/
Текст
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО -ТЕХНИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ-ПРИЛОЖЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМИТЕТА СССР ИЗДАЕТСЯ С 1923 ГОДА ВО "АГРОПРОМИЗДАТ' таи 19в7 СОДЕРЖАНИЕ РЕШЕНИЯ ЯНВАРСКОГО ЦК КПСС В ЖИЗНЬ! A987 г.) ПЛЕНУМА Перестройка и кадры НАВСТРЕЧУ 70-ЛЕТИЮ ВЕЛИКОГО ОКТЯБРЯ Андрачников Е. И. Коллектив МСКХО на трудовой вахте в честь юбилея Октября ХОЛОД — НА СЛУЖБЕ АПК Горбачев В. С, Данилов В. Р., Коноваленко Е. Д., Шнченко В. Я. Установка для одновременного охлаждения молока и нагрева воды на животноводческих фермах Медникова Н. М., Пытченко В. П., Заславер А. Я., Вольных Ю. А. Аккумуляторы холода для систем хладо- снабжения предприятий агропромышленного комплекса Богданов Б. К., Вязовский В. П., Соколов В. А., Гришин С. М. Автоматизированная система управления аккумулятором холода молочного завода Чумак И. Г., Циммерман А. Б., Печерская И. М., Зексер М. Г. Рациональная схема создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ Кокорин О. С, Нефелов С. В., Кокорин И. О. Экономия электроэнергии при использовании местно-цент- ральных систем кондиционирования воздуха в промышленных зданиях НАУКА, ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ Александровский П. Г., Головин М. В., Славуцкий А. Д., Сухомлинов И. Я., Экспериментальные характеристики ступеней холодильных центробежных компрессоров с регулированием производительности Вистяк В. Б., Дорошенко А. В., Гайдай В. Г. Интенсификация тепломассообмена в поперечно-точных контактных аппаратах Ребров П. Н., Букин В. Г., Данилова Г. Н. Обоб щенная зависимость для расчета теплоотдачи при кипении хладагентов R12 и R22 на многорядных пучках гладких груб Семенов Г. В., Ковтунов Е. Е., Саввин С. И. Исследование фазовых переходов и количества вымороженной воды при сублимационной сушке некоторых бактерийных препаратов Семенов Б Н., Грибуст Н. А., Налетов И. А., Харь- кин А. А. Зависимость качества замороженной и консервной продукции из тунца кошелькового лова от способов его замораживания ' ОБМЕН ОПЫТОМ Смелков Н. А. Повышение надежности работы упорных узлов винтовых компрессоров S3-900 серии 2 Усовершенствование схемы холодильной установки с автоматическим режимом работы В ПОМОЩЬ ПРАКТИКУ Технологическая инструкция по замораживанию тушек птицы и кроликов, мяса и мясопродуктов в скороморозильном туннеле ЯЮ-ФТМ ИЗОБРЕТЕНИЯ 16,28,47,54,58,62 В МЕЖДУНАРОДНОМ ИНСТИТУТЕ ХОЛОДА Гиндлин И. М. Из Бюллетеня МИХ 59 СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ Гришневский В. П. Холодильная машина 2МКВ12-1-2 для технологических камер молочной промышленности 60 РЕФЕРАТЫ 63 10 17 20 25 29 34 38 41 43 55 CONTENTS DECISIONS OF JANUARY A987) PLENUM OF CC CRSUHNTU LIFE! Reconstruction and Personal TOWARD 70TH ANNIVERSARY OF GREAT OCTOBER Andrachnikov E. I. Collective of Moscow Specialized Combine of Refrigerating Equipment on Labour Shift in Honour of October Jubilee REFRIGERATION FOR AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX Gorbachev V. S., Danilov V. R., Konovalenko E. D., Panchenko D. Ya. Plant for Simultaneous Milk Cooling and Water Heating at Cattle-Breeding Farms Mednikova N. MM Pytchenko V. P., Zaslaver A. Ya., Vol- nykh Yu. A. Cold Holdover for Refrigeration Supply Systems at Enterprises of Agro-Industrial Complex Bogdanov В. К., Vyazovsky V. P., Sokolov V. A., Gri- shin S. M. Automatic System Controlling Cold Holdover at Dairy Plant Chumak I. G., Tsimerman А. В., Pecherskaya I. M., Zekser M. G. Rational Diagram Creating Microclimate in Agricultural Rooms ECONOMY OF FUEL-ENERGY AND MATERIAL RESOURCES Kokorin O. Ya., Nefelov S. V., Kokorin I. O. Economy of Electric Power When Utilizing Local-Central Air-Condi- tioning Systems in Industrial Buildings SCIENCE, ENGINEERING, TECHNOLOGY Aleksandrovsky P. G., Golovin M. V., Slavutsky A. D., Sukhomlinov I. Ya. Experimental Characteristics of Stages of Refrigerating Centrilugal Compressors With Capacity Control Vistyak V. В., Doroshenko A. V., Gaiday V. G. Intensification of Heat- and Mass-Exchange in Crossflow Contact Apparatuses Rebrov P. N., Bukin V. G., Danilova G. N. Gene ralized Dependence for Calculating Heat Transfer at Boiling of Refrigerants R12 and R22 on Multirow Bundles of Plain Pipes Semyonov G. V., Kovtunov E. E., Savvin S. I. Investigation of Phase Transitions and Quantity of Frozen Out Water at Sublimation Drying of Some Bacterial Preparations Semyonov B. N., Gribust N. A., Nalyotov I. A., Khar- kin A. A. Dependence of Quality of Frozen and Canned Tuna of Seine-Net Fishing on Freezing Methods PRACTICE EXCHANGE Smelkov N. 'A. Raise of Reliability of Supporting Units in Screw Compressors S3-900 of Series 2 Improvement of Diagram of Refrigerating Plant With Automatic Regime of Operation ASSISTANCE TO PRACTICAL WORKER Technological Instructions for Freezing Poultry and Rabbit Bodies, Meat and Meat Products in Quick-Freezing Tunnel YalO-FTM 34 38 f>5 INVENTIONS 16,28,47,54,58,62 AT INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION Gindlin I. M. From Bulletin of IIR 59 REFERENCE DATA Grishnevsky V. P. Refrigerating Machine 2MKB 12-1-2 for Technological Rooms of Dairy Industry SUMMARIES © BO 1987 r. «Агропромиздат», «Холодильная техника»,
Решения январского A987 г.) Пленума ЦК КПСС — в жизнь! Перестройка и кадры Устремленность в завтрашний день и трезвый реализм в оценке свершенного, неприкрашенная правда и твердая уверенность в победе, в необратимости перестройки — таким вошел в сознание советских людей январский A987 г.) Пленум ЦК КПСС. Значение Пленума как крупного политического события в жизни страны во многом определяется и огромной важностью выдвинутых на обсуждение вопросов кадровой политики партии в условиях перестройки, конечной целью которой является глубокое обновление всех сторон жизни страны, придание социализму самых современных форм общественной организации, наиболее полное раскрытие творческого характера нашего строя. Перестройка, подчеркивалось в докладе на Пленуме Генерального секретаря ЦК КПСС тов. Горбачева М. С. «О перестройке и кадровой политике партии»,—- это решительное преодоление застойных процессов, слом механизма торможения, создание надежного и эффективного механизма ускорения социально-экономического развития советского общества. Главный замысел нашей стратегии — соединить достижения научно-технической революции с плановой экономикой и привести в действие весь потенциал социализма. Перестройка — это опора на живое творчество масс; неуклонное повышение роли интенсивных факторов в развитии советской экономики; решительный поворот к науке, деловое партнерство с ней практики в целях достижения высших конечных результатов; приоритетное развитие социальной сферы, все более полное удовлетворение потребностей советских людей. Перестройка — это энергичное избавление общества от искажений социалистической морали, последовательное проведение в жизнь принципов социальной справедливости; это единство слова и дела, прав и обязанностей; это возвышение честного, высококачественного труда, преодоление уравнительных тенденций в его оплате, потребительства. Формулируя кадровую политику, Пленум ЦК КПСС исходил из того, что она является надежным инструментом, позволяющим партии осуществлять политическое руководство обществом, вырабатывать и успешно проводить в жизнь стратегическую линию, отвечающую интересам народа, задачам укрепления и развития социализма, задачам перестройки. Как указано в постановлении Пленума ЦК КПСС, успех перестройки будет в решающей мере определяться тем, насколько быстро и глубоко наши кадры проникнутся пониманием необходимости революционных перемен, насколько решительно, энергично и компетентно они будут действовать. В чем суть намеченных Центральным Комитетом партии задач в работе с кадрами? Прежде всего в том, чтобы сделать кадровую политику по-настоящему современной, неразрывно связанной с ключевыми направлениями борьбы за социально-экономическое ускорение. Главное сейчас — добиться, чтобы каждое звено партийной, государственной, общественной работы возглавляли люди, преданные партии и народу, подлинные новаторы, глубоко
осознающие необходимость качественных перемен в советском обществе, способные повести за собой людей, организовать, вдохновить их на творческий труд по обновлению всех сфер нашей жизни. Таких руководителей у нас много. Имена некоторых из них назывались на Пленуме, о них пишет наша пресса. Но, к сожалению, имеются и примеры иного рода. Так, в докладе первого секретаря МГК КПСС т. Ельцина Б. Н. на пленуме Московского горкома партии подвергся критике за негодный стиль работы директор ВНИКТИхолодпрома В. П. Харитонов, который, так сказать, лично участвовал в создании в коллективе невыносимой морально-психологической обстановки, которая дезорганизовала работу института. Администрирование, отсутствие гласности, игнорирование партийной, общественных организаций привели к созданию конфликтной ситуации. Началась затяжная «борьба» коллектива с директором, поглощающая все силы и время, что, конечно же, не могло не сказаться на эффективности деятельности института. Понятно, что от подобных руководителей нужно решительно избавляться, заменять их людьми, соответствующими современным требованиям. И первостепенную роль здесь призвано сыграть дальнейшее развитие демократии, углубление социалистического самоуправления народа. По-настоящему поднять инициативу и творчество народа,— отмечалось на январском A987 г.) Пленуме ЦК КПСС,— мы сможем, если наши демократические институты будут активно и реально влиять на положение дел в каждом трудовом коллективе, касается ли это планирования, организации труда, распределения материальных и других благ, подбора и выдвижения на руководящие посты наиболее авторитетных и компетентных людей. Реализовать одну из принципиальнейших установок XXVII съезда партии, январского A987 г.) Пленума ЦК КПСС — линию на эффективное использование и углубление демократии — призван Закон о государственном предприятии (объединении). Речь идет о наделении общих собраний и советов трудовых коллективов полномочиями по решению вопросов, связанных с производственными, социальными и кадровыми делами. Расширение демократии на производстве предполагает органическое сочетание единоначалия и коллегиальности. Масса, указывал В. И. Ленин, должна иметь право выбирать себе ответственных руководителей, иметь право сменять их, знать и проверять каждый самый малый шаг их деятельности. Но это нисколько не означает, чтобы процесс коллективного труда мог оставаться без определенного руководства, без точного установления ответственности руководителя, без строжайшего порядка, создаваемого единством воли руководителя. Переведя эти ленинские идеи в практическую плоскость, Пленум признал необходимым ввести выборность руководителей предприятий, производств, цехов, отделов, участков, ферм и звеньев, бригадиров и мастеров. При этом был учтен уже имеющийся в данном деле опыт. На ряде предприятий промышленности последние годы бригадиров назначают не только с согласия членов бригады, как это предусмотрено Законом о трудовых коллективах, но и в ходе открытых выборов. Среди таких предприятий можно назвать Московский специализированный комбинат холодильного оборудования, где бригадиров и звеньевых выбирают открытым голосованием. На Минском заводе холодильников также стало правилом до подписания приказа о назначении руководителей разного ранга (до начальников цехов) предварительно обсуждать на собраниях коллектива их кандидатуры. Сначала представитель администрации информирует собравшихся о деловых и личных качествах кандидата, его служебной деятельности и мотивах выдвижения. Затем свое мнение высказывают рабочие, инженеры и служащие. Так было с назначением В. Лукьянова заместителем начальника цеха № 16, В. Шумило начальником механосборочного цеха и др. Повсеместное введение выборных начал в формирование руководящих кадров предприятия означает качественно новую ситуацию, принципиально 3
иной характер участия трудящихся в управлении производством, существенное повышение роли и ответственности коллектива за результаты своей деятельности. Перестройка, дальнейшая демократизация советского общества с особой остротой ставят вопрос об усилении контроля за деятельностью кадров. Речь идет прежде всего о создании и укреплении всех форм и инструментов реального контроля, идущего от людей труда, последовательной реализации ленинского требования о том, чтобы работа руководящих органов была открытой для всех, делалась на виду у массы. Каждый руководитель, каждое должностное лицо должны постоянно чувствовать свою ответственность и зависимость от избирателей, трудовых коллективов, от пар- /гии и народа в целом. Важнейшие черты нашей демократии — гласность, критика и самокритика. Они нужны не только для преодоления недостатков, но и для пропаганды всего передового, конструктивного, ростков новых подходов в условиях перестройки. И здесь большая роль отводится печати, которая должна поддерживать гласность в стране, информировать народ, но делать это ответственно, не сбиваясь на сенсации. Действенность подлинной демократии зависит от того, насколько широка у нее социальная база, как используются резервы и возможности для ее расширения. В этих целях необходимо активизировать участие молодого поколения в решении задач перестройки, выдвигать на руководящую работу беспартийных, женщин. При этом, однако, важно обеспечить правильное сочетание преемственности и притока свежих сил. В кадровой политике недопустимы как застой, так и необоснованная, поспешная смена работников, администрирование, субъективизм. Главным критерием в каждом конкретном случае должны быть интересы дела, конкретные результаты работы. Постоянное повышение ответственности руководителей за порученный участок, создание повсеместно обстановки взаимной требовательности, пресечение проявлений расхлябанности, недисциплинированности — вот что должно стать первостепенными задачами партийных организаций в работе с кадрами. Неотъемлемой частью этой работы является формирование у работников, особенно у руководящих, политического, государственного подхода к делу. Необходимо воспитывать у них высокие нравственные и этические идеалы, умение работать в условиях углубляющейся демократии, непримиримости к косности, ведомственности, местничеству, бюрократизму. Ключ к этому — в усилении марксистско-ленинской теоретической закалки кадров, повышении уровня их культуры и профессиональной подготовки. Перед нами — задачи поистине революционного масштаба. Страна выходит на качественно новые рубежи экономического, научно-технического, социального и духовного прогресса. Это великая и трудная школа, в которой всем нашим кадрам предстоит держать политический экзамен на зрелость, овладение новыми методами работы и руководства на всех участках. И чтобы успешно пройти эту школу, нужно действовать, действовать и еще раз действовать! Действовать активно, смело, творчески, компетентно.
Навстречу 70-летию Великого Октября УДК 331.101 КОЛЛЕКТИВ МСКХО НА ТРУДОВОЙ ВАХТЕ В ЧЕСТЬ ЮБИЛЕЯ ОКТЯБРЯ Е. И. АНДРАЧНИКОВ Отвечая делом на решения XXVII съезда КПСС, определившего задачи ускоренного развития страны на основе научно-технического прогресса, и на постановление ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС, ЦК ВЛКСМ «О Всесоюзном социалистическом соревновании за успешное выполнение заданий двенадцатой пятилетки», коллектив Московского специализированного комбината холодильного оборудования треста «Росторгмонтаж» Мин- торга РСФСР успешно справился с планом и социалистическими обязательствами на 1986 г.— первый год двенадцатой пятилетки. Досрочно — 27 декабря — завершен годовой план по объему реализации продукции, который в целом превышен на 2,7 %. Задание по росту производительности труда перевыполнено на 2,7 %, балансовая прибыль увеличена на 3,4%. За год отремонтировано около 24 тыс. единиц холодильного оборудования и 44 тыс. электродвигателей (что выше задания соответственно на 2 и 1,6 %), изготовлено 5441 изотермический мерник и 596 киосков для продажи безалкогольных напитков (сверх плана соответственно на 1,1 и 28,7 %). Большая работа проведена комбинатом в 1986 г. по монтажу холодильного оборудования на новостройках Москвы. Несмотря на то, что строительная готовность объектов-новостроек в основном была отнесена на последние месяцы года и поэтому сроки монтажа холодильного оборудования были крайне ограничены, комбинат своевременно и с высоким качеством выполнил работы на всех объектах. Это позволило комбинату внести свою лепту в выполнение социалистических обязательств Москвы. В запланированные сроки было смонтировано и сдано в эксплуатацию холодильное оборудование в продовольственных магазинах и на предприятиях общественного питания практически во всех районах Москвы, в 20 школах- новостройках и школьно-базовой столовой в Брежневском районе. Всего за год смонтировано 9554 холодильные установки, что на 6,1 % больше, чем в 1985 г. В 1986 г. коллектив комбината выполнил также значительный объем работ по монтажу и ремонту больших холодильных установок. Введены в эксплуатацию холодильные установки в административном здании Миннефтегаз- строя, универмаге «Вешняки», на продовольственной базе Сокольнического райпищеторга и других объектах. Отремонтированы 63 холодильные установки со 193 компрессорами холодопроиз- водительностью от 232 до 465 кВт на всех плодоовощных базах Москвы, что обеспечило их готовность к приему продукции. Кроме того, комбинат в 1986 г. комплексно обслуживал (выполняя текущий ремонт и устраняя аварийные отказы) 88866 единиц холодильного оборудования производительностью до 46 кВт, что способствовало сохранности продуктов и нормальному функционированию предприятий торговли и общественного питания, школ, больниц и других учреждений города. При этом коллектив комбината стремился сократить расход энергетических, водных и материальных ресурсов. С этой целью успешно реализованы научно-технические решения, предложенные специалистами комбината. За год смонтированы системы автоматического оттаивания испарителей на 465 единицах холодильного оборудования, 32 индивидуальных выносных воздушных кон- 5
денсатора, изготовлено 7 тыс. комплектов виброизолирующих средств для холодильных агрегатов, благодаря чему сэкономлено 790 тыс. м3 воды, 930 тыс. кВт-ч электроэнергии, 1,8 тыс. м3 бетона, 335 т металлопроката. В итоге (с учетом снижения других затрат) достигнут народнохозяйственный эффект в размере 926 тыс. руб. Комбинат не только решает вопросы модернизации действующего холодильного оборудования для повышения его экономичности и эффективности, но и проводит эксплуатационные испытания его новых видов. В 1986 г. испытано 25 новых моделей оборудования, в том числе 8 импортных, после чего разработчикам оборудования даны предложения и рекомендации по его усовершенствованию. Кроме того, на комбинате тщательно анализируют выявляемые при монтаже дефекты серийно выпускаемого холодильного оборудования и о результатах анализа сообщают всем заводам-изготовителям для принятия мер по устранению недостатков, что в конечном счете способствует улучшению качества продукции машиностроителей, повышению уровня ее монтажа и эффективности эксплуатации. Успешное выполнение плана и социалистических обязательств 1986 г. (комбинат в трех кварталах занимал 1-е место в соревновании по Минторгу РСФСР) во многом достигнуто благодаря бригадной форме организации труда. На комбинате имеется 99 бригад C1 комплексная и 68 специализированных) и 13 звеньев, которые объединяют 830 человек, или 87,6 % от численности основных рабочих. Бригады и звенья, укомплектованные специалистами различных квалификации и профессий, работают по единому наряду. Оплата осуществляется за конечные результаты труда, при этом сверхтарифная зарплата и премии распределяются между членами бригады на основе коэффициента трудового участия. Бригадный метод создал благоприятные условия для взаимопомощи, обмена опытом, освоения смежных специальностей, искоренения нарушений дисциплины, повышения производительности труда и качества работ. Половина членов бригад и звеньев освоила смежные профессии, 145 наставников из числа кадровых рабочих передают свой опыт и знания молодежи. Достижению высоких производственных результатов, повышению квалификации работников в немалой степени содействует организованное на комбинате соревнование за звание «Лучший рабочий своей профессии», «Лучшая бригада (звено)», «Лучший участок», «Лучший цех». Победителями в этом^ виде соревнования в 1986 г. стали 234 рабочих (в том числе Н. И. Ватагин, А. А. Гивак, Ю. Н. Елистратов, 3. А. Конина, Н. А. Лосев, В. Н. Миронов, М. С. Романов и др.), бригады, возглавляемые У. X. Урмакаевым, В. В. Некрасовым и О. А. Шаргаевым, а также цехи № 6 (монтажный), 1 и 2 (технического обслуживания). Неослабное внимание уделяется на комбинате социально-бытовым вопросам. В цехах создаются комнаты отдыха. Рабочие, занятые на операциях с вредными условиями труда, ежедневно обеспечиваются бесплатным молоком. В 1986 г. более 150 человек отдыхали и лечились в санаториях, домах отдыха и пансионатах. Нуждающиеся обеспечены путевками в диетическую столовую. 460 детей работников предприятия выезжали летом в пионерский лагерь МСКХО «Факел». В течение года проводились культурно-массовые и спортивно-оздоровительные мероприятия (туристические поездки по городам страны, дни здоровья и др.). В целях организации трудового воспитания и обучения общественно полезному труду учащихся подшефной школы № 245 был изготовлен стенд для проверки приборов автоматики и приспособления к нему, приобретены два сверлильных и три токарных станка, ручной инвентарь и инструмент, оборудованы кабинеты, отремонтированы помещения, системы отопления и горячего водоснабжения и т. д. Регулярно проводились экскурсии школьников по цехам комбината. Учащиеся школы, в свою очередь, выполнили для комбината ряд работ. б
В дальнейшем эта работа будет совершенствоваться. Критически оценивая достигнутые в первый год двенадцатой пятилетки результаты работы и исходя из задач, поставленных на январском A987 г.) Пленуме ЦК КПСС, коллектив комбината стремится так перестроить свою работу, чтобы использовать все имеющиеся резервы, повысить ответственность каждого и, прежде всего, руководителей за выполняемую работу, поднять индивидуальную активность в решении задач, стоящих перед предприятием, в том числе — по совершенствованию технологии производства, снижению трудоемкости работ, повышению качества выпускаемой продукции, более интенсивному использованию технологического оборудования, рационализации рабочих мест на основе их аттестации, расстановке и подготовке кадров, тарификации рабочих и аттестации инженерно-технических работников и др. Включившись в социалистическое соревнование за достойную встречу 70-летия Великой Октябрьской социалистической революции, труженики комбината взяли повышенные социалистические обязательства. Так, например, работники цеха № 5 по ремонту холодильных агрегатов и электродвигателей решили завершить план двух лет пятилетки к 7 ноября 1987 г. Подобные обязательства приняли на себя многие рабочие предприятия. С- учетом этого коллектив комбината наметил: досрочно — 28 декабря 1987 г. — выполнить годовой план по объему реализации продукции и обеспечить его перевыполнение на 200 тыс. руб.; в результате совершенствования организации и технического перевооружения производства, механизации ручных, тяжелых и трудоемких работ, повышения профессионального мастерства превысить план по производительности труда на 1 %; обеспечить сдачу всей выпускаемой продукции с первого предъявления; снизить себестоимость товарной продукции по сравнению с планом на 0,5 %; в целях обеспечения сохранности продуктов питания провести высококачественный ремонт и подготовку холодильного оборудования предприятий торговли и общественного питания Москвы к 1 апреля, а холодильного оборудования плодоовощных баз к 1 июня; сэкономить сверх установленных заданий 18 тыс. кВт'Ч электроэнергии, 28 Гкал тепловой энергии, 10 т усл. топлива, 2 т черных и 0,6 т цветных металлов. В соответствии с целевой комплексной программой научно-технического прогресса Москвы на 1986— 1990 годы и на период до 2000 года комбинату поручено осуществить мероприятия в целях экономии ресурсов при эксплуатации холодильного оборудования. Так, в 1987 г. намечено внедрить: групповые выносные воздушные конденсаторы с системой автоматизации не менее чем на 100 единицах холодильного оборудования в действующих магазинах типа «Универсам» и других торговых предприятиях, что даст народнохозяйственный эффект в 200 тыс. руб. в результате снижения расхода электроэнергии, исключения потребления воды и снижения затрат труда на эксплуатацию; системы автоматического оттаивания испарителей не менее чем на 120 единицах холодильного оборудования производительностью до 7 кВт на торговых предприятиях, что позволит получить годовую экономию 70 тыс. руб. за счет снижения коэффициента рабочего времени холодильного оборудования и соответствующего уменьшения расхода воды, электроэнергии и других эксплуатационных затрат. Одна из важнейших задач коллектива комбината в текущем году — подготовка производства, всех цехов, участков к переходу с 1 июля с. г. на полный хозрасчет, в том числе на самоокупаемость и самофинансирование. Это еще более повысит заинтересованность работников комбината в достижении высоких результатов труда, что будет способствовать успешному выполнению плана 1987 г. и социалистических обязательств в честь 70-летия Великого Октября. 7 ХОЛОДНА СЛУЖБЕ Ш УДК 621.577:631.242.32 УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА И НАГРЕВА ВОДЫ НА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМАХ Канд. техн. наук В. С. ГОРБАЧЕВ, канд. техн. наук В. Р. ДАНИЛОВ, Е. Д. КОНОВАЛЕНКО, В. Я. ПАНЧЕНКО Современная технология получения и первичной обработки молока на животноводческих фермах и комплексах требует больших затрат энергии для охлаждения и нагревания воды [1]. Температура воды определяется ее назначением: 30~~5 °С— для ополаскивания доильного оборудования и хозяйственных целей; 40+5 °С — для санитарной обработки животных перед дойкой; 60±5 °С — для дезинфицирующей мойки доильного оборудования непосредственно после окончания доения [2]. В настоящее время для хладоснабжения линий первичной обработки молока (ЛПОМ) применяют холодильные установки различной конструкции, а их теплоснабжение осуществляют от котельных, работающих на жидком, газообразном и твердом топливе, или от электронагревателей. При этом необходимо затрачивать около 40 кВт-ч электроэнергии или почти 5 кг усл. топлива (без учета коэффициента использования) на охлаждение 1 т парного молока и нагрев воды. В связи с необходимостью экономии топливно-энергетических ресурсов важное значение приобретает внедрение энергосберегающих технологий и оборудования. Одним из путей решения этой актуальной задачи в сельском хозяйстве является обеспечение комплексного тепло- и хладоснабжения ЛПОМ на базе теплового насоса, за счет теплоты перегрева и конденсации хладагента которого нагревают воду для технологических целей. Для реализации этой задачи ВИЭСХ, ВНИИхолодмаш и ПО «Ме- литопольхолодмаш» разработали и создали установку ТХУ-14, которая предназначена для комплексного тепло- и хладоснабжения линий первичной обработки молока с резервуаром-охла-^ дителем РПО-2,5 или с проточным охладителем средней производительностью 400 л/ч. Установка ТХУ-14 (см. рисунок) работает по теплонасосному циклу [3], используя в качестве источника низкопотенциальной энергии теплоту парного молока, охлаждаемого с 35 до 5±1 °С. Жидкий хладагент (R22) кипит в испарителе при низких давлении и температуре, охлаждая хладоноситель (воду), который циркулирует в системе испаритель — охладитель молока под действием насоса. Образовавшиеся в испарителе пары хладагента, нагреваясь в регенеративном теплообменнике за счет теплообмена с теплым жидким хладагентом, поступают в компрессор, где сжимаются до давления конденсации, затем — в узел реге- В охладителю молока +т 1+60*С •1+WC Yi-+dO°c охладителя молола \ffac 'Водопровод Принципиальная схема установки ТХУ-14: / — водяной насос; 2 — испаритель; 3 компрессор; 4 — узел регенерации теплоты; 5 регенеративный теплообменник Условные обозначения: —>— 1$ -*¦ — газообразный хладагент; > 18 — — жидкий хладагент; . > ¦ / — — нагретая вода; i > 28 — — хладоноситель 8
нерации теплоты с теплообменными аппаратами, в которых происходит передача теплоты перегрева и конденсации хладагента водопроводной воде, и с теп- лоаккумулирующим устройством для сбора горячей воды, снабженным электронагревателем, являющимся резервным источником энергии в случае недостаточности низкопотенциальной энергии парного молока. Сконденсированный хладагент, охлажденный в регенеративном теплообменнике и сдрос- селированный, поступает в испаритель, | замыкая цикл. Ниже приведена техническая характеристика установки ТХУ-14, подтвержденная приемочными испытаниями. Холодопроизводительность при номинальном режиме, кВт 16,86 Потребляемая мощность при номинальном режиме, кВт 7,5 Теплопроизводительность, определенная по расходу воды и ее конечной температуре, кВт 21,5 Количество воды, м3/ч, нагреваемой до температуры, °С 30-5 0,56—0,75 40+5 0,167 60±5 0,05 Номинальный режим расход циркулирующего хла- доносителя, м3/ч 6,0 температура, °С хладоносителя на выходе из испарителя 2—1 воды на входе в конденсатор 10±1 конденсации (по давлению нагнетания паров хладагента) 38±1 Габаритные размеры, м 1,8X0,57X1,48 Масса установки, кг сухой 550+30 заправленной фреоном и маслом 590 Для получения максимальной экономии энергоресурсов решающее значение имеет правильная организация совместной работы технологического оборудования Л ПОМ и установки ТХУ-14. Установка подключается к ЛПОМ следующим образом. К узлу регенерации теплоты подводится водопроводная вода, которая нагревается в нем до температур 30, 40 и 60 °С Вода с температурой 30 °С накапливается в теплоаккумуляционной емкости, которая может быть легко изготовлена в условиях хозяйства. Ее объем должен составлять не менее 1,5 м3. Обязательное условие — наличие переливного патрубка, который соединяется со сливом в канализационную сеть. Эта вода может быть испрль- зована для любых санитарно-техноло- гических целей: ополаскивания доильного оборудования, поения животных, гигиенических нужд обслуживающего персонала, санобработки доильного зала и т. д. Вода с температурой 40 °С направляется в систему санитарной обработки коров, которая обязательно проводится непосредственно перед доением. В случае применения доильных установок «Тандем» и «Елочка» теплая вода для этих целей подается через соответствующий трубопровод непосредственно к разбрызгивателям. При отсутствии разбрызгивателей трубопровод с теплой водой подводится, как правило, в коровник в удобные для обслуживающего персонала места. В связи с большой разностью температур теплой воды и окружающего воздуха в коровнике C0 °С и более) обязательна тепловая изоляция трубопровода. Вода с температурой 60 °С, которая аккумулируется в специальной емкости, входящей в узел регенерации теплоты, должна поступать в ванну для приготовления дезинфицирующего раствора, входящую в комплект доильной установки. Электрическое питание ТХУ-14 осуществляется от четырехпроводной с глу- хозаземленной нейтралью сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В. Напряжение цепей управления 220 В. Установка ТХУ-14 автоматизирована. Система автоматизации обеспечивает: защиту от аварийных давлений всасывания и нагнетания; световую сигнализацию аварийного отключения; температурную защиту электродвигателя компрессора; защиту от снижения температуры воды на выходе из испарителя относительно заданной; тепловую защиту электродвигателя водяного насоса от перегрузки; защиту электродвигателей компрес- 9
сора, водяного насоса и электроводонагревателя от токов короткого замыкания; поддержание заданных температур охлаждаемого молока, нагреваемой воды при включении электроводонагревателя; восстановление работы установки при появлении напряжения после его кратковременного исчезновения. Как показали приемочные испытания, установка ТХУ-14 имеет значительно лучшие показатели по энергетике (затраты электроэнергии на охлаждение 1000 л молока и одновременный нагрев воды снижены на 44 %) и материалоемкости (материалоемкость сокращена на 20 %), чем выпускаемая холодильная установка МВТ-14-1-0 и электротермическое оборудование для нагрева воды. Сравнительные экономические показатели установки ТХУ-14 и оборудования, используемого для аналогичных целей (МВТ-14-1-0 и водонагреватель САОЗ), приведены ниже. Статьи затрат, руб. МВТ-14-1-0 ТХУ-14 и водонагреватель САОЗ Оптовая цена 3330 3031 Текущие эксплуатационные затраты 1084,8 840,6 Капиталовложения (балансовая стоимость оборудования) 3996 3637,2 Экономический эффект от внедрения одной установки ТХУ-14 составит 1576 руб. в год. Список использованной литературы 1. Горбачев В. С, Данилов В. Р., Каше- кова Г. Л. Использование электротепловых насосов на животноводческих фермах // Тр. ВИЭСХ. Энергетика животноводческих ферм. 1982. С 69—78. 2. Правила машинного доения коров. М.: Колос, 1984. 29 с. 3. Теплофизические основы получения искусственного холода: Справочник. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1980. 232 с. УДК 621.565.2 АККУМУЛЯТОРЫ ХОЛОДА ДЛЯ СИСТЕМ ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА Канд. техн. наук Н. М. МЕДНИКОВА, В. П. ПЫТЧЕНКО, А. Я. ЗАСЛАВЕР, Ю. А. ВОЛЬНЫХ* Одно из направлений сокращения затрат на выработку холода на предприятиях АПК — аккумулирование энергии в периоды ее незначительного потребления и использование накоплен- \ ной энергии в периоды пиковых нагрузок. Благодаря применению аккумуляторов холода в составе холодильных установок снижаются установленная производительность компрессорно-конден- саторного и вспомогательного (градирни, насосы) оборудования и мощность трансформаторных подстанций, суточный расход электроэнергии на выработку холода, так как часть тепловой нагрузки в дневное время воспринимается льдом, полученным при работе холодильной установки в ночные часы (с более низкой температурой конденсации, чем в дневное время). При этом выравнивается график потребления электроэнергии из сети в течение суток [6—8]. Пониженный тариф на потребляемую в ночные часы электроэнергию делает еще более экономичным применение систем с аккумуляторами. В настоящее время известны методы аккумулирования энергии в виде ощутимой теплоты (жидкостные аккумуляторы — водяные и рассольные) и в виде скрытой теплоты фазового перехода рабочего вещества при намораживании льда на теплопередающеи поверхности (рекуперативные аккумуляторы) или замораживании воды либо другой жидкости в непосредственном контакте с гидрофобным хладагентом (контактные аккумуляторы). Конструкция жидкостных аккумуляторов наиболее проста: это заполнен- *В работе принимали участие А. И. Шувалов, И. П. Ланцман, В. А. Омельчук, Э. Ф. Бордо, А. Н. Инкин.
ная хладоносителем емкость, подключенная к холодильной установке [4, 5]. Аккумулирующая способность таких аппаратов определяется вместимостью бака и перепадом температур хладо- носителя в нем в процессе зарядки или разрядки. Их основной недостаток — большой размер баков. Кроме того, температура выходящей из них воды, как правило, не ниже 3 °С, что делает невозможным охлаждение молока до 1—2 °С. Такие аккумуляторы целесообразно включать (в системы хладоснабжения небольшой производительности (особенно если хладоноситель — рассол). В установках большой холодопро- изводительности следует использовать аппараты рекуперативного типа, аккумулирующая способность которых в расчете на единицу объема на порядок выше, чем жидкостных. В системах с температурой хладоно- сителя значительно выше (или ниже) О °С предпочтительнее устанавливать контактные аккумуляторы вместо рекуперативных. Так, для систем кондиционирования воздуха предложены аппараты, температура плавления рабочих веществ в которых составляет 3— 4 °С, а температура кипения выше О °С (в водоледяном аккумуляторе температура кипения была бы —5-f- -=— 10 °С). Применение контактных аккумуляторов также оправдано и для систем, где требуется хладоноситель с температурой ниже О °С, что невозможно осуществить в водоледяном аккумуляторе. Для ледяной воды (основного хладо- носителя систем хладоснабжения предприятий молочной промышленности) преимущества контактного аккумулятора по сравнению с водоледяным сказались бы в повышении температуры кипения на 3—5 °С и снижении расхода электроэнергии на 9—15 % из-за отсутствия в этом аппарате термического сопротивления теплопередающей поверхности раздела между хладагентом и льдом. Однако сложности, возникающие при создании и эксплуатации систем с такими аккумуляторами, весьма значительны и едва ли оправдывают указанную экономию электроэнергии. Кроме того, применять подобные аккумуляторы с водой (или водными растворами солей) в аммиачных системах хладоснабжения невозможно из-за взаимной растворимости воды и аммиака. Таким образом, для аммиачных систем, работающих на хладоносителе с температурой О °С, наиболее целесообразен аккумулятор с намораживанием водного льда на теплопередающей поверхности, изготовляемой из труб или панелей. Характеристики трубчатых и панельных аккумуляторов холода существенно различаются. При одинаковых теплопередающей поверхности и толщине слоя льда масса льда, намороженного в трубчатом аккумуляторе, больше, чем в панельном. Вследствие этого удельная металлоемкость (масса теплообменника, необходимого для намораживания 1 т льда) трубчатого аккумулятора меньше в среднем на 15 %, чем панельного. Кроме того, в трубчатом аккумуляторе процесс таяния льда протекает более эффективно благодаря увеличенной по сравнению с панельным поверхности намороженного льда. Так, при таянии льда с начальной толщиной 30 мм, намороженного на трубах диаметром 42 мм, в среднем за цикл отводится теплоты в 1,2 раза больше, чем в панельном аккумуляторе. Однако при изготовлении трубчатого аккумулятора требуются дефицитные бесшовные стальные трубы. В таблице приведена сравнительная характеристика указанных аккумуляторов по металлоемкости G и площади F, необходимой для намораживания 1 т льда. Как видно из таблицы, для намораживания 1 т льда требуется от 100 до 200 пог. м труб в зависимости от наружного диаметра труб dH и толщины слоя льда б. С- учетом меньшей стоимости листа по сравнению с трубами панельный аккумулятор оказывается вдвое дешевле трубчатого. Поэтому несмотря на несколько более высокую эффективность трубчатого аккумулятора более рациональным представляется изготовление аккумуляторов холода панельного типа. и
Тол- льда 6, мм Панельный аккумулятор Fm> G кг Трубчатый аккумулятор с наружным диаметром труб, мм 57 42,4 Ем2 G, кг Ям2 G, кг Общая длина труб, пог. м, в трубчатом аккумуляторе с наружным диаметром, мм 57 42,4 25 30 35 42 35 30 840 700 600 29 23 19 760 595 485 27 21 17 515 400 322 163 128 104 200 155 125 Ряд разработанных панельных аккумуляторов холода включает восемь типоразмеров: АКХ-30, 2АКХ-30, АКХ-45, 2АКХ-45, АКХ-120, 2АКХ-120, АКХ-160, 2АКХ-160. Основной элемент аккумулятора — бак с пропеллерной мешалкой и испарителем. Испаритель составлен из панелей, соединенных в единый блок коллекторами для подачи жидкого аммиака и отсоса его паров, сбора и удаления масла. Относительно боковых стенок бака и друг друга панели расположены на расстоянии, обеспечивающем намораживание слоя льда толщиной 35—40 мм (паспортная характеристика определена из учета намораживания 30 мм льда). Мешалка обеспечивает перемещение воды вдоль панелей. Аккумулятор снабжен автоматической системой управления. Основной регулируемый параметр — толщина слоя льда. При достижении максимальной толщины слоя льда механический датчик подает сигнал, по которому прекращается подача аммиака в испаритель или останавливается компрессор, обслуживающий аккумулятор. Когда в процессе таяния толщина льда снижается до минимально допустимого значения, другой датчик подает сигнал на подачу аммиака в испаритель или на включение компрессора. Уровень аммиака в панелях поддерживается^ помощью датчика уровня типа ПРУ, по сигналу которого срабатывает магнитоуправляемый вентиль, установленный на линии подачи аммиака в испаритель. Для потребителей с постоянной по времени тепловой нагрузкой предусмотрена возможность поддержания постоянной температуры воды на выходе из аккумулятора. Это достигается тем, что в начальный период обеспечивают таяние накопленного льда только с нижней половины панелей. Затем уровень воды повышают до номинального зна-1 чения и происходит окончательное использование накопленного холода. Для регулирования уровня воды установлен перепускной клапан. Аппарат типа 2АКХ представляет собой агрегат, состоящий из двух одинаковых аккумуляторов типа АКХ, расположенных друг над другом и связанных по паровой линии трубопроводом. В целях определения основных характеристик в производственных условиях Черкизовского молочного завода (Москва) был испытан опытный образец аппарата 2АКХ-160 (рис. 1) с теплообменной поверхностью ^=320 м2. Этими аппаратами будут комплектовать системы хладоснабжения предприятий молочной промышленности мощностью 25 т в смену и более. Характеристики, полученные при испытании аппарата 2АКХ-160, будут гарантированы для всех аппаратов ряда. Были определены: аккумулирующая способность аппарата, мощность, затрачиваемая на привод электродвигателей мешалок, расход холода и электроэнергии на намораживание льда при одинаковых значениях плотности теплового потока q, температура кипения в процессе намораживания льда и температура воды в процессе его таяния. Расход холода 2(Qox) в процессе намораживания определяли двумя способами: по паспортной характеристике винтовых компрессоров S3-900, обслуживающих систему хладоснабжения, в зависимости от температур кипения и конденсации и по рассчитанному значению теплоты, необходимой для ох- 12
<с/// '// '¦&&,& /U/ М/ \ .г ,г < /> ^-t^VTTZTv/'v/////// Лодбод б оды /7одбод Зады Рис. 1. Общий вид аккумулятора холода 2АКХ-160 лаждения воды в баке от начальной до конечной температуры и для намораживания слоя льда толщиной б. Расхождения полученных значений составили 10—20 %. Расход электроэнергии на намораживание льда устанавливали по показаниям электросчетчиков типа ФАЗУ И067М класса 2,0. За температуру кипения ^0 принимали температуру насыщения, соответствующую давлению паров аммиака на входе в компрессор, которое измеряли манометром типа МТИ класса 1,0. Температуру воды в процессе намораживания и таяния льда определяли в двух точках нижнего и двух 13
д,мм 30 20 /О 2 \ • т/ А to/ 0 ••/ •о О ? о >^ ю ч/ 7^ Л7 /itf /&? z>*w Рис. 2. Зависимость толщины 6 слоя льда на поверхности аккумулятора от времени т работы компрессора: / _ <7=1,46±0,08 кВт/м2; 2 — q=2,\2± ±0,10 кВт/м2 tw.°C 10 ? ¦ Ё Л ¦ " 1 т **% т5^Фл * J*s^t //7 Я? JV7 ?л/л/ Рис. 3. Зависимость температуры tw воды в баке^ от толщины б слоя льда и начальной температуры twX воды: О — <7=1,46±0,08 кВт/м2, /ш1 = 3,9°С; П — то же, /к.., = 14,2°С; V — то же, /ш1 = 8,8°С; О - то же, /ш1 = 6,6°С; • — q=2,\2± ±0,10 кВг/м2, ^,=6,0 °С; И - то же, twl = = 8,2 °С; Ў— то же, twl = 7,8 °C; ¦ — то же, /ш1 = 4,3 С точках верхнего бака лабораторными термометрами с ценой деления 0,1 °С Лед намораживали при неработающих мешалках в соответствии с рекомендациями [1, 2]. На рис. 2 представлена зависимость толщины намораживаемого на поверхности аккумулятора слоя льда от времени работы компрессора при средних за процесс плотностях теплового потока 1,46±0,08 и 2,12+0,10 кВт/м2. Отклонение опытных точек от усредняющих кривых соответствует суммарной погрешности определения толщины льда при доверительной вероятности 0,95 и составляет 2 мм. Значение (/=1,46 кВт/м2 соответствует рекомендуемой в [2] плотности теплового потока дст=0,93-М,16кВт/м2 Плотность теплового потока 1,46 кВт/м2 обеспечивается при работе аккумулятора с одним компрессором S3-900. Поскольку на ряде предприятий молочной промышленности период между двумя «пиками» не превышает 2 ч, для проверки возможности ускорения процесса намораживания часть опытов проведена при работе аккумулятора с двумя компрессорами S3-900 (?=2,12 кВт/м2). В случае одинаковой начальной температуры воды в баке /м,1 = 6±2 °С повышение плотности теплового потока с 1,46 до 2,12 кВт/м2 ускоряет процесс намораживания. Так, лед толщиной 30 мм намораживается за 1,72+ ±0,12 ч вместо 2,50±0,07 ч при работе одного компрессора. $мм Рис. 4. Зависимость температуры кипения t0 от толщины б слоя льда и плотности теплового потока q: 1 — <7= 1,464=0,08 кВт/м2; 2 — <7=2,12± ±0,10 кВт/м2; X — /а,1=5°С (остальные обозначения см. рис. 3) 14
При плотности теплового потока 1,46 кВт/м2 температуру воды в баке tw ниже 0,4 °С можно получить при толщине льда не менее 20 мм, а при G=2,12 кВт/м2 — только при толщине льда не менее 30 мм. Наличие в баке воды с температурой 0,4 °С повышает аккумулирующую способность аппарата не менее чем на 7 % относительно номинального значения (рис. 3). Как видно из рис. 4, при q== =2,12 кВт/м2 температура кипения в конце процесса намораживания льда гтолщиной 30 мм составляет /о= =—22±1,7°С, а средняя в процессе 10с = —13,9±1,7 °С При (/= 1,46 кВт/м2 t0= — 13,0±1,5°Си /0ср=—9,0±1,5°С На рис. 5 показаны опытные значения коэффициента теплопередачи k от воды к кипящему аммиаку в зависимости от толщины намороженного льда. При толщине льда 30±2 мм и его термическом сопротивлении /?= =0,013 м2-К/кВт значение k вдвое ниже, чем для чистой поверхности, и равно 90=Ь 15 Вт/(м2-К). Дальнейшее утолщение слоя льда не влияет на коэффициент теплопередачи. На рис. 6 приведена зависимость расхода холода на намораживание 1 т льда от его толщины. При q= = 1,46 кВт/м2 расход холода несколько меньше, чем при ^=2,12 кВт/м2 (работа двух компрессоров на намораживание льда при более низкой температуре кипения). По результатам испытаний удельный расход холода составляет 120— 150 кВт-ч/т. Физическая норма удельного расхода холода при д=1,46 кВт/м2 равна 102 кВт-ч/т (суммарное значение теплоты плавления льда и теплоты, необходимой для охлаждения воды до 0 °С- и переохлаждения льда от 0 до /0/2). Превышение опытного значения удельного расхода холода над нормативным связано в основном с необходимостью охлаждения металлоконструкции аккумулятора (испарительных секций и отделителей жидкости от twl до to) у а также с тепловыми потерями через наружные поверхности оборудования. На рис. 7 представлен расход элект- к,Вт/(м2 К) 200 150 /00 50 Ч xV х *У nib * ф j? X I 10 20 JO W 5, мм Рис. 5. Зависимость коэффициента теплопередачи k от воды к аммиаку от толщины 6 слоя льда (обозначения здесь и далее см. рис. 3, 4) роэнергии на намораживание 1т льда в зависимости от конечной его толщины. Поскольку в среднем за процесс намораживания льда толщиной 30 мм температура кипения на 4 °С выше при 4=1,46 кВт/м2, чем при (/=2,12 кВт/м2, 1(а0 -г)/О, кВт ч/т 200 — 100 а п а п Ў Ў Ў w w 7 w 20 50 bO 5 mm Рис. 6. Зависимость расхода холода 2(Q0t)/G на намораживание 1 т льда от толщины б слоя льда и плотности теплового потока q 3, к dm ¦ ч/т 70 - W 5,мм Рис. 7. Зависимость расхода Э электроэнергии на намораживание 1 т льда от толщины 6 слоя льда и плотности теплового потока q
расход электроэнергии на намораживание 1 т льда оказывается в первом случае на 7—30 % ниже. Из рис. 7 следует также, что расход электроэнергии, отнесенный к 1 т намороженного льда, минимален при 8= = 20-^30 мм. При больших значениях б он возрастает из-за резкого снижения температуры кипения, а при малых б на его значение влияет доля энергии, затрачиваемая на предварительное охлаждение воды и льда. Мощность на привод каждой из мешалок равна 0,99 кВт. На основании результатов испытаний получены следующие значения основных показателей аккумулятора. Аккумулирующая способность, кВт-ч 814±54 Толщина льда (номинальная), мм 30±2 Температура кипения, °С, при <7=1,46 кВт/м2 средняя в процессе намораживания —9±1,3 в конце процесса намораживания —13±1,3 Мощность, затрачиваемая на привод мешалок, кВт 4« @,99±0,06) В процессе таяния льда компрессор в большинстве опытов был отключен. Для интенсификации процесса отвода тепла от воды к плавящемуся льду были включены мешалки. Согласно результатам испытаний при расходе циркулирующей воды 85 м3/ч и начальной температуре ее 5 °С (q= = 1,5 кВт/м2) время таяния намороженного слоя льда толщиной 38 мм составило 1,5 ч, после чего температура выходящей воды достигала 2 °С. При меньшем значении q A,2 кВт/м2) длительность процесса разрядки составляла 2,3 ч. Значения коэффициентов теплоотдачи от воды ко льду в диапазоне <7= 1,2-^2,8 кВт/м2 составили от 0,3 до 0,5 кВт/ (м2 • К) • Условный коэффициент теплоперехода р (количество холода, получаемого за 1 ч от таяния 1 т намороженного льда при разности температур выходящей из бака воды и поверхности льда, равной 1 °С) составляет 30—35 кВт/(т-°С). Один опыт проведен с включенным компрессором. Это позволило получить на выходе из аккумулятора воду с температурой не выше 1,2 °Св течение 3 ч и повысить количество отводимой водой теплоты. С- учетом изложенных результатов промышленных испытаний 2АКХ-160 разработана методика подбора панельных аккумуляторов [3]. Серийный выпуск панельных аккумуляторов повышенной заводской готовности начнется в текущем году на Коростенском заводе им. 50-летия Великого Октября. Список использованной литературы 1. Панельный аккумулятор холода ледяной воды для молочных предприятий / Р. Б. Иванова, В. В. Лаврова, Ю. Г., Кашкина и др.— Холодильная техник*а, 1968, № 8. С. 7—10. 2. Рекомендации по проектированию аккумуляторов холода / Н. Г. Креймер, А. В. Коробов, Р. Б. Иванова и др.— Холодильная техника, 1981, № 1. С, 47—51. 3. Ср а в н е н и е различных вариантов систем хладоснабжения с аккумуляторами холода и панельными испарителями для предприятий молочной промышленности / Н. М. Мед- никова, С. Н. Юрьев, В. П. Пытченко и др.— В кн.: Холодильная обработка молока и молочных продуктов. М.: ВНИКТИхолодпром, 1985. С 51. 4. Фридман Б. А. Система хладоснабжения с аккумулятором холода на молочном заводе в г. Сумы.— Холодильная техника, 1975, № 2. С. 23—25. 5. Холодоснабжение молочных заводов на базе автоматизированных водоохлаждаю- щих машин / А. В. Гущин, М. Л. Максю- та, Л. Е. Медовар и др.— Холодильная техника, 1982, № 2. С. 14—18. 6. Loffel P., Em ch F.— Lebensmittel Technologic 1984, 17, № 5, 3—5. 7. Stubblefield R.— Heating, Piping and Air Conditioning, 1979, December, 43—47. 8. W i s w о г t R. A., N u г i s s о D. Z — Heating, Piping and Air Conditioning, 1982, April, 91 — 100. Изобретения A1) 1275199 E1) 4 F 28 D 3/04, F 25 В 39/02 B1) 3949010/23-06 B2) 22.07.85 G1) Специальное конструкторско-технологическое бюро компрессорного и холодильного машиностроения G2) Г. М. Шеховцов E3) 621.575 E4) E7) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ХЛАДАГЕНТА, содержащий корпус, в котором со щелевым зазором установлены коническая вставка, и подключенные к зазору патрубки входа и выхода хладагента, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, патрубок входа хладагента установлен тангенциально-аксиально, а патрубки выхода объединены общим коллектором, расположенным соосно с конической вставкой. 16
УДК 621.562.2-52 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРОМ ХОЛОДА МОЛОЧНОГО ЗАВОДА Канд. техн. наук Б. К. БОГДАНОВ, B. П. ВЯЗОВСКИЙ, В. А. СОКОЛОВ, C. М. ГРИШИН Автоматизация процесса управления работой аккумулятора холода позволяет перевести предприятие на периодическое обслуживание, свести к минимуму неравномерность тепловых нагрузок на холодильную установку в течение суток, строго поддерживать заданную температуру хладоносителя на входе в технологические аппараты [1]. При разработке автоматизированной системы управления аккумулятором холода молочного завода (АСУ АХМЗ) решались следующие задачи: повышение степени автоматизации, достижение высокой надежности управления, обеспечение перехода на периодическое обслуживание при сравнительной простоте схемных решений. Принцип построения автоматизиро- Рис. 1. Схема АСУ АХМЗ: / — ключ подачи питания щита; 2 — ключ выбора режима управления; 3 — ключ задания технологического режима; 4 — регулятор температуры; 5 — многоточечный самопишущий уравновешенный мост; 6 — сигнализатор уровня; 7, 8, 9, 12 — сигнализаторы давления; 10 — световое сигнальное табло; // — звуковой аварийный сигнализатор; t\_A — заданная температура в емкостях IE—4Е; /iJP, — промежуточный уровень в емкостях IE—4Е; ЦИ — цифровой индикатор технологического режима В канализацию' фумыф) [ 113*56789 Н-Ш17 26-2930 31 3233 34 ' ¦ 1№ 55 36 3738 39 40 V 2 Холодильная техника № 4 17
ванной системы показан применительно к аккумулятору холода, состоящему из четырех емкостей (резервуаров). Однако он применим и для аккумуляторов с меньшим количеством емкостей. Система может быть использована также (при незначительных изменениях в схеме) в случае введения различных тарифов на электроэнергию в ночное и дневное время для максимальной аккумуляции хоцода ночью [2]. В рабочем цикле аккумулятора каждая из емкостей поочередно находится в одном из следующих состояний: зарядки — вода в емкости охлаждается от температуры на^ выходе из технологических аппаратов до 0,5 °С в результате циркуляции через испаритель; работы — ледяная вода из емкости подается в технологические аппараты; ожидания — емкость заполняется отепленной водой, поступающей из технологических аппаратов. Схема АСУ АХМЗ показана на рис. 1. Автоматизированная система управляет работой емкостей IE—4Е, системами насосов НЗ—#5, подающих ледяную воду к технологическим аппаратам, и насосов Н6—#7, обеспечивающих зарядку емкостей, а также работой запорных вентилей с электроприводом Б1—Б4, И1—И4, Т1—Т4, Г1—Г4. В схему входят приборы автоматики — регуляторы температуры в емкостях, система термометров, измеряющих температуру воды в емкостях, трехпозиционные сигнализаторы уровня воды в емкостях, сигнализаторы давлений нагнетания и всасывания в системах насосов НЗ—Н5 и Н6—Н7,— а также приборы ручного управления. Тактограмма работы АСУ АХМЗ представлена на рис. 2. Работа исполнительных механизмов^ (реагирующих элементов) отмечена на тактограмме черными прямоугольниками. Тактовые переключения исполнительного механизма происходят при появлении соответствующего сигнала воздействующего элемента. В нижней части тактограммы показаны переходы с четырех дополнительных режимов (когда одна из емкостей Рис. 2. Тактограмма работы исполнительных механизмов: 1 — основной режим работы оборудования; 2—5 — дополнительные режимы; 2а — 5а — переходные режимы; /if—/if, /if-/i" — сигналы соответственно о заполнении и опорожнении емкостей IE—4Е; t\—ti -*- сигналы о температуре воды в емкостях IE—4Е\ I3—53 — сигналы задания режимов Реаги- рующиь элемен ты Ы Б2 63 ЬЬ *1 И2 ИЗ ИЬ Т1 Т2 тз К г/ Г2 ГЗ г* Ш-Н7 \Цик/ш 1-8 Us Pemu ^ Те x налог ические режимы > М5: ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Цикл 1 * * я а? ti~ К5 * ¦к? 5? ? м? « 2 9 щ N 5? з? ь.^. ? ¦ Цикл 2 <& ** к * / & о .**. 3 5. к: ¦к» iS & щ ш Цикл3_ ** « fe ? & 3 За. * *~ +4 ? ^ f—-3a /-«-«г? ¦ ¦ щ Цикл 4 * * ^ ^? fe ¦м & ^аж ш 5 < X ^ Ё 1+-5а if Й 5? ft я l/икл S * *^ ? fe ч.**» ••*» aw "К» t«N 5а ¦ ¦ *>* •п 4 18
отключена для профилактического ремонта) на основной (когда задействованы все емкости). Так, например, переход с дополнительного режима 2 на основной через переходный режим 2а заканчивается по сигналу Яз опорожнения емкости ЗЕ. С этого момента (с такта, указанного стрелкой) по циклу / начинается основной режим. Алгоритм перехода с основного режима на дополнительный или с одного дополнительного режима на другой представлен на рис. За. Действие алго- Щ ритма начинается с момента съема задания текущего режима и заканчивается вводом в действие нового режима. Участие оператора ограничивается только съемом задания текущего режима (нажатием кнопки переключателя). Несколько сложнее алгоритм перехода с дополнительного режима на основной (рис. 3,6). Он также осуществляется автоматически. Условием пуска схемы в основном режиме является наличие сигналов Ль /if, Л? о заполнении емкостей IE, ЗЕ, 4Е, сигнала М об опорожнении ем- / Съем задания \ J текущего режима 1 \(начало алгоритма)} Выключение индикатора текущего режи- Стирание ин(рормации\ о текущем режиме I Задание нового режима] Ожидание режимА ной ситуации кости 2Е и, кроме того, сигналов о готовности емкостей IE и ЗЕ к работе — температура воды в них должна быть около 0,5 °С. После ввода задания основного режима начинается автоматическая работа аккумулятора холода на технологические аппараты. Ледяная вода из емкости IE подается одним либо двумя насосами группы НЗ—Н5 на технологические аппараты, отепленная вода сливается затем в емкость 2Е. Вентили Б2, Т1 открыты. В момент поступления сигнала /i" они закрываются, и на технологические аппараты начинает работать емкость ЗЕ — открываются вентили ТЗ и Б1. Параллельно идет зарядка емкости 4Е. Включается один из насосов Н6 или #7, открываются вентили И4, Г4 и подается сигнал на пуск холодильной установки. После достижения температуры 0,5 °С- по сигналу /4 зарядка прекращается. Одновременно останавливается насос, закрываются вентили, подается сигнал на отключение холодильной установки. 'Съем задания допол\ нительного режима ^начало алгоритма) J Выключение индикатораХ Дополнительного режима X \Стирание информации о\ дополнительном режиме I ожидание режимг^Щ. ной ситуации Запоминание редким ной ситуацщА (Ввод в действие \ Г нового режима к*-| (конец алгоритма)J Индикация навага режима ожидание переходной ситуацией запоминание режимной ситуации {переходного режима « \B6od 6 действие \переходного режимаХ Запоминание перел ходкой ситуации ХСтирание инауорма\ 1 ции о переходной ' ситуации Рис 3. Алгоритм перехода на новый технологический режим: а — с основного на дополнительный или с одного дополнительного на другой; б — с дополнительного на основной X Индикация основ- нога режима \Стирание инауорА шмации о режимной\ ситуации переход] кого режима X Г Ввод в действие основного режима \(конец алгоритма)) 6~ 2* 19
Зарядка емкости 2Е происходит так же, как и емкости 4Е. Аналогично осуществляется поочередная работа и зарядка всех четырех емкостей. Некоторые особенности есть и в управлении и сигнализации работы насосов. В системе насосов Н6—Н7 один (любой по заданию оператора) является основным, а второй — насосом горячего резерва, который подключается в зависимости от потребности технологических аппаратов в ледяной воде по сигналу Рнаг<р™гп В системе насосов НЗ—Н5 один насос — основной, второй — горячего резерва, третий — холодного резерва. И здесь насосы функционально взаимозаменяемы. Основной насос работает постоянно, насос горячего резерва подключается по сигналу Рнаг^Р^г» насос холодного резерва — при незапланированной остановке основного насоса (если он работает один) либо основного и насоса горячего резерва. Одновременно подается сигнал аварии с указанием аварийного насоса. АСУ АХМЗ выполнена на интегральных микросхемах. Запоминание информации осуществляется триггерами RS. Для повышения надежности и безаварийной работы в условиях периодического обслуживания в АСУ АХМЗ предусмотрено резервное питание электрических схем от электрических аккумуляторов, что позволяет при отключении электропитания запомнить технологическую ситуацию и возобновить производственный процесс с прерванного момента. Дальнейшим развитием АСУ АХМЗ является контроль и выбор оптимального режима работы холодильной системы с помощью микроЭВМ, а также обеспечение плавного регулирования производительности насосов. АСУ АХМЗ внедрена на Беляевском молочном заводе Одесской области. Система позволяет сократить затраты электроэнергии на производство холода в результате перераспределения во времени тепловых нагрузок на холодильную установку, улучшить качество выпускаемой продукции путем строгого поддержания температуры хладоноси- теля на входе в технологические аппараты, а также создает предпосылки для комплексной автоматизации предприятий. Список использованной литературы 1. Богданов Б. К., Шахневич В. И., Вязовский В. П. Автоматизация холодильной установки с периодическим обслуживанием // Автоматическое управление технологическими процессами. Краснодар, 1983. С 73—81. 2. Рациональная схема холодоснабжения теплообменного оборудования с промежуточным хладоносителем / И. Г. Чумак, В. П. Онищенко, В. И. Шахневич, В. А. Вязовский // Холодильная техника и технология. Киев, 1983. Вып. 37. С. 87—92. УДК 628.84:631.2 РАЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ Д-р техн. наук, проф. И. Г. ЧУМАК, канд. техн. наук А. Б. ЦИМЕРМАН, И. М. ПЕЧЕРСКАЯ, М. Г. ЗЕКСЕР Традиционные методы создания в сельскохозяйственных помещениях воздушной среды с необходимыми параметрами требуют больших капитальных и эксплуатационных затрат в связи с высокой стоимостью искусственного охлаждения и нагрева воздуха, а также сезонным характером работы основного оборудования. Эти недостатки в значительной мере устраняются при использовании установок косвенно-испарительного охлаждения воздуха (КОВ). Анализ показал, что наиболее совершенной является совмещенная регенеративная схема косвенно-испарительного охлаждения воздуха (РКВ), когда весь поступающий воздух (полный поток — Gn) охлаждается в контакте, с сухой поверхностью пластины, после чего основной его поток G0 поступает в помещение, а вспомогательный GB, двигаясь противоточно, омы- 20
вает эту пластину со стороны, смоченной водой [1, 3]. В этом случае теоретический предел охлаждения — температура точки росы. Была предложена и обоснована идеальная модель РКВ, позволяющая достичь максимального эффекта при минимальных затратах воздуха и воды [4]. В идеальной модели (рис. 1) полный поток воздуха охлаждается до температуры точки росы (процесс Н—Р), а вспомогательный поток нагревается до начальной температуры охлаждае- f мого воздуха, сохраняя состояние полного насыщения (процесс Р—О). Основная характеристика идеальной модели Мид — удельный расход основного потока (доля полезно используемого полного потока воздуха) — зависит только от начальных параметров воздуха и определяет его энергетические возможности как смеси сухой части и водяных паров М = 7°~/н A) /0~р где /н, /р и /0 — энтальпии воздуха соответственно наружного, в точке росы и на линии насыщения при /н. Так как в идеальной модели процесс снижения температуры полного потока происходит при постоянном влагосо- держании, рассмотрим изменение Мид вдоль линии d=const, т. е. вдоль движения полного потока по условному аппарату, соответствующему идеальной модели. На первом участке полный поток воздуха охладится до состояния #'. Тогда в этом сечении аппарата параметры вспомогательного потока согласно теории идеальной модели будут соответствовать точке О'. Модель Н'—Р—О' можно представить как идеальную с начальными параметрами воздуха #'. Аналогично проведем сечения в конце второго и третьего участков и образуем еще две идеальные модели с параметрами воздушных потоков, соответственно Н"—Р—0" и Н'"—Р—0"'\ Найдя Мид для каждой модели, обнаружим закономерность А1ид>Л1иД> >М"Д>М"Д. Таким образом, в процес- Рис. 1. Процесс охлаждения воздуха при обтекании смоченной с одной стороны пластины се охлаждения воздуха в идеальной модели удельный расход основного потока воздуха — величина переменная, которая достигает минимума в точке росы. Для реализации идеальной модели необходимо в процессе охлаждения воздуха изменять соотношение основного и вспомогательного потоков воздуха, сохраняя их параметры, соответствующие условиям идеальной модели, что практически невозможно. Следовательно, максимальная доля полезного воздуха, охлажденного до точки росы начального воздуха методом КОВ, определяется М\А в точке росы. Подставив в A) общеизвестные зависимости для энтальпий и влагосо- держаний и учитывая зависимость давления р от температуры Т в интервале от 0 до 100 °С для насыщенного пара и воды [2], после раскрытия неопределенности получим уравнение для расчета Мр- 21
м р i_ cp+l,81rfH ср+1,81</н+B500+1,81*рУз . B) где ср — удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении; dn, йъ — влагосодержание наружного и вспомогательного потоков воздуха; tp — температура охлажденного воздуха в точке росы. При удельном расходе основного потока воздуха Мрия количество вспомогательного потока несколько больше, чем рассчитанное по уравнению A), и с учетом теплового баланса его температура не достигнет начальной температуры полного потока (см. рис. 1, точка 3). Трансформированную таким образом модель, характеризуемую постоянным удельным расходом основного потока, равным М„д, назовем образцовой. Как показано в [4], объективно оценить аппарат КОВ позволяет степень термодинамического совершенства г: г=ХЕ1 C) где К — степень использования воздуха, Мд — удельный расход основного потока исследуемого аппарата КОВ; Ер — коэффициент эффективности, р __¦ *н—*2 h — температура охлажденного воздуха. Максимально возможная степень термодинамического совершенства аппаратов КОВ характеризуется степенью термодинамического совершенства образцовой модели. Так как значение Ер образцовой модели равно 1, мр D) ^чппг ми Сопоставление z реальных аппаратов с zmax позволяет оценить их совершенство. Проведены исследования различных экспериментальных образцов РКВ, отличающихся типом насадки регулярной структуры и геометрическими размерами. 2 J 4 S 6 7 8 9ь*пм/с Рис. 2. Зависимость коэффициента эффективности Ер и степени термодинамического совершенства z от скорости воздуха доп в сухих каналах: ф — йэ (эквивалентный диаметр) =2 мм; О — d3=4 мм Повышение скорости полного потока воздуха wn не влияет на степень термодинамического совершенства образцовой модели zo6p (рис. 2), но приводит к снижению термодинамических характеристик Ер и z реальных образцов. Это объясняется тем, что в исследуемых образцах РКВ при росте скорости полного потока воздуха увеличиваются его расход и количество тепла, передаваемого от полного потока к вспомогательному. Ограниченная поверхность теплообмена и практически стабильный коэффициент теплопередачи не позволяют сохранить постоянным перепад температур охлаждаемого воздуха. Влияние начальных параметров воздуха на Ер и z образцов РКВ определяли с помощью параметрического критерия Гухмана т —Т * н где Гн, Тн м — температура воздуха, входящего в установку, соответственно по сухому и мокрому термометру. Увеличение критерия Gu всегда соответствует росту термодинамической неравновесности влажного воздуха, повышению его энергетических возможностей, для реализации которых требуются дополнительные затраты. 22
0,035 ОМО 0,050 0,050 Gu 7 8 ft & г*, *У5 ^ Из пом еще 3 -^ Г/^ /3 помещение f3 20 -21 22 23 24 4- Рис. 4. Принципиальная схема установки: /, 3, 6, 9, 10, 11, 13, 14, 16, 18, 20, 21 — воздуховоды; 2, 5, 7, 8, 12, 15, 17 — клапаны; 4, 23 — вентиляторы; 19 — воздухоохладитель-рекуператор; 22 — калорифер; 24 — пылевой фильтр Рис. 3. Зависимость коэффициента эффективности Ер и степени термодинамического совершенства z от параметрического критерия Гухмана Gu (условные обозначения см. на рис. 2) Это подтверждается снижением степени термодинамического совершенства образцовой модели с возрастанием критерия Gu (рис. 3). Такая же динамика зависимости ?р, z=/(Gu) наблюдается и при испытании реальных образцов РКВ (см. рис. 3). На всех графиках степень термодинамического совершенства образцовой модели превосходит достигнутую в существующих установках РКВ в 2—2,5 раза, т. е. имеются большие резервы улучшения показателей РКВ — снижения температуры основного потока при уменьшении затрат вспомогательного потока воздуха. На основании представлений об образцовой модели созданы аппараты РКВ различного назначения. Так, в Одесском специальном конструкторском, проектном и технологическом бюро НПО «Агроприбор» разработана для сельскохозяйственных помещений опытная установка микроклимата (рис. 4, 5), в которой в летний период воздух охлаждается методом РКВ, а в зимний — подогревается и увлажняется за счет утилизации тепла воздуха, удаляемого из производственных помещений. Основной элемент воздухоохладителя-рекуператора — насадка, которая состоит из пластин, образующих каналы с чередующимися смачиваемой и влагонепроницаемой поверхностями, причем влагонепроницаемые каналы имеют участок со смоченной поверхностью. Насадка установлена в металлическом корпусе, нижняя часть которого представляет поддон, заполненный водой. В летнем режиме работы установки клапаны 2, 7, 12, 17 открыты, а 5, 8, 15 закрыты. Наружный воздух с параметрами Ял, очищенный от пыли в фильтре, вентилятором 23 по воздуховодам 6 и 21 подается в каналы насад- Рис. 5. 1, flf-диаграмма процесса обработки воздуха 23
Расход воздуха, м3/ч основного потока точного ляемого Температура воздуха, °С наружного <н/'к 'н.м/'к.м приточного 'Ол/'Оз ^Ол.м/^Оз.м удаляемого 'Пз *Пз.м Коэффициент тивности ?р Холо- до- произ- води- тель- ность, кВт Тепло- про- изводи- тель- ность, кВт Расход энергии на охлаждение и портировку воздуха, кВт Расход воды, кг/ч 1190 1220 2110 — — 691 693 698 — 653 642 650 35,0 30,2 25,7 8,6 12,0 5,5 21,4 20,6 19,5 4,0 7,0 1,0 Летний режим работы 19.1 17,0 — — 19,3 17,7 — — 19.2 17,8 — — Зимний режим работы 16,8 16,7 23,8 21,2 16,7 16,6 22,4 20,3 14,5 14,5 21,9 19,5 0,70 0,67 0,64 — 5,6 3,9 2,3 ~~- — 6,8 5,4 6,4 1,50 1,55 1,50 0,60 0,60 0,60 13,8 9,2 4,9 — Примечание. /н, tQjl, tHM, t0jlM — температуры воздуха при работе в летнем режиме соответственно по сухому и смоченному термометрам; ^к> *Оз> *Пз> 'к.м> ^Оз.М' 'Пз.м — температуры воздуха при работе в зимнем режиме соответственно по сухому и смоченному термометрам. ки с влагонепроницаемой поверхностью. Здесь он охлаждается при постоянном влагосодержании (процесс Нл—О), а затем на смоченном участке этого канала адиабатически увлажняется до относительной влажности 85% (процесс О—OJ. Охлажденный воздух выходит по воздуховоду 10 и разделяется на основной и вспомогательный потоки. В зимнем режиме работы установки клапаны 5, 8, 15 открыты, а 2, 7, 12, 17 закрыты. Наружный воздух проходит через калорифер, где нагревается до температуры 5—6 °С (процесс Н3—/Ci), и подается в каналы со смоченной поверхностью. Здесь воздух, воспринимая тепло от удаляемого из помещения воздуха, нагревается, увлажняется (процесс К\—03) и по воздуховодам 20 и 13 поступает в помещение, где ассимилирует тепло и влагу (процесс 03—Я3). Воздух помещения вентилятором 4 по воздуховодам 3 к 11 подается во влагонепроницаемые каналы воздухоохладителя, где отдает свое тепло движущемуся противоточно в смоченных каналах наружному воздуху (процесс П3—В3). Образующийся при этом конденсат поступает на увлажнение наружного воздуха в смоченных каналах. Через воздуховод 9 воздух помещения выбрасывается в атмосферу. Результаты испытаний установки микроклимата, приведенные в таблице, показали, что она обеспечивает нормативные параметры в помещении в режиме охлаждения при затратах энергии примерно в 2 раза меньших, чем при использовании машинного охлаждения. Установка микроклимата собирается из унифицированных теплообменных блоков, которые могут иметь систему очистки и транспортировки воздуха. Для объектов, требующих больших воздухообменов, возможно устройство общего вентиляционного центра. Блоки можно компоновать из расчета необходимой производительности. Конструкция блока позволяет размещать оборудование как в отдельных помещениях, так и в верхней зоне производственных сельскохозяйственных зданий, не занимая при этом их полезной площади. По результатам испытаний установка рекомендована к серийному производству. Список использованной литературы 1. А. с. 407519 СССР. 2. Вукалович М. П. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М.: Машгиз, 1951. 96 с. 3. Цимерман А. Б., Майсоценко В. С, Печерская И. М. Косвенно-испарительный воздухоохладитель нового типа // Холодильная техника. 1976, № 3. С. 18—21. 4. Ц и м е р м а н А. Б. Об оптимальном способе использования психрометрической разности температур для получения холода // Инж.-физ. журн. 1978, № 3. С. 542. 24
экономия ТОПЛИВНО- ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ Мши ДТЕШШ A A lUUmilf РЕСУРСОВ УДК 628.84.004.182 ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕСТНО-ЦЕНТРАЛЬНЫХ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ Д-р техн. наук, проф. О. Я. КОКОРИН, канд. техн. наук С. В. НЕФЕЛОВ, канд. техн. наук И. О. КОКОРИН В промышленных зданиях традиционно применяют центральные системы кондиционирования воздуха (СКВ) [1]. В теплый период года теплоизбыт- ки QT изб в производственном помещении ассимилируются охлажденным приточным воздухом Gn, кг/с: ^т. изб— ^п ('В *'о) ' A) где 1Б и i0 энтальпия соответственно внутреннего удаляемого и приточного охлажденного воздуха, кДж/кг. Для упрощения в уравнении A) не учитывается нагрев приточного воздуха в вентиляторе и воздуховодах. На рис. 1,а представлено построение расчетного режима обработки воздуха в традиционной СКВ. В центральном кондиционере поток наружного воздуха GH смешивается с внутренним (рециркуляционным) GB и смесь Gn=Gu+GE с параметрами точки С охлаждается до параметров точки О. Для снижения температуры приточного воздуха к центральному кондиционеру подается охлажденная с помощью холодильной машины вода с температурой /^=10—12 °С Расход холода QXM при этом равен: где /с и 10 — энтальпия воздуха в точках С и О, кДж/кг. Энергетическая эффективность выработки холода (например, для охлаждения воды) при работе парокомпрес- сионных холодильных машин оценива- 1с~55,2кДж/кг 1н~58нМж/кг 0 = 46 кДж/кг 1Ых **=42!?V^ \\ 1н=58кД/к//<г 10 = 4?/гДж/лА / а \з 1 ^ Уз s№% - to =25°C ""^ 1в =5ЬкД/к/кг f8,5°C Qx.M=<5„(ic—'о). B) Lwx Рис. 1. Построение в /, ^-диаграмме расчетных режимов охлаждения приточного воздуха в сравниваемых СКВ: а — центральной; б — местно-центральной; СО — охлаждение и осушение смеси наружного и очищенного возвратного воздуха; ОВ — поглощение теплоизбытков в цехе; НО — охлаждение и осушение приточного наружного воздуха; ВВЫ — охлаждение воздуха местной рециркуляции; twl—tw2 — поглощение теплоизбытков приточным воздухом после местного воздухоохладителя; tw2—twl — испарительное охлаждение воды 25
ется с помощью коэффициента использования энергии г]хм, который можно принять равным 3,2 [1] и использовать для расчета суммарного расхода электроэнергии в СКВ на выработку холода при работе холодильных машин 2NXM (на привод компрессора, вентилятора, перемещающего воздух через конденсатор или градирню, и насоса в случае водяного охлаждения конденсатора): %N 0*л= Сп('с-'о) C) ХМ Лх.м Лх.м Для сокращения расхода холода при iH>iB, где /н и /в — энтальпия воздуха в точках Н и В (см. рис. 1,а), в центральной СКВ следует обрабатывать минимально допустимое количество наружного воздуха GHmin, определяемое исходя из требований обеспечения санитарной нормы подачи свежего воздуха и нормируемой смены наружного воздуха в цехе, а также сохранения воздушного баланса в обслуживаемом помещении [1]. Обычно в СКВ промышленных зданий GHmin составляет до 30 % от Gn. Снижение расхода энергии на охлаждение, нагрев и перемещение воздуха в СКВ достигается прежде всего при максимальном приближении Gn к GHmin. Это условие наиболее полно выполняется в местно-центральных СКВ, имеющих, наряду с центральным кондиционером, местные воздухоохладители в обслуживаемом помещении. Для них уравнение A) приобретает вид: <3т.изб= GH (/в—/0) + Gwucw\tw, D) где Gwu — расход охлаждающей воды через местные воздухоохладители; cw — теплоемкость воды; Atw — нагрев воды в воздухоохладителях. Охлаждающая вода, проходя через местные воздухоохладители, воспринимает большую часть теплоизбыт- ков от оборудования [второе слагаемое правой части уравнения D)], благодаря чему в центральном кондиционере может обрабатываться такое количество приточного наружного воз- 26 духа GH, которое равно или близко к GHmin [первое слагаемое правой части уравнения D)]. На рис. 1,6 показано построение в /^-диаграмме расчетного режима обработки воздуха и ассимиляции теп- лоизбытков в местно-центральной СКВ, обслуживающей помещение. В центральном кондиционере охлаждается минимально допустимое количество приточного наружного воздуха GHmin. При GHmin=0,3Gn расход холода в местно-центральной СКВ Qx.m= GH min (lH-i0) =0,3Gn (/H-/0) • E) Используя данные на рис. 1,а, можно вычислить расход холода на обработку приточного воздуха в центральном кондиционере, приняв Gn= 1 кг/с. Для традиционной СКВ расход холода QXM, Вт, в соответствии с уравнением B) составит: Qxm= 1 E5,2—46) • 103=9200. Суммарный расход электроэнергии на работу холодильных машин 2Мхм,Вт-ч, рассчитанный по выражению C), равен: В местно-центральной СКВ расход холода Qxm,Bt, в соответствии с формулой E) достигнет Qx м=0,3 • 1 E8—46) • 103=3600, а электроэнергии iVXM, Вт-ч, #хм=3600/3,2=1125. Следовательно, применение местно- центральной СКВ позволяет в 2,5 раза уменьшить установленную мощность холодильных машин и, соответственно, сократить расход электроэнергии на работу холодильных машин. Поскольку при использовании местно-центральной СКВ основные тепло- избытки в помещении воспринимаются охлаждающей водой с начальной температурой, равной или выше температуры точки росы внутреннего воздуха, в местные воздухоохладители требуется подавать воду с температурой twl= 17^-20 °С. При этом расход холо-
я. Рис. 2. Принципиальная схема установки двухступенчатого испарительного охлаждения воды в потоке наружного воздуха: / — градирня; 2 — вспомогательная градирня; 3, 8 — трубопроводы; 4 — теплообменник; 5 — бак-аккумулятор; 6,7 — насосы да от испарительных установок QXH в местных воздухоохладителях составит: Qx.h==^B. м св(^В ^В. м)==^шм cw\tw2 *o»l)- F) Охлаждение воды до температуры twl может быть обеспечено в высокоэффективных градирнях, например типа ИО-50 [2], или в аппаратах двухступенчатого испарительного охлаждения воды, принципиальная схема которых показана на рис. 2. Во вспомогательной градирне в потоке наружного воздуха вода охлаждается до температуры, превышающей на 1,5—2 °С температуру наружного воздуха по смоченному (мокрому) термометру tH Ml. Насосом 6 охлажденная вода подается в трубки теплообменника, установленного на входе наружного воздуха в градирню /. Проходя через теплообменник, наружный воздух охлаждается до температуры по смоченному термометру /Нм2. Это обеспечивает более глубокое испарительное охлаждение воды Gw до температуры twl. Охлажденная в градирне 1 вода поступает в бак-аккумулятор. Насос 7 по трубопроводу 8 подает охлажденную воду с температурой twl в местные воздухоохладители, установленные у тепловыделяющего оборудования или встроенные в него. Ассимилируя тепло- избытки, вода с температурой tw2 по трубопроводу 3 направляется к оросительному устройству градирни / для обработки в потоке предварительно охлажденного наружного воздуха с температурой /Нм2. Проведем оценку энергетической эффективности получения охлаждающей воды в установке по схеме на рис. 2. В качестве основной и вспомогательной градирен примем градирни ИО-50 [2]. На работу электродвигателя осевого вентилятора расходуется 500 Вт-ч, расход охлаждающей воды может колебаться от 2,78 до 1,4 кг/с, что требует давления перед оросительными форсунками от 60 до 20 кПа [2]. Расход воды через вспомогательную градирню принимаем 2,22 кг/с, требуемое давление рф=40 кПа, потери его в трубопроводах и теплообменниках 120 кПа. Тогда расход электроэнергии на работу насоса вспомогательной градирни NHrp, Вт-ч, будет: _ 2,22.160 нгр ад В основной градирне вода (при расходе 1,67 кг/с) охлаждается от tw2= =21 °С до /да1=18,5°С Рассчитанное по уравнению F) количество вырабатываемого холода в основной градирне QXH, Вт, составит: <2хи= 1,67.4190.2,5= 17493. Для схемы двухступенчатого испарительного охлаждения воды (см. рис. 2) коэффициент энергетической эффективности выработки холода цхи находят по формуле: *1х.и = <2х.и ^в.гр1 + #в.гр2+#н.гр 17493 - = 10,98. 500+500+592 ilo сравнению с использованием холодильных машин в схеме двухступенчатого испарительного охлаждения воды в данном случае значение коэффициента энергетической эффективности в 3,4 раза выше. 27
Общий требуемый расход охлаждающей воды через местные воздухоохладители определим по преобразованному выражению D): а — Q-г.изб—бн(*'в *о) шм с М Как показывают расчеты, расход электроэнергии на перемещение охлаждающей воды И'охлажденного рециркуляционного воздуха в местно-централь- ной СКВ меньше расхода электроэнергии на перемещение рециркуляционного воздуха в традиционных центральных СКВ. Изобретения A1) 1273728 E1) 4 F 28 D 15/02, F 25 В 45/00 B1) 2937064/24-06 B2) 29.07.85 G2) М. Г. Семена, С. К. Жук, В. И. Ларичев, Е. А. Сидоров E3) 621.565.58 E4) E7) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ путем за правки ее последним в избыточном количестве, удаления избытка теплоносителя и неконденсирующихся газов и последующей герметизации трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, после заправки трубу устанавливают наклонно, а удаление избытка теплоносителя и неконденсирующихся газов и герметизацию трубы осуществляют путем приведения ее во вращение относительно вертикальной оси, пересекающей продольную ось трубы. (И) 1273701 E1) 4 F 25 В 45/00 B1) 3928232/23-06 B2) 11.07.85 G1) Всесоюзный про- ектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам G2) А. М. Уханов, Н. Е. Вердеревская, Е. И. Скуратов, В. Я. Чупин E3) 621.56 E4) E7) УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДАЧИ ХЛАДАГЕНТА ПОТРЕБИТЕЛЯМ, содержащая емкость, заполненную жидким хладагентом и снабженную жидкостной линией с насосом и аккумулятором давления, паровую линию, подключенную к емкости и перед насосом к жидкостной линии, и компрессор, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем предотвращения попадания смазки в хладагент, компрессор выполнен в виде преобразователя давления с надпоршневой и што- ковой полостями, первая из которых снабжена источником сжатого газа и через запорный клапан связана с атмосферой, а вторая заполнена 28 Таким образом, применение местно- центральных СКВ по сравнению с традиционными центральными СКВ позволяет в 2,5 раза сократить установленную мощность холодильных машин, снизить расход электроэнергии на выработку холода и перемещение приточного воздуха. Список использованной литературы 1. Богословский В. Н., Кокорин-О. Я., Петров Л. В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. М.: Стройиздат, 1985. 367 с. 2. Ко корин О. Я. Установки кондиционирования воздуха. М.: Машиностроение, 1978. 264 с. жидкостью, причем аккумулятор давления разделен мембраной на надмембранную полость, подключенную к штоковой полости преобразователя давления, и подмембранную, через которую аккумулятор связан с жидкостной линией и которая дополнительно включена в паровую линию посредством двух обратных клапанов. A1) 1273700 E1) 4 F 25 В 43/00 B1) 3932045/23-06 B2) 17.07.85 G2) В. В. Калюжный, Б. А. Абрамов E3) 621.57 E4) E7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШКИ ХЛАДАГЕНТА, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода хладагента, между которыми установлен фильтр-осушитель в виде заполненного адсорбентом цилиндрического патрона с отверстиями на торцах, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени на замену использованного патрона путем его автоматического удаления, корпус выполнен в виде вертикальной цилиндрической шахты с отсеком в верхней части для запасных патронов, нижней и верхней заслонками, расположенными соответственно на нижнем торце и между патрубком отвода хладагента и отсеком, патрон выполнен из электропроводного материала и установлен с возможностью вертикального перемещения, причем устройство дополнительно содержит электромагнит с обмотками и сердечником, соединенным посредством коромысел с заслонками, электрические контакты, установленные в шахте на расстоянии, не превышающем высоты патрона, и связанные с обмотками электромагнита, и тормозной рычаг для запасных патронов, кинематически связанный с верхней заслонкой и сердечником электромагнита.
ТЕХНИКА* ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.515.041.001.5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ ХОЛОДИЛЬНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ П. Г. АЛЕКСАНДРОВСКИЙ, канд. техн. наук М. В. ГОЛОВИН, А. Д. СЛАВУЦКИЙ, канд. техн. наук И. Я. СУХОМЛИНОВ В процессе эксплуатации холодильных машин (ХМ) с холодильными центробежными компрессорами (ХЦК) внешние параметры, определяющие режимы работы машин, значительно изменяются. Существующая практика создания ХЦК только на номинальные расчетные режимы работы не всегда в этих случаях оказывается оправданной (даже при применении входных регулирующих аппаратов — ВРА) для нерасчетных режимов работы. Резерв повышения энергетической эффективности ХМ с ХЦК может быть реализован путем выбора параметров ступеней, согласования их характеристик и определения рационального расчетного режима работы с учетом действительного графика загрузки ХМ. Кроме того, для этой цели при работе ХЦК на нерасчетных режимах можно применять микропроцессоры, обеспечивающие оптимальное регулирование ХЦК. Чтобы успешно решить указанные задачи, требуется знать характеристики компрессора на расчетных и нерасчетных режимах работы. Для их получения целесообразно применить метод математического моделирования [3]. Указанный метод базируется на использовании характеристик модельных ступеней, отработанных в настоящее время для фреоновых и пропановых компрессоров на экспериментальном стенде ВНИИхолодма- ша. В этих ступенях отсутствует закрутка потока на входе (угол закрутки 6=0). Для получения характеристик ХЦК с ВРА при работе компрессоров на нерасчетных режимах необходимо иметь характеристики ступеней при 6=?0. Освоенные Казанским компрессорным заводом ХЦК конструктивно представляют собой двухступенчатые секции, оснащенные ВРА! Работа на режимах с Qo<QoHOm (Qo — холодопроизводительность ХМ с ХЦК) обеспечивается положительной закруткой потока на входе в первую ступень, что приводит, как известно, к изменению ее характеристики (уменьшаются расход и удельная работа) при неизменной характеристике второй ступени. Однако закрутка потока с помощью ВРА вызывает рассогласование работы ступеней компрессора и может привести к вероятности попадания второй ступени в помпажный режим, который ограничивает диапазон регулирования ХМ по Qo. Исследования модельных ступеней в целях определения характеристик в режимах регулирования при обеспечении полного геометрического подобия всех элементов ступени, включая всасывающую камеру и ВРА, очень дороги и продолжительны. Наилучшим образом доставленная задача может быть решена при испытании натурного компрессора. Однако в данном случае потребуется измерять параметры потока в проточной части ХЦК, что вызовет необходимость конструктивных доработок компрессора, связанных с выполнением трудоемких операций. Это существенно усложнит сборку компрессора и не позволит получить характеристики первой ступени в режимах регулирования при испытании большого числа компрессоров. В связи с вышеизложенным в работе [1] предложена методика определения характеристик первой ступени с 6=var для натурного двухступенчатого компрессора по экспериментально найденной суммарной (по входному и выходному патрубкам, принимаемым за сечения входа и выхода*) характеристике и известной (заложенной при проектировании) характеристике второй ступени без дополнительных измерений параметров потока в проточной части. Реализация методики существенно сокращает сроки подготовки и проведения испытаний, а также дает возможность определять регулировочные характеристики первой ступени с учетом влияния реаль- * Параметры потока в этих сечениях имеют индексы соответственно «н», «к». 29
нои конструкции всасывающей камеры на структуру потока перед ВРА. Авторами проведены доработка и экспериментальная проверка предложенной методики. С- этой целью на стенде Казанского компрессорного завода испытывали натурный двухступенчатый фреоновый компрессор холодильной машины ЗОТХМВ-4000-2. Стенд —-замкнутый паровой герметичный контур, заполненный хладагентом R12. Измеряли статические давления и температуры по полным параметрам* на входе во вторую ступень и во всасывающем и нагнетательном патрубках, а также массовый расход хладагента G. В результате экспериментального исследования получены как поступенчатые, так и суммарные характеристики компрессора. На рис. 1 в /, р-диаграмме показан цикл работы двухступенчатого ХЦК без промежуточного подвода пара в замкнутом паровом контуре. При известных геометрических размерах патрубков определяли все термодинамические параметры потока с учетом реальных свойств хладагента в сечениях входа и выхода. Зная эти параметры при 6=var, можно рассчитать суммарные характеристики ХЦК на режимах регулирования в виде зависимости П* г|;*=/(Фн, 6), где т]* — изоэнтропный КПД компрессора, т|5*=Л/*/Л/*, А/*, А/*—изоэнтропный и действительный перепады энтальпий; г|?*— изоэнтропный коэффициент удельной работы компрессора, U2 — окружная скорость; Фн — коэффициент расхода, Ф AG 3lD2U2QH D2 — наружный диаметр рабочего колеса; qh — плотность хладагента в точке Я. Характеристики первой ступени получают, вычитая из суммарной характеристики ХЦК известную характеристику второй ступени в виде зависимости: 4s*2>*?2=f(#02,Ma2), где г]*2 — изоэнтропный КПД второй ступени компрессора; Рк1шРаг Ph-^*l 1*—'Ч(— Ait L... Рис. 1. Цикл работы двухступенчатого ХЦК (без промежуточного подвода пара) в замкнутом паровом контуре: Н*—/A* — процесс сжатия в первой ступени; 02*—/С2* — процесс сжатия во второй ступени; /С2* — 3 — охлаждение пара в теплообменнике; 3 — Я* — дросселирование; RS*, KS\* — состояния хладагента в конце изоэнтропного процесса сжатия в компрессоре и первой ступени; р* — давление в сечении выхода; p*t, /?02 — давления в конце сжатия первой ступени и начальное второй ступени; р*, рн — давления во входном сечении по полным и статическим параметрам; Д/*2, А/д2 — изоэнтропный и действительный перепад энтальпий второй ступени; q02 — плотность хладагента на входе во вторую ступень (остальные обозначения см. текст) г|)*2 — изоэнтропный коэффициент удельной работы второй ступени компрессора; Фог — коэффициент расхода второй ступени; 4G Ф02 = nD'iu2Q02 ' * Величины, относящиеся к полным параметрам, обозначены звездочкой. Qo2 — плотность хладагента в точке 02' лд д! — число Маха второй ступени, Ми,, = и2/ао2] ао2 — скорость звука в точке 02. Предложенный в [1] алгоритм решения этой задачи основан на методе простой итерации и, как показал опыт работы, оказался пригодным только для пологих характеристик компрессора и ступеней. Для крутых характеристик, а также при больших углах закрутки потока на входе в компрессор метод простой итерации не обеспечил решения задачи из-за расходящегося процесса поиска решения. Поэтому был предложен алгоритм решения указанной задачи, основанный на 30
^ Исходные данные: геометрия: qs*, f*2 =f(%2 > ми п I Расчет-р*,р/, rj* ; fs* *f(<PHi 0) Начальные приближения: и -л/ пиг~мирасч. Нижняя граница <Pf = (Pozmin Верхняя граница Ф2~%2тах ^02-' *2 По характеристикам 2-й ступени находятся \2. По 7]*2 i (s2 определяются параметрь/ точек 02* и 02; уточняется Фд2 и миг Да X /%2-Р02/<** <С f/te/77 Z02ZZP2 <РПо<<Р0 \Нвт <С Ц-Щи IS i <С 1 \Нет Да fl°%2 1 Расчет характеристик пер до и ступени Е ( Вывод результатов расчета j Рис. 2. Блок-схема расчета характеристик пбрвой ступени компрессора на режимах регулирования по характеристикам компрессора и второй ступени: п — частота вращения ротора компрессора поиске границ решения и сужения их половинным делением отрезка, в котором находится решение, до получения значения Фо2 требуемой степени точности. Блок-схема расчета представлена на рис. 2. Порядок расчета следующий. Из проектировочного расчета ХЦК принимаем число Маха второй ступени Ми2=Ми2 расч. Задаемся границами отрезка, в котором находится искомое значение коэффициента расхода второй ступени ф1 = Ф02т{п и 02= = <^02тах- Считаем, что коэффициент расхода 0o2=@2 + 0l)/2. Из характеристик второй ступени определяем соответствующие значения ч*2 и ¦ty*2, по которым находим положения точек KS2* и 02* (см. рис. 1). По известным значениям G и площади входа во вторую ступень определяем статические параметры потока в точке 02, затем по полученному значению q02 — новые уточненные значения Фог и Ми2. Расчет повторяем до совпадения принятого и полученного значения Ф02 с заданной точностью еф. В результате расчета определяем положение точек 02* и 02 (см. рис. 1), являющихся также для первой ступени точками конца процесса сжатия К1* и /С/. По параметрам потока в начале и конце сжатия первой ступени получаем ее характеристики с учетом потерь во всасывающей камере, ВРА и обратнонаправляющем аппарате: где г]*! — изоэнтропный КПД первой ступени компрессора; ф*! — изоэнтропный коэффициент работы первой ступени компрессора. Для учета термодинамических свойств хладагентов использовано уравнение Бо- голюбова-Майера [2]. Изложенная методика расчета характеристик ХЦК на режимах регулирования реализована в программах применительно к микроЭВМ HP-41CV и использована для выделения характеристики первой ступени из суммарной характеристики компрессора для каждого режима рабюты по углу установки ВРА. На рис. 3 приведены опытные суммарные характеристики компрессора 30ТХМВ- 4000-2. Изменение угла 0 от —5 до 55° привело к снижению коэффициента расхода Фн от 0,075 до 0,0375, коэффициента т|* от 0,72 до 0,52 и коэффициента ф*от -0,91 до -0,7. Характеристика второй ступени (рис. 4), полученная измерением статического давления и температуры по полным параметрам на входе (в сечении 02) в пределах погрешности эксперимента, не зависит от режима работы компрессора по углу установки ВРА и соответствует характеристике модельной ступени, принятой при расчете компрессора и значении Ми2=\,\Ь?>. Изменение Ми2 в эксперименте составило 1,147— 1,158. Наибольшие расхождения характеристик экспериментальной и модельной ступени составляют —5 % по расходу и находятся на правой ветви характеристики. В области режимов работы, близких к оптимальным, т. е. на левой ветви, расхождение ц*2 и г|)?2 составило <1—2 % на режимах 6^25°, а при 6^40° различие в значениях ц*2 достигло —5 %. Для проверки правомерности предложенного метода и программы выделения характеристики первой ступени по известной 31
Is 0,7\ 0,6\ 0,5 0,8\ 0,6 *~тй > 1 V ) I \ л 4 *\ > < -V Г К * "V ¦>, A- T 7* ** д ^4 A 0 утл ~tl Д 1 о 0 0 I <?<74 0,05 0,06 0,07 0,08. VU Рис. З. Опытные суммарные характеристики компрессора ЗОТХМВ-4000-2 на режимах регулирования: X — 0=55°; ? — 6=40°; V — 6=25°; д _ е=10°, О — 6= —5° Рис. 4. Характеристика второй ступени компрессора ЗОТХМВ-4000-2 на режимах регулирования: модельная характеристика ступени (обозначения точек см. рис. 3) суммарной характеристике и характеристике второй ступени был выполнен расчет с введением в качестве исходных параметров характеристик компрессора и второй ступени в виде опытных зависимостей т|* г|?*=/(Фн) и т]*2, ^=/@02), без измерения параметров потока между ступенями. Рассчитанные по предложенной программе параметры первой ступени с точностью до 1 % соответствуют экспериментальным ха- 32
0,6 ол 0,2 ОЛ 0,2 Л > >л. _^ 1 i Л Л i—^f^ ¦v —¦-¦V 1 р^ % \ vHb* t \ \ 0 4^ #<75 0,06 0,07 0,06 <РН Рис. 5. Характеристики первой ступени компрессора ЗОТХМВ-4000-2 на режимах регулирования: — расчет; эксперимент (обозначения точек см. рис. 3) рактеристикам, полученным прямой обработкой результатов измерений. На следующем этапе были определены характеристики первой ступени с использованием суммарной характеристики компрессора, найденной экспериментально, и модельной характеристики второй ступени. Результаты, приведенные на рис. 5, показывают, что максимальное расхождение экспериментальных и расчетных характеристик первой ступени получено в тех режимах по расходу, в которых наибольшее отклонение модельной и экспериментальной характеристик второй ступени по коэффициенту ф *2. Так, при 6^40°, когда снижение расходной характеристики первой ступени настолько велико, что режимы работы второй ступени соответствуют только левой (пологой) части характеристики, где расхождение по КПД достигает Ъ %, расчетная характеристика ф* первой ступени практически соответствует экспериментальной. В то же время при 6<30°, когда режим работы второй ступени соответствует правой части характеристики, расхождение расчетных и экспериментальных параметров составляет ~5 %. Данные эксперимента подтверждают возможность получения с достаточной для практики точностью характеристик первой ступени двухступенчатого компрессора или секции в режимах регулирования без дополнительных измерений параметров потока в проточной части. Предлагаемый метод может быть использован для построения регулировочных характеристик первых ступеней всех фреоновых двухступенчатых компрессоров типа ТХМВ и двухступенчатых секций пропановых компрессоров типа АТП и АТКП, расчет которых выполнен в соответствии с [3] по характеристикам модельных ступеней. Реализация предложенного метода, как показывает опыт работы Казанского компрессорного завода, на 10—15 % снижает материальные затраты и трудоемкость, существенно .сокращая время проведения испытаний натурных ХЦК. Список использованной литературы 1. Головин М. В., Сухомлинов И. Я., Александровский П. Г. Метод получения характеристик ступеней натурных центробежных холодильных компрессоров на режимах регулирования // Повышение эффективности холодильного и компрессорного оборудования в процессе исследования и проектирования. М., 1986. С 25—32. 2. Перельштейн И. И., Парушин Е. Б. Термодинамические и теплофизические свойства рабочих веществ холодильных машин и тепловых насосов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 232 с. 3. Сухомлинов И. Я. Математическое моделирование центробежных компрессоров, работающих в составе холодильных машин // Холодильная техника. 1986, № 8. С. 29—31. 33
УДК 621.565.93.004.1.001.5 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В ПОПЕРЕЧНО-ТОЧНЫХ КОНТАКТНЫХ АППАРАТАХ В. Б. ВИСТЯК, канд. техн. наук А. В. ДОРОШЕНКО, В. Г. ГАЙДАЙ Применение в тепломассообменных аппаратах холодильных установок, систем охлаждения радиоэлектронных устройств схемы поперечно-точного контакта газа и жидкости (горизонтальное направление движения газа) обеспечивает по сравнению с противоточной схемой ряд преимуществ — значительное (в 2 раза) увеличение нагрузок при условии использования насадок с плотной структурой; повышение устойчивости жидкостной пленки; уменьшение нагрузки на сепаратор капельной влаги; снижение высоты аппаратов; расширение возможностей их пространственной компоновки. В некоторых случаях эта схема оказывается единственно возможной. Применительно к вентиляторным градирням и аппаратам систем кондиционирования воздуха она получила преимущественное распространение в США [7]. Использовать в поперечно-точных аппаратах плоско-параллельную регулярную насадку (РН) не представляется возможным. Исследования показали, что РН такого типа практически не обладают удерживающей способностью по отношению к жидкости даже при эквивалентном диаметре каналов насадки а?э=20-^30 мм. Наблюдается интенсивное смещение жидкости по ходу газового потока, повышенный унос ее, в результате чего снижается эффективность тепломассообменной поверхности. Для расширения диапазона устойчивой работы таких насадок на их поверхность наносят различные виды турбулизаторов и применяют удерживающие приспособления, препятствующие уносу жидкости из насадочного слоя. Это приводит к удорожанию конструкции, а также ухудшению ее технологичности. Авторами для поперечно-точной схемы предложен новый принцип контакта между газом и жидкостью в плотной многоканальной насадочной структуре. Он основан на переходе от сплошного пленочного течения жидкости к течению в виде многочисленных организованных струй на отдельных участках теплопередающей поверхности, причем поверхность теплообмена существенно превышает поверхность массообмена. Тем самым резко снижается расход жидкости на подпитку при незначительном падении производительности. Удачным средством интенсификации тепломассообмена в этом случае оказывается регулярная шероховатость (РШ) поверхности как в местах стекания струй, так и на неорошаемых участках. При этом предпочтительно наклонное расположение ребер шероховатости относительно фронта течения пленки. Унос жидкости в этом случае полностью отсутствует даже при скоростях газового потока до 8—10 м/с. В Одесском технологическом институте холодильной промышленности разработана конструкция гофрированного насадочного листа сложной конфигурации — типа «двойной риф» (материал — алюминиевая фольга, пластмасса) [1]. Нужный вид поверхности достигается штамповкой либо последовательной прокаткой листа с различной степенью прижатия в специальных вальцах вальцовочного станка. Лист РН имеет основную гофрировку и дополнительное рифление, выполненные взаимно перпендикулярно либо под определенным углом друг к другу. Такая рабочая поверхность позволяет интенсифицировать тепломассообмен за счет турбулизации пленки жидкости и равномерного перераспределения ее по всей поверхности насадочного листа. Поперечно-точные многоканальные структуры находят все более широкое распространение, однако изучены лишь некоторые из особенностей их использования в теплообменных аппаратах. Важные аспекты, которые требуют изучения,— геометрия и расположение основной гофрировки; параметры регулярной шероховатости; режимы течения пленки жидкости, взаимодействия фаз; соотношение поверхностей тепло- и массопереноса. Экспериментальные исследования выполнены на одноканальной модели, состоящей из одиночного плоского либо продольно гофрированного с регулярной шероховатостью поверхности вертикального листа, и на пакете из таких листов, расположенных эквидистантно на определенном расстоянии друг от друга (рис. 1). В первом случае изучали особенности пленочного течения, толщину пленки и критические явления, во втором — рабочие характеристики тепломассообменного аппарата в условиях, приближенных к задачам инженерной практики. Лишь незначительная часть опубликованных результатов исследований течения пленки по вертикальной поверхности посвящена случаю ее течения по плоскому листу с регулярной шероховатостью [5], 34
(fib »*'fi'l Рис. 1. Элемент (а) и пакет (б) исследованных РН Ои*)ММ\ Рис. 2. Зависимость средней толщины жидкостной пленки 6Ж от Rew причем выполнены они в ограниченном диапазоне геометрических параметров. Течение по продольно гофрированному листу, по-видимому, в литературе не рассматривалось. Настоящее исследование проведено с использованием метода электропроводности [3], обеспечивающего возможность определения локальной, а также средней толщины пленки жидкости 6Ж на поверхностях сложной конфигурации. Применена трех- электродная схема с расположением электродов заподлицо с поверхностью листа. Размеры испытываемого участка 250Х Х500 мм. Шаг ребер шероховатости изменяли в диапазоне р=3^-50 мм, высоту ребра приняли е=\ мм (по рекомендациям [5]). Параметры продольной гофрировки Р = = 10 мм, ?=3,5 мм. Верхнюю и боковые поверхности листов покрыли капиллярно-пористым материалом (флизилином). Контактирующие фазы — вода и воздух. Использовали щелевой распределитель жидкости. При исследовании течения пленки жидкости по плоскому листу выявляли оптимальные параметры шероховатости К= —р/е и критические явления. Эта часть исследований проведена без газового потока, поскольку в поперечно-точной схеме контакта в широком диапазоне нагрузок отмечается отсутствие гидродинамического взаимодействия фаз. Рис. 2 характеризует течение по плоскому листу. На поверхности с РШ в результате перехода от ламинарной к турбулентной форме течения резко снижается Re*, причем зависимость Re*=f(K) в координатах бж=/(Кеж) описывается сложной замкнутой кривой. При изменении р от 50 до 5 мм отмечается ррст 6Ж, а затем, начиная с р«3, вновь уменьшается бж до исходной толщины. Минимуму Re* соответствует /С=8-=-10 (Re*=600); максимуму бж — /С=4,5 FЖ=1,2 мм при Re*=1000). Выделим три характерные зоны: /С=50ч-10. При достаточно больших значениях К ситуация сводится к течению по гладкому листу. Регулярно-волновой режим течения неустойчив; /(=10-^-8. Устойчивый регулярно-волновой режим течения, минимальное значение Re* и максимальное брызгообразование; /С=8ч-2,5. При достаточно малых значениях К ситуация сводится к течению по гладкому листу, восстанавливаются значения бж и Re*. В последнем интервале тепломассообмен в пленке даже ухудшается, поскольку средняя толщина ее на шероховатой поверхности больше, чем на гладкой [6], 35
наблюдается повышенное брызгообразова- ние при обтекании ребер шероховатости. Интервал значений /С=8-=-10 можно считать оптимальным для реализации процессов переноса в жидкостной пленке. Характер проявления РШ при течении пленки по вертикальному продольно гофрированному листу, на поверхности которого расположены ребра шероховатости, в целом соответствует картине, наблюдавшейся для плоского листа. Важное отличие состоит в расчленении пленки жидкости на отдельные струи, стекающие по впадинам гофров. При обтекании ребер шероховатости сечение струй плавно увеличивается и вновь сужается после прохождения ребра. Поверхность листа расчленена на смоченные и сухие участки (струйно-пленоч- ное течение жидкости), и вопрос о соотношении поверхностей тепло- и массопере- носа, особенно учитывая теплопроводность материала листов, становится первоочередным. На основании представления о максимальной толщине пленки во впадинах гофров [8] зафиксирован рост бж, по сравнению с течением по плоскому листу с аналогичной регулярной шероховатостью, в пределах 10—15 %, причем значение Re* и характер зависимости Re*=f(K) в целом сохраняются. Для «гладкого» продольно гофрированного листа, как и для плоского, ReJ«1600. Экспериментально получено соотношение поверхностей переноса a=FM/Fn (где FM — смоченная поверхность, Fn — полная поверхность). Для листа с Р= 10 мм, ?=3,5 мм, /(=8,5, соотношение поверхностей переноса а=0,Зч-0,5. Исследования выполнены также на пакетах РН, собранных из гофрированных листов с РШ, и для сравнения — из глад- когофрированных листов, без ребер шероховатости. Геометрические характеристики исследованных насадок приведены в таблице. Экспериментальное оборудование [1]^, обеспечивало широкий диапазон нагрузок: скорость газового потока куг=0,5-М2 м/с, плотность орошения <7ж=2-МО м3/(ч-м2). Результаты получены для испарительного охлаждения в системе вода — воздух в адиабатическом и политропическом режимах. Коэффициент массопереноса кт в системе определяли на основе разработанного метода [2], реализованного в виде компьютерной программы. Расчет выполнен на ЭВМ ЕС-1022, время расчета опытной точки 60 с. Основные результаты приведены на рис. 3. Для интенсификации процесса переноса на гофрированной поверхности необходимо выдержать определенные соотношения между высотой Е и шагом Р основной гофрировки [4]. Установлено, что при поперечном токе оптимальным является соот- На- сад- Эквива- лентный диаметр сечения для прохода воздуха м Пористость слоя Площадь конструктивной поверхности Fn, м2 Удельная поверхность слоя 1, м2/м3 Высота основной гофрировки ?-103,м Шаг основной гофрировки P-103,m Угол наклона дополнительного рифления к горизонтали а, ° Угол наклона основной гофрировки к горизонтали р, с Характеристика листов РН-1 РН-2 РН-3 РН-4 РН-5 РН-6 РН-7 23,0 22,3 22,3 21,4 20,6 20,6 22,4 0,975 0,973 0,973 0,973 0,955 0,955 0,958 5,5 5,8 5,8 6,0 6,1 6,1 5,7 166 175 175 182 185 185 171 4 4 4 4 4 4 3 РН-8 20,7 0,955 6,1 185 РН-9 РН-10 21,8 21,6 0,956 0,955 5,8 5,8 175 177 2 4 14 14 14 10 10 10 10 10 10 10 0 15 0 15 15 15 15 0 90 90 90 90 90 90 0 90 90 75 С одинарным гофром С двойным гофром То же С одинарным гофром С двойным гофром То же С двойным гофром, основной расположен горизонтально С двойным гофром То же —»— 36
кпЩ кг/(см2) 30 20 ГО О ?Г /»' -tK, «N s_ к \ \i И кь/03,хг/(смг) В0\ — 1>0 30 20\ ю\ 5 2,0 Р/2Е *у2 2,0 кО фщмк а о 30 20 И /о \т\\\ О /О 20 30 ос° /?2 2,0 ф в^Ощм/s б г Рис. 3. Кинетические характеристики исследованных РН: а — зависимость коэффициента массопереноса kh от относительного шага основной гофрировки; / _ Р=14 мм; 2 — Р=10 мм; б — зависимость коэффициента массопереноса kh от скорости газового потока wT при <7Ж= = 19м3/(ч-м2); /-РН-1;2- РН-2;3- РН-3; в — зависимость коэффициента массопереноса kh от угла наклона дополнительного рифления а при ?ж=9 м3/(ч-м2); / — шг=3 м/с; 2 — wr=4 м/с; 3 — шг=5 м/с; г — зависимость коэффициента массопереноса kh от скорости газового потока wr при ^ж= =9 м3/(ч-м2); / - РН-6; 2 - РН-7; 3 - РН-10 йр,Па 200 100 аи йП L/7 уи ол /и /// 1 / у f / 7 / // '/ / — ' l fl ч ,7 3 b 5 6 7vrhM/c ношение Р/2?=1,4-М,8 (см. рис. 3,а). Оно и было применено для одиночного гофрированного листа. В условиях поперечного тока при достаточно большом эквивалентном диаметре каналов (d3=20-~30 мм) наличие РШ у на- садочных листов практически не сказывается на аэродинамическом сопротивлении насадки — зависимости Ар=/(шг) для насадок РН-1—РН-3 и РН-4—РН-6 совпадают (рис. 4). Заметное влияние на аэродинамическое сопротивление оказывают только геометрические характеристики (РН-8, РН-9) и ориентация в пространстве (РН-7, РН-10) основного гофра, так как газовый поток движется по искривленному каналу. В противоположность этому оказалось, что РШ значительно интенсифицирует теп- ломассоперенос (см. рис. 3,6). При поперечном токе в насадках указанной конфигурации получен чистый прирост эффективности процесса. Этот важный факт, который нуждается в дополнительном изучении, объясняется, по-видимому, интенсифицирующим воздействием ребер РШ на стекающую пленку (снижается термическое сопротивление пленки) и тем обстоятельством, что именно в местах ее дислокации имеют место вихри вторичного течения, образующиеся в газовом потоке при движении по искривленному каналу подобного профиля [6]. В РН поперечно-точных контактных аппаратов газовый поток проходит вдоль насадочных листов, перпендикулярно стекающей пленке жидкости, и стремится сместить ее вдоль листа по ходу своего движения. Поэтому было выдвинуто предположение о существовании оптимального угла наклона дополнительного рифления (ребер шероховатости) а, обеспечивающего максимальную эффективность работы РН и одновременно высокую удерживающую способность (по жидкости). Оптимальный угол наклона ребер шероховатости определен на основании особенностей распределения жидкости в пакетной насадке и ее теплотехнических характеристик. Он составляет а= 15-4-20° к горизонтали — наклон в сторону движения газового потока (см. рис. 3,в). В результате изучения влияния пространственного расположения основной Рис. 4. Зависимость аэродинамического сопротивления Ар РН от скорости газового потока wr при </ж=19 м3/(ч-м2): /—Ю — насадки соответственно от FH-1 до РН-10 37
гофрировки листов в объеме насадочного слоя установлено, что для поперечно- точных аппаратов наилучшими показателями обладают РН с вертикальным расположением основной гофрировки. При наклонном расположении (РН-10) появляются неорошаемые зоны, которые несколько уменьшают эффективную поверхность контакта, что приводит к ухудшению рабочих характеристик РН (см. рис. 3,г). Особый интерес представляет насадка РН-7, основная гофрировка которой расположена горизонтально, а дополнительное рифление под углом 15° к ней. Эта насадка обладает достаточно высоким коэффициентом массопереноса при скоростях газового потока до дог=3,0ч-3,5 м/с и <7Ж=9 м3/(ч-м2). При дальнейшем увеличении скорости газа резко снижается kh. Это объясняется тем, что при горизонтальном расположении основной гофрировки уже при сравнительно небольшой скорости газа пленка жидкости смещается по ходу движения газового потока и утолщается, что приводит к увеличению термического сопротивления системы. При уменьшении qm критическое значение шг возрастает и при <7ж=4 м3/(ч«м2) составляет адг=4,5~5 м/с. Таким образом, насадку РН-7 можно рекомендовать для термовлажностной обработки газов, когда значения qm минимальны, а скорость газа в насадочном слое не превышает 5 м/с. Сравнение насадок и выбор оптимального типа проводили с учетом реальных энергозатрат на осуществление процесса [2]. Установлено, что с этой точки зрения для поперечно-точных тепломассообменных аппаратов, работающих в режиме испарительного охлаждения жидкости, можно рекомендовать насадки типа РН-3, а для аппаратов термовлажностной обработки газов — типа РН-7. На базе разработанных РН создано различное тепломассообменное оборудование (типоразмерный ряд поперечно-точных вентиляторных градирен, ступень предварительного охлаждения воздуха, испарительный и воздушный конденсаторы и др.), которое, по сравнению с примененяемым в настоящее время, обладает лучшими мас- согабаритными и энергетическими показателями и позволяет значительно увеличить рабочие нагрузки по газу и жидкости. Список использованной литературы 1. Вистяк В. Б. Тепломассообменные поперечно-точные аппараты с регулярными насадками для испарительного охлаждения газов и жидкостей. Деп. в Информэнерго, № 1661 эн-Д84. 2. Дорошенко А. В., Липа А. И., Си корская Е. М. Рабочие характеристики регулярных насадок поперечно-точных вентиляторных градирен. // Холодильная техника. 1982, № 9. С. 23—29. 3. Квурт Ю. П., Холпанов Л. П. Влияние частоты переменного тока на результаты измерения толщины пленки жидкости методом электропроводности. // ЖПХ. 1981, т. 54, № 5. С, 1068—1072. 4. Сасин В. И. Оптимальный профиль поперечно-гофрированных пластин теплообменников // Сб. тр. НИИ сан. техн. 1977, № 49. С 5—15. 5. F u j i t a H. et. al. // Trans, of the Japan Sok. of Mech. Eng. 1978, Vol. 44, № 377. 135—143. 6. G о 1 d s t e i n L. J., S p а г г о w E. M. //Trans. ASME J. Heat Transfer. 1977, Vol. 99, № 3. QQ QO 7. Ко If la t T. D. // Power Eng. (USA). 1974. Vol. 78, № 1. 32—39. 8. Somer Т., Osgen C. // Desalination. 1980, Vol. 34, № 3. 233—247. УДК 536.24.001.5:621.57.048 ОБОБЩЕННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ КИПЕНИИ ХЛАДАГЕНТОВ R12 И R22 НА МНОГОРЯДНЫХ ПУЧКАХ ГЛАДКИХ ТРУБ П. Н. РЕБРОВ, канд. техн. наук В. Г. БУКИН, д-р техн. наук, проф. Г. Н. ДАНИЛОВА В холодильных машинах большой производительности применяют кожухотрубные испарители затопленного типа с числом рядов по высоте аппарата N=30-^40. Опубликованные в литературе экспериментальные данные по теплоотдаче при кипении хладагентов на гладких трубах, так же как и полученные на их основе расчетные зависимости, относятся к малорядным E- и 6-рядным) пучкам [1, 2]. В имеющихся рекомендациях для пучков с большим числом рядов предполагается, что теплоотдача на трубах, лежащих выше пятого или шестого ряда, постоянна. Вместе с тем исследование кипения R12 на тридцатирядных гладкотруб- ных пучках показало, что коэффициенты теплоотдачи возрастают от ряда к ряду и их средние значения d для таких пучков существенно выше, чем для малорядных [3]. Эти результаты согласуются с данными испытаний испарителей турбокомпрес- сорных машин [4]. В статье приведены некоторые результаты экспериментального исследования процесса кипения хладагентов R12 и R22 на многорядных пучках. Опыты проводили на 38
установке, схема которой описана в работе [3], с двумя экспериментальными пучками гладких стальных труб наружным диаметром dH=22 мм. Один пучок (/) имел 30 рядов труб по вертикали, второй (//) — 50 рядов. Число вертикальных рядов в обоих пучках равно трем. Расположение труб шахматное, относительный шаг s/d=\,45. Эксперименты выполняли в диапазоне плотностей теплового потока q=\-z- -М5 кВт/м2, температур насыщения tH= = 104 30 °С. Результаты визуальных наблюдений за ^процессом кипения через смотровые стекла * аналогичны описанным в [3]. Зависимости экспериментальных значений локальных (по рядам) коэффициентов теплоотдачи а для R22 при tH= —30 °С и R12 при tH= = —20 °С от q представлены на рис. 1, 2. Качественно подобные результаты получены и для других значений Анализ опытных данных показал, что, как и для малоряДных пучков, при ^=idem и ^H=idem коэффициенты теплоотдачи возрастают от ряда к ряду снизу вверх, а для одного и того же ряда а увеличивается с ростом q и tH. Однако стабилизации теплоотдачи по рядам, как и уменьшения а при высоких значениях q, в приведенных экспериментах не наблюдали. Степень влияния на а значений q и tH уменьшается при переходе от нижних рядов к верхним, а степень влияния рядности ослабевает с ростом q и tH. В многорядных пучках, как и для одиночной трубы, можно выделить три зоны теплообмена: свободной конвекции, переходную и развитого кипения. В условиях проведенного исследования зону свободной конвекции наблюдали только на нижних рядах пучка. На рис. 3 при кипении R22 на пучке / представлена зависимость от q средних коэффициентов теплоотдачи а, полученных как среднеарифметические локальных значений а для всех 30 рядов пучка. Сопоставление их с данными для малорядных пучков и одиночной трубы показывает, что влияние плотности теплового потока и температуры насыщения на значение среднего коэффициента теплоотдачи при кипении на многорядных пучках проявляется в меньшей степени, чем для малорядных пучков и тем более для одиночной трубы. Рис. 3. Зависимость средних коэффициентов теплоотдачи d при кипении R22 на пучке / от плотности теплового потока q при различных значениях температуры насыщения tH <х,кВт/(м2-Ю 3,0 2,0 1,2 1,0 0,8 0,6 1 1*1^ L^**^ ^** rJ^^ 1 JfSiC' 1$^t щр ^€п°^^л Ъ}/г\*^^ + ^^ —I.— ^»х*- —\— •х"» _ 4 5 6 7 8 310 Рис. 1. Зависимость локальных коэффициентов теплоотдачи а при кипении R22 на пучке / (/н=—30 °С) от плотности теплового потока q (нумерация рядов № дана снизу): • — № 4; V — № 8; О — № 12; ? — № 16; О — № 20; А — № 24; X — № 28; -\ № 30 <х}кВт/(м2Ю 2,0 \ 1,6 1>2 /О 0,8 0,6 fo—-*000^"^ л Л/-5^ШгкЯ5 ^м^с rj^Jfe^" 1 ^^JJ^^ ^^^i ..,.,„ , 1 1 ! ,._.. _, ^^ ГТ5 1 ,¦** 1 1_ 6 8 ^ивт/м2 Рис. 2.' Зависимость локальных коэффициентов теплоотдачи а при кипении R12 на пучке // (/н= —20 °С) от плотности теплового потока q (нумерация рядов № дана снизу): • — № 2; И- № 10; О — № 16; V — № 22; ¦ — № 26; ? — № 32; О — № 36; Л — № 42; X — № 48; И № 50 й,кВт/(м2н) 3/} 2,0 0 4р> 10^20?- 3 * 5 6 7 8 910 у,кВт/м* 39
* а 70~*вт/(м2Ю 2 W W 22 26 32 38 М WN Рис. 4. Зависимость средних коэффициентов теплоотдачи а от числа рядов N при кипении R12 на пучке II: А- /Н=10°С, Л — tH=—10 °С; • - /н= —20 °С На рис. 4 приведены зависимости средних коэффициентов теплоотдачи а от числа рядов N, рассчитанные по опытным данным для R12, кипящего на пучке //. Из представленных на рис. 4 зависимостей видно, что а увеличивается с ростом числа рядов в пучке. С повышением температуры и плотности теплового потока снижается степень влияния рядности на а. Опытные значения средних коэффициентов теплоотдачи а, Вт/(м2«К), обобщаются уравнениями: для 30-рядного пучка а=С,^4Х14, A) для 50-рядного пучка а=С2<Л32р»Л B) где Си С*2 — коэффициенты, соответственно равные 6,6 и 32,5 для R12 и 8,4 и 34,8 для R22; q — плотность теплового потока, Вт/м2; рн — давление насыщения, Па. Среднее отклонение расчетных коэффициентов теплоотдачи от опытных составило не более 15 %. Такое расхождение вызвано тем, что в уравнениях A),B) показатели степени приняты постоянными во всем исследованном интервале изменения давления и плотности теплового потока, тогда как в действительности они зависят от Q и /?н. Все предложенные ранее расчетные формулы [1—3] и уравнения A), B) справедливы только для пучков с исследованным конкретным числом рядов. Для получения обобщенной зависимости, 40 позволяющей рассчитать коэффициенты теплоотдачи при кипении фреонов на пучках с различным числом рядов труб, авторами были обработаны и обобщены собственные опытные данные для многорядных гладко- трубных пучков при N=30^-50, а также данные других авторов для 5-, 6-, 18-рядных пучков и одиночной трубы. Предложено следующее уравнение: Nu =0 004e0'0B7iVRe@,7*~'0,0078A/)/(@'6_0'0058iV)X * * р ХРг04, C) где Nu+ — критерий Нуссельта для процес-^ са кипения, Re^ — критерий Рейнольдса для про- ' цесса кипения, Re*= (q/rQ'v) V<*/s(e'-Q"); Кр — критерий давления, KP=PnN°g(Q'-Q"), Рг — критерий Прандтля для жидкости; Pr=v/a; X — теплопроводность, Вт/(м-К); о — поверхностное натяжение, Н/м; 6 8 W 15 20 аооье0'08™Re@J-°>0078N) kd @,6-0,0058N)pr о, * Рис. 5. Сопоставление опытных и рассчитанных по уравнению C) значений а: О — W=50. Л — #=40; ? — W=30; • _ N=6; A— N=5; И-#=1
g — ускорение свободного падения, м/с2; q', q" — плотности жидкости и пара, кг/м3; г — теплота парообразования, Дж/кг; v— кинематический коэффициент вязкости, м2/с; а — температуропроводность, м2/с. Обобщенное уравнение C) справедливо при q= 1 -f-15 кВт/м2, *н= 104—30 °С, s/d= 1=1,45, N=l-f-50. В нем учтено отмеченное Ь экспериментах изменение степени влияния плотности теплового потока и давления на коэффициент теплоотдачи в зависимости от числа труб в пучке. Так, при изменении числа труб в пучке от 1 до 50 степень влияния теплового потока уменьшается от 0,7 до 0,31. На рис. 5 представлены результаты обработки опытных данных по теплоотдаче при кипении R12 и R22 по уравнению C). Максимальное отклонение опытных и расчетных значений а составляет для пучков примерно 25 %. Данное соотношение применимо и при N~ 1, т. е. для расчета теплоотдачи на одиночной трубе. Расхождение значений, подсчитанных по формуле C) и по уравнению Г. Н. Даниловой, составляет не более 25%. Представленная обобщенная зависимость может быть использована для определения средних коэффициентов теплоотдачи при кипении R12 и R22 в испарителях, имеющих различное число рядов по вертикали. Эта зависимость, а также уравнения A) и B) позволяют уточнить методику теплового расчета фреоновых испарителей крупных холодильных машин. Список использованной литературы 1. Вельский В. К. Исследование теплообмена при кипении фреона-12 на пучке трубок и одиночных очехленных трубках.-у- Холодильная техника, 1970, № 2, с. 40—50. 2. Медникова Н. М. О кипении фреонов-22 и 502 на пучке труб при низких температурах.— Холодильная техника, 1973, № 7, с. 30—34. 3. Ребров П. Н., Букин В. Г. Исследование теплоотдачи при кипении R12 в испарителях крупных холодильных машин.— Холодильная техника, 1984, № 12, с. 41—44. 4. Результаты испытаний холодильных фреоновых турбомашин / Е. 3. Бухтер, И. М. Кал- нинь, Д. Л. Славуцкий и др.— Холодильная техника, 1965, № 3, с. 10—16. УДК 66.047.25 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ И КОЛИЧЕСТВА ВЫМОРОЖЕННОЙ ВОДЫ ПРИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКЕ НЕКОТОРЫХ БАКТЕРИЙНЫХ ПРЕПАРАТОВ Канд. техн. наук Г. В. СЕМЕНОВ, Е. Е. КОВТУНОВ, канд. мед. наук С. И. САВВИН Значительная часть выпускаемых в стране бактерийных и вирусных лекарственных препаратов консервируется методом вакуумной сублимационой сушки. Известно, что основным фактором, обусловливающим при прочих равных условиях качество высушенных препаратов, является температура сублимации, т. е. температура фазового перехода «лед — пар». Лекарственные препараты в большинстве своем представляют собой сложные многокомпонентные системы. В процессе подготовки к сублимационной сушке осуществляется их замораживание. При этом полное вымерзание воды и других компонентов происходит в интервале температур эвтектической зоны, т. е. температур, при которых одновременно кристаллизуются вода и растворимые вещества препарата [3]. Различают нижнюю (криогидратную) и верхнюю границы эвтектической температурной зоны. Нижняя граница эвтектической зоны соответствует самой низкой температуре равновесия жидкой и твердой фазы объекта и определяет начало появления жидкой фазы в полностью замороженном продукте. Верхняя граница эвтектической зоны обусловливает температуру окончания плавления эвтектической фазы. Поэтому для решения ряда вопросов, связанных с промышленным выпуском лекарственных препаратов, важно найти температуры, соответствующие границам эвтектической температурной зоны конкретного препарата, ибо, как показывают исследования [2, 4], заданное качество сухих препаратов достигается только при обеспечении режимов замораживания и последующей сублимационной сушки, отвечающих температурным границам внутри этой зоны. Известно несколько способов экспериментального определения границ эвтектической температурной зоны. Наиболее распространен из них метод Л. Рэя, который основан на значительном различии удельного электрического сопротивления льда и жидкой фазы исследуемого объекта. Для каждого случая строится эксперимен-
тальная кривая зависимости удельного электрического сопротивления R от температуры t материала [4]. Однако этот метод имеет существенные недостатки. Так, в связи с большими размерами измерительной ячейки (до 30 см3) возможна перестройка (криоконцентрация) структуры исследуемого образца в ячейке, что приводит к недостоверности результатов. Кроме того, определение границ эвтектической зоны по резкому изменению кривизны графика R=f(t) само по себе весьма приближенно. Указанных недостатков лишен метод дифференциальной микрокалориметрии (ДМК), основанный на регистрации разности тепловых потоков к исследуемому образцу и эталонному тиглю в процессе его равномерного нагревания. ДМК позволяет регистрировать даже весьма слабые тепловые эффекты, возникающие при фазовых переходах в исследуемом образце по мере изменения его температуры. Для проведения экспериментов достаточно небольшого, порядка нескольких граммов, количества исследуемого вещества. Экспериментальное оборудование для исследований биологических объектов методом ДМК создано во МТИММПе [1]. С его помощью были исследованы паротитная и коревая вакцины, которые приготавливают с использованием соответственно питательной среды 199 и стабилизатора «ЛС-18». Последние, являясь основными (по массе) составными частями вакцин, практически Препарат Вакцины со средой 199 Вакцины со стабилизатором «ЛС-18» Таб Температура, °С криоско- пическая крио- гид- ратная верхняя ктическая —6±0,5 —64 —32 —5±0,5 —71 —38 лица 1 начала интенсивного плавления эвтектической фазы —49 —54 полностью определяют их теплофизические свойства* Результаты экспериментов представлены в табл. 1 и 2. Значения доли вымороженной влаги определяли по полученному экспериментально графику зависимости приращения удельной энтальпии от температуры исследуемого материала (метод Риделя) [5]. Анализ полученных экспериментальных данных позволяет сделать следующие выводы. Рассматриваемые лекарственные препараты имеют весьма низкие значения эвтектических температур (табл. 1), что обуслов-^ лено большим количеством растворимых* веществ — солей, Сахаров, аминокислот и т. п., входящих в состав питательной среды 199 и стабилизатора «ЛСг18». Для выработки качественного лекарственного препарата методом сублимационной сушки необходимо, чтобы при замораживании из него было удалено не менее 90 % воды (в идеальном случае 100 %) [2]. Как видно из табл. 2, такой результат (99—99,5 %) достигается при температуре —40 °С. Поэтому замораживание данных вакцин следует проводить в камерах с температурой воздуха порядка —40°С, а температуру материала в процессе сублимационного обезвоживания поддерживать на уровне —35-i—-45 °С. Дальнейшее понижение температуры замораживания нецелесообразно, так как увеличение доли вымороженной влаги при этом минимально @,3-0,6%). Для надежного обеспечения указанных выше режимов следует применять двухступенчатые холодильные машины для хла- доснабжения камер замораживания и охлаждения десублиматоров вакуумных сублимационных установок, а также двухступенчатые вакуумные насосы в системах откачки неконденсирующихся газов из камер сублимационных установок, Поскольку питательная среда 199 и стабилизатор «ЛС-18» широко применяются в микробиологии для производства многих препаратов, полученные в результате экспериментов данные будут использованы при разработке технологических режимов про- Таблица 2 Препарат Вакцины со средой 199 Вакцины со стабилизатором «ЛС-18» —5 0 Доля вымороженной влаги, % ,при температуре, °С —6 — 10 — 15 —20 -25 —30 —35 -40 0 25 84 87 89 92 96 99,5 — 79 88 93 95 96 97 99 -60 99,8 99,6 42
изводства препаратов, включающих в качестве основы указанные составы. Список использованной литературы 1. А. с. 1030671 (СССР). 2. Белоус А. М., Цветков И. Д. Научные основы технологии сублимационного консервирования. Киев: Наукова Думка, 1985. С, 69—90. 3. Лаковская И. А. Холодильная технология и ее процессная основа (вопросы терминологии) // Теплообменные процессы и аппараты химических производств. М., 1976. 4. Подольский М. В., Лаковская И. А. Исследование эвтектических зон замороженных биологических объектов // Холодильная \ техника. 1971, № 5. С. 23—27. 5. Постол ьски Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1978. 607 с. УДК 664.951.037.5.072 ЗАВИСИМОСТЬ КАЧЕСТВА ЗАМОРОЖЕННОЙ И КОНСЕРВНОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ ТУНЦА КОШЕЛЬКОВОГО ЛОВА ОТ СПОСОБОВ ЕГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ Канд. техн. наук Б. Н. СЕМЕНОВ, Н. А. ГРИБУСТ, И. А. НАЛЕТОВ, А. А. ХАРЬКИН Специфичные условия вылова тунца и его способность поддерживать температуру тела 5—8 °С выше окружающей среды вызывают особые требования к холодильной обработке и переработке этой рыбы [5]. Принятая технология рассольного замораживания рыбы на тунцеловных судах имеет ряд существенных недостатков, связанных с частичным ее просаливанием и непродолжительностью холодильного хранения замороженной продукции B,5 мес) [5]. Вследствие этого при выработке консервов из тунца необходимо строго учитывать химический состав продукта и не допускать присутствия в нем окисленных ли- пидов [2, 6]. В АтлантНИРО разработана интенсифицированная технология холодильной обработки тунца с использованием жидкого азота [1]. Для выявления наиболее эффективного способа замораживания тунца кошелькового лова и возможностей дальнейшего его использования для производства консервов и замороженной продукции проведены сравнительные исследования качества рыбы, подвергнутой различным способам холодильной обработки: 1 — в растворе NaCl плотностью 1,16— 1,17 кг/м3 (производственная партия — контроль) при —16ч—18 °С в течение 1,5 сут до температуры в центре тела рыбы — 10-г—12 °С; 2 — в растворе СаСЬ плотностью 1,17 кг/м3 при —16ч—18 °С в течение 18 ч до температуры в центре тела рыбы —12 °С; 3 — в растворе NaCl плотностью 1,17 кг/м3 с добавлением жидкого азота в соотношении рыба и азот 10:1 в течение 8— 10 ч до температуры в центре тела рыбы — 16ч—18 °С; 4 — в 30 %-ном растворе СаСЬ плотностью 1,27 кг/м3 с добавлением жидкого азота в соотношении рыба и азот 10:1 в течение 10 ч до температуры в центре тела рыбы — 16Ч-—18 °С; 5 — в потоке циркулирующего воздуха температурой —25 °С в течение суток до температуры в центре тела рыбы —15ч- -.—16 °С. Темп охлаждения тунца составлял при первом способе замораживания 0,07 °С/мин, при втором — 0,09, третьем — 0,13, четвертом — 0,25, пятом — 0,02 °С/мин. Качество замороженного тунца оценивали по содержанию легкогидролизуемого фосфора (ЛГФ), растворимости белка, тиобар- битуровому числу (ТБЧ), консервной продукции — по общепринятым показателям качества белков и липидов. Жирнокислот- ный состав определяли методом газовой хроматографии, аминокислотный — на ами- ноанализаторе, витамины — колориметрически. Результаты наблюдений обрабатывали методом математической статистики. Относительную обобщенную численную характеристику качества продукта (Rx/1) рассчитывали по [10]. Срок хранения замороженной рыбы при —18 °С определяли на основе органолепти- ческих и биохимических показателей. Анализировали качество консервов «Тунец натуральный» и «Тунец бланшированный в масле», выработанных из тунца кошелькового лова (тунец пятнистый, макрелевый, полосатый, скумбриевидный, желтоперый), замороженного различными способами и хранившегося при температуре —18 °С от 2,5 до 8 мес. При выработке консервов применяли различные способы разделки рыбы: с удалением и без удаления подкожного слоя ткани. Консервы стерилизовали по научно обоснованному режиму: 5 мин — продувка автоклава, 15 мин — повышение температуры в автоклаве до 120 °С, 45 мин — собственно стерилизация при 120 °С, 20 мин — охлаждение автоклава. Пищевую ценность консервов оценивали по химическому составу [6]. 43
Таблица 1 Срок диль- ного хранения, сут 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Способы замораживания тунца 1 ЛГФ, мг% Р 13,7 24,1 33,5 22,9 14,3 7,7 5,7 творимость белка, % 34,3 26,2 20,5 14,8 12,1 9,6 6,9 ТБЧ, усл. ед. оптической плотности 11,6 27,1 38,8 40,9 39,4 48,5 61,7 2 ЛГФ, мг% Р 7,7 22,2 38,2 32,2 27,0 20,5 24,2 творимость белка, % 30,9 22,5 16,0 15,0 12,8 11,0 ТБЧ, усл. ед. оптической плотности 21,1 29,0 34,1 36,6 38,6 40,8 49,4 3 ЛГФ, мг% Р 77,3 67,1 73,5 39,9 43,2 40,5 49,0 49,0 42,1 творимость белка, % 19,0 18,7 18,0 16,5 12,4 9,6 8,0 9,4 10,5 ТБЧ, усл. ед. оптической плотности 22,1 29,6 34,0 37,3 38,6 39,9 40,7 51,0 70,0 4 ЛГФ, мг% Р 33,6 26,9 26,2 14,7 25,8 35,1 35,1 27,8 37,5 45,6 59,9 57,0 57,9 творимость белка, % 19,1 15,1 12,1 9,4 9,6 9,6 9,3 6,6 5,1 5,7 8,3 8,4 9,0 ТБЧ, усл. ед. оптической плотности 19,8 13,7 31,4 36,0 37,5 38,0 38,8 35,3 40,0 44,6 53,7 51,0 51,0 5 ЛГФ, мг% Р 7,0 71,0 12,3 10,7 16,7 23,4 30,9 49,6 В табл. 1 показана динамика изменения некоторых биохимических показателей мышечной ткани тунца, замороженного различными способами, в процессе последующего его хранения при —18°С. В тунце, замороженном первым способом (контроль), максимум окоченения отмечен на второй месяц хранения. Однако гидролиз липидов к этому времени начал прогрессировать, что нашло отражение в росте ТБЧ, соленость мышечной ткани достигла 4,18 %, поверхностного слоя — от 3,57 до 4,20 %. При дальнейшем хранении наблюдалось настолько сильное окисление липидов тунца, коррелирующее с изменениями кислотного, перекисного и тиобарбитуро- вого чисел, ЛГФ и растворимости белка, что консервы, выработанные из такой рыбы, не соответствовали действующей нормативно-технической документации. Для получения консервов хорошего качества через 3 мес холодильного хранения тунца необходимо удалять его подкожный слой (до 15 % от всего пищевого мяса) [3, 4]. У тунца, замороженного вторым способом, окоченение мышечной ткани достигало максимума на четвертый месяц хранения, что коррелировало с ЛГФ и растворимостью белка. Содержание СаСЬ в поверхностном слое на этот период составило 0,4 %, т. е. меньше предельно допустимого содержания @,5 %), разрешенного Минздравом СССР. Данные результаты подтвердились на дегустациях консервов, выработанных из тунца, замороженного вторым способом, где они по сравнению с консервами из производственной партии (контроль) получили более высокие оценки. При замораживании туниа третьим способом соленость была меньше, чем у контрольной партии, примерно в 3 раза, а продолжительность процесса сократилась в 5 раз. Окоченение наступило на четвертый месяц, конец расслабления — на седьмой, а полный автолиз — на девятый месяц хранения. Более высокие, чем у контрольной партии, значения Rt/1 в первые 3 мес холодильного хранения свидетельствовали о лучшем по сравнению с предыдущими образцами качественном состоянии мышечной ткани. При дегустации консервов, изготовленных из тунца, хранившегося 6 мес, не было отмечено окисления липидов даже при наличии подкожного слоя. Тунец, обработанный четвертым способом, по своим качественным характеристикам был лучше по сравнению не только с контрольной партией,- но и с образцами, замороженными вторым и третьим способами. Содержание СаСЬ в поверхностном слое не превышало 0,32 %. Окоченение наблюдалось на третий месяц, а начало расслабления мышечной ткани — на девятый месяц холодильного хранения. Значения ТБЧ на протяжении всего хранения были значительно ниже, чем у контрольных образцов, что коррелировало со значением Rt/1. Срок хранения тунца составил 8 мес. В консервах из смеси светлого и темного мяса окисления липидов не наблюдалось. При замораживании пятым способом максимум окоченения тунца наступил на второй месяц холодильного хранения, а начало расслабления мышечной ткани — на третий, что коррелировало с усилением окислительной порчи жира и низкими значениями отно- 44
Таблица 2 Способ замораживания 1 (контроль) 2 3 t 5 Срок холодильного хранения, мес 2,5 6,0 2,5 6,0 6,0 2,5 4,0 Азот небелковый, мг% 823,0 650,0 680,0 700,0 672,0 936,0 1 1176,0 Азот летучих оснований, мг% 38,0 38,0 39,0 27,0 35,0 30,8 44,3 Кислотное число, мг КОН на 1 г жира 4,47 9,90 0,95 3,98 3,39 2,50 3,60 Альдегидное число, мг коричного альдегида на 100 г жира 2,95 13,25 5,41 3,86 4,27 2,80 3,00 ТБЧ, усл. ед. оптической плотности 0,04 0,24 0,02 0,17 0,24* 0,02 0,08 Примечание Поверхностный слой удален То же Поверхностный слой не удален Поверхностный слой удален Поверхностный слой не удален Поверхностный слой удален То же сительной обобщенной характеристики качества (Rt/1=0,42). Эксперименты показали, что качество консервов, выработанных из тунца, замороженного описанными способами и хранившегося различное время при отрицательных температурах, коррелировало с качеством замороженного сырья. Так, качество консервов, изготовленных как из светлого, так и из смеси светлого с темным мяса тунца, замороженного в рассоле, было удовлетворительное при хранении сырья до 3 мес. При большей продолжительности холодильного хранения тунца отмечалось окисление липидов и ухудшение других технологических характеристик, особенно у образцов, изготовленных с использованием темного мяса. Для выработки качественных консервов из тунца, замороженного в рассоле, следует удалять подкожный слой толщиной до 0,5 см, в котором содержится до 5 % жира с высоким количественным составом ненасыщенных жирных кислот, неустойчивых к окислительной порче, а также 3,0—5,0 % соли (в слое до 1 см), являющейся \ катализатором процесса окисления жира. В табл. 2 приведены показатели качества консервов «Тунец бланшированный в масле», выработанных из рыбы, замороженной различными способами. Качество консервов из тунца, замороженного пятым способом, после хранения в течение 2,5 мес было более высоким, чем из тунца контрольной партии. Консервы из тунца, замороженного пятым способом,после 4-месячного хранения на дегустации признаны нестандартными. Они характеризовались высоким содержанием азота небелковых веществ и азота летучих оснований [2]. Консервы из тунца, замороженного в рассоле (контроль) и хранившегося 6 мес, также оказались нестандартными из-за окисления жира. О невысокой степени гидролитических и денатурационных изменений белков в процессе 2,5-месячного хранения тунца, замороженного вторым способом, говорит небольшое содержание азота небелковых веществ и летучих оснований. Качество консервов из тунца, замороженного третьим-способом и хранившегося 6 мес, приготовленных с удалением и без удаления подкожного слоя, также было хорошее. Показатели качества жира в обоих образцах находились примерно на одном уровне. Наиболее эффективным оказалось внесение жидкого азота в 30 %-ный раствор СаСЬ (четвертый способ). Окисление липидов, судя по ТБЧ @,1 усл. ед. оптической плотности), было минимальное на восьмой месяц холодильного хранения, а вкусовые характеристики консервов наилучшими, что коррелировало с качеством замороженного сырья и подтверждалось ранее проведенными исследованиями [5, 8, 9]. Хорошее качество консервов сохранялось и в процессе их хранения в течение года. На основании данных химического состава консервов «Тунец бланшированный в масле», изготовленных из различного по способам замораживания сырья, определена их пищевая ценность. Установлено, что в исследованных образцах присутствуют все незаменимые аминокислоты, доля которых составила 27,37—32,13 % (табл. 3). Содержание 45
Таблица 3 Способ замораживания 1 (контроль) 2 3 4 лизин 174,50 190,00 116,27 140,06 треонин 93,56 97,48 104,40 64,32 валин 81,58 63,98 79,57 161,74 Аминокислоты, % к эталону метионин + -|-цистин 96,91 98,76 108,25 147,32 изолейцин 46,22 34,23 47,93 24,14 [7] лейцин 90,31 100,05 117,89 59,85 тирозин-f 4-фенилаланин 61,81 111,38 126,38 123,68 к; 1,04 1,07 1,15 1,17 г _ Треонин т Незаменимые аминокислоты Таблица ?.; замораживания 1 (контроль) 2 3 4 Жирные кислоты, % низкомолекулярные 0,59 1,15 0,11 насыщенные 41,11 45,32 47,34 41,20 моноено- вые 40,69 28,10 31,57 38,44 диеновые 6,47 20,16 17,05 2,74 трие- новые 0,96 2,56 0,52 1,80 тетра- еновые 1,10 0,71 пентаено- вые + гек- саеновые 10,78 14,60 1,66 15,72 полиненасыщенные 18,21 39,52 19,94 20,26 ненасыщенные 58,90 67,62 51,51 58,70 К 1,43 1,49 1,08 1,42 Ненасыщенные СЖК Насыщенные СЖК лизина в белках довольно высоко — 5,7— 8,7 %. В значительном количестве обнаружен гистидин (8,53—12,13 %), содержание которого в несколько раз больше, чем в тунце-сырце B,2—8,4%). Коэффициент /Ст, характеризующий биологическую ценность белка, выше у образцов, замороженных с применением жидкого азота. Такая же тенденция наблюдается и в отношении глутаминовой кислоты, влияющей на вкус и аромат консервной продукции, что согласуется с органолептической оценкой* консервов и результатами определения качества тунца, замороженного различными способами. В табл. 4 дана характеристика жирно- кислотного состава консервов «Тунец натуральный». Содержание ненасыщенных жирных кислот в исследованных образцах составило около 60 %, однако в их составе преобладали моноеновые кислоты B8,10— 40,69 %). Наибольшее содержание полиненасыщенных жирных кислот C9,52 %) отмечено в консервах из тунца, замороженного вторым способом, в остальных образцах их было около 20 %. В консервах из тунца, замороженного четвертым способом, основную долю полиненасыщенных жирных кислот составляли пентаеновые и гексаеновые — 15,72 %. Значение /Сс, характеризующее степень ненасыщенности жирных кислот, меньше у консервов, изготовленных из тунца, замороженного третьим способом (см. табл. 4), т. е. у этих образцов ниже возможность окислительной порчи жира. У образцов, выработанных из тунца, замороженного четвертым способом, значение Кс также несколько ниже, чем у контроля. Однако вследствие интенсификации холодильной обработки*тунца концентрация соли (по СаСЬ) будет значительно меньше по сравнению с контролем [5, 8]. Это отодвигает по времени накопление пороговых концентраций перекисей альдегидов и способствует меньшей окислительной порче жира, на что косвенно указывает большая сохранность пентаеновых и гексаеновых кислот. Высокой корреляционной зависимости содержания витаминов от способа замораживания сырья не установлено, однако выявлено большее количество витаминов в об- ( разцах из тунца, замороженного с добавлением жидкого азота. Консервы отличались повышенным содержанием витамина Е B,5—5,3 %), содержание витамина РР в консервах «Тунец бланшированный в масле» составило 4,2—4,5 мг%, «Тунец натуральный» — 2,8—3,8 мг%. Стандартными признаны консервы из тунца, замороженного в растворах NaCl и СаСЬ с добавлением жидкого азота, после хранения до 6—8 мес, а также консервы из тунца, замороженного в растворе NaCl, 46
после хранения до 2,5 мес и в растворе СаСЬ — после хранения 4 мес. При разделке тунца, замороженного в растворе NaCl и хранившегося от 1 до 2,5 мес, необходимо удалять подкожный слой ткани и жира. В случае замораживания рыбы в растворах NaCl и СаСЬ с добавлением жидкого азота данная операция отпадает. Таким образом, добавление жидкого азота в раствор NaCl и, особенно, в раствор СаСЬ для интенсификации процесса замораживания тунца позволяет увеличить выпуск замороженной продукции, удлинить | сроки холодильного хранения в 3,5 раза, " втрое сократить соленость мяса и улучшить качество вырабатываемой замороженной и консервной продукции. Практическая реализация данных способов замораживания тунца с добавлением жидкого азота в рассол намечена на базе тунцеловов проекта В-406, что позволит получить годовой экономический эффект в расчете на одно судно около 254,2 тыс. руб. При направлении такого тунца на выработку консервов в результате отсутствия окисления поверхностного слоя мяса может быть сохранено около 15 % светлого мяса, вследствие чего дополнительная экономия составит 188,1 тыс. руб. Список использованной литературы 1. А. с. 1143950 (СССР). 2. Артюхова С. А., Буланова Ф. С. Особенности технологии консервов из мелких тунцов. — Труды АтлантНИРО, вып. LXXV, Калининград, 1978, с. 75—84. 3. Григорьев А. А. О сроках хранения мелких тунцов до обработки. — Труды АтлантНИРО, Калининград, 1976, вып. 6, с. 41—44. 4. Григорьев А. А., Семенов Б. Н. Изменение качества пятнистйх тунцов в процессе холодильной обработки и .хранения.— Труды АтлантНИРО, Калининград, 1979, вып. 79, с. 37—42. 5. Интенсификация холодильной обработки тунца / Б. Н. Семенов, В. В. Федяй, И. А. Налетов и др. — Холодильная техника, 1985, № 2, с. 10—12. 6. Перова Л. И., Один.цов А. Б., Семенов Б. Н. Технологическая характеристика мелких тунцов. — Рыбное хозяйство, 1980, № 8, с. 66—69. 7. Покровский А. А. О биологической ценности пищевых продуктов. — Вопросы питания, 1975, № 3, с. 25—40. 8. Семенов Б. Н., Григорьев А А., Жаворонков В. И. Технологические исследования обработки тунца и рыб тунцового промысла. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 181 с. 9. Удлинение срока холодильного хранения тунца / Б. Н. Семенов, И. А. Налетов, А. А. Харькин и др. — Рыбное хозяйство, 1986, № 5, с. 61—64. 10. Чижов Г. Б. Обобщенные численные характеристики изменения качества мяса при , холодильной обработке и хранении. — ОИ / ЦНИИТЭИРХ. Сер. Холодильная промышленность и транспорт, 1976, вып. 2, с. 35. Изобретения A1) 1273726 E1) 4 F 28 D 15/02 B1) 3935682/24-06 B2) 23.07.85 G1) Брянский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт G2) А. Д. Чумаченко E3) 621.565.58 E4) E7) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА с зонами испарения и конденсации, содержащая вертикальный корпус и установленный в нем с возможностью осевого перемещения паропровод с цилиндрическим и коническим участками, снабженный фиксатором, причем конический участок паропровода расположен со стороны зоны испарения, а на его цилиндрическом участке укреплен поплавок, служащий рабочим органом клапана, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, фиксатор выполнен в виде регулировочного винта, снабженного магнитом, и перфорированной обечайки, в которую введен верхний конец паропровода, снабженный магнитом, при этом регулировочный винт расположен с наружной стороны верхнего торца корпуса. A1) 1273702 А 2 E1) 4 F 26 В 5/06, F 28 В 1/02, F 28 F 17/00 F1) 901771 B1) 3958024/23-06 B2) 15. 07.85 G1) Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт мясной и молочной промышленности G2) Б. С. Бабакин, А. М. Бражников, М. А. Еркин, И. В. Серьезное E3) 621.56 E4) E7) 1. СУБЛИМАЦИОННЫЙ КОНДЕНСАТОР по авт. св. № 901771, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления льда и снижения энергозатрат, он дополнительно содержит третий высоковольтный электрод, состоящий из отдельных элементов, которые расположены с зазором между собой вокруг герметичного кожуха на расстоянии от него, равном 1 —10 ширинам зазора. 2. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что герметичный кожух снабжен наружными ребрами, имеющими высоту, равную 1—5 шагам их размещения на кожухе. 47
ОБМЕН ОПЫТОМ УДК 621.514.5.041 ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ УПОРНЫХ УЗЛОВ ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ S3-900 СЕРИИ 2 Н. А. СМЕЛ КОВ Упорный узел, воспринимающий осевые усилия винтовых компрессоров S3-900 серии 2 (рис. 1) предприятия «Кюльау- томат» (ГДР), кардинально отличается от установленного на винтовых компрессорах серии 1. Его работа достаточно подробно была проанализирована ранее [2]. Опыт эксплуатации показал, что степень надежности выше, а ремонт упорного узла винтовых компрессоров серии 2 намного проще, чем серии 1. Однако, несмотря на проведенную модернизацию, осевой зазор (суммарный осевой износ) спаренных радиально- упорных шарикоподшипников ведущего ротора уже через 5—6 тыс. ч работы составляет порядка 0,07—0,1 мм, а через 13—15 тыс. ч безремонтной эксплуатации у наиболее нагруженных компрессоров, работающих в режиме одноступенчатого сжатия при давлении всасывания рвс=0,08 МПа и нагнетания рнаг=1,2 МПа, он достигает 0,18— 0,25 мм. В то же время осевой износ одного радиально-упорного шарикоподшипника ведомого ротора равен всего 0,03—0,05 мм. Осевые зазоры измеряли на винтовых компрессорах S3-900/03, входящих % в состав холодильных установок рыбопромысловых судов типа БАТМ и РТМ-С, при максимальной наработке компрессоров 17,5 тыс. ч. Осевой зазор радиально-упорных шарикоподшипников определяли известными методами [1], регулярно замеряя осевые смещения X ведущего и ведомого роторов без разборки (давлением смазочного масла рм) или с Рис. 1. Упорный узел винтового компрессора S3-900 серии 2: 1 — ведущий ротор; 2 — корпус компрессора; 3 — ведомый ротор; 4 — опорный подшипник скольжения; 5 — втулка разгрузочного поршня; 6 — распорная втулка; 7 — разгрузочный поршень; 8 — распорная втулка ведущего ротора; 9 — распорная втулка ведомого ротора; 10 — радиально-упорные шарикоподшипники; 11 — шлицевая гайка; 12 — промежуточное кольцо; 13 — тарельчатая пружина; 14 — запорная крышка секции нагнетания 6 7 8 Э 10 V 72 ГЗ 48
19 18 17 Рис. 2. Приспособление для замера осевого износа упорных шарикоподшипников ведущего ротора: / — секция всасывания; 2 — роторная секция; 3 — ведущий ротор; 4 — секция нагнетания; 5 — опорный подшипник скольжения; 6 — втулка разгрузочного поршня; 7 — разгрузочный поршень; 8 — распорная втулка ведущего ротора; 9 — радиально-упорные шарикоподшипники; 10 — шпилька; // — планка; 12, 14 — винты; 13, 15 — гайки; 16 — регулирующие салазки; 17 — крышка сальника; 18 — скоба; 19 — индикатор; 20 — промежуточное кольцо частичной разборкой компрессора (способом, рекомендуемым заводом-изготовителем). Из-за осевого зазора в спаренных шарикоподшипниках ротор смещается в сторону всасывания на размер износа, вследствие чего увеличивается торцевая щель А и уменьшается торцевая щель Б (рис. 2). Увеличение торцевой щели А снижает коэффициент подачи винтового компрессора [3], так как возрастают перетечки газа из парной полости, уже соединенной с окном нагнетания, в соседнюю (следующую за ней) парную полость. При осевом зазоре радиально-упорных шарикоподшипников 0,3—0,4 мм роторы начинают касаться секции всасывания и подтачивать ее. Результаты замеров осевого смещения ведущего ротора винтовых компрессоров серии 2 способом, рекомендованным фирмой «Кюльаутомат», не показывают осевого износа каждого шарикоподшипника. Этим способом можно определить только осевой зазор обоих шарикоподшипников. В целях глубокого анализа работы радиально-упорных шарикоподшипников необходимо абсолютно точно знать осевой износ каждого из них. Определить его можно с помощью приспособления, показанного на рис. 2. Оно состоит из планки, винтов и гаек. Замеры проводят следующем образом. Со стороны ведущего ротора демонтируют запорную крышку секции нагнетания с тарельчатыми пружинами (см. рис. 1), в результате чего ослабевает натяжение крышки сальника, создаваемое его пружинами. Устанавливают индикатор и закрепляют приспособление без винтов 12 (см. рис. 2). Далее отвинчивают гайку 13 и до упора, но без натяга, завинчивают гайку 15. Ведущий ротор вместе с полумуфтой, в которую упирается ножка индикатора, радиально-упорные шарикоподшипники, разгрузочный поршень и его втулка притягиваются до упора к секции нагнетания и, следовательно, в данный момент торцевая щель А равна 0. Затем отвинчивают гайку 15 и завинчивают гайку 13. При этом ведущий ротор сдвигается к секции всасывания, и индикатор показывает суммарное зна- 49
чение осевого износа первого шарикоподшипника (со стороны всасывания) и ширины торцевой щели А. Размер щели А, получаемый на заводе-изготовителе при сборке компрессора, указан в сертификате на него. Для каждого компрессора он индивидуален и обычно равен 0,08—0,1 мм. Предположим, что индикатор показал значение 0,23 мм. Если Л=0,1 мм, то износ первого шарикоподшипника составит 0,23—0,1 = 0,13 мм. Чтобы установить износ второго шарикоподшипника, завинчивают винты 12, которые через промежуточное кольцо прижимают наружные обоймы ра- диально-упорных шарикоподшипников, а те, в свою очередь, упираясь во втулку разгрузочного поршня, прижимают ее к секции нагнетания. Далее вышеописанным способом притягивают и отталкивают ведущий ротор, определяя таким образом осевой зазор обоих шарикоподшипников. Он должен соответствовать полученному при замере без разборки компрессора — давлением смазочного масла. Если износ второго шарикоподшипника больше размера торцевой щели А или равен ей (что бывает только в исключительных случаях), то индикатор покажет то же значение, что и без затяжки наружных обойм шарикоподшипников, т. е. в нашем примере — 0,23 мм. В действительности же это значение должно быть намного меньше, например, 0,17 мм, так как в основном изнашивается только первый шарикоподшипник. В данном случае осевой износ второго шарикоподшипника при Л=0,1 мм составляет 0,1 — @,23— _0,17) = 0,04 мм. При осевом зазоре спаренных шарикоподшипников ведущего ротора или износе одного шарикоподшипника ведомого ротора ^0,1 мм завод-изготовитель рекомендует демонтировать шарикоподшипники соответствующего ротора и растачивать на указанный размер зазора распорную втулку 8 или 9 (см. рис. 1). Проделав такую операцию с распорной втулкой 9, получают исходный размер торцевой щели А. Для ведущего ротора этот метод компенсации осевого зазора оказывает - Рис. 3. Графическое пояснение к способам компенсации осевого зазора в спаренных радиально- упорных шарикоподшипниках: а — расточка распорного кольца; б — установка кольца между внутренними обоймами; в — расточка распорного кольца с установкой кольцевой прокладки между внутренними обоймами; / — секция нагнетания; 2 — распорная втулка; 3 — разгрузочный поршень; 4 — распорная втулка ведущего ротора; 5 — радиально-упорные шарикоподшипники; 6 — ведущий ротор ся недостаточно точным. Во-первых, в результате расточки распорной втулки 8 на размер В, равный зазору в радиаль- но-упорных шарикоподшипниках (в рассматриваемом примере Б=0,17 мм (рис. 3, а), ширина торцевой щели А уменьшится на 0,04 мм и будет равна 0,06 мм [0,1 — @,17—0,13) ], так как она строго регламентируется точностью изготовления (по длине) втулок разгрузочного поршня и распорной втулки. Увеличивая или уменьшая длину распорной втулки, можно получить большую или меньшую торцевую щель А. Во-вторых, после сборки упорного узла и создания усилия тарельчатыми пру- 50
жинами осевой зазор в спаренных шарикоподшипниках остается неизменным. В данном случае второй шарикоподшипник вообще перестает работать: B=Ci + C2=0,13+0,04==0,17 мм (см. рис. 3, а). Это подтвердили результаты ревизии упорных узлов компрессоров, отработавших после ремонта 2— 3 тыс. ч, в которых стремились осевой зазор в радиально-упорных шарикоподшипниках компенсировать указанным способом. Установлено также, что внутренние и наружные обоймы обоих >шарикоподшипников имели наклепы "и их требовалось заменить. Компенсация осевого зазора вследствие износа спаренных радиально- упорных шарикоподшипников методом установки кольца толщиной 0,5—1 мм между внутренними обоймами (см. рис. 3, б), как рекомендуется при ремонте упорного узла винтовых компрессоров серии 1, в данном варианте абсолютно неприемлема, поскольку может привести к серьезным последствиям, вплоть до заклинивания роторов компрессора. При наличии кольца суммарный осевой зазор равен нулю, однако между наружными обоймами появляется осевой зазор Д2=Д\—0,17 мм (Д\ — толщина кольца), препятствующий плотному прилеганию обойм друг к другу, т. е. нарушается основное и главное условие надежной работы упорного узла винтовых компрессоров серии 2. В данном случае усилие, создаваемое тарельчатыми пружинами, передается на втулку разгрузочного поршня и прижимает ее к секции нагнетания компрессора не через наружные обоймы, а через шарики второго шарикоподшипника. Следовательно, второй шарикоподшипник находится под постоянным натягом тарельчатых пружин, интенсивно изнашивается до тех пор, пока не соприкоснутся наружные обоймы обоих шарикоподшипников. Осевой зазор между наружными обоймами может вызвать проворачивание первого шарикоподшипника вместе с втулкой разгрузочного поршня относительно секции нагнетания, а также проворачивание наружной обоймы шарикоподшипника во втулке поршня. Проворот втулки разгрузочного поршня относительно секции нагнетания может привести к подтачиванию торцевых поверхностей втулки и поршня и, как следствие,— к смещению ведущего ротора в сторону всасывания и его набегание на секцию всасывания. Кроме того, установка кольца толщиной Д\ увеличивает торцевую щель А на размер износа первого шарикоподшипника (в рассматриваемом примере: ^2=0,1 + 4-0,13=0,23 мм), что снижает коэффициент подачи компрессора. Все это подтвердилось при ревизии ряда винтовых компрессоров, в которых после 8—10 тыс. ч эксплуатации были отремонтированы упорные узлы ведущих роторов путем установки колец толщиной 0,3—0,5 мм между внутренними обоймами шарикоподшипников. После такого ремонта компрессоры работали всего 2—3 тыс. ч. Ревизию упорных узлов проводили несмотря на то, что выполненные до этого замеры осевых смещений ведущих роторов (давлением смазочного масла) показали вполне допустимые результаты: 0— 0,06 мм. Чтобы определить, ка-саются ли торцевые поверхности ведущего и ведомого роторов секции всасывания, дополнительно были разобраны приводы регуляторов холодопроизводительности и удалены из корпуса регулирующие салазки. Установлено: втулка разгрузочного поршня повернулась относительно секции нагнетания, в результате торцевые поверхности втулки и секции нагнетания были подточены на 0,13—0,17 мм; наружная обойма первого шарикоподшипника повернулась во втулке поршня, что привело к радиальному и торцевому износу втулки и наружной обоймы: суммарный радиальный износ втулки и обоймы составил 0,05— 0,08 мм, суммарный торцевой износ 0,07—0,1 мм; имеется повышенный осевой износ радиально-упорных шарикоподшипников: первого 0,14—0,21, второго 0,11 — 0,15 мм; ведущий ротор касается секции всасывания, и, как следствие, изношены торцевые поверхности секции всасывания и ведущего ротора на 0,2—0,5 мм. 51
Следовательно, компенсация суммарного осевого зазора в спаренных радиально-упорных шарикоподшипниках ведущего ротора двумя вышеописанными способами не дает желаемого результата, а установка кольца между внутренними обоймами может привести к аварии компрессора. Для соблюдения главного условия конструкции упорного узла ведущего ротора винтовых компрессоров серии 2 — постоянного контакта наружных обойм — компенсировать осевой зазор можно следующим образом. Распорную втулку растачивают и шлифуют на притирочной плите (до требуемого размера) на величину износа первого шарикоподшипника — В= =0,13 мм (рис. 3, в), не допуская отклонения от параллельности более чем на 0,01 мм, а между внутренними обоймами устанавливают кольцевую прокладку толщиной не более осевого зазора обоих шарикоподшипников, т. е. Д=0,17 мм. Для этого необходимо абсолютно точно знать осевой износ каждого шарикоподшипника в отдельности. При суммарном осевом зазоре >0,1 мм, предприятие «Кюльаутомат» рекомендует заменять шарикоподшипники на новые. Выполнение такой работы не представляет особой сложности, однако довольно расточительно менять на новые вполне работоспособные шарикоподшипники с незначительным осевым износом, который не влияет на осевую грузоподъемность шарикоподшипника. Таким образом, из трех радиально- упорных шарикоподшипников винтового компрессора наибольшему износу подвержен только один — первый ведущего ротора. Следовательно, если остальные два могут и отрабатывают свой моторесурс — 30 тыс. ч, то первый шарикоподшипник ведущего ротора рекомендуется менять уже через 15— 17 тыс. ч работы компрессора. При его замене требуется изготовить и новую распорную втулку ведущего ротора первоначального (номинального) размера, если, конечно, до этого упорный узел ремонтировали с расточкой данной втулки. Необходимость растачивать и шлифовать распорную втулку ведущего ротора — существенный недостаток рассмотренного способа. Кроме того, замена первого шарикоподшипника не влияет на осевой износ второго шарикоподшипника, поэтому при сборке упорного узла между внутренними обоймами необходимо установить прокладку толщиной, равной величине износа второго шарикоподшипника. Более простой метод компенсации осевого зазора, исключающий указанные недостатки, можно осуществить с помощью приспособления, представ-_ ленного на рис. 4. % Зажав сегментами 2, 9 и винтом 10 внутреннюю и наружную обоймы и перемещая (завинчивая гайку 8) внутреннюю обойму относительно наружной, полностью устраняют осевой износ данного шарикоподшипника. После этого на притирочной плите шлифуют наружную обойму (поверхность Н) до тех пор, пока плита не соприкоснется с внутренней обоймой (поверхность С). Затем шарикоподшипник переворачивают и таким же способом шлифуют его внутреннюю обойму. У первого шарикоподшипника необходимо шлифовать обе обоймы с двух сторон, у второго — только наружную, так как ширина внутренней обоймы (со стороны зажимной гайки) не влияет на зазоры в упорном узле. Работа выполняется при соблюдении строгой параллельности притираемых поверхностей. Данное приспособление рекомендуется применять для притирки и новых шарикоподшипников перед их установкой на место. У всех новых шарикоподшипников зарубежных фирм (ФРГ, Японии, Швеции, ЧССР) имеется некоторое относительное смещение наружной и внутренней обойм, что на спаренном шарикоподшипнике (при сжатии наружных обойм до момента заклинивания шариков) дает незначительный осевой зазор между наружными обоймами, размер которого зависит от качества изготовления этих деталей и находится в пределах 0,04—0,06 мм. Перед установкой новых шарикоподшипников рекомендуется ликвидировать зазор, притирая внутренние обоймы со стороны широких заплечиков. В этом случае шарикоподшипники со- 52
777777777777777777777777777777777777777777777777777777? Рис. 4. Приспособление для шлифовки наружной и внутренней обойм радиально-упорного шарикоподшипника: / — притирочная плита; 2 — сегмент наружной обоймы; 3 — радиально-упорный шарикоподшипник; 4 — сварная планка; 5, 7, 8 — гайки; 6 — сварная шпилька; 9 — сегмент внутренней обоймы; 10 — винт бирают без осевого зазора с плотно прилегающими друг к другу наружными обоймами. Шарикоподшипники отечественного производства типа 46313, взаимозаменяемые с импортными, наоборот, в спаренном шарикоподшипнике (при плотно сжатых наружных обоймах) имеют первоначальное осевое смещение внутренних обойм, равное 0,2— 0,3 мм, которое необходимо устранить, шлифуя наружные обоймы обоих шарикоподшипников и внутреннюю обойму первого со стороны его прилегания к распорной втулке ведущего ротора. Помимо указанных операций в ремонт упорного узла винтового компрессора входят: ревизия разгрузочного устройства (втулки и поршня), замер с помощью щупа зазоров в радиальных подшипниках скольжения со стороны нагнетания. Поскольку втулка разгрузочного поршня является как бы продолжением наружной обоймы первого шарикоподшипника, она по всему своему периметру имеет одинаковый сопрягаемый зазор с поршнем, равный 0,03—0,08 мм т. е. у нее нет контакта с поршнем, а тем более она не «лежит» на нем своей верхней поверхностью, как в упорном узле компрессора серии 1. Следовательно, ни втулка, ни разгрузочный поршень в процессе работы компрессора не подвергаются износу, что и подтвердилось во время ремонта и ревизии винтовых компрессоров серии 2. По размеру зазора в опорных подшипниках скольжения можно косвенно судить о техническом состоянии ведущего и ведомого роторов. При превышении зазоров выше допустимых необходимо принять соответствующие меры (полная разборка компрессора и дефектовка всех узлов и деталей). Таким образом, результаты предварительного анализа, полученные в процессе эксплуатации и ремонта винтовых компрессоров S3-900 серии 2 на рыбопромысловых судах позволили разработать рекомендации, внедрение которых дало возможность увеличить срок службы радиально-упорных шарикоподшипников и повысить надежность работы винтовых компрессоров. Список использованной литературы 1. Коновалов В. Л., См ел ков Н. А. Совершенствование узлов и деталей винтовых холодильных компрессоров. Калининград, ВИПК, 1985. 48 с. 2. Коновалов В. Л., Смел ков Н. А. Эффективность работы узлов восприятия осевых усилий в винтовых холодильных компрессорах // Холодильная техника. 1985, № 1. С. 33—37. 3. Холодильные машины / Н. Н. Кошкин, И. А. Сакун, Е. М. Бамбушек и др. Л.: Машиностроение, 1985. 510 с. 53
УДК 621.565-52 УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СХЕМЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ РАБОТЫ На Тернопольском мясокомбинате усовершенствована схема холодильной установки, работающей в автоматическом режиме. Вместо семи промежуточных сосудов 80 СПА установлены (вне машинного отделения) два промежуточных сосуда 120 ПС3. Они снабжены системой сигнализации и регулирования уровня жидкого аммиака. Компрессоры ступени низкого давления соединены по нагнетательной линии с промежуточным сосудом через общий коллектор. Отсос из промежуточного сосуда осуществляется через общий коллектор компрессора ступени высокого давления. Раздельная работа компрессоров по ступеням давления через общий промежуточный сосуд позволяет изме- Изобретения A1) 1272065 E1) 4 F 25 D 3/10, F 25 В 39/04 B1) 3745909/29-06 B2) 30.05.84 G1) Институт теплофизики СО АН СССР G2) В. Н. Байбуз, М. М. Клименко, Г. С. Сердаков, В. А. Старо- войтов E3) 621.574 E4) E7) СПОСОБ ОТВОДА ТЕПЛА КОНДЕНСАЦИИ, заключающийся в том, что тепло от рабочего тела при его конденсации при температуре окружающей среды ниже температуры конденсации рабочего тела отводят путем передачи тепла от рабочего тела к окружающей среде с использованием теплопередачи и вынужденной конвекции, отличающийся тем, что, с целью стабилизации процесса конденсации рабочего тела при различных температурных режимах, рабочее тело изолируют от окружающей среды раствором кристаллогидратов, передачу тепла от рабочего тела к окружающей среде при температуре окружающей среды ниже температуры конденсации рабочего тела ведут с одновременным осуществлением кристаллизации раствора кристаллогидратов, а при кратковременном превышении температуры окружающей среды над температурой конденсации рабочего нять количественное соотношение компрессоров ступеней низкого и высокого давлений в зависимости от нагрузки. Значительно облегчился вывод установки на режим. Свелась к минимуму вероятность работы компрессоров ступени высокого давления «влажным ходом» и тем самым опасность гидравлического удара. Кроме того, в 7 раз уменьшилось число прибороз автоматики и на 60 единиц сократилось запорной арматуры. Освободилось 80 м2 полезной площа- _^ ди цеха, которая будет использова-|^ на для наращивания мощностей. Существенно уменьшился расход электроэнергии. Предложенная схема рекомендуется для автоматизированных аммиачных холодильных установок, работающих на температуру кипения до —40 °С. По материалам Львовского ЦНТИ <гО передовом производственно-техническом опыте» М 207—85. Сер. 7. «Промышленная энергетика» тела тепло конденсации аккумулируют раствором кристаллогидратов путем их плавления при условии теплоизолирования раствора кристаллогидратов от окружающей среды. A1) 1272067 E1) 4 F 26 В 5/06 B1) 3768955/28-13 B2) 19.07.84 G1) Государственный научно-исследовательский институт стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Л. А. Тарасевича G2) Н. С. Осин, В. Г. Петухов E3) 631.563.2 E4) E7) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ОКОНЧАНИЯ ПРОЦЕССА СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ БИОПРЕПАРАТОВ путем контролирования количества водяных паров в вакууме, отличающийся тем, что с целью повышения точности определения момента окончания процесса сушки, в вакууме возбуждают высокочастотный электрический разряд, количество водяных паров контролируют по интенсивности свечения разряда, а момент окончания процесса устанавливают по достижению постоянной интенсивности свечения. 54
е помощь ПМКГИКУ I Скороморозильный туннель ЯЮ-ФТМ разработан ВНИКТИхо- лодпромом, изготовлен его Опытным заводом, смонтирован на Гря- зинском птицекомбинате Липецкой области, где прошел эксплуатационные и ведомственные испытания. По результатам испытаний туннель был рекомендован к серийному производству и выпускается Краснодарским заводом экспериментального холодильного оборудования. При последующих исследованиях туннеля ЯЮ-ФТМ были уточнены эксплуатационные характеристики, разработаны технологическая инструкция и нормы усушки при замораживании в нем мяса и мясопродуктов, которые утверждены Госагропромом СССР 28 октября 1986 г. УДК 637.5.037.004.162@83.133) ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАМОРАЖИВАНИЮ ТУШЕК ПТИЦЫ И КРОЛИКОВ, МЯСА И МЯСОПРОДУКТОВ В СКОРОМОРОЗИЛЬНОМ ТУННЕЛЕ ЯЮ-ФТМ* 1. Назначение и область применения 1.1. Скороморозильный туннель ЯЮ-ФТМ (далее по тексту «туннель») предназначен для замораживания в потоке холодного воздуха тушек птицы и кроликов, уложенных в деревянные или картонные ящики, а также мяса, субпродуктов и вырезки в металлических или полимерных тазиках-формах и пельменей на лотках. 1.2. Туннель можно использовать на предприятиях агропромышленного комплекса для замораживания различных скоропортящихся продуктов. 2. Конструкция и техническая характеристика туннеля 2.1. Туннель проходного типа, периодического действия является конструкцией модульного типа, позволяющей путем компоновки различного числа модулей изменять производительность туннеля в широком диапазоне. Подробно конструкция туннеля описана в паспорте ЯЮ-ФТМ.ПС. * Разработчики — канд. техн. наук В. Н. Корешков, канд. биол. наук В. М. Макаев, Л. В. Зорина. 2.2. Техническая характеристика туннеля D модуля) Производительность (по охлажденным цыплятам-бройлерам, уложенным без упаковки в деревянные ящики), кг/ч 420 Расход электроэнергии, кВт-ч, не более 18 Теплообменная поверхность воздухоохладителей, м2 1000 Расход холода (при температуре кипения —40 °С), кВт Вентилятор установленная' мощность электродвигателя, кВт производительность, м3/с (Мз/ч) Количество вентиляторов, шт. Хладагент Циркуляция хладагента 92 Радиальный (центробежный) В-Ц4-70-5А 2,2 1,67 F000) 8 Аммиак Насосная Система оттаивания Горячими пара Продолжительность оттаивания, ч Продолжительность выхода на режим замораживания, ч Температура, °С кипения аммиака охлаждающего воздуха, не выше в толще грудной мышцы у тушек птицы и в толще блока мяса и субпродуктов начальная конечная Скорость воздуха у поверхности продукта, м/с ми аммиака До 1,5 До 1,0 —40 —30 35—0 —8 3—5 55
Количество грузовых тележек, шт. 16 Количество полок на грузовой тележке, шт. 5—12 Единовременная загрузка продукта, кг, не более тушек птицы на грузовых тележках мяса и субпродуктов в тазиках-формах Габаритные размеры, мм длина ширина высота Масса, кг Количество обслуживающего 3000 3850 8500 4000 4000 12500 персонала, чел. 2 3. Замораживание тушек птицы и кроликов, мяса и мясопродуктов в туннеле 3.1. Подготовка сырья к замораживанию. 3.1.1. Тушки птицы всех видов и кроликов, выработанные в соответствии с требованиями ГОСТ 21784—76 «Мясо птицы», ГОСТ 25391—82 «Мясо цыплят-бройлеров» и МРТУ 18/104 «Мясо кроликов» по действующим технологическим инструкциям, направляют на замораживание в охлажденном, остывшем или парном виде. После маркировки и оформления документации деревянные ящики или ящики из гофрокартона с продуктом загружают в грузовые тележки. На каждую полку грузовой тележки укладывают один деревянный ящик или два ящика из гофрокартона. Ящики с тушками птицы могут быть как открытыми, так и закрытыми. Количество полок грузовой тележки определяется видом продукта и тары: пять полок для гусей и индеек и семь — для остальных видов птицы и кроликов. 3.1.2. Мясо жилованное и субпродукты всех видов, выработанные в соответствии с требованиями ГОСТ 4814—57 «Блоки мясные замороженные» (размер блоков 370X370X150 мм) и ОСТ 49 54—73 «Субпродукты мясные обработанные», укладывают в охлажденном, остывшем или парном виде в металлические или полимерные тазики-формы, которые упаковывают в полимерную пленку (можно не упаковывать) и размещают на шести полках грузовых тележек. При этом на каждой полке устанавливают по два тазика-формы с продуктом, обеспечивая между ними зазор 40—50 мм для прохождения охлажденного воздуха. 3.2. Подготовка туннеля и процесс замораживания. 3.2.1. Туннель ЯЮ-ФТМ относится к устройствам периодического действия,. После окончания работы и разгрузки туннеля один раз в сутки оттаивают воздухоохладители горячими парами аммиака при открытых дверях туннеля и включенных вентиляторах. Блокировка дверей при этом должна быть отключена. В случае установки туннеля в помещении с температурой воздуха ниже 5 °С рекомендуется при оттаивании обогревать сливной трубопровод, используя гибкий электронагревательный элемент ЭНГЛ 180 (ТУ 63 РСФСР-3—76) при закрытых дверях. Продолжительность оттаивания до 1,5 ч. Оттаи-г- вание заканчивается при прекращении стоЛг ка воды из сливного трубопровода и полном высыхании кожухов вентиляторов. 3.2.2. По окончании оттаивания проводится механическая уборка и санитарная обработка внутреннего пространства нижнего яруса туннеля в соответствии с инструкцией по мойке и профилактической дезинфекции на предприятиях мясной и птицеперерабатывающей промышленности. 3.2.3. Перед началом замораживания двери туннеля закрывают, включают в работу вентиляторы, выключают освещение и к охлаждающим приборам от автономной холодильной установки или от соответствующей системы охлаждения централизованной холодильной установки подают жидкий аммиак с температурой кипения —40 °С 3.2.4. По достижении внутри туннеля температуры воздуха —30 °С, определяемой по логометру на щите управления, включают освещение, выключают вентиляторы, открывают двери со стороны загрузки, опускают трапы и в туннель загружают продукцию. 3.2.5. Загружают туннель тележками с продуктом либо одновременно на всю емкость A6 тележек), либо постепенно (по 5—6 тележек по мере их поступления). 3.2.6. Тележки устанавливают попеременно на оба пути, причем подбирают продукты, близкие по режимам замораживания. 3.2.7. Продолжительность полной загрузки туннеля грузовыми тележками A6 шт.) с уложенным на них продуктом до 1 ч. 3.2.8. В период загрузки температура воздуха повышается на 7—18°С. в зависимости от продолжительности процесса, места установки туннеля, времени года и т. д. 3.2.9. После загрузки туннеля выключают свет, поднимают трапы, закрывают две- 56
ри и включают в работу вентиляторы. 3.2.10. Замораживание должно проходить при температуре воздуха —30 °С (температура кипения аммиака —40 °С) и скорости его у поверхности ящиков и тазиков-форм 3—5 м/с до температуры в толще продукта —8 °С. 3.2.11. Продолжительность замораживания тушек птицы всех видов и кроликов, мяса и субпродуктов в зависимости от способа упаковки и исходного термического состояния приведена в таблице. Продукт Температура продукта перед живанием, °С Продолжительность замораживания продукта, ч без упа- в полимерной пленке 1. Мясо жилованное, субпродукты всех видов и вырезка в блоках в металлических тазиках-формах 0—4 20—35 2. Цыплята-бройлеры, куры, цесарки, утята, утки 1 категории упитанности потрошеные (с комплектом потрохов и шеей) и полупотрошеные в ящиках из гофрокартона 104=0,5 14±1,0 12±1,0 16±1,5 открытых закрытых в деревянных ках 0- 25- 0- 25- ящи- 0- 25- -4 -35 -4 -35 -4 -35 5±0,5 8±1,0 12ч=1,0 16±1,0 74-1,0 Ю±1,0 8±1,0 П±1,0 13±1,5 174=1,5 84=1,5 114=1,5 Примечания. 1. Продолжительность замораживания мяса и субпродуктов, уложенных в полиэтиленовые тазики-формы, увеличивается по сравнению с приведенными в п. 1 значениями до 25 %, кроликов 1 и 2 категорий упитанности до 20 % и гусей, гусят, индеек, индюшат тех же категорий упитанности — до 65 % против данных, указанных в п. 2. 2. Продолжительность замораживания цыплят уменьшается по сравнению с приведенными в п. 2 показателями — на 15 %, тушек птицы 2 категории упитанности — на 10 %. 3. При замораживании тушек птицы и кроликов в картонных ящиках продолжительность процесса увеличивается по сравнению с продолжительностью их замораживания в закрытых ящиках из гофрокартона (п. 2) в 1,5—2 раза для тушек цыплят, цыплят-бройлеров, кур, цесарок, уток, утят и кроликов 1 и 2 категорий упитанности и в 2—3 раза для тушек гусей, гусят, индеек, индюшат тех же категорий упитанности. 4. Допускается замораживание в туннеле в течение 0,75 ч пельменей на полистироловых лотках размером 650Х 450 мм, помещенных на грузовые тележки (по одному на полку), причем при установке дополнительных уголков на одной грузовой тележке можно разместить 24 лотка. 5. Туннель может быть использован для охлаждения тушек птицы различных видов, для чего необходимо подключить его к системе с температурой кипения аммиака —12 °С. Продолжительность охлаждения тушек цыплят-бройлеров 1 и 2 категорий упитанности, уложенных в металлические ящики (многооборотная тара), при температуре воздуха 2ч- -i—3 °С и скорости 3—5 м/с составляет 5—6 ч. При этом следует пользоваться «Нормами естественной убыли (усушки) мяса птицы и кроликов при охлаждении и хранении в камерах холодильников системы Госагропрома СССР». 3.2.12. По окончании замораживания продуктов при невозможности своевременной разгрузки туннеля необходимо отключить вентиляторы. 3.2:13. После окончания процесса замораживания включают освещение, открывают двери со стороны выгрузки (вентиляторы при этом отключаются автоматически), опускают трапы и выгружают тележки с замороженными продуктами из туннеля. Ящики с продуктом снимают с полок тележек, обандероливают, укладывают на поддон и направляют в камеры хранения или на реализацию, а тележки используют для загрузки новой партии. 4. Контроль производства 4.1. Продолжительность замораживания мяса и мясопродуктов определяют по ча-< сам (ГОСТ 3309—84). 4.2. Измерение температуры. 4.2.1. Температуру воздуха измеряют с помощью моста КСМ4 в комплекте с термометром ТСМ-6114 (ТУ 25.05.1280—78) или портативным термометром ТП-5 по ТУ 25.04. EЦ0.282.249)— 85. 4.2.2. Температуру продукта определяют полупроводниковым измерителем температур ПИТ-2, толуоловым термометром СП-7 (ТУ 25-11-840—73), вмонтированным в металлическую оправу, или портативным термометром ТП-5. 4.3. Скорость воздуха измеряют ручным (крыльчатым) анемометром АСО-3 по ГОСТ 6376—74 и анемометром АП-1 по ТУ 25-16 (Л62.781.011)—85. 4.4. Массу продукта определяют путем группового взвешивания на шкальных почтовых весах РН-50Ш13П-1 по ГОСТ 23676—79. 5. Обслуживание туннеля и меры безопасности при его эксплуатации 5.1. К эксплуатации туннеля допускается персонал, прошедший обучение и специальный инструктаж по технике безопасности при обслуживании туннеля. 5.2. Туннель обслуживают периодически (загрузка и выгрузка) двое рабочих. 5.3. Обслуживающий и ремонтный персонал обязан знать конструкцию туннеля, правила поведения и меры безопасности при возникновении аварийной утечки аммиака, должен уметь пользоваться аварийной сигнализацией. 5.4. Обслуживающий и ремонтный персонал должен знать место размещения средств индивидуальной защиты и уметь пользоваться ими. 57
5.5. Загрузку грузовых тележек в туннель и их выгрузку необходимо осуществлять только через соответствующие двери. Во избежание опрокидывания грузовой тележки грузчикам следует находиться сбоку от нее и ориентировать ее движение неповоротной парой колес вперед. 5.6. Загружают тележки с продуктом в предварительно охлажденный до температуры не выше —30 °С туннель. Рабочие должны быть обеспечены теплой одеждой и рукавицами. Загружают и выгружают туннель при включенном освещении. 5.7. По окончании загрузки (полностью или частично) перед закрытием дверей необходимо убедиться в отсутствии людей внутри туннеля. После этого двери закрывают, включают вентиляторы и выключают освещение. 5.8. Нахождение людей в туннеле в процессе цикла замораживания категорически запрещено. 5.9. Электрическое освещение внутри туннеля во время замораживания должно быть отключено. 5.10.' Щит управления, корпуса электродвигателей вентиляторов и каркас должны иметь надежное заземление. 5.11. Управление и контроль за рабо- Изобретения A1) A270500 E1LF 25В19/00, В60 Н1/32 B1) 3856576/23-06 B2) 02.01.85 G1) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта G2) В. Н. Дорожкин, А. А. Чупак E3) 621.56 E4) E7) 1. ТРАНСПОРТНЫЙ РЕФРИЖЕРАТОР, содержащий размещенные в теплоизолированном кузове емкость с жидкостной и паровой полостями, первая из которых через испаритель соединена с форсунками, размещенными на лопастях вентилятора, заключенного в воздушный короб, предохранительный клапан с приводом, установленный в дренажном трубопроводе, подключенном к паровой полости емкости, и тер- морегулирующий вентиль, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, привод предохранительного клапана выполнен тепловым, а сам клапан размещен в "воздушном коробе после вентилятора и сообщен на выходе с атмосферой кузова, причем рефрижератор дополнительно содержит управляющую магистраль, соединяющую жидкостную полость емкости с дренажным трубопроводом перед предохранительным клапаном, и установленные в ней вспомогательный испаритель и перепускной клапан с управлением по давлению «после себя», а терморегулирующий вентиль выполнен двух- позиционным и установлен в указанной магистрали после перепускного клапана, и дренаж- той-туннеля ЯЮ-ФТМ осуществляются со щита управления. На щите управления расположены кнопки включения и выключения вентиляторов, освещения, аварийной сигнализации «Человек в камере», а также логометр для контроля температуры воздуха внутри туннеля. Кроме того, при необходимости на щит управления выносят кнопки включения обогрева сливного трубопровода при оттаивании воздухоохладителей. 5.12. Техническое обслуживание туннеля проводится в соответствии с требованиями, изложенными в паспорте Я10-ФТМ.ПС * * * Применение туннеля позволяет в 2—4 раза сократить продолжительность замо: раживания мяса и мясопродуктов, уменьшить на 10—15 % потери массы и получить, по сравнению с замораживанием в морозильной камере, продукт лучшего товарного вида. Годовой экономический эффект от внедрения туннеля за счет сокращения усушки составит при замораживании тушек птицы 1584 руб., мяса и мясопродуктов — 783 руб., или на 1 т продукта соответственно 1,98 и 0,93 руб. ный трубопровод сообщен через указанный вентиль с воздушным коробом. 2. Рефрижератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса, он дополнительно содержит дифференциальное реле уровня, включенное между паровой и жидкостной полостями емкости, и установленную под кузовом вторую емкость с жидким хладагентом и с своими жидкостной и паровой полостями, первая из которых соединена трубопроводом подпитки с паровой полостью первой емкости, а ее паровая полость соединена с управляющей магистралью после вспомогательного испарителя посредством парового трубопровода, снабженного обратным клапаном и сообщенного после него с атмосферой кузова через дифференциальное реле уровня. 3. Рефрижератор по п. 2, отличающийся тем, что вторая емкость состоит из двух секций, к одной из которых подключены паровой трубопровод и трубопровод подпитки, причем последний снабжен эжектором, приемная камера которого через свой обратный клапан подключена к второй секции второй емкости. 4. Рефрижератор по п. 1, отличающийся тем, что привод предохранительного клапана выполнен в виде якоря из бериллиевого железа- и взаимодействующего с ним постоянного магнита. 58
в международном институте ХОЛОДА УДК 621.56/.58:664.8/.9.037 §ИЗ БЮЛЛЕТЕНЯ МИХ Ускорение оттаивания кондиционера теплсгнасосной установки На теплонасосной установке производительностью 0,75 кВт были проверены способы ускорения оттаивания кондиционера и проанализирован энергетический баланс в процессе оттаивания. Установлено, что эффективными являются следующие способы ускорения оттаивания: увеличение нагрузки компрессора в период оттаивания; использование компрессора для аккумуляции тепловой энергии; уменьшение количества воды, оставляемой на ребрах теплообменников, установленных, снаружи. Испытания теплового насоса с новой системой оттаивания показали, что продолжительность оттаивания составила 1 мин 55 с (в традиционных теплонасосных установках — 4—5 мин). Kuwahara Е., Jamazaki М., Kawamura Т.— Trans. JAR, J P. (Япония), 2, 1985, М 3, 203—211. БМИХ, 1986, М 5, с. 568. Применение микропроцессоров в промышленных холодильных установках Основными задачами использования микрокомпьютеров в промышленных холодильных установках являются контроль, регулирование и сигнализация. Наиболее важная из этих функций — контроль, так как без наличия различных данных (главным образом, числовых и аналоговых) не было бы возможности регулировать параметры холодильной системы. В статье приведены основные параметры, контролируемые в промышленных холодильных установках: температура (посредством различных типов датчиков), давление (с помощью электрических или энергетических преобразователей со шкалой в миллиамперах или милливольтах), а также количество хладагента, циркулирующего в системе. В настоящее время применяют микрокомпьютеры для измерения толщины снеговой шубы в низкотемпературных воздухоохладителях и для их оттаивания. Автор сообщает о специальных системах контроля для одно- и двухступенчатых углеводородных и двухступенчатых аммиачных установок, цехов с винтовыми компрессорами, охладителей жидкостей. Все они являются типовыми системами для применения микрокомпьютера «Пельстар». Pearson S. F., Pap. Inst. Refrig., GB. (Великобритания), 1986/02/06, 10 p. БМИХ, 1986, № 5, с. 564. Исследования холодильников-морозильников с автоматическим оттаиванием После изложения современного состояния вопроса автор описывает новые системы охлаждения холодильников-морозильников и средства электронного контроля их работы и указывает, что совершенствование последнего позволяет снизить расход энергии на 5—15 %, увеличить замораживающую способность системы и получить, независимо от окружающих условий, стабильные температуры в отделениях охлаждения и замораживания. Lotz П.— Dresden, DD. (ГДР), IIR, FR. (Франция), № 1, 1984—2, 131—141. БМИХ, 1986, М 5, с. 568. Сравнение расхода энергии и стоимости при стерилизации и замораживании плодов и овощей Способ консервирования продуктов выбирают в зависимости от их свойств, предполагаемого использования, расхода энергии и стоимости. Для консервирования плодов и овощей могут быть использованы стерилизация или замораживание. Экономические исследования показали, что по расходу энергии стерилизация и замораживание равноценны. Однако по стоимости замораживание существенно выгоднее и, кроме того, превосходит стерилизацию по сохранению питательных, физиологических и вкусовых свойств продуктов. Kunis J. et. at.— Luft Kaltetech., DD. (ГДР), 22, 1986, M 1, 10—12. БМИХ, 1986, № 5, с. 570. Материал подготовил И. М. ГИНДЛИН 59
УДК 621.57:637.1 ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА 2МКВ12-1-2 ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАМЕР МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В. П. ГРИШНЕВСКИЙ Холодильная машина 2МКВ12-1-2 предназначена для децентрализованных систем охлаждения технологических камер молочной промышленности. Она обеспечивает создание и автоматическое поддержание в них температурного режима от +5 до —10 °С Климатическое исполнение У, категория размещения 3 по ГОСТ 15150—69. Машина работоспособна в диапазоне температур окружающего воздуха 5—40 °С, Тип машины — компрессионная, одноступенчатая, полностью автоматизированная, блочная. В ее состав входят: компрессор, конденсатор водяного охлаждения, воздухоохладитель с вентилятором, фильтр- осушитель, теплообменник, щит приборов, щит управления, трубопроводы. Все элементы холодильной машины смонтированы над одной раме (рис. 1). Компрессор поршневой, одноступенчатый, бессальниковый, У-образный. Рис. 1. Холодильная машина 2МКВ12-1-2: I — щит управления; 2 — вентилятор; 3 — смотровое устройство; 4 — воздухоохладитель; 5 — щит приборов; 6 — щит арматурный; 7 — конденсатор; 8 — рама; 9 — фильтр-осушитель; 10 — болт заземления М8; 11 — теплообменник; 12 — компрессор 975 60
Конденсатор кожухотрубный, с медными оребренными трубками, восьмиходовой, с наружной теплообменной поверхностью 9,12 м*. Воздухоохладитель трубчато-ребристый, из медных труб с алюминиевыми ребрами размером 95X75 мм, шаг ребер 5 мм. Наружная теплопередающая поверхность 183 м2. Батарея воздухоохладителя состоит из 48 секций, к которым прикреплен поддон для сбора конденсата. Вентилятор воздухоохладителя центробежный. Теплообменник типа ТХ из алюминиевой трубы, в которую запрессован сердечник, представляющий собой также трубу с продольными ребрами на внутренней и наружной поверхности. Система автоматики обеспечивает поддержание температуры воздуха в камере, защиту машины от аварийного повышения давления нагнетания и понижения давления 1750-1760 4от0. 018 . под фундаментнь/е 6~олты Установочные размерь/ крепления машины 1760 1 ъ> \ 1 ¦^— 175 \ - ¦ 4 V г~ 1390 ±1 .1 Т _/ ^ -4 —>] h т Схема стролоЗни 4 отд. 018
vySm 3 ^нам^ Рис. 2. Зависимость холодопроизводительности Qo и потребляемой мощности N3 холодильной машины 2МКВ12-1-2 от температуры в камере tKaM при различных температурах tw и расходах Gw охлаждающей воды: / — /Ш=20°С, G^=0,00056 м3/с B м3/ч) или /^=25°С, Сш=0,00084 м3/с C м3/ч); 2 — /Ш=25°С, Ош=0,00056 м3/с B м3/ч); 3 — /^=30 °С, Gw=0,00056 м3/с B м3/ч) Количество заряжаемого хладагента, кг Количество заряжаемого смазочного масла ХФ12-16, кг в том числе в картер Компрессор Число цилиндров Объем, описываемый поршнями, м3/ч Мощность встроенного электродвигателя, кВт Частота вращения, с-1 (об/мин) Вентилятор Масса машины (сухая), кг Степень заводской готовности Изготовление по ТУ 25 7,5 5 4ПБ 20-000-09 4 62 6,5 25 A500) Ц 14-46 № 5 1000±20 Полная ТУ 26-03-405—83. Зависимость холодопроизводительности и потребляемой мощности холодильной машины от температуры в камере показана на рис. 2. Комплект поставки — холодильная машина 2МКВ12-1-2, запасные части и инструмент. Цена холодильной машины 4500 руб. Изготовитель — ПО «Мелитопольхо- лодмаш». Разработчики — ВНИИхолодмаш, ПО «Мел итопол ьхол од м а ш ». всасывания, температурную защиту компрессора и защиту от токов короткого замыкания, защиту в случае прекращения подачи охлаждающей воды на конденсатор, автоматическое оттаивание воздухоохладителя горячими парами хладагента, световую сигнализацию аварийного отключения. Техническая характеристика холодильной машины 2МКВ12-1-2 Код ОКП Хладагент Номинальный режим: температура, °С воздуха в камере воды на входе в конденсатор проточной оборотной Расход охлаждающей воды, м3/с (м3/ч) проточной оборотной Холодопроизводитель- ность в номинальном режиме, кВт по воздухоохладителю с учетом потерь в вентиляторе Потребляемая мощность, кВт в том числе вентилятора 36 4421 4256 R12 (ГОСТ 19212 —3 20±1 25±1 0,00056 B) 0,00084 C) 16,3 12,6 П,4 5 -73) Изобретения A1) 1268859 E1LF 16L1/00 B1) 3918185/23-08 B2) 19.06.85 G1) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона G2) А. О. Лось, П. С. Юхимец, Н. П. Стариков, И. А. Заверткин, Л. В. Черепко, В. Г. Вильчинский, И. И. Остроух, Я. А. Ко- вылянский, М. М. Пик, П. Н. Кнотько, В. В. Болку- нец, В. В. Белявский, Ф. М. Голдовский E3) 621.643 E4) E7) СПОСОБ БЕСКОМПЕНСАТОРНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ, заключаю щийся в формировании плети из трубных звеньев, имеющих в стенке винтовые или кольцевые гофры, создании в плети предварительных напряжений^ путем нагружения ее внутренним давлением с фиксацией положения звеньев в фазе удлинения и снятии внутреннего давления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет уменьшения трудоемкости и ускорения процесса монтажа плети, трубные звенья располагают в плети с зазором относительно друг друга, устанавливают на концах смежных звеньев попарно фиксирующие средства и нагружают все звенья одновременно внутренним давлением, после снятия которого между торцами звеньев вваривают недостающие отрезки труб и удаляют фиксирующие средства. 62
РЕФЕРАТЫ ) УДК 66.047.25 Исследование фазовых переходов и количества вымороженной воды при сублимационной сушке некоторых бактерийных препаратов. СЕМЕНОВ Г. В., КОВТУНОВ Е. Е., САВВИН С. И. «Холодильная техника», 1987, № 4. Приведены результаты определения эвтектических температур паротитной и коревой вакцин на основе питательной среды 199 и стабилнза- вора «ЛС-18» и численные значения количества ымороженной из них влаги при различных параметрах сублимационной сушки. Таблиц 2. Список литературы — 5 названий. УДК 621.577:631.242.32 Установка для одновременного охлаждения молока и нагрева воды на животноводческих фермах. ГОРБАЧЕВ В. С, ДАНИЛОВ В. Р., КО- НОВАЛЕНКО Е. Д., ПАНЧЕНКО В. Я- «Холодильная техника», 1987, № 4. Описана установка ТХУ-14, приведены техническая характеристика и экономическая эффективность, а также даны рекомендации по ее применению в линии первичной обработки молока для комплексного тепло- и хладоснабжения. Иллюстрация 1. Список литературы — 3 названия. УДК 664.951.037.5.072 Зависимость качества замороженной и консервной продукции из тунца кошелькового лова от способов его замораживания. СЕМЕНОВ Б. Н.. ГРИБУСТ Н. А., НАЛЕТОВ И. А., ХАРЬ- КИН А. А. «Холодильная техника», 1987, № 4. Показано влияние способов замораживания на сроки холодильного хранения и качество замороженной и консервной продукции из тунца кошелькового лова. Добавление жидкого азота к рассолу позволяет увеличить сроки холодильного хранения, уменьшить соленость мяса, сократить непроизводительные потери массы и улучшить качество вырабатываемой рыбной продукции. Таблиц 4. Список литературы — 9 названий. УДК 621.565.2-52 Автоматизированная система управления аккумулятором холода молочного завода. БОГДАНОВ Б. К., ВЯЗОВСКИЙ В. П., СОКОЛОВ В. А., ГРИШИН С, М. «Холодильная техника», 1987, № 4. Описана схема автоматизированной системы управления аккумулятором холода молочного завода, представлены тактограмма работы исполнительных механизмов и алгоритмы автоматического перехода с одного технологического режима на другой. Предложенная система обеспечивает надежную работу холодильной установки в условиях периодического обслуживания. Иллюстраций 3. Список литературы — 2 названия. УДК 536.24.001.5:621.57.048 Обобщенная зависимость для расчета теплоотдачи при кипении хладагентов R12 и R22 на многорядных пучках гладких труб. РЕБ- РОВ П. Н., БУКИН В. Г., ДАНИЛОВА Г. Н. «Холодильная техника», 1987, № 4. Приведены некоторые результаты экспериментального исследования процесса кипения R12 и R22 на многорядных пучках. Обобщены опытные данные при кипении R12, R22 на поверхности затопленных многорядных гладкотрубных пучков. Получены расчетные зависимости и обобщенная формула для определения коэффициентов теплоотдачи при кипении фреонов в большом объеме на гладкотрубных пучках с различной рядностью. Иллюстраций 5. Список литературы — 4 названия. УДК 621.515.041.001.5 Экспериментальные характеристики ступеней холодильных центробежных компрессоров с регулированием производительности. АЛЕКСАНДРОВСКИЙ П. Г., ГОЛОВИН М. В., СЛАВУЦ- КИЙ А. Д., СУХОМЛИНОВ И. Я. «Холодильная техника», 1987, № 4. Приведена методика получения характеристик первой ступени двухступенчатого компрессора при работе на нерасчетных режимах с регулированием с помощью входного регулирующего аппарата. Методика основана на использовании суммарных характеристик компрессора, полученных экспериментально, и расчетной характеристики второй ступени. Она исключает необходимость измерения параметров потока внутри проточной части. Методика реализована в виде программы на ЭВМ с применением для поиска решения метода половинного деления. Приведены результаты экспериментального исследования натурного компрессора ЗОТХМВ-4000-2 на режимах регулирования, подтвердившие правомерность предложенной методики. Иллюстраций 5. Список литературы — 3 названия. УДК 628.84:631.2 Рациональная схема создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях. ЧУМАК И. Г., ЦИМЕРМАН А. Б., ПЕЧЕРСКАЯ И. М., ЗЕК- СЕР М. Г. «Холодильная техника», 1987, № 4. Раскрыты теоретические положения об идеальной и образцовой моделях косвенно-испарительного охлаждения воздуха (КОВ), позволяющие рассчитать оптимальную конструкцию реального аппарата регенеративного косвенно-испарительного охлаждения воздуха (РКВ). Описана разработанная с учетом этих теоретических положений установка для создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях. Результаты ее испытаний показали, что при работе в летнем режиме энергозатраты на охлаждение воздуха снижаются в 2 раза по сравнению с затратами при традиционных способах охлаждения- воздуха. Таблица 1. Иллюстраций 5. Список литературы — 4 названия. 63
УДК 621.565.2 Аккумуляторы холода для систем хладоснабже- ния предприятий агропромышленного комплекса. МЕДНИКОВА Н. М., ПЫТЧЕНКО В. П., ЗАС- ЛАВЕР А. Я., ВОЛЬНЫХ Ю. А. «Холодильная техника», 1987, № 4. Рассмотрены технические характеристики аккумуляторов холода различных типов. Показана целесообразность применения аккумуляторов с намораживанием водного льда на теплопередаю- щей поверхности в системах хладоснабжения предприятий молочной промышленности. Описана конструкция панельных аккумуляторов холода. Приведены основные положения методики и результаты испытаний аккумулятора холода 2АКХ-160. Таблица 1. Иллюстраций 7. Список литературы — 8 названий. УДК 621.514.5.041 Повышение надежности работы упорных узлов винтовых компрессоров S3-900 серии 2. СМЕЛ- КОВ Н. А. «Холодильная техника», 1987, № 4. На основании результатов эксплуатации судовых холодильных установок проанализирована работа устройств, воспринимающих осевые усилия винтовых компрессоров S3-900 серии 2. Выявлено, что даже в модернизированном (по сравнению с серией 1 винтовых компрессоров S3-900) узле радиально-упорных шарикоподшипников при эксплуатации компрессоров возникает повышенный осевой зазор. Рассмотрены различные методы его компенсации. Даны рекомендации по наиболее оптимальному способу ремонта упорного узла. Иллюстраций 4. Список литературы — 3 названия. УДК 621.565.93.004.1.001.5 Интенсификация тепломассообмена в поперечно- точных контактных аппаратах. ВИСТЯК В. Б., ДОРОШЕНКО А. В., ГАЙДАЙ В. Г. «Холодильная техника», 1987, № 4. Изложены результаты изучения гидродинамики и тепломассообмена при испарительном охлаждении жидкостей и газов в поперечно-точных контактных аппаратах. Выявлены режимы течения жидкостной пленки, критические значения Re^, средние значения толщины пленки, соотношение поверхностей тепло- и массообмена. Определены геометрические характеристики гофрированных насадок и параметры регулярной шероховатости, обеспечивающие существенную интенсификацию процессов переноса. Приведены примеры практической реализации выполненного^ исследования при создании различных тепломас- сообменных аппаратов холодильных установок. Таблица 1. Иллюстраций 4. Список литературы — 8 названий. УДК 628.84.004.182 Экономия электроэнергии при использовании местно-центральных систем кондиционирования воздуха в промышленных зданиях. КОКО- РИН О. Я., НЕФЕЛОВ С В., КОКОРИН И. О. «Холодильная техника», 1987, № 4. Показано, что применение центральных систем кондиционирования только для обработки и подачи минимально допустимого объема наружного воздуха с помощью холодильных машин и отвод теплоизбытков в местных воздухоохладителях путем двухступенчатого испарительного охлаждения энергетически эффективнее примерно в 3 раза, чем использование для этих целей холодильных машин. Иллюстраций 2. Список литературы — 2 названия. Редакционная коллегия: Л. Д. Акимова (зам. ответственного редактора), Е. М. Агарев, Л. Ф. Бондаренко, д-р техн. наук, проф. В. М. Бродянский, д-р техн. наук А. В. Быков, В. В. Васютович, И. М. Гиндлин, д-р техн. наук, проф. А. А. Гоголин, А. П. Еркин, д-р техн. наук И. М. Калнинь, д-р техн. наук, проф. Э. И. Каухчешвили, д-р техн. наук, проф. В. В. Оносовский, д-р техн. наук, проф. И. И. Орехов, О. В. Петров, Ю. Я. Сенягин, А. Н. Сергиенко, В. М. Шавра Художественное и техническое редактирование М. Г. Печковской Корректоры Г. А. Казакова, Н. Н. Смолина Журнал-приложение Головной журнал «ПИЩЕВАЯ «ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ» Сдано в набор 20.02.87. Подписано в печать 25.03.87. Т-09811. Формат 70ХЮ0 1/16. Офсетная печать. Усл.-печ. л. 5,2. Усл. кр.-отт. 10,88. Уч.-изд. л. 6,5. Тираж 11070 экз. Заказ 391 Адрес редакции: 125422, Москва, А-422, ул. Костикова, 12. Телефон 216-77-00. Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 142300, г. Чехов Московской области 64