автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Вакуумный процесс получения воды с околонулевой температурой путем создания водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды

484оизо

АХМЕД АБДЭЛЬСАЛАМ АБДЭЛЬАТИ ХЕГАЗИ

ВАКУУМНЫЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ С ОКОЛОНУЛЕВОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПУТЕМ СОЗДАНИЕЯ ВОДОЛЕДЯНОЙ КОМПОЗИЦИИ ИЗ ЧЕРЕДУЮЩИХСЯ СЛОЕВ ЛЬДА И ВОДЫ

Специальность 05.04.03. - Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 МАЙ 2011

МОСКВА-2011 г.

4848036

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московский государственный университет инженерной экологии (МГУИЭ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

МАРИНЮК Борис Тимофеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

БАБАКИН Борис Сергеевич

кандидат технических наук, доцент ФРОЛОВ Юрий Дмитриевич

Ведущая организация: ЗАО НПО «ХИМСИНТЕЗ»

Защита состоится «16» июня 2011 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.145.01 в Московском государственном университете инженерной экологии, 105066, г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4, аудитория имени Л.А. Костандова (Л-207).

С текстом диссертации можно ознакомиться в библиотеке МГУИЭ. Автореферат разослан «12» мая 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Потребности в охлажденной до околонулевых температур воды растёт из года в год. Особенно заметен такой рост в сельскохозяйственных районах, где необходимо быстрое охлаждающее воздействие на молоко после доения или на свежевыловленную рыбу при её транспортировке в живом виде в теплоизолированных контейнерах с ледяной водой. Значительная потребность в молочных продуктах существует в странах Ближнего Востока что связано с высокими показателями рождаемости населения.

На сегодняшний день вода с околонулевой температурой находит широкое применение в химической и пищевой промышленностях, биологии и медицине.

Традиционные методы получения водного льда и холодной воды предполагают применение парокомпрессионных холодильных машин, использующих различные виды холодильных агентов от хладонов и аммиака (11717) до углеводородов (бутана, пропана и т.д.). Многие из предложенных в последние годы хладонов, имея нулевое воздействие на озоновый слой земли, в то же время отепляют окружающую среду (11404а, 11410, Ш25, Ш34а). Среди синтетического ряда агентов практически отсуствуют такие, которые безопасны для озонового слоя и не оказывают отепляющего воздействия на среду обитания человека.

В последние годы во многих странах наблюдаются усилия, направленные на разработку экологически чистых хладагентов. Работы ведутся по двум направлениям: во-первых, поиск новых синтетических рабочих веществ для современных парокомпрессионных холодильных машин, во-вторых, подбор и применение в холодильных установках природных рабочих веществ. Разработка новых синтетических хладагентов связана с большими финансовыми затратами и не всегда может гарантировать успех. Второе направление получило развитие в ряде стран с высокими экологическими стандартами. Здесь рассматриваются такие вещества, как аммиак, диоксид углерода(С02), вода, водные растворы солей и спиртов. Это направление интересно и продуктивно, так как все природные вещества совместимы с окружающей средой, они доступны и имеют низкую стоимость, обладают при этом хорошими термодинамическими и переносными свойствами.

Наиболее распространенным, дешевым и совершенным по теплофизическим свойствам является вода. Вода обладает высокой скрытой теплотой парообразования, у неё большая теплоемкость, это- экологически чистое вещество, не разрушающее озоновый слой(СЮР=0) и не вносящее вклад в глобальное потепление(С\¥Р=1). Химическая стабильность,

пожаровзрывобезопасность и полная совместимость с окружающей средой^

являются уникальными качествами, которые открывают широкие возможности для применения воды как рабочего вещества в холодильных установках. Вода как холодильный агент в системах охлаждения является весьма перспективной для применения в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, на транспорте, в промышленном и гражданском кондиционировании.

В вакуумных холодильных машинах вода может быть как хладагентом, так и хладоносителем, что снижает стоимость и делает холодильную систему более простой.

Цель работы

Целью работы является получение экспериментальных характеристик и аналитическое описание теплофизики вакуумного процесса охлаждения воды до околонулевой температуры путем создания водоледяной композиции из чередующихся слоев воды и льда с учетом потерь их массы. Основные задачи работы

1.Создание метода получения воды с околонулевой температурой охлаждения в двухстадийном вакуумном процессе.

2. Разработка принципиальной схемы и выполнение расчетно-аналитического описания процесса вакуумного получения воды с околонулевой температурой.

3. Экспериментальное исследование вакуумного процесса получения водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды.

4. Получение экспериментальных данных по динамике процесса охлаждения отепленной воды, подаваемой на плитчатую форму льда при атмосферном давлении.

5.Сравнение энергетической эффективности вакуумных холодильных установок с современными парокомпрессионными холодильными установками.

Научная новизна

1- Выполнено расчетно - аналитическое описание вакуумного двухстадийного процесса получения воды с околонулевой температурой:

1.1 Составлена аналитическая модель и получено расчетное уравнение для нахождения времени охлаждения воды от начальной до конечной температуры с учетом потери её массы в условиях вакуумирования герметичной полости.

1.2 Составлена аналитическая модель, позволяющся определить толщину слоя намораживаемого водного льда с учетом потери его массы при вакуумной откачке паров влаги.

2- Получены экспериментальные данные по динамике охлаждения воды до околонулевой температуры методом создания водоледяной композиции путем вакуумной откачки водяных паров из герметичного объема резервуара-испарителя.

3- Выполнены эксперименты по охлаждению отепленной воды, подаваемой на плитчатую форму льда при атмосферном давлении, проведено обобщение опытов.

Практическая ценность работы

1-Предложена принципиальная схема и создана экспериментальная вакуумная установка для получения воды с околонулевой температурой.

2-Предложена технология получения водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды.

3-Предложена технология охлаждения отепленной воды до околонулевой температуры путем подачи её на плитчатую форму льда при атмосферном давлении.

4-Получены эмпирические соотношения, позволяющие осуществлять быструю оценку параметров охлаждения воды и замораживания льда.

5-Проведено сопоставление технико-экономических показателей вакуумной холодильной установки для получения ледяной воды с традиционными фреоновыми холодильными установками аналогичного назначения, выявлено преимущество вакуумных холодильных установок по расходу энергии.

6-Установлена связь между показателем процесса охлаждения жидкости и техническими характеристиками средства вакуумной откачки.

7-Предложена методика расчета вакуумной холодильной установки с учетом конечной пропускной способности вакуумных коммуникаций и скорости откачки насоса-компрессора. Показана возможность использования в качестве насос-компрессора вакуумной холодильной установки образцов машин, выпускаемых промышленностью РФ.

Автор защищает:

1. Аналитическое описание процессов охлаждения воды и намораживания слоя водного льда с учетом потери их массы в условиях динамического вакуум ирования.

2. Результаты экспериментального исследования процесса вакуумного охлаждения воды и намораживания плитчатого слоя льда.

3. Результаты экспериментального исследования процесса вакуумного получения водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды.

4. Результаты экспериментального исследования процесса охлаждения отепленной воды до околонулевой температуры путем подачи её на плитчатую форму льда при атмосферном давлении.

5. Эмпирические соотношения динамики процессов охлаждения воды и намораживаемого слоя льда.

Апробация работы Основные результаты диссертации опубликованы в 7 научных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Основные научные результаты работы были доложены и обсуждены на научно-технических конференциях: на междунаронной научно-практической конференции «Повышение безопасности энергетических

комплексов, эффективности охраны труда и экологичности технологических процессов» (Астрахань, АГТУ, 2010); на научных конференциях студентов и молодых ученых (Москва, МГУИЭ,2010,2011) и на первой научной международной молодежной конференции «Инновационные разработки в области техники и физики низких температур» (Москва, 2010).

Публикации

Материалы, изложенные в диссертационной работе, нашли отражение в 7 опубликованных печатных работах, из которых 3 относятся к изданиям, рекомендованным ВАК РФ.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 126 страниц основного текста, включая 46 рисунков, 11 таблиц и 6 приложений. Список литературы содержит 57 наименований.

Содержание работы

Введение

Обоснована актуальность проблемы получения воды с околонулевой температурой. Показана роль и значение природных холодильных агентов в сохранении окружающей среды.

Глава 1. Экологически безопасные холодильние агенты и их свойства. Состояние вопроса и задачи исследования.

Приведен обзор доступных источников (публикации, патенты), имеющих отношение к достижению поставленной в данной работе цели, и оценена целесообразность использования имеющихся в них результатов. Рассмотрено состояние вопроса получения и применения воды с околонулевой температурой в различных отраслях промышленности. Дано описание модификаций воды с околонулевой температурой и технологии их получения.

Проанализированы работы, посвященные исследованиям в этой области. На основе публикаций отечественных и зарубежных авторов выявлено, что исследования в этой области носят все более систематический характер и интерес к ним возрастает.

В доступной литературе практически отсутствуют физико-математические модели для описания процесса получения воды с околонулевой температурой с использованием вакуумной техники.

Учитывая потребность сельского хозяйства и малого предпринимательства в экологически чистых машинах малой холодопроизводительности, обоснована необходимость исследований в данной области.

Глава 2. Аналитическое описание динамики вакуумного процесса получения воды с околонулевой температурой

Описание процесса вакуумного метода получения воды с околонулевой температурой основано на физических представлениях о

процессах, происходящих при околонулевой температуре в тонком слое спокойной жидкости, находящейся в изначальном состоянии в герметичном контейнере при атмосферном давлении.

Процессы вакуумного охлаждения жидкости и получения водного льда в разное время изучали в МИХМе, (ныне МГУИЭ) такие исследователи как профессора Гухман A.A., Бражников С.М., активно продолжают сложившиеся традиции по этому направлению сегодня профессора Генералов М.Б., Волынец А.З. и их ученики и последователи. Механизм процесса охлаждения основан на том, что при откачке паров воды с её поверхности в испарителе при давлении ниже атмосферного происходит интенсивный отвод тепла с порциями паров, которые нагнетаются в водяной конденсатор и конденсируются в нем.

а) Аналитическое описание процесса вакуумно-испарительного охлаждения жидкости с учётом потери её массы.

В герметичной полости находится жидкость(вода) с известными теплофизическими свойствами: плотностью р, молекулярной массой ц, теплотой испарения г и удельной теплоёмкостью Cw. Начальная масса жидкости то и начальная её температура Т„. Паровое пространство резервуара подвергается динамическому вакуумированию с эффективной скоростью откачки S31$. Схема вакуумного воздействия на охлаждаемую жидкость показана на рис. 1.

Принятые упрощающие

допущения:

- поле температур по глубине слоя жидкости однородно;-температура стенки сосуда-испарителя равна температуре жидкости;

-теплофизические свойства воды и водного пара постоянны; - скорость откачки насос-компрессора

постоянна; - теплопритоки из окружающей среды отсутствуют. Рис. 1 Схема вакуумного воздействия

на охлаждаемую жидкость Элементарное количество тепла, отнимаемого от массы жидкости (воды) ш, заправленной в испаритель сКЗи, составит:

¿д„=т.С„.с1Т (1)

С учетом теплоаккумуляции массы корпуса испарителя шм отводимое количество тепла можно представить как:

^бо = (т-С„ + См .тм )Л, (2)

где См - массовая теплоемкость материала стенки испарителя при средней температуре.

Данное количество тепла отводится за счет эффекта вакуумного испарения жидкости. В терминах холодильной мощности это можно представить в виде произведения скорости откачки основного насоса 5эф на теплоту испарения жидкости г и плотности откачиваемых насосом насыщенных паров жидкости р '.

Элементарную массу испаряющейся жидкости ёши выразим через 8Эф и

плотность насыщенных паровр р : с/т „ = р" .8 . Л т (3), где

Р" =

Р-М

Д.Г

С учётом вышеизложенного, уравнение теплового баланса процесса вакуумной откачки при принятых выше обозначениях будет иметь вид:

dQ0 = (м.С„ + См .ти )хГГ = гЛтм (4)

Давление (упругость) насыщенного пара воды Р в области положительных температур (0 — 50 °С) можно выразить с помощью уравнения:

Р = 609 .ехр(

19 ,7 (Г - 273 )

(5)

Если предположить что масса металлического резервуара много меньше массы охлаждаемой жидкости, то после последующих преобразований и разделяя переменные и интегрируя, получим результирующее уравнение вида:

I

- I

(т 0е

-(? ~Т,)

С,)

609 г.р.Б^.е

19 .7 (Г - 273 ) / Т

-.с1Т

(6)

д .т

Уравнение (6) учитывает потери начальной массы жидкости то в процессе вакуумной откачки ее паров. С достаточной для инженерных расчетов точностью упругость паров воды можно выразить эмпирической формулой

р=аеЬ(Т- 273 ) (7)

Где а,Ь — эмпирические коэффициенты для водяного пара а=609(Па), Ь=0.07(1/°С)

Данное уравнение дает удовлетворительные результаты в диапазоне температуры (+40-н-5°С) с максимальной погрешностью < 5%. Подставляя выражение (7) в уравнение (6) и производимое интегрирование как окончательный результат:

-т0.С„Я

а-цЕ^геТ

1

{

С ^

ъ

г

и

/ —Т&г '

1

И—Ъ

{Г

V

Уравнение (8) можно использовать для нахождения времени охлаждения жидкости т до требуемой конечной температуры I с учётом потери её массы в условиях вакуумирования герметичной полости.

На рис. 2 представлено сравнение времени охлаждения воды от высокой начальной температуры до температуры фазового перехода с учетом и без учета потерь массы воды. Заметим, что учет потери массы жидкости при её вакуумно-испарительном охлаждении оказывает существенное влияние на время достижения заданной температуры охлаждения 1. Такое влияние проявляется тем заметнее, чем выше начальная температура жидкости 1„.

Интересно оценить потерю жидкости при ведении процесса испарительного охлаждения. Аналитические данные по относительной массе воды т/то от времени и различных начальных температур показаны на рис. 3. Как следует из графиков, предствленных на рис. 3, потери массы воды, охлажденной до околонулевой температуры, могут быть весьма существенными при высоких начальных температурах воды ( 30...50°С), достигая 4% 8% от начальной массы. Поэтому в регионах с жарким климатом следует считаться с потерей массы воды, подлежащей охлаждению в вакуумно-испарительном процессе.

1 - - без учета уцоса массы воды. -■ с учетом уноса массы воды

время [мин] Рис.2 Зависимость динамики вакуумно-испарительного охлаждения воды до 1=5 °С от времени. Начальная температура (»„! =50 "С; ^ =30 °С) (расчет по модели) .

1

0.99 0.93 0.97 -10.96

Е

0.95 0.94 0.93 0.92

К 1

VV; \ 3(Г 3-"

,2>4( |°с

----- в= 50 л/сек з,50'С

1 !

10

20 30 40 время[мин]

50 60

Рнс.З Зависимость относительной массы воды т/то от времини. Начатьная температура (1и1=30 °С; *в2=40°С ; 1„з=50оС) и конечная температура 1=+5°С при вакуумно-испарительном охлаждении воды, (расчет по модели).

Б) Аналитическое описание процесса вакуумного намораживания водного слоя льда с учётом потери его массы.

Будем рассматривать замкнутую герметичную полость, внутри которой находится жидкость (вода) в спокойном состоянии при температуре, близкой к О С. Вакуумирование полости осуществляется с эффективной скоростью Бэф и эта скорость остается постоянной в том диапазоне давления, при котором образуется ледяной массив. Схема образования льда в герметичной вакуумной полости показана на рис. 4. Принятые упрощающие допущения:

-рассматривается одномерная схема отвода тепла; -теплофизические свойства воды и водного льда постоянны; -удельная скорость откачки постоянна Б*; -теплопритоки из окружающей среды отсутствуют;-начальная температура воды 1:„=0 °С.

Теплофизические свойства воды и водного льда должны быть известны- это молекулярная масса ц, теплоты испарения г и замерзания Ь, температура фазового перехода воды в лед Тф, плотность льда рл, коэффициент теплопроводности льда в состоянии таяния X. На границе раздела «лед—паровая полость» можно записать условие:

+ (9), гдер ' = ^

у— координата фронта фазового превращения на границе лед-пар в процессе

вакуумной откачки с поверхности массива, значение у можно выразить по

соотношению: р 11 т & * у _ -:-

Р л

На границе раздела «лед—вода» условие теплового взаимодействия определяется как:

Л- „ . = I.—1—.р, (Ю)

ВХ дт '

Распределение температур в слое намораживаемого льда примем прямолинейным, как в стационарном процессе:

(Х-у)> 01)

Т = Т0 +

То

8

Такое предположение обосновано тем, что лед образуется в тонких слоях толщиной 5 (отношение толщины 5 к внутреннему диаметру корпуса льдогенератора меньше 5 %).

Дифференцируя уравнение (11) и применяя условие (9) , в котором р" выражено через давления насыщенных паров воды Р по уравнению состояния,получаем:

тф - т0 _ БЧь + г)

(12)

8 X

Вновь используя уравнение прямолинейного распределения температур (11), и применяя граничное условие (10), приходим к уравнению вида Т - Т

(13)

8 Л с1 г

Где Б — скорость откачки насоса на единицу площади сечения вакуумной полости; р/; — плотность насыщенных паров воды; % — координата фронта фазового превращения на границе лед-вода; 5— бсолютная толщина слоя водного льда с учетом уноса его массы; То — температура поверхности льда на границе раздела лёд —паровая полость.

Согласно данным, полученным при проведении предварительных опытов, скорость изменения (роста) фронта фазового превращения на границе раздела лед-вода вполне удовлетворительной соответствует соотношению :

И = ± (14)

dт 2т

Откачка пара с эффективной скоростью Б,,

сиростью Зэф

пар

Л\Ч\Ч\\ЧЧ\Ч\Ч\Ч\\Ч^\ ЛСД .\\Ч\

шшшш^шшмшшмшм

вода

л

Рисунок 4 Схема образования тонкого слоя водного льда в герметичной вакуумной

Зависимость упругости

насыщенных паров воды надо льдом Р=Г(То) можно представить упрощенно в виде эмпирического соотношения:

к=6140.4К 3.61459Е+12Па-

(15), где:

и

• константы.

А-

Данное соотношение дает удовлетворительные результаты в диапазоне температуры (0+-30°С) с максимальной погрешностью < 4%.

полости

Осуществляя последовательные постановки и преобразования приходим к окончательному результату , представленному в виде двух расчетных уравнений:

Т -

1 о

т -1 ф

2 т.Л

д +

А .е т° .ц Я' .г

2г.£*.(Х + г).А.е

к 'То

А.е

к

'тп

■М

.Б* л

(16)

(17)

>

Численное решение уравнения (16),(17) выполнено для нескольких значений удельной эффективной скорости откачки основного насоса Б*. Данные уравнения связывают толщину слоя льда 5, температуру его поверхности Т0 со временем процесса намораживания т и условиями ведений процесса динамической откачки. Точность расчетов тем выше, чем меньше слой намораживаемого льда.

На рис. 5 показано сравнение аналитических зависимостей (по формулам 16, 17) по росту толщины слоя льда от времени с учётом и без учета потери его массы при откачке паров с вакуумным насос-компрессором паспортной

скоростью откачки 50 л/сек. Как видно из рисунка 5, учет потери массы льда при проведении вакуумнего процесса оказывает существенное влияние на абсолютное значение его толщины и температуру поверхности льда на границе раздела лёд —пар 10. Заметное влияние убыли массы водного льда прослеживается при значении толщины его выше 6-8мм. Глава 3. Опытное исследование режимов работы вакуумно-испарительной холодильной машины для получения воды с околонулевой температурой.

Для изучения режимов работы и снятия характеристик вакуумной холодильной машины, работающей на получение воды с околонулевой температурой на кафедре "Холодильная и криогенная техника" Московского государственного университета инженерной экологии, был создан экспериментальный стенд.

! Ф.

У

4 6 8 время, [мин]

10 12

Рис § Зависимость толщины слоя льда от времени т (расчет по модели)

1- с учётом потери массы льда

2- без учёта потери массы льда

На рис.6 представлена принципиальная схема опытной вакуумной холодильной установки. Установка состоит из следующих основных элементов: бака-испарителя 1, основного вакуумного насоса 2, вспомогательного вакуумного насоса 4, водяного конденсатора 3 и вентиля-натекателя 5.

Испаритель представляет собой сосуд со средним внутренним диаметром 320 мм, выполненный из химического стекла с толщиной стенки 5мм и емкостью 50 л с герметично закрывающейся крышкой, паровое пространство которого соединяется с насосно-конденсаторным агрегатом вакуумной коммуникацией. В крышке имеется вентиль-натекатель для соединения внутреенней полости испарителя с атмосферой. В состав агрегата входят водяной кожухозмеевиковый конденсатор и два вакуумных насоса-компрессора из которых один является основным, а другой вспомогательным. Наличие вспомогательного насоса 4 необходимо, так как он позволяет удалить из системы неконденсированные газы и тем самым осуществить понижение давления в системе и облегчить этап пуска основного насоса, одновременно избежать избыточных затрат энергии. Геометрическая скорость откачки вспомогательного насоса составляет 5 л/с.

Основной насос 2 ротативного принципа действия обеспечивает откачку паров охлаждаемой жидкости при ее кипении в испарителе и их нагнетание до давления конденсации. В качестве основного вакуумного насоса использовали двухроторную машину производительностью 50 л/с. Конденсатор 3 имеет кожухозмеевиковую теплообменную конструкцию, с водяным охлаждением. Рабочая теплопередающая поверхность аппарата 4 м2.

Все датчики температур представляют собой хромель-копелевые и медь-константановые термопары, работающие от батареек постоянного тока и поэтому являются безопасными в эксплуатации. Использовался восьмиканальныйэлектронный измеритель температуры «ОВЕН УКТ38-Щ4.ТП» 12, состоящий из 8-х термопар с диаметром электродов 0,15 мм.

На установке также предусмотрено измерение напряжения(вольтметр V), силы тока(амперметр А) и мощности(ваттметр XV), подаваемых на основной и вспомогательный насосы, при помощи лабораторного автотрансформатора «Комплекта измерительного К505» 7, что позволило оценить затраты энергии на производство холода.

Измерения остаточного давления в герметичной полости бака-испарителя выполнялись высокоточным электронным вакууметром комбинированного типа Мии-Сопуесйоп 13, установленным на баке-испарителе. Вакууметр имеет жидкокристаллический дисплей для отображения различной информации, в том числе текущего давления в рабочей камере установки. Диапазон измеряемых давлений электронного вакууметра составляет Ю-4 -103 мм рт.ст.

Рисунок 6- Схема опытной вакуумной холодильной установки для получения воды с околонулевой температурой

1-бак-испаритель;2-основной вакуумный насос-компрессор; 3-конденсатор; 4-вспомогательный вакуумный насос;5-вентиль-натекатель; 6-вакуумный вентиль; 7-мультиметр аналоговый(комплект для измерения вольтамперных характеристик К-505); 8-вентиль слива конденсата; 9-образцовый вакуумметр; 10 - термометр для измерения температуры воды, выходящей из конденсатора; 11 - термометр для измерения температуры воды, входящей в конденсатор; 12-восьмиканальный электронный измеритель температуры «ОВЕН УКТ-38»;13-цифровой прибор измерения вакуума (модуль Mini-Convectron® -серия 275); 14-пульт управления.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований вакуумного процесса получения воды с околонулевой температурой. 1-Экспериментальное исследование вакуумно-испарительного процесса охлаждения воды до околонулевой температуры.

Для проверки достоверности аналитичского описания процесса вакуумно-испарительного охлаждения воды результаты расчетов по формуле (8) сопоставим с экспериментальными данными. Как видино из рисунка 7, аналитические и экспериментальные данные имеют достаточно высокую

10 15 время [мин]

Рис .7 Экспериментальные и аналитические данные динамики охлавдсншт воды

степень согласования, что свидетельствует о

корректности математической модели процесса охлаждения воды. В результате проведенных исследований показано, что начальная температура жидкости при её вакуумно-испарительном охлаждении оказывает

сильное влияние на расход энергии. Такое влияние проявляется тем больше, чем выше начальная температура жидкости ^.

2-Экспериментальное исследование вакуумного процесса намораживания слоя водного льда

Для оценки точности аналитического описания вакуумного процесса намораживания водного льда с учетом потери его массы сопоставим результаты расчетов по формулам (16,17) с экспериментальными данными. Из рис. 8 видно, что аналитические данные достаточно хорошо обобщают экспериментальные

что свидетельствует о корректности математических соотношений для расчета вакуумного процесса намораживания водного льда. Опыты по измерению распределения температур в отдельно взятом слое позволили убедиться, что первоначальное допущение о прямолинейности профилей распределения температур по толщине слоя справедливо. Точность рачетов тем выше, чем тоньше слой намораживаемого льда.

Как показали опыты, удельное энергопотребление в процессе намораживания массы льда составило причем , чем меньше толщина слоя льда, тем меньше удельное энергопотребление на его получение. В условиях проведения опытов выявлено технически минимальная толщина слоя,

в

/ у' ■

в ОПЫТ ■—-расчет -1-

--1

О 3 6 9 12 время, мин

Рис .8 Зависимость толщины слоя

льда от времени в условиях динамического вакуумирования

которая стабильно фиксируется на стенке испарителя. В наших условиях 5тш составляет 6мм.

3- Вакуумный процесс создания водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды.

В представленной работе предлагается получение околонулевой температуры воды в вакуумном процессе путем создания композиции из чередующихся слоев льда и воды(ст. фото рис.9).

Как показал опыт, композиция слоев воды и льда позволяет довести температуру воды до О °С и сохранить её в течение длительного времени даже при наличии малоэффективной теплоизоляции. Наличие льда позволяет увеличить хладоемкость системы вода—лед. Другим преимуществом такого приёма является возможность аккумуляции льда в ночное время, когда тариф на потребление электроэнергии существенно ниже.

Условия проведения опыта: толщина слоев водного льда 8=6мм, толщина промежуточных водных линз Д=15мм и начальная температура подаваемой воды 1(Н12 °С.

180 160 140 120 100 80

* 1

I • •

• 1

» ' ♦ '

» '

» )

«1

и

1 —4— ♦

Рис. 9 Композиция из водного льда и воды в сосуде — испарителе

-2 -1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

СС

Рис. 10 Температурное поле композиции из водного льда и воды в сосуде — испарителе

Композиция лед — вода автоматически выравнивает температурное поле в испарителе, что и представлено на рис. 10. Как следует из рисунка 10, поле температур в среднем устанавливается на околонулевом температурном уровене.

4-Экспериментальное исследование по охлаждению воды, подаваемой на плитчатую форму льда

Для охлаждения отепленной воды до околонулевого состояния воду в распыленном состоянии подавали на плитчатую форму льда через форсунку.

После получения водоледяной композиции в испарителе-холодоаккумуляторе (рис.9) и прекращения процесса вакуумирования в испаритель через вентиль- натекатель осуществляли подачу воздуха и при этом вода, находящаяся между слоями льда, удаляется из испарителя с температурой на 0,1-1 °С выше 0 °С, а слои льда остаются в объеме камеры-испарителя. Затем открывали вентиль и пускали водяной центробежный насос, который осуществлял подачу отепленной воды на форсунку для последующего распыления на плитчатую форму льда. При контакте со льдом вода охлаждается и происходит таяние ледяных плит.

На рис.11 представлены результаты опытов по охлаждению до околонулевого состояния отепленной воды путем подачи ее на плитчатую форму льда при атмосферном давлении и толщине слоев льда 6мм.

Как следует из представленных графиков (рис. 11), масса воды, подаваемой на плитчатую форму льда и охлаждаемой до околонулевого состояния, зависит от ее начальной температуры и хладоемкой массы льда, участвующей в процессе охлаждения контактирующей с ней воды.

На рисунке 12 представлены зависимости экспериментальных данных по общей массе получаемой ледяной воды Со5в, удельному расходу энергии на единицу массы получаемой воды N от плотности упаковки плитчатых слоев льда Ъ (при фиксировании рабочего объема, толщине слоев льда 6мм и начальной температуре отепленной воды, подаваемой на плитчатую форму льда 20 °С).

В итоге из испарителя отводится вода, получаемая при таянии ледяных плит, вода, находящаяся между слоями льда, и охлажденная вода из отепленного состояния. Температура получаемой воды в исходе опыта составляла 0,1-*- 1°С.

Как следует из представленных графиков (рис.12), общая масса воды, получаемой при околонулевой температуре, увеличивается при увеличении плотности упаковки плитчатых слоев льда, но так же при этом увеличается удельный расход энергии на единицу массы получаемой воды N. Глава 5. Практическое применение вакуумных холодильных машин с околонулевой температурой.

Применение вакуумно-испарительных холодильных машин приводит к экономии электроэнергии как в промышленности, так и в сельском хозяйстве.

Применение вакуумно-испарительных холодильных установок в кондиционировании также выгодно, т.к. вода является одновременно и хладоносителем и холодильным агентом, что сильно упрощает систему и уменьшает расходы на электроэнергию.

Приведены расчетные и экспериментальные характеристики вакуумных установок и проведено сопоставление по удельным энергозатратам на вакуумной и фреоновой парокомпрессионной холодильных установках с одинаковыми производительностями по получению ледяной воды.

С„/Сл, кг„/кгл

с расхйдом подавемой ¿оды

4

-(-1-1-1-1

14 18 22 26 30 34 38

С, °с

Рис. 11 Зависимость массы воды, подаваемой на единицу массы плитчатой формы льда в контактном процессе теплообмена от ее начальной температуры

N, кВ.ч/кг

О.ОК -С—

О 10 20 30 40 50 «0

Рис. 12 Зависимость массы получаемой ледяной воды С'в, удельного расхода энергии на единицу массы получаемой воды N от плотности упаковки плитчатых слоев льда Ъ.

Парокомпрессионная фреоновая установка работает на фреоне К22. Вакуумная холодильная установка состоит из 3-х вакуумных насосов ДВН-150 и вспомогательного насоса. Удельный расход электроэнергии, затраченной на получение ледяной воды, составляет соответственно 0.00375 кВт.ч/кг для традиционной парокомпрессионной установки и 0.00316 кВт.ч/кг для вакуумной установки.

Характеристики двух сравниваемых установок представлены в таблице 1.

Таблица 1. Сопоставление параметров парокомпрессионной холодильной машиноы, работающей на фреоне, и вакуумной холодильной машины._

Фреоновая парокомпресси-онная установка

Вакуумная установка

Холодильный агент

Ш2

вода

Хладоноситель

Производительность по ледяной воде,кг/ч

вода

вода

1200

1200

Температура воды вх/вых, °С

8/1

8/0.5

Потребляемая электрическая мощность, кВт

4.5

3.8

Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/кг

0.00375

0.00316

Как видно из таблицы 1, вакуумная установка для получения ледяной воды по энергетическим характеристикам более экономичена по сравнению с парокомпрессионной установкой, работающей на фреоне 1122. Основные результаты и выводы

-на основе физических моделей предложены аналитические описания процессов вакуумного испарительного охлаждения воды и намораживания слоя водного льда с учетом потери их массы;

-создана программа расчета вакуумного процесса охлаждения жидкости с определением времени охлаждения жидкости от исходной начальной температуры Ш до необходимой конечной температуры ^ с учётом и без учёта потерь массы жидкости. Создана программа расчета вакуумного процесса намораживания водного льда с определением толщины 5 и температуры поверхности льда на границе раздела лёд —пар То с учётом и без учёта потерь массы льда;

-разработана инженерная методика расчета вакуумных установок по охлаждению воды и намораживанию слоя водного льда с учетом потери их массы;

-создана опытная установка для получения воды с околонулевой температурой в вакуумном процессе;

- расхождение между полученными экспериментальными данными и аналитическим расчетом невелико и находится в пределах 4-6 %; -экспериментально подтверждены энергетические и экологические преимущества вакуумной холодильной установки для получения воды с околонулевой температурой по сравнению с существующими парокомпрессионными холодильными установками, работающими на традиционных холодильных агентах;

-получены приближенные эмпирические уравнения для оценки времени охлаждения воды и толщины водного слоя льда, намораживаемого в процессе вакуумирования полости испарителя;

-получены экспериментальние данные и обобщающее их эмпирическое соотношение, дающее оценку максимальной массы воды, подаваемой на плитчатую форму льда для охлаждения её до околонулевого состояния при атмосферном давлении. Условные обозначения:

то— начальная масса жидкости,кг; С« —удельная теплоёмкость жидкости, дЖ.кг"1.К'1 ;Тн—начальная температура жидкости,К; р—молекулярная масса воды, кг моль-1; Ь—удельная теплота замерзания воды, дЖ-кг-1; г—удельная теплота испарения воды, дЖ-кг"1; Л—универсальная газовая постоянная,дЖ.моль"1-К"1; X— теплопроводность льда, Вт-К^-м'1; т— время, сек; 5— толщина слоя льда, м; рл — плотность льда, кг-м-3; р" — упругость насыщенных паров воды, кг-м"3; Тф—температура фазового перехода воды в лед, К; То —температура поверхности льда на границе раздела лёд —пар, К;

5-скорость откачки основного насоса,m3-c~';S*—скорость откачки основного насоса, отнесенная к единице площади сечения вакуумной полости, м3-с"'-м"2; V—объем жидкости в испарителе,m3;Gb—масса воды подаваемой на лед, кг; h — координата точек замера температур, м; Ол — масса водного льда, кг; G„°6— общая масса получаемой ледяной воды, кг; Z—плотности упаковки плитчатых слоев льда (по объеме).

Основные результаты работы освещены в следующих публикациях:

1. Маринюк Б.Т., Хегази A.A., Сусликов Д.В «Получение воды при околонулевой температуре»// Холодильная техника.— 2009.— №6 — С. 16— 18.

2. Хегази A.A., Маринюк Б.Т. «Использование воды как безопасного хладагента в вакуумно-испарительных холодильных установках»// Материалы междунаронной научно-практической конференции на кафедре «Безопасность жизнедеятельности и гидромеханик» АГТУ, сборник научных статей.- М.: 2010. -с.93-96 .

3. А. А. Хегази, Е. В. Антонов, А. А. Удалов «Вакуумно-испарительные установки для охлаждения жидкости (воды) с учётом потери её массы» Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: тезисы докладов — М.: МГУИЭ. посвященной 65 -летаю Победы и 90- летаю МИХМ-МГУИЭ, апрель 2010г.

4. Маринюк Б.Т., Хегази А.А «Особенности вакуумно-испарительного охлаждения воды в регионах с жарким климатом » // Холодильная техника. — 2010.—№5 —С. 46—47.

5. Б.Т. Маринюк, A.A. Хегази «Получение воды с околонулевой температурой в вакумном процессе»// Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2010. — №8— С. 17.

6- A.A. Хегази, C.B. Спритнюк «Вакуумный процесс получения пластинчатой структуры водного льда» // Первая международная молодежная конференция «Инновационные разработки в области техники и физики низких температур», с 8 по 10 декабря 2010 года.

7- A.A. Хегази «Вакуумный процесс получения водоледяной композиции методом создания чередующихся слоев воды и льда» Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: тезисы докладов — М.: МГУИЭ. 1922 апреля 2011г.

Подписано в печать « » мая 2011 года. Печать офсетная. Бумага 80 г/м2 Формат 60x90/16. Объем 1,0 пл.

Тираж 80 экз. Заказ № Оригинал подготовлен автором Отпечатано на множительной технике МГУИЭ 105066, г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4

Условные обозначения.

Введение.

Глава 1: Экологически безопасные холодильние агенты и их свойства.

1.1 Общая характеристика существующих холодильних агентов

1.2 Вода как рабочее вещество в холодильных машинах.

1.3. Применение воды с околонулевой температурой в различных отраслях промышленности.

1.4. Аналитические и экспериментальные исследования процесса охлаждения жидкости.

1.5. Аналитические и экспериментальные исследования процесса замораживания воды

1.6. Выводы.

Глава 2: Аналитическое описание динамики охлаждения воды до околонулевой температурой в вакумно-холодильных установках.

2.1. Аналитическое описание процесса вакуумно-испарительного охлаждения жидкости с учётом потери её массы.

2.2. Аналитическое описание процесса намораживания водного слоя льда с учётом потери его массы при вакуумной откачке паров влаги

2.3 Выводы.

Глава 3: Опытное исследование режимов работы вакуумно-испарительной холодильной машины для охлаждения воды до околонулевой температуры.

3.1. Экспериментальная установка.

3.1.1 Принцип действия вакуумной холодильной машины.

3.1.2 Технические данные вакуумно-испарительной холодильной установки.

3.2. контрольно-измерительные приборы.

3.2.1. Измерение температуры.

3.2.2.Измерение напряжения, силы тока и мощности.

3.2.3.Измерение давление.

3.3 Методика проведения опытов.

3.4. Тарировка стенда.

3.4.1 Определение эффективной скорости откачки основного вакуумного насоса- компрессора.

3.4.2 Определение эффективной скорости откачки вспомогательного вакуумного насоса.

3.5 Обработка опытных данных и оценка погрешностей.

3.5.1 Погрешности измеряемых величин.

3.5.2 Оценка погрешности отдельных параметров , измеряемых на экспериментальом стенде.

3.6 Выводы

Глава 4: Результаты экспериментальных исследований вакуумного процесса получения воды с околонулевой температурой.

4.1 Экспериментальное исследование вакуумно-испарительного процесса охлаждения воды до околонулевой температуры.

4.2 Экспериментальное исследование вакуумного процесса намораживания слоя водного льда.

4.3 Вакуумный процесс создания водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды.

4.4 Экспериментальное исследование по охлаждению воды, подаваемой на плитчатую форму льда.

4.5 Выводы

Глава 5: Предложения по практическому применению вакуумного процесса получения воды с околонулевой температурой

5.1 Обоснование применения двухроторных вакуумных насос-компрессоров в холодильных машинах использующих воду как холодильный агент.

5.2. Пример расчета вакуумных холодильных установок для производства ледяной воды.

5.3 Вакуумно-испарительные машины для систем кондиционирования воздуха.

5.4 Сравнение параметров фреонового и вакуумного водоохладителей для получения ледяной воды.

5.5 Выводы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Потребности в охлажденной до околонулевых температур воды растёт из года в год. Особенно заметен такой рост в сельскохозяйственных районах, где необходимо быстрое охлаждающее воздействие на молоко после доения или на свежевыловленную рыбу при её транспортировке в живом виде в теплоизолированных контейнерах с ледяной водой. Значительная потребность в молочных продуктах существует в странах Ближнего Востока что связано с высокими показателями рождаемости населения.

На сегодняшний день вода с околонулевой температурой находит широкое применение и в химической и пищевой промышленностях, биологии и медицине.

Традиционные методы получения водного льда и холодной воды предполагают применение парокомпрессионных холодильных машин, использующих различные виды холодильных агентов от хладонов и аммиака (13.717) до углеводородов (бутана, пропана и т.д.). Многие из предложенных в последние годы хладонов, имея нулевое воздействие на озоновый слой земли, в то же время отепляют окружающую среду (Я404а, 11410, Ю25, Я 134а). Среди синтетического ряда агентов практически отсуствуют такие, которые безопасны для озонового слоя и не оказывают отепляющего воздействия на среду обитания человека.

В последние годы во многих странах наблюдаются усилия, направленные на разработку экологически чистых хладагентов. Работы ведутся по двум направлениям: во-первых, поиск новых синтетических рабочих веществ для современных парокомпрессионных холодильных машин, во-вторых, подбор и применение в холодильных установках природных рабочих веществ. Разработка новых синтетических хладагентов связана с большими финансовыми затратами и не всегда может гарантировать успех. Второе направление получило развитие в ряде стран с высокими экологическими стандартами. Здесь рассматриваются такие вещества, как аммиак, диоксид углерода(С02), вода, водные растворы солей и спиртов. Это направление интересно и продуктивно, так как все природные вещества совместимы с окружающей средой, они доступны, имеют низкую стоимость,обладают при этом хорошими термодинамическими и переносными свойствами.

Наиболее распространенным, дешевым, совершенным по теплофизическим свойствам является вода. Вода обладает высокой скрытой теплотой парообразования и теплоемкостью. Вода как холодильный агент в системах охлаждения является весьма перспективной для применения в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, на транспорте, в промышленном и гражданском кондиционировании.

Вода как холодильный агент имеет низкий уровень рабочих давлений при температурах 0.+20 °С. Как следствие, система должна пропускать большие объемные потоки водяного пара, имея сравнительно высокие коэффициенты сжатия. Существующий парк холодильных компрессоров не может быть использован, поэтому в качестве средств компримирования выбраны скоростные вакуумные насосы компрессоры ротативного действия.

В вакуумных холодильных машинах вода может быть как хладагентом, так и хладоносителем. Это уменьшает стоимость и сложность систем охлаждения. Вакуумные холодильные машины, использующие воду как холодильный агент, отличаются экологической безупречностью, простотой устройства и обслуживания, энергетической эффективностью.

Создание вакуумных льдогенераторов в нашей стране и за рубежом в настоящее время находится в стадии развития. Учитывая потребность сельского хозяйства и малого предпринимательства в подобных машинах малой и средней холодопроизводительности, обоснована необходимость исследований в данной области.

Целью работы является получение экспериментальных характеристик и аналитическое описание теплофизики вакуумного процесса охлаждения воды до околонулевой температуры путем создания водоледяной композиции из чередующихся слоев воды и льда с учетом потерь их массы.

Научная новизна

1- Выполнено расчетно — аналитическое описание вакуумного двухстадийного процесса получения воды с околонулевой температурой:

1.1 Составлена аналитическая модель и получено расчетное уравнение для нахождения времени охлаждения воды от начальной до конечной температуры с учетом потери её массы в условиях вакуумирования герметичной полости.

1.2 Составлена аналитическая модель, позволяющся определить толщину слоя намораживаемого водного льда с учетом потери его массы при вакуумной откачке паров влаги.

2- Получены экспериментальные данные по динамике охлаждения воды до околонулевой температуры методом создания водоледяной композиции путем вакуумной откачки водяных паров из герметичного объема резервуара-испарителя.

3- Выполнены эксперименты по охлаждению отепленной воды, подаваемой на плитчатую форму льда при атмосферном давлении, проведено обобщение опытов.

Практическая значимость работы

Предложена принципиальная схема и создана экспериментальная вакуумная установка для получения воды с околонулевой температурой.

Предложена технология получения водоледяной композиции из чередующихся слоев льда и воды.

Предложена технология охлаждения отепленной воды до околонулевой температуры путем подачи её на плитчатую форму льда при атмосферном давлении.

Получены эмпирические соотношения, позволяющие осуществлять быструю оценку параметров охлаждения воды и замораживания льда.

Проведено сопоставление технико-экономических показателей вакуумной холодильной установки для получения ледяной воды с традиционными фреоновыми холодильными установками аналогичного назначения, выявлено преимущество вакуумных установок по расходу энергии.

Установлена связь между показателем процесса охлаждения жидкости и техническими характеристиками средства вакуумной откачки.

Предложена методика расчета вакуумной холодильной установки с учетом конечной пропускной способности вакуумных коммуникаций и скорости откачки насоса-компрессора. Показана возможность использования в качестве насос-компрессора вакуумной холодильной установки образцов машин, выпускаемых промышленностью РФ.

Апробация работы

Основные результаты диссертации опубликованы в 7 научных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Основные научные результаты работы были доложены и обсуждены на научно-технических конференциях: на междунаронной научно-практической конференции «Повышение безопасности энергетических комплексов, эффективности охраны труда и экологичности технологических процессов» (Астрахань,АГТУ, 2010); на научных конференциях студентов и молодых ученых (Москва, МГУИЭ,2010,2011) и на первой научной международной молодежной конференции «Инновационные разработки в области техники и физики низких температур» ( Москва, 2010).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

- На основе физических моделей предложены аналитические описания процессов вакуумного испарительного охлаждения воды и намораживания слоя водного льда с учетом потери их массы.

- Создана программа расчета вакуумного процесса охлаждения жидкостей с определением времени охлаждения жидкости от исходной начальной температуры 1;н до необходимой конечной температуры 1:к с учётом и без учёта потерь массы жидкости. Создана программа расчета вакуумного процесса намораживания водного льда с определением толщины 5 и температуры поверхности льда на границе раздела лёд —пар То с учётом и без учёта потерь массы льда.

- Создана опытная установка для получения воды с околонулевой температурой в вакуумном процессе.

- Разработана инженерная методика расчета вакуумных установок по охлаждению воды и намораживанию слоя водного льда с учетом потери их массы.

- Расхождение между полученными экспериментальными данными и аналитическим расчетом невелико и находится в пределах 4-6 %.

Экспериментально подтверждены энергетические и экологические преимущества вакуумной холодильной установки для получения воды с околонулевой температурой по сравнению с существующими парокомпрессионными холодильными установками, работающими на традиционных холодильных агентах.

- Получены приближенные эмпирические уравнения для оценки времени охлаждения воды и толщины водного слоя льда, намораживаемого в процессе вакуумирования полости испарителя.

- Получены экспериментальна данные и обобщающее их эмпирическое соотношение, дающее оценку максимальной массы воды, подаваемой на плитчатую форму льда для охлаждения её до околонулевого состояния при атмосферном давлении.

1. Алекандров Н.А, Маринюк Б.Т., Мелехин Д.В. 11 охлаждение и криогеннойжидкости методом вакумирования " редакция проф.Б.А.Иванов. на кафедре «Холодильная и криогенная техника» Москва 1985.

2. Андрусенко, П.И., Попов Н.И. «Технология рыбных продуктов» 1989г.

3. Бабков В. А. " Ппроизводство и применение льда " — М.: Пищевая промышленность 1977.

4. Босин, И.Н. Охлаждение молока на комплексах и фермах / И.Н. Босин. М. : Колос, 1993.-46 е., ил.

5. Воронин М.И. и др. Современная модель системы сохранения качества продовольствия и сырья биологического происхождения//Холодильная техника.2009. №6.

6. Витт М. " Природные хладагенты актуальное развитие и тенденции " // Холодильный Бизнес. - 2010. - №9. - С. 48-51.

7. Железный В.П., Хлиева О.Я., Быковец Н.П. Перспективы и проблемы применения углеводородов в качестве хладагентов // Холодильная техника. -2002. №7.-С. 14-16.

8. Калитин К.В., Рукавишников A.M. «Холодильная обработка залог качества рыбы »// Холодильная техника. — 2010. — №1— С. 32—35.

9. Калнинь И. М. , Савицкий А.И. , Пустовалов С.Б. " ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ РАБОЧИЕ ВЕЩЕСТВА 7/ Холодильная Техника. 2007. - №1. -С. 46-51.

10. Калнинь И. М. " Расширение области применения аммиачных холодильных машин '7/ Холодильная Техника. 1996. - №5. - С. 9.

11. Карпенко Э.А., Быкова В.М. «Основы промышленного рыболовства и технология рыбных продуктов.» 1981г.

12. Константинов, Л.И., «Холодильная технология рыбных продуктов. Легкая и пищевая промышленность.» — 1984г.

13. Маринюк Б.Т. Вакуумно-испарительные холодильные установки, теплообменники и газификаторы техники низких температур. М.: "Энергоатомиздат", 2003 г., 208 с.

14. Маринюк Б.Т. анализ средств вакуумной откачки для использования в холодильных машинах с природными хладагентами низкого давления/Холодильная техника, № 6(30), июнь, 2007 г., с. 20-21.

15. Маринюк Б.Т., Крысанов К.С. «Вакуумно-испарительные водо-охлаждающие установки» // Холодильная техника. — 2005 —№10. с. 31-32.

16. Маринюк, Б.Т. «Вакуумно-сублимационная установка для получения водного льда» / Б.Т. Маринюк, А.Е. Ермолаев // Холодильная техника. — 2008. — №3. — С. 36—37.

17. Маринюк Б.Т. , Крысанов К.С., Ермолаев А.Е. «Вакуумные холодильные установки и холодоаккумуляторы водного льда» // Труды кафедры «холодильная и криогенная техника» Техника низких температур, сборник научных статей,- М.: 2006 с.42-46 .

18. Маринюк Б.Т., Сусликов Д.В « Оценка расхода энергии при получении водного льда в холодильных установках различных типов »// Холодильная техника. — 2008. — №12— С. 20—22.

19. Маринюк Б.Т. теплообменные аппараты ТНТ , конструктивные схемы и расчет. М.: Энергоатомиздат. — 2009. - 196 с.

20. Правила устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок. М.: ВНИИхолодмаш, 1991.

21. Родин Е.М. «Справочник по холодильной обработке рыбы » М.: Пищевая промышленность, 1977.

22. Рыбохозяйственный комплекс России в 2007 году (Белая книга). М.: ВНИЭРХ, 2008.

23. Сакун И. А. «Холодильные машины», 1985 г., 505 с.

24. Фролов, Е.С. Вакуумная техника. Справочник / Е.С. Фролов, В.Е., Минайчев, А.Т. Александрова. -М.: Машиностроение, 1985. — 350 с.

25. Файнстейн А. «Основы теории информации» Под ред. И. И. Гихмана. М.: Изд-во иностр. Лит. 1960.

26. Цветков О.Б. «Современные хладагенты, хладоносители, и проблемы экологии» // Холодильная техника. 2008. - № 01. - С. 30-36.

27. Цветков О.Б. " Хладагенты и экологическая безопасность" // Холодильная Техника. 1997. - №1. - С. 20-22.

28. Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. " ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ" // Холодильная Техника. 2007. - №2. - С. 52-54.

29. Шабля, С.Г. разработка двухступенчатого вакуумного охладителя молока / С.Г. Шабля, Н.Н Ивановский // Тезисы докладов всероссийского семинара. Холодильная техника и технология. Краснодар : КНИИХП. -1998.-С. 15.

30. Шелоков, В.К. Замерзание тонких слоев воды при намораживании льда / В.К. Шелоков // Материалы к учению о мерзлых зонах земной коры. М. : Изд-во АН СССР, 1963. - Вып. 9. - С. 89-104.

31. Шуйский, К.П. Вакуумные конденсаторы химического машиностроения / Шумский, К.П/Машгиз, 1961.

32. Юшков П.П., Ржевская В.Б. «Намораживание слоя льда заданной толыцины при натекании жидкости на охлажденную цилиндрическую поверхность» ИФЖ., 1974. Т. 27. №4. С. 667-671.

33. Вакуумное оборудование Каталог. - М. ЦИНТИхимнефтемаш, 1981.- 60с.12335. е, перераб и доп. / С.Н. Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянова. М. : Агропромиздат, 1985.-208 с.

34. Albring, P., Heinrich, G., 1998 «Turbo chiller with water as a refrigerant», IIF/IIR -Oslo, 1998.

35. Cavillini & Steimle, 1998 «Natural working fluids in an historic perspective», «Natural working fluids 98», IIR, Oslo, 1998.-pp. 37-42.

36. Heng-I Lin and Shyan-Fu, Chou «Theoretical model of a thin-film vacuum freezing ice production(VFIP) method»,Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 24, No. 4, pp. 463-471 (2001).

37. Hwang Y, Radermacher R. 1999, Experimental investigation of the C02 refrigeration cycle. ASHRAE Transactions, 105: 1219-1228.

38. Houska, S. Podloucky, R. Zitny, R. Gree, J. Sestak, M. Dostal and D. Burfoot, ^Mathematical model of the vacuum cooling of liquids.' Journal of Food Engineering 29 (1996), pp. 339-348.

39. Houska M., Zitny R., Sestak J., Jeschke J. and Burfoot D., "Vacuum cooling process modelling". Czech Journal of Food Sciences 12 (1994), pp. 1-15.

40. Houska M., Podloucly S., Zitny R., Gree R., Sestak J., Dostal M. and Burfoot D., « Mathematical Model of the Vacuum Cooling of Liquids» Journal of Food Engineering 29 (1996) 339-348.

41. Japikse, D., 1996 Centrifugal Compressor Design and Performance, Concepts ETI, 1996.

42. Kuhnl-Kinel, J., 1998 "New Age Water Chillers with Water as Refrigerant", ST Division Cooling and Ventilation Group (ST/CV) CERN, Geneva,, Switzerland, 1998.

43. Lorentzen G. 1994, Revival of carbon dioxide as a refrigerant, International Journal of Refrigeration,vol. 17, number 5,292-301.

44. Marinyuk B.T., Ermolaev A.E., Suslikov D.V. // 8th IIR Gustav Lorentzen Conference on Natural Working Fluids. September 7—10, 2008, Copenhagen. — Copenhagen, 2008.

45. Ophir, A., Koren, A. «Vacuum Freezing Vapor Compression Process for Maine Cooling», 20th International Congress of Refrigeration, IIR,IIF, Sydney.

46. Petera K., Dostal M.,: "Vacuum cooling of liquids." Mathematical models: review and discussion, in conference CHISA, Srni (2000), in Czech.

47. Paul J. «Compressors for refrigerating plants and ice makers with water as refrigerant», Applications for natural refrigerants, IIR, Aahus, 1996, pp. 577-584.

48. Paul, J.,«Water as Alternative refrigerant», New Applications of Natural Working fluids in Refrigeration and Air Conditioning, IIR, Honnover, 1994, pp. 97-108.

49. Paul J. «STATE-OF-THE-ART FOR COOLING WITH "WATER AS REFRIGERANT" (R 718)», International Congress of Refrigeration,2007, Beijing.

50. Wang, S.K. and Lavan, Z. "Air-Conditioning and Refrigeration"Mechanical Engineering Handbook, Ed. Frank Kreith , Boca Raton: CRC Press LLC, 1999, 161 c.

51. UNEP. Montreal protocol on substances that delete the ozone layer. Final act: data 16 September 1987.- 6p.

52. Binary ice. Breakthrough in Refrigeration Technology. INTEGRAL Energietechnik GmbH. October 1997.