Вход для сотрудников

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение
«ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ПИЩЕВЫХ СИСТЕМ
ИМ. В.М.ГОРБАТОВА»
Российской Академии Наук

УДК 66.045:637.5.037
Табл. 1. Ил. 10. Библ. 29.

DOI: 10.21323/2071-2499-2022-1-16-21

Рациональный подход к выбору энергоэффективной тепловой изоляции хладопроводов

Николаев Н.С.1, доктор техн. наук, Корниенко В.Н.2, канд. техн. наук, Королев И.А.2, канд. техн. наук
1Московский государственный университет пищевых производств
2ВНИХИ– филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

Ключевые слова: изоляция, тепловые потери, критический диаметр, энергосбережение, теплопроводность, экономическая эффективность,
Реферат:
Применение тепловой изоляции хладопроводов, как необходимой меры для энергосбережения и повышения энергоэффективности технологических процессов холодильной обработки сырья и продуктов в мясной промышленности, подразумевает комплексный подход и решение следующих основных технико-экономических задач: выбор материала изоляции, определение её размера и экономически обоснованный расчёт использования выбранной изоляции. Главной задачей тепловой изоляции является минимизация тепловых потоков, нарушающих требуемый температурный режим. Для рационального использования изоляции при необходимых условиях рассмотрен теплообмен в цилиндрической трубе с однослойной изоляцией с применением математического анализа. Рассмотрено понятие критического диаметра изоляции. Получена зависимость критического диаметра от коэффициента теплоотдачи для разных типов теплоизоляции. Представлены расчётные зависимости приведённых затрат на монтаж и эксплуатацию теплоизоляции холодильного трубопровода в системе централизованного хладоснабжения морозильных камер, являющимися показателями эффективности её использования.


Rational approach to selecting energy efficient thermal insulation of refrigerating pipelines

Nikolaev N.S. 1, Kornienko V.N.2, Korolev I.A. 2
1Moscow State University of Food Production
2All-Russian Scientific Research Institute of Refrigeration Industry - branch of Gorbatov Research Center for Food Systems

Key words: insulation, heat losses, critical diameter, energy saving, thermal conductivity, economic efficiency
Summary:
The use of thermal insulation of refrigerating pipelines as a necessary measure for energy saving and increasing the energy efficiency of technological processes for cold treatment of raw materials and products in the meat industry implies the integrated approach and solution of the following main technical and economic problems: selection of the insulation material, determination of its size and economically sound calculation of the use of selected insulation. The main task of thermal insulation is to minimize heat fluxes that violate the required temperature regime. For the rational use of insulation under the necessary conditions, heat transfer in a cylindrical pipe with single-layer insulation is considered using mathematical analysis. The concept of the critical insulation diameter is considered. The dependence of the critical diameter on the heat transfer coefficient for different types of thermal insulation is obtained. Calculated dependences of the reduced costs for installation and operation of thermal insulation of the refrigerating pipeline in the centralized refrigeration supply system for freezers, which are indicators of the effectiveness of its use, are presented.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

  1. Колодязная, В.С. Продовольственная безопасность и холодильная технология / В.С. Колодязная, Е.И. Кипрушкина, Д.А. Бараненко, О.Н. Румянцева, И.А. Шестопалова // Вестник Международной академии холода. – 2013. – № 1. – С. 24-28.

Kolodyaznaya, V.S. Prodovol'stvennaya bezopasnost' i kholodil'naya tekhnologiya [Food safety and refrigeration technology] / V.S. Kolodyaznaya, Ye.I. Kiprushkina, D.A. Baranenko, O.N. Rumyantseva, I.A. Shestopalova // Vestnik Mezhdunarodnoy akademii kholoda. – 2013. – № 1. – P. 24-28.

  1. Энциклопедия «Пищевые технологии». Том 16 «Технологии холодильной обработки и хранения пищевой продукции», книга 1. – ООО «ИД «Углич»». – 2019. – 339 с.

Entsiklopediya «Pishchevyye tekhnologii». Tom 16 «Tekhnologii kholodil'noy obrabotki i khraneniya pishchevoy produktsii» [Encyclopedia "Food Technologies". Volume 16 "Technologies of refrigeration processing and storage of food products"], kniga 1. – OOO «ID «Uglich»». – 2019. – 339 p.

  1. James, C.A Review of Novel and Innovative Food Freezing Technologies / Christian James, Graham Purnell & Stephen J. James  // Food and Bioprocess Technology. – 2015. – V. 8. – Р. 1616–1634. DOI: 10.1007/s11947-015-1542-8.

  1. Koegelenberg, I. Reducing global food waste by using natural refrigerants in the cold chain / I. Koegelenberg, M. Chasserot // Refrigeration Science and Technology. – 2020. – August. – Р. 258-263. DOI 10.18462/iir.iccc.2020:297184.

  1. Evans, J. Emerging Refrigeration and Freezing Technologies for Food Preservation / J. Evans // Innovation and Future Trends in Food Manufacturing and Supply Chain Technologies. – 2016. – Р. 175-201. DOI: 10.1016/B978-1-78242-447-5.00007-1.

  1. Laguerre, O. Experimental investigation and modelling in the food cold chain: Thermal and quality evolution / O. Laguerre, H.M. Hoang, D. Flick // Trends in Food Science and Technology. – 2013. – V. 29 (2). – Р. 87-97. DOI: 10.1016/j.tifs.2012.08.001.

  1. Гордиенко, Ю. Энергоэффективность холодильных систем / Ю. Гордиенко // Империя холода. – 2015. – № 5 (74). – С. 47-48.

Gordiyenko, Yu. Energoeffektivnost' kholodil'nykh system [Energy efficiency of refrigeration systems] / Yu. Gordiyenko // Imperiya kholoda. – 2015. – № 5 (74). – P. 47-48.

  1. Велюханов, В. Энергосбережение в системах хладоснабжения предприятий мясной промышленности / В. Велюханов, А. Давтян // Все о мясе. – 2013. – № 1. – С. 26–28.

Velyukhanov, V. Energosberezheniye v sistemakh khladosnabzheniya predpriyatiy myasnoy promyshlennosti [Energy saving in cold supply systems of meat industry enterprises] / V. Velyukhanov, A. Davtyan // Vsyo o myase. – 2013. – № 1. – S. 26–28.

  1. Alves, O. Study and Optimization of the Energy Profile of the Meat Industry in the Region of Alentejo, Portugal / O. Alves, P. Brito, P. Lopes, P. Reis // Progress in Clean Energy. – 2015. – V. 1. – P. 135–152. DOI: 10.1007/978-3-319-16709-1_9.

  1. Проектирование холодильных сооружений. Справочник : под ред. А.А. Гоголина. – М.: Пищевая промышленность, 1978. – 255 с.

Proyektirovaniye kholodil'nykh sooruzheniy. Spravochnik [Design of refrigeration facilities. Directory] : pod red. A.A. Gogolina. – M.: Pishchevaya promyshlennost', 1978. – 255 p.

  1. Корниенко, В.Н. Роль тепловой изоляции в ресурсосбережении на предприятиях мясной промышленности / В.Н. Корниенко, Н.А. Горбунова // Мясная индустрия. – 2019. – № 5. – С. 26-29.

Korniyenko, V.N. Rol' teplovoy izolyatsii v resursosberezhenii na predpriyatiyakh myasnoy promyshlennosti [The role of thermal insulation in resource saving at the enterprises of the meat industry] / V.N. Korniyenko, N.A. Gorbunova // Myasnaya industriya. – 2019. – № 5. – P. 26-29.

  1. Энциклопедия «Пищевые технологии». Том 16 «Технологии холодильной обработки и хранения пищевой продукции», книга 2. – ООО «ИД «Углич»», 2019. – 298 с.

Entsiklopediya «Pishchevyye tekhnologii». Tom 16 «Tekhnologii kholodil'noy obrabotki i khraneniya pishchevoy produktsii» [Encyclopedia "Food Technologies". Volume 16 "Technologies for refrigeration processing and storage of food products"], kniga 2. – OOO «ID «Uglich»», 2019. – 298 р.

  1. Huang, H. et al. Optimum insulation thicknesses and energy conservation of building thermal insulation materials in Chinese zone of humid subtropical climate / H. Huang et al. // Sustainable Cities and Society. – 2020. – Т. 52. – 10 р.

  1. Корниенко, В.Н. Современная теплоизоляция оборудования и трубопроводов: ресурс энергосбережения в мясной промышленности / В.Н. Корниенко, Н.А. Горбунова, Н.С. Николаев, Г.А. Трусов // Мясная индустрия. – 2019. – № 8. – С. 40-45.

Korniyenko, V.N. Sovremennaya teploizolyatsiya oborudovaniya i truboprovodov: resurs energosberezheniya v myasnoy promyshlennosti [Modern thermal insulation of equipment and pipelines: energy saving resource in the meat industry] / V.N. Korniyenko, N.A. Gorbunova, N.S. Nikolayev, G.A. Trusov // Myasnaya industriya. – 2019. – № 8. – P. 40-45.

  1. Batiha, M.A. A study on optimum insulation thickness of cold storage walls in all climate zones of Jordan / M.A. Batiha et al. // Case Studies in Thermal Engineering. – 2019. – Т. 15. – 10 р.

  1. Шипулина, И.А. Тепловая изоляция для холодильных трубопроводов на предприятиях АПК / И.А. Шипулина, В.Н. Корниенко, В.А. Черняк // Холодильная техника. – 2017. – № 4. – С. 40-44.

Shipulina, I.A. Teplovaya izolyatsiya dlya kholodil'nykh truboprovodov na predpriyatiyakh APK [Thermal insulation for refrigeration pipelines at agricultural enterprises] / I.A. Shipulina, V.N. Korniyenko, V.A. Chernyak // Kholodil'naya tekhnika. – 2017. – № 4. – P. 40-44.

  1. Villasmil, W. A review and evaluation of thermal insulation materials and methods for thermal energy storage systems / W. Villasmil, L.J. Fischer, J. Worlitschek // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2019. – Т. 103. – P. 71-84.

  1. Hu, F. Hollow-structured materials for thermal insulation / F. Hu, S. Wu, Y. Sun // Advanced Materials. – 2019. – Т. 31. – № 38. – 17 р.

  1. Бобров, Ю.П. Теплоизоляционные материалы и конструкции / Ю.П. Бобров, Е.Г. Овчаренко, Б.М. Шайхет, Е.Ю. Петухов. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 268 с.

Bobrov, Yu.P. Teploizolyatsionnyye materialy i konstruktsii [Thermal insulation materials and structures] / Yu.P. Bobrov, Ye.G. Ovcharenko, B.M. Shaykhet, Ye.Yu. Petukhov. – M.: INFRA-M, 2003. – 268 p.

  1. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://m-strana.ru/articles/epps-chto-eto-takoe/].

Electronic resource. - Access mode: [https://m-strana.ru/articles/epps-chto-eto-takoe/].

  1. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://www.penoplex.ru/partners/truboprovody/].

Electronic resource. - Access mode: [https://www.penoplex.ru/partners/truboprovody/].

  1. Корниенко, В.Н. Изоляционные материалы класса полиуретанов / В.Н. Корниенко // Молочная промышленность. – 2010. – № 8. – С. 18–19.

Korniyenko, V.N. Izolyatsionnyye materialy klassa poliuretanov [Insulating materials of the polyurethane class] / V.N. Korniyenko // Molochnaya promyshlennost'. – 2010. – № 8. – P. 18–19.

  1. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8213-preimushestva-ispolzovaniya-pir-teploizolyacii-s-teplootrazhayushim-pokrytiem].

Electronic resource. - Access mode: [https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8213-preimushestva-ispolzovaniya-pir-teploizolyacii-s-teplootrazhayushim-pokrytiem].

  1. Электронный ресурс. - Режим доступа: [https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/yteplenie-doma/pir-plity-sovremennyj-termoizolyacionnyj-material.html].

Electronic resource. - Access mode: [https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/yteplenie-doma/pir-plity-sovremennyj-termoizolyacionnyj-material.html].

  1. Корсаков, Е.С. Пеностекло как эффективный теплоизоляционный материал для низкотемпературных объектов / Е.С. Корсаков, А.В. Шугаев, В.Н. Корниенко  // Холодильная техника. – 2013. – № 4. – С. 58-61.

Korsakov, Ye.S. Penosteklo kak effektivnyy teploizolyatsionnyy material dlya nizkotemperaturnykh ob"yektov [Foam glass as an effective heat-insulating material for low-temperature objects] / Ye.S. Korsakov, A.V. Shugayev, V.N. Korniyenko // Kholodil'naya tekhnika. – 2013. – № 4. – S. 58-61.

  1. Корниенко. В.Н. Современная теплоизоляция оборудования и трубопроводов: ресурс энергосбережения в мясной промышленности / В.Н. Корниенко, Н.А. Горбунова, Н.С. Николаев, Г.А. Трусов // Мясная индустрия. – 2019. – № 9. – С. 48-52. 

Korniyenko. V.N. Sovremennaya teploizolyatsiya oborudovaniya i truboprovodov: resurs energosberezheniya v myasnoy promyshlennosti [Modern thermal insulation of equipment and pipelines: energy saving resource in the meat industry] / V.N. Korniyenko, N.A. Gorbunova, N.S. Nikolayev, G.A. Trusov // Myasnaya industriya. – 2019. – № 9. – P. 48-52.

  1. СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

SP 61.13330.2012 «Teplovaya izolyatsiya oborudovaniya i truboprovodov» [SP 61.13330.2012 "Thermal insulation of equipment and pipelines"].

  1. Balo, F. Techno-economic optimization model for “sustainable” insulation material developed for energy efficiency / F. Balo, L.S. Sua // International Journal of Applied Ceramic Technology. – 2018. – Т. 15. – № 3. – С. 792–814.

  1. Açıkkalp, E. A method for determining optimum insulation thickness: Combined economic and environmental method / E. Açıkkalp, S.Y. Kandemir // Thermal Science and Engineering Progress. – 2019. – Т. 11. – С. 249–253.


Контакты:

Николаев Николай Сергеевич
mgupp2@gmail.com
Корниенко Владимир Николаевич
kortiz@yandex.ru
Королев Игорь Антонович
gigia@yandex.ru

Для цитирования:

Николаев, Н.С. Рациональный подход к выбору энергоэффективной тепловой изоляции хладопроводов / Н.С. Николаев, В.Н. Корниенко, И.А. Королев // Все о мясе. – 2022. – № 1. – С. 16-21. DOI: 10.21323/2071-2499-2022-1-16-21.

For citation:

Nikolaev, N.S. Rational approach to selecting energy efficient thermal insulation of refrigerating pipelines / N.S. Nikolaev, V.N. Kornienko, I.A. Korolev // Vsyo o myase. – 2022. – № 1. – Р. 16-21. DOI: 10.21323/2071-2499-2022-1-16-21.





Политика конфиденциальности

Противодействие коррупции

Карта сайта

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика