/
Текст
Химия на службе холодильной техники
И. ТОРОЧЕШНИКОВ— Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева
В решениях XXI съезда КПСС о семилетнем
плане предусматривается серьезное развитие
Холодильной техники. Это налагает на
специалистов-холодильщиков большие обязанности,
связанные с изысканием новых путей для
совершенствования холодильных агрегатов, с
использованием новых конструкционных
материалов и т. д.
Одним из эффективных путей для
совершенствования холодильной техники может явиться
путь химизации — большего использования
химических продуктов для создания холодиль-'
ных машин и установок и широкого
использования их в процессе эксплуатации
холодильных установок.
Принятые XXI съездом КПСС и майским
Пленумом ЦК КПСС A958 г.) решения об
ускоренном развитии химической
промышленности в 1959—1965 гг. и особенно
промышленности синтетических материалов коренным
образом изменят положение в СССР с
производством химических продуктов.
Увеличение химической продукции в стране
обеспечит мощный прогресс всего народного
хозяйства, в частности электро- и
радиопромышленности, машиностроения, и, несомненно,
окажет благотворное влияние на развитие
холодильной техники.
В указанных отраслях промышленности
вместо металлов все большее применение находят
синтетические материалы, полимеры с
различными, очень часто наперед заданными
свойствами. Использование полимерных материалов
в промышленности весьма значительно и все
время увеличивается. Технический прогресс в
настоящее время немыслим без использования
полимерных материалов. Абсолютно
невозможно представить развитие холодильной техники
в широком масштабе и на новой технической
основе без всемерного использования
разнообразных химических продуктов.
Успешное решение задачи химизации
холодильного хозяйства возможно только при
активном участии и тесной кооперации
работников химической и холодильной
промышленности.
Кооперация холодильщиков и химиков тем
более необходима, что для холодильной
техники потребуется создать большое количество
новых химических продуктов самого
различного назначения.
Использование химических продуктов в
холодильной технике идет по многим
направлениям. В связи с этим обстоятельством
химическая промышленность должна обеспечить
выпуск большого ассортимента химикатов,
потребных холодильной промышленности в
качестве: конструкционных, защитных и
изоляционных материалов; рабочих тел и
вспомогательных веществ, необходимых для
осуществления холодильных процессов; химических
веществ для создания новых холодильных
процессов; материалов для упаковки и хранения
пищевых продуктов; средств для химического
воздействия на пищевые продукты в процессе
их холодильной обработки и хранения.
В дальнейшем будут рассмотрены наиболее
важные аспекты, связанные с использованием
химических продуктов в холодильной технике.
Конструкционные, защитные и изоляционные
материалы
В качестве конструкционных материалов при
изготовлении холодильных установок, наряду
с применением металлов и сплавов с
улучшенными свойствами, следует широко
использовать пластики, в том числе армированные, а
также специальные резины. Химическая
промышленность может готовить для холодильной
техники пластики с заданными свойствами и в
любой форме — листа, полосы, пленки, трубы
и т. д. На химических заводах целесообразно
организовать изготовление крупно- и
мелкогабаритных деталей домашних холодильных
шкафов, торговых прилавков и витрин,
комнатных кондиционеров, панелей, арматуры
и т. д.
Для изготовления деталей холодильной
аппаратуры в значительной мере можно
использовать полиэтилен, винипласт, текстолит, сте-(
клопластики, фаолит, силикатные материалы,
пропитанные графиты и т. д.
Наряду с обычными пластиками в качестве
конструкционных материалов могут широко
использоваться армированные пластики,
представляющие комбинацию смолы с
волокнистыми или слоистыми наполнителями (стеклянное
№ 4
Химия на службе холодильной техники
волокно, бумага, древесный шпон, ткань из
стекловолокна). Эти пластики пригодны для
изготовления крупногабаритных деталей, труб,
фасонных изделий, защитных экранов,
баллонов для сжатых газов и т. д. Стеклопластики
обладают сравнительно малой
теплопроводностью, поэтому использование их в холодильных
установках весьма перспективно.
В холодильных установках могут с успехом
использораться специальные резины,
создаваемые химической промышленностью для
работы в широком интервале температур от —60
до 500°. В качестве морозостойких каучуков
применяются фтор-силиконовые композиции.
Морозостойкие резины с успехом применяются
для изготовления дверей в холодильниках,
уплотняющих деталей, рукавов, эластичных
диафрагм и т. д.
Химия синтетических материалов позволяет
решить трудную техническую задачу —
склеивание металлических частей с полимерами..
Для этой цели используются специальные
клеи—карбинольные (впервые синтезированы
акад. И. Н. Назаровым) и эпоксидные
(созданы на основе реакции, открытой В. А.
Прилежаевым). Применение этих клеев позволяет
создавать большие металлические
конструкции, крепить станки к фундаментам и т. д. Эти
клеи не разрушаются грибками.
В виде защитных средств против коррозии
холодильных установок могут использоваться
металлические (электрохимические) покрытия,
пигменты и эмали. Надо внимательно изучить
вопрос о пигментах как минеральных, так и
органических. Ряд органических пигментов
(металлоорганические соединения), по
данным канадской практики, могут выполнять
двойную роль — защитного средства и фун-
гисида.
При изготовлении холодильных шкафов
необходимо обратить внимание на всемерное
повышение качества эмалевых покрытий.
В настоящее время в холодильной технике
используются различные виды
изоляционных материалов:
неорганические — природные
порошкообразные продукты и искусственные
(стекловолокно, минеральная пробка, пенобетон и др.);
органические — природные (пробка, торф,
камыш и др.) и синтетические, в том числе
губчатые материалы с открытыми и закрытыми
порами (полистиролы, полихлорвинилы, фе-
нол-формальдегидные смолы, полиуретаны
и т. д.);
комбинированные (стеклопластики, нефте-
битумы с асбестом, жидкое стекло и
синтетические смолы с наполнителями и др.).
В ближайшее семилетие потребуется свыше
3 млн. мг изоляционных материалов в
пересчете на минеральную пробку.
В качестве одного из первых пенопластов в
30-х годах была получена мипора. Этот
продукт получается в результате взаимодействия
формальдегида и мочевины и последующей
обработки массы при кипячении кислотным
катализатором, после чего вспенивающаяся масса
затвердевает и превращается в пеноматериал.
Химическая техника позволяет получить ряд
пеноматериалов: с несообщающимися и
сообщающимися порами, сотовые пластики
(регулярного строения), газонаполненные
волокнистые материалы.
В последнее время в холодильной технике
начинают широко применяться полиуретано-
вые поропласты, ценность которых
заключается в том, что их можно получать
непосредственно на месте строительства холодильника.
Использование минеральных и органических
пеноматериалов позволит ускорить
строительство холодильников и монтаж холодильных
установок, а также улучшить
эксплуатационные возможности холодильных установок.
Необходимо отобрать наиболее
эффективные изоляционные материалы, особенно
синтетического характера, с тем, чтобы
организовать их массовое производство на
специализированных предприятиях. При этом следует
иметь в виду возможность изготовления
специальных панелей, покрытых изоляционными
материалами, необходимых для монтажа
холодильников, судов, вагонов и т. д.
Во избежание проникновения паров воды
изоляция может быть покрыта слоем битуми-
низированной бумаги, перфолевой,
полиамидной или полиэтиленовой пленки. Наряду с
разработкой тепло- и гидроизоляционных
материалов для холодильных установок
необходимо развернуть серию исследований как по
усовершенствованию, так и созданию новых
строительных материалов для холодильников.
Рабочие тела и вспомогательные материалы
для осуществления холодильных процессов
Несмотря на то, что в технике известно
несколько десятков хладагентов,
промышленность использует крайне ограниченное их
количество. Примерно 4/г. всех холодильных
.установок работает еще на аммиаке.
Химическая промышленность должна в
ближайшее время развить производство новых
хладагентов, наиболее пригодных для хдло-
8
Химия на службе холодильной техники
№ 4
дильных установок разного назначения: для
поршневых и турбокомпрессорных
промышленных установок, для кондиционирования
воздуха и тепловых насосов, для
низкотемпературных установок и т. д.. Речь идет, в частности,;
о фреонах 22, 13, 142, перфторбутане,
фторидах серы и др. !К синтезу галогенированных
углеводородов следует привлечь широкие
круги химиков исследовательских институтов и
вузов. При взаимодействии галоидов и
углеводородов наряду с фреонами может быть
получен ряд ценных материалов другого
назначения — противопожарных средств, аэрозолей
(для санитарной обработки и т. д.). В связи с
большими перспективами создания
абсорбционных холодильных машин, работающих с
применением раствора бромистого лития,
необходимо наладить промышленное производ-.
ство этого продукта.
Одновременно с работами по синтезу
хладагентов должны быть проведены широкие
физико-химические исследования их свойств,
работы по изысканию азеотропных смесей
хладагентов, изучению совместной растворимости
масел и хладагентов и т. д.
Располагая необходимым сырьем, нефтяная
и химическая промышленность в состоянии
решить вопрос о снабжении холодильных
установок необходимым ассортиментом смазочных
масел, в том числе и для фреоновых
холодильных установок, которые нуждаются в маслах
со специальными свойствами. Следует
подумать о производстве синтетических смазочных
веществ на основе силиконов для фреоновых
установок.
Холодильные агрегаты должны иметь
установки для регенерации масел и освобождения
хладагентов от влаги, в частности, с
молекулярными ситами из синтетических цеолитов.
Химическая промышленность должна
обеспечить холодильные установки
высококачественными адсорбционными материалами,
необходимыми для удаления из газов паров воды,
масла, углекислого газа, ацетилена и т. д.
На сухоледных заводах наиболее
целесообразно применять в качестве абсорбента для
углекислого газа растворы этаноламинов. Для
очистки холодильной аппаратуры следовала
бы наряду с дихлорэтаном синтезировать и
ряд других эффективных растворителей.
Большое значение для автоматизации
холодильных установок имеет наличие
специальных жидкостей для систем гидравлического
управления. Эти жидкости в процессе сжатия
должны практически иметь постоянную
вязкость, Современная химия позволяет
синтезировать такие жидкости — силиконовые
соединения, которые дают возможность хорошо
организовать работу амортизаторов, демпферов,
гидравлических систем в холодильных
установках и т. д.
Применение силиконовых жидкостей в
гидравлических системах позволяет уменьшить
их вес на 40—45'%.
В качестве высокоэффективных
низкотемпературных теплоносителей с низкой и
постоянной вязкостью уже начинают находить
применение синтетические силоксановые соединения.
Источники для создания новых холодильных
процессов
В настоящее время решаются вопросы
создания термоэлектрических холодильников,
работающих с использованием эффекта
Пельтье. Осуществление этого эффекта
связано с применением полупроводниковых
материалов типа Bi2Te3, Sb2Te3, PbTe, PbSe и Др.
Очень важное значение для осуществления
процесса термоэлектрического охлаждения
имеет добавка к полупроводникам различных
примесей, особенно галогенидов серебра, меди
и других металлов. Необходимо развернуть
целую серию химических работ по синтезу
термоэлектрических материалов и изучению их
свойств, в особенности при наличии примесей.
Точно так же должны быть поставлены
работы по изысканию парамагнитных
материалов, позволяющих получать необычайно
низкие температуры. 50 лет назад >Каммерлинг-
Оннесу удалось получить температуру 4,17°К.
Через 3 года эту температуру снизили до
1,05°К. В 1922 г. была получена
температура 0,9°К.
В настоящее время в криогенных
лабораториях при использовании парамагнитных
материалов получают температуру 0,001 °К.
Материалы для упаковки и хранения пищевых
продуктов
Развитие химии высокомолекулярных
материалов обеспечивает холодильной
промышленности возможность широко использовать
пленочные материалы для упаковки пищевых
продуктов, подвергаемых охлаждению,
замораживанию и длительному хранению. Наиболее
употребительными из пленочных материалов для
указанных целей являются полиэтилен и
лакированный целлофан. Наряду с ними могут
быть использованы и другие материалы.
№ 4
Химия на службе холодильной техники
9
В СССР разработаны пленочные
композиции на основе полиизобутилен-парафинового
сплава, наносимого на подложку (например,
бумагу), а также сплав СПИ-200 и другие,
показавшие высокие адгезионные свойства, вла-
гонепроницаемость и т. д. Использование их
для хранения колбас, хлеба, сыра дало весьма
удовлетворительные результаты. Проведено
также интересное исследование с раствором
альгината кальция для образования пленки на
туше мяса. Наличие этой пленки способствует
более быстрому охлаждению мяса и
уменьшению потерь при хранении. Комбинируя
различные пленки, можно создать паро- и влагоне-
проницаемость оболочки.
В мировой практике значительная доля
производимых синтетических материалов
(пластиков) используется в пищевой
промышленности в качестве пленочных покрытий,
упаковочного материала и т. д.
Наша химическая промышленность также
будет иметь возможность в ближайшие годы
обеспечить пищевую промышленность
необходимым ассортиментом синтетических
материалов.
Средства для химического воздействия
на пищевые продукты
С химическим воздействием на пищевые
продукты при их охлаждении и хранении
промышленность знакома сравнительно давно
(например, применение углекислого газа и этилена
при хранении фруктов).
В последнее время при холодильной
обработке пищевых продуктов, особенно рыбы и
птицы, начинают применять антибиотики и ан-
тифунгалы (противогрибковые средства). В
качестве антибиотиков используются главным
образом окситетрациклин (террамицин), хлор-
тетрациклин (ауреомицин или биомицин) и
тетрациклин (ахромицин), антифунгалов—ри-
моцидин и некоторые другие препараты.
Воздействие антибиотиков на продукты
позволяет удлинить срок их сохранения в свежем
состоянии.
Наряду с указанными средствами для
обработки пищевых продуктов могут быть
использованы фитонциды, убивающие
микроорганизмы. Аналогичное действие оказывает озон в
атмосфере холодильников.
Необходимо провести широкие исследования
по изысканию химических и биохимических
средств, позволяющих удлинить срок хранения
пищевых продуктов, наладить их производство
в необходимых масштабах и разработать
рациональную технологию использования этих
средств при обработке пищевых продуктов.
Большое значение для улучшения качества
пищевых продуктов, подвергаемых
холодильной обработке, будет иметь прибавление к ним
витаминов (например, аскорбиновой кислоты)
и глутамата натрия. Биохимикам и технологам
надлежит уделить серьезное внимание
способам их применения в практике холодильной
обработки пищевых продуктов.
Задача химиков и холодильщиков в
настоящее время состоит в том, чтобы отобрать
наиболее нужные и эффективные для
холодильного дела химикаты и организовать
производство их в масштабах, полностью
обеспечивающих развитие холодильного хозяйства,
намеченное семилетним планом. Необходимо,
чтобы Госплан СССР и Государственный комитет
Совета Министров СССР по химии
разработали систему мер по созданию химических
производств, обеспечивающих холодильную
промышленность необходимыми химикатами.
CHEMISTRY IN THE SERVICE OF REFRIGERATING ENGINEERING
N. TOROCHESHNIKOV
Summary •'
Numerous chemical products are employed in refrigerating enginneering in the form
of constructional, protective and injsulating materials, as refrigerants and ancillary
substances required for refrigerating processes, as packing materials for foodstuffs and for
the chemical treatment of foods in the process of their refrigeration and storage.
To ensure the development of the refrigerating industry of the USSR in conformity
with the seven year plan of 1959—1965 the production of. a number of synthetics, above
all, /polymers, must be newly organized or expanded. This problem should be attacked
by the Combined lefforts of chemists and refrigerating engineers.
Критерии подобия термодинамических свойств холодильных агентов
Доктор техн. наук, проф. И. БАДЫЛЬКЕС — Всесоюзный научно-исследовательский институт
холодильной промышленности
Возрастающая перспективность применения
новых рабочих веществ, получаемых в ряде
случаев в виде побочных продуктов
химического производства, еще более вызывает
необходимость определения термодинамических
свойств с помощью минимальных
эмпирических сведений.
В этой связи приобретает большое значение
возможность уточнения и развития закона
соответственных состояний
/(*,»,?) = о. A)
В соответственных состояниях (при одинако-
Р .ft — Т v \
вых тс = ——» v— ; <р — своист-
Ркр J кр vi<p I
ва веществ, выраженные в долях
критических параметров, должны быть идентичны,
независимо от химической природы. Если у
веществ два из параметров тс, Ь ср равны,
то и третий имеет то же значение (idem).
Располагая данными тс, Ь или ср, Ь одного из
хорошо изученных веществ (эталона), можно
находить свойства неисследованного вещества
только по значениям его критических
параметров. Например, в координатах <р", & значения
<р" у всех веществ должны размещаться на
одной и той же кривой.
Известно, что этот закон является грубо
приближенным, так как не отражает
взаимодействия молекул реального газа. Хотя
развитие кинетической теории материи
способствовало установлению общей формы уравнения
состояния реальных газов [I, 2], тем не менее
из-за трудностей количественного определения
потенциальной энергии взаимодействия
молекул до настоящего времени приходится
прибегать к эмпирическим коэффициентам и
формулам на основе организации широких
экспериментальных работ.
Однако уточнение закона соответственных
состояний возможно путем введения
дополнительных безразмерных выражений
(критериев) К1 Кт) изменение значений которых
характеризует отклонения от
первоначального закона подобия [3]. Следовательно, для,
термодинамически подобных веществ должно
сохраняться численное постоянство К и
/(«Л?;.к» *я) = о. B)
Совершенно очевидно, что у веществ
полного совпадения численных значений
дополнительных критериев быть не может. Как видно
из дальнейшего, при близких их значениях
погрешности малы и в общем не превышают
пределов, допустимых практикой, тем более,
если учесть относительную химическую
чистоту веществ в соответствии с заводскими
гарантиями.
Следует иметь в виду, что уравнение (I) не
дает возможности определять теплоту
парообразования и корректирующие члены для
энтальпии и энтропии реального газа. Поэтому
введение дополнительных критериев с
калорическими параметрами расширяет закон
соответственных состояний. Наконец, все критерии
должны раскрывать причины столь
индивидуальных свойств веществ и, как было указано,
служить ключом к установлению подобия.
Для решения поставленной проблемы —
определения свойств с помощью минимальных
эмпирических сведений — необходимо
установить наименьшее число дополнительных
критериев, могущих объединить физические
особенности всех остальных. Следовательно:
=/(*,»,?;*, + !.. ¦•#«). C)
Чтобы на кривой насыщения
/(«,») = 0, D)
необходимы при I физ. атм (значения
обозначим с индексом s).
* кр Ркр
Итак, термодинамически подобные вещества
должны обладать близкими числами Гульд-
берга (Кх) и значениями критических
давлений (Л)-
На основе анализа критериальных связей
докажем, что критерии Кх и Я2 объединяют
все остальные. Тогда в уравнении C) х = 2.
Так как при I физ. атм.
/(*,?") = О и/(*,?') = О, E)
то
К3 = is= <р^ = = <f"Sn = idem! F)
Ki = <р' = <?' = — f' = id'ems. Fa)
№ 4
Критерии подобия термодинамических свойств
11
При этом значения с индексом п относятся
к веществу-эталону.
Далее имеем
поэтому
К:,* =
Кьб =
= 1
/ d-n
[ db
f сЫп \
\ <*» /
/ d In tz
\d\nb
'd In nn\
7\
= idenio
dlnti
T=T<
T = 7\.
T=T<
ideni(
G)
(8)
Теперь следует учесть, что
^5a
' кр
* кр \ * 1 j,z— J
Pкр \ "T l j _j
d\n P
'(-
(9)
r=r,
Уравнение Клайперона—Клаузиуса можно
преобразовать в виде
JdT jt=ts
rs = A T, v"
к-
к.
A0)
ид
V .
ид RTS
Из уравнений (9) и A0) находим
Кь-КтТ,-
d ln/7
т
т= г,
К*, = К'л.Кт
к2
причем
где
\xrs
К-,
г, 426,94 \xrs
A1)
A2)
Л/? 7^ 847,83 Г5 '
~ — число Трутона({^— молекулярный вес).
Из уравнения A2) получим
/V/<*7 = -
А-о
/С] • /C5i
= idem5-
A3)
Критерий А*6 у веществ изменяется в очень
узких пределах A,02—1,06). Для его
определения можно вполне воспользоваться
уравнением Нернста, из которого вытекает [4]:
К,
1
1
1
1-Я*
idem6 • A4)
кр
Из уравнения A3)
К- =idemT •
Тогда из уравнения A1) вытекает, что
d\np d\np
A5)
Ts-d -
1
) '(-*
= K,.K4-f(.
A6)
При T=TS имеем//—— j = 1 и
уравнение A6) становится тождественным
уравнению A1). В критической точке
тогда
d ln/7
Т
= tf6-tf7 •/(#,) A8)
a=i
или
K8 = idem8 •
Дающий максимальное отклонение
Uin»./a=1 w»/
A9)
ТКР (dP_\
кр
от).
0=1
чср
V им
Г d
к
1П/7
1
Г
1
-)]
>=1
/fe-/f77'e./(/f1) = idema. A9а)
! а:/?
Из изложенного /(^, ft; AV, Д'г) = 0.
Ll
т
1<ю =
1—.
1
/ф
= idem10 или (-
= idem10a
B0)
Так как
Ai
, то должно быть
12
Критерии подобия термодинамических свойств
№ 4
#10 =
1 —
К,
l-Ki
*1
1-/С,
а с учетом уравнения B2)
р =idem10
Ркр
Кг
ит=о
'/ф
iderav
и отсюда/(тс, &)== 0, что и требовалось
доказать.
Уравнение Клайперона—Клаузиуса можно
записать в виде
idem0
Р = 0
= idem15.
jkp
Р=0"
т=о
B7)
Рассмотрим
1<п=-
кр
1 кр
и тогда
rs it (/С3 — К±)Кьа
B1)
B1а)
/г^
Кп = VL (критический коэффициент).
Ркр^кр
В таком случае с учетом уравнений F), G),
A5) и B1а)
Кп = idemu. B2)
Принимая теперь во внимание, что
при равных тс и Ь, имеем
где Тв — температура, соответствующая точке
Бойля (изотерма при Р = 0).
Так как точка Бойля в несколько раз
превышает температуру критической точки, та
можно вполне воспользоваться уравнением
Pv = RTe.
Поэтому
Pv
#16 =
RTK
RTKn K\\
B8)
Кр ^J Кр
Так как тс и <р находятся в соответственных
состояниях, то
#i6=/(#u) = idem16. B9)
Из правила параболы с учетом F) и 6а):
B3)
Яп = 1L Li = idem17.
l-a
B9.)
Этот критерий можно преобразовать в виде
Лф»
/ ° ^кр
Р^/П>а
B4)
Переходим теперь к ряду следующих
калорических критериев.
Из уравнения Клайперона—Клаузиуса
— ss -^- — (dlnP\ C0)
Кп =
г=г.
Соответственно для сухого насыщенного
пара
Так как
#13
Pv
d\np
d\t\T
idem
13-
B5)
Т = ТЯ
d 1птс\
0
TO
При выводе критериев К\2 и Кдз было учтено,
что правая часть уравнения C)
удовлетворяется девятью критериями. Однако ее
необходимо подтвердить следующими критериями:
д
#18 =
— К,* = idem
APsvs
L56
18-
C1)
#u =
д%
Из работы [4] следует:
#19 =
= 1
A"9 = idem14
B6)
1—ЩТ
' кр
= idemly или
Далее проанализируем критерий
V
к,-,
¦-Kzl
L\ = idem19
rT
C2)
Из уравнения B4)
АР(у" — v')
RT
кр
P"PVT=»/% = 0.fr=0
= idemn
К,
20"
д/
ARTKp
= idem20,
C3)
7С,&
Mo 4
Критерии подобия термодинамических свойств
13
причем А/ = (iad — Г)т — корректирующий
член, определяющий влияние давления
реального газа.
( s |7T,& = idem2P C4)
^21 =
AR
где A s = (slld — s)Tt p — соответственно
корректирующий член для энтропии.
Таким образом все важнейшие критерии
Кх+ 1 Кт> необходимые для определения
свойств веществ, действительно
объединяются двумя — Кг и /G. Обозначив Ki первыми
двумя буквами фамилии Гульдберга (Gu) и,
принимая во внимание, что А*2 = т^, можем
установить объединенный критерий из двух
безразмерных отношений:
K = («SHB9 C5)
характеризующий группы термодинамически
подобных веществ.
Так как минимальное число основных
безразмерных выражений должно быть не менее
двух, то все они взаимозаменяемы. Например,
вместо К могут служить следующие
объединенные критерии:
*' = (^H„=(nW
K"-(K9)Qu = {Ri)Qa
К'"=(K»)cu = (Wa)au
K"" = {Klu)Gu = (Bo)Qu
K'""M^)Qu = {Pl)Qa
Обозначения Tr (Трутон), Ri (Ридель), Wa
(Ван-дер-Ваальс) нами приняты по
предложению Р. Планка (его сообщение на Ученом
совете ВНИХИ, 1958 г.).
Представляется более рациональным
выбрать исходные критерии, обладающие
большим диапазоном изменений безразмерных
отношений.
C@
C7)
C8)
C9)
C9а)
Критерий
ГСуХЮз
Gu
Ri
Wa
Во
Tr
Диапазон изменений
0,443-0,43
0,37 —0,8
5-8
3,3—4,5
2,3-3,0 |
5-30
Следует при этом отметить, что по
несовершенному закону соответственных состояний
(уравнение 1), вытекающему из уравнений
Ван-дер-Ваальса и его последователей,
критерии Ri, Wa, Во, Ki5 должны были бы быть
одинаковыми для всех без исключения веществ
по Ван-дер-Ваальсу Ri=A\ №a = 2,67; Во = ~~.
к 8»
Если учесть невозможность точного
определения Wa (критический объем нельзя
непосредственно найти на опыте), то его
использование в качестве исходного критерия
нецелесообразно.
Вместе с тем выбор критериев Ki и /G (то
есть К) наиболее удобен, так как важнейшие
свойства веществ можно определять всего
лишь с помощью двух опорных
экспериментальных значений на кривой давления пара —
1 физ. атм и в критической точке.
В выведенных многочисленных критериях
эмпирические коэффициенты отсутствуют.
Однако ввиду невозможности абсолютного
совпадения у веществ критерия Гульдберга и
критического давления погрешности неизбежны.
Поэтому для практических расчетов
необходимо пользоваться критериями, обладающими
при некоторых расхождениях в Gu и ркр
наименьшей степенью чувствительности. Исходя
из этого, может быть предложен следующий
метод расчета неисследованных веществ.
Кривую давления пара лучше всего
определять с помощью критерия Кю, который
принимает вид
Тл
*кр
Тп
I —.
кри-
где Тп вещества-эталона соответствует
тическому давлению искомого вещества.
В таблице по этому уравнению дано
сопоставление фреона-12 (эталон) и фреона-13 по
новейшим американским опытным данным [5].
1 Этот критерий уже был ранее предложен
автором [4].
р*
кг/см2
1 0,0304
1,5628
12,4290
37,6456
Тп
183,82
253,56
323,03
378,68
т
расчетные
144,54
199,85
255,20
299,80
опытные
144,38
199,88
255,38
299,78
отклонение
*. °/о
0,10
0,01
0,07
0,007
14
Критерии подобия термодинамических двойств
№ 4
Таким образом, от глубокого вакуума до
давлений, близких к критическим, среднее
относительное отклонение по температурам
оказалось менее 0,05°/о.
Следует отметить, что удовлетворительные
результаты получаются и при сравнении
веществ с относительно большим диапазоном
изменений критериев /G и /G [4].
Удельный объем перегретого пара
определяется по критерию Ki2, а сухого насыщенного
пара — по Лаз. Здесь отпадает необходимость
в знании величины критического объема,
обычно рассчитываемого по уравнению Кальетэ—
Матиаса с помощью ряда экспериментальных
данных.
Сопоставление фреонов 11, 12, 13, 21, 22 и
113 по опытным [5] и расчетным данным
показало, что несмотря на некоторые
расхождения в К\ и /G максимальное отклонение
значений от усредненной кривой Kn~f(^) в
наиболее изученном и практически важном
диапазоне § = 0,45 — 0,90 не превышает 1°/о.
Для тс до 0,5 и при изотермах ft = 0,6— 1,0
максимальное отклонение Л2 = /(тс, fr) у этих
фреонов ниже 2%. На таком же примерно
уровне обнаруживаются расхождения в vKp,
рассчитываемого по критерию Кп.
Удельный объем насыщенной жидкости
определяется по уравнению E).
SIMILARITY CRITERIA OF THE THERMODYNAMIC PROPERTIES OF REFRI
GERANTS
Prof. I. S. BADYUKES, Doc. Techn. Sci.
Summary
In the law of corresponding states a number of criteria (dimensionldss groups) have
been introduced, characterizing the similarity of the thermal and caloric properties of
refrigerants. It has been established that the minimum number of criteria
T
incorporating the properties of all others must be no less than two. As such#e = ~~ and
i
%e~ — are recommended. It follows that determination of the most important properties
Pc
of unknown substances is possible with the aid of only two experimental values on the
vapor pressure curve (for latin and for the critical point.)
Теплота парообразования может быть
рассчитана с такой же степенью точности, как и
кривая давления пара, исходя из критерия
/\19*.
Р
7Л1
Тя
Рп
Ts.
1 —
Ts.
Наконец, А/ и As вычисляются по
критериям ^20 и iBi. О методах предварительного
определения iud и sud было указано в прежних
работах автора [4, 6].
Несомненно, что в целях максимального
уточнения свойств веществ, принимаемых в
качестве эталонов, должны быть предъявлены
повышенные требования к экспериментальным
исследованиям.
ЛИТЕРАТУРА
1. I. М а у е г. J. С h e m. Phys., 5, 67, 1937.
2. Н. Боголюбов. Проблемы динамической
теории в статистической физике, Гостехиздат, 1946.
3. Л. Филиппов. «Журнал физической химии»,
XXXI, 3, 1957.
4. И. Бадылькес. Рабочие вещества
холодильных машин, Пищепромиздат, 1952.
5. Properties of Commonly — Used Refrigerants, ARJ,
Washington, 1957.
6. И Бадылькес. «Холодильная техника», 1958.
№ 1.
Экспериментальное исследование рабочего процесса воздушной вихревой
холодильной установки
Канд. техн. наук В. МЕТЕНИН - Куйбышевский авиационный институт
В 1931 г. Ж- Ранк [1] открыл опытным
путем вихревой эффект энергетического
разделения сжатого газа. Этот эффект
осуществляется в простом устройстве, называемом
вихревой трубой, или вихревым холодильником.
Исследованию эффекта Ранка в СССР и за
рубежом за последние годы придается все
большее и большее значение [2—7].
Незначительное термодинамическое
совершенство температурного разделения сжатого
воздуха в вихревой трубе Ранка можно
улучшить в так называемой вихревой
холодильной установке.
Описание установки
Сжатый воздух после предварительной
осушки в адсорбере поступает в
теплообменник 1 (рис. 1), где частично охлаждается
эжектируемым из холодильной камеры
отработавшим холодным воздухом, а затем
поступает в вихревой холодильник (вихревую
тРУбу) 2. Здесь воздух разделяется на два
потока—холодный и горячий. Завихренный
холодный воздух поступает в холодильную
камеру 3, затем в теплообменник и далее эжек-
тируемый с помощью эжектора 4,
работающего от горячей составляющей вихревого
холодильника, удаляется в атмосферу.
Такая утилизация «холода» отработавшего
воздуха увеличивает температурную
эффективность установки, то есть при прочих
равных условиях способствует получению
холодного воздуха более низкой температуры. В
свою очередь утилизация горячей
составляющей в эжекторе способствует повышению
степени расширения сжатого воздуха в
вихревом холодильнике и, как следствие,
увеличивает температурный перепад.
Таким образом, утилизация холодного и
горячего воздуха способствует повышению
экономичности установки.
Вихревая холодильная установка имеет
форму цилиндра диаметром 550 мм и высотой
1200 мм. Изделия, которые необходимо
обработать холодом, помещаются в холодильную
камеру емкостью 20 л.
Камера состоит из двух цилиндров 5 и 6,
расположенных соосно, дна 7 и крышки
камеры 8. По продольной оси внизу камера
соединяется с холодным концом вихревого
холодильника. Для сохранения вакуума во время
работы установки в камере между крышкой
и корпусом камеры устанавливается уплотни-
тельное кольцо из морозостойкой резины 9.
Через отверстия, расположенные в верхней
Рис. 1. Продольный разрез вихревой холодильной
установки.
16
Экспериментальное исследование рабочего процесса
№ 4
части внутреннего цилиндра, холодный
воздух из камеры попадает в межцилиндровое
пространство, затем поступает в
теплообменник с поверхностью теплообмена 4 ж2 и далее
в эжектор.
Температуру в холодильной камере
замеряют с помощью биметаллического
термометра 10.
При такой компоновке вихревого
холодильника с камерой в ней сохраняется
завихренность холодного воздуха, обеспечивающая
омывание испытуемых изделий и,
следовательно, быстрое и равномерное их
охлаждение. Оформление нижней внутренней части
камеры (дна) в виде конуса обеспечивает
стекание конденсата (образующегося при
эпизодической эксплуатации установки)
через холодильник и эжектор в атмосферу.
Вихревой холодильник выполнен из
нержавеющей стали с внутренним диаметром трубы
D, равным 21 мм, и расчетной площадью
проходного сечения сопла 33 мм2. Сопло имеет
прямоугольную форму с поверхностью,
выполненной по спирали Архимеда. Длина
вихревой зоны холодильника / (расстояние^ от
сопла до спрямителя потока) в калибрах
трубы составляет 8D. Оптимальный критический
диаметр сопла эжектора (дросселя
холодильника) <Хг и диаметр диафрагмы холодильника
dx определяются величиной Рг.
Эжектор имеет цилиндрическую камеру
смешения с расчетным диаметром 16 мм.
При такой конструкции установки холодная
составляющая воздуха проходит через
большие проходные сечения тракта (кроме
теплообменника) с малым сопротивлением.
Горячая составляющая проходит минимально
возможный путь с наименьшими
гидродинамическими и тепловыми потерями. В
результате установка работает при наибольшем
вакууме в камере и с большим охлаждающим
эффектом.
Методика эксперимента
Во время опытов в течение всего режима
на входе в установку поддерживались
постоянными давление и температура воздуха.
При этом определялось распределение стати*
чески^ давлений и температур торможения
газовых потоков на входе и выходах
вихревого холодильника. Режимы отличались друг
от друга начальным давлением воздуха й его
температурой. Кроме этого, изменялись
величины проходных сечений диафрагм холодного
Воздуха и площадь критического сечения
сопла эжектора. Постановка сменных сопел
эжектора с определенным критическим
диаметром позволяет при прочих равных
условиях точно воспроизводить условия одного
эксперимента по отношению к условиям другого.
Перед каждым опытом предварительно
устанавливалось оптимальное расстояние
рабочего сопла эжектора от камеры смешения.
Перед началом измерений вся установка
выдерживалась на данном режиме до
постоянства показаний всех приборов.
Длительность режима составляла 10-f-12 мин.
Статические давления входящего Pv
холодного Рх и горячего Рг воздуха измерялись с
помощью образцовых манометров и ртутных
пьезометров. Расход воздуха измерялся на
выходе из установки с помощью газового
счетчика PC-100.
Определение количества холодного воздуха
было основано на том, что при отсутствии в
установке теплообмена с внешней средой и
при отсутствии внешней работы расширения
энтальпия входящего в вихревой холодильник
воздуха равна сумме энтальпий выходящих
из него потоков. Следовательно, для 1 кг
поступающего в холодильник воздуха,
принимая теплоемкость его неизменной и
пренебрегая влиянием давления на значение
энтальпии,
или
г;-р^-нA -и)п, A)
где:
Q,GX,G2 — общий расход и расход
холодного и горячего воздуха;
h> h> h — энтальпии входящих в вихревой
холодильник (после теплообменника)
холодного и горячего потоков;
T'v ТХУ Тг—температуры торможения
потоков.
Отсюда
Tt-T[ А Г, ,-,
м, — -а 1 , C)
Tt-Tx ЬТе + АТх V '
Здесь
По замеренным температурам торможений,
в заЁисимости от величины холодной
составляющей [х, строились характеристики
вихревого холодильника и установки,
№ 4
Экспериментальное исследование рабочего процесса
17
Для холодильника температурная
эффективность А Тх = <f± (|a) и холодопроизводитель-
ность Qx = cp |i А Г, = ср (р.).
Для установки температурная
эффективность
ьтху=тг-тх=/м,
где 7*1 — температура воздуха на входе в
установку (перед теплообменником).
Результаты эксперимента. Анализ
Для определения оптимальных режимов
работы отдельных элементов установки и
установки в целом проводились исследования
с целью выявления влияния на их работу как
конструктивных факторов, так и начальных
параметров входящего в установку воздуха.
Влияние давления сжатого
воздуха. На рис. 2 показано влияние давления
сжатого воздуха на холодопроизводитель-
ность и температурные эффективности
холодильника и установки. Повышение Рг
приводит к возрастанию указанных характеристик.
При этом наивысшие значения А7^ и &Тху
с ростом Рх смещаются в сторону меньших
значений [х. Максимумы же кривых холодо-
производительности с ростом давления
незначительно сдвигаются вправо.
Указанные характеристики, как и все
последующие графики, построены для
установившегося теплового состояния установки при
пустой камере, когда холодопроизводитель-
ность определяется только величиной
теплообмена с окружающей средой.
Влияние диаметра отверстия
диафрагмы. Как видно из рис. 3, увеличе-
Рис. 2. Изменение холодопроизво-
дительности и температурных
эффективностей вихревого
холодильника и установки в
зависимости отопри различных значениях
Pi; Лх=8мм.
Рис. 3. Изменение холодопроиз-
водительности и температурных
эффективностей вихревого
холодильника и установки в
зависимости от > при различных
значениях dx\ Р\ = 5 ата.
ние dx до определенной величины приводит
к увеличению холодопроизводительности и
температурных эффективностей холодильника
и установки. Увеличение же сверх этой
предельной величины приводит (при прочих
равных условиях) к уменьшению ЬТХ с
одновременным возрастанием холодопроизводин
тельности холодильника. Еще большее
увеличение dx ухудшает все характеристики.
Таким образом, для вихревого
холодильника имеются два оптимальных значения dx:no
Экспериментальное исследование рабочего процесса
,Vb 4
максимальной холодопроизводительности и
максимальной температурной эффективности.
Согласно нашим опытам, такими
оптимальными диаметрами для описанной выше
установки оказались:
Р1, ата
5
4
При (Д 1 х)макс
dx>
ММ
9,0
8,0
d3,
мм
10,02
10,02
0,43
0,381
D '
0,477
0,477
При (<?АШ^
10,0
9,0
8,0
8,0
dx
D%
0,48
0,43
it,
0,381
0,381
На основании данных таблицы можно
заключить, что работа вихревого холодильника
в схеме установки отличается от его
автономной работы, когда диаметр отверстия
диафрагмы, соответствующий максимальной
температурной эффективности и
холодопроизводительности, практически не зависит от
начальных параметров сжатого воздуха.
Исследования автора показали, что при
автономной работе вихревого холодильника
оптимальные значения dx, соответствующие
максимальной температурной эффективности
и холодопроизводительности, определяются
соответственно dx =0,38 Dn dx=0,57 D.
Такое отличие в работе вихревой трубы в
схеме установки объясняется тем, что при
P^idem и различных dx изменяются степень
расширения воздуха, оптимальная длина
вихревой зоны, а также значения Т[ и G. При
автономной же работе вихревой трубы
указанные величины не изменяются.
Влияние параметров
теплообменника на температурную
эффективность установки. Опыт
показывает, что установки, в которых поверхность
теплообменного аппарата Ft сильно развита,
работают при прочих равных условиях с
более высоким коэффициентом температурной
эффективности ч\у, представляющим собой
отношение температурной эффективности АТху
к эффекту охлаждения при изоэнтропном
расширении от параметров входа в установку
(Pi 74) до давления Рх
^v
А Тxv
(А ТХу) ад
т,~тх
1 - к ~|
1-0" J
Для вихревого холодильника этот
коэффициент представляет собой отношение
температурной эффективности Д Тх к эффекту
охлаждения при изоэнтропном расширении от
параметров входа в холодильник (Р\, Т'±)
давления Рх
до
Д7\
Тг-ТЛ
(Ых)
х) ад
где
!-(«')
— степень расширения
воздуха в вихревом холодильнике.
На рис. 4. показано изменение
коэффициентов температурных эффективностей
холодильника и установки с различными Ft и с
различными средними скоростями в теплообменнике
эжектируемого а и входящего в установку с»
воздуха.
При Pi —5'ата и ц =0,5 у теплообменника
с Ft = 4 м2 ci = 0,5 м/сек, ?2 = 0,8 м1сек, а у
теплообменника с FT = 16 м2 ci = 0,52 м1сек и
?2 = 2,2 м1сек.
Из рис. 4 видно, что увеличение Ft в четыре
раза (с 4 до 16 м2) повышает коэффициент
'hiу
0,55
0,50
0 45
0J5
У^
О4*^
FT~bM2
Ft=16m2
"^д^
^"~""
^\^
I
V
0,2 0,3 0,4
0,5
Рис. 4. Влияние параметров
теплообменного аппарата на коэффициенты
температурных эффективностей холодильника и
установки.
1=Ю\ Pi=5 ата.
температурной эффективности установки, а его
экстремальное значение смещается в сторону
больших значений р. Последнее оказывает
положительное влияние на работу установки.
Коэффициент температурной эффективности
холодильника при этом уменьшается. Падение
величины т\ объясняется тем, что с увеличе-
№ 4
Экспериментальное исследование рабочего процесса
19
нием Ft вихревой холодильник работает на
меньших значениях к' (больших ц) и более
низкой температуре воздуха на его входе.
Таким образом, на основании рис. 4 можно
заключить, что для повышения температурной
эффективности установки необходимо
стремиться к усилению теплообмена и
приближению температуры эжектируемого воздуха на
выходе из теплообменника к температуре
сжатого воздуха на входе в установку. Поэтому
необходимо не только увеличивать Ft, но и
повышать коэффициент теплопередачи и
скорости газовых потоков ci и сг, которые в наших
опытах были невысокими.
Следует отметить, что в установках с
хорошей утилизацией отработавшего холодного
воздуха требуется осушка поступающего
воздуха. Без этого, как показывает опыт
эксплуатации, нарушается нормальная работа
установки из-за отложения льда в сопле вихревого
холодильника и в отверстии диафрагмы. Если
требуется температура —40-.—50°, то
оптимальные параметры теплообменника
желательно выбирать такими, чтобы температура
сжатого воздуха перед входом в вихревой
холодильник была несколько выше 0°. При этом
условии установка надежно работает и без
осушки воздуха-
Влияние длины вихревой зоны
холод ильника. В работе [6] было
установлено, что с уменьшением длины вихревой
зоны повышается температурная
эффективность вихревого холодильника, и для любых
режимов работы рекомендуется принимать эту
длину равной девяти диаметрам вихревой
трубы. В отличие от этих рекомендаций нами
установлено, что оптимальная длина вихревой
зоны является величиной переменной,
зависящей как от величины давления сжатого
воздуха, так и от величины d2.
Как видно из рис. 5, с уменьшением dz при
прочих равных условиях оптимальная длина
вихревой зоны возрастает, и тем больше, чем
больше Pi. При этом следует отметить, что
максимальной температурной эффективности
холодильника и максимальной холодопроизво-
дительности соответствуют практически
одинаковые значения /.
Для установления оптимальных режимов
работы установки, при различных значениях Рг,
необходимо иметь сменные сопло эжектора и
вихревую трубку с соответствующими
значениями dz и /.
Характеристики эжектора.
Стабилизация режима. Под
характеристиками эжектора понимается зависимость
перепада давлений &РЭ> создаваемого эжектором,
от режима работы установки
АРЭ = Р6-РХ,
где: Рб— барометрическое давление;
Рх — давление эжектируемого воздуха перед
эжектором.
^атхср
4
1
\А
I
/с'
Iff
?j
r
Л^
W
f
4
Wv^ i
vXvJ
| |ЖН
;^r
—x—
с
^
8
о .
«-
о
-X-
*Q^
r?rr
о
"* 1
1
—dx=ttMM
—dx=8MM\
+ йг-10мм\
° dp -8
I
12
1Л
—Ct~'
*
—x-4
15
25
35
''5
55
AT.
Рис. 5. Влияние длины вихревой зоны на холо-
допроизводительность и температурную
эффективность вихревого холодильника.
FT = 16 ж2; Pi=6 ата.
На рис. 6 приводятся характеристики
эжектора. Из рассмотрения их видно, что при всех
значениях диаметра диафрагмы холодильника
с уменьшением у*, а следовательно и Gx3 A P
возрастает.
В результате исследования установлено, что
время стабилизации температуры в
холодильной камере емкостью 20 л без испытуемых
изделий на режиме максимальной
температурной эффективности при расчетном давлении-
5 ата и расходе воздуха 120 м31час составляет
18—20 мин., а с полной загрузкой камеры
испытуемыми изделиями весом 40 кг—30-f-35 мин.
При работе установки на сухом воздухе, с
начальными параметрами Pi = 5 ата и Г1 = 20°,
температура в холодильной камере достигает
-—45ч—50°. Без осушки воздуха силикагелем
температурная эффективность установки
снижается примерно на 20°/о| .
На основании трехлетней эксплуатации
вихревых холодильных установок, внедренных
20
Экспериментальное исследование рабочего процесса
№ 4
на некоторых заводах г. Куйбышева, можно
заключить, что установки такого рода просты,
мобильны и надежны в эксплуатации. Ввиду
отсутствия вращающихся частей они практи-
0,2 0,3 OJ 0,5 /л
Рис. 6. Характеристика
эжектора. FT — 4 л/2: Р=5 ата.
чески имеют бесконечный ресурс. Установки с
малым расходом воздуха (до 150 м31час) при
эпизодических включениях могут
конкурировать с существующими типами холодильных
установок.
Выводы
На принципе вихревого температурного
разделения сжатого воздуха могут быть созданы
малогабаритные, достаточно экономичные
холодильные установки.
Обнаружено, что с увеличением давления
сжатого воздуха возрастает оптимальная
длина вихревой зоны холодильника, при которой
достигается как максимальная температурная
эффективность, так и максимальная холодо-
производительность.
На характеристики вихревого холодильника
влияют характеристики теплообменного
аппарата, то есть работа холодильника в схеме
установки отличается от его автономной
работы.
Установлено, что при определенных условиях
установка может работать без осушки воздуха.
Повышение параметров теплообменного
аппарата повышает температурную
эффективность установки. Вопрос об отыскании
оптимальных параметров теплообменника должен
явиться предметом дальнейших исследований;
при решении этого вопроса необходимо
учитывать не только вопросы теплопередачи, но и
габариты, вес и технологию изготовления.
Воздушные вихревые холодильные
установки могут иметь применение в некоторых
отраслях промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ranque G. Experiments on
Vortex with Simultaneous Exhaust of
Air. Journ. de Phys., et Rad,, vol. 7, № 4,
2. Hilsch R. Die Expansion von Gasen
rifugalfeld als Kalteprozess. Zeitschrift fair
schung, April, 1946.
3. В. П. Алексеев, В. С. Мартыновский,
«Холодильная техника» 1953, № 3.
4. Г. Л. ДГр од зове кий, Ю. Е. Кузнецов.
К теории камеры для вихревого охлаждения газового
потока. Известия Академии наук СССР, отделение
технических наук, Д954, № 10.
5. М. Г. Д у б и н с к и й. Вихревой
энергоразделитель потока. Известия Академии наук СССР,
отделение технических наук, 1955, № 6.
6. А. П. Меркулов. Исследование вихревой
трубы. Журнал технической физики, т. XXVI, вып. 6, 1956.
7. Modern Refrigeration. Air Conditioner Employing
an Expansion Evaporation Air Cycle, November, 1952.
Expansion in a
Hot Air and Cold
P. 112, 1933.
im Zent-
Naturfor-
EXPEPIMENTAL INVESTIGATION INTO THE OPERATION OF A VORTEX AIR
REFRIGERATION RLANT
V. METENIN, Cand. Techn. ScL
Summary
In the paper a description is presented of an industrial specimen of a 20 liter
effective capacity refrigerator cooled by means of a vortex tube. The refrigerator utilizes a heat
exchanger and an elector drawing off air from the refrigerated chamber.
The results are given of investigations into the ejffect of the compressed air pressure,
the size of the heat exchanging surface area and the length of the vortex zone of the
tube on the cold air temperature and on the capacity. Conditions have been established
under which air drying is not required.
At an air pressure of 5 atm. and air supply of 120 liter/hr. a temperature of —50°C
is obtained Hn the chamber within 18—20 min. when empty and 30—35 min. when loaded
with metallic articles of ,40 kg. over-all weight.
Пароэжекторная холодильная машина с использованием
низкопотенциального тепла
Инж. М. ШУМЕЛИШСКИЙ—Московскпи завод «Компрессор»
Пароводяная эжекторная холодильная
машина 113 разработана и изготовлена
московским заводом «Компрессор» для нужд
металлургических заводов, где расход холода для
кондиционирования воздуха в горячих цехах
может достигать 4—5 млн. ккалЫас, а для
охлаждения воздуха на всасывании
турбовоздуходувками, обслуживающими
доменную печь средней производительности, около
2 млн. ккалЫас.
Источником тепловой энергии служит пар
давлением 1 аты, вырабатываемый в системах
испарительного охлаждения мартеновских и
нагревательных печей.
Исходя из местных условий, максимальная
температура охлаждающей воды на входе в
конденсаторы принята 38°. Такая высокая
температура допускает возможность повторного
использования циркуляционной воды,
сбрасываемой после конденсационных устройств
заводских ТЭЦ.
При температуре рабочей воды на выходе из
испарителя (температура испарения) 13° хо-
лодопроизводительность машины составляет
1 млн. ккал/час.
Машина (рис. 1) состоит из вертикального
смешивающего конденсатора и
установленного на нем горизонтального испарителя. Шесть
главных эжекторов расположены вертикально.
Блок вспомогательных воздушных эжекторов
с промежуточным конденсатором (также
смешивающего барометрического типа) укреплен
на кронштейнах, приваренных к корпусу
конденсатора. Все элементы машины объединены
в одном агрегате.
Испаритель (рис. 2) разделен герметичной
перегородкой на две секции. Гидравлические
затворы на входе и выходе из него рабочей
воды, а также раздельная подача рабочего системы с помощью пара низкого давления
пара через самостоятельные коллекторы к вспомогательные эжекторы работают при дав-'
группе из трех главных эжекторов каждой сек- лении пара 7 ати. На московском заводе
ции испарителя позволяют регулировать про- «Компрессор» ведутся работы по решению за-
изводительность машины в пределах 50— дачи отсоса воздуха низкопотенциальным
100°/о. Через испаритель циркулирует паром с тем, чтобы в дальнейшем устранить
125 ж%1час рабочей воды. этот недостаток.
Главные эжекторы — сварные. Диффузоры Отвод из конденсаторов отработанной ох-
выполнены из нержавеющей стали, камеры лаждающеи воды и конденсата, а также рабо-
всасывания — из обычной углеродистой ста- чей воды из испарителя — барометрический.
ли. В каждом эжекторе в сопловую доску,
представляющую собой единое целое с паровой
коробкой, ввернуто по три паровых сопла.
Корпус сопла выточен из латунной поковки,
удлинитель изготовлен из листовой латуни и
припаян к корпусу серебряным припоем.
Рис. 1. Общий вид машины 11Э.
Ввиду невозможности удаления воздуха из
22
Пароэжекторная холодильная машина
№4
Рис. 2. Испаритель:
1 — корпус, 2 — сетка, 3 — отбойник, 4 —
перегородка, 5 — лаз.
Первый промышленный образец машины
был смонтирован на центральной
холодильной станции Закавказского металлургического
завода в г. Рустави. Установка рассчитана на
шесть машин общей холодопроизводительно-
стью 6 млн. ккалЫас. Большой интерес
представляет проектное решение (ЦКБ
холодильного машиностроения и ГИПРОМЕЗ)
холодильной станции, в котором технологические
трубы используются в качестве несущей
конструкции.
Машина установлена на барометрической
трубе диаметром 600 мм и высотой 11 м. По
трубе сливается отработанная охлаждающая
вода и конденсат из главного конденсатора.
Опорные барометрические трубы шести машин
жестко соединены между собой и образуют
каркас, на котором расположена площадка
для обслуживания машины. Барометрические
трубы с приваренными в нижней части
фланцами установлены на бетонном фундаменте, в
котором проложены каналы -для
охлаждающей и рабочей воды. Свободные концы труб
опущены в каналы под уровень воды.
При испытаниях постоянная, необходимая
для данного режима, температура
охлаждающей воды поддерживалась по
рециркуляционному циклу путем добавления свежей воды и
перелива из барометрической емкости
(канала) в канализацию части теплой воды,
сбрасываемой из конденсаторов (рис. 3).
Вследствие небольшой емкости барометрического
канала и значительного количества
циркулирующей охлаждающей воды (в отдельных опытах
——Охлаждающая боба © Манометр
Рабочая бода р Термометр
— Рабочий nap f//SED Диафрагма с дшрдуерен-
j ииальным манометром
Рис. 3. Схема испытаний:
1 ' — испаритель, 2 — главный эжектор, 3 —
воздушный эжектор второй ступени, 4 — воздушный
эжектор первой ступени, 5 — вспомогательный
конденсатор, б — главный конденсатор, 7 — насос
охлаждающей воды для вспомогательного конденсатора, 8 —
насос охлаждающей воды для главного конденсатора,
9 — насос рабочей воды, 10 — водоотделитель, 11 —
барометрический канал охлаждающей воды, 12 —
барометрический канал рабочей воды.
№ 4
Пароэжекторная холодильная машина
23
до 850 мъЫас) не обеспечивалось достаточно
полное перемешивание теплой и свежей воды.
Это отрицательно сказывалось на работе
машины в опытах с предельно высокими
температурами охлаждающей воды.
В схеме рабочей воды был также
осуществлен рециркуляционный цикл, причем подогрев
ее производился путем впрыскивания в
циркулирующую рабочую воду пара. Колебания
температуры рабочей воды на входе в
испаритель были незначительны.
Рабочий пар подводился по магистрали от
системы испарительного охлаждения печей
мартеновского цеха, расположенного от
холодильной станции на расстоянии 1 км. После
водоотделителя пар по двум вертикальным
паропроводам поступал через коллекторы в
главные эжекторы машин. К вспомогательным
эжекторам подавался перегретый пар с
температурой до 250° и давлением 12 ати. Перед
эжекторами пар дросселировался до
расчетного давления 7—7,5 ати.
Схема испытаний оказалась достаточно
гибкой и позволяла быстро устанавливать и
стабильно поддерживать необходимые тепловые
режимы в широком диапазоне.
Расход охлаждающей и рабочей воды
определяли мерными диафрагмами. Температуру
измеряли термометрами с ценой деления 0,1°,
а давление рабочего пара — образцовыми и
контрольными манометрами.
Целью промышленных испытаний являлась
.проверка работоспособности машины в
эксплуатационных условиях. Одновременно
производили также испытания машины при
работе на паре высокого давления от 5,5 до
7 ати. При этом соответственно изменяли
диаметр сопел.
На рис. 4 представлена характеристика
машины, полученная при испытаниях с
постоянным расходом рабочего пара, независимо от
изменения степени сжатия, то есть при
изменяющихся температурах испарения и
конденсации.
Для оценки энергетических показателей
машины использован метод Т. Мессинга [1],
установившего зависимость коэффициента
удельного расхода рабочего пара а=— кг/кг
и0
Показатели
Режимы
Давление рабочего пара,
ата
Расход рабочего пара на
главные эжекторы при
х=1, кг/час
Количество
циркулирующей через испаритель
рабочей воды, мг\час .
Температура рабочей
воды, °С:
на входе в испаритель
на выходе из испарителя
Холодопроизводитель-
ность, тыс. ккал/час
Количество охлаждающей
воды, поступающей на
конденсаторы, я%\час .
Температура
охлаждающей воды, °С:
на входе в главный
конденсатор ....
на выходе из главного
конденсатора ....
2,085
83Е0
121,5
21,15
12,75
1000
830
37,7
45,1
2,0
8000
126,5
21,55
13,05
1061
835
37,7
45,1
2,08
8330 ¦
126,5
20,95
12,55
1041
855
37,75
45,25
2,02
8150
131
18,4
11,3
914
516
33,2
44,2
сжатии его в диффузоре от давления в
испарителе/^ до давления в конденсаторе рк9 ккал/кг.
При этом предполагается, что выходящий из
испарителя пар — сухой насыщенный.
Зависимость, установленная Мессингом по
опытным данным различных фирм и заводов,
показана на графике (рис. 5). На этом же гра-
мыс. ккал/час
1200
1100
^1000
!
от отношения
Д/2
где: G и Go — количества
рабочего пара и холодного пара, эжектируемо-
го из испарителя, кг/час; Мг — тепловой
перепад при адиабатическом расширении
рабочего пара в сопле, ккал1кг; Ыъ — повышение
энтальпии холодного пара при адиабатическом
900
800
700
600
500
400
300
200
100
sa
0
2г
8
1
v/^
7]
12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 П 15 X
Температура испарения (рабочей воды)
Рис. 4. Характеристика машины 11Э.
24
Пароэжекторная холодильная машина
№ 4
а
к/кг
%
I
I
е.
о.
л/
хД/
о/
Л
is
3/
71
/ ¦
д ¦
X
о /
/х
0,3
ОЛ
0,5
А/2
Рис. 5. Сравнительные энергетические
коэффициенты эжекторных холодильных
машин различных фирм и заводов:
X Wiegand; + Jackson; A Ross —
Heater; О Forster — Wheeler;
завод «Компрессор».
фике нанесены значения коэффициента
удельного расхода пара а, полученные при
испытании машины 11Э на режимах 1, 2, 3, 4, близких
по степени сжатия к предельным. При работе
машины на степенях сжатия более низких, чем
предельные расчетные, характеристика
удельного расхода рабочего пара не показательна.
В этих условиях удельный расход рабочего
пара значительно выше необходимого для
работы машины при данном режиме [2].
Значения коэффициента а машины 11Э
пересчитаны для условий сухого насыщенного
пара. Температура конденсации принималась
на 0,5° выше температуры охлаждающей воды
на выходе из конденсатора. Такое допущение
для смешивающих конденсаторов с большим
коэффициентом орошения не выходит за
пределы значительных ошибок.
Приведенные в таблице данные о расходе
рабочего пара и в графике (на рис. 5)
коэффициенты удельного расхода рабочего пара
характерны для работы машины 11Э в наиболее
тяжелых условиях (при температуре
охлаждающей воды 38°). Для большинства
металлургических заводов максимальная
температура охлаждающей воды не превышает 30—32°.
В этих условиях расход рабочего пара при
температуре испарения 7ч-12° и подогреве
охлаждающей воды в конденсаторе на 8-^-8,5°
снизится до 5000—6000 кг/час. При этом для
обеспечения экономичной работы машины
необходима некоторая переделка деталей эжекторов.
Во время испытаний машина работала
надежно. Срывы работы эжектора наблюдались
при уменьшении давления рабочего пара
ниже 0,9 ати и увеличении температуры
охлаждающей воды на входе в главный конденсатор
свыше 38,5°.
Из графика на рис. 5 видно, что машина
11Э по энергетическим показателям
соответствует эжекторным холодильным машинам,
изготовляемым различными зарубежными
заводами.
Таким образом, машина 11Э может быть
рекомендована для охлаждения воды на
металлургических заводах и других промышленных
предприятиях, где возможно использование
отработавшего пара теплофикационных
турбин.
При проектировании холодильных станций с
эжекторными машинами на металлургических
заводах не всегда целесообразно
предусматривать центральные холодильные станции,
обслуживающие всех потребителей. На
металлургических заводах, как правило, цех—потребитель
холода является также и паропроизводителем
(например, мартеновские и прокатные цехи).
При этом простота и надежность машины, а
также применение приборов автоматического
регулирования позволяют децентрализовать
производство холода.
ЛИТЕРАТУРА
1. Т. M/essing. Uber den Energieverbrauch von
Dampfstrahlkalteanlagen, Kaltetechnik, Heft 2, 1954.
2. M. Шумелишский. О причинах неустойчивой
работы пароводяных эжекторных холодильных машин,
«Холодильная техника», 1955, № 3.
STEAM JET REFRIGERATING MACHINE UTILIZING LOW TEMPERATURE
HEAT
M. SHUMELISHSKli, Eng.
Summary
A toew jet refrigerating machine has been tested at a metallurgical plant Steam
of 1 atm. pressure produced in the evaporative cooling system of the Martin furnace
was employed as the iworking agent. The» new machine is recommended for large scale
industrial air conditioning plants where cheap low pressure steam is available.
Приборы для проверки деталей компрессоров
Инж. В, КАЛИТЕНКО—Московское высшее техническое училище имени Баумана
Один из факторов, увеличивающий срок
службы компрессоров, — правильная сборка.
Недопустимый перекос поршня в цилиндре в
плоскости оси вращения коленчатого вала
вызывает преждевременный износ зеркала
цилиндра, одностороннюю выработку поршневых
пальцев и вкладышей шатуна. Нередко он
наблюдается при изготовлении
компрессоров и очень часто — после ремонта их.
Проведенный автором анализ и расчет
размерной цепи, определяющей перекос поршня в
цилиндре бескрейцкопфного блоккартерного
компрессора АУ-200, позволил найти
отклонения, оказывающие доминирующее влияние на
перекос поршня:
непараллельность осей отверстий
кривошипной и поршневой головок шатуна;
неперпендикулярность оси отверстия под
поршневой палец к оси поршня;
непараллельность осей шатунных и
коренных шеек коленчатого вала;
неперпендикулярность оси зеркала
цилиндра к оси отверстий под коленчатый вал в
картере.
В бескрейцкопфных компрессорах с
отъемными блоками цилиндров последнее
отклонение обусловливается
непараллельностью привалочной плоскости под цилиндры с
осью отверстий под подшипники в картере,
неперпендикулярностью привалочной
плоскости цилиндра к оси зеркала цилиндра в
продольной плоскости, а также погрешностью
установки блока цилиндров на картер
компрессора.
На заводах-изготовителях и ремонтных
базах зачастую отсутствуют приборы,
обеспечивающие требуемую точность для контроля
отклонений деталей. Такое положение
вызывает большие подгоночные работы (пришабри-
вание нижнего вкладыша шатуна), не
обеспечивает полной взаимозаменяемости деталей
компрессоров и не позволяет перейти на
тонкостенные вкладыши нижней головки шатуна по
аналогии с двигателями внутреннего сгорания.
Применяемые на некоторых заводах
приборы не обеспечивают требуемой точности
работы.
Так, на Одесском заводе холодильного
оборудования имени Сталина погрешность
прибора для проверки шатунов равна допуску на
изготовление детали. Это объясняется
неправильной базировкой шатуна на приборе, так
как приходится подбирать контрольный валик
по отверстию в шатуне. При этом нет
гарантии, что валик базируется на крайние пояски
отверстия в шатуне.
На московском заводе «Компрессор», а
также на компрессорных заводах Краснодара,
Мелитополя и других неперпендикулярность оси
отверстия под поршневой палец к оси поршня
контролируется при помощи призмы с
подбором контрольного валика по отверстию под
поршневой палец, что также не обеспечивает
правильной базировки контрольного валика в
отверстие поршня.
Приборов для проверки правильности
установки блока цилиндров на картер компрессора
автор не обнаружил ни на одном заводе.
Ниже описаны приборы для контроля
указанных отклонений, спроектированные
кафедрой «Метрология и взаимозаменяемость»
МВТУ имени Баумана.
Правильная базировка на данных приборах
обеспечивается гидропластными разжимными
оправками, успешно применяемыми в
станочных приспособлениях1. В приборах
используется гидропласт марок С или СМ,
предложенный Институтом полимеризационных смол
(г. Ленинград).
Прибор для контроля неперпендикулярности
расточки под гильзы к оси отверстий под
коленчатый вал в блоккартере
Прибор (рис. 1) можно применять для
контроля установки блока цилиндров на картер
компрессора как на заводах-изготовителях,
так и при ремонте на холодильниках.
На концы дюралюминиевой трубки /
напрессованы ступицы 2 и 3 со стальными
обоймами 4, 5. Дюралюминиевая отливка ступиц
одинаковая, но механическая обработка
разная. Внутренняя полость между втулками и
обоймами заполнена гидропластом 6. Выточки
внутри обоймы 4 и 5 образуют пояски
толщиной 1 мм. От эксцентрика 7 через плунжер 8
давление передается на гидропласт и
выжимает пояски обоймы в пределах упругих
деформаций, что дает возможность выбрать
зазор между обоймами и блоккартером. Наруж-
1 Подробнее см. «Станочные приспособления с
гидропластом», ВПТИ, Обмен техническим опытом,
Машгиз, 1954.
Приборы для проверки деталей компрессоров
№ 4
Рис. I.
ный диаметр обойм изготовлен с
гарантированным зазором. Степень разжима обойм
регулируется винтом 9.
В трубку 1 впрессованы направляющие
бронзовые вкладыши 10, в которых
перемещается стальная трубка 11 с измерительным
рычагом 12. При работе с прибором в
отверстия под коленчатый вал в блоккартере
вставляют контрольный валик 13 с крышками 14 и
15. Наружный диаметр крышек соответствует
наименьшему диаметру отверстия под корпус
подшипника коленчатого вала и оканчивается
конусом для выборки зазора в данном
сопряжении. Прибор вставляют в отверстие под
гильзу и устанавливают на верхний торец
блоккартера. Трубку // с измерительным
рычагом опускают на контрольный валик.
Поворотом эксцентрика 7 выбирают зазоры в
сопряжениях и устанавливают индикатор
часового типа 19 (цена деления 0,01 мм) на нуль,
Затем трубку 11 выдвигают до упора 16 и
поворачивают на 180°, после чего
измерительный рычаг вновь устанавливают на
контрольный валик.
Поворот измерительного рычага на 180°
фиксируется упором 17 и штифтом 18. После
установки прибора снимают показание
индикатора. Полученная величина есть удвоенная
неперпендикулярность оси расточки под
гильзу к оси отверстий под коленчатый вал в блок-
картере. Цена деления шкалы индикатора
определяется расстоянием между осью вращения
измерительного рычага и точкой касания
наконечника индикатора с измерительным рычагом
и не зависит от величины опоры
измерительного рычага 12 на контрольный валик. Вес
прибора (без крышек и контрольного валика)
около 10 кг.
Достоинство данного прибора в том, что им
можно непосредственно измерять
неперпендикулярность оси расточек под гильзу к оси
расточек под коленчатый вал.
При проектировании прибора необходимо
предусмотреть минимальные зазоры (порядка
5—10 микрон) в сопряжениях — контрольный
валик 13, крышка 14, стальная трубка 11,
бронзовые вкладыши 10. При этом
расстояние между вкладышами 10 и крышками 14 и
15 должно быть максимальным. При этих
условиях погрешностью прибора от зазоров в
указанных сопряжениях можно пренебречь.
На рис. 2 изображен второй вариант
данного прибора. Он значительно проще в изготовь
лении, но недостаточно точен, так как
базируется на образующие отверстия. Такие
отклонения от геометрической формы, как огранка
отверстия, непосредственно входят в
погрешность прибора. Данный прибор можно
использовать на холодильниках при установке блока
цилиндров на картер компрессора.
На стойке прибора / установлены вилка 2
с базировочными упорами 3, прижимные
колодки 4, индикатор 5 с ценой деления шкалы
0,01 мм и измерительный рычаг 6,
вращающийся на оси 7. В целях облегчения прибора
стойка 1, вилка 2 изготовлены из дюралюминия.
Прибор базируется по образующей
отверстия под гильзу и по контрольному валику S.
При работе с прибором в отверстия под
коленчатый вал в блоккартере вставляют
контрольный валик с крышками и выбирают
зазоры в сопряжениях. Прибор вставляют в
отверстие под гильзу и устанавливают
плоскостями измерительного рычага на контрольный
валик. Индикатор устанавливают на нуль. Затем
прибор выдвигают на 20ч-50 мм из отверстия,
поворачивают на 180° и устанавливают вновь.
№ 4
Приборы для проверки деталей компрессоров
27
Рис. 2.
Показания индикатора есть удвоенная
неперпендикулярность оси расточки под гильзу к
оси отверстий под коленчатый вал в блоккарте-
ре. Цену деления индикатора определяют так
же, как на приборе, изображенном на рис. 1.
Прибор для контроля неперпендикулярности
оси отверстия под поршневой палец к оси
поршня компрессора
Прибор (рис. 3) состоит из гидропластного
разжимного валика и основания призмы / с
двумя стойками 2. В одной из стоек укреплен
индикатор 3 часового типа с ценой деления
0,002 мм, шток 4 с плоским наконечником и
пружина 5, обеспечивающая дополнительное
измерительное усилие. Во второй стойке
укреплен неподвижный ножевидный наконечник 6.
Гидропластная разжимная втулка состоит из
разжимной стальной оправки 7, в которую
впрессованы втулка 8 и кронштейн с
эксцентриком 9.
Внутренняя полость оправки 7 заполнена
гидропластом 10 марки С или СМ. Выточки
внутри оправки образуют два пояска с
толщиной стенки 1 мм. От эксцентрика 9 через
плунжер 11 передается давление на гидропласт,
который выжимает пояски на оправки в пределах
упругих деформаций. Степень разжима
оправки регулируется винтом 12. Наружный
диаметр опр.авки должен быть изготовлен по
наименьшему диаметру требуемого отверстия под
поршневой палец.
При работе с прибором в отверстия под
поршневой палец в поршне вставляют
оправку 7. Эксцентриком 9 выжимаются пояски на
оправки 7, при этом выбирается зазор между
оправкой и поршнем. Затем поршень
устанавливают на призму. Штифт 14 служит
фиксатором положения поршня. Под действием
плоской пружины 13 поршень с оправкой
подается к упору 6, после чего снимают
показание индикатора 3. Поворачивая поршень
вокруг оси на 180°, вновь снимают показание
индикатора. Разность показаний, деленная по-
Рис. 3.
28
Приборы для проверки деталей компрессоров
№ 4
полам, дает неперпендикулярность оси
отверстия под поршневой палец к оси поршня на
длине L.
Прибор для контроля межцентрового
расстояния и непараллельности осей отверстий
шатунов
При замене бронзовых и баббитовых
вкладышей требуется объективная проверка
правильности расточки отверстий в шатуне.
Спроектированный для этой цели прибор
(рис. 4) применяется как.при изготовлении,
так и ревизии компрессоров. Основание
прибора — рама / изготовлена из швеллера с
приваренной стойкой. В стойку вмонтировано
разжимное гидропластное приспособление для
базирования шатуна на отверстие в нижней
головке. Оно состоит из разжимной оправки 2,
напрессованной на корпус консоли 3.
Внутренняя полость между оправкой и корпусом
консоли заполнена гидропластом 4 марки С или
СМ. Выточки внутри оправки 2 образуют два
пояска. От эксцентрика 5 через плунжер 6
передается давление на гидропласт, который
выжимает пояски на оправки (в пределах
упругих деформаций), при этом выбирается зазор
в сопряжении шатун — оправка. Степень
разжима гидропластной оправки регулируется
винтами 7 с помощью вспомогательной
втулки 8. Диаметр отверстия вспомогательной
втулки изготовлен по наибольшему значению
диаметра нижней головки контролируемых
шатунов, а диаметр оправки 2 равен
наименьшему значению этого диаметра для
облегчения установки на нее шатунов при контроле.
К раме / прикреплена плита 9, на которой
установлены направляющие 10 с кареткой 1L
Ход каретки около 5 мм. Перемещение ее
фиксируется индикатором 12 часового типа с ценой
деления 0,01 мм, Закрепленным на
направляющей, что позволяет контролировать меж-
центровое расстояние в шатуне. На каретке
установлен второй индикатор 13 часового типа с
ценой деления 0,002 мм. Он контролирует
непараллельность отверстий в шатуне через
измерительный рычаг 14, который вращается на
подшипниках качения 15 и под действием пру-
Вид по стрелке Д
По В Б
\—0Р9Жо.оГ
Рис. 4.
№ 4
Реле уровня с индуктивным датчиком ДУ-4
29
жины 16 входит в соприкосновение с
контрольным валиком 17. Конструкция контрольного
валика аналогична описанному гидропластно-
му приспособлению. На плите 9 установлены
на одной оси 18 два подпружиненных рычага
19, с помощью которых проверяется
скручивание осей отверстия шатуна.
При работе с прибором в отверстие верхней
головки шатуна вставляют контрольный
валик 17, который разжимают поворотом
рукоятки эксцентрика. Затем шатун устанавливают
нижней головкой на оправку 2, верхней — на
упор 20, после чего разжимают оправку и
снимают показание индикаторов.
Прибор можно настраивать по эталону. В
этом случае фиксируется разность показаний
индикаторов между эталоном и
контролируемым шатуном.
При работе без эталона шатун
устанавливают на прибор, как указано выше, и снимают
Реле (дистанционные указатели) уровня
принадлежат к числу наиболее важных
приборов автоматизации холодильных установок.
В Советском Союзе большое
распространение получили реле (дистанционные
указатели) уровня ДУ-1, ДУ-2 и ДУ-3 [1, 2, 3]. В
наиболее известной модели ДУ-3 (изготовители—
мастерские ВНИХИ и московский завод
«Компрессор») к поплавку датчика приварена
магнитная (стальная) трубка, которая может
перемещаться внутри немагнитной трубки из
нержавеющей стали. На наружной трубке
установлен магнитный переключатель. При
повышении уровня стальная трубка становится
между постоянным магнитом переключателя и
его якорем, который поворачивается вместе с
ртутным контактом (меркоидом) и
переключает лампы, расположенные на сигнальном
щитке в машинном зале. В случае опасного
показания индикатора, фиксирующего
непараллельность отверстий в шатуне. Затем шатун
поворачивают на 180°, снова устанавливают и
снимают показание. Разность показаний
первой и второй установки делят пополам и
получают величину непараллельности отверстий в
шатуне.
Межцентровое расстояние в шатуне
определяют универсальными измерительными
средствами и по результатам замера настраивают
индикатор 12 на нуль. Скручивание осей
отверстий шатуна проверяют набором щупов в
местах касания контактов рычагов 19 с
поверхностью контрольного валика 17.
Прибор можно быстро настроить на другой
размер шатуна, для чего необходимо
переместить плиту 9 на соответствующее
межцентровое расстояние по продольным пазам в раме 1
и заменить гидропластное приспособление,
контрольный валик и упор 20.
повышения уровня загорается красная лампа
и включается сигнальный звонок.
Наиболее уязвимой частью прибора
является магнитный переключатель. При
недостаточной герметичности колпака влага из
воздуха оседает на шарнирах якоря, что мешает
четкой работе ртутного контакта.
Более надежными являются индуктивные
датчики, в которых вместо магнитного
переключателя используется катушка с
переменным индуктивным сопротивлением. Здесь
перемещение стального сердечника внутри
катушки вызывает изменение тока в ее цепи. При
заданных значениях уровня и, соответственно,
тока переключаются контакты электрических
реле, управляющих сигнальными лампами,
звонком или соленоидными вентилями.
Индуктивные датчики не имеют подвижных
частей, кроме поплавка и трубки. Все движу-
MEASURING INSTRUMENTS FOR TESTING THE PARTS OF COMPRESSORS
V. KALITENKO, Eng.
Summary
In the paper instruments are discussed for testing connecting rods, pistons and
the crank case and cylinder block of reciprocating compressors both newly produced and
after repair. In the instruments hydroplastic expanding mandrels are used as positioning
elements. Such mandrels are widely used in lathe construction.
Реле уровня с индуктивным датчиком ДУ-4
В, АЛЕКСЕЕВ, В. ЯКОБСОН— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
30
Реле уровня с индуктивным датчиком ДУ-4
№ 4
щиеся детали принадлежат электрическим
реле, установленным в месте, удобном для
обслуживания. Это делает приборы более
надежными. Кроме того, индуктивные датчики
успешно работают в условиях, в которых датчики с
ртутным контактом применяться не могут: при
температуре, близкой к точке замерзания
ртути (—39°), а также в установках,
подверженных тряске и качке.
Реле уровня с индуктивными датчиками в
последние годы начали изготовлять в ряде
стран [4, 5, 6]. У нас рационализаторы
холодильников (Севастопольского и других)
изготовили опытные образцы приборов этого типа.
В 1958 г. во ВНИХИ были разработаны и
испытаны две конструкции реле уровня с
индуктивной передачей. В одной из них
использованы реле максимального тока, в другой —
электронный усилитель, выпрямитель и
слаботочные реле постоянного тока. В результате
проведенных испытаний шести моделей была
выбрана конструкция с реле максимального
тока ЭТ-523.
Схема сигнализации уровня. В
датчике уровня ДУ-4 использованы корпус,
поплавок, магнитная и немагнитная
трубки датчика ДУ-3. На немагнитную трубку
надевают катушку из 2100 витков провода
ПЭВ-1 (диаметром 0,27 мм), намотанного на
эбонитовый каркас. Снаружи катушка
закрыта алюминиевым колпаком. Внутренняя часть
корпуса, в. которой находится поплавок,
герметически отделена от наружной. При
повышении уровня стальная трубка,
приваренная к поплавку, входит в катушку и
увеличивает ее индуктивность. Ток соответственно
уменьшается от 0,2-^-0,25 до 0,03-*- 0,05 а.
В цепь катушки включено два
электромагнитных реле: ЭТ-523/0,2 (с пределами
уставки от 0,05 до 0,2 а) и ЭТ-523/0,6 (от 0,15 до
0,3 а).
Реле ЭТ-523 имеет поворотный якорь и
самоустанавливающиеся контакты. Величина
тока срабатывания зависит от натяжения
спиральной пружины, противодействующей силе
притяжения якоря токовой катушкой. Реле
изготовляют в пылезащищенном исполнении,
поэтому согласно «Правилам устройства
электроустановок» (глава о взрывоопасных
помещениях) их можно применять на аммиачных
холодильных установках. Коммутационная
способность контактов в цепи переменного
тока 250 ва при напряжении до 250 в и токе до
2 а, потребляемая мощность катушки реле
0,2 ва. Величину тока срабатывания (уставку
реле) изменяют специальной ручкой
настройки.
Для сигнализации так же, как и в схеме
ДУ-3, применяются три лампы: красная
(высокий уровень), белая (нормальный) и
зеленая (низкий). Параллельно красной лампе
включен сигнальный звонок (рис. 1). При от-
2206
\ДУ-1>
Рис. I. Реле уровня с индуктивным датчиком ДУ-4.
Схема сигаализации: ДУ-4 — датчик уровня; ФРСТ —
феррорезонансный стабилизатор-трансформатор; /Р.
2Р — реле ЭТ-523, К, Б, 3, — красная, белая и зеленая
лампы.
сутствии жидкости поплавок находится в
нижнем положении, в электрической цепи
протекает максимальный ток, замыкающие
контакты реле замкнуты, и горит зеленая лампа. В
случае повышения уровня до заданного
предела переключаются контакты реле ЭТ-523/0,6,
зеленая лампа гаснет и загорается белая. При
дальнейшем повышении уровня срабатывает
второе реле, включаются красная лампа и
сигнальный звонок.
При понижении уровня происходит обратное
переключение.
В связи с тем что перемещению механизма
реле мешают силы трения и зазоры между
сопряженными деталями, величина тока, при
котором зажигается каждая лампа, отличается
от величины, при которой эта лампа гаснет.
Отношение этих величин — коэффициент
возврата реле — характеризует зону
нечувствительности реле уровня.
На рис. 2 приведены примеры изменения
уровня включения и выключения ламп в
зависимости от настройки реле. На рис. 2, а
показано изменение уровня включения (сплошная
линия) и выключения (пунктир) красной
лампы при изменении настройки реле ЭТ-523/0,2.
При повороте рукоятки от положения 0,063 до
0,11 а уровень включения меняется от 95 до
№ 4
Реле уровня с индуктивным датчиком ДУ-4
31
Реле ЗТ-523/0,2
мм
90
80
70
60
50
00
30
20
10
О
н
мм
100
90
80
70
60
50
00
30
20
10
О
к\
V
\S
\
\
\|
V
V
\ "
N
0,06 0,03 0,10 6,12а
0,06 0,08 а
37 мм; выключение красной и
включение белой лампы
происходит при понижении уровня
на 10—15 мм.
На рис. 2, б представлен
график изменения настройки реле
ЭТ-523/0,6, управляющего
зеленой лампой. Здесь линия
включения (сплошная)
расположена ниже, чем выключения
(пунктир).
На рис. 2 в, г, д показано
несколько примеров изменения
области включения белой
лампы, при постоянной настройке
ЭТ-523/0,2 и, соответственно,
уровне включения красной
лампы. При изменении уставки
реле ЭТ-523/0,6 понижается
уровень включения зеленой
лампы и, соответственно,
увеличивается разность уровней
от 23 до 73 мм.
Для уменьшения влияния
колебаний напряжения в сети
на показания прибора
использован понижающий трансфор-
' матор, выполненный по схеме
феррорезонансного
стабилизатора, число и диаметр витков
которого указаны на чертеже.
В случае изменения
напряжения от—15 до +10%
номинального уровень включения
зеленой лампы изменится от -
красной лампы — от —3 до +1 мм.
Реле уровня используется как
автоматический прибор, обеспечивающий безопасность
работы холодильной установки, поэтому
необходимо, чтобы при повреждении, обрыве или
коротком замыкании провода, соединяющего
катушку с сигнальным щитком, включался
сигнал опасности. В противном случае прибор
будет неправильно показывать недостаток
холодильного агента, в систему будут подавать
жидкость и это может привести к
гидравлическому удару. В данной схеме при обрыве
проводов или перегорании плавкого
предохранителя (в случае короткого замыкания)
включаются красная лампа и звонок.
Для того чтобы упростить настройку реле
при различной длине соединительных проводов
между датчиком и щитком, в схему включено
подгоночное сопротивление B0 ом). Это
позволяет использовать провода малого сечения,
например ТРВК 2X0,5 при расстоянии
между ДУ-4 и реле до 100 м.
и
мм
30
70
60
50
00
30
20
10
Рем ЗТ-523/0,6
О
\
iJ
\ч
к
*\к
\N
К
ч
1\
Ч.
0,12 ОЯ 0,16 0,18 0,20 а
г)
\
О
\
V
\
т
\
\>
й
у
\\
Мот23до30мм
\
015 0,16 0,17 а
If
мм
100
80
70
60
50
00
30
20
10
0
0,06 ' ОМ а
li
4
ч
\
N
\
\\
\
N
sK
\Л
' &НотЬЗ"до52мм\
0,17 0,18 0,19 0,20 а
г)
н
мм
100
90
80
70
60
50
«О
30
20
10
О
0,06 0,08 а
I
\
\N
ч
\
ЛИ от 65до 73мм
Ч
^Ч
W,
г
0,200,210.22
0)
Рис. 2. Примеры настройки реле уровня,
6 до [+2 мм и
В холодильных аппаратах, в которых при
известных условиях уровень резко
повышается (например, в ресиверах при оттайке
батарей), для сигнализации об этом положении
может быть введен дополнительный сигнал—
синяя лампа.
При включении красной сигнальной лампы
на установках с ручным обслуживанием
машинист должен прекратить подачу жидкости
в холодильный аппарат, контролируемый РУ.
Если этого по какой-либо причине не
произошло и уровень продолжает повышаться,
другое реле уровня, служащее для
автоматической защиты, останавливает компрессор до
того, как жидкость поступит во всасывающую
линию.
На полностью автоматизированных
установках заданный уровень поддерживается реле
уровня в комплекте с соленоидным вентилем
или ПРВ. На случай выхода из строя
регулятора уровня предусмотрено дополнительное
реле уровня в качестве отдельного прибора
автоматической защиты. Исключением явля-
32
Реле уровня с индуктивным датчиком ДУ-4
№ 4
ются системы, заполненные ограниченным
количеством жидкого холодильного агента, где
нет опасности гидравлического удара C1.
При опасном повышении уровня, так же как
и в предыдущем случае, реле защиты
останавливает компрессор. Ход поплавка защитного
датчика уровня 40 мм.
Схема сигнализации может быть
использована в случае автоматического регулирования,
если параллельно зеленой лампе включить
соленоидный вентиль, установленный на
жидкостной линии перед ручным регулирующим
вентилем.
При включении зеленой лампы
соленоидный вентиль открывается, при включении
белой — закрывается.
Однако при этом зеленая лампа горит не
только в случае неправильного заполнения
системы. Более желательна схема, при
использовании которой нормальной работе двухпо-
зиционного регулятора соответствует только
сигнал белой лампы. Для этого в схему
дополнительно вводят одноконтактное реле ЭТ-521^,
с настройкой на промежуточную величину
тока, а также промежуточное реле МКУ-48
(рис. 3).
Дифференциал регулятора (разность между
уровнями включения и выключения
соленоидного вентиля) можно менять при настройке
реле в пределах от 20 до 200 мм с помощью
винта, изменяющего ход якоря реле ЭТ-521,
расстояние, между подвижным и неподвижным
его контактами и соответственно коэффициент
возврата реле.
В случае необходимости дальнейшего
увеличения дифференциала регулятора в схему
вводят третье и четвертое реле ЭТ-523; тогда
соленоидный вентиль одним из этих реле
включается, другим — выключается. При этом
горит белая лампа.
На электрическом щитке реле уровня
смонтированы сигнальные лампы, сигнальный зво*
нок, одно или несколько реле ЭТ-523, а в
схемах регулирования — также промежуточные
реле МКУ-48. Для проверки красной и зеленой
ламп служит специальный переключатель.
Второй переключатель имеет следующее
назначение.
После включения красной лампы, когда
машинист принимает меры против дальнейшего
повышения уровня, отключают звонок,
одновременно включая желтую лампу либо (в
другом варианте схемы) разрывая цепь белой
лампы. После понижения уровня красная лам-
ла гаснет, а белая включается только тогда,
когда переключатель поставят в нормальное
положение.
Реле уровня различаются по числу реле
ЭТ-523, входящих в комплект, и ходу поплав-
2206
Рис. 3. Схема автоматического регулирования,
сигнализации и защиты:
ДУ-4/250 — датчик регулирования и сигнализации (ход
250 мм); 1Р, 2Р — реле сигнализации; ЗР, 4Р — реле
регулирования; СВ — соленоидный вентиль,
ДУ-4/40—датчик защиты (ход 40 мм); 4Р, 5Р — реле защиты. МП —
магнитный пускатель компрессора, ФРСТ — феррорезо-
нансный стабилизатор-трансформатор 220/15 в.
ка. Основные модели: реле РУ-2/250 (два реле
ЭТ-523, ход поплавка 250 мм) и РУ-3/250 (три
реле ЭТ-523, ход 250 мм). К трансформатору-
стабилизатору, изготовляемому мастерскими
ВНИХИ, можно присоединить один или два
датчика.
Рассмотренные реле уровня имеют
следующие достоинства.
Высокая надежность. Во время испытаний
после 100000 переключений образцы полностью
сохранили работоспособность.
Эксплуатационная проверка в течение года подтвердила
безотказность действия приборов.
Использование двух проводов малого
сечения (обычно телефонного провода) вместо че-
№ 4
Новые конструкции соленоидных вентилей
33
тырех большого сечения, применяемых в ДУ-3
для соединения датчика с электрощитком.
Простота и универсальность схемы, которая
позволяет в случае необходимости применять
различное число реле или включить
указывающий прибор (миллиамперметр,
градуированный в единицах уровня) без изменения
прибора в целом.
Удобство настройки.
Возможность использования при низкой
температуре, а также при вибрации и тряске.
Изготовление новых реле уровня РУ-2/250
и РУ-3/250 начато мастерскими ВНИХИ.
Соленоидный (электромагнитный) вентиль
является основным исполнительным
устройством большинства схем автоматизации
холодильных установок. Однако серийно
выпускаемые вентили СВА-15, СВА-25, СВА-40
зачастую работают недостаточно надежно.
В настоящее время трестом Росторгмонтаж
проводится (по схеме ВНИХИ) автоматизация
холодильных установок продуктовых
магазинов и столовых в Москве, Ленинграде и
Других городах. Камеры хранения охлаждаются
с помощью рассола, поступающего в батареи
по трубам диаметром 50 мм. Температура в
камерах должна поддерживаться с точностью до
±1°. Излишнее понижение температуры
приводит к непроизводительным затратам холода
и недопустимо для некоторых продуктов
(например, для сметаны), а повышение вызывает
ухудшение качества продуктов и увеличивает
ЛИТЕРАТУРА
1. Ш. Кобулашвили. Дистанционный
магнитный указатель уровня жидкого аммиака,
«Холодильная промышленность», 1940, № 6.
2. Ш. Кобулашвили, В. Якобсон.
Дистанционный указатель уровня ДУ-3 и схемы его
включения, «Холодильная техника», 1954, № 1.
3. В. Якобсон. Автоматизация холодильных
установок, Госторгиздат, 1958.
4. Air conditioning and refrigerating data book, 10 ed,
1957—58.
5. E. Grabuer. «Technik», 1956, № 5.
6. «Danfoss journal», 1958, № 1.
э их потери. Установки работают автоматически,
почти без присмотра. Рассол часто бывает
загрязненным.
Рассматривая конструкции соленоидных
- вентилей с проходным сечением более 6 мм, мы
убеждаемся, что они работают по одной и той
* же схеме (рис. 1). Электромагнит открывает
i управляющий малый клапан (сервоклапан) 6.
Так как расход жидкости через отверстие
этого клапана больше, чем поступление ее через
д зазоры, ведущие в полость над поршнем, то
я давление здесь падает. Основной клапан 7
поднимается под действием силы, возникающей за
о счет разности давлений под поршнем и над
> ним. После выключения тока клапан 6 закры-
а вается, давление жидкости уравнивается и
i- основной клапан опускается под действием
т собственного веса, веса сердечника магнита и
т силы его пружины (пружина сердечника ино-
LEVEL CONTROL RELAY DU-4 WITH VARIABLE INDUCTOR
V. ALEKSEEV, V. YAKOBSON
Summary
VNIKhl has constructed a level control relay DU-4 with a variable inductor.
With rise in level of the refrigerant a steeil tube welded to the float passes into the
solenoid increasing its inductivity. The current thereby falls from 0.2—0.25 to 0.03—
0.05 a. >One or more electromagnetic relays of the ET-523 type are connected in the coil
circuit, actuating signal lamps, bell, solenoid valve and/or compressor starter.
Diagrams are produced of the signalization, safety cut—out and control circuits of
the device and examples are given for its adjustment. Its advantages over the previous
design of the float relay DU-3 with mercury switches is its greater reliability, the use of
two small section instead of four large section leads, simplicity and universality of the
circuit, capability of functioning at low temperatures and under vibration.
Новые конструкции соленоидных вентилей для рассола и воды
Канд. техн. наук А. РОТЕНБЕРГ—Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной
промышленности
34
Новые конструкции соленоидных вентилей
№ 4
Закрыт
Открыт
Vac. I. Схема поршневого соленоидного вентиля с
сервоклапаном:
1 — стоп, 2 — пружина, 3 — сердечник, 4 —
катушка электромагнита, 5 — трубка (направляющая
сердечника), 6 — сервоклапан, 7 — поршень с основным
клапаном и седлом сервоклапана, 8 — шток
механического подъема большого клапана.
гда отсутствует). Только после того как
клапан 7 сядет на седло, на него начинают
действовать значительные гидравлические силы.
Так устроен, например, вентиль СВА-40
(рис. 2).
Рассмотрим недостатки, присущие
описанной схеме и конструкции вентиля
СВА-40, а также других вентилей того
же типа.
Зазор между поршнем и цилиндром
должен быть настолько малым, чтобы
при различном давлении через отверстие
сервоклапана вытекало жидкости больше,
чем поступает через кольцевую щель
между поршнем и цилиндром. В
противном случае давление над поршнем не
понизится и клапан не откроется. Так как
основной клапан опускается под
действием незначительных сил веса, его
движению могут помешать твердые частицы,
попавшие в зазор между поршнем и
цилиндром. Заметим, что нельзя для
увеличения зазора между поршнем и
цилиндром сделать отверстие сервоклапана
большего диаметра, так как это приведет
к недопустимому увеличению
необходимого усилия на открывание сервоклапана
электромагнитом (сила гидравлического
давления на сервоклапан при диаметре
отверстия 2,5 мм и давлении 6 ати равна
0,8 кг).
При малых перепадах давления большой
клапан прижимается к седлу в основном
силой собственного веса, что приводит к
неплотному закрытию вентиля.
Большой ход сердечника электромагнита
вызывает необходимость применять мощную
катушку и приводит к ударам сердечника в
стоп и к наклепу на верхней части сердечника.
Этот недостаток особенно сказывается на
вентилях с проходным сечением более 15 мм, так
как с увеличением проходного сечения
увеличивается необходимая высота подъема
клапана и встроенного в него седла сервоклапана.
Для вентиля ДУ=40 мм 10 мм хода сердечни-
200Щ-
Рис. 2. Соленоидный вентиль СВА-40:
1 катушка электромагнита, 2 — сердечник, 3 — стоп 4
трубка (направляющая сердечник), 5 - поршень, 6 - уплот-
нительная шайба сервоклапана, 7 - уплотнительная
основного клапана, 8 — седло я
основного
ручного управления.
клапана, 9
шайба
шток
№ 4
Новые конструкции1, соленоидных вентилей
35
ка затрачивается на компенсацию подъема
седла сервоклапана.
Необходимо также отметить и другие
недостатки серийных вентилей СВА-15, СВА-25,
СВА-40: поршень и сердечник связаны друг с
другом полужестко, но движутся в разных
частях корпуса, что вызывает опасность
перекосов; короткий поршень обладает
недостаточной базой для своего движения; седла
выполнены из коррозирующего металла.
Во ВНИХИ разработаны новые конструкции
электромагнитных вентилей. В вентиле ЭВВ-15
с проходным сечением ДУ=15 мм (рис. 3)
седло сервоклапана укреплено на основном
клапане и движется вместе с ним. В вентиле
ЭВР-50 с проходным сечением ДУ = 50 мм
(рис. 4) седло сервоклапана неподвижно.
Общим для обеих конструкций является то,
что вспомогательная гидравлическая полость
(камера над основным клапаном)
отделена от линии высокого давления
диафрагмой, а не поршнем. Вход жидкости в эту
полость возможен только через одно
отверстие, диаметр которого меньше
диаметра отверстия в седле сервоклапана.
Жидкость поступает к отверстию через
фильтрующее устройство. Основной
клапан опускается под действием
специальной пружины. Механическое (ручное)
открывание осуществляется в обоих
вентилях с помощью стержня, которым можно
через сальник поднять сердечник.
• Вентиль ЭВВ-15 имеет два резьбовых
штуцера. В корпус его ввернуто седло из
нержавеющей стали. Рабочая
поверхность седла скруглена и отполирована.
Уплотнительная резиновая шайба
основного клапана заключена в обойму из
нержавеющей стали, верхняя часть
которой заканчивается седлом сервоклапана,
а нижняя — трехперой направляющей. К
обойме присоединены фильтрующая
шайба 6, диафрагма и тарелка. Диафрагма
представляет собой плоское кольцо
толщиной 0,4-^0,5 мм, вырезанное из
прорезиненной с двух сторон ткани АМ-93
(ГОСТ 1883-46) или ТД (ТУ 1162-52).
Она зажата в корпусе крышкой и
резьбовым кольцом.
Для возврата основного клапана
служит витая пружина. В крышке укреплена
втулка из нержавеющей стали с
герметично приваренным к ней плоским стопом
электромагнита. Стоп заканчивается
резьбой для колпачка кожуха
электромагнита. Катушка магнита такая же, как
яа серийном вентиле СВА-15. Она имеет
сопротивление 110 ом и потребляет 38 вт.
В фильтрующей шайбе сделано отверстие
диаметром 1 мм, через которое жидкость
проходит во вспомогательную гидравлическую
полость. Между краями фильтрующей шайбы и
обоймы образована кольцевая щель высотой
0,3 мм. Она служит для того, чтобы не
пропускать к малому отверстию в фильтрующей
шайбе случайные частицы, находящиеся в
жидкости. Задержанные частицы смываются
потоком жидкости.
Уплотнительная шайба сервоклапана
помещена в сердечнике электромагнита. В
сердечник сверху запрессована втулка, которая
предохраняет сердечник от «залипания» и
воспринимает удары в стоп, защищая мягкий
сердечник от образования наклепа. Пружина,
возвращающая сердечник, упирается верхним
Рис. 3. Электромагнитный вентиль ЭВВ-15:
1 — колпачок, 2 — контрящая втулка, 3 — стержень
управления, 4 — коронка сервоклапана с направляющим хвостовиков
и уплотнительной шайбой, 5 — диафрагма,, б .— фильтрующая
шайба. ¦%
36
Новые конструкции соленоидных вентилей
№ 4
ii Рис. 4. Электромагнитный вентиль ЭВР-50:
1;;— колпачок, 2 — контрящая шайба, 3 — фильтрующая
захват, ^—нижняя направляющая основного клапана, 6-
концом в стержень ручного подъема. Для того
чтрбы открыть вентиль вручную, нужно
отвернуть колпачок и поднять стержень, который
оттянет сердечник вверх и откроет сервокла-
пан.
Вентиль в собранном виде весит 1,8 кг, то
есть в 2,5 раза легче вентиля СВА-15. Он
открывается при напряжении 220 в (+10% при
давлениях до 20 ати) и может быть применен
для аммиачных систем. При давлении до 3 ати
он работает при падении напряжения до 140 в.
В вентиле ЭВР-50 жидкость из сервоклапана
выводится с помощью специального канала в
крышке и корпусе. Катушка магнита такая же,
как у вентиля СВА-15 и ЭВВ-15.
Основной клапан имеет большую базу для
направления движения: вверху он скользит по
цилиндрическому выступу крышки, а внизу—
по специальному штырю, ввернутому в корпус.
Цилиндрическая витая пружина,
заключенная в клапане, возвращает его вниз. Ручное
управление вентиля устроено так же, как в
вентиле ЭВВ-15. Вентиль ЭВР-50 весит 7,5 кг
(вентиль СВА-40 — 15 кг).
Вентиль ЭВР-50 испытывали в течение двух
месяцев на загрязненном рассоле в
установке продовольственного
магазина. Для контроля работы вентиля
ежедневно снимали термограммы
воздуха в камере и циклограммы
включения прибора. Вентиль
работал нормально в течение всего
периода испытаний. После этого он
был установлен на заводе сухого
льда Московского холодильника
№ 10, где сработал безотказно
около 70 тыс. раз и продолжает
работать в настоящее время.
Достоинством данной схемы
является отсутствие гидравлических
ударов при закрывании вентиля, так
как плавность закрывания основного
клапана обеспечивается
соответствующим соотношением объема
вспомогательной гидравлической
полости и диаметра малого входного
отверстия.
Болтовые стальные крепления
вентилей, находящихся обычно в
сырых помещениях, ржавеют. Для
того чтобы снять вентиль,
простоявший длительное время, зачастую
приходится срубать болты
крепления. При монтаже отверстия во
фланцах вентилей часто не
совпадают с отверстиями во фланцах
трубопровода или арматуры. По требованию
монтажных организаций завод «Знамя труда» не
сверлит отверстия во фланцах вентилей.
Московский комбинат треста Росторгмонтаж
осуществляет эту операцию на месте монтажа.
На вентилях ЭВР-50 применено новое
крепление в виде отдельных пластинчатых
захватов, надетых на каждый крепящий болт. На
корпусе вентиля сделаны кольцевые
проточенные фланцы, в которые входят выступы
захватов. При таком креплении число и
расположение болтов можно менять в зависимости от
условий монтажа вентиля. Крепление
проверено гидравлически при давлении до 30 ати.
Работа по созданию новых конструкций
вентилей выполнена ВНИХИ по договору о
содружестве с Центральным конструкторским бюро
арматуростроения (г. Ленинград), которое
намерено провести изучение данной
конструктивной схемы с целью выпуска универсальных
серийных конструкций.
Выводы
Серийные поршневые соленоидные вентили
СВА-15, СВА-25, СВА-40 имеют ряд конструк-
шайба, 4—
диафрагма.
№4
Водорегуляторы для холодильных машин
37
тивных недостатков и не приспособлены для
работы на загрязненных жидкостях. В новых
диафрагмовых вентилях эти недостатки
устранены.
Преимущества новых вентилей обусловлены
следующим:
замена поршня диафрагмой устранила
возможность зависания основного клапана при
засорении цилиндра;
опусканию основного клапана способствует
специальная пружина;
фильтрующее устройство защищает серво-
клапан от засорения;
седло сервоклапана в вентилях с большим
проходным сечением (например, в вентиле
ЭВР-50) неподвижно, что дает возможность
унифицировать электромагнитную часть и
позволяет использовать катушку меньшей
мощности (от СВА-15);
замена винта подъема основного клапана на
стержень подъема сердечника упрощает
ручное управление вентилем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Б. А. Минкус, Я. Л. Гольдштейн.
Электромагнитные вентили для рассола. Отчет № 40 Укр.
ВНИХИ, 1938.
2. Б. А. Ми н кус, Н. И. Ми р ющ енк о, Я. Л.
Гольдфайн. Освоение автоматических приборов для
холодильных установок. Отчет № 75. Укр. ВНИХИ, 1939.
3. В. Б. Якобсон. Исследование приборов для
полной автоматизации аммиачных холодильных
установок. Отчет ВНИХИ № 857, 1948.
4. В. Б. Якобсон. Приборы для автоматизации
холодильных установок. Отчет ВНИХИ «№-884, 1951.
5. Фирма Danfoss. Каталог, 1955.
6. В. Б. Якобсон, В. М. Шавра.
Автоматизация аммиачных холодильных установок торгового
типа с рассольной системой охлаждения. Научное
сообщение ВНИХИ, Госторгиздат, 1956.
NEW DESIGNS OF SOLENOID VALVE FOR BRINE AND WATER
A. ROTENBERG, Cand. Techn. Sci.
Summary
It has been shown (in the paper that the serial production valves, SVA-15, SVA-25
and SVA-40 for a number of reasons do not meet the requirements of commercial rei-
rigerating plants and two new designs of valves, EVV-15 (orifice 15 mm.) and EVR-50
(orifice 50 mm), developed at VNIKhl have been described.
Both designs contain a diaphragm, a special spring for lowering the main valve, a
device for filtering the liquid iat the entrance to the hydraulic cavity, a rod for pulling
the core during manual operation of the valve.
The seat of the pilot valve of EVR-50 is fixed, which made it possible to decrease
the stroke'of the core of the electromagnet to a minimum and to utilise the low power
coil Ы /the Valve SVA-15.
Водорегуляторы для холодильных машин
Инж. В. ШАВРА — Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
На предприятиях торговли и общественного
питания широко применяются фреоновые и
аммиачные холодильные агрегаты
производительностью от 3 до 30 тыс. станд. ккалЫас,*
имеющие конденсаторы с водяным
охлаждением. Недостаток этих агрегатов — отсутствие
водорегуляторов (водорегулирующих
вентилей). Регуляторами снабжаются только
агрегаты ИФ-49 московского завода «Искра».
Проверка работы ряда холодильных
установок в торговой сети и на предприятиях
общественного питания Москвы показала, что при
отсутствии этих приборов расход воды
превышает норму в 3—4 раза [1]. Так, в
холодильной установке с агрегатом АК-2ФВ-5/3
перерасход составляет более 3 тыс, руб. в год.
Применение соленоидных вентилей вместо
пропорциональных водорегуляторов можно
считать лишь временным компромиссом, так-
как в этом случае при понижении тепловой
нагрузки установки расход воды не
уменьшается и зависит, кроме того? от навыков и
добросовестности обслуживающего механика,
меняющего настройку ручного вентиля (перед
соленоидным). При этом стоимость
соленоидного вентиля в 2—3 раза больше стоимости во-
дорегулятора.
За рубежом выпускаются водорегуляторы
38
Водорегуляторы для холодильных машин
№
Рис. 1. Водорегулятор ИВР-1,5.
различных типов на широкий диапазон
производительности. Так, например, фирма «Дан-
фосс» [2] выпускает 30 модификаций водоре-
гуляторов с условным проходом от 3/в до 3", в
том числе с выключателем максимального
давления (ВМД) и автоматическим и ручным
возвратом контактов, без ВМД, с
термостатическим чувствительным элементом (для
установок с большей емкостью системы) и т. д.
Стоимость прибора окупается за счет
экономии воды в первый же год эксплуатации.
В настоящее время ЦКБ холодильного
машиностроения разработало нормальный ряд
водорегуляторов [3]. Освоение производства
надежных водорегуляторов и поставка их
вместе с холодильными агрегатами являются
одной из первоочередных задач нашей
промышленности.
Лабораторией малых холодильных машин
ВНИХИ проведены испытания мембранного
водорегулятора ИВР-1,5 и импортного силь-
фонного. Первый прибор серийно
изготовляется московским заводом «Искра» и
поставляется с холодильными агрегатами ИФ-49 произво
дительностью 3000 станд. ккалЫас, второй —
одна из последних моделей фирмы «Данфосс».
Конструкция водорегулятора ИВР-1,5
(рис. 1) разработана лабораторией завода
«Искра» под руководством Н. Кудрявцева.
Штуцер / соединяется со стороной высокого
давления холодильного агрегата. Давление
конденсации воспринимается мембраной 2 и
передается через грибок 3 и шток 4 клапану 9.
Снизу на клапан действует пружина 7. Если
усилие, образуемое давлением конденсации,
превышает усилие, создаваемое пружиной 7, то
клапан будет отходить от седла 6 и пропускать
воду. При уменьшении давления конденсации
клапан под действием пружины 7 закрывается.
Прибор настраивают при помощи винта 8 за
счет изменения сжатия пружины 7. Шток 4
Рис. 2. Водорегулятор AV-Vz" фирмы «Данфосс».
№ 4
Водорегуляторы для холодильных машин
39
уплотняется посредством сальника, состоящего
из пружины 5, нажимных шайб 11 и
прокладок 10. Над сальником находится масляная
ванна для обеспечения лучшего уплотнения
штока.
На рис. 2 показана конструкция водорегуля-
тора АЧЛ1%' фирмы «Данфосс». Давление
конденсации через штуцер / действует на
сильфон 2, который в нижней части соединен
со штоком 3. На штоке имеется гайка 4, при
помощи которой изменяют сжатие пружины 5
и таким образом меняют настройку прибора.
В верхней части прибора находится
выключатель максимального давления (маноконтрол-
лер), состоящий из двухплечего рычага и
двух пружин 12. Центр рычага соединен со
штоком, а на правом плече имеется контактная
пластинка 11. При чрезмерном повышении
давления конденсации шток поднимается и
пружины 12 перебрасывают контактную пластинку
вниз. В результате этого контакты
размыкаются и компрессор останавливается.
Контакты включаются в цепь управления
компрессором с помощью электропроводов,
которые присоединяются к клеммам 10 и
вводятся в корпус через уплотнение 9.
Настраивают прибор на требуемое давление
размыкания контактов с помощью винта 8 путем
изменения натяжения пружины 6. Сверху винт
закрыт колпачковой гайкой 7.
Верхняя часть прибора (где расположены
регулировочная пружина 5 и контакты 11)
закрыта спереди и сзади крышками с
герметичным уплотнением.
Целью испытаний было проверить диапазон
работы приборов и получить их
характеристики. Схема стенда показана на рис. 3. Прибор
устанавливали на входе воды в
конденсатор 2 агрегата А1К-2ФВ-5/3. Расход воды
измеряли посредством мерного сопла 1
с дифманометром, а перепад давления
воды в приборе — с помощью пружинных
манометров. Давление на мембрану или
сильфон прибора создавали сжатым возду- —
хом с помощью компрессора 4 и контроли-
ровалд пружинным манометром,
подсоединенным к ресиверу 3.
Испытания проводились при различном
сжатии регулировочной пружины (различной
настройке). При каждой настройке опыт
проводился дважды: при повышении давления
на мембрану от момента начала открытия, то
есть до получения постоянного расхода воды,
и затем при понижении давления на
мембрану до момента полного закрытия прибора.
Испытания проводились при постоянном
давлении воды перед водорегулятором
B ати). Максимальная пропускная
способность прибора при этом была 1000 л1час.
Расход воды зависит от гидравлической
характеристики сети, в которую включен водо-
регулятор, поэтому при другом сопротивлении
сети он будет иным.
Величиной, характеризующей прибор
независимо от сети, в которую он включен,
является перепад давления (потеря напора) в
приборе к РМакс при максимальном расходе воды
(полностью отжатом клапане). Для прибора
ИВР-1,5 величина ^РМакс равна примерно
0,3 кг1см2. Начало открытия прибора, как
показали опыты, можно настраивать в пределах от
2 до 6 атиf что соответствует изменению
температуры конденсации фреона-12 от 0 до 27°.
Полное открытие прибора соответствует
диапазону от 6 до 14 ати B7—58°).
Неравномерность регулятора (необходимое
изменение давления на мембрану для
перемещения клапана от закрытого к полностью
открытому состоянию) примерно составляет
5 кг!см2.
Испытания водорегулятора типа АЧЛЫ'
проводились также при минимальном среднем и
максимальном сжатии регулировочной
пружины. При этом оказалось, что начало открытия
может настраиваться от 4 до 8 ати A5—37°),
что соответствует полному открытию в
пределах от 7 до 11 ати C2—49°) К
Неравномерность прибора АУЛ1%' составляет
3 кг/см2, максимальная пропускная
способность (для сети испытательного стенда при
давлении воды перед прибором 2 ати)—
1200 л/час, ^Рмакс —0,5 кг/см2.
t и
Рис. 3. Схема испытательного стенда.
Для сравнения приборов на рис. 4 показано
изменение степени протекания с изменением
давления на мембрану при средней настройке
регулировочной пружины.
Степень протекания v = ^ — есть отно-
макс
шение протекающего через регулятор количе-
1 Вопрос о выборе наиболее выгодного давления
конденсации в данном случае не рассматривается.
40
Водорегуляторы для холодильных машин
№ 4
1
и
3
)
}
L
~~
i\
чЬ?
/
1
' J
/
/
It
//
ii
ч
I
/
г
/1
f
7
Я
Г
3
)—1
\ . I I I Jcrf^l ОШ О I I ' In! ' ^
# 2 ь 6 8 W Рати
Рис. 4. Изменение степени протекания
приборов:
1 — ВР-50 (по данным В. Якобсона). 2—
AV-Va" «Данфосс», 3 — ИВР-1,5.
ства жидкости, соответствующего положению
клапана при данном давлении на мембрану, к
максимальной пропускной способности (при
полностью отжатом клапане) [4]. Из рис. 4
видно, что кривая водорегулятора ИВР-1,5
более пологая, чем прибора фирмы «Данфосс».
Испытания водорегулятора ИВР-1,5 с
холодильной установкой показали, что при
изменении тепловой нагрузки от 1200 до
3000 ккал/час, то есть более чем в 2,5 раза,
давление конденсации изменяется на 0,5 кг/см2
и нагрев воды в конденсаторе уменьшается на
0,6° (рис.5).
Следует отметить, что пропускная
способность прибора в значительной степени зависит
от давления воды в системе (перед прибором).
Опыты показали, что при уменьшении
давления перед прибором с 2 до 1 ати расход воды
уменьшается почти в 1,5 раза, а при
изменении давления воды с 2 до 0,5 ати—примерно
в 2 раза.
В агрегатах производительностью 3000 станд.
ккал/час напор воды перед прибором ИВР-1,5
должен быть не менее 0,8 ати.
\Мбд
°С
/000 2000 3000 Q к кал/час
Рис. 5. Изменение давления конденсации и нагрева
воды при изменении тепловой нагрузки холодильного
агрегата АК-2ФВ-5/3.
В противном случае водорегулятор следует
устанавливать с большим условным проходом,
где ^ Рмакс должно составлять не более
0,1 кг)см2 при расходе 1 мъ\час.
Недостатком конструкции прибора ИВР-1,5
является то, что его регулировочная пружина
находится под водой и не имеет надежного
защитного покрытия. Это приводит к коррозии
пружины и преждевременному выходу
прибора из строя.
В ряде случаев после двух-, трехлетней
работы прибора нарушается герметичность
мембраны. Можно рекомендовать в качестве
гибкого элемента сильфоны из нержавеющей
стали, успешно применяемые в других
автоматических приборах (РДА).
В настоящее время лабораторией завода
«Искра» ведется работа по изменению
конструкции прибора ИВР-1,5 с учетом отмеченных
недостатков. Проведенные ВНИХИ испытания
показали, что у измененной конструкции
прибора ИВР-14М, помимо устранения
отмеченных выше конструктивных недостатков,
улучшены и характеристики.
Неравномерность регулятора равна 2 кг/см2
и падение давления при максимальном
расходе — 0,25 кг/см2.
Выводы
Испытание водорегулятора ИВР-1,5 завода
«Искра» показало, что прибор обладает
высокой чувствительностью и обеспечивает
регулирование поступления охлаждающей воды в
конденсатор с небольшими отклонениями
регулируемого параметра (давления конденсации)
при изменении тепловой нагрузки и
температуры охлаждающей воды в широких пределах.
Для обеспечения более надежной работы
прибора целесообразно вынести из водной*
среды регулировочную пружину, а в качестве
гибкого элемента использовать сильфон из
нержавеющей стали.
Рекомендуется разработать модификацию,
где в одном приборе с водорегулятором
объединено устройство автоматической защиты
(ВМД), которое осуществляет остановку
компрессора при повышении давления фреона и
включает сигнал остановки. Для более
крупных установок (производительностью свыше
10 тыс. станд. ккал/час) желательны приборы
не только с автоматическим, но и с ручным
включением контактов.
№4
Теплообмен при льдообразовании
41
ЛИТЕРАТУРА
1. Д. М. Иоффе, Л. Е. Медовар, В. Б.
Якобсон. Меры снижения эксплуатационных рас-
• ходов на фреоновых холодильных установках
предприятий торговли и общественного литания. Отчет
ВНИХИ, 1968.
2. Danfoss. Catalogue № 2-^55, «Automatic controls
for refrigeration plants».
3. Л. Вольская, Р. Павлов, В. Щербаков.
Нормальный ряд автоматических приборов
холодильных машин, «Холодильная техника», 1958, № 4.
4. С. Г. Герасимов. Теоретические основы
автоматического регулирования тепловых процессов,.
Госэнергоиздат, 1949.
5. В. Б. Якобсон. Автоматизация холодильных
установок, Госторгиздат, 1958.
6. В. Е. Цыдзик, В. П. Б ар мин, Б. С.
Вейнберг. Холодильные машины и аппараты, Маш-
гиз, 1946.
7. В. М. Ш а в р а. Исследование
автоматизированной фреоновой холодильной установки. Отчет ВНИХИ
№ 1117, 1957.
WATER VALVES FOR REFRIGERATING MACHINES
V. SHAVRA, Eng.
Summary
Refrigerating units of 3 to 30 (thou, stand, kcal/hr capacity produoed by the domestic
industry do not (with the exception of the unit «IF—49») have automatic water valves.
This leads to considerable increase in operating costs.
In the paper the results are presented of tests of two water valves, namely, IVR—1.5
of the «Iskra» plant produced serially with the IF—49 units and a «Danfoss» valve.
Suggestions have been made for improving the design of the IVR—1.5 valve and
for mastering the production of the improved types.
Теплообмен при льдообразовании
Канд. техн. наук. В. СТЕПАНОВ — Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта
Основным способом намораживания льда
является тонкослойный. Механизированное
намораживание путем разбрызгивания воды
ведется с продолжительными промежутками, во
время которых процесс кристаллизации воды
происходит точно так же, как и при
тонкослойном намораживании. Следовательно, чтобы
установить основные факторы, влияющие на
интенсивность намораживания, и выяснить
степень влияния каждого из них, необходимо
исследовать процесс тонкослойного
намораживания льда.
С этой целью в холодильной лаборатории
Днепропетровского института инженеров
железнодорожного транспорта были проведены
две серии экспериментов.
В первой серии изучалось тонкослойное
намораживание льда при принудительном
движении воздуха. Опыты проводили в
аэродинамической трубе (внутреннее сечение
250X250 мм, длина 1500 мм), состоящей из
коллектора и рабочей части. Труба была
установлена в камере с рассольным охлаждением.
В конце ее находилась решетка для
устранения завихрения потока воздуха,
засасываемого в трубу через коллектор центробежным
вентилятором. Нижняя стенка трубы
выполнена в виде желоба, который во время опытов
заполняли водой (охлажденной до 0°) в
уровень с бортами.
Скорость воздуха определяли при помощи
трубки Прандтля и микроманометра системы
ЦАГИ, температуру воздуха перед
коллектором измеряли ртутным термометром с ценой
деления 0,1°, влажность воздуха определяли
гигрометром. В конце каждого опыта в
установленных местах по длине желоба
микрометром измеряли слой льда с точностью до 0,01 мм.
Лед намораживали толщиной от 1 до 8 мм.
Результаты опытов обрабатывали по
следующей методике.
Замерзание воды является следствием теп:
лового излучения, конвективного теплообмена
и испарения, поэтому уравнение теплового
баланса представляет
где: Q'o6 — общее количество тепла,
отведенное от воды, ккал/м2;
QA — количество тепла, переданное
лучеиспусканием;
Q'K — количество тепла, переданное
конвективным теплообменом;
Qu— количество тепла, затраченное на
испарение.
42
Теплообмен при льдообразовании
№ 4
количество тепла определяли по
Общее
формуле
q;6 = 8osT)
где: 80 — скрытая теплота замерзания воды,
ккал1кг;
8 — толщина слоя льда, мм;
7 — удельный вес льда, кг1л.
Количество тепла, переданное
лучеиспусканием, подсчитывали по известной формуле
<?л = *С0
Л
100
т
1 W
100
т ккал/м2 час.
где:
Q'a = r%(p" — P)*, D)
а— коэффициент теплоотдачи,
ккал/м2 час град;
t0 — температура теплоотдающей
поверхности, °С;
te3— температура воздуха вне зоны
процесса, °С;
г— теплота парообразования,
ккал1кг;
$р— коэффициент массоотдачи,
отнесенный к разности
парциальных давлений, кг!м2 час ата;
р" и р — парциальные давления пара на
поверхности жидкости и в ядре
потока воздуха, ата;
t — продолжительность опыта, час.
В уравнениях C) и D) неизвестны
коэффициенты а и Рр. Пользуясь аналогией,
существующей между тепло- и массообменом,
коэффициент массоотдачи можно выразить через
коэффициент теплоотдачи [1].
Для условий намораживания льда это
соотношение равно
0,345 --0,355.
ляющий размер — длина слоя льда по
направлению потока воздуха.
На приведенном графике показаны две
наклонные линии, соответствующие уравнениям
Nuf = 0,66 Ref при Ref< 105, (8),
N^=0,032 Ref при Ref > 105.
(9)
Из общего количества тепла вычитали
теплоту лучеиспускания и находили
Q'K + Q'u = Q'o6-Q\, B)
НО
Q'K = *(to — te3)*, C)
Эти критериальные зависимости
установлены М. А. Михеевым [2] (на основе опытов
ряда исследователей) для теплоотдачи плоской
стенки при внешнем обтекании ее воздухом.
Из графика видно, что результаты наших
опытов достаточно хорошо согласуются с ними
и поэтому можно считать, что уравнения (8) и
(9) применимы и к процессам теплообмена,
связанным с изменением агрегатного состояния
вещества, таким, как тонкослойное
намораживание льда.на свободной поверхности воды при
принудительном движении воздуха.
Одновременно с этим экспериментально
подтверждается и принятое выше соотношение
между коэффициентами тепло- и
массоотдачи.
В расчетах по тонкослойному
намораживанию льда надо пользоваться уравнением (9).
Преобразуя его, найдем
0,032 II'1\°*1-
E)
При среднем значении 0,35
Р, = 2,86а. F)
Подставляя значение коэффициента
массоотдачи в уравнение B), получим
Q'o*-Q'*=** [*о-'.з + 2,86 г{р»—р)\. G)
Из уравнения G) находим величины
коэффициента теплоотдачи.
Результаты опытов изображены на графике
(рис. 1). При вычислении критериев Nuf я
Ref за определяющую температуру принята
начальная температура воздуха, а за опреде-
A0)
Из уравнения A0) видно, что коэффициент
теплоотдачи является функцией многих пере-,
менных, оказывающих неодинаковое влияние
на его значение.
lgNuf
3,0
2,5
2ft
U
1,0.
i j I jt\
ajkcib [~
f* \ !
3,5 4,0
5,0 5,5
6,0 lgRe}
Рис. 1. Сравнение опытных данных автора с
обобщенными зависимостями М. Михеева (принудительная
конвекция).
№ 4
tap i
Ь
w
16
12
Теплообмен при льдообразовании
43
L=
i
-<
?
4
-/
J
-<!
?
7/
?
-/
2
-/
—
^
*
]ш*60 7о\
ry±iiU7o
\ | 1 1
^\ф-100%
—1—
1
1
L_L
1 1
-16
-IS
ttx
Рис. 2. График для расчета приведенной
температуры воздуха.
Намораживание льда ведется в пределах
сравнительно небольшого интервала
температур воздуха и поэтому влияние
теплопроводности ^ и кинематической вязкости v на
коэффициент теплоотдачи очень незначительно.
Так, при понижении температуры воздуха с —2
до —20° коэффициент теплоотдачи
увеличивается лишь на 3,7%, следовательно, в
практических расчетах влияние этих величин можно
не учитывать.
Из формулы A0) видно, что коэффициент
теплоотдачи в значительной степени зависит
от линейного размера площадки и скорости
• ветра.
Установленные выше зависимости дают
возможность рассчитать или толщину слоя льда,
намораживаемого за единицу времени, или
продолжительность намораживания льда
определенной толщины
с учетом факторов,
влияющих на
интенсивность процесса.
За расчетное
принято уравнение G).
Выражение в квад<
ратных скобках
обозначено
приведенной
температурой, которую
определяют по графику
(рис. 2).
tnu = t0-te3 +2,86 г
(р"-р). A1)
При температуре
te3 = —16° и
относительной
влажности Т =80%
приведенная температура воздуха ?Лр = 24,5°.
Количество тепла, переданное конвективным
теплообменом и испарением за один час
(Qaot^Qk+Qh)» определяется по графику на
рис. 3.
Для скорости ветра v = 6 м!сек (при длине
поля намораживания по направлению ветра
1 = 4 м) и полученной приведенной
температуры находим QKll = 425 ккал1м2 час. Теплота
лучеиспускания QA = 56 ккал1м2 час (рис. 4).
Общая теплота, переданная воздуху водой,
Qo6 = 425 + 56 — 481 ккал!м2 час.
Продолжительность намораживания слоя
льда толщиной 4 мм составляет 0,6 часа
(рис. 5). За 12 часов при неменяющихся
климатических условиях можно наморозить слой
льда толщиной 80 мм.
При тех же условиях, но для /=10 м,
" = 0,74 часа, а для / = 20 м т =0,81 часа.
Анализ результатов расчетов для v = 2 м\сек,
<р =80% и 1=1 м показывает, что влияние
отдельных составляющих теплового баланса на
общее количество тепла при разной
температуре различно. Так, при температуре воздуха до
—5° наибольшее количество тепла расходуется
на испарение. При температуре —2° оно
составляет 56% от всего количества тепла. При
этой же температуре воздуха конвекцией
передается 31,6% тепла, а лучеиспусканием —
12,4%. С понижением температуры влияние
испарения резко падает, а влияние
конвективного теплообмена значительно возрастает.
При температуре воздуха —20° удельный
вес составляет: испарения 25,6%,
конвективного теплообмена 55,2% и
лучеиспускания 19,2%).
С увеличением скорости ветра влияние луче-
ы Г t 6° S° КГ 12° 14° 16° 18й 20° 22° 24° 26° 2^30"
Рис. 3. График для
Ш 300 400 500 60.0 700
расчета количества тепла, переданного
конвекцией и испарением.
им2час
44
Теплообмен при льдообразовании
№ 4
-id
-74
-1?
-10
-8
S
~4
-2
О
Рис.
10 20 30 40 SO 60Q/~-
J м2час
4. График для расчета количества
тепла, переданного излучением.
О об
800
700
600
500
ш
300
200
100
И I I I | I I | и
J ГП
И Ш
1Г ГП
1 U
11 га
га
ж га
Ш ТТЛ
ш гатп
хШ\ \\\\\ \\\ га
lri\K\V ' 1 ^ JltttG
Щ\\3ур1 . 1 1 III
^ч|\Зух^| И | N
Zj|f5o -1 ]
^Й^^^^^^^и
7 г vac
Рис. 5. График для расчета
продолжительности намораживания льда.
ходованным на испарение, сохраняется
примерно таким же.
Влияние относительной влажности в
наибольшей степени проявляется при температуре
воздуха, близкой к 0°. С понижением
температуры оно уменьшается.
Во второй серии опытов изучалось
тонкослойное намораживание льда при естественном
движении воздуха. Опыты проводили в
закрытом помещении. Воду, охлажденную до 0°,
наливали в деревянный поддон B50X1500 мм)
или железный поддон F20X960 мм) с
низкими бортами. Лед намораживали толщиной от
0,8 до 5 мм. Температуру воздуха, его
влажность и толщину льда измеряли так же, как и
IgNu
2,0
10
испускания значительно падает. При скорости
v =10 м1сек удельный вес лучеиспускания
снижается с 12,4 до 3,8%. Соотношение между
.конвективным теплообменом и теплом, израс-
/ ^Jc^\^z
IgGrPr
Рис. 6. Сравнение опытных данных автора с
обобщенными зависимостями М. Михеева (естественная
конвекция) .
в первой серии опытов. Полученные данные
обрабатывали по изложенной методике.
При вычислении критериев подобия за
определяющий геометрический размер была
принята меньшая сторона теплоотдающей
поверхности, а за определяющую
температуру—средняя температура пограничного слоя.
Результаты опытов в виде зависимости Nu
от произведения Gr • Рг приведены на рис. 6.
Линии соответствуют критериальным
зависимостям, установленным М. А. Михеевым [2],
для теплоотдачи при свободном движении
жидкости
Шт=0,7ЩОг ¦ РгI при {Gr ¦ Рг)п
Nu„
= 5- 102-^2 - \0\
:0,176(Gr.Pry^ при {Gr.Pr)m =
A2)
= 2-107-:-1 • 1013.
A3)
№ 4
Теплообмен при льдообразовании
45
Автор этих зависимостей указывает, что они
применимы для любых капельных и
газообразных жидкостей при Pr>0J.
. Для горизонтальных плит с теплоотдающей
поверхностью, направленной кверху,
постоянные коэффициенты в приведенных формулах
увеличены на 30% по рекомендации автора.
Из рис. 6 видно, что результаты наших
опытов достаточно хорошо согласуются с
приведенными выше зависимостями. Поэтому можно
считать, что уравнения A2) и A3) применимы
и для процессов теплообмена, связанных с
изменением агрегатного состояния вещества,
таких, как тонкослойное намораживание льда на
свободной поверхности воды.
На льдопунктах лед намораживают на
площадке шириной 'более 10 м. Если принять
температуру воздуха —2°, то уже при ширине
площадки 0,418 м
(Or • Рг)т = 2 • Ю\
Следовательно, для условий намораживания
льда на льдопунктах применима
зависимость A3).
В критерий Num определяющий
геометрический размер, входит в первой степени, а в
критерий Gr — в третьей, поэтому при
тонкослойном намораживании льда на площадках
указанной ширины коэффициент теплоотдачи, а
следовательно, и интенсивность
намораживания от геометрических размеров не зависят.
' Формула для расчета коэффициента
теплоотдачи примет вид
где: ^— коэффициент теплопроводности
воздуха;
g— ускорение силы тяжести;
v— коэффициент кинематической
вязкости;
Rf и Tf— газовая постоянная и
абсолютная температура среды в
основной массе;
R и Г— то же на поверхности;
Рг — критерий Прандтля.
Значения коэффициента теплоотдачи,
вычисленные по этой формуле, показаны на рис. 7.
Расчет времени намораживания слоя льда
заданной толщины или расчет толщины льда,
намораживаемого за единицу времени в тихую
погоду, производится примерно так же, как и
при наличии ветра.
'tis
-16
-12
-8
-ч
О 1 2 3 4 5 а
Рис. 7. Зависимость коэффициента теплоотдачи за
счет конвекции от температуры воздуха
Вначале определяют приведенную
температуру (по графику на рис. 2) и коэффициент
теплоотдачи (рис. 7). По найденным
величинам в правой части графика, изображенного
на рис. 3, находят QKU и по графику на рис. 4
QA. Затем вычисляют общую теплоту,
переданную водой воздуху, и при помощи графика
на рис. 5 определяют или время
намораживания слоя льда заданной толщины т, или
толщину льда, намораживаемого за единицу
времени, 8,
Анализ рассчитанных величин показывает,
что:
при свободной конвекции воздуха лучистый
теплообмен оказывает существенное влияние
на интенсивность намораживания льда. Его
удельный вес в общем тепловом балансе
составляет около х/з;
наибольшее количество тепла при
температуре воздуха до —4° затрачивается на
испарение, с понижением температуры — влияние
испарения уменьшается. Удельный вес его
снижается с 43 (при —2°) до 21,8% (при —20°).
При температуре воздуха до —5°
конвекцией передается тепла меньше, чем
испарением и лучеиспусканием. При нонижении
температуры воздуха с —2 до —20° удельный вес
конвективного теплообмена увеличивается с
24,5 до 47,3%.
* * *
Установленные зависимости и составленные
расчетные графики могут быть полезны при
46
О режиме хранения сыров на холодильниках
№ 4
механизации и автоматизации работ по
намораживанию льда. С их помощью возможно
будет вести процесс на оптимальном режиме,
что особенно важно для районов с короткой
зимой и слабыми морозами.
В процессе длительного хранения сыров
плесневение и ослизнение корки являются
неизбежным .явлением. Приходится тщательно
наблюдать за состоянием сыров и вести
систематическую их обработку (удалять плесень и
слизь, подсушивать корку, производить
дополнительное парафинирование и т. п.).
Развитие пороков в сыре можно замедлить,
если при хранении поддерживать
температуру ниже 0°. Хранение сыров при этой
температуре ранее не рекомендовали, так как
опасались подмерзания и ухудшения их
консистенции и вкусовых качеств.
В 1943—1945 гг. во ВНИХИ изучались
условия длительного хранения сыров (советского,
голландского, бакштейна) в охлажденном
состоянии при температурах —5 и +1°.
Исследования показали, что в процессе
длительного хранения при 1° исходные вкусовые
качества ухудшались вследствие плесневе-
ния, ослизнения и размягчения корки сыров и
некоторого их перезревания. При—5° исходные
качества сохранялись лучше; сыры не
перезревали, наблюдалась меньшая потеря веса от
усушки, не требовался систематический уход и
обработка. Ухудшения консистенции сыров в
ЛИТЕРАТУРА
1. Л. Д. Б е р м а н. Испарительное охлаждение
циркуляционной воды. Госэнергоиздат, 1957 г.
2, М. А. М и х е е в. Основы теплопередачи. Госэнерго*
из дат, 1956 г.
процессе хранения при —5° также не
наблюдалось. Подмерзание сыров при этой
температуре исключено, так как по проведенным
определениям температура замерзания разных
видов сыров находилась в пределах от —б
до —10°.
Было установлено, что процесс созревания
сыров продолжается и при —5°, хотя и более
медленно.
На основании этих работ в институте была
составлена инструкция по хранению зрелых
твердых сыров при —5°. Инструкция с
успехом была применена на ряде холодильников.
Десятилетней практикой подтверждено, что
температура от —3 до —5° вполне
обеспечивает длительное хранение зрелых твердых
сыров.
В 1957 г. во ВНИХИ была выполнена работа
по проверке оптимальных условий хранения
зрелых твердых сыров в холодильниках на
более широком ассортименте, чем в 1945 г.1.
Исследовались сыры промышленных партий,
выработанные в июле — августе 1956 г. и поо
1 В работе принимали участие сотрудники ВНИХИ
Н. В. Марадулина и Е. Л. Моисеева.
HEAT EXCHANGE IN ICE FORMATION
V. STEPANOV, Cand. Techn. Sci.
Summary
Experiments have been made by the author in the Refrigeration Laboratory of the
Dnepropetrovsk Institute ofRailway Engineers on heat exchange, during the frejezing on
of ice layers. I
Experiments with forced air convection have revealed the considerable effect of the
linear dimensions of the freezing ground and the wind velocity on the rate of heat
exchange. The/influence of the individual components of the heat balance on the over-all
heat exchange has been determined.
Experiments with natural convection have also been carried out on laboratory
models.
The values of the heat transfer coefficients obtained from both forced and natural
air convection experiments coincide with the theoretical values obtained with the aid of
the generalized Mikheev equations.
The method is described for determining the time of freezing on of a layer of ice
of a given thickness and the corresponding plots are given.
0 режиме хранения сыров на холодильниках
Инж. Л. РОССОВСКИЙ, инж. А. ХОЛОПОВА — Всесоюзный научно-исследовательский институт
холодильной промышленности
JSfe 4
О режиме хранения сиров на холодильниках
47
тупившие в ноябре того же года на
московские холодильники. Отобранные сыры были
заложены на опытное хранение в камеры
Московского холодильника № 1—4 и Опытного
холодильника ВНИХИ при 6, 2, —2 и —5° и
относительной влажности воздуха 85—90%.
Из приведенных ниже данных видно, что
для всех видов сыро? подопытной партии
температура замерзания сказалась значительно
ниже —5°:
°с
угличский — 7,4
костромской — 8,1
голландский — 8,8
советский — 9,0
ярославский — 9,3
волжский —10,3
латвийский (зрелый) . . . .—12,1
Таким образом, можно утверждать, что
сыры при температуре от —2 до —5° всегда
находятся в охлажденном состоянии.
Рассмотрим влияние различных температур
на изменение качества отдельных видов сыров
в процессе опытного хранения.
Общая оценка голландского сыра снизилась
после шести месяцев хранения с 91 до 88
баллов при температуре хранения —5°, до 87
баллов при —2 и 2°, до 86 баллов при 6J. После
НО месяцев хранения при —2 и —5° сыр
получил оценку в 86 баллов.
Во время хранения голландского сыра при
положительной и отрицательной температурах
консистенция его не ухудшилась.
Снижение качества костромского и
ярославского сыров наблюдалось при всех
температурах хранения; однако при положительной
температуре темп снижения балльной оценки был
несколько больше, нежели при отрицательной.
После шести месяцев хранения общая
балльная оценка снизилась с 91 до 89—88 баллов
при температурах —5 и —2° и до 87—86
баллов при температурах 2 и 6°. При
отрицательных температурах оценки в 86 баллов сыры
достигли только по истечении десяти месяцев
хранения.
Консистенция костромского и ярославского
сыров ухудшилась на один балл спустя два
месяца хранения при всех температурах. При
последующем хранении в условиях
положительной и отрицательной температур
ухудшения консистенции сыров не наблюдалось.
Балльная оценка угличского сыра с 94
баллов через шесть месяцев снизилась до 93—92
при отрицательных температурах и до 88—86
при положительных. После десяти месяцев
хранения при —2 и —5° сыр был оценен в 86
баллов. Изменения консистенции сыра в
течение шести месяцев хранения не наблюдалось.
Оценка советского сыра снизилась с 91 до
88—87 баллов после шести месяцев хранения
при отрицательных температурах и до 86—85
баллов после шести месяцев хранения при
положительных температурах. За последующие
месяцы хранения при —2 и —5° качество
советского сыра не изменялось. Оценка
консистенции при всех температурах снизилась на
1—2 балла.
Общая оценка волжского сыра после шести
месяцев хранения снизилась с 91 до 86
баллов при отрицательной и до 85—83 баллов при
положительной температуре.
Оценка консистенции волжского сыра за
указанный срок снизилась на 1—2 балла при
положительной и отрицательной
температурах, консистенция стала более твердой.
Снижение общей балльной оценки вкуса,
запаха и консистенции латвийского сыра
наблюдалось уже после трех месяцев хранения.
Через шесть месяцев общая балльная оценка
понизилась при всех температурах хранения на
5 баллов (с 88 до 83), в том числе оценка
консистенции ухудшилась на один балл.
Снижение качества сыров в процессе
хранения обусловливалось в основном появлением
пороков вкуса и запаха: «затхлый», «горький»,
«кислый», «салистый».
Понижение оценки консистенции сыров на
1—2 балла вызывалось тем, что она
становилась несколько более плотной и твердой.
Данные органолептической оценки коней-,
стенции были подтверждены определением
деформации отепленных до комнатной
температуры проб сыра с помощью консистометра. В
среднем для всех видов сыра (исключая
советский) деформация уАменьшилась после
шестимесячного хранения при различных
температурах на следующую величину (в % от
начальной деформации).
Вид деформации
Общая
'Температура хранения, °С
Г+6
31,7
138,7
+ 2
42,2
40,4
, о
44,5
2,5
— О 1
J56,2
53,0
Исключение составил только советский сыр,
для которого общая деформация при положи-
48
О режиме хранения сыров на холодильниках
№4
тельных температурах хранения несколько
возросла, а при отрицательных осталась без
изменения.
Следует отметить, что снижение качества
сыров в процессе хранения при
положительных температурах F, 2") обусловливалось
также ухудшением внешнего вида вследствие
растрескивания парафинового покрытия и
утолщения подкоркового слоя, что более
заметно было у советского сыра.
Ухудшение внешнего вида латвийского
сыра наблюдалось при 6 и при —2 и —5". В
процессе хранения при указанных температурах
поверхность латвийского сыра значительно
подсыхала и увеличивался подкорковый слой.
При 2J внешний вид латвийского сыра
сохранялся лучше, поверхность оставалась
упругой, покрытой характерным для данного вида
сыра тонким слоем слизи, без толстого
подкоркового слоя.
Результаты ежемесячных взвешиваний
показали, что естественная убыль сыров
находится в прямой зависимости от условий
хранения: при отрицательной температуре
естественная убыль меньше, чем при
положительной. Так, после шести месяцев хранения
естественная убыль сыров, хранившихся при 6°,
была в 2,5—3,5 раза больше, чем при —5°.
Таким образом, хранение при —5J
обеспечивает не только лучшее сохранение качества,
но и уменьшает естественную убыль сыров.
Выводы
Для длительного хранения твердых зрелых
сыров оптимальной является температура в
диапазоне от —2 до —5°. При этих
температурах лучше сохраняются исходные качества,
уменьшается усушка, исключается
необходимость в систематической обработке в процессе
хранения, что в свою очередь снижает
расходы по хранению сыров на холодильниках.
Поэтому длительное хранение сыров на
холодильниках рекомендуется при температурах
от —2 до —5" и относительной влажности
воздуха в камерах хранения 85—90°/о.
Краткосрочное хранение сыров, в том числе
и не достигших полной вкусовой зрелости,
следует практиковать при положительной
температуре.
ON STORAGE CONDITIONS FOR CHEESE IN REFRIGERATED
COLD STORES
L. ROSSOVSKII, Eng.% A. KHOLOPOVA, Eng.
Summary
In the paper a description has been made (of experiments carried out at the,
Scientific Research Institute of the Refrigerating Industry, USSR, on the storage of cheese at
the temperatures 6, 2, —2 and —5°C.
The investigations have shown that the initial quality of hard types of ripe cheese is
kept better at isubze/ro temperatures over the range —2 to —5°C. than at above zero
temperatures. Shrinkage is diminished and the necessity of systematic treatment of
the cheese is eliminated thus reducing the storage costs.
ti~m
ОБМЕН ОПЫТОМ
Снижение усушки мороженого мяса при хранении
Выяснению причин усушки мороженого
мяса при хранении на холодильниках посвящено
немало научно-исследовательских работ.
Экспериментально установлено, что величина
усушки мороженого мяса в значительной
степени зависит от вида и упитанности мяса,
температуры хранения, относительной влажности
воздуха, продолжительности хранения, тепло-
притока в камеры хранения и других причин.
Вследствие испарения влаги с поверхности
мяса происходят не только значительные
весовые потери, но наносится ущерб и качеству,
Поверхность мяса приобретает губчатую
структуру, ухудшается также цвет, вкус и
питательная ценность.
Автор статьи поставил задачу: в условиях
холодильного хранения добиться
значительного снижения усушки мороженого мяса против
действующих норм и сохранить его качество.
Результаты хранения мяса на
холодильнике в Киеве показали, что эта задача вполне
разрешима.
В таблице представлены данные за 1956—
11958 гг. о фактических потерях мороженого
мяса при хранении на холодильнике по
отдельным видам и категориям упитанности.
Таким образом, фактические потери хранив-
Вид и категория
мяса
Говядина I кате*
Говядина 11 кате*
Свинина жирная
Свинина мясная .
Суммарная усушка мяса за срок
хранения в % по годам
1958
м
н
S
А
О
а
1,08
1,29
0,71
0,76
V
1 К
¦е-5
0,62
0,56
0,31
0,35
1957
м
а
н
«в
s
&
о
Я
1,09
1,31
0,96
0,98
1 1
S
Н
¦&3
0,71
0,81
0,77j
0,60
1956 1
00
н
а
s
а.
с>
1,03
1,44
0,78
КГ
И
0,52
0,69
0,34
шегося мяса всех видов и упитанностей в 1,5—
. 2,5 раза ниже нормативных.
Полученные данные являются результатом
трехгодичного опытного хранения на
холодильнике всего около 9000 т мороженого
мяса от 2 до 12 месяцев.
Для того чтобы уменьшить потери мяса на
усушку при его хранении, на холодильнике
был разработан и осуществлен комплекс
мероприятий: оптимальный влажностный режим
хранения мяса, низкая температура хранения,
бесклеточная укладка мяса, ограничение
внутренних и внешних теплопритоков, а также
организация коллектива холодильника на
борьбу с потерями мяса.
Хранение мороженого мяса на
холодильнике производится при оптимальном влажност-
ном режиме. Это достигается созданием на
поверхности штабелей ледяного покрова,
который препятствует движению влаги от мяса
к приборам охлаждения.
Штабеля мяса, по мере укладки,
укрываются тканью. Ткань сшивается в виде полотнищ
для верхнего укрытия штабеля с припуском
на боковые стороны 30—50 см и для укрытия
штабеля с боков. Ткань применяют легкую,
чистую, водопоглощающую. В нашей
практике оправдала себя упаковочная пенько-джу-
товая ткань артикул 1026.
После укрытия мяса тканью производится
намораживание ледяного покрова. Для этой
цели из ближайшего водопровода или
пожарной магистрали чистая вода под давлением
3 атм подается по резиновому шлангу к рас^
пылителю, установленному в камере.
В тех случаях, когда в водонапорной сети
отсутствует требуемое давление, используется
передвижной воздушный компрессор, приме*
няемый обычно для окраски оборудования.
Вода из распылителя под давлением
разбрызгивается на расстояние в 5 м и более,
Покрывая ткань Мельчайшими капельками,
которые образуют ледяной покров.
56
Обмен опытом
№ 4
Ледяной покров наращивается в несколько
приемов, толщина его зависит от сроков
хранения данного штабеля. При укладке мяса на
длительное хранение толщина ледяного
покрова доводится до 5 мм и более, а при
кратковременном хранении — до 1 мм по всей
поверхности укрытия.
В камере хранения поддерживается
относительная влажность воздуха 96—98%. При этих
условиях относительная влажность воздуха
непосредственно в штабеле под укрытием
близка к 100%. Неплотности укрытия штабелей
возле колонн вследствие неровной
поверхности штабеля и других причин существенного
влияния на относительную влажность воздуха
не оказывают.
Мороженое мясо хранится при температуре
—18° (колебания не более +0,5°). Такая
температура в камерах хранения достигается с
помощью рассольных пристенных однорядных
охлаждающих батарей. При необходимости,
особенно в период загрузки камеры,
включаются пучковые потолочные рассольные
батареи.
Контроль за температурой воздуха в
камерах осуществляется по показаниям
телетермометрической станции в компрессорном цехе и
термометров, установленных в камерах
хранения.
Укладка мороженого мяса производится в
плотные устойчивые штабеля правильной
формы. Хорошее использование емкости камеры
достигается бесклеточной укладкой мяса.
Вместо клеток из четвертин или полутуш,
которые выкладывают обычно для придания ус->
тойчивости штабелю, между штабелем мяса и
пристенными батареями устанавливаются
деревянные опорные стойки. Вместо отступов от
стен в 30 см на высоту камеры
устанавливаются решетки из брусьев сечением 6X6 см,
предохраняющие мясо от соприкосновения со
стенкой камеры.
Приняты меры для ограничения внутренних
и внешних теплопритоков.
Длительное хранение мяса производится в
больших камерах, не имеющих теплопритока
из соседних камер и расположенных с
северной стороны холодильника, где солнечная
радиация меньше.
В камеры, предназначенные, для
длительного хранения, не загружается мясо,
предназначенное для временного хранения.
Открывание камер Ъ пребывание в них
людей ограничиваются. Двери покрываются
резиновыми или брезентовыми плотно
прилегающими занавесями. Загрузка и выгрузка
камер производятся в минимальные сроки.
Снятие снеговой шубы с батарей
производится в загруженных камерах только методом
горячей оттайки.
В камерах длительного хранения требуемая
температура поддерживается в основном за
счет работы пристенных батарей, которые
поглощают наружные теплопритоки. Для
уменьшения циркуляции воздуха в камере
потолочные батареи используются возможно меньше.
Нами проводились также опыты по
хранению мяса в брезентовых чехлах, применялось
укрытие штабелей мяса марлей,
глазированной льдом, и экранирование охлаждающих
батарей. Результаты опытов подтвердили
эффективность перечисленных описанных в
литературе методов для снижения усушки мяса,
которые с успехом могут применяться при
хранении на холодильниках небольших партий
мороженого мяса. Однако при хранении
большого количества мяса эти методы борьбы
с усушкой мяса в наших условиях не нашли
практического применения.
Выводы
Трехгодичный опыт краткосрочного и
длительного хранения мороженого мяса показал,
что за счет проведения комплекса
технологических мероприятий возможно снизить
весовые потери мороженого мяса в 1,5—2,5 раза
против нормативных при сохранении высоких
качественных показателей.
Значительный экономический эффект и
простота осуществления мероприятий по
снижению усушки мяса при хранении
свидетельствуют о целесообразности использования
этих возможностей в условиях
распределительных и производственных холодильников.
Д. БАБИЕЦ
№ 4
Механизация грузовых работ
51
Механизация грузовых работ на ленинградских холодильниках
В феврале 1959 г. автор статьи, совместно с
группой инженерно-технических работников
и передовиков производства московских
холодильников №№ 9 и 10, был командирован (в
порядке обмена опытом между
предприятиями) на ленинградские холодильники Росмясо-
рыбторга. Во время поездки нам была
предоставлена возможность подробно
ознакомиться с работой по внедрению на предприятиях
средств механизации.
На ленинградском холодильнике № 4—5
технической эксплуатацией механизмов и
вопросами их внедрения руководит заместитель
начальника технологического цеха по
механизации. Из средств механизации имеются шесть
электрокаров ЗКП-750, пять
электропогрузчиков 4004А и два электропогрузчика ЗИО-1,5.
Для управления ими обучено 30 человек.
Машины работают в три смены. В каждой смене
имеется бригадир водителей, в функции
которого входит прием (по смене гаража)
механизации и оборудования, распределение
механизмов для работы через дежурного
администратора, зарядка аккумуляторных батарей,
ведение технической документации (запись
выдачи и приема машин, их технического
состояния и т. п.) и наблюдение за правильной
эксплуатацией машин. Отчетным документом
водителя или грузчика, работающего на
машине, является путевой лист, в котором
указывается количество обработанного груза за
смену.
Механизаторы холодильника № 4—5
проводят также ремонт грузовых кареток подвесных
путей, роликовых дорожек и весов. В
настоящее время предполагается передать
эксплуатацию и ремонт лифтового хозяйства в
подчинение заместителя начальника
технологического цеха по механизации.
Грузовые операции проводятся в основном
на первом этаже. Буксировка тележек с
грузом осуществляется с помощью электрокаров
ЭКП-750, что позволило вдвое сократить
подгонку тележек вручную. На холодильнике
оборудована экспедиционная камера, куда
доставляют грузы, поступающие на следующий
день в торговую сеть. В результате сократился
простой автотранспорта.
Животное масло, поступающее на
одноэтажный склад холодильника, укладывают в
штабеля и выдают на автотранспорт при помощи
электропогрузчиков и электрокаров. Бочки из
подвального помещения подают бочкоподъем-
ником.
Ремонт средств механизации и весов
производится в специально оборудованной
мастерской технологического цеха.
На Ленинградском хладокомбинате имеется
56 электропогрузчиков и электрокаров, 2 мя-
соподъемника и 6 роликовых дорожек.
Средства механизации входят в состав
автотранспортного хозяйства. Профилактический ремонт
механизмов и зарядка аккумуляторных
батарей осуществляются под руководством
механика автогаража. Погрузочно-разгрузочны-
ми работами в технологическом цехе
руководит заместитель начальника цеха по грузовым
работам. Машины обслуживаются 12
постоянными водителями и 38 грузчиками,
обученными вождению электрокаров и
электропогрузчиков.
С помощью механизмов производят работы
по укладке в штабель мяса, рыбы, яиц,
колбасы и птицы. При выгрузке тарных грузов из
железнодорожных вагонов электрокар по
усиленному металлическому трапу въезжает в
вагон, где на его деревянный поддон
укладывают груз. Затем электрокар выезжает из
вагона на платформу, после чего загруженный
поддон снимают вилами электропогрузчика
и транспортируют к лифту. На площадку
лифта укладывают два груженых поддона общим
весом около 2500 кг. Операция по выгрузке
груза на поддонах на 10—15 мин. сократила
срок разгрузки вагона по сравнению с
выгрузкой на ручных тележках.
В связи с недостатком деревянных поддонов
тарный груз зачастую укладывают
непосредственно на площадку электрокара, который
на лифте доставляется на нужный этаж. В
этой операции, помимо четырех грузчиков,
участвуют два водителя, обслуживающие 4—
5 машин. Один из водителей ставит
электрокар на лифт, а другой на верхнем этаже
снимает его с лифта и направляет в камеру, а в
освободившийся лифт сразу ставит
разгруженный электрокар и т. д.
На Ленинградском портовом холодильнике
№ 1—2 все средства механизации подчинены
главному энергетику, что на наш взгляд
неправильно, так как руководство
технологического цеха не несет ответственности за эксплуа-
52
Обмен ОПЫТОМ
№ 4
тацию механизмов. Зарядная станция и
мастерская по ремонту средств механизации
находится в корпусе холодильника. Имеется 17
постоянных водителей. Обучены вождению
электрокаров и электропогрузчиков 10
грузчиков технологического цеха.
Механизмы используются в основном на
первом этаже, ввиду малой грузоподъемности
лифтов.
Тарные грузы перевозят непосредственно на
площадке электрокаров ЗКП-750, а мясные
буксируют на грузовых тележках при помощи
прицепа к электрокару. Бочки укладывают в
штабель электропогрузчиками, причем
специальный металлический поддон позволяет
одновременно поднимать четыре бочки на
высоту 2,8 м.
На холодильнике практикуется метод
выгрузки тарных грузов на поддонах с
последующей транспортировкой их в камеры
хранения.
Ознакомление с работой по внедрению
средств механизации показало, что
коллективы ленинградских холодильников придают
большое значение механизации грузовых
работ и достигли некоторых успехов. Однако в
их работе имеется и ряд существенных
недостатков: плохо налажен учет
механизированных грузовых работ, недостаточно еще привле-
На Калужском холодильнике аммиачные
двухступенчатые компрессоры ПБСД-4-18
находятся в эксплуатации с 1953 г. При
ежегодном ремонте компрессоров заменялись
поршневые кольца, клапаны, перетягивались
шатунные подшипники. Однако на пятом году
эксплуатации мы столкнулись с необходимостью
либо менять цилиндровые втулки, либо их
растачивать.
При замере диаметра цилиндра (рис. 1)
посредством нутромера-индикатора получены
следующие данные (табл. 1).
Отсчет цилиндров по номерам ведется от ма-
ховцка.
Как видно из табл. 1, выработка цилиндра
происходит в большей части перпендикулярно
к оси коленчатого вала, а в цилиндре высокой
стуЬени — в середине цилиндра.
каются к решению проблем механизации
рационализаторы и изобретатели, плохо
используются мясоподъемники и роликовые дорожки.
В заключение следует отметить, что на
ленинградских предприятиях также
встречается много трудностей в вопросах
использования механизмов на холодильниках
многоэтажного типа, где большим тормозом в
применении механизмов являются узкие
платформы и коридоры, низкие потолочные
перекрытия и большое количество колонн в камерах,
малая грузоподъемность лифтов и весов,
расположенных на эстакадах. Поэтому возникает
крайняя необходимость в создании более
подвижных и малогабаритных средств
механизации.
Очень мешают также развитию комплексной
механизации на холодильниках не решенные
до сих пор вопросы стандартизации тары,
доставки грузов от поставщиков на
поддонах, поступления мяса от мясокомбинатов в
полутушах и четвертинах (вместо блоков и
разрубов) и т. д.
Решение этих вопросов позволит широко
претворить в жизнь поставленную на XXI
съезде КПСС задачу о широком внедрении
комплексной механизации трудоемких
процессов.
Г. АЛЕКСЕЕВ
Оставлять цилиндры в таком состоянии без
ущерба для нормальной эксплуатации нельзя.
Было решено расточить цилиндры.
Однако мы не могли найти завод, где
имелись станки, позволяющие расточить и
прошлифовать цилиндры высотой 849 мм.
По предложению автора для шлифования
и хонингования зеркала цилиндров
компрессора был разработан и изготовлен передвижной
станок. Он имеет комплект из двух хонинго-
вальных головок диаметром 230 и 178 мм.
Станок (рис. 2) состоит из сварного
корпуса 1, в котором смонтированы следующие
основные узлы; электродвигатель 2, шкиворе-
менная передача 3, червячный редуктор 4,
шпиндель с гильзой и стержнями 5, шестерня
6 для ручной подачи. Электродвигатель
(мощность 1,7 кет, число оборотов 1440 в минуту)
Ремонт аммиачного двухступенчатого вертикального компрессора
№ 4
Ремонт аммиачного двухступенчатого вертикального компрессора
53
-P2W
Рис. 1.
установлен на плите 7. Движение со
шкива двигателя передается через
верхний шкив на червяк 8
A000 об/мин.) и далее на червячное
колесо 9. Передаточное отношение
червячного редуктора 1 : 10.
Червяк смонтирован на двух
радиальных и двух упорных
подшипниках, червячное колесо — на двух
упорных подшипниках и посажено
на шпиндель 10, с которым
соединены две направляющие шпонки П.
Движение с червячного колеса
передается на шпиндель,
установленный в гильзе 12 на двух конических
подшипниках 13 и 14. К шпинделю
Рис. 2.
54
Обмен опытом
№ 4
Таблица 1
1
Место :амера
ЦН.Д.
Верхняя проточ-
Верх цилиндра Б
Низ цилиндра В
Нижняя
проточка Г
ц.в.д.
Верх цилиндра Д
Середина цилинд-
Низ цилиндра Ж
Параллельно оси
коленчатого вала, мм
номера цилиндров
1
230,22
230,05
230,08
230,28
178,10
178,15
178,06
2
230,22
230,02
230,08
230,28
178,10
178,12
178,05
3
230,22
230,08
230,18
239,22
178,10
178,15
178,05
4
230,22
230,10
230,18
230,28
178,13
178,15
178,05
Перпендикулярно к оси
коленчатого вала, мм
номера цилиндров |
1
230,24
230,20
230,25
230,26
178,22
178,24
178,10
2
230,22
230,23
230,28
230,26
178,12
178,17
178,05
¦6
230,22
230,10
230,15
230,22
178,15
178,18
178,С6
4
230,22
230,15
230,25
230,25
178,25
178,28
178,10
зажимной гайкой 15 крепятся различной
длины стержни 16, к которым посредством байо-
нетного зажима присоединяется хонинговаль-
н а я головка.
Возвратно-поступательное движение хонин-
говальной головки осуществляется за счет
рейки с резьбой на гильзе 17 и шестерни
подачи 6. Подвижные части
уравновешиваются противовесами 18.
Хонинговальные головки имеют от шести до
восьми шлифовальных брусков, разжим
которых производится при помощи штифтов и
штыря с двумя конусами, смонтированными в
корпусе головки. При вращении гайки от руки
штырь движется и расширяет штифты. Для
уменьшения веса корпуса головок выполнены
из алюминия.
При установке станка на компрессор (рис. 3)
с целью облегчения подъема с него снимают
электродвигатель, противовесы и вынимают
стержень. Станок крепят на цилиндре
компрессора 10—12 шпильками. Цилиндр
диаметром 230 мм обрабатывают хонинговальной
головкой на коротком стержне с длиной хода
90 мм, цилиндр диаметром 178 мм —
головкой на длинном стержне с длиной хода 240 мм.
Скорость вращения шпинделя 100 об/мин;
скорость резания 72 м/мин для диаметра
230 мм и 56 м/мин для диаметра 178 мм. В
качестве охлаждающей жидкости при хонингова-
нии применяется чистый керосин или с
добавкой 10—-20°/о машинного масла, В процессе
работы жидкость стекает в
картер компрессора. Для
перекачки ее в цилиндр
приспособлен насос, снятый со
сверлильного станка.
Точность шлифования
цилиндра обеспечивается в
пределах технических условий на
конусность и овальность
@,03—0,05 мм), что вполне
допустимо.
При пользовании станком
необходимо следить за
предотвращением образования
бочки или корсета. Для этого
стопорным кольцом следует
отрегулировать выход брусков из
цилиндра на величину 13 —
15 мм.
Сильное нажатие на бруски
при хонинговании
недопустимо. Правильно подобранный
для материала цилиндра
брусок легко режет металл без
Рис. 3.
№ 4
Фреоновый соленоидный вентиль ВСФ-2
55
сильного надавливания. При
сильном нажатии на брусок
абразивные частицы
вдавливаются в поверхность зеркала
цилиндра, что при работе
компрессора приводит к быстрому
износу поршневых колец и
создает условия для образования
задиров поршней.
После хонингования стенки
цилиндров обязательно
промывают крепким раствором мыла
в воде. Промывка бензином
или керосином не
рекомендуется, так как эти жидкости не
уносят с поверхности
цилиндров мелкие частицы
абразивной пыли и металла.
После обработки цилиндры
имели следующие размеры
(табл. 2).
Ввиду ограниченного време- ~~~~~~—~
ни на ремонт компрессоров мы
не смогли привести все цилиндры к одному
размеру, однако при помощи описанного
станка сделать это вполне возможно.
Обработка цилиндров в заводских условиях
приводит к увеличению диаметра на 1 —1,5 мм,
в то время как при обработке станком
диаметр цилиндров увеличивается на 0,1—0,2 мм.
Незначительное увеличение диаметра мало
влияет на увеличение мертвого пространства,
а следовательно, на производительность
компрессора. Однако, чтобы избежать стука в
Таблица 2
| Место замера
ц.н.д.
Верхняя
проточка Л
| Верх цилиндра R
Низ цилиндра В
Нижняя
проточка Г
Ц.В.Д.
Верх цилиндра Д
Середина
цилиндра Е ....
Низ цилиндра Ж
Параллельно оси
коленчатого вала, мм
номера цилиндров
1
230,65
230,34
230,35
230,58
178,21
178,26
178,22
у
230,26
230,08
230,09
230,28
178,19
178,22
178,18
3
230,40
230,20
230,19
230,32
178,24
178,25
178,22
4
230,68
230,45
230,43
230,75
178,33
178,35
178,34
Перпендикулярно к оси
коленчатого вала, мм
номера цилиндров
1
230,65
230.38
230,40
230,58
178,22
178,25
178,22
2
230,28
230,10
230,09
230,28
178,20
|178,23
178,20
3
230,42
230,22
230,21
230,43
178,24
178,25
178,22
4
230,70
230,48
230,46
230,75
178,37
178,34
178,36
компрессоре и обеспечить хорошую
компрессию в цилиндрах, была произведена на
поршнях наплавка баббитовых поясков по
обычному способу.
После ремонта компрессоры ПБСД-4-18
работают хорошо и надежно. Обработка
цилиндров компрессоров при помощи передвижного
хонинговального станка обходится
значительно дешевле, чем расточка в заводских
условиях.
Инж. Л. ЭСТРИН
Фреоновый соленоидный вентиль ВСФ-2
Харьковское опытно-конструкторское бюро
совместно с заводом торгового
машиностроения ХЗТМ разработало и изготовило первые
образцы фреонового соленоидного вентиля
ВСФ-2 (см- рисунок). Это двухпозиционный
исполнительный механизм, который может быть
либо полностью открыт, либо полностью
закрыт.
Работа его осуществляется следующим
образом. При поступлении тока в
электромагнитную катушку 1 сердечник 2 втягивается
до упора и открывает проходное отверстие
диаметром 2 мм предклапана 3.
Давление агента, находящегося в полости А
над резиновой мембраной 47 резко падает, Так
как давление в полости В под мембраной
(т. е. со стороны входа) остается высокое,
предклапан поднимается и открывает основное
проходное сечение вентиля.
Для предотвращения гудения и вибрации
сердечник снабжен пружиной 5 и коротко-
замкнутым витком 6. При выключении
электрического тока сердечник падает, предклапан
опускается и вентиль закрывается.
Холодильный агент проходит через
уравнительное отверстие в мембране диаметром 1 мм
в полость А ц давление над и под мембраной
выравнивается. Вентиль закрыт.
Отличительная особенность конструкций
соленоидного вентиля ВСФ-2 — наличие пред-
56
Обмен опытом
№ 4
Фреоновый соленоидный вентиль ВСФ-2:
1 — электромагнитная катушка, 2 — сердечник, 3 — предкла-
пан, 4 — мембрана предклапана, 5 — пружина сердечника,
6 — короткозамкнутый виток. 7 — кожух, 8—корпус вентиля,
9 — заглушка.
клапана, благодаря которому
удалось уменьшить ход
сердечника до 3 мм и применить
электромагнитную катушку
малой мощности.
Испытания образцов ВСФ-2
показали, что соленоидный
вентиль при перепаде
давлений на входе и выходе 15 атм
открывается, если напряжение
будет 120-1-130 е. Причем
максимальная температура
нагрева обмотки катушки при
непрерывной работе (вентиль
открыт) и напряжении 220 в
составляет всего 70°.
Вентиль может находиться
в открытом положении любой
промежуток времени, что
необходимо для работы малых
холодильных установок.
Наличие такого вентиля в
сочетании с термостатами
позволяет осуществлять схемы с
получением различных
температур в нескольких
охлаждаемых объектах от одной
холодильной машины.
Техническая характеристика вентиля ВСФ-2
Максимальное давление на входе, кг/см^ 12 Потребляемая мощность, em 20
Давление испытания на прочность, кг/см^ 16 Ход основного клапана, мм . ...... 2,54-0,5
Условный проход, мм Б Габариты, мм 90x90X60
Напряжение электрического тока, $ . . 220 Вес, кг °>у
Частота тока • 50 Резьба штуцеров 1М14Х1»5Е
Инж. И. ЭЛЬКИН, анж. Г. ГО М У ЛЯ
Плоские приводные ремни заменены клиновидными
До сих пор завод «Компрессор» поставляет
испарители, мешалки которых приводятся в
движение от электродвигателя с
плоскоременной передачей. Использование на приводе
мешалки плоских ремней весьма неудобно в
эксплуатации. Ремни приходится сшивать при
помощи сыромятных сшивок или соединять их
концы. В случае вытяжки ремня необходимо
снова его перешивать. Все это вызывает
нередко выход из строя мешалок испарителей.
Для того чтобы избежать этих неудобств, на
нашей холодильной установке плоские
приводные ремни мешалок заменили клиновидными
марки В-3200. Шкивы мешалок оставлены
существующие, а шкивы электродвигателей
были выполнены с канавками по два ремня.
Электродвигатель снабдили приспособлением
для натяжки ремней.
- Двухгодичная эксплуатация показала, что в
результате внедрения этого мероприятия
увеличилась надежность работы мешалок
испарителей и совсем были исключены их простои.
Заводу «Компрессор», на наш взгляд,
следует перейти на выпуск привода мешалок
испарителей с клиновидными ремнями.
Е. БРОВКИН
Всесоюзная научно-техническая конференция по холодильной технике
Достижениям и ближайшим задачам в производстве и
применении искусственного холода в народном
хозяйстве СССР была посвящена Всесоюзная
научно-техническая конференция по холодильной технике,
состоявшаяся в Ленинграде с 6 по 9 апреля с. г. и организованная
Ленинградским технологическим институтом
холодильной промышленности, Всесоюзным
научно-исследовательским институтом холодильной промышленности
имени А. И. Микояна и Всесоюзной секцией
холодильщиков.
В конференции участвовало 534 человека — ученых и
специалистов-холодильщиков, съехавшихся в Ленинград
со всех концов страны.
На пленарном заседании конференции было
заслушано и обсуждено пять докладов1 и «а заседаниях шести
секций 115 докладов.
В 15 докладах, обсужденных секцией термодинамики
и теплообмена, сообщалось о современных проблемах
теории теплообмена, критериях подобия для
определения основных параметров холодильных агентов,
теплоотдаче при кипении различных веществ, о ряде
исследований теплообменной аппаратуры и работах по ее
интенсификации, об исследованиях процессов
намораживания льда и его таяния, об исследованиях
охлаждения бетона плотин и о ряде теоретических работ,
выполненных различными научными организациями.
На секции холодильных машин было заслушано и
обсуждено 23 доклада по вопросам конструирования и
перспектив производства новых типов компрессорных
холодильных машин и аппаратов, исследования
поршневых блоккартерных компрессоров, анализа различных
циклов двухступенчатого сжатия в холодильной машине,
абсорбционных бромисто-литиевых машин,
компрессионных и абсорбционных тепловых насосов, теории и
практического применения вихревых труб, а также
холодильных установок специального назначения.
Разнообразные вопросы холодильной техники были
освещены в 22 докладах на секций холодильных
установок. Эти доклады были посвящены автоматизации
холодильников и малых холодильных установок,
перспективам освоения производства новых приборов
автоматики и контрольно-измерительных приборов,
проектированию современных холодильных систем, исследованию
термоизоляционных материалов и конструкций
холодильников, механизации грузовых работ на
холодильниках, производству и применению водного и сухого льда,
а также вопросам эксплуатации поездов с машинным
охлаждением.
Секцией глубокого холода было обсуждено 20
докладов по вопросам развития кислородного
машиностроения, новых технологических схем производства
кислорода, автоматизации кислородных установок,
конструирования и исследования воздухоразделительных
установок и теплообменной аппаратуры, теплоизоляции сосу*
дов для сжижения газов, воздушных холодильных
лашин для получения низких температур и др.
В семи докладах, заслушанных секцией
кондиционирования воздуха, были освещены перспективы развития
техники кондиционирования воздуха в ОООР, методы и
1 См. «Холодильная техника» № 3, 1959, стр. 72.
устройства для кондиционирования воздуха в шахтах,
кабинах кранов металлургических заводов,
производственных помещениях мясокомбинатов, а также вопросы
внедрения высоконапорных систем кондиционирования
воздуха на судах.
В числе 28 докладов, обсуждавшихся на секции
холодильной технологии, были три теоретических: «Новое в
учении о влиянии низких температур на организм»,
«Механохимия мышечной ткани при холодильной
обработке продуктов животного происхождения»,
«Особенности теплообмена при охлаждении пищевых
продуктов». Два доклада касались применения низких
температур для длительного хранения крови. В остальных
докладах освещались результаты
научно-исследовательских работ, выполненных различными научными и
учебными институтами в области замораживания и
холодильного хранения мясных, рыбных, молочных и других
пищевых продуктов, а также в области хранения
продуктов в атмосфере углекислого газа и в защитных
пленочных покрытиях.
По заслушанным на пленарном заседании и на
секциях докладам развернулись оживленные прения. В
обсуждении докладов приняло участие около 100 ученых
и специалистов, работающих в руководящих
государственных организациях, совнархозах,
научно-исследовательских, учебных и проектно-конструкторских
организациях, промышленных предприятиях, в торговле, на
транспорте и др.
(Выступавшие в прениях внесли ряд предложений по
использованию результатов законченных работ в
холодильном хозяйстве страны, а также о направлении
дальнейших исследований в различных областях
холодильной техники.
На заключительном пленарном заседании участники
конференции обсудили предложения, одобренные на
заседаниях каждой секции, и приняли рекомендации,
касающиеся дальнейшего развития холодильной техники и
широкого внедрения ее достижений во все отрасли
народного хозяйства страны.
Решения конференции направлены Госплану СССР и
Государственному научно-техническому комитету
Совета Министров СССР.
Ниже приводится краткое содержание некоторых
докладов. Полный текст всех докладов будет
опубликован в специальном сборнике, подготовляемом к печати
Ленинградским технологическим институтом
холодильной промышленности.
Задачи развития производства и применения
холода в народном хозяйстве СССР
В. Я. Кокорев (член коллегии Министерства
торговли РОФСР)
В 1959—1965 гг. в эксплуатацию будет введено в три
раза больше холодильной емкости, ' чем за предыдущие
7 лет.
Кроме строительства производственных и
распределительных холодильников, широкое внедрение
искусственного холода будет осуществлено в торговле и на
предприятиях общественного питания.
62
Всесоюзная научно-техническая конференция
№ л
Новые крупные холодильники в течение семилетки
будут построены во всех союзных республиках.
В прошлые годы крупные холодильники строились
почти исключительно многоэтажными. Теперь ведется
также строительство одноэтажных холодильников, так
как оно значительно дешевле. Применение облегченных
железобетонных конструкций и панелей приводит к
существенной экономии металла.
Емкость камер для хранения охлажденных грузов
составляет не более 15—200/^ от общей емкости дейст
вующих холодильников. Это соотношение следует
изменить в сторону увеличения емкости для хранения
охлажденных продуктов.
По данным ВНИХ'И, устройство на Московском
холодильнике № 12 воздушной рубашки снизило потери
песа при хранении мороженого мяса в два раза.
Благодаря этому затраты, связанные с устройством
теплозащитной рубашки, окупаются за il8—20 месяцев
эксплуатации холодильника. Необходимо на строящихся
холодильниках, особенно сооружаемых в южных районах
страны, широко внедрять теплозащитные воздушные
рубашки.
Выпускаемые в настоящее время холодильные
прилавки, шкафы и стойки, а также охлаждаемые витрины
не в полной мере отвечают предъявляемым к ним требо
ваниям. В ближайшее время должны быть разработаны
новые конструкции холодильных шкафов и прилавков,
в том числе многоярусных, для предприятий торговли с
самообслуживанием.
Области применения холодильного оборудования
в промышленности
Инж. Т. В. Гоголина (ЦКБ холодильного
машиностроения)
Центральное конструкторское бюро холодильного
машиностроения проектирует в настоящее время для
предприятий химической промышленности ряд
холодильных станций, мгщность которых исчисляется
.:-сколькими десятками миллионов ккал\час.
В основе проектов — многолетний опыт эксплуатации
холодильных станций крупнейших химических
комбинатов и нефтеперерабатывающих заводов, а также
последние достижения отечественной науки и техники.
Успешно работают низкотемпературные каскадные
^установки на режиме —73°. На многих новых
холодильных станциях предусмотрена возможность получения
еще более низких температур — от —110 до —140°.
Для обеспечения искусственным холодом
промышленности синтетических материалов потребуются мощные
гурбокомпрессорные станции.
На ряде предприятий целесообразно получать
искусственный холод на базе бросового тепла производства.
В этих случаях эффективными окажутся бромисто-ли-
тиевые и водо-аммиачные абсорбционные машины.
¦По проектам, выполненным ЦКБ холодильного
машиностроения, смонтированы и сданы в эксплуатацию
мощные холодильные станции на ряде предприятий в
Китае, Болгарии, Румынии и других социалистических
странах.
Монтируется холодильная установка с пароэжектор-
ными машинами мощностью 6 млн. ккал/час на
металлургическом заводе в г. (Бхилаи (Индия).
Направление в проектировании систем
автоматизации холодильников
Инж. В. П. И р ж е в с к и й (Одесский проектно-
конструкторский институт комплексной автоматизации
производственных процессов предприятий пищевой
промышленности)
Наряду с решением проектно-конструкторских задач
Одесский проектно-конструкторский институт
комплексной автоматизации производственных процессов
предприятий пищевой промышленности выполняет и научно-
исследовательские работы. При этом используютст
достижения научных работ ВНИХИ, опыт работников
Гипрохолода по проектированию и результаты работы
других ведущих научных и проектных организаций.
Одной из задач, поставленных перед институтом,
является создание полностью автоматизированного
холодильника. Для успешного (разрешения этой
задачи институтом разрабатываются вопросы
автоматизации защиты компрессоров от гидравлических ударов,
недопустимых температур и давлений всасывания и
нагнетания, нарушения работы системы смазки,
недопустимого повышения температур подшипников, масла.
Разрабатываются также устройства для
автоматизации пуска и остановки различных типов компрессоров,
схемы многоточечного автоматического регулирования и
контроля температур в камерах холодильника.
Коллектив института в настоящее время работает
над осуществлением в ближайшие 2—3 года образцовых
автоматизированных пищевых предприятий, в том числе
и автоматизированных холодильников.
Исследование работы поршневых блоккартерных
компрессоров
Инж. Б. Л. Цырлин (ВНИХИ)
Для выявления путей улучшения рабочих
характеристик блоккартерных компрессоров во ВН|ИХ|И
проводились испытания четырехцилиндрового V-образного
блоккартерного компрессора 4-АУ-8 при 960 об/мин.
Принятая методика испытаний позволила установить,
что на пути от всасывающего патрубка компрессора до
входа в гильзу цилиндра (во внутренних полостях
корпуса блоккартера) происходит подогрев пара. Так,
при температуре кипения —15° подогрев составлял
18°, а при температуре кипения —30е — около 50°.
Было установлено, что значительное снижение рабочих
характеристик происходит за счет подогрева пара перед
входом в цилиндр.
(Устранение непосредственного контакта между
полостями нагнетания и всасывания и усиление охлаждения
цилиндров путем устройства охлаждающей рубашки
вокруг корпуса блоккартера воздействовало главным
образом на снижение подогрева пара во всасывающей
полости и внутри гильзы цилиндра.
Коэффициент подачи компрессора в диапазоне
изменения температуры кипения от —5 до —30° повысился
в среднем на 1'2%, а удельная холодопроизводитель-
ность (ккал/квт-час) повысилась в среднем на 8%.
Рекомендуемые ВНИХИ мероприятия по усилению
охлаждения дилиндров и устранению вредного
теплообмена между полостями нагнетания , и всасывания
учтены ЦКБ холодильного машиностроения в
конструкциях блоккартерных холодильных компрессоров новых
рядов машин.
Исследование малых фреоновых компрессоров
со встроенными электродвигателями
(Канд. техн. наук В. Б. Якобсон (ВВИХ-И)
Всесоюзным научно-исследовательским институтом
холодильной промышленности имени А. И. Микояна
испытаны отечественные и зарубежные малые фреоно-
ные компрессоры со встроенными электродвигателями
при работе на фреоне-12 и фреон е-22.
Испытания проведены в широком диапазоне
температур кипения и конденсации. Принятая институтом
№ 4
Всесоюзная научно-техническая конференция
63
методика испытаний обеспечила измерение
производительности и рабочих коэффициентов компрессоров с
точностью до 3%.
Харьковским, заводом торгового машиностроения
начато в 1959 г. крупносерийное изготовление
компрессора 2ФГ-3,6/1,8 холодопроизводительностью 700 станд.
/скал/час.
Этот компрессор имеет значительные преимущества
перед аналогичными машинами, изготовляемыми в нашей
стране в настоящее время: он значительно легче,
компактнее, дешевле в изготовлении, надежнее в
эксплуатации, имеет высокие энергетические показатели;
хорошо уравновешен, работает почти бесшумно
Для облегчения пуска компрессора использовано
специальное разгрузочное устройство.
Разработка и исследование теплообменной аппаратуры
с ребристой теплопередающей поверхностью
Канд. техн. наук Д. М. Иоффе (ВНИ-Х-И)
Во ВН1ИХ1И выполнен ряд научно-исследовательских
работ по созданию, испытанию и внедрению
интенсифицированной аппаратуры с ребристой теплопередающей
поверхностью.
Ь институте 1рсЗработаны и исследованы малоемкие
ребристые батареи непосредственного охлаждения. Ими
оборудуется большая часть строящихся холодильников.
Использование таких батарей позволило сэкономить
(только на холодильниках Министерства торговли)
1600 т цельнотянутых труб.
Основная часть выпускаемых холодильных агрегатов
торгового типа имеет конденсаторы с воздушным
охлаждением. В 1965 г. годовой выпуск этих
конденсаторов достигнет 120—160 тыс. с общей поверхностью
более 500000 м2.
До последнего времени не имелось достаточных
данных для расчета конденсаторов. В 1957—1958 гг.
автором во ВНИХ'И проведено исследование конденсаторов
с воздушным охлаждением. Получены зависимости для
их теплового и гидродинамического расчета.
Разработана'методика выбора и расчета оптимальной
конструкции конденсаторов.
В настоящее время в институте проводится работа по
использованию в конденсаторах алюминиевых труб с
накатанными ребрами высотой до 12 мм. Применение
таких труб весьма перспективно не только для
конденсаторов, но и для других теплообменных аппаратов
вследствие значительного снижения веса и трудоемкости
их изготовления.
Проблема полного использования холодильных машин
Доктор техн. наук, проф. Л. М.Розенфельд (Ленин,
градский технологический институт холодильной
промышленности)
Полное использование холодильной машины
предполагает применение ее не только для охлаждения, но и
для отопления.
Тепловые насосы позволяют решить проблему
использования сбросного тепла промышленности для
теплофикации.
В лаборатории холодильных машин Ленинградского
Технологического института холодильной
промышленности осуществлены и испытаны установки по
использованию сбросного тепла разных параметров.
При температуре сбросной воды порядка 35°
рекомендуются компрессорные системы. При более высокой
температуре сбросной воды могут быть применены
абсорбционные обращенные водоаммиачные и бромисто-
литиевые машины.
В настоящее время кинотеатр в г. Волжском
оборудуется установкой для кондиционирования воздуха
(летом и отопления зимой с использованием сбросного
тепла.
Разработанная на кафедре холодильных машин
опытная бромисто-литиевая машина для получения холода
летом и отопления зимой имеет перспективы для
внедрения в народное хозяйство.
Работы по внедрению тепловых насосов в народное
хозяйство связаны не только с экономией топлива на
базе использования вторичных энергетических ресурсов,
но и приводят к разработке систем круглогодичного
кондиционирования воздуха.
Температурное разделение воздуха на холодном
конце вихревой трубы
Доктор техн. наук, проф. В. С. М а р т ы н о в с к и и,
проф. Б. Б. Л а р у л е й к а р (Одесский
технологический институт пищевой и холодильной промышленности).
Авторы анализируют результаты проведенных
испытаний различных конструкций вихревой трубы и
влияние отдельных их конструктивных элементов на эффект
Ранка.
Явление сепарации холодного воздуха позволяет, как
показывает опыт, понизить температуру воздуха на
10 _f- 15° по сравнению с конструкциями обычных
вихревых труб.
Описаны конструкции, позволяющие просто
осуществить сепарацию холодного воздуха. Приведены
величины степени приближения к адиабатическому перепаду
при различных давлениях, полученных опытным путем в
указанных конструкциях.
В некоторых случаях возникает возможность
использовать эффект Ранка для кондиционирования воздуха,
а также возможность практического использования
реверсивного режима вихревой трубы.
Итоги двухлетней работы установки БР-1 и
перспективы производства технологического кислорода
Доктор техн. наук, проф. И. П. Уск5кин
«(Московский институт химического машиностроения)
Советский Союз приступил к сооружению установок
технологического кислорода в 1935 г. iK настоящему
времени выпущено несколько типов установок
производительностью от В00 м*/час до 1500 м*/час 99:°/о-ного
кислорода.
Установка БР-1, являющаяся самой мощной из
эксплуатируемых установок, состоит целиком из новых
наиболее эффективных конструктивных элементов,
обеспечивающих полную непрерывную очистку от
углекислоты за счет использования внутренних тепловых
возможностей системы. Установка надежно защищена
от поступления в разделительную часть ацетилена и
гарантирует безопасную работу.
Все это дает возможность получать самый дешевый
кислород.
Радикальное решение проблемы внедрения
кислородного дутья в металлургические процессы с наибольшей
эффективностью может быть осуществлено только в
результате сооружения мощных кислородных блоков
производительностью 12000-^30000 м3/час, а для
крупных металлургических заводов — центральной кисло,
родной станции производительностью 500Q0 м*/час.
В4
Всесоюзная научно-техническая конференция
№ 4
Состояние и направление работ по автоматизации
в кислородном машиностроении
Канд. техн. наук А. И. Мороз, инж. Б. ОВ. Д е н и щ у к
(ВНИИ кислородного машиностроения)
Работы по автоматизации воздухоразделительных
аппаратов ВНИИКИМашем начаты в 1950 ir. 'В качестве
объекта для разработки проекта системы регулирования
процесса была выбрана (наиболее крупная в Советском
Союзе кислородная установка БР-1.
Разработана технологическая схема автоматизации,
предусматривающая установку на блоке разделения
трех регуляторов температуры, двух регуляторов
уровня, двух регуляторов концентрации и одного
регулятора соотношения количеств газовых потоков.
Датчики и регулирующие приборы подобраны из
числа серийно выпускаемых промышленностью.
Спроектированы и изготовлены регулирующие органы с
'электроприводами,
Все оборудование было смонтировано на стендовой
установке ВНИИКИ'Маша. Испытания показали, что
все автоматические регуляторы работают хорошо.
На основе принятых решений система
автоматического регулирования внедряется в кислородной
промышленности. Эти решения должны также учитываться при
проектировании новых установок низкого давления.
Теоретические исследования расширения влажного
пара воздуха в турбодетандере
Проф. К. (И. С т р а х о в и ч, канд. техн. наук
Г; Е. Ожигов (Ленинградский технологический
институт холодильной промышленности)
Появление влаги в процессе расширения ц проточной
части турбодетандера нежелательно, так как влага
является причиной быстрого износа лопаточного
аппарата машины.
При соблюдении соответствующих условий процесс
объемной конденсации можно вынести за лопаточный
аппарат ротора. В конце процесса расширения с
переохлаждением можно получить значительную степень
влажности (например, для воздуха — 8—lOVcj).
Решая совместно уравнения неразрывности,
движения, энергии и конденсации, можно определить точку
начала процесса объемной конденсации и образования
первых капелек в потоке расширяющегося пара.
Уравнения конденсации, найденные на основании
кинетической теории конденсации пересыщенных паров
Я. И. Френкеля, включают в себя: уравнение
Зельдовича — Френкеля скорости возникновения зародышей,
уравнение роста отдельной капли и собственно
уравнение конденсации.
Общего решения этой системы уравнений нет. Система
уравнений решается только численным методом.
Следует отметить, [что вследствие ряда неопределенностей
решение системы уравнений носит только качественный
характер. i
Пути развития техники кондиционирований воздуха
в СССР
Канд. техн. наук А. А. Гоголин (iBHMXH)
Центральной задачей в настоящее время является
организация массового Производства автономных
кондиционеров шкафного типа. Эти кондиционеры должны
покрыть основную потребность промышленности,
торговли, культурных учреждений и быта. Автономные
кондиционеры должны полностью изготовляться на за
воде с минимальной затратой пруда и материалов лри
монтаже на месте. Холодопроизводительность
кондиционеров — в пределах от 6 до 50 тыс. ккал/час.
По своим качественным, весовым и габаритным
показателям автономные кондиционеры должны быть на
уровне современной зарубежной техники. Для этого
необходимо разработать и освоить производство
специальных холодильных агрегатов на фреоне-22 с гер
метичными быстроходными компрессорами. Очень важно
обеспечить бесшумность работы кондиционеров.
Необходимо также освоить производство
кондиционеров, предназначенных только для осушения воздуха.
Производство их нужно организовать на базе уже
освоенных герметичных холодильных агрегатов.
В отдельных районах целесообразно применять более
дешевые средства охлаждения: артезианскую воду, лед,
а также испарительное охлаждение.
Воздушно-водоиспарительное охлаждение и
кондиционирование воздуха на кранах горячих цехов
Инж. А. Л. Сатан,о вский ^Институт
теплоэнергетики Академии наук УССР)
Институтом теплоэнергетики Академии наук УССР
совместно с Институтом гигиены труда разработана,
спроектирована и сдана в эксплуатацию установка для
улучшения условий труда машинистов кранов на
металлургическом заводе имени Дзержинского.
Этой работе предшествовали изучение теплопритока в
кабину крана и исследования ряда вариантов изоляции
ограждающих конструкций кабины, а также системы
охлаждения для кондиционирования воздуха в кабине
кранов.
Исследования показали, что наибольший эффект дает
воздушно-водоиспарительное охлаждение, так как оно
значительно снижает температуру воздуха в кабине.
Поэтому в кабине крана устроена рубашка, через
которую продувается воздух, охлажденный в форсуночной
камере. Этим же воздухом охлаждаются и стекла
кабины, через которые машинист наблюдает за клещами.
Результаты оказались весьма эффективными.
Воздушно-водоиспарительное охлаждение применено
также для охлаждения газотурбинных установок одного
из заводов. Этот метод может быть успешно
использован и для охлаждения технологического и
энергетического оборудования.
Новое в учении о влиянии низких температур на
организмы
Доктор биолог, наук, проф. Л. К- Лозина-Лозинский
(Институт цитологии Академии наук СССР)
В настоящее время изучены условия, при которых
возможно сохранять длительное время
неповрежденными клетки и ткани животных при температурах от
—79 до —253°.
Установлено, что многие ткани и клетки, в том числе
опухолевые, способны после подобного охлаждения
«оживать», то есть давать рост и размножаться.
Наиболее опасным для жизни при охлаждении
является образование кристаллов льда в клетке. Поэтому
основные усилия ученых направлены к тому, чтобы при
замораживании избежать внутриклеточной кристаллиза*
ции. Важнейшие условия, препятствующие
кристаллизации в клетке, следующие: большая быстрота охлажде*
ния, быстрота оттаивания, предварительное
закаливание, обработка клеток «защитными веществами».
Обработка клеток и тканей глицерином способствует
большему переохлаждению и уменьшению
кристаллизации как вне, так и внутри клетки. Этот метод
приобретает большое практическое значение.
Jsjo 4 Всесоюзная научно-техническая конференция 65
Успешными оказались и опыты с глубоким
охлаждением и замораживанием целых животных организмов
(насекомых до — 79° и даже до —190°).
В СССР успешно ведутся исследования по
восстановлению деятельности сердца человека после «клинической
смерти» и использованию холодового наркоза при
операциях.
Исследования в этих направлениях имеют не только
большое значение для медицины и сельского
хозяйства, но и важны в теоретическом отношении.
Механохимия мышечной ткани при холодильной
обработке продуктов животного происхождения
Доктор техн. наук, проф. Н. А. Головкин.
(Ленинградский технологический институт холодильной
промышленности)
Посмертные изменения в тканях теплокровных я
холоднокровных животных — нарастание окоченения и
наступление вслед за этим процессом расслабления
мышечной ткани —. связаны теснейшим образом с
взаимодействием сократительного мышечного белка с
богатыми энергией фосфорными соединениями.
Эти процессы в значительной степени зависят от
природы и качественных свойств продуктов животного
происхождения, а также от условий применения
холодильной обработки.
Анализ результатов исследований рыб и мяса
крупного рогатого скота указывает на наличие теснейшей
связи состояния белковых веществ актомиозинового
комплекса с изменениями АТФ, АДФ и др. Это дает
возможность выбрать условия холодильной обработки.
'Исследования в области механохимии и биохимии
мертвой мышечной ткани открывают путь к научному
обоснованию физического и физикэ-коллоидного
состояния мяса теплокровных и холоднокровных животных, а
также выявлению других многообразных процессов
(например, денатурационных), происходящих при
хранении мяса.
Условия хранения и весовые потери мороженого
мяса в камере с теплозащитной рубашкой
Канд. техн. наук Д. Г. Р ют о в, канд. техн. наук
П. 1А. Алексеев .(.ВНИХИ)
В 1956—1957 гг. в камере с теплозащитной рубашкой
Московского холодильника № 12 проведены опыты
хранения мqpoжlelHoгo мяса. 'Температура воздуха
поддерживалась автоматически в камере на уровне —18° и в
рубашке в пределах —18 -f-—19°. Относительная
влажность воздуха составляла ют 97 до 10G°/oi.
Установлено, что весовые потери мяса были примерно
пропорциональны притоку тепла в камеру, который
изменялся в соответствии с изменениями температуры
камер соседних этажей. В те периоды, когда щшток тепла
приближался к нулю, весовые потери мяса становились
незначительными. З'а 12 месяцев хранения общие
весовые потери мороженого мяса составили OJ^/oi, что в
2—2,5 ,раза меньше, чем в обычных камерах без
теплозащитной рубашки.
Фактические весовые потери мяса вследствие усушки
хорошо совпали с теоретическими, вычисленными по
формулам, предложенным Д. Рютовым в 1964—1956 гг.
Теоретические расчеты и опытные данные указывают,
что для достижения наименьших потерь и наибольшей
равномерности температуры и влажности воздуха в
камере перегородка, отделяющая камеру от рубашки,
помимо хорошей паронепроницаемости, должна быть
снабжена слоем тепловой изоляции. В многоэтажных
холодильниках должны быть теплоизолированы и
междуэтажные перекрытия.
Однофазное замораживание мяса
Канд. техн. наук А. (П. Шеффер, канд. биолог, наук
А. Г. Саатчан (Всесоюзный
научно-исследовательский институт мясной промышленности)
Проведенные в GOQP и других странах исследования
указывают на эффективность замораживания мяса
однофазным способом.
ВНИИМП в содружестве с (Киевским, Ленинградским,
Краснодарским мясокомбинатами, Московским
холодильником № 10 и Московским технологическим институтом
мясной и молочной промышленности провел в 1957—
1958 гг. производственную проверку однофазного
замораживания говяжьего мяса, которая показала, что
продолжительность процесса охлаждения и замораживания
говяжьих полутуш мяса весом 70—90 кг в камерных
морозилках с тихим способом охлаждения и средней
температурой воздуха —22 -f-—24° при однофазном
способе замораживания сокращается на 41<Уо по
сравнению с обычным способом.
При этом уменьшаются: потребная производственная
площадь на 1 г замороженного мяса в сутки на 42°/о,
естественная убыль в весе мяса в два раза, затраты
труда на 1 т замороженного мяса на 48%.
Расход холода (в сопоставимых нормальных
калориях) увеличивается на 2$%J.
Убыль в весе мяса однофазной заморозки за 9
месяцев его хранения в камере с воздушным охлаждением
при температуре воздуха —10° на 0,,2°/о| больше, чем
двухфазной.
Качество мяса (по органолептическим показателям),
замороженного однофазным способом, идентично
качеству мяса, замороженного непосредственно после его
охлаждения до 6°, а также и после 2—4-дневного
хранения в охлажденном состоянии (двухфазный
способ).
Протеолиз кильки
и влияние температуры на сроки созревания
и хранения килечных пресервов
А. П. Черногорцев (Астраханский технический
институт рыбной промышленности и хозяйства)
Под воздействием ферментов белковые вещества
кильки в процессе созревания цодвергаются глубокому
расщеплению. В результате килька приобретает
признаки созревшего продукта и возникает «килечный букет».
Прирост аминного азота за период созревания
составляет ПО—120 мг/г общего азота. При хранении
содержание аминного азота увеличивается до 35—37%
содержания общего азота и килька становится несколько
перезревшей.
На заключительном этапе хранения, при содержании
аминного азота более 30<7(У, нарастающая за счет
жизнедеятельности молочнокислой микрофлоры кислотность
заметно ускоряет протеолиз.
Регулируя температурный режим, можно сократить
срок созревания не менее чем в два раза.
Наиболее целесообразным является переменный
температурный режим созревания, при котором в начальный
период созревания iB—4г дня) необходимо
поддерживать температуру около —2°, а затем вести дальнейшее
созревание при температуре не ниже +12°.
Практическое значение имеет вопрос об удлинении
сроков хранения пресервов на базах и в торговой сети.
Исследования показали, что лучше всего сохранять
пресервы при —2°.
За рубежом
Холодильная техника в Румынской Народной Республике
В марте 1959 г. в Бухаресте происходила вторая
конференция холодильщиков Румынской Народной
Республики. На конференции присутствовали представители
СССР, Чехословакии, Польши и Венгрии.
Заслушано и обсуждено большое число докладов,
освещающих состояние холодильной техники в PiHP и
дальнейшие пути ее развития, а также ряд сообщений
по разным отраслям холодильной промышленности: об
удлинении срока хранения пресноводных рыб во льду
с содержанием ауреомицина; о промышленном
применении вихревой трубы в газовой промышленности;
каскадной установке (аммиак—этилен) с развитым
регенеративным теплообменом для очистки ацетилена
охлаждением его до —78°; первом искусственном катке в
Бухаресте; размораживании грунта под холодильником
электрическим током; состоянии и дальнейшем
развитии рефрижераторного транспорта; путях развития
холодильной техники в химической и нефтяной
промышленности. Одновременно была организована выставка
последних моделей холодильных машин РНР и
проведен ряд экскурсий.
Холодильное машиностроение
Завод «Технофриг» в г. Клуже производит
оборудование для пищевой промышленности и аммиачные
холодильные машины промышленного типа. Небольшой
масштаб производства определил необходимость
унификации машин и стремление наименьшим числом моделей
перекрыть большой диапазон производительности.
Завод изготовляет три серии аммиачных прямоточных
компрессоров, каждая из которых состоит из двух- и
четырехцилиндрового компрессоров (см. таблицу).
Техническая характеристика аммиачных
компрессоров завода .Технофриг*
1 ^
5 «
S*
я -о
°у
ао
С я
5
\}\ Ю
20
40
КО
1 -200
1
о»
JO
о
»я
м S
о 2
и У .
л 5-
:гз*
14,9
.29.8.
44
88
228
456
228
114
X
я
я
я
?•*
<и ^
5 .
оЗ я
Я О,
c=c^i
65
65
100
100
200
200
200
3*
*?
я
Э
а
о
с
"=*
о
X
65
65
80
80
160
160
160
о
н
о
о >>
о н
о х
R я
~ 2
я *
JT в
575
575
575
575
380
380
380
и
с
а.
я
ч
я
я
о
ч
гг
2
4
2
4
2
4
2
1
о ^
« К
= 5
пВ
а> о.
а. о
и я
1,24
1,24
1,53
1,53
2,02
2,02
2,02
(\>
1й
о
СО
150
215
400
550
1250
18С0
1700
На рис. 1. изображен вертикальный одноступенчатый
компрессор производительностью 100 тыс. нккал/час.
Поршень снабжен тремя уплотнительными кольцами
вверху и двумя (уплотнительным и маслосъёмным)
внизу. Коленчатый вал без противовесов. Шатуны точеные.
Подшипников скольжения три (два со стороны
сальника). Клапаны кольцевые пластинчатые. Масляный
насос шестеренчатый.
Компрессоры производительностью от 5000 до 40000
нккал/час агрегатируются с конденсаторами.
Конденсаторы агрегатов с двух- и четырехцилиндровыми
компрессорами унифицированы. На рис. 2 изображен
агрегат производительностью 40000 нккал/час.
Номинальная
производительность агрегата, тыс. нккал/час. 5 10
Поверхность конденсатора, м% 3,08 5,15
Расход воды, м?/час 0.75 1,5
Диаметр кожуха, мм 350 350
Длина (габаритная), мм .... 1028 1578
Вес конденсатора, кг 225 280
Вес агрегата, кг 450 700
20 40
10 16,5
3 6
550 550
1320 1820
500 740
1300 2100
Рис.
№ 4
Холодильная техника в Румынской Народной Республике
67
Рис. 2.
Создание ряда унифицированных аммиачных
компрессоров и агрегатов при отсутствии опыта
производства таких машин в прошлом является большим
достижением румынских специалистов. Следует, однако,
отметить осторожность в выборе числа оборотов
компрессоров, которое, вероятно, без больших трудностей
могло быть заметно повышено.
В технической характеристике (см. таблицу)
последние данные приведены для двухступенчатого
компрессора, унифицированного с одноступенчатым (рис. 3).
Общими здесь являются шатунно-поршневая группа,
клапаны, масляный насос, сальник и ряд других узлов
и деталей. Два цилиндра являются ступенью низкого
давления и один — ступенью высокого давления.
Коллекторы компрессора общие для двух ступеней, с
разделительной перегородкой и запорными вентилями с
обоих концов. Как видно из приведенных данных, вес
этого компрессора велик, а отношение часовых объемов
ступеней @,5) значительно отклоняется от
оптимального.
Малые холодильные машины работают на хлормети-
ле и выпускаются с 1958 г. заводом «Утком» (Торговое
оборудование) в\ Бухаресте.
Номинальная
производительность, нкал\час 400 1000 2000 5000
Диаметр цилиндра, мм ... 40 48 62 78
Ход поршня, мм 36 45 60 72
Число оборотов в минуту . . 350 475 475 520
За исключением агрегата производительностью 5000
нккал[час все остальные выпускаются с воздушным
охлаждением конденсатора. Компрессоры вертикальные
двухцилиндровые с ременным приводом.
На выставке демонстрировался изготовленный в
1959 г. бессальниковый фреоновый компрессор
производительностью 1000 нккал/час. Диаметр цилиндра 36 мм,
ход поршня 26 мм, число оборотов 1420 в минуту.
(Производство теплообменной и вспомогательной
аппаратуры и арматуры на заводах «Технофриг» в
Клуже и «Фриготехника» в Бухаресте ограничено
минимальным числом типоразмеров. Заметна тенденция
создавать аппараты сваркой прямых труб, так как песок,
приставший к поверхности трубы при гнутье, в
дальнейшем способствует износу компрессоров.
Оросительные конденсаторы изготовляются с
вертикальными трубами (поверхность секции 16—32 м-).
Вертикальнотрубные испарители выпускаются в
нескольких вариантах с поверхностью секции от 3 до 20 м2.
Двухтрубные конденсаторы- и кожухотрубные
испарители изготовляются в ограниченной номенклатуре.
Льдогенераторы сундучного типа для блочного льда
с формами 12,5 и 25 кг снабжаются гидравлическими
толкающими механизмами. Поршень толкающего
механизма в конце хода нажимает концевые контакты,
которые изменяют направление вращения шестеренчатого
масляного насоса, после чего возвращается в исходное
положение.
В льдогенераторах применены пропеллерные мешалки
с вертикальным валом, создающие напор до 300 мм
вод. ст. при подаче 350 мъ\час и числе оборотов 960 в
минуту. Диаметр колеса 250 мм, вес с
электродвигателем ПО кг.
Для торговой сети изготавливаются холодильные
шкафы объемом 1,5—3,5 ж3, различные витрины, а так-
же по одному типоразмеру охладителя воды и
прилавка для замороженных продуктов (температура —18°)
со встроенной машиной.
Домашние холодильные шкафы с абсорбционными
машинами выпускают два завода: «Клемент Готвальд» в
Бухаресте (емкостью 75 и 100 л с электрическим
подогревом) и «Габор Арон» в Одорхее (емкостью 160 л
с газовым подогревом и биметаллическим
предохранительным клапаном, закрывающим выход газа при
прекращении горения).
Рис. 3.
Контроль сборки абсорбционных машин на заводе
«Габор Арон» производится водородом под давлением
30 атм. После испытания водород через редуктор под
давлением 200 мм вод. ст. отводится из агрегата к
стендам для сварки труб. При сварке водород выходит через
щель между трубами, что препятствует образованию
окислов и обеспечивает чистоту внутренней
поверхности труб.
Холодильники
Общая холодильная площадь в стране составляет
60000 м2. Около половины C0600 'ж2) относится к город-
68
За рубежом
№ 4
ским холодильникам с полезной площадью от 1800 до
7200 м2. Эти холодильники построены или
реконструированы после 1950 г.
По подсчетам румынских специалистов
обеспеченность холодильной площадью на душу населения
республики в 2,7 раза ниже, чем в ССОР.
В 1957 г. были введены в эксплуатацию два
городских одинаковых по решению холодильника в гг. Яссы
и Крайове. В здании первого холодильника имеется
подвал, во втором для предотвращения промерзания
грунта под низкотемпературными камерами
предусмотрен электроподогрев. Емкость холодильников
соответственно 2250 и 2500 г, полезная площадь 4075 и 4800 м-
и полезный объем 13400 и 15200 л*3.
Здания холодильников имеют размеры 40X30 м при
высоте 22 м. Вдоль удлиненных сторон расположены
автомобильная и железнодорожная платформы.
Несущая железобетонная этажерка выполнена с
консольными безбалочными перекрытиями, шаг колонн
5,8 м. Вылет консоли 2,6 м. Высота первого этажа
4,5 м, верхнего 3,5 м и остальных 3,7 м. Здание
холодильника изолировано экспанзитом.
Ца первом этаже вдоль железнодорожной и
автомобильной платформ расположены два вестибюля, в
которые выходят четыре охлаждаемых туннеля: два для
быстрого замораживания (производительностью по 12 т
в сутки) и два для быстрого охлаждения (по 18 т в
сутки). Кроме того, на первом этаже имеется камера
хранения, сортировочная, а также камера для
охлаждения и дефростации яиц.
На втором, третьем и четвертом этажах расположены
по две универсальные камеры площадью 475 м2 каждая
и вестибюль — 55 м2. Между камерами находится по.
мещение распределительной станции площадью 20 м2,
где сосредоточены трубопроводы, коллекторы, вентили
и пр. Лестничная клетка размещена между двумя
лифтами грузоподъемностью по 1,5 т. На пятом этаже
находятся четыре камеры хранения охлажденных
продуктов (температура 0°), имеющие воздушное охлаждение.
При такой планировке охлаждаемая площадь
занимает 0,83, а по всему холодильнику 0,71 от всей площади.
На холодильниках применяется аммиачная система
охлаждения, а для быстрого охлаждения и
замораживания продуктов оборудованы охлаждаемые туннели с
интенсивным движением воздуха.
Охлаждающие и морозильные туннели представляют
собой помещение, разделенное по высоте
железобетонным перекрытием. В верхней части размещены
ребристые батареи воздухоохладителя и реверсивные
вентиляторы, а нижняя часть является собственно туннелем,
где производится охлаждение или замораживание
продуктов в потоке воздуха, подаваемого через торцы
туннеля. Воздух движется вдоль туннеля со скоростью
4 м/сек (в загруженном туннеле), зигзагообразно огибая
откидные щиты. К промежуточному перекрытию
крепятся подвесные пути.
Сосредоточение туннелей на первом этаже позволило
освободить камеры от потолочных батарей и снизить до
минимума поверхность пристенных батарей.
Циркуляция воздуха осуществляется вентиляторами (по
8000 м*/час), отсасывающими воздух по центральному
каналу и подающими его в два канала у стен, со
средним сечением 300X600 мм.
Для вентиляции камер предусмотрен
воздухоохладитель, расположенный на чердаке. Подача свежего и
удаление загрязненного воздуха производится по
вертикальным каналам, проходящим через помещение
распределительных станций.
Машинное отделение примыкает к торцевой стене
холодильника. Компрессорный зал и льдогенератор
производительностью 30 т в сутки расположены на первом
этаже, аппаратная и котельная — в полуподвале.
Оросительный конденсатор с вертикальными трубами
размещен на крыше машинного отделения. Общая холодо-
производительность установки — свыше 1100 тыс.
нккал/час.
Отделители жидкости установлены в помещений
распределительной станции верхнего этажа. Питание
оборудования каждого этажа жидким аммиаком
производится через HiPiB низкого давления. На входе
аммиака в батареи и на выходе из них установлены
соленоидные вентили, управляемые термостатом.
В 1953 г. в Бухаресте построен холодильник полезной
площадью 7200 м2 и емкостью 19500 ж3, примыхающий
к залу крытого рынка. Здание холодильника
трехэтажное с подвалом, в котором расположены машинное
отделение, несколько камер хранения (с температурой 0°)
и морозилки. Охлаждение предусмотрено рассольное.
Автотранспорт въезжает непосредственно в коридоры
подвала к лифтам, что освобождает от него городскую
площадь. Грузы, прибывающие в железнодорожных
вагонах, опускают в подвал лифтами, находящимися на
платформах вне контура холодильника.
На холодильниках в РНР поддерживаются
следующие температуры хранения: для мяса, масла от ¦—16 до
—18е; соленого сала —10-4- 18°; замороженной птицы
—18—f_ 20е. Однако румынские специалисты считают
необходимым снизить температуру хранения до —20е, а
для высокожирной птицы и особенно рыбы — до —25°.
Около 70% площади холодильников отведено для
хранения мороженого мяса.
/Мясная промышленность
Во вновь сооруженных или реконструированных
бойнях мясо охлаждается с помощью холодильных
установок. При производительности бойни 30 т мяса в
сутки устраивают три камеры емкостью по 30 г с тем,
чтобы мясо, охлажденное в течение 24 часов, могло в
течение двух суток храниться в камере. При переходе на
режим хранения выключают два вентилятора из трех и
скорость воздуха снижается от 0,6 до 0,2 м/сек. Подача
воздуха производится через окна ложного потолка. Для
быстрого замораживания мяса построена 21 туннельная
морозилка общей производительнстью 300 т в сутки.
Производительность туннельной морозилки 10_f-12 т в
сутки на холодильниках и до 25 т — на бойнях.
Движение воздуха продольное, со скоростью 1,5—2,5 м/сек
в свободном и 3—^-5 м/сек в загруженном туннеле.
Воздухоохладители расположены рядом с туннелем или над
ним. Направление движения воздуха меняется каждые
полчаса.
Продолжительность замораживания свиного мяса
19-1-25 час. при начальной температуре у кости 14е и
конечной —16°; для говяжьего мяса соответственно 38 4-
32 час. от температуры 12-4-5° до —16°.
На предприятии «Антрефриг» в Бухаресте
организовано быстрое замораживание фасованных продуктов. В
1958 г. заморожено 300 т мясвых изделий, в 1959 г.
предполагается увеличить количество замороженных
продуктов до 1800 т.
Перед фасовкой мясо моется в ванне с барботирова-
нием воды воздухом, после чего оно обмывается на
конвейере сильными струями воды из форсунок. Весь
процесс мойки механизирован.
В фасовочном отделении мясо отделяют от кости
и фасуют по 0,2, 0,5 и 1 кг. Здесь же расфасовы-
№ 4
Конференция читателей журнала
69
вают и кулинарные изделия: сырую колбасу, голубцы
и т. д.
Расфасованные продукты замораживают в плиточных
скороморозильных аппаратах при температуре —35°.
»В период май — сентябрь на предприятии «Антре-
фриг» производится быстрое замораживание плодов и
овощей, фасованных в картонные коробки и мягкие
пакеты. Производственная мощность предприятия по
выпуску плодов и овощей 1000 т за сезон при работе в
одну смену.
Замораживание мяса без костей в блоках для
промышленной переработки началось с 1958 г. В течение
первого сезона было заморожено около 100 т мяса.
Исследовательский институт пищевой
промышленности
Над вопросами холодильной техники работает
одно из отделений института пищевой промышленности.
Здесь имеются лаборатории и несколько опытных камер
с разными температурами, обслуживаемые
автоматизированной аммиачной холодильной установкой.
Несмотря на ограниченное число сотрудников
тематика работ отделения разнообразна и охватывает вопросы
технологии, технико-экономические исследования, испы-
Редакция журнала «Холодильная техника» совместно
со Всесоюзной секцией холодильщиков
Научно-технического общества пищевой промышленности провела в
Ленинграде конференцию читателей. В ней приняли
участие работники научно-исследовательских институтов,
высших учебных заведений, проектно-конструкторских
организаций и промышленных предприятий.
С отчетным докладом «Итоги работы журнала
«Холодильная техника» за 1955—1958 гг. и ближайшие
задачи» выступил ответственный редактор Ш. Н. Кобу-
лашвили — директор Всесоюзного
научно-исследовательского института холодильной промышленности
имени А. И. Микояна.
— (Партия и правительство, — сказал т. Кобулашвили,
уделяют большое внимание технической пропаганде и
производственной печати, которые должны
стимулировать общенародную борьбу за дальнейший подъем
народного хозяйства, распространять передовой опыт,
помогать внедрению научных достижений.
Журнал «Холодильная техника», руководствуясь в
работе решениями XXI съезда КПСС, еще шире
развернул борьбу за овладение новыми рубежами технического
прогресса, за всемерное развитие производства и
применения искусственного холода в нашей стране.
За послевоенный период редакционная коллегия
отчитывается перед читателями журнала пятый раз. Ранее
проведенные конференции оказались весьма плодотвор-
тания машин и аппаратов, работы по изоляционным
материалам и др.
В институте были проведены работы в области
быстрого замораживания фасованного мяса, рыбы в блоках,
плодов и ягод; хранения фруктов с изучением влияния
сорта на условия и сроки хранения; охлаждения и деф-
ростации мяса; разработки норм хранения и методов
контроля качества продуктов; быстрого охлаждения (в
течение б часов до 0°) и хранения яиц; сублимационной
сушки биологических препаратов и др.
¦В одной из лабораторий разработан опытный
образец электронного индикатора для определения наличия
аммиака в воздухе. В этом приборе свет от лампы
отражается от двух бесцветных, пропитанных
соответствующими веществами бумажек и падает на два
фотоэлемента. Если воздух, окружающий прибор, чист, то
токи в обоих фотоэлементах одинаковы. При
появлении аммиака цвет бумажек изменяется (одна из них
синеет, другая краснеет), нарушается равновесие токов
и с помощью небольшого лампового усилителя подается
предупредительный сигнал.
В заключение необходимо отметить прекрасную
организацию конференции, содержательность докладов и
активность делегатов, выступавших в прениях.
Б. ВЕЙНБЕРГ
ными. Читатели внесли ряд ценных предложений,
направленных на то, чтобы улучшить содержание журнала
и ближе подойти к насущным вопросам производства.
Многие из этих предложений уже реализованы.
Увеличена периодичность журнала с четырех до шести
номеров в год. Расширены разделы «Производство и
техника», «Проектирование холодильников», «Обмен опытом»
и «(Консультация». С 1956 г. в журнале организованы
новые разделы: «В Международном институте холода»,
«За рубежом», «Справочный отдел».
Чаще публикуются статьи по холодильной технологии.
В 1957 г. на страницах журнала было помещено на эти
темы 5 статей, а в 1958 г. по разнообразным вопросам
холодильной технологии было опубликовано 15 статей.
В связи с большим значением развития
железнодорожного холодильного транспорта на страницах журнала
были помещены статьи на темы: «Опыт эксплуатации
поездов с машинным охлаждением», «Опытные
изотермические вагоны увеличенной емкости»,
«Автоматическое управление системой охлаждения пассажирского
вагона» и др.
Реализуются также пожелания о расширении
профиля журнала. В отчетном периоде были опубликованы
статьи об искусственных катках, без рассольном замора-
живании горных пород, методах расчета
сублимационных конденсаторов, сооружении теплонасосной
установки в Цхалтубо, пароэжекторных машинах и о кондиции-
ХРОНИКА
Конференция читателей журнала «Холодильная техника» в Ленинграде
70
Хроника
№
нировании воздуха в шахтах, методах испытания
домашних холодильников и о современных оконных
кондиционерах. Шире освещаются различные вопросы
холодильного машиностроения.
Авторский актив увеличился в два раза — с 67
человек в 1955 г. до 137 в 1958 г. Значительно расширилось
участие в журнале специалистов, занятых на
производстве.
За отчетный период в журнале опубликовано около
500 статей и заметок, в том числе за 1958 г. — 172.
Многие статьи сопровождаются аннотациями на
английском языке.
Журнал привлекает в качестве авторов и зарубежных
ученых, и специалистов. Публиковались статьи
профессора Р. Планка (ФРГ), Фикиина (Болгария), Тевено
(Франция). В журнале № 4 за 1958 г., посвященном
состоявшейся в Москве научной конференции
Международного института холода, опубликованы статьи доктора
Фидлера (Англия), проф. Глансдорфа (Бельгия), проф.
Куприянова (ФРГ), Тевено и Верло (Франция).
С каждым годом увеличивается количество
помещенных в иностранных журналах рефератов и статей и:
журнала «Холодильная техника». Только в 1968 г. в них
было опубликовано 120 рефератов и 13 переводов
статей.
Тираж журнала из года в год увеличивается.
Значительное число подписчиков имеется в странах народной
демократии. Журнал распространяется также в
Австралии, Англии, Голландии, Дании, Италии, США,
Франции, ФРГ, Швеции, Японии и других странах.
Однако в работе журнала имеются еще недостатки. В
ряде случаев велика продолжительность прохождения
статей — от поступления материалов в редакцию до
опубликования их в журнале. Бывают случаи опоздания
выхода в свет отдельных номеров журнала, а также
задержки с заключениями рецензентов о статьях.
Редакционная коллегия принимает меры для
устранения указанных недостатков.
В прениях по докладу участники конференции
отмечали, что по сравнению с предыдущими годами
содержание журнала значительно улучшилось; тематика
журнала представляет интерес для инженерно-технических
работников, связанных с применением холодильной
техники в различных отраслях народного хозяйства.
Указав на отдельные недостатки, участники
конференции внесли ряд предложений.
Тов. Ткачев (Министерство торговли РСФСР)
высказал пожелание еще шире освещать работу передовых
холодильников и помещать материалы о новой
технологии. Изложение публикуемых статей, по мнению т.
Ткачева, следует сделать более популярным.
Профессор Розенфельд (Ленинградский
технологический институт холодильной промышленности) в
качестве примера высокого уровня статей привел журнал
«Злектричествг >, где «популяризация» материалов, о
которой говорил т. Ткачев, не принята.
— Однако из этого, — сказал профессор Розенфельд,
,—: не нужно делать другого вывода: отказаться от
публикации в журнале статей, связанных с опытом
новаторов. Нужно, чтобы квалифицированный рабочий, читая
¦журнал*.рос, чтобы знания его систематически
повышались.
...Доцент Герасимов (Ленинградский технологический
институт холодильной промышленности) предложил
.увеличить объем и периодичность журнала/Необходимо
€дце_шире освещать такие важные для холодильной тех-
ндад .вопросы, как новые схемы автоматизации,
повышение экономичности холодильных установок. Следует
также расширить Справочный и (Информационный
отделы.
Предложение т. Герасимова о расширении публикации
справочных и информационных материалов поддержал
т. Зусман (Государственный научно-технический
комитет Совета Министров Молдавской ССР). По мнению
т. Зусмана необходимо также публиковать обзорные
статьи о состоянии и развитии холодильной техники в
зарубежных странах и библиографию статей
отечественных журналов по вопросам холодильной техники.
Тов. Белобородов (Государственный проектный
институт/ искусственного волокна) считает, что в журнале
нужно помещать больше таких статей и материалов,
которые помогают выполнять решения XXI съезда партии.
— Надо освещать, — говорит т. Белобородов, —
новейшие проекты, которые служили бы образцом для
проектировщиков, и помещать материалы, которые
помогали бы эксплуатационникам повышать технический
уровень их работы.
-По словам т. Белобородова журнал еще не вышел за
ведомственные рамки; на его страницах, в частности,
не публикуются материалы о применении холода в
химической и нефтяной промышленности.
По мнению т. Гуревича (ЦКБ холодильного
машиностроения) в журнале следует помещать больше статей
о проведенных научных исследованиях. Надо чаще
публиковать статьи по вопросам холодильного
машиностроения. Как недостаток в работе журнала, т, Гуре-
вич отметил задержку с рецензированием отдельных
статей.
Тов. Добровольский (Ленинградский
кораблестроительный институт) заявил, что
кораблестроители-холодильщики в своей практической работе широко
пользуются журналом «Холодильная техника». На
страницах журналов «Судостроение», «Теплоэнергетика»,
«Техническая физика» публикуются аннотации статей,
помещаемых в журнале «Холодильная техника».
Тов. Шапошников (Гипроторг) присоединился к
мнениям, высказанным на конференции, что журнал
«Холодильная техника» за отчетный период улучшил
работу и стал более содержательным. Несмотря на то,
что журнал теперь является органом ВНИХИ, на его
страницах по-прежнему следует помещать статьи о
производстве и применении холода в различных
отраслях народного хозяйства.
Тов. Пек AВН(ИХ)И) рекомендовал чаще публиковать
статьи по вопросам исследований в области
холодильной технологии.
Канд. техн. наук Вейнберг (Московское высшее
техническое училище имени Баумана) отметил, что к работе
журнала следует шире привлечь ученых и
специалистов химической, нефтяной и металлургической
промышленности. Освещение в журнале их опыта работы
в области производства и применения искусственного
холода представит большой интерес для читателей.
iB результате обсуждения доклада и обмена
мнениями конференция признала деятельность журнала
«Холодильная техника» за отчетный период
удовлетворительной. '"."...:'.", '"..':'..'.."'."¦"/,".." ' ..-
В принятом решении •''¦¦конфер1бнция\1.р^'омейдрд^а
редакционной коллегии направить деятельность,
-журнала на выполнение решений XXI съезда; партий, .и
'обеспечить дальнейшее повышение
идейно-политического и научно-технического уровня журнала.
"Учитывая, что журнал «Холодильная техника»
является единственным' в Советском Союзе _
специализированным "научно Технические и производственным
'журналом,i который' читают -работники •'-различных
отраслей На^оШого- хозяйства, --: конференции- -признала
№ 4
30 лет научной, инженерной и общественной деятельности
71
необходимым увеличить с 1961 г. периодичность
журнала до 12 номеров в год.
Рекомендовано расширить раздел «По страницам
иностранных журналов», чаще публиковать в журнале
материалы о результатах работ
научно-исследовательских и учебных институтов, проектных и
конструкторских организаций, а также статьи о передовом опыте
производственников и строителей холодильников.
7 мая с. г. состоялось объединенное заседание
Всесоюзной секции холодильщиков Научно-технического
общества пищевой промышленности и Ученого совета
Всесоюзного научно-исследовательского института
холодильной промышленности имени А. И. Микояна,
посвященное 60-летию со дня рождения и 30-летию
научной, инженерной и общественной деятельности
директора (ВНИХИ, заместителя председателя
Всесоюзной секции холодильщиков Шалвы Николаевича
Кобулашвили.
Заседание, в котором приняло участие более 260
человек, было открыто председателем Всесоюзной
секции холодильщиков канд. техн. наук Д. Г. Рютовым..
В своем вступительном слове Д. Г. Рютов отметил
большие заслуги Ш. Н. Кобулашвили в деле развития
науки и повышения технического уровня холодильной
промышленности.
8 докладе «Развитие техники быстрого
замораживания пищевых продуктов» Ш. Н. Кобулашвили дал
всестороннюю характеристику современных тенденций в
этой области и подробно остановился на разработанных
ВНИХИ новейших конструкциях скороморозильных
аппаратов, а также осветил конструкции аппаратов,
применяемых за рубежом.
,В заключение докладчик коснулся перспектив
развития быстрого замораживания пищевых продуктов,
предусмотренных в семилетнем плане развития
народного хозяйства СССР.
С приветствиями в адрес Ш. Н. Кобулашвили
выступило более 30 представителей общественности,
предприятий и организаций: коллектива и
общественных организаций ВНИХИ — И. А. Павлова и А. И.
Пискарев, Тимирязевского районного комитета КПСС
и Исполнительного комитета районного Совета
депутатов трудящихся — Г. П. Ревин, Министерства
торговли РСФСР — А. Г. Куликов, Центрального
правления НТО пищевой промышленности — Г. Я- Иванов,
Всесоюзной секции холодильщиков — И. С. Бадылькес,
Московского хладокомбината № 3 — X. В. Айграпетов,
Московского энергетического института — М. П. Вука-
лович, Ленинградского технологического института хо-
Для ознакомления читателей со статьями и
материалами по вопросам холодильной техники,
публикуемыми в периодической печати, рекомендовано
систематически помещать в журнале библиографию этих
статей.
Принят также ряд других рекомендаций,
направленных на дальнейшее улучшение работы журнала.
лощильной промышленности — Л. М. Розенфельд и
А. Г. Ткачев, Одесского технологического института
пищевой и холодильной промышленности В. Ф.
Чайковский, Московского высшего технического
училища имени Баумана — Б. С. Вейнбёрг, Харьковского
завода торгового машиностроения — М.--М. Мелихов,
ЦКБ холодильного машиностроения — П. А. Минеев,
Гипрохолода — И. М. Гиндлин, Московского
холодильника № 9 — М. Г. Дик, Московского
хладокомбината имени Микояна — И. А. Титов и ряд других.
iB выступлениях и приветствиях отмечалось, что под
руководством Ш. Н. Кобулашвили Всесоюзный
научно-исследовательский институт холодильной
промышленности имени А. И. Микояна приобрел заслуженный
авторитет в нашей стране и за рубежом. Всесоюзная
секция холодильщиков по инициативе Ш. Н.
Кобулашвили и при его непосредственном участии неоднократно
поднимала ряд неотложных вопросов холодильного
машиностроения, проектирования холодильников,
повышения технического уровня их эксплуатации и
добивалась успешного их разрешения.
Научные работы Ш. Н. Кобулашвили, посвященные
разработке аммиачных систем охлаждения
холодильников, низкотемпературных холодильных установок,
скороморозильных аппаратов, дистанционных
указателей' уровня, воздухоотделителей, заслужили всеобщее
признание и получили широкое применение в
промышленности.
)Как вице-президент Исполнительного комитета Меж
дународного института холода, III. Н. Кобулашвили
многое сделал для развития контактов между
советскими и зарубежными учеными и специалистами.
(Все выступавшие отмечали высокие личные
качества Ш. Н. Кобулашвили — его эрудицию;
принципиальность, неустанную творческую активность, постоянное
внимание к росту молодых специалистов — и желали
•ему здоровья на долгие годы и дальнейших
творческих успехов.
В заключение были оглашены приветственные тел е-
граммы и письма из ряда городов ССОР и:из-за';
границы. : '/Г
30 лет научной, инженерной и общественной деятельности
Ш. Н. Кобулашвили
72 Критика и библиография № 4
Совещание по вопросам производства мороженого
В Москве состоялось совещание начальников цехов
и фабрик мороженого и главных инженеров
холодильников и хладокомбинатов Росмясорыбторга по
вопросам производства мороженого.
На совещании были заслушаны и обсуждены
доклады нач. производственного отдела Росмясорыбторга
т. Лазуновой — «О мероприятиях по выполнению
плана 1969 г. и расширению аооортимента и улучшению
качества мороженого», главного инженера
Росмясорыбторга т. Любимова — «О внедрении новой техники и
механизации процессов производства», руководителя
лаборатории ВНИХИ, канд. техн. наук т. Савиновско-
го — «О производстве мороженого за рубежом».
С содокладами о внедрении новой техники и
механизации процессов производства на фабриках
мороженого Московского и Ленинградского хладокомбинатов
выступили тт. Титов и Матиец.
(Принимавшие в совещании участие работники
предприятий Москвы, Ленинграда, Горького, Сталинграда,
Свердловска, Челябинска и других городов РСФСР
отмечали, что в области механизации производства
мороженого за последние годы осуществлена большая
работа; сконструированы и изготовляются автоматы
по производству мороженого в вафельных стаканчиках,
в брикетах и эскимо.
Директор Свердловского холодильника т. Новиков
в своем выступлении указал, что за счет расширения
производственных площадей и оснащения дополнитель-
В 1960 г. иополнится 50 лет со дня выхода в свет
первого периодического издания по холодильной
технике. В связи с этим интересно проследить за развитием
периодики в этой отрасли техники.
Первый номер журнала Петербургского комитета по
холодильному делу «Известия Комитета по
холодильному делу» вышел из печати в 1910 г. Журнал
издавался в Петербурге до 1918 г.
С 1Щ2 по 1917 г. в Москве издавался журнал
«Холодильное дело», который вначале являлся органом
Московского комитета по холодильному делу, а в
последующие годы и Туркестанского холодильного
комитета.
В 1914 г. в Москве вышли из печати семь номеров
еще одного периодического издания — журнала сХо-
лод».
Все указанные журналы ставили своей задачей
популяризировать холодильное дело. В них публиковались
материалы о состоянии холодильной техники за
рубежам, о Международных конгрессах холода, работе
ным оборудованием мощность цеха мороженого
увеличена с 3 до 8 г в смену.
Работа по увеличению мощностей ведется и на
фабриках мороженого Горьковского, Сталинского и других
холодильников.
Тов. Елизарова — нач. фабрики мороженого
Московского хладокомбината имени А. И. Микояна —
сообщила, что работники предприятия разработали
семилетний план развития производства мороженого с
учетом полной механизации процессов производства.
Главный инженер Ростовского-напДону
холодильника т. Абоимов поделился- опытом изготовления
малогабаритных изотермических контейнеров для
мороженого, рассказал о применении новой комплексной
оплаты труда по итогам работы смены.
/Участники совещания приняли обращение к рабочим,
инженерно-техническим работникам и служащим
фабрик и цехов мороженого о досрочном выполнении
плана 1959 г. и улучшении работы на всех участках
производства. Были также одобрены предложения об
организации в механических мастерских
Ленинградского хладокомбината, Московского хладокомбината
имени Микояна и Московского хладокомбината № 3
изготовления пастеризаторов смеси мороженого змеевико-
вого типа, полуавтоматов для дозировки мороженого в
вафельные стаканчики конструкции т. Смирнова,
протирочных машин конструкции т. Прыткова, агрегатов
для механизации подъема сырья в заготовительные
вавны, автоматов для сборки бумажных стаканчиков.
холодильных комитетов и съездов по холодильному
делу, информация о строительстве холодильников.
В 19ili8—A922 гг. не издавалось ни одного
специального журнала, освещающего вопросы холодильной
техники. Материалы на эти темы публиковались в
других журналах.
В 1923 и 1924 гг. Народный Комиссариат путей
сообщения издавал журнал «Холодильное дело на путях
сообщения».
С 1923 г. в Москве начал выходить журнал
«Холодильное и боенское дело». В последующие годы этот
журнал издавался под названиями: («Скоропортящиеся
продукты и холодильное дело», «(Холодильное дело»,
«Холодильная промышленность», а с 1941 г. и по
настоящее время под названием «Холодильная техника».
Изменения названия, периодичности издания и
издателей его вызывались новыми задачами, возникавшими
перед журналом по мере расширения областей
применения холодильной техники.
К 50-летию периодических изданий по холодильной технике
№ 4
Новые книги
73
Имеются и другие периодические издания, в которых
также публикуются интересующие нас материалы.
Вопросы применения холодильной техники при
замораживании, хранении и транспортировке рыбы и
рыбных продуктов освещаются в журнале «Рыбное
хозяйство», который издается с 1921 г.
Журнал «Мясная индустрия СССР», издаваемый с
1930 г., публикует статьи по вопросам холодильной
техники в мясной промышленности.
Применение искусственного холода при заготовках
молока и в производстве молочных продуктов, а также
при их хранении и транспортировании, освещается в
журнале «Молочная промышленность», издаваемом с
1934 г.
Особенно широко искусственный холод
используется в технологических процессах производства
различных отраслей пищевой промышленности. В каждой из
них издается специальный журнал, а в прежние годы
в отдельных отраслях издавались бюллетени.
С 1924 по 1957 г. насчитывалось около 40
наименований периодических изданий в области пищевой
промышленности, в которых за этот период было
опубликовано около 1000 статей по различным вопросам
холодильной техники.
К числу рассматриваемых нами изданий относятся
также:
сборники «Холодильное дело» (Иносвязь),
издававшиеся в 1931—1933 гг. Государственным институтом
М. С. Бурков. Специализированные грузовые авто-
мобили и автопоезда. Автотрансиздат, Москва, 1958,
240 стр. Цена 9 руб. 20 коп.
В книге дано описание устройства основных типов
специализированных грузовых автомобилей и автопоездов.
В ней рассмотрены автомобили высокой проходимости,
самосвалы, самопогрузчики, специализированные
прицепы и полуприцепы, автомобили-цистерны и фургоны.
В главе 7-й описано устройство й даны технические
характеристики применяемых в СССР
авторефрижераторов с изотермическим кузовом без охлаждения, с льдо-
соляным и эвтектическим охлаждением, а также с
машинным охлаждением. Приведены данные о
зарубежных авторефрижераторах и полуприцепах с машинным и
аккумуляционным охлаждением.
О. А. Кремнев, А. Л. Сатановский.
Кондиционирование воздуха в кабинах кранов горячих цехов.
Издательство Академии Наук >УССР, 1Киев, 1958, 60 стр.
Цена 2 руб. 30 коп.
В брошюре описаны разработанные Институтом
теплоэнергетики Академии наук УССР и Киевским
институтом гигиены труда и профзаболеваний воздушно-водо-
испарительные установки для кондиционирования
воздуха и регулирования температуры ограждений кабин
кранов горячих цехов. Приводится краткое описание
конструкций и работы установок, а также результаты их
производственных испытаний.
П, В, Участкин. Установки искусственного климата
технико-экономической информации Наркомснаба
GGGP;
сборники мирового изобретательства —
«Холодильное дело», издававшиеся в 1933 и 1934 гг.
Центральным институтом технико-экономической информации
и социалистического обмена опытом;
картотека Бютеин — «Холодильное дело» —
стеклографированное издание Наркомснаба СССР A934 г.).
В послевоенные годы обзоры зарубежной
холодильной техники широко публикуются в соответствующих
отраслевых журналах и ряде специальных изданий.
В данное время выпускаются:
реферативные журналы Института научной
информации Академии Наук GOGP;
«Экспресс-информация» — издание Всесоюзного
института научной и технической информации
Государственного научно-технического комитета Совета
Министров СССР и Академии наук OCGP.
Бюллетень «Торговля за рубежом» — издание
Министерства торговли РОФСР и др.
В настоящее время почти нет такой области
народного хозяйства, где бы искусственный холод не
находил применения для тех или иных целей. Столь
широкому внедрению искусственного холода в нашей
стране в определенной мере способствовали значительное
увеличение числа периодических изданий и все
расширяющееся освещение в них вопросов холодильной
техники.
Д. ПРИЛУЦКИЙ
в горячих цехах. Профиздат, Москва, 1958, 271 стр.
Цена 8 руб. 60 коп.
Изложены основные сведения о способах обеспечения
нормальной метеорологической обстановки на рабочих
местах в горячих цехах металлургических заводов, а
также методы расчета и проектирования установок
искусственного климата, главным образом по
материалам Ленинградского научно-исследовательского
института охраны труда.
Описаны особенности метеорологической обстановки
в горячих цехах, процессы обработки воздуха и
применяемые для этой цели агрегаты. Приведены t краткие
сведения о холодильных машинах и приборах
автоматического управления.
Э. Шультерс. Кондиционирование воздуха и рефри-
жерация на морских судах. Перевод с английского.
Судпромгиз, Ленинград, 1958, 335 стр. Цена 17 руб.
50 коп.
Первая часть книги посвящена вопросам
кондиционирования воздуха в жилых помещениях и грузовых
трюмах судов. Описаны также различные установки для
осушения воздуха, выпускаемые американскими
фирмами.
Во второй части приводятся сведения о судовых
холодильных установках, используемых в торговом флоте
США. для хранения судовых запасов продовольствия,
для охлаждения грузовых трюмов и для
кондиционирования воздуха, причем основное внимание уделяется
НОВЫЕ КНИГИ
74
Новые книга
№ 4
поршневым и турбокомпрессорным фреоновым машинам.
К. Э. Торяйнов. Технология минеральной ваты и
изделий из нее. Госстройиздат, Москва, 1958, 179 стр.
Цена 6 руб. 20 коп.
В первых двух разделах книги изложены основы
процесса плавления шлаков и горных пород в вагранке и
получения минеральной ваты из расплавов. В третьем
разделе приведены данные о видах и составе
теплоизоляционных изделий из минеральной ваты, а также о
технологии их производства. В частности описаны разные
виды минеральной пробки, используемой для изоляции
холодильников.
€. С. Кутателадзе, В. М. Боришанский. Справочник
по теплопередаче. Госэнергоиздат, Москва, 1959, 414 стр.
Цена 14 руб. 80 коп.
Справочник содержит в кратком изложении основные
сведения по теории теплообмена. Приведены наиболее
важные расчетные формулы теплопередачи теплопровод-
. ностью, конвекцией и излучением) .Дается сводка
физических характеристик, необходимых для производства
расчетов.
Изложены основы теплового и гидравлического
расчета теплообменных аппаратов и указаны расчетные фор-
. г мулы.
Книга может служить хорошим подспорьем
инженерам-холодильщикам и студентам при расчете процессов
теплообмена в холодильной технике и технологии и прн
расчете холодильной аппаратуры.
В. Полак. Автоматика холодильных установок.
Издательство Праце, Прага, 1959, 180 стр. Цена 9. 80
чеш. крон.
V. Polak. Automatika chladicich zarizeni. Prace, Praha,
1959, 180 stran. Cena 9.80 Kcs.
В книге дан обзор методов автоматизации и приборов,
применяемых при автоматизации холодильных
установок.
Рассмотрены вопросы автоматического регулирования
температуры, подачи холодильного агента и
охлаждающей воды, регулирования производительности
поршневых компрессоров, автоматизации установок с
параллельными испарителями, двухступенчатых установок и
абсорбционных холодильных установок.
Кратко освещены методы автоматизации
регулирования влажности в холодильных камерах, оттаивания
? испарителей и выпуска неконденсирующихся газов.
'Отдельная глава посвящена автоматической защите
г холодильных установок.
"¦ Книга; предназначается для инженеров и техников,
работающих в области производства, монтажа и эксплу
¦ атации холодильных машин.
И. Е. Беляк. Исследование ротационных
компрессоров малой производительности с катящимся ротором.
гИзд. Латвийского республиканского правления Научно-
' технического общества машиностроительной
промышленности. Рига, 1958, 43 стр. Бесплатно.
В брошюре изложен метод расчета основных
параметров и конструктивных деталей ротационных
холодильных, компрессоров. Приведены также материалы
экспериментального исследования влияния величины
эксцентриситета и числа оборотов на теплотехнические
показатели компрессора.
Д. Н. Прилуцкий. Роль научно-технической
общественности в развитии холодильной техники СССР.
Изд. Научно-технического общества пищевой
промышленности. Москва, 1958, 18 стр. Бесплатно.
Описаны основные этапы деятельности Всесоюзного
научно-технического общества холодильщиков и
Всесоюзной секции холодильщиков НТО пищевой
промышленности за 1931— 1957 годы.
И. Н. Кругляк, Г. Д. Свидерский. Ремонт домашних
холодильников. КОИЗ, Москва, 1959, 239 стр. Цена
8 руб. 20 коп.
Книга представляет собой практическое руководство
по ремонту домашних компрессионных холодильников
«ЗИЛ-Москва» и «Днепр» для обслуживающих
организаций, механиков и специалистов, работающих в
области холодильной техники.
Однотипность оборудования, а также соответствие
электрических схем с другими компрессионными
холодильниками («Саратов», «Саратов-2», «Ока») дают
возможность применить это руководство также при
ремонте последних.
Основным главам о неисправностях и ремонте
холодильников предшествует описание их устройства,
порядка эксплуатации и технико-эксплуатационных
показателей.
A. П. Шеффер. Быстрое замораживание мяса в
блоках. Пищепромиздат, Москва, 1958, 42 стр. Цена 1 руб.
30 коп.
В брошюре помещены две лекции заочного института
усовершенствования знаний НТО пищевой
промышленности. В первой лекции кратко описаны конструкции
скороморозильных аппаратов и указаны методы их
подбора и расчета. Во второй лекции описано устройство
цехов блочного мяса с мембранными аппаратами.
B. В. Лаврова, А. А. Лобзин. Холодильная
промышленность Чехословакии. Изд. Бюро технической
информации и пропаганды ВНИИМП, Москва, 1959, 36 стр.
Цена 1 руб. 15 коп.
Описаны распределительные холодильники,
искусственные катки, научно-исследовательские институты.
Дана характеристика холодильного оборудования,
изготовляемого в Чехословакии.
Сборник научных работ Московского института
народного хозяйства им. Плеханова, выпуск 13. Москва,
1958, 218 стр. Цена 9 руб. 60 коп.
Для специалистов холодильной технологии
представляют интерес следующие статьи:
Н. И. Козин, Б. И. Хомутов, Упаковочный
материал и его свойства.
М. И. С о бол ев а. Хранение мучных кондитерских
изделий при низкой температуре.
В. Г." Сперанский, А. Ф. Д ж а ф а р о в.
Влияние некоторых физиологических заболеваний плодов на
ях сохранность.
По страницам иностранных журналов
Холодильные установки в производстве жиров и масел
Холодильные установки находят широкое применение
при производстве жиров животного и растительного
происхождения, маргарина, стеарина, жирных кислот и
минеральных масел.
Существуют различные способы обработки жиров
холодом. Наиболее простой из них состоит в том, что
декантированный жир сливают в большие баки со
змеевиками, в которых циркулирует хладагент при
заданной температуре. При этом более тугоплавкие
примеси оседают на дно бака, откуда их удаляют насосом.
Охлажденный таким способом жир фильтруют в
фильтр-прессах и вновь подвергают охлаждению в
специальных резервуарах.
Первичное охлаждение жиров осуществляется и в
более сложных установках, например в холодильниках
с концентрическими барабанами. При этом жиры
пропускаются через кольцевое пространство барабанов, а
хладагент находится в центральном барабане.
Охлажденный жир к фильтрам подается при помощи
сжатого, воздуха. При всех этих операциях в жирах все
же остается некоторое количество стеарина, для
удаления которого пользуются процессом рекуперации
•под давлением, а при производстве жиров высшего
качества — центрифугированием.
Для некоторых сортов жиров, как, например,
тюленьего, китового и каша лотового, содержащих до 20%
твердых фракций, требуются другие способы обработки
холодом. С этой целью используют металлические
барабаны с рубашкой. Барабаны медленно вращаются в
горизонтальной плоскости вокруг оси. Охлаждающая
среда циркулирует в рубашке барабанов, при вращении
твердые фракции оседают тонкой пленкой на
поверхности барабанов, откуда их удаляют скребками.
Охлаждение жиров растительного происхождения
осуществляется при 5° в холодильных камерах, в
которых непрерывно перемещаются в ленточных
транспортерах формы, перед входом в камеру
автоматически наполняемые растительным маслом. По выходе из
камеры формы направляются к упаковочным машинам.
Освобождающиеся формы автоматически передаются
из камеры боковым транспортером и вновь поступают
к наполнительному автомату.
Имеются также^ установки для охлаждения
растительного масла, не требующие розлива его в формы.
Охлаждение масла при этом осуществляется в
трубчатых генераторах льда. Трубчатый сердечник генератора
в этих установках снабжен рубашкой, в которой
циркулирует хладагент. Вся установка защищена
металлическим кожухом. Питание установки маслом
осуществляется при помощи насоса с механическим
приводом или пневматически. Затвердевшее под влиянием-
низкой температуры масло поступает к выходу установки,
где и режется на куски.
Для стеарина также требуется охлаждение в*
процессе его производства. Установки, предназначенные
для этой цели, аналогичны описанным. В случае же
изготовления стеариновых свечей, для ускорения их
затвердевания, применяют холодную воду,
циркулирующую вокруг форм, или вентиляторы с переменным
движением холодного воздуха.
При производстве жирных кислот, широко
используемых в химической и других отраслях
промышленности, также требуется применение искусственного
холода для ускорения процесса кристаллизации.
Б меньшей степени холод применяется в
мыловаренной промышленности. Только для производства высших
сортов мыла и мыльных стружек требуется
применение холода. В этих случаях охлаждение
осуществляется в установках, аналогичных описанным.
Как известно, минеральные масла производятся
путем дистилляции каменноугольной смолы и нефти.
Процесс производства этих масел мало чем
отличается от процесса производства растительных масел. Но
одной из основных трудностей при их изготовлении
является наличие антрацена, который нельзя отделить
только при помощи фильтрации.
В этом отношении большую помощь оказывает
процесс охлаждения, осуществляемый в таких же
установках, какие применяют для растительных масел. Но
при этом требуется большая затрата труда, так как
для удаления антрацена, откладывающегося плотными
слоями на охлаждающей поверхности установки,
требуется частая и трудоемкая чистка. Кроме того,
каково бы ни было происхождение минерального масла,
оно имеет в своем составе определенное содержание
парафина, при наличии которого использование его для
технических целей становится невозможным. Процессы
охлаждения этого масла при его изготовлении в
соответствующих установках способствуют уменьшению
содержания в них парафина и даже полному депара-
фииированию.
Обычно для охлаждения минерального масла
используют ротационные охлаждающие барабаны.
Парафин, удаленный со стенок скребками, агломерируется
затем под прессом. Но в этих установках неизбежна
конденсация влаги на их охлаждающей поверхности и
даже на поверхности масла.
На современных ректификационных заводах начали
применять специальные установки для полного депара-
финирования масла. Такие установки состоят из
цилиндрических испарителей с рубашкой, но
обрабатываемое масло циркулирует здесь в центральном барабане,
защищенное полностью от воздуха и влаги.
«Revue pratique du froid», 1958, IV, № 145, 27—32.
Л. ПЕРЕСКОКОВА
76
По страницам иностранных журналов
№ 4
Подземный
За последние годы в США значительное внимание
уделяется использованию естественных пещер и горных
выработок для хранения продуктов.
В американской периодической литературе имеется
немало статей о подземных холодильниках.
Представляет интерес описание в журнале «Industrial
Refrigeration» (август 1957 г.) такого холодильника в г.
Джонсоне.
Холодильник вместе с машинным отделением
сооружен'в выработках известнякового массива,
возвышающегося над местностью на 10 м. Естественная
температура воздуха в выработках 15°.
Разработка камня велась шахтным способом по
заранее составленному плану, предусматривающему
последующее использование выработок под складские
помещения.
Общая площадь, намеченная для хранения продуктов
(мясо, птица, цитрусовые плоды, картофель и др.),
должна составить около 50 тыс. м2.
Введенная в эксплуатацию первая очередь
холодильника представляет собой камеру площадью 2800 ж2,
высотой 6,9 м, в которой размещены морозилки.
Стены и потолки холодильной камеры и машинного
отделения сохранены такими, какими они остались после
выполнения взрывных работ. Полы выровнены и
покрыты асфальтом.
Имеются два въезда шириной 6 и 9 м и высотой 6,9 м.
К холодильнику будет подведен железнодорожный путь.
Холодильная камера предназначена для хранения
мороженых грузов при температуре от —19 до —25°.
Она оборудована восемью горизонтальными
воздухоохладителями с оребренными батареями
непосредственного испарения. Батареи воздухоохладителей
изготовлены из труб диаметром 50 мм. Подача жидкого аммиака
в батареи контролируется терморегулирующими
вентилями.
Продукты замораживаются в морозилках при
температуре воздуха —40°.
В машинном отделении установлены семь
вертикальных аммиачных двухцилиндровых компрессоров, из
которых четыре используются в качестве бустер-компрессо-
холодильник
ров, а три работают как цилиндры высокого давления.
Общая установленная мощность электродвигателей
компрессоров 240 кет.
В углублении одной из выработок устроен бассейн
площадью 2000 м2. Над частью бассейна, выходящей за
пределы карьера, размещен брызгальный пруд,
используемый весной, летом и ранней осенью.
В остальное время года конденсаторы охлаждаются
водой, подаваемой из бассейна. Расход ее восполняется
за счет воды, просачивающейся через породу
неиспользуемой части карьера.
Оттайку воздухоохладителей камеры и морозилок
производят при помощи передвижной установки,
состоящей из бака для воды (диаметр 0,9 ж, высота
0,9 м), насоса и двух электроподогревателей мощностью
по 7,5 кет каждый.
Установка смонтирована на поддоне и
транспортируется электропогрузчиком.
Подогретая в баке вода подается насосом для
орошения батарей воздухоохладителя. Талая вода сливается
в бак передвижной установки. Насос присоединяется к
водяным коллекторам воздухоохладителей при помощи
прорезиненных шлангов диаметром 32 мм.
Поддоны воздухоохладителей подняты для удобства
слива воды в передвижную установку.
Для транспортировки и укладки грузов применены
вилочные электропогрузчики новейшей конструкции и
поддоны.
В первое время эксплуатации холодильника, когда
выработки были сырыми, воздухоохладители быстро
обрастали снеговой шубой. В дальнейшем, с понижением
температуры камеры (ниже 0°), порода начала
отдавать влагу; стены и потолки стали сухими. Скорость
нарастания снеговой шубы значительно уменьшилась, а
следовательно, отпала необходимость в частой оттайке
батарей.
По данным журнала расходы на охлаждение
описанного холодильника составляют только 30°/о от
расходов для наземного холодильника.
Я. ГИНДЛИН