RU178100U1 - Freezer for determining frost resistance - Google Patents

Freezer for determining frost resistance Download PDF

Info

Publication number
RU178100U1
RU178100U1 RU2017133872U RU2017133872U RU178100U1 RU 178100 U1 RU178100 U1 RU 178100U1 RU 2017133872 U RU2017133872 U RU 2017133872U RU 2017133872 U RU2017133872 U RU 2017133872U RU 178100 U1 RU178100 U1 RU 178100U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
freezer
temperature
minus
chiller
control unit
Prior art date
Application number
RU2017133872U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Салих Абдуллович Губайдуллин
Original Assignee
Салих Абдуллович Губайдуллин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Салих Абдуллович Губайдуллин filed Critical Салих Абдуллович Губайдуллин
Priority to RU2017133872U priority Critical patent/RU178100U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU178100U1 publication Critical patent/RU178100U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D13/00Stationary devices, e.g. cold-rooms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области испытаний. Морозильный шкаф для определения морозостойкости содержит теплоизолированный корпус, в верхней части которого размещены машинное отделение с холодильными машинами, и процессорный блок управления, выполненный с возможностью реализации функций измерения и регулирования температуры, в нижней - закрываемая дверцей рабочая морозильная камера с полками для размещения испытываемых образцов, и в центральной части полости которой закреплены температурные датчики, а в верхней части этой камеры расположен моноблочный воздухоохладитель в виде двух вентиляторов с частотой вращения 2600 об/мин для перемешивания воздуха в полости морозильной камеры и очистки поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы у неработающей холодильной машины. Процессорный блок управления выполнен с возможностью реализации дополнительной функции управления обеими холодильными машинами для их совместной работы в режиме начального охлаждения морозильной камеры до температуры минус 15°C и их попеременной работы при длительном охлаждении при температуре в диапазоне минус (15-20)°C в сменном режиме работы одной холодильной машины при неработающей другой холодильной машине. Воздухоохладитель выполнен в виде двух вентиляторов. 2 ил.The utility model relates to the field of testing. The freezer for determining frost resistance contains a heat-insulated casing, in the upper part of which there is a machine room with refrigerating machines, and a processor control unit, configured to implement the functions of measuring and regulating temperature, in the lower part there is a working freezer with shelves to be closed by the door for placing test samples, and in the central part of the cavity of which temperature sensors are fixed, and in the upper part of this chamber there is a monoblock air cooler in the form two fans speed 2600 rev / min for mixing air in the cavity of the freezing chamber evaporator surface and cleaning snow from lamellas coats have broken chiller. The processor control unit is configured to implement the additional control function of both chillers for their joint operation in the initial cooling mode of the freezer to a temperature of minus 15 ° C and their alternate operation with long-term cooling at a temperature in the range of minus (15-20) ° C in replaceable the operation mode of one chiller while the other chiller is idle. The air cooler is made in the form of two fans. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области контрольно-испытательной техники, используемой для определения морозостойкости образцов различных материалов (бетон, кирпич, раствор строительный, цемент, асбоцемент, асфальтобетон, щебень и др.). В рамках настоящей полезной модели рассматривается конструкция морозильного шкафа в виде холодильника, предназначенного для определения морозостойкости бетонных образцов первым базовым методом по ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости», образцов кирпича по ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости» и растворных образцов по ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний».The utility model relates to the field of testing equipment used to determine the frost resistance of samples of various materials (concrete, brick, mortar, cement, asbestos cement, asphalt concrete, crushed stone, etc.). In the framework of this utility model, the design of a freezer in the form of a refrigerator is considered, designed to determine the frost resistance of concrete samples by the first basic method according to GOST 10060-2012 “Concretes. Methods for determining frost resistance ", brick samples in accordance with GOST 7025-91" Brick and ceramic and silicate stones. Methods for determining water absorption, density and frost resistance control "and mortar samples according to GOST 5802-86" Building solutions. Test Methods. "

Морозостойкость бетона - способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном попеременном замораживании и оттаивании. Морозостойкость бетона характеризуется маркой по морозостойкости, под которой понимается установленное нормами максимальное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, проводимых по базовым методам, при котором сохраняются первоначальные физико-механические свойства в утвержденных стандартом пределах. Методика определения морозостойкости бетона регламентирована стандартом ГОСТ 10060-2012, согласно которому все образцы, в том числе и контрольные, перед испытанием насыщают водой при температуре (20±2)°C. Для этого их сначала погружают в воду (или солевой раствор) на 1/3 их высоты и выдерживают 24 ч, затем уровень жидкости доводят до 2/3 высоты образцов и также выдерживают 24 ч. После чего образцы полностью погружают в жидкость таким образом, чтобы она окружала их со всех сторон слоем не менее 20 мм, и в таком состоянии выдерживают еще 48 ч.Concrete frost resistance - the ability of concrete to maintain physical and mechanical properties during repeated alternate freezing and thawing. Concrete frost resistance is characterized by the frost resistance brand, which means the maximum number of freezing and thawing cycles of concrete samples established by the standards, carried out according to the basic methods, in which the initial physical and mechanical properties are maintained within the limits approved by the standard. The method for determining the frost resistance of concrete is regulated by the GOST 10060-2012 standard, according to which all samples, including control ones, are saturated with water at a temperature of (20 ± 2) ° C before testing. To do this, they are first immersed in water (or saline) at 1/3 of their height and held for 24 hours, then the liquid level is brought up to 2/3 of the height of the samples and also held for 24 hours. After that, the samples are completely immersed in the liquid so that she surrounded them on all sides with a layer of at least 20 mm, and in this state they stand for another 48 hours.

Контрольные образцы испытывают на сжатие через 2…4 ч после извлечения из ванны, где проводилось их насыщение. Образцы бетона, подлежащие испытанию, после насыщения водой в течение 96 ч загружают в морозильную камеру в контейнерах или устанавливают на сетчатые стеллажи морозильной камеры так, чтобы расстояние между ними, стенками контейнеров и вышележащими стеллажами было не менее 50 мм. Если после загрузки камеры температура в ней повысится выше -16°C, то началом замораживания считают момент установления в морозильной камере температуры -16°C. В течение всего цикла замораживания температуру в камере поддерживают в интервале -16…-20°C, измеряя ее в центре объема морозильной камеры в непосредственной близости от образцов. Оттаивание производят в ванне с водой температурой (20±2)°C; при этом образцы должны быть окружены слоем воды толщиной не менее 50 мм.Control samples are tested for compression after 2 ... 4 hours after extraction from the bath, where they were saturated. The concrete samples to be tested, after being saturated with water for 96 hours, are loaded into containers in the freezer or placed on the mesh racks of the freezer so that the distance between them, the walls of the containers and the overlying racks is at least 50 mm. If after loading the chamber the temperature in it rises above -16 ° C, then the start of freezing is considered to be the moment the temperature in the freezer is set to -16 ° C. During the entire freezing cycle, the temperature in the chamber is maintained in the range of -16 ... -20 ° C, measuring it in the center of the volume of the freezer in the immediate vicinity of the samples. Thawing is carried out in a bath with water at a temperature of (20 ± 2) ° C; in this case, the samples should be surrounded by a layer of water with a thickness of at least 50 mm.

Число циклов замораживания и оттаивания основных образцов бетона должно быть не менее одного в сутки. При вынужденных (технически обоснованных) перерывах в испытании на морозостойкость образцы должны находиться в замороженном состоянии.The number of freezing and thawing cycles of basic concrete samples should be at least one per day. In case of forced (technically justified) interruptions in the frost test, the samples must be in a frozen state.

Через 2…4 ч после проведения соответствующего числа циклов замораживания и оттаивания основные образцы, извлеченные из ванны, осматривают и взвешивают, после чего испытывают на сжатие.2 ... 4 hours after the appropriate number of freezing and thawing cycles, the main samples removed from the bath are inspected and weighed, and then tested for compression.

Замораживание образцов бетона проводят в морозильных камерах.Concrete samples are frozen in freezers.

Так, известен морозильный шкаф в виде холодильника, состоящий из теплоизолированного корпуса, собранного из наружного и внутреннего коробов и в верхней части корпуса которого размещены машинное отделение с однокаскадной холодильной машиной, содержащей компрессор SC-15CM, обеспечивающей в охлаждаемом объеме рабочей камеры температуру минус 18±2°C, необходимую для проведения испытаний на морозостойкость первым базовым методом по требованиям ГОСТ 10060-2012, и блок управления с микропроцессорным измерителем-регулятором температуры, а в нижней части корпуса расположена рабочая морозильная камера с полками для размещения испытываемых образцов, закрываемая дверцей. В верхней части охлаждаемого объема рабочей камеры располагаются воздухоохладитель и ТЭН, а в центре рабочей камеры закреплены температурные датчики (RU 77403, F25D 13/00, опубл. 20.10.2008).Thus, a freezer in the form of a refrigerator is known, consisting of a thermally insulated casing assembled from the outer and inner boxes and in the upper part of the casing there is a machine room with a single-stage refrigerating machine containing an SC-15CM compressor that provides a temperature of minus 18 ± in the cooled working chamber volume 2 ° C, which is necessary for frost resistance tests by the first basic method according to the requirements of GOST 10060-2012, and a control unit with a microprocessor meter-temperature controller, and in the lower part STI is a working body freezer with shelves for placement of the test specimens, the door is closed. An air cooler and a heating element are located in the upper part of the cooled chamber of the working chamber, and temperature sensors are fixed in the center of the working chamber (RU 77403, F25D 13/00, published on October 20, 2008).

В известном решении насыщенные водой образцы для испытаний на морозостойкость обтирают тканью и помещают в рабочую камеру при температуре в ней минус 18°C. Началом цикла замораживания считается включение девятого шага выполнения программы испытаний после установления в рабочей камере температуры минус 16÷20°C. Контроль за температурой в охлаждаемом объеме рабочей камеры осуществляется по показаниям на дисплее микропроцессорного измерителя-регулятора температуры блока управления. Окончанием цикла замораживания считается включение десятого шага выполнения программы. Во время достижения в рабочей камере температуры минус 16÷20°C и на десятом шаге запрограммирована оттайка теплообменной поверхности испарителя с целью его очистки от снеговой шубы во время и после замораживания посредством ТЭН. По окончании замораживания образцы извлекают из рабочей камеры.In a known solution, water-saturated test specimens for frost resistance are wiped with a cloth and placed in a working chamber at a temperature of minus 18 ° C. The start of the freezing cycle is considered to include the ninth step of the test program after the temperature in the working chamber is minus 16 ÷ 20 ° C. Temperature control in the cooled volume of the working chamber is carried out according to the indications on the display of the microprocessor meter-controller of the temperature of the control unit. The end of the freezing cycle is considered to include the tenth step of the program. During reaching the temperature of minus 16 ÷ 20 ° C in the working chamber and at the tenth step, the defrosting of the heat exchange surface of the evaporator is programmed to clean it from the snow coat during and after freezing by means of a heater. After freezing, the samples are removed from the working chamber.

Недостаток известного решения заключается в длительном времени достижения необходимой температуры в камере после загрузки образцов и в достаточном расходе электроэнергии в связи с постоянной работой одной холодильной машины и частыми ее переключениями из режима работы компрессора в режим его выключения. Кроме того на расход электроэнергии влияет работа ТЭНа для оттаивания испарителя (очистка поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы неработающей холодильной машины). Постоянная длительная работа холодильной машины и применение ТЭНа так же оказывают влияние на эксплуатационную долговечность морозильного шкафа.A disadvantage of the known solution lies in the long time it takes to reach the required temperature in the chamber after loading the samples and in sufficient energy consumption due to the constant operation of one refrigeration machine and its frequent switching from the compressor operation mode to off mode. In addition, the operation of the heating element for thawing the evaporator (cleaning the surface of the evaporator lamellae from the snow coat of an idle refrigeration machine) affects the energy consumption. Constant long-term operation of the chiller and the use of heating elements also affect the operational life of the freezer.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в максимально возможном увеличении производительности морозильного шкафа с целью уменьшения затрат времени цикла замораживания образцов, в эксплуатационной долговечности морозильного шкафа за счет использования двух холодильных машин и исключения ТЭНов оттаивания испарителей за счет подобранной опытным путем увеличенной поверхности теплообмена испарителей и с частичным переносом функции ТЭНов на вентиляторы обдува испарителей повышенной мощности.This utility model is aimed at achieving a technical result consisting in the maximum possible increase in the productivity of the freezer in order to reduce the cycle time for freezing samples, in the operational life of the freezer due to the use of two refrigeration machines and the elimination of heating elements for defrosting evaporators due to the experimentally selected increased heat exchange surface of evaporators and with partial transfer of the function of the heating elements to the fans for blowing evaporators power.

Указанный технический результат достигается тем, что морозильный шкаф для определения морозостойкости, содержащий теплоизолированный корпус, в верхней части которого размещены машинное отделение с холодильной машиной, и процессорный блок управления, выполненный с возможностью реализации функций измерения и регулирования температуры, в нижней - закрываемая дверцей рабочая морозильная камера с полками для размещения испытываемых образцов и в центральной части полости которой закреплены температурные датчики, а в верхней части этой камеры расположен воздухоохладитель, снабжен размещенной в машинном отделении дополнительной холодильной машиной, гидравлически не связанной с первой холодильной машиной, процессорный блок управления выполнен с возможностью реализации дополнительной функции управления обеими холодильными машинами для их совместной работы в режиме начального охлаждения морозильной камеры до температуры минус 15°C и их попеременной работы при длительном охлаждении при температуре в диапазоне минус (15-20)°C в сменном режиме работы одной холодильной машины при неработающей другой холодильной машине, а воздухоохладитель выполнен в виде вентиляторов с частотой вращения 2600 об/мин для эффективного теплообмена, перемешивания воздуха в полости морозильной камеры и частичной очистки поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы у неработающей холодильной машины.The specified technical result is achieved in that a freezer for determining frost resistance, comprising a thermally insulated body, in the upper part of which there is a machine room with a refrigerating machine, and a processor control unit, configured to implement the functions of measuring and regulating the temperature, in the bottom - a working freezer closed by a door a chamber with shelves for placement of test samples and in the central part of the cavity of which temperature sensors are fixed, and in the upper part of this measures, an air cooler is located, equipped with an additional refrigerating machine located in the engine room and not hydraulically connected to the first refrigerating machine, the processor control unit is configured to implement an additional control function for both refrigerating machines for their joint operation in the initial cooling mode of the freezer to a temperature of minus 15 ° C and their alternate operation with prolonged cooling at a temperature in the range of minus (15-20) ° C in a shift mode of operation of one refrigerating machine s when broken another refrigerating machine and an air cooler is designed as a fan with a rotation speed 2600 rev / min for effective heat exchange, mixing air into the freezer cavity and partial purification of the evaporator lamellas from snow coats have broken chiller.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 изображен общий вид морозильного шкафа с открытой дверцей;In FIG. 1 shows a general view of a freezer with an open door;

фиг. 2 - диаграмма работы двух холодильных машин на примере программы определения морозостойкости кирпичных образцов методом объемного замораживания по ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости».FIG. 2 is a diagram of the operation of two refrigeration machines using the example of a program for determining the frost resistance of brick samples by volumetric freezing according to GOST 7025-91 “Brick and ceramic and silicate stones. Methods for determining water absorption, density and frost resistance control. "

Согласно настоящей полезной модели рассматривается усовершенствованная конструкция морозильного шкафа, используемого для определения морозостойкости бетонных образцов по первому базовому методу, описанному в ГОСТ 10060-2012 растворных образцов по ГОСТ 5802-86 и в соответствии с требованиями, предъявляемыми ГОСТ 7025-91, которые в рамках требований по временным интервалам и температурным режимам показаны на фиг.2 на диаграмме программы определения морозостойкости кирпичных образцов.According to this utility model, an improved design of a freezer used to determine the frost resistance of concrete samples according to the first basic method described in GOST 10060-2012 mortar samples according to GOST 5802-86 and in accordance with the requirements of GOST 7025-91, which are within the requirements in time intervals and temperature conditions are shown in figure 2 on the diagram of the program for determining the frost resistance of brick samples.

Эти испытания должны проводиться в камере морозильной с принудительной вентиляцией и автоматически регулируемой температурой от минус 5 до минус 20°C.These tests should be carried out in a freezer compartment with forced ventilation and automatically controlled temperature from minus 5 to minus 20 ° C.

Для решения этой задачи используется морозильный шкаф (фиг. 1) состоящий из теплоизолированного корпуса 1, например, собранного из двух коробов - наружного 2 и внутреннего 3. В верхней части корпуса 1 размещены машинное отделение 4 с двумя однокаскадными холодильными машинами 5, которые гидравлически между собой не сообщены, и микропроцессорный блок управления 6 с измерителем-регулятором температуры 7, выполненный с возможностью реализации функций измерения и регулирования температуры в морозильной камере 8. В нижней части корпуса расположена морозильная камера 8 с полками 9 для размещения испытываемых образцов, эта морозильная камера закрывается дверцей 10. В верхней части охлаждаемого объема морозильной камеры 8 располагается моноблочный воздухоохладитель 11, выполненный в виде двух испарительных батарей, обдуваемых двумя мощными вентиляторами с частотой вращения 2600 об/мин для теплообмена и перемешивания воздуха в полости морозильной камеры. Оба вентилятора обдува испарителей активны при активном состоянии любого из компрессоров холодильных машин с целью создания мощного потока воздушной массы с заданной скоростью его перемещения. Это позволяет не только эффективно осуществлять теплообмен и перемешивать воздух в полости морозильного шкафа, но и использовать энергию воздушного потока для частичной очистки поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы у той холодильной машины, которая в данный момент не работает.To solve this problem, a freezer (Fig. 1) is used consisting of a thermally insulated casing 1, for example, assembled from two boxes - an external 2 and an internal 3. In the upper part of the casing 1 there is an engine room 4 with two single-stage refrigerating machines 5, which are hydraulically between microprocessor control unit 6 with a temperature meter-controller 7, configured to implement the functions of measuring and regulating the temperature in the freezer 8. In the lower part of the case and the freezer 8 with shelves 9 for placing the test samples, this freezer is closed by the door 10. In the upper part of the cooled volume of the freezer 8 there is a monoblock air cooler 11, made in the form of two evaporative batteries, blown by two powerful fans with a speed of 2600 rpm for heat transfer and air mixing in the cavity of the freezer. Both fans blowing evaporators are active when the active state of any of the compressors of refrigeration machines in order to create a powerful flow of air mass with a given speed of its movement. This allows not only to efficiently exchange heat and mix air in the cavity of the freezer, but also to use the energy of the air flow to partially clean the surface of the evaporator lamellas from the snow coat of the refrigeration machine that is currently not working.

Накапливание снежной шубы или инея на ламелях испарителей - вполне естественный процесс, который в исправном холодильнике длится от 3-х месяцев до полугода, если конечно у вас не установлена система No Frost (система принудительной очистки испарителя от снежной шубы путем оттаивания ТЭНом, управляемым реле времени). Физическая составляющая процесса замораживания довольно проста. Хладагент при испарении забирает тепло из холодильной камеры и отдает тепло окружающей среде при его принудительной конденсации. Происходит это циклами:The accumulation of snow coat or frost on the lamellas of evaporators is a completely natural process, which lasts from a good refrigerator for 3 months to six months, unless of course you have installed the No Frost system (a system for forcing the evaporator to clear the snow coat by defrosting with a heating element controlled by a timer ) The physical component of the freezing process is quite simple. During evaporation, the refrigerant takes heat from the refrigerator and gives off heat to the environment when it is forced to condense. This happens in cycles:

- охлаждение до заданной температуры- cooling to the set temperature

- отдых, во время которого происходит повышение температуры до заданной величины.- rest, during which the temperature rises to a predetermined value.

И этот цикл постоянно повторяется. Конденсируемая из воздуха влага начинает намерзать на поверхности испарителей, так как температура на поверхности трубок испарителя составляет от -10°C во время начала охлаждения до -30°C при достижении требуемой температуры в морозильнике.And this cycle is constantly repeating. Moisture condensed from the air begins to freeze on the surface of the evaporators, since the temperature on the surface of the evaporator tubes ranges from -10 ° C during the start of cooling to -30 ° C when the required temperature in the freezer is reached.

В связи с этим скорость вовлечения в воздушный поток паров влаги с поверхности замораживаемых образцов прямо связана со скоростью перемещения воздушной массы. Это основано на физической способности воздуха удерживать большое количество водяных паров и тем больше, чем выше температура воздуха.In this regard, the rate of involvement of moisture vapor in the air flow from the surface of the frozen samples is directly related to the speed of movement of the air mass. This is based on the physical ability of air to retain a large amount of water vapor and the greater the higher the temperature.

В центре морозильной камеры закреплены температурные датчики 12.In the center of the freezer, temperature sensors 12 are fixed.

Наличие двух (вместо одной) гидравлически независимых холодильных машин позволяет организовать новый алгоритм работы морозильного шкафа для сокращения сроков выхода на заданный температурный режим. Этот алгоритм представлен на фиг. 2 (обеспечивается программой управления в процессорном блоке управления): на 1-ом, 2-ом и 3-ем шагах испытаний работают обе холодильные машины одновременно. На 4-ом, 5-ом и 6-ом шагах холодильные машины работают попеременно поодиночке: одна холодильная машина работает, другая находится в нерабочем выключенном состоянии. Такой алгоритм работы позволяет достичь минимально возможного времени достижения необходимой температуры в камере после загрузки образцов, равномерного использования технического ресурса обеих холодильных машин и минимального расхода электроэнергии.The presence of two (instead of one) hydraulically independent chillers allows you to organize a new algorithm for the operation of the freezer to reduce the time required to reach a given temperature. This algorithm is shown in FIG. 2 (provided by the control program in the processor control unit): in the 1st, 2nd and 3rd test steps, both chillers operate simultaneously. At the 4th, 5th and 6th steps, the chillers operate alternately one at a time: one chiller is working, the other is in the off state. Such an operation algorithm makes it possible to achieve the minimum possible time to reach the required temperature in the chamber after loading the samples, uniform use of the technical resource of both chillers, and minimal energy consumption.

Для этого процессорный блок управления выполнен с возможностью реализации дополнительной функции управления обеими холодильными машинами для их совместной работы в режиме начального охлаждения морозильной камеры до температуры минус 15°C и их попеременной работы при длительном охлаждении при температуре в диапазоне минус (15-20)°C в сменном режиме работы одной холодильной машины при неработающей другой холодильной машине.For this, the processor control unit is configured to implement an additional control function for both chillers for their joint operation in the initial cooling mode of the freezer to a temperature of minus 15 ° C and their alternate operation with prolonged cooling at a temperature in the range of minus (15-20) ° C in a shift mode of operation of one refrigerating machine while another refrigerating machine is idle.

Необходимый алгоритм работы холодильных машин с поддержанием необходимых параметров температуры воздуха и временных промежутков, регламентированных ГОСТами, обеспечивается программой управления всеми элементами морозильного шкафа. Оригинальная программа управления закладывается в энергонезависимую память микропроцессора управляющего контроллера камеры.The necessary algorithm for the operation of chillers with the maintenance of the necessary parameters of air temperature and time intervals regulated by GOSTs is provided by the control program for all elements of the freezer. The original control program is embedded in the non-volatile memory of the microprocessor of the camera control controller.

Целью оснащения камеры морозильной двумя холодильными машинами является достижение минимально возможного времени выхода на необходимый температурный режим до и после загрузки образцов, достижение равномерного использования технического ресурса обеих холодильных машин, достижение оптимального режима работы обеих холодильных машин по критерию допустимой частоты включения/выключения компрессора холодильной машины и минимизация расхода технического ресурса холодильных машин и расхода электроэнергии. Достижение минимально возможного времени выхода на необходимый температурный режим до и после загрузки образцов позволяет достичь максимальной производительности камеры морозильной по количеству производимых циклов замораживания образцов в сутки.The purpose of equipping the freezer compartment with two refrigerators is to achieve the minimum possible time to reach the required temperature before and after loading the samples, to achieve uniform use of the technical life of both refrigerators, to achieve the optimal operation of both refrigerators according to the criterion for the permissible on / off frequency of the compressor of the refrigeration machine and minimization of the consumption of technical resources of refrigeration machines and energy consumption. Achieving the minimum possible time to reach the required temperature regime before and after loading the samples allows to achieve the maximum productivity of the freezer in the number of freezing cycles per day.

Достичь аналогичной производительности камеры в прототипе (с одной холодильной машиной) по сравнению с морозильным шкафом, оснащенным дублированной холодильной системой, невозможно. Так, простое увеличение мощности компрессора камеры прототипа позволяет достижение аналогичного временного промежутка на 1-ом, 2-ом и 3-ем шагах исполнения программы, но не позволяет работать компрессору в нормальном циклическом режиме на 4-ом, 5-ом и 6-ом шагах. Завышенная мощность холодильной машины приведет к излишне частому включению-выключению компрессора и выходу его из строя. Нормальное количество включений компрессора не должно превышать 7÷10 циклов за один час. Чем ниже этот показатель, тем в более легком режиме работает компрессор и тем выше сохранность его технического ресурса. Для камеры, оснащенной дублированной холодильной системой, этот показатель составляет 3 цикла в час.It is impossible to achieve the same camera performance in the prototype (with one refrigeration machine) compared to a freezer equipped with a duplicated refrigeration system. So, a simple increase in the compressor chamber power of the prototype chamber allows achieving a similar time interval at the 1st, 2nd and 3rd steps of program execution, but does not allow the compressor to work in normal cyclic mode on the 4th, 5th and 6th steps. The overestimated power of the chiller will lead to unnecessarily frequent on-off of the compressor and its failure. The normal number of compressor starts should not exceed 7 ÷ 10 cycles in one hour. The lower this indicator, the easier the compressor operates and the higher the safety of its technical resource. For a camera equipped with a duplicated refrigeration system, this figure is 3 cycles per hour.

Работа морозильной камеры осуществляется следующим образом. Образцы для испытаний на морозостойкость насыщенные водой, обтирают тканью и помещают в морозильную камеру 8 при температуре в ней минус 18°C. Началом цикла замораживания считается выполнение программы испытаний после установления в этой камере 8 температуры минус 15÷20°C. Контроль за температурой в охлаждаемом объеме морозильной камеры 8 осуществляется по показаниям на дисплее микропроцессорного измерителя-регулятора температуры 7 блока управления 6. Окончанием цикла замораживания считается включение последнего шага выполнения программы. По окончании замораживания образцы извлекают из рабочей камеры.The operation of the freezer is as follows. Samples for frost resistance tests saturated with water, wiped with a cloth and placed in the freezer 8 at a temperature of minus 18 ° C. The start of the freezing cycle is considered to be the execution of the test program after the temperature in this chamber is set to 8 minus 15 ÷ 20 ° C. Temperature control in the cooled volume of the freezer 8 is carried out according to the indications on the display of the microprocessor meter-temperature controller 7 of the control unit 6. The end of the freezing cycle is considered to include the last step of the program. After freezing, the samples are removed from the working chamber.

Применение ТЭНов оттаивания испарителей у прототипа обусловлено необходимостью очистки поверхности ламелей испарителя от образующейся снеговой шубы во время выхода на необходимый температурный режим после загрузки образцов, так как образцы размещаются для замораживания в морозильную камеру после очередной процедуры оттаивания в воде и имеют высокую влагонасыщенность. Без применения оттаивания испарителей у прототипа невозможно достижение необходимой отрицательной температуры в камере из-за ухудшения теплопередачи вследствие образования снеговой шубы или наличия вероятности несоблюдения необходимого стандартизованного температурного режима во время замораживания образцов на 4-ом, 5-ом и 6-ом шагах исполнения программы.The use of heating elements for defrosting evaporators in the prototype is due to the need to clean the surface of the evaporator lamellas from the resulting snow coat during reaching the required temperature regime after loading the samples, since the samples are placed for freezing in the freezer after the next thawing procedure in water and have high moisture saturation. Without the use of defrosting the evaporators of the prototype, it is impossible to achieve the necessary negative temperature in the chamber due to the deterioration of heat transfer due to the formation of a snow coat or the likelihood of non-compliance with the required standardized temperature conditions during freezing of samples at the 4th, 5th and 6th steps of the program.

Возможность исключения из состава конструкции холодильных машин ТЭНов для оттаивания испарителей холодильной машины достигнута за счет подобранной опытным путем более развитой поверхности ламелей испарителей каждой холодильной машины и наличия двух независимых холодильных машин. Наличие двух попеременно работающих холодильных машин в период поддерживания необходимого стандартизованного температурного режима на 4-ом, 5-ом и 6-ом шагах исполнения программы позволяет осуществлять частичную самоочистку поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы неработающей холодильной машины во время работы другой холодильной машины. Исключение из состава конструкции холодильных машин ТЭНов оттаивания испарителей холодильных машин повышает производительность морозильной камеры по количеству производимых циклов замораживания образцов в сутки, снижает вероятность отказов морозильной камеры по причине выхода из строя ТЭНов, исключает пожароопасность и снижает расход электроэнергии.The possibility of excluding from the structure of the design of chillers TENs for thawing evaporators of the chiller is achieved due to the experimentally selected more developed surface of the lamellas of the evaporators of each chiller and the presence of two independent chillers. The presence of two alternately working refrigerators while maintaining the required standardized temperature conditions at the 4th, 5th and 6th steps of the program execution allows partial self-cleaning of the surface of the evaporator lamellas from the snow coat of an idle refrigeration machine while another refrigeration machine is operating. The exclusion from the design of chillers of heating elements of thawing of evaporators of refrigerating machines increases the productivity of the freezer by the number of freezing cycles per day, reduces the likelihood of failure of the freezer due to failure of the heating elements, eliminates fire hazard and reduces energy consumption.

Самоочистка поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы неработающей холодильной машины усилена применением постоянно работающих вентиляторов с частотой вращения 2600 об/мин против 1300 об/мин, как у прототипа. Применение высокооборотных вентиляторов с частотой вращения 2600 об/мин увеличивает перемешивание воздуха в морозильной камере и улучшает показатель неравномерности температуры в разных точках камеры.Self-cleaning the surface of the evaporator lamellas from the snow coat of an idle chiller is enhanced by the use of constantly working fans with a rotation frequency of 2600 rpm against 1300 rpm, as in the prototype. The use of high-speed fans with a rotation frequency of 2600 rpm increases the mixing of air in the freezer and improves the indicator of temperature unevenness at different points of the chamber.

Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена промышленным путем с использованием технологий, применяемых при производстве холодильных установок различного назначения.This utility model is industrially applicable and can be manufactured industrially using the technologies used in the manufacture of refrigeration units for various purposes.

Claims (1)

Морозильный шкаф для определения морозостойкости, содержащий теплоизолированный корпус, в верхней части которого размещены машинное отделение с холодильными машинами, и процессорный блок управления, выполненный с возможностью реализации функций измерения и регулирования температуры, в нижней - закрываемая дверцей рабочая морозильная камера с полками для размещения испытываемых образцов и в центральной части полости которой закреплены температурные датчики, а в верхней части этой камеры расположен моноблочный воздухоохладитель, отличающийся тем, что он снабжен размещенной в машинном отделении дополнительной холодильной машиной, гидравлически не связанной с первой холодильной машиной, процессорный блок управления выполнен с возможностью реализации дополнительной функции управления обеими холодильной машинами для их совместной работы в режиме начального охлаждения морозильной камеры до температуры минус 15°C и их попеременной работы при длительном охлаждении при температуре в диапазоне минус (15-20)°C в сменном режиме работы одной холодильной машины при неработающей другой холодильной машине, а воздухоохладитель выполнен в виде двух испарительных батарей, обдуваемых двумя вентиляторами с частотой вращения 2600 об/мин для перемешивания воздуха в полости морозильной камеры и очистки поверхности ламелей испарителя от снеговой шубы у неработающей холодильной машины.A freezer for determining frost resistance, comprising a thermally insulated casing, in the upper part of which there is a machine room with refrigerating machines, and a processor control unit configured to implement temperature measurement and control functions, and in the lower part, a working freezer with shelves to be closed by a door for placing test samples and in the central part of the cavity of which temperature sensors are fixed, and in the upper part of this chamber there is a monoblock air cooler, from characterized in that it is equipped with an additional refrigerating machine located in the engine room and is not hydraulically connected to the first refrigerating machine, the processor control unit is configured to implement an additional control function for both refrigerating machines for their joint operation in the initial cooling mode of the freezer to a temperature of minus 15 ° C and their alternate operation during prolonged cooling at a temperature in the range of minus (15-20) ° C in a shift mode of operation of one chiller when not working another refrigerating machine, and the air cooler is made in the form of two evaporative batteries, blown by two fans with a speed of 2600 rpm to mix the air in the cavity of the freezer and clean the surface of the evaporator lamellas from the snow coat of an idle refrigeration machine.
RU2017133872U 2017-09-29 2017-09-29 Freezer for determining frost resistance RU178100U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133872U RU178100U1 (en) 2017-09-29 2017-09-29 Freezer for determining frost resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133872U RU178100U1 (en) 2017-09-29 2017-09-29 Freezer for determining frost resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU178100U1 true RU178100U1 (en) 2018-03-23

Family

ID=61703872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133872U RU178100U1 (en) 2017-09-29 2017-09-29 Freezer for determining frost resistance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU178100U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU981784A1 (en) * 1981-03-10 1982-12-15 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Freezing chamber for investigating frost resistance of specimens
RU30182U1 (en) * 2003-03-21 2003-06-20 Богай Геннадий Иванович Food storage device at low temperature
RU77403U1 (en) * 2008-03-12 2008-10-20 Салих Абдуллович Губайдуллин FREEZER CAMERA FOR FROST RESISTANCE TESTS
RU2527685C1 (en) * 2013-06-06 2014-09-10 Геннадий Леонидович Огнев Quick freezer preferentially for polymer packs filled with biological medical substances

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU981784A1 (en) * 1981-03-10 1982-12-15 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Freezing chamber for investigating frost resistance of specimens
RU30182U1 (en) * 2003-03-21 2003-06-20 Богай Геннадий Иванович Food storage device at low temperature
RU77403U1 (en) * 2008-03-12 2008-10-20 Салих Абдуллович Губайдуллин FREEZER CAMERA FOR FROST RESISTANCE TESTS
RU2527685C1 (en) * 2013-06-06 2014-09-10 Геннадий Леонидович Огнев Quick freezer preferentially for polymer packs filled with biological medical substances

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106766532B (en) Constant temperature refrigerator and its control method
CN107044756B (en) The anti-freeze control method of air door and refrigerator
CN106225380B (en) Control method, control device and the refrigerator of refrigerator
KR101463041B1 (en) A deforsting system using a vacuum pressure
CN107763936A (en) Wind cooling refrigerator and its evaporator defrosting method
JP2012127514A (en) Refrigerator-freezer
CN108885050A (en) Refrigerator
CN107543351A (en) Refrigerator and its control method
CN102679665A (en) Refrigerator and control method thereof
KR101314621B1 (en) Controlling method for the refrigerator
JP2013221719A (en) Refrigerator
RU178100U1 (en) Freezer for determining frost resistance
CN102192635A (en) Air-cooling refrigerator and moisture preservation method thereof
RU2007148754A (en) REFRIGERATING AND / OR FREEZING UNIT
CN102650488A (en) Refrigerator and control method thereof
Piucco et al. In-situ evaluation of a criterion to predict frost formation on liners of refrigerated cabinets
CN109923357A (en) Refrigerator and its control method
KR200416645Y1 (en) Structure of ice guidance device for icehouse ice discharge of ice machine
RU77672U1 (en) AUTOMATIC TEST INSTALLATION FOR FROST RESISTANCE TESTS
CN106052262B (en) A kind of defrosting method of refrigerator and its refrigerator room
RU77403U1 (en) FREEZER CAMERA FOR FROST RESISTANCE TESTS
RU2828105C1 (en) Climatic chamber for studying process of thermosetting of cement mortar samples at negative temperatures
KR101443638B1 (en) Refrigerator
CN211400446U (en) Quick freezing device of tuna high protein
RU162896U1 (en) CLIMATE CAMERA

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180815

Effective date: 20180815

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200930