Холодильники

     Cодержание 
 

1. Характеристики  фруктовых холодильников………………………2
2. Планировочные особенности………………………………………..3
3. Теплоизоляция камер холодильников……………………………...4
4. Холодильная установка………………………………………………5
5. Охлаждение камер……………………………………………………6
6. Принцип работы холодильника…………………………………….8

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Характеристики  фруктовых холодильников 

     На  холодильниках для хранения плодов и овощей предусматривают:

• камеры хранения с автоматическим регулированием температуры от –2 до +7°С и относительной влажностью воздуха 70-95%;
• камеры дозревания фруктов и овощей с автоматическим регулированием температуры от 8 до 20°С и относительной влажностью воздуха 80-90%;
• помещение обработки фруктов и овощей (переборки, фасовки и упаковки) с автоматическим регулированием температуры от 12 до 15°С без регулирования относительной влажности воздуха;
• камеры отепления с температурой от –2 до +20°С;
• фумигационные камеры (на распределительных холодильниках). 

 
 

     Вместимость камер хранения - от 50 до 250 Т и  более. Камеры хранения необходимо заполнять в течение 7-10 дней, что обеспечит равномерное охлаждение всех плодов. При загрузке камер холодильное оборудование должно быть включено. Догрузка плодов и овощей с температурой выше 8°С в камеры вместимостью до 200 Т допускается до 8%, а в камеры более 200 Т – 6% от вместимости камер.

     Степень загрузки камеры оказывает влияние  на относительную влажность воздуха  в ней. Так, в зависимости от степени  загрузки камеры в размере 100, 50 и 25% относительная влажность в ней  будет соответственно составлять 86, 78 и 68%. Снижение степени загрузки сказывается и на ухудшении условий циркуляции.

     Плоды и овощи, наиболее чувствительные к  недостаточной влажности воздуха (со слабой водоудерживающей способностью), целесообразнее хранить в камерах  меньшей вместимости, расположенных в середине контура холодильника и имеющих меньшую поверхность наружных ограждений.

     При отсутствии специальных помещений  для переработки и сортировки плодов в период отгрузки необходимо выделить одну из камер, в которой  поддерживают температуру 2-6°С при подготовке партий к отгрузке на распределительные холодильники и 10-12°С при отгрузке в торговую сеть.

     При отгрузке плодов на распределительные  холодильники повышение их температуры  в период переборки разрешается  лишь на непродолжительное время не выше чем на 2-4°С.

     Перед отгрузкой в торговую сеть в теплое время года температуру плодов необходимо повышать постепенно в течение 2-3 дней во избежание выпадения на них  конденсата. При этом температуру  воздуха в помещении поддерживают на 2-3°С выше температуры отепляемого продукта, относительную влажность 75-80%.

     Некоторые плоды и овощи (груши, томаты и  др.) в процессе хранения не дозревают, поэтому за несколько суток до реализации их переносят в помещение  с усиленной циркуляцией воздуха и держат там в течение 3-7 дней при температуре 18-20°С и относительной влажности 90%.

     Склад-холодильник  с искусственным охлаждением - наиболее перспективное хранилище для  длительного хранения плодов и овощей.

     Широкое развитие хранения плодов и овощей в холодильниках объясняется тем, что в них оптимальная температура (в определенной мере и влажность) поддерживается в любое время года независимо от наружных условий, а это обеспечивает надежное сохранение продукции длительные сроки при невысоких потерях. Несмотря на то, что холодильники обходятся значительно дороже обычных хранилищ, их сооружение - главный путь развития хранения плодов и овощей в нашей стране на ближайшее время. 
 

     Планировочные особенности 
 

     Холодильники  состоят из камер для хранения, отделения товарной обработки продукции, машинного отделения и подсобных помещений для обслуживающего персонала. Холодильники для плодов и овощей проектируются обычно в виде одноэтажных наземных зданий. Расположение камер и других помещений может быть различным в зависимости от общей емкости холодильника, принятой схемы механизации погрузо-разгрузочных работ, товарной обработки и других условий. Наиболее распространены планировочные решения, в которых к ряду изолированных друг от друга камер примыкает светлое помещение (цех) товарной обработки с размещенным в нем оборудованием и запасами тары. В некоторых проектах помещение товарной обработки находится между двух рядов камер для хранения.

     Емкость камер хранения может быть различной, в зависимости от общей емкости  холодильника и его назначения, обычно не менее 100 т. Чем больше емкость камер, тем меньшая часть их отводится на проходы, тем полнее они используются и тем они экономичнее. Но в крупных камерах сложнее поддерживать выравненный режим хранения, для чего необходимо устраивать принудительную вентиляцию. Высота камер (обычно не менее 6 м) определяется действующими типовыми размерами несущих конструкций и высотой подъема штабелеров-погрузчиков. От высоты камер зависит и количество продукции, размещаемой на 1 м2 полезной площади. В современных холодильниках для плодов этот показатель доведен до 0,7-0,8 т/м2.

     В некоторых холодильниках предусматривается  устройство камер предварительного охлаждения, в которых плоды быстро охлаждаются, а затем перегружаются  в камеры для хранения. Емкость их рассчитывают на дневной сбор плодов и оборудуют мощными воздухоохладителями. Наконец, в крупных холодильниках иногда предусматривают камеры для ускоренного дозревания плодов, для чего ее оборудуют системой отопления, вентиляции, а также обработки, например, этиленом. 

     Теплоизоляция камер холодильников 

     Поддержание заданного режима хранения в холодильниках  во многом определяется теплоизоляцией камер. Общий коэффициент теплопередачи  стен и перекрытий камер должен быть в средней зоне нашей страны не более 0,3 ккал/м2 • час°С, а в южных районах с более теплым климатом - еще ниже. Во Франции, Италии, например, холодильники для плодов изолируют с таким расчетом, чтобы получить коэффициент теплопередачи 0,15-0,2 ккал/м2 • час°С.

     Изолируют камеры изнутри, монтируя на стенах и перекрытиях достаточный слой теплоизоляционного материала, защищенного с обеих сторон слоем паро- и гидроизоляции. Обычно стены камеры покрывают горячим битумом, который служит гидроизоляционным слоем и одновременно клеящим материалом. На битум «сажают» плиты теплоизолирующего материала, причем для холодильников они должны быть высокоэффективными, с малой теплопроводностью и объемным весом, но достаточно прочными. Обычно используют пробковые и минераловатные плиты, торфоплиты, пеностекло, пенопласты. Коэффициент теплопередачи этих материалов не превышает 0,04-0,08 ккал/м2 час°С. Важно тщательно нанести слой теплоизоляционного материала, не допустить их увлажнения, заделать стыки, причем необходимо контролировать последовательно все операции, так как после завершения работ нельзя проверить и исправить теплоизоляцию.

     После нанесения теплоизоляции ее покрывают  паро-изолирующим материалом - битумом, алюминиевой фольгой или цементной  затиркой на проволочной сетке. Гораздо  надежнее в этом отношении теплоизоляционные панели заводского изготовления. При возведении холодильников остается лишь смонтировать их в камерах и заделать стыки.

     Пол камер покрывают цементом или  асфальтом и обычно не теплоизолируют. Но чтобы избежать создания «мостиков холода» в стыке пола со стенами, слой теплоизоляции опускают ниже уровня пола или вводят его под пол.

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

     Холодильная установка 

     Для искусственного охлаждения используют преимущественно компрессорные холодильные установки. Охлаждение получается в результате изменения агрегатного состояния хладагента: он кипит при низком давлении и температуре, отнимая от окружающей среды необходимую для этого теплоту парообразования. Последующая конденсация хладагента производится при повышении давления и температуры его паров. Для создания необходимого перепада давления в установке затрачивается механическая энергия компрессора, который обычно работает от электропривода.

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

     Холодильная установка состоит из следующих  основных частей: компрессора, испарителя, конденсатора и регулирующего вентиля, соединенных в замкнутую герметичную систему. Компрессором отсасываются пары хладагента из испарителя и нагнетаются при повышенном давлении в конденсаторе. В испарителе (рефрижераторе) хладагент кипит при низкой температуре. Испаритель выполняется чаще всего в виде гладких или ребристых труб, собранных в батареи. В конденсаторе сжижаются пары хладагента, а образующаяся теплота конденсации отводится воздухом или водой с более 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 поддержание необходимого перепада давления между испарителем и конденсатором установки.

     Основная характеристика холодильной установки ее холодопроизводительность, определяется она количеством тепла, которое отнимается от охлаждаемой среды в течение часа. В холодильниках для плодов и овощей чаще всего применяют установки холодопроизводительностью 50 000-200 000 ккал/час. 
 
 

     Охлаждение  камер 

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

     При непосредственном трубном охлаждении испарители холодильных установок размещают в камерах хранения. При кипении в них хладагента воздух в камерах охлаждается. Схема непосредственного охлаждения проста и, поскольку охлаждение осуществляется без промежуточных хладоносителей, экономична. При такой схеме охлаждение достигается быстро.

     При рассольном трубном охлаждении испаритель холодильной установки находится  в емкости с хладоносителем, обычно раствором хлористого натрия или  кальция. Охлажденный рассол подается насосом в охлаждающие приборы, размещенные в камерах холодильника.

     При этом способе исключено попадание  хладагента в камеры хранения. Благодаря  большой емкости хладоносителя  возможна остановка компрессора, например, для осмотра, ремонта. Для устройства рассольного охлаждения требуется больше труб, а на охлаждение тратится больше энергии, чем при непосредственном охлаждении.

     Циркуляция  воздуха осуществляется вследствие тепловой конвекции. Воздух, охлажденный  у приборов, размещаемых обычно у  стен, опускается в нижнюю зону камеры, а более теплый от штабелей продукции поднимается.

     Скорость  движения воздуха в этом случае невелика и составляет 0,1-0,01 м/сек. Это обусловливает  образование значительных разностей  температуры в разных точках камеры, достигающих 2° и больше. Поэтому применение трубного (батарейного) охлаждения в плодохранилищах не рекомендуется .

     Воздушное охлаждение камер характеризуется  тем, что охлажденный воздух вентилятором подается во все зоны камеры, благодаря  чему создается выровненный режим  хранения. Воздух подается либо по воздухораспределительным каналам, либо сосредоточенными струями.

     Наиболее  совершенна и широко используется система  охлаждения камер, в которой охлаждающие  элементы, вентилятор, а часто и  увлажнитель воздуха собраны  в единый компактный блок.