Изменение дисперсности и степени дестабилизации жира в мягком мороженом
Н. Н. ФИЛЬЧЛКОВА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
663.674
За рубежом и в нашей стране для
изготовления мягкого мороженого применяются
фризеры, характерной особенностью которых
является хранение готового продукта в
цилиндре фризера при автоматическом включении и
выключении холодильной установки и
мешалки [1].
Как показала практика, при длительном
(более 30 мин) хранении мягкого мороженого
высокожирных видов (сливочного и
пломбира) возникает порок консистенции — крупит-
чатость. Он вызывается укрупнением жировых
шариков в мороженом в процессе фризерова-
ния и последующего хранения.
В связи с этим интересно изучить те
изменения, которые происходят с жировыми
шариками в мороженом с различным содержанием
жира в процессе длительного механического
воздействия, а также найти объективные
методы исследования качества смесей и
мороженого.
Испытывались образцы с содержанием
молочного жира 15, 10, 5* и 3,5%. Содержание
сухого обезжиренного молочного остатка
(СОМО) и сахара во всех образцах было
одинаковым и составляло соответственно 10 и
15%. Стабилизирующим веществом был
модифицированный желирующий картофельный
крахмал A,0—1,5%).
Мороженое вырабатывали на
двухцилиндровом фризере модели EFIIL (ГДР) и хранили
в течение 70 мин при непрерывной работе
мешалки и автоматическом включении и
выключении холодильной установки. Температура
мягкого мороженого была —6°С.
Определялось изменение дисперсности и
степени дестабилизации молочного жира.
Для определения дисперсности жировой
фазы использовали микроскоп МБИ-1. Образцы
смеси и растаявшего мороженого разбавляли
дистиллированной водой в соотношении 1 : 50
и фотографировали через микроскоп
фотоаппаратом «Зенит С». Увеличение находили с
помощью объетстмикрометра.
Жировые шарики подсчитывали по
фракциям @—3,3—6 мк и т. д.). Средний диаметр
определяли по формуле
* Молочное мороженое с повышенным содержанием
жира, рекомендованное для изготовления в виде
мягкого.
. __ 1 / 4пг + 4 п* + • - - + 4 пп
* пх + п2 + ... + пп
где du d2,..., dn — средние диаметры жировых
шариков в каждой
фракции;
пи п2, ..., пп — процентное количество
жировых шариков в каждой
фракции (ni + ti2 + ... + nn =
= 100%).
Кроме того, о дисперсности жира судили по
изменению индекса мутности смеси или
растаявшего мороженого. Для этой цели был
применен фотометрический метод [2].
Индекс мутности вычисляли по формуле
т_ yd
1 ~ 1х~ч
где Т — индекс мутности;
у — кратность разведения смеси водой по
объему;
d — оптическая плотность разведенной
смеси;
/ — длина кюветы, см;
х — содержание жира в смеси, %.
Оптическую плотность разбавленной в 500
раз дистиллированной водой смеси или
растаявшего мороженого определяли с помощью
фотоэлектрического колориметра (модель
ФЭК-М) при длине волны 500—600 ммк.
Длина кварцевых прямоугольных кювет 1 см.
Степень дестабилизации молочного жира
определяли по методу Фавстовой [3].
Применяли 10-кратное разведение вместо
рекомендуемого методом 20-кратного, так как
максимальное содержание жира в исследуемых
образцах мороженого было всего 15%. Степень
дестабилизации жира
где F — общее содержание жира в смеси или
мороженом, %;
F$ — содержание жира в фильтрате, %.
Средний диаметр жировых шариков в
процессе хранения в цилиндре фризера молочного*
мороженого всех видов увеличился с 1—3 до
4,0—7,5 мк, сливочного — до 9,0 и пломбира-
до 11,0 мк (рисунок а).
2

В процессе хранения наряду с увеличением
среднего диаметра жировых шариков
отмечалось образование жировых скоплений,
величина которых к концу хранения достигала 1000—
1500 мк.
Опыты показали также, что дисперсность
жира в смеси для мороженого зависит от
жирности последней. Чем меньше содержание
жира, тем меньше средний диаметр жировых
шариков.
В процессе фризерования и последующего
хранения мягкого мороженого в условиях
постоянного механического воздействия индекс
мутности снижался. Это объясняется тем, что
средний диаметр жировых шариков
увеличивался, а следовательно, общая поверхность
жировой фазы и мутность эмульсии
уменьшалась. К моменту, когда порок консистенции
начинал ощущаться органолептически, индекс
мутности в сливочном мороженом и пломбире
снижался до 14 (рисунок б). В молочном
мороженом в течение всего времени хранения по-
0 10 20 30 40 50 80 70
Время, мин
S
рок консистенции не возникал, индекс
мутности уменьшался только до 32.
Одновременно было отмечено, что чем
выше содержание жира в мороженом, тем
быстрее появляется порок консистенции.
Степень дестабилизации молочного жира во
всех смесях для мороженого была равна 0.
К моменту возникновения порока
консистенции количество дестабилизированного жира
в сливочном мороженом и пломбире
составляло около 70% от общего его содержания
(рисунок в). В молочном мороженом
максимальное количество дестабилизированного
жира было 58%. Дестабилизация жира
способствовала слипанию и укрупнению жировых
шариков.
Более быстрое уменьшение дисперсности и
повышение степени дестабилизации жира
обусловливается плохой гомогенизацией
смеси, а также в случае применения сухих
смесей —¦ неправильным растворением последних.
Сухие смеси нужно растворять только в
холодной воде и при этом не применять
интенсивного перемешивания.
о ю го зо 40 so so tq
Время, мин
8
Характеристика изменения среднего диаметра жировых
шариков (а), индекса мутности (б) и степени
дестабилизации молочного жира (в) в процессе непрерывного
перемешивания в цилиндре фризера:
/ — молочное мороженое; 2 — молочное с
повышенным содержанием жира; 3 — сливочное; 4 — пломбир.
Заштрихованная часть обозначает зону появления
порока консистенции.
Быстрота появления упомянутого порока
консистенции зависит от спроса на мороженое
чем меньше спрос, тем более длительное вре-
й

мя одна и та же порция продукта
подвергается перемешиванию, а следовательно,
вероятность ухудшения консистенции увеличивается.
Результаты, которые были получены,
характеризуют состояние мягкого мороженого в
процессе хранения при непрерывном
перемешивании. В практике эти изменения наступают
после более длительного срока, поскольку
мешалки работают периодически.
Выводы
По результатам определений размеров
жировых шариков, индексу мутности и степени
дестабилизации молочного жира в смесях и
мороженом можно объективно судить о
качестве продукта.
Порок консистенции в мягком мороженом —
крупитчатость — начинает ощущаться органо-
лептически, когда около 70% молочного жира
находится в дестабилизированном состоянии,
при этом индекс мутности снижается до 14.
При изготовлении сухих смесей на молочно-
За последние 10—15 лет произошли
существенные изменения в технологии и технике
производства мороженого: применяются новые
стабилизаторы, несколько изменился
химический состав продукта, расширился
ассортимент, используются, скороморозильные
аппараты для быстрого закаливания фасованного
мороженого, понижена температура хранения.
В связи с этим возникла необходимость
уточнения допустимых сроков хранения
мороженого различных видов.
По заданию Росмясорыбторга Министерства
торговли РСФСР такая работа была
проведена лабораторией технологии мороженого
ВНИХИ.
Хранение опытных партий мороженого об-,
щим весом около 2 т, включавших фасованное
и весовое мороженое 24 видов, проводилось на
хМосковском хладокомбинате № 8 при
температуре —24°С и в камерах Опытного
холодильника ВНИХИ при —30°С. В зависимости
консервных комбинатах должно быть
обращено большое внимание на качество их
гомогенизации.
При растворении сухих смесей и хранении
готового мороженого нужно стремиться по
возможности меньше подвергать продукт
механическому воздействию.
Мягкое мороженое с содержанием жира
выше 10% хранить в цилиндре фризера после
его изготовления не рекомендуется.
ЛИТЕРАТУРА
1. О лен ев Ю. А., Ф и л ьч а к о в а Н. Н. К вопросу
о мягком мороженом. «Холодильная техника»,
1967, № 5.
2. В а й т к у с В., Кайрюкштене И. Оптический
метод определения дисперсности жировой фазы
молока. Труды Литовского филиала ВНИИМС, т. 2,
Вильнюс, Изд-во «МИНТИС», 1967.
3. Ф а в с т о в а В. Н. Исследование процессов
дисперсности и дестабилизации жира в молоке и молочных
продуктах. Автореферат диссертации, Л., 1960.
663.674.037.5
от вида продолжительность хранения
составляла от 4 до 6 месяцев.
Одна часть мороженого в брикетах была
упакована в пергамин, другая—в
полиэтиленовую пленку высокого давления толщиной
45 мк. Для упаковки эскимо также были
использованы два вида материалов — каширо-
ванная фольга и бумага-основа для парафи-
нирования марки ОДП-35, покрытая слоем эс-
каплена толщиной 5 мк.
В процессе хранения проводились физико-
химические и органолептические исследования
мороженого.
В состав дегустационной комиссии входили
специалисты от хладокомбината № 8, ВНИХИ,
Государственной инспекции по качеству
продовольственных товаров, а также ряда
заинтересованных организаций.
Было отмечено, что снижение общей
балльной оценки мороженого в процессе хранения
происходило: молочного — в основном за счет
Опыты по длительному хранению мороженого
Канд. техн. наук Ю. А. ОЛЕНЕВ, О. С. БОРИСОВА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
4

ухудшения структуры и консистенции,
сливочного — структуры, консистенции и пороков
вкуса, пломбира — главным образом
вследствие появления вкусовых пороков, т. е. с
повышением в мороженом содержания воды
возрастала интенсивность пороков структуры и
консистенции. Снижение общей балльной оценки
молочного мороженого по сравнению со
сливочным и пломбиром после равных сроков
хранения было наибольшим.
Молочное мороженое с наполнителями
показало меньшую стойкость, чем без
наполнителей, качество же сливочного мороженого и
пломбира с наполнителями практически не
отличалось от качества этих видов продукта без
наполнителя.
Пороки структуры в весовом мороженом,
подвергавшемся сравнительно медленному
закаливанию в закалочной камере, в процессе
хранения появляются быстрее, чем в
фасованном, которое закаливалось в
скороморозильных аппаратах.
Была отмечена тенденция к уменьшению
взбитости (усадке) мороженого при хранении.
У большинства образцов взбитость снизилась
на 7—10%; в ряде случаев этот показатель,
а также кислотность продукта практически не
изменились.
В мороженом, упакованном в
полиэтиленовую пленку, пороки структуры были
выражены слабее. Вследствие небольшой газо- и па-
ропроницаемости пленки усушка практически
не наблюдалась даже в поверхностных слоях
порций, в то время как в случае упаковки
в пергамин она составляла 0,1—0,9%. По той
же причине мороженое в полиэтиленовой
пленке не воспринимало посторонних запахов из
воздуха камеры и имело более чистый вкус.
Качество эскимо в упаковке из бумаги,
покрытой эскапленом, после 3 месяцев хранения
не уступало качеству продукта в каширован-
ной фольге.
Мороженое, изготовленное с использованием
в качестве стабилизатора обычного
картофельного крахмала, сохранялось хуже, чем
продукт с агароидом.
Плодово-ягодное мороженое при хранении
показало значительно большую стойкость, чем
было предусмотрено инструкцией.
При температуре хранения —30°С качество
мороженого снижалось несколько медленнее,
чем при —24°С, однако сколько-нибудь
существенное различие в оценке продукта (не
более 0,8 балла) было отмечено лишь спустя
4—6 месяцев хранения.
На основании проведенных исследований
была разработана и утверждена
Министерством торговли СССР и Министерством мясной
и молочной промышленности СССР новая
инструкция, з которой предусматриваются
допустимые сроки (см. таблицу) хранения
мороженого.
Мороженое-

Допустимые сроки
хранения,
месяцы
Молочное
весовое
без наполнителя
с наполнителем
фасованное
без наполнителя .......
с наполнителем ,
Сливочное
весовое
без наполнителя
с наполнителем ......
фасованное
без наполнителя
с наполнителем
эскимо и „Ленинградское" . .
Пломбир
весовой
без наполнителя ......
с наполнителем
фасованный
без наполнителя ......
с наполнителем
Пирожные, торты, кексы .....
Фруктово-ягодное и ароматическое
1
1
1,5
2
1,5
2,5
2
9
П р и меча н и я. Срок хранения мороженого,
расфасованного в сахарные трубочки (рожки), не более 1 месяца. Срок
хранения мороженого, оформленного кремом, не белее 2
месяцев. Сроки хранения любительских видов мороженого
устанавливают такие же, как и у основных видов, к которым
приближается данный любительский вил мороженого по химическому
составу.
¦

Испытания фризеров для мягкого мороженого
Канд. техн. наук Ю. Л. ОЛЕНЕВ, О. С. БОРИСОВА, Н. Н. КАЛМЫКОВА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
663.674.002.5
В лаборатории технологии мороженого
ВНИХИ проведены испытания фризеров EFII
и EF10L/I для мягкого мороженого.
Аналогичные модели EFIIL и EF10L/2 закупаются в
Германской Демократической Республике.
Конструктивные особенности и принцип
действия фризеров были ранее подробно описаны
[1, 2]. Паспортная производительность
фризеров EFIIL (двухцилиндровый) и EF10L/2
(одноцилиндровый) 20—25 кг/ч; они снабжены
автоматическим устройством для сохранения
готового мороженого в цилиндрах.
Конденсаторы холодильных установок с воздушным
охлаждением.
Цель испытаний — установить возможность
изготовления мягкого мороженого из
отечественных смесей различных видов, и
кратко-временного его хранения в цилиндрах фризеров,
определить качество мороженого,
производительность фризеров при различной
температуре окружающего воздуха tB и возможность
их использования на предприятиях
общественного питания и торговли.
Смеси пломбирные, сливочные, молочные,
фруктовые и с наполнителями приготовляли из
отдельных компонентов и из сухих смесей.
Температура смесей /см при заливке во
фризеры была в пределах 5—20°С.
Опыты проводили в специальном помещении
при температуре окружающего воздуха 25; 32
и 40°С, поддерживаемых автоматически.
В процессе испытаний отбирали от 3 до
24 кг/ч мороженого. Фризеры включали на
режим «Продажа», при котором работа
холодильной установки управляется автоматически
!! мешалка вращается непрерывно.
Наблюдения проводили и при отсутствии отбора
продукта (только хранение), когда фризеры
работают па режиме «Автомат» — холодильная
установка и мешалка управляются
автоматически.
Для определения температуры и взбитости
мороженого каждые 10 мин брали пробы.
Температуру мороженого определяли
полупроводниковым измерителем температуры,
взбитость — по общепринятой методике.
Органолептическую оценку мороженого
проводила специальная комиссия, состоявшая из
научных сотрудников ВНИХИ и
представителей заинтересованных организаций.
в
Испытания показали, что паспортная
производительность фризера EFII при температуре
окружающего воздуха 25 и 32°С может быть
получена в случае использования смесей с
температурой до 20°С, а при температуре
воздуха 40°С — смесей с температурой, не
превышающей 5°С. При температуре смеси 20°С
производительность фризера не превышала
18 кг/ч.
Наилучшие технологические показатели
мороженого при всех испытанных температурах
воздуха отмечены в случае его отбора в
количестве 12 кг/ч: продукт имел наиболее
стабильную температуру и взбитость. Если при
температуре смеси 20°С, воздуха 32°С и
производительности 18 кг/ч температура
мороженого на протяжении часового цикла работы
колебалась от —3,5 до —6,5°С, а взбитость от 32 до
45%, то при тех же условиях, но при отборе
12 кг/ч — лишь в пределах — 6,5ч—7,0°С, а
взбитость 38—44%.
Как показали испытания фризера EF10L/I,
при температуре окружающего воздуха 25°С
паспортная производительность может быть
достигнута при температуре смеси не выше
20°С. При температуре воздуха 32°С в случае
использования смеси с температурой 20°С
часовая производительность не превышает 20 кг
мороженого, а при температуре воздуха 40°С—
только 15 кг. Наиболее стабильная
температура и взбитость мороженого — при часовом
отборе 12 кг, т. е. при такой же
производительности, что и у фризера EFII.
Наибольшая взбитость была у всех видов
мягкого молочного мороженого.
Данные о температуре и взбитости
молочного мороженого, изготовленного во фризере
EFII, приведены в табл. 1, во фризере
EF10L/I — в табл. 2.
При прочих равных условиях взбитость
мороженого, изготовленного в одноцилиндровом
фризере, была выше, чем в двухцилиндровом.
Были испытаны также оба фризера при
отборе мороженого в количестве 3 кг/ч. В этом
случае температура продукта была на 1—2°С
ниже и взбитость на 4—6% меньше, чем при
паспортной производительности, поскольку из-
за малого отбора мороженое длительное
время подвергалось механической обработке.

Таблица 1
Часовой
отбор
мороженого,
кг
24
! 12
3
Отбора
1 нет
Темпера- Взбитость,
тура, °С %
'в=25°С> 'см-12°С
—6,5
—7,1
-7,2
—6,8
40,9
44,1
38,4
41,8

Температура, °С
Взбитость,
%
'в=32°С> 'см=5°С
—5,3
—6,2
—6,5
—6,5
41,1
41,0
38,8
36,9

Температура, °С
Взбитость,
%
'в=32°С' 'см=20°С
—4,6
—6,6
—6,6
37,7
40,1
39,7

Температура, °С
Взбитость,
%
<в=40°С> 'см=5°С
—5,7
—6,3
—6,8
-6,4
42,6
42,8
39,8
38,7
Таблица 2
Часовой
отбор
мороженого, кг
\ 24
! 20
| 15
1 12
1 ^
Отбора нет
| Примечав
а га~
S о,
Ь н
.
К н
О и
со о
СО ;-
V=,25°C
-5,7
—.
—
—6,0
—7,2
—6,5
49,4
—
—
49,0
43,3
45,0
^и е. Температ)
IV
о
5 <я
2 си
Е- н
*е
« н
О и
0Q н
'в^3?1?
-5,8
—
—5,8
—7,0
-6,9
48,1
—
46,7
41,0
42,0
фа смеси 20°С.
«о
5 «Г
н р
аР 1
к Л
О CJ
эт о
CQ°
ГВ = 40°С |
—
-5,1
—
-6,9
-6,3
48,3
—
43,3
44,0
При продолжительной работе фризеров с
отбором 3 кг/ч было отмечено подсбивание
жира в высокожирных сливочных и пломбирных
смесях. Более сильно этот порок проявлялся
в случае работы фризеров без отбора
мороженого, когда осуществлялось лишь его
хранение.
В сливочном мороженом примерно после
1,5 ч работы фризера, а в пломбире уже через
20—30 мин хранения появлялась мелкая
жировая крупка, что приводило к существенному
ухудшению консистенции и товарного вида
продукта. Это вызвало необходимость
разработки специальных добавок к смесям
мороженого для повышения устойчивости жира к
подсбиванию.
Как и при отборе 3 кг мороженого в час,
при его хранении наблюдалось некоторое
снижение взбитости.
Было обращено внимание
завода-изготовителя на отсутствие во фризерах устройств для
автоматической подачи смеси в цилиндры
фризера в процессе его работы, что создает
трудности в обслуживании и в получении
мороженого хорошего качества со стабильной
температурой и взбитостью.
Технологические и одновременно
проводившиеся механические испытания показали
возможность использования указанных фризеров
на предприятиях торговли и общественного
питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванова Р. Фризер. «Общественное питание»,
1968, JSfe 3.
2. Макаревич Е. Б. Фризеры для приготовления
мягкого мороженого. «Холодильная техника», 1968,
№ 11.
Санитарно-гигиеническая оценка мороженого по энтерококковому титру
Канд. биол. наук Э. С. ДЕРБИНОВА
Московский хладокомбинат № 8
663.674:66.013.8
В настоящее время качественная оценка
мороженого осуществляется в соответствии с
МРТУ 49/66.
Однако Е. coli — основной представитель
бактерий группы кишечной палочки,
характеризующий санитарно-гигиеническое состояние
продукта, отличается большой адаптивной
изменчивостью вне организма и недостаточно
устойчив к влиянию внешней среды по
сравнению с некоторыми патогенными
микроорганизмами.

По литературным данным \ энтерококки
(стрептококки кишечного происхождения) не
имеют указанных недостатков и благодаря
наличию специальных элективных
питательных сред легче выделяются из объектов
внешней среды.
Для выделения и количественного учета
энтерококков в мороженом мы использовали пе-
нициллиновую жидкую питательную среду
(ЖСДЭ) с ацетатом таллия и хлористым три-
фенилтетразолием: мясная вода — 100,0;
пептон — 2,0; NaCl — 0,5; глюкоза — 1,0;
дрожжевой автолизат —2,0; ацетат таллия — 0,1;
2, 3, 5-трифенилтетразолий хлористый — 0,01,
пенициллин — 30 ед.; рН — 6,0.
Одновременно определяли показатели ГОСТа.
Были исследованы 25 партий мороженого.
Готовили пять разведений на стерильной воде
и высевали каждое разведение в три пробирки
с ЖСДЭ и в три пробирки со средой Кесслера
(для определения коли-титра). После
инкубации при 43°С в течение 48 ч производили
пересев из ЖСДЭ на подтверждающую плотную
среду (сахаро-дрожжевой агар с кристалл-
виолетом), разработанную Г. П. Калиной.
Выделенные в результате отвивки колоний
культуры идентифицировали по морфологическим,
культуральным и физиологическим свойствам.
Согласно полученным данным,
энтерококковыи титр разных партий колебался от <0,03
до <0,003, а коли-титр от >3,0доЗ,0 (только
в одной партии он был 0,3). Следовательно,
энтерококковыи титр был в десятки и сотни
раз меньше коли-титра, т. е. энтерококков
больше, чем Е. coli. Коли-титр почти во всех
партиях был практически одинаковым (>3,0 и
3,0), тогда как энтерококковыи титр
значительно изменялся. Еще в большей мере
колебалась общая бактериальная обсемененность
(от 1000 до 150000 в I мл).
Учитывая обнаруженную относительно
высокую термоустойчивость энтерококков, мы
решили определить энтерококковыи титр смеси
для мороженого до и после пастеризации, а
затем изменение этого титра и коли-титра при
дальнейшей технологической обработке смеси
вплоть до получения готового продукта.
С этой целью брали пробы смеси в следующих
точках технологической линии:
— до пастеризации — для характеристики
обсеменения всех компонентов смеси (молоко,
сливки, сливочное масло, сахар, агароид,
ванилин и др.);
1 Методы санитарно-гигиенических исследований
внешней среды. Под редакцией проф. Г. П. Калины. М.,
изд-зо «Медицина», 1966.
— после пастеризации — для оценки
эффективности пастеризации и выявления
исходных показателей микрофлоры
пастеризованной смеси перед ее дальнейшей обработкой;
— с охладителя — для характеристики
обсеменения пастеризованной смеси после
прохождения через фильтр, трубопроводы,
гомогенизатор и охладители;
— из танка — для определения степени
обсеменения смеси при прохождении через
насосы и трубопроводы.
И наконец, брали пробу готового
продукта для определения суммарного
бактериального обсеменения в результате влияния
указанных выше факторов, а также фризерования7
расфасовки и упаковки.
Исследования по ходу технологического
процесса проводили при выработке пяти
партий мороженого.
Пробы смесей для мороженого разводили
стерильной водой так же, как и пробы
готового продукта. Полученные разведения
высевали на разные среды.
В пробах смесей до пастеризации
энтерококковыи титр был в пределах от 0,00003 до
<0,0000003. После пастеризации при 85°С б
течение 5 мин он увеличивался до <3,0, а при
дальнейшей обработке смеси и расфасовке
продукта уменьшался в сотни раз. Титр Е. coli
смесей до пастеризации тоже был довольно
низок (от 0,3 до 0,00003), после пастеризации
он превысил 3,0 ив процессе дальнейшей
обработки смесей и расфасовки продукта
оставался почти на том же уровне. Общая
бактериальная обсемененность смесей до
пастеризации была значительной (от 250000 до 1200000
в 1 мл), после пастеризации резко снизилась
A00—900 в 1 мл), а в готовом продукте
увеличилась до 3—20 тыс. в 1 мл.
Таким образом, показатель энтерококков
сильно реагирует на изменяющиеся условия
производства, тогда как титр Е. coli остается
почти неизменным. Применяемый при
производстве мороженого режим пастеризации
обусловливает отмирание Е. coli (они не
обнаруживаются в 3 мл смеси), но не в полной
мере устраняет энтерококки, которые
находятся в 1 мл продукта.
При сравнительной оценке эффективности
пастеризации смеси различных партий титр
Е. coii, по нашим данным, не показывает
существенных различий между ними, в то время
как энтерококковыи титр их выявляет.
Выводы
Для гигиенической оценки мороженого
можно использовать показатель энтерококков (эн-
8

терококковый титр), определяемый с помощью
специальной элективной среды — пеницилли-
новой ЖСДЭ.
Энтерококковый титр при исследовании
различных партий мороженого колеблется от
<0,03 до <0,003, тогда как титр Е. coli
практически не изменяется (>3,0 или 3,0).
Показатель энтерококков имеет преимущество
перед коли-титром, поскольку позволяет диффе-
За последние годы в нашей стране
значительно увеличилось производство сливочного
масла, в том числе зимней выработки, которая
составляет 22% от годовой.
Известно, что стойкость масла, получаемого
в стойловый период содержания скота, при
хранении значительно уступает стойкости
масла, вырабатываемого летом [1—5]. К тому же
отчетные данные московских холодильников
свидетельствуют, что сроки хранения масла
зимней выработки неодинаковы для
различных районов СССР. Масло, поступающее с
заводов центральных районов РСФСР,
отличается наименьшей стойкостью при хранении A—3
месяца). Масло заводов УССР имеет
несколько большую стойкость.
Масло зимней выработки, поступающее на
распределительные холодильники, часто
приходится переводить из высшего в первый сорт
из-за пороков вкуса «недостаточно чистый»,
«слабокормовой». Вместе с тем в инструкции
по технологии хранения скоропортящихся
продуктов на холодильниках
предусмотрены одинаковые сроки хранения сливочного
масла независимо от сезона выработки.
Цель настоящей работы, проведенной по
заданию Росмясорыбторга Министерства
торговли РСФСР, — установление допустимых
сроков хранения сливочного масла,
вырабатываемого на поточных линиях в зимний период.
Опытные партии сладкосливочного
несоленого масла вырабатывали на поточных
линиях согласно «Инструкции по производству
коровьего масла» [6] на Тихорецком
комбинате (Краснодарский край) и на К.алачевском
заводе (Воронежская область).
2 Зак. 938
ренцированно оценивать качество различных
партий продукта.
Судя по нашим данным, энтерококковый
показатель имеет преимущество перед
коли-титром также при оценке эффективности
пастеризации смесей для мороженого, однако этот
показатель еще нуждается в многократной
провеоке и научном обосновании.
637.2.037.5
Для сравнения стойкости сливочного масла
э при различных отрицательных температурах
я опытные партии его хранили на московских
холодильниках № 3, 10 и в камерах Опытного
э холодильника ВНИХИ при — 14, —18 и
и —28°С.
:_ Качество сливок и масла после выработки
е ив процессе холодильного хранения оценива-
в ли по органолептическим, физико-химическим
а и микробиологическим показателям. Органо-
[" лептическая оценка качества проводилась с
1* участием госмолинспектора.
г" Как видно из табл. 1, 2, в зимних сливках
часто встречающимися пороками вкуса и запаха
э" были «слабая горечь», «стойловый»,
«вяжущий», «недостаточно чистый». Кислотность
а сливок составляла 14—19°Т.
)Т Содержание бактерий в сливках до пастери-
>у зации колебалось от сотен тысяч на Тихорец-
[tj ком заводе до десятков миллионов в 1 мл на
э_ Калачевском заводе.
е- Из сливок были выделены психрофильыые
-о бактерии с липолитическими и протеолитиче-
скими свойствами. При культивировании чи-
а- стых культур этих бактерий в стерильных
в- сливках 20%-ной жирности затхлый и осален-
о- ный запах появлялся на 5 сутки хранения при
е- температуре 5°С и на 7 сутки при 2°С. При
10°С появление пороков запаха наблюдалось
е- уже на 3 сутки.
и- В связи с тем, что в зимний период сливки
:о- до поступления на завод в течение 2—3 дней
а- находятся на сепараторном отделении, в них
ш могут развиваться психрофпльные бактерии,
что оказывает влияние на качество сливок.
9
О сроках хранения сливочного масла зимней выработки
Э. П. ПЕТРУХИНА, канд. биол. наук Е. Л. МОИСЕЕВА, Л. А. МИШУЧКОВА
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности

Таблица 1
Сливки (Тихорецкий
комбинат)
СЗ
3
Сц-
а> S
?о
•в"
а
о
к
f"
о

Количество бактерий в I мл
общее
протеоли-
тических
51|
8*5 2
«я 5
Характеристика вкуса
и запаха
До пастеризации
После
пастеризации
1
1
2
3
ii
15
15 |
15
—
619000
883000
700000
100 ,
220 спор.
170 спор.
4000
570
1500
Нет
Нет
Нет
300000
112050
410000
30
40
150 спор,
0,01
0,1
0,01
>1
>1
>1
Свежий, сладковатый
Чистый с привкусом
пастеризации *
Чистый, сладковатый
* Часть сливок из сепараторных отделений поступала в пастеризованном виде.
Таблица 2
Сливки (Калачев-
ский завод)
До пастеризации
После
пастеризации
ПЗ
Номер в
ботки
( 1
<
2
3
{>
1 з
s
и
Кислотно
от
19
14
19
—
—
Количество бактер
общее
89200000
11210000
12080000
170
70
20 спор.
липолити
ческих
1200
5100
2100
10
10
10
ий в 1 мл
протеоли-
тических
160000
3000
20000
20 спор.
20 спор.
10
. о ^
н а* ^
Титр бак
рий кише
палочки,
0,01
0,001
0,01
>1
>1
>1
1
Характеристика вкуса
и запаха
Слабая горечь,
стойловый запах
Вяжущий, стойловый
запах |
Вяжущий, стойловый
запах |
— i
— !
Высокотемпературная пастеризация сливок
(94—96°С) .вызывала гибель 99,99%
микрофлоры и обеспечивала хорошо выраженный
аромат пастеризации в масле после выработки.
«Стойловый запах» — наиболее
распространенный порок сливок зимнего периода,
удалялся в результате высокотемпературной
пастеризации и аэрации при сепарировании.
Порок вкуса сливок «вяжущий» отмечали
в свежевыработанном масле.
Все опытные партии масла по вкусу и
запаху были оценены 41—43 баллами, т. е.
отнесены к высшему сорту (табл. 3, 4).
С первых месяцев хранения масла зимней
выработки на распределительных
холодильниках в нем проявлялись и прогрессировали
пороки вкуса и запаха: «недостаточно чистый»,
«вяжущий», «слабоолеистый», «слабовыра-
женный», «слабометаллический»,
«щиплющий».
Около 50%
образцов опытных партий
уже через 3 месяца хранения при —18°С в
связи с усилением указанных пороков вкуса и
запаха было оценено 37 баллами.
Из физико-химических показателей за 3—5
месяцев хранения при —18°С изменилась
только кислотность плазмы масла на 2—10°Т\
Повышения кислотности жира и масла в
процессе хранения отмечено не было.
Реакция с тиобарбитуровой кислотой (ТБК)
не показала увеличения степени окисленное™
жира даже в худших по органолептическим
показателям образцах и после 5 месяцев
хранения при —18°С (см. табл. 3, 4).
Общее количество бактерий в
свежевыработанном масле не превышало 10 тыс. клеток в
1 мл; титр бактерий группы кишечной палочки
был не ниже 0,1 мл. Из масла, так же как из
сливок, были выделены психрофильные
бактерии, которые являются посторонней
микрофлорой и попадают в масло главным образом
с оборудования.
ю

Таблица 3
Масло (Тихорецкий
комбинат)
После выработки
Через 1,5 месяца
хранения при
—18°С
В конце хранения
при—18°С (через
5 месяцев после
выработки)
Номер выработки
1з
i;
{ 1
1 2
1 3
Кислотность, град
масла
2,4
2,8
2,7
2,6
3,0
2,9
жира
4,8
3,1
3,1
4,6
3,5
3,4
плазмы
16
15
15
24
21
18
Степень
окисленно-
сти жира
по реакции
с ТБК,
единицы
оптической
плотности
0,001
0,01
0,012
0,001
0,010
0,012
0,009
0,013
0,01
Количество бактерий
в 1 мл
общее
700
70
40
600
180
50
40
150
30
липолити-
Ч2СКИХ
100
10
10
10
10
30
10
10
10
протеоли-
тических
20
30
10 спор.
10
30
10 спор.
10 спор.
10
20
Титр бактерий
кишечной
палочки, мл
А ЛЛ Л ЛЛ ЛЛ Л
Характеристика вкуса
и запаха
Недостаточно
выраженный
Недостаточно чистый
То же
Недостаточно
выраженный
Слабо выраженный
Недостаточно чистый
Слабовяжущий
Слабоолеистый,
слабовяжущий
То же
Оценка, баллы
43
42
42
41
40
39
39
37,3
37
Таблица 4
Масло (Калачев-
ский завод)
После
выработки
В конце
хранения при
—18°С (через
3 месяца после
| выработки)
Номер выработки
[ 1
2
1 з
Г 1
2
1 3
Кислотность,
масла
5,4
3,6
4,0
5,2
4,0
4,0
жира
5,8
5,8
5,0
5,7
5,6
5,0
град
плазмы
20
16
21
24,0
26,1
21,0
Степень

окиелейности жира
по реакции
с ТБК,
единицы
оптической
плотности
0,012
0,015
0,011
0,018
0,014
0,01
Количество бактерий
в 1 мл
общее
600
5720
1050
300
4900
1800
липолити-
ческих
10
20
30
10
10
10
протеоли-
тических
50
570
280
250
430
350
Титр бактерий
кишечной
палочки, мл
1
1
0,1
1
1
>1
Характеристика вкуса
и запаха
Слабокислый,
слабовяжущий
Слабовяжущий
То же
Слабометаллический,
слабоолеистый,
вяжущи й
Недостаточно чистый,
вяжущий
Вяжущий, кислый
Опенка, баллы
41
41
41
37,3 !
37,5 ;
37
Так как психрофильные бактерии способны
размножаться при 5—10°С (возможная
температура хранения масла на заводе), важное
значение имеют соблюдение санитарных
условий выработки и охлаждение масла на заводе
до возможно более низкой температуры (ниже
0СС). Например, в масле (Тихорецкий комби-
пат), охлажденном после выработки до
отрицательных температур —3-^—2°С, не
наблюдалось развития микроорганизмов, тогда как
в масле (Калачевский завод), хранившемся
после выработки при температуре 5°С, при
поступлении на холодильник (через 10 суток)
было отмечено некоторое увеличение количества
микроорганизмов.
Снижение качества масла Тихорецкого
комбината по органолептическим показателям
происходило за счет слабовыраженного вкуса
и аромата *и пороков вкуса «недостаточно
чистый», «вяжущий», «олеистыи». За 5 месяцев
хранения оценка масла снизилась на 1—-3 бал-
ла. Эти партии масла вырабатывали из
сливок, в которых содержание бактерий до
пастеризации не превышало сотен тысяч клеток в
1 мл.
В партиях масла Калачевсксто завода,
выработанных из сливок с содержанием десятков
миллионов бактерий в 1 мл при наличии
посторонней микрофлоры, представленной липо
литическими и протеолитичеекпми бактериями,
!!

выявлялись более серьезные пороки вкуса и
аромата («затхлый», «осаленный», «слабая
горечь»). За 3 месяца хранения при —18°С орга-
нолептическая оценка этого масла снизилась
на 3—4 балла.
В процессе хранения масла при —28°С
несколько замедлялось развитие
прогрессирующих пороков вкуса и запаха, что удлиняло не
более чем на 1 месяц срок хранения масла по
сравнению с хранением при — 18°С.
При температуре хранения —14°С
значительное снижение качества масла было
отмечено за первые 3 месяца хранения; 70%
образцов масла было оценено 37 баллами.
Низкое качество сливок зимнего периода
даже при строгом выполнении мероприятий,
направленных на увеличение стойкости масла
(высокотемпературная пастеризация сливок,
низкотемпературные режимы охлаждения
масла непосредственно после выработки на
заводе, соблюдение санитарных условий при
производстве масла), не позволило выработать
стойкое масло для длительного хранения даже
при температурах —18 и —28°С.
Анализ отчетных данных московских
холодильников за 1966 и 1967 гг., а также
экспериментальная работа по изучению
изменения качества масла, изготовленного на
20 заводах различных областей РСФСР
(Краснодарский край, Воронежская, Тамбовская и
Рязанская области), показали, что для
промышленных партий несоленого масла зимней
выработки сроки хранения при температуре не
выше —18°С не превышали 2 месяцев для
высшего сорта и 5 месяцев для первого соота.
Во время хранения требуется ежемесячный
контроль качества масла товароведами
распределительных холодильников. При этом
указанные сроки в зависимости от качественного
состояния масла могут быть увеличены или
сокращены.
Л ИТЕРАТУРА
1. Залашко М. В. Сезонные изменения состава и
свойств молочного жира. Диссертация, 1961.
2. В ы ш е м и р с к и и Ф. А., Сидорова Е. А.
Качество и стойкость сливочного масла, выработанного
поточным способом. Труды ВНИИМСа. Вып. 5. М.,
Пищепромиздат, 1960.
3. О лене в Ю. А. Исследование действия низких
температур на свойства сливочного масла для
изыскания рациональных режимов его холодильной
обработки и хранения. Диссертация. 1959.
4. Б е р и а т о и и с И., Ш ештокене Я. Повышен ie
качества и стойкости кислосливочного масла под
действием ацидофильной палочки. «Молочная
промышленность», 1964, № 7.
5. Т и т о в А. И., Б о г д а н о в В. И. Производство
сливочного масла повышенной стойкости. М.,
Пищепромиздат, 1952.
6. Инструкция по производству коровьего масла. Цин-
т птицепром, 1965.
О ТЕМПЕРАТУРЕ СУБЛИМАЦИИ
сухого льда
Е. Л. ФЕДОТОВ
Ленинградский технологический институт
холодильной промышленности
621.594.047.25
Температура сублимации сухого льда
зависит от условий, в которых он находится.
Если блок сухого льда окружен углекислым
газом, то при нормальном давлении
температура сублимации будет равна —78,9°С. Если
при том же давлении сублимация сухого льда
происходит в воздух, то температура
сублимации заметно понижается. При этом она
зависит от упругости насыщенного пара СОг
(концентрации) в пограничном слое [1].
Упругость пара С02 и толщина
пограничного слоя определяются условиями тепло- и
массообмена сухого льда с воздухом.
Зависимость температуры сублимации
сухого льда от температуры окружающей среды
и концентрации С02 в ней можно найти
аналитическим и графическим путем.
Если принять, что при сублимации все
тепло подводится к сухому льду конвекцией,
то тепловой баланс на единицу поверхности
можно представить в виде выражения:
Ч (t — ten) = Рр (рсо2 — Рсо2) г*>
A)
где
«к —
i —
*с.л
Рсо,—
Рсо2
rs = r+cv(t—U.n)
конвективный
коэффициент теплоотдачи,
ккал/(м2 • ч-град);
температура воздуха, °С;
температура поверхности
сухого льда, °С;
коэффициент
массообмена, кг/(м2-ч*мм рт. ст.);
упругость насыщенного
пара в пограничном
слое;
парциальное давление
углекислого газа в
воздухе;
теплота сублимации с
учетом теплоты нагрева
холодного пара до
температуры окружающего
воздуха, ккал/кг;
12

г — скрытая теплота
сублимации при температуре
4.л ккал/кг;
ср — средняя удельная
теплоемкость углекислого газа
в процессе нагрева
холодного пара, ккал/(кгх
Хград).
Представим выражение A) в виде:
Рсо2—Рсо2 = _!i . _L ш B)
Парциальное давление С02 в воздухе
р =\В • —. C)
/'со, 100 v /
Здесь g — концентрация С02 в воздухе, %.
При нормальном барометрическом
давлении 760 мм рт. ст. и ? = 0,04% об. парциальное
давление С02 будет
pCOi = 0,04 • 760 • — = 0,304 мм рт. ст.
При действительных значениях
барометрического давления в обычных условиях
парциальное давление С02 в окружающем воздухе
будет значительно меньше упругости
насыщенного пара С02 над льдом. Так, при ^с.л =
= — 78,6°С /?со2 =760 мм рт. ст.; при tCmJl =
= — 90°С р'с0 =288 мм рт. ст. и при
/сд = _Ю0оС 2 /?со2 =108 мм рт. ст.
В связи с тем, что рС02 < р^0 без внесения
большой погрешности можно пренебречь
значениями рсо2- Тогда выражение B) примет
вид-
^со2
:^--—. D)
* ^с.л Рр rs
Здесь величина скрытой теплоты
сублимации г мало зависит от температуры
сублимации. Так, при tc.a = — 80°C r =137,08 ккал/кг,
а при *с.л = — Ю0°С г= 139,77 ккал/кг.
Полное количество тепла гв, идущее на
сублимацию и нагрев пара до температуры
окружающего воздуха /=+60°С составляет
~164 ккал/кг, а до t = —40°С — ^147 ккал/кг.
При этом отклонение от среднего значения
г6=155 ккал/кг получится всего на 5%.
Уравнение D) аналогично
психрометрической формуле для адиабатного испарения
воды в воздухе. *
Если исходить из условия существования
аналогии между тепло- и массообменом при
сублимации сухого льда в воздух, то, как
показано Шмидтом, Берманом и другими
исследователями применительно к испарению воды
в воздух, отношение теплообменного критерия
Нуссельта Nu к массообменному критерию
Нуссельта NuD пропорционально отношению
теплообменного и массообменного критериев
Прандтля.
Для случая свободной конвекции, например
при совместно протекающих процессах тепло-
и массообмена,
Nu = С (Аг • Рг)л
и
NuD = C(Ar.PrD)*,
тогда
где D
Nu
Nur
Рг \п
РГг
ГГ\п
а
E)
коэффициент диффузии системы
С02 — воздух, м2/ч;
а — коэффициент
температуропроводности воздуха, м2/ч.
Обычно показатель степени п для режима,
когда тепло- и массообмен не зависят от
линейного размера, равен 0,33.
Так как
Nu = -^
X
Nur
Yp l
то при подстановке их значений в формулу
E) получим:
-(т)".
откуда
D„
D_\n
а
DlL
F)
G)
h ~P
где Я — коэффициент теплопроводности
воздуха, ккал/ (м-ч- град);
D7
коэффициент диффузии С02 —
воздух, отнесенный к разности
давлений, кг/ (М'Ч- мм рт. ст.);
(Д.
DP = D
RTrr,
Здесь \i
R
молекулярный вес С02, кг/моль
(jli = 0,044);
газовая постоянная для С02,
м3-мм рт. ст./ (град • моль) (R =
= 0,06237);
средняя температура,°К (Тт =
__ Т+ Тс,л
В выражении G) отношение конвективного
коэффициента теплоотдачи ак к коэффициен-
13

ту массообмена рр при сублимации
представлено отношением физических параметров
воздуха и углекислого газа.
При этом — = Le
v D
Рсо2
A = tg^
m
T
критерий Льюиса,
так же, как и остальная часть выражения в
правой стороне равенства G), изменяется в
довольно широком интервале изменения Тт
весьма незначительно. Следовательно, и
равенство D) может быть представлено в виде
/>со2
* *с.л
_1_
rs
А ?? const.
(8)
В этом выражении величина А практически
не изменяется.
Для температур в пределах Гт=193—253°К
и при значении д = 0,33
А =0,934-0,87,
что позволяет для указанного интервала
температур принять среднее значение Л = 0,9.
Уравнение (8) может быть решено
графически. Так как упругость насыщенного пара
р'^0 однозначно определяет температуру
поверхности сублимирующего льда и
наоборот, то можно графически найти tCtJl для
различных значений температур окружающего
воздуха.
На рисунке представлена зависимость
890
^-700
'000
500
ш
300
200
100
Ра;Ю
\
\
К
,' V.
\
\
\
\
\
N
\
\
\
\
\
^
\
\
\
\
\
\
\
\
\
\
\
>
\
\
\
\
\
,
\
\
\
\
\
V
\
\
V
L
V
\
-м-12о-рп-8о-бо-40-го о го wtx
Графический метод
определения температуры
поверхности cvxoro льда.
где т к k — масштабы построения графика.
Предварительно на графике была построена
зависимость Рсо2=/(?с.л) по табличным
данным. Из точек на оси абсцисс,
соответствующих значениям температур окружающего
воздуха, проведены под углом *ф прямые до
пересечения с кривой p'c02~f(tc.n)- Точка
пересечения этих линий определяет температуру
поверхности сухого льда в условиях
адиабатического процесса сублимации.
Из рисунка видно, что температура сухого
льда зависит от температуры окружающего
воздуха. При повышении температуры
воздуха упругость /?с0 становится равной
барометрическому давлению. Дальнейший рост
температуры воздуха не будет сопровождаться
повышением температуры сухого льда, так как
упругость пара р^02 не может быть больше
барометрического давления. При изменении
барометрического давления может
установиться иная температура tc.n, но в пределах
обычных колебаний барометрического давления
B0—30 мм рт. ст.) эти изменения будут в
пределах А^=1°С.
При проведении опытов по сублимации
сухого льда температура сухого льда и воздуха
измерялась медь-константановыми
термопарами с помощью потенциометра Р-2.
Термопара в сухом льде помещалась в
сверлении диаметром 1,5 мм, расположенном
параллельно поверхности блока на глубине
2—3 мм. Отверстие с термопарой
затрамбовывалось порошкообразным сухим льдом.
Температуры измеряли до момента, когда в
результате сублимации с поверхности
термопара обнажалась.
На графике средние значения /с.л и t,
наблюдавшиеся в опытах в спокойном воздухе,
определяются пунктирными линиями и
кривой. Как видно из опытов, экспериментальные
значения температур сухого льда по
сравнению с теоретическими оказались более
высокими. Это может быть объяснено тем, что
наряду с конвективным подводом тепла
происходил подвод тепла лучеиспусканием,
составлявший по расчетам от ~20% общего подвода
тепла при низкой и до ^45% при высокой
температуре поверхности стенок опытной
камеры.
Подвод тепла к поверхности из блока
сухого льда вследствие малой его теплоемкости
(ср = 0,215 ккал/(кг • град) и малой
теплопроводности Я ==0,33 ккал/(м-ч-град), особенно
для небольшого блока, не может оказывать
14

существенного влияния. Как уже
указывалось ранее, подвод тепла, связанный с
конденсацией влаги из воздуха на поверхности
сухого льда, также не может оказать заметного
влияния на процесс [2, 3].
Вместе с тем можно предположить, что
полной аналогии между тепло- и массообменом
при сублимации сухого льда в воздух, как
это было принято при графическом
построении, нет, поскольку процесс сублимации
уменьшает теплообмен вследствие того, что
тепловой и массовый потоки направлены навстречу
Промышленные предприятия испытывают
большую потребность в охлажденной воде,
которая используется для отвода тепла
реакции, охлаждения технологических аппаратов
и технологического кондиционирования
воздуха.
.Особенно велика потребность в холодной
воде на комбинатах химического волокна,
фабриках кинопленки, при производстве
синтетического каучука, на предприятиях
резинотехнической, шинной и металлургической
промышленности.
Условия, в которых работают установки
искусственного охлаждения воды на
промышленных предприятиях, отличны от условий
холодоснабжения систем комфортного
кондиционирования [1].
— Помимо характерного для
кондиционирования воздуха режима охлаждения воды до
6—8°С и подогрева ее в системе
кондиционирования на 3—4°С, для промышленных
установок необходима вода с температурой
12—14°С, а для некоторых производств так
называемая «ледяная вода» с температурой
2—3°С. Подогрев воды в аппаратах
потребления холода может изменяться в широких
пределах.
— Холодопроизводительность установок
искусственного охлаждения, как правило,
значительно больше. Например, для комбинатов
химического волокна она достигает 30 млн.
ккал/ч.
друг другу. Это — одна из причин
несовпадения экспериментальных и расчетных данных.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тезиков А. Д. Производство и применение сухого
льда. М., Госторгиздат, 1960.
2. Федотов Е. Л. Скорость сублимации сухого льда.
«Холодильная техника», 1963, № 3.
3. Федотов Е. Л. Теплообмен и массообмен при
сублимации сухого льда в воздухе. Труды Всесоюзной
межвузовской конференции «Проблемы
интенсификации холодильного и технологического пищевого
оборудования», Л., 1967.
546.212.037.1:66.013.5
— Отсутствуют ограничения к применению
таких холодильных агентов, как аммиак и
пропан.
— Для холодильных установок
сооружаются отдельные здания, аппаратура размещается
на открытых площадках.
— Холодильная установка обеспечивается в
основном охлаждающей водой от оборотной
системы водоснабжения предприятия. В
холодное время года оборотная вода
используется для охлаждения. Холодильная
установка в этом случае не работает.
Для получения холодной воды могут быть
применены как компрессионная, так и тепло-
использующая холодильные машины, однако
каждая из них имеет свои области
применения и особенности эксплуатации.
Настоящая статья посвящена вопросам
выбора типа, схемы и оборудования
холодильных установок для охлаждения воды на
промышленных предприятиях.
Установки с компрессионными холодильными
машинами
Ранее для получения охлажденной воды во
всем необходимом диапазоне температур
применяли аммиачные и фреоновые холодильные
машины с кожухотрубными испарителями и
конденсаторами. Предпочтение при этом
отдавалось аммиачным холодильным машинам
из-за более низкой стоимости оборудования и
меньших эксплуатационных расходов.
Искусственное охлаждение воды на промышленных предприятиях
Р. В. ПАВЛОВ
ВНИИхолодмаш
IS

1
I
3.0
2,5
2,0
15
3 5 10 15 20
Средняя температура охлаждаемой Воды, °С
±0 5 10
Температура кипения фреона, °С
м
<5
on
..
5 10 15 20
Средняя температура охлаждаемой воды, °С
_j i i i
to 4 и 4
Температура ни пени я аммиана , "С
Рис. 1. Зависимость холодопроизводительности
аммиачной и фреоновой холодильной машины от средней
температуры охлаждаемой воды (?К = 35°С, 0 = 5°С; А^=
= 4°С); а — ХТМФ-235; б — АО-1200.
На рис. 1 показана зависимость изменения
холодопроизводительности аммиачной и
фреоновой холодильной машины от средней
температуры охлаждаемой воды.
Охлаждение воды в испарителе ниже 5°С
происходит при температуре кипения
холодильного агента, близкой к 0°С. При этом в
отдельных трубках кожухотрубного
испарителя возможно замерзание воды, несмотря на
то, что средняя температура выходящей из
испарителя воды остается достаточно
высокой. Поэтому в кожухотрубном испарителе
минимальная температура охлаждения воды
может быть допущена не ниже 6°С.
Для получения «ледяной воды» следует
применять испарители специальной
конструкции, замерзание воды в которых не приводит
к нарушению режима работы холодильной
машины или к аварии.
Из рис. 1 следует, что фреоновая
холодильная машина работоспособна до температуры
кипения 10°С, в то время как для аммиачной
холодильной машины с компрессором АО-1200
предельно высокая температура кипения
3—4°С [2].
Таким образом, в аммиачной холодильной
машине вода с высокой начальной и конечной
температурой будет охлаждаться при средней
разности температур Э более 5°С. В этом
отношении фреоновые холодильные машины
работают в более благоприятных условиях. Так,
при охлаждении воды от 16 до 12°С средняя
разность температур для фреоновой
холодильной машины не превышает 5°С, а для
аммиачной составляет 1ГС.
В действительных условиях эксплуатации
проектный режим работы холодильной
машины не выдерживается, на охлаждение
поступает вода более высокой температуры, а в
некоторых случаях и проточная. Это приводит
¦j к еще большему увеличению средней
разности температур между кипящим холодильным
агентом и охлаждаемой водой.
Во фреоновых холодильных машинах при
увеличении удельной тепловой нагрузки и
наличии во фреоне растворенного масла
образуется парожидкостная эмульсия,
заполняющая испаритель [3]. Если снизить уровень
жидкости в испарителе, холодильная машина
будет работать нормально.
Так, например, с помощью фреоновой
холодильной машины ХТМФ-235 при температуре
кипения 10°С можно охлаждать воду,
поступающую к машине с температурой 24—25°С,
при средней разности температур примерно
11°С, однако уровень заполнения испарителя
должен составлять около 30% от
номинального.
В аммиачных холодильных машинах
увеличение средней разности температур при
охлаждении воды с высокой начальной
температурой приводит к такому интенсивному
кипению аммиака в испарителе, что происходит
выброс большого количества жидкости в
систему. Это, в свою очередь, влечет за собой
нарушение подачи холодильного агента в
испаритель и создает возможность
гидравлических ударов в цилиндрах компрессора.
Поэтому в аммиачных холодильных машинах
необходимо поддерживать среднюю разность
между температурами кипящего аммиака и
охлаждаемой воды 0 не более 5—6°С.
Охлаждение воды с высокой начальной
температурой и большим подогревом ее у
потребителя на ряде осуществленных установок с
аммиачными холодильными машинами
привело к трудностям в эксплуатации, а в
некоторых случаях и к авариям. В значительной
степени подвержены гидравлическим ударам оп-
позитные компрессоры ввиду их большой
быстроходности и меньшей величины мертвого
пространства и проходных сечений
нагнетательных клапанов.
к

Изложенное позволяет сделать вывод, что в
аммиачных холодильных установках вода
может охлаждаться в весьма ограниченном
диапазоне температур при условии обеспечения
нормальных условий работы холодильных
машин и принятия мер защиты всей установки.
Схема аммиачной холодильной установки и
размещение оборудования. Средняя разность
температур 0 в пределах 5—6°С
поддерживается с помощью регулятора постоянного
давления «до себя», установленного между
испарителем и компрессором. Регулятор
поддерживает в испарителе повышенное
давление по отношению к давлению всасывания в
компрессоре, а следовательно, и повышенную
температуру кипения. Такой регулятор
защищает систему лишь постольку, поскольку
обеспечиваются проектные режимы
охлаждения воды в установке.
Питание жидким холодильным агентом
осуществляется по уровню заполнения
испарителя или отделителя жидкости с помощью
регуляторов уровня пропорционального действия
с пневматической передачей импульса
мембранному исполнительному механизму.
ВНИИхолодмаш рекомендует схему
питания, предложенную Штакиным. По этой
схеме указатель уровня установлен на
испарителе, а исполнительный механизм —
на отделителе жидкости. В отделителе
жидкости отводятся пары, образующиеся
при дросселировании аммиака, а емкость
отделителя * остается свободной для
принятия жидкости, которая может быть
унесена из испарителя. Следует увеличивать
диаметры трубопроводов, соединяющих
отделитель жидкости с испарителем, чтобы
уменьшить скорость движения жидкого аммиака.
Для увеличения статического столба
жидкости, с помощью которого жидкий агент из
отделителя возвращается в испаритель,
рекомендуется размещать отделитель жидкости
возможно выше по отношению к испарителю
(размер Н на рис. 2).
Заполнение испарителя жидким аммиаком
необходимо поддерживать на уровне 50—60%
по высоте, а не 80%, как это обычно
рекомендуется. Поверхность испарителя должна
быть соответственно принята на 25—30%
больше расчетной.
По проектам ВНИИхолодмаша
компрессоры устанавливают на 4,2—4,8 м выше уровня
пола машинного отделения, оставляя нижнюю
часть здания для разводки трубопроводов,
размещения вспомогательной аппаратуры,
гасителей пульсации и др.
Такое проектное решение особенно
целесообразно для установок охлаждения воды,
поскольку оно позволяет избежать
значительного числа «мешков» в трубопроводах.
Помимо отделителей жидкости, которыми
снабжен каждый испаритель, рекомендуется
устанавливать дополнительные отделители на
коллекторах, подводящих пары аммиака к
группе компрессоров. В нижней части
аппаратной площадки размещают дренажные
ресиверы с аммиачными насосами,
включающимися в работу по указателю уровня жидкого
аммиака в. ресивере. Рекомендуется также
дренировать аммиак с нижних точек
коллекторов.
Схема фреоновой холодильной установки и
размещение оборудования. Фреоновые
холодильные машины поставляются в виде готовых
агрегатов заводской сборки, соединяемых
жидкостными и газовыми трубопроводами.
Холодильные машины установки
объединяются по холодоносителю и конденсаторной
воде, а также по фреоновым линиям
вспомогательного назначения.
Питание испарителя холодильным агентом
осуществляется с помощью терморегулирую-
щих вентилей (поршневые машины) или
поплавковых регуляторов высокого давления
(турбокомпрессорные машины). В обоих
случаях уровень заполнения испарителя
холодильным агентом может изменяться в
зависимости от величины тепловой нагрузки.
Вследствие переменного количества фреона в
испарителях установка должна быть снабжена
емкостью для приема излишнего количества
фреона.
Каждая фреоновая холодильная установка
большой производительности должна быть
укомплектована станцией обслуживания,
состоящей из двух или более ресиверов,
поршневого компрессора, фильтра-осушителя,
маслоотделителя и вакуум-насоса.
На рис. 3 показана схема подобной
установки, в которой, помимо слива и распределения
фреона между отдельными машинами,
имеется возможность его фильтрации и очистки от
масла. С помощью поршневого компрессора
осуществляется подготовка и запуск
холодильных машин с турбокомпрессорами. Для ва-
куумирования системы станция снабжена
вакуум-насосом.
На рис. 4 показан машинный зал
фреоновой холодильной установки Куйбышевского
завода синтетического каучука, построенной
по проекту ВНИИхолодмаша. Установку
обслуживают турбокомпрессоры ХТМ-3-1 -4000
и ХТМ-2-1-4000 производительностью
4000000 ккал/ч каждый.
Машины расположены на втором этаже
двухэтажного здания, на первом этаже раз-
3 Зак. 938
17

К маслоотделителям
ч
Рис. 2. Схема аммиачной установки для охлаждения воды:
/ — испаритель; 2 — регулятор уровня; 3 — отделитель жидкости; 4 — регулирующий
вентиль; 5 — регулятор давления «до себя»; 6 — аммиачный насос; 7 — ресивер; 8 —
отделитель жидкости; 9 — компрессор.
Заполнение ч?
фреоном
Породой обогрев
Рис. 3. Схема фреоновой установки для охлаждения воды:
/ — турбокомпрессор; 2 — испаритель; 3 — поплавковый бак; 4 — конденсатор: 5 —
маслоотделитель; 6 —• компрессор-конденсаторный агрегат; 7 — фильтр-осушитель; 8 —
ресивер (с обогревом); 9 — ресивер; 10 — вакуум-насос.

Газообразный
аммиак
Рис. 4. Машинный зал фреоновой холодильной
установки Куйбышевского завода синтетического каучука.
мещено вспомогательное оборудование и ре-
сиверная станция. Как видно из рис. 4, тепло-
обменная аппаратура размещена в зале рядом
с турбокомпрессорами, что требует увеличения
размеров здания для фреоновой холодильной
установки по сравнению со зданием для
аммиачной.
Получение «ледяной воды». ВНПИхолодма-
шем предложен водоохладитель для
получения «ледяной воды» с помощью аммиачных
холодильных машин. В отличие от вертикально-
трубного или панельного испарителя этот
аппарат может работать без разрыва струи, а
следовательно, расходовать меньше
электроэнергии на циркуляцию воды в системе.
Вертикальная конструкция аппарата позволяет
значительно сократить занимаемую им
площадь. При компоновке трех аппаратов в один
агрегат (рис. 5) общая теплообменная
поверхность составляет 1500 ж2, занимаемая
площадь 30 ж2, в то время как для размещения
панельных испарителей требуется около
150 м2.
Во фреоновых холодильных машинах
находят применение кожухотрубные испарители с
U-образными трубками, причем фреон
подается в трубки испарителя, а охлаждаемая
вода — в кожух аппарата. Первый образец
аппарата изготовлен и испытан во ВНИИхолод-
маше [4]. Такие испарители применимы в
машинах средней производительности.
Установки с теплоиспользующими
холодильными машинами
Если предприятие располагает источниками
низкопотенциальной энергии (пар низкого
давления или горячая вода), целесообразно
применять их для получения искусственного
Охлажденная
Охлаждаемая
^ дода
Рис. 5. Водоохладительный агрегат.
холода с помощью теплоиспользующих
машин. Как было показано ранее [5], наиболее
экономичны для охлаждения воды
абсорбционные бромистолитиевые холодильные
машины (АБХМ), которые устойчиво работают в
условиях больших разностей температур. В
качестве теплоносителя может быть
использован пар или горячая вода с температурой от
120 до 95°С.
В настоящее время отечественная
промышленность выпускает холодильные машины
АБХМ 2500 номинальной производительностью
2500000 ккал/ч при температуре выходящей
из испарителя охлаждаемой воды 7°С, при
обогреве генератора паром 1,25 ата и
температуре воды, подаваемой в абсорбер и
конденсатор, 26°С.
На рис. 6 показана зависимость холодопро-
изводительности АБХМ 2500 от температуры
воды, выходящей из испарителя. Машина ра-
19

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Температура охлажденной Воды, °С
Рис. 6. Зависимость холодопроизводительности
АБХМ2500 от температуры воды, выходящей из
испарителя (температура охлаждающей воды 26°С, расход
охлаждающей воды 750 мъ]ч, расход охлаждаемой воды
500 м*/ч);
теплоноситель: / — пар; 2 — горячая вода.
ботоспособна в широком диапазоне
температур. Удельный расход пара во всем диапазоне
практически не изменяется, однако
производительность с понижением температуры падает.
Так, при охлаждении воды до 3°С
производительность машины составляет 60%
номинальной. Таким образом, понижение температуры
охлаждаемой воды в машине приводит к
увеличению металлоемкости без ухудшения
энергетических показателей.
Машина выполнена в виде двух аппаратов,
расположенных один над другим. Испаритель
закрытого типа [6]. Вода внешнего контура
охлаждается в змеевике и не вступает в
контакт с рабочей водой, циркулирующей в
машине. Такая схема позволяет исключить
попадание бромистого лития в охлаждаемую воду
и значительно снижает количество
неконденсирующихся газов, проникающих в машину с
водой, а следовательно, снижает расход
электроэнергии на их удаление.
Возможность работы АБХМ на паре
низкого давления или горячей воде позволяет
использовать в качестве источника энергии так
называемый отопительный отбор тепла
теплоэлектроцентрали, не используемый в легнее
время по прямому назначению.
20
Для этого должны быть соблюдены
следующие условия.
— Превышение потребности в тепловой
энергии в зимнее время для отопления над
расходом ее в летнее время для производства
холода.
— Возможность получения охлажденной
воды требуемой температуры во время
отопительного периода для удовлетворения
потребности в холоде.
— Отсутствие совпадения отопительного
периода и периода работы холодильной
машины.
Эти условия соблюдаются наиболее полно
для отрасли резинотехнической
промышленности на предприятиях средней полосы
Советского Союза.
При промежуточном отборе тепла от турбин
ТЭЦ удельный расход пара на получение
электроэнергии увеличивается примерно на
30% по сравнению с работой турбины на
конденсационном режиме.
Произведенным расчетом для турбины
мощностью 25000 кет подтверждено, что
использование пара для получения холода
энергетически более выгодно, чем работа турбины на
конденсационном режиме и получение холода
с помощью компрессионных холодильных
машин.
Всесоюзным теплотехническим институтом
им. Дзержинского определены оптимальные
взаимовыгодные тарифы на отпуск
отопительного тепла ТЭЦ в летнее время для теплоис-
пользующих холодильных станций различных
районов страны.
В большей части районов можно размещать
АБХМ непосредственно на открытых
площадках. В холодильных установках для
промышленного охлаждения воды с несколькими
машинами АБХМ 2500 теплоноситель и
охлаждающая вода подводятся по коллекторам, от
которых разводятся машинам. Охлаждающая
вода подается последовательно вначале к
абсорберу, затем к конденсатору.
Охлаждаемая вода циркулирует с помощью
насосной станции, расположенной у
потребителя.
Холодильные установки оборудуются
емкостью 20 ж3 для разведения бромистого лития
и слива его из машины, а также специальным
циркуляционным насосом. Для
обслуживающего персонала сооружается небольшое
помещение, в котором находятся пульты
управления установкой.
Для холодильных установок большей
производительности ведется разработка
абсорбционной бромистолитиевой машины общей холо-
допроизводительностью 5000000 ккал/ч.

ЛИТЕРАТУРА
1. Павлов Р. В. Холодоснабжение центральных
систем кондиционирования воздуха. «Холодильная
техника», 1968, № 10.
2. Б у х т е р Е. 3., Калнинь И. М., С л а в у ц-
к и й Б. Л. и др. Результаты испытаний
холодильных фреоновых турбомашин. «Холодильная
техника», 1965, № 1.
3. Ц ы д з и к В. Е., Б а р м и н В. П., В е й н б е р г Б. С.
Холодильные машины и аппараты. Гостехиздат,
1946.
Нефтехимические предприятия —
крупнейшие потребители искусственного холода. В
связи с быстрым ростом объема производства
нефтехимической продукции потребность в
холоде и мощность отдельных холодильных
станций постоянно увеличиваются. Поэтому
вопрос оптимизации схем холодоснабжения
нефтехимических предприятий весьма
актуален.
Анализ действующих и вновь
проектируемых объектов показал, что схемы
холодоснабжения выбираются, как правило, без
взаимосвязи с общим технологическим процессом
производства и системой энергоснабжения
объекта в целом. Для получения холода
используют в основном компрессионные
холодильные машины, потребляющие
электроэнергию от районной энергетической системы. В
то же время технологический процесс
нефтехимического, производства характеризуется
значительным выходом неиспользуемого тепла
в виде горячей воды и газов, теплоты
конденсации технологических продуктов и т. д. В
связи с этим представляет интерес
исследование целесообразности применения теплоис-
пользующих холодильных мацщн, работающих
на вторичных энергетических ресурсах
производства.
Эффективность утилизации вторичных
ресурсов зависит от схемы энергоснабжения
предприятия (комбинированная или
раздельная), структуры районной энергетической
системы, параметров и режимов работы
холодильных и энергетических установок и др.
Оптимальную схему следует выбирать с
учетом технологического процесса производства,
4. П а в л о в Р. В., К а н К. Д. Испытания фреонового
испарителя с U-образными трубками. «Холодильная
техника», 1966, № 8.
5. Г о г о л и н а Т. В., Павлов Р. В., К а н ы ш е-
в а Т. Е. Проектирование и внедрение в
промышленность абсорбционных бромистолитиевых
холодильных машин. «Холодильная техника», 1966, № 8.
6. Розенфельд Л. М., Карнаух М. С, Т и м о-
феевский Л. С. и др. Характеристики крупного
бромистолитиевого холодильного агрегата.
«Холодильная техника», 1966, № 3.
621.56.005
по единой методике и наиболее характерным
показателям.
Примененная нами методика позволяет
определить энергетическую и экономическую
эффективность производства холода с
использованием вторичных энергетических ресурсоз
предприятия.
Основной показатель энергетической
эффективности — экономия топлива в
энергетической установке. Производство холода за счет
утилизации вторичного тепла в теплоисполь-
зующих холодильных машинах снижает
потребность в холоде, вырабатываемом в
компрессионных холодильных установках с
электрическим приводом. Это сокращает
потребление электрической энергии, вырабатываемой
районной конденсационной электрической
станцией (КЭС).
Экономия условного топлива на 1 Гкал (на
1 млн. ккал) холода в заданных условиях
определяется уравнением
^b =—Н?— . Ю3 т у. т/Гкал холода,
A)
где &кэс — удельный расход топлива на
выработку 1 квТ'Ч электроэнергии
на районной КЭС, кг;
Ке — удельная эффективная холодопро-
изводительность компрессионной
холодильной машины в заданных
условиях работы, ккал/ (кет • ч);
г]э.с —коэффициент, учитывающий
потери в электрических сетях.
Однако на основе рассмотрения только
энергетической эффективности применения
Методика оптимизации схем холодоснабжения нефтехимических предприятий
Доктор техн. наук Е. С. КУРЫЛЕВ, доктор техн. наук М. Э.
АЭРОВ, канд. техн. наук Ф. С. АБДУЛЛАЕВА, В. А. КУЛИКОВА, Т. В. КОССОВА
21

теплоиспользующих машин нельзя сделать
окончательного вывода о целесообразности
замены компрессионных холодильных машин
машинами, работающими на сбросном тепле.
Следует еще сопоставить другие виды затрат.
Сокращение затрат (в руб/Гкал холода)
может быть выражено в виде
А 3 = А Зтоп + А Зкэс + Зк>ХфУ — За
'а.х.у>
B)
где ДЗТ
— сокращение затрат на топливо,
требуемое для выработки
электроэнергии при использовании
компрессионных холодильных
машин, включая затраты на
добычу и транспортировку;
АЗкэс — сокращение затрат на
сооружение и эксплуатацию КЭС;
Зк.х.у — затраты на сооружение и
эксплуатацию компрессионной
холодильной установки;
За.х.у — затраты на сооружение и
эксплуатацию абсорбционной
холодильной установки.
Подста вив значения Д^топ и Д«3кэс> получим
выражение (в руб/Гкал холода)
A3:
A3,
ленной мощности турбогенераторов Л'КЭс на
тепловой электрической станции, числа часов
работы их в году h и вида топлива. Величина
Зкэс также обусловливается установленной
мощностью турбогенераторов. Значение Ке
зависит от режима работы холодильной
установки (t0, tw), расчетные затраты на
компрессионную и абсорбционную машину — от типа
машины (пк, Пъ), режима ее работы (t0f tw, th)
и числа часов работы холодильных установок
В ГОДУ ftx.y
Анализ выражения C) показывает, что
определение экономичной области применения
компрессионных и абсорбционных
холодильных машин, работающих с использованием
вторичных энергетических ресурсов, является
задачей комплексной и многовариантной,
требующей одновременного учета многих
переменных величин. Для ее решения была
разработана программа расчета на ЭВЦМ.
Были получены зависимости
bKsC=f(NK3ah\
•^кэс ==J v *кэс)»
Ке -Цэ.<
а+^сДЗ+зкл.у~За.х.у, C)
3
Ке
а.х.у—J (A» *w> tfi> ^a/»
где а — затраты на добычу и
транспортировку топлива, руб/т у. т;
ЛЗкэс — затраты на сооружение и
эксплуатацию КЭС, руб/(квт*ч).
Удельный расход топлива на выработку
1 квт*ч электроэнергии зависит от установ-
Рис. 1. Схема
включения абсорбционной
холодильной машины
в технологическую
схему производства
этилена ЭП-60.
при определении которых использовали
показатели отечественного энергетического и
холодильного оборудования, применяемого в
нефтехимической промышленности.
Значение 6Кэс определяли для тепловой
станции мощностью от 100 до 800 тыс. кет при
работе агрегатов на различных видах топлива
В генератор дбухступенчшпой машины
Из генератора]
одьшпцпеича- *
Пар и греющая Ьода
Аммиак газообразный.
Охлаждающая Ыа >* >р Аммиак жидкий
—х— Конденсат Слабый растйор
—-*— Метан
Крепкий растбор
Дымовые газы
22

(каменный и бурый уголь, газ, мазут, штыб)
в течение 4000, 5000, 6000 и 7000 ч в год. При
этом величина Ькэс изменялась от 0,31 до
0,4 кг/(квт*ч).
Удельные затраты на тепловую
электрическую станцию Зкэс при суммарной мощности
турбогенераторов КЭС от 400 до 4000 тыс. кет
составляли от 80 до 130 руб./(квт*ч).
Значения Ке при t0 = 0-.—45°С и tw = 20~
-М0оС определяли для крупных поршневых
компрессоров и турбокомпрессоров типов
АО-1200, 4 АГ, АГК-73, ХТМФ-235-2000-11,
' ХТМ-2-1-4000, ХТМФ-1-3-4000 и др.
Затраты на компрессионные и
абсорбционные холодильные установки определяли
расчетным путем при равных холодопроизводи-
тельностях и одинаковой tQ. Рассматривались
компрессионные машины указанных выше
марок и абсорбционные одноступенчатые водо-
аммиачные холодильные машины, работающие
при температуре греющего источника 4 =
= 100-г-160°С. Каждая машина была
рассчитана на различные температуры кипения
холодильного агента и температуры охлаждающей
воды tw в пределах, указанных выше. Расходы
на сооружение и эксплуатацию холодильной
установки брали в объеме проектных затрат на
холодильный цех крупного объекта
нефтехимического производства.
Математическая обработка полученных
кривых позволила описать их уравнениями
второго и третьего порядка, коэффициенты которых
зависят от исходных данных. В каждом
конкретном случае при известных величинах
А^кэс, К a, tw, th, пю /га задача сводится к
определению температуры кипения холодильного
агента U, при котором выполняется
неравенство
АЗ(О>0. D)
Выражение D) означает условие
одинаковой экономичности сравниваемых вариантов
холодоснабжения на базе компрессионных и
ж абсорбционных холодильных машин.
Были составлены программы для ЭВЦМ-20
на следующее число вариантов значений: по
мощности КЭС, А^кэс—Ю; числу часов работы
КЭС в году h—4; температуре греющего
источника th—12; видам топлива а—4; температуре
охлаждающей воды tw—3; типам
компрессионных машин пк—15; типам абсорбционных
машин А1а—Ю вариантов. Таким образом*
программа предусматривает возможность
решения в короткий срок 864000 вариантов.
Указанные теоретические проработки были
положены в основу расчета схем
холодоснабжения завода по производству этилена
мощностью 60000 т в год и одного из заводов
синтетического спирта.
Процесс пиролиза осуществляется в пиро-
лизных печах при температуре 775—840°С
в присутствии водяного пара. Далее пирогаз
охлаждается последовательно до 30°С,
осушается и направляется на сжатие до 40 ат
(компрессия). В интервале температур 775—
110°С тепло охлаждения пирогаза полезно
используется в аппаратах Т-2, Т-3, Т-4, Т-5
(рис. 1). Содержащийся в пирогазе водяной
пар конденсируется в водяных либо
воздушных холодильниках при температуре 100—
50°С.
В табл. 1 приводятся данные годового
потребления пара и электроэнергии при
производстве этилена.
Рис. 2. Сравнительные затраты на выработку
холода на компрессионных и
абсорбционных холодильных установках.

Таблица 1
Отделение производства
Расход
пара,
TjZOO
Годовой
расход

электроэнергии,
тыс.
кет • ч
Пиролиз . . . .
Компрессия . .
Газоразделение .
Прочее
Всего
193000
26675
43750
42900
4460
49128
57619
8137
306325 119344
Из табл. 1 видно, что на пиролиз
расходуется 193000 т пара в год. Таким образом, тепло
конденсации этого пара A6—17 Гкал/ч тепла)
фактически сбрасывается в атмосферу.
Одновременно в процессе газоразделения
ежегодно расходуется 57,6 млн. квт*ч
электроэнергии от районной энергетической системы
на выработку 14,7 Гкал/ч искусственного
холода, что составляет почти половину
электроэнергии, потребляемой предприятием.
Наибольшее количество энергии расходуется на
пропиленовую турбокомпрессорную установку,
работающую с температурой кипения 6, —18,
—37°С. Суммарная холодопроизводительность
установки 13,3 Гкал/ч.
В связи с этим возникает необходимость в
рассмотрении возможности использования
тепла парогазовой смеси для получения
холода при температурах 6, —18 или —37°С.
В табл. 2 приведены сравнительные
технико-экономические показатели холодоснабже-
ния предприятия с применением
абсорбционных и компрессионных машин, рассчитанные
по предложенной методике при одинаковых
исходных данных (Q0, tw, tK) и равных
перепадах температур в теплообменной
аппаратуре.
При использовании только тепла
парогазовой смеси в интервале температур ПО—80°С
можно полностью удовлетворить потребность
в холоде с температурой 0°С D,6 Гкал/ч) и
—37°С B,9 Гкал/ч). Холод (—18°С)
вырабатывается в пропиленовой турбокомпрессорной
машине типа АТКП-335-2000.
Из табл. 2 видно, что затраты на выработку
1 Гкал/ч холода при /0 = 6оС в теплоиспользую-
щей холодильной машине, работающей на
вторичных энергетических ресурсах, составляют
44% от соответствующих затрат в
компрессионной, а при ./(> = —37°С—42,7%. При этом на
1 Гкал вырабатываемого холода экономится
в первом случае 0,09, во втором 0,227 т у.т.
Следовательно, даже частичное включение
абсорбционных машин в схему холодоснабжения
дает существенный экономический и
энергетический эффект. Кроме пиролизных газов, на
Тип холодильной машины
! П р О И 3
Вариант А
j абсорбционная водоаммиачная
холодильная установка
одноступенчатая
двухступенчатая
турбокомпрессорная пропиле-
новая холодильная установка
Вариант Б
турбокомпрессорная холодиль-
| ная установка
АТКП-235-2000
АТКП-335-2000
1 АТКП-435-2000
Производство
Вариант А
I абсорбционная водоаммиачная
одноступенчатая холодильная
установка
Вариант Б
холодильная установка с ком- j
Температура
кипения t0, °C
водство s
6
—37
—18
6
—18
—37
синтети'
—25
—25


изводительность Q0,
Гкал\ч
т и л е н а
4,6
2,9
4,6
4,6
4,6
2,9
веского с
2,07
2,07
Та
Расчетные
затраты 3,
руб'Гкал
холода
5,12
9,38
14,91
11,67
14,91
21,95
п и р т а
6,97
13,78
блица 2
Экономия |
топлива Д Ъ
т у.т) Г кал
холода
0,093 \
0,227 j
—
—
—
—
0 124
—
24

данном предприятии имеется еще ряд
источников вторичного тепла: дымовые газы с
температурой 200—250°С в количестве 90000 нм?/ч,
циркуляционное масло с температурой 180°С
в количестве 227 т/ч и др.
На рис. 2 приведены расчетные кривые,
позволяющие сравнивать затраты на выработку
1 Гкал A млн ккал) холода в компрессионных
(компрессоры АО-600, АО-1200, 4АГ,
АДК-64/40, АГК-73, ДАОН-350 — ДАО-550) и
абсорбционных водоаммиачных
одноступенчатых холодильных машинах (температура
горячей воды 100, 130, 150, 160°С) в условиях
нефтехимического производства.
Как видно из рис. 2, при t0 = —5ч—7°С и
?К = 40°С экономичность абсорбционной
холодильной машины одинакова с поршневой
компрессионной машиной. При более низкой
температуре кипения холодильного агента
и температуре охлаждающей воды
одноступенчатая водоаммиачная абсорбционная
машина, использующая вторичные
энергоресурсы, значительно экономичнее холодильных
машин компрессионного типа.
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПРЕССИОННОЭЖЕКТОРНЫХ МАШИН
для низкотемпературной конденсации парогазовых смесей
Я. Л. ВАЙНШТЕЙН
Всесоюзный научно-исследовательский институт
холодильной промышленности
А. Б. БАССЕЛЬ
Государственный научно-исследовательский институт
химии и технологии элементоорганических соединений
621.512:621.176
В последнее время эжекторы благодаря
простоте устройства и эксплуатации,
компактности и надежности получили применение в
различных отраслях промышленности.
Целесообразность применения эжекторов в
качестве бустер-компрессоров холодильных
машин в случае сезонных или эпизодических
нагрузок, а также при малой доле
низкотемпературной нагрузки по сравнению с общей
нагрузкой холодильной системы была показана
ранее [1, 2],
В данной статье рассматривается
эффективность применения компрессионно-эжекторных
машин для низкотемпературной конденсации
парогазовых смесей.
Тепловая нагрузка Q, при конденсации
парогазовой смеси определяется из уравнения [3]
Q = {(с 4- ххсрп) (tt — t)+r(xx — х)\ VT ккал\я
A)
соответственно объемные
теплоемкости газа и . пара,
ккал/(м3* град);
х\ и х — начальное и текущее паросо-
держание конденсируемого
пара, м3 пара/ж3 инертного
газа;
температура па-
где срг и сри —
t\ — начальная
ра, °С;
t — текущая температура пара,
°С;
г — текущая теплота
парообразования, ккал/м3;
VT — расход инертного газа, м3/ч.
Одна из особенностей рассматриваемого
процесса заключается в том, что производная
—- убывает с понижением температуры.
Поэтому при достаточно больших
температурных интервалах процесса конденсации его
целесообразно осуществлять в несколько
ступеней. При этом выгодный для одной ступени
температурный интервал может оказаться
меньше обычно принимаемого для одной
ступени холодильной машины.
Так как в большинстве случаев задачей
процесса конденсации является не доведение
компонентов смеси до конечных температур, а их
разделение, то целесообразна рекуперация
холода. Одна из возможных схем
двухступенчатой конденсационной установки с
рекуперацией и эжектором в качестве низкой ступени
холодильной машины представлена на рис. 1.
25

При такой схеме установки тепловая
нагрузка холодильной машины Qo<Q, причем
Qo = Q — Ч К [(Срт + Х2Срп) + (Хх — Х2) Сж\ X
X (t{ — ^ккал/ч, B)
где ц — коэффициент эффективности
рекуперации, учитывающий потери в
окружающую среду и недорекупера-
цию;
сж — теплоемкость конденсируемой
жидкости, ккал/(мъ*град);
х2 — конечное паросодержание
конденсируемого пара, ж3 пара/ж3
инертного газа;
t2 — конечная температура пара, СС.
Тогда для случая конденсации в две ступени
из уравнений A) и B) получим значение
относительной тепловой нагрузки низкой
ступени холодильной машины
[сРт О — *)) + сри ( х2_г — г\х2_2) — г]сж( х2_х — х2_2)] ( t2_x — t2_2) + r2_2 ( х2_х — х2_2)
Qoi + Qo? [Срт 0 — 1) + Сри ( хг_х — f\ x2_2) — t\ сж ( хх_х — *2_2)] ( ^_! — t2_2) + г2_2 ( лг1_1 — х2_2)
где Qo2 — холодопроизводительность при
конечной температуре кипения t02,
ккал/ч;
Qoi — холодопроизводительность при
промежуточной температуре кипения
t0\, ккал/ч.
Здесь цифровые индексы при х,/иг
означают: первая цифра — номер ступени,
вторая — состояние пара (обозначение точек см.
на рис. 1).
В идеальном процессе при отсутствии
потерь холода в окружающую среду и
отсутствии недорекуперации (т] = 1) полная тепловая
нагрузка
Q = [ ^i_i (^!_i — х2-г)] ^г ккал/ч. D)
Очевидно, что в этом случае при допущении
/*!__!^r2-i можно получить приближенное
соотношение
Ср:
*2-1
— X
2-2
ч-г
,дг2-2
E)
Эта зависимость позволяет сделать
некоторые общие выводы о характере распределения
нагрузок в процессах конденсации
парогазовых смесей.
Рассмотрим для этого связь между
относительной долей температурного интервала
низкой ступени
t
X = •
2-1"
t
2-2
*1-1 ~~ *2-2
и отношением нагрузок
*2-1 ~~" *2-2
Ср:
4-1
— х<
2-2
На рис. 2 приведены кривые зависимости
между этими величинами для аммиака.
Значения ф для других веществ при том же
соотношений температурных интервалов будет
Рис. 1. Принципиальная схема дву-
ступенчатой установки для
низкотемпературной конденсации парогазовых
смесей:
•— парообразный холодильный
агент; жидкий холодильный
агент; ===== парогазовая смесь;
== = == инертный газ;
конденсат. КМ — компрессор; Э —
эжектор; КД — конденсатор
холодильной машины; Их, И2 —
испарители высокой и низкой ступеней
(конденсаторы парогазовой смеси);
РГ\ и РГ2 — рекуператоры газовые;
РЖ\ и РЖ2 — рекуператоры
жидкостные; РТО — регенеративный
теплообменник.
C)

0,8
0.5
ОА
0,3
о,г
0,1
\
¦— * г
I
./•г
\
X
/
/ ,
1 /
/ /
/ /
9рх
/
0J
0,2 03
ОА
0,5 0,8 07 0,8
0,9 X.
Рис. 2. Зависимость Ф=/(х) для аммиака при
р=\ кгс/см2 и х2-2 = 0,00132:
/ _ jci_i= 1,11; 2 — *i-i = 0,152; 3 — х,-, = 0,0566.
(X — Si2F6; О — CC13F; Л - С2Н40; ? — С5Н8;
• - С5Н10)
близким к полученному для аммиака. Это
можно видеть из рис. 2, в котором на кривую,
соответствующую *i_i = l,ll, нанесены точки,
вычисленные для некоторых других
соединений. Полученный результат полностью
соответствует правилу Дюринга. С помощью
графика рис. 2 можно оценить величину ф = /(т)
для идеального процесса конденсации
парогазовых смесей при атмосферном давлении. Для
Xi_i = l,ll при т = 50 и т = 30% получим ф = 6
иФ=1,5%.
Таким образом, специфической особенностью
процессов конденсации парогазовых смесей
является малая доля нагрузки нижней ступени
по сравнению с ее общей величиной.
Применение компрессионно-эжекторных
машин будет эффективным в том случае, если
при конденсации заданного количества смеси
в заданном температурном интервале можно
будет сократить описанный объем поршневых
компрессоров Vh и их эффективную мощность
Ме.
Для анализа работы компрессионно-эжек-
торной машины выведем уравнения,
связывающие объемные и энергетические показатели с
основными параметрами, характеризующими
работу машины.
Можно показать, что
Vh9
=f\ D; С к» Ti; ?);
= /2D; t0X\ to* % (P)>
где индекс «э» относится к компрессионно-
эжекторной машине, «01» и «02»
соответственно к промежуточной и конечной температурам.
В дальнейшем принимаем /2-2 = ^02 —
температуре кипения в низкой ступени.
Часовой обьем, описанный поршнями
компрессора, всасывающего пар из испарителя
И\ (рис. 1) и смешанный пар, поступающий из
эжектора, равен
V ^01
v>
Лэ"
*1
F)
где q0i
удельная весовая холодопроизво-
дительность, ккал/кг;
V\ — удельный объем пара на
всасывании в компрессор, м3/кг;
К{ — коэффициент подачи.
При этом
1
Ос = Ср + 02
GJI
G)
где
весовой расход рабочего пара,
поступающего из конденсатора, кг/ч;
весовой расход пара,
всасываемого эжектором, кг/ч;
коэффициент инжекции, равный
У А/с
(8)
Д/р; Д/с — соответственно адиабатические
перепады рабочего и смешанного
пара, ккал/кг;
а — коэффициент использования
скоростных напоров.
Имея в виду, что Qoi + Qo2 = Qcb получим из
уравнений F) и G)
v Аэ — —
*1
3l
002
A — у) q0
001
+
fi + 4
Так как
то
Vh =
Qo^2
002 ^2
Vfis
Vh
где v2
и
M2
v2\1
h -
A-cp)
?02
+ ? 1 +
(9)
A0)
A1)
соответственно удельный
объем пара и коэффициент подачи
при условиях работы
компрессора без эжектора в заданном
интервале температур /i-i—
^2-2-
Уравнение A1) можно упростить, если
принять в первом приближении <7oi~<7o2- Тогда,
Vh3
= т, получим
обозначив
Vh
27

m== J!iK h + ±]. A2)
Температурный интервал холодильной
установки в целом определяется tK и /02- При
работе на одном температурном уровне без
эжектора он совпадает с температурным интервалом
работы компрессоров. В случае применения
компрессионно-эжекторных машин
компрессоры работают в интервале tK—^оь Тогда для
заданных значений tK и t02 величины vu v2, h, ^2
и и будут функциями только /оь Поэтому для
каждого значения ф
m=A(U A3)
Аналогично уравнению A1) можно вывести
уравнение зависимости относительной
эффективной мощности —— = п от ф и toi. При до-
пущении q0\~qo2 получаем
/i = -^--(l + -*-V A4)
где /е •— эффективная удельная работа
сжатия 1 кг пара в компрессоре, кгм/кг.
Очевидно, что и в этом случае п=/2(^01)
для каждого заданного значения ф.
Можно показать, что при tK = const и /02 =
= const величины тип будут иметь минимум,
причем каждому заданному f0i соответствуют
определенные значения <р, которые могут быть
найдены из уравнений A2) и A4) обычными
методами отыскания экстремальных значений
функций.
Решение уравнений A2) и A4) для условии
m = mmin и п = пт[п в общем виде можно
записать
Tm =/i (tox)m=mm{n » №)
<?n=f2(t0\)n=-nmln. A6)
Для каждого конкретного случая
оптимальная температура определяется совместным
решением уравнений C), A5) и A6).
Решение этой задачи дано применительно
к процессу конденсации насыщенной смеси
нормальный гептан—азот в интервале
температур 0-4-—40°С. Кривые / и 2 (рис. 3)
построены по уравнениям A5) и A6) для следующих
условий: *К = 25°С;. /02 = —40°С; холодильный
агент — фреон-22.
Анализ кривых / и 2 позволяет сделать
вывод, что описанный объем компрессоров
сокращается при ф^75%, а расход электроэнер-"
гии — при ф^30%.
Кривые 3 построены по уравнению C) для
смеси нормальный гептан — азот. Значения
mmin и птт определяются по данным рис. 3.
Рис. 3. Зависимости фт, фп и ф от
промежуточной температуры кипения t0i:
/ — Фт Gк = 25°С; t02 = — 40°C (фреон-22); 2 —
то же, для фп; 3 — ф для смеси нормальный
гептан — азот.
Для т) = 0,75<рт = 23% (/о1 = — 22,2°С) и фп =
= 18% (*oi =—25,0°С). Тогда из уравнений
A2) и A4) получим ramin=0,48; ftmin = 0,79.
Таким образом, применение компрессионно-
эжекторных машин позволяет сократить
описанные объемы компрессоров приблизительно
в 2 раза, а расход электроэнергии — в 1,25
раза.
Выводы
Показана перспективность применения
компрессионно-эжекторных холодильных машин в
процессах конденсации парогазовых смесей,
что объясняется относительно малой долей
тепловой нагрузки, снимаемой в низкой
ступени.
Существует достаточно широкая область
распределения нагрузок, где применение ком-
прессионно-эжекторной машины более
эффективно, чем одноступенчатой компрессионной.
Так, при работе на фреоне-22 в условиях
^К=+25°С; t02 = — 40°С эта область
распространяется до значений ф = 75% (уменьшается
описанный объем) и до значений ф = 30%
(сокращается расход электроэнергии).
ЛИТЕРАТУРА
1. Бады лькес PL С. К проблеме применения
пароструйных приборов в качестве поджимающих
холодильных компрессоров. «Холодильная техника»,
1956, № 1.
2. Бадылькес И. С, Данилов Р. Л. Системы
охлаждения с применением пароструйных приборов
в качестве бустер-компрессоров. М., Госторгиздат,
1961.
3. Михайловский Г. А. Термодинамические
расчеты процессов парогазовых смесей. М.—Л., Машгиг
1962.
28

Термодинамические циклы холодильной машины с герметичным компрессором
Канд. техн. наук В. Б. ЯКОБСОН
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
536.7:621.57
Термодинамические циклы холодильной
машины с герметичным компрессором
существенно отличаются от теоретических циклов
холодильной машины с открытым компрессором
[1-4].
Объединение компрессора и
электродвигателя в одну машину (с общим валом и кожухом)
[5] внесло значительные изменения в работу
компрессора, электродвигателя и холодильной
машины в целом [6].
Теоретические циклы одноступенчатой
паровой холодильной машины с открытым и
герметичным компрессорами показаны на рис. 1.
В цикле машины с открытым компрессором
(рис. 1, а) при адиабатическом сжатии сухого
насыщенного пара имеются «следующие
источники необратимости [1—4]: теплообмен при
конечной разности температур сжатого пара с
окружающей средой (процесс 2—3) и
конденсирующейся жидкости с окружающей средой
(процесс 3—4), дросселирование
холодильного агента (процесс 4—5), теплообмен при
конечной разности температур кипящей
жидкости с холодным источником (процесс 5—1).
Теоретически возможна машина,
работающая без этих потерь: со сжатием влажного
пара до температуры насыщения,
использованием детандера для расширения жидкости и
применением теплообменных аппаратов
бесконечно большой величины. Но в действительно-
Рис. 1. Теоретические циклы холодильной машины:
а — с открытым компрессором; б — с герметичным
компрессором.
сти эти способы не могут быть использованы.
Поэтому теоретический цикл, учитывающий
указанные потери, позволяет более точно и
объективно оценить совершенство
действительных машин с открытым компрессором.
В теоретическом цикле холодильной
машины с герметичным компрессором (рис. 1, б)
появляется дополнительный источник
необратимости: всасываемый пар после входа в
компрессор, но до начала сжатия, нагревается при
постоянном давлении от температуры кипения
Т0 до температуры встроенного
электродвигателя Гэд (процесс /—1). После этого
происходит адиабатическое сжатие до более высокой
температуры, чем в открытом компрессоре
(процесс )—2), в результате чего
необратимость цикла увеличивается.
Компрессоры со встроенным
электродвигателем конструктивно разделяются на
герметичные и бессальниковые. Но при
рассмотрении теоретического цикла это различие
несущественно, поэтому в дальнейшем для
простоты изложения оба типа компрессоров будут
называться герметичными.
Теоретически возможно создать
герметичную машину с полезным использованием
тепла, отведенного от встроенного
электродвигателя, например в абсорбционной холодильной
машине, и таким способом повысить
энергетические показатели цикла. Но практически
в малой холодильной машине это так же
неосуществимо, как применение детандера
вместо дроссельного вентиля.
Для правильной оценки совершенства
действительного герметичного компрессора
нужно знать показатели теоретического
компрессора со встроенным электродвигателем,
работающего с адиабатическим сжатием
холодильного агента, с цилиндрами без мертвого
пространства, без трения, потерь давления и
внутреннего теплообмена, кроме подогрева
всасываемого пара во встроенном электродвигателе.
Этот анализ необходим для того, чтобы
достоинства или недостатки действительной
машины не были необоснованно отнесены на счет
принципиальных особенностей ее конструкции.
29

Определим характеристики цикла1
холодильной машины с герметичным компрессором
(рис. 1, б).
Температура всасываемого пара после
входа в компрессор 'и перед поступлением в
цилиндр повышается до значения
r„=r„ + et. A)
Соответственно увеличивается удельный
объем. Для идеального газа
vr = v"{\+%), B)
где У] — относительный перегрев:
C)
Адиабатическая работа компрессора
возрастает пропорционально удельному объему
всасываемого пара:
AlTS = AlT{\ +FJ. D)
Тепловая нагрузка конденсатора
увеличивается:
<7к.г = К+?/Л) +Л/тA + ёО, E)
где q'0 — холодопроизводительность 1 кг
холодильного агента;
ср — теплоемкость при постоянном
давлении.
Холодильный коэффициент уменьшается:
l + Oi
F)
где 8Т — -холодильный коэффициент
теоретического цикла паровой холодильной
машины с открытым компрессором.
При 0i<Cl уравнение F) можно записать
в виде
«т.г = етA-в;). G)
Необратимость теоретического цикла
холодильной машины с открытым компрессором
характеризуется степенью обратимости
Ъ=^, (8)
где 8С — холодильный коэффициент
обратного цикла Карно, построенного на
тех же температурах кипения и кон-
денсации
Тк-Т0
(9)
1 Величины, относящиеся к циклам холодильной
машины с герметичным компрессором, обозначены
индексом «г», а к циклам с перегревом пара в
регенеративном теплообменнике — индексом «п».
Степень обратимости теоретического цикла
герметичной машины меньше, чем машины с
открытым компрессором:
^г=-^г-. (Ю)
1 + 01
В том же отношении уменьшается
объемная холодопроизводительность:
4vt = '
4V
Обозначив
1 + 01
1 +01
(П)
A2)
получим
ет#г = ет7]г, A3)
*]с.г = адг. A4)
Из приведенных уравнений следует, что
изменение показателей теоретической
холодильной машины в результате применения
герметичного компрессора обусловливается
относительным перегревом ©ь Эта величина зависит
от количества тепла ??Эд, отводимого
всасываемым паром от встроенного электродвигателя:
^ = -дтг> A5)
где Ga — весовая производительность
компрессора.
Относительный перегрев можно представить
в виде функции двух безразмерных величин
сГ С?эд
и1 —
Qo
где
Qo
и&Ср Т0
Яш Qo
?о=^4.
__ ?эд
To
A6)
Потери электродвигателя
Сэд=СЛ^эA-7]эд),
где Ыэ — мощность, потребляемая
ным электродвигателем;
т]эд — к.п.д. электродвигателя;
С — постоянная.
Соответственно
- _ CN9 A — %д) _ п 1 — -у]эд
Здесь Кэ — электрическая удельная
допроизводительность
A7)
A8)
A9)
встроен-
B0)
холо-
30

Ле
Къ = Сет 7]ет]эд; B1)
эффективный к.п.д. компрессора.
В случае применения теоретической
герметичной МаШИНЫ Г]е=1 И Т]эд = Г]эд.тах.
Тогда
При этом
Отсюда
Аэ.т.г — v* St^s
1-1э
1-1э
?г?о
B1,а)
B2)
B3)
Покажем, что в цикле теоретической малой
холодильной машины с герметичным
компрессором величина 9i является функцией
температур Г0 и Тк.
Одноступенчатые малые холодильные
машины предназначены для работы в сравнительно
узком температурном диапазоне [5, 7]: — 40^
^о< + Ю°С; +20<1*к<+55°С.
Все холодильные агенты, применяемые в
малых холодильных машинах, принадлежат к
группе среднего давления, поэтому степень
обратимости этих машин практически зависит
только от температур кипения и конденсации
[2, 8]. Эта зависимость в широком интервале
температур кипения и конденсации близка к
линейной [3, 9]:
ric = al-bi(TK-T0). B4)
Холодопроизводительность 1 кг
холодильного агента д в температурном диапазоне ра*
боты одноступенчатых холодильных машин с
достаточной точностью можно представить
в виде линейной функции Гк и Т0:
Я'о=а*Т0 + ЬшТк + сг B5)
Так, для фреона-12, с точностью до 1%
q'Q' = 0,12Т0 — 0,25 Тк + 72,95 ккал1кг\ B5,а)
f Влияние температуры конденсации во всех
случаях в 2—3 раза больше, чем температуры
кипения.
Теплоемкость перегретого пара при 8i<;l
может быть выражена уравнением
сР=/(Т0). B6)
Поэтому величину q0 также можно
представить в виде функции температур кипения и
конденсации (рис. 2) :
В интересующем нас диапазоне температур
эта зависимость близка к линейной:
Яо = **Тк + Ь4Тй + с4 B8)
Здесь а4, ЪА, с4 — постоянные.
Так, для фреона-12, с точностью до 3%
-з
qo = 12 • l(Td Тк + 0,84 • 1(Г* Т0 - 2,62.
Влияние температуры конденсации на qo
(так же, как на q^) значительно сильнее, чем
температуры кипения. __ _
Подставив значения выражений дЭд и q0
в уравнение A6) и обозначив
1—^э
= А,
"Пэд.1
B9)
получим
Г, = Л Т«~Т°
То
1
X
Г0)
1
X
а*Т0 + Ь4ТК + Ci
C0)
Таким образом, величина 9i является
функцией температур кипения и конденсации.
Я*=/(Т* Тк).
B7)
320 тн; к
Рис. 2. Значения q0 для основных холодильных агентов
малых холодильных машин:
/ — г0 = 5°С; 2 — *0=— 5°С; 3 — *0=—15°С; 4 — /0«
=—25°С; 5 — /0=-40°С.
31

Значение коэффициента А зависит от типа
компрессора. В герметичных компрессорах
домашних холодильников при максимальном
к.п.д. встроенного электродвигателя (с учетом
охлаждения его всасываемым паром) можно
принять А = 0,25, в герметичных компрессорах
торгового типа А = 0,11.
Величину 0i с достаточной точностью можно
представить в виде функции разности
температур:
h=f(TK-T0).
C1)
Эта функция близка к параболе (рис. 3).
В действительном герметичном компрессоре
перегрев всасываемого пара значительно
больше, в первую очередь, за счет внутреннего
теплообмена.
Относительный перегрев 8i в герметичных
машинах, работающих в равных условиях на
фреонах-12 и 502, практически одинаков, а на
фреоне-22 примерно в 1,5 раза больше.
Зная величину 0Ь можно по уравнению A2)
найти коэффициент г)г, характеризующий
снижение показателей теоретической герметичной
машины по сравнению с открытой. Этот
коэффициент зависит от температурной области
работы машины.
Для низкотемпературных машин и машин
домашних холодильников
0,93 < т]г < 0,98. C2)
Для остальных малых холодильных машин
0,97 < т]г < 0,99. C3)
Для холодильных машин большой
производительности с герметичным компрессором,
к.п.д. встроенного электродвигателя которого
выше 0,95, величина г)г~ 1.
В малую холодильную машину обычно
включен регенеративный теплообменник, в
котором жидкий фреон переохлаждается за счет
перегрева всасываемого пара.
Регенеративные циклы паровой
холодильной машины с открытым компрессором
подробно рассмотрены в работах [2, 10, 11].
ом
т\—
30 ч0 W SO 70 80 \-10,гРад
Рис. 3. Относительный перегрев:
О — фреон-22; Л фреон-12; Л — фреон-502.
(
^
^^г^
—
-""Л
^
¦^
г
В цикле холодильной машины с
герметичным компрессором и регенеративным
теплообменником (рис. 4) сухой насыщенный пар,
выходящий из испарителя, нагревается в
теплообменнике на 02°С (процесс )—Г), входит в
герметичный компрессор и охлаждает
встроенный электродвигатель, в результате чего
нагревается еще на 0i°C (процесс Г—1"). После
этого пар адиабатически сжимается до
температуры, более выстой, чем в машине без
теплообменника (процесс 1"—2). В связи с этим
необратимость цикла увеличивается. Далее
происходит охлаждение и конденсация пара
(процессы 2—3—4) и дополнительное
охлаждение жидкости в регенеративном
теплообменнике (процесс 4—4'), уменьшающее
необратимость цикла. В результате переохлаждения
жидкости холодопроизводительность 1 кг
холодильного агента возрастает на величину
V
Суо2
6о.
C4)
Рассмотрим показатели цикла герметичной
машины с регенеративным теплообменником.
Для удобства расчета примем, что при
включении регенеративного теплообменника рост
холодопроизводительности происходит в
результате увеличения энтальпии пара, а
энтальпия жидкости остается постоянной.
Холодопроизводительность 1 кг
холодильного агента в случае перегрева пара в
регенеративном теплообменнике на 92°С
#оп = % + Ср 82,
C5)
где ср — теплоемкость пара при постоянном
давлении.
Рис. 4. Теоретический цикл паровой холодильной
машины с герметичным компрессором и
регенеративным теплообменником.
32

Удельный объем пара, входящего в цилиндр
компрессора, возрастает по сравнению с
найденным по уравнению B):
*>г.п = *>"A + ег + е2),
C6)
где 0i — относительный перегрев
всасываемого пара во встроенном
электродвигателе;
02 — то же, в регенеративном
теплообменнике:
^0
C7)
Величину qon с учетом уравнения A8)
можно представить в виде
?оп=?;'A + Мо). C8)
Адиабатическая работа компрессора в этом
случае
л/т.г.п=л/тA-и"+е7). C9)
Тепловая нагрузка конденсатора
<7к.г.„ = д'о + ср (91 + 62) + Л/т A + б" + 0~).
D0)
Холодильный коэффициент
1 4- 0i + 92
Степень обратимости
'Чс г.п
Ч\С A + 62 ?о)
l + 0i+02
Объемная холодопроизводительность
Чу г.п :
D1)
D2)
D3)
1+01+02
При 02<1
гт.г.п = ет [l-ё; + f2(qo-\)]$ D4)
Чя-л = ъ[ 1 - е~ + ё (<7о - 1)]. D5)
^г.п = ^' [1 - в; + Щ- 1 )]. D6)
Таким образом, влияние перегрева
всасываемого пара в регенеративном
теплообменнике на характеристики теоретической
холодильной машины зависит от величины q0.
При
D7)
<7о>1
ет.г.п -^ sr>
т. е. перегрев в теплообменнике (при Т0 =
= const) улучшает показатели работы
машины и наоборот.
Проведенный выше анализ позволяет
установить связь между показателями циклов
герметичной машины с регенеративным
теплообменником (ет.г.п> т]?г.п> <7ш\п) и без него
(ет.г, Лег, <7от). Если <7о>1,
ет.г.п -> ?т.г> ]
Ъ г.п > Чет, D8)
Qv г.п У" Яу*9
и наоборот.
Суммарное влияние регенеративного
теплообменника и встроенного электродвигателя
будет положительным при условии
;(?0-1)-л>1-
D9)
При работе холодильной машины на фрео-
нах-12 и 502 перегрев в регенеративном
теплообменнике улучшает показатели
теоретической машины в среднем приблизительно на
0,1% на 1° перегрева. Перегрев фреона-22
при низких температурах конденсации
приводит к снижению показателей на 0,04% на 1°,
а при высоких температурах конденсации —
к такому же их повышению.
В действительной холодильной машине
перегрев во встроенном электродвигателе
оказывает более слабое отрицательное, а перегрев
в регенеративном теплообменнике более
сильное положительное влияние, чем в
теоретической машине [12].
Характеристики цикла холодильной машины
с теоретическим герметичным компрессором, в
котором встроенный электродвигатель
охлаждается всасываемым паром, обусловлены
безразмерной величиной, названной
относительным перегревом. Эта величина в конечном
счете может быть представлена в виде функции
разности температур кипения и конденсации.
Рассмотрен цикл с последовательным
перегревом всасываемого пара в регенеративном
теплообменнике и встроенном электродвигателе.
Предложены уравнения для расчета
рассмотренных циклов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мартыновский В. С. Термодинамические
характеристики циклов тепловых и холодильных
машин. М.—Л., Госэнергоиздат, 1952.
2. Розенфельд Л. М., Ткачев А. Г.
Холодильные машины и аппараты. 2-е изд. М., Госторгиздат,
1960.
3. Холодильная^ техника. Энциклопедический
справочник. Т. I—ГГГМ., Тосторгиздат, 1960—1962.
33

4. М ар ты но веки й В. С, Мельцер Л. 3.
Судовые холодильные установки. М.—Л., «Транспорт»,
1964.
5. Якобсон В. Б. Герметичные фреоновые
компрессоры. «Холодильная техника», 1961, № 5.
6. Я к о б с о н В. Б. Исследование теплового режима
холодильной машины с герметичным компрессором.
«Холодильная техника», 1963, № 5.
7. Якобсон В. Б. Малые холодильные компрессоры.
М., НИИмаш, 1967.
8. Бадылькес И. С. Рабочие вещества и процессы
холодильных машин. М., Госторгиздат, 1963.
Процесс охлаждения и одновременного
осушения воздуха в условиях инееобразования
значительно отличается от такового при
выпадении влаги в виде росы. Это объясняется
следующими причинами.
— Образующийся иней остается на тепло-
передающей поверхности аппарата, поэтому
толщина слоя инея, а также температура
поверхности раздела между инеем и воздухом
непрерывно возрастают. Таким образом,
процесс тепло- и массообмена при инееобразова-
нии является нестационарным при подвижной
границе.
— В о!личие от масла и других
загрязнений на теплопередающей стенке иней
представляет собой пористую массу из ледяных
кристаллов, через которую водяной пар
диффундирует в стенке, в связи с чем плотность
и теплопроводность инея непрерывно
изменяются.
Теоретическое решение данной задачи с
учетом изменения всех указанных факторов в
настоящее время весьма затруднительно.
Эксперименты, проведенные многими
исследователями, показали, что нестационарный процесс
теплопередачи при инееобразовании можно
подразделить на два периода: нестационарный
и квазистационарный.
В первом периоде изменяются во времени
тепловой поток, толщина слоя инея, его
плотность, теплопроводность, а также
коэффициенты тепло- и массообмена. Во втором периоде
тепловой поток и коэффициенты тепло- и
массообмена остаются постоянными, поэтому
теплопередачу можно рассчитать по формулам
для стационарных режимов. Однако и в пер-
34
9. Plank R. Handbuch der Kaltetechnik. V Band.
Berlin, 1966.
10. Мих а л ьск а я P. H. Исследование
термодинамического цикла паровой холодильной машины с
регенерацией. «Холодильная техника», 1957, № 4.
11. Шавра В. М. Эффективность регенеративного
цикла в малой фреоновой холодильной машине.
«Холодильная техника», 1963, № 5.
12. Якобсон В. Б. Исследование влияния перегрева
всасываемого пара на работу холодильной машины.
«Холодильная техника». 1964, № 2.
536.2
вом периоде параметры системы изменяются
весьма медленно, в связи с чем для коротких
промежутков времени также допустимы
расчеты по формулам для стационарных
режимов.
На основании изложенного коэффициент,
учитывающий передачу тепла от воздуха к
металлической поверхности через слой инея
(далее он называется эквивалентным
коэффициентом теплообмена), можно вычислить по
формуле
аэ= 1 = Ь? , A)
J_ К_ 1 + «яб Ли
где ан — коэффициент наружного
теплообмена, условно отнесенный к
площади металлической поверхности,
ккал/ (м2 • ч • град) ;
| — коэффициент влаговыпадения;
би — толщина слоя инея, м;
Яи — коэффициент теплопроводности
инея, ккал/(м*ч*град);
/?и = — — тепловое сопротивление слоя инея,
м2*ч*град\ккал.
При отсутствии инея (/?и = 0) и в режиме
без влаговыпадения (?=1) аэ становится
равным коэффициенту наружного
теплообмена ан.
Коэффициент влаговыпадения g вычисляют
по формуле Меркеля:
l=l + ±Z^.^k, B)
О теплопередаче через слой инея
Б. К. ЯВНЕЛЬ
Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности

^и — О,О '*и
Свл.в
где tB и dB — температура, °С, и влагосодер-
жание, кг/кг, воздушного
потока;
С и ^и' — температура, °С, и влагосодер-
жание, кг/кг, насыщенного
воздуха у поверхности слоя инея;
г — скрытая теплота перехода пара
в лед F80 ккал/кг);
энтальпия инея, ккал/кг;
теплоемкость влажного
воздуха.
Коэффициент наружного теплообмена,
температура поверхности инея, его толщина и
теплопроводность изменяются по мере
нарастания слоя инея, в связи с чем этими
величинами трудно задаться правильно. Это может
привести к большим ошибкам при расчете по
формулам A) и B).
Однако эксперименты, выполненные
автором статьи при режимах, типичных для
работы торговых холодильных установок и
технологического кондиционирования воздуха,
показывают, что в этих условиях можно
получить более простые и точные зависимости.
Рассмотрим подробнее величины, входящие
в формулу A).
Значения коэффициента наружного
теплообмена ан для теплопередающей поверхности,
покрытой слоем инея, отличаются от таковых
для чистой металлической стенки особенно
в первые часы работы. Подробнее этот вопрос
был нами рассмотрен ранее [1]. Здесь отметим
только, что в расчетах с достаточной
точностью можно принимать значение
коэффициента наружного теплообмена для поверхностей,
покрытых слоем инея, на 20—30% выше, чем
для чистой стенки.
Для точного вычисления коэффициента
влаговыпадения необходимо знать
температуру поверхности инея. Однако для
рассматриваемых режимов допустимо вместо этой
температуры (и соответствующего ей влагосодер-
жания насыщенного воздуха) в формулу B)
& подставлять значения температуры чистой
стенки, которая известна по условиям задачи
или может быть легко вычислена.
В таблице приведены значения
коэффициентов влаговыпадения для температуры
воздушного потока от 5 до —15°С при
температуре стенки, которая условно принята на 10°С
ниже температуры воздуха. Относительная
влажность воздуха была задана в пределах
70—90%, что характерно для охлаждаемых
помещений.
Как видно из таблицы, замена tK на tCT при
определении коэффициента влаговыпадения
приводит к ошибке не более 5%. Кроме того,
при такой замене в расчетах теплопередачи
при инееобразовании можно считать ? = const.
Рассмотрим способ определения величины
теплового сопротивления слоя инея /?и = ~Ч
входящей в формулу A). Для этого обычно
задаются величиной теплопроводности инея и
его толщиной. Однако здесь можно допустить
большую ошибку, так как теплопроводность
инея зависит от многих факторов (плотности
инея, интенсивности наружного тепло- и мас-
сообмена, условий инееобразования
и ттр.) [2].
Проведенные в лаборатории торгового
холодильного оборудования и кондиционирования
воздуха ВНИХИ опыты по изучению
инееобразования на продольно обтекаемой пластине
показали, что в течение первых 24 ч
намораживания инея скорость увеличения его
толщины и повышения теплопроводности примерно
одинакова. В этом случае тепловое
сопротивление слоя инея почти не меняется, несмотря
на рост его толщины (рис. 1).
При дальнейшем намораживании инея
следует ожидать увеличения теплового
сопротивления слоя, поскольку его толщина может
достигать большой величины, а теплопроводность
постепенно стабилизируется. Однако нас в
основном интересует первый период, поскольку
воздухоохладители оттаивают не реже одного
раза в сутки, когда толщина слоя инея еще не
превышает величины, наблюдавшейся в наших
опытах. Таким образом, при расчете аэ
значение /?и удобнее не вычислять, а принимать в
пределах 0,01—0,02 м2-ч-град/ккал по рис.1.
V °с
5
0
—15
9, %
70
90
70
90
70
90
W °с
— 3
— 3
— 6
— 6
—20
—20
'cr °С
— 5
— 5
—10
—10
—25
—25
А Wc
8
¦ 8
6
6
5
5
СТ'
10
10
10
10
10
10
А 'пов-
ккал\кг
2,8
3,1
1,7
2,1
1,3
1,5
дгст,
ккал\кг
3,5
3,8
3,0
3,4
2,6
2,8
^пов
1,46
1,61
1,18
1,46
1,08
1,25
QCT
1,46
1,56
1,25
1,42
1,08
1,17
35

Ои
ом
0,01
I /
¦
L-
~Т~
|
< i
1
2,5
7,5
Ш
17,5
го
щ хм
% 50 \
% !
1 *о\
so
Рис. 1. Зависимость теплового сопротивления ;— от
Ли
времени намораживания т слоя инея при различных
параметрах воздушного потока:
/ — гв = 12°С, Ф = 80%, 0 = 6,7 Mjсек; 2 — ^В = 2°С,
Ф=65—75%, v=2,8, 3,8 и 6,5 м/сек; 3 — /в = —2°С,
ф=79%, и = 4,7 м/сек; 4 — *в=— 2°C, Ф=78%,
и = 6,8 м/сек.
Х50
*
4Я
J37
20
10
15
Рис. 2. Зависимость эквивалентного коэффициента
теплообмена аэ от времени намораживания г слоя инея
при различных параметрах воздушного потока:
1 — tB=— 2°С, ф=78%, v = 6,8 м/сек; 2 — *в = — 2°С,
ф = 79%, 0 = 4,7 л*/се/с; 5 — /В = 12°С, Ф = 80%, и =
= 6,7 ж/се/с; 4 — /в = 2°С, ф = 75%, v = 6,5 м/сек; 5 —
/В = 2°С, ф = 70%, у = 3,8 л*/сек; б — *B = 2°C, ф = 65%,
у = 2,8 м/сек.
Обратимся снова к формуле A). В
начальный момент времени, когда толщина слоя инея
очень мала, —- =0 и аэ = ан?. При этом аэ бу-
дет иметь наибольшее значение. При
дальнейшем увеличении толщины слоя инея из-за
резкого повышения теплового сопротивления
значение аэ должно уменьшаться.
Это подтверждают и данные, приведенные
па рис. 2. Инееобразование приводит к
ухудшению первоначальной теплопередачи на
30—40%.
Представляет интерес проследить изменение
аэ в зависимости от толщины слоя инея. Такая
зависимость, полученная нами в результате
опытов на пластине, приведена на рис. 3, из
которого видно, что квазистационарный
период теплопередачи при инееобразовании
наступает примерно при толщине слоя инея 2 мм.
го
ю
Ь^
г5
\
к^
Ks
^
*- , -
,1 |
i /
~щ
"Ъ
1
^~><5
rxN^^
ь ,
\ !
"—Т"
N. f
N' !
го
Рис. 3. Зависимость эквивалентного
коэффициента теплообмена аэ от
толщины слоя инея би:
/, 2, 3 — /В = 2°С, ф = 70—80%, у =
= 6,5; 3,8 и 2,8 м/сек; 4 — tB = — 2°C,
Ф=75—80%, v = 4,7 м/сек.
Анализ формулы A) показы-
вает также, что если g и — в
Хи
процессе намораживания инея
на металлической поверхности
остаются примерно
постоянными, то аэ зависит в основном от
ан. Таким образом, имеется воз-
% w
350
300
250
zoo
1В0
ф>>
I
!
*v
1
(
> S
9
S
_
•
.
—»J
?0 50 60 70 80 90 100 120 140 RelQ3
Рис. 4. Зависимость эквивалентного
коэффициента теплообмена от числа Re.
можность для установившегося периода
теплопередачи получить условную зависимость
эквивалентного коэффициента теплообмена
от числа Re в критериальной форме (рис. 4):
Nu„.9 = 0,031 Re1
0,8
C)
где
Nu„
Здесь: / — расстояние от начала участка
теплообмена до середины исследуемой секции
36

пластины, м; {
лв — коэффициент теплопроводности возду- с
ха при температуре набегающего потока. i
Таким образом, для режимов
технологического кондиционирования воздуха и торговых
холодильных установок эквивалентный коэф- 1
фициент теплообмена для установившегося
периода проще и точнее вычислять по форму- 2
ле C), а не по A). В неустановившемся
неэффективность процесса измельчения
материалов (в частности мясопродуктов)
возрастает с увеличением их хрупкости.
Хрупкое состояние мяса может быть
достигнуто путем замораживания его в среде жидко-
гэ азота. Верхний температурный предел, при
котором возможно измельчение
замороженного мяса ударными элементами молотковой
дробилки [1], равен —80°С, нижний составляет
— 196°С.
' Кафедрой оборудования Московского
технологического института мясной и молочной
промышленности (МТИММП) совместно с
Останкинским мясоперерабатывающим комбинатом
было проведено исследование влияния
температуры в диапазоне —196-;—80°С на модуль
упругости и предел прочности замороженного
мяса.
Зная на основе опытов эти механические
характеристики, можно определить затраты
энергии при измельчении продукта, которые могут
' быть положены в основу расчета процесса
дробления мяса при температуре ниже крио-
гидратной.
Влияние температуры на модуль упругости
мяса
Из «длиннейшего мускула спины»,
предварительно замороженного до —10°С,
специальным приспособлением вырезали образцы
сечением 1 см2 и высотой 1 см. Модуль упругости Е
определяли на консистометре Хеплера (рис. 1)
.И-
риоде при определении аэ следует
пользоваться экспериментальными данными,
приведенными на рис. 2.
ЛИТЕРАТУРА
1. Явнель Б. К. Исследование тепло- и массообмена
продольно-обтекаемой пластины при инееобразова-
нии. «Холодильная техника», 1968, № 12.
2. Я в н е л ь Б. К. О теплопроводности слоя инея.
«Холодильная техника», 1968, № 11.
Рис. 1. Консистометр Хеплера.
Образец мяса помещали в держатель
между двумя пуансонами и замораживали в
жидком азоте до —196°С. К наружной
поверхности образца каплей воды примораживали
конец хромель-копелевой термопары,
подключенной к потенциометру ЭПП-09. Держатель
устанавливали в измерительный стакан 1
консистометра. В процессе закрепления
термопары образец несколько нагревался от
окружающего воздуха, поэтому в стакан из сосуда
Исследование влияния температуры на модуль упругости
и предел прочности мяса, замороженного в жидком азоте
В. Г. ГУРВИЦ
Останкинский мясоперерабатывающий комбинат
Н. А. ПРИШЕДЬКО
Московский технологический институт мясной и молочной промышленности
637.513.82:546.17
37

Дьюара наливали жидкий азот до тех пор,
пока температура образца снова не достигала
— 196°С. Корпус 2 консистометра также
охлаждали жидким азотом. Напряжение на
испытуемом образце создавалось сменными
гирями 3, подвешенными к рычагу 4, который
воздействовал на подвижный шток 5, связанный
с индикатором часового типа 6.
Шток был изолирован пенопластом 7. В
нижней части его была установлена пенопластовая
ванна 8, в которую заливали жидкий азот,
охлаждающий стержень при проведении
опытов.
Испытания при более высоких температурах,
чем температура кипения жидкого азота
(—196°С), проводили по мере нагревания
образца вместе с консистометром от
окружающего воздуха.
Чтобы установить режим нагрева, при
котором разность между температурами
наружной поверхности образца tu и его центра
^была минимальной, предварительно провели
следующий опыт.
Образец поместили в измерительный стакан
и заморозили азотом. В центр образца и к его
наружной поверхности прикрепили термопары.
Одновременно вели запись температур.
Испытания проводили в трех режимах,
различающихся по времени т и скорости нагрева
О. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Из табл. 1 видно, что минимальная разность
между температурами поверхности образца и
центра была достигнута в режиме № 3 (не
более 5°С). Этот режим нагрева и был выбран
при определении модуля упругости Е.
Модуль упругости Е определяли по
формуле [3]
h
B)
Е=-
кгс/см*,
A)
где Р — нагрузка на испытуемый образец,
кгс/см2;
еу — величина деформации образца;
fc
—196
—180
! —160
—140
—120
—100
— 80
/п, °С | А/
режим № 1
при т = 5,3 мин,
$ = 21,9 г pan [мин
—196
—175
—148
—127
—108
— 88
— 70
0
5
12
13
12
12
10
/п, °с | a t
режим № 2
при т = 8,0 мин,
& = 14,5 град[мин
—196
—175
—150
—130
—110
— 90
— 72
0
5
10
10
10
10
8
Таблица 1
'п. °с 1 д < I
режим № 3
при х = 10 мин,
Ь — 11,6 г рад [мин
—196
—175
—155
—135
—116
— 96
— 76
0
5 !
5 •
5
4
4
4-
Ah
изменение высоты образца под
нагрузкой, см;
h — первоначальная высота образца, см.
Испытания проводили при нагрузке на
образец от 10 до 100 кгс/см2 вдоль и поперек
волокон образца.
Образцы, подвергнутые сжатию при любой
из указанных нагрузок, деформировались на
величину мгновенной упругой деформации,
которую отсчитывали индикатором 6 через одну
секунду после приложения нагрузки. Чтобы!
определить возможность течения образца, его
выдерживали под нагрузкой 10 сек. После
снятия ее измеряли величину остаточной
деформации 80ст.
Вследствие того, что механические
показатели образцов мяса разного срока хранения
(от 1 месяца до 1 года) значительно
различались между собой, а общие закономерности их
изменений сохранялись во всех опытах, на
рис. 2 показан характер относительной упру-
гу,°4
ч \
////
/
\А
/АЛ
т/А
'//w\
25
50
75 Р, кгс/см2
Рис. 2. Зависимость относительной
деформации мяса еу от нагрузки Р и
температуры t:
1,3 — сжатие вдоль волокон; 2,4 —
сжатие поперек волокон.
38

гой деформации еу образцов мяса вдоль и
поперек волокон, вырезанных из «длиннейшего
мускула спины» одного животного.
Из рис. 2 видно, что при ? =—196-;—80°С и
Р = 10-т-100 кгс/см2 мясо ведет себя как
упругое тело, подчиняясь закону Гука.
В табл. 2 приведены величины модуля
упругости Е для образцов с различным сроком
хранения, а также среднеарифметические
значения в зависимости от температуры мяса.
Максимальные отклонения от среднего значения ?
в опытах на образцах, вырезанных из мышцы
одного животного, не превышали 10%.
На основании данных табл. 2 на рис. 3
представлена зависимость модуля упругости от
температуры мяса.
При сжатии образцов мяса вдоль волокон
в интервале температур —196н—100°С мо-
Таблица 2

Температура
образца, °С
i —196
—180
—160
1 —140
i —120
—100
| — 80
Е, кгс1см* \Е ,k2cjcm2
деформирование
вдоль волокон
2800—5040
2800—5040
2800—5040
2800—5040
2800—5040
2800—5040
2690—4460
3750
3750
3750
3750
3750
3750
3370
Е, кгс,см2 1 Е , кгс[смА
деформирование
поперек волокон
2670—4330
2670—4330
2670—4330
2670—4330
2570—3950
2360—3390
2230—2840
3500
3500
3500
3500
3320
2900
2550
О — "\
>
\
\г
\\\
\
\
Еср ,кгс/см<-
3600
то
3200
3000
2800
2600
ZW
t;c
-180
-160 -ПО
-120
-100 -80
Рис. 3. Зависимость модуля упругости ?ср от
температуры t:
1 — сжатие вдоль волокон; 2 — сжатие поперек
волокон.
дуль упругости не изменялся (?ср =
= 3750 кгс/см2). Затем при повышении
температуры до —80°С величина ?Ср падает до
3370 кгс/см2. При сжатии образцов мяса
поперек волокон в диапазоне температур —196-f-
~—140°С модуль упругости также остается
постоянным (?ср = 3500 кгс/см2). При
повышении температуры величина ? уменьшается и
при —80°С становится равной 2550 кгс/см2.
Это, очевидно, связано с увеличением
межмолекулярных расстояний и, следовательно, с
ослаблением сил сцепления.
Влияние температуры на предел прочности
мяса
Предел прочности замороженного мяса
также исследовали в диапазоне температур
—196-=—80°С.
Для опытов использовали те же образцы,
что и при изучении модуля упругости.
Образцы замораживали в жидком азоте до —196°С
так же, как в предыдущих опытах. Затем их
подвергали нагрузке с помощью
лабораторного гидравлического пресса (рис. 4).
На поршень 1 пресса устанавливали полый
цилиндр 2, внутрь которого помещали
измерительный цилиндр 3 с испытуемым
образцом 4, расположенным между двумя
пуансонами 5. Верхний конец пуансона 5 упирался
в неподвижную траверсу 6. Давление в
системе создавали рычагом 10, а измеряли
манометром 7, имеющим две стрелки — рабочую 8
и фиксирующую 9.
При —196°С начинали создавать давление
на образец, которое указывалось рабочей
стрелкой манометра. В момент разрушения
образца рабочая стрелка быстро
возвращалась к 0, а вторая фиксировала максимальное
давление сжатия (давление разрушения).
Некоторые авторы [4], сторонники гипотезы
Кирпичева, принимают напряжение о равным
разрушающему напряжению сжатия (пределу
прочности), т. е.
Рис. 4. Лабораторный гидравлический пресс.
39

с = он = с п . C)
в max V /
Усилие, развиваемое поршнем пресса,
Q = pS кг, D)
где /? — максимальное давление масла в
системе, кгс/см2;
S — площадь подвижного поршня, см2.
Если сечение образца равно 1 см2, то
возникающее в нем напряжение сжатия о численно
равно усилию, развиваемому поршнем пресса:
— f. E)
где Si — сечение испытуемого образца, см2.
Критическое напряжение, при котором
происходит разрушение образца, и является о»в,
т. е. пределом прочности на сжатие.
Испытания при температурах более
высоких, чем —196°С, проводили так же, причем
требуемые температуры достигались путем
постепенного нагрева измерительного стакана с
испытуемым образцом от окружающего
воздуха.
Так же, как и при исследовании модуля
упругости, был выбран режим нагрева № 3
(см. табл. 1). Поэтому при определении
предела прочности ств к боковой поверхности
образца примораживали только одну термопару.
В табл. 3 приведены значения предела
прочности на сжатие ав при действии нагрузки
вдоль волокон образцов, вырезанных из мышц
различных животных, а также
среднеарифметические значения ав.ср- При проведении
опытов на образцах, вырезанных из мышцы
одного животного, максимальные отклонения
от среднего значения ав.ср не превышали 5%.
Для сравнения отметим, что предел
прочности на сжатие ав для антрацита равен 250—
300, каменной соли — 220—420, каменного
угля — 70—240 кгс/см2.
По данным табл.. 3 на рис. 5 построен
график зависимости предела прочности на сжатие
(вдоль волокон) замороженного в жидком
азоте мяса от его температуры.
Из рис. 5 видно, что в диапазоне
температур —196-^—120°С величина ав.ср остается по-
Таблица 3
Температура
образца, °С
—196
—160
1 —120
! — 80
ов, кг с7 см?
238—265
238—265
238—265
212—240
ав.ср» кгс\с*Р
250
250
250
228
40
стоянной B50 кгс/см2). Это, по-видимому,
можно объяснить переходом мяса в новое
агрегатное состояние при температурах, близких
к —120°С, обусловленное вымораживанием
химически связанной влаги. Затем по мере
повышения температуры до —80°С предел
прочности падал до 228 кг/см2. Аналогичное
предположение можно встретить у Риделя [5],
занимавшегося изучением зависимости
удельной теплоты говядины от температуры.
Определив на основе опытов модуль
упругости и предел прочности на сжатие
замороженного мяса, можно вычислить энергию
разрушения тела.
По гипотезе Кирпичева энергия разрушения
Л, необходимая для измельчения тела, может
быть определена из формулы
Л = —у?- «г ' смУ F)
где ав — предел прочности на сжатие,
кгс/см2;
V — объем деформируемого тела, см3;
Е — модуль упругости первого рода,
кгс/см2.
Тогда удельная энергия разрушения
определится по формуле G)
°>01ов
Л, = ——— кг • mjcm\ G)
На основании опытных данных по формуле
G) вычисляем среднее значение энергии
разрушения А.
В диапазоне температур —196ч—120°С
0,01 с* 0,01 - 2503 nnQQQ , з
At = -55- " 2.3750 = °'0833 KZ ' MlCM>
i
\ ,.„,.,_ ••
- Ь
VC -ISO -1Z0 -80
Рис. 5. Зависимость предела прочности <тв.ср мя:
от температуры t при сжатии вдоль волокон.

при температуре —80°С
0,01 • 2282
Ах
0,0772 кг • м\см\
2-3370
Принимая средний объемный вес мяса Ycp =
= 1,05 г/'см3 = 0,00105 кг/см3, получаем
удельный расход энергии W при дроблении
мороженого мяса
в диапазоне температур —196ч—120°С
W =
Л • 1000 0,0833 • 1000
т. е.
Тср 0,00105
79 250
= 79250 кг • ж/т,
= 0,216 квт • <*/т;
3,67 . Ю5
при температуре —80°С
™ 0,0772 • 1000 7Q ^ЛП ,
^7 = —J = 73 600 кг • м/г,
0,00105
т. е.
73 600
= 0,201 к#г • д/т.
3,67 . 10*
Для сравнения укажем, что удельный
расход энергии W при дроблении льда равен
0,2—0,3 /сет-ч/т [6].
Значения W, полученные нами расчетным
путем на основании опытов, дают схожие
результаты, что можно объяснить большим (до
78%) содержанием влаги в мясе.
Мощность двигателя N для дробилки
можно определить по формуле
WGK
Квт,
N--
где
G — производительность дробилки, т/ч;
К — коэффициент запаса мощности,
равный 1,1 — 1,2;
у) — к.п.д. передач от двигателя к ротору
дробилки.
Выводы
При воздействии на мясо, замороженное в
азоте в диапазоне температур —196—=—80°С,
нагрузок, создающих напряжение сжатия от
10 до 100 кгс/см2, оно ведет себя как упругое
тело и подчиняется закону Гука.
Модуль упругости Е замороженного мяса в
указанном диапазоне температур при
деформировании вдоль волокон выше, чем при
деформировании поперек волокон. С
повышением температуры до —80°С величина Ь
уменьшается, очевидно, вследствие оттаивания
химически связанной влаги и ослабления
межмолекулярных сил сцепления.
Предел прочности на сжатие ав остается
постоянным B50 кгс/см2) в диапазоне
температур—196-=—120°С. По мере повышения
температуры мяса до —80°С предел прочности
падает до 228 кгс/см2. Перегиб кривой при
— 120°С вызван, по-видимому, полным
вымораживанием химически связанной воды в мясе.
Расчетным путем получен удельный расход
энергии (W=0,20l4-0,216 квт*ч/т),
необходимый для измельчения мяса с наибольшей
энергетической эффективностью, обеспечиваемой
при температуре ниже — 120°С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г у р в и <ц В., К а у х ч е ш в и л и Э. Пришедь-
к о Н. Измельчение мяса при низких температурах.
«Мясная индустрия», 1968, № 3.
2. Hoppler F. Das Hoppler-Konsistometer. Dresden,.
1958.
3. H и к о л а е в Б. А. Измерение
структурно-механических свойств пищевых продуктов. М., «Экономика»,
1964.
4. Левей сон Л. Б., Ц иге л ь н ы й П. М. Дробиль-
но-сортировочные машины и установки. М., Гос-
стройиздат, 1952.
5 Riedel L. «Kaltetechnik», 1Э61, No. 3.
6. Пелее-в А. И. Технологическое оборудование
мясокомбинатов. М., Пищепромиздат, 1950
КРУПНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК
Кагул. (Корр. АТЕМ). На строящемся здесь консервном заводе готовятся к
монтажу оборудования большого холодильника, рассчитанного на одновременное хранение
двух тысяч тонн сырья и продукции. В нем будет установлена аппаратура, которая
позволит варьировать в камерах температуру в больших пределах, что, в свою очередь,
даст возможность производить не только обычную консервацию холодом, но и
быстрое замораживание плодов и ягод. В танковом отделении холодильника решено
установить емкости для хранения в охлажденном виде 300 тысяч декалитров виноградного
сока.
«Советская Молдавия»

В институтах и лабораториях
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИК
М. С. ЯХАЦ
621.565.83
При создании переносного
термоэлектрического холодильника нами были использованы
в качестве корпуса и одновременно тепловой
изоляции вакуумированные сосуды с двойной
стенкой, а также пищевые термосы,
выпускаемые отечественной промышленностью.
Предварительные тепловые и электрические
расчеты показали, что применение вакуумной
изоляции позволит значительно снизить
габаритные размеры термоэлектрического
холодильника и повысить его экономичность.
Конструктивная схема такого холодильника
и его внешний вид показаны на рис. 1, а и б.
Объем камеры холодильника 0,35 л.
Термоэлектрическая батарея, расположенная в
крышке, состоит из 65 термоэлементов с
ветвями размером 1,5X1,5X8 мм. Она
изготовлена из полупроводниковых сплавов,
полученных спеканием в вакууме — «п» тип 1 и
спеканием под давлением — «р» тип (авторское
свидетельство № 189 583, 1963).
Для электроизоляции холодных и горячих
спаев от металлических частей холодильника
использован клеенный теплопереход на
основе полиэтилентерефталатной пленки толщиной
5 мк с применением эпоксидного компаунда.
На горячих спаях теплопереход примыкает
к внешнему алюминиевому радиатору; на
холодных спаях — к алюминиевой части
крышки.
Радиатор горячих спаев состоит из
алюминиевых пластин толщиной 2,5 мм, высотой
25 мм. Просвет между пластинами 4 мм.
Радиатор обдувается автомобильным
центробежным вентилятором. Внутренний корпус
охлаждаемой камеры изготовлен из алюминия
толщиной 0,8 мм.
сс\
Рис. 1. Термоэлектрический холодильник: а —
конструктивная схема; б — внешний вид; 1 — корпус; 2 — ва-
куумированный стеклянный сосуд; 3 —
термоэлектрическая батарея; 4 — радиатор; 5 — коллектор холодных
спаев; 6 — холодильная камера.
hum
0,36а
t 0,53а
0,7а 1
шЛ
16 20
Время мин
36 W 44 W 51
Рис. 2. Изменение температуры камеры незаполненного
холодильника при разных значениях тока, подводимого
к батарее.
На рис. 2 показано изменение температуры
в камере при различной силе тока, питающего
батареи. При подводимом напряжении 6,5 в,
токе 0,7 а и наружней температуре 21°С вода,
заполняющая холодильник, охлаждается за
2 часа до 8°С.
М,
1 Термоэлектрические свойства полупроводников. Сб.
-Л., 1965.
42

ОБМЕН ОПЫТОМ
Реле давления пневматическое РД-бп
681.2:621-52
Для кондиционирования воздуха в
тупиковых выработках шахт применяют шахтные
передвижные кондиционеры типа КПШ-40П с
пневмоприводом. Средством защиты
кондиционера от аварийных режимов работы служит
система пневмоавтоматики.
Для создания простого, надежного и
работоспособного пневматического реле давления
для кондиционера КПШ-40П институт Донги-
проуглемаш разработал пневматическую
сопловую .приставку .к серийно выпускаемому
фреоновому реле давления РД-6. Приставка
позволяет получить пневматический выход без
изменения давления размыкания и дифферент
циала на стороне высокого и низкого
давлений реле РД-6. Указанному реле с
пневматической приставкой присвоен индекс РД-бп.
Принципиальная схема фреоновой
холодильной установки кондиционера КПШ-40П
показана на рис. 1.
Сжатый воздух под давлением 3,5—
4 кгс/см2 подается к пневмодвигателю по
трубопроводу через мембранный исполнительный
механизм. При повышении давления на
нагнетательной стороне фреонового компрессора
выше допустимого пневматическое реле
давления передает соответствующий сигнал на
мембранный исполнительный механизм, который
перекрывает подачу воздуха. Аналогичная
команда подается пневматическим реле
давления в случае недопустимого понижения
давления на всасывающей стороне компрессора.
Питание пневматического реле
осуществляется через редуктор воздухом давлением
1,4 кгс/см2.
Пневматическое реле давления РД-бп
(рис. 2) состоит из серийного реле давления
РД-6, штока с клапаном, сопла, двух
штуцеров и дросселя. У реле давления РД-бп
принцип взаимодействия деталей блока
низкого и высокого давлений тот же, что и у
РД-6.
Импульс, полученный блоком высокого и
низкого давлений, через соответствующую
систему рычагов передается на пластину,
которая перемещает шток 8, воздействующий на
сопло.
Пневмоприставка служит для
преобразования импульса, полученного от фреонового
реле, в командный пневматический импульс,
направляемый на исполнительный орган,
управляющий подачей сжатого воздуха к
пневмодвигателю кондиционера.
Сжатый воздух от редуктора системы
питания через штуцер 4 поступает в полость перед
дросселем, имеющим отверстие диаметром
0,5 мм. Через это отверстие воздух
направляется в полость перед соплом с отверстием
диаметром 1 мм. Штуцер 6 служит для
соединения реле с мембранным исполнительным
механизмом.
Когда давление фреона в системе
холодильной установки находится в заданном рабочем
интервале от 2,5 до 12,5 кгс/см2, пластина реле
давления РД-бп и шток с клапаном находятся
в нижнем положении, отверстие сопла
открыто, сжатый воздух из системы питания
сбрасывается в атмосферу, при этом давление
перед соплом 0,1—0,2 кгс/см2. При таком
давлении исполнительный механизм открыт, и
сжатый воздух поступает к пневмодвигателю
кондиционера.
Когда давление фреона в системе
холодильной установки ниже или выше заданного,
пластина реле РД-бп под действием системы
рычагов и пружин блоков низкого и высокого
давлений переместится вверх вместе со
штоком 8 и перекроет отверстие сопла, при этом
сжатый воздух из системы питания не
сбрасывается в атмосферу и давление перед
соплом сравнивается с давлением в системе
питания A,3—1,4 кгс/см2). Через штуцер 6 это
давление передается исполнительному механизму
и воздействует на мембрану, вызывая
перекрытие подачи сжатого воздуха к
пневмодвигателю, вследствие чего пневмодвигатель и
компрессор останавливаются.
43

Воздух
Охлажденный
Ноздух
Рис. 1. Принципиальная схема фреоновой холодильной установки кондиционера
КПШ-40П.
/ — фильтр сжатого воздуха; 2 — редуктор питания реле; 3 — пневматическое реле
давления РД-бп; 4 — пневмодвигатель; 5 — фреоновый компрессор; 6 —
воздухоохладитель; 7 — конденсатор; 8 — фреоновые мановакуумметры; 9 — масляный манометр;
10 — воздушные манометры; 11 — трубопровод сжатого воздуха; 12 — мембранный
исполнительный механизм 25430Ж.
От редуктора
К регулирую -
Рис. 2. Пневматическое реле
давления РД-бп:
1 — пластина; 2 — датчик
высокого давления; 3 — датчик
низкого давления; 4, 6 — штуцера;
5 — дроссель; 7 — сопло; 8 —
шток с клапаном.
После остановки компрессора
восстанавливается рабочий интервал давлений фреона в
системе холодильной установки, и после
изменения давления на величину дифференциала
пластина реле РД-бп со штоком 8 опускается,
при этом давление сжатого воздуха перед
соплом и исполнительным механизмом падает до
0,1—-0,2 кгс/см2. Исполнительный механизм
открывает подачу сжатого воздуха, и
пневмодвигатель вместе с компрессором включается
в работу.
После стендовых испытаний реле РД-бп
было проверено на шахте «Кочегарка», где оно
проработало 1000 ч. В течение этого времени
каждую смену проводили опробование на
срабатывание реле пои повышении и понижении

давления в системе. Условия испытаний —
температура окружающей среды до 35°0,
влажность до 98%, запыленность до 700 мг/м3.
Режим повышенного давления в линии
нагнетания создавался путем уменьшения
подачи охлаждающей воды. При повышении
давления в линии нагнетания реле давления
срабатывало и отключало пневмодвигатель.
Режим пониженного давления получали путем
уменьшения пойачи жидкого фреона в
систему воздухоохладителя. При снижении
давления в линии всасывания реле срабатывало и
отключало пневмодвигатель.
Кроме того, проверяли работоспособность
реле давления в реальных условиях эксплуа-
— новые =====
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Класс 17Ь, 6/05 МП К F25c
№ 218198 A126329/28-13 от 18 января 1967 г.)
Д. Г. Смирнов и В. И. Матиец.
Установка для производства мороженого в
вафельных рожках
1. Установка для производства мороженого в
вафельных рожках, состоящая из цепного однорядного
транспортера с носителями для рожков, установленного
над транспортером наполнителя рожков, включающего
бункер для смеси мороженого и дозирующее
плунжерные цилиндры с шатунно-кривошипным приводом,
обеспечивающим регулировку хода плунжеров
морозильной камеры, снабженной теплоизоляцией, системой
охлаждающих оребренных трубопроводов и
вентилятором, внутри которой размещен петлеобразный
расположенный в вертикальной плоскости цепной конвейер
для перемещения рожков, выгрузочного транспортера
и рычажно-кулачкового привода с электродвигателем,
отличающаяся тем, что с целью повышения
производительности установки и механизации процесса передачи
рожков с транспортера на конвейер морозильной
камеры носители рожков прдставляют собой кассеты,
каждая из которых выполнена в виде двух параллельных
пластин с двумя рядами гнезд для рожков и
соединяющих их торцовых пластин с продольными пазами,
при этом транспортер снабжен поводками,
представляющими собой укрепленные вертикально
прямоугольные пластины для перемещения установленных на
транспортер кассет под наполнитель, а конвейер
морозильной камеры выполнен двухрядным с равномерно
укрепленными на звеньях каждого ряда грибковыми
поводками, входящими в пазы на торцовых пластинах
кассет, причем установка снабжена устройством для
подачи кассет с транспортера на конвейер морозиль-
тации кондиционера КПШ-40П, а также
удобство настройки на разные режимы.
За время испытаний отказов в работе
РД-бп не было.
В настоящее время Тартуский
приборостроительный завод серийно изготавливает
пневматические приставки, которые крепятся к
реле РД-6 четырьмя винтами. Реле РД-бп
может быть рекомендовано также для работы
в других отраслях промышленности.
С. К. ИВАНОВ, В. Б. СКРИПНИКОВ,
Г. В. НИКОЛЬСКИЙ —
Донгипроуглемаш,
ной камеры, выполненным в виде толкателя с рычажно-
кулисным приводом.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что с целью
обеспечения регулировки хода плунжеров дозияующих
цилиндров наполнителя при работе установки шатун-
но-кривошипный механизм привода плунжеров
снабжен маховичком изменения длины шатуна.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что шатун-
но-кривошипный привод наполнителя и рычажно-кулис-
ный привод толкателя снабжены блокирующими
устройствами, обеспечивающими отключение этих
приводов при отсутствии кассет с рожками на
соответствующих позициях.
Класс 17Ь, 6/03 МПК F 25 с
№ 219802 A095750/28-13 от 2 августа 1966 г.)
Н. И. Губа, А. В. Миронов и А. А. Пан и-
будьласка.
Устройство для приготовления мороженого
Устройство для приготовления мороженого в
домашних условиях, состоящее из цилиндрической емкости
для смеси мороженого, крышки, установленной
центрально внутри емкости на крышке вращающейся
лопасти с расположенным на одном конце ее скребком,
служащим для снятия замерзшей смеси со стенок и дна
емкости, зубчатого передаточного механизма и
электропривода, отличающееся тем, что с целью
интенсификации процесса перемешивания смеси мороженого и
улучшения таким путем качества готового продукта
оно снабжено укрепленной на свободном конце лопасти
планетарной мешалкой, на вертикальной оси которой
размещена шестерня, а на крышке емкости закреплен
зубчатый венец, обеспечивающий при взаимодействии с
шестерней вращение мешалки вокруг ее вертикальной
оси.
45

КОНСУЛЬТАЦИЯ
Ремонт компрессора ФУУБС-18А
621.57.041.004.67
Компрессоры фреоновых холодильных
машин 5-вагонных рефрижераторных секций
(Брянский машиностроительный завод) при
плановом ремонте, как правило, подвергают
полной разборке. При этом тщательно
осматривают и обмеривают основные узлы
агрегата: гильзы цилиндров, поршни с кольцами,
пальцы поршня и коленчатый вал с
подшипниками. По результатам осмотра и обмера
определяют техническое состояние деталей,
возможность их повторного использования и
характер требуемого ремонта.
В установившейся ремонтной практике
некоторые детали с большим износом, чем
предусмотрено Правилами ремонта
рефрижераторных вагонов, утвержденными Министерством
путей сообщения СССР, бракуют, тогда как их
можно отремонтировать и повторно
использовать. В большинстве случаев это
обусловливается технологическими трудностями,
отсутствием запасных частей с ремонтными
размерами, а иногда и тем, что невозможно
восстановить номинальные размеры изношенных
поверхностей.
Так, например, гильзу цилиндра
компрессора ФУУБС-18А при овальности более 0,05 мм
заменяют новой, хотя ее можно расточить или
расшлифовать до большего диаметра и
использовать с поршнями увеличенного размера.
То же относится и к поршневой группе.
Поршневой палец устанавливают в бобышки
поршня с натягом 0,0005 мм. При малейшем
нарушении этого условия сопряжения двух
деталей становится невозможной дальнейшая их
эксплуатация и приходится заменять поршень.
В этом случае при ремонте вполне допустимо
увеличить диаметр отверстия в бобышках
поршня и применить поршневой палец
большего диаметра.
Для сокращения расхода новых запасных,
частей целесообразно перенять опыт ремонта
автомобильных двигателей, при котором
широко используют систему ремонтных градаций
размеров наиболее изнашиваемых деталей,
тем более, что в компрессоре ФУУБС-18А
применены поршни автомобиля «Москвич» и
зауженные вкладыши шатунных подшипников
двигателя автомобиля «ГАЗ-51А»,
выпускаемые в настоящее время промышленностью.
При профилактическом ремонте
компрессора гильзы цилиндра следует растачивать с
учетом возможности использования поршней
одного из шести ремонтных размеров. При
этом внутренний диаметр гильзы цилиндра,
имеющий номинальный размер 67,5А+0,03 мм,
обрабатывается с увеличением диаметра для
каждой последующей ремонтной градации на
0,075; 0,125; 0,5 мм и т. д. (табл. 1).
Табл и ца 1
Номер ремонтной
градации
I
II
III
IV
v
VI
Ремонтный размер
цилиндра, мм
67,575
67,625
68,000
68,500
69,000
69,500
Увеличение внутреннего
диаметра гильзы цилиндра
по сравнению с
номинальным, мм
0,075
0,125
0,5 !
1,0
1,5
2,0
Зеркало цилиндра нужно обрабатывать
индивидуально под ближайший ремонтный
размер.
Смена поршней в компрессоре считается
обязательной в тех случаях, когда в
результате износа рабочих поверхностей зазор между \
поршнями и цилиндрами превысит 0,30 мм
(на диаметр) или появится овальность более
0,05 мм. Кроме того, поршень подлежит
ремонту или замене при увеличении зазора
между кольцами и стенкой канавки (ручья) по
высоте более 0,15 мм или в сопряжении пальца
с бобышкой более 0,05 мм.
Промышленность выпускает поршни семи
размеров, один из которых номинальный, а
остальные ремонтные. Схема расположения мест
замеров поршня приведена на рисунке, а
цифровые значения размеров — в табл. 2.
46

Диаметр юбки поршня, учитывая его
конусность 0,01—0,04 мм, следует измерять по
поясу, расположенному на расстоянии 3—5 мм от
нижнего края. Проверяемые диаметры Д1 и
Д2 должны находиться во взаимно
перпендикулярных 'плоскостях и быть строго
сориентированы относительно оси поршневого пальца.
Диаметр межручьевой перегородки, лежащей
между размерами ДЗ и Д4, контролю не
подлежит, так как ее образующая поверхность
имеет конусность.
Новые поршни должны быть подобраны так,
чтобы зазоры между ними и зеркалом
цилиндров, замеренные по диаметру Д1, были равны
0,04—0,07 мм.
Схема расположения мест замеров поршня.
Таблица 2
Размерная характеристика
| поршня
Номинальный
Увеличенный, мм:
на 0,075
. 0,125
. 0,5
„1,0
.1,5
„ 2,0
Размеры, мм
Д1
67,40—67,45
67,48—67,52
67,53—67,57
67,91—67,95
68,41—68,45
68,91—68,95
69,41—69,45
Д2
67,15—67,29
67,23—67,36
67,28—67,41
67,66—67,79
68,16—68,29
68,66—68,79
69,16—69,29
ДЗ | Д4
67,10—67,20
67,17—67,27
67,22—67,32
67,60—67,70
68,10—68,20
68,60—68,70
69,10—69,20
67,17—67,27
67,24—67,34
67,29—67,39
67,67—67,77
68,17—68,27
68,67—68,77
69,17—69,27
Д5 | Дб
59,50—59,75
59,62—59,87
59,62—59,87
59,62—59,87
60,50—60,75
61,00—61,25
61,50—61,75
60,50—60,75
60,57—60,82
60,57—60,82
61,00—61,25
61,50-61,75
62,00—62,25
62,50—62,75
Поршни номинального размера сортируют
на пять размерных групп, каждой из которых
присвоен индекс. В табл. 3 указаны диаметры
поршней номинального размера и
соответствующие им буквенные индексы, нанесенные на
наружной поверхности днища.
Поршни двух первых ремонтных размеров
могут устанавливаться в изношенные
цилиндры без их предварительной расшлифовки.
Поршни остальных градаций должны
монтироваться только в расшлифованные цилиндры.
Качество подборки поршней к цилиндрам
при ремонте компрессора можно определять
методом замера усилия, необходимого для
протягивания ленточного калибра (щупа)
между поршнем и зеркалом цилиндра. Тол-
Таблица 3
Индекс
А
В
С
Д
Е
Диаметр, мм
Д1 | Д2 |
67,44—67,45
67,43—67,44
67,42—67,43
67,41—67,42
67,40—67,41
67,189—67,289
67,179—67,279
67,169—67,269
67,159—67,259
67,149—67,249
щина стальной ленты калибра должна быть
0,07 мм при ширине 13 мм и длине 200—
250 мм. Для замера поршень вставляют в
цилиндр головкой вниз, без колец. Щуп должен
находиться в плоскости, параллельной оси
поршневого пальца (на диаметре Д1).
При правильно подобранной паре усилие
протяжки должно быть в пределах 1,6—
2,8 кгс.
Для уравновешенности компрессора
комплект вновь устанавливаемых поршней нужно
подбирать по весу, для чего поршни при
изготовлении делят на четыре группы (вес в г):
1 группа — 224—229; 2 группа — 229—234;
3 группа — 234—239; 4 группа — 239—244.
Маркировку, указывающую весовую группу
A, 2, 3 и 4), наносят на днище поршня.
Компрессор комплектуют поршнями только одной
весовой группы.
Поршни первых трех ремонтных градаций
делают из заготовок поршня номинального
размера, а остальных трех градаций
(увеличенных на 1,0; 1,5 и 2,0 мм) — из специальных
отливок, имеющих измененные внутренние
размеры. Это позволяет сохранить вес
ремонтного поршня в пределах, близких к весу
деталей номинального размера.
47

Таблица 4
Проверяемый параметр
Кольца
компрессионные
верхние
маслосъемные
Радиальная толщина, мм
Высота кольца, мм
Зазор в замке в рабочем состоянии, мм . . .
Упругость кольца при сжатии его до зазора
в замке 0,4—0,2 мм, кг
Зазор по высоте между ручьем поршня и
кольцом, мм
2,9-0'24
-0,018
3,0-°'038
0,4—0,2
1,4—1,7
0,027—0,050 0,017—0,045
2,9
-0,24
-0,018
5,0'038
0,4—0,2
1,4—1,7
0,017—0,045!
Для замены изношенных колец выпускают
кольца номинального размера и шести
ремонтных градаций. Характеристика колец
номинального размера приведена в табл. 4.
При первой замене изношенных колец
необходимо использовать новые кольца
номинального размера или ремонтные кольца
первой градации. На поршни ремонтных
градаций устанавливают кольца только увеличенных
размеров (табл. 5).
Таблица 5
Номер

градационного
размера
кольца
I
II
III
IV
V
VI
Увеличение
диаметра кольца по
сравнению с
номинальным, мм
0,075
0,125
0,50
1,0
1,5
2,0
Толщина
кольца,
мм
294-о,24
2,96'24
2,92-°.24
2,94-0.24
2,96~0'24
2,98-°'24
Наружный
диаметр кольца, мм,
при зазоре
в стыке 0,4—0,6
мм
67,575
67,625
68,00
68,00
69,00
69,50
Зазор по высоте между канавкой поршня и
кольцом должен быть для верхнего
компрессионного кольца 0,027 мм, для нижнего и мас-
лосъемного 0,017 мм.
Состояние колец необходимо оценивать при
каждой разборке компрессора. Браковочным
признаком для компрессионных колец
является зазор в замке более 2,0 мм или износ
кольца по высоте более 0,07 мм с увеличением
зазора между кольцом и поршнем,
превышающим 0,30 мм. Упругость компрессионного
кольца не должна быть менее 50% от номинальной
(до 850 г).
При испытании маслосъемных колец
основное внимание обращается на потерю
упругости. Если упругость менее 1000 г, то кольца
подлежат браковке.
Работа компрессора с сильно изношенными
кольцами снижает эффективность всей
холодильной установки. Расходы на комплект
поршневых колец в общей доле
эксплуатационных затрат холодильной установки очень
незначительны, поэтому выгодно заменять
кольца.
После подбора поршней к цилиндрам
следует скомплектовать поршневые пальцы с
поршнями и втулками верхних головок
шатунов. Для облегчения подбора эти детали
целесообразно сортировать по диаметру отверстия
в бобышках на четыре размерные группы,
различающиеся между собой на 0,0025 мм.
Наружные диаметры пальцев, диаметры
отверстий в бобышках поршня и во втулках
шатунов должны соответствовать размерным
группам, которые маркируют краской разного
цвета (табл. 6).
Цветовые обозначения размерных групп
нанесены у поршней на нижнюю поверхность
одной из бобышек, у пальцев —¦ на внутреннюю
Таблица 6
Цветовая маркировка размерной группы
Диаметр, мм
пальца (наружный)
отверстия втулки
шатуна
отверстия в бобышках
поршня
Розовая . .
Коричневая
Зеленая . .
Голубая . .
19,8555—19,8580
19,8530—19,8555
19,8505—19,8530
19,8430—19,8505
19,8625—19,8650
19,8600—19,8625
19,8575—19,8600
19,8550—19,8575
19,8575—19,8600
19,8550—19,8575
19,8525—19,8550
19,8500—19,8525

поверхность осевого сверления с любого
конца, а у шатуна — на верхнюю головку.
Детали, входящие в один комплект, должны
иметь одинаковую маркировку. При ремонте
компрессора разрешается включать в
комплект детали соседних размерных групп.
Учитывая, что поршень компрессора
ФУУБС-18А изготовлен из алюминиевого
сплава, а палец стальной, зазор в сопряжении
этих деталей при нагревании в рабочих
условиях будет увеличиваться, так как
коэффициент линейного расширения сплава алюминия
в два раза выше, чем у стали. Чтобы в
процессе сборки поршня с пальцем не испортить
опорную поверхность бобышек, поршень
необходимо нагревать в ванне с горячей водой или
маслом до 55—60°С. При этом величина
зазора при сборке указанных деталей может быть
определена по формуле
A/ = A-rfocnD-15°C),
где А — зазор между поршнем и пальцем в
холодном состоянии, мм;
d — диаметр пальца, мм;
ап — коэффициент линейного расширения
материала поршня (для
алюминиевого сплава ап = 22-10);
tu — температура, до которой подогрет
поршень, °С.
При наличии конусности и овальности
принимают во внимание наименьший размер
отверстия бобышек поршня и втулки шатуна и
наибольший размер наружного диаметра
поршневого пальца. Пальцы и поршни
замеряют при температуре воздуха в помещении
20(±3)°С.
Новую втулку шатуна взамен изношенной
запрессовывают с натягом 0,026—0,089 мм,
после чего внутренний диаметр втулки
обрабатывают разверткой до зазора между
пальцем и втулкой 0,0045—0,0098 мм.
Коленчатые валы также следует
ремонтировать по ремонтно-градационной системе.
Изношенные поверхности шатунных шеек
шлифуют до размеров ремонтных градаций.
В табл. 7 приведена характеристика
ремонтных градаций подшипникового узла
коленчатого вала компрессора ФУУБС-18А.
Таблица 7
Номер ремонтной
градации
Номинал
I
II
III
IV
1 V
VI
VII
VIII
Изменение диаметра
шатунной шейки
я расточки
вкладышей, мм
0,05
0,25
0,30
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
Условное обозначение
ремонтных вкладышей
(по данным Горьковского
автомобильного завода)
ВК-51-1000104
ВК-51-1000104-БР
ВК-51-1000104-ВР
ВК-51-1000104-ГР
ВК-51-1000104-ДР
BK-51-1000104-EP
ВК-51-1000104-ЖР
ВК-51-1000104-ИР
ВК-51-1000104-КР
Ремонтные диаметры
шатунных шеек
коленчатого вала,
мм
51,487—51,500
—
51,230—51,250
—
50,980—51,000
50,730—50,750
50,480—50,500
50,230—50,250
49,980—50,000
Вкладыши шатунных подшипников первой и
третьей ремонтных градаций ставятся, как
правило, без механической обработки шеек
коленчатого вала. Вкладыши остальных
ремонтных градаций можно применять лишь
после шлифовки вала под соответствующий
диаметр шеек.
Использование в компрессоре деталей
ремонтных размеров должно фиксироваться в
технических формулярах агрегатов. Это
облегчит комплектацию деталей для поступивших
в ремонт компрессоров.
Внедрение в ремонтную практику
фреоновых компрессоров системы градационных
размеров увеличит срок службы многих деталей,
сократит потребность в запасных частях и
даст значительную экономию средств.
Ю. О. ФАЕРШТЕЙН — Проектно-конструкторское
бюро Главного управления вагонного хозяйства
МПС
¦

= КРИТИКА ==
И БИБЛИОГРАФИЯ
Новая книга по автоматизации холодильных установок
Канторович В. И. Основы автоматизации холодильных установок.
M.f «Пищевая промышленность», 1968, 320 стр. Цена 75 коп.
Рецензируемая книга В. И. Канторовича «Основы
автоматизации холодильных установок» предназначена
в качестве учебного пособия для холодильных
отделений техникумов. Однако, учитывая, что до настоящего
времени не было издано специального учебника по
автоматизации холодильных установок, а разделы
автоматизации в учебниках по холодильным машинам не
освещают теорию автоматического регулирования, автор
рассматривает основные вопросы автоматизации и, в
первую очередь, основы теории автоматического
регулирования значительно шире, чем это предусмотрено
программой для техникумов. Поэтому книга очень
полезна для студентов вузов и широкого круга
инженеров, интересующихся автоматизацией.
Книга состоит из 5 глав. В I главе изложены основы
теории автоматического регулирования, четко даны
основные определения (объект, регулируемый параметр,
нагрузка, регулирующее воздействие, основные
элементы САР, регулятор и др.). Особенности
автоматического регулирования рассмотрены на конкретных примерах.
Это позволило раскрыть физическую сущность свойств
объектов регулирования и регуляторов.
Удачно объяснено самовыравнивание объекта. Здесь
и в других главах показано, как благодаря
правильному проектированию объекта и всей системы можно
обеспечить высокую степень самовыравнивания, что
позволит поддерживать регулируемый параметр в
заданных пределах без автоматического регулятора. В
конце главы даны общие свойства регуляторов и их
классификация.
Автор приводит дифференциальные уравнения
основных типов регуляторов (пропорциональный,
интегральный, изодромный,
пропорционально-дифференциальный), позволяющие уяснить, какие элементы
конструкции влияют на качество регулирования. Решение
этих уравнений дается в готовом виде, поскольку
учащиеся техникумов не знакомы с методами решения
линейных дифференциальных уравнений. Подробно
рассмотрены вопросы двухпозиционного и
многопозиционного регулирования.
В главе II описаны основные элементы приборов
автоматики. Достоинством главы являются строгая
классификация элементов приборов и простота изложения.
В главе III приведены классификация приборов
автоматики, их конструкция и достаточно полная
техническая характеристика. В частности, даны таблицы всех
выпускаемых ТРВ, реле давлений и других приборов,
типичная статическая характеристика ТРВ и формула
(стр. 183), позволяющая найти производительность ТРВ
при различных условиях работы, если известна
характеристика ТРВ при номинальном режиме. Однако при
описании динамики работы ТРВ в качестве
возмущающего воздействия лучше принимать не изменение
давления конденсации, а изменение теплопритока к
испарителю.
Очень кратко рассмотрены реле времени. Следовало
бы описать не только моторные реле времени, но и
тепловые, пневматические, с часовым механизмом, привести
их кинематические и электрические схемы.
Представило бы также интерес описание фотореле
для защиты от опасной концентрации аммиака.
Приборы АП50-ЗМТ сейчас выпускают без регулирования
электромагнитного расцепителя, поэтому нужно было
описать новый прибор, а его схему (рис. 89) дать в
изометрии.
Следовало дать четкие указания по настройке реле
температуры и реле давления на заданный режим,
пояснив числовыми примерами, как изменяется настройка
при вращении винта диапазона и винта дифференциала.
В главе IV указаны различные способы
регулирования основных параметров (температура в охлаждаемом
объекте, давление во всасывающем коллекторе в связи
с автоматическим изменением холодопроизводительно-
сти компрессора, заполнение испарителя, удаление инея
с испарителя и др.). Удачно систематизированы
способы включения приборов защиты.
Регулирование влажности воздуха в объекте
следовало бы иллюстрировать схемой автоматизации этого
процесса, а не ограничиваться описанием. Вообще
вопросы кондиционирования воздуха в книге почти
совсем не освещены и это серьезный пробел.
В главе V рассмотрены схемы автоматизации
холодильных установок. Автор приводит много новых схем.
Четкие обозначения в схемах, соответствие названий
приборов в технологической и электрической схемах
помогут учащимся легко разобраться в сложных
вопросах этой главы. Принятые обозначения указаны по
ГОСТам и удачно систематизированы. Их можно
положить в основу дальнейшей унификации обозначений в
литературе по холоду.
В этой же главе или в отдельной хорошо было бы
дать схемы испытаний основных приборов (реле
давлений, температуры, уровня, ТРВ, СВ), поскольку при
изучении приборов учащиеся обязательно проводят
лабораторные работы. Каждая из глав книги снабжена
контрольными вопросами, что позволяет учащимся
сосредоточить внимание на основных разделах курса.
Удобству пользования учебным пособием очень
мешает отсутствие нумерации параграфов и более мелких
разделов. К сожалению, это характерно для всех
учебников, выпускаемых издательством «Пищевая
промышленность».
Указанные недостатки могут быть устранены при
переиздании книги, в котором уже сейчас есть
необходимость.
Е. Г. ЯМПОЛЬСКИЙ
50

ХРОНИКА
Фирменный магазин Киевского холодильника 1№ I
«Замороженные продукты»
** Увеличение выпуска в стране
быстрозамороженных плодов, овощей,
замороженных кулинарных изделий
и полуфабрикатов способствует
дальнейшему улучшению общественного
питания и обеспечению населения в
течение года вкусными и
разнообразными продуктами.
Киевский холодильник ежегодно
вырабатывает более 1500 т
быстрозамороженных продуктов (ягод,
плодов, овощей, готовых кулинарных
изделий и полуфабрикатов). Вначале
холодильник испытывал большие
затруднения в реализации этих
продуктов.
Положение значительно
улучшилось после открытия в Киеве
фирменного специализированного
магазина «Замороженные продукты».
Холодильник стал ежегодно
перевыполнять план по производству и
реализации замороженных продуктов.
Магазин располагает торговым
залом площадью около 74 ж2,
подсобным 27 м2 и служебным 14 м2
помещениями.
Холодильные камеры, машинное
отделение и бытовая комната
размещены в подвальном помещении
магазина. Общая емкость холодильных
камер, в которых поддерживается
температура воздуха —15°С,
составляет 14,2 т (площадь 47,3 м2).
В машинном отделении
установлено 13 фреоновых компрессоров
АКФВ-4М, пять из них обслуживают
холодильные камеры, а восемь —
низкотемпературные
прилавки-витрины, расположенные в торговом зале.
** В торговом зале магазина
размещены семь низкотемпературных
прилавков-витрин типа ПТ-5, внутри
которых обеспечивается температура
воздуха около —17°С, два прилавка
типа «Пингвин» с температурой
0-f-5°C, прилавок, на котором
установлены сиропница, колбы для
продажи фруктовых соков, стаканомой-
ка, коктейлевзбиватель типа
«Воронеж».
Чтобы создать в торговом зале
комфортные условия в летний
период года, магазин оборудован
двумя кондиционерами типа «Харьков»
производительностью по воздуху
1500 мг/ч и холодопроизводительно-
стью 6000 ккал/ч каждый.
В подсобном помещении
установлены низкотемпературный прилавок
4ХПН, используемый для
кратковременного хранения
быстрозамороженных продуктов, поступающих в
магазин в небольших количествах,
электрокипятильник типа КНД-16 и ванна
для мойки посуды.
Подготовка продукции к продаже,
а также предварительная расфасовка
производятся в подсобном
помещении магазина.
Спуск и подъем из подвального
помещения замороженных продуктов
в торговое помещение обеспечивается
лифтом грузоподъемностью 150 кг.
Работники холодильника № 1
большое внимание уделяют
оформлению торгового зала, витрин магазина,
красивой выкладке товаров.
В магазине «Замороженные
продукты» всегда имеется широкий
ассортимент замороженных продуктов,
которые поступают с Киевского
холодильника № 1, Киевского
хладокомбината, Дарницкого
мясокомбината, Киевского рыбокомбината и
птицекомбинатов (кольцевым завозом).
Киевский холодильник № 1
доставляет в магазин землянику,
малину, черную и красную смородину,
вишню, сливы, абрикосы, яблоки,
груши, дыни и виноград,
замороженные в сахарном сиропе в стеклянных
банках емкостью 0,5 и 1 л и без
сахара в картонных коробках,
целлофановых и полиэтиленовых пакетах
емкостью от 200 г до 1 кг;
замороженное фруктовое пюре с сахаром
из плодов и ягод, расфасованное в
стеклянные банки емкостью 0,5 и 1 л,
а также в вафельных стаканчиках по
100 г; замороженные фруктовые
наборы (ассорти) для компотов;
замороженные овощи и овощные наборы
в картонных коробках и пакетах.
Большим спросом у потребителей
пользуются изготовляемые
холодильником замороженные вареники с
различными начинками из творога,
картофеля, капусты, черной смородины,
вишни, яблок и др., а также
замороженные пельмени, расфасованные в
картонные коробки.
Киевский хладокомбинат
поставляет фасованное и весовое
мороженое, а также торты и пирожные из
мороженого.
С Дарницкого мясокомбината
завозятся расфасованные в
целлофановые пакеты мясо, мясной фарш,
суповые наборы, рагу, шашлыки,
лангеты, антрекоты, пельмени, мясные
фрикадельки и другие
полуфабрикаты.
Киевский рыбокомбинат
поставляет замороженные, специально
изготовляемые для магазина рыбные
блюда: солянку из голов осетровых
рыб, плов из трески, отварную рыбу,
пельмени с рыбным фаршем,
жареную рыбу с картофельным гарниром
и другие изделия, расфасованные в
картонные коробки, целлофановые
пакеты, а также рыбу заливную в
лоточках из фольги, рубленую сельдь,
рыбные котлеты, различные рыбные
полуфабрикаты и др.
Такой разнообразный ассортимент
замороженных продуктов высокого
качества и отличная организация
торговли способствовали значительной
популяризации магазина
«Замороженные продукты».
Товарооборот магазина ежегодно
растет; в 1968 г. он достиг 6000 тыс.
руб.
Опыт работы киевского магазина
«Замороженные продукты»
заслуживает всестороннего изучения
предприятиями, занятыми производством
и реализацией быстрозамороженных
продуктов.
А. Г. БУРМАКИН,
Я. Д. ФАЛЬКОВИЧ
¦

Мировой энергетический конгресс
В Москве с 20 по 25 августа
1968 г. проходил Седьмой мировой
энергетический конгресс МИРЭК-VII,
в работе которого приняли участие
3200 делегатов от 60 стран, в том
числе 1000 от Советского Союза.
Конгресс занимался широким
кругом вопросов: развитие топливного и
энергетического хозяйства,
энергетические ресурсы и их использование,
производство и транспорт энергии, ее
распределение и применение.
На конгресс было представлено
269 докладов из 37 стран и
международных организаций. Доклады
рассматривались на одиннадцати
секциях конгресса.
Генеральными докладчиками от
СССР были ведущие энергетики:
академики М. Д. Миллионщиков, Л. А.
Мелентьев и Н. В. Мельников,
чл.-корр. А. В. Щегляевидр. В
некоторых докладах значительное
внимание было уделено проблемам
повышения производительности труда в
угольной промышленности,
использованию угля и сернистой нефти, а
также методам оптимизации топливно-
энергетического хозяйства, анализу и
прогнозированию балансов.
Математические модели для
прогнозирования и планирования
балансов разрабатываются во многих
странах. Работы советских ученых, в
частности ученых Сибирского
отделения АН СССР, по этой проблеме
являются ' ведущими.
В докладах по тепловым
электростанциям отмечена тенденция к
росту мощности станций до 2000-=-
2500 Мет. За последние годы
значительно возросли единичные
мощности агрегатов. Созданы блоки
1000 Мет и сооружается блок
1150 Мет в двухвальном исполнении.
В СССР создана одновальная
турбина 800 Мет и ведется разработка
турбины 1000—1200 Мет.
Вопросам развития турбостроения
посвящены доклады СССР, США,
Чехословакии, Великобритании и других
стран. Значительный интерес
вызвали доклады и сообщения СССР,
Великобритании и Польши о создании
мощного одновального
паротурбинного агрегата путем применения вместо
последних ступеней фреоновой
турбины. Доклад от СССР подготовлен
Институтом теплофизики СО АН
СССР совместно с Центральным кот-
лотур битным институтом им. Ползу-
нова. Институтом теплофизики СО
АН СССР совместно с ВНИИхолод-
машем впервые создана фреоновая
турбина мощностью около 1000 кет,
которая в настоящее время работает
на Камчатке, вырабатывая
электрическую энергию за счет паратунских
геотермальных источников. Если в
нашей стране накоплен опыт
осуществления и эксплуатации фреоновой
турбины, го за рубежом работы по
этому вопросу находятся еще в
стадии проектных разработок.
Конгресс ознакомился с
достижениями ряда стран по строительству
крупных гидроэлектростанций. В этой
области большой интерес вьовали
доклады «Красноярская ГЭС на
Енисее», «Гидротурбостроение в СССР и
гидротурбины большой мощности»,
«Особенности развития и технические
достижения гидротурбостроения
Советского Союза».
На секции «Новые источники и
методы производства
электроэнергии» в докладах советских ведущих
энергетиков: акад. В. А. Кириллина,
чл.-корр. А. Е. Шейндлина и докт.
техн. наук П. С. Непорожнего
рассматривался вопрос об
опытно-промышленной установке с магнитогид-
родинамическим генератором
мощностью 25000 кет, который
непосредственно преобразовывает тепловую
энергию в электрическую. Магнито-
гидродинамический генератор
отличается простотой и высокой
экономичностью (к.п.д. около 50%).
Однако его практическое осуществление
связано с большими трудностями.
Большие перспективы открывают
электрические станции на ядерном
топливе. За последние три года в
атомной энергетике достигнуты
значительные успехи, позволяющие
рекомендовать строительство атомных
электростанций даже в районах со
сравнительно недорогим топливом.
Американские и советские ученые
считают, что к 1980 г. атомные
электростанции будут вырабатывать
значительную часть энергии (до 30%).
С развитием атомной энергетики
решается важная проблема, волнующая
сегодня человечество, — получение
пресной воды, которой не хватает во
многих районах мира, из соленых
вод, имеющихся в избытке.
В докладах от Италии, США,
Мексики, Новой Зеландии по
вопросам использования геотермальных
источников для получения
электроэнергии дана характеристика
действующих геотермальных электрических
станций. Анализ данных по этим
станциям, приведенный в докладе от~
Мексики, показал, что они дают саА
мую дешевую электроэнергию.
В докладе Института теплофизики
СО АН СССР по водофреоно1вым
установкам большой мощности
представлен материал по Паратунской
геотермальной станции-лаборатории
СО АН СССР. В Советском Союзе
на Камчатке впервые в мировой
практике создана геотермальная
электростанция с применением в
качестве рабочего вещества вместо
воды фреона-12. Эта система в отличие
от итальянских и новозеландских
геотермальных станций, работающих
на подземных паровых струях,
обеспечивает возможность использования
также значительно более
распространенных термальных вод.
Анализируя материалы докладов
конгресса, следует отметить связь
многих энергетических проблем с
холодильной техникой. Холодильные
агенты применяются, например, в
энергетических циклах холодильных
машин, в энергетических станциях с
вымораживающими устройствами для
опреснения соленых вод,
абсорбционных холодильных машинах, а также
в тепловых насосах, использующих
геотермальные и другие источники
низкотемпературного сбросного
тепла для тепло- и холодоснабжения.
Вместе с тем в магнитогидроди-
намических генераторах и других
современных энергетических установках
начали применять сверхпроводящие
системы для создания сильных
магнитных полей на основе криогенной
техники. Это показывает, что
сформировавшееся в Институте теплофизик%»
СО АН СССР новое научное
направление, получившее название
низкотемпературной энергетики,
соответствует современной проблематике в
энергетике.
Вниманию ке
читателей!
Журнал «Холодильная техника» распространяется только по подпис-
Читатели, не успевшие оформить подписку на журнал с первого
номера 1969 г., могут подписаться в местных отделениях связи и пунктах
подписки «Союзпечать» с любого последующего номера журнала и на
любой срок в пределах календарного года.

В научно-техническом совете Министерства химического
и нефтяного машиностроения
В конце 1968 г. состоялось совме- Быкова «Перспективы применения примерно 3 кгс/см2 в условиях воз-
стное заседание секции компрессор- конденсаторов с воздушным охлажде- душного охлаждения конденсатора
ного и холодильного машиностроения нием для холодильных машин». применять двухступенчатое сжатие,
научно-технического совета (НТС) Для отвода тепла конденсации от В настоящее время ВНИИхолод-
Министерства химического и нефтя- холодильных агентов применяются машем заканчивается разработка тех-
ного машиностроения СССР, на ко- поверхностные теплообменные аппа- нической документации для ряда про-
тором обсуждались мероприятия по раты следующих типов: мышлеиных холодильных установок с
применению аппаратов воздушного — конденсаторы с воздушным ох- воздушным охлаждением конденса-
охлаждения на компрессорных уста- лаждением поверхностью охлаждения юра.
новках. " до 60 м2 для фреоновых машин ма- Специфика использования аппара-
В работе секции НТС приняли лой производительности, используе- тов с воздушным охлаждением в ка-
^частие организации Министерства мых в основном в транспортных хо- честве конденсаторов холодильных
"химического и нефтяного машино- лодильяых установках, а также в машин требует решения следующих
строения, разработавшие аппараты с стационарных холодильных установ- вопросов.
воздушным охлаждением, а также ках производительностью до — Давление нагнетания не долж-
основные потребители этих аппара- 10000 ккал/ч. Подготавливается вы- но превышать 18 кгс/см2. Это застав-
тов — предприятия Министерства пуск конденсаторов поверхностью ох- ляет ограничивать подогрев воздуха
нефтеперерабатывающей и нефтехи- лаждения до 300 м2\ в аппарате не более 8—10°С в лет-
мической промышленности СССР, — испарительные конденсаторы кие месяцы года. Во избежание недо-
Министерства химической промыш- поверхностью охлаждения от 30 до пустимого повышения давления в ре-
ленности СССР и др. 360 м2 и соответственно с теплосъе- альных условиях объекта следует
Были заслушаны и обсуждены до- мом от 200000 до 900000 ккал/ч; принимать расчетный параметр «Б»
клады В. М. Шмерковича (Гипро- — конденсаторы с водяным ох- (по СИИП П-Г-7-62).
нефтемаш), Р. В. Павлова и А. В. Бы- лаждением для крупных и средних — В настоящее время в качестве
кова (ВНИИхолодмаш), Р. X. Сит- фреоновых, а также аммиачных и конденсаторов холодильных агентов
дикова (ЛенНИИхиммаш), В. С. Зо- пропановых машин. применяются аппараты Гипронефте-
лоторевекого (ВНИИгаз), В. М. Во- В аммиачных и пропановых ма- маша, освоенные производством на
ротилина (ГИАП). Отмечено,что раз- шинах имеются все основания для Таллинском машиностроительном
заработанные институтом Гипронефте- перехода на конденсаторы с воздуш- воде. Аппараты выполняются из угле-
маш аппараты с воздушным охлаж- ным охлаждением. Работы в этом родистой стали на условное давление
дением (АВГ) нашли широкое при- направлении проводятся ВНИИхо- 26 кгс/см2, с удельным теплосъемом
менение в народном хозяйстве стра- лодмашем совместно с основными за- порядка 200 ккал/(м2'Ч). Однако сле-
ны, в частности на предприятиях ря- водами отрасли. дует в дальнейшем модернизировать
да отраслей промышленности в каче- Обследование, проведенное со- эти аппараты, предусмотрев отбор
стве конденсаторов и холодильников трудниками ВНИИхолодмаша и со- конденсата без затопления нижних
технологических продуктов. трудниками Ленинградского техноло- рядов труб и равномерную раздачу
Применение аппаратов с воздуш- гического института холодильной по трубчатке пара холодильного
ным'охлаждением сокращает расход промышленности на крупных холо- агента.
воды позволяет решать вопросы ох- Дильных промышленных установках Во ВНИИхолодмаше на аммиач-
лаждения в безводных районах и в нефтеперерабатывающих заводов, по- ном стенде проводится испытание
районах с напряженным водным ба- казало. что повсеместно температура воздушного конденсатора поверхно-
лансом, исключает необходимость в во?ы оборотного цикла выше расчет- стью 100 м2. Сделанные технико-эко-
сооружении градирен, очистных со- ной' П'РИ этом вода загрязнена и на- номические обоснования применения
оружений, ликвидирует сброс загряз- СЫ1Дена кислородом от воздуха rpaj воздушных конденсаторов по сравне-
ненпых сточных вод в реки и во- ДиРен> что приводит к повышенной нию с водяными конденсаторами
выдоены ' " коррозии конденсаторов. явили преимущества первых, несмот-
Гттг™™^™™аттт^т поопо^ани ВНИИхолодмашем осуществлены ря на относительное увеличение ка-
r»l TZtГГя! fa проектные и конструкторские реше- питальных затрат вследствие высокой
также нормализованные аппараты с н?я перевода установок с аммиачны- стоимости аппаратов с воздушным
ного>Ш1Гвиз°о™лГош ми и пропановУыми турбокомпрессора- охлаждением. Р ДУ
«нот типя ня ш2 о МИ И поршневыми оппозитными ком- В заключительной части доклада
разного типа на давление до прессорами на воздушное охлажде- ВНИИхолодмаша отмечено, что об-
& к^см2, которыеисериино выпуска- н?е ;юнденсаторовУс дарением на ластыо применения конденсаторов с
тыо ЭтГаТпГатьГ Пп~Г°в СТ0Р°не нагнетания до 18 кгс/см2. воздушным охлаждением являются
стыо. Эт аппараты применяются в Перевод холодильных оппозитных аммиачные и пропановые компрес-
настоящее время на ряде газоперека- КОШ1р*ссоров с 6азы М-8 завода сорные холодильные установки сред-
га™вода Б^аГ yZTTuTZ" «Компрессор» на базу М-10 Пензен- ней и большей производительности.
иГтеРхно,™ СК0Г0 компрессорного завода позво- В отдельных случаях в аммиачных и
гих технологических установках с на поднять давление нагнетания с фреоновых установках средней про-
пряжениым водяным балансом. ш до 18 кгфл^ цт0 с00тветствует ^водительиости будут ш прежнему
Крупными потреоителями воды температуре конденсации 45°С, ха- применяться испарительные конден-
являются холодильные установки, где рактер лой для воздушного охлажде- саторы.
вода в настоящее время в основном ния конденсаторов. Для фреоновых машин произво-
используется для конденсации холо- Необходимо пересмотреть тради- дительностыо до 50 тыс. ккал/ч ре-
дплыплх агентов. ционно сложившиеся границы одно- комендуются конденсаторы с воз-
Ниже приводятся основные поло- и двухступенчатого сжатия. Реко- душным охлаждением, изготовляе-
.жения доклада Р. В. Павлова и Д R мендуется при давлении всасывания мые из цветных металлов.
53

= новости —
ИНОСТРАННОЙ
= ТЕХНИКИ
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
МОРОЖЕНОГО
На Итальянской промышленной выставке в Москве
в сентябре 1968 г. были показаны фризеры,
фасовочные и упаковочные машины для мороженого.
Фирма «ОТЕМ» представила фризер непрерывного
действия СТ/1000 (рис. 1). Это одноцилиндровая
машина с подсосом воздуха и инжекторной циркуляцией
аммиака. Подобно фризеру ОФИ Болшевского
машиностроительного завода во фризере СТ/1000 для подачи
смеси и воздуха в цилиндр имеются два насоса,
включенных последовательно. В отличие от фризера ОФИ
оба насоса работают с одинаковой скоростью, и вакуум
между ними, необходимый для подсоса воздуха,
создается вследствие больших размеров насоса второй
ступени.
Аммиачная схема фризера СТ/1000 показана на
рис. 2. Рубашка двухкамерная, почти такая же, как у
фризера ОФИ. Быстрая эвакуация холодильного агента
Рис. 1. Фризер непрерывного действия СТ/1000.
54
1
i
1
осуществляется через специальную линию,
сообщающуюся непосредственно со всасывающей.
Предусмотрена подводка горячих паров аммиака высокого
давления для оттаивания цилиндра в случае «перемерзания»
мороженого.
Цилиндр фризера (внутренний диаметр 200 мм) вы-1
полнен из никеля с хромированной внутренней
поверхностью. Мешалка сложная, со взбивателем.
Производительность фризера 1000 л мороженого в
час (около 600 кг/ч) регулируется бесступенчатым
вариатором в пределах от 50 до 100% от указанного
максимального значения.
Кроме фризера СТ/1000 фирма выпускает
аналогичные фризеры меньшей производительности: СТ/600 —
от 180 до 360 кг/ч и СТ/300 — от 90 до 180 кг/ч.
Фризеры для мягкого мороженого экспонировали на
выставке фирмы «Карпиджани» и «ОМАГ». Это
компактные, несложные в обслуживании автономные
агрегаты со встроенной холодильной машиной. Для
установки достаточно включить их в электрическую сеть и
заземлить (к машинам с водяным охлаждением
конденсатора нужно еще подвести охлаждающую воду).
Один из фризеров фирмы «Карпиджани» —
двухцилиндровая модель Доппиа/АП —
производительностью 40 кг/ч представлен на рис. 3. На этом фризере
можно одновременно изготовлять два различных вида
Рис. 2. Аммиачная схема фризера СТ/1000:
1 — жидкостная линия, 2 — запорный вентиль,
3 — редукционный вентиль, 4 — измеритель
давления инжекции, 5 — труба Вентури, 6 —
инжектор, 7 — поплавковый регулирующий
вентиль, 8 — аккумулятор-отделитель жидкости, 9 —
газовая линия, 10 — рубашка цилиндра, 11 —
бародросселирующий вентиль (регулятор
давления кипения), 12 — маслоспуск, 13 — линия
оттаивания (горячие пары высокого давления),
14 — предохранительный клапан, 15 —
измеритель давления кипения аммиака, 16 — линия для
быстрой эвакуации аммиака, 17 — грязевик.

мороженого. В верхней части фризера, над каждым из
цилиндров, расположены бачки для смеси, снабженные
охлаждающей рубашкой. Запаса смеси в бачках при
непрерывной работе фризера на полную мощность
хватает на 35—40 мин. Внутри каждого бачка
монтируется шестеренчатый насос, служащий для подачи смеси
вместе с воздухом из бачка в соответствующий цилиндр
и для создания в нем повышенного давления, что
улучшает взбитость и облегчает выдачу мороженого из
цилиндра.
Мешалки фризера, выполненные из специальной
пластмассы, представляют собой шнек, ребра которого
почти вплотную подходят к внутренней поверхности
цилиндра.
Оба цилиндра закрываются спереди общей
пластмассовой крышкой, в которой устроены каналы для
подачи мороженого из соответствующего цилиндра,
перекрываемые вертикально движущимися поршневыми за-
~ движками. Кроме того, имеется третий, соединительный
канал. При открытии задвижки этого канала
мороженое поступает одновременно из обоих цилиндров, и
таким образом получаются двухслойные порции.
Выдачу мороженого из фризера можно начинать
через 8—10 мин после его включения. Порции по 100 г
можно выдавать через 8—9 сек, по 75 г — через 7 сек
и т. п. По мере расходования мороженого в цилиндр
поступает свежая смесь из бачка.
В случае выработки смеси, содержащей
нерастворимые частицы (например фруктовая смесь), насос не
применяется. Смесь в этом случае поступает в цилиндр
самотеком непосредственно из бачка через
соединительный канал, который перекрывается специальной
пробкой.
Холодильный агрегат работает на фреоне-12 при
температуре кипения —2 ГС. Охлаждение конденсатора
воздушное (при помощи вентилятора) или водяное.
Управление компрессором автоматизировано с
помощью датчиков, реагирующих на консистенцию
мороженого и температуру смеси в бачке.
Четырехпозиционным переключателем фризер
устанавливают на различные режимы. Первый режим —
рабочий. Компрессор и мешалка включаются
автоматически, в зависимости от консистенции мороженого.
Мешалка, кроме того, приводится в действие при открытии
выпускной задвижки для ускорения подачи мороженого к
выпускному отверстию. При более или менее
длительных перерывах в отпуске мороженого фризер
переключают на второй режим — режим хранения. Мешалка
выключена, а компрессор поддерживает температуру
смеси 5°С. Третий режим применяется при мойке
фризера. Компрессор выключен, а мешалка работает, при
этом вытесняются остатки смеси из цилиндра. Наконец,
в четвертом положении переключателя фризер
выключается.
Фирма «Карпиджани» выпускает и ряд других
моделей фризеров: с одним, двумя и четырьмя цилиндрами,
в напольном и настольном исполнении,
производительностью от 11 до 40 кг/ч. Конструктивно эти модели
идентичны. В напольных моделях холодильный агрегат
расположен в нижней части фризера, в настольных —
сбоку от цилиндров.
Фризеры фирмы «ОМАГ» принципиально сходны с
фризером Доппиа/АП. Они выпускаются в нескольких
вариантах, производительностью от 10 до 30 кг/ч.
Холодильный агент — фреон-22.
Заслуживает внимания одна из моделей фризеров
«ОМАГ» — торговый автомат (рис. 4). При опускании
монеты в щель монетника из магазина выпадает
вафельный рожок. Покупатель подставляет его под
выпускную насадку в держатель и нажимает кнопку,
рожок автоматически заполняется порцией мороженого.
Карусельный эскимогенератор Дерби-300
выпускается фирмой «ОТЕМ». Как видно из рис. 5,
эскимогенератор похож на машину ОГЭ Болшевского
машиностроительного завода. В то же время он имеет ряд
характерных особенностей.
Рис. 3. Фризер для мягкого мороже
ного Доппиа АП.
Рис. 4. Фризер-автомат для
продажи мягкого мороженого:
/ — монетник, 2 — магазин
для вафельных рожков, 3 •—
выпускная насадка, 4 —
держатель рожка, 5 — кнопка
вы д ач и м о р о ж ен ого.
55

Рис. 5. Установка для выработки эскимо:
а — карусельный эскимогенератор Дерби-300, б —
заверточная машина Эрметин-400.
Закалочная форма Дерби-300 дееятирядная. Фирма
выпускает сменные формы с ячейками различной
величины и конфигурации. Диск формы выполнен из
нержавеющей стали, ячейки — толстостенные, бесшовные, из
чистого никеля. Если в машине ОГЭ ячейки погружены
в рассол, то в эскимогенераторе Дерби охлаждающий
рассол разбрызгивается под давлением через форсунки
и омывает наружную поверхность ячеек тонкой пленкой
(аналогичная система была применена в
эскимогенераторе КЭГ, разработанном и изготовленном на
Московском хладокомбинате № 8). Таким образом,
обеспечивается более интенсивная теплопередача.
Кроме того, имеется возможность мгновенно
прекращать закаливание путем выключения циркуляционного
насоса. Для предотвращения «первмерзания» эскимо
в случае временной остановки карусели предусмотрено
еще одно устройство — коллектор холодного рассола,
разделенный на две секции, одна из которых может
быть отключена.
Испаритель, в котором рассол охлаждается до
требуемой рабочей температуры (-—40°С), встроен в контур
машины. Внутри станины, в центральной ее части,
расположены циркуляционные насосы для холодного и
теплого рассола, а также бачок для теплого рассола
D0°С), оборудованный водяной рубашкой с паровым
или электрическим обогревом.
Генератор Дерби-300 поставляется с разнообразными
приспособлениями для выработки эскимо, фруктового
льда, мороженого в оболочке из фруктового льда,
глазированного (при этом толщина глазури поддается
регулированию), с обсыпкой шоколадной или ореховой
крошкой и т. д. Для крепления этих приспособлений и
передвижки их вокруг закалочной формы, в
зависимости от режима работы, карусель опоясана
специальными рельсами.
Форму можно мыть без разборки, для чего
предусмотрено приспособление, подающее к ней пар и воду и
отсасывающее их из ячеек. Для съема формы в случае
необходимости имеется пневматическое устройство.
На выставке была показана заверточная машина,
которой фирма комплектует генератор Дерби-300. На
рис. 5 генератор изображен вместе с этой машиной
(модель Эрметин-400). Для синхронизации обеих машин
привод генератора осуществляется от заверточной
машины. Завертка производится в рулонный материал
(бумага, фольга и т. п. с полимерным покрытием для
холодной или горячей склейки). Из ленты формуется
трубка с продольным швом, в которую попадает эскимо.
Затем трубка в промежутках между отдельными эскимо
склеивается поперек и разрезается. Эскимо оказывается,
таким образом, упакованным герметически в пакетик.
Производительность генератора Дерби-300 около
600 кг/ч, или до 250 шт/мин.
Г. М. ДЕЗЕНТ
ЛЬДОГЕНЕРАТОР ХН-70
Финская фирма «Хуурре» выпускает льдогенераторы
модели ХН-70 для приготовления прозрачного пищевого
льда.
Льдогенератор (рис. 1) сконструирован в форме
ящика со скошенной передней плоскостью. С наружной
и внутренней сторон облицован нержавеющей сталью.
Между листами облицовки проложена теплоизоляция.
Верхняя крышка льдогенератора съемная. Под ней
расположены механизмы для производства льда и
бункер для его сбора. Доступ в бункер осуществляется
через проем в передней части, закрытый раздвижными
створками.
В нижней части льдогенератора расположено
машинное отделение, в котором размещены холодильный
герметичный агрегат, трансформатор и клеммная панель.
Для удобства обслуживания и ремонта холодильный
агрегат установлен на направляющих и может но ним
выдвигаться наружу. Для этой цели трубопроводы
агрегата снабжены компенсаторами. Машинное отделение
ограждено с трех сторон съемными решетками.
Техническая характеристика
Производительность за один цикл
намораживания льда, кг 0,75
Длительность цикла, мин •. 20—25
Габаритные размеры, мм 712хб12><970
Рис. 1. Общий вид
льдогенератора ХН-70.
Компрессор герметичный, с однофазным
электродвигателем, работает на фреоне-12. Потребляемая мощность
всех электродвигателей льдогенератора 0,25 кет.
Механизм намораживания льда состоит из
испарителя, мешалки и ванночки с водой. Принципиальная
схема механизма изображена на рис. 2, а схема
холодильной установки — на рис. 3.
56

Испаритель выполнен в виде змеевика из трубы квад- чается электродвигатель поворотов ванночки намора-
ратного сечения. Зубья змеевика погружены в ванночку живания льда. Ванночка поворачивается, при этом вода
«. водой. При кипении холодильного агента в испарите- сливается и кубики льда сбрасываются в бункер,
ле на зубьях намораживается лед в виде кубиков. Дли- Для регулирования количества горячих паров
фреона кубиков зависит от уровня воды в ванночке, кото- на, поступающих в линию оттаивания, установлен баро-
рый регулируется поплавковым устройством. регулирующий вентиль.
Электродвигатель с эксцентриком возвращает
ванночку намораживания льда в прежнее положение,
выключает с помощью микровыключателя соленоидный
вентиль на линии оттаивания и включает соленоидный
вентиль на водяной линии. После наполнения занночки
водой до установленного уровня цикл намораживания
льда повторяется.
В бункер сбора льда вставлена полка из стальных
прутьев, на которую при заполнении бункера попадает
лед. Под тяжестью льда полка опускается и с помощью
тяги через микровыключатель выключает двигатели
льдогенератора.
Для монтажа льдогенератора необходимо:
— тщательно осмотреть его после распаковки для
выявления возможных дефектов и повреждений;
— установить льдогенератор (на расстоянии не
менее 100 мм от стены) на подставку;
— подсоединить водопроводную трубку диаметром
Уг" к входному штуцеру с фильтром;
— выполнить отвод воды (с разрывом струи) в
канализацию;
— подвести к штепсельному разъему однофазный
ток напряжением 220 в, установить предохранитель 6А
и заземлить;
— вскрыть кожух льдогенератора и удалить
транспортировочные наклейки;
— открыть крышки машинного отделения и
вывинтить крепежные винты компрессора;
— включить льдогенератор в электросеть.
После монтажа и пуска необходимо проверить
работу механизмов льдогенератора:
— открыть раздвижные дверцы бункера и нажать
рукой на полку из стальных прутьев — механизмы
намораживания льда и компрессор должны остановиться;
— поднять и опустить поплавок ванночки —
произойдет характерный щелчок в соленоидном вентиле на
водяной линии;
— нажать на стержень, идущий от двигателя
мешалки к двигателю поворота ванночки—включится
двигатель поворота ванночки, ванночка начнет
опрокидываться, эксцентрик двигателя нажмет на рычаг
микровыключателя и горячие пары фреона через
открывшийся соленоидный вентиль поступят в испаритель, что
можно обнаружить по нагреву трубопровода
оттаивания.
При эксплуатации льдогенератора нужно
периодически очищать водяной фильтр и промывать систему
намораживания льда содовым раствором.
Р. Н. ШНИТМАН
5-
\иттщ*
Рис. 3. Схема холодильной установки:
/ — компрессор; 2 — барорегулирующий
вентиль; 3 — линия оттаивания; 4 —
соленоидный вентиль; 5 — терморегулирующий
вентиль; 6 — испаритель; 7 — маноконт-
Jf роллер; 8 — ресивер; 9 — осушительный
патрон; 10 — конденсатор.
Поплавок соединен с микровыключателем,
выключаемым соленоидным вентилем на водяной линии при
достижении требуемого уровня воды в ванночке.
Толщина намораживаемых кубиков льда зависит от
положения лопастей мешалки между зубьями змеевика.
Мешалка с лопастями непрерывно вращается в
период намораживания кубиков льда на зубьях,
перемешивая воду в ванночке. Лед намораживается до тех
пор, пока одна из лопастей мешалки не прикоснется к
ледяному кубику. Мешалка останавливается,
микровыключатель включает соленоидный вентиль, и горячие
пары фреона по линии оттаивания, минуя ТРВ, поступают
в испаритель. Кубики оттаивают и сбрасываются в
ванночку. Одновременно тем же микровыключателем вклю-
57

СПРАВОЧНЫЙ ОТАЕЛ
КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫЕ
БЕСКРЕЙЦКОПФНЫЕ
ОДНОСТУПЕНЧАТОГО СЖАТИЯ1
621.57.041
Компрессоры У-образные четырехцилиндровые
(нормаль Н312—68)
К началу 1969 г. заводом «Компрессор» был
проведен ряд мероприятий, повысивших надежность бескрейц-
копфных компрессоров. Кроме чисто технологических
новшеств, позволивших повысить качество
изготовляемых деталей, в частности, шатунного болта, шатуна,
поршневых колец и др., был также внедрен новый
нагнетательный клапан, надежность которого значительно
выше по сравнению со старым.
Начиная с 1969 г., компрессоры будут поставляться
с новыми электродвигателями и новыми, более
надежными приборами автоматической защиты,
разработанными специально для холодильных компрессоров,
такими, например, как реле давления РД-4А-01Т, РД-4А-02Т
и реле перепада давлений РКС-1А для аммиачных
компрессоров, реле давления РД-3-01 для фреоновых
компрессоров и др.
Установочные чертежи компрессоров указаны на
рис. 1.
Технические данные о компрессорах этой группы
приведены в таблице.
Фундаменты для крепления компрессора и
электродвигателя даны на рис. 2.
Эффективная потребная мощность компрессоров
АУ-200, 22ФУ-200 и ФУ-175 при различных
температурах кипения t0 и конденсации tK показана на рис. 3.
1 Продолжение. Начало см. «Холодильная техника»,
1969, № 3.
Присоединительные тланцы ..
г /Нагнетание
то
58

Присоединительные дзланцы
Зсасыбаиие Ф195
L- си/и
Л20
^*^&*Т*&Ф**Ф*^
-И--
Присоединительные фланцы
фт Ф195
е
WP^^^^s
Рис. I. Установочные чертежи компрессоров:
а — ЛУ-200/1Д, АУ-200/ЗД, ФУ-175/1Д,
22ФУ-200/1Д, 22ФУ-200/ЗД; б — АУ-200/2Д,
АУ-200/4Д ФУ-175/2Д, ФУ-175/4Д; в —
АУ 200/4Д, ФУ-175/2Д, ФУ-175/4Д,

Параметры
Марка изделия
АУ-200
ФУ-175
22ФУ-200
Индекс поставки
Холодильный агент
Компрессор
холодопроиз водитель-
ность, ккал/ч
при температуре, °С
кипения
конденсации
всасывания
переохлаждения . . . .
потребляемая мощность
(эффективная), кет . . .
скорость вращения,
об\мин
число цилиндров . . . .
ход поршня, мм . . . .
диаметр цилиндра, мм . .
теоретический
описываемый объем, м3/ч . . . .
диаметр всасывающего и
нагнетательного
трубопроводов DyC[D", мм.
а\б (см. рис. 1)
смазочное масло (по
ГОСТу 5546—66)
расход охлаждающей
воды, мъ\я
расход масла, кг 1ч . . . .
количество масла,
заправляемого в блок-картер, кг
вес компрессора с
маховиком и деталями
привода, кг
вес блок-картера, кг . . .
Электродвигатель
марка
скорость вращения,
об\мин
мощность, кет
напряжение, в
вес, кг .
*В 1969 г. возможна поставка с
АУ-200/ 1Д
Аммиак
200000
—15
30
—10
25
66
960
4
130
150
528
100/80
110/90
ХА-30
ХА-23
2
0,2
25
1603
730
АОП2-92-6
980
75
220/380
620
АУ-200/2Д
Аммиак
390000
0
35
5
30
93
960
4
130
150
528
100/80
110/90
ХА-30
ХА-23
2
0,2
25
1603
730
АО101-6М
975
100
220/380
1270
АУ-200/ЗД
Аммиак
150000
—15
30
—10
25
50
720
4
130
150
397
100/80
110/90
ХА-30
ХА-23
1,5
0,2
25
1603
730
AOII2-92-8
740
55
220/380
617
АУ-200/4Д
Аммиак
290000
0
35
5
30
68
720
4
130
150
397
100/80
110/90
ХА-30
ХА-23
1,5
0,2
25
1603
730
АО101-8М*
735
75
220/380
1260
ФУ-175/1Д
Фреон-12
180000
—15
30
15
25
70
960
4
130
190
847
125/100
135/110
ХФ12-18
2
25
1553
730
АОП2-92-6
980
75
220/380
620
ФУ-175/2Д
Фреон-12
400000
5
35
15
30
103
960
4
130
190
847
125/100
135/110
ХФ12-18
2
25
1553
730
АО102-6М**
975
125
220/380
1260
ФУ-175/4Д
Фреон-12
300000
5
35
15
30
70
720
4
130
190
636
125/100
135/110
ХФ12-18
1,5
25
1553
730
АО102-8М**
735
100
220/380
1330
22ФУ-20011Д
Фреон-22 |
50000
—40
30
0
25
38
960
4
130
150
528
125/100
135/110
ХФ22-24
2
25
1603
730
АОП2-92-6
980
75
220/380
620
22ФУ-200|ЗД|
Фреон-22
35000
—40
30
0
25
28
720
4
130
150
397
125/100
135/110
ХФ22-24
25
1603
730
АОП2-92-1
740
55
220/380
617
двигателем А2-101-8; **то же, А2-102-6; ***то же, A2-I02-8 (см. рис. 1, в).

Лапа компрессора
Лапа злентроЗдигателя
?9
О? р. ^прессора
,80 %_ U0
^irr
I 1
Лапа электродвигателя
913 , С
Компрессов
И\ |Ж1
^отб.Ф^Ч
Крепление
ограждения
муазты
335
Электродйигатщ
f 4
300
Рис. 2. Фундаменты для крепления компрессора
и электродвигателя:
а — АУ-200/1Д, АУ-200/ЗД, ФУ-175/1Д,
22ФУ-200/1Д, 22ФУ-200/ЗД; б — АУ-200/2Д,
АУ-200/4Д, ФУ-175/2Д, ФУ-175/4Д; в —
АУ-200/4Д, ФУ-175У2Д, ФУ-175/4Л.
NP,Hbm
Рис. 3. Эффективная потребляемая мощность Ne
компрессоров при различных температурах
кипения г0 и конденсации /к: а — АУ-200,
22ФУ-200; б — ФУ-175;
_ _ _960 об/мин; 720 об/мин.
(Продолжение в следующем номере)
В. И. БОБКОВ, Е. В. ЯКОБСОН —
московский завод «Компрессор»
6i

РЕФЕРАТЫ
663.674
Изменение дисперсности и степени дестабилизации
жира в мягком мороженом, ФИЛЬЧАКОВА Н. Н.
«Холодильная техника», 1969, № 5, стр. 2—4.
Установлено, что к моменту возникновения порока
консистенции мягкого мороженого в процессе хранения
его в цилиндре фризера степень дестабилизации
молочного жира составляет около 70%, при этом индекс
мутности снижается до 14. В мороженом возникают
крупные жировые скопления 1000—1500 мк.
Не рекомендуется хранить в цилиндре фризера
мягкое мороженое, содержащее более 10% жира, после его
изготовления. Иллюстраций 1. Библиографий 3.
663.674.037.5
Опыты по длительному хранению мороженого, ОЛЕ-
НЕВ Ю. А., БОРИСОВА О. С. «Холодильная
техника», 1969, № 5, стр. 4—5.
Приведены результаты длительного хранения
опытных партий фасованного и весового мороженого 24
видов общим весом около 2 г при температуре —24 и
—30°С. Для упаковки использовали обычные и новые
упаковочные материалы. На основе проведенных
исследований разработана инструкция, в которой
предусматриваются новые допустимые сроки хранения
мороженого. Таблиц 1. л <л п
663.674:66.013.8
Санитарно-гигиеническая оценка мороженого по эн-
терококковому титру, ДЕРБИНОВА Э. С.
«Холодильная техника», 1969, № 5, стр. 7—9.
Проведены исследования с целью использования эн-
терококкового титра для санитарно-гигиенической
оценки мороженого. Энтерококковый показатель имеет
преимущества перед коли-титром, поскольку позволяет
дифференцированно оценивать качество различных
партий продукта. ^п ^ пп^
* " 637.2.037.5
О сроках хранения сливочного масла зимней
выработки, ПЕТРУХИНА Э. П., МОИСЕЕВА Е. Л., МИ-
ШУЧКОВА Л. А. «Холодильная техника», 1969, № 5,
стр. 9—12.
Проведено изучение качества сладкосливочного
несоленого масла поточного производства в процессе
выработки и холодильного хранения при -—14, —18 и —28°С.
На основании работы составлена «Инструкция по
хранению зимнего сладкосливочного несоленого масла,
выработанного поточным способом». Таблиц 4. Библиогра-
фИЙ 6' 621.594.047.25
О температуре сублимации сухого льда,
ФЕДОТОВ Е. Л. «Холодильная техника», 1969, № 5, стр.
12-15.
На основе аналогии тепло- и массообмена приведена
методика графического определения температуры
сублимации сухого льда в воздухе при свободной конвекции.
Отклонение опытных данных от теоретических
объясняется влиянием лучистого теплообмена и фазового пре-
вращения. Иллюстраций 1. ^^^^ лмшь
Искусственное охлаждение воды на промышленных
предприятиях, ПАВЛОВ Р. В. «Холодильная техника»,
1969, № 5, стр. 15—21.
Освещены вопросы выбора типа, схемы и
оборудования холодильных установок для охлаждения воды на
промышленных предприятиях.
Показано, что применение для этой цели аммиачных
холодильных установок связано с рядом
эксплуатационных трудностей. Фреоновые установки более надежны,
однако первоначальная стоимость сооружений и
эксплуатационные расходы велики. Во всех случаях, когда
на производстве имеется пар или горячая вода,
целесообразно применять для получения холодной воды теп-
локспользующие машины. Иллюстраций 6.
Библиографе 6- 621.56.O0S
Методика оптимизации схем холюдоснабжения
нефтехимических предприятий, КУРЫЛЕВ Е С. Ad-
РОВ М. Э., АБДУЛЛАЕВА Ф. С, КУЛИКОВА В А
КОССОВА Т. В. «Холодильная техника», 19Ъ9, № о,
стр. 21—25.
Изложена методика вычисления и сравнения затрат
на производство холода в установках, потребляющих >
электроэнергию, и использующих вторичные
энергетические ресурсы предприятия. Доказана экономическая
целесообразность использования вторичных
энергетических ресурсов для производства холода. Таблиц 2.
Иллюстраций 2. 621.512:62il.l76
Применение компрессионно-эжекторных машин для
низкотемпературной конденсации парогазовых смесей
БАССЕЛЬ А. Б., ВАйНШТЕИН Я. Л. -Холодильная
техника», 1969, № 5, стр. 25—28.
Отличительной особенностью конденсации
парогазовых смесей является непрерывное понижение
температуры в процессе конденсации пара. При этом
снижаются тепловые нагрузки. Показано, что для этого случая
всегда выгодна замена одноступенчатой
компрессионной машины на компрессионно-эжекторную с отводом
тепла на двух температурных уровнях. Иллюстрации 6.
Библиографий 3. 536.7:621.57
Термодинамические циклы холодильной машины с
герметичным компрессором, ЯКОБСОН В. Б.
«Холодильная техника», 1969, № 5, стр.. 29-34.
Анализируется цикл холодильной машины с
теоретическим герметичным компрессором, в котором
встроенный электродвигатель охлаждается всасываемым паром.
Показано что характеристики такого цикла
обусловлены безразмерной величиной, названной относительным
перегревом Эта величина в конечном счете может быть
представлена в виде функции разности температур
кипения и конденсации. Рассмотрен цикл с
последовательным перегревом всасываемого пара в регенеративном
теплообменнике и встроенном электродвигателе.
Предложены уравнения для расчета рассмотренных циклов
Иллюстраций 4. Библиографий 12. ^6.2
О теплопередаче через слой инея, ЯВНЕЛЬ Б. К.
«Холодильная техника», 1969, № 5, стр. 34-37.
Рассмотрено влияние, оказываемое слоем инея на
теплопередачу. Даны опытные значения эквивалентного
коэффициента теплообмена и теплового сопротивления
слоя инея, полученные при исследовании инееобразова-i
иия на продольно обтекаемой пластине. Таблиц 1.
Иллюстраций 4. Библиографий 2. 637.513.82:546.17
Исследование влияния температуры на модуль
упругости и предел прочности мяса, замороженного в
жидком азоте, ГУРВИЦ В. Г., ПРИШЕДЬКО Н. А..
«Холодильная техника», 1969, № 5, стр. 37—41.
Приведены результаты исследования механических
характеристик мяса (модуль упругости Е и предел
прочности (Хв), замороженного в жидком азоте в диапазоне
температур —196--—80°С. Выявлено, что мясо ведет
себя в этом диапазоне как упругое тело и подчиняется
закону Гука. Расчетным путем получено значение удель-
нсй: энергии разрушения мяса в замороженном
состоянии по гипотезе Кирпичева. Таблиц 3. Иллюстрации о.
Библиографий 6.
62

CONTENTS
53rd Session of International Dairy Federation General
Assembly 1
N. N. Filchakova. Changes of Dispersity and Degree of
Fat Destabilization in Soft Ice Cream ..... 2
U. A. Olenev, O. S. Borisova. Experiments on Long
Period Storage of Ice Cream ....... 4
U. A. Olenev, O. S. Borisova, N. N. Kalmykova. Tests
of Soft Ice Cream Freezers 6
E, S. Derbinova. Sanitary-Hygienic Estimation of Ice
Cream by Enterococcus Titer 7
E. P. Petrukhina, E. L. Moiseyeva, L. A. Mishuchkova.
Storage Period of Winter Production Butter ... 9
E. L Fedotov. Sublimation Temperature of Dry Ice . . 12
R. V. Pavlov. Water Chilling at Industrial Enterprises . 15
ф S. Kurilyev, M. E. Aerov, F. S. Abdullayeva, V. A. Ku-
likova, T. V. Kossova. Methods of Optimization of
Refrigeration Supply Circuits at Oil and Chemical
Enterprises 21
A. B. Basse!, Y. L. Weinstein. Utilization of
Compression-Jet Machines for Low Temperature
Condensation of Vapor-Gas Mixtures . ...... 25
V. B. Yakobson. Thermodynamic Cycles of Refrigerating
Machines with Hermetic Compressor 29
B. К. Yavnel. Heat Transfer Via Frost Layer .... 34
V. G. Gurvits, N. A. Prishedko. Investigation of
Temperature Influence on Elasticity Module and Tensile
Strength of Meat Frozen in Liquid Nitrogen . . 37
At Institutes and Laboratories
M. S. Yakhats. Thermoelectric Refrigerator ... 42
Practice exchange
S. K. Ivanov, V. B. Skripnikov, G. V. Nikoisky.
Pneumatic Pressure Control, Type RD-6p 43
New Inventions 45
Consultation
U. O. Fayersfein. Repair of Compressor, Type
FUUBS-18A 46
Book review
E. G. Yampolsky. New Book on Automatization of
Refrigerating Plants 50
Miscellany
A. G. Burmakinr Y. D. Falkovich. Specialized Store
"Frozen Foods" of Kiev Cold Storage
Warehouse No. I ... 51
International Energy Congress 52
In Scientific-Technical Council of Ministry of Chemical
and Oil Machine-Building 53
. Foreign technical news
G. M. Dezent. Equipment for Ice Cream Production 54
R. N. Shnitman. Ice Maker, Type KN-70 56
Reference data
V. I. Bobkovr E. V. Yakobson. Single-Stage Closed
Crankcase Refrigerating Compressors 58
Summaries ... 62
СОДЕРЖАНИЕ
53-я сессия Генеральной ассамблеи
Международной молочной федерации
Н. Н. Фильчакова. Изменение дисперсности и
степени дестабилизации жира в мягком
мороженом «...
Ю. А. Оленев, О. С. Борисова. Опыты по
длительному хранению мороженого
Ю. А. Оленев, О. С. Борисова, Н. Н.
Калмыкова. Испытания фризеров для мягкого
мороженого
Э. С. Дербинова. Санитарно-гигиеническая
оценка мороженого по энтерококковому титру. .
Э. П. Петрухина, Е. Л. Моисеева, Л. А. Мишуч-
кова. О сроках хранения сливочного масла
зимней выработки
Е. Л. Федотов. О температуре сублимации сухого
льда
Р. В. Павлов. Искусственное охлаждение воды
на промышленных предприятиях
Е. С. Курылев, М. Э. Аэров, Ф. С. Абдуллаева,
В. А. Куликова, Т. В. Коссова. Методика
оптимизации схем холодоснабжения
нефтехимических предприятий
A. Б. Бассель, Я. Л. Вайнштейн. Применение ком-
прессионно-эжекторных машин для
низкотемпературной конденсации парогазовых
смесей
B. Б. Якобсон. Термодинамические циклы
холодильной машины с герметичным
компрессором
Б. К. Явнель. О теплопередаче через слой инея
B. Г. Гурвиц, Н. А. Пришедько. Исследование
влияния температуры на модуль упругости и
предел прочности мяса, замороженного в
жидком азоте
В институтах и лабораториях
М. С. Яхац. Термоэлектрический холодильник
Обмен опытом
C. К. Иванов, В. Б. Скрипников, Г. В. Никольский.
Реле давления пневматическое РД-бп . . .
Новые изобретения
Консультация
Ю. О. Фаерштейн. Ремонт компрессора
ФУУБС-18А
Критика и библиография
Е. Г. Ямпольский. Новая книга по автоматизации
холодильных установок
Хроника
A. Г. Бурмакин, Я. Д. Фалькович. Фирменный
магазин Киевского холодильника № 1
«Замороженные продукты»
Мировой энергетический конгресс
В научно-техническом совете Министерства
химического и нефтяного машиностроения . . .
Новости иностранной техники
Г. М. Дезент. Оборудование для производства
мороженого ; ; . .
Р. Н. Шнитман. Льдогенератор ХН-70
Справочный отдел
B. И. Бобков, Е. В. Якобсон. Компрессоры
холодильные бескрейцкопфные одноступенчатого
сжатия
Рефераты :;:;....
2.
4
6
7
9
12
15
2;
25
29
34
ЗУ
42
43
45
46
5D
51
52
53*
54
56
5&
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Н. Кобулашвили (главный редактор), Д. Г. Рютов
(зам. главного редактора), Л. Д. Акимова (зам. главного редактора), проф. И. С. Ба-
дылькес, Б. С. Вейнберг, А. А. Гоголин, В. А. Дедух, М. Г. Дик, А. В. Кан, В. Я.
Кокорев, М. С. Мартынов, проф. В. С. Мартыновский, М. Н. Мертешов, Р. В. Павлов,
проф. Г. Б. Чижов, А. П. Шеффер.
Адрес редакции; Москва, И-434, ул. Костякова, 12. Телефон 250-00-34, доб. 49.
Технический редактор А. М. Сатарова
Т—06175 Сдано в .набор 4/Ш 1969 г. Заказ 938. Подп. в печ. 23/IV—69 г.
Формат 84Х108/16. Печ. л. 4=6,72 усл. п. л. Уч.-изд. л. 7,53. Тираж 17240 экз.
Типография изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3.