ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Содержание

1.      Значение применения холодильного оборудования

2.      Виды охлаждения

3.      Устройство и принцип работы компрессионной холодильной машины

4.      Виды холодильных агентов

5.      Классификация холодильного оборудования

1.Значение применения холодильного оборудования

В предприятиях торговли для бесперебойного снабжения населе­ния приходится хранить значительные запасы товаров, большинство которых скоропортящиеся. Лучший способ консервирования скоро­портящихся товаров — использование холода.

При низких температурах развитие микроорганизмов в продук­тах замедляется или прекращается. Замедляются также процессы, вызываемые действием ферментов. Преимущество применения низ­ких температур по сравнению с другими способами консервирова­ния (солением, маринованием, действием высоких температур и др.) заключается в том, что сохраняются первоначальные свойства и качества продуктов: внешний вид, вкус, цвет, запах, питатель­ность; не разрушаются витамины.

Применение холода дает возможность продлить сроки хранения скоропортящихся продуктов, устранить сезонность в продаже неко­торых видов товаров, снизить потери, перевозить продукты на даль­ние расстояния, создать непрерывную холодильную от производства до потребителя. Для обеспечения непрерывной холодильной цепи строят холодильники в местах производства, перевозят товар в специаль­ном транспорте (вагонах-рефрижераторах, авторефрижераторах), хра­нят в охлаждаемом оборудовании (камерах, шкафах, прилавках, вит­ринах) в магазинах.

Широкое использование холода — одно из основных направлений технического прогресса в торговле.

Без холодильной техники невозможно снабдить растущее население качественными продуктами питания. В процессе производства и увеличения объёмов реализации пищевых продуктов важна роль холодильной техники, которая позволяет внедрять прогрессивные методы оказания услуг населению предприятиями торговли и общественного питания.

2.Виды охлаждения

Охлаждение тела - это отвод от него тепла, сопровождаемый понижением температуры, самый простой способ охлаждения - теплообмен между охлаждаемым телом и окружающей средой -наружным воздухом, водой, почвой. Но этим способом, даже при самом совершенном теплообмене, температуру охлаждаемого тела можно понизить только до температуры окружающей среды. Такое охлаждение называется естественным. Охлаждение тела ниже температуры окружающей среды называется искусственным.

Существуют несколько способов получения искусственного холода. Самый простой из них -охлаждение при помощи льда или снега, таяние которых сопровождается поглощением довольно большого количества тепла. Практически в помещении, охлаждаемом льдом или снегом, температуру воздуха удается поддерживать лишь на уровне 5-8°С. При ледяном охлаждении используют водный лёд или твердую углекислоту (сухой лед).

Водный лед применяется для охлаждения и сезонного хранения продовольственных товаров, овощей, фруктов в климатических зонах с продолжительным холодным периодом, где в естественных условиях в зимний период его легко можно заготовить.

Ледяное охлаждение имеет существенные недостатки: температура хранения ограничена температурой таяния льда, значительные затраты труда на заготовку и хранение водного льда; большие размеры помещения для льда, превышающие примерно в 3 раза размеры помещения для продуктов; затраты труда на соблюдение необходимых требований, предъявляемых к хранению пищевых продуктов и отводу талой воды.

Льдосоляное охлаждение производится с применением дробленого водного льда и соли. Благодаря добавлению соли скорость таяния льда увеличивается, а температура таяния льда опускается ниже. Это объясняется тем, то добавление соли вызывает ослабление молекулярного сцепления и разрушение кристаллических решеток льда. Таяние льдосоляной смеси протекает с отбором теплоты от окружающей среды, в результате чего окружающий воздух охлаждается и его температура понижается. С повышением содержания соли в льдосоляной смеси температура ее понижается. Раствор соли с самой низкой температурой плавления называется эвтектическ и м, а температура его таяния -криогидратной точкой. При замораживании водного раствора поваренной соли в концентрации, соответствующей криогидратной точке, получается однородная смесь кристаллов льда и соли, которая называется эвтектическим твердым раствором ( с температурой плавления -21,2°С). Его применяют для зеротного охлаждения. Для этого в зероты - наглухо запаянные формы - заливают эвтектический раствор и замораживают их. Замороженные зероты используют для охлаждения прилавков, шкафов, охлаждаемых переносных сумок-холодильников и т.д.

Охлаждение сухим льдом основано на свойстве твердой углекислоты сублимировать, т.е. при поглощении тепла переходить из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние.

Сухой лед обладает следующими преимуществами по сравнению с водным:

Можно получать более низкую температуру;

Охлаждающее действие сухого льда почти в 2 раза больше чем у водного;

При охлаждении не возникает сырости;

При сублимации сухого льда образуется газообразная углекислота, которая является консервирующим средством, способствующим лучшему сохранению продуктов. Схой лед применяется для перевозки замороженных продуктов, охлаждения фасованного мороженого, замороженных фруктов и овощей.

Машинное охлаждение Производство искусственного холода с помощью холодильных машин называется машинным охлаждением. Оно получило в торгов­ле наибольшее распространение в связи с рядом преимуществ: авто­матическое поддержание постоянной температуры хранения в зави­симости от вида продуктов, рациональное использование полезной емкости для охлаждения продуктов, удобство обслуживания, высо­кая экономичность и создание необходимых санитарно-гигиенических условий хранения продуктов.

В основу машинного охлаждения положено свойство некоторых веществ кипеть при низкой температуре, поглощая при этом боль­шое количество теплоты из окружающей среды. Такие вещества на­зывают холодильными агентами.

В холодильных машинах, применяемых в торговле, в качестве холодильных агентов используют фреон-12, фреон-22, фреон-134, 404, 407, 507, применяемый ранее аммиак не используется.

4. Устройство и принцип работы компрессионной холодильной машины

Компрессионная холодильная машина представляет собой замк­нутую герметическую систему, в которой циркулирует холодильный агент. Она состоит из следующих основных узлов: испарите­ля 4, компрессора 3, конденсатора 2 и терморегулирующего вентиля 1, соединенных между собой трубопроводами.

В испарителе (4) холодильный агент кипит и превращается в пар, отбирая теплоту от охлаждаемого объекта.

Компрессор(3) отсасывает пары холодильного агента из испарителя, сжимает их до такого давления, при котором температура конденса­ции паров будет выше температуры окружающей среды, и нагнетает в конденсатор.

В конденсатор(2) пары холодильного агента охлаждаются (с по­мощью воды или воздуха) и превращаются в жидкость, т. е. кон­денсируются. Затем жидкий холодильный агент через регулирую­щий вентиль поступает в испаритель. При прохождении через ре­гулирующий вентиль давление снижается и уравнивается с давлением в испарителе. Цикл повторяется снова.

Компрессор ра­ботает обычно от электродвигателя, обеспечивает циркуляцию хо­лодильного агента в системе, кипение его в испарителе и нагнета­ние в конденсатор.

На регулирующем вентиле (1) установлен термо­чувствительный патрон, который автоматически регулирует подачу холодильного агента в испаритель. В торговле применяют холо­дильное оборудование, в котором холодильные машины работают в автоматическом режиме.

Конструктивное объединение всех элементов холодильной ма­шины на общем основании называют холодильным агрегатом, а в совокупности со всеми приборами, необходимыми для производства, распределения и потребления холода, — холодильной машиной.

Работа холодильной машины характеризуется их холодопроизводительностью, т.е. количеством теплоты, которое она в состоянии отнять от охлаждаемой среды в течение 1 часа.

4. Виды холодильных агентов

Хладагенты - это рабочие вещества паровых холодильных машин, которые кипят при низких температурах и отбирают тепло из окружающей среды. Наиболее распространенные из них - хладон и аммиак. Большинство из них при большом скоплении вредны для окружающей среды, взрывоопасны и при попадании на тело вызывают обморожение.

При выборе хладагента руководствуются его термодинамическими, теплофизическими, физико-химическими и физиологическими свойствами. Важное значение имеет также его стоимость и доступность.

Хладон-12 (R-12) имеет химическую формулу CHF₂C1₂ (дифтордихлорметан), тяжелый бесцветный газ, неядови, невзрывоопасен, тяжелее воздуха, температура кипения -29,8 гр., хладопроизводительность – 38,57 ккал. Очень текуч. Пары не ядовиты, но при концентрации его в помещении свыше 30 % у работающих появляются признаки отравления из-за недостатка кислорода. При горении происходит разложение с образованием ядовитых газов. При попадании на кожу в жидком состоянии  вызывает обморожение, в глаза – повреждение глаз.  Хладон-12 обладает хорошими термодинамическими свойствами.

Хладон-22 (R-22), или дифтормонохлорметан (CHF₂C1), так же как и хладон-12, обладает хорошими термодинамическими и эксплутационными свойствами. Отличаются он более низкой температурой кипения- 40,8 % и более высокой теплотой парообразования. Объемная холодопроизводительность хладона-22 примерно в 1,6 раза больше – 52 ккал, чем хладона-12.Применяется в низкотемпературных холодильных установках, в системах кондиционирования.

Хлорсодержащие хладагенты достигая стратосферы разлагаются под действием ультрафиолетовых лучей, высвобождая хлор, который реагирует с озоном и  разрушает озоновый слой.

R 402, R403В,  R 408А – обладают низким или средним  потенциалом озоноразрушения (ОРП)

Озонобезопасные хладагенты

R 507, R 404,  R 134  не содержат в своей формуле хлора.

Аммиак (NH3) - бесцветный газ с резким, удушливым запахом. При концентрации свыше 16% взрывоопасен. Поступает в баллонах, окрашенных в желтый цвет. Ограничение применения аммиака связано с его ядовитостью, воспламеняемостью.

Однако, аммиачные холодильные установки эксплуатируются свыше 120 лет.  В 90-х годах в  Западной Европе значительно расширилось использование аммиака, т.к. он:

·          не разрушает озоновый слой и не оказывает прямого воздействия на глобальный тепловой эффект;

·          имеет высокую холодопроизводительность;

·          применяется для получения низких температур на больших площадях;

·          проблемы воспламеняемости и токсичности сегодня разрешимы.