 3500 2500 2000 1500 -40 \ S4 / 2^ А ^Ч т -30 -20 -10 Рис. 3. Удельная ъ\ Ке ±10 to'С (*к-35°) рективная холодопроизводительность ряда компрессорных агрегатов: / — ряда отечественных фреоновых турбоагрегатов Cnpefl=0f95); 2 — отечественного фреонового поршневого компрессора ФУУ-175 (заштрихованная область — зона эффективности холодильных турбоагрегатов зарубежных фирм по данным каталогов-проспектов). На рис. 3 линия Кеопт нанесена после умножения /Скоптнак.п-д. редуктора т1Ред=0,95 (кривая 1) и отражает, таким образом, эффективность ряда отечественных турбоагрегатов. На этом же графике даны Аналогичные показатели турбоагрегатов некоторых фирм США и Европы (заштрихованная область). Как видно из графика, эффективность отечественных турбоагрегатов соответствует среднему мировому уровню. Турбоагрегаты успешно конкурируют по эффективности с одноступенчатыми поршневыми фреоновыми компрессорами в области температур кипения до —20°С, а при температурах кипения ниже —20°С становятся значительно эффективнее. На рис. 4 даны экспериментальные характеристики холодильной машины ХТМФ-235-2000-11 в зависимости от температур кипения ^конденсации. Рост Ке (по мощности на валу электродвигателя) с понижением температуры конденсации составляет 2,25% на градус для области ^о=|—10°С и 3,3% на градус для области t0 = = 5°С. На графике приведена эффективная мощность Ne и соответствующее значение Ке на валу электродвигателя. В этой связи необходимо отметить весьма низкий к.п.д. редуктора, который в данной машине составляет ~90%, а у двух других более крупных моделей — 92-~94%. К.п.д. одно- Рис. 4. Экспериментальные характеристики холодильной машины ХТМФ-235-2000-11 (штриховые линии — расчетные характеристики). ступенчатых редукторов данного класса должен быть не менее 0,95. Повышение качества редукторов Казанского компрессорного заво- 16
да может повысить экономичность турбо- машин на 2-7-6%. Регулирование холодопроизводительности Хрлодопроизводительность во всех трех маШинах регулируется с помощью лопаточного входного направляющего аппарата (ВНА), который, закручивая поток паров фреона * в направлении вращения ротора непосредственно перед первым колесом, изменяет характеристику ступени, сдвигая ее в сторону меньшей объемной производительности. На ВНА через электрический исполнительный механизм воздействует автоматическая система регулирования, поддерживающая постоянной температуру выходящего теплоносителя независимо от колебаний тепловой нагрузки. При таком регулировании наибольший эффект достигается в одноступенчатом турбокомпрессоре. С увеличением числа ступеней турбокомпрессора эффективность снижается, так как последующие ступени регулируются аналогично дросселированию на стороне всасывания. На рис. 5 даны результаты (кривые 1 я 2) стендовых испытаний двухступенчатых машин при изменении тепловой нагрузки и постоянной температуре конденсации. Значительно лучшие результаты у машины ХТМФ-235 объясняются применением в ней ВНА с вдвое большим числом поворотных лопаток, что, по- видимому, существенно повышает качество и равномерность закручивания потока. В условиях заводского стенда не представлялось возможным снять регулировочную характеристику при постоянной температуре охлаждающей воды twh что соответствовало бы условиям эксплуатации, при которых снижается температура конденсации и потребляемая мощность уменьшается дополнительно. Для установления действительной эффективности регулирования в реальных условиях на основании данных испытаний значения кривой 2 были пересчитаны (кривая 3) применительно к условиям tw\ = const по графику, представленному на рис. 4. Как видно из рис. 5, в пределах регулирования Q0 от 45 до 100% кривая эффективности регулирования проходит ниже линии прямой пропорциональности Q0—Ne (штриховая линия). В области Qo = 65—85%! возрастание экономичности достигает 7%. На этом же графике нанесена кривая регулирования 5 новейшей модели 19Д фреоновой холодильной турбомашины для кондиционирования воздуха фирмы «Керриер» с герметич- 2 Холодильная техника № 1 конструкцией тур'боком- йпЛ Рис. 5. Эффективность регулирования фреоновых турбомашин с помощью лопаточного входного направляющего аппарата: 1 — ХТМФ-248 при /к = const; 2 — ХТМФ-235 при tK — const; 3 — ХТМФ-235 при tw = const; 4 — ХТМФ-235 при дросселировании на стороне всасывания, t = const и tw = const; 5 — одноступенчатой фреоновой турбомашины фирмы «Керриер» (модель 19Д). ным одноступенчатым турбокомпрессором [3]. Кривая имеет аналогичный характер, но с rfe* ресечением линии прямой пропорциональностий при Qo==30%, что обусловлено прежде всего одноступенчатой прессора. ж Для сопоставления на графике построена рассчитанная ро экспериментальным данным кривая регулирования дросселированием на стороне всасывания. Текущие значения мощности при частичной нагрузке определяли по графику (см. рис. 4). При Qo=100% принято 4 = 2°, 4=40°. Текущие значения t0 (условные, соответствующие давлению перед первым колесом) находили при заданной частичной нагрузке. При этом, как и для кривой 2, учитывали понижение температуры конденсации с уменьшением нагрузки. Кривая дроссельного регулирования ограничена значением Qo = 50%, так как этот режим (to =—150<2^^к==350С) близок к режиму мак- си^альногЬАнапЬра. В этой точке экономичности регулирования на 20% ниже, чем по кривой 3! Г Эффективность регулирования ХТМФ-248 в реальны^ эксплуатационник условиях по If " -^
имеющимся данным подсчитать не представилось возможным. Однако можно предполагать, что пересчитанная кривая / прошла бы лишь незначительно ниже кривой дросселирования 4. Графики (см. рис. 5) указывают на необходимость модернизации ВНА турбокомпрессоров ТКФ-248 по типу ТКФ-235. Напорные характеристики и к.п.д. фреоновых турбокомпрессоров На рис. 6 приведены напорные характеристики трех испытанных машин (Яад по параметрам перед перзым колесом и на выходе из турбокомпрессора) в зависимости от коэффициента расхода фо= — (со — скорость во щ всасывающем окне первого колеса). В связи с промежуточным подсасыванием фреона (в состоянии, близком к насыщению) и различным весовым количеством его, циркулирующим через ступени, для подсчета к.п.д. турбокомпрессора необходимы замеры параметров состояния пара после первой ступени и при всасывании во вторую ступень. Однако лишь при испытаниях ХТМФ-235 удалось произвести надежные замеры статического давления в характерных сечениях проточной части турбокомпрессора, позволившие определить некоторые газодинамические характеристики турбокомпрессора. Для турбоком- 0,25 Ц№ 0,26 . ЩЗ Ц32 ЦЗЬ Рис. 6. Напорные характеристики и к.п.д. фреоновых турбокомпрессоров: / — ТКФ-348; 2 — ТКФ-248; 3 — ТКФ-235; 4 — высокотемпературная двухступенчатая секция фреонового турбокомпрессора завода ЧКД (ЧССР). 18 прессора ТКФ-235 приведена кривая т]ад, рассчитанная по результатам испытаний. В связи с тем, что турбокомпрессор ТКФ-248 испытывали в аналогичных с ТКФ-235 температурных режимах (по to и /к), оказалось возможным построить для него ориентировочную характеристику щд. Для этого ординаты кривой т]ад для ТКФ-235 умножали на отношение /Ск-248/АТк-235 (см. рис. 2) при данной температуре кипения. Для сопоставления на рис. 6 приведены характеристики высокотемпературной двухступенчатой секции фреонового турбокомпрессора завода ЧКД (ЧССР) [4], характеризующейся следующими данными: окружная скорость и2=152 м/сек, D2 = 580 мм, я=5000 об/мин, угол выхода лопаток обеих ступеней р2 = 50°, число MU2 = 1,05, число лопаток 2 = 20, относительная ширина b2/D2 на выходе I ступени равна 0,0328, II ступени — 0,0198. Рассмотрение рис. 6 позволяет сделать следующие выводы. 1. Максимальный к.п.д. ТКФ-235 равен 0,76 и соответствует режиму <p0 = 0,27, t0 = — 12°С D=35°). Кривая к.п.д. компрессора ТКФ-235 круто снижается главным образом за счет характеристики II ступени- Характер кривой к.п.д. у ТКФ-248 более благоприятен, чем у ТКФ-235, что может быть объяснено соотношениями ширины ступеней обеих машин. Чтобы получить благоприятный характер кривой и более высокие значения к.п.д., оптимальное соотношение проходных сечений на выходе из колес 1 и II ступеней следует искать в диапазоне (^2X2I/F2^2I1= 1,244-1,46 (первое значение у ТКФ-248, второе — у ТКФ-235). Пониженные значения к.п.д. у ТКФ-248 в известной степени объясняются более высоким числом М (Мщ =1,3 по сравнению с Мщ =1,2 у ТКФ-235 и Мщ = 1,05 — у турбокомпрессора ЧКД), а также менее удачной конфигурацией проточной части второй ступени, что отмечалось выше. Сопоставляя полученные при испытании и расчетные значения /Се для ТКФ-348, можно достаточно достоверно принять его к.п.д. в расчетной точке т]ад=0,72. Сопоставление характера кривой Кк для ТКФ-348 с соответствующими характеристиками ТКФ-248 показывает, что кривая к.п.д. для этого турбокомпрессора должна иметь пологий характер. 2. Рабочий диапазон напорных характеристик всех машин (ср0 тах/ср0 тШ) составляет 1,15-т-1,2. Наиболее пологую характеристику имеет ТКФ-248. Характеристика турбокомпрессора ЧКД из-за больших углов выхода
лопаток круто обрывается, что сужает диапазон температур кипения, при которых возможна устойчивая работа. 3. Для температуры кипения tf0 = —5°С и выше число оборотов ТКФ-235 и ТКФ-248 может быть понижено на 10%, что соответственно снизит число М и повысит к.п.д. Вопросы газодинамики ступеней и теплопередачи в испарителях и конденсаторах будут освещены в отдельной статье. ЛИТЕРАТУРА 1. Фреоновые холодильные турбокомпрессорные машины ХТМ-3-1-4000, ХТМ-2-1-4000 и ХТМФ-235-2000-II. «Холодильная техника», 1962, № 3. 2. Каталог «Холодильное оборудование». Машгиз, 1963. 3. Hermetishe Turbo-Kaltemaschine — 19D Carrier International Ltd U.S.A. European Operation, Zurich (каталог). 4. Ф. Чистяков, Л. Перстнев, Т. Сутырина. «Холодильная техника», 1960, № 4. УДК 621.57.041 ФРЕОНОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ МЕЛИТОПОЛЬСКОГО ЗАВОДА ХОЛОДИЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ А. Я. МЕЛЬНИКОВ — главный инженер завода Мелитопольский завод холодильного маши- соры поршневые холодильные производитель- ностроения им. 30 лет ВЛКСМ серийно изго- ностью 4000 ккал/ч и более. Типы и основные тавливает поршневые фреоновые одноступен- параметры». чатые бескрейцкопфные холодильные ком- При работе на фреоне-12 (t0 =—15°С, *к= прессоры по ГОСТу 6492—61 «Компрес- = 30°С, 4шг= 15°С) номинальная холодопроиз- Рис. 1. Фреоновые компрессоры Мелитопольского завода (вверху — бессальниковые, внизу — сальниковые): а — восьмицилиндровые; б — четырехцилиндровые; в — двухцилиндровые. 19
водительность компрессоров составляет 4000, 6000, 9000, 12 000, 18 000 и 25 000 ккал/ч. Компрессоры выпускаются двух типов: Ф — сальниковые, с внешним приводом U ФБС — бессальниковые, со встроенным электродвигателем (рис. 1). Конструкции компрессоров разработаны ЦКБХМ (ныне ВНИИХолодмаш) совместно с заводом. Особенностью конструкций являются одинаковые базовые размеры машин: диаметр цилиндров — 67,5 мм, ход поршней — 50 мм. В табл. 1 приведены основные данные по этим компрессорам. Таблица 1 Типоразмеры я о Zr-, То I о о ?. « ft- л о 5 ее О S X О оэ Son В я о Е а" н ФВБС4 ФВ4 ФВБС6 ФВ6 ФУБС9 ФУ9 ФУБС12 ФУ12 ФУУБС18 ФУУ18 ФУУБС25 ФУУ25 4000 6000 9000 12000 18000 25000 . СП Н « ?. ее V 2 § Ни S.S" О О ее GS * W « 1 \о :»; •я • о Я <у х 2 <и ^5 "8 о ю о О о О X в* ев О» CQ S Я Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм 2 2 4 4 8 8 960 1440 960 1440 960 1440 АВ51-6 АВ51-4 АВ61-6 АВ61-4 АВ71-6 АВ71-4 2,0 1,9 3,0 2,5 4,5 3,5 6,0 5,0 8,0 7,5 12,5 10,0 130 50 130 50 1 200 90 200 90 330 180 330 180 1 570X400X500 380X410X315 570X400X500 380X510X315 650X540X515 474X545X430 650X540X515 474X545X430 945X630X575 743X630X590 945X630X575 743X630X590 Примечания: 1. Исполнение машин: ФВ—вертикальные, ФУ—У- образные, ФУУ—УУ-образные. 2. Потребляемая мощность при номинальной холо- допроизводительности для компрессоров типа ФБС—на зажимах электродвигателя, для компрессоров типа Ф—на валу машины» Как видно из табл. 1, широкий диапазон хо- лодопроизводительностей обеспечивается изменением числа цилиндров и скорости вращения вала машины. Одинаковые базовые размеры компрессоров позволили унифицировать многие узлы и детали. Так, шатунно-поршневая группа заимствована от малолитражного автомобиля «Москвич» (модель 401) и применяется как готовое изделие. Это удешевляет производство и повышает надежность машин. Компрессоры непрямоточные. Клапанные плиты и расположенные в них всасывающие и нагнетательные клапаны полностью унифицированы. Бессальниковые компрессоры, а также компрессоры ФУУ25 — блоккартерные. Они имеют вставные чугунные гильзы (втулки) цилиндров. Компрессоры ФУ12 и ФВ6 выполнены без гильз, но с отъемными блоками цилиндров (см. рис. 1). Это позволило уменьшить расстояние между осями цилиндров. В компрессоре ФУ112 предусмотрены два всасывающих вентиля, что дает возможность отключить один из блоков цилиндров и тем самым в случае необходимости вдвое уменьшить производительность машины. Для смазки механизма движения компрессоров холодопроизводительностью 4000 и 6000 ккал/ч применяют специальные кольца, забрасывающие масло в канал коленчатого вала. Компрессоры большей производительности смазываются с помощью специального масляного насоса. Для привода бессальниковых машин использованы статоры и роторы трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей единой серии, изготовленные по специальным техническим условиям, предусматривающим установку их в маслофреоновую среду. Встроенный электродвигатель во всех бессальниковых компрессорах охлаждается всасываемым паром фреона, проходящим через двигатель. Компрессоры предназначены для работы на 20
различных фреонах в широких диапазонах температур кипения и конденсации (табл. 2). Таблица 2 Холодильный агент Фреон-22 Пределы температур, °С | кипения от+10 до—30 от + 5 до —40 от+20 до—10 конденсации до +50 до+40 до+85 На рис. 2 приведены характеристики компрессоров при работе на фреоне-12, полученные при их испытаниях на калориметрическом стенде завода. Испытания проводились ЦКБХМ совместно с заводом. На рис. 2 даны также значения мощностей на зажимах встроенных электродвигателей бессальниковых компрессоров. Практически такую же мощность будут потреблять внешние электродвигатели сальниковых машин. Сопоставления холодопроизводительностей и мощностей компрессоров показывают, что их удельная холодопроизводительность достаточно высока. Так, например, для номинального режима удельная холодопроизводительность составляет 2000—2300 ккал/(квт-ч). Производительность и мощность машин при работе на фреоне-22 и фреоне-142 ГОСТом не регламентированы и устанавливаются по соглашению между потребителем и заводом- изготовителем. На рис. 3 в качестве примера приведены сравнительные характеристики бессальникового компрессора ФВБС6 при работе на фреонах-12, -22 и -142, а в табл. 3 — дополнин тельные данные о работе машин на различных фреонах. Бессальниковые компрессоры применяются для судовых холодильных установок типй МАК, холодильных установок общего назначения типа АКВБС6 и ХМФУБС12, автоном!- ных кондиционеров типа КС и шахтных кондиционеров. ; Сальниковые компрессоры также широки используются в судовых холодильных установках, в установках на предприятиях торговли и общественного питания, в холодильных маши- 0оккал/ч 16000 ?8000 ?0000 32000 гшо 16000 8000 Q #э>*бт 22 Ю 6 4 S/ ;;А РУУЬ /* У' CZ5 а в' I Г /У/ у? &-' 50 ^ // /4 / t i> t< --,?/?0 ип 1 i Г j / / / // > '' / У -^ ¦У V~~ i h // / V ь 1 11 1 J/ f • / / / / $/ ,«^** > -" x 'A r / / /\ / t Ц0,ккал1ч pgnnn 24000 20000 16000 12000 s ? 2 / j / / / /'< ФУ •Wi ,<-* / % 't ft у SC/2 C9 У* / A //< ' . fl Oj fi f' у r ф S ^ M SO/ ,1 V / s* У ^ я30 \J «¦ > / f i * 4 S p 1 %d * t 1 / / Л L. К J / f/ V / / —1 / / «С уС Y \\Л\&/\ J--1 f<\ fC^I " 3 0 -30 -20 -to о io t.;c -30 -20 -io о tot.;c . -зо -zo Рис. 2. Характеристики фреоновых компрессоров при работе на фреоне-12. \цкал) W000 8000 6000 htiOO 2000 д V3,k6t t V $ — Y/ 'У <PBt> / 4 /у С6 i i — ФВ6С? У s s" \> о о <* / * \/ ^ •^ I / // / / / ^ « % / 1\ / / / 0\ / JI V / % '7 / / / r,«C —\ [ ^n 2i+- ц0 *~3STA -w i u;c 21
Марка компрессора ФВБС4 ФВ4 ФВБСб ФВ6 ФУБС9 ФУ9 ФУБС12 ФУ12 ФУУБС18 ФУУ18 ФУУБС25 ФУУ25 П р и'м е ч | компрессоро гателя, для к 2. Характери ] работе их на ] данным. Фреон-12 3 *K=350C о О 9700 13500 19000 26000 37500 53000 6 со 3,1 2,5 4,4 4,2 5,7 4,5 8,5 6,5 10,7 8,6 18,5 15,0 Т. ТФреон-22 v Г *0=-25°, (*К=30°С о о 3800 5900 8000 12500 17000 24800 6 «о : J 2,8 3,7 5,4 4,7 7,4 6,5 9,5 14,8 а б л и ца 3 Фреон-142^| *о=5°, гк=50°с а» о 4200 6000 9500 12000 19000 24000 со 1,4 2,2 3,8 3,4 5,5 4,9 7,4 11,6 а н и я. 1. Потребляемая мощность для в типа ФБС—на зажимах электродви- эмпрессоров типа Ф—на валу машины. стики У-образных компрессоров при фреоне-22 приведены по расчетным нах для сельского хозяйства, кондиционерах и авторефрижераторах. Бессальниковые компрессоры ФУБС9 и ФУБС12 испытывались на стендах ВНИХИ. Рекомендации, приведенные в отчетах й.%ккал/ 20000 1ЙППП 17ППП АППП йППП Q в $ /. 2 У *?• —Форон¦ -22 — Cbnonu-f? Фпргш -1L7 <? *' У »^^ & w 'V 1 / **А Л /У lw * J^' ML 1* ^. у f Л / У 1 / У \fr &с Из? 'А 'А -W -30 -20 -10 ю t9;c Рис. 3. Сравнительные характеристики компрессора ФВБОб при работе на различных фреонах. ВНИХИ, используются заводом для дальнейшего совершенствования конструкций машин. В настоящее время коллективами ВНИХИ, ВНИИХолодмаша и завода ведется большая работа по улучшению характеристик и увеличению долговечности машин.
УДК 621.65:621.364 ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЛАБИРИНТНЫЙ НАСОС ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ АГЕНТОВ А .Б. БАРЕНБОЙМ, канд. техн. наук, доц. Б. А. МИН КУС — Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности, Э. А. ВАСИЛЬЦОВ — Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского «и конструкторского института химического машиностроения Насосы для холодильных агентов широко применяются в циркуляционных системах непосредственного охлаждения, в абсорбционных холодильных машинах, оросительных испарителях и т. д. Поскольку насосы холодильных установок перекачивают насыщенные или близкие к со- Нагнетанае к Всасывания Рис. 1. Лабиринтный насос с экранирующей гильзой: / __ винт; 2 — втулка; 3 — шарикоподшипники; 4 — всасы ©ающий патрубок; 5 — водяная рубашка; 6 — статор; 7 — экранирующая гильза; 8 — ротор электродвигателя; 9 — на гнетательный патрубок. стоянию насыщения холодильные агенты, они должны быть устойчивы к кавитации. Вследствие недостаточной надежности сальниковых уплотнений эти насосы должны быть также герметичными. В последние годы выпускаются лабиринтные насосы конструкции А. И. Голубева, отличающиеся повышенной всасывающей способностью [1]. Принцип действия их был использован Ленинградским филиалом НИИХиммаш и ОТИПХП при создании герметичного лабиринтного фреонового насоса небольшой производительности для лаборатории теплоиспользующих холодильных установок ОТИПХП- Конструкция этого насоса показана на рис. 1. Вращающийся винт захватывает жидкость и перемещает ее из полости всасывания в полость нагнетания. В результате взаимодействия нарезок винта и втулки возникают вихри, которые препятствуют обратному перетеканию фреона. Вследствие низкой вязкости фреонов основную роль при завихрении играют силы давления, перпендикулярные к поверхности выступов винта и втулки. Составляющая этих сил в осевом направлении определяет величину напора насоса. Насос снабжен электродвигателем с экранирующей гильзой и опорами вала на шарикоподшипниках, смазываемых и охлаждаемых жидким фреоном. Тонкостенная стальная гильза защищает обмотку статора от воздействия холодильного агента, поэтому насос может быть использован для перекачки аммиака и других агрессивных жидкостей. Отсутствие масляной смазки опор предотвращает загрязнение теплопередающей поверхности аппаратов холодильной установки и значительно упрощает конструкцию насоса- Для разгрузки ротора от действия неуравновешенных осевых сил установлен двухпоточный винт с взаимно (противоположным направлением движения жидкости. Тепло, выделяемое в экранирующей гильзе, отводится фреоном, проходящим через кольцевой канал между ротором электродвигателя и гильзой. Статор электродвигателя охлаждается водяной рубашкой. * 23
Техническая характеристика лабиринтного насоса Производительность, мъ\я 0,5ч-2,0 Установленная мощность, кет .... 2,0 Число оборотов в минуту 2850 Напряжение сети, в 220/380 Диаметр винта, мм 80 Длина нарезки винта, мм 100 Радиальный зазор между втулкой и винтом, мм 0,15 Толщина гильзы, мм 0,4 Габаритные размеры, мм 545x345x245 Вес, кг 70 Насос испытывали на воде, этиловом спирте, фреонах-12 и -142 на стенде ОТИПХП. Схема стенда показана на рис. 2. Км вода Рис. 2. Схема замкнутого стенда для испытания лабиринтного насоса: / — ресивер с подогревателем; 2,4 — расходомеры; 3 — запорный вентиль; 5 — водяной охладитель; 6, 8 — регулирующие вентили; 7 — насос. Жидкий холодильный агент из ресивера / с подогревателем через расходомеры 2 и 4 поступал в насос 7. Во время замера запорный вентиль 3 был закрыт. 24 1,2 а,м3/ч Рис. 3. Зависимость напора Н лабиринтного насоса от объемного расхода Q при работе на различных жидкостях (гв = 33?2°С; /г=2850 об/мин). Расход определяли по времени заполнения мерного объема между контрольными отметками на смотровых стеклах. При заполнении верхнего расходомера 2 нижний 4 опорожнялся. Это давало возможность выполнять контрольный замер по нижнему расходомеру. Оба расходомера были соединены между собой и с ресивером уравнительной паровой линией. Давление в ресивере регулировалось подогревателем. Водяной охладитель 5 позволял изменять температуру переохлаждения перед насосом. Давление и температуру измеряли на входе и выходе насоса и в ресивере. Максимальная погрешность эксперимента не превышала 3%. Испытания выявили влияние физических свойств перекачиваемой жидкости на рабочую и кавитационную характеристики насоса. Рабочую характеристику снимали при постоянном давлении на линии всасывания. Давление нагнетания регулировалось вентилем 8. При работе на фреоне переохлаждение жидкости составляло 1°С, Результаты испытаний приведены на рис. 3. При обработке опытных данных величину напора Я определяли с учетом динамической составляющей М,
Н,п 30 26 q4 0,8 0,6 04 I / € «L f\ Л. ~~To,oj umm H. H -a— 7 Лсм-.Af Рис. 4. Кавитационная характеристика лабиринтного насоса, работающего на фрео- не-142 (|/в=31,2°С). где Рв и Рн — абсолютное давление на линиях всасывания и нагнетания насоса, кг/м2\ \в и Yh — удельный вес жидкости на входе и выходе насоса, кг/мг; vB и Vh—скорость движения жидкости во всасывающем и нагнетательном патрубках, м/сек. Как видно из рис. 3, кривая для фреона-142 носит иной характер, чем для воды и спирта. Это объясняется тем, что при работе на фреоне-142 насос перекачивает фактически насыщенную жидкость. Поэтому вследствие подогрева холодильного агента (в результате гидравлических и дисковых потерь), а также теплопритока от электродвигателя происходит местное частичное парообразование, вызывающее снижение напора. При подаче менее 0,3 м3/ч фреон-142 закипает и наступает полный срыв работы насоса. При подаче более 0,7 м3/ч повышение напора по сравнению с напором на других жидкостях объясняется меньшей вязкостью фреона-142. По этой же причине напор насоса на воде больше, чем на этиловом спирте. Особенность характеристики насоса при работе на фреоне необходимо учитывать при применении его для других холодильных агентов. При создании насосов для перекачки легко- кипящих веществ очень важно знать минимальный кавитационный запас (подпор), необходимый для надежной работы. От значения кавитационного запаса зависит заглубление насоса относительно питающего ресивера или температура переохлаждения жидкости на линии всасывания. Величина кавитационного запаса определяется конструктивными особенностями насоса и физическими свойствами перекачиваемой жидкости. Малые размеры ячеек, образуемых нарезкой винта и втулки, и большая турбули- зация потока препятствуют развитию паровых полостей в проточной части насоса. Поэтому лабиринтный насос отличается лучшей всасывающей способностью по сравнению с центробежным. Испытания лабиринтного насоса позволили исследовать влияние физических свойств рабочей жидкости на кавитационный запас. На рис. 4 в качестве примера кавитацион- ной характеристики лабиринтного насоса, работающего на фреоне-142, приведена зависимость напора Я от кавитационного запаса Hsv при постоянном расходе Q = 0,9 мг[ч. Величину избыточного напора всасывания определяли по формуле 2 р р V* *в Гп . в 2# Тв где Рп — давление насыщения туре всасывания. при темпера- //< 'SV,r 12\ 77 1,0 0,9 0.8 0,1 0,6 0,5 ОА 0,3 по U L. о Воии + Фреон-142 |А Фреон -12 \ I - 0,5 Qfi 0,7 0,8 0,9 10 1,1 й,м3/ч Рис. 5. Зависимость кавитационного запаса Hav от объемного расхода Q при работе насоса на различных жидкостях. 25
Из рис. 4 видно, что с понижением кавита- дионного запаса Hsv напор вначале не изменяется, а затем начинает падать. При дальнейшем понижении Hsv падение напора становится более заметным и, наконец, наступает срыв работы насоса. При снятии кавитационной характеристики подпор регулировался дросселированием потока на линия всасывания, а постоянный расход поддерживался вентилем 8 (см. рис. 2). Испытания проводили при постоянном давлении в ресивере и неизменной температуре жидкости на входе в насос. В качестве минимального подпора было принято значение Hsv, соответствующее падению напора Н на 1 % первоначальной величины. На основании кавитационных характеристик была построена зависимость Hsv от Q для различных жидкостей (рис. 5). Испытания показали, что с понижением нормальной температуры кипения минимально необходимый ка- витационный запас уменьшается. Этот вывоз, подтверждается данными испытания центробежного насоса [2]. Развитие кавитации в насосе в основном зависит от объемного содержания пара, равновесного насыщенной жидкости. Жидкость Вода Фреон-142 Фреон-12 Нормальная температура кипения ts, °С 100,0 -9,2 —29,8 Температура всасываемой жидкости tB, °С 28,0 31,2 30,9 Удельный объем жидкости v\ мъ\кг 0,001004 0,000915 0,000776 s \o~S_ О со »=» се Si л >> к 36,73 0,0552 0,0238 Относительный объем пара — 36580 60 30,6 В таблице приведены параметры состояния жидкостей в режиме кавитации насоса, отвечающие условиям эксперимента. Относительный объем пара, образовавшегося в потоке фреона, в сотни раз меньше, чем в воде. Поэтому развитие кавитации при работе насоса на фреоне происходит медленнее. Таким образом, испытания на воде насосов, предназначенных для холодильных агентоз, дают завышенные значения необходимого подпора. Лабиринтные насосы изготовляются небольшой производительности @,5—20 м3/ч). При малой подаче центробежные насосы обычно работают с недогрузкой, в связи с чем по своим энергетическим показателям они уступают лабиринтным. В герметичном лабиринтном насосе с экранированным электродвигателем чрезвычайно трудно установить гидравлические потери. Поэтому к.п.д. насоса не определялся. Обычно гидравлический к.п.д. лабиринтного насоса при оптимальных режимах работы составляет 30—40%, к.п.д. экранированного электродвигателя — 73—75%. Для уменьшения тепловых потерь в экранирующей гильзе в одном из вариантов электродвигателя вместо стальной гильзы была установлена гильза из волокнистого анизотропного материала (ОВАМ) толщиной 0,35 мм. Потребляемая насосом мощность 'при работе на фреоне-142 уменьшилась при этом на 15— 20%i. Однако этот материал оказался нестойким во фреоне. Необходимо продолжить поиски новых неметаллических материалов, пригодных для работы во фреоне. Опыт создания герметичного лабиринтного фреонового насоса и результаты его испытания на различных жидкостях могут быть использованы при проектировании лабиринтных и центробежных насосов для различных холодильных агентов. ЛИТЕРАТУРА 1. А. И. Голубев. Лабиринтные насосы для химической промышленности. Машгиз, 1961. 2. Н. A. Stahl, A. J. Stepanoff, N. J.Phillips- burg, „Trans. ASME", vol. 78, 1956, № 8.
УДК 621.565.83 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ БАТАРЕИ С МАЛОЙ ВЫСОТОЙ ТЕРМОЭЛЕМЕНТОВ Канд. техн. наук В. А. НАЕР, М. Н. ТОМАШЕВИЧ — Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности Одним из перспективных способов повышения экономичности полупроводниковых батарей является уменьшение высоты термоэлементов. Авторами были исследованы две батареи с термоэлементами высотой 1,5 мм (№1) и 1 мм (№ 2). Для изготовления батарей использован сплав с z«2,2.10~3 1/°К. / 2 3 9 12 3 9 дадсберху Вид снизу Рис. 1. Конструкции полупроводниковых батарей охладителей жидкости: а — термобатарея № 1, б — термобатарея № 2; 1 — термоэлементы; 2 — коммутационные пластины; 3,4 — ребра холодных и горячих спаев; 5 — подвод тока; 6 — перегородки каналов охлаждаемой жидкости и воды; 7 — крышка; 8 — штуцеры для подвода жидкости и воды; 9 — вход охлаждаемой жидкости; 10 — выход охлаждающей воды. 27
Батарея 1 №1 1 №2 Термоэлементы я X v Ц о ^ 20X20 10X40 of о о QQ 1,5 1,0 вес проводниковых сплавов в батарее, кг 0,290 0,192 Ребра холодных спаев н о о я 9 9 3 «Г я я § 42 21 S3 Я я 83 0,2 0,2 В 1,9 1,5 отношение поверхности ребер к сечению термопары 10 12 Ребра горячих спаев | СО н о 3 я 9 9 аз Я Я 42 21 «3 я я ° 5 0,2 0,2 3 и" cd а 1,3 i,i отношение поверхности ребер к сечению термопары 14 17 На рис. 1 показаны конструкции термобатарей, каждая из которых состоит из 32 термопар. Коммутационные пластины 2, ребра холодных спаев 3 и горячих 4 — медные. Толщина пластин в термобатарее № 1 — 2 мм, в термобатарее № 2 — 1 мм. Принятое в термобатарее № 2 размещение термоэлементов позволило благодаря уменьшению пути тока в меди вдвое сократить электрическое сопротивление коммутационных пластин по сравнению с термобатареей № 1. Каналы для протекания охлаждаемой жидкости и воды, отводящей тепло от горячих спаев, образованы перегородками 6 и крышками 7 с уплотняющими резиновыми прокладками. Термобатареи подключаются к источнику тока через подводы 5, а к жидкости и воде — через штуцеры 8. Размеры термоэлементов и ребер приведены в таблице. Общий вес каждой термобатареи ~3 кг. При испытаниях в батареях охлаждали воду с начальной температурой 23°С. Средняя температура воды на горячих спаях 25-~26°С. Термобатареи получали электропитание от трехфазного выпрямителя ВКГ-101А, собранного по мостовой схеме. Коэффициент формы кривых тока и напряжения равнялся 1,0009, поэтому пульсации тока практически не влияли на характеристики термобатарей. Напряжение и ток измерялись приборами М-105 и хН-358 класса 0,5 и 2,5. Расход воды определялся взвешиванием с точностью не менее 1%, температура — лабораторными термометрами с ценой деления 0,1°, что при измерении разности температур 20-f-10°C ОбеСПеЧИВа- AW 0 50 100 150 200 250 300 1,а а 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1,а 5 Рис. 2. Результаты испытаний: а — термобатареи № 1, б - термобатареи № 2. 28
ло точность 1—2%. Максимальная погрешность при определении холодопроизводитель- ности составляла в различных режимах 2-f-3°/o, а при нахождении холодильного коэффициента — 5-ь7°/0. На рис. 2 приведены полученные при испытаниях значения холодопроизводительно- сти Qo, разности температур охлаждаемой воды до и после термобатарей Мо, холодильного коэффициента е в зависимости от силы тока / и расхода охлаждаемой воды GBA. Влияние высоты термоэлементов на холодо- производительность испытанных батарей можно выявить, сравнив последние при работе в режимах с одинаковыми значениями разности температур охлаждаемой воды до и после термобатареи Мо и холодильного коэффициента 8. При охлаждении питьевой воды, соков и напитков Д/0=13о. Согласно рис. 2, при Д/о=13° и 8«1,55 холодопроизводительность батареи №1 равна 225 вт (GB^= 15 кг/ч), а батареи № 2 — 300 вт (GBA = 20 кг/ч). В режимах с е~ 1 и Д/о=13° батарея № 1 имеет Qo = 455 вт (<3ВД=30 кг/ч), № 2 — 670 вт В современных воздухоохладителях с высокой степенью оребрения перепад температур на внутренней поверхности трубок зачастую приближается по величине к перепаду температур от воздуха к наружной поверхности, а в ряде случаев даже превосходит его. Поэтому интенсификация теплообмена между холодильным агентом и внутренней поверхностью трубок приобретает важное значение. Один из возможных путей интенсификации внутреннего теплообмена — увеличение весовой скорости wy& кг/(ж2 • сек) холодильного агента, кипящего в трубках воздухоохладителя. С ростом весовой скорости при постоянной средней температуре стенки трубки /т средняя температура кипения 4 будет повышаться, что приведет к более экономичной работе холодильной машины. (GBA = 45 кг/ч). Примерно такие же соотношения холодопроизводительности сохраняются и при более глубоком охлаждении жидкости. Например, если Ai/0= 174-18°, то при е=0,95-7-1 холодопроизводительность батареи № 1 равна 310 вт (Свд=15 кг/ч), а № 2 — 400 вт (GBA = 20 кг/ч). Вес полупроводниковых сплавов в батарее № 1 в 1,5 раза меньше, чем в батарее № 2. При этом расход полупроводникового материала, отнесенный к единице произведенного холода, снизился более чем в 2 раза. Из приведенных данных видно также, что в исследованном интервале температур местные контактные сопротивления не вызывают существенного ухудшения энергетических характеристик при уменьшении высоты термоэлементов от 1,5 до 1 мм. Таким образом, испытания показывают возможность и целесообразность использования в охладителях жидкости батарей с термоэлементами высотой 1 мм. Конструкция рекомендуемых батарей простая и позволяет изменять холодопроизводительность и температуру охлаждаемой жидкости в достаточно широких пределах. Однако чрезмерное увеличение весовой скорости холодильного агента вызывает повышение гидравлического сопротивления испарителя и снижение давления всасывания компрессора, а это ухудшает экономичность работы холодильной машины в целом. Очевидно, зависимость давления всасывания или соответствующей ему температуры насыщения i'u/ от весовой скорости холодильного агента будет носить экстремальный характер и максимум этого давления будет соответствовать наивыгоднейшему режиму работы холодильной машины (рис. 1). Этот максимум следует определять при постоянных величинах средней температуры стенки трубки tT°C и удельной тепловой нагрузки на 1 м2 внутренней поверхности qF8i ккал/(м2 • ч), которые выбираются из усло- УДК 621.564.002.71 ОБ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ФРЕОНА В ТРУБКАХ ИСПАРИТЕЛЕЙ Доктор техн. наук А.А. ГОГОЛИН — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности 29
tc \ \ M »- 1 / ж° 1 i 1 ^s*\ C3 V) 1 —< \ tr-ta^. г fx \? fcamsc i i^ 0 Рис. 1. Зависимость температуры холодильного агента /а- в испарителе от весовой скорости хюу&. вий наружного тепло- и влагообмена и для расчета являются заданными. Принимая в порядке первого приближения изменение температуры кипения по длине испарителя прямолинейным, уравнение теплообмена на внутренней поверхности трубки можно записать в следующем виде: Ч Ут — k) = аа \tT ~ С2 f~j = пли **-** = ?Fa , М а о с, A0 где аа — коэффициент теплоотдачи при кипении холодильного агента в трубке, ккал/(м2 • ч • град); д/а = 2(/а—4 ) —изменение температуры кипения в испарителе, соответствующее перепаду давления Дра вследствие гидравлического сопротивления, °С. Коэффициент теплоотдачи, в трубке определенного диаметра при кипении данного холодильного агента в узком интервале температур может быть выражен общим эмпирическим уравнением типа аа := С^а {w Та)" ккалЦм2 • я • град), B) где wya — весовая скорость холодильного агента в трубке, кг/(м2* сек); Сь р и п — опытные постоянные величины. Уравнение для гидравлического сопротивления испарителя, выраженное в температурном масштабе, может быть представлено в виде M* = C%j-[qnWb)M °C, C) аа где L_ длина последовательно включенных трубок испарителя, м\ с1& — внутренний диаметр трубки, м. Из баланса тепла трубки можно вывести следующее уравнение: L гч™ *У7а Wv Y\ — C W^a — Хх)— <^3 э 4f& -^ = 900 da 4fb r(x2 D) где г X\ И X2 скрытая теплота кипения холодильного агента, ккал/кг; паросодержание холодильного агента на входе в испаритель и выходе из него; С3 = 900г(х2 — х1). d, уравнение C), получим bta = C2C3q"-4wb)m+l °С E) С учетом уравнений B) и E) после некоторых преобразований можно уравнение (Г) записать следующим образом Вставляя значение ^Г из УРавнения D) в т а2 гЛ—Р If* Ct(wta)n + -^^1(^ТаГ+1 'С. F) Дифференцируя эту разность температур по wy^ и приравнивая нулю полученную производную функцию, находим выражение для оптимальной весовой скорости холодильного агента в трубках испарителя ^Топт= 2/2 ClC,C3(m + l)q'?a4' -1 т+п+1 кгЦм*-сек). G) Коэффициент теплоотдачи при кипении фреона-22 в трубке исследовался автором при испытании во ВНИХИ- испарителя кондиционера «Азербайджан» i[l], Бэкером [2], а также Богдановым (ЛТИХП) [3]. Условия проведения этих исследований даны в табл. 1. Зависимость коэффициента теплоотдачи от весовой скорости фреона-22 и удельной тепловой нагрузки приведена на рис. 2. Как видно из рис. 2, наиболее полно эта зависимость была исследована С. Н. Богдановым, получившим уравнение, которое может 30
Таблица 1 Таблица 2 Показатели Внутренний диаметр трубки, мм Длина трубки или змеевика, мм Отношение длины трубки к ее диаметру Удельная тепловая нагрузка, ккал\(м?-ч) Весовая скорость фреона, кг\(м?-сек) Паросодержание на выходе . По данным О 03 С13 со о к ГЗ Is 8 52Q0 650 13000—! —25000 240— I -500 ! 0,77—11 13,85 983 71 4000— 25800| 50— 150 0,08—1 12 1500 125 1000— —20000! 60— —670 <1 Холодильный агент Значения Сх при tu в °С 10 Фреон-22 Фреон-12 Фреон-142 3,5| 2,7 2,2 0 -10 3,25 2,5 2,05; 3,0 2,3 1,9 быть применено в широком диапазоне весовых скоростей фреона и удельных тепловых нагрузок. Из рис. 2 следует, что данные опытов автора и Бэкера, проведенных в узких пределах wya и #Fa, практически совпадают с данными С. Н. Богданова, однако их экстраполяция за пределы, для которых они были получены, может привести к неправильным выводам. По опытному уравнению С. Н. Богданова можно получить значения величин, входящих в уравнение B): р = 0,6 и я = 0,2. Значения С% для различных фреонов приведены в табл- 2. Опыты Богданова были проведены с трубкой одного диаметра A2 мм). Основываясь на опытах Пьера [4], можно принять, что коэффициент теплоотдачи аа об* ратно пропорционален квадратному корню из диаметра. Для перепада давлений при протекании кипящего фреона в трубках испарителя автором [б] было получено эмпирическое уравнение следующего вида: Д/? = 7. 10 ,—ю L [д^ЪГ кг1см\ (8) Это уравнение было выведено для фреонов-12 и-22 в интервале ^a^Ya от 250 тыс. до 10 млн. для медных трубок диаметром 8— 14 мм при —- = 170—650. Длина прямых тру- аа бок между калачами была примерно 400 мм. Данные, подсчитанные по уравнению (8), 50001 40001 3000 2000 S 1500 | 800 ^ 600 500 Щ у' t0*> i 5^ 9'С\ 1т- ^& 5000 (бЗ кер)\ ч 4з" fa :Д=ШШ/^ N «а 1ПГ ^~Ж ^Ш \А) мои 00-4 10 10~\ 1 40 50 60 60 100 150 200 300 Щ 500 600 300 Ю00 Щакг[мЧек) Рис. 2. Зависимость коэффициента теплоотдачи аа при кипении фреона-22 в горизонтальной трубке от весовой скорости шуа и удельной нагрузки qF&. 31
близко совпадают с результатами подсчета по номограмме Пьера [6]. Сравнивая уравнения (8) и C), нетрудно заметить, что т = 0,91, а коэффициент С2 из уравнения C) Л-ю A t :7 • 10" &Р Величины С2 с учетом значений Ар (9) подсчитанных по таблицам насыщенных пароз, даны в табл. 3. Таблица 3 Холодильный агент Фреон-22 Значения С2-Ю9 при ^а» т °С I —15 6,09 10,14 —10 5,39 8,80 —5 4,83 7,68 0 +б|+М>| 4,18|3,88|3,28| 6,77 6,02 5,13 Подставляя полученные ранее значения т и п в уравнения F) и G), их можно записать в следующем виде: U — С А4 + 0,5 -C2>CZ- q?>™ (w Та)Ь91 ° С, Fа) ^To 0,210^a49 0,474 кгЦм2 • сек). Gа) CiC2C3 J На рис. 3 даны два примера расчета перепадов температур /т—tU2 в зависимости от весовой скорости фреона wy& для различных удельных .тепловых нагрузок qFQi. Условия расчета приведены в табл. 4. Таблица 4 Показатели Пример 1 (рис. 3, а) Пример 2 (рис.3, б) Холодильный агент > . . . Средняя температура стенки трубки ?т, °С • * • • Разность паросодержаний Х2 — хг Примерные условия работы Фреон-22 | 0 0,8 Кондиционер или механический осушитель воздуха Фреон-12 —10 0,8 Воздухоохладитель для нулевых камер Как видно из рис. 3, оптимальные весовые скорости фреона для ^а=Ю00— 10 000 ккал/(м2 • ч) находятся в пределах 80—140 кг/(м2 • сек), несколько увеличиваясь с возрастанием qF^ Величины wyom почти одинаковы для обоих расчетных случаев (для фреона-12 меньше на б—10%). 500 600 шгп, Ke^ceKj Рис. 8. Примеры определения оптимальной весовой скорости фреона в трубках испарителя: а — кондиционер или механический осушитель воздуха (фреон-22, [^т=ОяС); б — воздухоохладитель для нулевых камер (фреон-12, \tT=-~Ю°С). Кроме линий максимумов температуры 42, на рис. 3 проведены линии, ограничивающие область отклонения перепада температур U—ta2 от минимальной величины в пределах до 5%. Ввиду наличия пологого максимума можно допускать довольно большие отклонения от оптимальной весовой скорости фреона. Зная зависимость оптимальной весовой скорости фреона от удельной тепловой нагрузки, можно в соответствии с уравнением D) определить отношение , характеризующее гео- метрические размеры испарителя. Такая зависимость приведена на рис. 4, где нанесены максимально допустимые удельные тепловые нагрузки по эмпирическим данным «Data Book» для фреона-12, пересчитанным в метрические меры В. Б. Якобсоном [7]. Эти данные до сих пор были единственными для подбора длины трубок испарителей. Как видно из рис. 4, данные «Data Book» при 4——Ю°С практически совпадают с линией 5%|-ного отклонения от максимума для фреона-12. 32
da mo woo 11 1 1 1 © 1 Ic II 1 1 \ \ \\ 1 1 \ \\ I l\ \ \ \i\ \ i ! ! i i ! / \ / 4 V/ l-l 1 1 © Data Book [7] \ \ \ \ 1 , Фоеон-22(опт) 1 1 I 1 Фреон-22 E%) 1 ~\ 7 / л/Г ?0 $>pt / >, ч ¦5 7он- 2 12 ( опт ) Фреон-12 E%) J m-*y ^ •/ •д i—j к — i JOT fa.KKMflty Рис. 4. Оптимальные значения для фреоновых ис- парителей. Цифрами обозначены зарубежные кондиционеры: i — «Феддерс»; 2 — «Фридрих»—5W-100-25; 3—-«Вестин- гауз»—6AWHD-25; 4 — «Митчелл»—М-2304; 5 — «Мит- .челл»—В-20Н-2Д; 6 — «Вестингауз» — SW-100CS-25; 7 — «Кайзер»—716FTH; 8 — «Дженерал Эйр Кондиши- нинг» — RO-10; 9 — «Эмерсон Радио» — 10A25W. На рис. 4 даны также отношения da Для некоторых испытанных во ВНИХИ зарубежных кондиционеров на фреоне-22. Как видно из рис. 4, отношение для большинства da кондиционеров находится в зоне между линиями оптимума для фреона-22 и линией 5%-ного отклонения от этого оптимума. Однако значение для кондиционера RO-10 несколько выше и соответствует весовой скорости фреона о^а='3в0 кг/(м2 • сек). Это отклонение объясняется тем, что длина прямых отрезков трубок в испарителе кондиционера RO-10 равна около 1,5 м, в то время как у других кондиционеров она составляет 0,4—0,6 ж. При большей длине прямых отрезков уменьшается относительное значение гидравлического сопротивления калачей, что позволяет повысить расчетную весовую скорость фреона. Поэтому диаграмма на рис. 4 применима для сравнительно небольших воздухоохладителей с длиной прямых отрезков 0,4— 0,6 м. Оптимальная весовая скорость для крупных фреоновых воздухоохладителей с длиной прямых отрезков 1,5 ж, рассчитанная по формуле Gа) с учетом гидравлического сопротивления по номограмме Пьера [6], доуа = = 220 кг/(ж2- сек), а отношение —=615. da При 5%-ном отклонении от максимума допустимо увеличение оптимальной скорости в 1,6 раза (см. рис. 3) и поэтому можно принять шуа =1,6- 220 = 353 кг/(ж2 • сек) и — = 990 da что примерно соответствует величинам, принятым для кондиционера RO-10. На основе проведенного анализа при расчете воздухоохладителей с длиной прямых отрезков труб 1,5 ж величины (по рис. 4) сле- da дует увеличивать примерно на 40—50%. Выводы В современных ребристых поверхностях влияние внутреннего теплового сопротивления на общий коэффициент теплопередачи весьма значительно. Выведено уравнение для оптимальной скорости фреона в трубках испарителя. Результаты расчета по этому уравнению практически совпадают с известными зарубежными данными. ЛИТЕРАТУРА 1. А. А. Го го ли н. Испытание испарителя кондиционера «Азербайджан». Отчет ВНИХИ, 1960. 2. С. Ш\ S t а 1 е у, М. В a k e r. „ASHRAOE Journal", April, 1959. 3. С. Н. Богданов. «Холодильная техника», 1964, № 4. 4. В. IPi erre. „iKalteteclhTiik", 1955, № 6. 5. А. А. Гоголи н. Осушение воздуха холодильными машинами. Госторпиздат, 1962. 6. IB. Pierre. „iKylteknisik Tidsfcrifft", 1959, №5. 7. В. Б. Якобсон. Приборы и схемы автоматизации малых холодильных установок. Госторгиздат, 1958. 3 Холодильная техника № 1
УДК 621.57:681.142.004 РАЗРАБОТКА РЯДА ДВУХТРУБНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЦИФРОВЫХ МАШИН Л. Г. МЕЛЬНИЧЕНКО, Е. Д. КРИЦ КИЙ, Д. А. КУЗНЕЦОВ, Н. А. ЛАНТУХ, О. П. ЛИТВИНОВ В судовых автономных кондиционерах обычно применяют конденсаторы двух типов: — кожухотрубные с накатными медными или медноникелевыми трубами, выпускаемые фирмами «Варминг» (Англия), «Риелло» (Италия), «Тевес» (ФРГ) и др.; — двухтрубные плоские либо витые цилиндрические из гладких медных труб (внутренние трубки изготовляют также из мельхиора) — фирмы «Термотанк» (Англия), «Йорк», «Митчелл» (США) и др. [1]. Применяют также трубы с ребрами сложной формы, в частности, цельнотянутые из жидкого металла, биметаллические с продольными ребрами со стороны фреона [2, 3]. Для сравнения кожухотрубных и двухтрубных конденсаторов, работающих на фрео- не-22, были проведены расчеты конденсаторов с тепловой нагрузкой 5580 ккал/ч (производительность испарителя 4000 ккал/ч в режиме кондиционирования). Результаты этих расчетов приведены в табл. 1. Таблица 1 Характеристика конденсатора Поверхность труб, м2 ....... Объем, занимаемый конденсатором, мъ Конденсатор j кожухотрубный с навитыми ребрами 0,7 0,044 элементный трехтрубный 1,438 0,062 пятитрубный 1,933 0,076 двухтрубный] плоский 1,187 0,03 витой 1,187 0,032 Анализ табл. 1 показывает, что поверхность труб кожухотрубных конденсаторов используется более эффективно (применение накатных и спирально-оребренных медной стружкой со стороны фреона труб повышает удельный теплосъем с горизонтальных кожухотрубных конденсаторов до 10000 ккал/м2-ч). Однако компоновка кожухотрубных и элементных конденсаторов неудовлетворительна. Более удачна компоновка двухтрубного конденсатора типа «труба в трубе». Плоские и витые двухтрубные конденсаторы можно устанавливать в один или несколько рядов вдоль стенок каркаса кондиционера или размещать в неиспользуемом объеме навивкой вокруг либо внутри герметичного корпуса компрессора. При незначительном увеличении габаритов компрессора это улучшит его термодинамические характеристики за счет снижения температуры. Кроме того, применение двухтрубных конденсаторов позволяет получить значительное переохлаждение, что увеличивает холодо- производительность установки. Следует отметить, что плоские двухтрубные конденсаторы несколько сложнее в изготовлении, чем витые, однако эта конструкция позволяет осуществлять механическую очистку водяных .полостей- Оптимальные размеры труб, обеспечивающие приемлемые габариты, требуемые гидродинамические характеристики и относительно малое число ходов, можно определить с помощью электронной вычислительной цифровой машины «Урал 2» по методике, изложенной авторами ранее [4—8]. Принятые обозначения в' — температурный напор между фреоном ч стенкой трубки в зоне конденсации, °С; Q — теплоьая нагрузка конденсатора, ккал/ч; Q" — тепловая нагрузка в зоне переохлаждения, ккал/ч; F — площадь поверхности теплообмена конденсатора (наружной поверхности малой трубки), м2; F'—площадь поверхности теплообмена конденсатора в зоне конденсации, м2; F" — площадь поверхности теплообмена конденсатора в зоне переохлаждения, м2; СфР — расход фреона, кг/ч; tK — температура конденсации, °С; tu — температура переохлаждения, °С; Atu — переохлаждение фреона в конденсаторе, °С; Дфр — коэффициент теплоотдачи от фреона к стенке в зоне конденсации, ккал/(м2 • ч • град); афр — коэффициент теплоотдачи от фреона к стенке в зоне переохлаждения, ккал/(м2-ч-град); v" — кинематическая вязкость жидкого фре- она-22, кг/л; ШФ? —скорость жидкого фреона-22, м/сек; Re" — критерий Рейнольдса для фреона в зоне переохлаждения; t'm — средняя температура пленки конденсата в зоне конденсации, °С; kr — коэффициент теплопередачи в зоне конденсации, ккал/(м2 • ч • град); 34
k" — коэффициент теплопередачи в зоне переохлаждения, ккал/(м2 • ч • град); вт — среднелогарифмическая разность температур между водой и фреоном в зоне переохлаждения, °С; twx— температура охлаждающей воды на входе в конденсатор, °С; -средняя температура воды в зоне конденсации, °С; \tw — подогрев воды в конденсаторе, °С; Число ходов (число ходов по воде и фреону равны) 1-5-20 Я'Ср ^ср дения, °С; - средняя температура ьоды в зоне переохлаждения, °С; Я"—теплопроводность жидкого фреона-22, ккал/(М'Ч-град); tQ — температура кипения фреона, °С; у" — удельный вес жидкого фреона-22, кг/л; vw — кинематическая вязкость воды, м2/сек; aw — коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубки в зоне конденсации, ккал/(м2-ч-град); ада — коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубки в зоне переохлаждения, ккал/(м2 • ч* град); Rew — критерий Рейнольдса для воды; А^полн — сопротивление конденсатора по воде, м вод. ст.; Qo — условная холодопроизводительность, ккал/ч. Для расчета плоских двухтрубных конденсаторов были составлены соответствующие программы. Исходные данные для расчета конденсаторов при *К = 40°С, *и = 35°С и twx =30°C приведены ниже: Л Нагрузка конденсаторов, ккал/ч 2400 3450 5950 9400 15700 42,5 67,5 110 173 280 Расход фреона, кг/ч Длина трубки в ряду, м При этом принято: 0,3 0,3 0,4 0,4 0,45 1-5-7 16X144-30X28 10X8 —24x22 Пойй По указанной методике и программе [4] на технологическом вычислительном центре в г. Николаеве было выполнено свыше 5000 расчетов. Анализ полученных результатов показал, что самые малые объемы имеют конденсаторы с минимальным кольцевым зазором. Однако с уменьшением кольцевого зазора возрастает сопротивление фреоновой линии. Кроме того, жидкий фреон исключает конденсацию на части теплообменной поверхности. Поэтому во всех аппаратах был предусмотрен зазор, равный 2 мм. Размеры труб выбирались из условия, что полное гидравлическое сопротивление водяного тракта ДР<5 м вод. ст. Число ходов охлаждающей воды и фреона не должно быть слишком велико. Перепад температур охлаждающей воды Atw на основании предварительных расчетов был принят 3°С. При меньших величинах Atw значительно увеличиваются расходы воды, а следовательно, габариты водяных коллекторов и диаметры труб, подводящих к ним воду. Оптимальные характеристики конденсатора, найденные при А^ = 3°С с учетом перечисленных выше факторов, приведены в табл. 2. Таблица 2 Показатели Диаметр наружной трубы, мм Диаметр внутренней трубы, Число ходов . . Нагрузка на конденсатор. ккал/ч 2400 18X16 12x10 2 3450 18X16 12X10 3 5950 20X18 14x12 4 9400 20X18 14x12 6 15700 20X18 14x12 9 наружная эа; 2 — трубного конденсатора: внутренняя труба. На рис. 1 показана секция сконструированного авторами экспериментального образца плоского двухтрубного конденсатора. Наружные трубы конденсатора были изготовлены из меди, внутренние— из мельхиора МНЖМЦ-30-1-1, фрезерованные водяные и фреоновые коллекторы — из латуни Л062-1. Конденсаторы работают по схеме противотока. Впуск фреона и отвод воды осуществляются сверху, а выпуск фреона и подвод воды — снизу, через соответствующие распределители. Для механической очистки от за- з* 35 Перепад температур охлаждающей воды, °С Диаметр наружных труб, мм Диаметр внутренних труб, мм . . . .
грязнений водяных полостей плоских конденсаторов на одной из крышек водяного коллектора предусмотрены заглушённые пробками специальные отверстия. Водяные полости витых конденсаторов можно очищать химическим способом. На рис. 2, а и б показаны плоский и витой конденсаторы. Рис. 2. Экспериментальные образцы: а — плоского двухтрубного конденсатора (F = 0,540 ж2); б— витого двухтрубного конденсатора (F = 0,440 ж2). Чтобы решить возрос о возможности использования указанных конденсаторов в предполагаемом диапазоне изменений нагрузок, в зависимости от окружающей температуры, температуры забортной воды и т. д., были построены характеристики по результатам расчетов конденсаторов на переменных режимах, выполненных на электронной вычислительной цифровой машине УМШН- Составленная авторами для этой цели методика позволяет определить тепловую нагрузку, условную холодопроизводительность и расход холодильного агента, обеспечивающий заданные параметры фреона на входе и выходе из конденсатора. В качестве исходных величин служили конструктивные данные конденсатора, расход и температура воды на входе- Методикой предусматривается выполнение расчетов для вариантов без переохлаждения либо с переохлаждением- Порядок расчета для варианта с переохлаждением: а) выбирают ориентировочные значения Ч-е'иГ; б) определяют у'\ v", V, aw, /пл, афр, k\ MWJ Qh в'; в) полученное значение температурного напора &' сравнивают с предыдущим и уточняют последовательными приближениями до заданной точности; г) определяют расход фреона бфР; д) находят Q", Q ^ , оГ, ^фр , Re", е) способом, указанным в п. в, последовательно доводят до заданной точности значения F' и полученное после него значение ? ; шср ж) расход фреона, вычисленный по п. г, считают приемлемым при условии определения с заданной точностью ОДЧС величин ? ,в и F': з) затем определяют условную холодопроизводительность Q0 и гидравлические характеристики ДРлолн, Re™, vw. Для варианта без переохлаждения уточняют только 0 и ?, . шср По описанной методике было просчитано 600 режимов при tK от 20 до 60°С, tWi от —2 до 30°С и Ми от 0 до 8°С. Графики, построенные по результатам расчетов для конденсаторов с поверхностями охлаждения /7 = 0,904 м2 и Т7=0,728 ж2, представлены соответственно на рис. 3 и 4. Полученные зависимости могут быть приближенно (с погрешностью до 10%) выражены в линейной форме. Приращение производительности конденсатора прямо пропорционально приросту температуры конденсации. При постоянной температуре конденсации с увеличением переохлаждения количество тепла, которое можно отводить в конденсаторе, и, соответственно, расход холодильного агента уменьшаются. При этом, чем ниже температура конденсации, тем существеннее это уменьшение. 36
&WM/V 4000 L 60 tH;c Рис. 3. Зависимости Q конденсатора с F=0,728 м2 от /к, U и Д*„ при ^i = 30°C: х — экспериментальные точки при г0=9ч-1<2°С; Д*„ = 8,5ч-9,2°С. ¦ При постоянной тепловой нагрузке с увеличением переохлаждения температура конденсации повышается, причем, чем ниже температура конденсации, тем сильнее указанное влияние. Для проверки достоверности расчетных характеристик были проведены стендовые испытания описанных конденсаторов. Экспериментальные точки показаны на рис. 3. Отклонения расчетных данных от экспериментальных были в пределах 7-М5%!. Приведенная методика построения характеристик конденсаторов обеспечивает надлежащую точность при огромной экономии времени: 600 вариантов машина просчитала приблизительно за 2 часа (с печатанием результатов), тогда как выполнение одного варианта расчета без машины занимает 3—4 дня. ЛИТЕРАТУРА 1. А. А. Г о г о л и н. Осушение воздуха холодильными машинами. Госторгиздат, 1962. 2. Ю. В. Петровский, В. Г. Фаст овский- Современные эффективные теплообменники. Труды ВЭИ. Госэнергоиздат, 1962. 3. В. М. К э й с, А. Л. Л о н (Д о н. Компактные тепло- #*/ca/j/V 35000 30000 25000 20000 15000 WOOD 5000 Рис. 4. Зависимости Q для конденсатора с F—0,904 м2 от tw\ при t0 = = 5°С и Д*„ = 0°С: — чистая поверхность, загрязненная поверхность. обменники (перевод с английского), Госэнергоиздат, 1962. 4. Л. Г. Мельниченко и др., «Холодильная техника», 1964, № 5. 5. Ф р е о н ы, свойства и применение. Справочное руководство, ГИПХ, 1959. 6. А. С. Цыганко в. Расчеты теплообменных аппаратов. Судпромгиз, 1948. 7. «Холодильная техника», Энциклопедический справочник. Т, 1. Госторгиздат, 1960. 8. С. С. К у т ат е л а д з е, В. М. Б о ,р и ш а н с к и й. Справочник по теплопередаче. Госэнергоиздат, 1959. 37
УДК 621.57.48.001.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ФРЕОНА ДЛЯ ЗАРЯДКИ ОДНОИСПАРИТЕЛЬНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С РАССОЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ* Я- Н. Л АСКЕР — СКВ Одесского завода холодильного машиностроения Расчет количества заряжаемого в систему холодильного агента обычно рекомендуется вести в зависимости от емкости аппаратов, однако при этом не учитываются их конструктивные особенности, влияющие на количество холодильного агента в системе и его перераспределение во время работы установки. Казалось бы, что вопрос о зарядке системы не заслуживает особого внимания, поскольку в процессе работы можно добавлять холодильный агент, а при его избытке более длительное время компенсировать утечки. Однако правильный расчет количества холодильного агента, заряжаемого в систему, позволяет несколько упростить схему и снизить стоимость холодильной установки, а также облегчить ее обслуживание. Во время работы холодильной установки с нижней подачей парожидкостной смеси в испаритель уровень холодильного агента в аппаратах практически не изменяется, если он регулируется поплав.ковым регулирующим вентилем. В установке с терморегулирующим вентилем уровень холодильного агента в аппаратах изменяется в зависимости от рабочего режима: при минимальной тепловой нагрузке в испарителе он достигает максимума, а с увеличением тепловой нагрузки •— понижается. Изменению уровня жидкости в испарителе соответствует изменение ее уровня в линейном ресивере или ресиверной части конденсатора. Если в системе относительно много холодильного агента, при работе холодильной установки в режимах с большими тепловыми нагрузками может произойти переполнение ресивера и выключение некоторой части тепло- обменной поверхности конденсатора. Поэтому систему следует заполнять таким образом, чтобы в этих режимах жидкость не затапливала теплообменных труб конденсатора. Одним из условий обеспечения нормальной работы холодильной установки во всех режимах является сохранение гидравлического затвора перед регулирующим вентилем, чтобы исключить возможность прорыва паров холодильного агента из конденсатора на сторону низкого давления. Таким образом, при определении количест- * Статья печатается в порядке обсуждения. ва холодильного агента, необходимого для работы установки, следует принимать, что испаритель должен быть максимально заполнен холодильным агентом (на высоту 0,7—0,8 диаметра), жидкостные линии и змеевик теплообменника — на 100%, а ресивер или ресивер- ная часть конденсатора — небольшим количеством жидкости. Остальное пространство считается заполненным паром. Такой расчет будет отражать распределение холодильного агента в системе при работе в режимах с наиболее низкими тепловыми нагрузками. При переходе на режимы с высокими тепловыми нагрузками гидравлический затвор тем более будет обеспечен, так как уровень жидкости на стороне высокого давления возрастет. Следовательно, нет необходимости принимать при расчетах, что ресивер или ре- сиверная часть конденсатора заполнены жидкостью. /В схемы автоматизированных установок средней холодопроизводительности с нижней подачей холодильного агента в испаритель обычно включают соленоидный вентиль на жидкостной линии. В данном случае он служит для защиты компрессора от гидравлических ударов. Если при проектировании холодильной установки и ее аппаратов учесть соотношение между объемом холодильного агента, находящегося в системе, и емкостью испарителя таким образом, чтобы при перетекании в испаритель всей жидкости из системы он оказался неполностью заполненным, то соленоидный вентиль можно исключить из схемы. Это позволит снизить стоимость установки и упростить электрическую схему. Кроме того, свободное перетекание холодильного агента в испаритель во время стоянки компрессора способствует уравниванию давлений на всасывающей и нагнетательной сторонах компрессора и облегчает последующий его пуск. Автором сделан расчет для установки ХМФВ20 с компрессором ФВ20 (960 об/мин), в результате которого было определено, что количество фреона и масла, заряжаемых в систему, должно быть снижено соответственно на 20 и 5 кг. Сравнение емкогти испарителя с объемом, ая
' занимаемым жидкостью, «показало, что при перетекании всей жидкости в испаритель о<н окажется незаполненным на 10—15 л. Таким образом, соленоидный вентиль может быть из схемы исключен. В начале 1963 г. по предлагаемому расчету была заполнена аммиаком установка АКАВ15. Соленоидный вентиль ,на регулирующей станции был полностью открыт. Установка проработала в течение двух лет, причем не было , случаев гидравлических ударов и влажного хода компрессора. Соленоидный вентиль не включен в схемы холодильных установок МХУ-12, МХУ-8П и других, у которых емкость испарителя позволяет вместить весь холодильный агент систе- Исследования электрических свойств биологических объектов для изучения физико-химической природы различных функциональных состояний широко проводились биологами и биофизиками, начиная со второй тюлови- . ны XIX века. Метод измерения электрических свойств, в частности электропроводности, неоднократно (применялся для выяснения состояния пищевых продуктов {1—3], но для яблок, насколько нам известно, не использовался. Электропроводность вещества характеризуется подвижностью тех или иных частиц, переносящих электрозаряды в приложенном электрическом поле. Метаболические процессы, происходящие в клетках, и физиологическое состояние живой ткани тесно связаны с количеством и перемещением заряженных частиц, поэтому по измеренной электропроводности можно судить о степени проницаемости клетки для воды, о ее физиологическом состоянии и жизнеспособности. Всякое фазовое изменение в веществе меняет подвижность частиц, ведет к перестройке ближнего и дальнего порядка молекул и атомов. Следовательно, фазовые превращения при замерзании растительной ткани будут отражаться на ее электропроводности. Физическую картину этого явления можно представить, сравнивая температурный ход электро- мы. Испытания показали удовлетворительную работу этих установок. Выход на нормальный режим с заданным перегревом паров после стоянки не должен вызывать опасений, поскольку большая холо- допроизводителБность компрессора и закрытые терморегулирующие вентили при пуске обеспечивают отсос холодильного агента из испарителя через 3—5 мин. Для того чтобы при добавлении холодильного агента система не оказалась переполненной, на конденсаторе или ресивере необходимо предусмотреть смотровые стекла с точным указанием уровня, который должен быть в аппарате, когда весь холодильный агент находится на нагнетательной стороне. УДК 537.311.001.5:664.8.037.53 праведности ткани яблока с термограммой его охлаждения и замораживания. В процессе определения электропроводности живая ткань относительно мало повреждается, что позволяет проводить ее прижизненное исследование, следить за развитием травмы биологического объекта, вызванной каким-либо внешним фактором (в том -числе и низкой температурой), определять после этого воздействия момент восстановления нормального состояния ткани или ее гибель [4-6]. Очень важно использовать метод электропроводности для исследования изменений в плодах при холодильном хранении. | Природа электропроводности живой ткани полностью не выяснена [4, 5, 7], так как до сих I пор не разрешен вопрос строения и деятельности живой клетки. Экспериментально установлено наличие у живой ткани омического и емкостного поляризационного сопротивлений [4-7]. Установленные нами экспериментальные зависимости хорошо согласуются с обеими господствующими сейчас теориями строения клетки— мембранной и сорбдионной. В первом приближении для анализа полученных данных достаточно предположить, что электропроводность яблок сходна с электропроводностью дисперсной системы, в которой ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ В ЯБЛОКАХ ПРИ ХОЛОДИЛЬНОМ ХРАНЕНИИ Я. А. ГОЛОВКИН, К. К. СТРАХОВИЧ, А. И. ЦВЕТКОВ, Р. Л. ПЕРКЕЛЬ — Ленинградский технологический институт холодильной промышленности 39
среда (сок межклетников) обладает хорошей проводимостью, а дисперсная фаза («клетка) имеет свойства диэлектрика, т. е. большую емкость и омическое сопротивление [5]. Такая физическая схема достаточно хорошо объясняет электрические свойства живой ткани. Об этом свидетельствует тот факт, что при гиб'ели живых клеток полностью исчезает их выборочная проницаемость. При этом наблюдается 'большое возрастание электропроводности мертвой ткани ото сравнению с электропроводностью живой, а также уменьшение электрической емкости ткани. Мертвые клетки обладают часто такой же электропроводностью, как и среда, в которой они находятся {4, 6, 7]. Исходя из этой схемы, прохождение тока через живую ткань можно сравнить с .прохождением его через участок цепи из последовательно включенных емкостного и омического сопротивлений (сопротивление клетки) и параллельно включенного омического сопротивления (сопротивление межклеточной среды). Любое изменение проницаемости клетки, концентрации частиц, входящих в состав живого вещества, процессы их переноса и связывания отразятся на электропроводности ткани [6, 7]. Ранее электропроводность растительной ткани при отрицательных температурах определялась на отдельных кусочках растительных организмов, что не давало полной картины изменений, происходящих во всем растительном организме. Поэтому был выбран зондовый метод, позволяющий определить электропроводность живой ткани с минимальным ее травмированием, хотя и при меньшей точности измерения, так как поверхность иглообразного электрода мала. Рис. 1. Кондуктометрический мост LKB-30 и приспособления для измерения сопротивления яблок. Рис. 2. Устройство для измерения электропроводности яблок: / — электроды; 2 — датчик температуры с полупроводниковым микротермосопротивлением Кар- манова МТ-54. Во избежание электролиза растворов клеточного сока измерения проводились на переменном токе. При этом пользовались серийным прибором — кондуктометрическим мостом LKB-30 шведской фирмы LKB (рис. 1), измеряющим омическое сопротивление (величину, обратную электропроводности) в пределах от 1 до II11 000 ом с точностью 0,1% измеряемой величины. Рабочая частота переменного тока 1000 гц, дополнительная частота 2000 гц. Емкостная составляющая сопротивления при переменном токе компенсировалась в пределах от 0 до 100 000 pF, через каждые ilOOO pF. Максимальное напряжение не превышало 1 в, что вполне безопасно для живой ткани [5]. Точное определение измеряемой величины курбелями магазинов сопротивлений прибора производилось по звуковому сигналу нулевой точки прибора через наушники, менее точное — по электронному индикатору нулевой точки. Относительно длительный процесс настройки и измерения A—2 минуты) не позволял регистрировать быстрые изменения сопротивления. Сопротивление ткани яблока измеряли с помощью серебряных электродов (диаметр 0,8 мм), которые укрепляли в колодке из электроизоляционного материала". Расстояние между зондами (ill мм) было выбрано на основании опыта таким образом, чтобы, с одной стороны, оно было по возможности небольшим во избежание повышения снимаемого сопротивления и влияния кривизны слоев ткани яблока, а с другой, не слишком малым, так как иначе ,мо<гло сказаться повреждение ткани электродами. 40
Зонды присоединяли к мосту коаксиальным кабелем, устраняющим различные (помехи и наводки. При измерении электропроводности яблоко укрепляли в специальном устройстве, после чего в него осторожно вращательными движениями микрометрического винта вводили зонды электродов (рис. 2). При этом из проколов на кожуру .выступал сок, который мог шунтировать сопротивление тканей яблока по •поверхности, поэтому сок снимали ватой. Электропроводность замеряли по истечении 40—50 сек, когда уже устанавливался стационарный режим. Было проведено три труппы опытов по измерению сопротивления яблок. В первой труппе опытов в основном определяли зависимость электропроводности от степени повреждения яблок, сорта, окраски и места измерения. Электропроводность паренхим- ной ткани яблок измеряли на боковой поверхности плодов, в местах с разной окраской, а также у чашечки и плодоножки. Во второй труппе опытов исследовали электропроводность плодов в начале, середине и конце их холодильного хранения. Исследования проводили с яблоками сортов ренет шампанский и ренет Симиренко- В обеих группах опытов пользовались следующей методикой измерений. Если яблоко хранилось при низкой температуре, то вначале его медЛенно отепляли (!1—2 суток), затем в течение двух суток хранили при 'комнатной > температуре, после чего исследовали. Чаще всего снимались четыре замера на боковых поверхностях и от одного до трех — у плодоножки и чашечки. Усредненные данные экспериментов первой группы приведены ниже. Омическое Характеристика яблок сопротивление, ом Здоровое яблоко бок светлый 25000 бок с темной окраской 27000 у плодоножки . 19600 у чашечки 19800 Яблоко с внутренним потемнением . 15000 Гнилое яблоко 7000 Яблоко, убитое морозом (—30°С) . . 2750 Вареное яблоко (80°С) . . 2000 Приведенные выше данные показывают, как сильно зависит сопротивление ткани яблока от степени его повреждения. У мертвого яблока омическое сопротивление падает более чем в 10 раз по сравнению с тканью здорового плода. Большое влияние на величину омического сопротивления участков паренхимной ткани здоровых плодов оказывает окраска кожуры. При сопоставлении поверхностной окраски с плотностью ткани яблока под ней [8] выяснилось, что наиболее плотная мякоть находится под румяной частью кожицы, менее плот- пая — под темно-зеленой и наименее плотная — под светло-зеленой. Измерение омического сопротивления паренхимной ткани также показало, что под темно-зеленой или желтой кожицей сопротивление ткани выше, чем под светло-зеленой. По той же причине, по- видимому, сопротивление у плодоножки и чашечки здорового яблока меньше, чем сопротивление паренхимной ткани на боковой поверхности яблока. Данные, полученные во второй труппе опытов, показывают, что с увеличением срока» хранения сопротивление яблок обоих сортов падает. После пяти месяцев хранения оно изменилось лишь на 7—8%, а на девятый месяц — на 25—26%, что вызвано рыхлой консистенцией, которая появилась у яблок после девяти месяцев хранения. При проведении третьей группы опытов определяли зависимость омического сопротивления ткани от температуры, а также устанавливали связь между этой зависимостью, скоростью охлаждения и начальным состоянием яблока. Яблоки со вставленными в них электродами помещали в термостат с заданным температурным режимом. Температура фиксировалась полупроводниковыми термосопротивлениями и записывалась автоматически [9]. Сопротивление измерялось при понижении температуры от комнатной до —9°С, а также при повышении ее от 20 до 70°С и последующем понижении до —9°С. Был исследован температурный ход омического сопротивления в зависимости от биологической «реакции плода при охлаждении как убитых морозом или теплом яблок, так и живых (рис. 3). Результаты проведенных опытов показали, что омическое сопротивление ткани мертвых яблок мало зависит от температуры, вплоть до начала замерзания. При охлаждении свежего яблока характер изменения омического сопротивления совершенно иной, что, по-видимому, можно объяснить реакцией живого вещества на понижение температуры jjl]. В тканях живых и мертвых яблок при —4° и ниже происходит «резкий скачок сопротивления, совпадающий по времени со скачком температуры. Это хорошо видно из сопоставления графиков на рис. 3 и 4, а также графика, приведенного в статье [9]. Как известно, первый температурный скачок на температурном графике замораживания объекта с жидкой фазой соответствует начавшемуся фазовому переходу 41
ffO WD 90 с и 70 6i $ кп s 4: l'iJ Hi ' •ill 1 $ • Ш ll i 1ц 1 f 1 i 4 1 Г i i ?*L_L "Щ /n I К IU IzZ 'A Li 1 iv In 14... И -oC k/ L? i ! 1 | 1 | J I 1 1 4—r~l~<- \3< +—^ >~ —b- «0- —* к 1 T 61 6T 18 2b 32 tO lid 58 6<, ябло- Рис. З. Зависимость сопротивления ткани ка R от температуры U 1 — здоровое яблоко; 2 — яблоко, убитое морозом; 3 — яблоко, нагретое до 70°С, а затем охлажденное и замороженное. из жидкого переохлажденного состояния в кристаллическое. Анализ графиков на рис. 4 показывает, что характер скачка сопротивления определяется начальным состоянием ткани. У мертвой ткани омическое сопротивление из-за образования льда резко возрастает и на графике почти отвесно идет вверх, (потому что процесс кристаллизации не встречает сопротивления со стороны клеток мертвой ткани. Это связано с тем, что после гибели клеток их структура повреждается и они теряют свою избирательную непроницаемость. В то же время у живой ткани после скачка возрастание омического сопротивления замедляется из-за противодействия живых клеток распространению кристаллизации. При этом в незакаленных плодах наблюдается другой характер хода сопротивления, чем в закаленных. У незакаленного яблока на кривой температурного хода сопротивления .после его скачка наступает перелом и начинается падение величины сопротивления, соответствующее второму падению температуры яблока. За этим опять следует медленное возрастание сопротивления [9], постепенно ускоряющееся по (мере того, как процесс кристаллизации большей части воды заканчивается (см. рис. 4). У яблок, прошедших закалку и подвергшихся продолжительному действию, отрицательных температур при хранении, перелома на кривой сопротивления не наблюдается, возрастание сопротивления замедляется по мере вымерзания водной фазы яблока, но после кристаллизации большей части воды плода сопротивление ткани начинает ускоренно расти. Сравнение термограмм охлаждения и замораживания плодов с одновременно снятыми кривыми температурного хода омического сопротивления их ткани указывает на тесную связь между повышением и понижением еэ омического сопротивления и изменением температуры. Из рис. 3 и 4 видно, что сопротивление наиболее сильно возрастает в начале кристаллизации и яри окончании вымораживания наибольшего количества воды из ткани живого плода, т. е. объясняется не «биологическим фактором, а фазовым превращением воды в лед [9]. В то же время характер перелома на кривой сопротивления зависит от 'биологических 1 8о\ 70 60 50 % 40 i . 3D 20 to м If f 1 I А f\ И 7 \jj W~ J / ? Л x *i / PI 1 0 2 4 6 Гч Рис. 4. Изменение сопротивления ткани яблока R по времени т при охлаждении и замораживании: / — здоровое незакаленное яблоко; 2 — здоровое закаленное яблоко; 3 — яблоко, убитое морозом; 4 — здоровое яблоко при быстром замораживании. 42
Рис. 5. Изменение сопротивления ткани яблока R по времени т при трехкратном замораживании. факторов, определяющих развитие процесса кристаллизации. Как уже описывалось [9], -при этом сказывается влияние протоплазмы клетки на скорость выхода воды из вакуолей в межклеточное 'пространство. Это влия;ние зависит от степени приспособления клеток ткани к низким температурам [10]. У (мертвых тглодов в противоположность жи- 1вым на кривой не наблюдается площадки омического сопротивления, соответствующей периоду максимальной интенсивности льдообразования, так как процесс кристаллизации не встречает на своем пути помех со стороны мертвых клеток. Доказательством того, что явление, обусловливающее замедление роста и перелом на кривой омического сопротивления ткани, связано с особенностью живых клеток, служат также опыты по многоразовому* замораживанию и отеплению свежих яблок (рис. 5). При каждом замораживании снимался температурный ход сопротивления ткани- По мере того, .как на плодах начинает губительно сказываться смена замораживания и отепления, перелом на кривой температурного хода омического сопротивления уменьшается и пропадает. Выводы Измерение электропроводности или электрического сопротивления яблок позволило установить зависимость их биологического состояния от режимов холодильной обработки и хранения, а также от начального состояния. Сопоставление температурных кривых с кривыми омического сопротивления дало возможность раскрыть физическую сущность явления, происходящего в яблоке под действием различных температурных условий и длительности хранения. ЛИТЕРАТУРА 1. К. Раесh. „Kalte Industrie", VII, 1937. 2. И. 3. Л аз а рев. ДАН СССР, № 120, 4958. 3. Н. А. Г о л о в к и н. Труды Ленинградского механи; ко-технологического института холодильной промыш- % ленности. Т. III, 1938. I 4. Б. Н. Тару сов. Основы биофизики и биофизиче- " ской химии. «Высшая школа», I960. |{ 5. Б. Н. Тару со в. Практикум по общей биофизике. ' Вып. 3—4, «Высшая школа», 1961. Aб. Ф. М. Юбер. Биофизические методы исследования. ИЛ, 11956. ) 7. В. Байер. «Биофизика», ИЛ, 1962. 8. П. К. С о л я н и к о в. К вопросу изучения методи- \ ! ки взятия образцов плодов для определения их товарных качеств. (Крымский Госиздат, 1932. tf 9. Н. А. Головкин, К. К. С т р а х о в и ч. «Холо- дильная техника», 1964, № 3. ч10. И. И. Т у м а н о в. Физиология устойчивости растений. АН СССР, 1960.
опытом УДК 621.643:621.56 ТРУБОПРОВОДЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК В статье обобщен опыт, накопленный рядом организаций (Гипрокаучук, ВНИИХолодмаш, ГИАП, Госмонтажспецстрой и др.) по проектированию, монтажу и эксплуатации трубопроводов холодильных установок, а также приведены соответствующие нормативные данные. Трубопроводы холодильных установок в зависимости от назначения (холодильный агент, вода, пар, масло) должны рассчитываться на различные рабочие параметры (температуру, давление)- Это определяет категорию трубопроводов. С учетом категории, а также условного .прохода выбирают материал, толщину, крепления, тип аварки и другие характеристики трубопроводов. При проектировании и монтаже холодильных трубопроводов следует точно выполнять требования, изложенные в следующих документах: строительных нормах и правилах (СНИП-П-Г14-62 и СНИП-1П-Г9-62), таблицах сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), а также нормах и технических условиях на (Проектирование, монтаж и эксплуатацию стальных внутризаводских и цеховых трубопроводов для горючих газов в пожаро- и взрывоопасных производствах химической промышленности (НиТУХП—62). Среда Холодильный агент* Холодо- носитель Возможная рабочая температура, °С -flO-H-140 —15+-+10 —40-f—16 —70ч—41 -15-Н-9 —30-г—16 —40ч—30 * Для фреона-12 ** Трубы и детал 1 рассматривают *** Трубы из стали Давление, кгс/см2 Рр\ до 15 \ 1 До [ 12 / 1 [до 6 / 1 велич л к т :я. [ марь ^пр 18 | 15 V 1 6 ины i IM ДЛ и Ст Вид испытания Пневматическое Гидравлическое явления к я малых . 20 ставя! «Si >> 16; 25; 40 6; 10 шже ( агрега ХЯ Пр] Трубы** ГОСТ 4015—58 1753—53 8732—58 8734—58 8732 и 34—58 4015—58 550—58 3362—62 1753—53 8732 и 34—58 4015—58 материал марка стали Ст. 20 Ст. 10 Ст 10, Ст. 20*** 10Г2 По выбору Ст. 10 Ст. 10 МСт. 6 1 1 Ст 9П*** 1 4015-58|C?Tf°10 J Olp. ВС ==S тированн я темпера 10 KZCJCM2, ых холоди iTypax не \ ГОСТ [1050—60 4543—61 1050—60 1050—60 380—60 1050—60 * пр.н — 15 льных уст шже— 30°< Таб. и и ц а 1 Фланцы ГОСТ 1255-54 1260—54 1260—54 11255—54 И 268—54 11272—54 11260—54 / KZCJCM2). ановок в материал марка стали ! МСт-3 J Ст. 10 Ст. 20*** 1ЮГ2 МСт. 3 Ст. 20 данной ГОСТ ! 380—60 J 1050—60 4543—61 380—60 1050—60 статье не 44
Все рабочие вещества, используемые в холодильных установках, делятся на категории. Например, к I категории относится аммиак, ко II — фреоны-12,-22 и пропан, к III — пар (Рр>16 кгс/см2), к IV — пар (Рр<,16 кгс/сои2), К V — (вода, масло и рассолы. Характеристика труб и фланцев, применяемых !в холодильной технике, «приведена в табл. 1. Для различных типов фланцев требуются трубы соответствующей толщины (табл. 2). Таблица 2 Наружный диаметр трубы, мм 14,18,20,25 32 38 45 57 76 89 108 133 159 219 273 325 426 Толщина труб для фланцев, мм приварных встык 1,6 2,0 2,0 2,5 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 7,0 7,0—9,0 9,0—10,0 10,0—11,0 плоских 3,0 3,5 4,0 4,0 3,5 | 4,0 1 4,5 4,0 4,0 4,5 7,0 7,0—9,0 9,0—10,0 10,0—11,0 Характеристики крепежных деталей, рекомендуемых для фланцевых соединений, указаны в табл. 3. Таблица 3 Возможная температура среды, °С -30^+ + 150 _40-г- -30 _70-i— -41 Болты гост 7798-62 и 1759-56 (получистые) 20001- -38 (шпильки чистые) 20001- -38 материал марка МСт. 3 38ХА Х18Н10Т гост 380-60 4543-61 5632-61 Гайки ГОСТ 5915-53 и 1528-53 (получистые) 5927- 1 -51 1 стые) материал i марка Ст. 3 35X X18H10T ГОСТ 380-60 4543-61 5632-61 Согласно нормам ЦКБХМ (ныне ВНИИ- Л'олодмаш) отечественные компрессоры и аппараты холодильных установок имеют специальные фланцы (на компрессорах со впадиной, на аппаратах с выступом). Фланцы для холодильных агентов должны быть приварными встык (ГОСТ 1260—54), но допускаются и плоские для Z)y<jlO0 мм (ГОСТ 1255—154); Трубы с диаметром условного прохода меньше 32 мм могут быть соединены накидными гайками, соответствующими цапкам арматуры. Фланцы для холодоносителей могут быть плоскими (ГОСТ T2S5—54); приварными встык (ГОСТ 1260—54); на приварных кольцах (ГОСТ 1268—54) и отбортованными (ГОСТ Я272—54) с плоскими уплотнительны- ми поверхностями (ГОСТ 6971—54 «А»). Для такого холодоносителя, как фреон-30, безотносительно к температурному режиму рекомендуется уплотнение типа выступ — впадина (ГОСТ 697il—54 «Б») или шип — паз (ГОСТ 6971—54 «В»). Для пароэжекторных установок, работающих при вакууме Рр = 0,05 кгс/см2, рекомендуется уплотнение типа шип — паз. В настоящее время редко применяется гнутье труб (в холодном и горячем состоянии) с Ьу>125 мм, так как использование таких труб приводит к значительному удорожанию монтажных работ, ухудшению качества отводов и удлинению сроков монтажа. Радиусы гнутых труб (диаметр до 125 мм) при угле 90° приведены в табл. 4 (согласно межведомственной нормали МН 2912—62). Таблица 4 Dy, мм 50 70 80 100 125 R, мм 180 225 280 360 400 Z.*, мм 110 150 185 220 270 * Длина прямого участка трубы после гиба до места сварки. Согласно межведомственной нормали МН 2913—62 в основном должны применяться крутозапнутые отводы (табл. 5). Таблица 5 DH х S, мм 57X4 76x5 89x5 108X5 133X5 159X6 219X8 273X9 325X10 377X10 426X12 Z., мм 100 140 160 150 190 225 300 375 450 525 600 Вес, кг 0,82 1,93 1 2,76 3,60 1 4,71 8,00 19,6 34,5 55,0 74,6 1 106,0 ! 45
При их отсутствии допускается применение сварных отводов (Рр<16 кгс/см2) но межведомственным нормалям МН 2877—62ч- ~-МН 2882—62. Штампованные и сварные тройники рав- нопроходные и разнопроходные выполняются по межведомственным нормалям МН 2916, 17—62, МН 2886, 87—62, а переходы концентрические и эксцентрические как штампованные, так и сварные — по МН 29A8, 19—62 и МН 2883, 84, 85—62. Заглушки и днища следует применять по МН 2920—62, 2890—62, 2891—62. Арматуру из ковкого чугуна для аммиачных и пропановых трубопроводов рекомендуется устанавливать в неответственных местах, при отсутствии вибрации, а также если температуры среды в трубопроводах не будут ниже — 20°С. Для холодильных агентов предусмотрена следующая арматура: вентили, задвижки, обратные, предохранительные и регулирующие клапаны из стали соответствующей марки (например, запорная арматура — 15с 12бт и 18бт; 15с 91бк и 94бк; 31с 12ср; 25с ЗОнж ЗКЛ-2 иЗКЛХит. д.). При проектировании, изготовлении и монтаже следует особенно тщательно обращать внимание на то, (чтобы между сварными швами или врезками сохранялось следующее расстояние: для трубопровода с диаметром условного прохода Z)y<M60 мм — A00 мм, с Z)y>!150 мм — 200 мм, а расстояние от подвески или опоры до сварного шва при проходе через строительные конструкции — не менее 50 мм- При толщине стенки трубы более 5— 6 мм кромки должны обязательно разделываться. Для соединения стыков трубопроводов или деталей из углеродистой стали рекомендуется применять электродуговую сварку электродами типа 342 или Э42А, а трубы из стали марки 10 Г2 — электродами типа 950А ¦ или У ОНИ—,13/55. Газовая сварка допускается только для труб с Z)y<]80 мм и толщиной стенок не более 3,5 мм. Употребление меловых электродов для сварки трубопроводов не разрешается. На монтажных чертежах должно быть ясно указано расположение арматуры, направление движения, рабочий режим среды, условия для испытания каждой линии, а также место, где применяются крутозагнутые или сварные отводы. Все трубопроводы с опорами должны быть привязаны к строительным конструкциям и штуцерам аппаратов. Смонтированные трубопроводы холодильных установок необходимо подвергать наружному осмотру, испытанию на прочность и плотность в соответствии с данными табл. 1 и последующей продувке (трубопроводы для холодильных агентов) и промывке (трубопроводы для холодоносителей). Трубопроводы холодильных установок, рассчитанные на низкие температуры (ниже —30°С), рекомендуется испытывать вначале на прочность, а затем на вакуум. Трубопроводы для фреонов, кроме того, проверяются на плотность галоидным течеискателем. После получения удовлетворительных результатов испытаний составляется акт, разрешающий приступить к, зарядке системы. К акту испытания должны быть приложены: — сертификаты на сварные материалы трубопроводов, предназначенных для холодильных агентов и холодоносителей с температурой ниже — 30°'С; — акты проверки внутренней очистки трубопроводов; — акты механических испытаний и заключения по проверке качества сварных швов трубопроводов физическими методами контроля согласно СНИП-Ш-Г9-62; — акты испытаний арматуры; — акты испытаний трубопроводов на прочность и плотность; — журнал сварочных работ со списком сварщиков, принимавших участие в работе; — акты промывки и продувки; — исполнительные схемы аммиачных трубопроводов с нанесением сварных швов. При проведении пневматических испытаний необходимо соблюдение всех правил техники безопасности, например разделение трубопроводов на охранные зоны, постепенный @,3 РПр; 0,6 Рпр и РПр) подъем пневмодавле- ния и пр. Сварные стыки трубопроводов, предназначенных для холодильных агентов, должны подвергаться выборочному просвечиванию в зависимости от категории труб согласно СНИП-Ш-Г9-62. М, Е. ЛУРЬЕ — Центральное проекгно-конструкторское отделение Главхиммонтажэ
УДК 3' УЛУЧШЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА НА МИНСКОМ ХОЛОДИЛЬНИКЕ № 1 УДК 331.87.621.565 В состав производственных цехов Минского холодильника № ;1 входит плодово-ягодный цех, выпускающий замороженные плоды и ягоды ,в сахарном сиропе и без сахара До недавнего времени труд рабочих этого цеха оплачивался сдельно. Поскольку выработка замороженной клубники и других ягод требует строгого соблюдения санитарно-гигиенического режима и большой аккуратности в работе на всех стадиях технологического процесса руководство холодильника приняло решение о переводе работниц плодово-ягодного цеха на повременную оплату. Вначале это привело к снижению заработной платы, в связи с чем пришлось по-новому организовать труд _ для каждой работницы было установлено индивидуальное задание Введение повременной оплаты, а также пуск сортировочного конвейера способствовали тому, что сменная выработка одной .работницы возросла с 610 до 8О0 кг. В январе ,1964 г бригада выполнила норму на 125%, ,в феврале - на .140%. Работницам, освоившим все операции технологического процесса и перевыполняющим нормы выработки, были присвоены более высокие разряды. Для учета работы, определяющей размер премии, в цехе был заведен журнал, в котором ежедневно отмечается выполнение задания каждой работницей бригады. Ежемесячно анализируется работа цеха - выполнение производственного плана, плана производительности труда и другие показатели. Сдельную оплату труда нецелесообразно вводить в подсобных щехах холодильника поскольку на подготовительные работы затрачивается больше времени, чем на выполнение производственной операции. Поэтому рабочие электроцеха, механической мастерской строй- группы и других участков холодильника также оыли переведены на повременную оплату труда с установлением индивидуальных заданий Кроме того, для этих рабочих были предусмотрены премии, которые выплачиваются при условии 100%-ного выполнения задания Т. М. БОРИСЕВИЧ - Минский холодильник № 1 РАЦИОНАЛИЗАТОРСКАЯ РАБОТА НА СЕВЕРОДВИНСКОМ56'00'' ХОЛОДИЛЬНИКЕ пр«тГяРГи™Г„зГрГГрХУаПМ™ ™„™ 2?Г?. ^проводом "а™-- Механик _„ ? Л. Бер=^ед. ^^ZT^Z^^^T. пользовать воду из нижнего резервуара градирни. В летнее время на холо- <? дильнике в связи с ремон- т°м и чисткой котлов не ^3" хватает горячей воды для душевых. Начальник ком- прессорного цеха Ф. П. Лу~ ^J-шанов предложил использовать для этой цели тепло перегретых паров аммиака. В компрессорном цехе был установлен водоподо- * -л рис 1. Водоподюгревателы греватель 1 (рис. 1) емко- L»TTTSU™; 2„™»МТ™е„Г5ы' 3 - е««о»е у™,. <™о 1,9 м>. Через 'водопо- 47
торым пар направляется из компрессоров к маслоотделителям. На концах труб сделаны сальниковые уплотнения 3. Водоподогреватель смонтирован на деревянных опорах 4 под углом 6°. Общая поверхность теплопередающих аммиачных труб 1,85 ж2, что обеспечивает одновременную работу двух душевых. Предусматривается дополнительная емкость для создания запаса горячей воды. После освобождения холодильных камер от груза их, как правило, ремонтируют (штукатурят, дезинфицируют, белят и т. д.). Чтобы произвести ремонт, камеру нужно отеплить. Слесарь В. Т. Доильницын, электрики М. А. Пушков и П. П. Ермолин изготовили передвижной электрокалорифер для подогрева воздуха в камерах (рис. 2). На три асбоцементные плиты намотана нихромовая проволока диаметром 2,5 мм, длина которой на каждой плите равна 30 м. Мощность электрокалорифера 7,5 кет. Рис. 2. Передвижной электрокалорифер. Нагреватели помещены в воздуховоде, угол наклона которого регулируется. На торце воздуховода смонтирован вентилятор МЦ-5. Электрокалорифер установлен на тележке. В. М. СОКОЛОВ — Северодвинский холодильник УДК 681.142-52 АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗАПУСК МАШИНЫ АМУР При использовании машин АМУР для автоматического регулирования температуры 1 холодильниках важно, чтобы они работали ¦¦здежно и безостановочно. Между тем остановка машины может произойти при кратковременном отключении электроэнег т. После появления напряжения машина ос* тся выключенной и для ее пуска необходимо вмешательство персонала. Авторами предложена, испытана и внедрена на Опытном холодильнике ВНИХИ простая схема (см. рисунок), обеспечивающая автоматический запуск машины АМУР при появлении питающего напряжения. Для ее осуществления дополнительно требуется одно реле времени типа Е-52. Это реле работает таким образом, что при исчезновении напряжения оно автоматически приходит в исходное положение и при появлении напряжения начинает отсчет времени. Одновременно нормально замкнутый контакт реле времени создает цепь, аналогичную той, которая получается при нажатии ключа «Пуск обегания». По истечении заданной выдержки времени, которая выбирается несколько большей, чем период рабочих импульсов от генератора (обычно 12 сек), реле времени срабатывает и Машина АМУР №-7 L. 306-3-3 306-3-2 РВ-6 ? Ф % 9@ РП-1 Р 0 | РВ-3 Р6-4 L Репе Е-52 J щ Схема подключения реле времени Е-52 для пуска обегания машины АМУР. размыкает пусковой контакт. На этом пуск машины заканчивается. В. И. АЛЕКСЕЕВ, В. А. РАЙХЛИН — ВНИХИ 48
КОНСУЛЬТАЦИЯ Методы испытания холодильных Проведение испытаний. Испытательный стенд1 представляет собой малую холодильную машину с измерительными и регулирующими приборами, позволяющими быстро устанавливать и точно поддерживать заданные величины — давление Ркм, и температуру tKMl перед всасывающим патрубком «компрессора и давление Аш2 после нагнетательного патрубка. Величины РКм, и ЯКм2, соответствующие заданным температурам кипения и .конденсации, должны измеряться манометрами, присоединенными непосредственно у компрессора. Нельзя измерять эти величины манометрами, установленными у .калориметра и -конденсатора, так как в трубопроводах между этими аппаратами и компрессором происходит падение давления, причем ^чем больше сопротивление, тем значительнее ошибка. Так, при неучтенном падении давления между калориметром и компрессором, равном 0,4 атм, холодопроизво- дительность оказывается заниженной на 25-35%. Компрессор испытывают в следующем порядке. После его включения устанавливают с по м о щью а в т ом а т и ч еского р егу л и р у ю щего вентиля нужное давление всасывания. Затем изменяют расход воды так, чтобы получить заданное давление конденсации, включают нагреватель калориметра и создают тепловую нагрузку испарителя, при которой давление вторичного холодильного агента Яв.х.а. будет постоянным. Все эти величины взаимно связаны, поэтому при изменении одной следует соответственно изменять другую. Далее повышают или понижают температуру фреона у выхода из -калориметра tKJl2 так, чтобы температура у входа в 'компрессор tKMl стала равна 15°С. В калориметрах со вторичным холодильным агентом это сделать легко, См. журнал «Холодильная техника», 1964, № 5. УДК 621.57.041.001.4 малых фреоновых компрессоров так как при одной и той же холодопроизводи- тельности компрессора можно установить различные температуры вторичного холодильного агента. Например, пусть у (выхода из испарителя температура (/Кл2 будет равна 5°С при постоянном давлении Рв.х.а.,соответствующем 8°С, и ^км, = 9°С. Платно увеличивают нагрузку. Приток тепла возрастает, ^B#xJa. повышается до нужной величины (например, до 14°С), а 4л2 соответственно до ;11°С. При этом заполнение испарителя жидким фреоном уменьшается и для передачи прежнего количества тепла требуется большая разность температур. После этого снижают нагрузку нагревателя до значения, близкого к начальному, и тепловое равновесие восстанавливается на новом температурном уровне. Сначала устанавливают все величины приблизительно, затем каждую из них более точно и, наконец, поддерживают нагрузку калориметра строго постоянной; при этом давление вторичного холодильного агента не должно изменяться. Это значит, что количество тепла, подведенного к испарителю, равно количеству тепла, отведенного от него. По тепловому балансу калориметра можно определить весовую производительность компрессора (часовое количество циркулирующего холодильного агента). Ту же величину можно найти и другим способом: по тепловому балансу конденсатора. Давление у входа в конденсатор Якд! будет оставаться постоянным только в том случае, если количество тепла, отведенного от конденсатора, равно количеству тепла, отданного холодильным агентом. Испытания должны проводиться при установившемся тепловом режиме в течение не менее полутора часов. Расчетный участок принимается равным часу. Установившимся называется режим, при котором все измеряемые 4 Холодильная техника № 1 49
Дата- Протокол испытания компрессора ФГ 0,7 — 3 № 10 Руководитель - Наблюдатель , Таблица 1 № опыта 1 Время, часы, минуты № прибора 15оо 15Ю 15*0 1530 1540 155о 1600 Давление, деления шкалы всасывания аГ •х. 40781 42,0 42,0 42,0 42,0 42,0 42,0 42,0 о, 6302 !43,2 43,2 43,2 43,2 43,2 43,2 43,2 нагнетания я 55782 122,5 122,5 122,7 122,5 122,7 122,5 122,5 30623 121,8 121,8 122,0 121,8 122,0 121,8 121,8 вторичного холодильного агента ^в.х.а 62575 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 141,0 Т емпе ратура фреона, °С я 5927 15,0 14,9 14,9 15,0 15,1 15,0 15,0 я" 664 74,5 74,7 74,8 75,0 75,0 75,0 75,0 5 1753 65,6 65,7 65,8 66,0 66,0 66,0 66,0 в? 1780 29,7 29,7 29,7 29,7 29,7 29,7 29,7 581 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22.8 4" 1С 1332, 14,4 14,3 14,3 14,4 14,5 14,4 14,4 Температура воды, °С CQ 309 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 СП 215 29,10 29,10 29,10 29,10 29,10 29,10 29,10 Уровень жидкого фреона, мм 1) а. о> оа к CD At М 180 180 180 180 180 180 180 о X О « о, о 20 20 20 20 20 20 20 Т емпе ратура воздуха, °С BQ 5906 19,9 19,8 19,8 19,7 19,8 19,7 19,8 5 оа" 1456 19,8 19,7 19,8 19,6 19,7 19,8 19,7 CD 5992 19,8 19,7 19,8 19,7 19,6 19,8 19,8 ее 03 >*> 232 19,7 19,8 19,6 19,7 19,7 19,8 19,8 Примечание | Подпись- Дата . Протокол испытания компрессора ФГ 0,7~3 № 10 Руководитель Наблюдатель Таблица 2 н >> К . S !§"¦ 3" CQ № прибора Калориметр оо с» а . СО со LO ю СО о СО Электродвигатель дсо ^ а вс СО СО ю оо сч * а . О ВС 00 оо оо СО со о а^ кГ CU 1 «о О Ю ы а СО о ю дел а* -С вс ю СЧ 8 СО СО Расход воды ротаметры, деления шкалы весы мин Примечание 1500 1510 1520 15<° J 1540 1550 1боо 54,0 53,8 54,0 53,8 54,0 54,0 54,0 71,6 71,4 71,6 71,4 71,6 71,6 71,6 39,0 38,8 39,0 38,8 39,0 39,0 39,0 78,0 78,5 79,0 77,5 77,5 76,0 74,0 | 13,0 12,5 12,0 13,5 13,5 15,0 17,0 127,0 !l27,0 127,0 127,0 127,0 127,01 127,0 127,0 127,0 127,0 127,0 127,01 127,0 127,0 127,0(81,5 127,0 127,0 127,0 127,0 127,0 127,0 80,0 80,0 78,0 80,0 77,51 76,5 81,0 82,0 81,0 79,5 79,5 82,5 81,3 78,0 77,5 77,5 80,0 81,0 79,0 78,5 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 9,800 9,810 15,0 15,0 Вес ведра 1,520 кг * В данном опыте второй ротаметр выключен Подпись величины остаются практически постоянными. Допускаются отклонения от средних значений температур .кипения /о, конденсации tKi всасы-' вания /км, и переохлаждения фреона tu, a также воды /Вд, и ^Вд2 не более чем на ±0,2°С, а температуры нагнетания /Км2 — не более чем на ±|0,5°С. На клеммах электродвигателя должно поддерживаться номинальное напряжение с точностью ±il в (при испытании компрессоров с трехфазными электродвигателями напряжение должно измеряться тремя вольтметрами, сила тока — тремя амперметрами). Каждый раз перед тем, как фиксировать силу тока, 50
' сдедует точно установить номинальное напря- |)кение.. \1„ Во время испытания смотровое стекло перед регулирующим вентилем должно быть цели- Щом заполнено жидким фреоном. Появление Пузырей указывает на чрезмерное гидравлическое сопротивление (например, засорение) жидкостной линии или на недостаточное заполнение системы фреоном. i Рекомендуемая форма протоколов испытаний с примерным содержанием приведена в табл. il и 2. В протоколе запрещается переправлять или стираяъ цифры. Если во время испытания обнаруживается ошибка, неправильную цифру следует зачеркнуть, надписать правильную и в примечании указать «исправленному верить». После окончания испытания протокол следует подписать и подшить. ,-, Подсчет результатов испытаний. Основной характеристикой компрессора является холо- допроизводительность, т. е. количество тепла, отводимого холодильным агентом за единицу Бремени на пути от дроссельного устройства (регулирующего вентиля или капиллярной трубки) до всасывающего патрубка компрессора, Qo = G* ('км, — М ккал1ч} A) где Ga — весовая производительность, т. е. вес холодильного агента, всасываемого компрессором, кг/ч; /км, — энтальпия пара перед всасывающим патрубком компрессора, ккал/кг; iu — энтальпия жидкого холодильного агента перед дроссельным устройством, ккал/кг. Весовая производительность компрессора должна определяться двумя независимыми способами: по тепловому балансу калориметра и тепловому балансу конденсатора. Уравнение, теплового -баланса калориметра со «вторичным холодильным агентом можно зависать в следующем виде: Ga.™ (/кл, - 4) = 0JB6Nn + A QKJb B) где Ga.KJ1 — весовая производительность компрессора, определенная по тепловому балансу калориметра, кг/ч; /кл, — энтальпия фреона у выхода из калориметра, ккал/кг; iu— энтальпия фреона перед регулирующим вентилем, измеренная во время опыта, ккал/кг; М<л — мощность нагревателя калориметра», вт; 4* AQkji — теплопотери калориметра, ккал/ч. ^и=(^(и2+и-Ц, C) где (^/7)кл —произведение коэффициента теплопередачи на поверхность калориметра, ккал/(ч-град)\ ^в.кл„ ^в.кл2— температуры воздуха перед и за калориметром, °С; ^в-х-а — температура вторичного холодильного агента, °С. В левой части уравнения B) указано количество тепла, подведенного в калориметре к фреону. В правую часть входит сумма количеств тепла, отданного электрическим нагревателем калориметра и проходящего через изоляцию калориметра. Обычно температура вторичного холодильного агента ниже температуры воздуха у калориметра, поэтому тепло-приток к калориметру увеличивает тепловую нагрузку испарителя. Из уравнения B) можно найти весовую производительность компрессора, определенную по тепловому балансу калориметра Оа,л= *'"?» + }<>» Кф. D) *кл, 1а Весовую производительность компрессора по тепловому балансу конденсатора ба.кд определяют по формуле Оа,д= °"<^-^> + Д<г- Кф, E) гКД1 *кд2 где бвд — расход воды, кг/ч; ^вд,, ^вд2 —температура воды до и после конденсатора, °С; А<3кд — тепловые потери конденсатора, ккал1ч\ AQM=(^)w(^--^4^^)- F) (kF)KJS> — произведение коэффициента теплопередачи на поверхность конденсатора, ккал/(ч • град); ^кд — температура фреона, определенная по давлению перед конденсатором, °С; ^в.кд,, ^в.кд2 — температура воздуха перед и за конденсатором, °С; /кд,, /кд2 — энтальпия фреона до и после конденсатора, ккал/кг. Действительную весовую производительность компрессора определяют по формуле Оа = бакл + 0акд кг/ч. G) 51
Отклонение б -в .процентах величины весовой производительности компрессора, найденной по тепловому балансу калориметра, от действительной весовой производительности определяют по формуле 8 = в«-</а.кл . юо°/0. (8) Величина б, характеризующая погрешность испытания, не должна превышать 3%. Определение весовой производительности. Вначале подсчитывают среднее арифметическое из семи последовательных показаний приборов за расчетный участок, равный часу. После этого в показания термометров и манометров вносят поправки по градуировочным графикам. Количество знаков в цифрах не должно быть чрезмерно большим. Так, например, давления следует указать с точностью до 0,01 атм, температуры воды до и после конденсатора — до 0,01 °С, остальные температуры — до 0Д°С. Температуры кипения и конденсации определяют с помощью таблиц насыщенных паров холодильных агентов по абсолютным давлениям соответственно перед всасывающим и после нагнетательного патрубков ^компрессора. По этим таблицам для удобства интерполяции следует построить графики зависимости температуры от давления. Температуру вторичного холодильного агента в калориметре и фреона в конденсаторе определяют соответственно по абсолютным давлениям вторичного холодильного агента и у входа в конденсатор. Абсолютное давление фреона Ра находят по формуле р '='р + —^_ ата 735,6 где Р — измеренное давление, кгс/см2; Ро — показание барометра, мм рт. ст. Энтальпии фреона перед всасывающим патрубком компрессора, перед конденсатором и после калориметра определяют по тепловым диаграммам i,P или S,T для фреона, а энтальпии фреона после конденсатора и перед автоматическим регулирующим вентилем — по таблицам насыщенных паров холодильных агентов (рекомендуется для расчетов построить графики). Энтальпию следует определять по диаграммам с точностью до 0,1 ккал/кг. Полученные средние значения после внесения поправок заносят в «Сводную таблицу измеренных величин» в следующем порядке: номер опыта, дата, атмосферное давление (атм), абсолютные давления фреона, температуры фреона, воды, воздуха, электрические величины (сила тока /, напряжение U, мощность N), расход воды. Мощность калориметра рекомендуется измерять, кроме амперметра и вольтметра, также ваттметром, используя в дальнейшем среднее из показаний AT ЛсЛ^КЛ ~Т~ NKJ] ^УКЛ.Ср ~~ су На основании сводной таблицы составляют таблицу под названием «Определение весовой производительности компрессора» со следующими колонками: номер опыта, t0i tK, ?B.x.a.> энтальпии фреона, разность (/Кл2 —iu),AQKji, •^кл.ср> 9кл = 0,86 Агкл + Д<2кл, (?а.кл, разность (я'кд, — /кд, ), разность (^Вд2 — ^вд, ), Овд, AQk3, сумма Овд {tBR2 —t*M )+Д<Зкд, Са#кд, Ga, погрешность б. Если б>3%, дальнейшие расчеты не производят и опыт повторяют. Результаты испытания компрессора вносят в третью таблицу «Определение холодопроизводительности и рабочих .коэффициентов» в следующем порядке: номер опыта, t0i tKj tKMl, Q0. (В (эту же таблицу вносят значение мощности электродвигателя, если нужно определить удельную холодопроизводительность, а также другие величины, которые требуется найти в результате испытания, например коэффициент подачи и отношение давлений нагнетания и всасывания. Определение холодопроизводительности. Холодопроизводительность компрессора, указанная в его характеристиках, как правило, не равна его холодопроизводительности во время испытания. В формулу A) входит энтальпия жидкого холодильного агента перед дроссельным устройством iu, которая совершенно не зависит от работы компрессора, но может ощутимо влиять на величину холодопроизводительности. ; Допустим, что компрессор ФГ 0,7 испытан при А) =—15°, /К = Э0°, ^ = 15° и tu = 25°C. Весовая производительность при этом оказалась Ga=21,0 кг/ч, энтальпия /KMl =139,7 ккал/кг и iu =105,8 ккал/кг., Тогда холодопроизводитель^ ность Qo = 21 A39,7—105,8) =710 ккалЫ. Если тот же самый компрессор испытывать в зимнее время, когда в конденсатор поступает холодная вода, а также в том случае, если в системе находится большое количество фреона, температура переохлаждения может снизиться до /U=10°C, чему соответствует iu =102,3 ккал/ч. Тогда холодопроизводительность C6 = 21A39,7—102,3) =785 ккалЫ. Следовательно, несмотря на то, что компрессор работал так же, как и в предыдущем слу- 52
Таблица 3 Температура конденсации tK, °С 20 30 40 50 Температура переохлаждения tUl °С 15 25 35 45 Фреон-12 о о. 103,4 105,8 108,2 110,7 3* cd ex. 1 -? ч5 * 36,3 33,9 31,5 29,0 Фреон-22 о «а о. 104,6 107,8 111,1 114,5 <-> cd о. •5 ie 47,8 ! 49,6 41,3 37,9 чае, его холодопроизводительноеть вследствие изменения условий испытания увеличилась на 10%. В связи с опубликованием в журнале «Холодильная техника» № 5 за 1964 г. ответа на письма читателей по вопросу оплаты труда машинистов холодильных установок в редакцию журнала поступило много писем, в которых читатели просят разъяснить порядок оп- 'латы труда указанной категории работников. Редакция обратилась к начальнику отдела труда и заработной платы Росмясорыбторга Министерства торговли РСФСР Б. А. Ремен- никову с просьбой дать соответствующие разъяснения, которые сводятся к следующему. 1. Машинистам и их помощникам присваиваются тарифные разряды в зависимости от холодопроизводительности компрессорной установки. Такой порядок распространяется на персонал машинных отделений холодильных установок независимо от ведомственной подчиненности предприятий. 2. Дополнениями и изменениями к «Единому тарифно-квалификационному справочнику рабочих сквозных профессий» (изд. Гостоп- техиздат, 1961), утвержденными постановлениями Государственного комитета Совета Министров СССР по вопросам труда и заработной платы и Президиума ВЦСПС от 23 января 1960 г. № 90/2-1 и от 8 сентября 1960 г. № 1098-11-21, предусмотрено присвоение тарифных разрядов машинистам с учетом их знаний, квалификации и опыта квалификаци- Для того чтобы избежать этой ошибки, следует всегда принимать переохлаждение фреона равным 5°С, температуру всасывания — равной 15°С При t0 = — l5°C этому соответствует /км, ='139,7 ккал/кг (фреон-12) или 152,4 ккал/кг (фреон-22). Значения разности энтальпий в формуле A) в зависимости от температур конденсации для фреона-12 и фреон а-22 при tQ = -^l5°C приведены в табл. 3. Таким образом, найдя из опыта (в примере при to= — 15°C) значение весовой производительности компрессора Ga кг\ч, следует для определения холодопроизводительности умножить это значение на величину, указанную в табл. 3. Канд. техн. наук В. Б. ЯКОБСОН — ВНИХИ онными комиссиями предприятий и организаций. 3. На машинистов и помощников машинистов холодильных установок распространяются часовые тарифные ставки, установленные для соответствующей отрасли промышленности. 4. Для ряда холодильников и хладокомбинатов Росмясорыбторгом установлен план выпуска валовой и товарной продукции. Машинисты и помощники машинистов, обслуживающие компрессорные установки этих предприятий, были переведены на новые условия оплаты труда с присвоением тарифных разрядов согласно «Единому тарифно-квалификационному справочнику». На них также распространяется премиальная система оплаты, действующая в соответствующих отраслях промышленности (мясная, молочная, рыбная и т. д.) для указанной категории работников (см. журнал «Холодильная техника» № 5 за 1964 г.). 5. В отраслях народного хозяйства, где не проводилось упорядочения заработной платы, применяются ранее действовавшие тарификации машинистов и оплата труда. На эти отрасли не должны распространяться правила установления разрядов, предусмотренные указанными выше постановлениями, так как при переводе в 1965 г. работников отраслей Отвечаем на письма читателей 53
народного хозяйства, непосредственно обслуживающих население, на новые условия оплаты труда, будет введен иной порядок присвоения должностных окладов и новая система премирования. 6. В настоящее время машинисты и помощники машинистов тех предприятий системы Росмясорыбторга, где не проведено упорядочения заработной платы, получают должностные оклады в зависимости от емкости холодильника и места его нахождения, т. е. поясного деления, принятого для розничной торговой сети. На машинистов и помощников машинистов распространяется положение о премировании, введенное для работников оптовых торговых предприятий и организаций Министерства торговли РСФСР, утвержденное постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по вопросам труда и заработной платы и секретариата ВЦСПС от 12 сентября 1960 г- № 1107/24. С введением в марте—апреле 1965 г. новых условий оплаты труда для машинистов и помощников машинистов будут установлены новые должностные оклады и помесячное премирование за своевременное и качественное выполнение заданий в размере от 10 до 20% месячной ставки (оклада) при условии выполнения плана товарооборота предприятием, организацией, складом или другим подразделением. Конкретные размеры премий отдельным рабочим-повременщикам устанавливаются руководителем предприятия с учетом объема, сложности и качества выполняемой работы. 7. Для' работников предприятий, производств (мастерских), цехов и участков, ранее переведенных на новые условия оплаты труда в связи с упорядочением заработной платы в соответствующих отраслях народного хозяйства, сохраняются действующие условия оплаты труда. 8. Число машинистов компрессорных цехов в каждой- смене определяется вышестоящей организацией с учетом мощности установки, уровня ее автоматизации и других требований, предъявляемых к эксплуатационному персоналу. В частности, на холодильниках и хладокомбинатах системы Министерства торговли РСФСР применяются нормативы численности персонала компрессорных цехов, разработанные Всесоюзным научно-исследовательским институтом холодильной промышленности и одобренные секцией пищевой промышленности экспертно-методического совета Центрального бюро промышленных нормативов по труду. 9. На машинистов и помощников машинистов, обслуживающих малые холодильные установки на предприятиях розничной торговли и общественного питания, распространяется порядок оплаты труда, установленный приказом Министра торговли СССР от 29 сентября 1953 г. № 165 в зависимости от поясного деления и разряда торгового предприятия. 10. Слесари компрессорных установок, постоянно работающие в аналогичных условиях с машинистами аммиачных и хлорных компрессорных установок, включаются в перечень профессий рабочих, занятых на работах с вредными условиями труда.
КРИТИКА БИБЛИОГРАФИЯ КНИГИ, ВЫХОДЯЩИЕ В СВЕТ В 1965 г. Кочетков Н. Д. Холодильная техника. Учебник для втузов. Изд-во «Машиностроение». 25 л., 10 000 экз., цена 1 руб. 08 коп. (IV кв.). Рассмотрены рабочие процессы холодильных машин, их конструкции, методы расчета. Освещены вопросы ав* томатизации холодильных установок, их проектирования и эксплуатации. Приведены некоторые данные по кондиционированию воздуха в предприятиях пищевой промышленности. Учебник предназначен для студентов механических факультетов технологических вузов специальности «Машины и аппараты пищевых производств». Вейнберг Б. С. Поршневые компрессоры холодильных машин. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. Изд-во «Машиностроение». 20 л., 8000 экз., цена 1 руб. 20 коп. (IV кв.). Освещены вопросы теории, расчетов и конструирования поршневых компрессоров, применяемых в холодильных машинах. Рассмотрены теория рабочего процесса, выбор основных параметров и тепловой расчет компрессоров, теория цикличной работы, динамика и уравновешивание сил инерции, вопросы смазки и смазочных масел. Изложены методы конструирования и расчетов узлов и деталей компрессоров. Приведены примеры, облегчающие усвоение наиболее сложных вопросов. Второе издание расширено за счет подробного описания новейших конструкций компрессоров и примеров их расчета. Книга рассчитана на широкие круги инженеров и техников, работающих в области холодильного машиностроения. Может быть полезна студентам втузов соответствующей специальности. Добровольский А. Г. Теплотехнические испытания судовых холодильных установок. Изд-во «Судостроение». 22 л., 7000 экз., цена 1 руб. 25 коп. (II кв.). Обобщен опыт испытаний холодильных установок после их монтажа на судах и в ходе эксплуатации. Изложены методика испытаний холодильных установок и изоляции, методы обработки результатов наблюдений и составления теплового баланса, даны описания приборов, применяемых при испытаниях, и рекомендации по их выбору и установке. Книга предназначена для специалистов, связанных со сдачей-приемкой судовых холодильных установок, для конструкторов и студентов вузов, Жилинский К. Я. Расчет теплоизоляции рефрижераторных трюмов. Изд-во «Судостроение». 7 л., 5000 экз., цена 35 коп. (III кв.). Рассмотрены различные отечественные и зарубежные методы расчета теплоизоляционных конструкций рефрижераторных помещений. Описаны экспериментальные исследования в этой области. Приведены сравнительные характеристики и оценка различных методов расчета, а также практические рекомендации по выбору конструкции тепловой изоляции рефрижераторных помещений. Брошюра рассчитана на инженерно-технических работников судостроительной промышленности. Нестеренко А. В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. Изд. 2-е. Изд-во «Высшая школа». 22 л., 10000 экз., цена 76 коп. (I кв.). Рассмотрены термодинамические свойства влажного воздуха, вопросы тепло- и массообмена влажного воздуха при фазовых превращениях. Описаны распространенные схемы обработки воздуха с применением оросительных камер, холодильников, а также современные установки для кондиционирования воздуха в промышленности, общественных и жилых зданиях. Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов вузов. Кондрашова Н. Г., Лашутина Н. Г. X о л о д и л ь- н о-к о мпр ее с о рн ы е машины и установки. Изд-во «Высшая школа», 27 л., 5000 экз., цена 96 коп. < (III кв.). Изложены термодинамические основы хладотехники, приведены конструкции машин и аппаратов, их расчет и подбор. Описаны современные схемы холодильных установок и их автоматизация. Рассмотрены вопросы эксплуатации холодильных установок и холодильного транспорта, а также вопросы проектирования холодильников. Книга предназначена в качестве учебника для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. Покровский Н. К. Руководство для машинистов холодильных установок. Изд. 4-е. Изд-во «Пищевая промышленностсь». 20 л., 10 000 экз., цена 80 коп. (IV кв.). Приведены сведения о свойствах различных холодильных агентов и указаны области их применения. Рассмотрены конструкции аммиачных и фреоновых компрессоров, их деталей и узлов, а также холодильных аппаратов. Описаны схемы автоматизированных холодильных установок, приборы контроля и автоматики, даны указания по их монтажу и наладке. Освещены вопросы технической эксплуатации холодильных установок с учетом правил по технике безопасности и охране труда. Книга рассчитана на машинистов, обслуживающих аммиачные и фреоновые холодильные установки. Рубинович Л. Д. Изготовление и монтаж трубопроводов и охлаждающих приборов холодильных установок. Изд-во «Пищевая промышленность». 8 л., 5000 экз., цена 28 коп. (II кв.). Изложены современные индустриальные методы изготовления и монтажа аммиачных, рассольных и водяных трубопроводов холодильных установок, охлаждающих батарей и воздухоохладителей при централизованной заготовке узлов и деталей. 55
Книга предназначена для мастеров, бригадиров и слесарей, занятых монтажом холодильных установок, а также для механиков и машинистов действующих холодильных установок. Гродник М. Г., Величанский А. Я. Проектирование и эксплуатация углекислотиых установок. Изд-во «Пищевая промышленность», 17 л., 10000 экз., цена Груб. 05 коп. (II кв). Приведены основные схемы и оптимальные режимы работы установок, освещены вопросы выбора и расчета оборудования, эксплуатации углекислотиых установок, а также вопросы техники безопасности. Книга рассчитана на специалистов, занятых проектированием, монтажом и эксплуатацией заводов жидкой углекислоты и сухого льда. Карпов А. В. Электрооборудование холодильников. Изд-во «Пищевая промышленность». 13 л., 10 000 экз., цена 75 коп. (IV кв.). Дано описание электрических установок предприятий холодильной промышленности — электроснабжения, силового оборудования и электрического освещения. Приведены сведения по электрообогреву грунта под холодильниками. Книга является пособием для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, монтажом и эксплуатацией электротехнической части холодильников, а также для студентов вузов и техникумов. Гуральник М. И. Механизация погруз очно-разгрузочных работ на холодильниках. Изд-во «Пищевая промышленность». 13 л., 5000 экз., цена 76 коп. (II кв.). Рассмотрены схемы комплексной механизации и механизированных линий грузовых работ на распределительных холодильниках, приведены технические характеристики подъемно-транспортных машин и устройств, условия их рационального использования. Обобщен опыт механизации погрузочно-разгрузочных работ на отечественных холодильниках. Книга предназначена для инженерно-технических работников холодильной и пищевой промышленности. Дудник Д. М., Левит В. М. Пеноуретаны в холодильной технике. Изд-во «Пищевая промышленность», 10 л., 5000 экз., цена 60 коп. (II кв.). Обобщен опыт применения нового теплоизоляционного материала — пенополиуретана, обладающего высокими теплофизическими и механическими показателями, для изоляции холодильных камер, авторефрижераторов, холодильного оборудования. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников пищевой и холодильной промышленности. Бурмакин А. Г. Использование быстрозамороженных продуктов в домашних условиях. Изд-во «Пищевая промышленность». 3 л., 10000 экз., цена Ы коп. (I кв.). Приведены данные об ассортименте и питательной ценности быстрозамороженных продуктов, кратко описано их производство, указаны условия и продолжительность хранения. Приведены способы приготовления ¦блюд из замороженных овощей, плодов, овощных наборов, сахарной кукурузы и других. Брошюра рассчитана на широкий круг читателей. Гуйго Э. И., Журавская Н. К., Каухчешвили Э. И. Сублимационная сушка пищевых продуктов. Изд-во «Пищевая промышленность», 20 л., 4000 экз. Цена 1 руб. 20 коп. (I кв.). Подробно изложены теоретические основы, технология и аппаратурное оформление процесса сублимационной сушки пищевых продуктов, основы расчета и проектирования промышленных сублимационных установок, 56 методы упаковки и хранения сублимированных продуктов, их восстановление и кулинарная обработка. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников пищевой промышленности, преподавателей и студентов вузов и техникумов. Соловьев В. И. Созревание мяса (теория и практика процесса). Изд-во «Пищевая промышленность». 20 л., 3000 экз., цена 1 руб. 20 кол. (III кв.). Рассмотрены биохимические основы послеубойного созревания мяса и приведены практические способы его осуществления и интенсификации. Описаны методы исследования мяса и активности ферментов. Книга рассчитана на инженерно-технических и научных работников мясной и холодильной промышленности. Шишкина Н. Н., Назаров А. С. Упаковка мясопродуктов в полимерные материалы. Изд-во «Пищевая промышленность». 10 л., 5000 экз. цена 60 коп. (I кв.). Дана характеристика пленочных полимерных материалов для упаковки мяса и мясопродуктов и их сравнительная оценка. Описаны методы определения свойств упаковочных материалов. Рассмотрены технология и оборудование для упаковки мясопродуктов и вопросы сохранения качества продуктов, упакованных в полимерные пленки. Книга предназначена для инженеров и техников мясной промышленности. Чубик И. А., Маслов А. И. Справочник по тепло физическим константам пищевых продуктов и полуфабрикатов. Изд-во «Пищевая промышленность». 8 л., 8000 экз., цена 40 коп. (IV кв.). Приведены теплофизические константы различных пищевых продуктов и полуфабрикатов на основе данных отечественной и зарубежной литературы. Справочник предназначен для инженеров пищевой промышленности, работников проектных и конструкторских организаций. Мацко С. Н. Проблемы анабиоза у животных. Изд-во «Наука». 20 л., 5000 экз. цена 1 руб. 60 коп. (III кв.). Обобщены литературные данные и многолетние экспериментальные материалы автора по вопросам изменений, возникающих в теле животных при действии низких температур (температурная кривая тела животных при охлаждении, степень переохлаждения и начальная температура замерзания животных, морфологические, физиологические и биохимические изменения при переохлаждении и замерзании животных). Рассмотрено влияние различных факторов на способность животных переносить действие низких температур. Издание рассчитано на широкий круг биологов, биохимиков, физиологов, врачей, а также специалистов по холодильной технологии. Тогунов Б. М., Стефановский В. М. Немецк о-р у с- ский словарь по холодильной технике. Изд-во «Советская энциклопедия». 12 л., 10 000 экз., цена 68 коп. (II кв.). Словарь содержит около 10 тыс. терминов по технике производства искусственного холода, применению холода в промышленности, в торговле и быту. Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами производства и применения искусственного холода, переводчиков, преподавателей и студентов. Аппараты и машины кислородных установок. Сборник трудов ВНИИКИМАШ. Вып. 9. Изд-во «Машиностроение». 15 л., 3000 экз., цена 1 руб. 15 коп. (I кв.). Сборник содержит результаты исследования регенераторов и радиального турбодетандера с парциальные подводом газа. Описаны стационарные газификационные установки, даны сведения о механических свойствах
хромистых и хромоникелевых сталей при низких температурах. Книга рассчитана на инженерно-технических работников кислородного машиностроения и других отраслей промышленности. Аппараты и машины кислородных установок. Сборник трудов ВНИИКИМАШ. Вып. 10. Изд-во «Машиностроение». 15 л., 3000 экз., цена 1 руб. 15 коп. (I кв.). В сборнике дан обзор методов расчета и конструирования аппаратов воздухоразделительных установок, рассмотрены вопросы повышения надежности их работы. Описаны азотно-кислородные установки БР-6, транспортные кислорододобывающие станции и водородный детандер. Дан обзор состояния и развития кислородного машиностроения, производства и применения кислорода в СССР. Книга предназначена для инженерно-технических работников кислородного машиностроения и других отраслей промышленности. Бродянский В. М. Энергетика и экономика комплексного разделения воздуха. Изд-во «Металлургия». 5 л. 6000 экз., цена 25 коп. (IV кв.). Освещены технико-экономические вопросы комплексного разделения воздуха, показаны преимущества одновременного получения из воздуха наряду с кислородом азота и инертных газов. Приведён метод подсчета себестоимости продуктов комплексного разделения воздуха и распределения затрат. Книга рассчитана на инженерно-технических работ- • ников предприятий, проектных и планирующих организаций. Розенфельд Л. М. Динамическое отопление. Изд-во «Энергия». 10 л., 7000 экз. цена 65 коп. (IV кв.). Описана система отопления, используемая летом для охлаждения воздуха в помещениях. Рассмотрены рабочие вещества холодильных машин и теплонасосных установок. Освещены вопросы применения теплонасосных установок в системах кондиционирования воздуха и дана методика оценки их технико-экономической эффективности. Книга предназначена для инженеров и техников, работающих в области кондиционирования воздуха и отопления. Кутателадзе С. С, Розенфельд Л. М. Геотермальная энергетика. Сибирское отделение изд-ва «Наука». 14 л., 3000 экз., цена 1 руб. 18 коп. (IV кв.). Рассмотрены методы энергетического использования геотермальных источников. Основное внимание уделено использованию геотермальных вод для целей теплофикации, хладофикации и выработки электроэнергии. Дан термодинамический анализ циклов с промежуточными низкотемпературными теплоносителями. Рассмотрены некоторые гидродинамические и термокинетические задачи, существенные для решения вопросов использования геотермальных источников. Издание рассчитано на широкие круги научных и инженерно-технических работников. Иванов Н. С. Т ел л о ф и з и ч ее к и е закономерности промерзания горных пород. Изд-во «Наука». 26 л., 1500 экз., цена 2 руб. (III кв.). Обобщен материал по массо- и теплообмену в мерзлых почвах и горных породах. Выведено уравнение фазового состояния связанной воды. Изложены эксперименты по изучению теплофизических коэффициентов мерзлых почв и горных пород. Монография рассчитана на инженеров-геокриологов, изыскателей и строителей. Теплофизические свойства мерзлых горных пород. Изд-во «Наука». 6 л. 3000 экз., цена 45 коп. (II кв.). В справочнике даны аналитические и эмпирические зависимости теплофизических коэффициентов от температуры, влажности, объемного веса рыхлых горных пород. Приведены данные о тепловых свойствах крупноскелетных горных пород. Описаны основные методы определения теплофизических свойств почв и горных пород в полевых и лабораторных условиях. Книга предназначена для инженеров, занятых изысканием, проектированием, строительством и эксплуатацией подземных и наземных сооружений на мерзлых грунтах. Павлов А. В. Теплообмен промерзающих и протай вающих грунтов с атмосфе- р о й. Изд-во Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений. 16 л., 2000 экз., цена 1 руб. 15 коп. (II кв.). Обобщены результаты многолетних экспериментальных исследований составляющих теплового баланса грунтов и инженерных площадок, явлений переноса тепла, лучистой энергии и водяного пара в снежном покрове, процессов теплообмена грунтов со снежным покровом и атмосферой. Изложены методы измерения и расчета параметров теплообмена грунтов и снежного покрова с атмосферой. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников по вопросам мерзлотоведения, проектирования и строительства сооружений на мерзлых грунтах. Подземный лед. Коллектив авторов под редакцией А. И. Попова. Изд-во МГУ. 15 л., 1500 экз., цена 1 руб. 25 коп. (IV кв.). В сборнике подытожен материал о подземных льдах, на северо-востоке СССР, дана сводка сведений о подземных льдах Аляски и Канады. Рассмотрены вопросы 'происхождения и развития различных типов подземного льда и их классификация. Сборник рассчитан на геологов, мерзлотоведов и других специалистов, интересующихся вопросами происхождения и развития подземного льда. Тютюнник П. М. Прочность и устойчивость замороженных горных пород. Изд- во «Недра», 5 л., 3000 экз., цена 35 коп., (I кв.). .¦Рассмотрены вопросы прочности и устойчивости замороженных горных пород ряда угольных месторождений. Приведены результаты исследования прочности замороженных пород в зависимости от температуры замораживания, влажности, плотности, гранулометрического состава пород и продолжительности действия на- нагрузки. Определены условия предельно-напряженного состояния замороженных горных пород. Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами проектирования и строительства подземных сооружений с предварительным замораживанием горных пород. * * * Заказы на книги необходимо направлять в местные книжные магазины и областные отделения «Книга почтой». Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности и редакция журнала «Холодильная техника» не выполняют заказов на научно- техническую литературу.
ДИССЕРТАЦИИ В ОБЛАСТИ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ЗА 1962 — 1963 гг. Публикуемые ниже диссертационные работы в области холодильной техники, технологии и других смежных специальностей, защищенные на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, могут представить интерес для научных сотрудников и специалистов-холодильщиков, работающих в различных отраслях народного хозяйства. ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Винтовые компрессоры. С а кун И. А. М.—Л. Машгиз, 1960, 360 стр. с илл., табл. Библиогр.: стр. 357—358. Защищена в Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина 9/1 1962 г.; утв. 15/IX 1962 г. Исследование и расчет теплообменников с промежуточным теплоносителем. Куроедов (В. А. М., 1960, 250 л. с илл. Библиогр.: л. I—XV. Защищена в Московском институте химического машиностроения 31/V 1962 г.; утв. 22/ХП 1962 г. Теория расчета технологического оборудования кондитерского производства (охлаждающие устройства; холодильные камеры). Маршалкин Г. А. М., 1960, 502 л., 161 илл. Библиогр.: л. 499—502. Защищена в Московском технологическом институте пищевой промышленности 21/VII 1961 г; утв. 7/IV 1962 г. Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Исследование рабочих процессов фреоновых холодильных машин (испытание компрессора 4ФУ8; получение температур —60-;—75°С). С р и н и в а с а н Р. В. Одесса, 1962, 198 л., 75 илл., при л. 80 л. Библиогр.: л. 280—283. Защищена в Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности; утв. 31/X 1962 г. Исследование регенеративного цикла фреоновой холодильной машины. Михальская Р. Н. Л., 1962, 142 л. с илл. Библиогр.: л. 108—118. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 7/Ш 1963 г. Исследование оптимального режима работы двухступенчатой холодильной машины. С е р д а к о в Г. С. Л., 1961, 210 л., 53 л. илл. Библиогр.: л. 128—135. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 16/П 1962 г. Экспериментальное исследование эффективности регенерации в малой холодильной машине. Ш а в р а В. М. М., 1963, 2, 144, 4 л., 64 л. илл. Библиогр.: л. 136—'144. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 29/XI 1963 г. Теплонасосные установки для отопления, их термодинамический и энергетический анализ. Вихорев Г. А. Одесса, 1962, 237 л., 54 илл. Библиогр.: л. 232—237. Защищена в Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности; утв. 31/X1962 г. Исследование абсорбционной бромистолитиевой холодильной и теплонасосной машины. К а р н a v x М. С. Л., 1962, 111 л. с илл. Библиогр.: л. 102—111/ Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 7/III 1963 г. Исследование теплообмена при конденсации пара в винтовых холодильниках и влияние его на работу паро- эжекторной установки. Шкловер Г. Г. Калуга, 1963, 127 л., 109 л. илл. Библиогр.: л. 121 — 127. Защищена в Московском энергетическом институте; утв. 15/XI 1963 г. Исследование эффекта вихревого температурного разделения воздуха при низких давлениях и больших диаметрах труб. Войтко А. М. Одесса, 1960, 191 л. с илл. Библиогр.: л. 179—188. Защищена в Одесском технологическом институте пищевой и холодильной - промышленности; утв. 6/1V 1962 г. Исследование теплопередачи панельных систем охлаждения. Н и к v л ь ш и н а Д. Г. Одесса, 1962, 205 л., 67 илл. Библиогр.: л. 197—205. Защищена ъ Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности; утв. 30/V 1962 г. Исследование тепловых и гидравлических процессов, протекающих в оребренных батареях камер холодильников. ЧепурненкоВ. П. Одесса, 1962, 194 л. • 59 илл., 9 табл. Библиогр.: л. 190—194. Защищена в Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности; утв. 26/IX 1962 г. Исследование и интенсификация камерных морозилок. Чумак И. Г. Одесса, 1962, 242 л., 50 илл., 22 та'бл. Библиогр.: л. 235—?42. Защищена в Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности; утв. 4/VII 1962 г. Экспериментальное исследование тонкослойного льдообразования и гидромеханизированного способа намораживания льда. Кудряш о в Н. Т. М., 1961, 114 л. Библиогр.: л. 1—8. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 30/V 1963 г. Вопросы выбора рабочей температуры теплоносителя для замораживания грунтов в строительных целях. Бахолдин Б. В. М., 1961, 130 л., 56 л. илл. Библиогр.- л. 123—130. Защищена в институте мерзлотоведения им. В. А. Обручева Академии строительства и архитектуры СССР; утв. 17/V 1962 г. Применение метода гидравлических аналогий к расчету замораживания горных пород при проектировании (Проходки стволов шахт. Долгов О. А., М., 1962, 171 л. с илл. Библиогр.: л. 1—3. Защищена в институте горного дела им. А. А. Ско- чинского; утв. 10/1 1963 г. Механические свойства и устойчивость мерзлых пород при сооружении стволов способом замораживания. Тютюнник П. М. М., 1962, 197 л. с илл. Библиогр/ 18 л. Защищена в Московском институте радиоэлектроники и горной электромеханики; утв. 11/IV 1963 г. Анализ факторов, влияющих на режим работы и регулирование установки динамического отопления, работающей в системе круглогодичного кондиционирования воздуха. О носовский В. В. Л., 1961, 149 л., 23 л. илл., 46 л. табл. Библиогр.: л. 135—148. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 16/П 1962 г. 53
Автоматическое регулирование кондиционирования воздуха. Архипов Г. В. М., Профиздат, 1962, 344 стр. с карт. Защищена в Московском инженерно-строительном институте им. В. В. Куйбышева; утв. 19/11 1963 г. Исследование процессов и аппаратов кондиционирования воздуха в глубоких угольных шахтах. К е- фер В. Н. Макеевка-Донбасс, 1962, 163 л. с илл. Библиогр.: л. 125—132. Защищена в Днепропетровском горном институте им. Артема; утв. 25/1V 1963 г. Водообмен между транзитным потоком и водоворот- ной областью и его влияние на охлаждающую способность прудов-охладителей. Труби на Е. К. Б. м. 1961, II, 116 л., 88 л. илл. Библиогр.: л. 111—116. Защищена в Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина; утв. 25/VI 1962 г. Гидротермические исследования неглубоких прудов- охладителей. Лятхер В. М. М., 1961, 265 л. с илл. Библиогр.: л. 237—265. Защищена во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники им. Б. Е. Веденеева; утв. 4/1 1963 г. Исследование потерь на трение и влияние давления газа на работу графитовых поршневых колец компрессоров. Новиков И. И. Л., 1961, 200 л. с илл. Библиогр.: л. 196—200. Защищена в Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина; утв. 18/V 1962 г. Исследование долговечности клапанных пластин компрессоров. Шапиро М. Б. М., 1961, 138 л., 59 л. илл. Библиогр.: л. 1127—132. Защищена в Московском институте химического машиностроения; утв. 20/IX 1962 г. ГЛУБОКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ, РАЗДЕЛЕНИЕ ГАЗОВ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Исследование взрывчатых свойств смесей жидкого кислорода с органическими веществами, проникающими в воздухоразделительные аппараты. Бас ы- р о в 3. Б. М., 1961, 152 л. 21 л. илл. Библиогр.: л. 142—152. Защищена в Московском химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева; утв. 21/П 1962 г. Исследование вязкости сжатых газов при низких температурах (воздуха, аргона и азота три 0-^—183°С и водорода при 0°С, —'100оС, для этих газов исследована область даьлений в пределах от 20 до 150 атм). Филиппова Г. П. М., 1961, D), 112 л. с табл., 25 л. илл. Библиогр.: л. 104—112. Защищена в Московском энергетическом институте; утв. 9/1II 1962 г. Исследование каскадного метода сжижения метана. Чегликов А. Г. Киев, 1962, 166 л. с 101 илл. Библиогр.: л. 1—7. Защищена в Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности; утв. 26/IX 1962. Исследование процесса адсорбции двуокиси углерода из воздуха при низких температурах. Катина Н. Ф. М., 1962, 114 л. с илл., табл. Библиогр.: л. 1—4. Защищена во Всесоюзном заочном политехническом институте; утв. 25/11 1963 г. Исследование и разработка регулируемых турбоде- тандеров, обеспечивающих высокую эффективность их использования в крупных установках разделения воздуха. Давыдов А. Б. М., 1962, 128 л. с илл. Библиогр.: л. 120—128. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 30/V 1963 г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Некоторые исследования процесса обмена изотопами углерода в противоточной колонне между двуокисью углерода и бикарбонатом моноэтаноламина. Шапошникова Ю. К. Горький, 1961, 148 л., 27 илл. Библиогр.: л. 141—448. Защищена в Московском химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Некоторые методы расчета ламинарного пограничного слоя на поверхности с тепло- и массообменом. К у- лонен Г. А. Л., 1960, 220 л., 25 л. илл. Библиогр.: в конце глав. Защищена в Ленинградском ^политехническом институте им. М. И. Калинина; утв. 26/III 1962 г. Исследование эффективности шахматных трубных пучков как теплоотдающей поверхности в потоке различных жидкостей. Шланчяускас А. А. Каунас, 1961, 102 л. с илл., 66 л. табл. Библиогр.: л. 91 — 101. Защищена в Каунасском политехническом институте; утв. 18/V 1962 г. Исследование влияния продольной и поперечной неизотермичности на коэффициент теплоотдачи при турбулентном движении жидкости в условиях внутренней задачи. Ляхов В. К. Куйбышев, 1961, 118 л, 101 л. илл. Библиогр.: л. 114—118. Защищена в Белорусском политехническом институте; утв. 2/VI 1962 г. Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Метод и аппаратура для определения коэффициентов температуропроводности до температуры минус 180°С Кириченко Ю. А. Л., 1961, 187 л. с илл. Библиогр.: л. 179—187. Защищена в Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности; утв. 8/VI 1962 г. Исследование теплообмена при капельной конденсации пара. Иванов В. В. Томск, 1961, 154 л. с илл. Библиогр.1: л. 153—154. Защищена в Томском политехническом институте им. С. М. Кирова; утв. 18/VI 1962 г. Теоретическое и экспериментальное исследование контактного теплообмена. Г а н и н Е. А. М., 1962, 171 л. с илл. Библиогр.: л. 169—171. Защищена в Московском энергетическом институте; утв. 14/ХН 1962 г. Теплопередача через стенку, оребренную продольными ребрами, при больших тепловых нагрузках. Щербаков В. К. Киев, 1962, 184 л. с илл. Библиогр.: л. 166-^174. Защищена в Киевском политехническом институте; утв. 18/И 1963 г. Турбулентный перенос тепла при течении в трубе теплоносителя с малым числом Прандтля. К о к о- рез Л. С. М., 1962, 128 л. с илл. Библиогр.: л. 103—110. Защищена в Московском инженерно-физическом институте; утв. 25/11 1963 г. 59
Исследование конвективного теплообмена на поверхности тела произвольной конфигурации при испарительном пористом охлаждении. Шульман 3. П. Минск, 1962, 186 л. с илл., табл. Библиогр.: л. 178—186. Защищена в Академии наук БССР; утв. 30/Х 1962 г. Исследование конвективного теплообмена в двухфазном потоке типа «комбинированный слой» в связи с задачей использования тепловых отходов низкопотенциальных газов промышленных предприятий и электростанций. Толкачев Д. Ф. Казань, 1961, 200 л. с илл. Библиогр.: л. 187—196. Защищена в Казанском химико-технологическом институте им. С. М. Кирова; утв. 16/IV 1962 г. Исследование конвективного теплообмена в вакууме в условиях естественной конвекции. Н е с е н ч у к А. П. Минск, 1962, 196 л. с илл. Библиогр.: л. 193—196; Защищена в Белорусском политехническом институте; утв. 23/XI 1962 г. Исследование теплопроводнс сти влажного воздуха. Захаров В. Л. Минск, 1961, 112 л. с илл. Библиогр.: л. 111 — 112. Защищена в Белорусском политехническом институте; >тв. 23/XI 1962 г. ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Исследование процесса сублимационной сушки мяса и рыбы на опытно-промышленной установке. Поповский В. Г. Б. м., 1961, 228 л., 38 л. илл. Библиогр.: л. 217—224. Защищена в Московском технологическом институте мясной и молочной промышленности; утв. 22/111 1962 г. Исследование внешнего тепло- и массообмена при сушке сублимацией термолабильных пищевых продуктов. Сменковская П. Т. М., 1962, 151 л. с илл. Б и бли ог р.: л. 146—151. Защищена в Белорусском политехническом институте; утв. 15/VI 1962 г. Исследование процесса тепло- и массообмена при сублимации в условиях вакуума. Новиков П. А. Минск, 1962, 139 л. с илл. Библиогр.: л. 135—139. Защищена в Академии наук БССР; утв. 5/III 1963 г. Разработка технологии поточного производства сливочного масла с применением вакуумного охлаждения высокожирных сливок. В ы ш е м и р с к и й Ф. А. Л., 1962, 157 л. с илл. Библиогр.: л. 144—157. Защищена в Московском институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова; утв. 8/III 1963 г. Исследование причин ослизнения охлажденного мяса, Еременко В. В. М., 1961, 192 л. с илл. !Би- блиогр.: л. 169—192. Защищена в Московском институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова; утв. 18/V 1962 г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук Определение степени свежести мяса методом распределительной хроматографии аминокислот на бумаге. А в ш а л у м о в а А. Д. М., 1962, 143 л. с табл., илл. Библиогр.: л. 124—143. Защищена в Московской ветеринарной академии; утв. 22/1II 1963 г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук Некоторые биологические и химические факторы, влияющие на качество и лежкоспособность яблок. Н и- к и тин а К. В. Л., 1961, 147 л., 18 л. илл. Библиогр.: л. 134—147. Защищена в Ленинградском сельскохозяйственном институте; утв. 6/III 1962 г. САНИТАРИЯ. МЕДИЦИНА Диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Материалы к гигиенической оценке температурных перепадов воздуха. Добровольский Л. А. Киев, 1962, 178 л. с илл. и табл. Библиогр.: л. I—XXII. Защищена в Киевском медицинском институте им. А. А. Богомольца; утв. 22/XI 1962 г. Основные вопросы гигиены труда на холодильниках. Репин Г. Н. М., 1962, 269 л. с табл. Библиогр.: л. 245—269. Защищена в Академии медицинских наук СССР; утв. 27/1II 1963 г. Изучение и применение консервированных костных гомотрансплантатов (замораживание при —70°С, хранение при —2б°С). Барков Г. И. Л., 1961, 3, 217 л. с табл., 44 л. илл. Библиогр.: л. 180—217. Прил. Протоколы исследований, 86 л. Защищена в Ленинградском государственном институте усовершенствования врачей им. С. М. Кирова; утв. 2/11 1962 г. Консервация гомокожи методом глубокого замораживания и лиофилизацией с применением ее при лечении ожогов. Повельненко Л. А. М., 1961, B), 384 л., 40 л. илл. Библиогр.: л. 227—268. Защищена в Центральном институте усовершенствования врачей; утв. 20/П 1962 г. О замещении артериальных сосудов консервированными гетерогенными трансплантатами (консервирование быстрым замораживанием; высушивание из замороженного состояния под вакуумом). Данилов Е. Н. Л., 1961, B), 196 л., 52 л. илл. Библиогр.: л. 164—196. Защищена в Ленинградском государственном институте усовершенствования врачей им. С. М. Кирова; утв. 16/Ш 1962 г. Некоторые вопросы кожной гомотрансплантации (консервирование гомотрансплантатов в холодильнике и холодоустойчивой жидкой среде; быстрое и сверхбыстрое замораживание; консервирование методом сублимации). Таткало И. В. Ереван, 1961, B), 331 л. с илл. Библиогр.: л. 255—298. Защищена *в Ереванском медицинском институте; утв. 7/VII 1962 г. * * * Диссертации, защищенные до 1962 г., приведены в Библиографическом справочнике докторских и кандидатских диссертаций по холодильной технике за 1936— 1962 гг. (Д. Н. Прилуцкий, М., Госторгиздат, 1963). С диссертациями можно ознакомиться в библиотеках высших учебных заведений и научных организаций, в которых проводилась их защита, а также в Государственной библиотеке СССР им. В. И. Ленина и Государственной центральной научной медицинской библиотеке.
ХРОНИКА Научно-технический семинар на ВДНХ «Новые конструкции холодильных машин» С 17 по 21 августа с. г. в Москве состоялся научно- технический семинар на тему: «Новые конструкции холодильных машин». Семинар был организован Государственным комитетом химического и нефтяного машиностроения при Госплане СССР. В работе семинара приняли участие представители научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, заводов холодильного машиностроения, а также работники аппарата Государственного комитета химического и нефтяного машиностроения, Госплана СССР и Совета народного хозяйства СССР. Доклад на тему: «Современное состояние, задачи и перспективы развития холодильного машиностроения» сделал главный специалист Государственного комитета химического и нефтяного машиностроения Е. С. Гуре- вич. Докладчик указал, что выпускаемое заводами холодильного машиностроения новое холодильное оборудование общего назначения находится на современном уровне. Устаревшие машины марок ФАК-0,7, АК-АУЗО, АГК-73 должны быть сняты с производства. Особое внимание необходимо обратить на освоение серийного выпуска бромистолитиевых холодильных машин и абсорбционных водоаммиачных машин. И. о. начальника ВНИИХолодмаша Р. В. Павлов в своем докладе остановился на задачах холодильного машиностроения по обеспечению потребностей химической, нефтяной и газовой промышленности. Докладчик отметил большую работу, проведенную ЦКБХМ (ныне ВНИИХодюдмаш) совместно с Казанским компрессорным заводом и Казанским СКВ компрессоростроения по созданию и освоению турбокомпрессорных холодильных установок на аммиаке, фреоне и пропане, а также горизонтальных оппозитных компрессоров. Первоочередной задачей является разработка типовых проектов крупных холодильных станций и осуществление комплексных поставок оборудования головными заводами холодильного машиностроения. В докладе «Специализация заводов холодильного машиностроения» И. Ф. Яцунов (ВНИИХолодмаш) сообщил о намечаемой реконструкции заводов холодильного машиностроения в связи с концентрацией и специализацией производства, которая позволит обеспечить растущую потребность народного хозяйства в искусственном холоде до 1970 г. без дополнительного строительства заводов. Всего было заслушано 12 докладов и сообщений, в частности по следующим вопросам: применение холодильных установок в сельском хозяйстве — И. М. Гинд- лин; промышленное, транспортное и комфортное кондиционирование воздуха — А. А. Гоголин (ВНИХИ); оппознтные компрессоры — М. Г. Шумелишский (московский завод «Компрессор»); долговечность и надежность холодильных машин — Е. С. Гуревич (Госхим- нефтемаш); турбокомпрессорные холодильные машины — Е. 3. Бухтер; судовые установки — И. К. Савицкий; автоматизация холодильных машин — В. С. Щербаков; низкотемпературные холодильные машины — Л. Л. Генин (ВНИИХолодмаш) и др. В принятых решениях отмечена положительная работа, проведенная Государственным комитетом химического и нефтяного машиностроения совместно с ВНИИХолодмашем по специализации заводов холодильного машиностроения, особенно по специализированному производству клапанов, вкладышей и поршневых колец на заводе «Венибе» (Литовская ССР). Рекомендуется обратить особое внимание заводов холодильного машиностроения на повышение качества выпускаемой продукции. Отмечена необходимость повышения качества таких комплектующих изделий и материалов, как холоднокатаной ленты для пластин клапанов, втулочного металлографита для сальников, тер- морегулирующих вентилей и арматуры. Участники семинара ознакомились с экспозицией по теме семинара в павильоне «Машиностроение» на ВДНХ СрСР, посетили московский завод «Компрессор», а также лаборатории ряда научно-исследовательских институтов. Холодильной технологии —главное внимание На предприятиях Белмясорыбторга проводится большая работа по снижению естественных потерь при термической обработке и хранении мяса. Такая работа должна основываться на рекомендациях, разработанных научно-исследовательскими институтами в тесном содружестве с производством. В связи с этим 14 и 19 октября 1964 г. в Витебске и Минске были организованы семинары для руководителей, начальников технологических и компрессорных цехов, товароведов, кладовщиков и работников бухгалтерии холодильников системы Белмясорыбторга на тему «Мероприятия по снижению естественной убыли мяса
при термической обработке и хранении на холодильниках». В семинаре приняли участие специалисты Управления мясной промышленности и проектного института Белпродпроект. С докладом выступила научный сотрудник лаборатории холодильной технологии ВНИХИ М. 3. Крупиц- кая. Внедрение экранизации охлаждающих приборов в камерах хранения холодильников, укрытие штабелей мяса мешковиной или марлей с последующим нанесением на укрытие слоя ледяной глазури позволят значительно снизить установленные нормы естественной убыли. Выполнение требований технологической инструкции по термической обработке и хранению скоропортящихся продуктов во многом зависит от того, насколько хорошо знакомы директора холодильников, заместители директоров, главные инженеры, начальники технологических цехов, товароведы, кладовщики, машинисты и грузчики с вопросами холодильной технологии. Поэтому технологическому образованию кадров следует уделять большое внимание. В Казани введен в эксплуатацию новый распределительный холодильник емкостью 8500 г, сооруженный по проекту Гипрохолода. Холодильник двухэтажный со стороны автомобильной платформы и одноэтажный с подвалом со стороны железнодорожной. На первом этаже расположены камеры хранения охлажденных и мороженых грузов, на втором — морозилки производительностью 35 т/сутки с накопительной и разгрузочной камерами, а также камеры хранения мороженых грузов, находящиеся над морозилками, на антресолях. "Высота камер первого этажа 3,7 м, второго — 5,8 м. Для предотвращения промерзания грунта предусмотрен электрообогрев пола первого этажа. В камерах хранения охлажденных грузов применены воздухоохладители с одноканальным распределением воздуха. Камеры хранения мороженых грузов обо- Кеобходимо постоянно следить за надлежащим состоянием изоляционных конструкций холодильников, поддерживать устойчивые температурный и влажност- ный режимы в камерах хранения, максимально снижать продолжительность охлаждения и замораживания. Докладчику было задано много вопросов. Проведение таких семинаров полезно, так как способствует скорейшему внедрению в производство достижений науки. В настоящее время на минских холодильниках № 1 и 2 экранировано по одной опытной камере для хранения мяса, на Витебском холодильнике приступили к укрытию штабелей мяса тканью. Эти работы будут продолжены по мере освобождения камер. На холодильниках совместно с научными сотрудниками лаборатории изоляционных материалов ВНИХИ проверяется состояние изоляции. Проектные организации Гипрохолод и Белпродпроект заняты разработкой проектов капитального ремонта и частичной реконструкции холодильников Белмясорыбторга. Капитальный ремонт Витебского холодильника уже проводится. М. В. ЖИХАРЕВ рудованы потолочными и пристенными оребренными батареями. Охлаждение морозилок воздушное, интенсифицированное с помощью осевых вентиляторов. Продолжительность замораживания мяса в полутушах 16—»1S ч. Насосно-циркуляционная система холодильной установки рассчитана на три температуры кипения аммиака: —40, —28 и —12°С. В машинном отделении установлено пять двухступенчатых компрессоров фирмы «Нуово-Пиньоне» (Италия) холодопроизводительностью 150 000 ккал/ч при температуре кипения аммиака — 33°, конденсации 35°С и числе оборотов 960 в минуту. На холодильнике установлено три лифта грузоподъемностью по 3 т. Погрузочно-разгрузочные работы механизированы, в частности используются электротележки грузоподъемностью 2 т. А. В. БРАИЛОВСКИЙ, П. М. ДОКУКИН Новый холодильник в Казани
)Л РУББЖОЛА УДК 621.57.041 (-437) Холодильные компрессоры и агрегаты, изготовляемые в Чехословакии В научно-исследовательском институте заводов имени Победоносного Февраля в Праге разработаны герметичные компрессоры и агрегаты для торгового холодильного оборудования, небольших холодильников и специальных охлаждающих устройств. Эти машины серийно изготавливаются на национальном предприятии Фригера, Колин. Новые герметичные компрессоры и агрегаты, заменившие менее совершенные бессальниковые и открытые (сальниковые) компрессоры, предназначены для работы на фреоне-12 (некоторые из них и на фреоне-22). Привод компрессоров осуществляется от специального трехфазного электродвигателя напряжением 380 в. Машины могут работать при температурах кипения U от —5° до —25°С и максимальной температуре окружающего воздуха tB 40*0. Они снабжены конденсаторами с воздушным охлаждением и системой принуди- Рис. 1. Разрез компрессора Нб. Рис. 2. Внешний вид холодильного агрегата HJ6. тельной циркуляции воздуха. Приводом вентилятора служит трехфазный электродвигатель мощностью 25 вт, напряжением 380 в. В табл. 1 приведены основные характеристики агрегатов. На рис. 1 изображен разрез компрессора Нб, а на рис. 2 — внешний вид агрегата HJ6. Все составные части агрегата укреплены на общей раме. При конструировании агрегатов обращали внимание на унификацию компрессоров для всей серии. Корпус компрессора чугунный, одинаковый для двух агрегатов серии, с одним или двумя цилиндрами, оси которых расположены в горизонтальной плоскости под \глом 90°. 63
Таблица 1 Показатели Агрегат HJ3 Ш4,5 HJ6 HJ11 Номинальная холодопроизводи- тельность при t0=—15°С, tB= = 30°С, ккал\ч Диаметр цилиндра и ход поршня, мм Число цилиндров Номинальное число оборотов в минуту Часовой объем, описанный поршнями, мъ\ч Номинальная мощность электродвигателя, вт Размеры в плане, мм Высота, мм Количество фреона, кг Количество масла, дм6 Объем ресивера, дм6 Общий вес (нетто), кг 350 38/18 1 1440 1,75 260 535X350 313 1,2 1,6 1,7 41 450 38/27 1 1440 2,62 360 535x350 313 1,2 1,6 1,7 45 650 38/18 2 1440 3,50 450 535X350 333 1,5 2,0 1,7 49,5 1250 38/18 2 2880 7,00 700 615X485 333 2,0 2,0 2,0 58 Примечание. Диаметр всасывающего трубопровода агрегатов 12x1, нагнетательного — бХ 1 мм. всех К головке цилиндра, сделанной из поковки, припаяны всасывающий и нагнетательный трубопроводы с глушителем на стороне нагнетания и отделителем масла на стороне всасывания. Стальной кожух компрессора сварен в атмосфере углекислого газа. Конденсатор изготовлен из стальных труб диаметром 12X1 мм с напрессованными ребрами. Агрегат вакуумируется и заполняется фреоном и маслом с помощью специального устройства фирмы «Леибольд» (ФРГ). Смазка компрессора, осуществляется насосом, расположенным на нижнем конце эксцентрикового вала. По- t,eL а0,нмад/Чл ( 600л 2а 50 40 W 20 -5 г—г—I 1— -Ю -15 —1—i i -20 -25 Ь0,°С а верхности трения этого вала сульфитированы методом диффузии, что гарантирует минимальный износ. Холодопроизводительность Q0 и потребляемая мощность Nd компрессора и агрегата определяли согласно чехословацкому стандарту ЧСН 14 0613, метод М4. Результаты этих испытаний приведены на диаграммах ,(рис. 3, а я б). Были проведены также испытания на износ головок шатуна, гильз цилиндра и коленчатого вала с помощью радиоактивного кобальта. На основании этих испытаний, а также опыта эксплуатации были предложены материалы и методы обработки этих деталей. ufflfW 2WIH МИН 1200\ гот 800 600 400А SO 50 40 Y50 2D то 1500 1100 -5 40* 45 -20 -25 Ь99'С 5 700 Рис. 3. Характеристики агрегатов HJ3 (а) и Ш11 F). Ы
Агрегаты испытывали также на пуск при падении напряжения на 15% номинального, tQ=—5°С, *В = 40°С. Результаты получены положительные. Электрическую прочность определяли напряжением 1500 в в течение 5 сек. Каждый компрессор снабжен автоматической защитой от чрезмерного повышения температуры. Испытания показали, что компрессоры и агрегаты новой серии отвечают всем необходимым требованиям и не уступают изделиям передовых зарубежных фирм. Для больших холодопроизводительностей ¦— от 1800 до 5500 ккал/ч в настоящее время изготавливаются фреоновые открытые (сальниковые) компрессоры и агрегаты с непосредственным приводом. В агрегатах хо- лодопроизводительностью до 3500 ккал/ч двигатель и компрессор соединены обычной, а в агрегатах холодо- производительностью свыше 5500 ккал/ч — центробежной соединительной муфтой. . Конденсаторы агрегатов изготавливаются с воздушным или водяным охлаждением. В табл. 2 представлены основные характеристики этих компрессоров и агрегатов. Компрессоры прямоточные, двух- или четырехцилиндровые. Смазка осуществляется шестеренчатым на- редукционного клапана поддерживается постоянное избыточное давление циркулирующего масла. Разрез компрессора 5S агрегатов V535 и V555 показан на рис. 4. Конденсаторы с воздушным охлаждением изготовлены из стальных труб диаметром 12X1 мм с пластинчатыми ребрами. Конденсатор с ресивером составляют одно целое. Конденсаторы с водяным охлаждением состоят из стальной цельнотянутой трубы, в которой помещены развальцованные в крышках и приваренные трубки с накатными ребрами. Жидкий холодильный агент сливается в нижнюю часть конденсатора, который служит также сборником Рис. 4. Компрессор 5S. жидкости. Результаты испытания компрессоров 4S и 5S представлены в виде графиков на рис. 5. Для транспортных установок предназначен специальный шестицилиндровый прямоточный компрессор V680, корпус которого изготовлен из алюминиевого сплава. Максимальное число оборотов 2000 в минуту. Таблица 2 Показатели Агрегат V418 V427 V535 V555 Компрессор: тип номинальная холодопроизво- дительность, ккал/ч диаметр цилиндра и ход поршня, мм число цилиндров число оборотов в минуту . . объем, описанный поршнями, м3/ч диаметр шкива, мм Электродвигатель: тип номинальная мощность, квт Конденсатор с водяным охлаждением: тип поверхность со стороны фреона, м2 отношение внешней поверхности к внутренней . . . . . Объем ресивера, дм6 * Для tQ = — 15° ~ — 40°С ** Для t0 = 5° -Ь — 15°С. 4 S 1800 50X40 2 935 8,85 185 AF 344/6 1,5 5S2/1 2,00 3,5 8,7 4 S 2700 50X40 2 1430 13,6 185 AF 344/4 2,2 5 S2/1 2,00 3,5 8,7 5 S 3500 50X40 4 945 18,3 185 AF 444/6 3,0 5S2/2 2,85 3,5 12,3 5 S 5500 50X40 4 1430 27,8 180 AF 444/4 4,0 5 52/2 2,85*/5,13** 3,5 12,3 Холодильная техника № 1 65
—i 1 1—:—i i—:—I— • tO -25 -4Q a 15000Л loom 5000 Рис. 5. Характеристики компрессоров 4S (а) и 5S F). Принимая во внимание тяжелые условия работы этого компрессора, необходимо обеспечить его повышенную надежность. Поэтому решающие узлы, например запорные органы, рабочие клапаны и масляный насос испытываются особо. Так, дополнительно проверяются форма, размеры, шероховатость и правильность поверхности. Ниже приводится характеристика этого компрессора. Тип V680 Номинальная холодопроизводитель- ность при ' t0 = — 15°C, гк = 40°С, ккал1ч 8000 Диаметр цилиндра, мм 50 Ход поршня, мм 40 Число цилиндров 6 Число оборотов в минуту 1450 Объем, описанный поршнями, м6\ч . . 41,5 Электродвигатель типа AF 522/4 Диаметр шкива, мм . . . 180 Номинальная мощность, кет 5,5 Номинальное число оборотов в минуту 1450 iB низкотемпературных лабораторных устройствах этот компрессор используется как двухступенчатый. Первая ступень образуется четырьмя цилиндрами, а вторая — остальными двумя. Двухступенчатый компрессор может работать на фреоне-12 до температуры кипения —70°С, а на фреоне-22 до —78°С. В. СКРИВАН — Фригера, Колин, ЧССР ВНИМАНИЮ ПОДПИСЧИКОВ! Читатели, не успевшие оформить подписку на журнал «Холодильная техника» на 1965 год с первого номера, могут подписаться в местных отделениях связи и пунктах подписки «Союзпечать» с любого последующего номера журнала (с марта, мая, июля, сентября, ноября) и на любой срок в пределах календарного года. Недостающие номера журналов будут высылаться подписчикам наложенным платежом по их письменным заказам. Адрес редакции: Москва, И-434, ул. Костякова, 12.
ИНОСТРАННОЙ ТЕХНИКИ УДК 664.8.037.5 ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ЗАМОРАЖИВАНИЯ НА КАЧЕСТВО РЫБЫ Профессор Г. Лорентцен и инженер К. Траа ((Норвегия) провели ряд опытов по определению влияния скорости замораживания на качество трески. Пять партий свежей трески штучным весом около 1,5 кг замораживались и хранились при следующих условиях: 1) замораживание в воздушном потоке при —30°С в течение 88 мин, хранение при —30°С; 2) замораживание в воздушном потоке при —70°С в течение 36 мин, хранение при —30р€; 3) замораживание в жидком азоте при —196°С в течение 6,5 мин, хранение при —30°С; 4) замораживание в воздушном потоке при —30°С в течение 90 мин, последующее охлаждение в жидком азоте до —A96^С, хранение при —30°С; 5) замораживание в воздушном потоке при —30°С в течение 90 мин, последующее охлаждение и хранение в жидком азоте при —Г96РС. После кратковременного хранения в течение 7—23 дней образцы рыбы в сыром и вареном состоянии оценивались по 10-балльной шкале комиссией из 12 экспертов. Результаты оценки рыбы (в баллах) в сыром состоянии приведены в табл. 1, в вареном — в табл. 2. Таблица 1 № партии 1 2 3 4 5 Внешний вид 7,26 7,58 2,66 5,76 5,95 Консистенция 6,57 7,43 3,76 6,40 5,81 Общая характеристика 6,86 7,72 3,30 6,07 6,26 1 Статистическая обработка полученных результатов показала следующее: — По оценке в сыром состоянии качество рыбы партии № 2 несколько лучше, чем партии № 1, что указывает на небольшое преимущество более высокой скорости замораживания. Однако эта разница так мала, что, вероятно, будет замаскирована изменениями в процессе сколько-нибудь длительного хранения при обычно применяемых температурах. Заметной разницы в качестве образцов вареной рыбы не было обнаружено. — Рыба, замороженная в азоте (партия № 3), в сыром состоянии имела очень плохое качество. Цельная рыба при замораживании растрескалась и после филе- тирования ткань оказалась сильно разорванной. Однако в вареном состоянии рыба по качеству мало отличалась от рыбы, замороженной обычными методами (партии № \ и 12). (Куски ткани между разрывами были достаточно велики, так что даже консистенция вареных образцов была признана удовлетворительной. — Рыба, замороженная обычным способом и затем охлажденная в жидком азоте (партии № 4 и 5), имела те же недостатки, что и рыба, замороженная в азоте (партия № 3), но значительно менее выраженные. Продолжительность хранения при —196°С после завершения охлаждения не оказывает влияния на степень повреждения рыбы, так что оно должно быть результатом самого процесса охлаждения в жидком азоте. — Нет сомнения, что плохое качество образцов рыбы, замороженных в азоте, вызывается механическими напряжениями, возникающими при замораживании. Прежде авторами было показано, что во время замораживания внутреннее давление может достигать значительных размеров, причем оно резко падает при местном разрыве замороженной оболочки. Чем быстрее за- № партии 1 2 3 4 1 ^ Внешний вид 6,86 7,19 6,55 6,60 6,64 Вкус 6,84 6,65 6,55 6,80 6,08 Т Консистенция 6,45 6,93 6,83 6,50 6,51 а б л и ца 2 Общая характеристика 6,72 6,94 6,73 6,65 6,26 1 мораживание, тем более выраженным должен быть этот эффект. Описанные результаты привели авторов к выводу о том, что скорость замораживания нежелательно увеличивать сверх определенного предела. Лучшие промышленные методы замораживания позволяют получить такую продолжительность этого процесса, которая близка к оптимальной с точки зрения качества замороженного продукта. «Kjoleteknikk og jryserinaering», 1964, № 2. Канд. техн. наук Д. Г. РЮТОВ 4 ¦ 67
УДК 621.573.628.88.004.14 Использование воздушных турбохолодильных машин для некоторых систем кондиционирования За последние 30 лет воздушные турбохолодильные машины получили большое распространение в различных отраслях техники. Этому способствовало совершенствование конструкций турбокомпрессоров и турбодетан- деров. Турбодетандеры применяются для глубокого охлаждения при сжижении газов [1], для закалки металлов холодом, поддержания в испытательных термобарокамерах заданных режимов температур и давлений, ожижения и улавливания из потока нагретого газа некоторых Охлаждающий воздух \ J в кабану Охлаждающий воздух летучих фракций продуктов переработки нефти [2], сни* жения давления природного и доменного газа с одновременным производством холода и отбором мощности [3], для транспортных и стационарных холодильников [3, 4], охлаждения воздуха в кабинах самолетов, автомобилей |5—\\] и для некоторых случаев охлаждения воздуха в шахтах fl2—'14]. В самолетах воздушный цикл охлаждения стали применять после второй мировой войны {9]. Были разработаны и исследованы турбодетандеры ,[15], а также ряд схем охлаждения для самолетов различного назначения и типа. Классификация этих схем, соответствующая в основном названиям холодильных воздушных циклов, дана Скофилдом (9] и Вудом [11]. Обобщенные схемы этой классификации приведены в справочниках [2]. Почти все охлаждающие системы в самолетах работают по разомкнутому циклу, за исключением некоторых систем для грузовых самолетов и для охлаждения оборудования. В зависимости от схемы обработки воздуха самолетные охлаждающие системы подразделяются на простые (рис. И, а), регенеративные (рис. 1,6), со вторичным сжатием «Бутштрап систем» (рис. 1,в), с дву- Охлаждающий воздух 8 кабину Охлаждающий воздух Рис. 1. Различные системы охлаждения кабины: а — простая; б — регенеративная; в — со вторичным сжатием; / — компрессор реактивного двигателя; 2 — первичный теплообменник; 3 — вентилятор; 4 — вал, 5 — турбодетандер; 6 — регенеративный теплообменник; 7 — вторичный компрессор. мя турбодетандерами, один из которых обслуживает регенеративный теплообменник, и смешанные, представляющие комбинацию элементов разных систем. В большинстве охлаждающих систем, работающих по разомкнутому циклу, сжатый воздух подается в турбодетандер от компрессора главного двигателя самолета. Применяется и схема регенеративного замкнутого цикла с самостоятельным компрессором. Энергия турбодетандера утилизируется вентилятором (см. рис. А, а и б), прогоняющим поток охлаждающего воздуха через воздуховоздушный теплообменник, или вторичным компрессором (см. рис. 1,в), поджимающим поток воздуха перед турбодетандером. Для охлаждения воздуха в теплообменниках после сжатия используется набегающий поток окружающего воздуха при полете, холодный воздух после турбодетандера или холодильной камеры (в регенеративных системах) и набегающий поток в сочетании с орошением водой E]. Тепло сжатия в описываемых системах не используется. 68
Согласно литературным данным, параметры работы установок, в частности температура воздуха на выходе из турбодетандера, неодинаковы даже для однотипных схем. Так, по Скофилду [9] и сведениям справочника 1[:2, том i2] для систем, работающих по разомкнутому циклу, температура на выходе может быть равна 10°С. Мессингер [6] дает значение около 0°С. Вуд [11] считает реально допустимой температуру на выходе — 12,5°С, однако предполагает, что температура —23°С также может оказаться приемлемой. В работе [1] указана температура на выходе около —/50°С . Для системы, работающей по замкнутому циклу, Скофилд приводит температуру на выходе из турбодетандера —22°С. Разноречивость этих данных возможно объясняется различным оборудованием и неодинаковыми условиями, которые не были отражены в указанных статьях, носящих общий характер. В связи с различными значениями температур на выходе влажностное состояние воздуха будет также разным. Одни исследователи считают, что процесс охлаждения воздуха до определенного уровня ниже точки росы не ухудшает работу системы. Сконденсированную влагу в виде сравнительно крупных капель можно уловить за турбодетандером с помощью сепаратора, а часть мелких капель попадает в воздуховод. По мнению других, режимы с усиленной конденсацией влаги в тур- бодетандере недопустимы из-за повышения эрозии лопаток. Различные точки зрения объясняются, видимо, неодинаковыми условиями проведения опытов, конструкцией машин и схемой цикла. В некоторых схемах для осушения воздуха предусмотрены специальные осушители. Температура воздуха, поступающего в кабины, может изменяться с помощью байпасов или регулируемых турбодетандеров. Максимальная холодопроизводительность самолетных охлаждающих систем с воздушным холодильным циклом, судя по опубликованным данным, составляет 30 000—50 000 ккал/ч. Для уменьшения веса и сокращения габаритных размеров турбодетандеры проектируются с высоким числом оборотов, обычно 50 000—100 000 в минуту. Развитию описываемых систем охлаждения в самолетах способствовали 'положительные свойства воздушных турбохолодильных машин: использование в качестве рабочего тела атмосферного воздуха, простота конструкции, надежность, легкое восприятие переменных нагрузок, малые габариты и небольшой вес. Основной недостаток охлаждающих систем с воздушным циклом — перерасход мощности на производство холода по сравнению с фреоновыми холодильными машинами. По данным Мессингера, установки с воздушными турбохолодильными машинами для военных самолетов по сравнению с фреоновыми установками имеют примерно в 2 раза меньший вес, в 1,4 раза меньший объем и в 2 раза больший расход энергии на производство холода. Известна еще одна область применения воздушного холодильного цикла — в передвижных установках для охлаждения салонов самолетов на аэродромах. Схема такой установки, смонтированной на автомобиле, приведена на рис. 2. На аэродроме автомобиль с воздушной холодильной машиной подают к самолету и гибким воздуховодом соединяют ее с воздухораспределительной системой салона. Холодопроизводительность подобных установок согласно [2, том 2] доходит до 100 000 ккал/ч. Описаны также комбинированные системы охлаждения, работающие в зависимости от условий (полет, при стоянке и т. д.) как с воздушной, так и с фреоновой холодильной машиной. К самолету Воздух после охлаждения радиатора ОхлатШтщаи. §оздух Воздух 5 компрессор Рис. 2. Схема передвижной установки для охлаждения самолетов на аэродромах: 1 — компрессор; 2 — радиатор; 3 4 — фильтр. генератор; В шахтах воздушные турбохолодильные машины применяются гораздо реже, чем в самолетах. Известно сооружение установки кондиционирования воздуха с применением воздушной турбохолодильнои машины в 30-х годах на золотых приисках в Южной Африке и несколько лет назад — в одной из шахт Западной Германии на глубине 850 м {12, 14]. iB последней установке турбодетандер / (рис. 3) приводится в действие от перепада давлений воздуха, равного 2500 кг/м2. В качестве тормоза используется воздуходувка 2, обеспечивающая требуемый перепад давлений в турбодетандере. Одновременно на вал воздуходувки для ее привода передается работа от пневматического двигателя 3, который обеспечивает около 73% требуемой холодопроизводителыюсти. Ж'Теплый йаздух ±ац + 1500кг/мг 2 Hta «| -ЮООкг/мг Рис. 3. Схема воздушной турбохолодильнои машины для кондиционирования воздуха в шахтах: / — турбодетандер; 2 — воздуходувка; 3 — двигатель; 4 — рабочая зона шахты. В рабочей зоне 4 шахты, отделенной двумя герметическими перегородками, поддерживается вакуум 1000 кг/м2, а в месте установки машины — избыточное давление 1500 кг/м2. Теплый воздух, сжатый в воздухом дувке, выводится наружу через ствол шахты. Холодный воздух после расширения в турбине смешивается с отработавшим ((холодным) воздухом из пневматического двигателя и под действием разрежения, создаваемого воздуходувкой, поступает по трубе в рабочую зону. Воздуховод холодного воздуха должен иметь тепловую изоляцию. Общая холодопроизводительность установки 100H00 ккал/ч. 69
Эти установки предназначены для охлаждения тупиковых выработок взрывоопасных шахт, а также для кондиционирования воздуха при строительстве шахт. Б приведенных источниках нет данных об испытании и эксплуатации указанных установок. Они могут быть достаточно экономичны при условии высокого к,п.д. пневматического двигателя. При низком к.п.д. иногда наблюдается большой перерасход электроэнергии, так как двигатель в этой схеме обеспечивает основное охлаждение G3% от требуемого). Пример работы с двигателем, имеющим низкий к.п.д. (всего 06%), приведен у Хауберхта 113]. Гг=&=*1 =S Рис. 4. Схема воздушной вакуумной холодильной машины с предварительным увлажнением: 1 — форсунка для разбрызгивания воды; 2 — колесо турбодетандера; 3 — вентиль регулирования подачи воды в форсунку; 4 — теплообменник; 5 — вентилятор; 6 — электродвигатель; 7 — колесо турбокомпрессора. Одно из достоинств описываемой схемы — отсутствие теплообменника в месте установки машины. Однако температура сжатого воздуха, поступающего к пневмо- двигателю, не должна быть высокой, для чего тепло сжатия следует отводить до поступления воздуха в шахту. В литературе встречаются также другие принципиальные схемы воздушных холодильных установок для шахт. Все они работают по простому холодильному циклу. Энергия турбодетандера во всех случаях отводится к компрессору или вентилятору. Питание сжатым воздухом предусматривается от пневмосети шахты. В литературе [16] описана возможность использования в системах кондиционирования с воздушным циклом эффекта водоиспарительного охлаждения. В поток рабочего воздуха перед расширением в вакуумном цикле впрыскивается вода или другая жидкость (рис. 4), которая испаряется в теплообменнике, охлаждающем поток кондиционируемого воздуха. При этом температура потока рабочего воздуха в процессе теплообмена изменяется незначительно. Автор изобретения Шелп предлагает использовать этот принцип и в других схемах воздушных циклов (в вихревой трубе и др.). Кроме краткого описания изобретения, данных по этому вопросу в упомянутом источнике не приводится. В зарубежной патентной литературе последних лет появилось описание ряда схем с применением воздушных турбохолодильных машин для кондиционирования. В работах ([3,17] описаны схемы для автомобилей и других объектов. Интересным является предложение Губера [3] осуществить в воздушной турбохолодильной машине, предназначенной для кондиционирования, изотермический отвод тепла от рабочего воздуха с целью повышения экономичности цикла. Машина конструируется по одновальной схеме со встроенным электродвигателем, что обеспечивает ее высокую компактность. (Все сказанное приводит к выводу о том, что вопрос применения воздушных турбохолодильных машин в системах кондиционирования имеет актуальное значение. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11A. 12. 13. 14. 15. 16. 17. „fKaltetechnik". iBd. 11, 1959, №5. „ASHRAE Guide and Data Book". Vol. I-II, 1961, 1964. Американские патенты класса 62—402 №№ 2925723, 2928261 за 1960 г. №№ 3002362, 2940280 за 1961 г., №№ 3052106, 3030781 за 1962 г. „Advanced Cryogenic Engineering". Vol. 5, 1960. „Trans, of ASME:". Vol. 77, 1955. „SAE Journal". Vol. 54, 1946, №3. ,,SAE Journal". Vol. 66, 1958, №2. „An ASMjE Puibl". 1959, Paper №AY-41. „Refrigerating Engineering^. Vol. 57, 1949, №6. „Die Kalte". Vol. 14, 1961, №10. „SAE Journal". Vol. 55, 1949, №2. „iPrzeglad Gornicy". I960,, №5. „IRevue de l'llndustrie iMinerale", 1962, №2. jGluckauif". Beiheft, 1956, August. „Transactions of ASME". 1962, № 4. „Modern (Refrigeration". 1952, Nov., 1953, March. Английский патент класса 137©, №№ 886424 за 1962 г. В. И. ПРОХОРОВ УДК 628.88.004.14:629.113/115 Кондиционирование воздуха в автобусах и грузовых автомобилях Кондиционирование воздуха в автомобилях является в настоящее время самостоятельной областью автостроения, которая быстро развивается и совершенствуется. Наиболее широко применяется система кондиционирования воздуха с автоматической фреоновой компрессорной холодильной машиной. Холодопроизводительность. При одних и тех же параметрах наружного воздуха требуемая холодопроизводительность зависит от размеров салона автобуса или кабины грузового автомобиля, числа пассажиров, вида воздухообмена (циркуляция и рециркуляция), а также от способа распределения охлажденного воздуха и подачи его к пассажирам и водителю. 70
Наиболее экономична система охлаждения с рециркуляцией при соотношении объемов наружного и рециркуляционного воздуха 25 : 75. При таком соотношении поддерживаются нормальные комфортные условия и уменьшается требуемая холодопроизводительность установки. При общем охлаждении воздуха в салоне автобуса или в кабине грузового автомобиля холодопроизьоди- тельность установки должна быть значительно больше, чем при индивидуальном распределении охлажденного воздуха (местное охлаждение). Для осуществления индивидуального распределения охлажденный в испарителе воздух подается по воздуховодам в крыше автобуса к отдельным соплам, расположенным в потолке над каждым пассажирским местом (рис. >1). По английским нормам при индивидуальном распределении на каждого пассажира должно приходиться от 16,8 до 20,5 м3/ч охлажденного воздуха, если температура наружного воздуха 35—454], а охлажденного 24—Э4°С. Для распределения охлажденного воздуха в автобусе часто используют каналы вентиляционной системы. В пассажирском автобусе на 50 мест достаточно установить под потолком два вентилятора производительностью по 375 мъ • ч. Охлажденный воздух подается по трубопроводам вентиляционной системы к 50 индивидуальным потолочным жалюзийным насадкам, каждая из которых расположена над сиденьем. Холодопроизводительность установки " должна быть такова, чтобы температура испарителя не превышала точки росы наружного воздуха при малой скорости движения и на холостом ходу автомобиля, иначе запахи и влага не будут удаляться. Испытания кондиционера «Нормалэйр» с компрессором «Йорк—Шиплей» показали, что при температуре наружного воздуха 38—4б°С и относительной влажности 40% около 70% холодопроизводительности расходовалось на «сухое» охлаждение кондиционируемого воздуха, а остальное — на образование конденсата. При этом воздух охлаждался на 17°С. В салоне американских автобусов при кондиционировании воздуха температура понижается на 5,5°С по сравнению с наружной. Холодопроизводительность установки 7560 ккал/ч, вес не превышает 90 кг. Регулирование холодопроизводительности. Холодопроизводительность установки определяется многими факторами, главным образом холодопроизводитель- ностью компрессора, которая зависит прежде всего от числа оборотов двигателя. Привод компрессора в грузовых автомобилях и небольших автобусах осуществляется от двигателя автомобиля посредством клиноременной передачи через электромагнитную муфту. Недостатком этого привода является зависимость холодопроизводительности компрессора от режима работы двигателя. При высоких оборотах двигателя компрессор имеет значительно большую холодопроизводительность, чем требуется, и, наоборот, при малой скорости и частых остановках холодопроизводительность компрессора становится недостаточной. Поэтому возникает необходимость в применении различных устройств для ее регулирования. Датчики этих устройств реагируют на изменение давления, создаваемого масляным насосом, или на изменение отрицательного давления впускного трубопровода тягового двигателя автомобиля. (Более удобным для больших автобусов является привод компрессора от отдельного двигателя внутреннего сгорания. Типы установок кондиционирования воздуха. Фирма «Термо Кинг» (Англия) выпускает автономные установ- Рис. 1. Размещение агрегатов установки кондиционирования воздуха в городском автобусе: 1 — конденсатор; 2, 9 — электровентиляторы; 3 — клиноременная передача; 4 — компрессор; 5 — линия высокого давления; 6 — линия низкого давления; 7 — ресивер; 8 — осушители; 10 — заборник наружного воздуха; 11 — воздухоохладитель; 12 — индивидуальные сопла; 13 — воздуховоды. 71
Рис. 2. Двухагрегатная установка кондиционирования воздуха фирмы «Термо Кинг» с приводом от автономного бензинового двигателя: 1 — двигатель; 2 — компрессор; 3 — конденсатор; 4 — канал охлажденного воздуха; 5 — выпускные отверстия; 6' — вентиляторы охлажденного воздуха; 7 — испаритель. Рис. 3. Одноагрегатная установка кондиционирования воздуха фирмы «Термо Кинг» с приводом от автономного бензинового двигателя: I — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — каналы для охлажденного воздуха; 4 — испаритель; 5 — каналы для подачи воздуха в испаритель; 6 —¦ заборник наружного воздуха; 7, 10 — боковые каналы системы отопления, через которые охлажденный воздух подается в салон; 8 — каналы рециркуляционного воздуха; 9 — двигатель компрессора; II — подача охлажденного воздуха в кабину водителя. ки кондиционирования воздуха для автобусов, которые могут быть двух- и одноагрегатными (рис. 2, 3). В установку входит специальный автономный бензиновый двигатель для привода компрессора. В двухагрегатной установке один агрегат, состоящий из двигателя, компрессора, конденсатора и ресиверов, размещается под полом автобуса, а другой, в который входит воздухоохладитель с ТРВ и вентиляторами^ —в задней части кузова, под крышей. Охлажденный воздух подается по специальному каналу и через потолочные выпускные отверстия распределяется по салону. Одноагрегатная установка размещается под полом автобуса, а для распределения охлажденного воздуха используются существующие воздуховоды системы отопления. Фирмой «Термо экв'илмент» создана для автобусов автономная установка кондиционирования воздуха, в которой компрессор, вентиляторы и конденсатор смонтированы на общей раме с бензиновым двигателем, приводящим компрессор. Испаритель выполнен в виде отдельного агрегата. Мощность двигателя внутреннего сгорания для привода компрессора 24 л. с. Установка выполняется в двух модификациях: В-72 и В-ТО холодопроизводителыюстью по 15 000 ккал/ч. Первая, более компактная, размещается под полом городского автобуса |(рис. 4), вторая может быть расположена в багажном отделении междугороднего или пригородного автобуса (рис. 5). Фирма «Дженерал моторе» комплектует такими установками автобусы как старых, так и новых моделей. При использовании установки В-70 кузов автобуса изменять не требуется. Снизу установка В-Т2 защищена анодированным алюминиевым кожухом. Большинство деталей также выполнены из анодированного алюминия и из нержавеющей стали. Для подачи охлажденного воздуха используют существующие воздуховоды или встраивают новые. За рубежом широко применяется установка кондиционирования воздуха для грузового автомобиля с приводом от автономного двух- или четырехтактного двигателя. Она состоит из двух агрегатов, в один из которых входят автономный бензиновый двигатель и конденсатор, в другой — испаритель с вентиляторам.*. 72
Рис. 4. Установка кондиционирования воздуха В-72 для городского автобуса: а — общий вид агрегата; б — размещение агрегата под полом; 1 — двигатель; 2 — рама; 3 — вентиляторы; 4 — компрессор; 5 — конденсатор. Седельный тягач (рис. 6, а) оборудован двумя кабинами / и 2. Кабина 2 предназначена для отдыха водителя. Воздухоохладитель 4, состоящий из испарителя, вентилятора и ТРВ, может быть установлен в любой из кабин. Он соединен гибким шлангом 5 со вторым агрегатом установки. Кабины имеют общее окно 3, через которое циркулирует охлажденный воздух. Кожух / воздухоохладителя (рис. 6, б) имеет впускные 2 и выпускные 3 отверстия. Последние выполнены в виде регулируемых жалюзийных прорезей. Жалюзи используются для направления потока воздуха, охлажденного в испарителе 4. В нижней части кожуха установлен поддон 5 для сбора конденсата, который удаляется по дренажной трубке 6. Вентилятор 7 подает воздух в испаритель, а затем в кабину. Второй агрегат установки (рис. 6, в) состоит из компрессора /, конденсатора 2 и бензинового двигателя 3 С воздушным охлаждением, служащего для привода компрессора. Узлы агрегата смонтированы на общей раме 4, которая установлена на кронштейне 5 рамы автомобиля. Рама снабжена ползунами, а на кронштейне 5 имеются соответствующие направляющие, по которым агрегат может легко выдвигаться и устанавливаться в положение, удобное для обслуживания и текущего ремонта. Все узлы и элементы компрессор-конденсаторного агрегата, кроме конденсатора, установлены в кожухе 6, который закрывается крышкой. При движении автомобиля благодаря скоростному напору воздух проходит через конденсатор. На стоянке и при небольшой скорости воздух просасывается через конденсатор вентилятором 8. В двигатель, приводящий компрессор установки с помощью клиноременной передачи 11, топливо подается из бензобака 9 топливным насосом 10. На валу компрессора установлена электромагнитная муфта 7, которая позволяет отключать его во время запуска двигателя и регулировать температуру в кабинах/Электро- магнитная муфта управляется термостатом. При креплении двигателя к раме обеспечивается натяжение ремней привода. Питание электродвигателя и топливного насоса осуществляется от аккумуляторной батареи автомобиля/ Применение установки не требует переделки кабины и рамы автомобиля. Все наружные агрегаты, кроме конденсатора, закрытые. Конденсатор открыт, что увеличивает его теплоотдачу. Рис. 5. Установка кондиционирования воздуха В-70 для междугороднего автобуса, размещенная в багажном отделении. 73
Рис. 6. Установка кондиционирования воздуха для грузового автомобиля: а — общий вид автомобиля; б — воздухоохладитель; в — компрессор-конденсаторный агрегат, устанавливаемый на раму автомобиля. Фреоновые компрессоры, применяемые в автомобильных установках кондиционирования воздуха, совершенствуются в направлении создания более компактных конструкций и удешевления. В компрессорах большинство деталей изготовлено из алюминиевых сплавов. Исследования по изучению и созданию комфортных условий. Фирма «Дженерал моторе» (США) провела исследования по созданию комфортных условий с учетом конструктивных, эксплуатационных и физиологических факторов. При высокой влажности воздуха ухудшается испарительный эффект тела человека. Если наружный воздух имеет высокую относительную влажность (90—95%), его рекомендуется смешивать с воздухом кузова. Комфортным считается воздух с относительной влажностью 55—65% и температурой около 24°С. В кабины грузовых автомобилей охлажденный воздух рекомендуется подавать со всех сторон, чтобы обеспечить равномерное охлаждение водителя и пассажиров. Кроме того, часть охлажденного воздуха должна идти на отбор тепла от пола и двигателя. В умеренных условиях установка кондиционирования воздуха грузового автомобиля может работать без рециркуляции, а при максимальных температурах — с рециркуляцией. Лодача в кабину или салон наружного воздуха даже при рециркуляции позволяет получить в них избыточное давление, что исключает инфильтрацию и попадание пыли через зазоры и щели. При кондиционировании без подвода наружного воздуха во время движения автомобиля создается разрежение в кабине, которое приводит к увеличению инфильтрации и запыленности. 'На температуру воздуха в автомобиле влияет цвет его наружной окраски. Было установлено, что после часовой стоянки под солнцем температура воздуха в автомобиле, окрашенном белой краской, ниже температуры воздуха в автомобиле черного цвета на 8°С. При движении разность температур уменьшалась до l,il—il,6°C. Температура сидений, панелей, рулевого колеса в автомобиле белого цвета также была ниже. На комфортность влияют тип и окраска стекол, а также величина площади остекления. Легкое окрашивание стекла уменьшает его теплопередачу на 24%. Испытания показали, что комфортные условия зависят от типа изоляции, материала, цвета обивки и отделки панелей. Пол автомобиля, имеющего установку кондиционирования воздуха, должен иметь дополнительную изоляцию, что позволяет при работе установки снизить температуру воздуха в кабине на 1,5°С. Усиливать изоляцию крыши не эффективно. „SBus and Coach", 196,2, 1963. „Metropolitan Transportation", 1962, 1963. „Modern Refrigeration", 1/962. „SlAiE Journal", 1963. „Motor Body", 1962, 1963. В. А. КОРОЛЕВ
СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ УДК 518.3:621.57.041 Номограмма для определения основных параметров поршневых бескрейцкопфных компрессоров В современных холодильных машинах в основном применяются поршневые бескрейцкопфные компрессоры. iB процессе совершенствования конструкций и в результате накопления опыта эксплуатации машин постоянно уточняются рекомендации по выбору основных параметров поршневых компрессоров: числа оборотов вала, отношения хода поршня к диаметру цилиндра, средней скорости поршня и др., определяющих степень форсирования компрессора. Однако оптимальное соотношение между основными параметрами машины может быть найдено только в результате многократных пересчетов по различным исходным параметрам. Для упрощения расчетов предлагается номограмма, позволяющая определять некоторые из основных параметров одноступенчатых бескрейцкопфных компрессоров, работающих на аммиаке, фреоне-22 и фреоне-12. .Номограмма состоит из связанных между собой четырех основных и двух вспомогательных графиков. На графике I приведены число оборотов вала компрессора п, параметр удельных сил инерции Кг — Sn = 10_351'5л2 и средняя скорость поршня ст=-—- м/сек. 30 На графике 2 даны средняя скорость поршня ст, приведенное число оборотов г|?я и диаметр цилиндра D. Здесь ф = — •— отношение хода поршня к диаметру цилиндра. График 3 объединяет диаметр цилиндра D и приведенное число оборотов \|ш с часовым объемом, описанным поршнем одного цилиндра Vл м3/ч. Наконец на графике 4 приведены часовой описанный объем V\ , число цилиндров и холодопроизводи- тельность компрессора Q0, работающего на любом из трех основных холодильных агентов. Воспользовавшись вспомогательным графиком б, можно по заданному числу оборотов п и различным ! 5 значениям отношения у = ~— найти приведенное число оборотов г|ш. Вспомогательный график б позволяет определить ход поршня по диаметру цилиндра и отношению г|э. У современных многооборотных бескрейцкопфных компрессоров параметр /G=354-45. Меньшие его значения характерны для старых тихоходных компрессоров, а большие свидетельствуют о дальнейшем форсировании динамических качеств машин [1]. Анализ данных по основным параметрам компрессоров отечественного производства и ряда известных зарубежных фирм, таких как «Термомеханика» (Италия), «Керриер» (США), ЧКД — Хоцень (Чехословакия), «Стерн» и «Холл» (Англия) и других, показывает, что отношение -— у современных холодильных компрессоров находится в пределах 0,55-н0,9. Номограмма построена для значений — от 0,5 до 0,9; большие значения характерны для малооборотных длинноходовых машин, а при меньших увеличиваются поршневые усилия и утяжеляются детали механизма движения [2]. Диапазон изменения числа оборотов в номограмме принят от 500 до 3000 в минуту, а средней скорости поршня — от 3,5 до 5,5 м/сек. При этом учтены предельные значения этих параметров у выполненных современных отечественных и зарубежных бескрейцкопфных компрессоров и возможность их дальнейшего форсирования. Холодопроизводительность компрессоров, работающих на аммиаке и фреоне-2'2, оценивается при стандартных сравнительных условиях, а компрессоров, работающих на фреоне-12, — при плюсовых сравнительных температурах (условия кондиционирования воздуха). Принятые при построении графиков коэффициенты подачи соответствуют усредненным значениям, полученным при испытаниях лучших образцов отечественных компрессоров (см. таблицу). Холодильный агент Аммиак Фреон-22 .Фреон-12 Степень сжатия 4,93 4,00 2,33 Коэффи- 1 циент подачи J 0,73 0,775 0,79 Если действительный коэффициент подачи отличается от принятого в расчете, то при определении холодо- производительности по графику следует ввести соответствующую поправку. В номограмме число цилиндров принято равным от 1 до 16. Большинство отечественных заводов и зарубежных фирм, таких так «Сабро» (Дания), «(Керриер» (США), «Майекава» (Япония) и других, выпускает V-, 75
гшэс/ф % 8 § § s^ «§ ^ р^ - ,s ^ ^ .аП ZZ ^Hoadtii iff" \Jr1- %У > 7 ЦОПМПу / / <^у У У ЪУ у и х* •^ у ^ А. н л / / / / / <1 А / Й / / / ) 1 // // ^ 1_ / / / / /у ¦t— / / 1 1 / / / J f / i/ i / / / / А fc* ,м/с *l" '^ 76
W- и VV-образные компрессоры с числом цилиндров от 4 до 16. Перед определением основных параметров компрессора обычно задаются величиной холодопроизводитель- ности, соответствующей заранее установленному ряду производительности машин данного типа. Затем при любом из приведенных на номограмме чисел цилиндров определяют необходимый для получения данной холодопроизводительности часовой описанный объем одного цилиндра, а затем его диаметр при выбранном значении приведенного числа оборотов. Далее, по выбранному значению приведенного числа оборотов и полученному диаметру цилиндра находят соответствующее значение средней скорости поршня, по которой по графику устанавливают число оборотов, приняв предварительно на основании анализа сходных типов существующих компрессоров параметр удельных сил инерции Ki. Зная число оборотов и приведенное число оборотов, по вспомогательному графику 5 определяют отношения -ф и, наконец, по графику 6 — ход поршня при данном отношении ф и диаметре цилиндра. Задача может быть решена без особого труда и в обратном порядке. Задавшись числом оборотов и некоторыми другими параметрами компрессора, можно определить его холодопроизводительность. 'В качестве примера на номограмме стрелками обозначены расчеты основных параметров компрессоров по ГОСТу 6492—61: аммиачного восьмицилиндрового АУУ90 и четырехцилиндрового компрессора ФУ-175, работающего на фреоне-12. Технические характеристики компрессоров АУУ90 ФУ-1?5 Холодопроизводительность при указанных выше условиях Q0, ккал/ч 90000 400000 Диаметр цилиндра Д мм 80 190 Ход поршня S, мм 70 130 Число оборотов п в минуту . . . 1440 960 Средняя скорость поршня ст, м/сек 3,36 4,16 Отношение хода поршня к диаметру цилиндра ф 0,875 0,685 Параметр удельных сил инерции Kt 38,4 43,2 Приведенное число оборотов <\>п . 1260 657 Номограмма позволяет упростить и ускорить предварительные расчеты, проанализировать основную направленность изменения параметров компрессоров при выборе различных моделей. ЛИТЕРАТУРА 1. Б. С. В ей н б ер г. Поршневые компрессоры холодильных машин. Госторгиздат, 1960. 2. Л. М. Розенфельд, А. Г. Ткачев, Е. С. Г у- р е в и ч. Примеры и расчеты холодильных машин и аппаратов. Госторгиздат, 1960. Е. В. ЯКОБСОН — московский завод «Компрессор» УДК 621.564:536 Диаграмма i, Igp азеотропной смеси фреона 22 и фреона-115 Диаграмма составлена на основе термодинамических свойств азеотропной смеси фреона-22 и фреона-115 («Холодильная техника» № 5 и № 6 за 1964 г.). В дальнейшем были уточнены значения удельного объема кипящей жидкости, для чего использована зависимость W = idem, действительная для термодинамически подобных веществ. 1 При этом: i =— \ То — удельный вес жидкости, переохлажденной до 0°К; Т9 —нормальная температура кипения в °К. » Определение "(о возможно, если известно одно значение у > которое при низких давлениях с хорошей степенью точности может быть рассчитано по аддитивности весовых долей компонентов. При использовании средних значений idem для ряда фреонов было найдено для азеотропной смеси 7j = 2,1023. Полученные таким образом данные по удельным объемам кипящей жидкости даны в таблице. и °с —80 —60 —40 —20 v'f л/кг 0,624 0,649 0,678 0,709 1 и °с + 0 +20 +40 +50 v\ л\кг 0,746 i 0,794 0,861 1 0,899
ста #7 ДО /Z7Z? ///7 tf/7 изменение шкалы 126 128 130 132 Ш 136 138 Ш М М Ш6 M 150 152 15k 156 158 160 Знтальпия I to япучм^исгледоВательский институт хол.одйлшй протайтен ноет и, Москва, ТЗВЬг. X Доктор техн. наук проф. И. С. БАДЫЛЬКЕС \