Теги: журнал холодильная техника  

ISBN: 0023-124X

Год: 1962

Текст
                    Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины
Инж. Е. В. БЕКНЕВА—Центральное конструкторское бюро холодильного машиностроения
В последнее время в ряде отраслей
промышленности для получения температур —70—
— 120° все шире применяются каскадные
холодильные машины, работающие на
нетоксичных невзрывоопасных холодильных агентах —
фреонах.
В соответствии с планом научных
исследований ЦКБ холодильного машиностроения
разрабатывает ряды каскадных
низкотемпературных машин на фреонах-22 и -13.
Цель данной статьи — ознакомить читателя
с методикой расчета каскадных машин и
некоторыми их особенностями.
Холодильные агенты фреоновых каскадных
машин 1
Каскадный цикл объединяет две (или
более) холодильные машины, работающие на
разных холодильных агентах, причем
теплота конденсации нижнего каскада отводится в
испарителе верхнего.
Конденсатор нижнего каскада и испаритель
верхнего обычно объединяются в один
аппарат — конденсатор-испаритель.
Выбор холодильных агентов для отдельных
каскадов диктуется заданными
температурными условиями.
В верхнем каскаде применяются агенты
среднего давления—фреоны-12, -22 и -143. При
многоступенчатом сжатии указанных
холодильных агентов нельзя получить температуру
кипения ниже — 80° вследствие очень малых
давлений (вакуума) в испарителе, что
препятствует нормальной работе всасывающих
клапанов компрессора.
Верхний каскад служит для получения
низких температур конденсации в нижнем
каскаде. Это дает возможность применять в нижнем
каскаде холодильные агенты высокого
давления—фреоны-13, -13В1, -14 и -23, имеющие при
температурах кипения ниже —80° допустимые
значения давлений всасывания.
1 В тексте приняты следующие сокращения: ФКМ —
фреоновая каскадная машина, ФДС — фреоновая
двухступенчатая машина, индексы «н» и «в» относятся,
соответственно, к нижнему и верхнему каскадам.
В статье приведены результаты
теоретических исследований ФКМ с поршневыми
компрессорами, работающими на фреонах-22 и
-13. Предельная температура кипения фреона
в тацих каскадных машинах, равная —110°,
определяется давлением всасывания 0,164 ата.
Предлагаемая методика расчета и
характер полученных зависимостей могут быть
применены с некоторыми поправками и для
других фреонов.
Расчет цикла
В ФКМ верхний каскад (фреон-22) —
обычно одно- или двухступенчатый, нижний (фре-
он-13) —одноступенчатый.
По сравнению с циклом одноступенчатой
машины, заряженной фреоном-22, цикл
одноступенчатой машины на фреоне-13 имеет ряд
особенностей (рис. 1, а).
В газожидкостном теплообменнике
всасываемый пар фреона-13 может перегреться до
температуры, которая на 5—10° ниже
температуры конденсации нижнего каскада.
Дальнейший перегрев пара фреона-13 до
температуры —15-^-5° (с целью повышения
коэффициентов действительного процесса)
происходит в газовом теплообменнике в результате
теплообмена с нагнетаемым паром этого же
агента \
Тепловая нагрузка газового теплообменника
нижнего каскада ТФГ (рис. 1,6) может быть
найдена по уравнению
Q™ ¦* GaH (i3„ — г2н) = GUH (/4H — /5н) шал/час,
где Gau — весовая производительность
компрессора нижнего каскада, кг/час.
Тепловая нагрузка газожидкостного
теплообменника нижнего каскада ТФз
определяется по формуле
Огж н = GaH (/6Н — /7н) - GaH (i2H — /1н) шал/час,
1 В некоторых схемах ФКМ для этой цели
применяется «смешанный» теплообменник, в котором пар
фреона-13 перегревается жидким фреоном-22, выходящим
из газожидкостного теплообменника верхнего каскада.


10 Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины № 6 срреон-22 Фреон-13 вода ^ я ТФ, 38±Г 2J\ / 66 . 61А / Шш \ кЛ. Фа 5$*0 **6. А 5н 4и Рис. 1. Схема каскадной холодильной машины, работающей на фреонах-22 и -13, (и) и ее цикл в /, lg p-диаграмме (б): КМВ — компрессор верхнего каскада (ф-22), КМ„ — компрессор нижнего каскада (ф-13), КД-И — конденсатор-испаритель, КД — конденсатор, TOi и ТФг — газожидкостные теплообменники, соответственно, для ф-22 и ф-13, ТФГ— газовый теплообменник (ф-13), ФО — фильтр-осушитель, РЕ — расширительная емкость, МО — маслоотделитель, BOX — воздухоохладитель с вентилятором, РВ1 иРВ2—регулирующие вентили, соответственно, для ф-22 и ф-13. а холодопроизводительность ФКМ Q*KM = Qoh = Сан (*ih - 4н) ккал\час. Теплоту конденсации нижнего каскада (тепловую нагрузку конденсатора-испарителя) можно найти по уравнению QKH = GaH(/5H — /6Н) ккал/час. Верхний и нижний каскады связаны между собой уравнением теплового баланса конденсатора-испарителя Qkh = Qob ккал/час*. При изменении температуры кипения нижнего каскада изменяется также QKH, a tKH и t0B * Без учета теплопритока к конденсатору-испарителю из окружающей среды. устанавливаются так, чтобы тепловой баланс ФКМ сохранялся. Следовательно, в нижнем каскаде температура конденсации переменна и зависит от температуры кипения t0H. Рассмотрим область возможныхтемператур конденсации и кипения нижнего каскада при условии, что тепловой баланс конденсатора- испарителя соблюдается. Верхний предел температуры конденсации v max _ 1 rn / max * 0 ,« ч гкн принимается — 15°(/?кн = 13,46 ата) и соответствует допускаемому давлению нагнетания для систем с компрессорами нормального ряда по ГОСТу 6492—61 (для работы на фреоне-13 применяются компрессоры с расчетной разностью давлений 12 кг/см2). Нижний предел температуры конденсации определяется минимальной температурой кипения в верхнем каскаде t™n и разностью температур в конденсаторе-испарителе Д?кд и= -5—7°. yt.min ?кн
№6 Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины 11 /.max лттгчл Наивысшая температура кипения ?он определяется максимальным давлением конденсации р™х и наименьшим перепадом давлений в регулирующем органе (соответствует примерно 30°); наименьшая температура кипения ??нп (не ниже —110°) — минимальным давлением конденсации р™ и допустимой степенью сжатия компрессора нижнего каскада отах. Таким образом, для ФКМ, состоящих из двух одноступенчатых каскадов с компрессорами, имеющими мертвый объем с =4,5% при в^-11,4 и Д*кди = 5°: *ов = -20^--40°, tKH = - 15ч--3б°, *от = -45-н- 90°. Для ФКМ с ФДС в верхнем каскаде: 4в--50-ч 80°, *кн = -45-4--75°, t0H = = — 75 ч 110°. Особый интерес для проектирования низкотемпературных машин представляют малые компрессоры (диаметр цилиндра 67,5 мм) со специальной клапанной доской (с=1*°/о>). Для ФКМ, состоящих из двух одноступенчатых каскадов с такими компрессорами: t0B =— 20 -*~ _60°, *KH = -15-4--55°, ^=-45-*--110°. Задаваясь холодопроизводительностью и температурами tow t0Bi tKH в указанных пределах, можно найти величину описанного объема компрессоров для отдельных каскадов т/ VOH ^ЗН . *1Н *8Н ЛН Уон **5н — *бн ^2в лв — ~ : ' " : * л • l\VL *&Н 1\В *6В ^В Однако выбор температур tKH, t0B при таком расчете носит произвольный характер, поэтому размеры компрессоров могут получаться различными. При построении ряда ФКМ на базе заданного ряда компрессоров нижнего каскада холодильные машины верхнего каскада следует подбирать с учетом характеристик ФКМ, построенных для всей области указанных возможных температур конденсации и кипения. Расчет характеристик ФКМ Характеристики ФКМ строятся в расчете на 1 м3/час описанного объема компрессора нижнего каскада. Введем величину <р —отношение описанных объемов компрессоров верхнего и нижнего каскадов: <р = -f при одноступенчатом верхнем кас- каде, ер = /*ндв— при двухступенчатом верхнем каскаде, где VhHm— описанный объем ступени низкого давления ФДС. Предположим, что характеристика одно- и двухступенчатого верхнего каскада при tKB = = const и любом ф известна. Для расчета нижнего каскада (см. рис. 1,6) сделаем ряд упрощающих допущений 1: — давление всасывания в компрессор равно давлению в испарителе; — температура в точке 2н на 10° ниже температуры конденсации ?кн; — температура в точке Зн на линии всасывания в компрессор равна —15 -*-5°; — теплоприток к конденсатору-испарителю отсутствует. Коэффициенты подачи приняты в соответствии с отчетами об испытании типового компрессора данного ряда. Следует обязательно задаваться числом оборотов ряда базовых компрессоров нижнего каскада, так как коэффициент подачи в большой мере зависит от числа оборотов. При построении характеристик верхнего каскада примем, что ср = 1 обеспечивается установкой одинаковых компрессоров, а ср =2 — удвоением числа цилиндров компрессора верхнего каскада при одинаковом числе оборотов. Наибольшее затруднение вызывает выбор закона изменения разности температур в конденсаторе-испарителе, так как он зависит от многих факторов и подлежит экспериментальной проверке. Однако для расчета можно указать два простейших случая: постоянство разности температур Д?кд.и = const и прямо пропорциональную зависимость МКА и от нагрузки конденсатора-испарителя QKH, так что ^ ^кди = А ^кди р где: Д?кди и QKH — текущая разность температур (°С) и нагрузка конденсатора-испарителя (ккал/час), 1 В данном случае охлаждение фреона-13 в маслоотделителе не учитывалось.
12 Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины № 6 Д^кди и QL— разность температур и нагрузка конденсатора-испарителя при расчетном рабочем режиме. Характеристика ФКМ, построенная для данного значения <р и A^^const, представляет собой совокупность рабочих точек каскадного компрессорного агрегата во всем диапазоне vrain „Л возможных температур кипения от г0н Д° СТ. При этом предполагается, что каждой температуре кипения t0H соответствует такая поверхность FKm конденсатора-испапителя, при которой д 4ди =. „кн =А ЙдИ = const. #"кди Построив характеристики для всех значений ф, можно определить холодопроизводи- тельность и энергетические показатели различных компоновок компрессоров заданного ряда при любой заданной температуре кипения, являющейся расчетной рабочей точкой. Выбрав базовую температуру кипения t01ii устанавливаем оптимальное значение ф, т. е. получаем ряд ФКМ. Характеристика, построенная для данного значения <р и A tKm—f(QKm),— есть характе ристика каскадного компрессор-аппаратного агрегата, предназначенного для работы в определенном диапазоне температур кипения. При этом* подразумевается, что в уравнении Укн == Я * кди ^ ^кди величина kFKm= const. Для построения характеристик ФКМ сначала наносим на график (рис. 2) кривые Q0B = =/(*ов) при ?кв = const и cp = const (<р=1; 1,25; 1,5; 1,75; 2). Затем, задаваясь разными значениями ^кн — - const (tKH = — 60; —50; —40; —30°), рассчитываем и наносим на этот же график кривые Qm=f(t0H) и Q0U=f(t0H). Порядок определения рабочих точек ФКМ с заданным значением ф показан на рис. 2 стрелками. При A tKm = const значение t0Bi с помощью которого определяют рабочую точку, находят, задаваясь одной из величин tKW указанной на кривых QKh=/(^oh)> так как ^ов == ^кн А ^кди- При A tKm—f{QKn) следует сначала определить рабочую точку, соответствующую минимальной требуемой температуре кипения t%H. Для этого строим вспомогательную кривую д*кди. = /(*ов) ПРИ ^он = const, определяя ?0в для заданной величины tKW как показано на рис. 3,а. Далее, задаваясь A tlm (например, 3°), находихЧ на вспомогательной кривой (рис. 3, б) ?0Yh a /Р /Р ! д /Р Затем строим еще одну вспомогательную кривую где *кн — ^ов I А ГКди' V0B ? Ча* 1 1 fc; ¦1 «а ^ §#от t S ) j * -Х^ ^Он * \,А • /у $, М/ ^сопЛ ^Он <5э У-CQnst Температура кипения нижнего каскада, °С j I 1 Чо8 Температура кипения верхнего каскада °С Рис. 2. Графики определения рабочей точки фреоновой каскадной машины при заданном значении <р.
Xs 6 Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины 13 Attfu , tQ= CO/lJt у ^const y^const tot Рис. З. Вспомогательные кривые для построения характеристики при A^h=/(Qkh): а — для определения ?ов при заданных значениях tKU и ср; б — для определения t%B при ^н и заданном Д^ди» в — для определения t0B по заданным значениям tKH и ср. При этом выбираемые значения t0B должны быть больше to в. Далее характеристики строят так же, как и для A tKRU= const, с той разницей, что для каждого значения tKH, указанного на кривых Qkh=/(^oh)> температура t0B определяется по графику (рис. 3,в). Для примера на рис. 4 и 5 даны характеристики ФКМ. Удельная эффективная холодопроизводи- тельность ФКМ Для ФКМ Ке Л^ев + Л^ен ккал/квт-ч. ^е теор OlJU- -600 ккал/квт-ч при температуре кипения t0H =—80° и температуре конденсации tKB = 30° (ф = 1). Особенности ФКМ Характеристики ФКМ показывают, что диапазон рабочих температур данного каскадного компрессор-аппаратного агрегата увеличивается с повышением ср. При этом изменение температуры кипения от минимума до максимума сопровождается чрезмерным возрастанием нагрузок на все аппараты. Стандартный терморегулирующий вентиль для фреона-13 рассчитан на увеличение нагруз* QQHt к кал/час вооу 500\~ 40 0] 300\- гоо\ 0ян>к кал/час wo rih VhH = lM3/<;ac i У Н 1 ОоЬпкал/час Ю0\ 10- \t*s bZ3 L --30° у~ — -- -- 7- s¦ — -110 -100^0 -80 -70 -60 -50tUH% 'ПО -100-90 -80 -70 -60 -50 tUH% -60 -50 -40 -30 -20 t0g"C Рис. 4. Характеристики ФКМ, состоящей из двух одноступенчатых каскадов с низкотемпературными, компрессорами, с=1°/о, A tKm — f(QKH).
14 Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины № 6 Q0H кхал/час (][кыккал/час Ццвккал/час -8Q 0 -60 -50 -40 to8;c -НО-700-90 -вЬ -70-60 t0H4 -110 -100-90 -80 -70 '60 t0H°C Рис. 5. Характеристики ФКМ с ФДС в верхнем каскаде (с = 4,5%, АЛди = const =5°) ки не более чем в 3—3,5 раза. Следовательно, два параллельно установленных ТРВ могут обеспечить диапазон температур, при котором нагрузка испарителя (и конденсатора-испарителя) возрастает не более чем в 9—12 раз. Поэтому предлагается два ряда ФКМ: с диапазоном температур кипения —110-=—90° (ф = -1,6—2) и —90-—70° (ф=1). Ряды .ФКМ проектируются на базе низкотемпературных компрессоров с малым мертвым объемом (для малых машин с = 1р/<*, для средних и крупных с = 2%). При этом ФКМ с диапазоном температур —110-ч—90° имеют одноступенчатый верхний каскад для малых компрессоров с диаметром цилиндра 67,5 мм (ф = 2) и двухступенчатый верхний каскад для более крупных компрессоров (ф= 1,6). ФКМ с диапазоном температур кипения—90-f- —70° имеют два одноступенчатых каскада с одинаковыми компрессорами (ф=1). После испытаний первых образцов ряда ФКМ значение ф будет уточнено. Диапазон рабочих температур данной ФКМ можно расширить путем регулирования холо- допроизводительности нижнего каскада дросселированием на линии всасывания или изменением числа оборотов компрессора (установка многоскоростного электродвигателя). В связи с этим особый интерес представляет изучение работы на фреоне-13 бессальниковых компрессоров типа ФБС со встроенными трех- скоростными электродвигателями. Если разгрузочные устройства для пускового режима отсутствуют, то необходимо подбирать электродвигатель компрессора нижнего каскада по пусковому режиму. Тепловые расчеты аппаратов каскадной машины необходимо проводить для всего диапазона рабочих температур. Согласно правилам Госгортехнадзора, аппараты, работающие при низких температурах, должны изготовляться из стали с ударной вязкостью не ниже 2 кгс м/смК До температуры —70° можно применять сталь марок 16ГТ, 10Г2Т, ниже ~70°—IX18H9T, ЭИ-711, а также медь, латунь, алюминий АД. Пробные давления для фреона-13: сторона нагнетания— 18 ати воздухом, 23 ати водой, 8 ати фреоном-12; сторона всасывания —15 ати воздухом, 19 ати водой, 8 ати фреоном-12. При стоянке ФКМ температура в системе повышается и становится равной температуре окружающей среды, в результате чего давление в нижнем каскаде может чрезмерно повыситься- Фреон-13 при температуре 25° имеет давление 36,2 ата. Поэтому в схеме нижнего каскада необходимо предусматривать меры для предотвращения повышения давления сверх допустимого при стоянке машины. Существуют три способа защиты системы с фреоном-13 от повышения давления при стоянке. Первый способ состоит в охлаждении нижнего каскада за счет цикличной работы верхнего (для малых ФКМ) или цикличной работы спе-
№ 6 Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины 15 циальной вспомогательной одноступенчатой холодильной машины (для крупных ФКМ)- При втором способе весь фреон-13 перед остановкой ФКМ отсасывается из системы, сжижается в конденсаторе-испарителе и собирается в тупиковой емкости, установленной на жидкостной линии. Эта емкость рассчитывается на давление 60 ата. При третьем способе весь фреон-13 переходит в газообразное состояние и собирается в расширительной емкости, рассчитанной так, чтобы давление газа в ней было не выше допускаемого. Допускаемое давление выбирается равным пробному воздушному давлению стороны всасывания или картера компрессора, если последний при стоянке не отключается от системы. Третий способ наиболее распространен и надежен. Расширительную емкость можно подключать к линиям всасывания или нагнетания. В первом случае она имеет меньшие размеры, так как разность между давлением при стоянке и давлением на стороне всасывания больше разности между давлением при стоянке и давлением на стороне нагнетания. Во втором случае эта емкость позволяет регулировать количество фреона-13, находящегося в системе. Целесообразнее подключать расширительную емкость к линии всасывания. Объем расширительной емкости, установленной на стороне всасывания, Vp — V ст где: бф—весовое количество фреона-13, находящегося в системе, при минимальной рабочей температуре кипения, кг *; vCT — удельный объем газообразного фреона-13 при давлении 10—15 ата и температуре окружающей среды, л/кг; Vc — емкость системы нижнего каскада, л *; •Up— удельный объем газообразного фреона-13 в расширительной емкости при рабочем давлении всасывания и температуре окружающей среды, л/кг. * Без учета расширительной емкости общее количество фреона-13, заряжаемого в нижний каскад, G3ар—^ф+ + Z?L кг. fp Сравнение ФКМ с ФДС В области температур от —80 до —60° могут применяться как ФДС, так и ФКМ. При отсутствии конечной разности температур в конденсаторе-испарителе ФКМ по термодинамическим показателям эквивалентна ФДС, если оба каскада работают на одном и том же агенте. Однако практически такая разность температур всегда существует, следовательно, в этом случае ФКМ менее экономична, чем ФДС. Таким образом, главным достоинством ФКМ является возможность работы каждого каскада на своем холодильном агенте, наиболее подходящем для данных температурных условий. Тогда, по сравнению с ФДС, в ФКМ резко сокращается суммарный объем, описываемый поршнями компрессоров. Например, чтобы обеспечить получение 1000 ккал/час холода при температуре кипения —80°, компрессоры каскадной машины должны иметь суммарный объем, описываемый поршнями, 30 м*/час и суммарный вес 100 кг, в то время как компрессоры ФДС, соответственно, 190 м*/час и 400 кг; Ае превышает де в полтора-два раза. В ФКМ значительно упрощаются вопросы, связанные с циркуляцией масла в системе и возвратом его в компрессор, так как каждый каскад представляет собой самостоятельную одноступенчатую холодильную машину, в которой имеется свой маслоотделитель. Недостатком ФКМ является меньший диапазон рабочих температур по сравнению с ФДС и наличие дополнительных аппаратов (конденсатора-испарителя и расширительной емкости), снижающих экономическую эффективность машины. В нашем примере вес этих аппаратов ~ 170 кг (следует отметить, что при экономическом расчете вес аппаратов нельзя считать равноценным весу компрессоров, так как последние являются более сложными изделиями). Из сказанного вытекает, что ФКМ следует применять вместо ФДС для работы на одном режиме кипения. В остальных случаях для получения широкого диапазона температур кипения целесообразно использовать ФКМ при условии регулирования производительности нижнего каскада или работе при больших перепадах температур в испарителе. Следует отметить, что о преимуществе одной схемы перед другой можно судить только на основании подробного технико-экономического
16 Действительные процессы, абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины № б анализа С учетом условий и места работы ма- 3. Б. С. Вейнберг, Характеристики многоступен шины, а не с помощью отдельн ских показателей, например, К( шины, а не с помощью отдельных энергетиче- ^491Х№2ЛОДИЛЬНЫХ МаШИН' <<Холодильная техника ЛИТЕРАТУРА 4. В. Ф. Стоккер, Холодильная техника и кондиционирование воздуха, Машгиз, 1962. . v ~ „ 5. D. J. M i s s i m e r, «Refrigerating Engineering», 1. «Холодильная техника», Энциклопедический спра- jqrg ™ 9 Vol 64 вочник, т. I, Госторгиздат, I960. » - » 2. Л. М. Розенфельд, А. Г. Ткачев, Холо- 6. Thomas Lopiccolo, «Refrigerating Engi- дильные машины и аппараты, Госторгиздат, 1960. neering», 1951, № 3, vol. 59. Действительные процессы абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины Инж. М. С. КАРМАУХ— Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Для конструктивной разработки и проекти- ны были выявлены отклонения действитель- рования абсорбционных бромистолитиевых ма- ных процессов от теоретических, что позволя- шин небходим не только анализ теоретических ет оценивать энергетические потери. процессов [11, но и учет действительных по- Л7, ? L J Условия и результаты одного испытания, В результате проведенного автором исследо- характерного для опытной установки, приве- вания абсорбционной бромистолитиевой маши- дены ниже. Температура охлаждаемой воды при входе в оросительный испаритель t о,, °С 7,0 Температура охлажденной воды при выходе из оросительного испарителя U, °С 4,9 • Расход охлаждаемой воды Gs, м^/час 13,05 Давление греющего пара р^, ата 1,1 Расход греющего пара Gh, кг/час 84,2 Температура охлаждающей воды при входе в абсорбер tWt °C 24,9 Температура охлаждающей воды при выходе из абсорбера и входе в конденсатор (аппараты включены последовательно) tWl9 °С . . . 29,0 Температура охлаждающей воды при выходе из конденсатора tw2 °C . . 32,1 Расход охлаждающей воды, проходящей через абсорбер и конденсатор, GWy м*/час 10,35 Расход рабочего вещества D, кг/час 50,7 Холодопроизводительность, кюал/час: Q6j . . . . 29300 Q*T 27400 Тепловая нагрузка на конденсатор Q6p « QHT, ккал[час 30000 Тепловая нагрузка на абсорбер Q^^Q^ , ккал/час 43100 Тепловая нагрузка на генератор, кюал/час: Q%p 46000 QlT 43500 Тепловая нагрузка на теплообменник Qt, кюал/час 10700 Высшая температура раствора в генераторе h, °C 88,6 Низшая температура раствора в абсорбере U, °С 33,8 Упругость пара в конденсаторе р, мм рт. ст 43,0 Температура конденсации t, °C 35,4 Упругость водяного пара, соответствующая равновесному состоянию раствора в конце процесса абсорбции, /?а » мм рт. ст 5,0 Действительное значение упругости пара в испарителе рь , мм рт. ст. . . 5,8 Действительное значение упругости пара в абсорбере ра, мм рт. ст. . . . 5,5
ffy Q Действительные процессы абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины |7 Упругость водяного пара, соответствующая температуре охлажденной воды при выходе из испарителя, ро, мм рт. ст Температура пара при выходе из генератора ty, °C .... Температура пара при выходе из испарителя h',°C Температура конденсата при выходе из конденсатора /з, °С • • Действительная величина концентрации крепкого раствора ?г, °/« Действительная величина концентрации слабого раствора ?а> % Концентрация смешанного раствора перед поступлением в абсорбер Теоретическое значение концентрации крепкого раствора Г/-,0/» Теоретическое значение концентрации слабого раствора ?* , ?/<* Тепловой коэффициент обратимого цикла Со Тепловой коэффициент теоретического цикла Ст . • . • . . Тепловой коэффициент действительного цикла: с.= нт ^ = - Q" 0бнР 6,5 60,3 26,0 30,7 62,3 58,6 59,1 65,2 58,0 2,44 0,8 0,675 0,595 На рис. 1 и 2 изображены узловые точки рабочих процессов в i, i-диаграмме для раствора бромистого лития и в sf Г-диаграмме для воды. В теоретическом, цикле выпаривание раствора в генераторе протекает по изобаре р (соответствующей давлениям в генераторе и конденсаторе) от точки 5* до точки 4*. Процесс охлаждения крепкого раствора протекает по линии %r = const, от точки 4* до точки 5*. В данном случае предполагается полная регенерация тепла в теплообменнике. В связи с этим U* = t2, где t2— температура слабого раствора при выходе из абсорбера. После дросселирования (точка 8*) крепкий раствор поступает в абсорбер. Процесс абсорбции протекает по изобаре ра, соответствующей упругости пара в испарителе и абсорбере, и завершается в точке 2*. За счет теплоты, отводимой в теплообменнике от крепкого раствора, слабый раствор после абсорбера вначале подогревается без изменения концентрации Fа'= const), а затем выпа- Рис. 1. Узловые точки рабочих процессов в ?, /-диаграмме.
18 Действительные процессы абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины J^o 6 ривается при постоянном давлении р. Процесс завершается в точке 5*. При рассмотрении теоретических процессов предполагается, что водяной пар, выходящий из испарителя (точка Г), и конденсат—из конденсатора (точка 5), находятся в состоянии насыщения, а водяной пар, выходящий из генератора (точка 3'),—в равновесии с раствором, состояние которого определяется как промежуточное между состояниями в точках 4* и 5*. Остановимся на отклонениях, выявленных между действительными и теоретическими процессами при проведении опытов. 1- «Недов ыпаривание» раствора. Абсолютная величина давления в генераторе затопленного типа сравнительно мала (остаточное давление 30—50 мм рт. ст), а удельный вес раствора велик A,6—1,8 кг/л). Вследствие этого существенное влияние на процесс кипения в данном аппарате оказывает гидростатическое давление столба кипящей жидкости. В действительных условиях процесс протекает в генераторе при переменном давлении (линия 5—4), в результате чего наблюдается «недовыпаривание» раствора, измеряемое разностью ?/¦ — ?,.• В данном опыте эта величина составила С- 6, = 2,9 "/о- В других опытах при высоте кипящего слоя 95—135' мм, упругости пара в генераторе 40—50 мм рт. ст. и удельном весе раствора 1,67—1,71 кг/л «недовыпаривание» раствора было ?-Ег = 1,6-нЗ,0%- Отрицательное влияние гидростатического давления на процесс кипения уменьшается при кипении раствора в несколько слоев. Этого же можно достигнуть и применением оросительного генератора при условии, если исключается возможность выпадения кристаллов, 2- «Н е дон а сы щени е» раствора. В результате необратимых потерь при абсорбции состояние раствора в конце процесса (точка 2) не соответствует равновесному состоянию (точка 2*), при этом?а>Еа. Эти потери связаны с тем, что скорость процесса абсорбции, время, в течение которого пар находится в контакте с раствором, и поверхность контакта являются конечными величинами. В опыте 6.-61=0,6%, Рг—Ръ = 0,5 ММ рт. СТ., В других испытаниях при холодопроизводи- тельности машины 25 • 10=4-39-103 ккал/час 6. —Й = 0,4-*-0,8%, /?а — /?а = 0,5 -^ 0,8 ММ рТ. СТ., ^Оа — А)а == 0,8 -5- 1,8° . «Недонасыщение» слабого раствора определяется в первую очередь степенью эффективности работы форсунок. При конструировании машины этому вопросу следует уделять особое внимание- 3. Рециркуляция раствора. В связи с тем, что объемный расход крепкого раствора сравнительно мал, в бромистолитиевых машинах применяется рециркуляция- Рециркуляция наряду с положительной играет и отрицательную роль. Рециркуляция раствора через абсорбер приводит к снижению максимальной температуры в нем—^1о°>^ю- В проведенном опыте ^о° — ti0 = 8°. В системе с рециркуляцией крепкий раствор, состояние которого характеризуется точкой 8, и слабый с состоянием в точке 2 смешиваются и образуют раствор, состояние которого определяется точкой 9. Этот раствор дросселируется в форсунках абсорбера до давления /?а. Состояние насыщенного раствора в начале абсорбции характеризуется точкой 10. 4- Потери давления в соединительном трубопроводе между абсорбером и испарителем. В рабочей области температур кипения в испарителе D—7°) удельный объем пара достигает значительной величины — 157— 124 мъ/кг. Абсолютное давление в аппарате относительно мало — 6,0—7,5 мм рт. ст. В этих условиях даже незначительная потеря давления существенно влияет на температуру кипения. В данном опыте Ро— /?а = 0,3 ММ рт. СТ. и ^0 *Ч)а = 0,8°. В других испытаниях Ро—рл = 0,2-4- 0,35 мм рт. ст.
до g Действительные процессы абсорбционной б ромист о литиевой холодильной машины 19 *о—Aa = 0,4-f-0,9°. Чтобы сократить эти потери, соединительные каналы следует выполнять большого сечения. Эту задачу можно решить путем совмещения абсорбера и испарителя в одном кожухе [2]. 5- Потери в процессе кипения воды в оросительном испарителе. Скорость протекания процесса и поверхность испарения, являются конечными величинами. В результате этого температура охлажденной воды, выходящей из оросительного испарителя, не соответствует упругости пара в аппарате. В данном опыте Ро—/?о = 0,7 мм рт. ст. S других испытаниях ^ — ^ = 0,8-^-2,1°. Эта разность в значительной степени зависит от эффективности работы оросительного устройства испарителя. 6. Перегрев пара в испарителе и охлаждение (ниже температуры, соответствующей равновесному раствору) в генераторе. В ?, /-диаграмме невозможно изобразить узловые точки, не соответствующие состояниям насыщения для воды, а также для перегретого пара, не находящегося в равновесии с раствором. Поэтому узловые точки действительных процессов рабочего вещества приводятся в s, Г-диаг- рамме для воды (см. рис. 2). Точка Г соответствует состоянию пара при выходе из испарителя, а точка 3' — при выходе из генератора. В испарителе опытной установки пар перегревался на 15—22°, а в генераторе охлаждался на 20—25°. В связи с тем, что теплота парообразования воды велика, указанные выше отклонения действительных процессов от теоретических практически не влияют на величину удельных тепловых нагрузок в аппаратах. Так, например, при перегреве пара в испарителе на 20° отношение теплоты перегрева к удельной холодо- производительности составит д*. юо 0,5- 20. 100 = 1,8%. qQ 550 7. Охлаждение конденсата в нижних рядах трубо.к конденсатора ниже температуры насыщения. На рис. 2 точка 3 соответствует состоянию конденсата при выходе из конденсатора. В конденсаторе опытной установки конденсат охлаждается на 4—9°. Термодинамическая эффективность циклов абсорбционной холодильной машины, работающей в условиях переменных температур, оценивается тепловым коэффициентом [3] <=о — чр • 5о — т ' т т 1 hm J m * 0m где: т]р — к. п. д. прямого обратимого цикла; s0 — холодильный коэффициент обратимого цикла; Thm> Tm> Тот — средние температуры греющей, охлаждающей и охлаждаемой сред, °К. При переходе от обратимых циклов к теоретическому и действительному циклам энергетические потери обусловливаются теплообменом в аппаратах при конечной разности температур, необратимыми процессами дросселирования и смешения, недорекуперацией тепла в теплообменнике, «недовыпариванием» раствора в генераторе и «недонасыщением» в абсорбере, теплообменом аппаратов с воздухом в помещении. Если принять, что величина теплового коэффициента обратимого цикла С0 = 100!Э/а, то относительные величины потерь (в :%) составят: в результате теплообмена в аппаратах с конечной разностью температур; генераторе 24,5 конденсаторе 17,5 абсорбере 13,0 при кипении в испарителе и в результате потери давления в соединительном трубопроводе между абсорбером и испарителем 5,5 при дросселировании 6,7 в результате недорекуперации тепла в теплообменнике . 2,2 в результате «недовыпаривания» раствора в генераторе .... 1,5 в результате «недонасыщения» раствора в абсорбере . 1,2 при смешении крепкого и рециркулируемого раствора 0,1 в результате теплообмена аппаратов с окружающим воздухом 3,4 Величина теплового коэффициента действительного цикла Сд — 24,4%. Большая доля потерь наблюдается при переходе от обратимого цикла к теоретическо-
20 Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины ДО» Л му. Степень обратимости теоретического цикла равна TT==i2L —-Ы. =0,328. 'Т Co 2,44 Степень обратимости действительного цикла достигает сравнительно высокого значения по сравнению с теоретическим. В опыте тепловой коэффициент действительного цикла, найденный без учета теплообмена аппаратов с окружающим воздухом, составил Обр Сд= -11-= 0,675. QV Степень обратимости 4' = ii=°^ «0,845. д Ст 0,8 Эффективность малой фреоновой холодильной машины зависит в первую очередь от конструкции компрессора и аппаратов, режима их работы, схемы машины и настройки автоматических приборов. В эксплуатационных условиях, когда компрессор и аппараты, а также cxjeMa машины, температуры кипения и конденсации определены, эффективность установки будет зависеть в основном от величины перегрева пара, выходящего из испарителя, вИа, а также поступающего в компрессор 0KMi. Отечественными и зарубежными исследованиями [1—5, 11, 12] установлено, что производительность фреоновых компрессоров с увеличением вКМ1 возрастает. Вместе с тем, эффективность испарителя с увеличением вИа снижается. Применение регенеративных теплообменников позволяет при малой величине вИз получить значительную величину ©KMl. Однако этот вопрос, несмотря на его актуальность, исследован недостаточно. Оптимальные значения Тепловой коэффициент действительного цик| ла с учетом всех потерь в приведенном опыте равен I Онт I Сд= -Z2- =0,595. I Qi* I Степень обратимости в этом случае 1 ; = ^= 0^95= I д Ст 0,8 1 ЛИТЕРАТУРА 1 1. Л. М. Розенфельд, М. С. Карнаух, Диа| грамма концентрация — энтальпия раствора броми! стый литий — вода для расчета абсорбционных холо| дильных машин, «Холодильная техника», 1958, № 1. 1 2. R. Plank, («Kaltetechnib, 1956, № ю. I 3. Л. М. Розенфельд, А. Г. Ткачев, Холо| дильные машины и аппараты, Госторгиздат, 1960. 1 величин 8Из и вКМ1 не установлены, так же, кай и методика расчета теплообменников. 1 Чтобы определить оптимальные условия pal боты машины, автор провел в лаборатории ма| лых холодильных машин ВНИХИ комплекс! ное экспериментальное исследование ochobJ ных элементов малой фреоновой холодильном машины: испарителей, ТРВ, компрессора и теплообменника. 1 Результаты испытания ТРВ опубликована ранее [8]. В настоящей статье излагаются pel зультаты исследований незатопленных фреошн вых испарителей. Объекты исследования, экспериментальны! стенд и методика работы 1 Для исследований были выбраны ребристые фреоновые батареи типа ИРСН-12,5, работаю] щие при естественной конвекции воздуха, и воздухоохладитель ВО-8С (рис. 1, а, б). ] Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины Инж. В, М. ШАВРА—Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
№6 Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины 21 ?7Э 495 г-. B!88:SS:SSS8SRSSS8SIIHHS88H855SSSSS58KH8SS8S8 М- гЦг 570 От ТР8 Рис. 1. Воздухоохладитель ВО-8С: а — общий вид, б — схема соединения секций воздухоохладителя. Батареи ИРСН-12,5 применяют для охлаждения стационарных камер предприятий торговли и общественного питания. Воздухоохладитель ВО-8С конструкции ЦКБХМ является первым интенсивным отечественным аппаратом для холодильных установок торгового типа. Основные характеристики этих аппаратов приведены ниже: ИРСН-12,5 ВО-8С Наружная поверхность FH, м2 . . . 13,1 9,4 Число рядов труб по вертикали ... 6 12 Число рядов вглубь 2 5 Диаметр труб, мм 18X1 12X1 Шаг ребер, мм 12 4 Толщина ребер, мм 0,5 0,52 Внутренняя поверхность Fat м2 . . . 1,16 0,7 Отношение — 11,3 13,4 F* Примечание. У батарей ИРСН-12,5 трубы медные, ребра латунные или стальные. У воздухоохладителя ВО-8С трубы медные, ребра стальные. Были испытаны два варианта батарей одинаковых размеров с латунными и со стальными ребрами- Снаружи батареи имели противокоррозийную защиту. Батареи с латунными ребрами после сборки подвергались лужению, что способствовало улучшению контакта труб с ребрами. Батареи со стальными оцинкованными ребрами и медными лужеными трубами имели контакт лишь в результате механического нажатия при раздаче трубы.
22 Влияние перегрева пара, ьыходящего из испарителя, на работы малой холодильной машины № А Рис. 2. Расположение багарей ИРСН-12,5 и воздухоохладителя ВО-8С в холодильной камере: 1 — батареи ИРСН-12,5, 2 — щит, 3 — воздухоохладитель ВО-?С, 4 — термометры. У воздухоохладителя шаг труб по горизонтали и вертикали был одинаковым — 30 мм. Все три секции воздухоохладителя (рис. 1,6) смонтированы в общем кожухе. Фреон подается в них одновременно с помощью специального распределителя («паука»), установленного за ТРВ- Со стороны всасывания секции объединяются общим коллектором, сваренным из трех трубок разного диаметра. Вентилятор шестилопастный, типа ЦАГИ] № 3; вращается от трехфазного электродвигателя (номинальная мощность 50 вт, число оборотов 1310 в минуту). Расположение батарей ИРСН-12,5 и воздухоохладителя ВО-8С в камере показано на) рис. 2. Две батареи были установлены на стене, одна под другой, как их обычно монтируют в ка мерах предприятий торговли и общественного] питания. Под батареями помещен поддон из оцинкованного железа, а перед ними — дерен вянный щит для обеспечения направленного] движения воздуха. Температуру воздуха в камере измеряли термометрами сопротивления в семи точках] по объему (см. рис. 2). Относительную влажность воздуха, поддерживаемую в пределах! 80—90% (с помощью развешенных мокрых марлевых полотнищ), измеряли психрометром] и регистрировали гигрографом. Для создания дополнительной тепловой на грузки в камере были установлены (внизу, у] стен) электрические спиральные нагреватели,] которые включались и выключались автома тически контактными термометрами. Схема холодильной машины и расположе ние контрольно-измерительных приборов показаны на рис. 3. Жидкий фреон из конденсатора холодильного агрегата 1 поступает в ресиверы 14 и /5] и оттуда через осушитель 12 и фильтр 13 — в сосуд 10 для отбора проб. Далее фреон проходит через один из ротаметров 11 к регули-j рующим вентилям 4 или 5 (непосредственно] или через теплообменник 9) и поступает в ба гарей 3. Из батарей пар фреона проходит через теплообменник 9 и засасывается компрес-1 сором- На всасывающей линии установлены ручной регулирующий вентиль и фильтр 2. Для уменьшения теплопритока извне теплообменник был тщательно изолирован мипо- рой. Все опыты проводили при стационарном режиме работы в заданных условиях (дав-: лении кипения и конденсации, температуре воздуха в камере и перегреве пара на выходе). Длительность каждого опыта 1 час. Значения измеряемых величин записывали через 10 минут. Температура колебалась в пределах +0,1°, а давление — двух делений шкалы образцового манометра. Коэффициент теплопередачи испарителей определяли по формулам и ккал/м2 час град, A) * = Fu (tB?.K — ^о)
ДОо б Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины 23 Р Р гкм7 гкмг Рис. 3. Схема холодильной машины: 1 — холодильный aiрегат, 2 — фильтр, 3 —< батареи ИРСН-12,5, 4 — ручной регулирующий вентиль, 5 — ба- рорегулируюший вентиль, 6 — соленоидный вентиль, 7 — жидкостный коллектор, 8 — паровой коллектор, 9— теплообменник, 10 — сосуд для отбора проб, 11 — фреоновые ротаметры, 12 — осушитель, 13 — жидкостный фильтр, 14, 15 — ресиверы, 16 — смотровые стекла. где: FH — суммарная наружная теплопере- дающая поверхность труб и ребер, ж2; tBs.K — температура воздуха в геометрическом центре камеры, °С; tQ — температура кипения, определенная по среднему давлению из выражения Риср /?и, -4- ри2 атпа, где /?и3 и рщ — давление фреона на входе и выходе из испарителя- Холодопроизводительность испарителей находили по уравнению фи = бал;И2Д/и ккал/час, B) где Md = iMi<—/рз— разность энтальпий на входе и выходе из испарителя, ккал/кг. Степень сухости пара на выходе из испарителя хщ определяли из теплового баланса теплообменника по формуле Хщ (/то п2 — 1_ж) (ho : ¦ ho ж^) C) Здесь: /то па—энтальпия пара фреона на выходе из теплообменника; /то ж! и /Тож2 — энтальпии жидкого фреона на входе и выходе из теплообменника; /п— энтальпия насыщенного пара; /ж — энтальпия насыщенной жидкости на входе в теплообменник (по давлению /?и2). При обработке данных испытаний воздухоохладителя ВО-8С коэффициент теплопередачи также находили по формуле A), но температурный напор вычисляли как разницу между температурой воздуха в геометрическом центре камеры tB3K и температурой кипения t0i определенной по давлению на выходе из аппарата —/?„а. Количество циркулирующего фреона Ga (кг/час) измеряли ротаметрами, которые позволяют контролировать и поддерживать расход постоянным. Нами были использованы водяные ротаметры типа РС-3 и РС-5 московского завода «Манометр». Предварительно ротаметры были протари- рованы на фреоне в ограниченном пределе шкалы с помощью электрического калориметра со вторичным холодильным агентом. Разница между количеством циркулирующего
24 Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины № 6 холодильного агента, определенного по тепловому балансу калориметра GaKJl и конденса* тора Оакд не превышала ЗР/о. Ротаметром РС-5 можно измерять величину Ga в пределах от 40 до 100 кг\час, а ротаметром РС-3 — от 20 до 40 кг/час. Колебания количества циркулирующего фреона во время опыта не превышали ± lfVo!. Давление фреона на входе и выходе из испарителей измеряли образцовыми пружинными манометрами класса 0,2, с пределами 0—4 ати, а давление фреона перед регулирующим вентилем — манометром класса 0,35, с пределами 0—10 ати. Кроме того, лабораторными ртутными термометрами с ценой деления 0,1° измеряли температуру: tn2 — фреона на выходе из испарителя, tpB — фреона перед регулирующим вентилем, ^топ, и tTon2 — пара фреона на входе и выходе из теплообменника, ^тождИ^южз— жидкого фреона на входе и выходе из теплообменника. Величина теплового напора (tB3.K —10) при испытаниях батарей была 16°, а воздухоохладителя 10°. К калачам батарей ИРСН-12,5 были припаяны термопары для измерения температуры по длине шланга L. При измерениях пользовались потенций^ метром типа ПП и дополнительным зеркальным гальванометром ГЭП-47. Точность измерений составляла +0,1°. ха2 W0 Результаты исследования На рис. 4, а показана зависимость степени сухости выходящего пара хп от перегрева @и2 для батарей ИРСН-12,5, работающих при естественной конвекции воздуха, а также для воздухоохладителя ВО-8С. Заметное различие в характера в зависимости от перегрева ре изменения степени сухости па- объясняется разной конструкцией аппаратов и неодинаковой интенсивностью их работы. Средняя величина удельной тепловой нагрузки внутренней поверхности П95- 1Щ батарей ИРСН-12,5 составляет 700 ккал/м2час, а воздухоохладителя ВО-8С — около 1600 ккал/м2час. Процесс кипения в воздухоохладителе происходит более интенсивно и вследствие этого наблюдается большой унос частиц жидкости. Для батарей ИРСН-12,5 степень сухости пара становится равной 1 (т. е. жидкость полностью испаряется в батареях) при перегреве его на выходе вИз ~ 1,5°, а для воздухоохладителя при ©и2 ~ 2,5°. Если перегрев равен 1°, то количество жидкости, уносимой из батарей, составит около 11%, а из воздухоохладителя — ~ 5% от общего часового количества- При перегреве меньше 1° количество уносимой жидкости существенно увеличивается и достигает 10—15%. На рис. 4,6 приведены полученные в наших опытах значения коэффициентов теплопереда^- чи воздухоохладителя ВО-8С и батарей ИРСН-12,5 в зависимости от перегрева пара на выходе. При увеличении перегрева пара в батареях от 0 до 1,5° коэффициент теплопередачи почти не изменяется и составляет 4,7 ккал/м2 час град для батарей с латунными ребрами и 3,7 ккал/м2час град — со стальными. При перегреве больше 2° (лгИяУсл>1) ко" эффициент теплопередачи существенно снижается. Так, с увеличением перегрева 9Ка до 9° коэффициент теплопередачи уменьшается на .ИРСН-12,5 А . ккал/мгvac град 0,85 1 ¦* / 1 • У+ -во-ei 1Ьл 1f\ 1? 1*> 11 1П 9- о а 7 6 с; Ч J п 1- 0 1 л 2 1. _ '. >->»ч \у 4 < 5 / • 6 fi S*44' 0-8 f г | I i ИРСН-12.5 j| ? ' 'Рв[ Г/ lC7 7 f/ 8 nam 5 i унные — П виг:с 9u?, С Рис. 4. Зависимость от перегрева пара на выходе ви2: а — степени сухости *И2*> б — коэффициента теплопередачи k.
№ б Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины 25 20—25% (с 4,5 до 3,4 ккал/м2час град для батарей с латунными ребрами и с 3,6 до 2,8 ккал/м2часград — со стальными). Установленная опытами меньшая величина коэффициента теплопередачи батарей со стальными ребрами (примерно на 20%) по сравнению с латунными объясняется не столько влиянием материала, сколько ухудшением контакта с трубами- Для обеспечения хорошего теплового контакта между ребрами и трубами может быть рекомендована металлизация (оцинковка) всей поверхности после насадки стальных (неоцинкованных) ребер на трубы. Замена латунных ребер стальными позволяет экономить на каждой тысяче батарей около 20 т латуни. Экономический эффект составляет примерно 19000 руб. Изменение коэффициента теплопередачи воздухоохладителя с увеличением перегрева и степени сухости пара на выходе больше, чем у батарей. При росте перегрева до 3°, что соответствует увеличению степени сухости пара от 0,9 до 1, коэффициент теплопередачи уменьшается примерно на 15% (с 13 до 11 ккал/м2час град). При дальнейшем росте перегрева до 7° он падает еще на 23j°/o (с И до 8,5 ккал/м2час град). На рис. 5 показано изменение коэффициента теплопередачи k в зависимости от степени сухости выходящего пара хИ2. ' Здесь же приведены результаты опытов, в которых условная величина хИ2 усл > 1, чтобы К; к кал/мг час град Л ^кал/^чос граЗ US Ц9 Х0 Ц Zei Рис. 5. Зависимость коэффициента теплопередачи k от степени сухости хИ2. представить характер изменения k при больших перегревах. Поскольку все опыты проводились при одинаковых условиях теплообмена испарителей с окружающей средой, то полученные результаты изменения общего коэффициента теплопередачи обусловлены изменением коэффициента теплоотдачи труб к холодильному агенту. Работы, в которых рассматривалось бы изменение аа от перегрева или от степени сухости пара для незатопленных испарителей, работающих при малых удельных тепловых нагрузках (qf < 1000 ккал\м2час), нам не известны. Зависимость аа от степени сухости выходящего пара фреона-22, по опытам Гоголи- на [6, 7], показана пунктиром на рис. 5. В опытах Гоголина уже при *и2 > 0,95 наблюдалось существенное уменьшение аа> при этом удельная тепловая нагрузка внутренней поверхности труб была 15000 ккал/м2час, в то время как в наших опытах с воздухоохладителем ВО-8С эта величина была примерно в 10 раз меньше — 1300—1700 ккал/м2час. Зависимости коэффициента теплопередачи от перегрева пара на выходе могут быть выражены аналитически следующим образом: для батарей ИРСН-12,5 ?б = ?'-0,12(ОИ2-1) D) и для воздухоохладителя ВО-8С kB0 = k' — 0,7(в„я—1), E) где k' — коэффициент теплопередачи испарителя при 9„2 =1°. При тепловом напоре At = 16° для пристенных батарей ИРСН-12,5 с латунными ребрами k' — 4,7 ккал/м2час град, а для батарей со стальными ребрами k' = 3,7 ккал/м2час град. Для воздухоохладителя ВО-8С, при At = 10°, k' = 12,4 ккал/м2час град. Разница между опытными и найденными по формулам D) и E) значениями коэффициентов теплопередачи не превышает 5!°/о. Изменение отношения — в зависимости от перегрева показано на рис. 6. При перегреве Ои2 =5° коэффициент теплопередачи батарей ИРСН-12,5 уменьшается на 10ч-150/о, а воздухоохладителя ВО-8С на 23%.
26 Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины № 6 4 ^ 10- ая- Q& 0,7- г" к во-вс^ _|_ 4*1 | /'Латунныеребра ^ ИРСН-12Л у***- ^^^Стальные ребра 1 1 1—А—1 10 2.0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 %ОВГС Рис. 6. Изменение относительных величин в зависимости от перегрева Ви2. На рис. 6 представлена также зависимость от в„а отношения величины смоченной поверхности LCM к общей длине шланга L, которая может быть выражена следующим равенством: ~ = i—о,озб еИ2 Менее интенсивное снижение коэффициента теплопередачи по сравнению с уменьшением величины смоченной поверхности объясняется наличием ребер, которые выравнивают среднюю температуру наружной поверхности. Влияние перегрева 8,;2 на работу машины Вызванное увеличением перегрева пара в„2 на выходе из испарителя снижение коэффициента теплопередачи приводит к повышению температуры воздуха в охлаждаемом объекте /вз.к, если компрессором управляет реле низкого давления (прессостат). Для того, чтобы величина tB3.K не изменилась, необходимо увеличить тепловой напор (^вз.к — tQ) путем понижения температуры кипения to. Если компрессором управляет камерное реле температуры (термостат), то величина tw при которой он выключается, с ростом 9и2 будет понижаться самопроизвольно. Это приведет к снижению удельной холодопроиз- водительности машины (К). Уменьшение теоретической величины А К\ 1 J с понижением температуры кипения Ato показано на рис. 7, а (кривая 1). Отклонение опытных величин Ке по данным испытаний компрессора 2ФВ-6,5, проведенных Иоф- LrM фе [5], составляет не более Г0/©. L Для определения характера изменения температуры кипения при понижении коэффициента теплопередачи воспользуемся способом, предложенным Якобсоном [10]. При постоянной тепловой нагрузке Qu зависимость между коэффициентом теплопередачи, отнесенным ко всей поверхности испа- (q\ рителя, и увеличением теплового напора можно представить как: Q^ik-A^FKt^ — ^ + Ait^-to)], G) Приняв в соответствии с условиями опытов начальный тепловой напор (tE3.K—10) равным 16° для батарей ИРСН-12,5 и 10° для воздухоохладителя ВО-8С и задаваясь величиной Ak, можно определить изменение температуры кипения А^о btQ = {tm.K — tQ) k — ±k Г (8) Построенные по формуле же приведены на рис. 7,а. (8) кривые так- (t-W- (Ф (ъФу. кг 2,0 10 4,0 5,0 6,0 W 8.0 9,0 >}Uj; Рис. 7. Изменение относительных величин коэффициента теплопередачи и удельной холодопро- изводительности в зависимости: а — от понижения температуры кипения &t0, б —от перегрева пара ви2.
J^o 6 Влияние перегрева пара, выходящего из испарителя, на работу малой холодильной машины 27 При одном и том же уменьшении Ak на 20°/о понижение температуры кипения Д^0 будет около 4° для батарей ИРСН-12,5 (кривая 2) и около 2,5° для воздухоохладителя ВО-8С (кривая <?). Таким образом, одинаковое уменьшение Ak лриводит к большему изменению Д^о в аппарате, работающем при большем тепловом на- лоре. При этом значительнее будет изменяться и величина удельной холодопроизводитель- лости. Так, с понижением Ak на 20э/о величи- ла К уменьшается на 11,5°/о для батарей ИРСН-12,5 (пунктир b—b'—Ъ") и на 7,51% для воздухоохладителя ВО-8С (пунктир а—а'— -а"). Такое изменение удельной холодопроизво- дительности с увеличением AU при одном и том же Ak приводит к тому, что уменьшение удельной холодопроизводительности машины с ростом перегрева вИз происходит менее резко по сравнению с эффективностью самих испарителей. Изменение удельной холодопроизводительности машины в зависимости от перегрева лара на выходе из испарителей показано на рис. 7,6, Если при ви2 = 5° уменьшение Ak составляет примерно 12% для батарей и 22% для воздухоохладителя (см. рис. 6), то величина К соответственно снизится на 6,5% и 8%. Учитывая широкое применение малых фреоновых машин (около 10 млн.) у нас в стране, повышение эффективности их работы даже на 3—5% позволит сэкономить около 1 млрд. квт-ч электроэнергии в год. Величина в„2 зависит от настройки ТРВ, Поскольку пользоваться для настройки обычными приборами в эксплуатационных условиях практически нельзя, лабораторией контрольно-измерительных приборов и автоматики по техническому заданию лаборатории малых холодильных машин (ВНИХИ) был сконструирован специальный переносный прибор, измеряющий разность температур на входе и выходе из испарителя [9]. Лабораторные и эксплуатационные испытания прибора показали его высокую чувствительность и возможность использования как в лабораторных, так и в эксплуатационных условиях. Выводы Разработана методика и проведены испытания двух основных типов фреоновых незатоп- ленных испарителей со свободным и принудительным движением воздуха. Экспериментально установлен линейный характер изменения коэффициента теплопередачи в зависимости от увеличения перегрева пара ©и2 на выходе из испарителя. При вИ2, равном 6°, коэффициент теплопередачи уменьшается примерно на 15% для батарей и на 28% для воздухоохладителя. Исследовано влияние в и2 на удельную хо- лодопроизводительность машины К- С ростом в Hj величина К уменьшается гораздо медленнее, чем коэффициент теплопередачи испарителей. При 6И.,, равном 6°, падение К составляет примерно 10%. Разница в изменении К в случае применения батарей и воздухоохладителя составляет менее 5% при росте 8И9 от 1 до 7°. ЛИТЕРАТУРА 1. В. Б. Якобсон, О влиянии перегрева засасываемых паров на работу холодильной машины, «Холодильная техника», 1949, № 1. 2. А. Н. Жеребцов, Испытание фреонового компрессор-конденсаторного агрегата 2ФУ-10, Отчет НИИХИММАШа, 1952. 3. А. Н. Жеребцов, Испытание фреонового компрессор-конденсаторного агрегата АК-2ФВ-3/1,5 '(ИФ-50) с испарительной частью и автоматикой, Отчет НИИХИММАШа, 1954, 4. В. Б. Якобсон, Исследование малых фреоновых компрессоров со встроенными двигателями, Отчет ВНИХИ, 1956. 5. Д. М. Иоффе, В. Б. Якобсон, Малые холодильные машины и торговое холодильное оборудование, Госторгиздат, 1961. 6. А. А. Гоголи н, Испытания испарителя и конденсатора кондиционера «Азербайджан», Отчет ВНИХИ, 1960. 7. А. А. Г о г о л и н, Осушение воздуха холодильными машинами, Госторгиздат, 1962. 8. В. М. Ш а в р а, В. Б. Я к о б с о н, Характеристики терморегулирующих вентилей, «Холодильная техника», 1961, № 6. 9. Л. А. Г о л о в а ц к а я, И. А. Павлова, В. М. Ш а в р а, Разработка полупроводникового прибора для настройки ТРВ, Отчет ВНИХИ, 1961. 10. В. Б. Якобсон, О неравномерности и дифференциале регуляторов заполнения испарителей, «Холодильная техника», 1960, № 6. 11. Во Pierre, «Kaltetechnik», 1952, № 4. 12. G. L о г е n t z e n, International Institute of Refrigeration, Annexe, 1953, № 1.
Испытание фреонового компрессора с интенсивным водяным охлаждением Инж. Р. Н. МИХАЛЬСКАЯ— Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Теоретические исследования различных термодинамических циклов показали целесообразность применения регенерации во фреоновых холодильных машинах [1, 2]. В условиях регенерации особое внимание должно быть уделено охлаждению цилиндров компрессора [3]. В связи с этим в лаборатории холодильных машин и аппаратов ВНИХИ в 1961 г- были проведены испытания фреонового непрямоточного компрессора холодопроизводительностью 80000 ст.ккал/час, позволившие установить влияние степени его охлаждения на эффективность работы. Основные конструктивные параметры компрессора [4, 5]. Объем, описываемый поршнями, мг\час 314 Число оборотов в минуту .... 534 Диаметр цилиндра, мм 146 Ход поршня, мм 146 Объемное мертвое пространство, % . 3,65 Охлаждение Воздушное Для проведения описанных в данной статье испытаний компрессор был снабжен водяной охлаждающей рубашкой- В конструкции компрессора применены кольцевые всасывающие клапаны вокруг цилиндров. Всасываемый пар подводится к клапанам снизу вверх, вдоль втулок- В связи с этим водяная рубашка на блоккартере, отводящая лишь незначительное количество тепла, оказалась менее эффективной, чем рубашки на крышках цилиндров. Принятая схема (рис. 1) водяных коммуникаций и конструкция охлаждающих рубашек позволили проводить исследования при разных способах охлаждения: 1 — воздушное охлаждение (без водяных рубашек), II — одновременное водяное охлаждение блока цилиндров и крышек, III — водяное охлаждение крышек цилиндров, IV — водяное охлаждение блоков цилиндров. \В канализацию * Горячая Вода Рис. 1. Схема испытательного стенда: /, 2 — теплообменники, 3 — ресивер низкого давления, 4 — тупиковый ресивер, 5 — компрессор, 6 — бачок горячей воды, 7 — регулирующий вентиль, 8 — мерное сопло.
№ 6 Испытание фреонового компрессора с интенсивным водяным охлаждением 29 Рис. 2. Цикл парового кольца и регенеративной холодильной машины в s, Г-диа- грамме. Температура воды, подаваемой в охлаждающие рубашки, регулировалась смешением воды, сливаемой из теплообменников, с водой теплосети и поддерживалась на уровне, близком к температуре конденсации. Расход воды в каждой полости охлаждения измерялся раздельно с помощью специальных мерных сосудов. На приведенной схеме показано расположение контрольно-измерительных приборов. Кро- Л, ме того, при испытаниях определяли температуру пара фреона на пути от всасывающего к нагнетательному патрубку компрессора, эффективную мощность электродвигателя и индикаторную мощность компрессора. Компрессор индицировали с помощью разработанного во ВНИХИ электронного индикатора с тензо- метрическим датчиком давления [4]. Испытания проводили при установившемся режиме работы машины: температуре конденсации tK= 30° ntK =40°, температуре кипения to=—5-;—25° (через каждые 5°). Перегрев всасываемого в компрессор пара, определяемый разностью температур tKUl и t0, колебался от 20 до 35°. Почти все режимы дублировались. Для пересчета весовой производительности компрессора в холодопроизводительность цикл парового кольца был приведен к циклу регенеративной машины (рис- 2). При этом температуру кипения устанавливали в соответствии с давлением /?вс, а конденсации tK —с давлением рк. Принимая подогрев пара на линии всасывания равным по балансу регенератора А ?рег === А ^рег находили состояние жидкости перед регулирующим вентилем iper, а следовательно, и холодопроизводительность 1 кг фреона q0 В отличие от прежних экспериментов [3] в этом случае аАЛ /б 10 -5 tPX tf3Q \—tK=40 1 «w < I < 1 ^^°^^ ' » О ' ""**""-*-. > Le ас » ; r—— —— Li I i ж ( ¦ш 1 }m -25 -20 ¦15 -10 б -* t0;c Рис. 3. Зависимость % (а) и ДХ {б) от температуры кипения to при различных режимах охлаждения.
30 Испытание фреонового компрессора с интенсивным водяным охлаждением N° 6 потери в регенераторе были исключены и не учитывались. Результаты обработки данных, полученных при испытаниях, представлены на графиках- На рис. 3, а дана зависимость коэффициента подачи ^от температуры кипения t0 при различных режимах охлаждения- На рис. 3, б показано приращение коэффициента подачи АХ (по сравнению с его значением при режиме I) в зависимости от t0 и tK. Например, при t0=— 20°и tK=30° АХ составляет примерно 3,5%; при той же температуре кипения ntK=40° ДХ возрастает до 15% (режим II). На рис- 4 представлена зависимость приращения удельной индикаторной холодопроизво- дительности А Я",, от температуры кипения /о для режимов II, III IV, по сравнению с режимом I. Увеличение AKt составляет в среднем 10—151% при некотором максимуме, соответст- „ Рк вующем отношению давлении ~~ » равному Ро 4—4,3, при температуре конденсации 30—40°. Полученные результаты находятся в соответствии с опытными данными Цырлина [5]. В отличие от режима III, при режиме IV получены неудовлетворительные результаты. Это может быть объяснено неудачной конструкцией рубашки, в связи с чем удельный отвод тепла Qpy6 к кал/кг был значительно меньше, чем при охлаждении крышек (рис- 5). Опытами установлено, что при всасывании в компрессор значительно перегретого пара целесообразно охлаждать и блоки, и крышки компрессора, так как при этом не только заметно улучшаются рабочие коэффициенты, но что особенно важно, значительно понижается температура конца сжатия пара- Кроме того, при режиме II снижается общий прогрев компрессора, по сравнению с режимом III, и значительно уменьшается подогрев пара при всасывании в рабочую полость компрессора (на пути от всасывающего патрубка к всасывающему клапану). Снятые индикаторные диаграммы позволили косвенно оценить влияние так называемой «цикличной растворимости фреона в масле» на уменьшение объема всасываемого пара, а следовательно, на производительность. Почти при всех режимах испытаний величина показателя политропы обратного расширения m оказалась весьма низкой, что согласуется с положениями Вейнберга [6, 7], объясняющего это явление не только теплообменом пара со стенками, но и испарением фреона из масла при обратном ходе поршня- В то же время установлена тенденция к повышению величины показателя политропы обратного расширения по мере интенсификации охлаждения компрессора- Например, при tK =40° и t0 =—5° значения m равны для режима I—0,87, для режима II—0,98, для режима III—0,90; при tK =40° и U = —10°, соответственно, 0,85, 0,89, 0,86. Средние значения показателя политропы m при tK =40° составляют: режим I — 0,85, режим II — 0,92 и режим III — 0,89. Чем ниже температура кипения t0 и выше температура конденсации tKj тем существеннее сказывается влияние интенсификации охлаждения, что вполне закономерно, так как. удельный отвод тепла рубашкой на единицу весовой производительности возрастает. ([[шл/кг Рис. 4. Зависимость удельной индикаторной хо- лодопроизводительности Д Кt от температуры кипения U при различных режимах охлаждения. Рис. 5. Зависимость величины qf от температуры кипения U при различных режимах охлаждения.
№6 Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок 31 Таким образом, опытами выявлена эффективность различных способов охлаждения компрессора, что позволяет дать практические рекомендации по конструктивному выполнению охлаждающей рубашки для осуществления регенеративного цикла холодильной машины. ЛИТЕРАТУРА 1. Л. М. Розенфельд, Метод термодинамического анализа обратных круговых процессов холодильных машин и динамического отопления, Доклады АН СССР, 1952, т. 85. 2. Л. М. Розенфельд, Р. Н. Михальская, Анализ необратимых потерь теоретических циклов холодильной машины с различными рабочими телами, «Холодильная техника», 1954, № 1. 3. Р. Н. Михальская, Исследование термодинамического цикла паровой холодильной машины с регенерацией, «Холодильная техника», 1957, № 4. 4. Исследование новых конструкций поршневых холодильных компрессоров, Отчет ВНИХИ, 1959. 5. Б. Л. Ц ы р л и н, Усовершенствование конструкций аммиачных блоккартерных компрессоров, Сборник ВНИХИ, Госторгиздат, 1961. 6. Б. С. В е й н б е р г, Показатели адиабаты и изотермы реального газа, «Холодильная техника», 1957, № 3. 7. Б. С. В е й н б е р г, Поршневые компрессоры холодильных машин, Госторгиздат, 1960. Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок Инж. В. С, УЖАНСКИЙ- Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности Автоматизация холодильных установок тесло связана с техникой двухпозиционного регулирования. Большинство систем автоматического регулирования температуры основывается на использовании двухпозиционных автоматических регуляторов- В последние годы наряду с индивидуальными двухпозиционными регуляторами получают распространение многоточечные регуляторы. В настоящей работе рассматриваются некоторые вопросы, касающиеся двухпозиционных систем с запаздыванием и систем с многоточечными регуляторами. Принятые обозначения t — температура, t(co) — температура в установившемся состоянии, tH — температура в начальный момент, tK — температура в конце данного интервала времени, t3 — заданная температура, A t и A tm — мгновенное и максимальное отклонения температуры от заданной, Mni\tm — то же, в безразмерной относительной форме, 2х0 — дифференциал реле, 2 х0 — то же, в безразмерной относительной форме, , т — время, Т — постоянная времени объекта регулирования, т^ — запаздывание, ти — интервал повторения импульсного элемента, тк — период колебаний регулируемой величины, tj и т2 — длительности рабочей и нерабочей частей периода, Ь — коэффициент рабочего времени. Двухпозиционная система относится к классу релейных систем, основным рабочим режимом которых являются незатухающие колебания (автоколебания) [1]. Изменение задания или нагрузки на объект приводит к изменению коэффициента рабочего времени и среднего значения регулир}/емой величины. Обычные двухпозиционные системы первого порядка достаточно полно описаны в литературе [2, 3]. Поэтому рассмотрим системы с запаздыванием, а также с импульсным преры-
32 Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок ; ; ¦ . wm ! «^ . № 6 вателем. К последним относятся и многоточечные системы [4, 5]. На рис. 1,а показана структурная схема двухпозиционной системы регулирования наиболее общего вида, включающая многоточечные переключатели Ш и ГЬ, а на рис. 1,6 — характеристика релейного элемента, обладающего дифференциалом 2*0- Регулируемая температура, преобразованная чувствительным элементом ЧЭ в измерительный сигнал tH, сравнивается в элементе ЭС с заданной температурой t3. Получающийся сигнал отклонения &t = t3 — ?и воздействует на релейный элемент РЭ, который вырабатывает сигнал управления у. Последний определяет положение исполнительного устройства и, следовательно, регулирующего органа, который может быть открыт или закрыт. Объект находится под воздействием теплопритока Qm* В систему входит также элемент запаздывания 1. Двухпозиционная система с запаздыванием Рассмотрим автоколебания в обычной двухпозиционной системе. Для этого нужно остановить переключатели Ш и Пг (или исключить их из схемы вообще). Предположим [2, 3], что в некотором ограниченном диапазоне изменения величин зависимость между входной величиной (регулирующим воздействием) объекта и выходной (регулируемой) величиной описывается линейным дифференциальным уравнением первого порядка, т. е.2. ЭС T—+t=t@D). dz (i) Решение этого уравнения при произвольных начальных условиях; * = t (оо( A - ехр Г— у 1 ) + tH ехр Г = t(oo)—[t(со) —t„]exp\ -Д- B) Величины Т nt(co) имеют определенный физический смысл. Температура t(co)представляет собой установившееся значение при регулирующем воздействии, продолжающемся в течение бесконечно-длительного времени- Постоян- 1 Элементом запаздывания будем считать такое звено, которое, не изменяя сигнала, сдвигает его на время %. 2 В данном случае и в дальнейшем рассматриваются системы, в которых регулируемой величиной является температура. If? I \</э L- pLp Umax 2x0 6 ut Рис. 1. Структурная схема двухпозиционной системы регулирования (\а) и характеристика релейного элемента (б): ЭС — элемент сравнения, РЭ — релейный элемент, lli и ГЪ — многоточечные переключатели, ИУ — исполнительное устройство, ЭЗ' — элемент запаздывания, ЧЭ — чувствительный элемент, Об — объект. Рис. 2. К определению автоколебаний в двухпозиционной системе регулирования с запаздыванием. ная времени Т показывает, через какой интервал величина t достигла бы значения ^(оо), если бы изменялась с постоянной скоростью, равной начальной. Предположим, что в системе установились периодические колебания (рис. 2); Поскольку система включает элемент запаздывания, переключения происходят не в моменты, когда t = t3 ± x0, ас запаздыванием tdi ИЛИ trfa. Применяя для участков аб и вг формулу B), находим конечные значения
jfo 6 Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок 33 *«, - *i (со) - [*, (со) - *8 + *J «,P [—17] C) и <*-*,(«>)-['•(«>) -'з - xjftq* [-"g"] • D) Разные индексы параметров объекта указывают на то, что в общем случае они могут быть неодинаковы для рабочей и нерабочей частей периода. Имея в виду, что tKl = tH, и tKi=tHl и подставляя их в формулу B), после несложных преобразований определим длительность отдельных частей периода: т1==— 7\1п ' —Г,Ш ^ (ОО) — tKl ¦ ч .*, @0) — *Ка fa(qo)—*к, E) F) Рассмотрим зависимость максимального отклонения от запаздывания. Для этого учтем, что отклонение (см. рис. 2). M = L — L. G) В связи с однотипностью функций C и.4) достаточно рассмотреть уравнение общего вида *,= *(«,)-[*(со)-*3— «]«р[—Щ (8) Исключив из уравнений G) и (8) tK и разделив полученное выражение на t3 — t(oo), будем иметь Д*я«1-A- *о)е*р{-Щ (9) м„ И хЛ=- х0 Здесь величины A tm = .. ..„ ^з— /(ОО) fg — Г(ОО) представляют собой соответственно максимальные отклонения и дифференциал реле в безразмерной относительной форме. На рис. 3 приведена зависимость (9), показывающая, что запаздывание весьма сильно влияет на размах колебаний. На рис. 4 представлены результаты испытаний системы двухпозиционного регулирования Температуры в одной из опытных камер ВНИХИ. Камера размером 3,8X3,6 м2 и высотой 2,5 м охлаждалась пристенной батареей поверхностью F=25 м2- Компрессор типа ФВ-4, обслуживающий камеру, работал в режиме периодических пусков и остановок. Заштрихованные прямоугольники в нижней части графика показывают продолжительность работы компрессора. г'";" : , > ¦ ';*.'.¦' Температура регулировала^ электронным Рис. 3. Зависимость относительного отклонения температуры от запаздывания при различных дифференциалах реле. мостом типа ЭМВ. Регулирующее устройство моста обеспечивало дифференциал 2*0 =0,5°. Мост работал от специального малоинерционного термометра сопротивления с постоянной времени (в спокойном воздухе) примерно 0,72 минуты. Запись температуры осуществлялась электронным мостом типа ЭМП-209 с такими же термометрами. Опыт состоял из двух частей. Вначале термометр регулятора был установлен в центре камеры на 2/3 высоты, а затем—непосредственно под охлаждающей батареей. В этих же местах были установлены регистрирующие термометры. При установке датчика в центре камеры фактическое отклонение температуры (рис. 4,а, кривая 1) составило около +0,45°, что почти в 2 раза больше величины \. При установке датчика под батареей (рис/4,6, кривая 2) температура изменялась в пределах ±0,3Q, что незначительно превышало дифференциал регулятора. В результате обработки данных намерений были получены следующие параметрь1 регули: руемого объекта: в обоих случаях постоянная времени-Т1^ 11 мин:; запаздывание в первом случае было 4,2 мин., во втором — около
34 Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок № б Г5 20 25 Время Aдел=1,67мин) а 30 время Aдел*1,б7мин) го Рис. 4. Колебания температуры воздуха в камере Опытного холодильника ВНИХИ при установке датчика: а — в центре камеры, б — под охлаждающей батареей. 0,5 мин. Отсюда отношение id равно соответственно 0,38 и 0,045. С помощью графиков (см. рис. 3) можно установить, что расчетное отклонение температуры от среднего значения составляет +0,49 и +0,3°. Это хорошо согласуется с результатами опыта. Место установки датчика существенно влияет и на колебания в других точках. Если при расположении датчика в центре камеры максимальные колебания вблизи батареи достигали + 1,5° и более (рис. 4,а, кривая 2) у то при установке его непосредственно под батареей они были в пределах i0,3° (рис. 4,6, кривая 2). В удаленных точках колебания быстро затухали и не выходили за пределы ±0,05-^-0,1° (рис. 4,6, кривая 1). Увеличение размаха колебаний при отдаленном расположении датчика может быть объяснено как запаздыванием, так и рассеиванием тепла на пути от источника холода к датчику. В таких условиях, естественно, колебания у батарей всегда будут больше, чем в удаленных точках. Здесь не рассматривается весьма важный вопрос о неоднородности температурного поля по объему камеры. Неоднородность температурного поля не может быть устранена только при помощи средств автоматизации. Необходимо принимать специальные технологические меры, обеспечивающие подачу холода в отдельные части камеры в соответствии с неравномерностью тепловой нагрузки- Не исключено, что принятие таких мер положительно скажется и на уменьшении динамических колебаний темпе* ратуры. Многоточечная система Рассмотрим влияние импульсного прерывателя на процесс двухпозиционного регулирования. В схеме на рис. \,а функции прерывателя выполняют многоточечные переключатели Ш и Ш, которые позволяют один релейный элемент использовать для управления несколькими объектами регулирования. Переключатели, работающие синфазно, замыкают цепь каждого из объектов через равные интервалы повторения. Условимся, что время замыкания цепи переключателем мало по сравнению с интервалом повторения. Кроме того, учтем, что исполнительное устройство ИУ содержит фиксирующий элемент для удержания сигнала в интервале между двумя соседними замыканиями [4, 5]. Чтобы выяснить вопрос об автоколебаниях в системе с импульсным элементом, отметим следующие очевидные факты. 1. Колебания не могут иметь произвольных периодов. Период, равно как и обе его части, может быть только кратным интервалу повторения ти, т. е. тк = (?-И,ти, A0) где k и / — целые числа. Это вытекает из того, что исполнительное устройство может переключаться лишь в моменты замыкания цепи, а это происходит только через целое число интервалов v % Импульсный элемент может только замедлить процесс по сравнению с системой без прерывателя. Это означает, что фактическая длительность периода и обеих его частей боль-
JVo 6 Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок 35 Моменты Т.. 15 п замыка - ни я цепи Работа тмпрессопа Т< 30 45 60 I I I I I I I М I I I 1Ти 75 90 105 120 мин I I I I ( I I I I U I I U и tKl = tH2 (см. рис. 2), составленные уравнения легко разрешаются относительно любых двух точек переключения, например tHl и tKl. Для окончательного суждения о колебаниях в системе с импульсным элементом необходимо определить значение отклонения At для моментов переключения и убедиться в том, что при включенном исполнительном устройстве Рис. 5. Колебания температуры воздуха в камере Опытного холодильника ВНИХИ при использовании многоточечного регулятора. М< при С1Ф Т^1! A3) ше или равна длительности, найденной для той же системы без импульсного элемента. Первое из сделанных предположений иллюстрируется графиком изменения температуры в камере Опытного холодильника ВНИХИ (рис. 5). Температура регулируется многоточечным регулятором. Заштрихованные прямоугольники в нижней части графика показывают рабочую часть периода. Кроме того, здесь отмечены моменты времени, когда происходят очередные замыкания цепи. Интервалы повторения ти равны в данном случае 4,3 мин. Как рабочая, так и нерабочая части периода кратны целому числу интервалов: k=A и /=11, а коэффициент рабо- , 4 чего времени о = 15 Сделанные предположения позволяют весьма просто рассчитать фактические периоды автоколебаний и коэффициент рабочего времени. Для этого, пользуясь изложенной выше методикой, определяют расчетные значения п и Т2 для системы без импульсного элемента. Затем делением их на интервал повторения ти находят ближайшие большие значения k и /. Фактическая длительность рабочей и нерабочей частей периода а коэффициент рабочего времени &--?_. A2) fc + l K ¦ Чтобы вычислить фактические отклонения регулируемой величины от заданной, необходимо на основании формулы B) составить уравнение для обеих частей периода, подставив, соответственно,т = т1ф и т = т2ф (И). Так как при периодических колебаниях tKa = tHl а при выключенном М>%0 при ^ = т2ф — т^2. A4) Следует отметить, что при наличии импульсного элемента система приобретает дискретный характер: плавное изменение параметров системы или нагрузки вызывает скачкообразные изменения параметров автоколебаний. Выводы Запаздывание в двухпозиционной системе регулирования существенно влияет на размах колебаний температуры. Дана методика расчета этих колебаний и приведены расчетные графики. В холодильных камерах размах колебаний температуры зависит от места установки датчика: чем ближе датчик к источнику холода, тем меньше колебания. Дана методика определения параметров автоколебаний в системах с импульсными прерывателями (например, с многоточечными регуляторами). Автор считает своим долгом выразить благодарность за ценные советы и помощь в работе В. Б. Якобсону, Н. В. Яковлеву и В. М. Шавре. ЛИТЕРАТУРА 1. Я. 3. Цыпкин, Теория релейных систем автоматического регулирования, Гостехтеориздат, 1955. 2. В. Б. Якобсон, Автоматическое регулирование малых холодильных машин, Сборник МВТУ «Исследование рабочих процессов холодильных машин», Машгиз, 1949. 3. В. Б. Якобсон, Автоматизация холодильных установок, Госторгиздат, 1962. 4. В. С. У ж а н с к и й, Многоточечный двухпозицион- ный регулятор температуры МРД-1, «Холодильная техника», 1959, № 3. 5. Г. М. К а с а т к и н а, В. К. Н о в и к, А. В. К а р- п о в, В. С. У ж а н с к и й, Машина типа АМУР для многоточечного автоматического регулирования температуры, «Холодильная техника», 1961, № 1.
Астатическое ступенчатое регулирование температуры кипения Инж, Л. В. КОЛОМЕНСКИЙ Автоматическое регулирование температуры кипения на крупных установках осуществляется путем пусков и остановок компрессоров или отключением части цилиндров. Если число возможных ступеней регулирования больше двух, обычный двухпозиционный регулятор заменяется более сложной ступенчатой системой. До настоящего времени основным методом ступенчатого регулирования являлся статический [1]- Существенный недостаток его заключается в том, что при малой тепловой нагрузке температура кипения оказывается иногда значительно ниже заданной. Это приводит к перерасходу электроэнергии. При большой тепловой нагрузке температура кипения повышает- Для предотвращения подобных явлении Щербаков [2] предложил метод астатического регулирования температуры кипения, который практически осуществлен на Костромском холодильнике [3]. При отклонении температуры включается или отключается столько машин, сколько требуется для ее поддержания на заданном уровне. При этом, однако, могут включиться одновременно несколько машин. Во избежание этого машины включают лишь после периодической проверки температуры кипения. В связи со значительной инерционностью системы интервал времени достигает 20—50 минут. Не вдаваясь в анализ достоинств и недостатков этого метода, можно предложить другой способ астатического . регулирования, позволяющий включать и отключать машины только-в зависимости от изменения тепловой'нагрузки (без искусственной временной задержки). Предположим, что данную испарительную систему обслуживают три компрессора (агрегата), каждый из которых управляется собственным двухпозиционным реле. Задатчики реле всех компрессоров настраивают на одну и ту же температуру (напри-; мер — 28°, как показано на рисунке). Дифференциалы устанавливаются различными: 1°— для компрессора № 1; 2° — для компрессора № 2; 3° — для компрессора № 3. Можно принять и другие величины дифференциалов, однако между ними должна быть разница. Допустим, что в некотором режиме температура кипения аммиака равна —28°, при этом все компрессоры отключены. С повышением температуры до —27,5° включается компрессор № 1. Если после этого температура кипения понижается, то при to=—28,5° компрессор № 1 останавливается. Может случиться, что, несмотря на работу компрессора № 1, температура кипения повышается, тогда при температуре —27° включается компрессор № 2. Если после включения компрессора № 2 температура понижается, то при достижении ею величины t0 =—28,5° компрессор № 1 отключается. Нетрудно видеть, что в этом случае компрессор № 2 будет работать непрерывно, а компрессор № 1 — циклично. При увеличении тепловой нагрузки, в связи с чем температура может повыситься до —26,5°, суммарной производительности компрессоров № 1 и 2 оказывается недостаточно и тогда начинает работать компрессор № 3, в результате чего температура понижается. При U=—28,5° вновь отключается компрессор № 1. В дальнейшем он будет работать циклично, а компрессоры № 2 и 3 — непрерывно. С уменьшением нагрузки вначале отключается компрессор № 2, а компрессоры № 1 и 3 продолжают работать (и в этом случае циклг'шо работает компрессор № 1). Затем отключается компрессор № 3 и, наконец, при малых нагрузках будет работать циклично лишь компрессор № 1. <§ тз\——г——I 1— г: Г : I i—t—i—f—t-—h—r- ~rM ir?9 8 -27 ~26tQ;c Астатическая ступенчатая релейная характеристика.
№ 6 Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности 37 Во избежание излишних затрат электроэнергии и износа компрессоров № 2 и 3 можно рекомендовать несимметричную настройку. В этом случае сдвиг влево характеристик этих машин относительно заданной температуры делается меньше, чем сдвиг вправо. Описанный метод регулирования температуры является астатическим, так как реле, управляющие машинами, стремятся сохранить температуры на уровне —28°, точнее, в зоне -28+0,5°. Характерным для такой системы является то, что при любых нагрузках циклично работает только компрессор № 1- Выбор типа регулирующего устройства не вызывает затруднений. Для астатического регулирования температуры кипения может быть приспособлена машина АМУР. Для этого используют точки расширенного дифференциала. Расчетные формулы для определения продолжительности замораживания тел правильной геометрической формы выведены для условия равенства коэффициентов теплоотдачи от всех сторон тела [1—5]. Однако на практике иногда наблюдаются значительные отклонения от этого условия. Так, при замораживании продуктов на стеллажах, на оребренной поверхности и металлической ленте, в отличие от замораживания в воздухе, теплоотдача от поверхности прилегания продукта к металлу более интенсивна, чем от поверхности других сторон. Вследствие высокой теплопроводности металла его поверхность, выходящая за контуры продукта, становится ребром, увеличивающим теплопередающую поверхность. Увеличение теплового потока через прилегающую поверхность учитывается при помощи приведенного коэффициента теплоотдачи' Кроме того, могут быть использованы любые другие реле температуры или давления кипе-^ ния [4]. Преимущество предлагаемой системы за-* ключается в том, что ее можно применять без какой-либо переделки ранее смонтированных схем автоматики. Кроме того, в случае необходимости она может быть превращена в обыч^ ную статическую систему. ЛИТЕРАТУРА 1. В. С. У ж а н ски й, О статическом ступенчатом регулировании, «Холодильная техника», 1961, № 6. 2. В. С. Щ е р б а к ов, Типовые схемы автоматизации холодильных установок с астатическим шаговым регулированием, «Холодильная техника», 1955, № 4. 3. А. А. Ж и в у щ е в, Опыт эксплуатации Костромского автоматизированного холодильника, «Холодильная техника», 1961, № 1. 4. В. Б. Якобсон, Автоматизация холодильных установок, Госторгиздат, 195». ап>, отнесенного к контактной поверхности продукта. Для установления влияния оребрения части поверхности продукта на продолжительность его замораживания рассмотрим простейший случай, когда на оребренной металлической поверхности замораживается пластина толщиной 6 (рис. 1). Термическое сопротивление в месте контакта отсутствует, равно как и теплообмен с торцов, вследствие неограниченных размеров пластины. Пластина омывается холодным воздухом, движущимся вдоль ребер и продукта со скоростью w. Через некоторое время т после начала процесса границы замороженных слоев переместятся на xi с одной стороны пластины и Х2 с другой. В дальнейшем, через промежуток времени dx, толщина промороженных слоев увеличится соответственно на dxi и dx2. Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности Инж. В, А. Т ЕЙ ДЕР—Ленинградский тех нологический институт холодильной промышленности
38 Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности J{6 6 Количество тепла фазового превращения, выделившегося при замерзании слоя dxi за этот промежуток времени, будет равно причем dQl = qr/^fdxly а при замерзании слоя dx2 dQ2 = Ч" 4fdx2, A) О, а) dQ = dQl + dQ2, dQ1 < dQ2 Заменив (гкр — i) = d и приравняв правые части уравнений A), и B) и A,а), B,а), а также решив их относительно di, получим где: q" — теплота фазового превращения, ккал\кг; у— удельный вес продукта, /сг/ж3; /— поверхность слоя продукта, м2. Это тепло передается через замороженные слои толщиной xi и Х2 охлаждающему воздуху за тот же промежуток времени. Следовательно, можно написать dz= l-l-x1dxl + -2-ldxu О Л» Ь а dz _ <Г7 Хо С1 Хо I С1Х2 fl Хм 0 апр При интегрировании получаем dQ1 = dQ2 = l f(tKp-t)dz9 ^2 , 1 f[t«r-t) dz , B) B, а) Я 7 tf" 7 / *1 •\2ХМ д *2 2Х„ -)¦ апр / О) C,а) D) D, а) Лпр где: а — коэффициент теплоотдачи от поверхности продукта, свободно обдуваемой воздухом, ккал/м2 час град; Хм — коэффициент теплопроводности замороженного продукта, ккал/м час град; ^кР — криоскопическая температура продукта, °С; t —температура охлаждающей среды, °С. Общее количество тепла, отведенного от тела, будет равно количеству тепла, отведенного от обеих сторон пластины Для момента встречи слоев, т- е. полного промораживания пластины, будет справедливо равенство хг + х2 = 8. E) Приравниваем правые части уравнений D) и D, а) Mft+^b^Ul + °пр) \6) Полученные два уравнения с двумя неизвестными решаем методом подстановки и после преобразования находим Рис. 1. Схема к расчету.
№ 6 Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности 39 / 5 , 1 ь —— -\- \ 2 Хм апр I , В Г — + 1Г + — а Лм G) пр и по аналогии х> = 2 К + ¦ G, а) —+ — а Лм япр При делении уравнения G,а) на G) отношение толщин слоев выразится через коэффициенты теплоотдачи а, апр, коэффициент теплопроводности К и толщину пластины 6 *2 *1 2ХИ + (8) 2ХМ + ' "пр Подставив в уравнение D) значение xi из выражения G), получим формулу для продолжительности замораживания пластины при разных значениях коэффициента теплоотдачи обеих ее поверхностей »(—+—) ам 7 \ 2 Ам апр / пр -*-+- + — а ^м anp ¦ X X ' »D-+—) \ 2 1и апр / М ъ М 2ХМ — + — + —- \ а Ам аПр / + ¦ (9) При замене q" на ^зам учтена теплота охлаждения и доохлаждения продукта. Дальнейшее уточнение результатов будет получено, если воспользоваться формулой Рютова [2]. Некоторые затруднения возникают при определении коэффициента теплоотдачи а„р, величина которого является функцией коэффициента оребрения поверхности продукта, т. е. ^реб отношения -——, и ареб. ' конт Поскольку апр представляет собой коэффициент теплопередачи, отнесенный к гладкой стороне оребренной плиты, его можно вычислить по известной формуле [6] *пр" где: а k = A0) К + ¦ ареб "реб 'конт — коэффициент теплоотдачи в месте касания продукта к металлической поверхности, ккал/м2 час град; К — термическое сопротивление пластины, м2 час оребренной град/ккал; txpe6 — коэффициент теплоотдачи от оребренной поверхности, к охлаждающей среде, ккал/м2\ час град. Поскольку первое слагаемое в знаменателе формулы A0) равно нулю (коэффициент теплоотдачи в месте соприкосновения продукта с плитой равен бесконечности) лпр k = A1) + ^•пл ареб ^реб 0 QOf Ц02 QOJ Q04 Q05 0,06 Q07 OflB Q09 Qt$M Рис. 2. Зависимость отношения толщин про- х% мороженных слоев —от коэффициента теп- х\ лоотдачи апр и толщины пластины В при а=20 ккал/мЧас град.
40 Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренпой поверхности № 6 Проведенные автором расчеты показывают, что влияние оребрения части поверхности продукта на сокращение продолжительности замораживания весьма существенно и увеличивается с уменьшением толщины продукта. На основании расчетных данных построены графики изменения отношения толщин промороженных слоев -^2- (рис. 2) и отно- шения продолжительностей замораживания — (рис. 3) в зависимости от толщины продукта б и коэффициента теплоотдачи апр. Из графиков следует, например, что при 6 = 0,03 м, а=20 ккал/м2час град и—— = 5, величина отношения =2,9 (см. рис.2), т. е. толщина промороженного слоя со стороны оребренной поверхности продукта в 2,9 раза больше, чем со стороны поверхности, непосредственно обдуваемой воздухом. Иными словами, сокращение продолжи- :Д2? тельности замораживания пластины соответствует величине, получаемой при уменьшении толщины продукта приблизительно вдвое, что подтверждается данными, приведенными на рис. 3. Принятому выше соотношению коэффициентов теплоотдачи соответствует коэффициент оребрения, равный 7-г-8. В выражение (8) не входит разность температур (tKV —1) = $. Это свидетельствует о независимости отношения — от разности темпе- ратур, в связи с чем оребрение поверхности продукта выгодно при любой температуре камеры. Какова возможность применения закономерностей, выведенных для пластины безграничных размеров, к телам прямоугольной формы ограниченных размеров (брус, параллелепипед) , замораживаемым на ленте или на оребренной поверхности? Условия замораживания этих тел будут более благоприятными, так как появятся боковые теплопередающие поверхности, которые сокращают продолжительность замораживания. Если учесть, что при равных значениях коэффициентов теплоотдачи от всех сторон продукта будет происходить равномерное промораживание его [3], то линии раздела замороженных слоев совпадут с биссектрисами ба, га и линией аа (рис. 4). Изменение коэффициента теплоотдачи а на апр (от одной из сторон) вызовет смещение линий встречи (раздела) аа замороженных слоев. / / / i г/ 1 <А г/ / \ О 0,01 0,02 0,030,04 0,05 Q06 007 008 009 0.18, ь Рис. 3. Зависимость отношения продолжительностей заморажива- т' ния —- от коэффициента теплоотдачи «по и толщины пласти- Рис. 4. Изменение положения линии раздела замороженных слоев продукта яы б при а=20 кюал/м*час град в зависимости от величины коэффициента теплоотдачи (ад при «пр - а, (т' При аПр == аЬ X при сспр > «). " ОКИ при <*пр > а, ^2«2 ЛрИ «пр < а)-
№ 6 Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности 41 При апр >'а получим положение aiai и отношение толщин промороженных слоев -^->1; при апР <а — положение а^аг и отношение Х\ <1. Изменение наклона линии раздела замороженных слоев ба, 6ai и баг пропорционально тангенсу угла, который равен отношению тол- —— . Действи- щин промороженных слоев тельно, при ап = а (см. рис. 4) , ва , бе при лпр > а tg? = _ ai a-j б в] >1, т. е. в том и другом случае получим отношение толщин промороженных слоев (eiai = X2, 6ei=xi)' Анализ физической сущности процесса замораживания продукта, имеющего форму прямоугольного бруса, при различных значениях коэффициентов теплоотдачи показывает, что метод определения толщин промороженных слоев, разработанный для пластины, справедлив и для тела ограниченных размеров. Для определения продолжительности замораживания бруса, условия теплообмена на одной из граней которого отличны от условий на других гранях, вначале следует найти толщины промороженных слоев и затем эквивалентную толщину бруса 8ЭКВ = 2xi, которую нужно подставить в формулу Планка [5]. Введение эквивалентной толщины как бы приводит теплообмен на всех гранях бруса к одинаковым условиям (см. рис. 4), что позволяет применить формулу Планка = ^KkJr^l+p — A2) Коэффициенты R и Р находят по условному соотношению русл из таблицы [5], где гусл * Пользуясь изложенным методом, можно также определить продолжительность замораживания продукта, имеющего форму параллелепипеда. Как и в предыдущем случае, сначала определяют эквивалентную толщину ^экв =2x1 (рис. 5), затем по коэффициентам / П'сл,- ¦ И Русл2=- находят из таблиц для трехмерного теплового потока величины R и Р. Подставляя в уравнение A2) Вэкв Рис. 5. Положение плоскости раздела замороженных слоев продукта, имеющего форму параллелепипеда, на оребренной плите (апр>а).
42 Сушка рыбы методом сублимации №6 R, Р и а, определяют продолжительность замораживания эквивалентного параллелепипеда, которая будет равна продолжительности замораживания данного параллелепипеда, имеющего повышенный коэффициент теплоотдачи на одной из его граней. Способ замораживания продуктов на ленте или на оребренной плите особенно эффективен для мелких штучных продуктов — пельменей, кулинарных изделий и т. п. [7]. Изложенная методика позволяет достаточно просто и быстро определить продолжительность замораживания продуктов, имеющих форму пластины, бруса или параллелепипеда, лежащих на оребренной поверхности. В ранее проведенных работах по сублимационной сушке рыбы не исследовалось влияние качества исходного сырья и скорости замораживания на качество высушенного продукта. Для выяснения этого вопроса, а также определения влияния интенсивности процесса сушки на качество готового продукта во ВНИХИ были проведены специальные исследования. В опытах использовали живую рыбу (сом, щука) и рыбу, замороженную в море (треска). Живую рыбу глушили и замораживали или сразу (в стадии посмертного окоченения), или после предварительного хранения в течение 5 дней в тающем льду (после разрешения посмертного окоченения). Рыбу замораживали в камере при температуре воздуха —30°, в сухом льду и в сублиматоре. Продолжительность замораживания рыбы (толщиной около 70 мм) в камере состави- ЛИТЕРАТУРА 1. Г. Б. Чиж о в, Вопросы теории замораживания продуктов, Пищепромиздат, 1956. 2. Д. А. X р и с т о д у л о, Д. Г. Р ю т о в, Быстрое замораживание мяса, Пищепромиздат, 1936. 3. R. Plank, «Zeitschrift fur die gesamte Kalte — Industrie», 1913, № 6. 4. R. Plank, «Zeitschrift fur die gesamte Kalte — Industrie», 1932, № 4. 5. R. Plank, Beihefte zur Zeitschrift fur die gesamte Kalte—Industrie, Reihe 3, Heft 10, VDI — Verlag, Berlin, 1941. 6. M. А. Михеев, Основы теплопередачи, Гос- энергоиздат, 1956. 7. В. А. Т е й д е р, Замораживание пельменей на металлической ленте, «Мясная индустрия СССР», 1961, № 1. ла 12 часов, в сухом льду — 2,5 часа. Рыбу, замороженную в камере или в сухом льду, распиливали на^сусочки толщиной 10 мм. Перед замораживанием в сублиматоре охлажденную рыбу разрезали на кусочки толщиной 20 мм и помещали на пластины со стержнями. В сублиматоре применяли смешанный способ замораживания: до —5° без вакуума, а затем в вакууме при остаточном давлении около 1 мм рт. ст. Продолжительность замораживания кусочков в этом случае была 4—4,5 часа. Во всех случаях рыбу замораживали до ,-25°. Рыбу сушили при режимах, установленных работами ВНИРО и опытами ВНИХИ: температура сублимации льда —18-:—20°, темпе- тура греющих плит 60—70°, остаточное давление в сублиматоре в период максимального испарения влаги из продукта ~ 1 мм рт. ст. Сушка рыбы методом сублимации Канд. техн. наук Л. К. НАМИНАРСКАЯ— Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности
№ 6 Сушка рыбы методом сублимации 43 Рис. 1. Микросрез с восстановленной мышечной ткани рыбы, замороженной и высушенной в стадии посмертного окоченения (#) и после разрешения посмертного окоченения (б). Увеличение в 64 раза. Качество высушенного продукта оценивали по коэффициенту набухания (отношение веса набухшей рыбы к весу высушенной), содержанию влаги, гистологической характеристике, изменению белков (по^эдектрофоретиче- скому методу) и органолептическим показателям. Для набухания рыбы использовали воду с температурой 20°. Проведенные исследования показали, что ткань рыбы, замороженной и высушенной после разрешения посмертного окоченения, имеет более разрушенную структуру, чем ткань рыбы, замороженной и высушенной в стадии посмертного окоченения (рис. 1). В результате дегустационной оценки установлено, что у рыбы, высушенной после посмертного окоченения, мясо нежнее и сочнее, чем у рыбы, высушенной в стадии посмертного окоченения, хотя в последнем случае структура ткани сохранилась лучше. Это объясняется, видимо, тем, что при набухании рыбы, высушенной в стадии посмертного окоченения, волокна ткани (особенно пресноводной рыбы) под влиянием АТФ находятся в сжатом состоянии и меньше поглощают воду- Лучшей по качеству оказалась рыба, высушенная после замораживания в сухом льду. Рыба, высушенная после замораживания в камере при —30° и смешанным способом, хотя по качеству была несколько хуже рыбы, замороженной в сухом льду, признана пригодной к употреблению. Для определения влияния интенсивности процесса сушки на качество высушенной рыбы применяли следующие способы подхода тепла к продукту: радиационный и контактные — на пластинах со стержнями, без прокладки сеток между продуктом и греющими элементами и с прокладкой сеток между ними. Установлено, что наилучшим способом подвода тепла к рыбе является контактный с прокладкой сеток между рыбой и греющими элементами (рис. 2). Рыба, высушенная таким способом, восстанавливается быстрее. Уже через 5—10 минут после погружения ее в воду коэффициент набухания становится равным 3,4—3,8. При радиационном способе подвода тепла такое значение коэффициента набухания достигается только через час. Рыба, высушенная контактным способом с прокладкой сеток, не отличается по качеству от рыбы, высушенной на пластинах со стержнями. Однако при сушке рыбы на пластинах со стержнями поверхность ее становится неровной, а мышечная ткань приобретает серый цвет (рис. 3).
44 Сушка рыбы методом сублимации №6 ft 8 $ 10 V 8ремя,час& Рис. 2. График продолжительности сушки рыбы при различных способах подвода тепла. Контактный способ без прокладки сеток между продуктом и греющими элементами не может быть использован для сушки рыбы, так как ухудшаются условия для отвода с поверхности образующихся паров воды. Качество высушенной таким способом рыбы очень низкое. Продолжительность сушки увеличивается в 1,5 раза (см. рис. 2), а набухания—более чем в 20 раз (табл. 1). Даже после такого длительного периода набухания консистенция отварной и жареной рыбы жесткая и сухая. Итак, проведенные исследования показали, что на качество высушенной рыбы влияют все три фактора, а именно— исходное ее состояние, скорость замораживания и способ подвода тепла к продукту. Установлено, что наилучшее качество имела рыба, высушенная контактным способом с ) Таблица Л^ Способ подвола тепла Радиацпонны й . На пластинах со стержнями . . Контактный без прокладки сеток между продуктом и греющими элементами Контактный с прокладкой сеток | между продуктом и греющими эле- 1 ментами ..... Коэффициент наб>хаш;я (%) при i продолжительности набухания в минутах 5 2,7 2,8 3,4 10 15 I 2,8 2,9 3,8 3,1 3,4 3,9 2и 3,1 3,7 GO 3,2 3,2 1 1 20 часов I | 3,5 Рис. 3. Вид высушенных кусочков рыбы: а—на пластинах со стержнями, б—с применением сеток. прокладкой сеток между продуктом и греющими элементами, предварительно замороженная быстрым способом после разрешения посмертного окоченения. Однако и в этом случае по качеству высушенная рыба несколько хуже мороженой. Структура ткани рыбы не восстанавливается до исходного состояния, а максимальное количество воды, поглощаемое высушенным материалом, составляет в среднем 94,1Р/о по отношению к общему содержанию влаги в мороженой рыбе (табл. 2). Наиболее характерным показателем в оценке качества высушенной рыбы является изменение электрофоретической подвижности белков ткани рыбы. В работе изучались электрофоретические изменения белка мороженой и высушенной рыбы (трески). Высушенную рыбу измельчали в мясорубке с сеткой, диаметр отверстий которой 1 мм. После этого отбирали навеску в количестве Зги добавляли 12 г воды (чтобы содержание влаги в фарше составило 8(Wo). Для экстракции использовали фосфатный буфер с ионной силой |д, = 0,5 и рН-5,6, С этой целью к 15 г фарша добавляли 45 мл буфера, смесь тщательно растирали в ступке и выдерживали 10 минут при 0°. После экстракции смесь центрифугировали при 8000 об/мин в течение 20 минут. Экстракт фильтровали и помещали на 36 часов на диализ против фосфатного буфера [х = 0,15 и рН-7,3, а затем центрифугировали при 4000 об/мин 20 минут. После центрифугирования экстракт фильтровали и проводили электрофоретическое исследование в аппарате Тизелиуса—Свенсона в течение трех часов.
№ 6 Сушка рыбы методом сублимации 45 Таблица 2 Содержание влаги в сухом лродукте,% 5,1 5,7 9,0 9,5 5,5 6,0 Среднее Содержание влаги в восстановленном продукте, % 74,3 77,3 71,0 72,0 79,3 80,0 Восстанавливаемость к исходному содержанию влчги, °/0 92,2 96,0 88,3 1 90,0 I 98,5 99,9 94,1 Примечание. Исходное содержание влаги в мороженой рыбе 80,5%. Максимальная продолжительность набухания 15 минут. Результаты опытов представлены на рис. 4. Как видно, при сублимационной сушке происходит денатурация белка. Если в мороженой рыбе белок содержит четыре фракции, то в высушенной — всего три, к тому же изменяется подвижность этих фракций. Органолептическими исследованиями установлено, что степень отличия качества высушенной рыбы от мороженой зависит от способа кулинарной обработки. Так, высушенная рыба в жареном виде мало отличалась от мороженой жареной рыбы. В отварном виде разница в качестве более значительна, но и в этом случае продукт вполне пригоден к употреблению. - Выводы Качество высушенной рыбы зависит от ее исходного состояния. Лучшей j^o качеству признана рыба, высушенная ^пбсле разрешения посмертного окоченения- Т1 t т Рис. 4. Электрофоретическая диаграмма рыбы (трески): и — мороженой, б — высушенной. Рыбу необходимо предварительно быстро заморозить до конечной температуры в ее толще не выше —25°. Сублимационную сушку рыбы лучше проводить контактным способом с прокладкой сеток между продуктом и греющими элементами при следующих режимах: температура сублимации льда —17-^—20°, температура греющих элементов 60—70°, конечная температура продукта около 38°, остаточное давление в сублиматоре в период максимального испарения влаги 0,7—1 мм рт. ст. Продолжительность сушки 7 часов.
Опытные железнодорожные перевозки абрикосов и винограда Канд. техн. наук П. А. АЛЕКСЕЕВ, канд. с.-х. наук В. А. НИКИТИН, анж. Л. С. РОССОВСКИЙ ~ Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности Изучением условий железнодорожных перевозок фруктов занимались многие исследователи как в нашей стране, так и за рубежом. Однако до сих пор мало изученными вопросами остаются транспортабельность разных сортов плодов, количественные и качественные потери в зависимости от места произрастания, упаковки, условий предварительного охлаждения, типов изотермических вагонов и др- Работа, описанная в данной статье, была проведена во ВНИХИ в 1961 г.1 Цель ее—выявить возможные причины потерь и снижения качества абрикосов и винограда при железнодорожных перевозках из Молдавской ССР в Москву, а затем на основании исследований дать рекомендации по рациональной организации и технике перевозок. Перевозили абрикосы, заготавливаемые в совхозе «Копанка» Кицканского района. Абрикосы обычным способом снимали с деревьев, сортировали и упаковывали на садовом сборном пункте под навесом в открытые (типа болгарских лотков) и закрытые ящики (ГОСТ 8416—57): Отгружали в основном раннеспелый, достаточно стойкий при транспортировке сорт абрикосов — Луизе. Упакованные абрикосы доставляли на автомашинах на станцию предварительного охлаждения Тираспольского плодоовощного комбината. После взвешивания и осмотра абрикосы, направляли в камеры для охлаждения и краткосрочного хранения A—2 дня) при температуре около 0°. Виноград заготавливали в колхозе им. К. Маркса и колхозе им. Мичурина. Заготовка винограда велась обычным способом, но под наблюдением научных сотрудников института. Были взяты довольно распространенные столовые сорта — Алеппо, Коарна-Нягре, Мускат Гамбургский и Шасла белая. 1 В работе принимали участие кроме авторов: руководитель лаборатории холодильной технологии А. А. Хо- лопова, старшие научные сотрудники О. М. Высоцкая, М. Б. Лебедева, техники К. Ф. Жарова, Н. А. Павлова. После сортировки и упаковки виноград доставляли на автомашинах на станции отправления Тирасполь (из колхоза им. К. Маркса) и Гидигич (из колхоза им. Мичурина). Со ст. Тирасполь несколько вагонных партий винограда отгружали после предварительного охлаждения в камерах холодильника. Остальные партии загружали в вагоны-ледники без предварительного охлаждения. Для перевозок использовали четырехосные вагоны-ледники с пристенными карманами. В вагон-ледник помещали 8 г абрикосов или 10— 14 т винограда. Общая высота загрузки абрикосов — 7—8 рядов ящиков, винограда — 10—12 рядов. В каждый отправляемый вагон грузили от 18 до 33 контрольных ящиков, которые размещали в трех разных местах грузового объема: у карманов, в середине одной половины вагона и в междверном пространстве — стопками по 6—11 ящиков (рис, 1). Перед отправкой из контрольных ящиков отбирали пробы для товароведной оценки и химического анализа, а затем каждый ящик взвешивали. Рис. 1. Схема расположения контрольных мест с виноградом в вагонах-ледниках.
№ 6 Опытные железнодорожные перевозки абрикосов и винограда 47 До и после загрузки вагонов в них измеряли температуру воздуха. Кроме того, определяли температуру наружного воздуха на железнодорожной платформе и температуру фруктов. Для регистрации температуры и относительной влажности воздуха в пути в вагоны помещали (на уровне верха штабеля фруктов) недельные термографы и гигрографы. По прибытии в Москву измеряли температуру воздуха на платформе, в вагоне и температуру фруктов. Затем взвешивали каждый контрольный ящик, после чего из них отбирали пробы для химического анализа и товароведной оценки. Товарную экспертизу качества всей вагонной партии плодов проводил эксперт Бюро товарных экспертиз в присутствии научных сотрудников ВНИХИ и товароведа получателя. При химическом анализе абрикосов определяли сухие вещества (рефрактометром), а при анализе винограда устанавливали общее количество сахара по плотности сока (денсиметром)- Общую кислотность абрикосов и винограда определяли титрованием 0,1 N раствором щелочи. Прибывшие из Тирасполя в Москву вагоны- ледники с абрикосами находились в пути от 5 до 8 суток (в среднем 6,5 суток), а с виноградом — от 7 до 10 суток (в среднем 8 суток). При транспортировке абрикосов, кроме первоначального льдосолеснабжения E% соли) в Тирасполе, вагоны пополнялись в пути льдом и солью (ЗР/о) четыре раза, а при перевозке винограда — три раза. Порядок льдосолеснабжения зависел от продолжительности следования вагонов, суточной температуры, технического состояния вагонов и др. Вагоны, загруженные предварительно охлажденным виноградом, пополнялись льдом и солью только через двое суток, тогда как загруженные теплым виноградом — уже на следующий день после погрузки. За период перевозки в первом случае на каждый вагон расходовалось на 4 г льда меньше, чем во втором случае. Понедельник, Вторник Среда Четверг ', Пятница / Суббота /воскресенье Рис. 2. Изменение температуры (а) и относительной влажности воздуха (б) в вагоне-леднике № 1473521 при перевозке абрикосов. Горизонтальные линии на термограмме а соответствуют температурам 35; 25; 15; 5; —5; —15; —25° и на гигрограмме б—влажностям 95; 85; 75; 65% и т. д.
48 Опытные железнодорожные перевозки абрикосов и винограда № 6 I! Таблица 1 J»") Ti—————————————————I——I—I •I I I I I I L I I I I I I I I I I I I I I I I I 1713191713191 7131917131917131917131917vac* 15//Х 16/IX 17//Х 18/IX 19/1 X 20/1 X 21//Х 22//Х дни Рис. 3. Изменение влажности и температуры воздуха в вагоне-леднике № 1445081 при перевозке винограда. При погрузке абрикосов температура наружного воздуха доходила до 30°, а при разгрузке—до 26°. Средняя температура воздуха была соответственно 25 и 23,3°. Температура на железнодорожной платформе при погрузке винограда была 25°, а при разгрузке в Москве составляла в среднем 12,5° (колебания от 10 до 17°). Температура воздуха в вагонах перед загрузкой в них абрикосов была 6—8° и только в одном из 11 вагонов 4°. В пути температура воздуха понижалась (рис. 2) и к моменту разгрузки была равна 2—4° на уровне верха штабеля (в двух случаях — около 6°). Колебания температуры воздуха в вагонах вызывались, суточными изменениями наружной температуры и степени заполнения карманов льдом. Установлено, что понижение температуры в вагоне зависит не столько от продолжительности перевозок, сколько от первоначальной температуры абрикосов. Например, температура в вагоне при погрузке абрикосов с температурой 1° была 8°, а к моменту разгрузки снизилась до 2°; при погрузке абрикосов с температурой 7° она также составила 8°, а к моменту разгрузки — около 6°. В среднем температура абрикосов при отправке была 2,8°. В пути она повышалась до 3,2° (табл. 1). Подмораживания плодов не отмечалось, так как даже в нижних рядах,гу.карманов,,.температура, плодов была не ниже —1°. Температура замерзания абрикосов* равняется —2,5е. Расположение контрольных мест в вагоне Около междверного пространства В среднем В середине одной половины вагона В среднем Вблизи приборов охлаждения В среднем Номер места от пола 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 ^гмпература абрикосов пэ | прибытии в Моек вагон № 1458512 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 3,5 3,5 4,0 2,5 0 0,5 0,5 0,5 1,0 2,0 2,5 3,0 1,3 —1,0 -0,5 0 0 0 0,5 1,4 1,5 ],2 вагон № UC919G 1,5 1,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,0 4,0 2,4 1,5 1,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,0 4,0 2,4 0,5 0,5 0,5 1,0 1,2 2,0 3,0 3,5 1,5 ву. °С вагон № 1471421 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,5 3,0 3,0 2,2 0 0,5 0,5 0,5 ! 1,0 2,0 2,5 3,0 1,3 -1,0 -0,5 о 0 0 о 0,5 1,5 0,1 Температура винограда, отгруженного без охлаждения, в среднем составляла примерно 16°, а отгруженного после охлаждения в камерах холодильника, — около 3°. Температура в грузовом объеме вагона, подаваемого для погрузки, колебалась от 4,6 до 5,9°. Во время разгрузки в Москве температура воздуха в вагонах и температура плодов была ниже, чем при погрузке. Температура неохлажденного винограда была равна примерно 4,5°,- а. охлажденного.— 1,8°. ., Данные регистрации температуры' в пути показывают, что в вагонах с одинаковым льдо-
Опытные железнодорожные перевозки абрикосов и винограда 49 солеснабжением и примерно одинаковой начальной температурой температура воздуха снижается в зависимости от того, какой погружали виноград, охлажденный или неохлажденный. Так, если в вагонах с охлажденным виноградом температура до 5° понижалась приблизительно через 15 часов, то с неохлажденным — не ранее чем через 32—33 часа (рис. 3). В последнем случае вагоны требовалось пополнять льдом и солью уже на ближайшем льдопункте. В процессе транспортировки не было случаев подмораживания охлажденного винограда. При осмотре доставленных в Москву абрикосов и винограда не было отмечено существенной конденсации на них влаги. Первые партии абрикосов упаковывали съемной зрелости, с достаточно твердой мякотью и зеленоватой окраской кожицы. В последующих партиях абрикосы съемной зрелости перемежались с абрикосами почти потребительской зрелости с желто-оранжевой окраской кожицы. Дозревание в пути происходило очень медленно, о чем можно судить по результатам наружного осмотра и данным химического анализа (табл. 2). Таблица 2 Таблица 3 Номер ваго ia 1456512 1443486 1471421 1469196 158256 147482 <-> о о у я о ? ? 2 ^ « 03 ^ а Is? Ill С а.<а 6 6 5 7 8 7 Вид тары Закрытые ' ЯЩИКИ То же ю к Открытые ящики То же Закрытые ящики При погрузке j А 1 С iX к о и к о v О О. X U CU 5= О о Ю ой Ос^Х 1,79 2,10 1,90 1,88 1,82 1,79 °55 о со О Н О си a S бщее ухих о о 11 11 ') А 15 14 При приеме 1 -а I н CJ о« к ? н я О 3* ч о О rj И U-. <у бщая о (по ислот О ?-~ х 1,80 1,82 1,87 1,84 1,34 1,40 g^ н •> cj ад о» н S" CJ 2 ^ ^ я бщее ухих О U 1 11 12 14 11 14 13 Проведенный на станции назначения товароведный анализ контрольных мест показал, что sb открытых ящиках было 0,93% испорченных абрикосов, в закрытых — 1,09%, в среднем по всем контрольным местам в закрытых и откры- Сорт винограда Шасла белая . . Мускат Гамбург- Коарна-Нягре . . В среднем . Химический состаг, % общий сахар О 4» эа с с 17,3 17,6 14,4 15,8 к & Си Си С С 17,3 21,7 14,6 15,2 общая кислотность (по ни иной кислоте) н 5 О 4) Ч «-, a cua с с 0,54 1,05 0,70 0,73 О) <и К S а а. с с 0,49 1,05 0,71 0,86 Товарное каче- I ство винограда при приеме, % CU оз f-, н о и и 97,42 98,95 98,98 98,83 о * !- I О 03 Ж О Си | а» оз X ч 0,69 0,08 1,02 1,86 о н 1 о 1,89 0,97 0,31 98,300,91 0,79 Примечание. При отправлении весь виноград был стандартным. тых ящиках — 1,02%. Отмечены помятые плоды (нестандартные): в открытых ящиках 1%, в закрытых — 6,6%. В целом по вагонным партиям абрикосов, по данным Бюро товарных экспертиз, в открытых ящиках имелось испорченных плодов 0,7%, пищевого брака 1,3%, нестандартных 6,1% и стандартных 91,9%, в закрытых ящиках ¦— соответственно 1,0; 2,0; 12,1 и 84,9%. Следовательно, если в контрольных ящиках отход составил 1,08%, то в целом по вагонным партиям он вместе с пищевым браком не превышал 2%. Сравнительно невысокий процент отходов при перевозке в значительной мере обусловлен применением предварительного охлаждения. Относительно высокий процент нестандартных плодов, особенно в закрытых ящиках вагонных партий, объясняется главным образом слишком плотной укладкой в ящики, а также их поломкой. При приеме по качеству в контрольных ящиках было 98,3% стандартного винограда, 0,91% нестандартного и 0,79% отходов, а в целом по вагонным партиям, соответственно, 96,28; 1,38 и 2,34% (средние данные). В отдельных вагонах отходы составили от 0,75 до 3%. Одной из причин появления отходов и нестандартного винограда в вагонных партиях в
50 Опытные железнодорожные перевозки помидоров № 6 контрольных ящиках являлась высокая укладка ящиков в штабеля при погрузке, что вызывало повреждение тары. При сравнении качества вагонных, партий винограда, отправленных без предварительного охлаждения и с предварительным охлаждением, установлено, что в первом случае отхода было 3'Vo и стандартного винограда 97%, а во втором, соответственно, 2,5 и 97,5%, По данным товароведной оценки виноград сорта Шасла белая менее транспортабелен, чем виноград трех других сортов (табл. 8), но это требует дополнительной проверки. Выводы Для лучшего сохранения качества абрикосов и винограда при перевозках в вагонах-ледниках необходимо предварительное охлаждение. Это позволит сократить сроки нахожде- С целью совершенствования технологии перевозок помидоров Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) совместно с Центральным научно-исследовательским институтом консервной й овощесушильной промышленности (ЦНИИКОП) в 1960-1961 гг. провел опытные перевозки помидоров из Астрахани в Москву и Ленинград. В задачу работы входило: выявление) наиболее транспортабельных сортов помидоров, определение температурных условий и допускаемой продолжительности перевозок в зависимости от степени зрелости плодов, выбора типа подвижного состава и тары. ч При опытных перевозках температуру воздуха и груза в вагонах контролировали на всем пути следования с помощью приборов, установленных в вагоне-лаборатории. Для подтверждения полученных данных была проведена серия опытных перевозок, при ния вагонов в пути и сэкономить значительное количество льда и соли. Кроме' того, в случаях задержки подачи вагонов плоды без ущерба для качества можно сохранить в холодильных камерах в течение одного—двух дней. Регулярное снабжение льдом и солью, обеспечивающее в вагонах-ледниках влажность воздуха 80—85% и температуру 2—4°, гарантирует доставку абрикосов и винограда в хорошем состоянии. Абрикосы сорта Луизе можно транспортировать в течение 8 суток, виноград сортов Алеппо, Коарна-Нягре, Мускат Гамбургский и Шасла белая — до 10 суток. Нельзя укладывать абрикосы в вагонах выше восьмого ряда, а виноград выше десятого ряда. Недопустимо грузить в вагоны фрукты в непрочной таре. которых наблюдение за температурой и качеством груза вели только при погрузке и выгрузке плодов. Всего было отгружено 34 вагона, из них 14 вагонов-ледников, семь вагонов с машинным охлаждением и 13 крытых вагонов. Кроме того, был систематизирован и изучен статистический материал по прибывшим в Москву в 1961 г. 380 вагонам с тем, чтобы полнее выявить причины, влияющие на изменение качества помидоров при перевозке. Перед погрузкой у крытых вагонов открывали и зарешечивали люки. Для усиления вентиляции в дверном проеме одного из вагонов устанавливали решетки. В 1960 г. помидоры перевозили в ящиках- лотках астраханского типа, а в 1961 г. — преимущественно в ящиках-лотках № 49. В каждый вагон грузили контрольные ящи] ки с плодами одинаковых сортов и степени Опытные железнодорожные перевозки помидоров Инж. Н. П. ЧЕКМ А РЕ В А—Всесоюзным научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта
№ 6 Опытные железнодорожные перевозки помидоров 51 зрелости. В крытые вагоны укладывали по б—Ю ящиков (половина с помидорами молочной степени зрелости и половина — бурой), в вагоны с охлаждением — по 5 — 10 ящиков (с помидорами розовой и красной степени зрелости). Контрольные ящики маркировали и размещали в центре половины вагона. Чтобы установить влияние температуры на качество и степень зрелости помидоров, температуру воздуха в вагонах с машинным охлаждением (пятивагонные секции) поддерживали на различном уровне. В некоторых вагонах температуру повышали перед выгрузкой. В вагонах-ледниках температурный режим был различным. Это объяснялось неодинаковым льдоснабжением вагонов (с добавлением и без добавления соли ко льду). Для определения наиболее транспортабельных сортов помидоров Астраханская сельскохозяйственная станция и Наримановский гос- сортучасток выделили для опытных перевозок 16 сортов помидоров. Лучшие результаты получены при перевозке сортов Гонец, Снегиревский, Волгоградский и Маяк. Установлено, что собранные в молочной степени зрелости помидоры не обладают многими ценными питательными и вкусовыми качествами, а дозревание их в вагонах различных типов (при температуре 18—26°) происходит очень неравномерно (табл. 1). При выгрузке оказалось, что в отдельных вагонах недозревшие плоды составили 50% от всего количества помидоров. В соответствии с РТУ РСФСР 263-58, такие помидоры не могут быть направлены в торговую сеть. Их оставляют на базах для дозревания. Помидоры, погруженные в бурой степени зрелости, при перевозке в течение 6—7 суток почти полностью переходят в розовую и красную степень зрелости. Наименьшее количест- Таблица 1 Продолжительность перевозок помидорон, сутки 7 7 6 6 Степень зрелости помидоров при ьыгрузке, °'0 молочная бурак 18,5 13,1 26,8 7,0 15,7 15,7 25,2 26,4 розовая 42,3 49,2 25,0 30,2 красная 23,5 22,0 23,0 36,4 Таблица 2 Продолжительность перевозок помидоров, сутки 7 7 7 6 6 Средняя температура помидоров при пере- " возках, °С 25,4 26,2 25,5 16,9 18,6 Степень :релости помидоров при ьыгрузке, % ! бурая 0,6 0,6 0,8 2,8 6,5 розовая 13,4 12,6 25,7 1,3 12,2 красная 86,0 86,8 73,'5 95,9 81,3 J во плодов остается в бурой степени зрелости при средней их температуре 25—26° (табл. 2). Наилучшее качество отмечено у помидоров, отгруженных в бурой степени зрелости при температуре в пути 18,6—23,8°. Проведенные наблюдения показали, что при перевозках, продолжительность которых не превышает 10 суток, качество помидоров, погруженных в молочной и бурой степени зрелости, не снижается. При транспортировке этих помидоров в крытых вагонах, оборудованных металлическими решетками в междверных проемах, качество плодов при выгрузке оказалось лучше, чем плодов, перевозимых в тех же вагонах без такого оборудования. На качество розовых и красных помидоров при перевозке влияет температура воздуха в вагоне. Красные помидоры при перевозке в течение 6—7 суток лучше сохраняются при средней температуре их 4—6°. Повышение температуры до 8—10° приводит к быстрому перезреванию помидоров. Розовые помидоры лучше сохраняются, если их транспортировать при температуре 6— 10°. В таких условиях происходит медленное и равномерное дозревание плодов до красной степени зрелости. Льдоснабжение вагонов, загруженных розовыми и красными помидорами, производилось с добавлением D1% при первоначальном снабжении и 3% — при транзитном) и без добавления соли ко льду. Добавление соли не оказало существенного влияния на скорость охлаждения груза, которая составила 0,37 и 0,4 град/час. Температура воздуха и груза в среднем по вагону при
52 К вопросу выбора рациональной толщины изоляции ледяных бунтов № 6 охлаждении льдосоляной смесью была примерно на 1° ниже, чем при охлаждении льдом. Однако это оказало отрицательное влияние на качество плодов, расположенных у карманов. Немаловажное значение для сохранения качества красных помидоров имеют условия их хранения после выгрузки. При хранении красных помидоров в охлаждаемых складах количество стандартных плодов после 10 дней уменьшилось с 88 до 710/б. На поверхности помидоров с температурой 4—6°, хранящихся в неохлаждаемых складах, образуется конденсат, который способствует быстрому размягчению и порче плодов. В связи с этим, как показали наблюдения, за двое суток хранения количество стандартных плодов уменьшилось с 79—96 до 671%. Чтобы предупредить это явление, в пятива- гонной рефрижераторной секции за 2—4 часа до выгрузки помидоров на станции назначения включали электрические печи и температура плодов повышалась до 11—12°. В результате поверхность их оставалась сухой и качество после двухсуточного хранения было таким же, как и по прибытии. Возрастающее с каждым годом производство сельскохозяйственных продуктов требует значительного увеличения заготовок естественного льда- На необходимость широкого использования льда для хранения фруктовой овощей указывается в постановлении Центрального Комитета КПСС и Совета Миьщстров СССР (см. газету «Правда» от 27 января 1960 г.). В настоящее время в СССР ежегодно заготавливается около 20 млн. т естественного льда, стоимость которого гораздо ниже, чем искусственного. Однако при хранении в бунтах естественный . лед тает, что значительно удорожает стоимость Проведенные опыты показали, что ящики- лотки № 49 не пригодны для перевозки помидоров вследствие их непрочности. Выводы Помидоры в молочной и бурой степени зрелости можно перевозить в крытых вагонах или вагонах-ледниках без охлаждения. Продолжительность перевозки бурых помидоров не должна превышать 10 суток. Помидоры в бурой степени зрелости можно перевозить также в вагонах с машинным охлаждением при температуре 13—16°. При перевозке в рефрижераторном подвижном составе красных помидоров температура в вагонах должна поддерживаться в пределах 3—6°, розовых — 6 — 9°. Перед выгрузкой розовых и красных помидоров из вагонов с машинным охлаждением температуру плодов (во избежание выпадения на их поверхности конденсата) необходимо повышать до 12—15°. При перевозке красных и розовых помидоров в вагонах-ледниках охлаждение должно осуществляться только льдом, без добавления соли. реализации. Если в северных районах страны потери от таяния льда составляют 15—20%, то в южных они достигают 50—60%. Для сокращения потерь естественного льда необходимо применять более качественную изоляцию бунтов, но это связано с увеличением затрат. Поэтому следует установить оптимальное соотношение между этими двумя факторами. Толщина изоляционного слоя бунта льда определяется минимумом суммарных расходов на изоляционный материал, укладку его в бунт и стоимостью льда, растаявшего в период хранения. Расходы (в руб.) на изоляционный материал и его укладку определяются по формуле R вопросу выбора рациональной толщины изоляции ледяных буйтов Канд. техн. наук П. Я. КОРОБ КО —Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта
№ 6 К вопросу выбора рациональной толщины изоляции ледяных бунтов ъъ C'l — ' -~Т~ (С'из "Т ^укл) ^ > A) где: F— поверхность теплопередачи бунта, м2\ Хиз — коэффициент теплопроводности изоляционного материала, ккал/м час град; k — коэффициент теплопередачи укрытия бунта, ккал/м2час град; Сиз— стоимость изоляционного материала, руб/м*; укладки изоляции, руб/м3; jx — коэффициент, учитывающий дополнительную потребность в изоляции. Стоимость растаявшего льда (в руб.) находим по уравнению Сукл — стоимость с2- ТР B) где: tH— расчетная температура наружного воздуха за период хранения льда, °С; z — продолжительность хранения льда, час; Сл — стоимость льда, руб/мв; 7 — объемный вес льда, кз/мв; р — скрытая теплота плавления льда, ккал/кг. Суммируя указанные расходы и приравнивая нулю первую производную, находим оптимальное значение коэффициента теплопередачи konT k — -v. 7 Р ^из (^из + Сукл) Р *н z ^л C) Из уравнения C) видно, что значение konT зависит главным образом от температуры окружающей среды, продолжительности хранения и стоимости заготовки льда. Расчетные величины k0UT приведены в таблице. Значения других величин, входящих в формулу, приняты следующие: Y = 900 кг\мъ, р = 80 ккал]кг, Хиз=0,21 ккал/м час град, [* = Т#5, Сиз=0,8 руб\мъ, Сукл = б,3 руб/м*. с л, руб. 0,2 0,5 1,0 5,0 \ t =2о° при г, н 3 мес. 1,55 0,98 0,69 0,31 6 мес 1,10 0,69 0,49 0,22 раЕном 9 мес. 1 0,89 0,56 0,40 0,18 / = iib° ПОИ Z, Н 3 лис. 1,26 0,80 | 0,56 0,25 6 мес. 0,89 0,56 0,40 0,18 оавном 9 мес. 0,73 -0,46 0,33 0,15 На рисунке представлен график зависимости оптимального коэффициента теплопередачи укрытия бунта от стоимости растаявшего льда, продолжительности его хранения и расчетной температуры наружного воздуха t„. W 0,9- Q8] Q7\ 0,б\ оА оА оА оА оА * опт,* кал/мг час град о,5 w г;о 3,0 4,0 5,0 С^руё/т График зависимости оптимального коэффициента теплопередачи укрытия бунта от стоимости растаявшего льда: I — хранение при tn = 20 и 30° в течение 3 месяцев, II—то же, в течение 9 месяцев. Приведенные на графике кривые позволяют быстро, без дополнительных расчетов, устанавливать значение k0UT для различных условий заготовки и хранения естественного льда в бунтах. Толщину изоляционного слоя укрытия бунта льда можно определить расчетным путем по величине оптимального коэффициента теплопередачи.
ОБМЕН ОПЫТОМ Стенд для регулирования реле температуры томатического включения и отключения применяются реле температуры. В основном реле устанавливаются на ai регатах, смонтированных в автоматах для охлаждения напитков. При замене этих приборов на объекте регулирование связано с некоторыми трудностями. В цехе Севастопольского участка треста Укрторгмонтаж автором статьи смонтирован стенд для регулирования реле температуры (см. рисунок). При монтаже был использован компрессор домашнего холодильника «ЗИЛ-Москва», конденсатор холодильника «Саратов» и испаритель змеевикового типа, изготовленный из медной трубки диаметром 6 мм. Испаритель помещен в металлический бачок с двойной изолированной стенкой, в который залито фреоновое масло. Через верхнее отверстие в бачок опускается мензурка с небольшим количеством спирта. В мензурке находится термометр и чувствительный патрон регулируемого прибора. Контакты этого прибора включены последовательно с сигнальной лампой, питающейся от сети напряжением 36 в. Температура контролируется термометром. При отключении регулируемого прибора сигнальная лампа гаснет, после чего пробирку вынимают из бачка и проверяют температуру включения прибора- В положении термостата холодильного агрегата «Нормально» в бачке испарителя поддерживается температура —16°, в положении «Холод» температура достигает —28°. N. Д. ЛУЩЕНКОВ В настоящее время на многих холодильных агрегатах ФАК-0,7, ФАК-1,1 и ФГК Для их ав- Схема стенда для регулирования реле температуры: 1 — компрессор, 2 — конденсатор, 3 — фильтр, 4—змее- викоеьш испаритель, 5 — термометрах^ — чувствительный патрон регулируемого прибора, 7 — пробирка со спиртом, 8 — сигнальная лампа, 9 -)- тумблер, 10 — штепсельный разъем, 11 -- контакты регулируемого при-
JVo 6 Льдогенератор сухого льда с четырьмя диафрагмами 55 Льдогенератор сухого льда с четырьмя диафрагмами Льдогенераторы, поставляемые заводом «Компрессор», имеют две полости — внутреннюю, квадратного сечения B00X200X840лш), и наружную, круглого сечения D40X840 мм). Во внутренней полости формируется брусок льда весом 42 кг. Внутренняя полость изготовлена из отдельных листов стали, сваренных с наружной стороны на стыках электросваркой. Под действием давления и постоянно меняющихся температур плоские стенки внутренней полости постепенно разрушаются и льдогенератор выходит из строя. На Одесском углекислотном заводе были изготовлены льдогенераторы с двумя полостями круглого сечения (см. рисунок). Внутренняя полость, в которой образуется лед, выполнена вместе с концевыми фланцами и ребрами жесткости из стального литья и обработана на токарном станке с большой степенью чистоты. Льдогенератор имеет четыре отсосные диафрагмы — нижние и верхние. Через две—три минуты после открытия жидкостного вентиля открывают нижнюю пару диафрагм, а спустя 15—20 минут — верхнюю. 'Изменения в конструкции и технологии позволили сократить время намораживания блока льда с 80 до 60 минут- Кроме того, значительно увеличился срок службы льдогенератора. Льдогенератор круглого сечения с четырьмя диафрагмами: 7 — наружная полость цилиндра, 2 — внутренняя полость цилиндра, 3 — верхняя пара диафрагм, 4 — нижняя пара диафрагм. Льдогенераторы новой конструкции могут быть легко изготовлены в мастерских предприятий. Инж. Я. &. ГРИНБЕРГ
56 Консультация № 6 Автоматическое отключение электродвигателя при обрыве фазы На холодильниках электродвигатели нередко устанавливаются в местах, труднодоступных для постоянного контроля ( вентиляторы в морозильных камерах, вентиляционных шахтах и пр.). Обрыв фазы электродвигателя и работа его в двухфазном режиме часто приводит к порче обмотки. Применяемые плавкие предохранители не всегда обеспечивают надежную защиту. Автором статьи разработано устройство для автоматического отключения электродвигателя, включенного в звезду (см. рисунок). Это устройство было испытано на Вологодском холодильнике. В испытаниях принимали участие электромонтеры В. Т. Карелии и Э. В. Лочан. Принцип работы устройства заключается в следующем. При обрыве одной из фаз возникает напряжение между нулевой точкой электродвигателя и землей- При этом срабатывает реле Р, которое разрывает своим размыкающим контактом цепь катушки магнитного пускателя МП. В результате двигатель отключается от сети. Для пуска электродвигателя (после срабатывания защиты) необходимо нажать кнопку П («Пуск»). г? МП МП >рт1 0 С /7 МП ?—?#^u^i ЬР7о N Г—^VV—1|1 Схема устройства для автоматического отключения электродвигателя при выпадении фазы: р — реле, МП — магнитный пускатель, PTi, PT2 — термореле, С —кнопка «Стоп», П — кнопка «Пуск». Катушка реле состоит из 880 витков провода ПЭЛ-0,41. В качестве сердечника применен сердечник от магнитного пускателя П-222. Инж. Я. Я. СУНДИЕВ Влияние повторного замораживания на качество продукта В практике работы холодильников известны случаи повторного замораживания продуктов, необходимость в котором чаще всего возникает в связи с полным или частичным размораживанием их при продолжительной транспортировке в результате неравномерного пополнения железнодорожных вагонов льдом и солью и связанного с этим резкого колебания температур. Как же влияет повторное замораживание на качество продуктов и в чем это проявляется? При повторном замораживании углубляются те неблагоприятные изменения качества, которые происходят при первичном замораживании. При умеренных температурах повторное за- .мораживание животной ткани в воздухе вызывает очень сильное нарушение гистологической структуры. Если в процессе замораживания в воздухе при температуре —35° свежей, только что выловленной рыбы (толщина 50 мм), гистологическая структура ткани хорошо сохраняется (почти не появляются во-
№ 6 Влияние повторного замораживания на качество продукта ы локна с разрушенными стенками), то в процессе повторного замораживания при этих же условиях отмечается сильное нарушение гистологической структуры ткани — такое, как и при очень медленном замораживании све- жевыловленной рыбы. В результате первичного замораживания значительно уменьшается способность ткани удерживать мышечный сок, что обычно определяется по количеству его при центрифугировании. Этот показатель характеризует гидрофильные свойства ткани, которые значительно ухудшаются при повторном замораживании. Замораживание влияет на механические свойства ткани. Ткань, подвергнутая первичному замораживанию, становится менее прочной и упругой,# а повторному замораживанию — сильно разрыхленной. Кроме того, уменьшается ее сопротивление разрыву, исчезает упругость и эластичность, в связи с чем консистенция продукта сильно ослабевает. Действие повторного замораживания на механические свойства ткани и ее гистологическую структуру зависит от того, в каком состоянии продукт (мясо или рыба) подвергся первичному замораживанию—до или после разрешения посмертного окоченения. Дополнительное влияние повторного замораживания на механические свойства и, в частности, на консистенцию уменьшается, если к моменту первичного замораживания в животной ткани закончились посмертные процессы. Степень влияния повторного замораживания на качество продукта зависит и от време- * ни нахождения, его в размороженном состоянии — чем больше это время, тем большим изменениям подвергается ткань. Повторное замораживание вызывает дальнейшую денатурацию белка. При оценке де- натурационных изменений по показателю оптической плотности взвеси измельченной рыбной ткани было установлено, что если первичное замораживание уменьшает показатель оптической плотности по сравнению с немороженой рыбой на 0,1, то повторное замораживание снижает этот показатель еще на 0,1. Эта величина эквивалентна денатурации, которая наблюдается при хранении замороженной рыбы в течение четырех месяцев при — 18°. Отрицательное влияние повторного замораживания проявляется при замораживании не только полностью оттаявшего продукта, но и частично оттаявшего, т. е. когда температура его повышается до —5° и выше. Как и при первичном замораживании, степень изменений, вызываемых повторным замораживанием, зависит от скорости замораживания. Чем медленнее замораживание, тем большим изменениям подвергается ткань. В этой связи следует указать, что особенно отрицательное влияние на качество продуктов, оказывает их оттаивание и последующее замерзание в изотермических вагонах во время транспортировки. Канд. техн. наук А. И. ПИСКАРЕВ
КРИТИКА и БИБЛИОГРАФИЯ О книге по судовой холодильной технике В. Ф, Волков, А. И. Чнченев, Судовые холодильные машины и установки, Судпромгиз, 1961, 263 GTp. Цена 1 руб. 14 коп. В рецензируемой книге описаны отечественные и зарубежные судовые холодильные машины и установки, освещены достижения в области их развития, приведены рациональные системы охлаждения для установок кондиционирования воздуха. Книга предназначена для инженеров и техников, связанных с производством и использованием холода на судах. Она состоит из семи глав и приложений. В главе 1 изложены физико-термодинамические основы получения искусственного холода, описаны теоретические циклы холодильных машин и характеристики рабочих тел. Теоретические циклы и принципиальные схемы представлены для простых и сложных холодильных машин—¦ двухступенчатых с полным промежуточным охлаждением и отбором пара, каскадных, работающих на различных холодильных агентах, пароэжекторных и абсорбционных. Конструкции холодильных машин и их теплообменных аппаратов, а также приближенный расчет мощностей п конструктивных параметров поршневых и ротационных компрессоров даны в главе II. В ней описана наиболее распространенная схема регулирования холодо- произвпдительностп многоцилиндровых компрессор зв, ;:хема смазки подшипников и концевых уплотнений вала. В главах III и IV представлены различные элементы систем автоматизации и регулирования холодильных машин, термоизоляционные материалы, конструкции и расчеты изоляции, определена необходимая холодопро- нзводптелыюсть установки по тепловой нагрузке. В отличие от изданных ранее учебников и учебных по- ;обпй но судовым холодильным машинам в книге опи- ;аны современные судовые холодильные машины и установки, а также новейшие- конструкции судовых компрессоров. Однако в главе III, на рис. 77 представлены схемы зоздушных конденсаторов, которые в судовых установках, как правило, не применяются. В пособии содержится много практических сведений, [еоб.ходимых при проектировании судовых холодильных установок и выборе элементов холодильных машин. Авторам удалось систематизировать материал по м>- 'Кухотрубпым конденсаторам и испарителям судовых яо- ¦юдпльпых машин, а также данные по водоаммиачным и бромпетодитпевым абсорбционным машинам. В частности, интересны результаты испытаний первой отечественной бромистолитиевой холодильной машины (табл. 13). К сожалению, достаточно полно описанные в книге элементы судовых холодильных машин почти не представлены в типовых схемах судовых установок. Приведена лишь одна аммиачная схема холодильной установки, принятая на рефрижераторах типа «Актюбинск». Достаточное внимание в книге уделено приборам и системам автоматического регулирования судовых холодильных машин и установок, но почти не показаны развернутые схемы охлаждения, автоматического контроля и регулирования, принятые в системах рефрижераторных трюмов на отечественных и зарубежных судах и больших рыбоморозильных траулерах. Так, в главе V на стр. 192 и 193 изображены лишь принципиальные схемы охлаждения — рассольная на рис. 100 и непосредственного охлаждения (фреон-12) на рис. 101. В той же главе рассмотрены схемы холодильных установок для комфортных систем кондиционирования воздуха (СКВ) на транспортных судах, военных кораблях и подводных лодках. Однако практические данные по СКВ приведены лишь для военных кораблей. В главе VI изложены основные правила Регистра СССР по размещению, монтажу и испытанию холодильных машин и установок на судне. Здесь целесообразно было бы привести результаты испытаний холодильной машины или установки. Вызывает удивление тот факт, что в главе описаны конструкции переборочных сальников (рис. 114), применяемых за рубежом, и ничего не сказано об отечественных конструкциях. Правила технической эксплуатации холодильных установок рассмотрены в главе VII. Там же перечислены встречающиеся неисправности в работе аммиачных и фреоновых холодильных машин и указаны способы их устранения. В приложениях книги даны таблицы физических свойств холодильных агентов, холодоносителей (рассолов), масел, теплотехнических свойств строительных и термоизоляционных материалов и другие сведения. В книге имеются некоторые неточности. На стр. 224 дана неправильная рекомендация по обнаружению влаги (отстой в опрокинутом баллоне), не учитывающая, что вода легче фреона-12. На стр. 148 читаем: «Пробка, применяемая для изоляции трубопроводов, обычно имеет вид скорлупы». Отмеченные недостатки не снижают общей положительной оценки книги. При переиздании эти недостатки следует устранить и дополнить текст практическими данными о работе холодильных установок па транспортных и производственных рефрижераторах. Канд. техн. наук И. В. ТАРАБРИИ
В Международном институте холода Сессия Международного института холода в г. Вашингтоне С 20 по 25 августа 1962 г. в Вашингтоне (США) проходила сессия Международного института холода. Были проведены научные конференции 2-й комиссии (изоляционные материалы, теплопередача, измерительные приборы), 3-й комиссии ^проектирование и эксплуатация холодильного оборудования), 4-й комиссии (применение холода для сохранения пищевых продуктов), комиссии 6А (кондиционирование воздуха) и 9-й комиссии (техническое образование и научно-исследовательская работа по холодильному делу). Во время сессии состоялось также заседание Технического совета МИХ. В работе сессии приняли участие около 200 ученых и специалистов от 19 стран. Советский Союз был представлен делегацией в составе: Ш. Н. Кобулашвили (руководитель), В. И. Блинов, Н. Н. Рогачев, Д. Г. Рютов, Н. Ф. Ткачев и Н. Н. Кустов (переводчик). Сессия была проведена в новом здании Государственного департамента, в залах, предназначенных для международных конференций. Заседание Технического совета состоялось в здании Национальной академии наук. Организация работы сессии, а также технических экскурсий, проведенных до начала и по окончании сессии, была безупречной, что является заслугой членов местного организационного комитета и, особенно, проф. Р. Джордана, проф. К- Кайана, д-ра В. Пентцера и д-ра П. Ашенбаха. Для делегатов были устроены приемы Национальной академией наук, Американским обществом инженеров по отоплению, холодильному делу и кондиционированию воздуха и Американским холодильным институтом. На первом пленарном заседании, после церемонии открытия, выступил Дж. С. Джонс, который сделал доклад на тему «Холодильная промышленность и кондиционирование воздуха в США». Он дал краткий обзор развития и современного состояния холодильной промышленности в США и подчеркнул роль холода во многих отраслях национального хозяйства и техники, в том числе в электронике, медицине и авиации. На раздельных или совместных заседаниях комиссий МИХ было заслушано и обсуждено 58 докладов \ из них 34 доклада от США. В настоящем обзоре представлены наиболее интересные и важные доклады. Конференция 2-й комиссии На двух заседаниях 2-й комиссии было рассмотрено девять докладов. Кроме того, члены комиссии участвовали в совместных заседаниях с комиссиями 3 и 6А (по термоэлектрическому охлаждению) и с 4-й комиссией 1 С текстом докладов (на английском или французском языке) можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института холодильной промышленности. (по охлаждению и замораживанию пищевых продуктов). В докладе Г. Лоренцена и Э. Бренденга (Норвегия) «Конструкция и работа крупногабаритной камеры с защитой для испытания теплоизоляционных материалов» освещена конструкция камеры с защитной рамкой. Камера предназначена для испытания теплоизоляционных материалов и конструкций при низких температурах (до —40°). Размеры опытной изоляционной панели 2X2,5 м. Одна сторона панели выходит в камеру с низкой температурой, с другой стороны устроена обогреваемая коробка, окруженная большим количеством компенсирующих электрогрелок, которые расположены на защитной рамке. Измерения можно проводить при вертикальном, горизонтальном и наклонном положениях опытной панели. В камере исследовалось влияние на теплопроводность конвекционных токов воздуха внутри изоляционного материала. Например, коэффициент теплопроводности стенки толщиной 21 см из минеральной ваты плотностью 47 /сг/ж3 оказался при вертикальном положении плиты на 2% выше, чем при горизонтальном положении. Изучалось также влияние на теплопроводность конвекции, возникающей между торцами плит пенополи- стирола в опытной панели. Конвекция оказывала большое влияние на распределение температур по стенке при вертикальном положении панели и не была заметна при ее горизонтальном положении. Описанные в докладе аппаратура и методика измерений представляют интерес для наших лабораторий по испытанию строительных и изоляционных материалов. X. Е. Робинсон (США) в докладе «Дисковой метод измерения теплопроводности изоляционных материалов» сообщил о новом приборе для сравнительного определения коэффициента теплопроводности изотропных материалов, особенно пригодном для низкотемпературных изоляционных материалов. Диск (из нержавеющей стали) диаметром от 15 до 45 см и толщиной от 5 до 10 мм помещается между двумя образцами испытуемого материала, с внешней стороны которых находятся охлаждающие плиты, имеющие постоянную температуру. Окружность диска равномерно нагревается. Вследствие отвода тепла через изоляционный материал температура диска в установившемся состоянии постепенно падает от периферии к центру. При испытании измеряется температура в центре диска и на некотором расстоянии от центра, а также температура холодной плиты. Зная эти величины, а также теплопроводность диска, размеры диска и образца, можно установить теплопроводность последнего. Проведя несколько опытов с материалами известной теплопроводности, можно получить градуировочную кривую для диска.
60 В Международном институте холода № 6 В докладе П. Е. Глазера и А. Рейтера (США) «Тонкостенные вакуумные изоляционные панели» дана конструкция плоских панелей с металлическими стенками. Панели заполнены перлитовым порошком и эвакуированы до глубокого вакуума. Коэффициент теплопроводности таких панелей не превышает 0,002 ккал/м час град, т. е. в 20—30 раз меньше, чем обычных изоляционных материалов. Замена обычной изоляции холодильного шкафа вакуумными панелями позволяет увеличить его полезный внутренний объем с 425 до 680 л при тех же наружных размерах. В приведенном в докладе домашнем холодильном шкафе толщина вакуумной изоляции равна 16 мм. Автором даны рекомендации по заполнению панелей перлитом и откачке. Вакуумные панели могут найти в СССР широкое применение при изготовлении холодильных шкафов и контейнеров, а также аппаратов глубокого охлаждения. В докладе К. Нессельмана и X. Пфейфера (ФРГ) «Измерение теплопроводности порошкообразных веществ» рассмотрен прибор, работающий по методу трубы, и приведены результаты определения коэффициента теплопроводности порошков из кварца, зерна которого имеют диаметр 1,5—12 мк при температурах 0 и —194° и абсолютных давлениях воздуха 0,2—750 мм рт. ст. При остаточном давлении 1 мм рт. ст. и температурах 0 и —194° коэффициент теплопроводности оказался равным, соответственно, 0,0037—0,0067 и 0,0047—0,011 ккал/м час град. Конференция 3-й комиссии На заседаниях 3-й комиссии были обсуждены 16 докладов по вопросам исследований холодильных компрессоров, термоэлектрического охлаждения, тепловых насосов, работы градирен и теплопередачи в холодильных аппаратах. Р. Лоуэри и Р. Кохэн (США) . сообщили о технике исследования работы язычковых клапанов, применяемых в компрессорах домашних холодильников фирмы «Те- кумсе». Подробно описано изготовление датчиков и установка их на клапанную и буферную пластины. Приведена осциллограмма их работы. Р. Штейн и Дж. Эйблинг (США) доложили о методе повышения коэффициента полезного действия ротационных холодильных компрессоров малой производительности путем правильного выбора нагнетательного трубопровода. В докладе дан краткий расчет нагнетательного трубопровода и установленной на нем расширительной камеры, устраняющих вредные влияния колебания давления на нагнетательной стороне компрессора на его работу. Опытная проверка показала, что применение оптимальных размеров труб позволяет улучшить к. п. д. компрессора на 6%. Ф. X. Клейн (США) кратко изложил теорию термоэлектрического охлаждения. В 'докладе приведены характеристические коэффициенты термоэлектрических материалов, которые применяют американские фирмы. Коэффициент Зеебека полупроводников, используемых в настоящее время, равен 200—300 [xV/°K. Исследования показали, что для лучших полупроводников добротность при комнатной температуре составляет г = ЗХ 10—3 (°К)~1. Представитель военно-морского флота США А. Ф. Филлипс доложил о некоторых результатах практического применения термоэлектрического охлаждения на подводных лодках. В 1958 г. Бюро военного судостроения США впервые обратило внимание на возможность использования термоэлектрического охлаждения как нового метода получения холода для целей кондиционирования воздуха и хранения продуктов на подводных лодках. Разработкой этого метода получения холода занимались фирмы «Кериер корпорейшен», «Вестингауз электрик корпорейшен», «РСА», «Верлпулл корпорейшен» и «Йорк». Существенное влияние на качество и экономичность конструкции оказывает длина термоэлементов, плотность (отношение объема термоэлементов к общему объему конструкции) и общий коэффициент теплопередачи между термоэлектрическими материалами и, соответственно, теплой и холодной средами. По мере уменьшения размера термоэлементов можно получить более высокий к. п. д. При этом значительно снизится потребность в дорогих термоэлектрических материалах. Большая работа проведена фирмами с целью получения электрической изоляции, имеющей высокую теплопроводность и хороший тепловой контакт между элементами и стенками теплообменника. В докладе кратко освещены конструкции и даны эскизы водоохладителей производительностью 500 ккал/час^ работающих на морской воде (фирмы «РСА» и «Вестингауз электрик корпорейшен»), воздухоохладителя производительностью 3000 жал/час, работающего на пресной воде (фирма «Кериер корпорейшен»), и двух холодильников для продуктов (фирма «Верлпулл корпорейшен»). В этих аппаратах в качестве термоэлектрического материала применен висмут-теллур. Докладчик отметил, что в настоящее время разрабатываются крупные термоэлектрические аппараты для1 кондиционирования воздуха и охлаждения низкотемпературных камер. Аппараты будут иметь холодильный коэффициент, больший единицы. Расход полупроводникового материала составит около 3 кг на 1000 ккал/час холода. Существенное снижение первоначальной стоимости- агрегатов и повышение их эффективности может быть получено за счет сокращения длины термоэлектрических элементов, повышения общего коэффициента теплопередачи между теплой и холодной сторонами и термоэлементами. В больших агрегатах, работающих от воздуха к воде и требующих менее 3 кг полупроводникового материала на 1000 кжл/час, можно будет получить холодильный коэффициент более 2. Л. Н. Миллер (США), занимающийся вопросами- акустики, доложил о некоторых проблемах борьбы с шумом работающих градирен. В целях сокращения расхода воды на холодильные машины широкое распространение получили в США градирни с принудительной вентиляцией. Однако при расположении этих градирен на крыше и внутри зданий возникает нежелательный шум и вибрации. Докладчик изложил общие принципы борьбы с шумом, привел примеры уровней шума работающих градирен. В качестве мер, уменьшающих уровень шума, он указал на устройство барьерных стен и звукопоглощающих параллельных тупиковых перегородок. В целях устранения шума, вызываемого падающей водой, поддон градирни рекомендуется устанавливать на многослойные прокладки из резины вафельного ти- - па или на прокладки из неопрена. Для защиты от вибраций работающие механизмы рекомендуется подвешивать на пружинах. Ф. Д. Биккель (США) сообщил, что устройство принудительной циркуляции холодильного агента во фризерах приводит к значительному улучшению коэффициентов теплоотдачи. Производительность фризеров при 50-кратной циркуляции холодильного агента, по сравнению с непо-
№ 6 Сессия Международного института холода в г. Вашингтоне 61 средственнтлм охлаждением без рециркуляции, возрастает более чем на 50°/о. Аналогичные результаты получил Д. Д. Уайл (США) в опытах с охлаждающими змеевиковыми батареями. В своем докладе он указал, что при циркуляции холодильного агента в охлаждающих батареях производительность их увеличивается примерно на 25%. Обычно применяется 4-кратная циркуляция (по сравнению с количеством испаряющегося холодильного агента). Применение рециркуляции позволяет обходиться без терморегулирующих вентилей, которые не совсем удовлетворительно работают при температуре кипения —30° и ниже. При большом количестве батарей холодильный агент может распределяться с помощью дроссельных вентилей или шайб. Дренаж масла и оттаивание батарей осуществляются методами, принятыми в системах непосредственного охлаждения. Конференция 4-й комиссии На четырех заседаниях 4-й комиссии МИХ был заслушан и обсужден 21 доклад; 18 докладов были посвящены замороженным продуктам (быстрое замораживание, хранение, распределение) и три доклада касались других вопросов холодильной технологии. Доклад Г. Дайкстра (США) «Важность соблюдения надлежащих температур при хранении, распределении и продаже замороженных продуктов» посвящен современной практике США по хранению, перевозке и продаже замороженных продуктов. В камерах хранения замороженных продуктов на холодильниках температура поддерживается в пределах —18 _f_—23°, редко встречается температура выше —18°. Большое внимание уделяется сейчас постоянству температуры хранения, чтобы снизить усушку продуктов внутри упаковки и исключить образование снега в пустотах. За последние годы улучшены температурные условия во время погрузочных работ на холодильниках. Если раньше продукты в течение 60—80 минут" подвергались действию температур 15—25°, то теперь значительная часть замороженных продуктов принимается и выдается на охлаждаемых платформах при — 1° в течение 30 минут. В настоящее время замороженные продукты транспортируются главным образом в вагонах с механическим охлаждением при температуре —18° и ниже. Доставляемые по железной дороге замороженные продукты в 98°/о случаев имеют температуру ниже —12°. Предполагается в течение трех лет перейти на температуру —18° во. всех железнодорожных вагонах и авторефрижераторах для перевозки продуктов. В магазинах розничной торговли старые прилавки и витрины заменяются новыми, в которых поддерживается температура —18°. Принимаются меры к уменьшению колебаний температуры в прилавках и витринах (здесь эти колебания вызывают особенно быструю усушку внутри упаковки), в частности за счет сокращения времени, требующегося для автоматического оттаивания испарителей. Разрабатываются и уже применяются новые методы упаковки, обеспечивающие меньший объем воздушных пустот в пакете, в частности отсасывание воздуха из термопластических пакетов. При обсуждении доклада был задан вопрос — почему в США всегда применяется температура хранения — 18°, даже если заведомо известно, что продукт будет храниться короткий срок и достаточна температура —12°? Докладчик ответил: в США всем известны только два температурных режима: 1) —18° и ниже и 2) от —1 до 0°. Введение промежуточных температур внесло бы большую путаницу и представило, серьезную угрозу для качества продуктов, сохраняемых более длительные сроки. Интересный доклад представил Б. Люйе (США) на тему «Принципы, определяющие стабильность ледяной фазы в замороженных водных веществах». Одной из важных проблем при изучении порчи биологических продуктов на холодильниках является проблема физических изменений, причина которых кроется в подвижности молекул воды. В лаборатории автора изучалась зависимость этой подвижности от температуры для различных водных веществ, которые подвергались быстрому замораживанию и затем медленно отеплялись. В работе было использовано пять различных методов, которые согласно показывают, что при повышении температуры быстрозамороженного раствора до определенного значения, резко увеличивается подвижность молекул воды, что приводит к перекристаллизации льда в течение 1—3 минут. Это значение температуры является характеристикой растворенного вещества и зависит прежде всего от его молекулярного веса. Температуры перекристаллизации 30—50%-ных растворов разных веществ оказались равными: для альбумина —6°, для желатина —11°, для сахарозы —32° и для глицерина —65°. ' Чистый лед, полученный в результате очень быстрого замораживания, при температурах ниже —150° остается аморфным. При более высоких температурах он начинает кристаллизоваться: резкий переход к устойчивой кристаллической структуре наблюдается при температуре —130°. В докладе Дж. Ренье и У. Морина (США) «Индикаторы времени и температуры» приведен принцип действия, схематическая конструкция и характеристики электрохимического индикатора, показания которого пропорциональны потере качества замороженных продуктов при хранении. Индикатор представляет собой коробку размером 60X30X10 мм, внутри которой находится полоска химически обработанной фильтровальной бумаги, зажатой на концах медным и кадмиевым электродами, замкнутыми накоротко. Параллельно полоске бумаги укреплена стеклянная ампула с незамерзающим электролитом. Индикатор пускают в ход, раздавливая ампулу. Полоска бумаги смачивается электролитом и на ней начинается электрохимическая реакция. У медного электрода образуются гидроксильные ионы, которые медленно диффундируют по направлению к кадмиевому электроду, меняя окраску бумаги с желтой на красную. Граница красной зоны видна через прозрачное окошечко (в верхней крышке коробки) с делениями от 0 до 12. Скорость продвижения красной зоны зависит от температуры. При температуре —18° для продвижения на всю длину полоски требуется около 12 месяцев, при температуре —12° — около 4 месяцев. Эти сроки примерно равны предельным срокам хранения ряда замороженных продуктов при указанных температурах. Приведенный в действие индикатор помещают в ящик с замороженными продуктами. В любой момент хранения, транспортировки, при поступлении в магазин и т. д. — по индикатору можно установить степень снижения качества продукта в этом ящике и в течение какого срока его еще можно хранить при —18°. В докладе А. Бэнкса (Англия) «Определение природы изменений качества замороженной рыбы» перечисляются изменения, происходящие в рыбе при замора-
62 В Международном институте холода № 6 живании и хранении, и делается попытка объяснить их механизм. Приведены рекомендуемые условия замораживания и хранения рыбы и излагается состояние (пока неудовлетворительное) разработки инструментальных методов оценки качества мороженой рыбы. Единственным надежным методом оценки качества рыбы остается дегустация. При обсуждении доклада было выражено сомнение в правильности общепринятого воззрения, что рыбу на до замораживать до наступления посмертного окоченения. Проф. И. Куприянов (ФРГ) заявил, что в ФРГ в течение трех лет проводилась работа по сравнению качества рыбы, замороженной через различные сроки хранения во льду после вылова. Были получены неожиданные результаты — во всех случаях рыба, замороженная непосредственно после вылова, оказалась по качеству хуже (она была жесткая и безвкусная), чем рыба, замороженная после 4—5 суток хранения во льду или 6 месяцев хранения в замороженном состоянии. Качество рыбы определялось закрытым методом квалифицированной дегустационной комиссией. Представитель США подтвердил, что в США получены аналогичные результаты, только качество оценивалось не дегустационной комиссией, а непосредственно потребителями, которые получали для оценки два зашифрованных образца рыбы, замороженной через разные сроки после вылова. В докладе Л. Сатмари (США) «Замороженные готовые блюда для общественного питания» сообщается о работе, которую ведет по созданию и внедрению этой продукции крупнейшая мясоперерабатывающая фирма «Армор». Фирма «Армор» с 1958 г. изготовляет замороженные готовые блюда для общественного питания. В настоящее время выпускается 40 наименований блюд, из них 16 — из мяса и птицы с гарниром в индивидуальных порциях, упакованных в пластиковые пакеты с двумя отделениями, 20 блюд из мяса и птицы без гарнира в блоках по 2,2 кг, упакованных в контейнеры из синтетической пленки и 4 вида соусов и подливок. Разогревание производится в кипящей воде, паровых автоклавах или высокочастотных печах. Некоторые ресторанные фирмы широко применяют замороженные готовые блюда. Например, фирма «Хо- лидей инн» использует их в своих 40 пришоссейных ресторанах. Каждый день меню меняется одновременно по всей сети. В г. Вашингтоне в трех ресторанах меню состоит исключительно из замороженных блюд. Фирма «Армор» осуществляет замораживание готовых блюд в воздухе при —40° и хранение при —23°. Было замечено, что вкус некоторых замороженных готовых блюд (например, говядина в бургундском соусе, яблочные пироги) по мере их хранения в замороженном состоянии улучшается. В докладе А. Гака ((Франция) «Изучение охлаждения пищевых продуктов» изложен приближенный метод теоретического вычисления хода охлаждения выпуклых тел, исходя из кривой охлаждения плоской плитки такой же толщины с введением корректирующего коэффициента формы тела, который принимается равным отношению темпов охлаждения в регулярном режиме испытуемого тела и плоской плитки. Темпы охлаждения должны быть определены экспериментально. Доклад С. Чарма и Дж. Слэвина (США) «Метод вычисления продолжительности замораживания продуктов в прямоугольных коробках» посвящен разработанному Нойманом методу определения продолжительности замораживания продуктов с учетом изменения их свойств вследствие фазового превращения, т. е. включая процессы предварительного охлаждения, замораживания и последующего охлаждения. Метод основан на использовании функции ошибок Гаусса и связан с громоздкими вычислениями. Расхождение, вычисленных величин с экспериментальными в среднем составляет 10°/о. Конференция комиссии 6А На заседании комиссии было заслушано четыре доклада. В докладе У. Л. Брайана (США) «Характеристика тепло- и массопередачи для осушающих змеевиков» рассмотрены .результаты численного интегрирования уравнений тепло- и массопередачи в сопоставлении с экспериментальными данными для шестирядных ореб- ренных осушающих змеевиков. Соотношение Льюиса в этом случае было близко к единице и достаточно постоянно (колебания в пределах ,1,01—1,06 в интервале скоростей воздуха 0,65— 4.1 м/сек). При высоких скоростях соотношение Льюиса равно единице или несколько меньше, а при малых скоростях воздуха, соответствующих условиям свободной конвекции, это соотношение всегда больше; единицы. В докладе Ф. Дж. Рида (США) «Современная практика испытания и установления производительности холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха» дан обзор действующих в США стандартов, разработанных Американским обществом инженеров по отоплению, холодильному делу и кондиционированию воздуха, а также Институтом холода и кондиционирования воздуха. В докладе дается определение основных понятий и перечень главных испытаний. Приведен список 29 стандартов на методы испытаний и на холодильное оборудование США. В докладе Л. Маттароло и Дж. Трапанезе (Италия) «Теплопередача и влагопередача в ребристых теплообменниках» излагаются результаты экспериментальной работы по установлению температуры и влажности воздуха, выходящего из оребренной охлаждающей батареи, и по определению коэффициента теплоотдачи. Опыты проводились в интервале скоростей воздуха от 1.2 до 8,3 м/сек и температур от 22 до 44°. На заседаниях 9-й комиссии были рассмотрены восемь докладов об организации научно-исследовательской работы по холодильной технике в отдельных странах, включая США, Англию, Испанию, ФРГ и СССР. Канд. техн. наук Д. Г. РЮТОВ
Научно-техническая конференция по холодильной технике Перспективам развития и внедрения холодильной техники в народное хозяйство СССР была посвящена проходившая в Одессе с 24 по 29 октября 1962 г. научно-техническая конференция, организованная Министерством высшего и среднего специального образования УССР, Госпланом УССР, Министерством торговли *УССР, НТО пищевой промышленности и Одесским технологическим институтом пищевой и холодильной промышленности. В конференции приняли участие свыше 300 человек— ученые и специалисты-холодильщики, представители 93 научно-исследовательских, учебных и проектных организаций, специализированных конструкторских бюро, различных ведомств РСФСР и союзных республик, а также заводов холодильного машиностроения и холодильников. На пленарном заседании был заслушан доклад представителя Госплана УССР — О состоянии и задачах развития холодильной промышленности Украинской ССР. На заседаниях секций были рассмотрены доклады, представленные Всесоюзным научно-исследовательским институтом холодильной промышленности, Одесским технологическим институтом пищевой и холодильной промышленности, Ленинградским технологическим институтом холодильной промышленности, ЦКБ холодильного машиностроения, Гипрохолодом, ВНИИКИ- МАШем, Всесоюзным теплотехническим институтом им. Ф. Э. Дзержинского, Всесоюзным электротехническим институтом, МВТУ им. Баумана, Московским энергетическим институтом, Институтом использования газа Академии наук УССР, Куйбышевским авиационным институтом, ПКИ Пищепромом, Одесским институтом морского флота, заводом -«Компрессор» (Москва), Одесским заводом холодильного машиностроения, Харьковским заводом торгового машиностроения и другими организациями. В 29 докладах, обсужденных на секции холодильных машин, сообщалось о применении методов подобия для определения термодинамических свойств растворов, о конструировании и исследованиях поршневых, осевых, центробежных и ротационных холодильных компрессоров, а также об исследованиях различных холодильных агентов, абсорбционных и эжекторных холодильных машин и установок специального назначения. На секции холодильных установок было рассмотрено 30 докладов, посвященных проектированию крупных распределительных холодильников, в частности новых схем и систем охлаждения, освоению производства новых приборов автоматики и контрольно-измерительных приборов, автоматизации холодильных установок, исследованию теплообменных аппаратов, термоизоляционных материалов и ограждающих конструкций холодильников, конструированию льдогенераторов водного льда, проектированию новых схем сухоледных заводов, а также исследованию холодильных установок на морских судах. Восемь докладов было посвящено кондиционированию воздуха, в том числе тепло- и массообмену в кондиционерах разных типов, кондиционированию воздуха в угольных шахтах и кабинах тракторов промышленного назначения, а также применению автономных механических осушителей воздуха в трюмах грузовых судов. На секции глубокого холода было сделано 25 докладов по вопросам новой технологии производства и очистки редких газов, исследования воздухоразделитель- ных установок, применения электронных вычислительных машин для анализа технологических процессов разделения газов, термодинамического исследования циклов низкотемпературных холодильных машин и ряда редких газов, а также интенсификации теплообмен-
64 Хроника № 6 ных аппаратов и конструирования вихревых холодильных машин. По докладам развернулись оживленные прения, в которых приняли участие свыше 100 человек. Выступившие в прениях внесли ряд ценных предложений о направлении дальнейших исследований, а также об использовании результатов законченных научных работ. На заключительном пленарном заседании участники конференции обсудили и одобрили решения, принятые по докладам на заседаниях секций, а также рекомендации, направленные на широкое внедрение результатов выполненных научно-исследовательских работ в народное хозяйство. Были приняты также рекомендации о направлении дальнейших исследований в отдельных областях холодильной техники и координации научных работ. Рекомендации конференции направлена Госплану СССР, Госпланам союзных республик, Государственному комитету Совета Министров СССР по автоматизации и машиностроению и другим заинтересованным ведомствам. Ниже приводится краткое содержание некоторых докладов. Подробное содержание всех докладов будет опубликовано в сборнике, подготовляемом к печати Одесским технологическим институтом пищевой и холодильной промышленности. Состояние и задачи развития холодильной промышленности Украинской ССР Л. П. Рыженко (Госплан УССР) В течение 1958—1961 гг. на Украине было введено в эксплуатацию 83875 т холодильной емкости. На предприятиях торговли, мясной, молочной, рыбной и пищевой промышленности холодильная емкость в 1961 г. достигла 249900 т. Благодаря большому росту холодильной емкости в мясной промышленности (84510 т) на мясокомбинатах Украины значительно увеличилась переработка скота и резко сократился вывоз его за пределы республики. Холодильная емкость предприятий торговли и потребительской кооперации за последние годы значительно увеличилась и составила в 1961 г. 141250 т. Хладообеспеченность ряда областей Украины на душу населения колеблется в пределах 7—19 кг. Однако в целом по республике она несколько ниже — 6,3 кг. В последние годы семилетки предусматривается более широкое строительство распределительных холодильников в ряде городов и районов республики. Охарактеризовав состояние проектирования и строительства холодильных предприятий, Л. П. Рыженко поставил перед учеными и специалистами-холодильщиками ряд технических задач, касающихся применения наиболее рациональных аммиачных схем холодильных установок, систем охлаждения холодильников, конструкций воздухоохладителей, методов их оттайки и др. Эти задачи должны быть решены в ближайшее время в целях позышения технического уровня эксплуатации производственных и распределительных холодильников. Значительное место в докладе было уделено термоизоляционным материалам, потребность в которых удовлетворяется далеко не полностью. Докладчик привел данные, характеризующие рост выпуска холодильных установок заводами холодильного машиностроения Украины в 1959—1961 гг., осветил перспективы их дальнейшего развития. В ближайшее время необходимо организовать производство компрессоров с регулированием производительности, а также заводское изготовление новых конструкций интенсивных воздухоохладителей и другого холодильного оборудования. Применение метода подобия для определения термодинамических свойств растворов И. С. Бадылькес (ВНИХИ) Для холодильной техники значительный интерес представляют растворы различных фреонов, которые позволяют при заданных рабочих температурах кипения и конденсации, в соответствии с поставленными технологическими требованиями, более эффективно . использовать стандартный компрессор для получения различной производительности. Большое применение должны получить смеси фрео- нов-11 и 12, 12 и 13, 21 и 22, 13 и 13В1, 142 и 143 и др. Растворы, компоненты которых принадлежат к химически родственным веществам и имеют близкие значения критериев Гульдберга и Менделеева, являются термодинамически подобными и соответствуют идеальным растворам. Если даны термодинамические свойства компонентов, то на основе аддитивности могут быть рассчитаны все термические и калорические параметры растворов. Термодинамические свойства чистых веществ определяются методом подобия, если известны нормальная температура кипения, а также критические температура и давление. Холодильные машины с использованием тепла Л. М. Розенфельд (Ленинградский технологический институт холодильной промышленности) Использование компрессионной холодильной машины для работы в зимний период по теплонасосной схеме в условиях круглогодичного кондиционирования воздуха, как показал опыт ее эксплуатации в кинотеатре в г. Волжском, дает значительный народнохозяйственный эффект. Полное использование в зимнее время абсорбционной машины для теплоснабжения за счет сбросного тепла также позволяет получить существенную экономию. ЦКБХМ с участием ЛТИХП разработана градация бромистолитиевых машин, которые можно применять для теплоснабжения после добавления в схему одного насоса. Большое значение имеет использование в циклах одновременного получения тепла и холода смесей холодильных агентов. Особенности этих циклов наглядно выявляются с помощью энтропийной диаграммы растворов, предложенной автором. Разработан метод согласованного вычисления термодинамических параметров раствора на основе данного автором уравнения состояния для составления таблиц и диаграмм идеальных смесей. Применение смесей холодильных агентов в компрессионных холодильных машинах В.-Ф. Чайковский, А. П. Кузнецов (Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности) Теоретические и экспериментальные исследования термодинамических свойств и эксплуатационных особенностей некоторых неазеотропных смесей холодильных агентов показали возможность использования их в качестве рабочих веществ в холодильных машинах.
№ 6 Научно-техническая конференция по холодильной технике 65 Неазеотропные смеси можно применять для получения различной холодопроизводительности в стандартных компрессорах. Значительный интерес представляет новая схема холодильной установки, работающей на смеси фреонов-12 и -13. Она позволяет при работе без вакуума в испарителе и при допустимой степени сжатия для одноступенчатого компрессора получать температуры порядка —70° при удовлетворительных объемных и энергетических показателях. В докладе содержатся данные по исследованию работы экспериментальной установки на смесях фреонов-12 и -22 при различных составах смеси и режимах работы. Экспериментальное исследование факторов, вызывающих снижение коэффициента подачи холодильного компрессора при уменьшении перегрева пара на стороне всасывания А. Г. Чегликов (Институт использования газа АН УССР) В результате экспериментального исследования про- панового компрессора, работающего как при наличии, так и при полном отсутствии смазки в цилиндре, установлено, что снижение коэффициента подачи при уменьшении перегрева обусловлено цикличной конденсацией части рабочего вещества в цилиндре в конце сжатия и во время нагнетания и испарения конденсата при обратном расширении. Результаты исследования температурного режима компрессора свидетельствуют о возможности цикличной конденсации. Анализ индикаторных диаграмм и осциллограмм мгновенных температур рабочего вещества в цилиндре компрессора подтверждает наличие этого процесса. Для предотвращения цикличной конденсации холодильного агента в цилиндре компрессора необходимо осуществлять полезный перегрев агента в регенеративном теплообменнике до определенных оптимальных температур или повышать температуру стенки цилиндра.. Исследование процесса выталкивания в малом фреоновом герметичном компрессоре И. Н. Шварц (Харьковский завод торгового машиностроения) Для исследования процесса выталкивания в малом фреоновом герметичном компрессоре предложен экспериментальный стенд и измерительная аппаратура. Установлены значения коэффициента расхода и коэффициента давления потока газа в консольно-защемлен- ном пластинчатом клапане. Из дифференциального уравнения, описывающего истечение из полностью открытого клапана, получена формула для расчета депрессии в нагнетательном клапане компрессора. Разработана методика выбора жесткости пластины исследуемого клапана (обеспечивающей полное открытие и своевременное закрытие) и дан способ расчета скорости при ударе клапана о седло и об ограничитель подъема. Проанализированы результаты экспериментального исследования динамики движения пластины клапана и ее скорости в момент удара о седло. Разработана методика расчета мощности, теряемой в процессе выталкивания. Экспериментальное исследование газодинамического тракта многоступенчатого осевого компрессора В. Н. Новотельно в, К. И. Страхович (Ленинградский технологический институт холодильной промышленности) При исследовании четырехступенчатого осевого компрессора с целью изучения его газодинамических параметров было установлено, что отклонение углов выхода потока от расчетного зависит от номера ступени. Проекции осевых скоростей неравномерно распределяются по радиусам и также неравномерно отклоняются от расчетных значений для различных ступеней. Это приводит к отклонению углов набегания от принятого в исходном расчете, особенно у корневых и периферийных сечений. Угол отставания потока отклоняется от принятого в исходном расчете значения, вычисленного по формуле Хоуэлла. Особенно большое расхождение наблюдается у корневых сечений последних ступеней. Величины распределения теоретических напоров и кинематической реакции также отличаются .от значений, принятых з исходном расчете ступени. Полученные результаты позволяют проверить исходные данные, положенные в основу современных методов расчета осевых компрессоров, в частности оценить взаимное влияние ступеней. Тепло- и влагообмен в ребристых воздухоохладителях А. А. Гоголин (ВНИХИ) Разработана методика точного построения линии, характеризующей изменение состояния воздуха, и приблизительного определения параметров его на выходе из воздухоохладителя. Осушающее действие ребристой поверхности в сильной степени зависит от соотношения наружного и внутреннего тепловых сопротивлений. При прохождении пересыщенного воздуха через воздухоохладитель уравнение Льюиса и «закон прямой линии» не выполняются. Состояние выходящего воздуха зависит здесь больше от гидродинамических факторов, чем от термодинамических. Теоретической основой для изучения теплообмена в ребристых поверхностях должны быть уравнения теплообмена в щелевых каналах. Конденсация влаги влияет на коэффициент наружного теплообмена главным образом при выпадении ее в виде инея. Установлено большое влияние конденсации влаги в виде капель на перепад давлений в воздухоохладителе (в 1,5—2 раза). При расчете ребристых поверхностей необходимо учитывать тепловое сопротивление между трубой у ребром. При высоких степенях оребрения и интенсификации наружного теплообмена зачастую внутреннее тепловое сопротивление по величине не уступает наружному. Поэтому проблема повышения интенсивности внутреннего теплообмена является весьма актуальной. В докладе даны пути решения этой проблемы. Тепло- и массообмен в поверхностных воздухоохладителях при кондиционировании воздуха В. Н. Кефер, В. К. Черниченко (МакНИИ) Проведено экспериментальное исследование коридорных пучков с различными геометрическими параметрами трубок, оребренных круглыми одиночными пластинами, и получено обобщенное критериальное уравнение. Анализ обработки опытных данных по тепловому и диффузионному критериям Нуссельта подтверждает выводы других исследователей о существовании приближенной аналогии между тепло- и массообменом в процессах охлаждения и осушения воздуха.
66 Хранила №6 Судовой автономный механический осушитель трюмного воздуха В. А. 3 агору йко (Одесский институт инженеров морского флота) Разработаны конструкция и схемы механического осушителя воздуха с парокомпрессионной холодильной машиной применительно к судовым условиям. Одна из схем для повышения экономичности осушителя снабже на рекуператором. Достоинствами механического осушителя являются полная автономность работы, сравнительно малые габаритные размеры и вес, высокая экономичность, надежность и простота обслуживания. Установка работает от сети трехфазного тока, полностью автоматизирована, может поддерживать автоматически заданный верхний предел точки росы воздуха в трюмах. Доказана возможность применения механических осушительных установок для кондиционирования воздуха в трюмах судов. Исследование бромистолитиевых абсорбционных машин Н. М. Зингер (Всесоюзный теплотехнический институт им. Ф. Э. Дзержинского) На ТЭЦ и промышленных предприятиях в летнее время имеются большие избытки тепла низкого потенциала, которое целесообразно использовать для кондиционирования воздуха. Испытания абсорбционной бромистолитиевой установки проводились при температурах греющей воды 50-^-80°, температурах кипения 2^-10°, температуре охлаждающей воды 25°. Максимальная, полученная в опытах, холодопроизводительность составила 130000 ккал/час. Во ВТИ разработана методика расчета характеристик бромистолитиевой абсорбционной холодильной установки при переменных режимах. Расчетные характеристики удовлетворительно совпадают с результатами опытов. По результатам испытаний определены коэффициенты теплопередачи генератора, конденсатора и абсорбера, которые также близки к расчетным значениям. Основные направления в проектировании и строительстве распределительных холодильников Ю. С. Крылов (Гипрохолод) Приведены оптимальные емкости распределительных холодильников, их структура и кооперация с производственными цехами. Освещены вопросы повышения технического уровня строительства холодильников и экономической эффективности капиталовложений. Указаны технико-экономические показатели различных типов многоэтажных и одноэтажных холодильников, проанализированы преимущества и недостатки каждого из них и изложены требования к строительным конструкциям. Рассмотрены применяемые в. проектах^ унификация планировочных и конструктивных решений, размещение камер с различными температурными режимами, конструкции камерных морозилок системы Гипрохолода и приборов охлаждения холодильных камер, а также указаны мероприятия по уменьшению усушки грузов. Приведены принятые в проектах системы автоматизации распределительных холодильников. Особенности эксплуатации панельных систем охлаждения и их внедрение в холодильную технику С. Г. Чуклин, Д. Г. Никулыиина (Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности) . Рассмотрены панельные теплообменники и панельные системы охлаждения. Общим для обоих типов панельных приборов охлаждения являются их конструктивные и технологические особенности, что позволяет осуществить централизованное поточное производство панелей на автоматических линиях, устранить необходимость применения труб и обеспечить высокую компактность теплопередающих аппаратов. В отличие от теплообменников других типов панельные системы охлаждения имеют ряд очень существенных принципиально новых эксплуатационных особенностей. В докладе анализируются эти особенности и даются фекомендации по использованию панельных систем в различных областях холодильной техники. Новые приборы контроля и автоматики на холодильных установках И. А. Павлова (ВНИХИ) В результате работ, проведенных ВНИХИ в содружестве с ПКИ Пищепромом, Гипрохолодом, СКВ Прибор )(г. Орел), СКВ Промприбор (г. Ереван), заводом «Энергоприбор» и др., разработан ряд новых приборов контроля, защиты и автоматики и организовано их производство. Серийно'выпускаются реле контроля смазки, дифференциальные регулирующие логометры, реле уровня РУ-4, мембранные соленоидные вентили, приборы для настройки ТРВ и машина АМУР. Создаются приборы для исследования режимов работы компрессоров (пьезоэлектрические индикаторы, приборы для измерения быстроменяющихся температур), для исследования хода клапанов компрессора, определения числа оборотов герметичных холодильных компрессоров и др. Сообщены результаты работ по проверке в эксплуатационных условиях схем и приборов контроля, защиты и автоматики, примененных при автоматизации холодильника в г. Жуковском. Состояние и перспективы автоматизации крупных холодильных установок В. П. Иржевский (ПКИ Пищепром) Проведен анализ технического состояния действующих распределительных и производственных холодильников и подготовленности их к осуществлению автоматизации. Освещены научно-исследовательские и проектные работы в области автоматизации, выполняемые ПКИ Пищепромом, ВНИХИ, ЦКБХМ и другими ведущими научными и проектными организациями. Указаны задачи, которые необходимо разрешить в ближайшие годы. Изложены требования к предприятиям приборостроительной промышленности и заводам холодильного мл- . шиностроения, направленные на ускорение работ по автоматизации холодильных установок крупных распределительных и производственных холодильников. Д. И. ПРНЛУЦКИЙ
иностранной техники Применение искусственных пеновеществ в качестве термоизоляционных материалов Искусственные пеновещества (пенопласты), применяе- По структуре различаются пенопласта с открытыми, мые в качестве термоизоляционных материалов, должны закрытыми и смешанными порами. обладать соответствующими механическими свойствами Наилучшими термоизоляционными материалами для во избежание деформации и разрушения при их транс- холодильных сооружений являются пенопласты с закры- портировке, а также в процессе строительства и эксплуа- тыми порами (стирофом R, стиропор). За последние тации холодильников. несколько лет эти пенопласты получили широкое распро- Пенопласты с большим объемным весом отвечают тре- странение в США, ФРГ и других странах. бованиям механической прочности, которые предъявля- и nUrA „^„^„„„„^ „^„^„„^ ^„ппл,^..г „nn.^n „ ТЛТ1Т «i™, В США пенопласты, подобные стирофому, изготов- ются к изоляционным материалам. ' F ^ J' Некоторые из пенопластов с небольшим объемным ляются из полиэтилена, весом B0—60 кг\мъ) также обладают удовлетворитель- Приводим характеристику пенопластов из полиэти- ными механическими и хорошими физическими свойст- лена: вами. К таким материалам относится пенополистирол различных марок—стирофом, стиропоры К, F, Н, Р. Объемный вес, кг\мъ .... 32 35. Исходным материалом является стиропор — плот- Величина пор, мм 0,5 1 ное вещество, состоящее из относительно небольших ~ „ ' л' * "'*',' лл частиц (гранул) диаметром около 1 мм. Теплостойкость, град .... 71 90 Стиропор К — твердое и крупнозернистое вещество. Коэффициент теплопроводности, Стиропор F — трудновозгораем. По размеру частиц ккал/м час град . 0,028 стиропоры F, Н и Р сходны. Влагоемкость при погружении в Приводим характеристику некоторых из этих мате- воду на 48 часов, объем- риалов: ные °/о ........ « 4 Стирофом Стиропор Р Стиропор Н Пенопласты могут быть получены также из полиуретана Объемный вес, кг/м* .... 27 38 20 60 20 60 путем вспенивания литой сы- Прочыость на изгиб, кг/м* . . 2,1 2,8 3,0-3,5 8,3-17,7 3,0-3,5 9-13 Рой массы смес* соответст" Т7. . , вующих веществ без подвода Коэффициент теплопроводности, . тепла кшл]м час град 0,028 0,027 0,027 Твердовязкие пеновещества Влагоемкость при погружении в такого рода, например твер- воду пробы (через три месяца), .-.;.•. r.^f..;i,.l дый .мольтопрен, обладают объемные °/о , , , . < . . 2,9 2—3 1—2 1—2 0,5—1 следующими свойствами;
70 Справочный отдел №6 Объемный вес, кг/м* .... 30 100 Размер пор, мм . 0,2—2 0,1—1,5 Допускаемое давление сжатия, кг/см2 ........ 1 9 Коэффициент теплопроводности, ккал/м час град 0,03 Влагоем кость, объемные °/о . 10—20 5—15 Опыт эксплуатации показал, что с течением времени прочность термоизоляции из пенопластов не снижается. Так, полистироловые пеновещества, находившиеся в употреблении более двадцати лет, не изменили своих изоляционных свойств. Пароэжекторные холодильные машины марок 12Э и 14Э (рис. 1, 2) предназначены для охлаждения воды в системах кондиционирования воздуха. Машины внешне сходны. Они отличаются друг от друга габаритными размерами, размерами отдельных узлов и числом главных эжекторов (в машине 12Э — двенадцать главных эжекторов, в машине 14Э — шесть). Каждая машина состоит из горизонтального основного конденсатора поверхностного типа, установленного над ним горизонтального испарителя, главных эжекторов, двух вспомогательных эжекторов со вспомогательными конденсаторами, образующими двухступенчатое воздухоотсасывающее устройство, и внутримашинного трубопровода с арматурой. Насосы, требующиеся для обслуживания машин, в поставку не включены и их нужно подбирать и заказывать отдельно в соответствии с проектом холодильной станции. Испаритель обеих машин разделен глухой перегородкой на две секции. При выключении одной из них холодопроизводительность машины уменьшается. В машине 12Э каждая секция испарителя соединена с шестью главными эжекторами. Следовательно, при работе одной секции холодопроизводительность составляет 50% номинальной» При использовании стиропора толщина слоя изоляции может быть сведена к минимуму. Например, применение пластик-фростера позволило сократить толщину изоляционного слоя в холодильных шкафах на 33%. Вспененные частицы из стиропора являются хорошим присадочным материалом к растворам, состоящим из цемента, песка, извести или гипса и воды. Из таких растворов на месте строительства можно изготовлять промежуточные стены, полы и потолки. Инж. | В. Л. ПОКРОВСКИЙ [ В машине 14Э одна секция испарителя соединена с четырьмя главными эжекторами, а другая — с двумя. Таким образом, при работе одной секции холодопроизводительность составляет 2/з или */з от номинальной. Количество рабочей воды, выпаривающейся в испарителе машины 12Э, пополняется путем добавления конденсата непосредственно в испаритель. Постоянный уровень воды в испарителе поддерживается поплавковым регулятором. В машине 14Э поплавковый регулятор установлен в резервуаре, включенном в контур рабочей воды. Производительность воздухоотсасывающего устройства машин позволяет работать как при закрытой системе (рабочая вода циркулирует в замкнутом контуре и не насыщается атмосферным воздухом), так и при открытой системе (вода насыщается атмосферным воздухом, который выделяется из нее в испарителе машины и отводится наружу). Конденсат, образующийся в конденсаторах I и II ступени воздухоотсасывающего устройства, перетекает в основной конденсатор через встроенные в него поплавковые клапаны. Подвод охлаждающей воды к конденсаторам воздухоотсасывающего устройства осуществляется параллельно подводу воды к основному конденсатору. nnni ппннмй птпгд г::: ? а к к ч » uz в s; s:: t z viii нии шиш yiMLii Пароэжекторные холодильные машины 12Э и 143
JVs б Пароэжекторные холодильные машины 123 и 143 71 Рис 1. Машина 12Э: / — испаритель, 2 — главные эжекторы, 3 — основной конденсатор, 4 -=-< вспомогательные эжекторы, 5 — вспомогательные конденсаторы- 5 4 Рис. % Машина 14Э (обозначения те же, что и на рис.1),
72 Справочный отдел № 6 Ниже приводятся технические характеристики машин, полученные в результате заводских испытаний опытных образцов. Техническая характеристика машин 12Э 14Э Холодопроизводительность, ккал/час 1800000 600000 Температура охлажденной воды на выходе из машины, °С . 9 15 Количество рабочей воды, циркулирующей через испаритель, мЦчис 350 75 Количество охлаждающей воды, требующейся для конденсаторов, м*/час ....... 1600 500 Температура охлаждающей воды на входе в конденсаторы ,°С до 30 до 36,5 Давление рабочего пара, кг/см* 6,5_^_8 9 Расход рабочего пара, т/шс . 13,5lf_16 3,7 Степень сухости рабочего пара, не менее не менее 0,94 0,94 Кондиционеры модели СКК-ШР и СКК-ШС разработаны ЦКБХМ для больших мостовых кранов, устанавливаемых в горячих цехах металлургических заводов, и предназначены для создания в кабинах крановщиков- машинистов нормальных температурных условий. Кондиционеры могут быть использованы и в других отраслях промышленности с аналогичными условиям! производства. -^_^_^_ Крановый кондиционер (рис. 1) представляет собой металлический шкаф, в котором размещены автоматизированная холодильная машина и вентиляционное оборудование—вентилятор, фильтры и электронагреватель. В кондиционере применен серийный компрессор ФУИ-8 (я=1300 об/мин), работающий на фреоне-142, что обусловлено высокой температурой конденсации (до 85°) при воздушном охлаждении конденсатора (максимальная температура воздуха 60°). Корпус кондиционера крепится к крану с помощью амортизаторов. Оба кондиционера имеют одинаковые габаритные и присоединительные размеры (рис. 2). Электрооборудование кондиционеров различается п роду силового тока: модель с индексом ПР предназна чена для переменного, а с индексом ПС — для постоянного тока. Цепи управления обеих моделей работают на постоянном токе. Основные характеристики кондиционеров приведены ниже. Кондиционеры могут быть изготовлены в двух вариантах, в зависимости от размещения входа и выхода холодного воздуха (на задней стенке или на крышке). Это условие должно быть оговорено в заказе. В комплект оборудования входят кондиционер, щиток управления и блок-шкаф с пусковой аппаратурой. Кондиционеры выпускает Домодедовский механический завод Мособлсовнархоза. Сухой вес, кг 17650 4950 Габаритные размеры, мм длина . ......... 6050 3300 ширина . . 2700 1750 высота 4600 3200 Возможность использования машин при температурах охлаждающей и рабочей воды, отличных от приведенных в характеристике, определяется заводом в каждом отдельном случае в зависимости от условий заказчика. При понижении температур охлаждающей и рабочей воды можно уменьшить расход рабочего пара и охлаждающей воды (более характерно для машины 14Э). Однако это иногда требует некоторого конструктивного изменения сопел эжекторов, что должно быть определено и осуществлено заводом при изготовлении машин. Инж. Я\ И. КРЫЛОВ Рис. 1. Схема компоновки кранового кондиционера: 1 — фильтр конденсатора, 2 — конденсатор, 3 — вентилятор охлажденного воздуха, 4 — воздухоохладитель, 5 — фильтр охлаждаемого воздуха, 6 — жалюзи для регулирования подачи свежего воздуха в кабину, 7 — фильтр свежего воздуха, 8—фреоновый компрессор, 9 — электродвигатель компрессора с осевым ^елтилято- dqm для охлаждения; конденсатора. Крановые кондиционеры СКК-ШР и СКК-ШС
№ 6 Крановые кондиционеры СКК-1ПР и СКК-ШС 73 в6 од электропроводов 515 258 т>. 815 \ 3 ,200 435 гт 142.0 1595 ч 11 -т—г—»—tit—г В Г 5 . offifl щезб*8™ ?' /7с? стрелке А 11,5 «41 W Рис. 2. Внешний- вид кондиционера: 7—вход свежего воздуха, 2—вход охлаждаемого воздуха, 2' — возможный вход^З — выход охлажденного воздуха, У — возможный выход, 4 — вход наружного воздуха. 5 — выход наружного воздуха. Техническая характеристика крановых кондиционеров СКК-1ПР СКК-ШС Полезная холодопроизводительность, ктл/час (при t0 = 5° и tK =72°) . 4500 Количество воздуха, подаваемого в кабину, м*\чис 1400 Температура подаваемого воздуха, °С ~ 20 Количество приточного (свежего) воздуха, м^/час 50 Средняя потребляемая мощность, кет ~ б Напряжение силовых цепей, в . . 380 220 СКК-1ПР СКК-ШС Напряжение цепей управления, в , Свободный напор на выходе холодного воздуха, кг/м2 Допускаемая запыленность окружающего воздуха, m2/ms .... Мощность электронагревателя, кет Вес кондиционера, кг 1160 220 30 15 2 1410 Инж. А. С. ШВЕДУНЕИКО
СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА «ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» ЗА 1962 ГОД Блинов В. И. Холодильное машиностроение в . 1961 г. и его задачи на 1962 г II— 1 Геллер И. М. Развитие холодильного хозяйства СССР в 1959—1961 годах VI— 1 Дедух В. А. Развитие холодильного хозяйства Краснодарского края в текущей семилетке I— 1 Развивать техническую базу переработки продуктов сельского хозяйства III— 1 Рациональное использование. емкости холодильников—важнейшая народнохозяйственная задача IV— 1 Рыженко Л. П. Холодильная промышленность Украинской ССР V— 1 Промышленное и торговое холодильное оборудование Агарев Е. М., Медовар Л. Е. Электрические измерения при исследовании холодильных компрессоров III—Ю Бадылькес И. С. Перспективы использования фреонов в абсорбционных холодильных установках III—13 Барулин Н. Я., Назыров Р. Н. Автономные кондиционеры для операционных ...... IV—12 Бекнева Е. В. Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные машины .... VI— 9 Голицин Б. В. Типовой льдозавод на железнодорожных станциях IV —16 Гродник М. Г., Быкова Э. Н., Величанский А. Я. Очистка и осушка углекислого газа в схемах углекислотных установок V—35 Гуревич Е. С, Софер А. А., Романовский Н. В., Шумелишский М. Г., Бежанишвили Э. М., Якобсон Е. В. Развитие конструкций крупных холодильных компрессоров V— 4 Душин И. Ф. Испытание систем обогрева грунта под одноэтажными холодильниками . . II—23 Киселева Т. Т., Кругляк И. Н., Облеухова О. С. Выбор масел для агрегатов домашних холодильников . . . III—30 Комаров Н. С. О системе кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах .... II—38 Коробко П. Я. К вопросу выбора рациональной толщины изоляции ледяных бунтов . . . VI—52 Кошкин Н. Н. Холодильная камера с динамической изоляцией II—13 Меркулов А. П. Совместная работа вихревой трубы и диффузора IV—34 Наер В. А. Исследование полупроводниковых охладителей и льдогенераторов V—42 Перелешин Р. С. Подземные хранилища в слое мерзлоты . , IV—20 Плотников А. Е. Конструктивные схемы воздушных холодильных машин ...... IV—27 Тихомиров В. А., Якобсон В. Б., Шпрингман В. Г. Шум и вибрации малых холодильных агрегатов. , ,,..,,,,,,,, III—22 Чайковский В. Ф., Шмыгля А. А., Водяницкая Н. И. Методы регистрации изменения давления при испытании компрессоров .... V—11 t/Шавра В. М. Влияние перегрева пара, выходя- " щего из испарителя, на работу малой холодильной машины ^ VI—20 Шумелишский М. Г., Бежанишвили Э. М., Расторгуев В. П. Особенности конструкции и результаты испытаний аммиачного двухступенчатого компрессора ДАУ-80 II—4 Технологическое холодильное оборудование Бросалин И. Т., Каминарская А. К., Мартыш- кии Г. Е. Конвейерный скороморозильный аппарат на Мурманском рыбокомбинате и его испытание I—34 Ерофеев А. А., Епифанов П. В. Охладитель с перемешивающим устройством V—21 Зубова Н. Д., Петрунина В. Н., Савиновский Н. Г., Преображенский В. В. Фризер 2ФК-25 для изготовления мягкого мороженого , , Ш—32 Кобулашвили Ш. Н., Ротенберг А. Г., Тихомирова Л. Н., Каминарская А. Км Котович А. Г. Гравитационный конвейерный скороморозильный аппарат ГКА-2 IV— 4 Муратов О. В., Вайнберг Б. Г., Ласкер Я. Н. Новая установка для охлаждения молока . V—17 Савиновский Н. Г., Романов М. Н. Испытание автомата для производства мороженого в брикетах на вафлях I—2-9 Холодильная технология Алексеев П. А., Никитин В. А., Россовскии Л. С. Опытные железнодорожные перевозки абрикосов и винограда VI—46 Алямовский И. Г. Определение тепла и углекислого газа, выделяемых яблоками при охлаждении и хранении III—39 Бойко В. П., Фомин А. К. Потери веса мороженого мяса в блоках при хранении . . . , I—37 Бойко В. П., Фоглин А. К. Изменение качества мороженого мяса в блоках при длительном хранении II—30 Васильева Л. Д., Жокина 3. И., Россовскии Л. С. О нормах загрузки грузового объема камер хранения III—36 Гакичко С. И., Фомичева К. М., Дубровская Т. А. Хранение североморской сельди в охлажденной морской воде. 1. Технологические исследования V—25 Головкин Н. А., Страхович К. К., Цветков А. И. К вопросу хранения яблок при отрицательных температурах II—32 Израйлит Р. М. Хранение североморской сельди в охлажденной морской воде. III. Микробиологические исследования . ..... V—32 Каминарская А. К. Сушка рыбы методом сублимации , , ,,,,,.,,,,,. VI—42
№ 6 Содержание журнала «Холодильная техника» за 1962 год 75 Конопкайте С. И., Пакарските К. И., Дачюли- те Я. А., Кудокас С. П., Гибавичюте А. С. Хранение североморской сельди в охлажденной морской воде. II. Биохимические исследования V—29 Оленев Ю. А., Лившиц С. А. Сушка мяса методом сублимации IV—22 Пискарев А. И., Каминарская А. К. Изменение гистологической структуры и дополнительное вымораживание воды из ткани рыбы при хранении II—34 Шаповаленко М. М., Макаренко П. Г. Изотермические вагоны с машинным охлаждением II—27 Тейдер В. А. Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности VI- -37 Хелемский М. 3., Жадан В. 3. Применение искусственного холода при хранении сахарной свеклы V—19 Чекмарева Н. П. Опытные железнодорожные перевозки помидоров VI—50 Автоматизация и измерительная техника Агарев Е. М., Павлова И. А., Мацкин В. С. Новые приборы для измерения и регулирования влажности воздуха в охлаждаемых помещениях II— 9 Коломенский Л. В. Астатическое ступенчатое регулирование температуры кипения . . . VI—36 Курылев Е. С, Голянд М. М., Циркин М. 3., Фишман М. А. Многоточечный регулятор температуры на полупроводниковых элементах I— 4 Селиванов В. А., Ужанский В. С. О применении машин АМУР на холодильниках .... III— 5 Ужанский В. С. Исследование двухпозицион- ных систем регулирования холодильных установок . . . . . VI—31 Научно-исследовательские работы Бродянский В. М., Ишкин И. П. Применение диаграммы энтальпия-эксергия для термодинамических расчетов I—19 Бродянский В. М., Ишкин И. П. Термодинамический анализ процессов теплообмена в холодильных установках III—17 Бучко Н. А. Исследование теплообмена при отвердевании, сопровождающемся конвекцией в жидкой фазе IV—39 Гоголин А. А. О применении уравнения Льюиса при расчете поверхностных воздухоохладителей V—47 Данилова Г. Н., Вельский В. К. Эксперимен- / тальное исследование теплообмена при кипе- (/ нии фреона-22 V I— 7 Добровольский А. П., Сердаков Г. С. Исследование сил смерзания льда со сталью . . . V—15 Зингер Н. М. Расчет абсорбционных бромисто- литиевых холодильных установок при переменных режимах II—18 Зингер Н. М., Андреева К. С. Испытания абсорбционной бромисто-литиевой холодильной установки , , . •, , , 1 t i 1 1 1 1 Ш-« 7 Карнаух М. С. Действительные процессы .абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины VI—16 Лагуткин О. Д., Верхивкер Г. П. Термодинамические свойства шестифтористой серы в широком диапазоне давлений и температур I—24 Лепилкин А. Н., Корнеев И. П., Малахов Ю. А., Ноздрин С. И. Устойчивость пенопластов к воздействию микроорганизмов 1—40 Минкус Б. А., Баренбойм А. Б. Энергетическое сопоставление рабочих веществ холодильных турбокомпрессоров . . . V—37 Михальская Р. Н. Испытание фреонового компрессора с интенсивным водяным охлаждением VI—28 Наер В. А. Расчет нестационарных режимов полупроводниковых холодильников и нагревателей I—16 Семилет 3. В., Буцкий Н. Д. Исследование теплоотдачи и сопротивления продольно-рб- текаемого. разрезного реОра ,.,,,, 1—13 Обмен опытом Алексеев М. В., Борисов С. П., Дизик В. Ю., Паламарчук В. С. Бесшовная пенополистиро- ловая изоляция I—43 Андрачников Е. И., Каплан Л. Г., ЛернерБ. Т. Усовершенствование схемы автоматизации аммиачных холодильных установок торгового типа производительностью 10000 нккал/час III—41 Гонгладзе И. О. Рассольные батареи из стеклянных труб для винохранилищ IV—47 Гринберг П. Б. Льдогенератор сухого льда с четырьмя диафрагмами VI—55 Демьянков Н. В. Холодильное оборудование из стеклопластиков . I—45 Дерковскик М. М. Усовершенствование лабораторных климатических установок . . . II—43 Дик М. Г. Новая сцепка для буксировки грузовых тележек электрокаром I—46 Дик М. Г. Кузов-самосвал на электротележке ЭКП-750 II—40 Дик М. Г. Предохранительное устройство для железнодорожных платформ холодильников. V—54 Ионов А. Г. Кондиционироьание воздуха на рефрижераторе «Калининград» IV—46 Колодкин А. М. Ремонт насосов фризера непрерывного действия ОФИ II—42 Лущенков Н. Д. Стенд для регулирования реле температуры VI—54 Мизякин Н. Д. Рационализаторская работа на Минском холодильнике № 2 IV—44 Простаков В. С, Бондаренков К. А. Способы борьбы с коррозией при рассольной системе охлаждения Ill—45 Райхлин В. А. Монтаж и наладка электронных сигнализаторов уровня на холодильных установках V—56 Сундиев Н4 П.- Автоматическое отключение электродвигателя при обрыве фазы .... VI—56 Щляховецкий В. М. Эксплуатация климатической лабораторной установки на Краснодарском эдщ-роизмерительном заводе , , , , V—52
76 Содержание журнала «Холодильная техника» за 1962 год № 6 Консультация Андрачииков Е. И., Каплан Л. Г. Ремонт мембранных терморегулирующих вентилей с внешним уравниванием . ....... I—49 Андрачников Е. И., Каплан Л. Г., Перельман Д. И. Монтаж аммиачных холодильных установок с агрегатом АК АВ-15 (АК 2АВ-20/10) III—46 Виноградов С. В. Рациональн.ая организация ветеринарно-санитарного контроля на холодильниках . . III—50 Дик М. Г. Как привести вес грузовых тележек к единому стандартному весу . . . . . . IV-—48 Каплан Л. Г. Галоидные лампы для определения утечки холодильного агента V—59 Кругляк И. Н. Работа электродвигателей домашних холодильников в условиях повышенного и пониженного напряжения .... II—45 Пискарев А. И. Влияние повторного замораживания на качество продукта VI—56 Шапиро Л. Я. Выбор исполнения электродвигателей аммиачных холодильных установок II—49 Письмо в редакцию Мельцер Л. 3., Сринивасан Р. В.-Применение диаграммы энтальпия-эксергия для термодинамических расчетов (по поводу статьи В. М. Бродянского и ill. П. Ишкина) V—63 В Международном институте холода О специальном фонде Международного института холода для поощрения холодильной науки и техники II—58 Премии Международного института холода . II—59 Рютов Д. Г. Сессия Международного института холода в г. Вашингтоне VI—59 XI Международный конгресс холода .... III—58 За рубежом Камишкирцев С. М. Применение пластмасс в домашних холодильниках IV—56 Кобулашвили Ш. Н. Автоматизированный од- . ноэтажный холодильник в г. Витри-на-Сене (Франция) II—61 Лапинский И. Б. Фруктовые холодильники Ливана III—54 Рютов Д. Г. Фруктовые холодильники Италии 1—52 Критика и библиография Гоголин А. А., Чупахин Н. М. Две новые книги по холодильным установкам IV—49 Добровольский А. П. Полезная книга по теории, расчету и конструированию, эжектор- ных холодильных машин I—57 Конокотин Г. С, Беров Н. С, Сенатов И. Г., Гродник М. Г. Энциклопедический справочник «Холодильная техника», книга 2 . . . III—61 Тарабрин И. В. О книге по судовой холодильной технике VI—58 Книги, выходящие, в свет в первом полугодии 1962 г 1—58 Книги, выходящие в свет во втором полугодии 1962 г. . III—64 Новые книги, , , , . , , , . , . , , , Ц—57 Хроника Бер Б. А. Новое холодильное оборудование для торговых предприятий V—66 Внешняя торговля СССР холодильным оборудованием и скоропортящимися продуктами в 1960 г 1—61 Внешняя торговля СССР холодильным оборудованием и скоропортящимися продуктами в 1961 г. ........ VI—67 Всесоюзная конференция по автоматизации холодильных установок III—69 Дипломные проекты по холодильному транспорту . . V—69 tf Конференция о достижениях и перспективах развития производства домашних холодильников . 1—63 Кочубей В. Г. Второе координационное совещание по холодильному машиностроению . . IV—52 К 75-летию профессора Н. С. Комарова . . . II—53 Научно-техническая конференция по прикладной термодинамике VI—67 Пленум Научно-технического совета по координации II—56 Прилуцкий Д. Н. Семинар НТО пищевой промышленности по обмену опытом работы . . IV—54 Прилуцкий Д. Н. Научно-техническая конференция по холодильной технике ...... VI—63 Проблемная лаборатория по холодильной технике . . V—69 Республиканское совещание руководителей предприятий и организаций Росмясорыб- торга II—55 Селиванов В. А., Марков А. А. Рационализаторская работа на холодильниках Росмясорыб- торга Ill—67 Сирченко В. А., Шустиков Г. С. Механизированная линия рыбоморозильного отделения рефрижератора «Нева» I—62 Совещание-семинар главных инженеров ре- монтно-монтажных комбинатов треста Рос- торгмонтаж II—54 Совещание по кондиционированию воздуха . VI—68 Совещание по хранению охлажденной рыбы . III—70 Новости иностранной техники Вихорев Г. А., Шнайд И. М. Электродинамические холодильные компрессоры V—71 Гоголин А. А. Холодильная техника на Французской национальной выставке в Москве . . . I—70 Иоффе Д. М. Характеристики компрессора при работе на различных холодильных агентах и их смесях . . IV—61 Костюк В. И., Чегликов А. Г. Новые методы опреснения воды с применением холода . . . III—72 Оленев Ю. А. Сублимационная сушка продуктов I—64 [Покровский В. Л. I Холодильник для хранения мороженой рыбы . II—69 (Покровский В. Л. I Применение искусственных пеновеществ в качестве терм-оизоляционных материал01 , , , , , , , •, . , • • . VI—69
№ 6 Содержание журнала «Холодильная техника» за 1962 год 77 Рютов Д. Г. Высокочастотные дефростеры для рыбы I—68 Якобсон В. Б. Датская выставка в Москве . . IV—67 Справочный отдел Бер Б. А. Новый типаж торгового холодильного оборудования IV—73 Ильина Н. И. Низкотемпературная термокамера V—76 Карпов А. Т. Фреоновые ротационные машины V—74 Крылов К. И. Пароэжекторные холодильные машины 12Э и 14Э VI—70 Кузнецова А. А. Нормы оснащения торговым холодильным оборудованием магазинов самообслуживания IV—76 Новые типовые проекты холодильников, фабрик мороженого и заводов сухого льда . . . I—74 Перельштейн И. И. Термодинамические свойства азеотропной смеси фреона-124 и фреона-С318 II—76 Фреоновые холодильные машины производи- * тельностью 6000, 8000 и 12000 ст. ккал/mc . II—71 Фреоновые холодильные турбокомпрессорные машины ХТМ-3-1-4000, ХТМ-2-1-4000 и ХТМФ-235-2000 . III—74 Шведуненко А. С. Крановые кондиционеры СКК-1ПР и СКК-ШС VI—72 МАГАЗИН № 97 МОСКНИГИ ИМЕЕТ В НАЛИЧИИ И ВЫСЫЛАЕТ НАЛОЖЕННЫМ ПЛАТЕЖОМ: ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК «ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» Т. II. В книге освещены вопросы применения холода в промышленности и на транспорте. Цена 2 руб. 80 коп. ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК «ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» Т. III. Содержание тома: проектирование и эксплуатация холодильников; применение холода в торговле и в быту. Цена 2 руб. 26 коп. Заказы на книги направляйте по адресу: Москва В-218, Профсоюзная ул., д- 31. Магазин № 97 Москниги. k в В I квартале 1963 г. выйдут в свет следующие брошюры, освещающие опыт работы холодильников по механизации и автоматизации производственных процессов: Б. И. Антмахер, В. И. Гороховский, Я. М. Зильберберг. Опыт работы Одесского холодильника. Цена 9 коп. Проф. С. Г. Чуклин, Д. Г. Никульшина, В. П. Чепурненко. Новые охлаждающие системы холодильников. Цена 15 коп. * Г. И. Лифшиц, Н- Е. Херкалев. Усовершенствование системы охлаждения холодильника (Московский № 2). Цена 9 коп. Заказы просим направлять в местные магазины Книготорга.
СОДЕРЖАНИЕ И. М. Геллер. Развитие холодильного хозяйства СССР в 1959—1961 годах .... 1 \/ Е. В. Бекнева. Низкотемпературные каскадные фреоновые холодильные мащины . . 9 М. С. Карнаух. Действительные процессы абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины 16 В. М. Шавра. Влияние перегрева пара, выводящего из испарителя, на работу малой холодильной машины . 20 •/ Р. Н. Михальская. Испытание фреонового компрессора с интенсивным водяным охлаждением . : . 28 j/B. С. Ужанский. Исследование двухпозиционных систем регулирования холодильных установок 31 Л. В. Коломенский. Астатическое ступенчатое регулирование температуры кипения 36 В. А. Тейдер. Продолжительность замораживания продукта, лежащего на оребренной поверхности 37 А. К. Каминарская. Сушка рыбы методом сублимации 42 П. А. Алексеев, В. А. Никитин, Л. С. Россовский. Опытные железнодорожные перевозки абрикосов и винограда ' ... 46 Н. П. Чекмарева. Опытные железнодорожные перевозки помидоров •. 50 П. Я. Коробко. К вопросу выбора рациональной толщины изоляции ледяных бунтов . . 52 Обмен опытом f H. Д. Лущенков. Стенд для регулирования реле температуры 54 П. Б. Гринберг. Льдогенератор сухого льда с четырьмя диафрагмами 55 *^Н. П. Сундиев. Автоматическое отключение электродвигателя при обрыве фазы . . 56 Консультация • t/A. И. Пискарев. Влияние повторного замораживания на качество продукта 56 Критика и библиография И. В. Тарабрин. О книге по судовой холодильной технике 58 В Международном институте холода Д. Г. Рютов. Сессия Международного института холода в г. Вашингтоне 59 Хроника Д. Н. Прилуцкий. Научно-техническая конференция по холодильной технике .... 63 Научно-техническая конференция по прикладной термодинамике ......... 6? Внешняя торговля СССР холодильным оборудованием и скоропортящимися продуктами в 1961 г .67 Совещание по кондиционированию воздуха ,68 Новости иностранной техники [В. Л. Покровский.[Применение искусственных пеновеществ в качестве термоизоляционных материалов . -. . ? 69 Справочный отдел К. И. Крылов. Пароэжекторные холодильные машины 12Э и 14Э 70 А. С. Шведуненко. Крановые кондиционеры СКК-1ПР и СКК-1ПС 72 Содержание журнала «Холодильная техника» за 1962 год 74 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Ш. Я. Кобулашвали (редактор), проф. Я. С. Бадылькес, Б. С. Вейнберг, А, А. Гоголин, В. М. Горбатов, М. А. Горбунов, М. Г. Дик, В. П. Зайцев, С. Г. Ильченко, Д. И. Кобзе в, В, Я. Кокореву Я. Я. Любимов, П. С. Максимов, М. С. Мартынов, В. И. Матвеев, М. Я. Мертешов, Я. Л. Минее в, Я. И. Родин, Д. Г. Рютов (заместитель редактора), В. Я. Филаткин, А. Я. Фомин, В. Я. Ше лапу тин Адрес редакции: Москва, ул. Костякова, 12. Телефон Д 0-00-34 до<5. 49. 1-12341. Подписано в печать 14/ХИ 1962 г. 84X1087". Печ. л. 5 (привед. 8,2). Уч-изд. л. 8,57 Тираж 9280. Заказ 2478 Цена 60 коп. Типография «Гудок». Москва, ул. Станкевича, 7.