Реферат - Холодильники
Холодильник з штучним охолодженням - найбільш перспективні сховища для тривалого зберігання плодів і овочів. Місткості холодильників у нашій країні швидко зростають.
Широке розвиток зберігання плодів і овочів у холодильниках пояснюється тим, що в них оптимальна температура (певною мірою і вологість) підтримується в будь-який час року незалежно від зовнішніх умов, а це забезпечує надійне збереження продукції тривалі терміни при невисоких втратах. Незважаючи на те, що холодильники обходяться значно дорожче за звичайні сховища, їх спорудження — головний шлях розвитку зберігання плодів та овочів у нашій країні найближчим часом.
Холодильники складаються з камер для зберігання, відділення товарної обробки продукції, машинного відділення та підсобних приміщень для обслуговуючого персоналу. Холодильники для плодів та овочів проектуються зазвичай у вигляді одноповерхових наземних будівель. Розташування камер та інших приміщень може бути різним залежно від загальної ємності холодильника, прийнятої схеми механізації вантажно-розвантажувальних робіт, товарної обробки та інших умов. Найбільш поширені планувальні рішення, в яких до ряду ізольованих один від одного камер примикає світле приміщення (цех) товарної обробки з розміщеним у ньому обладнанням та запасами тари. У деяких проектах приміщення товарної обробки знаходиться між двома рядами камер для зберігання.
Кхолодильникам для плодів і овочів, які зводяться в колгоспах і радгоспах, зазвичай підводять автомобільну дорогу. Тому вигідно рівень підлоги підняти до висоти кузова машин, щоб легше перевантажувати продукцію. З боку розвантажувальної платформи холодильників часто влаштовують навіс.
Ємність камер зберігання може бути різною.Залежно від загальної ємності холодильника та його призначення, зазвичай не менше 100 т. Чим більша ємність камер, тим менша частина їх відводиться на проходи, тим повніше вони використовуються і тим вони економічніші. Але у великих камерах складніше підтримувати вирівняний режим зберігання, для чого необхідно влаштовувати примусову вентиляцію . Висота камер (зазвичай не менше 6 м) визначається діючими типовими розмірами несучих конструкцій та висотою підйому штабелерів-навантажувачів. Від висоти камер залежить і кількість продукції, що розміщується на 1 м2 корисної площі. У сучасних холодильниках для плодів цей показник доведено до 0,7-0,8 т/м2.
У деяких холодильниках передбачається пристрій камер попереднього охолодження, в яких плоди швидко охолоджуються, а потім перевантажуються в камери для зберігання. Місткість їх розраховують на денний збір плодів і обладнують потужними охолоджувачами повітря. Нарешті, у великих холодильниках іноді передбачають камери для прискореного дозрівання плодів, для чого її обладнують системою опалення, вентиляції, а також обробки, наприклад, етиленом.
Теплоізоляція камер холодильників. Підтримка заданого режиму зберігання в холодильниках багато в чому визначається теплоізоляцією камер. Загальний коефіцієнт теплопередачі і перекриттів камер має бути в середній зоні нашої країни не більше 0,3 ккал/м2 • година ° С, а в південних районах з теплішим кліматом ще нижче. У Франції, Італії, наприклад, холодильники для плодів ізолюють з таким розрахунком, щоб одержати коефіцієнт теплопередачі 0,15-0,2 ккал/м2 • годину °С.
Ізолюють камери зсередини, монтуючи на стінах і перекриттях достатній шарі теплоізоляційного матеріалу, захищеного з обох сторін шаром паро-і гідроізоляції. Зазвичай стіни камери покривають гарячим бітумом, якийслужитьгідроізоляційним шаром і одночасно клеючим матеріалом. На бітум «саджають» плити теплоізолюючого матеріалу, причому для холодильників вони повинні бути високоефективними, з малою теплопровідністю та об'ємною вагою, але досить міцними. Зазвичай використовують пробкові та мінераловатні плити, торфопли-ти, піноскло, пінопласти. Коефіцієнт теплопередачі цих матеріалів вбирається у 0,04—0,08 ккал/м2 • час°С. Важливо ретельно нанести шарі теплоізоляційного матеріалу, не допустити їх зволоження, закласти стики, причому необхідно контролювати послідовно всі операції, так як після завершення робіт не можна перевірити і виправити теплоізоляцію.
Після нанесення теплоізоляції її покривають паро-ізолюючим матеріалом - бітумом, алюмінієвою фольгою або цементною затиркою на дротяній сітці. Горазднадежнее в цьому відношенні теплоізоляційні панелі заводського виготовлення. При зведенні холодильників залишається лише змонтувати їх в камерах і залагодити стики.
Полкамер покривають цементом або асфальтом і зазвичай теплоізолювати. Але щоб уникнути створення «містків холоду» в стику підлоги зі стінами, шар теплоізоляції опускають нижче рівня підлоги або вводять його під підлогу.
У холодильних сховищах значно вищі вимоги до припасування та теплоізоляції дверей. У дверну панель монтують достатній шар теплоізолюючого матеріалу, захищеного гідроізолюючим матеріалом від зволоження. Двері влаштовують прислонені або відсуваються вбік, такого розміру, щоб в камеру міг в'їхати штабелер-навантажувач. У великих холодильниках біля дверей влаштовують теплоізолюючу повітряну завісу: повітря забирається вентилятором і плоским струменем через розтруб прямує з великою швидкістю в двернийотвір.
Холодильна установка. Для штучного охолодження використовують переважно компресорні холодильні установки. Охолодження виходить у результаті зміни агрегатного стану холодоагенту: він кипить при низькому тиску і температурі, віднімаючи від навколишнього середовища необхідну для цього теплоту пароутворення. Наступна конденсація холодоагенту проводиться при підвищенні тиску та температури його пар. Для створення необхідного перепаду тиску в установці витрачається механічна енергія компресора, який працює від електроприводу.
В якості холодоагентів в холодильних установках найчастіше використовують аміак, фреон-12 і фреон-22, що мають температуру кипіння при тиску 1 атм відповідно -33,4 -29,8 і -40,8 °.
Холодильна установка складається з наступних основних частин: компресора, випарника, конденсатора та регулюючого вентиля, з'єднаних у замкнуту герметичну систему. Компресором відсмоктуються пари холодоагенту з випарника і нагнітаються при підвищеному тиску в конденсаторі. У випарнику (рефрижераторі) холодоагенткипіт при низькій температурі. Випарник виконується найчастіше у вигляді гладких або ребристих труб, зібраних у батареї. У конденсаторі зріджуються парихладагента, а теплота конденсації, що утворюється, відводиться повітрям або водою з низькою температурою. Конденсатор виконується найчастіше у вигляді змійовика, що омивається охолоджуючим повітрям (у холодильниках малої потужності) або водою. Регулюючий вентиль є клапаном, відрегульованим на підтримку необхідного перепаду тиску між випарником і конденсатором установки.
Основна характеристика холодильної установки її холодопродуктивність, визначається за кількістю тепла, яке віднімається від охолоджуваного середовища протягом години.холодильниках для плодів та овочів найчастіше застосовують установки холодопродуктивністю 50 000-200 000 ккал/год.
Охолодження камер. Охолоджуються камери холодильника різними способами, з яких в основному застосовуються: 1) безпосереднє трубне, 2) розсольно-трубне, 3) повітряне і 4) кожухове охолодження (повітряна сорочка).
При безпосередньому трубному охолодженні випарники холодильних установок розміщують у камерах зберігання. Прикипенні в них холодоагенту повітря в камерах охолоджується. Схема безпосереднього охолодження проста і, оскільки охолодження здійснюється без проміжних охолоджувачів, економічна. За такої схеми охолодження досягається швидко.
При розсольному трубному охолодженні випарник холодильної установки знаходиться в ємності з охолоджувачем, зазвичай розчином хлористого натрію або кальцію. Охолоджений розсіл подається насосом в прилади, що охолоджують, розміщені в камерах холодильника (рис. 1).
Мал. 1. Схема безпосереднього (А) та розсольного (Б) охолодження камер:
/ _ конденсатор; 2 - випарник; 3 - регулюючий
вентиль; 4 -бак з розсолом; 5 - насос; 6 - батарея
При цьому способі виключено влучення холодоагенту в камери зберігання. Завдяки великій ємності холодоносія можлива зупинка компресора, наприклад, для огляду, ремонту. Для влаштування розсільного охолодження потрібно більше труб, а наохолодження витрачається більше енергії, ніж при безпосередньому охолодженні.
Циркуляція повітря здійснюється внаслідок теплової конвекції. Повітря, охолоджене у приладів, що розміщуються зазвичай біля стін, опускається в нижню зону камери, або тепліше від штабелів продукції піднімається.
Швидкість руху повітря у разі невелика і становить 0,1—0,01 м/сек. Це зумовлює освітузначних різниць температури в різних точках камери, що досягають 2 ° і більше. Тому застосування трубного (батарейного) охолодження в плодосховищах не рекомендується.
Повітряне охолодження камер характеризується тим, що охолоджене повітря вентилятором подається у всі зони камери, завдяки чому створюється вирівняний режим зберігання. Повітря подається або по розподільних каналах, або зосередженими струменями.
Найбільш досконала і широко використовується система охолодження камер, в якій охолодні елементи, вентилятор, а часто і зволожувач повітря зібрані в єдиний компактний блок (рис. 2).