Большая Советская Энциклопедия (КО)
Шрифт:
Технологическое К. в. в промышленности устраивается с целью обеспечения постоянства влагосодержания материалов, скорости протекания химических и биохимических реакций, процессов кристаллизации, поддержания неизменных температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях, и др. Технологическое К. в. требуется, например, для помещений, в которых изготовляются и обрабатываются гигроскопичные материалы, т. к. температура и относительная влажность воздуха оказывают большое влияние на ход технологических процессов, массу, внешний вид и качество материалов и изделий из них; поддержание постоянной внутренней температуры необходимо при точной обработке инструментов, приборов с допусками порядка 2—3 мкм, т. к. колебания температуры воздуха приводят к недопустимым отклонениям в размерах деталей в процессе их обработки; относительная влажность воздуха (выше 55%), поддерживаемая в некоторых производственных помещениях, практически исключает возможность накопления электростатических зарядов, что особенно важно для производств со взрывоопасной средой. К. в. устраивается более чем в 200 видах производств различных отраслей промышленности. В ряде случаев уровень температуры воздуха внутри производственных помещений определяется комфортными условиями.
Оптимальные комфортные
Нормируемые оптимальные параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений (на постоянных рабочих местах) и в обслуживаемой зоне общественных и жилых зданий
Помеще- ния и здания | Катего- рия работы | Холодный и переходный периоды года (температура наружного воздуха ниже 10 °С) | Теплый период года (температура наружного воздуха 10 °С и выше) | ||||
темпера- тура, °С | относи- тельная влаж- ность, % | Скорость м/сек (не более) | Темпера- тура, °С | относи- тельная влаж- ность, % | скорость м/сек (не более) | ||
Производ- ственные | Легкая | 18—21 | — | 0,2 | 22—25 | — | — |
Средней тяжести | 16—18 | 60—40 | 0,3 | 20—23 | 60—40 | 0,3 | |
Тяжелая | 14—16 | — | 0,3 | 17—20 | — | — | |
Жилые и обществен- ные | — | 19—21 | 60—40 | 0,3 | 22—25 | 60—40 | 0,3 |
Системой К. в. называется совокупность технических средств, служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а также автоматического регулирования его параметров.
Системы К. в. оснащаются средствами для очистки от пыли, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. В отдельных случаях системы К. в. осуществляют также одорацию, дезодорацию, регулирование ионного состава (ионизацию), удаление избыточной углекислоты, обогащение кислородом (регенерацию) и бактериологическую очистку воздуха. Воздух приготовляется в кондиционерах. Различают системы К. в. центральные и местные. Центральные системы, как правило, обслуживают несколько помещений, а местные — одно помещение или часть его. Центральные системы снабжаются извне теплом (доставляемым горячей водой, паром, газом или электричеством), холодом (доставляемым холодной водой от холодильных машин, артезианских скважин, горных рек; хладагентами или растворами солей) и электрической энергией для привода электродвигателей насосов, вентиляторов и компрессоров. Местные системы могут иметь собственные встроенные источники холода и снабжаться извне только электрической энергией для привода холодильных машин, вентиляторов и насосов и питания электрических воздухонагревателей и увлажнителей. В районах с сухим и жарким климатом применяют охлаждение воздуха за счёт испарения воды (испарительное охлаждение). По давлению, создаваемому приточными вентиляторами, различают системы низкого давления — до 1 кн/м2 (100 кгс/м2 ), среднего —от 1 до 3 кн/м2 и высокого—более 3 кн/м2 . Центральные и местные системы К. в. бывают одно- и двухканальными. Одноканальная система низкого давления включает воздухоприготовительную установку — кондиционер, каналы и устройства для подачи кондиционированного и удаления отработанного воздуха и приборы автоматического регулирования, дистанционного контроля и управления. Центральные водовоздушные системы (как правило, одноканальные) снабжаются теплом и холодом от тепловых и холодильных станций по одно-, двух-, трёх- или четырёхтрубной системам трубопроводов. Системы К. в. бывают прямоточные и с частичной рециркуляцией внутреннего воздуха. В прямоточных системах осуществляется обработка и перемещение только наружного воздуха, в системах с частичной рециркуляцией (для экономии тепла в холодное время и холода в тёплое время года) обрабатывается и перемещается смесь наружного и части внутреннего воздуха, извлекаемого из обслуживаемых помещений. Необходимые температура и влажность воздуха в помещениях обеспечиваются соответственно воздухоподогревателями и аппаратами для осушки или увлажнения воздуха. В тёплое время года системы К. в. иногда работают совместно с системами радиационного охлаждения. Удаление и рециркуляцию отработанного воздуха, а в ряде случаев и подачу кондиционированного воздуха в конце 60-х гг. стали осуществлять через осветительные приборы с люминесцентными лампами. При этом выделяемое ими тепло используется для подогревания воздуха.
Одноканальные системы выполняются с центральным качественным регулированием, с центральным или местным количественным регулированием, с местными или зональными доводчиками. В многоэтажных административных и гостиничных зданиях получают распространение одноканальные системы среднего давления с подоконными местными эжекционными кондиционерами-доводчиками. Применение этих систем позволяет экономить тепло и холод за счёт рециркуляции внутреннего воздуха в пределах одного помещения, не прибегая к устройству центральной рециркуляции и, следовательно,— к прокладке рециркуляционных воздуховодов. Перспективны двухканальные системы, в которых по одному из каналов подаётся холодный воздух, а по другому — тёплый; в каждом помещении или вблизи него по команде терморегулятора в специальной смесительной коробке холодный и тёплый воздух смешивается в необходимой пропорции, и смесь с требуемой температурой вводится в помещение.
В ж.-д. вагонах, автобусах,
автомобилях и самолётах, как правило, устраиваются одноканальные системы К. в., снабжаемые холодом от встроенных холодильных машин; на судах применяются одно- и двухканальные системы среднего и высокого давлений.Устройство К. в. обычно сопряжено с увеличением затрат на строительство и реконструкцию зданий. Однако в промышленных зданиях эти затраты во многих случаях быстро окупаются повышением производительности труда, улучшением качества продукции, снижением производственного брака. Работа многих промышленных предприятий и цехов в современных условиях без К. в. практически невозможна (текстильная, табачная, фармацевтическая, электронно-вакуумная промышленность, точное приборостроение и машиностроение). В дальнейшем К. в. получит широкое распространение. Этому способствуют развитие новых видов производств, остро нуждающихся в поддержании стабильных параметров воздуха; оснащение промышленных предприятий, научно-исследовательских и конструкторских организаций дорогостоящими точными приборами, механизмами и счётно-решающими машинами, правильная и безотказная работа которых возможна только при определенной температуре и влажности воздуха; увеличение объёмов строительства закрытых общественных помещений для длительного пребывания больших количеств людей при необходимости обеспечения круглогодичной и рентабельной эксплуатации этих помещений; применение больших поверхностей остекления в зданиях; отсутствие окон и фонарей в некоторых типах промышленных зданий и т. п.
Лит.: Зворыкин М. Л., Черкез В. М., Установки кондиционирования воздуха и холодильники пассажирских вагонов, М., 1969; Баркалов Б. В., Карпис Е. Е., Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях, М., 1971; Захаров Ю. В., Андреев Л. М., Оборудование судовых систем кондиционирования воздуха, Л., 1971.
Е. Е. Карпис.
Рис. 2. Схема центральной одноканальной водовоздушной системы кондиционирования воздуха: а — с вентиляторным кондиционером-доводчиком, работающим на рециркуляционном воздухе и питаемым теплом и холодом от двухтрубной системы; б — с вентиляторным кондиционером-доводчиком, работающим на смеси кондиционированного наружного и рециркулируемого воздуха; в — с эжекционным кондиционером-доводчиком, питаемым теплом и холодом от четырёхтрубной системы; г — с эжекционным кондиционером-доводчиком, питаемым теплом и холодом от трёхтрубной системы; 1 — канал наружного воздуха; 2 — воздушный фильтр; 3 — калориферы второго подогрева; 4 — вентиляционный агрегат для перемещения кондиционированного воздуха; 5 — канал кондиционированного воздуха; 6 — насос, обслуживающий форсуночную камеру; 7 — калорифер первого подогрева; 8 — орошаемый поверхностный воздухоохладитель; 9 — шумоглушитель; 10 — трёхходовой автоматический клапан; I — теплопровод; II — холодопровод; III — общий обратный трубопровод. (Холодильная установка, приборы автоматического регулирования, дистанционного контроля и управления не показаны.)
Рис. 1. Принципиальная схема одноканальной системы кондиционирования воздуха низкого давления: 1 — воздушный клапан в канале наружного воздуха; 2 — канал рециркулируемого воздуха; 3 — воздушный фильтр; 4 — воздухоподогреватель; 5 — форсуночная камера; 6 — центробежный насос с электродвигателем; 7 — аппарат для регулирования производительности вентилятора; 8 — электродвигатель; 9 — центробежный вентилятор; 10 — шумоглушитель; 11 — канал подачи воздуха; 12 — местный воздухоподогреватель; 13 — канал отработанного воздуха; 14 — осевой вентилятор с электродвигателем; 15 — шахта для удаления отработанного воздуха в атмосферу; 16 — воздушный клапан; 17 — клапан на трубопроводе подачи холодоносителя.
Кондиционирование зерна
Кондициони'рование зерна', обработка зерна водой и теплом перед размолом с целью изменить его структурно-механические и биохимические свойства. В результате К. з. улучшаются мукомольные качества зерна, т. к. оболочки становятся более вязкими и эластичными, чем эндосперм (что способствует более лёгкому их отделению), и хлебопекарные свойства муки вследствие воздействия тепла на белковый комплекс увлажнённого зерна. Кроме того, клейковина становится более упругой, возрастает активность ферментов, что является положительным фактором при брожении теста.
На русских мельницах К. з., известное как «мочение зерна», появилось ещё в начале 19 в. При К. з. вода выступает как регулятор прочности зерна, воздействуя различно на его отдельные части. Так, для богатых капиллярами оболочек, в составе которых преобладают клетчатка и гемицеллюлозы, вода служит пластификатором, содействуя нарастанию пластических деформаций, связанному с усилением прочности. Для эндосперма вода в определённых пределах выступает как понизитель прочности, способствуя уменьшению сопротивляемости при измельчении. Тепло является ускорителем всех процессов при К. з. и регулирует движение влаги в зерне в нужном направлении, что позволяет изменять его физико-химические свойства.
На практике применяют холодное и горячее К. з. Холодное К. з.— безмашинная обработка зерна — заключается в увлажнении до оптимальной (различной для каждого сорта) влажности и отволаживании, т. е. в последующем пребывании зерна в т. н. отлёжных закромах для проникновения в него влаги. Горячее К. з.— гидротермическая машинная обработка зерна в кондиционере — включает, кроме увлажнения и отволаживания, промежуточную обработку зерна теплом. Режим К. з. зависит от специфических особенностей вида и сорта зерна — его структуры и качества клейковины. Пшеницу доводят до 16—20% влажности (нижний предел для мягких пшениц, верхний — для твёрдых). Температура нагрева зерна 41—60 °С (нижний предел для твёрдых пшениц, верхний — для мягких); при этом время воздействия колеблется от 1 1 /2 до 3 /4 ч. Время отволаживания при холодном К. з. 12—16 ч (нижний предел относится к мягким мучнистым пшеницам, верхний — к твёрдым). При горячем К. з. время отволаживания сокращается в 3—4 раза.
Эффективность К. з. характеризуется улучшением его структуры, уменьшением зольности муки, улучшением цвета и увеличением объёмного выхода хлеба. Подвергнутое кондиционированию зерно легче размельчается, мука лучше просеивается — т. е. улучшаются и условия эксплуатации машин, на которых перерабатывается зерно после кондиционирования.
Лит.: Соколов А. Я., Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна, М., 1967; Козьмина Н. П., Зерно, М., 1969.