Possibilities of using vortex tubes in case of autonomous food storage in refrigerated containers | Возможности применения вихревых труб при автономном хранении пищевых продуктов в рефрижераторных контейнерах

Английский. To reduce the energy demands of autonomous cooling units and the costs to maintain them, it is necessary to use refrigerated containers (RC) equipped with environmentally friendly devices that will increase cooling performance and reduce the power capacity of cooling units. A possibility of using vortex tubes (VT) operating on the basis of the Ranque-Hilsch effect in the main RC cool supply system is considered. The principle of operation of vortex cooler refrigerators is associated with the expansion of air in VT. For that, the air is pre-compressed in an air compressor. A frozen meat storage RC is an airtight container with a thermally insulated body and a refrigerant unit. A diagram of an autonomous single-stage vapor compression refrigerating machine with a transitional recuperative heat exchanger is presented, and the thermodynamic cycle of its operation for freon R404A is calculated. To reduce the overall load on the refrigerating machine, a possibility of using VT is considered. The calculation procedure is given and VT design dimensions are determined. The value of decreasing the temperature in a RC chamber is calculated. It amounted to 60 deg C. A compressed-air cylinder having a capacity of 6 m3 and a nominal pressure of 15.2 MPa is required for the VT operation. The operational life of the cylinder was 12 h. The use of VT for additional air cooling in the refrigerator chamber makes it possible to reduce energy demands for the cooling unit operation by more than 17%, and total operating costs by about 12%.

Русский. Для сокращения энергозатрат автономных холодильных установок и расходов на их обслуживание необходимо использовать рефрижераторные контейнеры (РК), оснащенные экологически безопасными устройствами, которые позволят повысить холодопроизводительность и сократить энергоемкость холодильной установки. Рассмотрена возможность применения в системе основного холодоснабжения РК вихревых труб (ВТ), работающих на основе эффекта Ранка-Хилыпа. Принцип действия холодильников на вихревых охладителях связан с расширением воздуха в ВТ. Для этого воздух предварительно сжимается в воздушном компрессоре. РК для хранения замороженного мяса представляет собой герметичную емкость с теплоизолированным корпусом и холодильным агрегатом. Приведена схема автономной одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины с промежуточным рекуперативным теплообменником, выполнен расчет термодинамического цикла его работы для фреона R404A. Для снижения общей нагрузки на холодильную машину рассмотрена возможность использования ВТ. Приведена методика расчета и определены конструктивные размеры ВТ. Рассчитано значение снижения температуры в камере РК, составившее 60 град. С. Для работы ВТ требуется баллон со сжатым воздухом емкостью 6 м3 и номинальным давлением 15,2 МПа. Ресурс работы баллона составил 12 ч. Применение ВТ для дополнительного охлаждения воздуха в камере рефрижератора дает возможность снизить затраты энергии на работу холодильной установки более чем на 17%, а общие эксплуатационные затраты – примерно на 12%.