ІСТОРІЯ І СУЧАСНІСТЬ КАФЕДРИ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН І УСТАНОВОК
Кафедра холодильних машин і установок – одна із найбільш кваліфікованих кафедр України та країн СНД в галузі холодильної техніки.
Історія кафедри починається з кінця 1949 року, коли відроджувалися в буквальному значенні з попелу, десятки тисяч підприємств, будувалися нові фабрики й заводи. Повільно, але неухильно відновлювалось і розширювалось сільськогосподарське виробництво і пов'язані з ним галузі харчової й переробної промисловості. Паралельно створювалися нові галузі, насамперед, нафтова, газова, хімічна промисловість, енергетика, транспорт, морський флот, зокрема, рибопромисловий та ін.
Величезній країні (CРСР), що зазнала незліченні людські втрати, було потрібно багато різноманітних фахівців - від кваліфікованого робітника до академіка, насамперед, у нових галузях техніки, у тому числі холодильної й кріогенної. Через необхідність підготовки наукових і промислових кадрів на місцях, Міністерством вищої освіти СРСР був виданий наказ від 22 грудня 1949 р. про утворення при Одеському консервному інституті (ОКІ) холодильного факультету в складі двох спеціальних випускаючих кафедр: холодильних машин і холодильних установок. Через два тижні (7 січня 1950 р.) ОКІ було перейменовано в Одеський технологічний інститут харчової і холодильної промисловості (ОТІПХП). Першим ректором інституту був призначений його фактичний творець - доктор техн. наук, професор Володимир Сергійович Мартиновський.
Разом з В.С.Мартиновським на кафедрах холодильних машин і холодильних установок почала працювати група фахівців, що прийшла разом з ним з Одеського інституту інженерів морського флоту й Одеського політехнічного інституту.
Таким чином на початку організації випуску інженерів зі спеціальністю"Холодильні і компресорні машини і установки ” в інституті було утворено дві кафедри низькотемпературного профілю: кафедра холодильних машин на чолі з професором В.С.Мартиновським.
Рис. 1 Професор Мартиновський Володимир Сергійович (завідувач кафедри холодильних машин 1950-1973 рр.) і кафедра холодильних установок під керівництвом професора С.Г.Чукліна.
На протязі 62 років ці кафедри здійснювали випуск фахівців з холодильних машин і установок, вели плідну науково-дослідницьку роботу. Були сформовано дві широко відомі наукові школи: термодинамічна наукова школа професора В.С.Мартиновського, до сфери наукових інтересів якого відносилися: термодинамічний аналіз циклів холодильних машин і теплових насосів, дослідження різних методів отримання штучного холоду, дослідження турбохолодильних машин, абсорбційних машин, дослідження термоелектричних охолоджувачів, і наукова школа професора С.Г.Чукліна, основні напрямки наукової діяльності якої пов’язані з розробкою нових холодильних систем та вдосконаленням крупних холодильників, зниженням втрат харчових продуктів при їх холодильній обробці та зберіганні, енергетичної ефективності і експлуатаційної надійності систем охолодження.
Професори В.С.Мартиновський і С.Г.Чуклін мали значний науково-організаційний авторитет. Хист організатора, керівника і вченого, особливо яскраво виявився, коли професору В.С. Мартиновському було доручено очолити роботу по створенню Бомбейського технологічного інституту. Після цього на протязі 4 років В.С.Мартиновський займав посаду заступника директора Департаменту освіти і прикладних наук ЮНЕСКО.
Професор С.Г. Чуклін був віце-президентом однієї із комісій Міжнародного інституту холоду (МІХ, м. Париж).
Професор В.С.Мартиновський майже чверть століття очолював, був організатором, творчим і науковим натхненником кафедри холодильних машин.
Перші наукові публікації вчених кафедри з'явилися в "Працях ОТІПХП" в 1951 р. і стали основою загальновідомих робіт в галузі теорії зворотних термодинамічних циклів, процесів і схем холодильних і теплонасосних машин та термотрансформаторів. Такі підручники В.С.Мартиновського, як "Холодильні машини" (1950), "Термодинамічні характеристики циклів теплових і холодильних машин" (1952), "Теплові насоси" (1965), "Аналіз дійсних термодинамічних циклів" (1972), "Цикли, схеми й характеристики термотрансформаторів" (1979), є не тільки великим внеском у технічну термодинаміку і науку про холод, але й неперевершеними навчальними посібниками для студентів, аспірантів, інженерів. Остання із книг, що вийшла вже після смерті B.C.Мартиновського, була закінчена його учнями. До неї увійшли роботи В.П.Алексєєва, Л.З.Мельцера, Г.А.Віхорева, В.А.Наєра, И.И.Караванського, И.М.Шнайда, Г.К.Лавренченко, С.З.Жадана, В.А.Семенюка, В.Т.Чейляха та ін.
Рис. 3. Професорсько-викладацький склад кафедри холодильних машин Одеського технологічного інституту харчової та холодильної промисловості (1959 р.)
Вона стала підсумком 25-річної творчої співдружності В.С.Мартиновського, Л.З. Мельцера, Я.З. Казавчинського, Д.П. Гохштейна і Г.Н.Костенко, що сформували новий науковий напрямок у технічній термодинаміці, що отримала широку популярність як "Одеська школа".
Рис.4. Професор Казавчинський Яков Захарович
Рис. 5. Професор Мельцер Леонід Зіновьєвич
Створення кафедри стало великою подією для багатьох інших вищих навчальних закладів, науково-дослідних інститутів (НДІ), промислових підприємств Одеси і країни в цілому, для всіх, чий життєвий шлях так чи інакше пов'язаний з розвитком холодильної і кріогенної техніки, великими галузями її застосування. За роки свого існування кафедрою підготовлено більше 25 тис. фахівців. Багато студентських робіт були відзначені медалями і грамотами ВДНГ СРСР і України, почесними знаками і грамотами Мінвузов СРСР і України. Деякі з них є фундаментом подальших досліджень, що завершилися створенням і впровадженням машин і пристроїв, стали відповідними розділами майбутніх кандидатських дисертацій.
В 1955 р. B.C. Мартиновський прийняв участь в ІX Міжнародному конгресі по холоду в Парижі.
Рис. 6. Дев’ятий Міжнародний конгрес по холоду (Париж 1955 р.)
З того часу на кожен конгрес кафедра представляла свої роботи, а В.С.Мартиновський і В.Ф.Чайковський в 60-і й 70-і роки були представниками Радянського Союзу в ЮНЕСКО. У ці ж роки вони заснували в Індії Бомбейский політехнічний інститут, де дотепер глибоко поважають їх пам'ять.
Рис. 7 Професор Чайковський Владислав Феліксович
Активна міжнародна діяльність кафедри, що згасла в 80-і роки, знову відродилася в 90-і. Роботи кафедри в галузі дослідження абсорбційних термотрансформаторів (Б.А.Мінкус, Л.І.Морозюк, Т.В.Морозюк) визнані одним із пріоритетних напрямків світової науки про холод, а роботи кафедри по математичному моделюванню, термодинамічному аналізу і оптимізації холодильних машин і теплових насосів (Р.К.Нікульшин, Т.В.Морозюк) - оригінальним і високонауковим напрямком у цій галузі.
Рис.8 Професор Мінкус Борис Адольфович
Рис. 9 Професор Жадан Сергій Захарович (завідувач кафедри холодильних машин 1973 – 1984 рр.)
Рис. 10 Професор Нікульшин Руслан Констянтинович (завідувач кафедри холодильних машин 1984– 1998 рр.).
Рис. 11 Професор Морозюк Тетяна Владиленівна (завідувач кафедри холодильних машин 1999– 2008 рр.)
Поява нових наукових напрямків, розширення номенклатури спеціальностей підготовки інженерних кадрів і ріст обсягу держзамовлення на них, викликали необхідність створення на базі кафедри холодильних машин нових кафедр. У результаті від кафедри холодильних машин у різний час відокремилися кафедри: кріогенних машин; кріогенних установок; компресорних і розширювальних машин; технічної термодинаміки.
Після смерті В.С.Мартиновського кафедрою холодильних машин завідували канд. техн. наук, проф. С.З.Жадан (1973-1984), д-р техн. наук, проф. Р.К.Нікульшин (1984 - 1998), д-р техн. наук, проф. В.І.Мілованов, (1998-1999), д-р техн. наук, проф. Т.В.Морозюк (1999-2008).
Кафедра холодильних установок була створена в 1950 р. На протязі майже 25 років нею керував відомий вчений в галузі холодильної техніки й технології д-р техн. наук, проф. С.Г.Чуклін. Основними напрямками наукової діяльності кафедри в цей період були дослідження тепломасообміну при холодильній обробці і зберіганні харчових продуктів і вдосконалювання систем охолодження з метою забезпечення скорочення втрат від природного збитку і зниження витрат енергії при виробництві холоду як на стаціонарних холодильниках, так і на рефрижераторних рибопромислових судах. У цей же період сформувалася наукова школа С.Г.Чукліна (І.Г.Чумак, С.Ю.Лар?яновський, Є.С. Авдєєв), що і зараз, через 25 років після смерті її творця, продовжує жити і розвиватися.
В 1975-1998 роках кафедру холодильних установок очолив, один з перших учнів С.Г.Чукліна, д-р техн. наук, проф. І.Г.Чумак, що створив у наступні роки свою наукову школу.
Рис. 12 Професор Чумак Ігор Григорович завідувач кафедри (1975 -1998)
Рис. 13 Професор Лар'яновский Сергей Юзефович завідувач кафедри холодильних установок (1998 – 2008р.р.)
У загальному вигляді напрямок багаторічних досліджень можна сформулювати в такий спосіб: розробка наукових основ удосконалювання холодильного ланцюга.
Вчені кафедри холодильних установок займаються дослідженням технічних і технологічних проблем холодильного ланцюга в їх нерозривному зв'язку. При цьому вихідними завжди були і є питання холодильної технології, які багато в чому визначали напрямок роботи.
Рис. 14. Холодильний ланцюг
1.Продукт (врожай, м'ясо, риба); 2. ФХ-80П (пересувний холодильник);
3.Авторефрижератори; 4. Супермаркети; 5. Побутові холодильники;
6.Розподільчі холодильники; 7.Виробничі холодильники;
8.Холодильники Держрезерву; 9. Місця загального харчування.
Накопичений за попередні роки досвід досліджень систем охолодження і технологічних процесів на виробничих холодильниках, дозволив створити в 1975 р. при кафедрі Галузеву науково-дослідницьку лабораторію Мінм’ясомолпрому України. У цей період були розроблені: метод попереднього охолодження м'яса в потоці, що забезпечує 20-30%-ве зниження втрат маси продукту; методи попереднього охолодження і попереднього заморожування в потоці і фронтальному просуванні напівтуш у камері (І.Г. Чумак, В.І.Шахневич, В.П.Вязовский, В.П.Оніщенко, Ю.О.Желіба). У різних кліматичних зонах проводилися натурні випробування пересувного фруктосховища (В.П. Кочетов, С.Г.Лехніцький). Групою співробітників кафедри (А.С.Розенберг, І.В.Бушта, С.М.Косой, Г.І.Дейнега, А.Т.Борщ, Л.В.Царьова) досліджувалися характеристики діючих холодильників, розташованих у різних кліматичних зонах, були проведені натурні випробовування систем охолодження, елементів схем холодильних установок, реконструкція багатьох холодильників.
У рамках багаторічних досліджень була розроблена система зволоження повітря камер схову заморожених вантажів (Г.К.Мнацаканов). Система зволоження і зволожувач оригінальної конструкції повітря були випробувані в умовах діючих холодильників. Їх застосування забезпечує істотне скорочення природного збитку продукції при тривалому строку зберігання.
Рис. 15. Засідання кафедри холодильних установок 1987р.
Важливим напрямком діяльності кафедри починаючи з початку 60-х років минулого століття стало проведення обстежень холодильників всіх галузей промисловості в усіх республіках СРСР, а також у В’єтнамі та інших країнах. Проведення обстежень здійснювалося на основі державних програм, що були розроблені і запропоновані працівниками кафедри холодильних машин і установок (Чуклін С.Г., Чумак І.Г., Чепурненко В.П., Бондаренко Л.Ф., Лагутін А.Ю, Комаров В.С.) та спрямовані на розробку стратегії зменшення загальних енерговитрат і втрат продукції на об’єктах холодильного господарства. В процесі проведення цих обстежень виконувалися складні вимірювання енергетичних, технологічних і екологічних показників холодильних об’єктів та здійснювався аналіз цих показників. На основі цього аналізу визначався рівень морального і фізичного зносу об’єктів, та розроблялися рекомендації і проектні рішення, що були спрямовані на проведення їх модернізації і реконструкції. Загальна кількість обстежених холодильників на протязі 1975 – 1992 р.р., для яких були розроблені відповідні рекомендації і проектні складає більше 250.
Головним керівником і ініціатором проведення цих обстежень завжди був професор І.Г.Чумак, який в багатьох випадках приймав безпосередню участь в проведенні експертиз виникнення кризових та аварійних ситуацій на промислових холодильниках. Методологія проведення обстежень холодильників різного призначення розроблялася працівниками кафедри ХМіУ (Чумак І.Г., Лагутін А.Ю., Чепурненко В.П., Ісаєв В.І., Мнацаканов Г.К., Гордієнко О. В., Мурашов В.С., Подмазко О.С., Когут В.Є., Кочетов В.П. та ін.). Позитивні результати впровадження запропонованих рекомендацій і проектних рішень на численних об’єктах сприяли створенню доброзичливих контактів, які дозволяли проводити дослідження і здійснювати нові розробки за рахунок фінансування цих підприємств. Але одним з найбільш важливих факторів цих взаємовідносин з промисловими підприємствами стала можливість студентам проведення виробничої та переддипломної практики в реальних промислових умовах, а також приймати участь в проведенні обстежень. Зараз працівники КХМіУ приймають заходи до відновлення цих взаємовідносин, і вже отримана можливість встановлення контактів більш ніж з 80 об’єктами в різних регіонах України.
В 70-80-і роки було виконано значний обсяг робіт по обстеженню виробничих холодильників України, Росії, Молдавії та Казахстану. Тільки в Казахстані на протязі 10 років за проектами, в основі яких були розробки кафедри, реконструйовано більше 30 підприємств м'ясної й молочної промисловості (О.В.Гордієнко). Тривають дослідження холодильних камер і процесів охолодження м'яса (А.Л. Зубатий, В.М.Московченко, С.В.Ольшанський, О.С.Подмазко). Істотним був внесок кафедри в розробку компаунд-схем компресорних цехів великих холодильників (О.В.Гордієнко, В.Є.Когут).
Була розроблена і впроваджена панельна система охолодження на судах флоту рибної промисловості (Е.С.Авдєєв, В.І.Карев, Г.К.Цвиговський, В.П.Мельникова, Н.В.Борисова, Г.А.Бичкова), а також дослідження низькотемпературних судових фреонових установок безпосереднього охолодження (В.С.Комаров).
Ідея застосування панельних систем охолодження (ПСО) на судах рефрижераторного флоту належала професорові, д.т.н. С.Г.Чукліну, який за фахом був морським інженером.
Він знайшов підтримку і глибоке розуміння в особі Е.С.Авдєєва, теж випускника Водного інституту. На той час Авдєєв Е.С уже був досвідченим конструктором і проектувальником суднових систем.
Починаючи з 1964 року коли Чукліним С.Г. і Авдєєвим Е.С. було отримано авторське посвідчення на суднову панельну систему охолодження (ПСО), пройшли роки завзятої праці і незліченних дискусій у наукових журналах, на конференціях, на Технічних Радах Міністерств рибного господарства і суднобудівної промисловості і інших провідних організацій в області рефрижераторного суднобудування.
Рис. 16. Професор Авдєєв Євген Степанович
У складі проблемної науково-дослідної лабораторії по холодильної техніки ОТІПХП була створена творча група інженерів і конструкторів, у якій розроблялися і досліджувалися різні конструкції панельних приладів охолодження і вивчалася технологія їх виготовлення. (Основний склад групи: Баландін І.А., Карев В.І., Цвіговский Г.К.,Мельникова В.П., Бичкова Г.А., Борисова Н.М, Кроль В.М., Шахрай І.А., Стефанович В.В.)
Рис. 17. Проф. Е.С.Авдєєв ( у центрі), В.І.Карев (ліворуч), Г.К.Цвиговський (праворуч), сидять зліва направо: Г.А.Бичкова Н.В.Борисова і В.П.Мельникова
У співдружності з Миколаївським суднобудівним заводом «Океан», керівники якого стали ентузіастами суднової панельної системи охолодження, було отримане рішення обладнати панельною системою охолодження досвідчений трюм на споруджуваному виробничому рефрижераторі «Искона».
Проведені випробування співробітниками суднової групи проблемної лабораторії ОТІХП на ПР «Искона» у промислових рейсах, відгуки експлуатаційників показали перевагу ПСО перед іншими системами.
Цей позитивний досвід став передумовою до того, що Мінсудпром СРСР ухвалив рішення щодо замовлення Мінрибгоспу СРСР будівництва нової серії виробничих рефрижераторів для океанічного автономного плавання. Головне судно цієї серії - ППР «Алтай».
Надалі було створено 173 судна із загальною водотоннажністю більше 840 тис. тонн. Річний економічний ефект від впровадження ПСО на рефрижераторних судах флоту рибної промисловості склав 36,5млн.руб, що по тим часам було самою великою із завершених науково-дослідних розробок ОТІХП.
Важливим показником, що підтверджує авторитет кафедри холодильних установок є багаторічне співробітництво з провідними науково-дослідними і проектними інститутами ДІПроХолод, ДІПроТорг, ВНДІХолодМаш, ВНДІКОП (РФ), а також з провідними підприємствами холодильного машинобудування «Рефма» (Україна», "КомплектХолодМаш” (Молдова) та ін. Звертає увагу, що значна кількість провідних працівників цих підприємств є вихованцями Одеської державної академії холоду.
В процесі цього співробітництва у 1976-78 рр. працівниками кафедри холодильних установок (Чумак І.Г., Бондаренко Л.Ф., Чепурненко В.П., Кочетов В.П., Мурашов В.С., Трофімов В.Г., Ісаєв В.І., Роговая С.Н., Раскіна Н.А.) була розроблена та поставлена у промислове виробництво [завод «Комплект Холодмаш» (м. Страшени, Молдова), завод «Рефма» ( м. Мелітополь, Україна), УЗРТВ (м. Уфа, Башкирія)] пересувна швидкоспоруджувана станція ФХ-80П «Вимпел» місткістю 80 тон для попереднього охолодження рослинницької продукції в місцях збору врожаю., а також пересувна холодильна установка ПХУ-40 та теплообмінне обладнання різного призначення. Досвід експлуатації пересувних холодильних станцій «Вимпел» підтвердив, що іх окупність не перевищує одного року.
Рис. 18. Пересувна холодильна установка ФХ-80П «Вимпел»
Науковий колектив, що очолював професор В.П.Чепурненко (А.Ю.Лагутін, В.М.Бельченко, О.А.Войтко, М.І.Гоголь, Ю.А.Мірончук), до середини 80-х років створив градацію теплообмінних апаратів повітряного охолодження площею біметалічної оребреної поверхні від декількох десятків до 4 тис. квадратних метрів в одному апараті.
Рис. 19. Професор Чепурненко Віктор Павлович
Рис. 20. Професор Лагутін Анатолій Юхимович
Рис. 21. Наукові розробки кафедри