Реферат: Холодильники

Холодильники

Холодильникис искусственным охлаждением — наи­более перспективные хранилища для длительногохранения плодов и овощей. Емкости холодильников в нашей стране быстро растут.

Широкоеразвитие хранения плодов и овощей в холо­дильниках объясняется тем, что в нихоптимальная темпе­ратура (в определенной мере и влажность) поддерживается влюбое время года независимо от наружных условий, а это обеспечивает надежноесохранение продукции длительные сроки при невысоких потерях. Несмотря на то,что холо- дильники обходятся значительно дороже обычных храни­лищ, ихсооружение — главный путь развития хранения плодов и овощей в нашей стране наближайшее время.

Планировочные особенности.Холодильники состоят из камер для хранения, отделениятоварной обработки про­дукции, машинного отделения и подсобных помещений дляобслуживающего персонала. Холодильники для плодов и овощей проектируются обычнов виде одноэтажных на­земных зданий. Расположение камер и других помещенийможет быть различным в зависимости от общей емкости холодильника, принятойсхемы механизации погрузо-раз-грузочных работ, товарной обработки и другихусловий. Наиболее распространены планировочные решения, в ко­торых к рядуизолированных друг от друга камер примыка­ет светлое помещение (цех) товарнойобработки с размещен­ным в нем оборудованием и запасами тары. В некоторых про­ектахпомещение товарной обработки находится между двух рядов камер для хранения.

Кхолодильникам для плодов и овощей, возводимым в колхозах и совхозах, обычноподводят автомобильную дорогу. Поэтому выгодно уровень пола поднять до высоты кузоваавтомашин, чтобы легче перегружать продукцию. Со стороны разгрузочной платформыхолодильников часто устраивают  навес.

Емкостькамер хранения может быть различной.в за­висимости от общей емкости холодильникаи его назначения, обычно не менее 100 т. Чем больше емкость камер, тем мень­шаячасть их отводится на проходы, тем полнее они исполь­зуются и тем они экономичнее.Но в крупных камерах слож­нее поддерживать выравненный режим хранения, для чегонеобходимо устраивать принудительную вентиляцию. Вы­сота камер (обычно не менее6 м) определяется действую­щими типовыми размерами несущих конструкций и высотойподъема штабелеров-погрузчиков. От высоты камер зависит и количество продукции,размещаемой на 1 м2 полезной площади. В современных холодильникахдля плодов этот показатель доведен до 0,7—0,8 т/м2.

Внекоторых холодильниках предусматривается устрой­ство камер предварительногоохлаждения, в которых плоды быстро охлаждаются, а затем перегружаются в камерыдля хранения. Емкость их рассчитывают на дневной сбор плодов и оборудуютмощными воздухоохладителями. На­конец, в крупных холодильниках иногдапредусматри­вают камеры для ускоренного дозревания плодов, для чего ееоборудуют системой отопления, вентиляции, а также обработки, например, этиленом.

Теплоизоляция камер холодильников.Поддержание за­данного режима хранения вхолодильниках во многом определяется теплоизоляцией камер. Общий коэффициент теплопередачистен и перекрытий камер должен быть в средней зоне нашей страны не более 0,3ккал/м2 • час°С, а в южных районах с более теплым климатом — ещениже. Во Франции, Италии, например, холодильники для пло­дов изолируют с такимрасчетом, чтобы получить коэффи­циент теплопередачи 0,15—0,2 ккал/м2• час°С.

Изолируюткамеры изнутри, монтируя на стенах и пе­рекрытиях достаточный слойтеплоизоляционного матери­ала, защищенного с обеих сторон слоем паро- игидроизо­ляции. Обычно стены камеры покрывают горячим битумом, который служитгидроизоляционным слоем и одновременно клеящим материалом. На битум «сажают»плиты теплоизо­лирующего материала, причем для холодильников они должны бытьвысокоэффективными, с малой теплопровод­ностью и объемным весом, но достаточнопрочными. Обычно используют пробковые и минераловатные плиты, торфопли-ты,пеностекло, пенопласты. Коэффициент теплопередачи этих материалов не превышает0,04—0,08 ккал/м2 • час°С. Важно тщательно нанести слойтеплоизоляционного мате­риала, не допустить их увлажнения, заделать стыки,причем необходимо контролировать последовательно все операции, так как послезавершения работ нельзя прове­рить и исправить теплоизоляцию.

Посленанесения теплоизоляции ее покрывают паро-изолирующим материалом — битумом,алюминиевой фоль­гой или цементной затиркой на проволочной сетке. Го­раздонадежнее в этом отношении теплоизоляционные па­нели заводского изготовления.При возведении холодиль­ников остается лишь смонтировать их в камерах и заде­латьстыки.

Полкамер покрывают цементом или асфальтом и обычно не теплоизолируют. Но чтобыизбежать создания «мостиков холода» в стыке пола со стенами, слой тепло­изоляцииопускают ниже уровня пола или вводят его под пол.

В холодильных хранилищахзначительно выше тре­бования к подгонке и теплоизоляции дверей. В двернуюпанель монтируют достаточный слой теплоизолирующего материала,  защищенного гидроизолирующим материалом от увлажнения. Двери устраивают прислонныеили отодви­гаемые в сторону, такого размера, чтобы в камеру мог въе­хать штабелер-погрузчик.По периметру двери и дверного проема крепят резиновые уплотняющие прокладки. Вкруп­ных холодильниках у дверей устраивают теплоизолирую­щую воздушную завесу:воздух забирается вентилятором и плоской струей через раструб направляется сбольшой скоростью в дверной проем.

Холодильная установка.Для искусственного охлажде­ния используют преимущественнокомпрессорные холо­дильные установки. Охлаждение получается в результате измененияагрегатного состояния хладагента: он кипит при низком давлении и температуре,отнимая от окружа­ющей среды необходимую для этого теплоту парообразо­вания. Последующаяконденсация хладагента производится при повышении давления и температуры егопаров. Для создания необходимого перепада давления в установке за­трачиваетсямеханическая энергия компрессора, который обычно работает от электропривода.

Вкачестве хладагентов в холодильных установках чаще всего используют аммиак,фреон-12 и фреон-22, имею­щие температуру кипения при давлении 1 атм соответст­венно   —33,4  —29,8  и   —40,8°.

Холодильнаяустановка состоит из следующих основ­ных частей: компрессора, испарителя,конденсатора и ре­гулирующего вентиля, соединенных в замкнутую герме­тичнуюсистему. Компрессором отсасываются пары хлад­агента из испарителя и нагнетаютсяпри повышенном да­влении в конденсаторе. В испарителе (рефрижераторе) хладагенткипит при низкой температуре. Испаритель вы­полняется чаще всего в виде гладкихили ребристых труб, собранных в батареи. В конденсаторе сжижаются парыхладагента, а образующаяся теплота конденсации отводится воздухом или водой сболее низкой температурой. Конденса­тор выполняется чаще всего в виде змеевика,омываемого охлаждающим воздухом (в холодильниках малой мощности) или водой.Регулирующий вентиль представляет собой клапан, отрегулированный на поддержаниенеобходимого перепада давления между испарителем и конденсатором установки.

Основнаяхарактеристика холодильной установки ее холодопроизводительность, определяетсяона количест­вом тепла, которое отнимается от охлаждаемой среды в течение часа.В холодильниках для плодов и овощей чаще всего применяют установки холодопроизводительностью50 000—200 000 ккал/час.

Охлаждение камер.Охлаждаются камеры холодильника различными способами,из которых в основном приме­няются: 1) непосредственное трубное, 2) рассольноетруб­ное, 3) воздушное и 4) кожуховое охлаждение (воздушная рубашка).

При непосредственном трубномохлаждении испарители холодильных установок размещают в камерах хранения. Прикипении в них хладагента воздух в камерах охлажда­ется. Схема непосредственногоохлаждения проста и, по­скольку охлаждение осуществляется без промежуточныххладоносителей, экономична. При такой схеме охлаждение достигается быстро.

Прирассольном трубном охлаждении испаритель хо­лодильной установки находится вемкости с хладоносителем, обычно раствором хлористого натрия или кальция. Охлажденныйрассол подается насосом в охлаждающие приборы, размещенные в камерах холодильника(рис. 1).

<img src="/cache/referats/21334/image002.jpg" v:shapes="_x0000_s1027">

Рис. 1. Схема непосредственного (А)  и  рассоль­ного (Б) охлаждения камер:

/ _ конденсатор;     2 — испаритель;      3 — регулирующий

вентиль;    4 —бак   с  рассолом;   5 — насос;   6 — батарея

Приэтом способе исключено попадание хладагента в ка­меры хранения. Благодарябольшой емкости хладоносителя возможна остановка ком­прессора, например, для ос­мотра,ремонта. Для устрой­ства рассольного охлаждения требуется больше труб, а наохлаждение тратится больше энергии, чем при непосред­ственном охлаждении.

Циркуляциявоздуха осу­ществляется вследствие теп­ловой конвекции. Воздух, охлажденный уприборов, раз­мещаемых обычно у стен, опу­скается в нижнюю зону каме­ры, аболее теплый от шта­белей продукции поднимается.

Скоростьдвижения воздуха в этом случае невелика и состав­ляет 0,1—0,01 м/сек. Этообусловливает образование значи­тельных разностей температуры в разных точкахкамеры, достигающих 2° и больше. Поэтому применение трубного (батарейного)охлаждения в плодохранилищах не рекомен­дуется .

Воздушноеохлаждение камер характеризуется тем, что охлажденный воздух вентиляторомподается во все зоны камеры, благодаря чему создается выровненный режимхранения. Воздух подается либо по воздухораспредели­тельным каналам,  либо сосредоточенными струями.

Наиболеесовершенна и широко используется система охлаждения камер, в которойохлаждающие элементы, вентилятор, а часто и увлажнитель воздуха собраны в еди­ныйкомпактный блок (рис. 2).

<img src="/cache/referats/21334/image004.jpg" align=«left» v:shapes="_x0000_s1028">

Рис. 2. Современный  воздухо< охладитель в холодильниках:

/ — вентилятор; 2 — рефрижератор-испаритель;   3 — блок увлажнения; 4 — камера хранения.

Одинили несколько таких блоков размещают в камере либо на полу, либо подвешивая употолка. Последнее предпочтительнее, так как вся пло­щадь пола камеры можетбыть занята продукцией. Воздух, забираемый из камеры (может подмешиваться и наружный),увлажняется тонко распыленной водой и подается через испаритель-рефрижераторсильной струей через раструб в верхнюю зону камеры. В таких системах работухолодильной установки регулируют так, чтобы температура кипе­ния хладагента виспарителе была ниже температуры в камере не более чем на 4—5°. Значительногоосушения охлаждаемого воздуха в этом случае не происходит, а кроме того, ондополнительно увлажняется. Относительная влажность воздуха в камерах,оборудованных такими бло­ками, удерживается не ниже 90%. Блок вентилятор — реф­рижератор— увлажнитель представляет в сущности кон­диционер воздуха по температуре ивлажности.

Поискиспособов, предотвращающих снижение влаж­ности воздуха в камерах холодильниковиз-за конденсации и вымораживания воды на охлаждающих элементах, при­вели кразработке и применению так называемого кожухового охлаждения, или воздушнойрубашки. Суть его за­ключается в том, что камера хранения окружена воздушной полостью,в которой поддерживается та же температура, что и в камере. Охлаждающие батареиустановлены в воз­душной полости, а охлажденный воздух равномерно рас­пределяетсяв ней при помощи вентиляторов. Камера хра­нения не сообщается с воздушнойполостью, и поскольку температура в них почти одинакова, теплообменотсутствует. Поэтому конденсация влаги и снижение влажности воздуха в камере ненаблюдаются, температура и влажность воз­духа удерживаются на постоянном уровнеи убыль веса продуктов не увеличивается.

Единственныйнедостаток кожухового охлаждения ка­мер заключается в том, что здесь вследствиевысокой влаж­ности воздуха создаются благоприятные условия для раз­витияплесневых и грибковых заболеваний плодов и овощей.

Особенности эксплуатации холодильников.Плоды и ово­щи после уборки стремятся как можнобыстрее поместить в холодильник, так как в тепле увеличивается интенсив­ностьдыхания, усиливается испарение, ускоряется про­хождение периода покоя и послеуборочногодозревания и в результате снижается сохраняемость. В то же время картофельпосле уборки необходимо выдержать некоторое время при повышенной температуредля завершения про­цессов дозревания и зарубцовывания механических по­вреждений.Лук и чеснок также в большинстве случаев нуждаются в послеуборочном прогреваниии просушивании.

Помещатьпродукцию в холодильник следует так, чтобы не произошло отпотевания и невозникли физиологические расстройства вследствие слишком быстрого охлаждения,которые свойственны, например, некоторым сортам яблок. Если приходится помещатьпартию продукции, убранную в теплую погоду, в камеру, частично загруженную охлажденнойпродукцией, то следует предварительно охладить загружаемую партию в отдельнойкамере. Если этого не сделать, то произойдет отпотевание охлажденной продук­ции.То же следует иметь в виду при выгрузке продукции из холодильных камер.Например, если сразу вынести плоды в теплое помещение, то они отпотевают. И вэтом случае необходимо постепенное их согревание, для чего продукцию каждыесутки перемещают в камеры с постепенно повыша­ющейся температурой примерно на4—5°.

Прихолодильном хранении приходится опасаться по­вреждений от слишком низкойтемпературы, которая может наступить при неточной регулировке системыохлаждения или ее неисправностях.

Переохлаждениепродукции наиболее вероятно в ящи­ках, размещенных у приборов охлаждения.Поэтому рас­стояние здесь до штабеля оставляют около 60 см, а приборыохлаждения экранируют, например, полимерной плен­кой, которая предохраняет отпереохлаждения.

Продукциюв холодильных камерах размещают в за­таренном виде, и.наиболее рациональныйспособ ее скла­дирования — установка в штабеля на обычных или стоеч­ныхподдонах штабелерами-загрузчиками. Из всех способов размещения ящиков при холодильномхранении преиму­щественное распространение получили сплошные штабеля, при этомоставляют минимально допустимые расстояния на эксплуатационные нужды. Нижнийряд ящиков при­поднят над полом на высоту поддона около 15 см. Рассто­яниемежду стенами и штабелем ящиков около 40—50 см, между потолком и ящиками —50—100 см, между колон­нами и ящиками — 10—15 см. Для контрольного прохода оставляют50—60 см. Число таких проходов зависит от емкости камеры и должно быть таким,чтобы был доступ для осмотра и контроля 50—60% ящиков хранящейся партии. Такимобразом достигается полная загрузка камер и экономичное использование дорогостоящиххолодильных емкостей.