/
Текст
Типовые проекты распределительных холодильников
Инж. П. МАКСИМОВ—Гипрохолод
Гипрохолод в 1956—1957 гг. разработал 10
типовых проектов одноэтажных и
многоэтажных распределительных холодильников
емкостью от 150 до 15300 т.
В основу технологических планировок
положены наиболее целесообразные решения,
апробированные за последнее время при
строительстве и эксплуатации холодильников.
Особое внимание обращалось на правильную
организацию операций по приему, обработке
продуктов холодом, хранению и выдаче грузов.
Проекты разрабатывались с унификацией
планировочных и конструктивных решений
зданий и основных технологических узлов:
холодного склада, машинных отделений с
трансформаторными подстанциями,
производственно-вспомогательных и служебных
помещений, строительных конструкций, высоты
этажей, оборудования камер и систем
охлаждения.
Одноэтажные холодильники
Гипрохолод разработал 6 типовых проектов
одноэтажных холодильников емкостью от 150
до 5000 т\
Холодильники емкостью 3200 и 5000 т
разработаны по единой конструктивной и
планировочной схеме и отличаются между собой
только длиной здания.
Планировочное решение холодильника
показано на рис. 1.
В соответствии с технологическим
назначением камер площадь холодного склада
разделена поперечными коридорами на три части.
Коридоры связывают железнодорожную и
автомобильную закрытые платформы шириной
6 м каждая.
На автомобильной платформе установлены
подъемно-поворотные двери, а на
железнодорожной — подъемные двери. Благодаря этому
обеспечиваются санитарные условия при
приеме и выдаче продуктов.
Машинное отделение и все
подсобно-вспомогательные и служебные помещения
сосредоточены в отапливаемой пристройке,
примыкающей к торцовой стороне здания. При
холодильнике предусмотрены цехи фасовки мяса
Ч Плакировочные и конструктивные решения четырех
типов холодильников емкостью от 150 до 1000 т были
освещены в журнале ^«Холодильная техника» № 4 за
1956 г., поэтому в данной статье они не приводятся,
и масла, выпускающие эти продукты в
мелкой расфасовке. Охлаждаемые помещения
указанных цехов расположены в холодном
контуре, а теплые — в отапливаемой части
здания.
Ц 120.80(96.80) Н
Рис. 1. План одноэтажного распределительного
холодильника емкостью 5000 т (в скобках приведена длина
холодильника емкостью 3200 г):
I — железнодорожная платформа, 2 — служебные
помещения, 3 — трансформаторная подстанция, 4 —
машинное отделение, 5 — вспомогательно-бытовые помещения
цеха фасовки мяса, 6 — помещения цеха фасовки масла,
7 и 8 — производственно-вспомогательные помещения
цеха фасовки мяса, 9 —камера хранения охлажденного
мяса, 10 — камера хранения высокожирных продуктов,
II —накопительная камера. 12 — морозильные камеры,
13 — разгрузочная камера, 14 — камеры хранения
мороженых грузов, 15 — камеры хранения охлажденных
грузов, 16 — камеры с универсальным температурным
режимом, 17 — камеры вспомогательного назначения, 18 —
автомобильная платформа.
Камеры с подвесными путями, морозилки
туннельного типа, охлаждаемые помещения
цехов фасовки размещены в пониженной части
здания, высота которой у наружной стены до
балки 3 м. Камеры хранения мороженых и
охлажденных грузов располагаются в остальных
двух частях здания высотой 5 м. Такое
увеличение полезной высоты этажа экономически
целесообразно, так как за счет увеличения
высоты штабелей груза можно значительно
уменьшить площадь холодильника и, следовательно,
сократить капитальные и эксплуатационные
затраты.
С целью предохранения тары и груза от
деформации при укладке в высокие штабеля в
нижних рядах предусмотрены поддоны со
съемными разгрузочными стойками. Для укладки в
штабеля мороженого мяса в четвертинах и
полутушах применяют каркас из труб.
Техническая характеристика холодильников
приведена ниже.
№ 4
Типовые проекты распределительных холодильников
23
Емкость холодильника, т 3200 5000
в том числе:
камер для хранения мороженых грузов при
-18° 1600 2415
универсальных камер при 0 — — 18о 800 805
камер для хранения охлажденных грузов при
3~-Зо 800 1780
Производительность туннельных морозилок при
—30°, т/сутки 25 50
в том числе:
скороморозильного аппарата 5 5
Производительность, т/смену
цеха фасовки мяса 2 4
цеха фасовки масла 2 2
Строительный объем здания, м3 ....... 33491 41768
в том числе холодного контура 26453 34730
Строительная конструкция одноэтажного
холодильника предусматривает применение
сборных железобетонных элементов
заводского изготовления, утвержденных Госстроем
СССР для зданий промышленного
назначения.
Здание запроектировано с двумя сетками
колонн: в пониженной части 6X6 м в связи
с дополнительными нагрузками от подвесных
путей и в высокой—6X12 м для основных
камер хранения.
Покрытие холодильника выполнено из
крупнопанельных железобетонных плит,
укладываемых на сборные железобетонные балки
таврового сечения. Покрытие отапливаемой
части здания и платформ состоит из армопе-
нобетонных плит, вследствие чего не
требуется дополнительной термоизоляции.
Железобетонные сборные колонны
установлены в сборные железобетонные фундаменты
стаканного типа. Стены холодного склада
смонтированы из железобетонных крупных
панелей с наружным слоем, офактуренньш
бетоном из белого цемента, и изолированы
минеральной пробкой. Стены отапливаемых
помещений выполнены из кирпича. Кровля
холодного склада изолирована минеральной
пробкой и защищена четырехслойным
гидроизоляционным ковром из рулонных
материалов. УКЛОН КРОВЛИ 1/l2.
Под холодильником в зонах низкой
температуры предусмотрен обогреваемый теплым
воздухом шанцевый пол, предохраняющий
грунт от промерзания и вспучивания.
Многоэтажные холодильники
Проекты типовых многоэтажных
холодильников разработаны в двух принципиально
различных решениях — с внутренним или
внешним расположением лифтов и лестниц.
Внешнее размещение лифтов
предопределяет трехкамерное решение этажей,
внутреннее — позволяет увеличить число камер на
каждом этаже. Внешнее расположение лифтов
предусмотрено в проектах холодильников
емкостью 3350, 5800, 8000 г (рис. 2);
внутреннее — принято в проекте холодильника
емкостью 15300 т (рис. 3).
Внешнее расположение лифтов на
холодильниках емкостью свыше 8000 г нецелесообразно
ввиду возрастания площади камер, увеличения
числа лифтов и уменьшения коэффициентов их
использования.
верхний этаж
1-й этаж
19
/4
*зт
V 5
г—•—
-FT
Т
'3 4
ш
\6
ш
12
^Ж
жг
>7<
• 10\
\9\ э г
13
т
Ю
17
¦ 8U.00
Рис. 2- Планы первого и верхнего этажей
распределительного многоэтажного
холодильника емкостью -8000 т:
1 — железнодорожный дебаркадер, 2 —
вспомогательные помещения холодильника, 3 —
камеры хранения охлажденного мяса, 4 —
накопительная камера, 5 — морозильные
камеры, 6 — камеры вспомогательного
назначения, 7 — камера хранения или домора-
живания высокожирных продуктов, 8 — цех
фасовки, мяса, 9— цех фасовки масла, 10 —
производственно-вспомогательные
помещения цехов, 11 —экспедиция, 12 — коридор,
13 — автомобильная платфоома, 14 —
камера хранения соленых рыботоваров, 15 —
трансформаторная подстанция, 16 —
машинное отделение, 17 —
вспомогательно-бытовые помещения цеха фасовки мяса, 18 —
камеры хранения продуктов.
За исключением холодильника емкостью
3350 т, решенного в трех этажах, остальные}
24
Типовые проекты распределительных холодильников
№ 4
Верхний этаж
18
*##
• 4 • • Я|
18
• ••••ii
>!***, t*j
tf
• • «j
и- 69М0 -1
1- й этаж
Г7\
! зат нв§
16
10
т ШТ
J
7Г
— 85. SO
12
13
Рис. 3. Планы первого и верхнего этажей
распределительного многоэтажного
холодильника емкостью 15300 г:
1 — железнодорожный дебаркадер, 2 —
накопительная камера, 3 — камеры
вспомогательного назначения, 4 — морозилки, 5 —
разгрузочная камера, б — камера хранения
или домораживания высокожирных
продуктов, 7 — камера хранения охлажденного
мяса, 8 — экспедиция, 9 — цех фасовки мяса,
10 — производственно-вспомогательные
помещения цеха фасовки мяса, 11 —
производственно-вспомогательные
помещения цеха фасовки масла, 12 — цех
фасовки масла, 13 — бытовые помещения, 14—
машинное отделение, .15 —
трансформаторная подстанция, 16 — автомобильная
платформа, 17 — соединительная платформа,
18 — камеры хранения продуктов.
холодильники имеют пять наземных
этажей и подвал. Высота этажа по отметкам
междуэтажных перекрытий 4,2 м.
Распределение этажей по температурным режимам на
всех холодильниках одинаково (рис. 4).
В многоэтажных холодильниках,также как
и в одноэтажных, к торцовой стороне
примыкает производственно-вспомогательное здание,
в котором сосредоточены все отапливаемые
помещения: подсобно-вспомогательные,
бытовые, служебные и машинное отделение,
На первом этаже производят прием,
сортировку и выдачу грузов, а также их
термическую обработку.
Охлажденное мясо замораживают в
низкотемпературных туннельных морозилках
системы ВНИХИ при температуре воздуха — 30° и
скорости) 3—4 м/сек.
Перед морозилками размещены
накопительные камеры, непосредственно сообщающиеся
с железнодорожной платформой, а за ними —
разгрузочные камеры для быстрого
освобождения морозилок от замороженного мяса и
снятия его с подвесных путей на тележки,
которые направляются в камеры хранения.
Автомобильная и железнодорожная
платформы расположены вдоль здания и
соединены между собой дополнительной платформой,
предназначенной для перевозки грузов и
транспортных средств помимо холодного
склада.
Подвальный этаж отведен под камеры
хранения с нулевыми температурами и
одновременно является шлюзом, предохраняющим
грунт от промораживания.
Рис. 4. Поперечный разрез многоэтажного
холодильника.
Второй, третий и четвертый этажи
предназначены для хранения мороженых грузов при
— 18°, пятый этаж — для хранения
охлажденных грузов при +3-Г- —3°. В этих камерах
дополнительно установлены потолочные и
пристенные батареи, что позволяет хранить мороженые
грузы зимой при —18°, а летом при —10°,
— 12°, благодаря чему повышается
использование емкости холодильника в межсезонное время
года.
Планировка подвала и четырех верхних
этажей идентична.
Техническая характеристика типовых
проектов приведена ниже;
№ 4
Типовые проекты распределительных холодильников
25
Емкость холодильника, тп . . ,
в том числе:
камер для хранения мороже
ных грузов при —18°, . . .
универсальных камер при 0°
-10,-18°
камер для хранения охлаж
денных грузов при 0° . . .
включая склад соленых рыбо
товаров, при 0°
Производительность, т/сутки:
морозилок при — 30°. . . .
в том числе:
скороморозильного аппарата
камеры доморозки
Производительность, т\смену.
цеха фасовки мяса
цеха фасовки масла ....
Строительный объем здания,.и3
в том числе холодного кон
тура
3350
5800
8000
15300
1000
900
1450
365
25
5
2
2
40882
25007
3310
940
1550
340
35
5
25
4
2
53909
36739
4550
1380
2070
400
53
8
55
4
4
68498
50029
9265
2840
3195
-
75
25
6
4
105504
90287
Здание холодильников выполнено с
унифицированной сеткой колонн 6X6 м в сборных
железобетонных конструкциях. Несущая
железобетонная безбалочная этажерка здания
собрана из железобетонных элементов,
рассчитанных под полезную нагрузку 2000 кг/м2.
В проекте предусмотрен вариант несущей
этажерки из монолитного железобетона.
Наружные стены холодного склада собраны
из готовых железобетонных офактуренных
панелей размером 4200X2000 мм,
изолированных минеральной пробкой толщиной 200 и
300 мм. Панель при изготовлении изолируют
в горизонтальном положении для обеспечения
надежного приклеивания рулонного пароизо-
лятор* и плотной пригонки укладываемых в
панель плит изоляции. С внешней стороны
изоляция защищается асбоцементными
листами или оштукатуривается по металлической
сетке.
Все междуэтажные перекрытия и кровля
также изолированы минеральной пробкой,
Кровля холодильников плоская, с уклоном
Vi2, покрыта многослойным
гидроизоляционным ковром из рулонных материалов,
защищенных сверху от механических повреждений
и влияния солнечной радиации
асбоцементными плитами. Внутренние перегородки
сборные, выполнены из офактуренного пенобетона
или железобетонных панелей, изолированных
минеральной пробкой.
Оборудование холодильников
В одноэтажных и многоэтажных
холодильниках аммиачная установка рассчитана на
три температуры кипения аммиака (—12,
—26, или —28, и—40°) и комплектуется
машинами и аппаратами заводского серийного
изготовления.
Приборы охлаждения камер выполнены из
бесшовных стальных труб со спиральновитыми
ребрами. Батареи камер состоят из труб
диаметром 57X3 мм, с шагом ребер 35 мм.
Воздухоохладители выполнены из труб диаметром
38X3 мм, с шагом ребер в первой секции
30 мм и в последующих — 20 мм.
В коридорах и вестибюлях холодильников
предусмотрены воздушные осушительные
агрегаты, состоящие из ребристой батареи и
небольшого центробежного вентилятора.
Туннельные низкотемпературные морозилки
системы ВНИХИ оборудованы вертикальными
сребренными батареями специальной
конструкции, образующими в пролете шириной
6000 мм четыре коридора шириной по 1000 мм.
Над морозилкой в указанном пролете
размещены 4 осевых вентилятора, обеспечивающих
в туннеле
3—4 м/сек.
В данной
сокращается
уменьшается
скорость движения воздуха
морозилке цикл замораживания
до 16 час, в связи с чем вдвое
площадь морозилки и на 35%
снижается расход металла на 1 т ее
производительности.
На холодильниках емкостью 5800, 8000 и
15300 т применена усовершенствованная
аммиачная схема с принудительной
циркуляцией и нижней подачей аммиака в батареи.'
В многоэтажном (емкостью 3350 г) ив
одноэтажных холодильниках принята
циркуляционная аммиачная схема с верхней
подачей жидкого аммиака.
Из циркуляционного ресивера жидкий
аммиак подается насосом в линию питания и
направляется к приборам охлаждения
холодильных камер. Снабжение аммиаком
осуществляется через специальные распределительные
коллекторы переливного типа, которые
устанавливаются выше батарей. Поступающий в
коллектор аммиак через треугольные вырезы в
штуцерах равномерно распределяется по
верхним трубам батарей. Пары и неиспарившаяся
жидкость выходят снизу батареи и поступают
в отделитель жидкости циркуляционного
ресивера, откуда пары отсасываются компрессором,
а жидкость сливается в ресивер.
Верхняя подача аммиака в батареи
позволяет уменьшить количество аммиака (батареи
заполняются не более чем на 25%), исключить
влияние гидростатического столба жидкости
на температуру кипения, смывать масло с
теплообменной поверхности батарей,
сократить количество магистралей и запорных
вентилей,
26
Типовые проекты распределительных холодильников
№ 4
В аммиачных схемах предусмотрено
автоматическое поддержание температуры в
камерах при помощи соленоидных вентилей,
установленных на линии питания, с управлением
их работы посредством термореле ДТК-5 и
ТДДА при дифференциале температуры +0,5°.
Контроль температур в камерах и основных
параметров холодильной установки
осуществляется дйстанционно-телетермаметрической
станцией, оборудованной логометрами и
электронными мостами.
Для приема, перемещения и выдачи грузов
применяют аккумуляторные автопогрузчики
с вилочным захватом в сочетании с
инвентарными поддонами.
Для выполнения небольших грузовых
операций используют тележки, роликовые дорожки
и другие транспортные приспособления.
Комплексная механизация грузовых операций
наиболее широко применяется в одноэтажных
холодильниках, что позволяет на 20—25%
уменьшить затраты труда. Охлажденное мясо
транспортируется в камеры замораживания
или хранения по однорельсовым подвесным
путям. Подъем мяса на подвесные пути
осуществляется при помощи цепного наклонного
элеватора. Металлический каркас подвесных
путей крепится к перекрытию и состоит из
стандартных блоков и узлов.
Разработанные типовые проекты позволяют
своевременно обеспечить технической
документацией строительство холодильников.
TYPICAL DESIGNS OF REFRIGERATED DISTRIBUTING STORES
P. MAKSIMOV, Eng,
Summary
Giprokholod has developed 10 typical designs of one and multistory refrigerated
distributing stores of 150 to 15300 t. capacity. The most expedient general lay out of
the stores has been chosen on the basis of 'modern experience in construction and
operation. Special attention has been paid to the rational organization of the
handling of incoming and outgoing goods and to refrigeration and storage. In the designs
use has been made of standardized structural elements, and typified plans and
production plants.
A description has been given of the refrigerated warehouses: single story, of 3200 and
5000 t. capacity built with the use of prefabricated structural elements; multistory struc
tures of 3350, 5800 and 8000 t. with the elevators located on the outside and with three
storage rooms on each of the upper stories, and multistory buildings of 15.300 t. In the
multistory warehouses the first floor is designed for the reception, sorting and
discharge of goods, as well as for their refrigeration. Cooled meat is frozen
in low temperature tunnel freezers of the VNIKHI system with an air temperature of
—30° and an air velocity of 3—4 m/sec. In front of the freezers are located
accumulation rooms directly connected with the railway platform and behind them unloading
rooms for the quick discharge of the frozen meat from the freezers and its removal
from the overhead rails to cars transporting it to the storage rooms.
Холодильный цикл с применением струйных приборов
в качестве бустер-компрессоров
Доктор техн. наук, проф. И. БАДЫЛЬКЕС, канд. техн. наук Р. ДАНИЛОВ—Всесоюзный
научно-исследовательский институт холодильной промышленности
При проектировании распределительных
холодильников значительная емкость отводится
для мороженых продуктов. Для лучшего
сохранения их качества во всем грузовом объеме
холодильных камер необходимо поддерживать
низкую стабильную равномерную
температуру при умеренном температурном перепаде
между охлаждающими батареями и воздухом
в условиях его естественной циркуляции.
Реализация этих требований возможна при
условии комплексной автоматизации
регулирования режима холодильных камер и работы
холодильных машин. Связующим мостом
являются новые усовершенствованные схемы
непосредственного охлаждения, особенно при
использовании получивших широкое распространение
малоинерционных батарей с самоциркуляцией
аммиака [1, 2, 3].
Во многих климатических районах при
необходимости поддерживать температуру
воздуха в холодильных камерах не ниже —18°
аммиачные схемы непосредственного
охлаждения вполне обеспечивают применение
компрессоров одноступенчатого сжатия |_4]. Они
также воспринимают тепловую нагрузку
морозилок и цехов мороженого при помощи
бустер-компрессоров. Для взаимозаменяемости
машин в качестве бустер-компрессоров
целесообразно использовать нормальные
компрессоры, рассчитанные для работы при давлении
конденсации.
При этом число одновременно работающих
одноступенчатых компрессоров определяется
их давлением всасывания в зависимости от
общего теплового баланса. В условиях
поддержания требуемого постоянного давления
всасывания возможна автоматизация их
работы способом пусков и остановок в сочетании с
многоскоростными электродвигателям л [4].
По сравнению с двухступенчатыми
компрессорами, раздельно обслуживающими
потребителей холода, новая совмещенная система
обеспечивает естественный резерв,
маневренную гибкость эксплуатации машин наряду с
упрощением обслуживания и снижением
капитальных затрат [5].
Указанные преимущества имеют большое
значение, поскольку работа
распределительных холодильников характеризуется резкими
колебаниями и эпизодическим характером
тепловых нагрузок холодильных камер,
морозилок, цехов мороженого и других объектов.
Так, морозилки работают с полной нагрузкой
лишь в течение двух осенних месяцев,
фризеры и закалочные камеры для мороженого —
летом. Поэтому при установке холодильных
машин большой производительности лишние
затраты электроэнергии в межсезонный период
являются неизбежными.
Согласно инструкции по проектированию
холодильных установок [6] для расчета камер
мороженых грузов исходят из двух видов
теплопритоков. К первому относится тепло-
приток через ограждающие конструкции, от
открывания дверей, пребывания людей и
освещения. Второй вид теплопритока временный и
зависит от термической обработки продуктов,
поступающих при несколько более высокой
температуре по сравнению с воздухом
холодильных камер. По данным калорических
расчетов распределительных холодильников, во
втором случае теплоприток составляет около
40%> от суммарной нагрузки охлаждающих
батарей.
Таким образом, при отсутствии
эпизодического теплопритока температурный перепад
между воздухом и батареями, принимаемый
равным 10° [6], снижается до со 7° (с учетом
уменьшения коэффициента теплопередачи
вследствие более низкой величины
температурного напора).
В табл. 1 приведены температуры воздуха и
аммиака в батареях холодильных камер в
соответствии с рекомендуемым в настоящее
время дифференцированным режимом,
зависящим от длительности хранения и рода
продукта [7].
Таблица 1
Температура
воздуха,СС
— 15
-18
— 23
Температура кипения,
аммиака в батареях, СС
основная
— 22
— 25
— 30
эпизодическая
— 25
— 28
— 33
Перепад
температур в струйном
приборе, °С
(соответственно
давлениям)
3
5—8
Указанные камеры должны быть
универсальными. Это позволяет хранить в них
различные мороженые продукты при переменных
28
Холодильный цикл с применением струйных приборов
№ 4
тепловых нагрузках и требуемых
температурах воздуха. Поэтому в многотемпературных
схемах необходимо предусматривать бустер-
компрессоры, работающие при наиболее
низкой температуре кипения (—33°). Для
поддержания умеренного перепада температур
между воздухом и аммиаком на всасывающей
линии батарей холодильных камер следует
устанавливать регуляторы постоянного
давления.
Возможно также применение аммиачной
схемы с подключением индивидуальных
бустер-компрессоров, размещенных
непосредственно у потребителей холода.
Как видно из табл. 1, при давлении пара,
всасываемого одноступенчатыми
компрессорами, 1,55 ата (—25°) бустеры работают только
при эпизодическом поступлении продуктов,
основная масса которых хранится при
температуре /воздуха — 18°. Исключением являются
камеры с температурой —23°; их емкость
незначительна в общем балансе емкости»
холодильника.
Однако при таком решении вопроса
каждый бустер-компрессор должен обеспечить
работу камеры при полной тепловой нагрузке.
При этом значительно увеличивается
стоимость оборудования и усложняется его
эксплуатация.
При выборе оборудования для снятия
пиковых нагрузок решающее значение
приобретают не энергетические показатели, а снижение
капитальных затрат и упрощение
обслуживания.
В свете указанного заслуживает внимания
трансформация низкотемпературного тепла
при помощи безмашинных
бустер-компрессоров, в качестве которых могут служить
пароструйные приборы [8].
Известно, что струйные приборы
долговечны, не занимают дополнительной площади,
просты по устройству, надежны в
эксплуатации, стоимость их мала. Полная
герметичность конструкции позволяет поддерживать
в них глубокий вакуум.
Согласно принципиальной схеме (рис. 1),
отработавший пар из испарительной системы
под давлением рн предварительно
направляется в струйный прибор, в котором в
результате отбора перед конденсатором части
рабочего пара высокого давления рк повышается
давление всасывания перед компрессором на
величину (рс — рн), поичем рс— давление,
создаваемое при выходе из диффузора. При
установке струйных приборов давление кипения рн
понижается до уровня, необходимого для
каждого из потребителей холода.
Специфика условий работы струйных
приборов в качестве холодильных
бустер-компрессоров создает предпосылки для получения
позитивного энергобаланса.
Этому способствуют работа машин при
более высоких температурах кипения и
эксплуатация струйных приборов с малым
отношением давлений —. Применение таких мало-
Рп
напорных приборов обусловлено
температурными параметрами, диктуемыми холодильной
технологией, а также работой
одноступенчатых компрессоров при низком давлении
всасывания, соответствующем в большинстве
случаев допустимой температуре перегрева паров на
нагнетательной стороне. В связи с малым от-
ношением давлении — значительно
уменьши
шается удельный расход «паразитного» пара—
m (см. рис. 1). Кроме того, ввиду большого
отношения ~ можно в современных многообо-
Рс
ротных компрессорах сократить относительную
величину мертвого объема, что несколько
улучшает их энергетические и в особенности
объемные показатели [9].
Рк(ит+п)кг
[ h
_?
1 1
т кг
i А,
Т
Рс
]
*
J
С*
к1
^LS-J L_^ h
1кг
Рис. 1. Цикл с применением струйного прибора.
Ниже приводятся формулы для
сравнительной оценки степени эффективности цикла.
Часовой объем паров, всасываемых
компрессорами в условиях работы со струйными
приборами при холодопрО'Изводительности
Qo ккал/час,
У,«^A-ц) + ,1
Q0vc{\A-m+ri)
Чо\
QoVc
Яо^с
ЯоК
1 -f A (т + Я)
A)
№ 4
Холодильный цикл с применением струйных приборов
29
где: .vc — удельный объем пара при давлении
всасывания рп
\ — коэффициент подачи, соответствую-
Рк
щии отношению —,
Р с
q0 — холодопроизводительность 1 кг при
давлении рн,
m и п — см. рис. 1,
[а — доля расхода холода, отнесенная к
совместной работе одноступенчатых
компрессоров со струйными
приборами.
В случае установки в машинном отделении
холодильника механических
бустер-компрессоров общий часовой объем составит
ЯоК
vM =
ЯоК
B)
где: vH
К
соответствует давлению рн\
г
- соответствует отношению
Рн
v — коэффициент, учитывающий
увеличение объема в результате
вспрыскивания жидкости с целью
охлаждения перегретых паров аммиака,
всасываемых компрессорами 2-й
ступени (для струйных приборов он
равен 1).
Из формул A) и B) при равных Q0
у У_с_ __ \ 4-рШ + п)
Ум !!«*?-fv(l-f-/i)
C)
Для упрощения оборудования
целесообразно обойтись без промежуточных сосудов;
тогда при я = 0
' - 1 + !'-. (За)
Из выражения (За) видно, что уменьшение
часового объема Vc обусловлено низкими
m и |х, а также высокими Хс.
Как показали экспериментальные
исследования ВНИХИ [9], в многооборотных
компрессорах удельная величина
дроссельных потерь в пластинчатых клапанах
существенно снижается с увеличением отношения
-р: при его значении около 8 отношение ивбы-
Рс
точной площади депрессии всасывающих и;
нагнетательных клапанов (при скорости
пара со 40 м/сек) ко всей площади индикаторной
диаграммы составляет лишь 2э/о. Таким
образом, возможно повышение скорости в клапанах
и, следовательно, заметное сокращение
относительной величины мертвого объема.
По данным другой экспериментальной
работы ВНИХИ [10], у вертикальных и У-образных
многооборотных компрессоров холодопроизво-
дительностью 15 тыс, станд. ккал/час и выше
со сходными характеристиками (^j = 1,
скорость поршня до 4 ж/се/с, охлаждение
цилиндров водяное) величина мертвого объема
является главным фактором, определяющим при
заданных параметрах — механизм изменения
Рс
коэффициента подачи X . На основании этой
работы можно прийти к выводу, что
отношение коэффициентов подачи X при мертвом
объеме оо 2.5%; и Х^ при мертвом объеме 5,35''э/о
составит
А,
^ 0,9 + 0,05
Р\
D)
Следовательно, в одноступенчатых
компрессорах при -^— ~ — ^ 8 влияние мертвого
Р2 Рс
объема велико.
В интересующем нас относительно
небольшом интервале давлений всасывания можно
при заданном рк принять, что удельная
эффективная холодопроизводительность (ккал/квт-ч).
Ке = a -f btf
E)
где t — температура, соответствующая
давлению всасывания на кривой
насыщения.
На основании работ ВНИХИ [11], в
интервале температур —15-1—32° для У-образных
одноступенчатых машин с мертвым объемом
5>31Э/о нами найдены следующие значения
постоянных а и Ь:
11,9
9,0
4175
5040
80,7
[3,0
Воспользовавшись экспериментальными
данными ЦКБ ХМ и Московского завода
«Компрессор», полученными при испытании
многооборотного У-образного
двухступенчатого компрессора ДАУ-80 (отношение часовых
объемов 1:3), мы нашли, что для рк =11,9 ата
в интервале температур —25° -= 40°, а = 4040
и 6 = 63,63.
При применении поршневых
бустер-компрессоров, вследствие более низкого
промежуточного давления и отсутствия
промежуточного сосуда, в среднем а = 3750, fr = 58,75.
30 Холодильный цикл с Применением струйных приборов № 4
При давлении конденсации рк=9 ата
указанные значения увеличиваются примерно на
15—20%.
Удельная эффективная холодопроизводи-
тельность для цикла с одноступенчатым
компрессором и струйным прибором
*с = A-!»)*,+Ц
Ке
l + m
--КА 1
= D175 +80,7*,) X
XI-
1 + -
F)
Здесь температура tc соответствует давлению
рс на кривой насыщения.
Для цикла с поршневым
бустер-компрессором:
/Сл = 3750 + 58,75^, G)
причем tH соответствует давлению рн.
Следовательно, при рк= 11,9 ата и равных
значениях tH (применительно к камерам
хранения)
? Кс= 4175 4-80,7^
е~ Км~~" 3750 + 58,7%
(8)
цию. Часовые количества паров аммиака Gw,
отсасываемых из испарителя, и Gc ,
нагнетаемых струйным прибором во всасывающую
сторону компрессора, определялись расходо-
мерными соплами с дифференциальными
манометрами, заполненными маслом.
Установка работала безотказно при
различных переменных режимах.
Опытный пароструйный прибор показан на
рис. 2. Диффузор и камера смешения выпол-
Таким образом, для сопоставления
объемных и энергетических показателей циклов
необходимо иметь значения коэффициента
1
инжекции # = —•
Для его определения во ВНИХИ Р.
Даниловым была проведена экспериментальная работа.
Перед конденсатором служебной
холодильной установки (~40 тыс. норм, ккал/час) часть
паро>в аммиака ответвлялась к соплу
пароструйного прибора, отсасывавшего пары из
испарителя и поджимавшего их до давления
Из конденсатора жидкий аммиак, пройдя
через регулирующий вентиль, направлялся в
испаритель при давлении ря. Таким образом,
осуществлялся цикл двухступенчатого сжатия
(в 1-й ступени струйный прибор, во 2-й —
поршневой компрессор). Промежуточный
сосуд не устанавливали (п = 0).
Отходящий из испарителя холодный рассол
подогревался в теплообменнике за счет
охлаждения воды, поступавшей из
конденсатора. Для создания стационарного режима
предусматривался сброс части воды в канализа-
Рис. 2. Опытный пароструйный прибор:
1 — сопло, 2 — приемная камера, 3 -— камера смешения,
4 — диффузор.
нены в одной отливке. Применение сальника
связано с необходимостью передвижения
сопла (при его установке) вдоль оси струйного
прибора. Приемная камера соединена с
диффузором фланцами. Это позволило испытать
два сопла с диаметрами в критическом сечении»
1,8 и 2,2 мм. Вес струйного прибора (с
диффузором) около 17,5 кг.
На рис. 3 дан общий вид струйного прибора,
вмонтированного во всасывающий
трубопровод перед компрессором.
Коэффициент инжекции определяли
весовым методом по формуле
ил =
Он
GK>
или из теплового баланса струйного прибора
и9 =
где iK, ic, iH — энтальпии рабочего,
сжатого в диффузоре и эжектируемого из
испарителя пара по измеренным давлениям и
температурам.
Полученные результаты приведены в
табл. 2.
№ 4
Холодильный цикл с применением струйных приборов
31
опыта
1
2
• ' 8
4
1 5
6
7
/Ъ
13,590
12,265
12,415
12 ,120
8,97
9,22
9,14
Рс
1,815
1,550
1,465
1,481
1.070
1,190
1,140
Рн
1,379
1,150
1,025
1,900
0,742
0.770
0,696
т
Он
50,90
41,70
34,60
30.50
22,60
26,78
23,65
а б л и ц а 2
Ос
82,0
67,4
64,0
62,4
42,45
51,8
47,5
2
1,642
1,605
1,226
0,970
1,085
1,064
0,970
В опытах 1, 2, 3, 4 диаметр критического
сечения сопла составлял 1,8 мм, в остальных
опытах—2,2 мм. Температура поступившего
в струйный прибор рабочего пара была на
12—18° выше по сравнению с температурой,
соответствующей давлению на кривой
насыщения. Отклонения в значениях и{ и и2 не
превышали 2,5°/oL
Вследствие недостаточной изоляции
трубопровода от испарителя к струйному прибору
наблюдался перегрев пара перед
компрессором на 13—21° (по отношению к температуре
насыщения). Путем пересчета применительно
к обычной толщине изоляции можно устано-
Рис. 3. Общий вид струйного прибора на испытательном.
стенде ВНИХИ:
1 — всасывающая линия из испарителя (рн)> 2 —
нагнетательная линия из компрессора (рк ), 3 — всасывающая
линия к компрессору {Рс ), Л— струйный прибор, 5 —
компрессор.
вить, что перегрев пара перед компрессором
для всех испытанных режимов изменялся бы
в допустимых пределах E—12°).
Из найденных экспериментальных значений
коэффициента инжекции, а также выведенных
формул установлено следующее.
Как уже было отмечено, временные тепло-
притоки от поступления продуктов в
холодильные камеры составляют около 40%
A—[х =0,6).
Поскольку максимальная холодопроизводи-
тельность машин соответствует полной
тепловой нагрузке всех холодильных камер, то по
формуле (За)
L =
1 + 0,4. 0,606
1,107 0,735
0,772 0,900
= 0,57.
1,02
Согласно табл. 1 принято:
рс = 1,55 ата (tc= — 25°);
рн = 1,15 ата D - — 31,5°); m =0,606
(табл. 2);
Х=0,57-1,29=0,735 (при мертвом объеме
2,5%)-
Максимальная тепловая нагрузка
холодильной камеры в зависимости от площади
и геометрической конфигурации составляет
10—18 тыс. ккал/час. Струйный прибор по
размерам мало отличается от опытного
(см. рис. 2).
Значения \v меньше 1 также и для цехов
мороженого и морозилок. Для
сопоставления может служить формула (За) при р.= 1.
В табл. 3 даны значения энергетических
показателей \е. Величины и взяты
непосредственно из опытных данных согласно табл. 2.
№
опыта
2
з
4
Рн
1,15
(-31,2°)
1,025
( - Ь3,5°)
0,90
( -36,1°)
0,696
( — 41,0°)
Рс
1,55
( - *ь°)
1,465
(-26,1°)
1,481
( -25,9°)
1,14
(-»М°)
Т абл
ее
р. = 0,125
1,07
1,10
1,10
1,0
и ц а 3
[л = 0,25
1,00
1.00
1,03
1,0 1
Параметры опыта № 7 соответствуют
максимальной нагрузке морозилок в осенние
месяцы (рк = 9 ата), параметры опыта № 4 —
максимальной нагрузке фризеров и
закалочных камер цехов мороженого в летние месяцы.
По аналогии с уравнением F) расчеты для
опытов № 4 и 7 произведены на основании
того, что при использовании системы с
поршневыми бустер-компрессорами наибольшая
часть нагрузки A — р. ) падает на камеры
хранения при температуре кипения —33й.
32
Холодильный цикл с применением струйных приборов
№ 4
В типовом холодильнике емкостью 3350 т
холодопроизводительность машин для камер
мороженых грузов составляет 100, а
морозилок — 104 тыс. рабочих ккал/час.
При полной работе морозилок в течение
двух месяцев и среднегодовом
коэффициенте 0,65 [4]
104-60.24
104.60.24+100.0,65.365.24
= 0,2.
Такое же соотношение характерно и для
других типовых холодильников, например
емкостью 10000 т.
В межсезонный период струйные приборы
особенно выгодны. Действительно, при
наличии одного механического бустер-компрессора
удельный объем всасываемого пара обратно
пропорционален отношению данной тепловой
нагрузки к максимальной расчетной [12].
С увеличением удельного объема пара резко
понижается температура кипения.
Следовательно, с энергетической точки зрения
возникает необходимость в использовании очень
большого числа бустеров малой
производительности, но практически! это связано с
большими трудностями.
Для камер хранения |х< 0,25. Так как в
этом случае расходы энергии при применении
струйных приборов и бустер-компрессоров
идентичны (см. опыт № 3, табл. 3), то
целесообразно устанавливать приборы,
обеспечивающие понижение температуры кипения во всех
камерах до —33°. Они позволят весьма
надежно поддерживать оптимальную
температуру воздуха при эпизодическом
поступлении продуктов.
iЛИТЕРАТУРА
«Холодильная техника»
Сборник научных трудов
Н. Яковлев. «Холо-
№ 2,
«Хо-
1. Ш. К об у л а шв и л и.
№ 2, 1954.
2. Ш. К о б у л а ш в и л и.
ВНИХИ, Госторгиздат, 1955.
3. Ш. К о б у л а ш в и л и,
дильная техника» № 2, 1958.
4. И. Бадылькес. «Холодильная Техника»
1957.
5. И. Бадылькес, Ш. К 'О б у л а ш в и л и.
лодильная техника» № 4, |1957.
6. Инструкция л о проектированию
холодильных установок, Госторгиздат, 1956.
7. Рекомендации по холодильному
хранению продуктов, Международный
институт холода, 11957.
8. И. Бадылькес. «Холодильная техника» № 1,
1956. у
9. Отчет ВНИХИ № 1308, 1956.
10. В. Лаврова. Холодопроизводительность
установок с бескрейцкопфными компрессорами,
Госторгиздат, 1956.
И.Отчет В НИ X И № 672, 1949.
12. О т ч е т В Н И X И № 1436, 1957.
A. REFRIGERATING CYCLE WITH VAPOR JET BOOSTERS
Prof. I. BADYL'KES, Dr. Techn. Sci., R. DANILOV, Cand. Tech. Scl *
Summary
In refrigerated distributing warehouse design considerable space is alloted to
frozen food storage. In connection with the sporadic character of peak loads and with
the large number of utilizers of refrigeration (coolers, freezers, ice cream plants, etc.)
I. Badyl'kes has proposed the following refrigeration cycle.
From the high side of single stage compressors installed in the engine room of the
cold storage house, a portion of the vapor is branched off to local vapor jet ejectors.
These operate as boosters, lowering the boiling pressure of the ammonia in the cooling
coils or other appliances to the value required by each utilizer; of refrigeration., sSucn
conversion of low temperature heat ensures highly flexible operating conditions and
permits the mutual interchangeability of compressors besides simplifying the
refrigerating system and lowering the investments required.
The number of single stage compressors operating concurrently is determined by the
suction pressure, depending upon the overall heat balance. In case of the maintainance
of a given suction pressure simple automatic start and stop controls may be used in
conjunction with multispeed electric motors.
Based on experimental data energy and volume characteristics of the cycle are
presented.
Тепловой и гидравлический расчеты теплообменных аппаратов
Канд. техн. наук Б. ВЕЙНБЕРГ—Московское высшее техническое училище имени Баумана
Одним из главных направлений в развитии
конструкций аппаратов является уменьшение
диаметров труб. Если 20—25 лет назад в ко-
жухотрубных аппаратах преобладали трубы
с внутренним диаметром 50 мм, то в
настоящее время широко применяются трубы
малых диаметров, до 13 мм.
Уменьшение диаметра труб приводит, как
известно, к уменьшению диаметра обечаек,
трубных решеток и крышек, что дает
значительную экономию металла. Однако при
уменьшении диаметра труб ухудшается
теплоотдача к теплоносителю в испарителях,
особенно низкотемпературных.
Как видно из рис. 1, в испарителях с трубами
малого диаметра при использовании в
качестве рассола раствора хлористого кальция даже
при умеренных температурах почти невозможно
достигнуть развитого турбулентного движения
(число Рейнольдса больше 10000). Часто в
трубах наблюдается ламинарное течение (число
Рейнольдса ниже 3000). При малых диаметрах
Не 0° -Ю°
О 0025 0,050 0,075 w-d
гидродинамическая стабилизация потока
наступает на небольшом расстоянии от входа
в трубу. В этих условиях теплоотдача и тепло-
съем 4f становятся весьма слабыми.
Однако, как известно, даже при развитом
турбулентном движении теплоотдача к
концентрированным рассолам низка. Поэтому
применение испарителей с трубами малого
диаметра при низких температурах возможно
лишь при использовании новых органических
теплоносителей.
В новых условиях особое внимание следует
уделять повышению теплосъема °f ккал/м2 час.
Тешюсъем лучше всего определять
графоаналитическим способом. Рассмотрим кратко этот
способ, так как в литературе он описан
недостаточно полно.
Тепловой расчет аппаратов
Для расчета нового аппарата необходимо
знать тепловую производительность или
тепловую нагрузку Q ккал/час и одну из температур
теплоносителя, поступающего для охлаждения
конденсатора или уходящего из
испарителя, ts. Должны быть известны также
физические свойства теплоносителя — *[sKZ\M**
cs ккал\кг град и др.
Конструктор задается рядом величие:
изменением температуры теплоносителя Ms ;
температурой агента tK или t0 , обеспечивающей
желательное значение средней
логарифмической разности температур в; термическим
сопротивлением загрязнений; геометрией теп-
лопередающей поверхности (для кожухо-
трубных аппаратов — внутренним диаметром
трубы и ее внешними очертаниями, ребристой
или гладкой поверхностью).
Все эти величины дают возможность решить
уравнение теплопередачи
&вн авн \^ I вн *¦ нар Гнар
-) ~м2 час град/ккал.
?анар Гнар
Рис.1. Числа Рейнольдса при протекании в трубах воды
и раствора хлористого кальция.
Коэффициент ср введен, чтобы оценить
термическое сопротивление ребер. Величина его
34
Тепловой и гидравлический расчеты
№ 4
Рис. 2. Графоаналитический расчет теплообменных аппаратов:
а) расчет конденсатора, б) расчет испарителя, в) расчет конденсатора-испарителя каскадной
холодильной машины.
зависит от геометрии ребристой поверхности
и от соотношения между термическим
сопротивлением ребер и термическим
сопротивлением снаружи трубы. Коэффициент <р всегда
меньше единицы, хотя для накатанных низких
ребер он настолько близок к ней, что для
упрощения расчета может приниматься равным
единице.
Для конденсаторов с сребренными со стороны
агента трубами уравнение A) можно написать
иначе, используя метод расчета по основной
поверхности (по корням ребер)
г=г+(т) +(т) т"+
#я« авн л вн л нао L нао
нар Л нар
+
^акорн г корн
мг час град/кнал. B)
Как видно,
С = ср-
Гнаринар
корнакорн
Коэффициент С равен отношению наружной
поверхности к поверхности по корням ребер
(гладкой трубы без ребер), с поправкой на
эффективность ребра и на возможное
различие в коэффициентах теплоотдачи. Значения
ср и С определяют для каждого типа трубы
экспериментально или по эмпирическим
формулам. Для гладких труб С = ср== 1.
В основу графоаналитического расчета
положено то, что разность температур в
аппарате распределяется по отдельным термическим
сопротивлениям пропорционально их величине.
Расчет ведут по внутренней поверхности труб
F
л вн*
На рис. 2,а приведен расчет конденсатора.
Из точки на оси абсцисс с температурой tK
проводят кривую / по уравнению
4F =Jjw ф1{Ьк — Ь)^ккал\м1 час,
или
C)
D)
ЧР =?Ш!!.СМ$к—ф1чскал1м* час.
Г ВН
М1 и М2 определяют из уравнения
a = M(tK — ?)-v« ккал\м1 час град.
Из точки на оси абсцисс с температурой tsm
проводят прямую 2, отражающую все
остальные термические сопротивления по уравнению
Я„ =-
t — t
Sm
— + (-)
+ 1т
-ккал\мг час. E)
нар * нар
лвн \ А / вн
Точка пересечения кривой с прямой
определяет значение теплосъема qF по
внутренней поверхности.
При увеличении отношения наружной
поверхности к внутренней теплосъем
возрастает, что показано пунктиром (линии 3 и 4).
№ 4
Тепловой и гидравлический расчеты
35
На рис. 2,6 приведен расчет испарителя.
Из точки с температурой t0 проводят кривую
1 по уравнению \
ЯР = срЗ,зз^з,зз 1м2 {t - t0f>33 ккал/м2 час. F)
Здесь <р имеет то же значение, что и ранее;
N определяют по уравнению
анар = Nq^1 ккал\м% час град.
нар
Из точки с температурой tsm проводят
прямую 2 по уравнению
Чр — • kkuajm2'час.П)
" -+(г) +(т) ?¦
авн \Л/б« \^/нарГнар
Точка пересечения кривой с прямой
определяет теплосъем по внутренней поверхности.
Пунктиром дано решение при увеличенном
отношении поверхностей (линии 3 и 4).
На рис. 2,в приведен расчет конденсатора-
испарителя каскадной машины. Здесь принято,
что конденсация происходит на наружной, а
кипение на внутренней поверхности трубы.
Термические сопротивления загрязнений условно
добавлены к термическому сопротивлению со
стороны конденсирующегося агента.
Из точки с температурой t0 проводят
кривую / по уравнению
Чр = №>™(t - tJ^KKaA/M2 час. (8)
Из точки с температурой tK проводят кривую 2
по уравнению : '«',.;
q ss tK — t /скал лдч
fbh '(tK-tyuPM | /Ь\ Fm j (Ь\ мЧас
? Щ ?нар \ *• /нар^нар \ ^ I вн
Рассмотрим возможные пути повышения -
теплосъема qFm # При повышении значения
Чрш уменьшаются поверхность аппарата, его
размеры и вес, а также снижаются потери
напора теплоносителя и затраты энергии на
его прокачку через аппарат.
Главнейшим путем повышения теплосъема
является увеличение отношения наружной
поверхности к внутренней, достигаемое оребре-
нием труб. Оребрение труб дает тем
больший эффект, чем больше термическое
сопротивление с наружной стороны трубы и
сопротивление наружных слоев загрязнений. Уже
сейчас теплосъем во фреоновых конденсаторах
достигает 10000 ккал/мЧас по внутренней
поверхности. Следует выявить оптимальные
соотношения поверхностей и типы оребрения,
так как при чрезмерно большом наружном
диаметре ребра увеличивается расстояние
между трубами и диаметр трубной решетки.
Большой эффект, особенно в
низкотемпературных испарителях, можно получить при
увеличении коэффициента теплоотдачи к тепло-
Рис. 3- Числа Рейнольдса при протекании в
трубах фреона-30.
носителю, протекающему внутри трубы. При
использовании труб малого диаметра тепло-
съем можно повысить только путем перехода
к органическим теплоносителям, например
дихлорметану (фреону-30), имеющему
вязкость в 20—40 раз ниже вязкости раствора
хлористого кальция.
Сравнение рис. 3 с рис. 1 показывает, что
при протекании фреона-30 числа Рейнольдса
могут быть в десятки раз больше, чем при
протекании раствора хлористого кальция.
Соответственно высокими будут коэффициенты
теплоотдачи и теплосъем с 1 м2 поверхности.
Отметим, что рассолы загрязняют
внутреннюю поверхность труб, в то время как
органические теплоносители очищают ее.
Не следует повышать теплоотдачу
чрезмерным увеличением скорости теплоносителя
внутри труб, так как это приводит к резкому
86
Тепловой и гидравлический расчеты
№ 4
Рис. 4. Кожухозмеевиковый испаритель (теплоноситель
в межтрубном пространстве, кипящий агент в трубах).
повышению потери напора и затратам работы
в насосе.
Если, однако, в кожухотрубном аппарате не
удается достигнуть высоких значений тепло-
съема, то следует проанализировать работу
аппаратов иных конструкций, например кожу-
хозмеевикового (рис.4). Таким аппаратам
свойственны отсутствие термических
напряжений и высокие коэффициенты теплоотдачи
к теплоносителю на внешней поверхности
труб малого диаметра; кроме того, оребрение
расположено со стороны теплоносителя.
Гидравлический расчет аппаратов
После теплового расчета проводят
гидравлический расчет и определяют число ходов
теплоносителя и потерю напора в аппарате.
Гидравлический расчет производят по тем
же данным, которые были приняты при
тепловом расчете [w м\секу d м, Ms граб, т кг/м6
и с ккал/кг град), и по полученному в
результате расчета теплосъему дгвнккал/м2 час по
внутренней поверхности труб.
Количество переданного тепла может быть
определено двумя способами: по
теплопередаче через теплопередающую поверхность при
числе ходов п и длине труб или кожуха / м
Q = r.dftHznl qF ккал\час
и по количеству тепла, унесенного
теплоносителем,
Q = 3600w -- йенгс^Ь$ккал\час.
Приравнивая правые части обоих
.уравнений, получим
wc^Ms
3600-
*f.
. nl
4- = К
ТР.
A0)
Здесь Ктр — безразмерная величина,
определяющая геометрические пропорции
аппарата. Она равна отношению тепла, унесенного
теплоносителем через единицу поперечного
сечения труб, к теплу, переданному через
единицу теплопередающей поверхности. Кроме
того, эта величина показывает отношение
длины пути теплоносителя в аппарате к
гидравлическому радиусу трубы.
* Как видно, число труб z в последней
формуле отсутствует.
Критерий Ктр при расчете нового
аппарата определяют по заданным величинам, а при
поверочном расчете существующего — по его
геометрическим размерам.
При расчете нового аппарата по значению
критерия Ктр находят длину пути
теплоносителя в аппарате:
d ,, d 3600о>С7Д*«
л1 = ~Ктр= —м. A1)
•4 qF }
вн
После этого подбирают длину аппарата/ и
число ходов' п так, чтобы п было четным
числом, а длина /удовлетворяла условиям
производства и размещения аппарата в агрегате
или в установке.
Наконец, определяют число труб в аппарате
nz и переходят к разработке чертежей.
nz =
%dl qF
A2)
Значения критерия Ктр в выполненных
аппаратах лежат в пределах 3000—4500 и
редко выше.
Из приведенных формул видно, что с
уменьшением диаметра труб пропорционально
сокращается и длина пути теплоносителя и, как
правило, соответственно уменьшается число
ходов теплоносителя в аппарате.
Следовательно, упрощается форма крышек и снижается
потеря напора от местных сопротивлений в
крышках.
В ряде случаев при проектировании новых
аппаратов можно задаваться значением
критерия Ктр и сразу определять длину пути nl
по заданному диаметру трубы.
Потерю напора теплоносителя
подсчитывают по обычным формулам гидравлики. Потеря
напора от трения равна
ЬР
тр-
\
п1[ „ w2\ \ Ктр / яуз\
*lT^J~xT"G^r/JI' A3)
где ^ — коэффициент трения.
№ 4
Тепловой и гидравлический расчеты
37
При малом числе ходов в аппарате потеря
напора от трения составляет 75—85%| от всей
потери напора.
Из формулы A3) видно, что один скорост-
Для подбора насосов необходимо знать не аб*
солютное значение потери напора, а высоту
столба жидкости п=— м.
ной напор теряется на длине j м или, в тру- #= (х+ 1,8 —L5,9 cJ^lws м. A7)
бах диаметром 30 мм, примерно на длине в
1 м.
Потеря напора от местных сопротивлений
обычно определяется величиной.
ДЯ = 1
1 мест * >
в(. + 1)(тЗ*1*(тЗ-
те;2\
>.8Т 7( 'Э"""-
A4)
При замене величины 1,5 (п + 1) на 1,8 п
погрешность при числе ходов 4 и 6
составляет 30/<У, а при числе ходов 8 — 6,5%>!. Только при
числе ходов 2 погрешность равна 20%.
Однако при двух ходах потеря от местных
сопротивлений составляет лишь 10—159/<У от общей
потери напора, и погрешность практически не
влияет на результат расчета.
Суммарная потеря напора равна
ЬР = ЬРтР + ЬРмест =
= (х+1,8^(Г|)кг/^. A5)
Как видно, критерий Ктр, определенный уже
при тепловом расчете, непосредственно влияет
на значение потерянного напора. Изменение
диаметра труб пропорционально изменяет
длину пути теплоносителя и почти не влияет на
основную часть потери напора — на потерю от
трения.
Если аппарат уже изготовлен, то
значение Ктр приходится определять, исходя из его*
конструкции. В этом случае потеря напора
обусловливается скоростью и удельным весом
теплоносителя. Вязкость имеет здесь
второстепенное значение, так как с увеличением вязкости
и снижением числа Рейнольдса лишь
незначительно увеличивается коэффициент трения ^.
Во вновь проектируемом аппарате
правильный выбор теплоносителя малой вязкости
приводит к увеличению числа Рейнольдса и к
повышению теплосъема Ярш. При малых
значениях объемной теплоемкости с\
уменьшается критерий Ктр и снижается потеря
напора.
Суммарная потеря напора в развернутом
виде равна ;
ДР=(Х4-1,8-^45,9—s-w*kzIm\ A6)
Все величины, входящие в эту формулу,
были известны уже при тепловом расчете (за
исключением длины кожуха /, имеющей
второстепенное значение).
Мощность, подводимая к насосу и
необходимая для преодоления потери напора в
аппарате, равна
N =
Vs-bP
1,25 Х+1,8
36,72-104W
1 ' qFm^a^
wz кет. A8)
Интерес представляет отношение мощности
к количеству переданного в аппарате тепла.
Это отношение можно непосредственно
сравнивать с отношением мощности компрессора
к его холодопроизводительности (величина,
обратная удельной
холодопроизводительности) и необходимо учитывать в технико-
экономических расчетах
f = 1,25 (Х+1,8 f)—
104
W* Kem-4\KKCLA.{Y3)
Следует подчеркнуть, что во все эти
формулы скорость теплоносителя входит в
третьей степени. Это означает, что не следует
задаваться чрезмерно высокой скоростью, если
еще не исчерпаны другие способы повышения
эффективности аппарата. Повышение
скорости увеличивает значения коэффициентов
теплоотдачи а и (в меньшей степени)
теплопередачи к. Однако с повышением скорости во
вновь проектируемом аппарате увеличивается
значение критерия Ктр, возрастает число
ходов за счет уменьшения числа труб в каждом из
них и особенно быстро повышаются потеря
напора и мощность, подводимая к насосу. Прирост
коэффициента теплопередачи с возрастанием
скорости замедляется. Предельное его значение
лимитируется термическими сопротивлениями
стенки» загрязнений, а также теплоотдачей к
агенту. Повышать скорость целесообразно
только в области значительного изменения
коэффициента теплопередачи.
Потери в трубопроводах
Потерю напора подсчитывают по обычной
формуле**
38
Тепловой и гидравлический расчеты
№ 4
емкости и изменению температуры
теплоносителя в аппарате.
Если при проектировании нового аппарата
выбран теплоноситель с малой объемной
теплоемкостью с\ и задано малое изменение
температуры A?s, то есть приняты большие
объемы протекающего теплоносителя, то
увеличивается число труб в ходе, уменьшается
число ходов и длина пути теплоносителя.
Поверхность же и общее число труб будут
такими же, как и при малом объеме
теплоносителя, если считать значение qFm неизменным,
(в большинстве случаев qFeH возрастает).
При больших объемах теплоносителя
снижаются потеря напора и высота столба
жидкости, преодолеваемая насосом в аппарате
(формулы 16 и 17). Соответствующая
мощность (формула 18) при прочих равных
условиях остается без изменения. Однако для
уменьшения потери напора в трубопроводе,
высоты столба жидкости, преодолеваемой
насосом, и мощности, подводимой к насосу,
требуются теплоносители, имеющие малый
объем, или с большим значением произведения
с 7A ts (формулы 20 и 21).
Следует отметить, что диаметр трубопровода
входит в знаменатель уравнения B1) в пятой
степени. Поэтому при переходе к
теплоносителям, имеющим большие объемы,
незначительное повышение диаметра трубопровода может
заметно снизить мощность.
Выбор теплоносителей больших объемов
оправдан, если основная потеря напора
происходит в аппарате (короткие трубопроводы).
При применении длинных трубопроводов
необходимо уменьшать объем теплоносителя,
задаваясь повышенными значениями A?s, и
увеличивать диаметр трубопровода в пределах,
определяемых технико-экономическим расчетом.
THE THERMAL AND HYDRAULIC CALCULATION OF HEAT EXCHANGERS.
B. WEINBERG, Cand. Techn. Sci.
Summary
One of the main directions in heat exchanger designing progress is to decrease the
diameter of trie pipes, leading to decrease in size of the tube sheets, shells and covers.
However, even with intensive turbulent motion the use of small pipe diameter
evaporators lowers the heat transmission to the calcium chloride brine, especially at low
temperatures. It is more feasible to use organic cooling agents. To determine the heat
load per unit surface (kg cal/m2 hr) a graphoanalytic method is proposed. •
For the hydraulic calculation it is suggested to issue from the dimensionless
criterion characterizing the geometrical proportions of the apparatus (ratio of the
cooling agent path in the apparatus to the hydraulic radius of the pipe). The correct choice
of the cooling agent of low viscosity leads to a rise in the Reynolds number and in the
heat transmission. The use of large velocities for the cooling agent is expedient in the
region of considerable change in the value of the heat transfer coefficient. The choice
of a cooling agent with a large circulation volume is justified if the major head Joss
takes place in the apparatus and not in the mains. j
ДЯ = Х-T— кг\м\
D l2g '
причем в длину L включаются и местные
сопротивления—в виде эквивалентной длины
трубы.
Для того чтобы связать расчеты
трубопровода и аппарата, объем протекающего
теплоносителя следует выразить через тепловую
нагрузку аппарата и объемную теплоемкость
V=-^~ мЧчас.
Отсюда определяется скорость, а затем
потеря напора^
АР - 6,375 . 10- .ХТ ± (Д- J кг1м*. B0)
Нетрудно определить также мощность,
подводимую к насосу
N= 1,736 . 10-%TA(_JM3 _J__ mm B1)
Db\ ctMsJ rlHac '
Соответственно определяют мощность,
приходящуюся на единицу производительности в
аппарате.
Приводим для справок и формулу
определения скорости в трубопроводе,
w = 0,354 . 10~3—^—- м/сек. B2)
CfAts D* ' v }
Во всех приведенных выше формулах
размерности даны в ккал, кг, м и часах, а
скорость — в м/сек.
Из приведенных формул вытекают
различные требования к значению объемной тепло-
Нормальный ряд автоматических приборов холодильных машин
Инж. Л. ВОЛЬСКАЯ, инж. Р. ПАВЛОВ, инж. В.
Холодильное машиностроение в
послевоенные годы развивается по пути создания
комплексных, полностью автоматизированных
холодильных машин и агрегатов. В связи с этим
наряду с увеличением выпуска холодильного
оборудования расширяется и производство
автоматических приборов.
Центральное конструкторское бюро
холодильного машиностроения в течение ряда лет
проводило большую работу по созданию
схемы автоматизации и составлению
технического задания на проектирование приборов, а
также осуществляло контроль за изготовлением
образцов и испытания серийных приборов на
заводских стендах и в эксплуатационных
условиях.
В результате проведенной работы в
настоящее время можно упорядочить производство
и разработать нормальный ряд основных
автоматических приборов, подлежащих
серийному выпуску, и сформулировать основные
требования, которые должны быть к ним
предъявлены.
В предлагаемый нормальный ряд включены
только те автоматические приборы, которые
являются универсальными регуляторами,
общими для всех установок.
В зависимости от назначения и места в
технологической схеме приборы автоматического
регулирования и контроля можно разделить
на три группы:
1) приборы, регулирующие технологический
процесс холодильной установки;
2) приборы технологической защиты;
3) контрольно-измерительные приборы.
В настоящей статье рассматривается
только часть приборов первой группы.
Регулирующие вентили
Для обеспечения правильного заполнения
испарителей холодильным агентом
применяются следующие способы регулирования:
а) по величине перегрева паров, выходящих
из испарителя,— с помощью терморегулиру-
ющих вентилей (ТРВ);
б) по уровню жидкости в испарителе —с
помощью поплавковых регулирующих
вентилей или поплавковых регуляторов низкого
давления (ПРВ н. д.);
в) по количеству жидкого холодильного
агента в конденсаторе или ресивере — с
помощью поплавковых регулирующих вентилей
ЩЕРБАКОВ—ЦКБ холодильного машиностроения
или поплавковых регуляторов высокого
давления (ПРВ в. д.);
г) по значению давления кипения в
испарителе— с помощью барорегулирующих
вентилей (БРВ);
д) с помощью управляемых и
неуправляемых дроссельных отверстий постоянного
сечения (капиллярные трубки, сопла и др.)-
Наибольшее распространение получили
универсальные терморегулирующие вентили и
поплавковые регуляторы низкого давления.
Регулирующие вентили других типов
предназначены, как правило, для подачи жидкости
в испаритель при определенных постоянных
условиях и применяются в холодильных
машинах, имеющих только один испаритель. Поэтому
такие приборы в настоящей статье не
рассматриваются.
Терморегулирующие вентили
Терморегулирующий вентиль (ТРВ)
является регулятором прямого действия (рис. 1 и 2).
Датчиком ТРВ служит герметичная
термосистема, состоящая из мембранной головки,
соединительного капилляра и термопатрона,
Рис. 1. Мембранный
терморегулирующий вентиль с
уравнительной линией и фланцевым
подсоединением.
40
Нормальный ряд автоматических приборов
№4
заполненного некоторым количеством
холодильного агента (наполнителя), находящегося
одновременно в жидкой и газообразной фазе.
Рис. 2. Мембранный малогабаритный терморе-
гулирующий вентиль без уравнительной линий.
На мембрану чувствительного элемента с
одной стороны действует давление паров
наполнителя, заключенного в термопатроне, а с
другой — давление кипения агента и усилие
регулировочной пружины. При перегреве давление
наполнителя, преодолев усилие пружины и
давление агента, деформирует мембрану и
перемещает клапан вентиля, открывая проход в
седле. При отсутствии перегрева пружина
закрывает клапан вентиля.
В качестве наполнителя применяется тот же
холодильный агент, для которого предназначен
ТРВ. В аммиачных ТРВ наполнителем
является фреон-22.
Маркировка ТРВ сложилась в процессе
создания этих приборов. ТРВ для фреона-12 не
имеют обозначения, характеризующего
холодильный агент. При указании марки ТРВ для
фреона-142 и фреона-22 впереди ставят
соответствующие числа 142 или 22. ТРВ
одноступенчатых машин («высокотемпературные»)
для фреона-22 имеют, кроме того, обозначение
«В»; ТРВ нижней ступени двухступенчатых
машин («низкотемпературные») —
обозначение «Н», а ТРВ для аммиака — «А»
Диапазон рабочих температур у ТРВ принят
для фреона-12 от —30 до +10°; для фреона-142
от —10 до +20°; для фреона-22 от —50 до
— 10° (В) и от —80 до —50° (Н); для аммиака
от —40 до 0°.
Расчетная производительность ТРВ
обеспечивается на всем диапазоне рабочих
температур холодильной машины.
Начало открытия ТРВ можно регулировать в
диапазоне перегрева от 2 до 10°. При перегреве
выше установленного ТРВ открывается. При
некотором значении общего перегрева
обеспечивается расчетная производительность ТРВ.
Дифференциал ТРВ позволяет превышать
установленный перегрев на 3—6°. Общий
перегрев при других значениях
производительности является суммой величин
установленного перегрева и перегрева,
обеспечивающего данную производительность вентиля.
ТРВ нормального ряда представляют собой
приборы с мембранным силовым элементом с
внешней уравнительной линией (кроме
нескольких типов малой производительности).
Длина соединительного капилляра 3 м,
число типоразмеров силовых элементов и
верхнего корпуса — три. Соединение до 15 мм
включительно — штуцерное, от 20 мм — фланцевое.
В табл. 1 дан нормальный ряд терморегули-
рующих вентилей, многие из которых уже
освоены промышленностью.
Таблица i
Нормальный ряд терморегулирующих вентилей
Тип терморе-
гулирующего
вентиля
| ТРВ-0,5
ТРВЛ
TPB-2
ТРВ-4
ТРВ-7
ТРВ-10
ТРВ-20
ТРВ-40
1 ТРВ-60
ТРВ-100
TPB-ieo
142TPB-2 1
142ТРВ-5
142ТРВ-10
142ТРВ-30
142ТРВ-60 j
Холодопроиз-
водительность,
ккал/час
Для фреона-12
500
1000
2000
4000
7000
10000
20000
40000
еоооо
looooo
160000
Для фреона-142
2000 1
5000
юооо
30000
60000 |
Г"
Дусл* MM j
от | до
6
6
6
8
10
10
15
20
25
32
40
6
10
15
20
25
1 6
8
8
10
15
1 15
20
25
32
40
50
10
15
20
25
32 I
№ 4
Нормальный ряд автоматических приборов
41
Продолжение табл. I
Тип терморе-
гулирующего
вентиля
Холодопроиз-
водительность,
ккал\час
Дусл>мм 1
от 1
Для фреона-22 (высокотемператур
22ТРВ-0.2В |
22ТРВ-0,5В
22TPB-1B
22ТРВ-2В
22ТРВ-5В
22ТРВ-1кВ
22ТРВ-25В
22ТРВ-40В
22ТРВ-60В
200
500
1000
2000
5000
1и000
2oUUO
40000
60000
6
6
G
(j
Ю
10
15
15
20
ДО
яые)
6
6
10
10
х5
15
20
20
25
Для фреона-22 (низкотемпературные)
22ТРВ-0/2Н
22ТРВ-0.5Н
22ТРВ-1Н
22ТРВ-2Н
22ТРВ-5Н
22ТРВ-ЮН
22ТРВ-25Н
22ТРВ-40Н
200
500
luuO
2000
5000
10000
25000
40000
6
6
6
6
10
Ю
15
1 15
Для аммиака
ТРВА-5
ТРВАЛо
ТРВА-20
ТРВА-40
ТРВА-80
ТРВА-120
TPBA-2Q0
I 5000
10000
20000
40000
80000
120000
| 200000
1 6
Ю
Ю
15
20
25
1 32
6
6
К)
10
15
15
20
20
1 8 I
Ю
! ю
15
25
32
! 40
Поплавковые регуляторы низкого давления
Поплавковый регулятор низкого давления
типа ПР (рис. 3) состоит из камеры и
размещенных в ней поплавков, связанных
рычажной системой с иглой, открывающей и
закрывающей дроссельное отверстие регулятора.
Рис. 3. Поплавковый pw-улятор низкого давления—5ПР.
Камера поплавка соединяется жидкостным и
газовым патрубками ,с аппаратом, в котором
поддерживается уровень. При изменении
уровня в испарительной части соответственно
изменяется уровень холодильного агента в
камере поплавка, в результате поплавок
открывает или прикрывает дроссельное отверстие
регулятора.
Рекомендуется непроходной тип регулятора,
в котором жидкий холодильный агент после
дросселирования направляется в испаритель,
минуя камеру поплавка.
Дифференциал прибора зависит от
конструкции седла и иглы регулятора, а также от
соотношений рычажной системы. Инерция
прибора определяется в основном размером
зеркала жидкости в сосуде, по которому
регулируется уровень.
Прибор, показанный на рис- 3, представляет
собой регулятор прямого действия.
Регуляторы прямого действия могут выполняться до
определенной производительности, так как при
большой производительности размеры
поплавка несоизмеримо увеличиваются, а работа
регулятора становится неустойчивой. Поэтому
при большой производительности ПРВ
должен иметь вид поплавка-датчика и
мембранного исполнительного механизма. В качестве
передающей среды используется
холодильный агент под давлением конденсации.
В табл. 2 приведен нормальный ряд
поплавковых регуляторов низкого давления
(аммиачных), которым присвоен индекс ПР. Приборы
ЮПР и 20ПР компонуются иначе, чем ЗПР и
5ПР, однако по принципу действия от них не
отличаются.
Таблица 2
Нормальный ряд поплавковых регуляторов
Регулятор
ЗПР
5ПР
ЮПР
20ПР
Номинальная
производительность,
! ккал/час
10000
30000
60000
100000
Плошадь
дроссельного
отверстия,
ММ"
3
5
Ю
20
Водорегулирующие вентили
Количество воды, подаваемой для
охлаждения конденсатора в машинах малой и средней
производительности, регулируется
водорегулирующими вентилями — ВР (рис. 4). В
качестве регулируемого параметра принимают
давление конденсации холодильного агента.
42
Нормальный ряд автоматических приборов
№ 4
При повышении давления конденсации
количество воды, подаваемой в конденсатор,
увеличивается, при снижении давления —
Рис. 4. Водорегулирующий
вентиль — ВР.
уменьшается. Таким образом, независимо от
внешних условий и нагрузки на холодильную
машину давление конденсации остается в
заданных узких пределах, что обеспечивает
также и более стабильную работу регуляторов,
подающих холодильный ,агент в испаритель.
Водорегулирующий вентиль представляет
собой регулятор прямого действия с
мембранным или сильфонным датчиком, соединенным
с газовой полостью конденсатора.
Давление конденсации уравновешивается
регулировочной пружиной- Изменяя настройку
пружины, можно изменить величину давления
конденсации, при котором начинает
открываться клапан ВР. Дифференциал прибора
составляет 1,75 кг/см2.
В нормальный ряд включены
водорегулирующие вентили для фреона-12, аммиака и фре-
она-22 (табл. 3). Производительность их
ограничивается 10—12 д3 воды в час, так как
регуляторы прямого действия большей
производительности слишком громоздки. Диапазон
настройки соответствует изменению температуры
конденсации от 20 до 40°. Потеря напора в
клапане при номинальном расходе составляет в
среднем 0,4 кг/ом2.
Конструкция ВР для различных
холодильных агентов отличается в ос ивном
характеристикой регулировочной пружьиы. Поэтому ВР
изготовляют двух типов — для фреона-12
(обозначение «Ф») и для аммиака и фреона-22
(обозначение «А»). Цифры в обозначении ВР
характеризуют условный проход водяного
штуцера.
Таблица 3
Нормальный ряд водорегулирующих вентилей
Тип
ВРФ-10
ВРФ-15
ВРФ-20
ВРФ-25
ВРФ-32
ВРФ-40
ВРФ*50
Луслч ММ
Расход через
клапан, м*\час
Для фреона-12 I
10
15
20
25
32
40
50
0,6
0,9
1,5
2,6
4,0
6,8
10,5
Для аммиака и фреона-22
ВРА-20
BPA-25
BPA-S2
BPA -40
I BPA-50
20
25
i 32
40
1 50
1 1»5
I 2»6
4,0
6,8
1 Ю,5 1
Автоматические дроссели на всасывании
Производительность компрессоров
холодильных машин можно регулировать
различными способами:
а) снижением числа оборотов
электродвигателя, компрессора или периодической его
остановкой;
б) отключением части объема цилиндров,
отжимом клапанов, изменением объема
мертвого пространства и др.; ;
в) дросселированием пара, всасываемого
в компрессор. ^ i
Из приведенных способов регулирования
большой интерес представляет третий. Он
позволяет сравнительно просто регулировать про-
№ 4
Нормальный ряд автоматических прибороб
43
изводительность в многотемпературных схемах
при наличии одного компрессора.
Рекомендуются два типа регуляторов:
автоматический дроссель по температуре (АДТ) и
автоматический дроссель по давлению (АДД)-
Регуляторы АДТ и АДД — приборы
непрямого действия; они представляют собой комплект
из датчика (по температуре или давлению) и
унифицированного исполнительного
дроссельного вентиля.
Передающей средой в датчиках является
давление паров холодильного агента,
засасываемого компрессором из испарителя.
Датчик АДТ (рис. 5) по конструкции
напоминает терморегулирующие вентили с
уравнительной линией, но в отличие от последних
полость под мембраной датчика сообщается с
атмосферой.
дильной установки между испарителем и
компрессором. Датчик АДТ соединяют с отводом
от всасывающего трубопровода установки
между испарителем и дроссельным вентилем.
Рис. 5. Датчик автоматического дросселя по
температуре АДТ.
Исполнительный дроссельный вентиль (рис. 6)
состоит из корпуса, в котором находится
уравновешенный клапан, нагруженный
пружиной и жестко соединенный с рабочим поршнем.
Исполнительный дроссельный вентиль
устанавливают на всасывающем трубопроводе холо-
Рис. 6. Исполнительный дроссельный
вентиль от автоматических дросселей
АДТ и АДД.
При понижении контролируемой температуры
в трубопроводе уменьшается количество газа,
проходящего через клапан датчика в полость
над поршнем исполнительного дроссельного
вентиля, что вызывает изменение положения
поршня и связанного с ним клапана
исполнительного механизма. При этом уменьшается
проходное сечение в дроссельном вентиле и
понижается давление всасывания компрессора.
Диапазон настройки датчика АДТ
составляет 15-^-25°. Дифференциал прибора, то есть
разность температур, ;При которой клапан из
закрытого положения приходит в полностью
открытое, составляет не более 3°.
Предлагаются следующие диапазоны
настройки: ь , ' ;
от —35 до — 10е-для камер низких температур
„ —15 „ 5°—для камер хранения
0 ,, 20°- „
„ 15 „ 85°—для кондиционирования воздуха
Датчики АДТ для различных диапазонов
температур отличаются наполнителем
термосистемы и характеристикой регулировочной
пружины,
44
Нормальный ряд автоматических приборов
№ 4
АДД применяют в основном в качестве
прибора защиты от понижения давления в
испарителе ниже заданного предела-
Исполнительные дроссельные вентили АДТ
и АДД одинаковы. Потеря напора в ^клапане
исполнительного дроссельного вентиля при
полном открытии и номинальной
производительности составляет 0,2 юг/см2.
Рекомендуемый ряд автоматических
дросселей АДТ и АДД приведен в табл. 4.
Таблица 4
Нормальный ряд автоматических дросселей АДТ и АДД
Дусл* ММ
15
20
25
32
40
50
70
80
Автоматический дроссель
по
температуре
АДТ-15
1 АДТ-20
АДТ-25
АДТ-32
АДТ-40
АДТ-50
АДТ-70
АДТ-80
Автоматический дроссель
по давлению
АДД-15
[ АДД-20
АДД-25
АДД-32
АДД-40
АЛД-50
АДД-70
АДД-80
1 '
РПД состоит из датчика в виде
термосистемы (термопатрона, соединительного
капилляра и сильфона), заполненной некоторым доли-
чеством легкокипящей жидкости, и
исполнительного механизма — корпуса с клапаном.
При изменении контролируемой температуры
происходит деформация сильфона, в
результате которой соответственно открывается или
закрывается проходное сечение клапана.
Диапазон настройки РПД составляет 15ч-25°. В
пределах шкалы при тюмощи регулировочной
пружины устанавливают прибор для
поддержания заданной температуры в камере.
Дифференциал прибора РПД должен
составлять не более 3°. Потеря напора в клапане
при номинальной производительности должна
быть не более 0,4 к\г/см2.
Предлагаются следующие диапазоны на^
стройки: \
от —35 до —10°—для камер низких температур,
„ --15 „ 5°—для камер хранения
0 „ 20°— „
15 „ 35°—для кондиционирования воздуха
Регуляторы температуры прямого действия
Регуляторы температуры прямого действия
(РПД) наиболее просты и удобны по
устройству. Они служат для пропорционального
регулирования подачи теплоносителя в приборы
охлаждения.
Регуляторы температуры РПД для воды и
рассола (раствор СаСЬ) необходимо
изготовлять следующих условных проходов: 15, 25,
40 и 50 мм.
Соответствующие обозначения: РПД-15,
РПД-25, РПД-40 и РПД-50.
STANDARD SERIES OF AUTOMATIC CONTROLS FOR REFRIGERATING
MACHINES.
L. VOL'SKAYA/Eng., R. PAVLOV, Eng., V. SHCHERBAKOV, Eng.
Summary
The trend of refrigerating engineering is to design completely automatic
self-contained refrigerating machines and aggregates. In this connection alongside the increase
in refrigerating machinery output there is also an increase in the output of automatic
controls. In the proposed series only those devices are included that are universal,
common to all equipment. Depending upon the purpose and location in the plant the
controls are classified into three groups: operating controls, safety controls and control
and measuring instruments.
A number of devices belonging to the first group have been examined, namely,
thermostatic expansion valves, low pressure float valves, water control valves, evaporator
pressure regulators and direct acting temperature regulators.
Использование тепловых насосов на чайных фабриках
Канд. техн. наук В. ГОМЕЛАУРИ, канд. техн. наук Г. РАТИ АНИ—Институт энергетики
Академии наук Грузинской ССР
В настоящее время перед чайной
промышленностью Грузинской ССР поставлена
задача — полностью удовлетворить в течение
ближайших лет потребность Советского Союза в
чае. |
Среди разнообразных технологических
процессов переработки зеленого листа важную
роль играют завяливание и сушка чая. При
завяливании зеленый лист подвергают
термической обработке воздухом с температурой 45°;
при сушке — воздухом с температурой 85—90°.
До указанных температур воздух
нагревается в огневых калориферах, отапливаемых
мазутом.
Характерной особенностью процессов
сушки и завяливания чая является то, что в
увлажненном воздухе, покидающем завяло'чные и
сушильные установки, содержится большое
количество отбросного тепла. Температура
воздуха, выбрасываемого из 'завялочной
установки в атмосферу, 32°, относительная
влажность 77%. Количество этого воздуха при
производительности фабрики 2,5 млн. кг зеленого
листа в год составляет около 180 тыс. кг/час.
Соответствующие параметры воздуха,
покидающего сушильную установку: tomx = 55°,
ср = 44i°/o. Количество воздуха, проходящего
через сушильную установку, составляет
Ge = 80 тыс. кг/час. Все это создает
предпосылки- для применения на чайных фабриках
тепловых насосов, позволяющих уловить
значительную часть отбросного тепла воздуха,
повысить его температурный потенциал и
вновь направить в завялочные и сушильные
установки *.
Принципиальная схема подключения
теплового насоса к завялочным или сушильным
установкам показана на рис. 1.
Схема предусматривает циркуляцию
теплоносителя (воздуха) по замкнутому контуру. В
конденсаторе 1 теплового насоса воздух
нагревается за счет теплоты конденсации
хладагента и вентилятором 2 нагнетается э завялочную
(или соответственно в сушильную)
установку 3. Отработанный воздух отдает тепло
хладагенту в испарителе 4. При этом из него
выпадает значительная часть влаги,
поглощенной в установке. Осушенный воздух вновь
подается в конденсатор для нагрева до
требуемой температуры.
Для компенсации возможных утечек на
всасывающем патрубке вентилятора
предусмотрен подсос некоторого количества свежего
воздуха через клапан 5.
х) Предложение о применении тепловых насосов на
чайных фабриках было выдвинуто в 1952 т. В. 'И. Го-
мелаури, А. И. Мусхелишвили и А. П. Сулаквелидзе.
Рис. 1. Схема подключения теплового
насоса к завялочным или сушильным
установкам.
Как показывают соответствующие расчеты,
в конденсатор типовой завялочной установки к
воздуху, охлажденному в испарителе до 25°,
должно подводиться тепло в количестве QK3 =
— 310 тыс. ккал/час. Количество тепла QU3,
отдаваемого воздухом в испарителе, при
указанных условиях составляет 270 тыс. ккал/час.
Тепловым насосом это тепло вновь
возвращается воздуху, циркулирующему в
конденсаторе при требуемой температуре нагрева. Таким
образом, для осуществления вдкла теплового
насоса в одной завялочной установке
электроэнергия должна расходоваться лишь в
количестве, эквивалентном AQ3 = 40 тыс. ккал/час (без
учета расхода энергии для покрытия потерь).
В случае использования типовой
сушильной установки, при температуре охлаждения
воздуха до 38°, соответствующие количества
тепла на одну установку составят QKC =
= 290 тыс. ккал/час, QUC=215 тыс. ккал/час и
&QC = 75 тыс. ккал/час.
46
Использование тепловых насосов на чайных фабриках
№ 4
Использование тепла наружного воздуха в
сушильных установках не представляет
интереса, так как температура рециркулируемого
воздуха, как указывалось, составляет около 38°,
то есть практически превышает температуру
наружного воздуха.
В завялочной установке рециркуляция
воздуха целесообразна при температуре его
ниже 25°, а при температуре выше 25° в
конденсатор, а следовательно, и в завялочную
установку следует подавать свежий воздух.
На типовой чайной фабрике
производительностью 2,5 млн. к;г зеленого листа в )год
работают три завялочные установки системы Мар-
далейшвили и четыре сушильные установки
типа ЧСП-1 [1].
Выполненные на основании приведенных
данных расчеты показывают, что мощность
электродвигателя теплового насоса каждой
завялочной установки составит 70 кет, а мощность
электродвигателя теплового насоса каждой
сушильной установки — ПО кет. Таким
образом, суммарная мощность электродвигателей
теплонасосных установок типовой чайной
фабрики будет равна 650 кет.
Действительный коэффициент преобразовав
ния теплового насоса (завялочной установки
при этом оказывается равным удз =5,2.
Значение этого коэффициента для теплового
насоса сушильной установки <рас =3,1.
Поскольку воздух, направляемый в
завялочную установку, подогревается до температуры,
не превышающей 45°, то в качестве
хладагента для теплового насоса этой установки
можно использовать фреон-12. Температуру
конденсации фреона целесообразно принять
равной 50° [2].
Как указывалось, воздух, выходящий из
завялочной установки (см. рис. 1), имеет
температуру 32° при ^относительной влажности 77%.
Для того чтобы передать этому воздуху
необходимое количество тепла в конденсаторе, по
выходе из завялочной установки его нужно
охладить в испарителе теплового насоса до
25°. Температуру кипения фреона в
соответствии с этим можно принять равной 20°.
Процесс теплообмена в испарителе завялочной
установки (сопровождается выделением
значительного количества влаги, что способствует
повышению эффективности теплонасосной
установки.
Процесс (Изменения состояния воздуха при
циркуляции в системе завялочной установки
можно представить на диаграмме i—d (рис. 2),
где прямая 7—9. изображает процесс нагрева
воздуха в конденсаторе, 2—3 — процесс в
завялочной установке, 3—4 — процесс
охлаждения и осушения воздуха в испарителе и 4—1—
процесс смешения его с небольшим
количеством наружного воздуха, добавляемого в
систему для покрытия потерь, обусловливаемых
утечками черкез неплотности. J
В качестве теплового насоса для завялочных
установок намечено применять фреоновые
холодильные машины типа 4ФУ-19.
В связи с тем, что в сушильные установки
подается воздух с температурой 85—90°, в
качестве хладагента для тепловых насосов
этих установок целесообразно использовать
фреон-И [2]. Температура конденсации его в
рассматриваемом случае должна составить 94°.
После выхода из сушильной установки воздух
с температурой 55° и относительной
влажностью 441о/о' поступает в испаритель, где он
охлаждается до 38°. Этот процесс также
сопровождается осушением воздуха. При
охлаждении отработавший воздух отдает
хладагенту тепло в количестве, достаточном для
нагрева этого же воздуха от 38 до 90° в
конденсаторе теплового насоса. Температура кипения
хладагента в этом случае может быть принята
равной 34°. Очевидно, что процесс изменения
состояния воздуха при его циркуляции в
контуре сушильной установки аналогичен
процессу, представленному на рис. 2.
В качестве тепловых насосов для
сушильных установок намечено применять
турбокомпрессоры, работающие на фреоне-11.
Таким образом, описываемые теплонасос-
ные установки будут работать по схеме:
воздух — фреон — воздух. Подобное решение
оправдано тем, (что конечной целью
осуществляемых процессов является нагрев и
охлаждение воздуха.
Применение промежуточного
теплоносителя — воды i— не только ухудшает
термодинамические показатели установок, но и
значительно увеличивает поверхность
теплообменников. Рассматриваемые установки могут
оказаться достаточно эффективными и в
случае их работы по схеме: воздух — вода —
фреон — вода — воздух.
О целесообразности применения тепловых
насосов на чайных фабриках свидетельствует
то обстоятельство, что при наружных
температурах выше 25° отработавший воздух,
охлажденный в испарителях завялочных
установок, после соответствующего
дополнительного охлаждения ,и доувлажнения может
быть использован для кондиционирования
всех цехов чайной фабрики и, в частности,
№ 4 Использование тепловых насосов на чайных фабриках 47
16 17 18 19 20 21 22 23 & d г/кг
Рис. 2. Диаграмма i—d.
для поддержания оптимальных
температурных и влажностных условий в
ферментационном, роллерном и сортировочных отделениях.
Так, например, в ферментационном отделении
температура воздуха должна составлять 22—
24° при относительной влажности 98)%у, в
роллерном 22—240) при относительной влажности
95% и т. д. ;.
Строгое поддержание указанных
параметров воздуха способствует улучшению
качества чая. i
Очевидно, для кондиционирования воздуха
на чайной фабрике должны быть установлены
специальные холодильные машины и воздуха-
кондиционеры. Однако мощность их при
наличии теплонасосных установок должна
быть минимальной. Это связано с тем, что при
повышенной температуре наружного воздуха
кондиционированию будет подвергаться
воздух, выходящий из испарителей тепловых
насосов завялочных установок.
Серьезного внимания заслуживает и выбор
схемы присоединения тепловых насосов и их
теплообменников к завялочным и сушильным
установкам чайной фабрики. Анализ показал,
что наиболее рациональна схема,
предусматривающая параллельное присоединение
тепловых насосов к завяловдым (ищи
сушильным) агрегатам с поперечными
соединительными воздуховодами.
В 1956 г. Грузпищепромпроект совместно с
Институтом энергетики Академии наук
Грузинской ССР разработал проект типовой
фабрики производительностью 2,5 млн. кг
зеленого чая в год, оборудованной теплонасосными
установками. Выполнение этой работы
позволило установить, что холодильная установка
и воздуховоды хорошо компонуются с
основным технологическим оборудованием и легко
размещаются в существующих типовых
производственных зданиях чайных фабрик.
Рациональному применению тепловых
насосов в чайной промышленности Грузии
благоприятствует энергобаланс республики, в
котором ведущее место принадлежит
гидроэнергии. Мощность рек максимальна в весенний
и летний периоды, то есть тогда, когда
чайные фабрики работают с максимальной
нагрузкой.
Сметно-финанео'вые расчеты показали, что
капиталовложения, необходимые для
оборудования типовой чайной фабрики
теплонасосными установками, составляют около
1,7 млн. руб. при годовой экономии
эксплуатационных расходов цримерно в 100 тыс. руб.
Из приведенных данных можно сделать
вывод, что экономическая эффективность при-
менения тепловых насосов в чайной
промышленности невысока. Однако такой вывод,
несомненно, был бы ошибочным, поскольку
необходимо учитывать специфические
особенности этой отрасли производства. Замена
мазутных топок |тепловыми насосами позволит
полностью автоматизировать процессы
завяливания и сушки чая и точно соблюдать
оптимальные температурные режимы термической
обработки чайного листа. Повышение
технического \ уровня производства в сочетании с
кондиционированием воздуха в
производственных цехах значительно улучшит качество
чая, в результате чего капитальные затраты
на оборудование теплонасосными
установками окупятся © течение одного года.
Научно-технический комитет Совета
Министров Грузинской ССР рекомендует
установить в ближайшее время опытно-промышлен-
48
Характеристика гистологических изменений рыбы при замораживании
№ 4
ную теплонасосную установку на одной из
чайных фабрик республики. Опыт ее
эксплуатации, несомненно, представит значительный
практический интерес.
Среди ряда показателей, отражающих
изменения пищевых продуктов при замораживании,
важная роль принадлежит характеристике
гистологической структуры ткани.
Гистологические показатели в значительной
степени определяют гидрофильные (влаго-
удерживающие) свойства ткани, ее
способность реабсорбировать мышечный сок при
размораживании (что обусловливает величину
его потерь), а также консистенцию и
товарный вид продукта. Поэтому оценка степени
совершенства процесса замораживания с
помощью этого показателя представляет
несомненно как теоретический, так и практический
интерес. Хотя метод гистологической оценки
процесса замораживания применяется давно,
однако почти все исследования велись только
в направлении определения зависимости
величины и числа кристаллов льда от скорости
замораживания-
Как было установлено еще более 40 лет
назад, чем быстрее происходит замораживание,
тем меньших размеров образуются кристаллы
ЛИТЕРАТУРА
1. Г. Джомарджидзе. Оборудование
чайных фабрик, Гизлегаищепром, 1953.
2. И. Бадылькес. Рабочие вещества
холодильных машин, (Пищепромиздат, 1952.
льда. В связи с этим величиной кристаллов
льда в замороженных продуктах принято
характеризовать степень совершенства процесса
замораживания. Более совершенным
считается процесс, при котором образуются мелкие
кристаллы льда внутри волокон.
Руководствуясь этими соображениями,
величину кристаллов льда в замороженной
ткани считают критерием скорости ее
замораживания. Если размер кристаллов льда не
превышает 100 -р., значит замо*раживание
происходило быстро; если кристаллы более крупные,
замораживание считается медленным.
На основании такой характеристики
быстрого замораживания даются рекомендации для
условий замораживания, обеспечивающих
образование мелкокристаллической структуры,
в частности, предложена скорость быстрого
замораживания ^> 3 см/час.
Во ВНИХИ были проведены исследования
влияния посмертных превращений в ткани на
изменение ее гистологической структуры во
время хранения до замораживания и при замо-
THE USE OF HEAT PUMPS IN TEA FACTORIES.
B. GOMELAURI, Cand. Techn. Sci., G. RATI AN I, Cand. Techn. ScL
Summary
Among the various technological steps in the manufacture of tea from the green
leaf an important part is played (by the withering and drying processes. In withering
the green leaf is subjected to an air blast at 40—50° (and on drying, at 85—90°. The
air is heated to the above temperature in fuel oil furnaces. ^/Vluch waste heat is carried
in the humidified air leaving the withering and drying units. The amount of air with
a temperature of 32° discharged into the atmosphere from the withering machine of
a tea factory of 2,5 mill. kg. yearly capacity is 180 thou..:\kg/hr. The waste heat imay
be used in heat pumps for raising the temperature potential of the hot air directed to
the withering or drying departments.
A schematic diagram is presented showing the installation of the heat pumps.
According to calculations the actual transformation coefficient of the heat pump is
5.2 for the withering and 3.1 for the drying units.
The rational usage of heat pumps in the lea industry is favored by the energy
balance of the Georgian Republic in which hydroenergy plays a predominant part.
Характеристика гистологических изменений рыбы
при замораживании
Канд. техн. наук А. ПИСК АР ЕВ, канд. мед. наук Г. КРЫЛОВ, инж. Л. ЛУКЬЯНИЦА—Всесоюзный
научно-исследовательский институт холодильной промышленности
№ 4 Характеристика гистологических изменений рыбы при замораживании 49
раживании. В качестве объектов исследования
была использована пресноводная рыба
различных пород (сом, щука). Кроме того, изучали
влияние повторного замораживания на
изменение гистологической структуры тканей.
Условия и методика проведения
экспериментов заключались в следующем. Для опытов
использовалась живая рыба. В первой серии
опытов рыбу чеку шили и разрезали поперек
на две части. Одну часть — контрольные
образцы — сразу замораживали при—25 и —35°.
Вторую же часть — опытные образцы—
хранили на льду в охлажденном состоянии в
течение 2, 5, 6 и 8 дней, после чего
замораживали при тех же температурах. I
В другой серии опытов рыбу после
хранения на льду в течение тех же сроков
замораживали при указанных температурах как в
целом виде, так и разрезанную на две части
(поперек). Кроме того, рыбу после оглушения
подвергали медленному замораживанию при
температуре —5° для сравнения с
быстрозамороженными образцами.
Гистологическое исследование
замороженной рыбы проводили через несколько дней
после замораживания.
С целью выяснения влияния повторного
замораживания на гистологическую структуру
ткани рыбу после чекушения замораживали в
воздушной среде при —25° и затем
распиливали на две части (поперек). Одну половину
размораживали в воздухе до температуры
1—2°, цосле чего вторично замораживали в
камере при —25°- Через сутки опытные и
контрольные образцы рыбы подвергали
гистологическому исследованию-
Срезы замороженной ткани можно делать
двумя способами: а) непосредственно с
замороженного'материала; б) с материала после
предварительного высушивания его в
замороженном состоянии при глубоком вакууме.
Исследования проводили по первой методике в
холодильной камере при —8ч—9°.
Необходимые для срезав оборудование и
предметные стекла предварительно охлаждали
в камере.
Вначале из наиболее толстой части
замороженной рыбы выпиливали кусочки толщиной
12—;15 мм, из которых вырезали маленькие
блоки. Затем блоки закрепляли на столике
салазочного микротома и с них делали срезы.
Закрепленный на столике блок должен быть
правильно ориентирован в отношении направления
волокон, что иногда затруднительно. Для
облегчения ориентировки мы применили
поляризационную насадку, которую монтировали на
обычном микроскопе. В качестве фона
использовали красную типсовую пластинку 1-го
порядка. В этом случае поляризатор
устанавливали вместо конденсора микроскопа, а вторую
призму Николя (анализатор), находящуюся <в
специальном окуляре, насаживали вместо
обычного окуляра микроскопа. Благодаря
цветному изображению среза в поле зрения
микроскопа облегчается определение
ориентировки волокон. Толщина поперечных срезов
для большинства препаратов была принята
40 |х, продольных — 60 {а.
Срез, полученный на микротоме, почти
всегда свернутый в трубочку, помещали на
охлажденное предметное стекло и аккуратно
раскручивали. После этого стекло с нижней стороны,
под срезом, подогревали пальцем, в результате
срез размораживался и закреплялся на стекле.
Срез помещали для фиксации в 70%-ный
этиловый спирт и оставляли в камере на
сутки. Затем препараты с фиксатором переносили
в условия комнатной температуры еще на 2—3
суток- За этот период они хорошо
обрабатывались фиксатором.
Для получения срезов из немороженой
рыбы использовали методику с желатиновой
заливкой. Препараты окрашивались квасцовым
гематоксилином, после чего с них были
сделаны микрофотографии.
В результате гистологических исследований
установлено, что на характер
кристаллообразования при замораживании влияет, кроме
скорости замораживания, и качественное
состояние рыбы перед замораживанием.
В процессе замораживания рыбы при —25°
сразу после оглушения достаточно хорошо
сохраняется гистологическая структура ткани;
только незначительная часть волокон имеет
небольшие повреждения (рис. 1).
Замораживание при этой же температуре рыбы после 6- и
8-дневиого хранения во льду приводит к
образованию сравнительно больших кристаллов льда
и к значительному нарушению
гистологической структуры ткани (рис. 2). При этом она
приближается по структуре к ткани свежевы-
ловленной рыбы, медленно замороженной при
—5° (рис. 3).
Исследованиями установлено, что с
увеличением времени хранения рыбы до
замораживания размер кристаллов льда при
замораживании и степень гистологических нарушений
возрастают.
Приведенные материалы свидетельствуют о
том, что гистологические изменения при
замораживании животных тканей нельзя
рассматривать только с точки зрения физики кристал-
50
Характеристика гистологических изменений рыбы при замораживании
№4
Рис. 1. Поперечный срез ткани,
замороженной при—25°
(увеличение X 120).
Рис. 2. Поперечный срез ткани,
замороженной при—25° после
6 дней хранения во льду
(увеличение X 120).
Рис. 3. Поперечный срез ткани,
замороженной при—5°
(увеличение X 120).
Рис. 4. Поперечный срез
незамороженной ткани щуки
(увеличение X 48).
Рис. 5. Поперечный срез
незамороженной ткани
(увеличение X 120) после 5 дней
хранения во льду.
Рис. 6. Поперечный срез ткани,
замороженной в жидком азоте
после 5 дней хранения во льду
(увеличение X 120).
Рис. 7. Продольный срез ткани,
замороженной в жидком азоте
после 5 дней хранения во льду
(увеличение X 120).
Рис. 8. Поперечный срез ткани,
замороженной дважды при
—25° (увеличение X 120).
№ 4
Характеристика гистологических изменений рыбы при замораживании
51
лообразования. Особенностью животных
тканей является то, что в них до замораживания,
в посмертный период, происходят непрерывные
биохимические и коллоидно-химические
изменения, что в свою очередь значительно влияет
на свойства ткани.
В ткани в первый момент после оглушения
рыбы волокна плотно прилегают друг/ к другу,
межволоконные пространства отсутствуют
(рис. 4). Оболочка волокна (сарколемма) в
этот момент обладает большой упругостью и
не имеет повреждений. В посмертный период
гистологическая структура ткани значительно
изменяется — начинают появляться
межволоконные пространства, заполненные жидкостью
(рис. 5).
В результате изменений белка, которые
происходят в период посмертного окоченения,
изменяется упругость ткани и вслед за этим
уменьшается упругость оболочек волокон.
В дальнейшем, в результате
микробиологических процессов в волокнах могут
образовываться даже каверны. Все эти изменения
прогрессируют с увеличением продолжительности
хранения рыбы после вылова. Комплекс этих
изменений и влияет на кристаллообразование
в процессе замораживания.
При замораживании ткани до наступления
посмертных изменений оболочки волокна
обладают большой упругостью, поэтому при
быстром ведении этого процесса кристаллы льда,
образующиеся внутри волокон, не разрушают
оболочек- В процессе замораживания рыбы со
значительными посмертными изменениями
кристаллы льда, разрастаясь до крупных
размеров, вызывают сильное нарушение
гистологической структуры ткани. Кроме того,
наличие жидкости в межволоконном
пространстве у рыбы, хранившейся до замораживания,
неизбежно приводит при замораживании к
образованию в нем кристаллов. Даже очень
быстрое замораживание, например в жидком
азоте, не может исключить образования
кристаллов в межволоконном пространстве (рис. 6
и 7). Быстрое замораживание обеспечивает
только сохранение целостности волокна, но не
изменяет межволоконных пространств,
образующихся при хранении до замораживания.
Размер кристаллов будет зависеть, главным
образом, от величины межволоконных
пространств, а следовательно, и от времени
хранения рыбы до замораживания. Двух-трехднев-
ное хранение рыбы во льду перед
замораживанием уже влияет на величину кристаллов
льда.
Гистологические исследования показали, что
величина кристаллов льда не всегда может
быть критерием скорости замораживания.
Мелкие кристаллы льда — бесспорный
признак быстрого замораживания, но крупные
кристаллы льда свидетельствуют не только о
медленном замораживании. Поэтому
классификация мороженой рыбы в зависимости от
величины кристаллов льда на быстро и
медленно замороженную носит частный, а не
общий характер.
Установлено также, что повторное
замораживание вызывает весьма значительные
гистологические нарушения ткани по сравнению с
первичным замораживанием (рис. 8).
Таким образом, результаты гистологических
исследований позволяют решить вопрос об
изменении некоторых обычных методов
интерпретации кристаллообразования при
замораживании продуктов. В связи с этим прежде
всего следует остановиться на величине
скорости и продолжительности замораживания.
Хотя до сих пор не установилось понятие о
скорости замораживания и для ее
характеристики даются различные выражения,
несомненно то, что этот показатель определяет темп
понижения температуры продукта и,
соответственно, превращения воды в лед.
В литературе приводятся два выражения
скорости замораживания:
a) v = — см/час,
z
где: 8 — толщина продукта, см,
z — время замораживания до
температуры -5° [1, 2, 3];
б) *> = *!?,
J dz
где: dw — элементарное количество
образовавшегося льда за время dz [4].
В практике рекомендуется
руководствоваться так называемой оптимальной
скоростью замораживания, численное значение
которой обычно устанавливается равным
3 см/час. Некоторые исследователи [5] считают
минимально удовлетворительной величиной
скорости замораживания продуктов 5—6 мм/час.
Результаты гистологических исследований
свидетельствуют о том, что характер
кристаллообразования при одних и тех же условиях
замораживания, а следовательно, при одних и
тех же скоростях не одинаков. Величина
кристаллов льда зависит не только от скорости
замораживания, но и от продолжительности
хранения рыбы перед замораживанием. Эта
52 Характеристика гистологических изменений рыбы при замораживании ^ № 4
особенность замораживания биологических
объектов должна найти отражение при выборе
скорости замораживания. Поэтому нельзя
считать правильным перенесение законов
кристаллообразования при замораживании
небиологических систем на системы биологические,
коллоидные, например животные ткани. Это
связано с тем, что при замораживании
животных тканей на характер кристаллообразования
наряду с условиями замораживания влияет и
биологическое, коллоидно-химическое
состояние тканей.
Режим и условия замораживания должны
соответствовать требованиям технологии.
Качественным надо считать такое
замораживание, при котором не происходит нарушения
оболочек мускульного волокна, хотя в
межволоконном пространстве в это время могут
образовываться кристаллы даже больших
размеров. Замораживание нужно вести с такой
скоростью, которая обеспечила бы
максимальное сохранение мышечных волокон.
Следовательно, наименьшая допускаемая скорость
замораживания не может быть величиной
постоянной, а будет переменной, зависящей от
исходного состояния замораживаемого сырья.
Выбрав скорость, необходимое время
замораживания определяют по формуле
z = -•
v
Зная необходимое время замораживания 2,
можно вычислить параметры работы
морозилок по формулам продолжительности
замораживания.
В настоящее время еще нет
экспериментально проверенных значений скоростей замо-
CHARACTERISTICS OF THE HISTOLOGICAL CHANGES
IN FISH ON FREEZING.
A. PISKAREV, Cand. Techn. Set., G. KRYLOV, Cand. Med. Sci* L. LUKYANITSA, Eng.
Summary
Histological studies have shown that in the freezing oi fish riot only the freezing
rate, but the before freezing quality of the fish, due to post mortem changes, affects
the character of crystal formation.
The size of the ice crystals and the amount o.f injury to the tissue as revealed
histologically increase with the time of storage of the fish prior to freezing.
In view of this, crystal size and histological structure of the tissue are insufficient
for characterizing the rate of freezing and for dividing ,the fish into (quick and $low
frozen.
Fine crystals are indubitably a criterion of quick freezing but large crystals are
indicative not only of slow freezing.
Quality freezing is considered such freezing wherein no impairment occurs to the
muscle fiber sheaths despite ice formation in the interfibrillar space.
раживания для продуктов различного
исходного состояния. Но несомненно во всяком
случае то, что температура и; другие параметры
морозилок рыбопромысловых судов и
производственных холодильников, замораживающих
сырье без предварительного хранения, должны
быть иными, чем для холодильников,
замораживающих привозное сырье.
Выводы
1. При замораживании животных тканей
кристаллообразование носит более сложный
характер, чем при замораживании
небиологических систем: рост и величина кристаллов
льда обусловливаются не только скоростью
замораживания, но и биологическим,
коллоидно-химическим состоянием замораживаемой
системы.
2. Величина кристаллов льда в
замороженной рыбе при прочих равных условиях
возрастает с увеличением времени хранения рыбы
до замораживания.
3. При определении продолжительности
замораживания скорость и режимы этого
процесса должны приниматься
дифференцированно, с учетом качественного состояния
продукта-
ЛИТЕРАТУРА
1. В. Зайцев. Холодильное консервирование
рыбных продуктов, Пищепромиздат, 1956.
2. Е. Павлов. Холод на судах рыбной
промышленности, Пищепромиздат, 1956.
3. 'В. Зайцев, Е. Ниточкин, iB. С у р в и л л о.
Рыбопромышленные рефрижераторные суда, Судпром-
гиз, 1957.
4. Д. Христодуло-, Д. Рютов. Быстрое
замораживание мяса, Пищепромиздат, 1936.
5. Г. Ч и ж о в. Вопросы теории замораживания
пищевых продуктов, Пищепромиздат, 1956.
Опыты по замораживанию и размораживанию
сливочного масла
Инж. Ю. ОЛЕНЕВ—Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
Маслодельная промышленность Советского
Союза из года в год увеличивает выработку
сливочного масла. Большое количество его
ежегодно сохраняется на холодильниках в
замороженном состоянии при температуре от
— 12 до —18°.
Изучение фазовых превращений влаги в
процессе замораживания и размораживания
масла представляет большой практический и
теоретический интерес. Однако до настоящего
времени в этом направлении проведено
сравнительно мало работ. Исследовались в
основном процессы замерзания влаги в несоленом
сливочном масле обычной выработки. Между
тем на холодильники поступает масло
различных видов — выработанное поточным
способом, соленое обычной выработки и др.
Вследствие различия в химическом составе,
а также в распределении плазмы процессы
замораживания и
размораживания различных видов
масла протекают
неодинаково.
Как известно, плазма в
маюле находится в виде
• мелких капелек.
Большинство из них имеет
размеры от 1 до 10 (J-, но встреча-
выработки. Вес каждого монолита 25,4 кг,
размеры его—270X270X384 мм. Содержание
влаги: в несоленом и соленом масле обычной
выработки—15,8%, в масле, выработанном
поточным способом,—15,9%. Содержание соли в
соленом масле по отношению к общему весу
масла составляло 0,815,%. Криоскопическая
температура, то есть температура началаобра-
зования льда, для несоленого масла равнялась
около—0,8°, а для соленого составляла—3,1°.
Для получения сравнительной
характеристики распределения плазмы в исследуемом
масле препараты его подвергали микроскопи-
рованию и микрофотографированию.
Негативные изображения проектировали через
увеличитель на миллиметровую бумагу, на которой
и подсчитывали капли плазмы по размерам.
Данные о распределении плазмы в масле
различных видов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Масло
Несоленое обычной выработки
Соленое обычной выработки .
Выработанное поточным
способом
ются капли размером до
50 |л и более.
В зависимости от
способа выработки масла
плазма может содержать
большее (масло, выработанное
поточным способом) или
меньшее (несоленое масло
обычной выработки) количество белков,
молочного сахара и минеральных солей. В плазме
соленого масла, помимо указанных веществ,
находится поваренная соль, концентрация
которой может достигать 10%.
В 1956—1957 гг. во ВНИХИ автором были
проведены опыты по замораживанию и
размораживанию масла различных видов при
разных температурах. Определялась также
продолжительность замораживания и
размораживания монолитов масла.
Исследовали монолиты масла различных
видов: выработанного поточным способом, слад-
косливочного несоленого и соленого обычной
Диаметр капель плазмы, р.
до 1
° Si A
ggS
26,10
29,30
39,30
° fi -
оЮ 3
ГО 2
vo <->
О 0J Л
н я 3
5—10
более 10
0,24
0,21
3,80
38,60
41,30
56,30
2,94
2,51
44,90
19,40
14,40
3,80
11,40
6,72
23,20
О о
о <и А
с О сз
3- И х
О сз
н s
:\0 Л
"О S
13,80
12,СО
0,00
С6Д4
73,10
28,10
2,10
2,40
0
19,28
17,46
0
Из табл. 1 видно, что наиболее тонкое
распределение плазмы было в масле,
выработанном поточным способом. Количество капель
диаметром менее 3 р составляло 95,6% от
общего количества капель плазмы в масле, или
48,7% от всего объема плазмы.
В масле несоленом и соленом обычной
выработки наблюдалось более грубое
распределение плазмы. Количество капель диаметром
менее 3 ^ составляло соответственно 64,70 и
70,60%; от общего количества капель, или 3,18
и 2,72% от общего объема плазмы. Вместе с
тем на долю капель диаметром от 5 до 10 р
54
Опыты по замораживанию и размораживанию сливочного масла
№ 4
ПО часы
Рис.'1. Кривые охлаждения и замораживания монолитов масла различных видов при
температурах —10, —18 и —25°.
приходилось 66,14 и 73,10?/о от общего объема
плазмы.
Для каждого варианта опытов было
отобрано по 4—6 ящиков с маслом всех исследуемых
видов- В камерах замораживания и
размораживания ящики укладывали в штабель в,
шахматном порядке. Через крышку каждого
ящика в геометрический центр монолита масла
вставляли ртутный термометр с ценой деления
0,1°. В последующих опытах для измерения
температуры были применены термопары,
вставленные в гильзы, изготовленные из
нетеплопроводного материала, с металлическими
наконечниками. Гильзы заполняли смесью из
глицерина, спирта и воды. Температура
замерзания смеси ниже —30°.
При замораживании температуру масла в
течение первых 120 часов измеряли через
каждые 1—2 часа, а в дальнейшем через большие
промежутки времени. При размораживании
температуру масла измеряли через 2—3 часа.
Для непрерывной записи температур
воздуха в камерах были установлены термографы с
контрольными термометрами.
Масло замораживали в камерах при
температуре —10, —18 и —25°, а
размораживали при температуре воздуха камеры 10—12°.
Монолиты масла в камере замораживания
выдерживали до тех пор, пока оно не
принимало температуру камеры. При —10 и —18°
продолжительность выдержки в камере
составляла 240 часов, а при —25°—120 часов. В
камере размораживания масло выдерживали в
течение 100—105 ,часов, то есть до тех пор,
пока температура в центре монолитов не
достигала 9—10°.
По результатам опытов были построены
кривые замораживания и размораживания.
Из рис. 1 видно, что в случае
замораживания соленого масла при —10° монолиты
охлаждались до температуры камеры уже через
100—110 часов (при начальной температуре
масла 11,5°); в течение последующих 6 суток
их температура не изменялась. Эти данные
показывают, что в соленом масле в интервале
температур от 0 до —10° замерзало, очевидно,
весьма небольшое количество воды.
Температура масла, вырабатываемого
поточным способом, снижалась медленнее, чем
температура соленого масла. По достижении
температуры около —8° начиналось более ин-
№ 4
Опыты по замораживанию и размораживанию сливочного масла
55
тенсивное вымерзание льда, вызывавшее
медленный подъем температуры до —6°, то есть
на 2°, продолжавшийся 60 часов. В
дальнейшем температура монолитов масла медленно
снижалась до температуры, близкой к
температуре камеры.
Кривая замораживания сладкосливочного
несоленого масла при температуре —.10
напоминала соответствующую кривую для масла,
выработанного поточным способом, йо подъем
температуры был меньше (всего на 1°). Через
3 дня после достижения максимальной
температуры (—8°) температура масла была почти
такой же, как температура в камере.
В процессе замораживания в камере при
— 18° температура соленого масла по
достижении — 15° поднималась до —13°. Это
свидетельствовало о начавшемся интенсивном
процессе образования льда, после окончания
которого температура масла медленно снижалась
до температуры камеры.
Температура масла, выработанного
поточным способом, достигнув —13°, поднималась
до _цо (то есть на 2°), после чего
медленно падала до температуры камеры.
Температура сладкосливочного несоленого масла
обычной выработки,
достигнув —14°, повышалась до
— 10° (то есть на 4°), а
затем снижалась до
температуры камеры, но несколько
быстрее, чем в предыдущем
' случае.
/При замораживании масла
различных видов при —25°
не было отмечено повышения
температуры ни в одном из
случаев из-за сравнительно
большой скорости теплоот-
вода. Скорость снижения
температуры масла,
выработанного поточным
способом, была меньше, чем
скорость снижения
температуры сладкосливочного
несоленого и, особенно, соленого
масла.
Результаты опытов
показывают, что при
замораживании масла различных
видов наблюдается
значительное переохлаждение
плазмы, диспергированной в нем.
Сопоставляя температуры,
при которых происходит
интенсивное замерзание воды,
с криоскопическими температурами масла,
можно заключить, что величина этого
переохлаждения составляет 3—6° и более, в зависимости,
очевидно, от размеров капель плазмы и наличия
связей между ними. В масле, содержащем
0,8151% соли, в котором сравнительно грубо
распределена плазма, после 10-дневной выдержки
при —10° практически лед не образовывался,
хотя криоскопическая температура плазмы
составляла —3,1°.
На возможность глубокого
переохлаждения плазмы при замораживании несоленого
масла обычной выработки указывается в
ряде работ [1—6].
На рис. 2 приведены кривые
размораживания соленого масла, которое замораживали в
течение 10 дней при —10 или —18° либо в
течение 5 дней при —25°. Из рис. 2 видно,
что температурная кривая размораживания
масла с температурой —10° не имеет перелома.
Это свидетельствует о том, что в масле лед
содержится в незначительном количестве.
Скорость повышения температуры при
размораживании масла, имевшего температуру
Рис.
100 часы
2. Кривые размораживания и отепления монолитов сладкосливочного
соленого масла обычной выработки,
56
Опыты по замораживанию и размораживанию сливочного масла
№ 4
t"C
12
10
8
6
4
2
О
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
-22
-24
L-~^
/
Ш
1_ ._../ _
/ '
и J
177
\ц
г '
LL._
pi
j
и
,—-
Ж /
' /
f
о^о—
<<*
/
/
.о-о-°
5^"
•"
/
•Г
-О
^г&**
1
=?dr
1,«-
1у
/V'
Г
^о——
«<к
&
о °~""
б^5
0
/7
при —10° и отепляли до
этой температуры). В первом
случае (кривая /)
медленный подъем температуры на
участке от —5 до —0,5°
продолжался около 30 часов, во
втором (кривая //) — 52
часа.
Монолиты несоленого
масла обычной выработки,
имевшие температуру — 18 или
—24°, зону плавления льда
проходили также в течение
примерно 52 часов.
На рис. 4 изображены
кривые размораживания масла,
выработанного поточным
способом. (Кривые I и II
соответственно характеризуют
процесс размораживания
масла, не подвергавшегося и
подвергавшегося
дополнительной холодильной
обработке (режим описан выше).
В соответствии с криоско-
10 20 30 40 50 60 70 80 90 ЮО часы пической температурой зона
Рис. 3. Кривые размораживания и
отепления монолитов сладкосливоч-
ного несоленого масла обычной
выработки. 1Q
ГС
12
—18 или —25°, на участке от
—8 до —3° была значительно
меньше, чем в других
интервалах температур вследствие
плавления льда. Перелом
кривых наблюдался при —3°, то
есть при криоскопической
температуре плазмы.
На рис. 3 приведены кривые
размораживания сладкосливоч-
ного несоленого масла,
причем кривая / характеризует
размораживание монолитов
масла, выдержанных в течение
10 суток в камере при —10°, а
кривая // — монолитов,
подвергавшихся после 10-дневной
выдержки в камере при —10°
дополнительной холодильной
обработке (монолиты масла
помещали в камеру при —25° и
выдерживали в ней в—4 суток,
после чего переносили в камеру
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
40
-12
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-~-^-
Jy
i /
/
/
/
/* >
I * /
\Г1
Ls 7
1
1
\t~
i
^—
j* j<
>
/
/
/
и '
—
<f
/
„-«-=*»
• ~"
S5»S2gs8
""-—"——«,
=^s^=i
/
&s%ss%&
——
J
J
w&
*/?
f
I '
ь
t*5
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 часы
Рис. 4. Кривые размораживания и отепления монолитов масла,
выработанного поточным способом.
№ 4
Опыты по замораживанию и размораживанию сливочного масла
57
плавления льда для этого вида масла также
находится в пределах от —5 до —0,5°;
продолжительность прохождения ее монолитами масла,
не подвергавшегося дополнительной
холодильной обработке, составила 35 часов, а
обработанными монолитами — 62 часа.
При дополнительной холодильной обработке
масла из переохлажденной плазмы вымерзает
вода, поэтому продолжительность прохождения
монолитами! масла зо-ны плавления льда
значительно увеличилась.
Опыты показали также, что равновесие
лед — вода в масле устанавливается медленно
даже при низких температурах (—25°). Так,
в соленом масле после 5-дневной выдержки
при —25° содержалось меньше вымороженной
воды, чем после 10-дневной выдержки его при
— 18° (см. рис. 2).
Следует отметить, что на основе выбранного
метода исследования можно лишь
качественно судить о тех фазовых превращениях влаги,
которые происходят в масле при низких
температурах.
Отмеченные в процессе замораживания
масла разных видов неодинаковое повышение
температуры монблитов и различная
длительность процесса их размораживания позволяют
сделать вывод о неодинаковом количестве
образовавшегося льда в различных образцах масла.
Но при этом следует учитывать, что на форму
кривых замораживания и размораживания мо-
•нолитов, помимо скрытой теплоты замерзания,
оказывает влияние также и коэффициент
теплопроводности масла, который, согласно нашим
исследованиям, неодинаков для различных
видов масла.
В табл. 2 приведена продолжительность
замораживания масла различных видов в
зависимости от температуры в центре монолитов
(при размещении ящиков в шахматном
порядке) .
Таблица 2
Масло
Несоленое обычной
выработки
Соленое обычной выра-
Выработанное поточ-
1 ным способом ....
Продолжительность замораживания
масла (в часах) при температуре
воздуха в
камере—18° ,
начальной масла
8— It0 —
ДО —Ю°
44
42
47
воздуха в камере
— 25°, начальной
масла 5°
до —10°
28
27
31
до—18° 1
50
47
54
Для более полного замораживания всей
воды в масле ящики нужно выдерживать в
камере при —18° в течение 10 суток, а при
—25°—5—6 суток. Только в этом случае
можно утверждать, что после укладки ящиков в
плотный штабель температур.а масла не
поднимется на несколько градусов вследствие
выделения скрытой теплоты при вымерзании
переохлажденной плазмы. Возможно, что
указанные длительные сроки полного
замораживания масла удастся значительно сократить,
подвергая его в процессе замораживания
воздействию высокочастотной вибрации (напри-
мер, при помощи ультразвука).
Продолжительность размораживания
монолитов масла в камере при температуре
воздуха 10—12° показана в табл. 3 (при
размещении ящиков в шахматном порядке).
Таблица 3
Масло
Несоленое обычной выработки .
Выработанное поточным спосо-
Соленое обычной выработки . .
Продолжительность
размораживания в часах
от -10 до 5°
49—50
53—55
38—40
от —18 до 5°
80—82
82-85
62- С5
Выводы
1. Исследования подтвердили, что
замораживание масла приводит к устойчивому
переохлаждению капель плазмы, вследствие чего
равновесие вода — лед в масле
устанавливается чрезвычайно медленно.
2. Для достижения указанного равновесия
необходимо ящики с маслом, уложенные в
штабель в шахматном порядке, выдерживать
при —18° в течение 10 суток и при —25°—в
течение 5—6 суток.
3. В соответствии с криоскопической
температурой зона максимального плавления льда
в масле, выработанном поточным способом, и
несоленом масле обычной выработки
находится в пределах от —5 до- —0,5°, а в соленом
масле обычной выработки—в пределах от —8 до
—3°.
4. Полученные кривые размораживания
масла позволяют определять продолжительность
этого процесса при различных температурных
режимах.
58 Изменение химического состава замороженного перца № 4
ЛИТЕРАТУРА
1. А. Холопов а, С. Ольховская.
Исследование процесса замораживания и дефростации сливочного
масла. Отчет ВНИХИ, 1951.
2. Н. Головкин, Г. Чижов, Е.
Школьник о в а. Холодильная технология пищевых продуктов,
Гоеторлиздат, 1955.
3. Г. Чижов. Вопросы теории замораживания
пищевых продуктов, Пищепромиздат, 1956.
В замороженных пищевых продуктах при
продолжительном их хранении, несмотря на
условия, неблагоприятные для деятельности
ферментов, происходят, как известно,
медленные биохимические изменения, которые в
большинстве случаев приводят к понижению
их качества. Эти явления наблюдаются также в
замороженных овощах. Поэтому большинство
из них предварительно бланшируют с целью
инактивирования окислительных и других
ферментов, которые могли бы вызвать изменения
в процессе хранения.
Имеется ряд исследований, которые
показывают, что такие овощи, как горох, фасоль,
шпинат, баклажаны, замороженные без
предварительного бланширования или
недостаточно бланшированные, претерпевают во время
4. A. I. M. S m i t h, Thermal properties of butter,
Report of the Food investigation board for the year 1933,
p. 137—140.
5. A. I. M. Smith, Equilibria between ice and
water, Report of the Food investigation board for the year
1933, p. 112—121.
6. A. J. M. Smith and R. G a n e, Thermal
properties of cheese and butter, Report of the Food
investigation board for the year 1938, p. 225—228
хранения в замороженном состоянии
значительные биохимические изменения, вследствие
чего иногда эти овощи становятся
непригодными для употребления.
Однако наряду с прекращением
биохимических изменений в замороженных овощах
бланширование вызывает также ухудшение
вкусовых и питательных качеств продуктов.
В результате процесса диффузии, который
протекает во время бланширования, и
непосредственно следующего за ним водного
охлаждения некоторая часть растворимых
пищевых веществ (особенно в том случае, если
овощи измельчены) экстрагируется и
переходит в воду. Величина этих потерь зависит от
вида и формы бланшируемых овощей, а
также от особенностей техники бланширования.
EXPERIMENTS ON THE FREEZING AND THAWING OF BUTTER
YU. OLENEV, Eng.
Summary ~~
Experiments have been made on the freezing and thawing of unsalted butter
manufactured by the ordinary and by a continuous /process. Freezing was carried out with
25.4 kg. blocks at —10, —18 and —25°. Thawing took place in a room with an air
temperature of 10—12°.
It was found that on freezing the plasma dispersed in the fat supercools by 3—6°
(or more). From the thawing curves trie regions of maximum ice formation were
obtained. These were within the limits — 0,5 to —5° for the ordinary and continuous
processed unsalted butter, whereas for a product with a salt content of 0,815% they lay
within —3 to —8°.
The time for the staggered blocks of butter to freeze to —18° with the air
temperature —25^ and the initial butter temperature 5°, was from 47 to 54 hours,
depending upon the type. But to achieve a more complete freezing-out of the water the
butter should be subjected to the freezing operation for 5—10 days.
Thawing of butter blocks with a —18° initial to a 5° final temperature took
62—85 hours, depending upon the type of butter. *
Изменение химического состава и пищевой ценности
замороженного перца под влиянием бланширования
А. ФИКИИН—Высший институт пищевой и вкусовой промышленности, Болгария
№4
Изменение химического состава замороженного перца
59
Потеря различных пищевых веществ (от
начального их содержания) при бланшировании
перца паром, по нашим предыдущим
исследованиям [1], составляет: сухих веществ —¦ от
7,7 до 9,3%, азотистых веществ — от 0,7 до
0,9%, сахара — <уг 14,3 до 14,5*>/о, титруемых
кислот — от 15,4 до 15,9% и
аскорбиновой кислоты — от 6,6 до 9,2%. По Кизлинку
[2], потеря сухих веществ при бланшировании
перца паром составляет 3,8%, а при
бланшировании водой—14,3%. По Бурмакину [3],
потеря витамина С при бланшировании перца
составляет 18,4%.
Бланширование не только ухудшает
пищевую ценность перца, но является сложной
технологической операцией, которая требует
специальной аппаратуры, затраты большого
количества тепла и квалифицированного
обслуживания.
Все это усложняет и удорожает переработку
замороженного перца.
В опубликованной литературе рекомендуется
перед замораживанием перца обязательно
подвергать его бланшированию водой или паром.
На холодильниках Болгарии при
замораживании перца во всех случаях применяется
бланширование, которое обычно проводится в
ленточном паровом бланшироеателе.
Вместе с тем сравнительно хорошая
сохраняемость свежего (незамороженного) перца
указывает на слабую активность в нем
ферментов расщепления. Кроме того, существуют
некоторые литературные данные об
отсутствии в перце аскорбиназы и слабой перокси-
дазной и полифенолоксидазной систем [4],
[5]. При этих благоприятных условиях
применение замораживания и низких температур
хранения, возможно, обеспечит и без
бланширования сохранение вкусовых свойств и
питательной ценности перца в течение длительного
срока.
Имея это в виду, мы поставили задачу —
провести сравнительные исследования
изменений составных частей и качественных
показателей небланшированного и бланшированного
перца при замораживании и продолжительном
хранении, чтобы установить возможность
замораживания перца без предварительного
бланширования.
Методика работы
В качестве материала для исследования
использовали перец сортов Пловдивская сиврия
и Пазарджишкая капия. Было проведено по
два опыта. В каждом опыте исследовали 60—
65 кг перца, одинакового по зрелости и
величине, (выращенного в одинаковых условиях на
одном участке. Перец сорта Пловдивская сиврия
был собран и переработан в технической
зрелости, а перец сорта Пазарджишкая капия — в
семенной (красный перец).
Подготовка проб сорта Пловдивская сиврия
была проведена следующим образом. У
промытого на вентиляторной моечной машине
перца удалили семенную часть и чашелистики;
затем его измельчили на кусочки длиной 2—
2,5 см (чистка и измельчение проводились на
специальной машине). Хорошо размешанный
измельченный материал разделили на две
пробы. Перец одной пробы подвергли
дальнейшей переработке по практикуемой до сих
пор технологии с бланшированием.
Бланширование проводилось в ленточном паровом
бланширователе в течение двух минут, а
охлаждение — в проточной воде в течение
одной минуты. После отцеживания перец
уложили в маленькие коробки из
парафинированного картона и заморозили. Перец другой
пробы после измельчения уложили в коробки
и заморозили без бланширования.
Перец сорта Пазарджишкая капия
подготовили точно так же, но без резки на куски
(перец для фарширования).
Наполненные перцем всех проб коробки
были заморожены в многоплиточном быстро-
замораживающем аппарате при температуре
рассола, циркулирующего в плитах, —38,
—40°. Замороженные пробы были уложены
в коробки из гофрированного картона и
хранились более года в холодильной камере при
температуре —18° и влажности 95—98%.
На отдельных стадиях технологического
процесса производили органолептическую
оценку и химические анализы. Замороженный
перец подвергали анализу без
предварительной дефростации. Органолептическую оценку
отдельных проб проводили после
соответствующей кулинарной обработки.
При химическом анализе определяли
следующие показатели: сухие вещества —
посредством высушивания при температуре
103—105°; сухие растворимые вещества —
посредством рефрактометрирования клеточного
сока [71; сахара прямо редуцирующие — по
методу Иенсена-Попова, а косвенно
редуцирующие— по методу Заншедта [81;
титруемые кислоты—посредством титрования 0,1 N
60
Изменение химического состава замороженного перца
№ 4
NaOH при индикаторе фенолфталеине \_Т\\
аскорбиновую кислоту (витамин С) —- по
методу Тильманса.
Результаты исследований
Изменения упомянутых химических
показателей во время технологической обработки и
хранения замороженного перца приведены в
табл. 1 и 2.
Таблица 1
Изменения химического состава (в °/0) замороженного перца
сорта Пловдивская сиврия
Химический состав
К
широван
ч
п
еа
ланширо!
Ю
О»
С х
После
мораживания
иро-
h
Ч X
VO X
(U ео
X аз
ован-
s
а
в.*.
«5 2
4 ?
Ю В
Во Бремя хранения при температуре
—18° в теченье
6 месяцев | 9 месяцев 1 12 месяцев
К»К
э?
х аз
дз В
6? сз
VO м
CU О
в о.
, «В
В 2
BS
В дз
ее cq
ч о
ю си
S>5
а з
в в
от в
Ч со
ю м
о» о
в а
(»к
s s
а в
В ДЗ
сз аа
ч о
vo Qu
в»в
Э 2
в в
со В
Ч со
vo a
в а.
. »s
Я 2
э$
В со
ДЗ М
ч о
ю а
Первый опыт
Сухие вешества . . .
Сухие растворимые ве
щества—по рефракто
метру
Общее количество са
харов
Прямо редуцирующие
сахара
Косвенно редуцирую
щие сахара
Титруемые кислоты .
Аскорбиновая кислота
мгХ
Второй опыт
Сухие вещества . . . .
Сухие растворимые
вещества—по
рефрактометру
Общее* количество
Сахаров
Прямо редуцирующие
сахара
Косвенно
редуцирующие сахара
Титруемые кислоты . .
Аскорбиновая кислота,
мг°!а
7,26
5,93
3,62
3,24
0,38
0,15
150,5
5,71
4,91
3,38
здо
0,28
0,14
100
6,62
5,11
2,97
2,80
0,17
0,13
140
5,11
4,02
2,70
2,61
0,09
0,12
95
7,27
5,93
3,61
3,26
0,35
0,15
151
5,69
3,36
3,13
0,23
0,14
99,5
6,63
5,11
3,02
2,83
0,19
0ДЗ
140
5,10
4,00
2,69
2,59
0Д0
0,12
95,5
7,28
5,92
3,62
3,28
0,34
0,16
121
5,74
4,92
3,39
3,14
0,25
0,15
6,65
5,12
2,98
2,81
0,17
0,13
135
5,13
4,03
2,70
2,61
0,09
0,12
91
7,29
5,95
3,62
3,32
0,30
0,19
113
5,73
4,93
3,37
3,16
0,21
0,16
Полученные результаты подтвердили, что
при бланшировании происходят потери
пищевых и вкусовых веществ. Содержание сухих
веществ уменьшается на 8—11°/о( в измельченном
и на 6—7% в целом перце. При бланшировании
теряется растворимых сухих веществ 14—18%
в измельченном и около 10:% в целом перце.
Сахар экстрагируется в размере
соответственно 18—20% и около 16%. Кислот теряется
14—14,5% и около 9—10%, а аскорбиновой
кислоты — 5—7% в измельченном и 5—5,5%
в целом перце.
Во время бланширования, кроме
значительного снижения содержания ценных пище*
вых веществ, протекают и сложные физико-
химические и коллоидные изменения, которые
приводят к разрушению клеток во время
замораживания. При замораживании
бланшированного перца образуются значительно
большие кристаллы льда, так как миграция
воды при образовании льда осуществляется
беспрепятственно. Размороженный
бланшированный перец—мягкий, с почти целиком
разрушенной структурой, что
снижает его качества при
кулинарной обработке.
Небланшированный перец
после замораживания сохраняет
почти полностью тот же
химический состав, что и в свежем
состоянии. Образование льда
протекает в клеточной ткани с
сохраненной физико-химической в
коллоидной структурой.
Структура бланшированного
замороженного перца после дефроста-
ции! мало отличается от
структуры свежего перца. При
размораживании из небланширован-
ного перца вытекает гораздо
меньше со<ка (около 12%), чем
из бланшированного (около
16%). При кулинарной
обработке небланшированного
перца получался продукт, почти не
отличавшийся по вкусу и
консистенции от перца, сваренного в
свежем виде.
Аналогично результатам
наших прежних исследований [1],
при замораживании не
изменяется количество сухих
веществ, сахара, титруемых
кислот и витамина С как в
бланшированном, так и в небланши-
рованном перце.
Во время хранения при тем-
в течение 9—12 месяцев не на-
6,67
5,12
3,00
2,82
0,18
0,13
130
5,12
4,04
2,71
2,60
0,11
0,12
7,28
5,94
3,61
3,36
0,25
0,19
Ю8
6,№
5,13
2,99
2,80
0Д9
ОДЗ
129
-и
пературе —
блюдалось заметных изменений в содержании
сухих веществ и Сахаров как в
бланшированном, так и в небланшированном замороженном
перце. Содержание кислот в бланшированном
перце не изменялось, а в небланшированном
обнаружилось незначительное увеличение,
вызванное, вероятно, едва заметным
биохимическим распадом углеводного или белкового
комплекса. Более значительно изменялось
количество аскорбиновой кислоты (см. рисунок).
При хранении происходит постоянное
понижение содержания аскорбиновой кислоты,
№4
Изменение Химического Состава замороженного перца
61
Изменения химического состава (в %) замороженного перца
сорта Пазарджишкая капия
Химический состав
Первый опыт
Сухие растворимые
вещества— по рефрактометру . .
Общее количество Сахаров .
Прямо редуцирующие сахара
Косвенно редуцирующие
сахара
Аскорбиновая кислота, мг%
Второй опыт |
Аскорбиновая кислота, мг %
1
До бланширования
8,81
8,41
6,84
6,17
0,67
0,27
174
180
После бланширо- !
вания
8,23
7,57
5,74
5,27
0,47
0,24
165,5
170
После
мораживания
X
• сз
X М
а о
40 я 5
о» 2 л
х В х
8,79
8,39
6,86
6,16
0,68
0,27
174
179
•я
Й X
Э1
я S
л «
4 2
8,22
7,58
5,73
5,28
0,45
0,24
166
170
Во время хранения
при температуре
— 18° в течение
6 месяцев
ж
2. *
2 °
;ёай
8,83
8,40
6,82
6,19
0,63
0,28
143
142
«я
И
сз Я
4 2
Ю Он
8,24
7,59
5,72
5,26
0,46
0,25
149
158
9 месяцев
ж
» сз
ж м
2 °
° Я 5
о» 2 л
ж а ж
8,82
8,41
6,80
6,20
0,60
0,29
128
126
«я 1
s2
я я
я ж
Ж сз
ed »
ч о
VO С*.
8,23
7,60
5,76
5,29
0,47
0,25
140
139
немного замедляющееся в последние месяцы
хранения. Процесс распада аскорбиновой
кислоты в небланшированном перце протекает
немного активнее, в результате чего к
двенадцатому месяцу в измельченном небланшированном
перце содержание аскорбиновой кислоты на
мг °Л \
!с Kanuk-Д
- Недланширобанныи\
- Вланшароданный
5 6 7
Месяцы
16% меньше, чем в бланшированном. Имея в
виду отсутствие аскорбииазы и слабую
активность пероксидазной и полифенолоксидазной
систем в перце [4], [5], можно предположить, что
на окисление и распад этой достаточно
неустойчивой кислоты доминирующее влияние
оказывает прямое действие кислорода воздуха.
Значительно лучшее качество как по
структуре, цвету и внешнему виду, так и по химиче-
Таблица 2 скому составу небланширован-
ный перец сохраняет и после
длительного хранения. Небланширо-
ванный перец имеет
значительно больше питательных веществ.
Кроме того, соотношение
используемых и не используемых
организмом веществ в
небланшированном перце более благоприятно, так
как при бланшировании
экстрагируются в основном растворимые,
легко усвояемые вещества.
Содержание аскорбиновой
кислоты через 3—4 месяца хранения
одинаково в бланшированном и
небланшированном перце, после
чего при дальнейшем хранении
соотношение изменяется в пользу
бланшированного. Эта разница не
имеет большого значения, так как
содержание аскорбиновой
кислоты в обоих видах перца
достаточно, чтобы удовлетворить
требованиям рационального
питания.
При проведении промышленных опытов мы
установили, что производство небланширован-
ного замороженного перца значительно
проще. Производственный процесс дешевле, так
как сокращаются расходы, связанные с
процессом бланширования (квалифицированный
производственный персонал, аппаратура,
вода). В применяемой в настоящее
время упаковке (парафинированные
картонные коробки) помещается в среднем
на 14—18%' (по весу) меньше неблан-
шированного перца, чем
бланшированного. Однако необходимо отметить» что
в данной коробке небланшированный
перец, несмотря на меньший вес, имеет
ту же или большую питательную
ценность по сравнению с бланшированным
перцем.
Очень хорошие результаты
получаются также при замораживании
и хранении в насыпанном виде неблан-
шированного целого неочищенного
перца сорта Пазарджишкая капия.
Выводы
1. При бланшировании предназначенного
для замораживания перца значительно
уменьшается содержание в нем питательных и
обусловливающих вкус веществ. Кроме того, в
меньшей степени восстанавливаются
исходные свойства перца при оттаивании.
62
Хранение сахарной свёклы под ледяной оболочкой
№ 4
2. Во время хранения в течение 9—12
месяцев при температуре —18° химический
состав и органолептические показатели
практически не изменяются как в бланшированном,
так и в небланшированном замороженном
перце. Исключение составляет аскорбиновая
кислота, содержание которой в
небланшированном перце уменьшается несколько
интенсивнее, чем в бланшированном.
3. После 9—12 месяцев хранения неблан-
шированный перец имеет лучшие вкусовые
качества и большую питательную ценность,
чем бланшированный. Консистенция и
внешний вид также лучше.
Исследования показали, что при наличии
доброкачественного свежего сырья вполне
возможно и целесообразно проводить
замораживание перца без предварительного
бланширования.
В настоящее время сахарные заводы
работают около 4 месяцев в году. Удлинение срока
работы до 8 месяцев позволит в два раза
увеличить производительность сахарных
заводов.
Сезон сахароварения, как правило,
начинается в конце сентября. Следовательно, чтобы
обеспечить заводы сырьем на 8 месяцев,
необходимо сохранить свеклу в течение осени,
зимы и весны, вплоть до мая.
Такое длительное хранение сахарной свеклы
без существенных потерь сахара возможно
только при строгом соблюдении необходимого
температурно-влажностного режима.
Научные сотрудники Центрального научно-
исследовательского института сахарной про-
ЛИТЕРАТУРА
1. А. Фикиин. Химически изменения при тех-
нологичната переработка на замразените зеленчуци.
Научни трудове на БИХВП, 1955.
2. V. Kyzlink. Konservace potravin. 1954.
3. А. Бу р м а к и н. Промышленное замораживание
плодов и овощей, Пищепромиздат, 1951.
4. <Ф. Ц е р ё в и т и н о в. Химия и товароведение
свежих плодов и овощей, Госторгиздат, 1949.
5. В. К р е т о в и ч. Основы биохимии растений,
«Советская наука», 1953.
6. В. Ш е л а п у т и н. Исследование в области
замораживания и хранения плодов, ягод и овощей в
СССР. Материалы международной конференции по
обмену опытом в консервной'промышленности, 1957.
7. А. Ермаков, Арисимович и др.
Методы биохимического исследования растений, 1953.
8. Ив. Попов. Химическа преценка на суровите
влакна и безазотните екстрактни вещества в растения-
та, Год. и а Софийсшя у-т, Апр. ф-т, 1945.
мышленности (ЦИНС) установили, что при
понижении температуры хранения потери
сахара свеклой резко уменьшаются. Так, если
в процессе хранения при температуре 18°
суточные потери сахара на дыхание составляют
0,0413°/о от веса свеклы, то при 0° они
уменьшаются почти в семь раз, до 0,0061%.
Снижение потерь сахара при низких температурах
хранения свеклы происходит в результате
замедления микробиологических процессов.
Относительная влажность воздуха при
хранении сахарной свеклы должна быть 90—95°/о1
Снижение влажности воздуха при хранении
приводит к усушке и увяданию свеклы, к
потере тургора и понижению ее устойчивости
против заболеваний. При переработке увяд-
THE EFFECT OF BLANCHING ON THE CHEMICAL COMPOSITION
AND NUTRIENT VALUE OF FROZEN PEPPER
A. FIKHN.
Summary
An experimental study has shown that the freezing of fresh pepper without
preliminary blanching leads to a product with improved flavor under conditions of prolonged
storage for 9—12 months at a temperature of —18°.
Хранение сахарной свеклы под ледяной оболочкой
Проф. М. ХЕЛЕМСКИЙ—Центральный научно-исследовательский институт сахарной промышленности,
Н. КУДРЯШО В—Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
№4
Хранение сахарной свеклы под ледяной оболочкой
63
шей, со слабым тургором свеклы выход
сахара уменьшается.
Хранение мороженой свеклы
В замороженном виде свекла может
сохраняться длительное время, не изменяя своих
технологических свойств как сырья для
сахарных заводов.
Однако длительное хранение мороженой
сахарной свеклы в обычных кагатах
представляет большие трудности. С наступлением
теплой погоды, даже при хорошем укрытии,
свекла довольно быстро дефростируется, начинает
портиться и становится мало пригодной для
переработки.
При длительном хранении мороженой
свеклы необходимо во избежание ее оттаивания
поддерживать в кагате температуру не выше
—о .
Чтобы сохранить весной такую низкую
температуру замороженной свеклы в кагате,
необходимо тщательно укрывать ее толстым
слоем соломы, снега и матами. Это связано с
большими затратами материалов и
увеличением трудоемкости операций.
Вместе с тем, как показали опыты,
проведенные ЦИНС, замороженная и свежая
свекла хорошо сохраняется до конца мая
в кагатах с ледяной
оболочкой. Однако
намораживание ледяной оболоч-
• ки вручную требовало
большой затраты труда.
В связи с этим
необходимо было механизировать
этот процесс.
В основу способа
намораживания ледяной
оболочки положена
система, разработанная во
ВНИХИ для
намораживания больших ледяных
бунтов. Сущность этого
способа заключается в
следующем. Подаваемая
по трубам вода
разбрызгивается с помощью
специальных водокольцевых
оросителей в виде дождя
и, распределяясь
равномерным слоем на
поверхности кагатов, замерзает,
образуя ледяную
оболочку. Процесс
льдообразования значительно
ускоряется благодаря
периодическому тонкослойному намораживанию льда.
Как показал опыт московских льдопунктов,
механизированный способ намораживания
льда позволяет исключить тяжелый труд и
значительно интенсифицировать процесс
льдообразования.
Применительно к условиям хранения
сахарной свеклы на заводах нами была разработана
установка для гидромеханизированного
намораживания ледяных оболочек на кагатах
(рис. 1).
На кагатном поле сооружается тепляк, в
котором расположен пульт управления. К
тепляку подводится вода от заводского
водопровода. Наружное оросительное устройство
располагается на кагатном поле и состоит из
заглубленных на 0,5 м вспомогательных
трубопроводов, коллекторов и наружных стояков
с водокольцевыми оросителями.
Стояки с оросителями устанавливаются на
площадке перед укладкой свеклы в кагаты.
Для защиты стояков с оросителями от
повреждения во время укладки свеклы и устранения
возможности попадания влаги на свеклу при
орошении их окружают деревянными
ограждениями.
Для намораживания ледяной оболочки на
кагатах периодически подают воду путем
Рис. 1- Схема установки для намораживания ледяной оболочки на кагатах
свеклы.
64
Хранение сахарной свеклы под ледяной оболочкой
№4
18
16
/4
12
10
8
6
\-'
|-<?
-12
-16
-18
-20
-22
-24
-
г
V-
р
I-
-
г
у-
h
/ 2 3 1 2 3 1 2 3 У1 2 3 1 2 3 деки
-Яндарь
у
V-
г •
V-
К^-^
г /
у- /
Y
\z _j
гу
-
[ 1
Февраль
Ма
рт у
Апрель
\ Май
Рис. 2. Изменение температуры при хранении замороженной
свеклы в кагатах с ледяной оболочкой:
1 — температура наружного воздуха, 2 — температура свеклы
в кагате.
включения установки через определенные
интервалы. Продолжительность каждого цикла
определяется температурой наружного
воздуха. Обычно орошение длится 3—5 минут,
перерывы 20—60 минут.
На Грибановском сахарном заводе была
изготовлена установка для намораживания
ледяных оболочек на кагатах.
Намораживание производили в январе и
феврале. Толщина намороженного слоя льда
составляла 80—90 см и была достаточно
равномерной по всей площади кагата.
Хранение замороженной свеклы в кагатах
с ледяной оболочкой продолжалось до
середины мая.
Несмотря на необычно высокую
температуру воздуха в апреле и
недостаточную толщину изоляционного
укрытия ледяной оболочки, она хорошо
сохранилась до конца опыта. После
снятия изоляции проталин на
ледяной оболочке не было обнаружено.
Изменение температуры мороженой
свеклы в кагате в процессе хранения
показано на рис. 2.
Результаты хранения свеклы в
замороженном виде под ледяным ук»
рытием были вполне удовлетвори*
тельны. IK концу хранения все
корни в отобранных пробах оказались
полностью1 замороженными.
Общие потери сахара за все время
хранения составили 0,93%, а
суточные потери — 0,0035%.
Доброкачественность очищенного
свекловичного сока в конце хранения была 88,2,
а цветность 11,1 единицы Штамме-
ра.
Если к моменту переработки
свеклы на кагатах еще остается
значительный слой льда, то его легко
можно удалиггь орошением водой при
помощи оросителей. Лед
размягчается и превращается в
снегообразную массу, которая быстро тает.
Опыт Грибановского завода
подтвердил целесообразность внедрения
в производство
гидромеханизированного способа намораживания
ледяной оболочки на кагатах.
Хранение свежей свеклы
При укладке свеклы в кагаты
осенью, особенно в сентябре,
необходимо снизить ее температуру/ Это
позволяет значительно уменьшить
потери сахара при хранении свеклы.
Для охлаждения свеклы кагаты, укрытые
нетолстыми камышитовыми или соломенными
матами, орошают водой при помощи
вышеописанных оросительных установок. Днем вода
испаряется с поверхности матов, и в
результате свекла охлаждается; ночью через кагат
продувают более холодный наружный воздух.
При отрицательных температурах главной
задачей является предохранение свеклы в
кагатах от подмерзания. Для этого кагаты,
укрытые камышитовыми или соломенными
матами, периодически при помощи оросителей
смачивают водой. При похолодании вода,
остающаяся в матах, замерзает, что
предотвращает доступ холода к свекле, так как на по-
Ороситель
Г и дрптранспортер
Рис. 3. Поперечный разрез кагата свежей
ледяной оболочкой:
1 — изоляционные маты, 2 — ледяная оболочка, 3 — соломенные
маты.
свеклы, покрытого
№ 4
Хранение сахарной свеклы под ледяной оболочкой
65
декады
Рис. 4.
Изменение температуры при хранении свежей
в кагатах с ледяной оболочкой:
свеклы
температура наружного воздуха, 2 — температура в кагтге
№ 3, 3' — температура в кагате № 4.
верхности кагатов поддерживается
постоянная нулевая температура. В течение зимы
периодически орошают ледяную оболочку.
Весной и летом ледяная оболочка служит
укрытием и генератором холода,
поглощающим за счет таяния льда внешний теплопри-
ток и внутренние тепловыделения.
Схема кагата свежей свеклы, покрытого
ледяной оболочкой, изображена на рис. 3.
Опыты по хранению свежей свеклы под
ледяной оболочкой, намороженной при помощи
водокольцевых оросителей, были проведены
также на Грибановском сахарном заводе.
Свежая свекла хранилась до начала мая.
Температурные условия хранения показаны
на рис. 4. При осмотре свеклы в конце
хранения были отмечены: свежесть корней, крепкий
тургор и хруст при резании. При
переработке свеклы свеклорезкой стружка
получалась высокого качества.
Суточные потери сахара составили
0,008;°М что в два раза меньше по
сравнению с потерями при обычном
хранении до апреля. Подмороженных или
оттаявших корней не было. Потери за
счет порчи составили всего 0,05'Уо1 к
весу свеклы, прорастание корней
незначительно.
Выводы
1. Гидромеханизированный способ
намораживания ледяной оболочки на
кагатах при помощи оросителей водо-
кольцевого типа вполне применим в
производственных условиях.
2. Ледяное укрытие кагатов
мороженой свеклы позволяет хорошо сохранять
ее до мая—июня.
3. Орошением водой и вентилированием
можно быстро охладить свежую свеклу в
кагатах осенью. Увлажнение изоляционных матов
путем периодического их орошения является
надежным способом защиты от
подмораживания свеклы в кагатах при резком похолодании.
4. Применение ледяного укрытия кагатов
свежей свеклы позволяет значительно
продлить срок ее хранения.
5. Ледяную оболочку с кагата удаляют или
путем скалывания льда (если имеется
необходимость в дальнейшем его использовании),
или путем орошения водой через
оросительную систему.
6. В кагатах с ледяной оболочкой можно
хранить также маточную свеклу, корнеплоды,
картофель и овощи (в совхозах и колхозах).
THE STORAGE OF SUGAR BEET UNDER AN ICE COATING
M. KHELEMSKII, Prof, and N. KUDRYASHOV
Summary
To ensure sugar plants with an 8—9 months supply of high quality raw material
the authors have put into practice the prolonged storage of fresh or frozen clamped beet
under an ice coating.
Freezing of the beet Is carried out in winter by blowing an intense air blast through
the clamp.
The clamp of frozen /beet is covered by a thin layer of insulation, followed by
a built up ice coating that is insulated at the close of winter time.
The ice coating and thermal insulation permit the frozen beet to be stored up
to the summer months at —6°.
To build up the ice coating on the clamps the same type of hydromechanical unit
is used as that employed for the- manufacture of natural ice by the freezing on method.
For the storage of fresh beet the clamp covered by a thin layer of insulation is ice
coated in winter by the layer by layer freezing on of water. As a result a constant
temperature of 0° is maintained at the surface of the pile during the coldest time of
the year.
Towards the end of winter the ice coating is covered with a layer of insulation
to retard thawing, keeping the temperature of the beet at 0—4° during the soring
months (March—May).
ОБМЕН ОПЫТОМ
Теплообменные элементы из алюминия
В последние годы в связи С внедрением в
производство новых технологических
процессов обработки металлов давлением, в
частности сварки их при прокатке,
промышленностью освоены и выпускаются изделия и
полуфабрикаты из алюминиевых сплавов,
которые находят все большее применение в
охлаждающих приборах холодильных
установок.
Такими изделиями являются «трубы в
листах», испарители и конденсаторы с
замкнутой системой каналов.
Применение алюминия вместо дорогих и
дефицитных материалов — меди и
нержавеющей стали, — а также изготовление изделий
более простым способом, устраняющим их
пайку, сварку, лужение и другие трудоемкие
операции, позволяют значительно снизить
стоимость производства.
Трубы в листах
В основе технологии получения изделий
«трубы в листах» (рис. 1) лежат два
процесса: сварка прокаткой и последующее раздутие
Рис. 1. Трубы в листах.
каналов. При прокатке вследствие большой
деформации, создающей высокое удельное
давление, происходит сварка двух листов.
Сварка путем прокатки в горячем состоянии
алюминия и его сплавов применяется уже
более 30 лет для производства так называемых
плакированных листов, то есть листов из
сплавов алюминия, покрытых в целях защиты
от коррозии тонким слоем чистого алюминия.
Этот слой наносят путем сварки при прокатке
листа алюминия, наложенного на слиток.
Однако лишь в последние годы этот хорошо
известный процесс стал применяйся для
изготовления специальных изделий, причем были
разработаны условия, обеспечивающие сварку
не только в горячем состоянии, но и в
холодном.
Важное условие сварки, кроме
необходимого давления, — чистота свариваемых
поверхностей.
Для получения какой-либо системы каналов
между сваренными листами необходимо до
прокатки нанести на одну из поверхностей
листов рисунок краской, препятствующей
сварке. Таким образом, при прокатке места,
где была нанесена краска, останутся не-
сваренными. Путем отжига, при котором
снимается полученный наклеп и рекристалли-
зуется металл, упрочняется сварка и даже
частично уничтожаются ее границы. Каналы
образуются путем их раздутия жидкостью,
вводимой под давлением при помощи
специального приспособления.
«Трубы в листах» с каналами диаметром
до 15—20 мм изготовляют путем сварки
прокаткой заготовок с нанесенным на них
рисунком. Изделия с каналами диаметром более
20 мм изготовляют из заготовки, в которой
каналы получены при литье слитка; перед
прокаткой они заполняются противосварочным
порошком (рис. 2).
Заполнение протибосбарочным порошком
АА '
Заполнение лротибосбарочным порошком
б
Рис. 2. Заготовки для изделия «трубы в
листах»:
а — получаемого путем сварки прокаткой; б —
получаемого путем прокатки литой заготовки,
имеющей каналы.
№ 4
Теплообменные элементы из алюминия
67
«Трубы в листах» (рис. 3) представляют
собой систему параллельно расположенных
незамкнутых каналов. Толщина стенки трубы
равна половине толщины листа.
О дальнем форма 0 бальная форма
с плоской площадкой
Рис. 3. Различные формы сечений «трубы в
листах».
Ширина листов ограничивается лишь
шириной слитка; она может достигать 800 мм.
Длина изделий практически не ограничивается,
так как прокатку можно производить в
рулонах.
На рис. 4 изображен испаритель размерами
400X2500 мм.
Рис. 4. Испаритель, изготовленный из «трубы в листах»,
для камер опытного холодильника ВНИХИ.
При изготовлении такого испарителя к
каналам приваривают трубки, образующие
необходимую систему циркуляции хладагента.
Испарители с замкнутой системой каналов
Основываясь на технологии изготовления
сварных изделий путем нанесения рисунка,
можно получить достаточно сложную систему
каналов. В этом случае сводятся к минимуму
работы по приварке соединительных труб.
В качестве трафарета для нанесения
сложного рисунка системы каналов применяют
печатные формы, изготовленные методом, шел-
кографии. В этом случае на шелковую сетку
фотографическим путем наносят рисунок
каналов, проницаемый для краски, остальной
фон сетки не пропускает краски.
Вследствие того что при прокатке металл
вытягивается в одном направлении,
поперечные линии рисунка становятся более тонкими,
в соответствии с процентом деформации. Так,
например, при 66%-ной деформации
происходит трехкратное удлинение металла и при
75%>-ной —четырехкратное. В соответствии с
этим поперечные линии рисунка наносят в
масштабе 1 : 3 или 1 : 4.
Таким образом, при прокатке поперечные
каналы расширяются и становятся равными
долевым.
Исходной заготовкой для получения
испарителей по этому методу служат листы
алюминия чаще всего толщиной 3 мм, нарезанные
на карточки. Поверхность заготовок
тщательно зачищается металлическими щетками
на специальных станках.
На свежезачищенную поверхность одной
карточки наносят краской рисунок, после чего
отпечаток сушат в камерах инфракрасного
излучения.
Далее, на заготовку с высушенным
отпечатком рисунка каналов накладывают вторую
заготовку без рисунка, которую приваривают
при помощи точечной электросварки, в
результате образуется прочный пакет из двух
карточек.
В процессе прокатки развивается давление
до 25—30 кг/мм2, обеспечивающее прочную
сварку двух заготовок (давление 25—30 кг/мм*
является средним; в зоне деформации
достигается максимальное давление, на 40—50°/о
превышающее среднее). После необходимого
отжига изделия раздуваются водой, вводимой
под давлением 40—100 ати <в один из открытых
каналов.
Для получения каналов равномерного
сечения эту операцию проводят между двумя
плоскими штампами, расстояние между
которыми определяет высоту каналов.
Далее, после гидравлического испытания
при давлении до 16 ати открывают второй
канал для промывки, после чего изделия сушат.
Обычно испарители и конденсаторы
изготовляют толщиной 1,5—2 мм при
соответствующей толщине стенки каналов 0,75—1 мм.
Ширина каналов принимается равной 8—
10 мм.
В настоящее время машиностроительные
заводы изготовляют изделия размерами 356Х'
XI200 мм.
Инж. Р. БАРБАНЕЛЬ, инж. Л. СТОКЛИЦКИЙ
68
Обмен опытом
№ 4
Новые модификации холодильника „ЗИЛ-Москва"
Московский автомобильный завод имени
Лихачева приступил к выпуску холодильников
«ЗИЛ-Москва» емкостью 165 л новых
модификаций — ДХЗ и ДХЗМ.
Холодильники ДХЗ и ДХЗМ отличаются от
ранее выпускавшихся холодильников «ЗИЛ-
Москва» (модификации ДХ2М)
конструкцией холодильного агрегата. В новом
холодильном агрегате (рис. 1) использован компрессор
холодильника ДХ2М. Кожух компрессора,
Рис- 1. Холодильный агрегат.
рама кожуха и подвеска, конденсатор и
испаритель конструктивно изменены.
Кожух компрессора — безреберный,
относительно удлиненный. Штуцер
наполнения расположен на правой крышке; он
использован для ввода в кожух отсасывающей
трубки. К левой крышке подведена перепускная
трубка, соединяющая при вакуумировании
системы агрегата полость кожуха (линия
всасывания) с нагнетательной стороной системы.
Такое устройство улучшает условия вакууми-
рования агрегата. Перед заполнением
агрегата маслом и фреоном перепускную трубку
наглухо зажимают путем электросварки.
Опоры кожуха компрессора расположены
на двух пружинах, находящихся на
кронштейнах рамы. С обоих торцов пружины
помещены резиновые подкладки, устраняющие
дребезжание при вибрации кожуха.
Для предохранения трубопроводов от
поломки при транспортировке холодильника
предусмотрены стопорные болты, которые при
упаковке холодильника затягиваются и
закрепляют кожух на кронштейнах рамы. При
установке холодильника эти болты частично
вывертывают.
Испаритель — алюминиевый прокатно-
сварного типа (рис. 2), с приваренным кол-
Рис. 2. Алюминиевый испаритель прокатно-
сварного типа.
лектором на боковой стенке, в котором
находится осушительный силикагелевый патрон.
Для обеспечения большей устойчивости
против коррозии испаритель анодирован.
На рис. 3 приведен прокатанный испари-
Рис. 3. Заготовки испарителя:
а — с нанесенным рисунком каналов до прокатки; б —
после прокатки и раздутия каналов.
№ 4
Некоторые меры борьбы с коррозией
69
Рис. 4. Алюминиевый конденсатор
сварного типа.
прокатно-
тель с раздутыми каналами, а также одна из
заготовок перед прокаткой.
Конденсатор в холодильнике
модификации ДХЗ — щитовой. Для доступа к
болтам подвески кожуха компрессора в нижней
части щита конденсатора имеется окно.
В холодильнике модификации ДХЗМ
конденсатор алюминиевый прокатно-сварного
типа (рис. 4). Он прикреплен к двум стойкам,
приваренным к раме кожуха компрессора.
Трубопроводы герметически соединяются
с испарителем и конденсатором при помощи
промежуточной, предварительно сваренной в
стык алюминиево-медной трубки.
Алюминиевый конец этой трубки соединяется аргоно-
дуговой сваркой с испарителем
(конденсатором). Противоположный — медный — конец
присоединяется к трубопроводу серебряным
припоем.
Холодильники модификации ДХЗ и ДХЗМ
выпускаются для напряжения 127 или 220 в.
В холодильниках ДХЗ и ДХЗМ для сети 127 в
электрооборудование не отличается от ранее
применявшегося в холодильниках
модификации ДХ2М. В холодильниках,
предназначенных для работы от сети 220 в,
электродвигатель, пусковое и тепловое реле, а также
электролампочка соответственно заменены.
Инж. И. КРУГЛЯК
Некоторые меры борьбы с коррозией холодильного
оборудования
Коррозия холодильного оборудования
зависит не только от состава рассола, но и от
металла и состояния его поверхности.
Если на железе в начальной стадии
коррозии появится малопроницаемая оксидная
пленка или плотный слой ржавчины,
препятствующий контакту рассола с поверхностью
металла, то, естественно, уменьшится
коррозионное действие первого. Наоборот, при
образовании рыхлого, легко отстающего слоя
ржавчины металл будет быстро подвергаться
коррозии.
Таким образом, для защиты оборудования
от коррозии необходимо на его поверхности
создать естественную или искусственную
защитную пленку.
Создание естественной защитной пленки
зависит от качества хлористого кальция,
взятого для приготовления рассола. В обычно
применяемом на холодильниках растворе
хлористого кальция, являющемся отходом
производства бертолетовой соли, содержится до
2э/о. хлорноватокислых солей. По данным
П. Клокова, они очень агрессивны. Как
показали его исследования, особенно
корродирующими являются кислые рассолы с рН
ниже 7.
Таким образом, коррозионную способность
растворов хлористого кальция можно снизить
путем поддержания рН на уровне 7—8,5,
При более высоком рН, так же как и при
пониженном, коррозия ускоряется.
По предложению П. Клокова, для
поддержания рН рассола на должном уровне
следует применять свежегашеную известь — для
кислых—и углекислый газ—для сильно
щелочных рассолов.
Известь добавляют после предварительного
титрования 20 мл рассола насыщенным
раствором извести (оэ1,6 г/л) при комнатной
температуре. Индикатором служит фенолфталеин.
Количество килограммов извести, добавляв
70
Обмен опытом
№ 4
емой на 1 м* рассола, равно 8-10—2-х (х—мл
раствора извести, взятого для титрования).
Для понижения щелочности добавляют
углекислый газ из баллона, присоединяя к
нему трубку или шланг. Приток углекислого газа
нужно отрегулировать так, чтобы пузырьки
газа растворялись в рассоле, а не проникали на
поверхность. При этом рН рассола следует
проверять каждый час до тех пор, пока он не
достигнет 8,0—8,5. После этого подачу газа
прекращают.
Значение рН можно определить
колориметрически — при помощи набора индикаторов—
или электрометрически — потенциометром.
Если они отсутствуют, то к рассолу,
отобранному в пробирку, можно добавить несколько
капель концентрированного раствора
фенолфталеина. Розовое окрашивание указывает на
достаточно щелочную реакцию.
Искусственную защитную пленку в виде осо-
Охлажденйе пищевых продуктов (овощей,
битой птицы, рыбы, молока в бутылках)
снегованием является простым, но достаточно
эффективным методом термической обработки
их перед транспортировкой или хранением.
Этот метод применяется в зарубежных
странах и в СССР.
Для охлаждения снегованием используют
искусственный чешуйчатый лед, а также снег,
получаемый из естественного намороженного
или искусственного льда при помощи снего-
вальных агрегатов.
За последние годы в СССР разработаны
новые конструкции таких агрегатов
производительностью 5 и .10 г снега в час (см, статью
В. Бобкова, «Холодильная техника» № 2,
1958 г.).
В данной статье описываются результаты
опыта по охлаждению битой парной птицы
снегованием на Братцевской птицефабрике,
проведенного совместно с сотрудниками
Всесоюзного научно-исследовательского
института птицепромышленности.
бо плотного оксидного покрытия получают при
внесении в рассол окислителей, например
хромовых солей,
По американским источникам, коррозию
можно значительно уменьшить путем
добавления 1,6 кг Na2 Cr207 • 2Н20 на 1 м*
рассола и внесения достаточного количества
NaOH (или извести) для превращения этой
соли в хромат. Достигнуть этого можно, если
довести рН рассола до 8,0—8,5.
В связи с некоторой ядовитостью
хромовокислые если не получили применения на наших
холодильниках. Однако эти соли при
осторожном обращении с ними можно использовать для
рассольных систем искусственных катков.
С целью борьбы с коррозией на
холодильниках можно применять цинковую пыль. В
рассол ее нужно добавлять малыми
порциями, до 960 г/мъ.
Г. ПЕК
Обычно птицу после обработки в убойном
цехе на конвейерной линии, обертки бумагой
и укладки в ящики направляют в камеру
холодильника с побудительной циркуляцией
воздуха, где она охлаждается до 4° в течение
16—24 часов (потеря в весе составляет 0,6—
0,7%) ¦
С целью ускорения этого процесса был
применен метод охлаждения птицы путем
пересыпки ее снегом, получаемым в
передвижном агрегате СА-5 производительностью 5 т в
час (спроектирован во ВНИХИ).
В опытах использовали птицу I категории
(полупотрошеную). Средний вес кур 1,57 кг и
цыплят 1,06 кг; толщина тушек соответственно
14 и 10 см. Птицу охлаждали через 40—50
минут после убоя, включая время на обработку,
сортировку, формовку и укладку тушек в
ящики размером 92X58X13 см.
Для охлаждения снегованием птицу при
укладке в ящики бумагой не обертывали. Из
шланга снеговального агрегата на дно ящиков
насыпали снег слоем до 3 см. На этот слой
Опыт охлаждения парной птицы
путем снегования
№ 4
Опыт охлаждения парной птицы путем снегования
71
2 3 4 5 6 7
Продолжительность охлаждения 5 часах
Кривые продолжительности охлаждения тушек птицы
укладывали один ряд птицы, который
засыпали снегом..
Ящики с заснегованной птицей
устанавливали в штабель в помещении убойного цеха при
18—20°. Образующуюся при таянии снега
воду удаляли через трап.
Контрольные ящики с птицей, обернутой и
не обернутой в бумагу, помещали для
охлаждения в камеру холодильника при
температуре воздуха в ней около 0° с повышением до
5—6° после загрузки парной птицы.
Относительная влажность воздуха колебалась от 80
до 9(P/i \
Через каждые 30 минут в опытных и
контрольных ящиках измеряли температуру трех
тушек. Для этого применяли тер-
мометры сопротивления.
Температуру и влажность воздуха
измеряли обычными термометрами и
гигрографами.
Охлаждение птицы
снегованием от 37—36° до 4° (до
температуры, принятой для охлаждения
мясных продуктов) продолжалось
5,5—7,5 часа (см. рисунок) в
зависимости от размера (толщины)
тушек.
Температура птицы
контрольных партий за тот же период
снижалась лишь до 13,7—22,9°.
¦Качество птицы после
снегования было близко к исходному.
Снег легко отделялся от
поверхности тушек, но они были слегка
увлажнены. Вес птицы не
изменялся, иногда наблюдался даже привес.
Расход льда был равен 40% от веса птицы.
Затраты на охлаждение одной тонны
птицы составили 20—30 рублей.
Охлаждение птицы снегованием
целесообразно проводить и перед замораживанием. В
этом случае благодаря увлажненной
поверхности тушек снижается их усушка при
замораживании. Метод охлаждения битой птицы
снегованием рекомендуется применять на
птицекомбинатах, расположенных вблизи от
крупных промышленных центров. Это
позволит доставлять птицу в магазины в день забоя
и обеспечит ее высокое качество.
В. ШЕЛАПУТИН, О. ВЫСОЦКАЯ
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ХОЛОДИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ОБЪЯВЛЯЕТ ПРИЕМ В АСПИРАНТУРУ
С отрывом от производства по специальностям:
1. Холодильные машины и установки
2. Биохимия животного сырья
3. Технология консервирования пищевых продуктов (включая и холод)
Без отрыва от производства (заочно) по специальностям:
1. Холодильные машины и установки
2. Теоретические основы тепло- и хладотехники
3. Машины и аппараты пищевых производств
4. Технология молока и молочных продуктов
5. Технология консервирования пищевых продуктов (включая и холод)
Приемные испытания будут проводиться с 15 сентября по 1
октября 1958 г.
Заявления подавать на имя директора института до 15
сентября по адресу: Ленинград, центр, ул Ломоносова, д. 9
За рубежом
Холодильники Голландии
После заседания Технического совета
Международного института холода, состоявшегося в г. Вагенингене,
советские делегаты благодаря любезному содействию
наших голландских коллег получили возможность
познакомиться с некоторыми предприятиями холодильной
промышленности Голландии.
Голландия — наиболее обеспеченная холодильниками
страна Западной Европы. Общая емкость холодильников
в ней достигает 210—220 тыс. т, что составляет
примерно 20 кг на душу населения. Характерно распределение
холодильной емкости по назначению: лишь одна
четвертая часть ее приходится на распределительные е
портовые холодильники, расположенные главным образом в
Амстердаме и Роттердаме, а остальная, большая часть—
на производственные и заготовительные холодильники.
Портово-распределительные холодильники
представляют собой многоэтажные железобетонные здания
емкостью по нескольку тысяч тонн.
Среди производственно-заготовительных
холодильников главное место занимают холодильники для хранения
фруктов — их емкость в 1957 г. составила около 120
тыс. т, причем она увеличилась на 100 тыс. т за
последние 10 лет. Эти холодильники — одноэтажные
кирпичные или крупноблочные здания емкостью от 50 до 500 г,
имеющие по 4—5 камер. Для хранения в газовой среде
оборудованы герметические холодильные камеры оощей
емкостью 8 тыс/т. Емкость отдельных, более крупных
холодильников достигает 1400 т. Холодильники для
хранения фруктов расположены в основном в садах и при
районных аукционах, где крестьяне продают свою
продукцию.
Советские делегаты посетили самый крупный в
Голландии портовый холодильник «Мервехафен» фирмы
Блаухуд в г. Роттердаме, построенный в 1951 г. Емкость
холодильника 10 тыс. т, в 1957 г. в эксплуатацию было
введено только 6,5 тыс. т. Холодильник (рис. 1)
представляет собой пятиэтажное здание с подвалом, в виде
железобетонной этажерки с безбалочными
перекрытиями и кирпичными стенами. Шаг колонн — 5,25 м.
Наружные стены изолированы слоем натуральной
пробки толщиной 30 см; все перекрытия — слоем
пробки толщиной 25 см; колонны — 12-сантиметровым
слоем пробки. Высота первого этажа 4,5 м, камер верхних
этажей 3,5 м.
В подвале расположены 9 камер с нулевой
температурой, предназначенных главным образом для хранения
фруктов. На первом этаже находятся 3 морозилки для
замораживания мяса, площадью по 165 ж2, с
интенсивной циркуляцией воздуха при температуре до —40°; две
низкотемпературные камеры хранения с температурой До
—30°, экспедиция площадью 412 ж2, контора, бытовые
помещения и машинный зал. На втором и третьем
этажах имеется по 11 универсальных камер с
температурами от 0 до —30°. Четвертый и пятый этажи
используются как неохлаждаемый склад. Площадь камер от 80 ДО
330 м-, в среднем 185 жД
Изолированные двери в коридорах и камерах —
одностворчатые, прислонные, размером 2X2 м. Все
изолированные двери снабжены шлюзовыми двухстворчатыми
дверьми кз морозостойкого резинового полотна толщи-
2-3-й этаж
Ь о 7 о
b о ; о
0 5? °
о § о
4-
6 о 7 о
k о 7 о
о |? о
о о % о
о | о
1-й этаж
О О ^ О ф
4 о 2
ЩЩЩ
о 3 о
о о
4
-58
Рис. 1. План холодильника «Мервехафен» в г.
Роттердаме:
1 — морозилки, 2 — низкотемпературные камеры, 3 —
машинный зал, 4 — контора, 5 — экспедиция, Q —*¦
пандус, 7 — быторые помещения.
№ 4
Холодильники Голландии
73
ной 8 мм. Шлюзовые двери подвешены на пружинных
петлях, открываются проезжающей тележкой в обе
стороны и автоматически закрываются.
Грузовые работы в значительной степени
механизированы. Из трюмов судов грузы выгружаются при
помощи портальных кранов грузоподъемностью 2,5—5 т на
приемные балконы на различных этажах. Со стороны
причала и берега к холодильнику подведены
подъездные железнодорожные пут». Для транспортировки
грузов внутри холодильника используются электрокары
и вилочные электропогрузчики на 1200 кг.
Аккумуляторные погрузчики и электрокары могут работать 15
часов, после чего их заряжают в течение 5 часов на
зарядной станции (на 20 мест) при холодильнике.
Три лифта имеют грузоподъемность по 3,5 т, скорость
их движения 0,7 м/сек. На холодильнике применяются
поддоны размером 1X1,2 м.
Все камеры холодильника охлаждаются гладкотруб-
ными пристенными аммиачными батареями. Поверхность
батарей очень велика: при нормальных условиях
хранения перепад температур воздуха и аммиака составляет
всего 2—3°, что способствует поддержанию в камерах
повышенной влажности воздуха. Только в периоды
загрузки свежих партий продуктов перепад температур
увеличивается до 5°. Часть двухрядных пристенных
батарей со стороны камеры закрыта деревянными щитами,
не доходящими до пола на 20 см. Вверху в щит вделан
осевой вентилятор, который подает воздух в деревянный
раструб, оканчивающийся под потолком камеры
отверстием размером 1,2X0,2 м. Через это отверстие воздух
выбрасывается со скоростью 4 м/сек и распространяется
по всей камере. В каждой камере (в том числе и в
морозилках) имеется по 3—4 таких своеобразных
воздухоохладителя, вентиляторы которых пускаются в ход
дистанционно, с пульта в машинном зале. Иней на
батареях оттаивают горячим аммиаком.
Температуру в камерах устанавливают по заказу
клиентов, но не выше —15° для замороженных продуктов
и не выше —25° для фасованных быстрозамороженных
« плодов и овощей. Штабеля укладывают не слишком
плотно, проходы вдоль стен не оставляют; грузы
помещают почти вплотную к пристенным батареям,
защищенным вертикальными деревянными брусками
сечением 8X12 см.
В машинном зале (рис. 2, 3) установлено семь
одноступенчатых аммиачных вертикальных компрессоров
голландской фирмы Грассо с клиноременным приводом;
число оборотов 350 в минуту. Общая холодопрошводи-
тельность установки — 1 млн. ккал/час. Имеется
элементный конденсатор и два резервных аммиачных
ресивера, куда сливается жидкий аммиак ив камерных Оата-
рей перед их оттайкой.
№
=VZF
^Е
ЭИЕ
4С
4С
323
12
¦=ш^
ш
10\
! 6
о Об
а
а
л^^^у^чтйулу^^Шз
i
Рис. 2. План машинного зала холодильника «Мерве-
хафен»:
1 — компрессоры производительностью по 300 трле.
ккал/час. 2 — компрессоры производительностью по
100 тыс. ккал/час, 3 — компрессоры
производительностью по 50 тыс. ккал/час, 4 — конденсаторы, 5 —
аммиачные ресиверы, б — отделители жидкого аммиака,
7 — аммиачные насосы, 8 — промежуточный сосуд.
9 — распределительная аммиачная станция, 10 -^
контрольно-измерительный пульт, 11 —электрощит,
12 — конторка мастера.
Рис. 3. Общий вид машинного зала.
Аммиачная схема холодильника характеризуется
некоторыми особенностями. Аммиачные трубопроводы из
каждой камеры выведены непосредственно в машинный
зал; в камерах и коридорах холодильника не имеется ни
одного аммиачного аппарата или вентиля. Благодаря
этому снижена до минимума опасность утечек аммиака
в холодильнике. Вдоль 32-метровой стены машинного
зала расположена аммиачная регулирующая станция
для всех камер холодильника. Все это позволило
значительно облегчить эксплуатацию установки.
Кроме того, в данной аммиачной схеме каждый
компрессор можно использовать как в первой, так и во
второй ступени при работе по двухступенчатому цик-
J лу. Это повышает гибкость установки в
эксплуатации. Каждую камеру можно присоединить на
регулирующей станции к любой из трех
всасывающих магистралей с номинальными
температурами испарения —10, —25 и —35°. Магистрали,
пройдя через отделители жидкости, в свою
очередь подводятся к коллектору каждого
компрессора (рис. 4). Жидкий аммиак из отделителей
перекачивается шестеренчатыми насосами в
жидкостную линию высокого давления.
В машинном зале имеется
контрольно-измерительный пульт с телетермометрической станцией и
выключателями для дистанционного управления
вентиляторами в камерах.
Советские делегаты посетили также два
холодильника для хранения фруктов в садоводческом
районе Голландии.
Холодильник при аукционе в г. Арнеме, емкостью
500 т, является типичным для Голландии)
холодильником для хранения фруктов. Он представляет собой
одноэтажное кирпичное здание с пробковой изоляцией
толщиной 12 см на стенах и потолке и 6 см на полу. В
холодильнике имеется пять камер с воздушным
охлаждением, высотой 5 ж. К зданию холодильника примыкает
За рубежом
№ 4
машинное отделение, где установлено пять
автоматических фреоновых агрегатов с водяным охлаждением.
воздух
к конденсатору
Из холодильной т
камеры
Из конденсатора ' ~ Среднее давление
Рис. 4. Принципиальная аммиачная схема.
Каждый агрегат обслуживает одну камеру и
автоматически включается и выключается от камерного
термостата. Агрегаты не требуется обслуживать; один раз в
день в машинное отделение заходит механик для
контроля работы приборов автоматического регулирования.
В камерах, под потолком, установлены фреоновые
ребристые воздухоохладители с осевыми вентиляторами.
Применена оригинальная система циркуляции воздуха,
обеспечивающая равномерность температуры во
всем объеме камеры. От воздухоохладителя
воздух подается в камеру по деревянному каналу
через дощатую ложную стенку, отстоящую на
20 см от стены камеры. В ложной стенке имеется
ряд горизонтальных щелей, расположенных
равномерно по высоте от пола до потолка, сквозь
которые воздух поступает со скоростью
нескольких метров в секунду. Отсос воздуха
производится у противоположной стены камеры через такую
же ложную стенку или через потолочный
воздушный канал.
Одна камера холодильника на 100 г
оборудовала для газового хранения фруктов по голландской
системе. В камере на деревянном каркасе
сооружены три герметических контейнера из цинковых
листов с пропаянными швами. Два контейнера —
размерами 4X5X5 м, третий — 4X10X5 м. Стенки
контейнеров отстоят от стен камеры на 15 см, образуя
продух для циркуляции охлажденного воздуха. Таким
образом, получается камера с воздушной рубашкой.
Циркулирующий по продухам вокруг трех контейнеров воз-
Рис. 5. План холодильника для
хранения фруктов в г. Неймегене:
1 и 2 — холодильные камеры с
горизонтальной циркуляцией
воздуха, 3 —14 — камеры газового
хранения фруктов, 15 и 16 —
холодильные камеры с вертикальной
циркуляцией воздуха.
Рис. 6- Вертикальный воздухоохладитель в
камере газового хранения фруктов.
дух охлаждается воздухоохладителем,
представляющим собой трубчатую батарею с плоскими ребрами,
снабженную двумя осевыми вентиляторами.
Посередине каждого контейнера для выравнивания температуры
и концентрации углекислоты установлен вертикальный
канал размером 60X60 см с вентилятором наверху.
Концентрация углекислого газа, накопляющегося
вследствие дыхания хранящихся плодов,
поддерживается в контейнерах на требуемом уровне путем слабой
вентиляции их наружным воздухом. Концентрацию углекис-
№ 4
Новые книги
75
лоты определяют обычным аппаратом Орса,
установленным в коридоре.
В газовых камерах при температуре 3° яблоки многих
сортов сохраняются значительно лучше, чем в обычных
холодильных камерах. Кроме того, вследствие высокой
влажности воздуха яблоки почти не высыхают.
Дополнительные затраты на газовое хранение компенсируются
с избытком.
Второй осмотренный нами холодильник Для хранения
фруктов находится при крупном аукционе в г. Нейме-
геке; емкость его 1400 т.
Одноэтажное здание построено из железобетонных
блоков с засыпной изоляцией из пробковой крошки,
толщиной 18 см. В холодильнике имеется 16 камер (рис. 5).
В двух холодильных камерах емкостью по 230 т
осуществляется горизонтальная циркуляция воздуха через
ложные стенки, в двух камерах емкостью по 125 т —
вертикальная циркуляция через ложный потолок и Два
канала в полу камеры, закрытых сверху решеткой, 12
холодильных камер средней емкостью 60 т
предназначены для газового хранения. Высота всех камер Ь,2 м.
Холодильные камеры охлаждаются потолочными
рассольными ребристыми воздухоохладителями. Газовые
камеры устроены по английской системе, т. е. с внутренним
охлаждением от рассольного воздухоохладителя.
Воздухоохладитель (рис. 6) представляет собой
вертикальный канал, установленный посередине камеры, в
Новые
В. В. Якобсон. Автоматизация холодильных установок.
Госторгиздат, L958, 295 стр., Ы руб. 40 коп.
В книге рассмотрены основные вопросы автоматиза-
ции холодильных машин и установок. Изложены общие
принципы и схемы автоматического регулирования
параметров работы холодильной установки: температуры
холодильных камер, рассола, температуры кипения
хладагента, заполнения испарителя жидким хладагентом,
давления конденсации и т. д. Даны основы расчета
процессов двухпозиционного регулирования
холодильных установок, освещены вопросы их автоматической
защиты, сигнализации и контроля.
Подробно описаны конструкции и характеристики
приборов автоматического регулирования и защиты
холодильных установок, а также самопишущих
измерительных приборов.
Отмечены особенности схем и приборов
автоматического регулирования холодильных агрегатов малой,
средней и крупной производительности. В частности,
описана автоматизация домашних холодильных шкафов,
установок торгового типа, фреоновых агрегатов,
низкотемпературных установок, установок распределительных
холодильников с рассольным и непосредственным
охлаждением, турбокомпрессорных агрегатов, абсорбционных
установок и т. д.
Книга рассчитана на широкий круг инженеров и
техников, занимающихся проектированием, монтажом и
эксплуатацией холодильных установок.
Д. К. Тресслер и М, А. Джослин. Химия и
технология плодоягодных и овощных соков. Перевод с
английского, Пищепромиздат, 1957, 599 стр., 37 руб.
верхней части которого помещены охлаждающая
батарея и вентилятор. Воздух засасывается снизу, из-под
деревянной решетки, на которой уложены ящики с
фруктами, и выбрасывается над штабелями под
потолком. Стены, потолок и пол камеры герметизированы
рулонным материалом на битумной мастике.
Температура в камерах, составляющая от 0 до 3°,
регулируется автоматически термостатами,
включающими соленоидные вентили на трубопроводах,
подводящих рассол к воздухоохладителям. Рассол охлаждается
в испарителе от двух автоматизированных фреоновых
компрессоров; температура его поддерживается мeждv
—8 и —10°.
Благодаря удачному выбору планировки, строительных
материалов и системы охлаждения затраты на
постройку холодильника удалось снизить по сравнению со
строительством аналогичных холодильников обычного
типа на одну треть.
Голландские холодильники для хранения фруктов
характеризуются наличием полностью
автоматизированных холодильных установок. При строительстве
таких холодильников большое внимание уделяется
улучшению и удешевлению их эксплуатации, благодаря
этому холодильники рентабельны даже при малой
среднегодовой загрузке, составляющей в большинстве
случаев 30—50<?/о.
Д. РЮТОВ
КНИГИ
Подробно описаны производство и различные методы
консервирования соков на американских предприятиях.
Одна из глав посвящена консервированию соков
замораживанием. Кроме того, при изложении технологии
производства отдельных видов соков даются рекомендации
по замораживанию и хранению грейпфрутового,
виноградного, яблочного, томатного соков, а также
концентрированных соков.
Р. Хейс. Новое в технологии консервирования овощей
и плодов. Перевод с немецкого, Пищепромиздат, 1957,
247 стр., 12 руб.
В книге изложены результаты исследовательских
работ по изысканию технологии подготовки и
замораживания овощей и плодов 30 различных видов,
обеспечивающей получение замороженного продукта наивысшего
качества. Даются указания по подбору сортов каждого
вида плодов и овощей, режиму бланшировки,
замораживания, хранения и оттаивания. Освещаются вопросы
сушки овощей и картофеля, а также стерилизации
консервов в жестяной таре.
Книга представляет интерес для работников заводов
и цехов по замораживанию плодов и овощей.
С. В. Лутковский. Образование льда в озерах, реках
и морях. Издательство Академии Наук СССР, 1957,
116 стр., 1 руб. 60 коп.
В книге рассказывается о формировании ледяного
покрова рек, озер и морей. Дано понятие об основах
кристаллизации и о последовательных стадиях
образования ледяного покрова. Рассмотрены различные виды
льда, встречающегося в естественных водоемах.
ПРОФЕССОР В. Е. ЦЫДЗИК
A886—1958)
После продолжительной и
тяжелой болезни на 73-м году жизни
скончался заслуженный деятель
науки и техники, доктор
технических наук, профессор Владимир
Евгеньевич Цыдзик.
>В 1911 г. В. Е. Цыдзик окончил
Московское высшее техническое
училище. После окончания
института он работал
инженером-конструктором на Бутырском
машиностроительном заводе. В 1913 г.
Владимир Евгеньевич организовал
при МВТУ холодильную лаборато.
рию; с 1914 г. преподавал
холодильную технику и гидравлику.
В 1920 г. его избрали
профессором. В течение 37 лет он был
бессменным руководителем кафедры
холодильных и компрессорных
машин.
В течение ряда лет Владимир
Евгеньевич Цыдзик являлся
членом методических и руководящих
органов по высшему техническому
образованию. Под его
руководством кафедра холодильных машин
МВТУ значительно расширила
свои научные кадры и подготовила
за эти годы свыше 600 инженеров-
специалистов, преимущественно в области Х0;Г1л0^11A/ЬН0Гп
машиностроения; холодильная лаборатория МЫ У
превратилась в большую первоклассную лабораторию.
Многолетняя научно-педагогическая деятельность
проф. В. Е. Цыдзика была весьма плодотворна. Многие
из его учеников стали крупными учеными.
Он (был одним из авторов учебника «Холодильные
машины и аппараты», сыгравшего большую роль в
подготовке инженеров холодильщиков.
В Е Цыдзик являлся крупнейшим специалистом в
области ' холодильной техники. Им написан ряд трудов
по проектированию холодильных машин и
аппаратов, а также установок по кондиционированию воздуха
в условиях низких температур, получивших
высокую
оценку специалистов как
v в СССР, так и за рубежом.
Владимир Евгеньевич Цыдзик
принимал участие в работе
Всесоюзного
научно-исследовательского института холодильной
промышленности имени А. И.
Микояна.
Особо следует отметить
общественную деятельность Владимира
Евгеньевича Цыдзика.
Он был участником первого
Всероссийского съезда по
холодильному делу, который состоялся
в 1910 г
С 1937 г. В. Е. Цыдзик —
бессменный председатель
научно-технического общества
холодильщиков; в течение ряда лет он
являлся членом редакционной
коллегии журнала «Холодильная
техника».
Владимир Евгеньевич Цыдзик
всегда создавал вокруг себя
коллектив, в котором
сосредоточивалась живая мысль.
Общественная, научная и
педагогическая деятельность проф.
В. Е. Цыдзика была направлена
на успешное разрешение многих
научно-технических задач в
области холодильной техники и на
дальнейшее развитие отечественчого холодильного
машиностроения.
В. Е. Цыдзика дважды избирали депутатом
Московского Совета депутатов трудящихся.
За выдающиеся заслуги в области науки и техники
Владимиру Евгеньевичу Цыдзику в 1940 г. было
присвоено почетное звание заслуженного деятеля науки и
техники. Он награжден двумя орденами Ленина и
медалями.
Светлая память о Владимире Евгеньевиче Цыдзике,
как о крупном ученом, общественнике, чутком и
скромном человеке, навсегда сохранится в сердцах его
учеников, членов Всесоюзной секции холодильщиков и всех
знавших его ученых и специалистов, работающих в
области холодильной техники.
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS
Делегатам Московской сессии Международного
института холода \
Р. Тевено. Деятельность Международного
института холода 3
Дж. К. Фидлер. Технический совет
Международного института холода 7
П. Глансдорф. Деятельность комиссии 3 и ее
задачи 9
И. Куприянов. Деятельность комиссии 4
Международного института холода .11
Ж. Б. Верло. Деятельность комиссии 5 и ее
задачи ......... . 13
И. Геллер, !М. Лозин. Холодильное хозяйство
СССР . . 16
П. Максимов. Типовые проекты
распределительных холодильников. 22
И. Бадылькес, Р. Данилов. Холодильный цикл с
применением струйных приборов в качестве Су-
стер-компрессоров 27
Б. Вейнберг. Тепловой и гидравлический расчеты
теплообменных аппаратов 33
Л. Вольская, Р. Павлов, В, Щербаков.
Нормальный ряд автоматических приборов холодильных
машин 39
В. Гомелаури, Г. Ратиани. Использование
тепловых насосов на чайных фабриках .... 45
А. Пискарев, Г» Крылов, Л. Лукьяница.
Характеристика гистологических изменений рыбы при
замораживании 48
Ю. Оленев. Опыты по замораживанию и
размораживанию сливочного масла 53
А. Фикиив. Изменение химического состава и
пищевой ценности замороженного перца под
влиянием бланширования .58
М. Хелемский, Н. Кудряшов. Хранение сахарной
свеклы под ледяной оболочкой 62
Обмен опытом 66
За рубежом 72
Новые книги 75
Хроника 76
Welcome to Delegates of the Moscow Session of
the International Institute of Refrigeration.. . 1 1
R. Thevenot. Institut International du Froid: Ses
Activity 3
J. C. Fidler. The Technical Board of the
International Institute of Refrigeration 7
P. Glansdorff. Activite de la Commission 3 de
l'lnstitut International du Froid ' 9
J. Kuprianoff. Activities of Commission 4 of the
International Institute of Refrigeration 11
J. B. Verlot. La Commission 5, Son Role et Ses
Activites 13
I. Geller, M. Posin. Refrigeration in the USSR 16
P. Maksimov. Typical Designs of Distribution
Refrigerated Stores 22
I. Badylkes, R. Danilov. A Refrigerating Cycle
with Vapor Jet Boosters 27
B. Weinberg. The Thermal and Hydraulic
Calculation of Heat Exchangers 33
L. Volskaya, R. Pavlov, V. Shcherbakov. A
standard Series of Automatic Controls for Refrigerating
Machines 39
B. Gomelauri, G. Ratiani. The Use of Heat
Pumps in Tea Factories * . 45
A. Piskarev, G. Krylov, L. Lukyanitsa.
Characteristics of the Histological Changes in Fish on
Freezing ... 48
Yu. Olenev. Experiments on the Freezing and
Thawing of Butter 53
A. Fikiin. The Effect of Blanching on the
Chemical Composition and Nutrient Value of Frozen
Pepper 58
M. Khelemsky, N. Kudryashev. The Storage of
Sugar Beet under an Ice Coating . . 62
Practice Exchange 66
Foreign News 72
New Books , 75
Miscellany 76
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. И. Кобулашвила (редактор), проф. И. С. Бадылькес,
Б. С, Вейнберг, А. А. Гоголин, М. А. Горбунов, М. Г. Дик, В. Я. Кокорев,
Я. С. Максимов, Д. Г. Рютов (заместитель редактора), А. Н. Фомин,
В. И. Шелапутин.
проф. В. Е. Цыдзик
Адрес редакции: Москва, ул. Разина, 26. Министерство торговли СССР. Телефон К 5-05-29
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТОРГОВСЖ ЛИТЕРАТУРЫ
Техн. редактор В. Бабичева
Т-08337. Поли, в печ. 19/уШ 1958 г. Форм. 84Xl081/ie. (Печ. л. 5. привед. 8.2). Уч.-изд. л. 8,45. Тираж 7000. Заказ 1904. Цена 6 р.
Типография «Гудок». Москва, ул. Станкевича 7.