автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Математическое моделирование и оптимизация судовых холодильных установок и их эксплуатации

Комитет Российской-Федерации по рыболовству Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

На правах рукописи

МЕЛЬНИЧЕНКО Л.Г. канд. техн. наук, профессор

Математическое моделирование и оптимизация судовых холодильных установок и их эксплуатации

05.08.05. - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Калининград 1996

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки УССР Доктор технических наук, профессор Чумак Игорь Григорьевич.

Заслуженный деятель науки УССР Доктор технических наук, профессор Захаров Юрий Васильевич.

Доктор технических наук, профессор Гриценко Виталий Иванович.

Ведущая организация (предприятие) ГИПРОРЫБФЛОТ

Защита состоится 2.6 Нс^ІорЯ [З'ЗС на заседании

диссертационного совета Д053.23.02 в СПб ГМТУ 140008, г. СПб, ул. Лоцманская 3

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке СПб ГМТУ

Диссертация в виде научного доклада разослана Ученый секретарь диссертационного совета

Дядик- А.Н.

Введение

Проблема математического моделирования судовых холодильных установок (СХУ) возникла в 60-е годы 20 века, в особенности в связи с бумом рыбной промышленности в те годы. Разработка проблем оптимизации эксплуатации СХУ с целью увеличения производства мороженой рыбопродукции и модернизации СХУ для улучшения характеристик СХУ требовала получения точных закономерностей, определявших все параметры СХУ. Отсутствие таких закономерностей потребовало разработки математических моделей холодильной машины, холодил!.ной установки и ряда технологических процессов, влиявших на работу холодильных установок различных типов.

В результате большого комплекса работ, освещенных в публикациях по докладу, была создана всеобъемлющая теория математического моделирования судовых холодильных установок (ТММ СХУ), проверенная натурным экспериментом на промысловых судах и специально созданной плавучей лаборатории на БМРТ "Дмитрий Фурманов" во всех районах Мирового океана.

На теоретические разработки и экспериментальную проверку было затрачено более 30 лет напряженного труда.

Для обеспечения возможности создания ТММ СХУ оказалось необходимым выполнить ряд отдельных фундаментальных, подчас многолетних, исследований по не решенным на тот период проблемам.

Среди этих проблем следует отметить наиболее важные проблемы:

1) математическое моделирование процессов тепло-массообмена при замораживании рыбы;

2) создание физической и математической моделей образования снеговой шубы на приборах охлаждения с изменением ее характеристик во времени;

3) разработка теории тепло- и массообмена при барботаже и кипении хладагента в аппаратах судовых холодильных установок (СХУ);

4) математическое моделирование тепломассообмена в штабеле мороженой рыбы и процессов домораживания рыбы в загруженном трюме рефрижераторного судна;

5) математическое моделирование изменения качества охлажденной или мороженой рыбопродукции в зависимости от окружающих условий и работы холодильной установки для различных видов рыбы;

6) математическое моделирование холодильных машин и установок, позволяющее получить характеристики с учетом всех возможных факторов, определяющих работу судовых холодильных машин и установок;

7) математическое моделирование износов и надежности оборудования с определением рациональных периодов межремонтных и регламентных работ.

Кроме отмеченных фундаментальных проблем было решено большое количество дополнительных вспомогательных задач теории конструирования и практики эксплуатации СХУ.

В результате системного подхода к решению проблем ТММ СХУ была создана система блоков ТММ СХУ, включающая в себя следующие:

1) банк универсальных модулей математических моделей;

2) банк алгоритмов и программ автоматизированного проектирования основных узлов и комплексов СХУ в целом (синтез объектов прямая задача);

3) банк алгоритмов и программ прогнозирования эффекта, создаваемого спроектированными объектами, либо реально существующими (анализ работы СХУ и отдельных объектов - обратная задача);

4) банк алгоритмов и программ прикладных задач, таких как поиск экстремума целевой функции, оптимизация межремонтных перио-

дов и регламентных работ, периодичность чистки конденсаторов и снятия снеговой шу^ы;

5) банк алгоритмов д.пя выполнения всех предусмотренных программами курсовых работ, проектов, расчетно-графических лабораторных работ;

6) банк алгоритмов обучающих программ по всем спецдисциплинам с применением ТММ СХУ;

7) и, наконец, последний, наиболее существенный банк электронных тренажеров на базе ЭВМ 1ВМ РС АТ по эксплуатации СХУ, являющихся полностью программным продуктом, реализуемом на дисплее ЭВМ.

Этот банк алгоритмов и программ включает в себя более 60 тренажеров и тренажерных комплексов, дающих возможность изучения разнообразных схем СХУ, их устройства, принципа действия и эксплуатационных процедур, анализа работы в различных условиях эксплуатации с предсказанием эффекта оборудования, нестандартных и аварийных ситуаций и определения действий, необходимых для их предотвращения.

Созданная система ТММ СХУ позволила решать неограниченный круг задач многопараметрической оптимизации проектирования узлов СХУ и СХУ в целом, анализа работы СХУ и прогнозирования их характеристик, усовершенствования эксплуатации и модернизации СХУ.

Разработанная теория математического моделирования с широким внедрением компьютеризации специальных дисциплин позволила создать и использовать в течении многих лет инновационную систему обучения инженеров-механиков по холодильным машинам и установкам (спец. 070200).

І.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

І.Цель и принципы математического моделирования.

Особенностью рабочих процессов судовых холодильных установок (СХУ) флота рыбной промышленности является то, что эти устаноьк;: работают в широком диапазоне переменных условий. іШ'"''-

ниє промысловые и технологические условия в раз.гтпчтшХ"райочми-Ки— рового океана определяют переменную холодотютр«б»мвіві.»...техн^и>в^ ческого комплекса потребителя холода и переменную хощддп^оі'^збо-дительность генератора холода ( комплекса холодильных машин). Зс€ это в целом определяет различную эффективность ( производительность, качество продукции ) холодгатено-технологического комплекса, а следовательно, и экономические характеристики СХУ.

Этим определяется и то, что конкретная.. СХУ, как правило, работает на нерасчетных режимах. Определение расчетного режима и оптимизации конструкции СХУ при ее проектировании должны опираться на тщательный анализ ее работы в различных климатических, технологических и промысловых условиях. Решение задач синтеза и анализа работы СХУ может производиться различными методами, среди которых можно отметить метода физического и математического моделирования.

Исследование физических процессов, происходящих в тех или иных технических устройствах,в том числе и в СХУ можно произвести тремя путями:1)Экспериментом на натурном изделии (физическое моделирование на натурном объекте);2)Экспериментом на модели той же природы , что и натурный объект Тфизичгегс-ко*:■ моделирование -иа физической модели );3)Математическим моделированием,т.е. решением систем уравнений,описывающие рабочие процессы в связи с конструкцией СХУ и ш4ешними условиями.

Математическим моделированием называют не талько сам процесс составления математической модели,но и сам процес решения (математический экспримент на математической модели).

Первым из отмеченных путей исследования СХУ представляется наиболее трудоемким и для получения обобщенных данных требует

чрезвычайно длительного и дорогостоящего экспериментального исследования на различных типах судов в различных климатических, промысловых и технологических условиях.

Значительные трудности для случая СХУ представляет и второй путь физического эксприыента на физических моделях, тем более,что он может дать не вполне сопоставимые результаты с натурным экспериментом. Математический эксперимент на математической модели позволяет в сжатые сроки получить искомые результаты в виде обобщенных рекомендаций по работе СХУ различных типов (в том числе и проектируемых) в различных условиях, но сам метод математического моделирования не исключает методов физического моделирования.Использование частных результатов физического эксперимента на натурном объекте или на физической модели для сопоставления с результатами математического экспримента на математической модели позволяет установить адекватность математической модели и натурного объекта,т.е. соответствие принятой системы уравнений,описывающих рабочий процесс СХУ в связи с конструкцией и условиями работы,действительной картине явлений.

Математические модели холодильных установок подразделяются на статические и динамические. Первые из них определяют рабочие процессы установки на различных стационарных, т.е. установившихся во времени , условиях работы ,а вторые - на нестационарных условиях .

Применительно к СХУ, переменность внешних условий,отмеченная выше ,всегда приводит к рабочим режимам с той или иной степенью нестационарности. Нестационарные режимы подразделяются на резко выраженные переходные режимы »характерные для резких возмущений в системе СХУ и квазистационарные »слабо выраженные нестационарные режимы,для которых справедливы уравнения стационарных режимов при подстановке в них мгновенных (синхронных) значений параметров.

На основании специального теоретического и экспериментального исследования рабочих процесов СХУ на нестационарных режимах, приведенного в работе (И) установлено, что квазистационарный режим реализуется при соблюдении условий, определяемых критерием квазистационарности:

где шп-масса хладагента в испарительной системе; Еп-энтальпия массы хладагента тп; 1б-энтальпия хладагента перед дроссе-

лированием в испарительную систему; г -время.

В то же врь=мя было установ.г.-;но , что квазистадионарные режимы реализуются на большинстве режимоь работы СХУ различных типов за исключением небольших периодов, связанных с регулированием подачи хладагента, отключением и подключением отдельных узлов и др.

Это обстоятельство позволило существенно упростить математическое моделирование СХУ на переменных квазистационарных режимах, применив статические математические ..модеаи х>.тдельлых узлов и элементов СХУ.

2.Декомпозиция судовой холодильной установки.

В основу создания математической модели СХУ поЙЬжен4 Принцип декомпозиции холодильной установки*'.'.на основные .у^жг т.элементы-

Принципиальная схема СХУ с двухступенчатой Пг [ окомпр6сс*рнн®« холодильной машиной приведена на рис.1. *"**''

где , СНД,СВД-ступень сжатия с помощью компрессоров низкого и высокого давления КД-конденсатор; ЛР-линейный ресивер; ИС-ис-парительная система; ПС-промежуточный сосуд; ПХ -л отребитель холода; РВ-1,РВ-2 - регулирующие вентили; 1оз-охлаждающая забортная вода; 32х-хладагент; 32хн-хладоноситель.

Для общности рассматривается более сложный случай двухступенчатой холодильной машины ,совмещенной с потребителем холода в виде морозильного комплекса (системы морозильных аппаратов),

все другие случаи вытекают из данного, как более простые частные.

Для решения различных задач декомпозиция может производиться на различных уровнях. Первый уровень декомпозиции предусматривает разбивку СХУ на два основных узла: генератор холода (холодильная машина или система холодильных машин) и потребитель холода. Декомпозиция первого уровня используется для решения задач анализа работы СХУ при совместной работе определенного генератора и потребителя холода.

Второй уровень декомпозиции предусматривает разбивку генератора и потребителя холода на отдельные узлы, с помощью математических моделей которых синтезируются математические модели генератора и потребителя холода. На этом уровне генератор холода разбивается на следующие узлы: компрессор (компрессоры СНД и СВД), конденсатор, линейный ресивер, промежуточный сосуд, испарительная система (в части, обслуживающей холодильную машину), Потребитель холода в общем случае разбивается на изолирующий контур, охлаждающая (испарительная) система (в части, обслуживающей потребитель холода), замораживаемый (охлаждаемый) продукт, механизмы и вспомогательные устройства.

Декомпозиция второго уровня позволяет облегчить получение уравнений математических моделей узлов первого уровня с помощью более простых уравнений математических моделей узлов второго уровня. При этом существенно облегчается проверка адекватности этих моделей на основании данных испытаний отдельных узлов холодильной машины и потребителя холода.

Третий уровень декомпозиции предполагает разбивку узлов второго уровня на составные элементы с определением их конструктивных характеристик, что используется для проектирования узлов второго уровня.

Математические модели узлов декомпозиции на втором уровне включают в себя уравнения трех типов: уравнения первого типа, дающие взаимосвязь между параметрами рабочего процесса и конструктивными параметрами узла; уравнения второго типа связывают конструктивные параметры с массогабаритными характеристиками, а уравнения третьего типа связывают конструктивные параметры узлов с их экономическими характеристиками.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ УЗЛОВ ДЕКОМПОЗИЦИИ СХУ 1.Математическая модель компрессора.

Применительно к холодильной установке рассматривается компрессор, работающий в системе холодильной машины, основным эффектом которой является холодопроизводительность.В соответствии с диаграммой цикла двухступенчатой холодильной машины (рис.2) холо-допроизводительность зависит

от параметров цикла to, tK, tnp, Т ¡j'y atxi,и массового расхода

хладагента G, обеспечиваемого работой рассчитываемого компрессора:

Or&Cu-i»).

(2)

Рис.2.

Как видно из приведенного выражения, холодопроизводительность является функцией как параметров цикла, так и переменных параметров рабочего процесса компрессора, обеспечивающего объемный и массовый расход хладагента.

Рассматривая уравнения, определяющие рабочий процесс поршневого компрессора в связи с его консврукфив.чымк к режимными .параметрами, в частности, при различных конструкциях клапанных групп, определяющих основные потери, можно получить математические выражения для объемной и массовой производительности.

Очевидно, для реальных условий работы компрессора в системе холодильной машины возможно бесконечно большое количество сочетаний параметров цикла и расходов хладагента и соответствующих величин холодопроизводительности, что определяет так называемую характеристику компрессора (рис.3), представляющую собой зависимость холодопроизводительности от параметров цикла для условной холодильной машины, включающей данный компрессор.

4

.лл

ffîklfo

>А Шг

Рас. б

Таким образом, характеристика компрессора представляет собой бесконечное количество характеристик холодильных машин с данным компрессором, с различными в каждом случае теплообменными аппара-

&

тами.

Математическое описание этой характеристики представляет собой математическую модель холодильного компрессора.

Значительное упрощение как графического представления характеристики компрессора, так и уравнения математической модели может дать использование фиксированных значений величин перегревов на всасывании ¿tm и , необходимых для безопасной работы ко-

мпрессора, и рациональной величины недорекуперации а^-мр, определяемой конструкцией промежуточного охладителя (промежуточного сосуда) .

В этом случае математическая модель компрессора вместо сложной функции пяти-шести переменных приобретает вид функции двух переменных:

Qo= f (wu).

( 3 )

К настоящему времени на флоте эксплуатируется большое количество одно- и двухступенчатых поршневых компрессоров отечественного и зарубежного производства, отличающихся различными конструктивными особенностями цилиндро-поршневой и клапанной групп и режимами работы.

Применительно к произвольной конструкции компрессоров разработан алгоритм расчета на ЭВМ математических моделей компрессоров, заканчивающийся выводом уравнения математической модели [&ч] .

Уравнение математической модели представляется в простой форме вида:

« [<*р Сс^ь^ол Си * до)Сс,+сі,10і 4г.

< 4 '

где Уь -теоретическая объемная производительность, ;

Ые-эффективная мощность, кВт; 'Ьо,^* - температуры кипения и конденсации, "С

Расчет математических моделей для существующих компрессоров показал их хорошую сходимость с экспериментальными данными в пределах точности эксперимента.

Для винтовых маслозаполненных компрессоров, нашедших широкое

распространение в судовых холодильных установках, внутренние процессы в компрессоре в настоящее время слабо изучены, особенно для работы на нерасчетных р-еясимах и в режимах частичной холодопроиз-водительности.

К счастью, существующие фирменные экспериментальные характеристики многочисленных семейств винтовых компрессоров позволяют получить аппроксимациокные обобщенные уравнения математических моделей в форме уравнений ( 4 ).

Коэффициенты уравнений математических моделей многочисленных поршневых одно- и двухступенчатых и винтовых одноступенчатых компрессоров и двухступенчатых агрегатов рассчитанычі приисд»^«' г* работе [ 5 Ч ] •

Использование такого рода математических моделей позволяет решить задачу автоматизированного проектирования оп'^ций^ирвдотптх конструкций компрессоров и холодильных машин, а таюст» рядг*»других задач синтеза и анализа СХУ.

2.Математическая модель конденсатора.

Математическая модель конденсатора определяет эффект рабочего процесса конденсатора, т.е.соотношения между температурой охлаждающей среды (вода, воздуха) и» и температурой конденсации г реализуемой при различных тепловых нагрузках 0«.

Тепловая нагрузка конденсаторов в общем случае -определяется выражением:

а-СЬ^-О. <5>

кВт;

где Мі ~ индикаторная мощность компрессора, кВт; 0. мо тепловая нагрузка маслоохладителя, кВт.

Аналогично предыдущему, математическая модель конденсатора получается аппроксимацией характеристик конденсаторов, представляющих зависимость

1к=1Г ^и, <2к) при известных конструктивных параметрах конденсаторов. Основное уравнение-, используемое для расчета характеристик конденцаторов имеет вид:

где <А.вн -коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности

труб к охлаждающей воде , Вт/ (н'-И)

с1м -коэффициент теплоотдачи от конденсируемого хладагента к наружной поверхности труб в многорядном пучке , Вт/(»'-1!- ) Кг -сумарное термическое сопротивление трубы и отложений в трубах, -степень оребрения труб; -средняя температура воды

в конденсаторе. Все необходимые коэффициенты и теплофизические характеристик сред, необходимые для решения этого уравнения и, связанные с варьируемыми конструктивными параметрами, выражены математическими зависимостями , удобными для введения в программу ЭВМ [31<] . С учетом выражений для <3-»и и ск* , уравнения характеристик конденсаторов принимают вид: а) для аммиачных (Н-717) конденсаторов с неоребренными трубами:

и-г*«*- 1450 +21,55 ^ бшг ^ ^ }

6» 0,4 + о,%7 е*р (.- 0.2А0 Пь),

П»-число труб по высоте трубной решетки;

^»-скорость воды в трубах; б) для фреоновых (Я-22) конденсаторов со стандартными оребренными трубами

. , 0<Г_^___ Л„«Й , пГ1!

В результате расчета на ЭВМ по алгоритму , приведенному в работе ОД] получаются линии характеристик конденсатора (рис. 4 ), аппроксимируемые уравнением пучка прямых в виде

и

йхч £)кг

Ї»

Рис А

опытных данных по динамике отложений в ряда судов добывающего , обрабатывающего и приемно-транспортного

Среди составных частей

суммарного термического сопротивления значительную часть составляют изменяющиеся во времени величины термического сопротивления отложений в трубах - Обработка большого количества трубах конденсаторов СХУ

типов получены зависимости, определяющие изменение во времени термического сопротивления конденсаторов с точностью % в виде

Р^-^оСах^О,

где {^суммарное термическое сопротивление труб "чистого" конденсатора в момент времени "С'О ; X -время в часах.

Для наиболее характерных конструкций конденсаторов СХУ получены зависимости: а) для стальных неоребренных труб аммиачных конденсаторов

"в Йг.» «М/вп,; (н)

б) для конденсаторов фреоновых (Я—22) СХУ с оребренными трубами из медно-никелевых сплавов без специальных покрытий внутренней поверхности труб:

= < + <*0<59-гчя*, («О

где = (7,5...7.9)• Ю'5, 6т ; («О

в) для конденсаторов фреоновых (Я-22) СХУ с оребренными трубами из медно-никелевых сплавов со специальными покрытиями внутренней поверхности труб :

у.Ва.и+чад-ю'1--^ о1)

где = С 7,5... 8.А) • Ю*5, м'-^/Ьт; (<5")

Эти зависимости дают возможность рассчитать ресурсные характеристики конденсаторов , показывающие изменение эффекта действия конденсатора по мере наработки ,т.е. увеличения отложений в трубах.

3.Математическая модель прйжуточного сосуда.

Промежуточный сосуд (промежуточный охладитель) является аппаратом, обеспечивающим промежуточное охлаждения паров хладагента

в системе двухступенчатой холодильной машины. Промежуточный сосуд (ПС) обеспечивает величину перегрева на входе в ступень высокого давления (СВД) и величину недорекуперации (для ПС со змеевиком). Поскольку эти параметры заданы и специально регулируются в процессе эксплуатации , то принципиально ПС не влияет на характеристику или математическую модель холодильной машины . Тем не менее, математическая модель ПС необходима для определения конструктивных параметров этого аппарата при заданных расчетных режимных параметрах.

Промежуточный сосуд (со змеевиком) рассматривается как система двух теплообменных аппаратов, одного-барботажного типа, и другого-поверхносного типа со стенкой, разделяющей охлаждающую и охлаждаемую среды (змеевик).

Для решения задачи математического моделирования ПС были решены задачи теплообмена при барботаже и при обтекании змеевика двухфазным потоком , состоящим из жидкостной и паровой фаз хладагента ВЙ .

Эти зависимости , положенные в основу расчета характеристик ПС , дающие связь между конструктивными и режимными параметрами, позволяют также определить конструктивные параметры промежуточного сосуда.

Расчет конструктивных параметров ПС по заданным режимным условиям и определение характеристик аппарата производится на ЭВМ по разработанному алгоритму , приведенному в работе [34] .

Промежуточные сосуды применяются в системе аммиачных двухступенчатых холодильных машин, а во фреоновых холодильных машинах применяются промежуточные охладители в виде теплообменных аппаратов поверхностного типа, аналогичных

по конструкции и принципу действия испарительным системам.

4.Математические модели испарительных систем.

Испарительные системы судовых холодильных установок функционально могут быть разделены- на две части :

1) часть »соответствующая циклу холодильной машины ,где происходит преобразование жидкого хладагента в парообразный (кипение, перегрев) и 2) часть , соответствующая охлаждающей системе потре-

бителя холода , обеспечивающая перенос тепла от замораживаемого или охлаждаемого продукт к кипящему хладагенту в первой части испарительной системы. Испарительные системы СХУ подразделяются на два конструктивно отличающихся типа: 1)испарители-аппараты затопленного типа для охлаждения промежуточного хладоносителя,рассола, воды ; и 2)воздухоохладители, непосредственно охлаждающие воздух в охлаждающих системах.

Аналогично изложенному выше для промежуточных сосудов , при заданных величинах перегревовД1:нд характеристики испарительных систем не влияют на математическую модель холодильной машины , не математические модели испарительных систем могут быть использованы для определения их конструктивных параметров и режимных параметров при известных конструктивных данных по алгоритмам расчета на ЭВМ, приведенным в работе [34]. Применительно к работе судовых холодильных установок в большинстве случаев использованы математические модели испарительных систем в виде зависимостей, определяющих температуру хладоносителя (рассола, воды, воздуха) в зависимости от температуры кипения при различной тепловой нагрузке <20, которые математически выражаются уравнением пучка параллельных прямых (рис.5).

Все испарительные системы

характеризуются наличием двух зон:зоны кипени" хладагента и зоны перегрева.Последняя из них в ряде случаев может &^ггь усложнена дополнительной зоной сухопарника (регенеративного теплообменника),что дополнительно усложняет математическое описание и расчет таких испарительных систем.Основная трудность математического моделирования испарительных систем-"стыковка" зон с различными процессами в них с определением эффекта рабочего процесса отдельных зон и испарительного аппарата в целом. Решение этой задачи приведено в работах[,5ч] и позволяет получить как тепловые нагрузки каждой из зон, охлаж-

и

Рис.5

дающий эффект аппарата и величины перегревов, как по отдельным частям зоны перегрева так и по аппарату в целом. В случае расчета воздухоохладителей различных типов (затопленные и змеевиковые батареи) процесс в них осложняется образованием снеговой шубы на наружных поверхностях батарей. Это обстоятельство увеличивает гидравлические потери в воздушной сети,увеличивает термическое сопротивление батарей и приводит к существенному уменьшению эффекта охлаждающей системы. Динамика образования снеговой шубы была совершенно неизученным явлением, в связи с чем было предпринято теоретическое исследование, вылившееся в создание физической и математической модели снеговой шубы, давшее количественные характеристики переменного во времени слоя инея на охлаждаемых поверхностях при различных параметрах рабочего процесса в охлаждающей системе (1). Эта математическая модель позволила рассчитывать ресурсные характеристики воздухоохладителей, необходимые для решения эксплуатационных задач. Адекватность физической математической модели снеговой шубы и реальных явлений была проверена лабораторными экспериментами,сопоставлением с немногочисленными результатами других исследований и проверкой на натурных объектах на СХУ косвенными методами с применением математического моделирования характеристик узлов СХУ.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА ХОЛОДА (ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН)

В общем случае,применительно к СХУ, генератор холода может представлять отдельную холодильную машину,обслуживающую определенный потребитель холода (для децентрализованных * или одноцелевых СХУ) или комплекс холодильных машин,работающих при разных температурах кипения и общей температуре конденсации,создаваемой системой объединенных конденсаторов (для централизованных многоцелевых СХУ) обслуживающих ряд независимых потребителей холода (морозильный комплекс, система предварительного охлаждения,охлаждаемые трюмы и др.)

Как видно из предыдущего,для получения характеристик холодиль-

ной машины или ее математической модели т.е.зависимости холодоп-роизводительности от температуры кипения при различных внешних условиях, необходимо объединить характеристики или математические модели компрессора и конденсатора-С помощью характеристик конденсатора при известных тепловых нагрузках, определяемых по характеристике компрессора, находятся температура охлаждающей воды (воздуха при воздушном охлаждении конденсатора),соответствующие определенным температурам конденсации при заданных температурах кипения. В результате получаются характеристики холодильной машины в виде показанном на рис. 6.

Математическая модель многоцелевой холодильной машины (генератора холода) может быть представлена в виде алгоритма расчета на ЭВМ с помощью уравнений компрессоров ,входящих в генератор холода и уравнений математической модели системы конденсаторов.Особенностью этой математической модели является то,что при изменении внешних условий ^м) и особенностей работы потребителей холо-" да изменяется тепловая нагрузка Ок!.,даваемая каждым из компрессоров при совместной работе генератора и системы потребителей холода, что определяет в каждом случае конкретную, общую для всей системы температуру конденсации Ък.

Аппроксимация уравнений характеристик холодильной машины в виде уравнений типа(4) даст уравнение математической модели.Более точно и строго математическая модель холодильной машины может быть определена с помощью алгоритма расчета на ЭВМ (21] на основании уравнений математических моделей

Рис.6

Ьо компрессоров и конденсаторов.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ХОЛОДА

Потребители холода могут подразделятся на два типа:потреби-

тели с жесткой программой (с фиксированными регламентированными температурными режимами) и с гиОкой программой (с произвольным температурным режимом).

К потребителям холода первой группы относятся:охлаждаемые помещения для хранения охлажденной и мороженой продукции, системы предварительного охлаждения,системы кондиционирования воздуха и другие технологические устройства.

К потребителям холода второго типа относятся в условиях СХУ морозильные аппараты и комплексы .

Характеристики потребителей холода(аналогично характеристикам генераторов холода должны давать зависимость холодопотребнос-ти от температуры кипения хладагента при различных внешних условиях (в частности,.Очевидно,что совмещение характеристик генераторов и потребителей холода или совместное решение уравнений их математических моделей даст мгновенные или постоянные параметры совместной работы на квазистационарных или стационарных режимах. Поэтому главная задача расчета характеристик и математических моделей потребителей холода заключается в определении теплоприто-ков от различных источников тепла. .

Для таких потребителей холода, как охлаждаемые помещения, системы кондиционирования воздуха,эти задачи решаются достаточно просто на основании имеющихся зависимостей.

Однако в ряде случаев приходится сталкиваться с более трудными задачами, например,при определении теплопритоков от охлаждаемых или замораживаемых пищевых продуктов(в частности рыбы).

Для определения характеристики потребителя холода предварительно расчитывается характеристика изменения суммарных теплопритоков Опотр при изменении температуры охлаждающей среды похл,задаваемой в виде ряда определенных величин, в результате чего получается зависимость,близкая к линейной при различных температурах забортной воды tw,в виде показанном на рис.7.

Рас.?

¿ом

Используя характеристику охлаждающей системы (воздухоохладитель , охладитель воды,рассола и др.)(рис.7 )можно найти связь между температурой кипения 1:о и 1охд и получить характеристику холода в виде,показанном на.рис. 8.

Зависимости для определения продолжительности охлаждения и замораживания, существовавшие до разработки описываемого комплекса работ,давали неточные,а подчас и совершенно неверные результаты.

Для разработки зависимостей,определяющих продолжительность предварительного охлаждения рыбы в технологических системах СХУ было проведено теоретическое исследование с экспериментальной проверкой на лабораторных установках и в натурных условиях [32^1 •

Было установлено, что нестационарный режим охлаждения рыбы в жидких средах подчиняется закономерностям регулярного режима,в соответствии с которым:

[1д{Ч«--и„)+р4975;!/т , [мин] С^б)

где Гцо - продолжительность охлаждения рыбы от начальной температуры tw до заданной температуры рыбы ¡:охл ; т - темп охлаждения (1/мйн),определяемый зависимостью :

т- йб• 0,161-(и/Чо«)б'4"* • (Л?")

1 \

Кб - коэффициент,учитывающий влияние барботировани;. воздуха через толщу смеси воды и рыбы

Ка П + ОКА- К"0'"6-^ ОМ

& - максимальная толщина тела рыбы [мм] Кп - коэффициент пульпы (отношение массы воды См к массе рыбы Ср)

V - кратность циркуляции воздуха через рыбный бункер Си" ) .

Эти зависимости позволяют с большей степенью точности определить наиболее существенную часть суммарных теплопритоков <2потр (более 80%) - теплопритоки от охлаждаемой рыбы.

Еще более сложная задача возникает при расчете продолжи-

тельности замораживания рыбы и теплопритоков от рыбы,замораживаемой в морозильных аппаратах.

Задача определения продолжительности замораживания относится к задачам нестационарной теплопроводности при переменных граничных условиях (переменные в процессе замораживания теплофизи-ческие характеристики продукта,фазовые превращения вещества,переменные температурные условия и условия теплопередачи).

Задача в такой постановке принципиально не может быть решена в квадратурах классическими методами высшей математики.При этом нужно еще и учесть и переменность геометрических форм,размеров и химического состава более 4000 видов промысловых рыб.

Для решения задачи продолжительности замораживания рыбы в условиях, характерных для морозильных аппаратов СХУ была разработана математическая модель процесса замораживания и алгоритм расчета численным методом конечных разностей, на основании которых было получено большое количество частных решений,обобщенные формулами, аппроксимирующими множество полученных решений.

На основании полученных формул для нужд производства были составлены простые таблицы продолжительности замораживания,позволяющие в условиях судна быстро получить искомые величины без каких-либо расчетов.

Экспериментальная проверка в натурных условиях показала высокую точность выведенных зависимостей [£■(].

Qny « const

РасЛ

Чс

Для потребителей холода первого типа с жесткой программой необходимо найти суммарные теплопритоки Опотр , соответствующие определенным внешним условиям^«). Для этих потребителей характерна определенная температура охлаждающей среды в потребителе (воздуха,воды) и это условие позволяет найти суммарную тепловую нагрузку потребителя для каждой температуры забортной воды-Опотр. Как видно из характеристики охлаждающей системы (воздухоохладителя, водоохладителя) при определенной величине іохл каждой те-

пловой нагрузке <2потр соответствует вполне определенная температура кипения 1:0. Таким образом, совместным решением уравнений <2потр=£(1ы) и іохл^г (Опотр^О) при toxл=const можно получить уравнение характеристики потребителя холода в виде <2потр=1 Ь0) (рис. 8 ).

Совместная работа генераторов и потребителей холода.

Характеристики одноцелевых СХУ. В графической интерпретации, а также в процессе решения задачи совместной работы генератора и потребителя холода графоаналитическим способом на основании графических характеристик, точки совместной работы генератора и потребителя определяются равенством холодопроизводитель-ности Оо и холодопотребности Опотр, находимые пересечением характеристик генератора и потребителя.

Для потребителя холода первого типа характеристика потребителя является геометрическим местом точек совместной работы генератора и потребителя(линия рабочих режимов-лрр) и поэтому для каждой точки совместной работы генератор холода должен обеспечивать вполне определенную холодопроизводительность <2о при определенных температурах кипения 1:0,для заданных температур tw. Очевидно, что такие условия могут быть обеспечены только в у'слови-ях регулирования холодопроизводительности или применения нескольких единичных холодильных машин с регулируемой производительностью (рис. 9 ). \

Задачей математического моделирования в данном случае является определение коэффициента регулирования Кр=0потр/<2расч на основании уравнений математических моделей генератора и потребителя холода,заложенных в алгоритм расчета точек совместной работы (линии совместной работы).

Для СХУ с потребителями холода второго типа (морозильные аппараты) ,когда используется полная холодопроизводительность генератора холода характеристику генератора и потребителя холода в

Рис.3

виде, соответствующем 1:охл=уаг (рис. ю ).

В этом случае точки совместной работы или линии рабочих режимов находятся совместным решением уравнений математических моделей заданного генератора холода и соответствующего потребителя при условии равенства холодопотребности и хо-лодопроизводительности. Как будет показано далее, точки совместной работы(линия рабочих режимов) или характеристика СХУ дают исчерпывающую информацию о всех параметрах рабочего процесса всех узлов декомпозиции СХУ при изменении внешних условий.

ч ч ч

Рис. Ю

ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОЦЕЛЕВЫХ СХУ

Принципиальная схема многоцелевой судовой холодильной установки приведена на рис.її•

Рис. И . Принципиальная схема многоцелевой судовой морозильной установки: в — ляуїступеичатоб установки: 6 — одноступенчатой установки

Особенностью многоцелевых установок централизованного типа является то, что эти установки могут включать в себя множество разнородных потребителей холода и разнотипных компрессоров,подключенных к общей объединенной системе конденсаторов, в которых реализуется общая для всех холодильных машин температура конденсации Ък.

Исходными данными для определения характеристик многоцелевой СХУ являются характеристики и уравнения математических' моделей компрессоров и потребителей холода, а также системы конденсаторов.

Для потребителей холода первого типа (охлаждаемые трюмы,системы предварительного охлаждения и др.) при каждой температуре забортной воды IV известна нагрузка,даваемая потребителем Опотр, но неизвестны тепловые нагрузки конденсатора, зависящие от мощности компрессоров и коэффициента регулирования каждой из групп машин,обслуживающих тот или иной потребитель.

Для потребителей холода второго типа (морозильные аппараты) неизвестна ни нагрузка потребителя, ни доля нагрузки конденсаторов .

Для обхода этих трудностей рассматривается случай фиксированной температуры забортной воды tw и ряд произвольно задаваемых, варьируемых значений температуры конденсации tk.Для машин »обслуживающих потребители, холода первого типа по характеристике компрессора при известных температурах кипения ,конденсации tk и тепловой нагрузке потребителей Опотр определяют коэффициент регулирования Кр и индикаторные мощности компрессоров .Для машин, обслуживающих потребители холода второго типа (морозильные аппараты),рассматривая характеристику компрессора как характеристику холодильной машины для ряда значений определяют точки совместной роботы машины и потребителя с нахождением ряда температур кипения и индикаторных мощностей.

В результате проведенных действий для каждого значения tk,пpи заданном находятся суммарные тепловые нагрузки конденсатора Ок от всех холодильных машин.

В соответствии с математической моделью конденсатора его характеристики при определенных конструктивных параметрах соответствуют вполне определенным соотношениям между іи^к и Ок.Поэтому по уравнению математической модели или характеристике конденсатора определяется нагрузка Ок,соответствующая заданному сочетанию іи и ік.

При варьировании величиной tk при заданном tw в каждом случае по характеристикам машин будет получаться различная величина Ок (кривая 2,рис.12), которая должна совпасть с переменной величиной <2к (кривая 1, рис. 12) , полученной по характеристике конденсатора.

При расчете на ЭВМ эта операция может быть выполнена методом итераций. Применительно к графоаналитическому методу расчета аналогично предыдущему определяются точки совместной работы машин, обслуживающих морозильные аппараты (рис. 12),тепловые нагрузки на конденсатор Ок, даваемые каждой из машин и строятся графики величин 0к.х и <2к'г (рис. 12).

Повторяя описанные действия для ряда значений температур tw можно получить рабочие параметры каждой из холодильных машин во всем диапазоне изменения tw, на основании которых могут быть построены характеристики каждой из холодильных установок, входящих в систему многоцелевой СХУ.

ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ УЗЛОВ СХУ И СХУ В ЦЕЛОМ

Для проверки адекватности математических моделей узлов СХУ и СХУ в целом были использованы имеющиеся экспериментальные данные и специальные эксперименты ,проведенные в натурных условиях.

Для проверки адекватности математических моделей компрессоров, конденсаторов,испарителей,воздухоохладителей и промежуточных сосудов были использованы экспериментальные данные заводов изготовителей судового холодильного оборудования, а также собственные эксперименты,проведенные в натурных условиях на промысле

в различных районах Атлантического океана на специально переоборудованном под плавучую лабораторию большом морозильном рыболовном траулере (БМРТ) ''Дмитрий Фурманов".

По проекту и под руководством автора доклада была создана,не имеющая аналогов экспериментальная установка, включающая в себ.. 3 двухступенчатых аммиачных компрессора ДАУ-80, 2 конденсатора МКТ-80, 2 испарителя МИКТ-50, 2 промежуточных сосуда МПС-80 и МПС-60 и потребители холода в виде двух туннельно-тележечных морозильных аппаратов расчетной производительностью по 15 т/с с воздухоохладителями ВО-800 и двух охлаждаемых трюмов вместимостью 400 тонн.

Установка была оснащена высокоточными манометрами и термометрами для измерения всех параметров в узловых точках цикла холодильной машины, самопишущими потенциометрами для записи параметров хладагента в испарительных системах морозильных аппаратов, конденсаторах и промежуточных сосудах, температуры воздуха и замораживаемого продукта в морозильных аппаратах.

Для измерения расходов воды через конденсаторы и рассола через испарители были установлены мерные сопла с дифманометрами. Для измерения расхода хладагента были предусмотрены мерные сопла на линии нагнетания паров в- конденсаторы и системы мерных баков (штихпроберов) на линии подачи жидкого хладагента в испарительные системы .Кроме того ,имелась система фиксации уровней жидкого хладагента в линейных ресиверах ,испарителях,промежуточных сосудах и в батареях воздухоохладителей . \

Особое внимание было обращено на измерения для исследования процессов в морозильных аппаратах .Были подробно промерены поля скоростей воздуха на входе и выходе из батарей воздухоохладителей и в различных сечениях морозильных туннелей.Температуры в блоках замораживаемой рыбы и воздуха вблизи блоков измерялись комплектом термопар,соединенных в гибкий шланг, перемещавшийся вместе с тележками в морозильном туннеле.Показания термопар фиксировались самопишущими потенциометрами .Относительная влажность воздуха в морозильных туннелях измерялась с помощью радиозондов и автоматических гигрографов.

Экспериментальные исследования ,проведенные на плавучей лаборатории БМРТ "Дмитрий Фурманов" позволили получить характеристики компрессоров, конденсаторов, испарителей, воздухоохладителей,морозильных аппаратов, холодильной машины и холодильной установки в целом в различных климатических условиях Мирового океана

от приполярных районов Северной Атлантики до тропиков , а также для умеренных северных и южных широт .Работа потребителя холода (морозильного комплекса) исследовалась при замораживании нескольких десятков видов промысловых рыб.

Для обработки экспериментальных данных, полученных в морских условиях были проанализированы нестационарные переходные и квазистационарные режимы, что позволило в дальнейшем разработать универсальную методику испытаний судовых холодильных установок одобренную и утвержденную Регистром СССР, позволяющую простыми средствами получать характеристики СХУ в кратчайшие сроки с высокой степенью точности с Минимальной затратой средств и даже без выхода в открытое море £ 3•

СИНТЕЗ ОПТИМИЗИРОВАННЫХ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Критерии и уровни оптимизации.

Создание аппарата математического моделирования СХУ открывает широкие пути для решения неограниченного круга задач синтеза, анализа, оптимизации конструкций, эксплуатации, модернизации и усовершенствования судовых холодильных установок.

Оптимизация того, или иного объекта определяется экстремумом целевой функции, зависящей от назначения того или иного рассматриваемого объекта. В качестве целевой функции принципиально могут рассматриваться масса, габариты, энергопотребление и ряд других показателей.Применительно к условиям СХУ флота рыбной промышленности в условиях стабильного планового хозяйства в качестве целевой функции рассматривалась сумма годовых приведенных затрат,отнесенных к единице массы продукции, вырабатываемой холодильно-технологическим комплексом или же к единице вырабатываемого холода при заданном температурном режиме.

В условиях нестабильной экономики и изменения социально-экономических систем,очевидно,необходимы какие-то иные критерии оптимизации, связанные с прибылью,динамикой изменения конъюктуры цен и заработной плать! и других факторов, определяющих эффективность производства.Современная экономическая наука еще не решила

вопроса о критериях оптимизациях СХУ в нестабильных условиях,но разработанный метод синтеза оптимизированных СХУ предполагает возможность использования любых критериев оптимизации.

В зависимости от уров~ня декомпозиции холодильной установки оптимизация может производиться на разных уровнях.

Первый уровень представляет собой определение оптимальных параметров отдельных узлов декомпозиции холодильной машины или потребителя холода при известных или заданных параметрах рабочего процесса.Очевидно,что такой уровень оптимизации не всегда целесообразен, поскольку параметры процесса сами являются предметом оптимизации .

Второй уровень оптимизации предусматривает определение оптимальных параметров генераторов и потребителей холода. Поскольку генератор и потребитель холода работают совместно при определенных общих параметрах процесса,которые в этом случае заранее неизвестны, но этот уровень оптимизации,как и первый,не дает достаточно полного решения задачи оптимизации.

Третий уровень оптимизации предусматривает определение оптимальных параметров холодильной установки в целом и дает полное решение,но и он не полностью учитывает все факторы, в частности, влияние параметров холодильной установки на эффективность всего предприятия (рефрижераторного судна) в целом.

Четвертый уровень оптимизации предусматривает учет этих дополнительных факторов (массы, габаритов,экономических характеристик предприятия в целом), при которых получается экстремум целевой функции применительно к производственному предприятию.

Возможно рассмотрение и более высокого,пятого уровня оптимизации в масштабах отрасли или народного хозяйства в целом, но в этом случае потребуется учет таких факторов,как оптимальный состав флота, его размещение, динамика промысловой базы, рыночная конъюктура и т.д., И в настоящее время весь этот комплекс оптимизационных задач является еще не решенной проблемой.

Рефрижераторные суда флота рыбной промышленности характеризуются тремя функциями:промысловой (добыча водного сырья), технологической (холодильная обработка сырья) и транспортной (перевозка в условиях хранения).При определенных промысловой и технологических функциях (заданные вылов и масса продукции, полученной холодильной обработкой) применительно к четвертому уровню оптимизации целесообразно в качестве фактора, учитывающего суммарные приведенные годовые затраты,использовать влияние массы и га-

баритов холодильного оборудования на провозную способность судна, дающей дополнительный экономический эффект.

Вводя этот фактор в целевую функцию оптимизируемых объектов при наличии оценки параметров узлов декомпозиции СХУ, представляется возможным производить оптимизацию отдельных узлов (компрессоров, конденсаторов и др.) на четвертом уровне, что существенно упрощает решение задачи оптимизации СХУ в целом.

прессора заключается в определении кинематической схемы, количества цилиндров ступеней низкого и высокого давления (СНД и СВД), диаметра цилиндра,хода поршня,частоты вращения коленчатого вала, основных размеров всех конструктивных элементов при наименьших приведенных затратах,приведенных к теоретической объемной производительности УЬ(»4/ц) (часовой объем, описанный поршнями компрессора) .

Современные поршневые компрессоры судовых холодильных машин (СХМ) представляют собой одно- и двухступенчатые многоцилиндровые бескрейцкопфные конструкции, в основном,непрямоточного типа с самодействующим пружинными клапанами. Конструкции компрессоров характеризуются отношением хода поршня Э к диаметру цилиндра О, изменяющемуся в пределах 3/0=0.7...О.8 при 0=(0.115...О.2)м. Частота вращения коленчатого вала п(1/мин), приводимого в движение асинхронными электродвигателями, имеет определенные фиксированные значения, представляющие собой кратные доли от деления частоты вращения электромагнитного поля (пэ.п.=3000 1/мин) на некоторые целые числа ш=2...6 (делитель частоты вращения) с учетом скольжения^, равного в среднем 0.964:

где Ст-средняя скорость поршня,м/с,максимальная величина,которой в поршневых холодильных компрессорах составляет 4,5м/с. Эти обстоятельства обусловливают определенную взаимосвязь между п,Ст и

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

Задача оптимизации конструктивных параметров поршневого ком-

П:

И

300т.-п

•П1

при среднестатистическом отношении 3/р=0.733 (рис. 14).

Рис. <А.

Зависимость- диаметр«; цилиндра компрессора от средней скорости поршня и - частоты вращения коленчатого вала

Число цилиндров г в компрессорах СХМ может изменяться в пределах от 1 до 12,но фактически используются следующие дискретные значения:г=1,2,3,4,6,8,9,12 для одноступенчатых компрессоров и г=4,8,12 для двухступенчатых.

Для двухступенчатых компрессоров соотношение кежду теоретическими объемными производительностями СНД и СВД У=УЬнд/УЬв," может быть принято оптимальным,определяемым по массогабаритному или по экономическому критериям/выведенным зависимостям,приведенным в работе.Любое нецелочисленное значение V может быть обеспечено в схемах с различными диаметрами цилиндров СНД и СВм.В схемах с одинаковыми диаметрами цилиндров СНД и СВД применяется отношение гнд/2вд=3/1, что принципиально дает незначительные отклонения от минимальных весов и габаритов и приведенных годовых затрат.То или иное соотношение У=\ГЬнд/У11Вд определяет промежуточное давление Рт и соответствующую температуру насыщения Оп в цикле холодильной машины ,для которых введены зависимости для хладагентов И-717 и 11-22, приведенные в работе В4] • Полученные ограничения определяют конкретные значения теоретической объемной производительности в одном цилиндре: .

^о.гвь-г^Ст,. (20

При оптимизации конструктивных параметров компрессоров на 4ом уровне (производственного предприятия) в качестве критерия оптимизации принимают минимум приведенных годовых затрат,отнесенных к единице теоретической объемной производительности. При определенных параметрах цикла эти затраты равноценны затратам, от-

несенным к единице холодопроизводительности СХМ.Приведенные годовые затраты для компрессоров СХМ складываются из амортизационных отчислений 0,1, эксплуатационных затрат Сэ, а также условных затрат связанных с потерей провозной способности Эпс. При определенном значении VII, получаемым конструктивным и тепловым расчетам , эксплуатационные затраты являются постоянной составляющей, не влияющей на оптимизирующие конструктивные параметры компрессора. Поэтому при оптимизации компрессора достаточно учитывать амортизационные отчисления с затратами на ремонт Са и затраты Эпс. Путем обобщения статистических данных по массам и габаритам деталей компрессоров с применением теории подобия получены зависимости, определяющие массы и габариты в зависимости от конструктивных и режимных параметров компрессоров:

Иль- -И- (ЛЬ/С-О,

Ихм- 25.76* СЦь/СпО^, «г;

У«* • О.юниь/Сп,)^. М>;

где Мдв-масса движущихся частей, Мкы-ыасса компрессора в целом, \Гкм-габаритный объем компрессора. На основании обобщения экономических данных по ценам 1985 года получены зависимости,определяющие стоимость единицы массы компрессора и амортизационные отчисления с учетом затрат на ремонт-Са. Условные затраты,связанные с потерей провозной способности-Бпс(руб/год) определяются выражением:

• ^р-Ь (о,озб У«* * зд- ю'5 М<Л

где Яр-число рейсоборотов в год ,Ь-расстояние от порта до промысла (морские мили). С учетом*предыдущих зависимостей выражение для Бпс может быть приведено к виду:

<<,«*(£)♦ да №

Поскольку Укм и Мкм не зависят от П, то Эпс при заданном V)! следует отнести к постоянной части приведенных затрат.

Таким образом рекомендации по оптимизации конструктивной схемы компрессора(число цилиндров,их диаметр,частота вращения) сводятся к определению конструктивных параметров компрессора при минимальном числе цилиндров и максимальном диаметре 0<=0.2м в

соответствии с зависимостями, приведенными выше.

Система автоматизированного проектирования (САПР) оптимизированного холодильного поршневого компрессора

САПР оптимизированного холодильного поршневого компрессора содержит в своей основе алгоритм проектирования,содержащий следующие блоки : 1)блок ввода исходных данных,2)тепловой расчет, 3)расчет конструктивных размеров,4)расчет масс,5)расчет размеров деталей клапанных групп,6)расчет потери индикаторной мощности и депрессий в клапанах,7)расчет индикаторной диаграммы и диаграммы свободных усилий,8)расчет тангенциальных и радиальных усилий,9)расчет маховика,10)уравновешивание,11)расчет коленчатого вала на жесткость, 12)расчет усилий на шатунной шейке, 13)расчет усилий на коренной шейке,14)проверочный расчет основных деталей компрессора на прочность и расчет смазки подшипников.

Блок-схема программы САПР приведен на рис.15. Каждый из блоков программы САПР имеет .свой алгоритм и блок-схему расчета, приведенные в работе(341- Блок-схема программы САПР предусматривает определение параметров цикла(рис.15)коэффициентов подачи СНД и СВД,числа цилиндров,оптимального диаметра цилиндра,час-

тоты вращения коленчатого вала,средней скорости и хода поршня.

¿о

Блок-схема программы блока компоновки

і И О II

І

ТТР

А/С. І7.

Двухступенчатый Ч/-образный компрессор (<Зе"»90хВт, /,«35 *С; хладагент—Я7І7):

—40* С,

/ ~ блок-картер; 2— псршень; 3 — шатун; 4 — поршневой имен; £— кольцо масло-съемное; 6— кольцо компрессионное; / — коленчатый аал; 1 —, смыгкк «ала; ? — клапан нагнетательный, /¿—клапан всасывающий; //-—крышка цилиндров;. ¡2 — гильза; /¿—шестерни привода масляного насоса; І4 — насос масляный; /5 — фильтр заборный; /б — коренной подшипник качения

По&ірОЦЮННв Ш

{начшк ) ГаЛ

©<2

Рис. і & Блок-схема программы расчета характеристик двухступенчатого поршневого компрессора,

Подпрограмме LADY

Предусматривается автоматический выбор кинематической схемы из ряда классических компоновок,принятых в холодильных компрессорах, а также клапанных групп в зависимости от диаметра цилиндра. В алгоритме предусмотрено конструирование четырех наиболее распространенных в компрессорах СХУ и надежных в эксплуатации конструктивных решений клапанных групп.

В результате расчета размеров всех деталей компрессора автоматически производится его компоновка(рис.16),при этом учитываются: 1.Свободное вращение противовеса по отношению к нижней кромке поршня; 2.Свободное вращение противовеса по отношению к масляному насосу; 3.Свободное вращение коленчатого вала в сборе с противовесами по ширине блок-картера; 4.Проверка размещения противовеса по отношению к шатуну в осевом направлении; 5.Проверка размещения шатунов на шатунной шейке; 6.Проверка размещения коренных шеек в блок-картере; 7.Проверка возможности демонтажа шатунно-поршневой группы через гильзу цилиндра; 8.Проверка демонтажа коленчатого вала через отверстие в блок-картере с демонтированными противовесами; 9.Выбор клапанных групп по максимальному запасу прочности ,а при одинаковом запасе прочности по минимальной депрессии.

После проверки работоспособности компрессора и выбора его клапанных групп с помощью графопостроителя выполняется чертеж в виде ,показанном на рис.П.

Одновременно выполняются с помощью графопостроителя чертежи других деталей компрессора.

Весь процесс расчета и проектирования компрессора на ЭВМ отнимает несколько минут.

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПРЕССОРА

По уравнениям математической модели компрессора,представленным в виде блок-схем(рис.18) рассчитываются коэффициенты наполнения, холодопроизводительность , индикаторная мощность компрессора. Для расчета депрессии в клапанах и вывода обобщенной зависимости характеристики в виде Q =f(to,tK) и N =f(to,t,J используются для дополнительных промежуточных подпрограммы RXK и LADY (рис.<6 ). В результате расчета получаются характеристики в виде, показанном на рис. 19.

Qi.'tr

t.'c 35 -S 39

w

щ

4 //

4 « у \ и-

*J 40 -J? -J7 <„T

19 Статическая характеристика двухступенчатого ооршиеяого компрессора (<?«=90 кВт при (»= —10"С. /.= 35вС: хладагент — 1}717>

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛООБМЕННЫХ

АППАРАТОВ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Оптимизация конструктивных параметров конденсаторов

В процессе комплексной оптимизации СХУ находятся параметры, определяющие конструкцию конденсатора: тепловая нагрузка на конденсатор Q*, расчетная температура конденсации t* и средняя температура воды в конденсаторе t«^. При оптимизации на четвертом уровне (уровне производственного предприятия) критерием оптимальности конденсатора является минимум массы и габаритов, поскольку это обеспечивает минимальные амортизационные отчисления Се, минимум ряда статей вспомогательных затрат, в том числе условных затрат, связанных с потерей провозной способности судна %,.при постоянных прочих статьях затрат. Использование этого критерия оптимизации позволяет установить оптимальный диаметр трубной решетки D, для горизонтальных кожухотрубных аппаратов (конденсаторов, испарителей, маслоохладителей и др.), выражающийся следующими зависимостями .

1.Для аппаратов с неорёбренными трубами

DT»Don, + Q<66)>fc , * > (25)

где d^ наружный диаметр труба аппарата, м; F^,- площадь внутренней поверхности, м .

2.Для аппаратов с оребренными трубами

а) а - D«n = 0.9<9d~p + 0.П2) .

(26)

б) DT = = * ои5д)С > s

где зависимость а) соответствует стальным трубным доскам,

б) - трубным доскам из цветных металлов. Для определения площади Г используется общее выражение для коэффициента теплопередачи (6). Коэффициенты теплоотдачи находятся по формулам, связывающим режим течения сред и конструктивные данные аппарата Й4. Суммарные термические сопротивления определяются по зависимостям (10-13). По полученным величинам Г и О на основании формализованной схемы аппарата (рис.20) определяются все остальные конструктивные параметры, находятся масса и габариты аппарата, мощности, потребляемые водяными насосами, статьи затрат, входящие в целевую функцию и сама целевая функция У по алгоритму, приведенному на рис.22.По уравнениям (7,8) могут быть рассчитаны характеристики конденсаторов в виде, показанном на рис.21.

РиСг2И Формализованная схема горизонтального кожухртрубного конденсатора

30

Я,-ПО гіг / /л /Ж

не___ О

✓ / ¿Яг/ /

/шГ >'Ж у? - --- )ЗЮ''(н'к)/Вт ¡■І0-3(пгКІ/іт

о ю го

рисЛІ Характеристика конденсатора

Оптимизация конструктивных параметров испарителей

В качестве исходных данных для проектирования оптимизированных испарителей, предназначенных для охлаждения рассола, воды и других жидкостей рассматриваются: тепловая нагрузка на испаритель Оц ,расчетная температура кипения 'Ьс , средняя расчетная температура охлаждаемой жидкости^. • Аналогично конденсатору и другим аппаратам критерием оптимизации является минимум массы и габаритов. При определении конструктивных параметров испарителей полагается, что 80% общей поверхности теплообмена относится к зоне кипения, 20% к зоне перегрева и возможна дополнительная площадь теплообмена в виде змеевика сухопарника (рис. 23).

Рис.22

Блок-схема программы автоматизированного расчета на ЭВМ оптимизированного конденсатора

Внутренняя площадь теплопередающей поверхности в зоне кипе-НИЯ^о,^, определяется по формуле :

Fo - Qo/ Но- at. ,

гдеЦ,- коэффициент теплопередачи в зоне кипения;

i t = С tscp _ to ) -

( -•" I

Коэффициент теплопередачи зоны кипения, отнесенный к площади внутренней поверхности труб, определяется зависимостью:

U,

Рас. 25

Цикл двухступенчатой па-рокомпрессиониой холодильной ма-'| шины с рассольным испарителем: в — формализованная схема испарите',

ли; Л----нроцессм при ««личин ПС

со змеевиком; —---ирчжсссы при налички промежуточного сосуда без змее-

>= / {Ь jidJ » г

Зона жипеиия

■ЯЛ»-I

{ .26 )

коэффициенты теплоотдачи внутри и снаружи

где dis и CLH труб ;

- степень оребрения труб; для неоребренных труб

[Ъ - d-op/dLb,

В связи с тем, что величинаоС^является функцией удельного теплового потока , уравнение ( 27 ) оказывается неявным

относительно IЬ

Преобразуя уравнения ( 27 ) и { 26 ) с учетом выражений для dis и ci.« можно получить квадратные уравнения для определения q, решаемые методом последовательных приближений. Определив площадь поверхности зоны кипения

с Qa ,

го - CJ

находим площадь внутренней зоны кипения и перегрева

F*-- <.25-F.

(29)

О»)

и оптимальный диаметр трубной решетки по формулам ( 2.г:,?»' ).

В случае наличия змеевика в сухопарнике при заданном понижении температуры жидкого хладагента в сухопарнике определяются энтальпии сухого насыщенного пара при температуре кипения и жидкого насыщенного хладагента при температуре перед регулирующим вентилем.

Определив расход пара и скорости пара в межтрубном пространстве! рассчитываем коэффициенты теплопередачи в зоне перегрева, в зоне сухопарника и определяем геометрические параметры змееьмка сухопарника в соответствии с алгоритмом, приведенном на рис.2А

Определяется также перегрев пара в различных зонах испарителя, его геометрические, массовые и экономические характеристики.

По алгоритму, блок-схема которого приведена на рис.2А, расст читывается характеристика испарителя, под которой понимается зависимость температуры хладоносителя от температуры кипения и суммарного перегрева пара при различных тепловых нагрузках (рис. 26 ).

Синтез охлаждающих систем СХУ

Охлаждающие системы СХУ предназначены для охлаждения воздуха, воды и других хладоносителей, используемых в СХУ.

Оптимизированные охлаждающие системы могут быть рассчитаны и спроектированы на основании исходных данных, полученных в процессе оптимизации судовой холодильной установки.

Воздухоохладители (ВО), применяемые в конструкциях воздушных морозильных аппаратов и систем охлаждения грузовых охлаждаемых помещений рефрижераторных судов (рис.27) могут-быть--рассчитаны на основании следующих исходных данных: Оо - тепловая нагрузка, V® -объемный расход воздуха, 1_о или 11.ь- температура кипения хладагента или температура хладоносителя и - температура охлаждаемого воздуха. Конструктивные данные, необходимые для определения наружной поверхности теплообмена Гмор , размеров охлаждающих батарей, количества и мощности вентиляторов Пь , N6 включают в себя следующие данные: Б- шаг труб, £>р - шаг ребер, наружный и внутренний диаметры труб , с!«и , длину воздухоохладителя по

ходу воздуха, \Д/во - скорость воздуха в живом сечении батарей ВО, среднюю толщину снеговой шубы в интервале между оттайками, Н-скорость движения жидкого хладагента в трубах.

При определенной комбинации варьируемых конструктивных дан-

ных величина целевой функции X достигает экстремума, соответствующего оптимальной конструкции ВО.

Площадь поверхности теплообмена Г«* Онаходится по уравнению его математической модели:

= «й* • С«)

где К- коэффициент теплопередачи, отнесенный к площади внутренней поверхности труб Ген ,

о = №

Ь= Сваи -<1—")3/с (5Ъ)

Дм,- коэффициент теплопроводности металла труб. Ер - коэффициент эффективности ребра.

Используя уравнение математической модели ВО при заданных параметрах можно определить Ран и (-«ар , решая это уравнение последовательными приближениями, задаваясь величиной С^ * и определяя неизвестное в начале расчета значение (Ао , зависящее от я-

При расчете на ЭВМ (рис.28) эта процедура выполняется автоматически . С

О -Уй

Величина термического сопротивления снеговой шубы гчш определяется по математической модели снеговой шубы.

Подбор вентиляторов определяется по математической модели воздушной сети и по уравнениям характеристик вентиляторов.

Охлаждающие батареи из оребренных и неоребренных труб применяют в конструкциях СХУ для охлаждения воздуха в помещениях для хранения охлажденных и мороженых грузов, а также для охлаждения воды в системах предварительного охлаждения рыбы. Оптимизация этих охлаждающих приборов производится так же, как и для воздухоохладителей путем расчета по исходным данным, найденным из расчета комплексной оптимизации всей СХУ в целом.

Особенностью рабочего процесса охлаждающих батарей является свободная конвекция воздуха или слабо выраженная циркуляция воды относительно труб охлаждающих батарей.

Принципиально расчет охлаждающих батарей отличается особенностями определения коэффициента наружной теплоотдачи .

Рассчитывают коэффициент для одной горизонтальной трубы

«к-М^Г

где 0= I ^оы. - температура охлаждающей среды, tl«aJ■ -температура наружной поверхности батареи (слоя инея). Коэффициент является функцией , а для учета количества труб по высоте используют коэффициент К- К"0

Для учета радиационной теплоотдачи используют выражение для коэффициента радиационной теплоотдачи и значения коэффициентов облученности батарей:

^-¿ч^- <35)

В связи с тем, что в выражение для и входит величина

О^ц-^у/ неизвестная в начале расчета, следует определить в первом приближении коэффициенты теплоотдачи от внутренней поверхности труб к хладоносителю,коэффициент и термическое сопротивление снеговой шубы при произвольно заданной величине®, чтобы с помощью полученных величин определить уточненное значение .

Практически можно не проводить расчета' последовательными приближениями и с достаточной степенью точности ( с ошибкой, не превышающей 1%) определить с!*и , , и Рчар , задаваясь

\.иое по соотношению: , , __/ . , X „ -

^ ир * Ъб* 0.25 . ( 5О

%

Синтез вспомогательных охлаждающих приборов (промежуточных сосудов, промежуточных охладителей двухступенчатых холодильных машин) разных конструкций производится на основании тех же "принципов, что и рассмотренных выше аппаратов холодильных машин и установок.

Синтез систем предварительного охлаждения

Системы предварительного охлаждения рыбы (СПО) на рефрижераторных судах добывающего и обрабатывающего типов предназначены для кратковременной аккумуляции сырья и обеспечения непрерывной работы комплекса технологического оборудования. Вероятностные факторы промысла обусловливают неравномерное поступление сырья,

{нсчала)

[''•'(1.) | [л,

-и..!,. ...

г«-1-

г'м-

© ¿) @

А/с

Блок-схема программы расчета испарителя на ЭВМ

rSC-

ГІ9-

rf-

s •S Oi-rt/r,.',)

ЫггФьЦ

•Vi.) i l <v Off to,)

. ÍV'M«) r,-f(ti,dt

■7

tH'fM)

ítf/fW.A)

г И1

"S"

( начдцо

Рис. 25 Блок-1

схема программы расчет, характеристик испарителя м ЭВМ

Рис. 26

Характеристики испарителя:

о — характеристика <,«■/(<?в, /о); б — жа-рактеристнка

© г/;—I-

I ^И" Тв ,

I Уги.Уги

Г«—1—

С.. . С,

■/*—"-

X

*Со * ¿"лс

Глечат) / ¡рецгвьтияау

Рос. Блок-схема программы расче-

та и проектирования воздухоохладителей с помощью ЭВМ

характеризуемое пиками и спадами, количественная характеристика которых может быть представлена в виде гистограммы выловов. Математическая обработка гистограмм выловов с учетом последовательности изменения величин выловов позволяет получить квазидетерми-нированную зависимость, в наибольшей степени свободную от влияния вероятностных факторов, определяющих долю общей массы Омкс замороженной продукции от общей массы выловленной рыбы (двиЛЕ.-.

Для промысловых судов эта зависимость имеет вид:

GUnii о,чай . v

.2.0* д,

-0l«6

при Qu*

G

1.0

при Qw > Qb

до«

Си»

m

; fr Gcno

-0,0*«

ОТ)

Л

s

Gmc ~ производительность морозильного комплекса в заданных условиях, [т / сут] ;

Gono - вместимость СПО по рыбе в заданных условиях, [т]; m -математическое ожидание выловов [т / сут], т.е. частное от деления суммарного вылова на количество дней эффективного

лова X аф (общее время за вычетом дней простоев и проловов С<ч> ).

Относительная доля дней эффективного лова по имеющейся статистике для промысловых судов составляет

"С ~0.7 ... 0.9 и в случае четкой организации транспортного флота может быть приближена к максимальным значениям ~С .Варьируя величинами Ghk и Сс<у> . с помощью зависимостей (3Z) можно определить параметры оптимальной СХУ, имеющей минимум приведенных годовых затрат, отнесенной к единице выработанной продукции.Эти же зависимости (37)могут быть использованы для анализа работы существующих СХУ в различных условиях промысла.

В общем виде СПО может быть представлена в виде ряда бункеров, в которых накапливается оперативный запас сырья, и бункера для охлаждения воды, обеспечивающего цикличное заполнение водой опустевших рыбных бункеров (рис.29). Бункера имеют систему охлаждения в виде гладкотрубных батарей и могут снабжаться так называемым "эрлифтом", т.е. системой для барботирования воздуха через толщу смеси воды и рыбы.

• Принципиальная схема системы предварительного охлаждении рыбы I (СПО): |

/ — бункер для'охлаждения воды: 2 — водоохладитсль бункера дли поли. 3 — яолинон ; насос; 4 — бункер для охлаждения рыбы; 5 — волоохладители рыбных бункером; (> — ноэ- : Духодувка эрлифта; / —.рассольный иэсос; 8— рассольный испаритель; 9 — регулирую- [ шнй клапаи холодильной машины; 10— конденсатор: // — компрессор холодильной машины

Варьируя размерами и количеством оункероь и используя соотношения, определяющий рабочий процесс СПО, можно рассчитать оптимальные конструктивные соотношения системы предварительного охлаждения. СПО относят к группе охлаждающих систем с заданным температурным режимом и для СХУ с СПО могут быть рассчитаны характеристики в зависимости от температуры забортной воды, аналогичные характеристикам для СХУ с охлаждаемыми помещениями для хранения продукции (рис.'5) .

Комплексная оптимизация многоцелевых СХУ

Многоцелевые СХУ могут быть централизованными и децентрализованными , т.е. в последнем случае состоять из нескольких одноце-левых СХУ. Применение той или иной схемы СХУ йпр&деля.атся. их .достоинствами и недостатками и особенностями применения СХУ для тех или иных целей.

В основу комплексной оптимизации многоцелевой СХУ положена математическая модель СХУ и исходные данные, сводящиеся к эффекту установки при определенных экстремальных условиях (обычно к максимальной температуры забортной воды).

При известных исходных данных: производительности морозильного комплекса, грузовместимости трюмов, температуре хранения разных грузов требуется найти конструктивные параметры всех узлов СХУ, включая генератор и потребители холода, соответствующие минимуму целевой функции, т.е. сумме приведенных годовых затрат.

Решение задачи оптимизации в такой постановке 'теоретическими методами, основанными на получении экстремума функции многих пе-

ременных принципиально является невозможным из-за дискретности отдельных переменных и большого количества (20-40) оптимизирующих переменных.

Поэтому в данной работе применен метод Монте-Карло, не ограничивающий количества оптимизирующих переменных и позволяющий учесть особенности дискретности отдельных величин (целочисленное количество компрессоров, конденсаторов, резервное оборудование и

др.)

Задаваясь реальным диапазоном изменения каждой оптимизирующей переменной и вводя в программу расчета задаваемых генератором случайных чисел произвольные комбинации значений оптимизирующих переменных входящих в математическую модель, мы получаем в результате расчета целевую функцию в соответствии с программой оптимизации многоцелевой СХУ (рис. 30).

Из ряда результатов, полученных для нескольких тысяч произвольных комбинаций окончательно отбирается и выстраивается в неубывающей' последовательности 10 вариантов расчетов с минимальными значениями целевой функции, из которых может быть выбран любой, отвечающий дополнительным требованиям к СХУ, Расчет такой оптимизированной СХУ требует 15...30 мин. рабочего времени ЭВМ.

Анализ работы холодильных установок

Целью анализа работы холодильных установок является установление эффекта, производимого установкой и определение параметров рабочего процесса всех узлов установки. Для анализа работы СХУ необходимо иметь характеристики узлов декомпозиции СХУ: компрессоров, конденсаторов и прочих аппаратов, что позволяет синтезировать характеристики генераторов и потребителей холода. В основе анализа находится определение точек совместной работы генераторов и потребителей холода, что позволяет получить исчерпывающую информацию о работе всех узлов СХУ. Анализ работы СХУ может производиться как для существующих холодильных установок так и для спроектированных или рассчитанных СХУ, что позволяет спрогнозировать параметры их работы в различных климатических и промысловых условиях.

В процессе работы судовой холодильной установки узлы ее претерпевают определенные изменения, связанные с изменением во времени отдельных факторов, называемых ресурсными.

Основной программа Лонте-Карла"

ІНШІ

и Массив овных данных

_______' ІУ

Конечный /Ьерев Исходный вариант

связкой/вариант

-7--1- Вызов п/п рас- г-в-'- вызов п/п рас-

чета МК чета МК

ІСАИ. МЛІ ІСЛІХ МЛІ

¡блок послом] ¡ныл исхаа/.'ых] ' данных МК /

-7

¡блок лостолн] ]ньи исходных] /данных МК /

гп і

І Расчет экономики

I нк_

1-я—«-

Вызов п/п расчета ДМ НК ІСАІІ ГОВТНІ

І-Г4-1-

Расчет параметров

ХМ МК

—/5-1-

Расчет общей экономики (МК»ХМ] Расчет параметров СХУ МК

/ Печать I I результатов] ІМ... /

г ХМ... /

СХЧ МК...

©

РиС.ЗО Блок-схема программы оптимизации многоцелевой холодильной у<#а-

г-И-'-

Вариант расчета Исходный Вариант

при расчета:

'«■¿кср.М.

—21-1- ~ii-•-

Вызов ф расчета Вызов n/b расчета

охлаждаемых охлаждаемых

помещений помещений

CALL TRUM CALL TRUM

r«J-7

JBßON постоя»-1 !ных исходных j I дампыx /

-2k-

1 блок лостоян^ ¡них исходны/^ / дампых

Г-Н-

Расчет параметров о/лождоепыл помещений

-26

Расчет зконапики охлаждаемых помещений

¡блок постоям-1 г исходных! ¡данных ХМ /

T-2S-

Расче/п ЛМ TP

г-30-

Расчет экономики ЛМ TP

-1-

Расчет экономики

СЛЧПР»*«)

Расчет парамет-раб Сла TP

О) а t

I

I I-

Sä

«Si

К этим ресурсным факторам относятся: износ компрессоров, загрязнение теплолередающих поверхностей теплообменных аппаратов, образование снеговой шубы на охлаждаемых поверхностях воздухоохладителей .

Износ компрессоров проявляется в изменении зазоров между трущимися частями, что приводит к изменению холодопроизводитель-ности холодильной машины. Изменение характеристики компрессора в связи с его износом происходит довольно плавно -(Х...2)% за несколько лет работы, что позволяет рассматривать характеристику компрессора как постоянную на протяжении периода наработки в течении полутора - двух лет. Для следующего периода работы компрессора его характеристика может быть скорректирована на основании разработанных закономерностей износа его отдельных деталей.

Загрязнение теплопередающих поверхностей конденсаторов создает повышенные термические сопротивления, которые могут быть определены по разработанным зависимостям. Эти повышенные термические сопротивления будут способствовать постепенному нарастанию давления конденсации, что приведет к изменению характеристики холодильной машины во времени. По установленным закономерностям изменения суммарного термического сопротивления во времени и уменьшения объемной производительности компрессоров можно получить ресурсную характеристику холодильной машины (генератора холода), дающую зависимость холодопроизводительности от параметров цикла через определенные периоды наработки компрессоров и конденсаторов (рис. 31,32 ).

Аналогичным образом могут быть рассмотрены и ресурсные характеристики потребителей холода.

На рис.(33) изображена ресурсная характеристика производительности морозильного комплекса, работающего совместно с заданной холодильной машиной.

" """" ......

Рис. 65

Как видно из этого рисунка, изменения точек совместной работы генератора и потребителя холода в течение длительного времени приводит к монотонному понижению вмк в связи с износом компрессоров, дополнительным резким скачкообразным уменьшением Ємк из-за постепенного загрязнения конденсаторов и дополнительного относительно частого скачкообразного уменьшения Ємк в периоды между оттайками воздухоохладителей. Учет этих особенностей позволяет более точно определить располагаемую производительность морозильного комплекса, правильно планировать производство мороженой рыбы и наиболее полно использовать возможности холодильной установки.

Оптимизация технической эксплуатации СХУ на основе математического моделирования

Основные требования, предъявляемые к оптимальной технической эксплуатации СХУ - это обеспечение наивысшего эффекта холодильного оборудования при безопасных условиях эксплуатации.

Поскольку холодильная установка является объектом повышенной опасности, то целесообразно для каждой установки, как существующей, так и проектируемой, определить условия ее безопасной работы, которые могут быть представлены в виде карты рабочих режимов, дающей ограничения по тому или иному фактору (рис. 34).

Кроме карты рабочих режимов, на основе анализа работы СХУ могут быть разработаны таблицы рабочих режимов, представляющие собой рабочий документ для рефмашиниста с минимальной информацией, позволяющей поддерживать оптимальный режим работы установки в различных условиях работы СХУ. Для установок с морозильным комплексом такими условиями являются условия получения максимальной производительности, а для установок других типов - минимальное потребление электроэнергии механизмами СХУ.

В процессе технической эксплуатации СХУ большое значение имеет учет влияния ресурсных факторов, среди которых наибольшее значение имеет снеговая шуба, образующаяся на приборах охлаждения и существенно влияющая на эффективность СХУ. На основе математического моделирования разработаны рекомендации по оптимальной от-тайке воздухоохладителей, обеспечивающие наилучший эффект СХУ.

Менее существенное, но достаточно сильное влияние на работу

СХУ оказывает и такой ресурсный фактор, как загрязнение конденсаторов, которое также учитывается при оптимизации технической эксплуатации СХУ.

Оптимальная .периодичность чистки конденсаторов рассчитана на основе математического моделирования, исходя из критерия оптимизации, представляющего минимум приведенных годовых затрат по холодильной установке.

Математическое моделирование позволило также разработать большое семейство тренажеров СХУ различных типов рефрижераторных судов (более 30) с полной имитацией рабочих процессов, воспроизводимых с помощью ЭВМ и программ, содержащих математические модели генераторов и потребителей холода и всех узлов, входящих в СХУ.

Разработанные тренажеры в течении ряда лет успешно используются в учебном процессе Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота (БГА РФ) и других ВУЗах РФ, -и-за-рубежом, а также для переподготовки специалистов-производственников.

Кроме вопросов, основанных на математическом моделировании в процессе исследований, посвященных эксплуатации СХУ, были изучены подробно в процессе выполнения комплексной целевой программы "Ремонт" вопросы оптимизации ремонтных и регламентных работ, установлены математические закономерности износов и отказов холодильного оборудования с определением оптимальных ремонтных ци. лов холодильного оборудования.

Оптимальная модернизация судовых холодильных установок

Существующие холодильные установки рыбопромысловых судов, спроектированные в 60-ые - 70-ые годы XX века в значительной степени характеризуются скрытыми резервами, что характеризует неоптимальность их проектирования.

Для существующей холодильной установки ряд статей затрат, а именно: амортизационные отчисления, условные затраты, связанные с провозной способностью, затраты на хладагент, смазочное масло и специальные материалы, практически не могут быть изменены или изменяются в малых пределах, * в связи с чем их относят к постоянной (не изменяющейся) части затрат.

Среди переменной части затрат наиболее ощутимыми являются

расходы на электроэнергию (топливо) и заработная плата. Последний фактор с трудом поддается изменениям, так как требует принципиального изменения системы эксплуатации (безвахтенное обслуживание, совмещение профессий), что не всегда является возможным. Отсюда следует, что для эксплуатирующейся холодильной установки главными резервами интенсификации производства являются снижение энергетических затрат и увеличение количества производимой продукции. Одним из существенных резервов является также снижение затрат на ремонт оборудования, которое может быть достигнуто при рациональной эксплуатации.

Если даже представить.себе холодильную установку, спроектированную, исходя из минимума целевой функции (суммы приведенных годовых затрат), то и она будет иметь определенные внутренние резервы, так как закладываемые в проект исходные. данные не будут соответствовать действительным условиям эксплуатации.

Наиболее эффективным методом определения скрытых резервов является использование методов оптимизации одноцелевых и многоцелевых СХУ, на основе которых определяются все конструктивные и режимные параметры установки.

Сопоставление параметров оптимизированной холодильной установки с параметрами конкретной установки, подлежащей модернизации, позволяет обнаружить несоответствие, указывающее на наличие скрытых резервов и на пути их реализации. Однако такое сопоставление не всегда может быть эффективным, так как может оказаться, что все или значительная часть узлов СХУ требуют замены или изменения их характеристик.

В этой связи более простым методом поиска скрытых резервов представляется метод сравнения производительности холодильных установок при изменении характеристик того или иного узла.

Применительно к этому, рациональным представляется использование аналитического или графоаналитического метода анализа СХУ С6Л. *

Как показал опыт подобных поисков, наиболее целесообразной и экономически эффективной представляется модернизация СХУ за счет изменения характеристик узлов потребителей холода при заданной холодильной машине, например, изменения единовременной вместимости морозильного комплекса Емк и интенсивности теплообмена.

Ряд примеров поиска скрытых резервов существующих холодильных установок и их модернизации приведен в работе [<2.1 (БМРТ-394; рыбообрабатывающие базы пр.В-69 ("Профессор Баранов"), "Рыбацкая

слава", РТМ типа "Атлантик", РТМС типа "Прометей").

Экономический эффект от внедрения методов усовершенствования эксплуатации и модернизации СХУ составил от десятков до сотен тысяч рублей на одно судно (в ценах 19"70-ых годов) .

Тренажерная подготовка является элементом полной компьютеризации учебного процесса по специальности 0Т0200 ^см.рис.приложениям

Теория математического моделирования легла в основу создания тренажеров судовых холодильных установок. Раздел тренажерной подготовки осуществляется на пяти поколениях тренажеров, из которых четыре поколения созданы на базе математического моделирования, представляют собой целиком программный продукт и реализуются на базе ПЭВМ типа 1ВМ РС АТ.

В процессе обучения по специальности тренажеры используются с 1 по 5 курсы.Сложность задач,решаемых на тренажерах,повышается по мере накопления обучающимися информации по -сгчециаяьности.

Назначение тренажеров:

1.Изучение устройства и принципа действия судовых холодильных установок в целом и их отдельных элементов;

2.Изучение всех аспектов судовых холодильных установок в условиях максимально приближенных к натуральным;

Тренажеры позволяют повысить эффективность процесса обучения и уровень обслуживания судовых холодильных установок(СХУ).В частности, они позволяют контролировать соответствие параметров СХУ реальным условиям работы,оценивать причины отклонения параметров и определять способы их устранения.

Особенно важно , что тренажеры дают возможность наземным службам дистанционно оперативно решать особо сложные ситуации по информации с промысла.

Каждые из пяти поколений тренажеров имеют особенности и области применения.

Тренажеры первого поколения (электрические) созданы на базе релейных электрических схем. Они предназначены для решения задач по эксплуатации СХУ. Эти тренажеры - предеташздют оо5©й -аяв-наеты размером до Зл4 М.На лицевой стороне планшета изображена схема СХУ . Запорная арматура и регулирующие устройства дублируются на планшете электрическими тумблерами.На обратной стороне планшета собирается электрическая схема ,представляющая собой аналогию схеме СХУ.Решение задач по эксплуатации реализуется имитацией действий обслуживающего персонала путем включения тумблеров-ана-

логов запорной арматуры в заданной последовательности.

При правильном решении конкретной задачи по эксплуатации электрическая схема, собранная на обратной стороне планшета,замыкается, что дает право приступать к решению следующей задачи.В противном случае электрическая схема не замыкается и появляется сигнал о допущении ошибок.

Тренажеры первого поколения используются для начальных курсов обучения! 1 и 2 курсы) по курсам введение в специальность , практикум рефмашиниста.

Тренажеры второго поколения.

Тренажеры второго поколения созданы на базе математического моделирования .

Они предназначены для решения задач по анализу и эксплуатации СХУ .Эти тренажеры состоят из комплекса ПЭВМ типа ДВК-3 и настенного планшета размеров 3X4 м.На лицевой стороне планшета изображается схема СХУ с окнами для индикации информации по параметрам работы СХУ.Запорная арматура и регулирующие устройства обозначаются электротумблерами и лампочками подсветки.

На обратной стороне планшета смонтирована электрическая схема-аналог схемы СХУ.

Кроме того, в этот электронный комплекс включены специально созданные для этой цели интерфейс и блоки коммутации.

Решение задач по анализу работы СХУ реализуется путем расчета на ПЭВМ математической модели СХУ для заданных переменных условий работы.

В ПЭВМ вводятся варианты полной математической модели СХУ представляющей собой систему уравнений, описывающих математические модели всех узлов, составляющих СХУ.Совместное решение системы этих уравнений позволяет получить равновесные параметры совместной работы генератора и потребителя холода.Результаты расчета равновесных параметров СХУ снимаются электронным комплексом планшета выходных устройств ПЭВМ.Снятые с ПЭВМ сигналы (параметры работы СХУ) трансформируются электронным комплексом планшета в цифровую информацию и высвечиваются на специальных электронных панелях в окнах индикации планшета.

Адекватность математических моделей,вводимых в ПЭВМ,позволяет получать вполне достоверные параметры работы СХУ, позволяющие

оценить эффект И состояние BOtiX y-JJlOU СХУ и установки в целом в изменяющихся условиях работы.

Решение задач по эксплуатации выполняется в следующем порядке. При решении конкретной задачи обучающийся имитирует действия обслуживающего персонала выполнением заданной последовательности операций путем манипуляции с электрическими тумблерами. Поступающие в ПЭВМ сигналы по выполнению задачи сопоставляются с последовательностью операций записанной в программе на ПЭВМ. После соответствующего анализа на дисплее появляется информация о кондиционности решения задачи либо об ошибках, допущенных в процессе ее выполнения.

Тренажеры второго поколения имеют более высокий интеллектуальный уровень по сравнению с тренажерами первого поколения. Они содержат блоки логического анализа. Наличие планшета создает эффект присутствия и улучшает процесс усвоения. Тренажеры второго поколения используются в курсах "Тренажерный г.рак-тскум" к- судовые холодильные установки на III и IV курсах.

Тренажеры второго поколения позволяют выполнять для теоретического анализа особенностей количественной работы СХУ рассматриваемых судов в различных районах мирового океана, в зависимости от промысловых, технологических и эксплуатационных факторов. Программное обеспечение тренажеров второго поколения разработано на языках FORTRAN IV.

Тренажеры III и IV поколения являются целиком программным продуктом,не содержат настенных планшетов, эти тренажеры состоят из комплекса ПЭВМ типа IBM PC AT. Результаты выполнения задач реализуются на экранах дисплеев. Тренажеры III и IV поколения предназначены для решения задач по анализу и эксплуатации СХУ. Для решения задач по анализу работы СХУ разрабатываются программы.

Построение схем СХУ (принципиальная формализованная схема и подробные схемы фрагментов СХУ )

Программы решения задач по анализу СХУ предусматривают следующие процедуры. После разработки блоков построения схем в программу вводится файл общей математической модели СХУ. Выполнение отдельных задач предусматривает решение на ПЭВМ математической модели СХУ с выводом на дисплее схемы СХУ с необходимыми ее фрагментами и выводе в окнах индикации на дисплее параметров работы СХУ для заданных условий работы. Указанная информация позволяет выполнить количественный анализ влияния различных факторов на параметры

работы СХУ и сделать определенные выводы и рекомендации .Выполнение задач по эксплуатации начинается с вывода на дисплее схемы СХУ и соответствующих ее фрагментов. Затем обучающийся используя клавиатуру ПЭВМi имитирует манипуляции с запорной арматурой, сопровождая их световыми сигналами на схеме СХУ. После выполнения соответствующей задачи на терминалах появляется оценка выполненной работы.

Тренажеры IV поколения кроме перечисленных в тренажерах III поколения блоков содержат еще блоки с элементами анимации.

Выведение на дисплей изображения объекта сопровождается демонстрацией характера и направления движения сред и элементов конструкций.

Ведение элементов анимации в тренажерах IV поколения способствует углублению в освоении устройств действия объектов и происходящих в них процессов.

Программное обеспечение тренажеров III и IV поколений выполняется на языках С++ версии BORLAND.

Определяя необходимость создания тренажеров с настенными планшетами, а так^же необходимость создания специальных электронных комплексов по сложности соизмеримых с самой ПЭВМ, ограниченной объемом памяти ПЭВМ типа ДВК-3. Несоизмеримо большая разрешающая возможность ПЭВМ типа IBM PC AT позволила принципиально изменить процесс создания тренажеров, превратив тренажер в целом в программный процесс с выводом всей визуализированной информации на экран дисплея.

Последнее потребовало усложнения процесса программного обеспечения и использования языков более высоких порядков.

Особенность тренажеров III, IV и V поколения как целиком " программного продукта позволяет устанавливать их на борту судов с использованием в процессе эксплуатации.

Электронные тренажеры пятого поколения.

Назначение и устройство тренажеров пятого поколения в общем аналогично тренажерам III и IV поколения. Однако тренажеры пятого поколения имеют ряд отличий.

В отличие от тренажеров III и IV поколения в состав тренажера пятого поколения введены блоки активного изучения схем и фрагментов СХУ, а также конструктивного устройства и принципа действия элементов СХУ. Эти блоки реализуются следующим образом.

ТРЕНАЖЕР ХОЛОДИЛЬЫОЙ МАШИНЫ С ПОРШНЕЬЫМ КОМПРЕССОРОМ

Рис. 55

На дисплее ПЭВМ выводятся схема либо конструктивное решение элементов в 4 исполнениях. Правильным является один из них. Обучающийся должен указать правильный вариант изображения и проанализировать ошибки, внесенные в провокационные варианты. Правильность и оценки ответов высвечиваются на дисплее ПЭВМ. Программное обеспечение задач по анализу работы СХУ тренажеров пятого поколения построено в отличие от тренажеров III и IV поколения не на испеяьзовании в программе файла общей математической модели , а на введении в программу тренажера системы дискретных математических моделей, описывающих влияние изменяющихся условий работы на каждый отдельный параметр СХУ.

Блок задач по анализу работы СХУ расширен введением таких задач, как определение зоны безопасной работы, определение оптимальных параметров работы СХУ, оценки влияния времени работы на параметры СХУ и т.д.Этот подход расширяет диапазон анализа,а также ускоряет и упрощает процедуру анализа и количественной оценки изменения эффекта, создаваемого СХУ в различных условиях работы.

В тренажерах V поколения блок задач по эксплуатации СХУ существенно расширен по сравнению с тренажерами III и IV поколений. Так, например, в тренажеры III и IV поколения предусматривалось решение комплекса обязательных задач по обслуживанию в эксплуатации таких как подготовка к запуску, запуск, заправка маслом, хладагентом и т.д. В тренажерах V поколения в блок задач по эксплуатации дополнительно введены такие разделы как: нестандартные ситуации, регламентное обслуживание, техника безопасности и т%ц. Как следует из приведеннного выше тренажеры V поколении позволяют с меньшей затратой времени выполнять обстоятельный количественный анализ влияния различных факторов на эффект с.оз.цаяаеиый £ХУ, что позволяет углубить навыки и эрудицию обучающих по вопросам эксплуатации СХУ.

Для примера приведены рисунки тренажеров - рис. 35,36.

к блок-схема программы тренажера см. рис. приложений:

Выводы

1. Разработана система математического моделирования судовых холодильных установок, позволяющая решать неограниченный круг задач оптимального проектирования, анализа работы СХУ, оптимиэ щии эксплуатации и модернизации судовых холодильных установок.

2 . На базе ТММ СХУ разработано 5 поколений электронных тренажеров СХУ (более 30 комплексов, полностью имитирующих работу СХУ, в условиях, приближающихся к натурным. Эти тренажеры успешно используются в процессе обучения курсантов БГА РФ и для переподготовки специалистов с производства.

3. На основании созданной теории математического моделирования судовых холодильных установок разработана и внедрена инновационная система подготовки специалистов по судовым холодильным установкам (специальность 070200).

Опубликованные работы по теме.

1-Мельниченко Л.Г., Крицкий Е.Д., Редкозуб Б.Д., Глувко Ю.В. Исследование различных систем охлаждения герметичных компрессоров.-" Холодильная техника", 1964г. N3 с.28-33.

2.Мельниченко Л.Г.,Крицкий Е.Д., Кузнецов Д.А., Васильев В.Д. Выбор оптимальных параметров кожухотрубных конденсаторов для малых

холодильных машин с помощью ЭВМ-" Холодильная техника", 1964г. N5 с.35-41.

3.Мельниченко Л.Г., Крицкий" Е.Д., Кузнецов Д.А., Лантух Н.А.,Литвин Д.П. Разработка ряда двухтрубных конденсаторов с применением ЭВМ-" Холодильная техника", 1965г. N1 с.34-37.

4.Мельниченко Л.Г., Лантух Н.А. Расчет характеристик малых герметичных фреоновых компрессров с помощью ЭВМ-" Холодильная техника", 1964г. N8 с.33-38.

5-Мельниченко Л.Г.,Трусков П.Ф., Крицкий Е.Д. Методика и результаты исследования износа материалов для подшипников герметичных холодильных компрессоров. -" Холодильная техника", 1966г. N2 с.10-18.

6.Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Ейдеюс А.И., Чекмазов И.А. Пути повышения производительности морозильных аппаратов на судах типа БМРТ.- "Рыбное хозяйство",1969,N 8,с.35-37.

7.Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Расчет характеристик теп-

6b

лообменных аппаратов на переменных режима. - "Холодильная техника и технология", Республ. межведомственный сборник , вып.9 ,Киев, 1970,с.84-87.

8. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Анализ работы и определение скрытых резервов судовых холодильных установок (СХУ) на основании характеристик узлов установки.-Сборник "Исследование работы СХУ", Калининградское книжное изд., 1970, с.3-12

9. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И. Анализ работы холодильных компрессоров на основании теоретических и экспериментальных характеристик.- Сборник "Исследование работы СХУ", Калининградское книжное изд., 1970, с.23-28

10. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И. Исследование работы конденсаторов и испарителей судовых холодильных машин (СХМ) на переменных режимах с использованием расчетных характеристик. -Сборник "Исследование работы СХУ", Калининградское книжное изд., 1970, с.28-36

11. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Теоретические и экспериментальные характеристики воздухоохладителей.- Сб." Исследование работы СХУ ", Калининградское книжное издательство 1970, с.46-53.

12. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г.,Ейдеюс А.И., др. (6 соавторов) . Анализ работы СХУ рыбообрабатывающих баз типа " Рыбацкая слава " и " Нахичевань ".- Сб." Исследование работы СХУ " (вып.2), Калининградское книжное издательство, 1972, с.30-60.

13. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И., Ганчурин A.B. Особенности расчета характеристик поршневых холодильных компрессоров с различной конструкцией клапанных групп.- Сб." Исследование работы СХУ ", (вып.2), Калининградское книжное издательство, 1972, с.61-67.

14. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Определение характеристик компрессоров ступеней низкого и высокого давления на основании расчетных характеристик узлов двухступенчатой холодильной установки.- Сб. " Исследование работы СХУ ", (вып.2), Калининградское книжное издательство, 1972, с.68-72.

15. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Анализ работы холодильных установок на нестационарных режимах на основании статических характеристик узлов.- " Холодильная техника ", труды республиканской научной конференции, Л.,1972, с.77-81.

16. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Шуплецов В.И. Анализ влияния емкости морозильных аппаратов и ко&фф-иш;емта -теплоотдачи

от рыбы к воздуху на производительность морозильного комплекса рыбообрабатывающей базы типа " Нахичевань ". -Сб." Исследование работы СХУ " (вып.З), Калининградское книжное издательство, 1974, с.3-15.

17. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Шуплецов В.И. Анализ влияния емкости морозильных аппаратов и коэффициента теплоотдачи от рыбы к воздуху на производительность морозильного комплекса рыбообрабатывающей базы типа "Рыбацкая слава".- Сб. "Исследование работы СХУ " (вып.З), Калининградское книжное издательство, 1974, с.16-28.

18. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. и др. (5 соавторов). Анализ работы холодильных установок рыбообрабатывающих баз типа "Нахичевань" и "Рыбацкая слава" при переработке 300 т. пищевой рыбы в сутки.- Сб. "Исследование работы СХУ " (вып.З), Калининградское книжное издательство, 1974, с.29-40.

19. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. и др. (5 соавторов). Определение коэффициента теплопередачи изолированных ограждений трюмов косвенным методом на основании характеристик узлов холодильной установки.- Сб. "Исследование работы СХУ " (вып.З), Калининградское книжное издательство, 1974, с.135-139.

20. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Ейдеюс А.И.и др. (5 соавторов) . Оптимизация проектирования холодильных машин и установок на основе математического моделирования.- Труды 14 конгресса Международного института холода,М.,1975, 0,3 п.л.(препринт на русском и английском языках).

21. Константинов Л.Й., Мельниченко Л.Г. Судовые холодильные установки (учебник для вузов). - М., "Пищевая промышленность", 1978, 448 с.

22. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г.,. Тадулев Е.Б. Математическое моделирование холодильных установок с учетом эксплуатационных, технологических и климатических факторов. Тезисы доклада на семинаре по холодильной технике и технологии, М-,1978.

23. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Усовершенствование методов испытаний судовых холодильных установок. Тезисы доклада на Всесоюзной научно-технической конференции. Л.,1981.

24. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Сластихин Ю.Н.. Математическое моделирование характеристик холодильных машин с одноступенчатыми, и двухступенчатыми поршневыми и винтовыми компрессорными агрегатами. Тезисы доклада на 3 Всесоюзной научно-технической конференции по холодильному машиностроению, М.,1982.

25. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Система автоматизированного проектирования судовых морозильных аппаратов. Тезисы доклада на Всесоюзной конференции по холоду, Тбилиси, 1984.

26. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Лийв Ю.А. Анализ влияния условий эксплуатации конденсаторов на рост термического сопротивления теллопередающей поверхности труб. Тезисы доклада на Всесо юзной конференции по холоду, Тбилиси, 1984.

27. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Основные приицдллы .оптимизации многоцелевых СХУ.- " Холодильная техника ", 1983, 3, с.23-29.

28. Мельниченко Л.Г., Лийв Ю.А. Определение динамики роста термического сопротивления загрязнения теплопередающей поверхности труб конденсатора. Тезисы доклада на 12 межвузовской конференции, Калининград, 1984.

29. Константинов Л.И..Мельниченко Л.Г., Ейдеюс А.И., Тадулев Е.Б. Холодильная технология рыбных продуктов ( учебник для вузов ) -М., " Легкая и пищевая промышленность 1984, 15 п.л.

30. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И., Лийв Ю.А.,Сластихин Ю.Н. Влияние эксплуатационных факторов на ресурсные показатели СХУ.-" Холодильная техника 1985, 3, с.18-22.

31. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И., Лийв Ю.А. Динамика термических сопротивлений конденсаторов судовых холодильных установок,- " Холодильная техника ", 1985, 8, с.29-32.

32. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Влияние различных факторов на продолжительность предварительного охлаждения рыбы." Рыбное хозяйство 1986,- 9, с.62-65.

33. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Модернизация и усовершенствование эксплуатации СХУ ( монография ),- Калининградское книжное издательство, 1986, 95с.

34. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Расчеты холодильных машин и установок ( учебное пособие для вузов ).- ВО " Агропромиздат ", М-, 1991, 37 п.л.

35. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Математическое моделирование холодильных машин и установок (учебное пособие для вузов), РИО КВИМУ, Калининград, 1991, депонировано в ЦНИИТЭРХ.

36. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Техническая эксплуатация судовых холодильных установок (учебное пособие для вузов), РИО БГА РФ, Калининград, 1993- 15 п.л.

37. Мельниченко Л.Г., Программа дисциплины: "Холодильные машины и их математическое моделирование" ( --.для-- -еузсв по спец.

070200), РИО БГА РФ, Калининград, 1994.

38. Мельниченко Л.Г. Программа дисциплины "Основы систем автоматизированного проектирования СХУ С для вузов по спец.

070200), РИО БГА РФ, Калининград, 1994.

39. Мельниченко Л.Г. Программа дисциплины : "Машины холодильные" для вузов по спец. 0529. Министерство=рыбного хозяйства СССР,

M : 1975.

•5 0. Мельниченко Л.Г. Программа дисциплины "Холодильные машины" для вузов по спец. 0529. Министерство рыбного хозяйства СССР, М:, 1985.

41. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И. и др. {всего 6 соавторов). Алгоритм и программа расчета закона изменения износа деталей ЦНИТЭИРХ, N 545 рх -Д83, 1983.

42. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И. и др. (всего 5 соавторов). Алгоритм и программа расчета параметров надежности поршневых холодильных компрессоров. - Депонировано в ЦНИИТЭИРХ, N 546 -Д 83, 1983.

43. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И.,и др. (всего 5 соавторов). Алгоритм и программа расчета изменения конструктивных параметров поршневых компрессоров в связи с износом их деталей. -Депонировано в ЦНИИТЭИРХ, N547 рх - Д83, 1983.

44. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И. и др. (всего 5 соавторов). Алгоритм и программа расчета суммарного термического сопротивления в конденсаторах во времени. - Депонировано в ЦНИИТЭИРХ, N 550 рх - Л 83,1983.

45. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И.,- Чебров К.Т. Алгоритм и программа математического описания графических характеристик. - Депонировано в ЦНИИТЭИРХ, N 618 рх - Д84, 1984.

46. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И., Чебров К.Т. Алгоритм и программа поиска минимума целевой функции комбинированным методом золотого сечения, и последовательной параболической интерполяции. - Депонировано в ЦНИИТЭИРХ, N 619 рх - Д84, 1984.

47. Мельниченко Л.Г., Константинов Л.И., Чебров К.Т. Алгоритм и программа поиска минимума целевой функции методом Монте-Карло, - Депонировано в ЦНИИТЭИРХ, N 620 рх - Д84 , 1984.