Перспективы создания нового поколения льдоаккумуляторов для систем с неравномерной тепловой нагрузкой
- Авторы: Гончарова Г.Ю.1,2, Пытченко В.П.2, Борзов С.С.2, Борщев Г.В.2
-
Учреждения:
- Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
- Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН
- Выпуск: Том 111, № 2 (2022)
- Страницы: 105-114
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://freezetech.ru/0023-124X/article/view/108496
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF108496
- ID: 108496
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Обоснование. В статье обоснована целесообразность применения аккумуляторов холода с фазовым переходом для объектов пищевой промышленности со значительной степенью неравномерности тепловых нагрузок. Проанализированы недостатки существующих льдоаккумуляторов, сдерживающие их широкое распространение. Рассмотрены возможные способы устранения данных недостатков при проектировании нового поколения льдоаккумуляторов.
Цель. Разработка нового поколения льдоаккумуляторов с высокой интенсивностью процессов плавления льда и возможностью регулирования отводимой тепловой нагрузки.
Материалы и методы. Предложен принципиально новый метод разрядки на основе пленочного обтекания ледовых поверхностей. Предложенный подход позволяет согласовывать тепловую нагрузку и обеспечивает поддержание требуемого уровня температуры ледяной воды. Авторами разработана конструкция лабораторного образца пленочного теплообменного аппарата (ПТА) коаксиального типа.
Результаты и применение. Проведены экспериментальные исследования на трех температурных уровнях подаваемой на охлаждение воды: 20,40,60 ℃ с расходами от 15 до 60 кг/мин. Экспериментально подтверждено, что разработанная конструкция ПТА с плёночным механизмом теплоотвода обладает на порядки более высокой эффективностью по сравнению с аккумуляторами с объёмным плавлением. Удельная тепловая нагрузка при расходе 60 кг/мин и температуре подаваемой воды 60 ℃ составила 200–220 кВт/м2, при этом максимальная нагрузка отводимая верхним слоем витков достигает 1300 кВт/м2. Обобщение результатов показало перспективность применения пленочных льдоаккумуляторов в системах хладоснабжения различных промышленных и сельскохозяйственных объектов.
Полный текст
Об авторах
Галина Юрьевна Гончарова
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана; Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: galinagoncharova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4270-819X
SPIN-код: 1528-9005
д.т.н., проф.
Россия, Москва; МоскваВиктор Пантелеевич Пытченко
Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН
Email: hladosnab@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5822-036X
SPIN-код: 8092-8190
ведущий инженер
Россия, МоскваСергей Сергеевич Борзов
Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН
Email: donsb@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4431-1815
SPIN-код: 9609-6436
м.н.с.
Россия, МоскваГеоргий Владимирович Борщев
Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН
Email: razorleaf.619@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8878-1571
SPIN-код: 4794-7359
м.н.с.
Россия, МоскваСписок литературы
- Прокопенко Г.В. Генераторы ледяной воды // Молочная промышленность. 2010. № 8. С. 21.
- Пилипенко А. Ю., Форсюк А. В., Засядько Я. И. Экспериментальное и теоретическое изучение образования льда на вертикальной трубе // Холодильная техника. 2014. № 6. С. 42–47.
- Семенчук С. М. Мифы об оборудовании для ледяной воды // Холодильная техника. 2009. № 7. С. 16–18.
- Бобков В. А. Производство и применение льда. М.: Пищевая промышленность, 1977. 231 с.
- Чумак И.Г., Чепуренко В.П., Чуклин С.Г. Холодильные установки. М.: Агропромиздат, 1981. 344 с.
- Стефановский В.М. Особенности плавления льда в воде при свободной конвекции // Научное обеспечение холодильной промышленности: Сборник научных трудов к 75-летию ГНУ ВНИХИ. М.: ГРАФ Сервис, 2005. С. 240–246.
- Машины и аппараты химических производств / под ред. И.И. Чернобыльский, А.Г. Бондарь, Б.А. Гаевский и др. М.: «Машиностроение», 1974. 456 с.
- Креймер Н.Г., Коробов А.В., Иванова Р.Б. и др. Рекомендации по проектированию аккумуляторов холода // Холодильная техника. 1981. № 1. С. 47–51
- Калюнов В.С., Тушев К.А. Системы холодоснабжения с льдоаккумулторами: реализация трех обязательных условий // Холодильная техника. 2007. № 8. С. 14–19.
- Воронцов Е.Г., Тананайко Ю.М. Теплообмен в жидкостных пленках. Киев: Техника, 1972. 196 с.
- Семилет З.В. Оросительные теплообменники химических производств. Киев: Машгиз, 1961. 112 с.
- Гончарова Г.Ю., Пытченко В.П., Борзов С.С., Борщев Г.В. Исследование процессов тепломассообмена при пленочном обтекании ледовых поверхностей с фазовым переходом на границе раздела // Вестник Международной академии холода. 2021. № 4. С. 3–11. doi: 10.17586/1606-4313-2021-20-4-3-11
- Гончарова Г.Ю., Пытченко В.П., Борзов С.С., Борщев Г.В. Исследование процессов тепломассообмена при пленочном обтекании ледовых поверхностей с фазовым переходом для создания нового поколения льдоаккумуляторов // Cборник трудов III Международной научной конференция «Энерго-ресурсоэффективность в интересах устойчивого развития» SEWAN – 2021. СПб, 2021. С. 299–300.
Дополнительные файлы
