Современное холодильное оборудование

Современное холодильное  оборудование

 

Содержание

холодильник морозильник

Введение

1. Типы холодильников  и их конструкция

2. Классификация бытовых  холодильников и морозильников

3. Устройство и принцип  действия холодильника

3.1 Принцип действия холодильника  и его конструкция

3.2 Устройство холодильника

4. Эксплуатация холодильного  оборудования

Заключение

Решение задач

Список литературы

 

Введение

Холодильники - это сооружения, предназначенные для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся  продуктов. В помещениях (камерах) холодильника поддерживаются постоянные довольно низкие температуры (+12-40° С) при большой  относительной влажности (85-95%). К  помещениям холодильника предъявляются  повышенные санитарные требования.

Обязательным условием сохранения пищевых продуктов высокого качества является создание непрерывной холодильной  цепи, которая обеспечивает воздействие  на пищевые продукты низких температур на протяжении всего времени с  момента производства или заготовки  продукта до момента его потребления.

Холодильники, расположенные  в различных районах страны, являются звеньями непрерывной холодильной  цепи, а связь между ними осуществляется холодильным транспортом.

Искусственный холод применяют  во многих отраслях народного хозяйства  для получения температур ниже температуры  окружающей среды.

В химической промышленности его используют при производстве аммиака, удобрений и ряда синтетических  материалов, в машиностроении - для  низкотемпературной закалки металлов, в строительстве - для замораживания  грунта и охлаждения бетона. С помощью  холода создаются искусственный  климат в закрытых помещениях (кондиционирование  воздуха) и искусственные ледяные  катки. Его используют в фармацевтической промышленности и медицине, а также  при испытании многих материалов и изделий. Но особенно велико значение искусственного холода для сохранения скоропортящихся продуктов.

 

1. Типы холодильников  и их особенности

По назначению различают  производственные, заготовительные, распределительные, базисные, перевалочные, торговые, а  также транспортные холодильники.

Производственные холодильники. Их обычно строят при пищевых предприятиях (мясокомбинатах, рыбоперерабатывающих заводах, молочных заводах и т.п.). Производственные холодильники предназначены для первичной холодильной обработки (охлаждения, замораживания), а также для кратковременного (10 - 20 дней) хранения сырья и готовой продукции.

Особенность этих холодильников - большая производительность устройств для охлаждения и замораживания готовой продукции и сравнительно небольшая емкость для хранения продуктов. Наиболее распространены производственные холодильники емкостью 500 - 5000 т с производительностью морозильных камер 20 - 100 т в сутки.

Заготовительные холодильники. В холодильниках, сооружаемых в  районах заготовки пищевых продуктов (яиц, фруктов), осуществляют сортировку, первичную холодильную обработку (охлаждение и замораживание), а также  непродолжительное (10-20 дней) хранение продуктов до отправки в районы потребления.

Заготовительные холодильники так же, как и производственные, оснащены мощными холодильными установками. Они являются первым звеном непрерывной  холодильной цепи.

Распределительные холодильники. Холодильники предназначены для  равномерного снабжения населения  продуктами питания в течение  всего года. Их размещают в городах  и промышленных центрах. В сезон  заготовок на распределительном  холодильнике создают резервные  запасы продуктов. На распределительные  холодильники продукты поступают с  производственных и заготовительных  холодильников в охлажденном  и замороженном видах. Поэтому на распределительных холодильниках  в основном только хранят охлажденные  и замороженные грузы. Продукты хранятся в течение длительного времени (до 3-6 мес. и более). Для грузов, отеплившихся в пути, предусматривают небольшие камеры для доохлаждения и домораживания. Емкость распределительных холодильников 500-15 000 т, а в отдельных случаях - 30 000-35 000 т.

Распределительные холодильники бывают универсальные и специализированные (для мяса, рыбы, фруктов и т.п.). В состав распределительных холодильников  часто входят цехи по производству мороженого, водного и сухого льда, цехи для фасовки и замораживания  фруктов и овощей, а также для  фасовки масла, мяса и других продуктов. Такие предприятия называют хладокомбинатами.

Кроме распределительных  холодильников существуют так называемые базисные холодильники емкостью 2000-15000 т, предназначенные для длительного  хранения охлажденных и замороженных продовольственных грузов.

Перевалочные холодильники. Они предназначены для кратковременного хранения продуктов в местах их перегрузки (перевалки) с транспорта одного вида на другой. Их строят в морских и  речных портах, в узлах шоссейных  и железных дорог. Характерным примером перевалочных холодильников являются портовые холодильники. Часто портовые холодильники выполняют функции  распределительных холодильников  для того района (города), в котором  они расположены.

Торговые холодильники. Для  кратковременного хранения продуктов, поступающих в торговую сеть, предназначены  торговые холодильники. Продукты на такие  холодильники поступают с распределительных  холодильников. Различают холодильники продовольственных баз емкостью 10-500 т и предприятий торговли и общественного питания (магазинов, столовых, ресторанов, кафе) емкостью до 10 т.

Продолжительность хранения продуктов на холодильниках продовольственных  баз до 10-20 дней. В холодильниках  предприятий торговли и общественного  питания создают запасы продуктов  на 1-5 дней. В них хранят продукты в широком ассортименте, но сравнительно в небольшом количестве.

Транспортные холодильники. Они предназначены для перевозок  охлажденных и замороженных пищевых  продуктов железнодорожным, автомобильным  и водным холодильным транспортом. К нему относят вагоны, секции и  поезда-холодильники (рефрижераторные  вагоны, секции и поезда), автомобили-холодильники (авторефрижераторы) и суда-холодильники (суда-рефрижераторы). В отдельных  случаях транспортные холодильники используют как заготовительные  и производственные.

Основным показателем, характеризующим  холодильник, является его емкость.

Емкость холодильника характеризуется  массой груза в тоннах, которую  одновременно можно хранить в  камерах холодильника.

В зависимости от объемной массы груза, его упаковки и способа  укладки разные продукты занимают разный объем и площадь. Так, в 1 м3 грузового  объема холодильной камеры мороженого мяса, уложенного в штабель, размещается 0,3-0,45 т, а масла, упакованного в ящики  или бочки, - 0,54-0,65 т. Для размещения одного и того же количества требуются  размеры камер для мороженого мяса в 1,5-1,8 раза больше, чем размеры  камер для масла.

Поэтому, чтобы по емкости  можно было судить о размерах холодильника, емкость принято выражать условной емкостью.

Условной емкостью называют массу груза, которую можно одновременно поместить в камерах холодильника, если бы они были загружены одним  мороженым мясом I категории стандартной  разделки в четвертинах (норма загрузки 1 м3 0,35 т).

По емкости в условных тоннах различают следующие группы холодильников: мелкие (до 10 т), малые (до 500 т), средние (до 5000 т), крупные (свыше 5000 т).

Размеры домашних холодильников  характеризуются внутренним объемом  шкафа в литрах. Емкость выпускаемых  домашних холодильников 80-240 л.

В камерах средних и  крупных холодильников рекомендуется  поддерживать следующие температуры: - 30-35° С в морозильных камерах, - 20° С в камерах хранения мороженых грузов и около 0° С в камерах охлаждения и хранения охлажденных грузов. В небольших холодильниках, где продолжительность хранения грузов, как правило, меньше, температура хранения мороженых грузов может быть несколько выше (-12-^--15°С). В холодильниках торговых предприятий, предназначенных для краткосрочного хранения продуктов перед реализацией, температуры в камерах поддерживаются около 0° С.

Ограждения холодильников  имеют такую конструкцию, которая  препятствует проникновению тепла  и влаги в помещения, где температура  ниже температуры окружающей среды. В состав всех внешних ограждений (стен, полов, потолков) введены слои эффективных тепло - и влагоизоляционных  материалов. Все охлаждаемые помещения  устраивают без окон.

 

2. Классификация бытовых  холодильников и морозильников

Бытовые холодильники компрессионного  и абсорбционного типа выпускаются  в соответствии с требованиями ГОСТ 16317-87 "Приборы холодильные электрические  бытовые".

Стандарт распространяется на бытовые электрические компрессионные и абсорбционные холодильники и  бытовые электрические компрессионные холодильники-морозильники, предназначенные  для хранения и (или) замораживания  пищевых продуктов в бытовых  условиях.

Холодильные приборы подразделяют по назначению на:

* холодильники;

* морозильники (М);

* холодильники-морозильники (MX).

По способу получения  холода на:

* компрессионные (К);

* абсорбционные (А);

* термоэлектрические (ТЭ).

По способу установки  на:

* напольные типа шкаф (Ш);

* напольные типа стол (С).

По числу камер на:

* однокамерные;

* двухкамерные (Д);

* трехкамерные (Т).

По способности работать при максимальных температурах окружающей среды подразделяют на исполнения:

* холодильники:

SN, N - не выше 32 °С;

ST - не выше 38 °С;

Т - не выше 43 °С;

* морозильники и холодильники-морозильники:

N - не выше 32 °С;

Т - не выше 43 °С.

Однокамерные холодильники подразделяют:

* по наличию низкотемпературного  отделения (НТО) на:

однокамерные с НТО;

однокамерные без НТО;

* по температуре в НТО  на:

с температурой не выше минус 6 °С (маркируется одной звездочкой);

с температурой не выше минус 12 °С (маркируется двумя звездочками);

с температурой не выше минус 18 °С (маркируется тремя звездочками).

Обозначение на двери морозильной  камеры (МК) маркируется одной большой  и тремя малыми звездочками.

В зависимости от выполняемых  функций холодильные приборы  подразделяют на группы сложности:

Выполняемая функция	Группа сложности и  наличие выполняемой функции
	0	1	2	3	4	5
Хранение охлажденных  продуктов	+	+	+	+	+	+
Хранение замороженных продуктов  при температуре: минус 6 °С минус 12 °С минус 18 °С	+	- +	- +	- +	+ +	-
Замораживание продуктов	-	-	-	-	-
Размораживание продуктов  специальным устройством	+	-	-	-	-	-
Автоматическое оттаивание испарителя холодильной камеры (при  его наличии)	+	+	+	-	-	+
Автоматическое или полуавтоматическое оттаивание испарителя НТО	-	-	-	+	-	-
Ручное оттаивание испарителя НТО	-	-	-	-	+	-
Световая сигнализация о  режимах работы	+	+	-	-	-	-
Звуковая сигнализация о  нарушении правил эксплуатации	+	-	-	-	-	-

 

3. Устройство и принцип  действия холодильника

3.1 Принцип действия холодильника  и его конструкция

Принцип действия работы компрессорного холодильника показан на рисунке 1.

Рис.1 Принцип действия работы холодильника (1 - мотор-компрессор, 2 - защитно-пусковое реле, 3 - терморегулятор, 4 - внутренняя лампа освещения холодильника, 5 - испаритель, 6 - фильтр-осушитель, 7 - конденсатор, 8 - капилляр, 9 - включатель лампы).

Теоретической основой, на которой  построен принцип работы холодильников, является второе начало термодинамики. Охлаждающий газ в холодильниках  совершает так называемый обратный цикл Карно. При этом основная передача тепла основана не на цикле Карно, а на фазовых переходах -- испарении и конденсации. В принципе возможно создание холодильника, использующего только цикл Карно, но при этом для достижения высокой производительности потребуется или компрессор, создающий очень высокое давление, или очень большая площадь охлаждающего и нагревающего теплообменника.

Основными составляющими  частями холодильника являются:

компрессор, получающий энергию  от электрической сети.

конденсатор, находящийся  снаружи холодильника

испаритель, находящийся  внутри холодильника

терморегулирующий расширительный вентиль, ТРВ, являющийся дросселирующим устройством

хладагент, циркулирующее  в системе вещество с определёнными  физическими характеристиками.

Мотор - компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7).

В конденсаторе, нагретый в  результате сжатия фреон остывает до комнатной температуры и окончательно переходит в жидкое состояние.

Жидкий фреон, находящийся  под давлением, через отверстие  капиляра (8) попадает во внутреннюю полость испарителя (5), переходит в газообразное состояние, в результате чего, отнимает тепло от стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника.

Этот процесс повторяется  до достижения заданной терморегулятором (3) температуры стенок испарителя.

При достижении необходимой  температуры терморегулятор размыкает  электрическую цепь и компрессор останавливается.

Через некоторое время, температура  в холодильнике (за счет воздействия  внешних факторов) начинает повышаться, контакты терморегулятора замыкаются, с помощью защитно-пускового реле (2) запускается электродвигатель мотор - компрессора и весь цикл повторяется сначала.

Принцип действия абсорбционного холодильника.

В абсорбционном водоаммиачном  холодильнике используется свойство одного из широко распространённых хладагентов -- аммиака -- хорошо растворяться в воде (до 1000 объёмов аммиака на 1 объём воды). В этом случае требуемое для любого испарительного холодильника удаление газообразного хладагента из змеевика испарителя осуществляется путём поглощения его водой, раствор аммиака в которой, далее, должен быть перекачан в специальную ёмкость (десорбер / генератор) и там подвергнут разложению на аммиак и воду путём нагрева. Пары аммиака и воды из неё, под давлением поступают в устройство разделения (ректификационная колонна), где происходит отделение воды от паров аммиака. Далее практически чистый аммиак попадает в конденсатор, где, охлаждаясь, конденсируется и через дроссель снова поступает в испаритель для испарения. Такая тепловая машина может использовать для перекачки раствора хладагента разнообразные приспособления, например, в том числе и струйные насосы, и не иметь движущихся механических частей. Помимо аммиака и воды, могут использоваться и другие пары веществ -- например, раствор бромистого лития, ацетилен и ацетон. Преимущества абсорбционных холодильников -- бесшумность работы, отсутствие движущихся механических частей, возможность работы от нагрева прямым сжиганием топлива, недостаток -- плохие удельные показатели холодопроизводительности на единицу объёма.