Холодильники

	Загрузить архив:
	Файл: ref-23914.zip (41kb [zip], Скачиваний: 237) скачать

Холодильники

Холодильники с искусственным охлаждением — наи­более перспективные хранилища для длительного хранения плодов и овощей. Емкости холодильников в нашей стране быстро растут.

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 холо- дильники 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-раз-грузочных 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.

К холодильникам для плодов и овощей, возводимым в колхозах и совхозах, обычно подводят автомобильную дорогу. Поэтому выгодно уровень пола поднять до высоты кузова автомашин, чтобы легче перегружать продукцию. Со стороны разгрузочной платформы холодильников часто устраиваютнавес.

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, торфопли-ты, 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 аммиак, фреон-12 и фреон-22, имею­щие температуру кипения при давлении 1 атм соответст­венно   —33,4   —29,8и   —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 (рис. 1).

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

/ _ конденсатор;     2 — испаритель;      3 — регулирующий

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

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 (рис. 2).

Рис. 2. Современный   воздухо< охладитель в холодильниках:

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

Один или несколько таких блоков размещают в камере либо на полу, либо подвешивая у потолка. Последнее предпочтительнее, так как вся пло­щадь пола камеры может быть занята продукцией. Воздух, забираемый из камеры (может подмешиваться и наружный), увлажняется тонко распыленной водой и подается через испаритель-рефрижератор сильной струей через раструб в верхнюю зону камеры. В таких системах работу холодильной установки регулируют так, чтобы температура кипе­ния хладагента в испарителе была ниже температуры в камере не более чем на 4—5°. Значительного осушения охлаждаемого воздуха в этом случае не происходит, а кроме того, он дополнительно увлажняется. Относительная влажность воздуха в камерах, оборудованных такими бло­ками, удерживается не ниже 90%. Блок вентилятор — реф­рижератор — увлажнитель представляет в сущности кон­диционер воздуха по температуре и влажности.

Поиски способов, предотвращающих снижение влаж­ности воздуха в камерах холодильников из-за конденсации и вымораживания воды на охлаждающих элементах, при­вели к разработке и применению так называемого кожухового охлаждения, или воздушной рубашки. Суть его за­ключается в том, что камера хранения окружена воздушной полостью, в которой поддерживается та же температура, что и в камере. Охлаждающие батареи установлены в воз­душной полости, а охлажденный воздух равномерно рас­пределяется в ней при помощи вентиляторов. Камера хра­нения не сообщается с воздушной полостью, и поскольку температура в них почти одинакова, теплообмен отсутствует. Поэтому конденсация влаги и снижение влажности воздуха в камере не наблюдаются, температура и влажность воз­духа удерживаются на постоянном уровне и убыль веса продуктов не увеличивается.

Единственный недостаток кожухового охлаждения ка­мер заключается в том, что здесь вследствие высокой влаж­ности воздуха создаются благоприятные условия для раз­вития плесневых и грибковых заболеваний плодов и овощей.

Особенности эксплуатации холодильников. Плоды и ово­щи после уборки стремятся как можно быстрее поместить в холодильник, так как в тепле увеличивается интенсив­ность дыхания, усиливается испарение, ускоряется про­хождение периода покоя и послеуборочного дозревания и в результате снижается сохраняемость. В то же время картофель после уборки необходимо выдержать некоторое время при повышенной температуре для завершения про­цессов дозревания и зарубцовывания механических по­вреждений. Лук и чеснок также в большинстве случаев нуждаются в послеуборочном прогревании и просушивании.

Помещать продукцию в холодильник следует так, чтобы не произошло отпотевания и не возникли физиологические расстройства вследствие слишком быстрого охлаждения, которые свойственны, например, некоторым сортам яблок. Если приходится помещать партию продукции, убранную в теплую погоду, в камеру, частично загруженную охлажденной продукцией, то следует предварительно охладить загружаемую партию в отдельной камере. 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 в этом случае необходимо постепенное их согревание, для чего продукцию каждые сутки перемещают в камеры с постепенно повыша­ющейся температурой примерно на 4—5°.

При холодильном хранении приходится опасаться по­вреждений от слишком низкой температуры, которая может наступить при неточной регулировке системы охлаждения или ее неисправностях.

Переохлаждение продукции наиболее вероятно в ящи­ках, размещенных у приборов охлаждения. Поэтому рас­стояние здесь до штабеля оставляют около 60 см, а приборы охлаждения экранируют, например, полимерной плен­кой, которая предохраняет от переохлаждения.

Продукцию в холодильных камерах размещают в за­таренном виде, и .наиболее рациональный способ ее скла­дирования — установка в штабеля на обычных или стоеч­ных поддонах штабелерами-загрузчиками. Из всех способов размещения ящиков при холодильном хранении преиму­щественное распространение получили сплошные штабеля, при этом оставляют минимально допустимые расстояния на эксплуатационные нужды. Нижний ряд ящиков при­поднят над полом на высоту поддона около 15 см. Рассто­яние между 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 оставляют 50—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. Таким образом достигается полная загрузка камер и экономичное использование дорогостоящих холодильных емкостей.