автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров работы пастеризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях

на правах рукописи

Кравченко Владимир Николаевич

Обоснование параметров работы пастеризационно-охлядительной установка на термоэлектрических модулях

Специальность 05.20 01 — Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003069474

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный аг-роинженерный университет им. В П Горячкина» (ФГОУ ВПО МГАУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кирсанов Владимир Вячеславович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Илыохин Михаил Степанович

доктор технических наук, профессор Иванов Юрий Григорьевич

Ведущая организация. Подольская МИС (Машино - испытательная станция)

Защита состоится «29» мая 2007г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 220 044 01 ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В П Горячкина» по адресу 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 58

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ

Автореферат разослан и размещен на сайте www.msan.ru «2?» апреля 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совега д т н, профессор

А Г Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность.

Современное состояние сельского хозяйства в целом и животноводства в частности требует коренной модернизации отрасли на основе внедрения прогрессивных форм хозяйствования, наукоемких технологий и высокоэффективной элементной базы, позволяющих существенно снизить издержки производства и повысить его рентабельность

Создание новых типов энергосберегающего экологически безопасного, компактного и надежного пастеризационно-охладительного оборудования для малых ферм и крестьянских хозяйств является актуальной государственной задачей В качестве альтернативного источника тепловой энергии предлагается использовать термоэлектрические устройства (модули), основанные на эффекте Пельтье и позволяющие одновременно охлаждать и нагревать продукт Это позволит отказаться от промежуточных теплоносителей (пар, горячая и ледяная вода), существенно упростить комплектацию пастеризационно-охладительных установок, исключив из их состава пароводонагреватели и фреоновые охлаждающие системы Однако до последнего времени термоэлектрические модули на этих установках не использовались и конкретных исследований по обоснованию их параметров не проводилось

По этому, создание пастеризационно-охладительной установки для молока на термоэлектрических модулях актуально требует своего решения.

Цель работы - обоснование параметров и эффективности применения термоэлектрических устройств в пастеризационно — охладительных установках.

Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи.

1 Провести анализ существующих типов пастеризационно — охладительных установок и определить перспективы их развития,

2 Разработать методику построения обобщенной структурной технологической схемы пастеризационно - охладительной установки с энергоресурсосберегающими свойствами;

3 Теоретически и экспериментально исследовать и обосновать параметры термоэлектрических блоков для пастеризации и охлаждения молока;

4 На основе математического моделирования процессов пастеризации и охлаждения молока, разработать метод расчета термоэлектрической системы пастеризационно - охладительной установки,

5 Провести лабораторные и производственные испытания разработанной установки,

6 Дать технические предложения для комплекта оборудования и технико-экономическую оценку результатов исследований

Объект исследования. Тепловые процессы обработки молока, пастеризаци-онно-охладительные установки, термоэлектрические системы охлаждения.

Предмет исследования. Процессы рекуперативного теплообмена, энергетическая оценка и теплопередача в пластинчатых теплообменниках со встроенными термоэлектрическими модулями

Методика исследований Поставленные задачи решены с использованием теоретических основ теплотехники, теории термоэлектрических систем охлаждения,

теории планирования эксперимента, физического моделирования, математической обработки данных и компьютерного моделирования Научная новизна:

- разработаны математические модели расчета термоэлектрических блоков пастеризации и охлаждения молока на блочно-модульной основе

разработана обобщенная структурно-технологическая схема новой пасте-ризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях

обоснованы энергетические циклы работы установки с расширенной зоной рекуперативных теплообменных процессов, повышающих общий кпд установки

Практическая ценность Обоснована целесообразность и эффективность применения высокотехнологических тепловых насосов (термоэлектрических модулей) для одновременного охлаждения и нагревания молока в пастеризационно-охладительных установках

Предложена новая конструкция теплообменных пластин со встроенными термоэлектрическими модулями Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение № 2002117059/13(018071) На защиту выносятся:

функционально - технологическая схема пастеризациионно - охладительной установки на термоэлектрических модулях

математические модели и методы расчета основных параметров,термоэлек-трических блоков нагрева и охлаждения молока,

результаты экспериментальных исследований и производственных испытаний предлагаемой установки,

оценка экономической эффективности данной установки Реализация результатов работы По результатам исследований выполнено два Госконтракта с Минсельхозом России в 2001 и 2005 г г по теме «Проведение исследований и разработка макета пастеризационно-охладигельной установки на термоэлектрических модулях» Разработана конструкторская документация и опытные образцы термоэлектрических блоков охлаждения и нагрева молока

Апробация работы Основные положения и результаты диссертации доложены на заседаниях секций 5-й международной научно - практической конференции «Концепция механизации и автоматизации животноводства в XXI веке» (апрель 2002-2003гг., г Подольск) Международном симпозиуме по машинному доению в г Казань в (2002 г ) Научно-практических конференциях МГАУ 2002-2005 гг

Публикации Материалы диссертации изложены в 6 печатных работах, в том числе получено 1 положительное решение на получение патента, 2 работы опубликованы в издательствах, рекомендованных ВАК

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений Изложена на страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 20 таблиц, библиографию из 136 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложены состояние вопроса, приведена общая характеристика работы и представлены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе «Состояние вопроса. Цель й задачи исследования» проанализированы конструкции пастеризаторов и охладителей от первого образца до новейших, применяемых в сегодняшние дни. Проведен анализ работ ведущих ученых занимающихся исследованием процессов и оборудованием, по тепловой обработке: Г.А. Кука, И.О. Барановского, Ю.В. Краснокутского. Л.И. Учеваткина; по термоэлектрическим системам Иоффе А.Ф., Зорина И.В., Насра В.А. и других авторов. Проведен анализ структурных схем современных пастеризационно-охладительных установок и целесообразность возможного применения термоэлектрических модулей в составе этих установок.

Па основании проведенного анализа сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе «Теоретические исследования режимов работы пасте риз аци он-но-охладительной установки на термоэлектрических модулях» дан сравнительный анализ энергетических циклограмм работы пастеризационно-охладителышх установок пластинчатою типа с существующей технологией и предлагаемой на основе применения термоэлектрических модулей (элементов Пельтъе).

Предлагаемые схемы энергетического цикла новой технологии тепловой обработки молока представлены на рисунке 1.

Рисунок I. Энергетический цикл новой технологии тепловой обработки молока на базе пастеризационногохладительной установки на термоэлектрических модулях: а -

с двумя термоэлектрическими блоками, б - с одним термоэлектрическим блоком: } — зона рекуперативного подогревания молока в первой секции пластинчатого теплообменника; 2 - зона рекуперативного нагревания молока в пластинчатом теплообменнике со второй секции; 3 - зона пастеризации молока в термоэлектрической секции; в а - 4 — зона рекуперативного охлаждения молока в пластинчатом теплообменнике; 5 - зона предварительного охлаждения молока в термоэлектрической секции пастеризации; б - зона доохлаждения молока в термоэлектрической секции глубокого охлаждения; в б - 4, и 4, - зоны охлаждетш молока во второй и первой секциях рекуперации; 5 — зона предварительного охлаждения молока водопроводной водой; б - юна доохлаждения молока в термоэлектрической секции охлаждения

Принципиальным отличием новой технологии является возврат энергии на всех стадиях процесса нагрева и охлаждения (рис 1а), а именно

зона 1 за счет возвращения теплоты, отбираемой от молока при глубоком охлаждении, процессы 2 и 4 протекают так же, как в существующей технологии, за счет рекуперативного теплообменника в пластинчатом аппарате, зоны 3 5 связаны между собой теплотой, сообщаемой молоку при пастеризации и, одновременно, данное количество теплоты отбирается в зоне 5 при предварительном охлаждении молока

Следовательно, зонами возвратимой энергии (теплоты) в новой технологии являются зоны б 1,2 4 и 3. 5, а энергия на проведение тепловых процессов затрачивается только в зонах 3 и 6, то есть на конечных стадиях процессов пастеризации и охлаждения Таким образом увеличение коэффициента рекуперации на новой установке по сравнению с существующей составляет

2ЕОя+0.(1-Д)_2Е + 0-£)_ (1-Я) (1)

2> 2(}а 2 2 ' где <3п - теплота при нагревании (пастеризации), кДж

В варианте (рис 16), реализации энергетического цикла установки с одной термоэлектрической зоной рекуперации 3 6 объединенной, нагревание поступающего молока осуществляется последовательно в 7 и 2 секциях пластинчатого рекуперативного теплообменника от начальной температуры (1„ -4 °С до (р/ = 35 40 °С и далее до 66 °С) Затем молоко доводится в термоэлектрической секции пастеризации за счет отбираемого количества теплоты от молока в зоне 6 на конечной стадии глубокого охлаждения молока, то есть за счет рекуперативного теплообмена, идущего с затратой энергии в зоне 6 Зоны 42 и 41 тождественны соответственным зонам охлаждения в рекуперативном пластинчатом теплообменнике существующей технологии обработки молока (рис 2 4) В пятой секции молоко предварительно охлаждается водопроводной водой с 20 °С до 12 °С После чего молоко поступает на окончательное охлаждение в термоэлектрическую секцию (зона б), где доохлаждается до конечной температуры = 4 °С Коэффициент рекуперации совокупного энергетического цикла в данной технологии будет равен

_ 2(Зр + (3,,(1-Д') + дп(1-.Е) 2Е(3П -г2С>„(1-Д) 2

20р+0п(1-я>+2дп(1-я) 2Ед>+з<гш(1-я) з-е где С>р - теплота, рекуперируемая при охлаждении молока

В данном варианте кпд теплового цикла такой же, как и в предшествующем варианте с двумя термоэлектрическими блоками Однако собственно энергетический кпд установки будет выше, поскольку реально расходует электрическую энергию только один блок термоэлектрического охлаждения, а в блоке охлаждения водопроводной водой расходуется только вода

В термоэлектрическом блоке принципиальные схемы элементарных теплохо-лодильных секций с учетом характера движения жидкостей могут выглядеть следующим образом.

В этих секциях значительно интенсифицируется процесс теплообмена за счет охлаждения горячей стороны модулей потоком жидкости. Значительно полнее используется тепловая энергия, вырабатываемая термомодулем (О,-О.).

а) прямоток б) противоток

Рисунок 2. Принципиальные схемы пластинчатых теплохол о аильных секций с термоэлектрическими модулями:

<5,, (,\г - соответственно охлаждаемый и нагреваемый потоки жидкости, л/мии;

6» СЪ " соответственно теплота, отбираемая от охлаждаемой среды и теплота, передаваемая нагреваемой среде;

1 - охлаждающая пластина; 2 - термоэлектрический модуль; 3 - греющая пластина.

В термоэлектрическом модуле при прохождении тока через термоэлемент в спае происходит поглощение или выделение тепла Пельтье (в зависимости от направления тока), определяемое по формуле

9п = аГГ, (3)

где / - сила тока, Л.; Т- абсолютная температура спая, °С.; а - суммарный коэффициент терм о ЭДС.

Прохождение юка вызывает выделение тепла Джоуля во всем объеме вещества термомодуля

йш = *** = (4>

где Я - электрическое сопротивление термоэлемента, Ом; I - длина ветви термоэлемента, им; а „ - соответственно удельные электропроводности ветвей р « и -типа; площади сечения ветвейр - типа и л - типа, ммг.

Количество тепла, перетекающее от горячего спая к холодному за счет теплопроводности материала термомодуля, определяется по формуле

& = Д ДТ = (ег /< + 5, &//)АГ,

(5)

где |р, £„ - соответственно коэффициенты теплопроводности ветвей рнп - типа, ЛТ- разность температур между спаями, °С

Кроме этих эффектов, возникает еще эффект Томсона Он заключается в поглощении тепла во всем объеме ветви термомодуля при прохождении по ней тока в направлении, противоположном температурному градиенту. Количество тепла Томсона

0,=(г,-г2)/Д7\ (6)

где г, и т г - коэффициенты Томсона.

Коэффициент Томсона соответственно и тепло Томсона имеет положительный знак, если градиент Ыа/с1Т>0 и отрицательный, если Ыа/с1Т<0 Обычно величина эффекта Томсона очень мала и ею можно пренебречь.

Рассмотрим работу термомодуля в режиме охлаждения

&=а-(ед*/2)-ог, (7)

где (5„ - количество теплоты, поглощаемое спаем (холодопроизводительность), Вт, С?п — поглощение или выделение (в зависимости от направления тока) тепла Пельтье, - теплота, выделяемая в термомодуле, отнесенная к одной пластине,

Вт, - теплота, перетекающая от горячей пластины к холодной, Вт

Для равных сечений термоэлемента и средних значений а и £

0, = аТГх - *25И, (8)

где Тх - абсолютная температура холодного спая, °С.

Теплота, снимаемая с горячих спаев,

Яг = вп+ (вд* ' 2>- вт = аПг + Л - 25'Ч4 ЛГ /1 = & + г, (9)

где Тг - абсолютная температура горячего спая, °С, Ш - электрическая энергия, потребляемая термоэлементом, Вт ч

Экономичность работы термоэлектрического холодильника оценивается холодильным коэффициентом е

с_0в . &Тх-1>*М2-28$*ДГ/<) ао)

IV (а1АТ + /2Д)

Поверхность теплообмена по горячей стороне выразится

6Г _ аП'г + 1г( /(сгХ) - 25 аГ ДТг аг (Гг-Тв)

_ 6Г _ аГГг + /2С/(сг5)-2/1 ,, п

**г--т^, ™ ^гт > ми

Поверхность теплообмена по холодной стороне

р в, а!Тх +ГЧ Ко8) - Т /1

* «х «, (.гх-тв)

^ =

при этом

(13)

(14)

Соотношение расходов для любого теплообменника дУдг

~ Чт сх (4 - ¡1) (сс!Тг + 12е /(0-5) - 25£ЛГ /

(15)

Для практических расчетов целесообразнее использовать схему с противотоком при однокаскадном расположении модулей

Расчет многокаскадных систем не имеет существенного отличия от приведенных расчетов, т к "холодная" сторона каскада будет охлаждать горячую сторону первого и т д Отличия только могут быть в подотчете коэффициента теплопередачи, когда у средних каскадов теплота передается только вследствие теплопередачи, а конвекция с охлаждаемыми и нагреваемыми средами отсутствует

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложена программа, а так же методики экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных

В задачи лабораторных исследований входило- определение пропускной способности жидкости на задаваемую температуру в термоэлектрических блоках, при различных напряжениях подаваемых в термосекции,

- запись параметров работы блоков пастеризации и охлаждения и расчет их теплотехнических и гидравлических характеристик;

- разработать методику проведения экспериментальных исследований термоэлектрических блоков (ТЭБ) пастеризации и охлаждения;

- провести лабораторные испытания ТЭБ пастеризации и охлаждения;

- проведение сравнительных экспериментальных исследований блоков пастеризации и охлаждения с обоснованием конструктивно-режимных параметров,

- обработка опытных данных, полученных по результатам экспериментальных исследований

Для проведения лабораторных исследований была изготовлена лабораторная установка на термоэлектрических модулях (рис. 3).

Лабораторная установка позволяет в необходимых пределах варьировать значениями факторов, влияющих на исследуемые процессы

Для определения энергетических показателей- мощности выхода установки на режим; общей мощности работы, затрачиваемой на 'ГЭМ, использовался комбинированный прибор с изменением силы тока и напряжения с встроенным датчиком

вольтамперметра Он обеспечивает включение предпускового обдува блока питания, устраняющий влагу и плавно включает в сеть ТЭМ.

1 - бак; 2 - мочочный насос, 3 - датчик давления, 4 - датчик расхода жидкости, 5 -датчик температуры входящей жидкости, б - термоэлектрический блок, 7 - термоэлектрическая секция, 8 — датчик температуры выходящей жидкости, 9 — кран (Р] — давление создаваемое в горячем контуре, Р} — давление в холодном контуре, // - температура жидкости входящей в нагреваемый контур, 13 - температура жидкости входящей в охлаждаемый контур, -температура нагреваемого потока, -температура охлаждаемого потока)

Для перемены каналов блока пастеризации и охлаждения с горячего на холодный, что необходимо при выходе установки на рабочий режим, изменялась полярность тока питания, за счет изменения положения переключателя на блоке питания.

Подача жидкости в молокоприемный бак и из него изменялась регулируемыми кранами подачи, а её расход измерялся счетчиком.

Термоэлектрический блок (рис. 4), компоновался таким образом, что можно было менять число каналов и направление жидкости при этом можно изменять и количество модулей в секции

Температура входящей жидкости в блок пастеризации и охлаждения измерялась, для проверки эффективности использования ТЭМ при разных температурах, с точностью до 0,1° С. На выходе и входе в блок ставились температурные электродатчики (термопары), соединённые специальным изолированным кабелем с прибором контроля и регулировки температуры «Овен>/ ВИЭСХ

Замер температуры производился циклически с поочередностью переключения в одну минуту с одного канала прибора «Овен», (входная температура) на другой (выходная температура). При этом прибор можно программировать на работу перепускного клапана, пропускающего молоко в выдерживатель при температуре пасте-

ризации. Ов же контролирует выход установки на рабочий режим и заключительную часть охлаждения.

Для определения работоспособности термоэлектрических секций в режиме нагрева и охлаждения жидкости установкой охлаждалось и на грезалась вода в пределах от 4 °С. {на входе) до 70 °С (на выходе) (в замкнутом объеме), расходы воды охлаждения и нагрева менялись в пределах от 0,5 до б л/мин.

Разработка термоэлектрического блока лабораторной установки для определения теплотехнических и гидравлических параметров секций нагрева и охлаждения рассматривалась в режимах прямотока, противотока и смешанного тока.

При проведении эксперимента применяли термомодули, выпускаемые как с керамическим так и металлическим основанием. При этом были рассмотрены различные компоновки движения потоков (рис. 4).

д(Згх2х)

б(2гх 1,)

г(2гхЗх)

■ ■ ■ > - охлаждаемый поток; и» ■ > - нагреваемый поток Рисунок 4. Схемы движения охлаждаемых и нагреваемых потоков

На схемах рисунка 4 приведены экспериментальные схемы движения теплоносителя в термоэлектрическом блоке. Количество термоэлектрических секций изменялось от 2 до 4, при этом подбиралась наиболее выгодное направление течения жидкости в каналах для более эффективного те пл ось ем а. На рисунках 5 и 6 показаны термоэлектрические блоки с двумя термоэлектрическими секциями, при этом блок (рис. 5) работает иа охлаждение, так как имеет два канала жидкости, обеспечивающих эффективный съем тепла с поверхности термоэлектрических модулей, а блок (рис.6) на нагрев.

]■'''" ^ ; ■ " "■<' у-'П . "

Рисунок 5. Термоэлектрический блок охлаждения (2гх]л): 1,3- нагреваемые каналы; 2 — охлаждаемый канет

Л

I К I |Ч • подуди /-■

Рисунок 6. Термоэлектрический блок нагрева (2,х1_г): 1,3- охлаждаемые каналы; 2 - нагреваемый канал

Определение тепло технических и гидравлических параметров блока проводили на основе совместного анализа процессов теплопередачи термоэлектрических модулей и теплообменкых пластин секций.

Обработку данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, проводим известными методами математической статистики.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований и производственных испытаний» представлены результаты исследуемого теплообменника с термоэлектрическими секциями.

Для схемы (рис. 4 а), результаты исследовании представлены на графике (рис. 7).

0,25 -0,2 -

0,7 0.6 0.5 0,4 0,3 м 0.1 о

500 1000 Р|®0 200О 2500 3000

чх = 0.54 л/мин; ф = 0,54 Л'мин »— Я« - 0,54 л/мин. цг - 1,0В л/мин

а»

I 1500 2000 г5ое за Р,Вт

-Кг при цх ~ 0,54 л/мин: цг= 0,54 л/мин Кг При чх = 0,54 п/м^н. дг = 1.08 л/мин

О

1003 1400 1203 Й I1»® 1Г 300 $ 900 400 200 0

10 20 ЧЬ 40 50 ♦—Ог при ох = 3,54 гъ'мии: а г = 0,54 Л'и.'ч ♦—Ох гсрл^х" 0,54 п/мин: сяг = 0,64 пА*ин Сх при ^ ;= 0.64 п/мчн:1 ОЗп^цик <Эг при 1^:=: 0.54 с ' 1.08 ^мин

Э 10 го I. А 30 40 50 ■—•—при ф '111 пм.".. цг = 0,54 пГиш —•— 3] х при :;> ~ О '-1 г.'мим: дг = 0,54 л — сГГхпри ф = 0,54 л/мим, - 1.0Э л/ыин 1 при щ С 54 д/цин, д - 1,06

в г

Рисунок 7. Результаты экспериментальных исследований. Зависимости: а - холодильного коэффициента от мощности термоблока; б - теплового коэффициента от мощности термоблока; в - теппопроизводительноспги от силы тока термоблока; г - разности температур по охлаждаемой и нагреваемой стороне от силы тока термоблока

Для схемы рисунка 46, основные характеристики измеряемых параметров термоэлектрической батареи, нагрева и охлаждения (.2гх1х), получены зависимости (рис 8)

400 360 300 ¿250

О150 100 50 0

£1

05 075 фС, л/мин

- 1(16 В) --— 2(1$ В)

—3(20 В) - - - 4(24 В)

а

4 -к 3

5Г?—

025 0 5

— - -1 (16. а

-3 (20, в)

075 1 1 25 ЦХ,_лГмин 2

... .4\24 в) в

—ч

3 0 25 0 5 0,75 ЦК, л/мин

— - -1(16 В) -3 (20, В)

125 15

— — 2(1ВВ) ... .4 (24 В)

— - -1(16 В)

-3(20 В)

3 4 аг, л/иин

--2(18, В)

... .4(24 В)

12 3 4 5 аг. л/мин

— - 1 (16/4)--2(18 В>

3(20 В) 4(24 В)

14 12 10 О 8 ё в 4 2

г».

цг, л/мин

— - 1(16 В) — —2(18, В) 3(20, В) - ' -4(24, В)

Рисунок 8 Результата экспериментальных исследований Зависимости а — холодильного коэффициента от охлаждаемого потока, б — теплового коэффициента от нагреваемого потока; в - выделяемой теплоты термомодулями от охлаждаемого потока, г — выделяемой теплоты термомодулями от нагреваемого потока, д — разности температуры по охлаждаемому каналу от охлаждаемого потока, е — разности темп-туры по нагреваемому каналу от нагреваемого потока

Для схемы рисунка 4в

Основные характеристики измеряемых параметров термоэлектрической батареи, нагрева и охлаждения (3^2^

0.-1 0,36 0,3 0.25 й 0,2 0.15 0,1 0,05 О

¡Зч

1ЖМ ¿ОД ШЮ

Ч* = 0,54 л/мин: 1,в л/мин

* 0,54 - 1.8 лЛиян.

а

1«Ю 1400 £ 1200 ™ 1000

400

гоо о

А

Мг

. _______

I. А

го чо ,г" ю

—Ог при - 0.54 л/иин: ЧГ = 1 л/мин ■■ Ох г ■ 0Н£4 г/ии', О ■ 1.5л/мик "■Ог при = 0.54 л/мда; чг = 1,8 л^мин 0\ :-[>-.' и' - С М С) - 1.3л>мик

0,7 — — О,в-----

0,5 -£ 0,4 ■ 0.3 -0,2 ■ 0,1 -О ■

1Э00

3000

— 0,54 »Умин; <?г = 1,6 л/адим. qx=" 0.54 п/мин; цг ь 1,8 л/мин.

6

20 40 ''А 80 00

-(Лг при цх ^ 0,54 ^мми; - ' X л/Мин - :',> при р 0,54 л'мин; ф ~ ' с л/мин (Лглри а< ■ О 54 ;;мич ■ С д'нин ■ :1 " при # 0.54 г^иии: ф :

Рисунок 9. Результаты экспериментальных исследований. Зависимости: а — холодильного коэффициента от мощности термоб.пока: б — теплового коэффициента от мощности термоблока; в ~ теплопроизводителыюсти от силы тока термоблока; г - разности температур по охлаждаемой и нагреваемой стороне от силы тока термоблока

Для схемы рисунка 4г.

Основные характеристики измеряемых параметров термоэлектрической батареи, нагрева и охлаждения ('Згх2х>

2000 25О0 Э000

= 0,54 лЛнин; чг- 2,1 л^мин. = 0,54 л/мин, с^ = 1,2 ш'мин

1500 ЗОЗО

—с? с гУмии чг = 2,1 п/мки. —♦—{^=0,54 Л^чин; Ч' ' 1,2 лЛнин

а

О 10 20 ¡ д 30 40 60 60

0 10 го Г, А 30 40 50 60

г о.- = 0.54 л/мин: о ' : п/1лмн

¿¡ТГ при ЧУ = 0,54 п/мин; цг = 2,1 Ымм ■0Тх при чх- 0.64 л/мин; с ■ ? 1 л/ми«

—♦—С?; прл о/. - 0,54 п/мин: ф 2,1 л/уим ■■ -Ог лр*<?*-~ 0.54 л/мин; чг- 1,2 л/мин О?; при (р< - 0,54 л/мил; рг = 1,2 л/мин

-ОТгг.рн ч* = 0,54 л/мин; = 1,2л?мин ЙТхпри 0,54 пГмич; су1 - 1,2 л/мин

в

Рисунок 10. Результаты экспериментальных исследований. Зависимость: а — холодильного, коэффициента от мощности термоблока; 6 - теплового коэффициента от мощности термоблоки; о - теплапроизводителыюсти от силы тока термоблока; г - разности температур по охлаждаемой и нагреваемой стороне от силы тока термоблока

Задача оптимизации конструктивно - техвдлогической схемы включала определение номинального теплового потока (С?,, СУ, занимаемой гофрированной пластикой и полости движения жидкости при меняющемся объеме жидкости как по горячей гак и по холодной стороне термоэлектрической секции.

Для проверки результатов теоретических и экспериментальных исследований в производственных условиях, а так же для определения технико-економических показателей работы установки проводились производственные испытания блоков л астери за ни он но-ох лад и тельной установки на термоэлектрических модулях в ЗАО НПО «ИМПУЛЬС».

Общий вид экспериментальной пастеризацжщно-охладительной установки показан па рисунке ! I. Технологическая схема приведена на рисунке 12.

Рисунок 1 ]. Экспериментальная ПОУ ТЭМ

Преимуществами данной установки является отсутствие промежуточных теплоносителей горячих (вода, пар) и ледяной воды, соответственно из комплекта исключается бойлерное оборудование и холодильная машина В качестве нагревательно -охлаждающих элементов используются термоэлектрические модули (элементы Пель-тье), устанавливаемые непосредственно между теплообменными пластинами с питанием от электросети

термоэлектрических модулях (ПОУ ТЭМ) 1 - молокоприемный бак У-50 л, 2 - молочный насос НМУ-б, 3 -термоэлектрическая охладительно-рекуперационная секция непосредственного охлаждения, 4 - комбинированный рекуператор-охладитель пластинчатого типа; 41— Секция водяного охлаждения, 4 2 — 1 секция рекуперации, 43 — 2 секция рекуперации, 5 - термоэлектрическая секция пастеризация (1М = 72 76 °С), б -перепускной клапан возврата недопастеризованного молока, 7 — термометр сопротивления, 8 - выдержнвателъ трубчатый, 9 — блок питания и управления, 10 — трубопровод возврата недопастеризованного молока

Блоки пастеризации и охлаждения работают за счет подвода двух проводов +, -Установка позволяла проверить работоспособность, качественные показатели работы термоэлектрических модулей Производственные испытания показали удовлетворительную работу макетной установки, при этом было выявлено недостаточное количество секций теплообмена, что говорит о необходимости повышения рабочей мощности блоков.

В результате обработки априорной информации, путем содержательного анализа и поисковых исследований были выделены факторы, оказывающие наибольшее влияние на качественные и количественные показатели исследуемого процесса Основные факторы, влияющие на критерии оптимизации X! - расход молока на охлаждение (ях, л/мин), х2 - расход молока на нагрев (дг, л/мин), х3 - мощность термоэлектрических блоков, (Р, Вт)

На основе предварительных опытов были выбраны интервалы варьирования факторов. Обозначения и уровни варьирования факторов для пастеризации и охлаждения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Факторы и уровни их варьирования а блоке с 2 секциями

Обозначение

расход молока на охлаждение (д., л/мин)___

Верхний уровень (+)

Основной уравенЬ (0)

Нижний уровень (-)

Интервал варьирования

0,5

0,4

Факторы

расход молока на нагрев (дг, л/мин)

6,0

4,0

2,0

Мощность термоэлектрических блоков (Р. Вт)

880

656

432

224

В таблице 2 приведены результаты регрессионного анализа.

^Крите- Заключение об

рий а« а. а-1 а5 а12 &13 ^23 аэз адекватности

Рт

V, 9,298 -0,440 -0,903 1,246 - - - - ¡,390 19,274 4,77

V, 134,09СУ -16,489 ^8,99! 52,944 Щ25 -6.375 -23,525 [29.007 - 154.00 4,77

В результате математической обработки результатов получены следующие модели:

= 9.2982-0,4404 X; - 0.90341 Х2 н-1.2464 Х3 + 1.3903 X* Я-0.95183, Р=19.274

У? - 134.09-16.489 Х| -68.991 Х2 +52.944 Х3 + 13Л25 Х,Х2-6.375 Х,Х3-23. 125 ХхХ:, +29,007 Х22 Я-0.99717, 54.00

Комплексный анализ поверхностей отклика, (рис. 15 — 16) позволил получить диапазон параметров ( цП, Р), наиболее оптимального суммарного воздействия потоков на производительность установки.

... I' ; > - V ■

и й -

(ад ш тя

ггн »• Ы СП ■'',>

а

Г1\Л ПЯ

■ шш

■ ииы ■■ №

Рисунок 15. Поверхность отклика, характеризующая суммарную разность температур ЛТ (У 1) от потоков 1|л (XI) на охлаждение и я, (Х2) на нагрей

Рисунок 16.Поверхность отклика, характеризующая удельную энергоемкость термоэлектрического блока \Ууд (У2) от потоков я, (XI) па охлаждение и я,- (Х2) на нагрев

В пятой главе «Технико-экономическая оценка эффективности пастеризаци-онно-охладительной установки» определена экономическая эффективность от применения экспериментальной пастеризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях.

Экономическая эффективность от внедрения новой установки составляет 29,100 тыс руб в год ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ процессов и оборудования для тепловой обработки молока показывает, что это наиболее энергоемкие высоко затратные процессы, выполняемые на молочных фермах и в линиях молокоцехов Наиболее эффективными и экономичными являются пластинчатые пастеризационно-охладительные установки 2. В качестве альтернативного источника тепловой энергии при совершенствовании пастеризационно-охладительных установок вместо промежуточных хладо-теплоносителей (горячая вода, ледяная вода, пар) следует применять высокотехнологичные экологически безопасные, компактные и безшумные термоэлектрические модули, встраиваемые в тегаюобменные пластины с образованием горячих и холодных каналов для соответствующей обработки молока на МТФ, ЛФХ и КФХ

3 Анализ энергетических циклограмм работы современных пластинчатых пастеризационно-охладительных установок показал, что дальнейшее их совершенствование возможно за счет расширения зоны рекуперативных процессов теплообмена на конечных стадиях обработки молока: глубоког о охлаждения и пастеризации

4 Обоснованы оптимальные параметры циклограммы работы пастеризационно-охладительной установки с одной и двумя термоэлектрическими секциями, обеспечивающие повышение коэффициента рекуперации на 7 %, и предложены аналитические зависимости для его расчета

5 Предложены математические модели и аналитические зависимости расчета термоэлектрических секций пастеризации и глубокого охлаждения, рекуперативного теплообменника для блочно-модульного проектирования пастеризационно-охладительных установок производительностью до 1000 л/ч

6 На основе многофакторного планирования эксперимента получены графические зависимости и управления процессов теплообмена в термоэлектрических секциях пастеризации и охлаждения, устанавливающие взаимосвязь теплотехнических (Кх, К„ <3К, <3Г), гидравлических (ях, цг) и конструктивных параметров теплообменника (поверхность, производительность, число пластин)

7 Определены оптимальные энергетические параметры функционирования термомодулей и источника стабилизированного питания ( и = 48 В, I = 50А) постоянного тока, а так же тип и количество термомодулей на одной теплообмен-ной пластине ленточно — поточного типа с поверхностью 0,05 м2, используемой в серийных охладителях молока АДМ - 33 000

8. Разработаны оптимальные схемы движения охлажденных и нагреваемых потоков и компоновки теплообменных пластин со встроенными термоэлектрическими модулями для секций глубокой пастеризации и глубокого охлаждения молока производительностью до 100 л/ч

9 Разработана обобщающая структурно-технологическая схема пастеризационно-охладительной установки модульного типа с термоэлектрическими секциями производительностью до 600 л/ч, включающая молокоприемный бак для сырого молока, насос для циркуляции продукта, пластинчатый двухсекционный рекуперативный теплообменник, секцию предварительного водяного охлаждения, термоэлектрической секции пастеризации и глубокого охлаждения, выдержива-тель и комплект КИПиА

По материалам диссертации опубликованы следующие работы: 1. Кравченко В.Н. Опыт применения доильной установки с новой технологической схемой молокопровода при реконструкции ферм привязного содержания / В.В Кирсанов, Р Ф. Филонов, В.Н Легеза, В Н. Кравченко // Международная конференция ГНУ ВНИИМЖ сб. ст, том 12, ч. 2, Подольск, 2003 - С. 14-25.

2 Кравченко B.EL Обоснование параметров работы пастеризационно-охладительных установок на термоэлектрических модулях / ВВ. Кирсанов, ВН Кравченко // Международная конференция ГНУ ВНИИМЖ. сб. ст., том 12, ч 2, Подольск, 2003 -С. 48-57.

3. Кравченко В.Н. Повышение эффективности работы пастеризационно-охладительных установок / В.В Кирсанов, В.Н Кравченко // Механизация и Электрификация с/х. № 2 - 2003 - С 18

4 Кравченко В.Н. Пастеризационно-охладительное оборудование / ВВ. Кирсанов, В Н. Кравченко // Сельский механизатор. № 9 - 2003. - С. 28

5 Кравченко В.Н. Пастеризационно-охладительная установка для тепловой обработки жидких пищевых продуктов- сб. ст // Международная научно-практическая конференция, Тверь, 2005. - С. 253-257

6 Положительное решение Роспатента на выдачу патента на изобретение по заявке № 2002117059/13. Пастеризационно-охладительная установка для тепловой обработки жидких пищевых продуктов / В.В Кирсанов, [Т.Л. Лушкина|, В.Н Кравченко, заявл 27.06 2002; опубл. 19 03.2004 - № 12/17.

Подписано к печати 26.04.07 Формат 60x84/16

Бумага офсетная Печать трафаретная. Уел - печ л. 1,2. Тираж 100 экз Заказ № (Sí

Отпечатано в издательском центре Московского государственного агроинженерного университета им ВП Горячкина 127550, Москва, Тимирязевская, 58

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВНИЯ.

1.1 Анализ способов и технических средств для тепловой обработки молока на фермах.

1.2 Анализ теплообменных систем с термоэлектрическим охлаждением.

1.2.1 Конструкции термоэлектрических преобразователей и их применение в устройствах различного назначения.

1.2.2 Методы интенсификации теплопередачи в теплообменных аппаратах с термоэлектрическими модулями.

1.3 Перспективы применения термоэлектрических модулей в технологических аппаратах и процессах для охлаждения и нагрева молока.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПАСТЕРИЗАЦИОННО-ОХЛАДИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НА ТЭМ.

2.1 Существующие методы расчета термоэлектрических устройств.

2.2 Исследование процесса теплообмена в секциях пластин с термоэлектрическими модулями.

2.3 Обоснование энергетической целесообразности применения термоэлектрических устройств в современных пастеризационно-охладительных установках.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа, методика и объекты исследования.

3.2 Лабораторная установка для проведения экспериментальных исследований.

3.3 Методика проведения эксперимента.

3.4 Методика планирования экспериментальных исследований.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ.

4.1 Результаты разработки технологической схемы лабораторной установки для определения теплотехнических и гидравлических параметров блока нагрева и охлаждения.

4.2 Результаты многофакторного планирования эксперимента термоэлектрической батареи пастеризационно - охладительной установки.

4.3 Производственные испытания пастеризационно-охладительной установки на термомодулях.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Оценка источников экономической эффективности.

5.2 Расчет и оценка технико-экономических показателей эффективности внедрения ПОУТЭМ.

Современное состояние сельского хозяйства в целом и животноводства вчастности требует коренной модернизации отрасли на основе внедренияпрогрессивных форм хозяйствования, наукоемких технологий ивысокоэффективной элементной базы, позволяющих существенно снизитьиздержки производства и повысить его рентабельность.Министерством сельского хозяйства разработан приоритетныйнациональный проект «Развития АПК». В нем в качестве основных направленийразвития агропромыишенного комплекса определены ускоренное развитиеживотноводства и стимулирование развития малых форм хозяйствования.Актуальность выбранных направлений определяется вкладом животноводства вобщий объем сельхозпроизводства. При этом анализ структурыживотноводческой продукции показывает, что на долю личных подсобных икрестьянских (фермерских) хозяйств (ЛПХ и КФХ) в последние годы приходятсязначительные объемы производства 51% мяса и 55% молока. А это ведет кнеобходимости создания компактных миницехов по первичной обработкепродукции, в частности переработки молока, что существенно повышаетрентабельность производства.Наиболее важными технологическими процессами на фермах, влияющими накачество молока, а так же на энергоемкость его производства являются процессытепловой обработки (охлаждение и пастеризация) на долю которых приходитсяболее 40 % всех энергозатрат.Наличие современных технологий и технических средств по первичнойобработке и переработке молока у фермеров, резко повышает ихконкурентоспособность. Поэтому создание компактных малогабаритныхнедорогих и высокоэффективных технологических установок является важнойнародно-хозяйственной проблемой, решаемой в рамках национального проекта«Развитие АПК» в разделе посвященному развитию малых форм хозяйствованияв животноводстве.6Особое внимание на современном этане развития техники и технологииуделяется развитию и внедрению наукоемких, инновационных проектов итехнологических решений.Одним из перспективных направлений при создании новых систем тепловойобработки молока является использование полупроводниковыхтермоэлектрических модулей (ТЭМ), обеспечивающих построениемалогабаритных, высокоэффективных комплектов пастеризационноохладительного оборудования, исключающих применение бойлерного пароводогрейного и фреонового холодильного оборудования.Теория энергетического применения термоэлектрических явлений, созданнаяв результате известных работ академика А.И. Иоффе и его сотрудников [56, 57],открыла широкие возможности для использования полупроводниковыхтермоэлектрических охлаждающих и нагреваемых устройств. За последниедесятилетия эта отрасль получила значительное развитие, поскольку появиласьреальная возможность создавать малогабаритные устройства для понижения иповышения температуры, обеспечивать процессы теплопередачи в конструкцияхтеплообменных аппаратов.Целью настоящей работы является обоснование параметров и эффективностиприменения термоэлектрических устройств в пастеризационно - охладительныхустановках.Научная новизна разработаны математические модели расчета термоэлектрических блоковпастеризации и охлаждения молока на блочно-модульной основе.- разработана обобщенная структурно-технологическая схема новойпастеризационно-охладительной установки на термоэлектрических модулях.- обоснованы энергетические циклы работы установки с расширеннойзоной рекуперативных теплообменных процессов.Практическая ценность. Обоснована целесообразность и эффективностьприменения высокотехнологических тепловых насосов (термоэлектрических7модулей) для одновременного охлаждения и нагревания молока впастеризационно-охладительных установках.Предложена новая конструкция теплообменных пластин со встроеннымитермоэлектрическими модулями. Получено положительное решение о выдачепатента на изобретение № 2002117059/13(018071).На защиту выносятся:- функционально - технологическая схема пастеризациионно охладительной установки на термоэлектрических модулях.- математические модели и методы расчёта основных параметров^термоэлектрических блоков нагрева и охлаждения молока;- результаты экспериментальных исследований и производственныхиспытаний предлагаемой установки;- оценка экономической эффективности данной установки.Реализация результатов работы. По результатам исследованийвыполнено два Госконтракта с МСХ РФ в 2001 и 2005 г.г. По теме «Проведениеисследований и разработка макета пастеризационно-охладительной установки натермоэлектрических модулях». Разработана конструкторская документация иопытные образцы термоэлектрических блоков охлаждения и нагрева молока.Апробация работы. Основные положения и результаты диссертациидоложены на заседаниях секций 5 - й международной научно - практическойконференции «Концепция механизации и автоматизации животноводства в 21веке» (апрель 2002г.-2003, г. Подольск), международному симпозиуму помашинному доению г. Казань в 2002 г., на научно-практической конференцииМГАУ 2002-2005 гг..По результатам работы опубликовано 6 статей, в том числе имеетсяположительное решение на выдачу патента России.

Основные результаты и выводы

1. Анализ процессов и оборудования для тепловой обработки молока показывает, что это наиболее энергоемкие, высоко затратные процессы, выполняемые на молочных фермах и в линиях молокоцехов. Наиболее эффективным и экономичным являются пластинчатые пастеризационно-, охладительные установки.

2. В качестве альтернативного источника тепловой энергии при совершенствовании пастеризационно-охладительных установок вместо промежуточных хладо-теплоносителей (горячая вода, ледяная вода, пар) следует применять высокотехнологичные экологически безопасные, компактные и бесшумные термоэлектрические модули, встраиваемые в теплообменные пластины с образованием горячих и холодных каналов для соответствующей обработки молока на молочно товарных фермах (МТФ), личных и кре-стьянско-фермерских хозяйствах ЛФХ и КФХ.

3. Анализ энергетических циклограмм работы современных пластинчатых пастеризационно-охладительных установок показал, что дальнейшее их совершенствование возможно за счет расширения зоны рекуперативных процессов теплообмена на конечных стадиях обработки молока: глубокого охлаждения и пастеризации.

4. Обоснованы оптимальные параметры циклограммы работы пастеризацион-но-охладительной установки с одной и двумя термоэлектрическими секциями обеспечивающие повышение коэффициента рекуперации на 7 % и предложены аналитические зависимости для его расчета.

5. Предложены математические модели и аналитические зависимости расчета термоэлектрических секций пастеризации и глубокого охлаждения, рекуперативного теплообменника для блочно-модульного проектирования пастеризационно-охладительных установок производительностью до 1000 л/ч.

6. На основе многофакторного планирования эксперимента получены графические зависимости и управления процессов теплообмена в термоэлектрических секциях пастеризации и охлаждения, устанавливающие взаимосвязь теплотехнических (Кх, Кг, С>х, (}г), гидравлических (ях, яг) и конструктивных параметров теплообменника (поверхность, производительность, число пластин).

7. Определены оптимальные энергетические параметры функционирования термомодулей и источника стабилизированного питания (и = 48 В; I =50А) постоянного тока, а так же тип и количество термомодулей на одной тепло-обменной пластине ленточно - поточного типа с поверхностью 0,05 м2, используемой в серийных охладителях молока АДМ - 33.000.

8. Разработаны оптимальные схемы движения охлажденных и нагреваемых потоков и компоновки теплообменных пластин со встроенными термоэлектрическими модулями для секций глубокой пастеризации и глубокого охлаждения молока производительностью до 600 л/ч.

9. Разработана обобщаемая структурно-технологическая схема пастеризаци-онно-охладительной установки модульного типа с термоэлектрическими секциями производительностью до 600 л/ч, включающая молокоприемный бак для сырого молока, насос для циркуляции продукта, пластинчатый двухсекционный рекуперативный теплообменник, секцию предварительного водяного охлаждения, термоэлектрической секции пастеризации и глубокого охлаждения, выдерживатель и комплект КИПиА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. A.c. 1174687 (СССР) Термоэлектрический охладитель. / Абдинов Д.Ш., Абдуллаев Н.И., Аскеров Г.М., Бабаев P.A., Салаев Э.Б. / Б.И. №11,1985.

2. A.c. 1179986 (СССР) Термоэлектрическая охлаждающая медицинская повязка. / Бутырский В.И., Богин F.B., Кулиев А.З. / Б.И. №35,1985.

3. A.c. 1339364 (СССР) Комбинированная система охлаждения. / Наер В.А., Кашлистый C.B. / Б.И. №35,1987.

4. A.c. 1550412 (СССР) Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для измерения относительной влажности. / Исмаилов Т.А., Цветков Ю.Н., Баш-, танов А.Р., Гусейнов А.Б. / Б.И. №10,1988.

5. A.c. 1725424 (СССР) Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры. / Исмаилов Т.А., Набиулин А.Н. и др. / Б.И. №13, 1992.

6. Акаев А.К., Дульнев Г.Н. Обобщение метода Л.В.Канторовича применительно к краевым задачам теплопроводности. // Инженерно-физический журнал. 1971. - Т.21. -№3.

7. Аксенов А.И., Глушкова Д.Н., Иванов В.И. Отвод тепла в полупроводниковых приборах. М.: Энергия, 1971.

8. Алексеев A.M., Иорданишвили Е.К., Малкович Б.Е.-Ш. и др. Исследование термоэлектрического охлаждения на термоэлементах переменного сечения. ЖТФ, 1977, Т.47, №1, - С.865-872.

9. Анатычук Л.И. Про перспективы развития термоэлектричества. АН УРСР, 1975.-№9. С.30-34.

10. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Киев: Наукова думка, 1979.

11. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Справочник. Киев: Наукова думка, 1979. - 768 с.

12. Анатычук Л.И., Михайленко A.B., Павлов Л.В. О конструировании термоэлектрических охладителей с ограниченным теплоотводом. // Изв.вузов. Прибо-, ростроение. 1976. - Т.19. - №2. - С. 113-116.

13. Анатычук Л.И., Никирса Д.Д., Сухолотюк A.B. Термоэлектрический микрохолодильник. // Приборы и техника эксперимента. 1982. - №2.

14. Арифов У.А., Кулагин А.И. Термоэлектрические преобразователи тепловой энергии в электрическую. // Гелиотехника. 1965. - №1. С.6-15.

15. Иванов Ю.Г. Адресное обслуживание животных на молочной ферме.// Зоотехния, 2005, № 5, с. 16 - 19.

16. Бабин В.П., Иорданишвили Е.К., Малькова Г.И. О возможности снижения инерционности охлаждающих термоэлементов при использовании ветвей переменного сечения. // Вопросы радиоэлектроники, серия ТРИО. 1975. - №2. -С.69-75.

17. Банага М.П., Баранов С.Н., Буймистр Б.С. и др. Полупроводниковые термоэлектрические холодильники: Электронная обработка материалов. - 1974. -№5.

18. Барановский Н.В. Пластинчатые теплообменники пищевой промышленности. М.: Матгиз, 1962. - С.327.

19. Барановский Н.В., Коваленко Л.М., Ястребенецкий А.Р. Пластинчатые и спиральные теплообменники. М.: Машиностроение, 1973. - 285 с.

20. Баштовой А.К., Краков М.С., Тайц Е.М. Интенсификация теплообмена и снижение сопротивления при течении в каналах с магнитно-жидкостным покрытием. ИФЖ, 1990, Т.59. №3. - С.403-408.

21. Беляльдинов М.Ф., Ефимов В.А., Лупанов Б.С, Хорунжин Ю.П. Полу-, проводниковые термоэлектрические батареи для кондиционирования воздуха. // Холодильная техника. 1973. - №7. С.40-44.

22. Богданов В.М., Романович Т.Г. Микробиологический контроль на предприятиях молочной промышленности. М.: Пищепромиздат, 1955. - 215 с.

23. Бредихин С.А., Космодемьянский Ю.В., Юрин В.Н. Технология и техника переработки молока. М.: Колос, 2001. - 400 с.

24. Булат В.П., Михайленко A.B. МГД-генераторы и термоэлектрическая энергетика: сб.научных трудов. Киев, 1983.

25. Бурштейн А.И. Физические основы расчета полупроводниковых термоэлектрических устройств. М.: Физматгиз, 1962. - 136 с.

26. Вайнер A.JT. Расчет термоэлектрического охладителя с максимальной хо-лодопроизводительностью. // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры. —1994. №1-2.

27. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1963. - 708 с.

28. Венгеровский JI.B., Каганов М.А., Ривкин A.C. Переходные процессы в термоэлектрических устройствах. Сб.тр. по агрофизике, 1976, вып.25. С.70-86.

29. Вилемас Ю.В., Воронин Е.И., Дзюбенко Б.В. и др. Интенсификация теплообмена. Темат.сб. под ред. Жукаускаса A.A. и Калинина Э.К. Вильнюс, Москва, 1988.-18 с.

30. Вихорев Г.А., Наер В.А. Влияние теплоотдачи на характеристики полупроводниковых термобатарей для холодильников и тепловых насосов. // ФТТ. -1959.- №6. С.903-907.

31. Вихорев Г.А., Семенюк В.А. Особенности расчета полупроводниковых охлаждающих термобатарей, питаемых от выпрямителя. // ХХТ. 1966. - №2. С.7-15.

32. Водолагин Ю.В., Вайнер A.JL Расчет термоэлектрических охладителей потоков газа (жидкости). // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРТО. 1975. - №2, С.64-68.

33. Войтенко Г.И., Возная Г.А. Конструктивно-унифицированный ряд термоэлектрических модулей и батарей. В кн.: Тепловые процессы в МГД и термоэлектрических генераторах. Сб. научных трудов. Киев: Наукова думка, 1982.

34. Воронин А.Н., Дубровский Е.В. Эффективные теплообменники. М.: Машиностроение, 1973. - 87 с.

35. Воронин А.Н., Зорин И.В., Кудасов A.A. Полупроводниковый нультермо-стат Hill -\.U Приборы и техника эксперимента. 1985. - №10. С.262-263.

36. Воут Р. Расчет термоэлектрических холодильников. В кн.: Термоэлектрические материалы и преобразователи. М., 1964. С.252-288

37. Ганин Е.А., Каричев З.Р., Лебедев В.Ф. и др. Экспериментальный термоэлектрический кондиционер. // Холодильная техника. 1971. - №9. С. 12-15.

38. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.П. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1980. -285 с.

39. Глазнев И.Н. Экспериментальное определение эффективности пастеризации в пароинжекторном аппарате // Человек и вселенная. СПб. -2004. - №8 (41). С.56-58.

40. Ильюхин М.С. Бабичева E.JI. Энергетические системы обеспечения. жизнедеятельности человека и животных // уч. издание МГАУ, 2002. 96 с.

41. Громов М.А. Теплофизические характеристики некоторых молочных продуктов // Молочная промышленность. 1978. - №8. С.13-18.

42. Грязнов О.С., Иорданишвили Е.К., Кодиров A.A., Наумов В.Н. Исследование нестационарного режима охлаждающего термоэлемента без теплоотвода с горячих спаев. // ИФЖ. 1986, т.51. №5. - С.765-769.

43. Елагин В.И. Оборудование для стерилизации молока в потоке. М.: Изд-во ЦНИИТЭИ легпищемаш, 1973. - 63 с.

44. Золотин Ю.П. Стерилизованное молоко. М.: Пищевая промышленность, 1979.- 157 с.

45. Золотин Ю.П., Монструков Б.Н., Монструков Ю.Н., Экспериментальное исследование истечения водяного пара из каналов цилиндрической формы в поток термообрабатываемых пищевых жидкостей. М.: Изд-во ЦНИИТЭИ легпищемаш, 1978. - С.7-13.

46. Золотин Ю.П., Френклах М.Б., Лашутина Н.Г. Оборудование предприятий молочной промышленности. М.: Агропромиздат, 1985. - 264 с.

47. Иванова К.Ф., Каганов М.А., Привин М.Р. Оптимизация параметров термоэлектрических тепловых насосов. // Холодильная техника. 1973, - №6, -С. 19-23.

48. Иванова К.Ф., Каганов М.А., Ривкин A.C. Управление нестационарным процессом термоэлектрического охлаждения путем изменения геометрической формы ветвей термоэлемента. // ИФЖ, 1977. - №3. Т.32. - С.474-478.

49. Ильярский О.И., Удалов Н.П. Термоэлектрические элементы. М.: Энергия, 1970.

50. Инихов Г.С. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 317 с.

51. Интенсификация теплообмена с помощью турбулизатора. Оптимизация и оценка эффективности различных конструктивных решений. /Ziolkawska., Piotrowski А., ВЦП NE - 29941. - 14е/МФ. Пер. 84/15744/Inzynieria eheniozna i procesowa, 1981, V.2. - №2. P.449-458.

52. Иорданишвили E.K. Термоэлектрические источники питания. М.: Сов.радио, 1968. - 184 с.

53. Иорданишвили Е.К. Термоэлектрическое охлаждение в медицине // Электротехника. -1980. -№11.- С.10-14.

54. Иорданишвили Е.К., Малкович Б.Е-Ш., Вейнц М.Н. Экспериментальное исследование нестационарного термоэлектрического охлаждения. 2.Режим экстремального тока. ИФЖ, 1972, т.22. - №2. С.220-226.

55. Иоффе А.Ф. Полупроводники и их применение. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1956.-72с.

56. Иоффе А.Ф. Полупроводниковые термоэлементы. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1956.

57. Иоффе А.Ф., Стильбанс Л.С., Иорданишвили Е.К., Ставицкая Т.С. Термоэлектрическое охлаждение. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1956. - 108 с.

58. Иоффе Д.М. Из практики применения аппаратов с термоэлектрическим охлаждением. // Холодильная техника. 1966. - №5. - С.53-54.

59. Иоффе Д.М., Орлов B.C. О градации термоэлектрических охлаждающих батарей. // Холод.техника. 1969. - №2. - С.24-30.

60. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергия, 1969.-439 с.

61. Исмаилов Т.А. Методы и средства охлаждения и отвода тепла от элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры. Обзорно-аналитич. материал, серия Р.47.13.21. ДагЦНТИ, 1991.-37 с.

62. Исмаилов Т.А. Модель термоэлектрического полупроводникового интен-сификатора теплопередачи контактного типа. // Изв. вузов. Приборостроение. -1995.-№5-6.

63. Исмаилов Т.А. Разработка полупроводниковых термоэлектрических интенсификаторов теплопередачи. Отчет по научно-исследовательской теме №342, № гос. регистрации 01.9.10 0019223, Махачкала, 1989.

64. Исмаилов Т.А. Термоэлектрический полупроводниковый интенсификатор теплопередачи для элементов радиоэлектроники. Тезисы Всесоюзной научно-. техн. конференции. Холод народному хозяйству. - Л., 1991.

65. Исмаилов Т.А. Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для термостабилизации. // Приборы и техника эксперимента. 1989. - №6.

66. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Юсуфов Ш.А. Анализ тепловых процессов в нестационарном режиме работы полупроводниковых термоэлектрических интенсификаторов теплопередачи. // Изв. вузов. Приборостроение. 1998. - Т.41. -, №6.

67. Исмаилов Т.А., Гажиева С.М. Термоэлектрические полупроводниковые интенсификаторы теплопередачи. // Изв. вузов. Приборостроение. 1994. - Т.37. -№11-12.

68. Исмаилов Т.А., Мурадова М.М., Гаджиева С.М. Термоэлектрический полупроводниковый теплообменник. // Вестник ДГТУ. Технические науки. Махачкала. 2000. - Выпуск №4. - С.З.

69. Исмаилов Т.А., Цветков Ю.Н. Влияние параметров термоэлектрического преобразователя и исследуемого воздуха на характеристики датчика температуры и влажности. Тезисы 111 Всесоюзной конференции по холод, машиностроению. Одесса, 1982. - С.1, 5.

70. Исмаилов Т.А., Цветков Ю.Н. Полупроводниковые термоэлектрические влагочувствительные первичные преобразователи и датчики. // Холодильная техника. 1985. - №10.

71. Каганов М.А. Привин М.Р. Расчет оптимальных параметров термоэлектрических охлаждающих устройств. В кн.: Полупроводники и радиоэлектроника в агрофизических исследованиях. - JL, 1966. - С. 134-145.

72. Каганов М.А. Эффективность полупроводниковых термоэлектрических, охладителей потоков жидкостей и газа. // ИФЖ. 1967. - Т. 12. - №2. - С. 192-199.

73. Калафти Д.Д., Попасов В.В. Оптимизация теплообменников по эффективности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1986.

74. Калинин Э.К.* Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена а, каналах. М.: Машиностроение, 1972.-220 с.

75. Карслоу Г.С. Теория теплопроводности. М.: Гоетехиздат, 1947. - 22& с.

76. Кейс В.М. Конвективный тепло- и массообмен / Пер. с англ. М.: Энергия, 1972.-488 с.

77. Кейс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. М.: Госэнер-гоиздат, 1962.-223 с.

78. КембеллДж Р., Маршалл Р.Т. Исследование теплоотдачи / Пер. с англ. -М.: Колос, 1980.-654 с.

79. Коваленко Л.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 240 с.

80. Краснокутский Ю.В. Механизация первичной обработки молока / издание второе, переработанное и дополненное // М. Агропромиздат, 1988. 334 с.

81. Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы. Л.: Наука, 1967.-283 с.

82. Кордомский Х.В. Приложение теории вероятности в инженерном деле, М.: Колос, 1962. - 423 с.

83. Котырло Г.К., Лобунец Ю.Н. Расчет и конструирование термоэлектрических генераторов и тепловых насосов. Киев: Наукова думка, 1980.

84. Кравченко В.Н. Обоснование параметров работы пастеризационно-охладительных установок на термоэлектрических модулях / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Международная конференция ГНУ ВНИИМЖ: сб. ст., том 12, ч. 2, Подольск, 2003. С. 48-57.

85. Кравченко В.Н. Повышение эффективности работы пастеризационно-охладительных установок / В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Механизация и Электрификация с/х. № 2 2003. - G 18.

86. Кравченко В.Н. Пастеризационно-охладительное оборудование /В.В. Кирсанов, В.Н. Кравченко // Сельский механизатор. № 9. 2003. - С.28.

87. Кравченко В.Н. Пастеризационно-охладительная установка для тепловой обработки жидких пищевых продуктов: сб. ст. // Международная научно-практическая конференция, Тверь, 2005. С. 253-257.

88. Кук Г.А. Пастеризация молока. М.: Пищепромиздат, 1951. - 240 с.

89. Кук Г.А. Процессы и аппараты молочной промышленности. Т.1, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 786 с.

90. Лепилкин А.Н., Ноздрин С.И., Зотов В.В. Зависимость плотности и теплоемкости молока и сливок от состава и температуры // Известия вузов СССР. Пищевая технология. 1977. - № 5. - С. 137-138.

91. Липатов H.H. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Экономика, 1987.-272 с.

92. Лукишкер Э.М. Минимизация габаритных размеров и массы термоэлектрических охладителей. // Вопросы радиоэлектроники, сер. ТРТО. 1977. -Вып.1.

93. Лукишкер Э.М., Вайнер А.Л. Эффективность термоэлектрических интен-сификаторов теплообмена. // Вопросы радиоэлектроники, сер. ТРТО. 1978. -Вып.1.-С.86-90.

94. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.

95. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. - 479 с.

96. Мартынова И.О., Копылов A.C. и др. К механизму влияния магнитной обработки на процессы накипеобразования и коррозии. 1979. - №6. С.67-69.

97. Мартыновский B.C., Наер В.А. Полупроводниковые интенсификаторы теплопередачи и теплоизоляторы. // Холодильная техника. 1961. - №3.

98. Машины и оборудование для цехов и предприятий малой мощности по переработке сельскохозяйственного сырья: Каталог. 4.1. - М., 1992. - 256 с.

99. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Физ-матгиз, 1961. - 129 с.

100. Наер В.А. Исследование полупроводниковых охладителей и ледогенераторов. // Холодильная техника. 1962. - №5. - С.42-46.

101. Наер В.А. Метод термоэлектрических охладителей жидкости. -Тр.ОТИПХП, 1962. Т. 12. - С.13-21.

102. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений, Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1991.

103. Патент 17633841 (РФ) Термоэлектрический теплообменник. /Исмаилов Т.А., Сулин А.Б./ Б.И. №1,1993.

104. Патент 2008603 (РФ) Термоэлектрический теплообменник интенсифика-тор. /Исмалов Т.А., Сулин А.Б./ Б.И. №4,1994.

105. Патент 2156424 (РФ) Термоэлектрический полупроводниковый теплообменник. /Исмаилов Т.А., Магомедов К.А., Гаджиева С.М., Мурадова М.М./ Б.И, №26,2000.

106. Покорный Е.Г., Щербина А.Г. Расчет полупроводниковых охлаждающих устройств. Л.: Наука, 1969.

107. Процессы и аппараты пищевых производств / В.Н.Ставников, В.Д.Попов, В.М.Лисенский, Ф.А.Редько. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Пищевая промышленность, 1976. - 662 с.

108. Пустыпьник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.

109. Разработка термоэлектрического охлаждающего устройства с системой термостабилизации // Отчет о НИР 02870083077. // Сб. НИОКР, 1988. Сер. 19. -№10.

110. Способы улучшения теплообмена /Экспериментальные теплообменники/ Цветинформ. №8008. - 36 с. Пер.ст. из журн., 1983. - №244.

111. Сулин А.Б., Исмаилов Т.А. Моделирование динамических режимов термоэлектрических тепловых насосов с учетом теплофизических свойств элементов конструкции. // Известия CK НЦ Высшей школы, серия Технические науки, -1986. №8. - С.87-90.

112. Сурков В.Д., Липатов H.H., Золотин Ю.П. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности. М;: Легкая промышленность, 1983.-430 с.

113. Тайц Д.А. Условия применения термоэлектрических батарей в качестве интенсификаторов теплообмена. // Холодильная техника. 1970. - №5.

114. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Под ред. В.А.Григорьева и В.Н.Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. - 499 с.

115. Термоэлектрический теплообменник. / Исмаилов Т.А., Цветков Ю.Н. и др./ Положительное решение ВНИИГПЭ на выдачу патента по заявке № 4883512/06, 1990.

116. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник. М.: Академ.издат., 1979. - 216 с.

117. Федоров Н.Е. Методы расчетов процессов и аппаратов пищевых производств. М.: Пищевая промышленность, 1966. -289 с.

118. Цой Ю.А. Обоснование ресурсо и энергосбережения в молочном животноводстве // Механизация и электрификация с/х, 2004, № 10. С. - 15.

119. Чудновский А.Ф. Применение полупроводников в сельском хозяйстве. -Л.: ЛДНТП, 1963.-48 с.

120. Burton Н. Systems of treatment. ID Seminar on VHT milk Subject 2,1971, P. 1-14.

121. Burton H. Ultra-high temperature processed milk. Dairy Sci.Alstr. -1969. - N31. - P.287-297.

122. Cozine H., Roberts L. «Thermoelectrically Cooled Detectors Another option». SPIE, 1978.-Vol.132.

123. Enclosure cooling units. Electron/ Compon. News. - 1995. - №8.

124. Harpstep Taseph W.C. Improved spacecraft heat rejection with practical thermoelectric. Energy convers. N.Y., 1980. - P. 126.

125. Kishi M., Yoshida Y., Okano H. et al. «Fabrication of a Miniature thermoelectric module with Elements composed of Sintered Bi Te compounds», Proc. of the XVI th Int. Confon Thermoelectrics (ICT'97). Dresden, Germany, 1997, IEEE (1998).

126. La thermeelelectricite: utisee pour le refreidissement de L'electronique et pour la survey Des Hommes travaillant en miliux exiremes / Steerholm Tohn / techn.mod. 1989, 81, N1-3.

127. Lackey R.S., Meess I.D., Somers E.V. Applications of thermoelectric cooling and heating. // Refrigeration Engineering. 1958. - N.12, - P.31-36.

128. Mahan G.D., Sofo J.O., Bartkowiak M. «Multilayer Thermionic Refrigerator and Generator», J.Appl. Phys., 1998, Vol.83, Nov.9.

129. R. B. Thermoelectricity. // Industrial Design. 1962. - Vol.9. - N4. - P.64-69.