разное

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книги по холодильной технике стали выходить в свет более 100 лет назад, однако неизменной оставалась их структура. Теоретическим основам холодильных машин было отдано не более 10 ... 15% всего объема информации. Остальную часть составляло подробное рассмотрение совре­менных вопросов в холодильной технике на период создания книги. Так, например, в первых книгах особое значение имело рассмотрение вопросов эксплуатации, так как специалисты, занимающиеся созданием и эксплуата­цией холодильного оборудования, чаще всего были энергетиками по обра­зованию и знания в области холодильной техники получали самостоя­тельно через соответствующую литературу. В 1920-ые годы приоритет отдавался описанию различных методов холодильной обработки и хранения пищевых продуктов. Далее этот раздел холодильной техники превратился в самостоятельную дисциплину, появились книги исключи­тельно по холодильной технологии хранения и переработке пищевых продуктов. В 1930-ых годах в книгах по холодильной технике присутст­вовал расширенный объем информации в области холодильного машино­строения, подробному рассмотрению подвергались выпускаемые конструк­ции компрессоров, создавались многочисленные методики расчета тепло - обменного оборудования. С 1950-ых годов значительно расширились главы книг по холодильной технике, где описывались новые рабочие вещества, методики расчетов термодинамических и теплофизических свойств рабо­чих веществ и их смесей. Появление новых типов компрессорного и тепло - обменного оборудования в 1970-ые годы вновь возвращает авторов к под­робному рассмотрению этих вопросов. В 1990-ых годах появляются книги, в которых подробно рассматриваются вопросы математического моделиро­вания процессов и элементов холодильных машин и тепловых насосов как основы автоматизированных расчетов и последующей оптимизации.

Таким образом теоретические основы холодильных машин, к кото­рым традиционно относят термодинамический анализ схем и циклов, оста­ется почти в том виде, в котором он был представлен в ранних изданиях, например, в учебниках И. И.Левина и В. Е.Цыдзика 1930-ых годов. Качественное отличие можно наблюдать в двух книгах. Первая - «Холо­дильные машины» В. С.Мартыновского, вышедшая в свет в 1950 году, к сожалению, малым тиражом. Эта книга содержит уникальную информацию обо всех новинках (на период написания книги) в области термодинамики обратных термодинамических циклов. Многие холодильные машины, описанные В. С.Мартыновским как «новые», получили развитие в двух изданиях (1955 и 1960 годов) «Холодильные машины и аппараты» Л. М.Розенфельда и А. Г.Ткачева. Издание 1960 года справедливо считается одним из лучших учебников в мире в области холодильных машин. На этом история термодинамического превалирования в книгах по холодиль­ной технике заканчивается.

Таким образом, первая особенность настоящей книги заключается в том, что после более чем 50-летнего перерыва вновь внимание читателей будет привлечено к подробному рассмотрению вопросов прикладной термодинамики в применении к холодильным машинам и тепловым насосам. Очевидно, что за такой длительный период подвергнулся совер­шенствованию как объект изучения (холодильные машины и тепловые насосы), так и инструмент для анализа (прикладная термодинамика). Описание конструкций отдельных элементов и их расчеты даны только лишь в том объеме, который необходим для целостного понимания теории.

Методологической основой настоящей книги являются учебные программы курсов, читаемых кафедрой холодильных машин Одесской государственной академии холода: «Теоретические основы холодильной техники» (для студентов-бакалавров, обучающихся по специальности «Холодильные машины и установки»), «Современные теплоиспользующие холодильные машины» и «Термодинамический анализ циклов холодильных машин и тепловых насосов» (для магистров, обучающихся по специальности «Холодильные машины и установки»).

Опыт чтения перечисленных курсов показал, что у студентов- бакалавров имеет место большой разрыв между изучением термодинамики как самостоятельной дисциплины и последующим применением методов классической термодинамики в анализе холодильных машин и тепловых насосов. Эта же ситуация наблюдается у студентов-магистров между изучением экономики как самостоятельной дисциплины и экономическим анализом технических систем. Вопросы оптимизации, которые традицион­но рассматриваются в курсе математического моделирования, являются слишком абстрактными, а само слово «оптимизация» чаще всего ассо­циируется с прямым перебором большого числа результатов расчетов.

Современная деятельность инженера немыслима без комплексной оценки целесообразности принимаемых решений, которые, естественно, должны быть оптимальными как с точки зрения техники, так и с точки зрения экономики. Формирование дилеммы оптимизации иногда оказывается сложнее проведения самой оптимизации. Когда автор говорит об оптимизации, подразумевается именно описание проблемы, которая должна быть решена в процессе оптимизации.

Технико-экономический анализ, как заключительный аккорд любого технического проекта, представляет результат последовательных расчетов по цепи: термодинамика —► тепломассообмен и гидрогазоди­намика —► экономика. Технико-экономическая оптимизация является поша­говым приближение системы к оптимуму. Описанная цепь должна быть повторена п-раз, пока найденное решение не будет признано оптимальным. При этом обратная последовательность проведения анализа невозможна.

Проанализируем несколько парадоксальных ситуаций, встречаю­щихся при выполнении технико-экономического анализа.

Величина «срока окупаемости» является одной из ключевых и, обычно, завершает технико-экономический анализ любой технической сис­темы. Как можно определить срок окупаемости бытовой техники (холо­дильника, кондиционера), личного автомобиля и т. д.?

Определение «стоимости 1000 кДж холода». Эта величина имела некоторые стандартные значения в бывшем СССР. Могут ли 1000 кДж холода при температуре 0°С иметь одинаковую стоимость с тем же коли­чеством холода, но произведенным при температуре -50°С?

В постановочной части технико-экономического анализа при опре­делении стоимости аппарата в него также вкладывают стоимость рабочего вещества. В результате расчетов часть рабочего вещества, непрерывно циркулирующая в энергопреобразующей системе, в разных элементах имеет разные сроки окупаемости.

Подобных примеров имеется большое количество, особо ярко недостатки технико-экономического анализа проявляются при анализе и оптимизации теплообменных аппаратов.

Различие в технико-экономическом анализе и термоэкономи­ческом (эксергоэкономическом) состоит в том, что характерной осо­бенностью термоэкономики является сочетание экономических и термоди­намических положений с самого начала анализа.

Термоэкономика как инструмент для анализа, синтеза и оптимизации действительных технических систем представляет уникаль­ную комбинацию термодинамического (эксергетического) и стоимостного анализов и способна обеспечить проектировщика или эксплуатационника широкой информацией о внешней и внутренней экономике технической системы, которую на основании однокритериальных анализов (раздельно термодинамического и экономического) получить невозможно. Термо­экономику рассматривают как метод, способный указать пути сокращения стоимости системы как при ее создании, так и дальнейшей эксплуатации. Кроме того, термоэкономика (эксергоэкономика) является мощным инструментом для понимания взаимосвязи между термодинамикой и экономикой на любом уровне проведения анализа. Объективность полу­чаемых результатов при использовании методов термоэкономики привело к тому, что все больше и больше специалистов отказываются от технико - экономического анализа и становятся приверженцами термоэкономики.

Технико-экономический анализ принципиально отличается от термоэкономического, поэтому эти понятия не следует путать, пытаться подменять одно другим или соединять при выполнении исследований.

Русская терминология в области холодильных машин (тепловых насосов) сформировалась к 1970-ым годам, многие авторы ее использовали достаточно корректно. «Вольности», появившиеся в 1990-ых годах, чаще из-за некачественного прямого перевода с иностранных языков и стремления авторов использовать так называемую «современную термино­логию», нарушили структуру определений, а, иногда, привели к ошибкам в изложении материала, и, естественно, непониманию со стороны читателей. Терминология - основа любой науки. Сохранение единой терминологии и обозначений величин на протяжении одной книги является залогом преем­ственности материала и формирования системности знаний у читателей.

Некоторые обозначения, многие годы применявшиеся в русско­язычной технической и термодинамической литературе, устарели. В мире (в том числе и в Украине) появились новые стандарты. Широкое исполь­зование новых обозначений возможно только тогда, когда к ним студенты привыкают в процессе обучения, это значительно облегчит им в дальней­шем чтение современных периодических изданий.

Иная ситуация наблюдается при условном изображении схем холодильных машин и тепловых насосов. В настоящее время в мире не существует каких-либо строгих стандартов на выполнение графического материала. Графический материал должен быть наглядным и простым в восприятии. Автор умышленно использует разные варианты изображения схем холодильных машин и тепловых насосов, чтобы научить читателей (особенно студентов) легко ориентироваться в любом графическом изображении, используя текстовое описание и, что более важно, изображение цикла в любой из термодинамических диаграмм состояний рабочего вещества.

В книге созданы предпосылки для универсального использования изложенного материала: описание теоретических основ холодильных машин и тепловых насосов для студентов и создание направлений научного поиска для магистров, аспирантов и докторантов. Каждая глава содержит два типа разделов. Первоначально даны разделы для студентов, далее следует углубление теоретических основ путем использования сложных видов анализа с элементами оптимизации. Естественно, эти разделы предназначены для исследователей и инженеров-практиков и не являются обязательными для студентов.

Книга содержит «Контрольные вопросы и задания» к каждой главе. Материал, вынесенный в эти разделы, подразумевает контроль знаний студентов. Впервые среди вопросов присутствуют такие, в которые тре­буется проведение качественного анализа, т. е. описание анализируемой величины по пяти критериям: очень высокое значение (почти нереальное), высокое, нормальное, низкое, очень низкое (почти нереальное). Такой подход является современным с точки зрения инженерного менеджмента и подразумевает знания некоторых средних (классических, традиционных) численных значений величин и умение сравнивать с ними значения, полученные в результате расчетов или эксперимента. Опыт в проведении качественного анализа может быть получен только на основе большого числа выполненных расчетов и обязательное их сравнение с данными, приведенными в учебной, научной литературе или информации промыш­ленности.

Список литературы, приведенный в книге, демонстрирует объем переработанной автором информации. В тексте книги нет ссылок на литературные источники, что не является необходимым. Однако имена авторов и год публикации дают возможность найти полную ссылку на интересуемый литературный источник. Многие источники, увы, являются редкими уже даже для частных технических библиотек из-за давности изданий или малого тиража, многие представляют научные статьи в сборниках докладов конференций, конгрессов и симпозиумов. Автор приложил максимум усилий для того, чтобы объем информации, впервые появившийся в настоящей книге, был достаточным для понимания сути без необходимости чтения первоисточника. Естественно, углубленное знание потребует расширенный поиск публикаций в этом направлении.

В завершение автор хотел бы предупредить ошибку, наиболее часто встречающуюся в современных изданиях в области холодильной техники, а именно, в корректном употреблении терминов «холодильная машина» и «холодильная установка» («холодильная система»), а также «тепловой насос» и «теплонасосная установка» («теплонасосная система»).

Холодильная машина является составной частью холодильной установки (системы), соответственно, тепловой насос - составной частью теплонасосной установки (системы). Термодинамический анализ можно проводить как для холодильной машины, так и для холодильной установки (теплового насоса и теплонасосной системы), однако холодильная и теплонасосная установки (системы) не имеют термодинамического цикла!

Термодинамический цикл может описывать только схемное решение холодильной машины или теплового насоса.

Книга выходит в свет в год 100-летия со Дня рождения Владимира Сергеевича Мартыновского. Автор считает свои долгом с благодарностью вспомнить имя человека, который более 30 лет назад собрал все лучшее и современное, что существовало в холодильной технике и прикладной (инженерной) термодинамике в мире, развил это и создал предпосылки для дальнейшего совершенствования. Автор хотел бы выразить признатель­ность всем, некогда работавшим и ныне работающим преподавателям кафедры холодильных машин Одесской государственной академии холода, общий научно-педагогический опыт которых на протяжении с 1949 года при чтении курса «Холодильные машины» создал предпосылки для обобщения всего накопленного методического материала, подготовки курсов лекций, читаемых авторов, а также написания этой книги.

В книге широко использованы результаты научных исследований, проведенных на кафедре холодильных машин ОГАХ за последние 10 лет. Эти разработки являются основой еще не защищенных кандидатских дис­сертаций, поэтому автор, во избежание недоразумений, считает необхо­димым указать фамилии аспирантов, в работах которых появятся фраг­менты книги: Соколовская^В., Морозюк Е., Лозовский С., Неуров Е., Кали - берда Б., Бабич В. В этом случае приоритет имеют научных публикации в периодических изданиях, вышедшие в свет ранее книги. В книге также использованы результаты научных работ магистров кафедры холодильных машин ОГАХ Колосовой С. и Сироты В. (2001 год), Бышляги С. и Лукьянчука А. (2002 год), Гуцу В. (2003 год).

Автор выражает глубокую признательность Р. К.Никульшину (ОГАХ), в соавторстве с которым были написаны книги «Теоретико-графо­вые методы в термодинамическом анализе, синтезе и оптимизации холо­дильных машин» (1995), «Термодинамические основы и методы получения низких температур в холодильной и криогенной технике» (1999 год) и «Термодинамика в задачах и решениях» (2003 год), некоторые фрагменты которых нашли отражение в «Теории холодильных машин и тепловых насосов».

За предоставление современной информации в области использо­вания СО2, как рабочего вещества холодильных машин и тепловых насо­сов, автор выражает благодарность А. В.Роженцеву (ОГАХ).

Автор с благодарностью отмечает позитивные результаты научно педагогического визита в департамент прикладной термодинамики и холо­дильной техники Шведского королевского технологического института - КТН (грант TEMPUS IMG-UKR3015-2004), по итогам которого некоторые главы книги были дополнены ранее неизвестной информацией, в том числе многочисленными историческими сведениями.

Особую благодарность автор выражает Дж. Тсатсаронису (Берлинс­кий Технический Университет), благодаря научным контактам с которым был собран уникальный материал в области современной прикладной тер­модинамики, в частности, по термоэкономическому (эксергоэкономичес - кому) анализу и оптимизации.

Неоценимую помощь в работе над книгой оказала моя мама, коллега и друг Морозюк Лариса Ивановна, которая взяла на себя огромный труд по одновременному оппонированию, рецензированию и лингвисти­ческой правке книги. Ей же написан раздел «Абсорбционно-диффузионные машины».

В заключение, следует высказать признательность рецензентам.

Автор

разное

Качественная автономная канализация для загородного дома от грамотных специалистов фирмы «Дом Экологии»

Квалифицированные инженеры, работающие в компании «Дом Экологии», советуют владельцам частных домов либо коттеджей заказать услугу по установке автономной канализации, которая требует минимального обслуживания. Уже многие клиенты, посетившие раздел http://www.osk-ekoline.com.ua/avtonomnaja-kanalizacija-polijetilen.html, смогли …

Преимущества зеркальных шкафов в интерьере

Не секрет, что шкаф-купе — мебель довольно габаритная, так как его объемы должны предусматривать размещение множества вещей. Однако зачастую это отрицательно сказывается на визуальном восприятии небольшого помещения.

Дизайнерские радиаторы из чугуна от radimaxua.com

Интернет-магазин radimaxua.com предлагает широкий ассортимент дизайнерских радиаторов из чугуна, выпускаемых под брендом RETROstyle. Изготовлением декоративных радиаторов занимаются европейские заводы.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.