Типы холодильников и их особенности

Содержание

Введение…………………………………………………………………

       1Глава. Оборудование цехов холодильной обработки мяса и мясных                                                                  продуктов…………………………………………………………………

1.1 История развития холодильной техники…………………………...

1.2 Типы холодильников и их особенности……………………………

2Глава. Устройство стационарного холодильника

2.1 Устройство и принцип действия стационарного холодильника

2.2 Требования к проектам холодильных установок

Заключение

Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Холодильники - это сооружения, предназначенные для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. В помещениях, камерах холодильника поддерживаются постоянные довольно низкие температуры +12-40°С при большой относительной влажности 85-95%. К помещениям холодильника предъявляются повышенные санитарные требования. Обязательным условием сохранения пищевых продуктов высокого качества является создание непрерывной холодильной цепи, которая обеспечивает воздействие на пищевые продукты низких температур на протяжении всего времени с момента производства или заготовки продукта до момента его потребления. Холодильники, расположенные в различных районах страны, являются звеньями непрерывной холодильной цепи, а связь между ними осуществляется холодильным транспортом. Искусственный холод применяют во многих отраслях народного хозяйства для получения температур ниже температуры окружающей среды. В химической промышленности его используют при производстве аммиака, удобрений и ряда синтетических материалов, в машиностроении - для низкотемпературной закалки металлов, в строительстве - для замораживания грунта и охлаждения бетона. С помощью холода создаются искусственный климат в закрытых помещениях (кондиционирование воздуха) и искусственные ледяные катки. Его используют в фармацевтической промышленности и медицине, а также при испытании многих материалов и изделий. Но особенно велико значение искусственного холода для сохранения скоропортящихся продуктов. Обработка холодом, хранение мяса и мясопродуктов при низких температурах - один из наиболее распространенных методов консервирования. Он способствует сохранению качества продукта, в течение длительного времени, позволяет транспортировать его из мест производства в места потребления. При понижении температуры в мясе замедляется скорость физико-химических и биохимических процессов, нарушается обмен веществ в микробных клетках. В результате этого часть микрофлоры погибает, а часть, находясь в состоянии анабиоза, временно теряет способность вредно воздействовать. При замораживании содержащаяся в мясе вода переходит из жидкого состояния в твердое, поэтому она не может быть использована микроорганизмами для жизнедеятельности. Однако применение холода даже в течение длительного времени не вызывает гибели всей микрофлоры, особенно спорообразующей, а токсины, вырабатываемые бактериями, не разрушаются даже при многократном замораживании и размораживании мяса. Более того, некоторые бактерии способны развиваться и при низких температурах. Поэтому охлаждение только тормозит порчу мяса, следовательно, низкие температуры не могут обезвредить мясо, полученное от больных животных, так как патогенная микрофлора при замораживании остается жизнеспособной. На предприятиях мясной и птицеперерабатывающей промышленности применяют абсорбционные и компрессорные холодильные установки. Целью данной курсовой работы является: изучить историю развития холодильников; ознакомиться с типами холодильников. Актуальность выбранной темы заключается в том, что на сегодняшний день вопрос о выборе холодильника стоит практически в каждой молодой семье. Введение 
Мясная промышленность высокоразвитая отрасль народного  хозяйства, выпускающая огромное количество продукции пищевого, технического и  медицинского назначения. Предприятия  мясной промышленности постоянно оснащаются современным оборудованием, поточно-механизированными  линиями, осваивается производство новых видов продукции. 
Сырьё и готовая  продукция отрасли являются скоропортящимися продуктами. Поэтому необходимым  элементом производственных циклов является его консервация. Одним  из способов консервации является холодильный  способ. Сырьё и готовая продукция  охлаждаются, замораживаются и хранятся в камерах холодильников. Для  поддержания необходимой температуры  в камерах используются холодильные  установки с холодильными агентами (аммиак, фреоны и рассол). 
Аммиак и фреоны являются взрывоопасными газами, что  требует большой осторожности при  работе с оборудованием. Сам по себе холодильник является дорогостоящим  сооружением. Считается, что при  холодильных процессах до 70% издержек идёт на усушку продукции. Поэтому для  хорошей экономической рентабельности производства и обеспечения максимальной безопасности работы необходимы минимизация  издержек и точный расчёт производительности холодильных установок. Это и  является основными задачами проектирования. 
Методы   проектирования   промышленных   предприятий одинаковы. Однако проектирование предприятий  мясной промышленности имеет свои специфические   особенности,   свойственные   сырью, технологическому процессу его  обработки и ассортименту выпускаемой  продукции. При проектировании необходимо: 
1. учитывать  максимальное использование сырья  для выпуска широкого ассортимента  разнообразной продукции; 
2. предусмотреть  возможность специализации и  концентрации производства, его  перспективы развития; 
3. принять такую  организацию технологического процесса, которая обеспечит высокое качество  продукции при низкой себестоимости  ее производства; 
4. запроектированное  оборудование, выбранные объемно-планировочные  решения зданий и производственных  помещений, компоновка генерального  плана, организация производства  и расстановка рабочих должны  соответствовать принятому производственному  процессу (решению технологической  схемы в пространстве) и обеспечить  улучшение условий труда, техники  безопасности и санитарно-гигиенического  уровня предприятия; 
5. предусмотреть  максимальную механизацию и автоматизацию  управления производственным процессом; 
6. использовать  современные достижения науки  и техники; 
7. применять  современные унифицированные строительные  конструкции и использовать местные  строительные материалы. 
Новые предприятия  необходимо проектировать в составе  промышленных комплексов с целью  кооперирования средств теплоэнергосбережения, инженерных коммуникаций и вспомогательных служб. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 История развития холодильной техники

 

Применение холода для сохранения пищевых продуктов известно давно. Для этого использовали сначала лед и снег, а затем смеси льда с солью, что позволило получить температуры ниже 0° С. В XIX в. появились промышленные холодильные машины. Первая холодильная машина была изобретена в 1834 г. англичанином Перкинсоном. В качестве холодильного агента был применен этиленовый эфир. Позднее в 1871 г. француз Тенье создал машину, работающую на метиловом эфире, а в 1872 г. англичанин Бойль изобрел холодильную машину, в которой использовался аммиак. В нашей стране холодильные машины в промышленном масштабе впервые были применены в 1888 г. на рыбных промыслах в Астрахани. В 1889 г. были сооружены две холодильные установки на пивоваренных заводах. Первый производственный холодильник емкостью 250 т был построен в 1895 г. в Белгороде. Перевозки продуктов в железнодорожных вагонах с ледяным охлаждением начались в 1860 г. В 1917 г. в стране насчитывалось всего 58 холодильников общей емкостью 57 тыс. тонн и холодопроизводительностью около 24 тыс. кВт. Холодильный транспорт состоял из 6500 двухосных железнодорожных вагонов с ледяным охлаждением и одного рефрижераторного судна грузоподъемностью 185 т. Применение искусственного холода в широких масштабах в нашей стране началось после Великой Октябрьской социалистической революции. За годы Советской власти построены крупные холодильники в мясной, рыбной, молочной и других отраслях пищевой промышленности, а также на транспорте. Уже в 1941 г. емкость холодильников составляла 370 000 т. Наряду с ростом холодильной емкости постоянно развиваются холодильное машиностроение и приборостроение. Холодильные машины выпускают преимущественно в виде автоматизированных агрегатов. Большое внимание уделяют конструированию и изготовлению малых автоматизированных холодильных машин. Малые холодильные машины получили широкое распространение в торговле и общественном питании (холодильные шкафы, камеры, прилавки, витрины, охлаждаемые торговые автоматы), в быту (холодильники, кондиционеры), на транспорте, в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях народного хозяйства. В торговле и общественном питании страны общее количество малых холодильных установок превышает 2 млн. единиц. В быту используются десятки миллионов холодильников. Широкое развитие получил холодильный транспорт. Железнодорожный холодильный транспорт заметно пополнился составами, секциями и отдельными автономными вагонами с машинным охлаждением. Увеличилось количество судов-холодильников, оснащенных современным холодильным оборудованием. Создан заново автомобильный холодильный транспорт. Для сохранения и переработки всевозрастающего количества пищевых продуктов необходимо увеличивать объемы и повышать темпы строительства холодильников и холодильного оборудования, а также технически совершенствовать существующие холодильные предприятия. В ближайшие годы намечено значительно увеличить емкость холодильников в пищевой, мясной и молочной промышленности. Увеличатся холодильные емкости и в системе торговли, в сельском хозяйстве. Их предстоит оснастить новейшим холодильным оборудованием с большей степенью заводской готовности, автоматизации и механизации производственных процессов.          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Типы холодильников и их особенности

 

По назначению различают производственные, заготовительные, распределительные, базисные, перевалочные, торговые, а также транспортные холодильники. Производственные холодильники. Их обычно строят при пищевых предприятиях (мясокомбинатах, молочных заводах и т.п.). Производственные холодильники предназначены для первичной холодильной обработки (охлаждения, замораживания), а также для кратковременного (10 - 20 дней) хранения сырья и готовой продукции. Особенность этих холодильников - большая производительность устройств, для охлаждения и замораживания готовой продукции и сравнительно небольшая емкость для хранения продуктов. Наиболее распространены производственные холодильники емкостью 500 - 5000 тонн с производительностью морозильных камер 20 - 100 тонн в сутки. Заготовительные холодильники. В холодильниках, сооружаемых в районах заготовки пищевых продуктов (яиц, фруктов), осуществляют сортировку, первичную холодильную обработку (охлаждение и замораживание), а также непродолжительное (10-20 дней) хранение продуктов до отправки в районы потребления. Заготовительные холодильники так же, как и производственные, оснащены мощными холодильными установками. Они являются первым звеном непрерывной холодильной цепи. Распределительные холодильники. Холодильники предназначены для равномерного снабжения населения продуктами питания в течение всего года. Их размещают в городах и промышленных центрах. В сезон заготовок на распределительном холодильнике создают резервные запасы продуктов. На распределительные холодильники продукты поступают с производственных и заготовительных холодильников в охлажденном и замороженном видах. Поэтому на распределительных холодильниках в основном только хранят охлажденные и замороженные грузы. Продукты хранятся в течение длительного времени (до 3-6 мес. и более). Для грузов, отеплившихся в пути, предусматривают небольшие камеры для доохлаждения и домораживания. Емкость распределительных холодильников 500-15 000 т, а в отдельных случаях - 30 000-35 000 т. Распределительные холодильники бывают универсальные и специализированные (для мяса, рыбы, фруктов и т.п.). В состав распределительных холодильников часто входят цехи по производству мороженого, водного и сухого льда, цехи для фасовки и замораживания фруктов и овощей, а также для фасовки масла, мяса и других продуктов. Такие предприятия называют хладокомбинатами. Кроме распределительных холодильников существуют так называемые базисные холодильники емкостью 2000-15000 т, предназначенные для длительного хранения охлажденных и замороженных продовольственных грузов. Перевалочные холодильники. Они предназначены для кратковременного хранения продуктов в местах их перегрузки (перевалки) с транспорта одного вида на другой. Их строят в морских и речных портах, в узлах шоссейных и железных дорог. Характерным примером перевалочных холодильников являются портовые холодильники. Часто портовые холодильники выполняют функции распределительных холодильников для того района (города), в котором они расположены. Торговые холодильники. Для кратковременного хранения продуктов, поступающих в торговую сеть, предназначены торговые холодильники. Продукты на такие холодильники поступают с распределительных холодильников. Различают холодильники продовольственных баз емкостью 10-500 т и предприятий торговли и общественного питания (магазинов, столовых, ресторанов, кафе) емкостью до 10 т. Продолжительность хранения продуктов на холодильниках продовольственных баз до 10-20 дней. В холодильниках предприятий торговли и общественного питания создают запасы продуктов на 1-5 дней. В них хранят продукты в широком ассортименте, но сравнительно в небольшом количестве. Транспортные холодильники. Они предназначены для перевозок охлажденных и замороженных пищевых продуктов железнодорожным, автомобильным и водным холодильным транспортом. К нему относят вагоны, секции и поезда-холодильники (рефрижераторные вагоны, секции и поезда), автомобили-холодильники (авторефрижераторы) и суда-холодильники (суда-рефрижераторы). В отдельных случаях транспортные холодильники используют как заготовительные и производственные. Основным показателем, характеризующим холодильник, является его емкость. Емкость холодильника характеризуется массой груза в тоннах, которую одновременно можно хранить в камерах холодильника. В зависимости от объемной массы груза, его упаковки и способа укладки разные продукты занимают разный объем и площадь. Так, в 1 м3 грузового объема холодильной камеры мороженого мяса, уложенного в штабель, размещается 0,3-0,45 т, а масла, упакованного в ящики или бочки, - 0,54-0,65 т. Для размещения одного и того же количества требуются размеры камер для мороженого мяса в 1,5-1,8 раза больше, чем размеры камер для масла. Поэтому, чтобы по емкости можно было судить о размерах холодильника, емкость принято выражать условной емкостью. Условной емкостью называют массу груза, которую можно одновременно поместить в камерах холодильника, если бы они были загружены одним мороженым мясом I категории стандартной разделки в четвертинах (норма загрузки 1 м3 0,35 т). По емкости в условных тоннах различают следующие группы холодильников: мелкие (до 10 т), малые (до 500 т), средние (до 5000 т), крупные (свыше 5000 т). Размеры домашних холодильников характеризуются внутренним объемом шкафа в литрах. Емкость выпускаемых домашних холодильников 80-240 л. В камерах средних и крупных холодильников рекомендуется поддерживать следующие температуры: - 30-35° С в морозильных камерах, - 20° С в камерах хранения мороженых грузов и около 0° С в камерах охлаждения и хранения охлажденных грузов. В небольших холодильниках, где продолжительность хранения грузов, как правило, меньше, температура хранения мороженых грузов может быть несколько выше (-12-^--15°С). В холодильниках торговых предприятий, предназначенных для краткосрочного хранения продуктов перед реализацией, температуры в камерах поддерживаются около 0°С. Ограждения холодильников имеют такую конструкцию, которая препятствует проникновению тепла и влаги в помещения, где температура ниже температуры окружающей среды. В состав всех внешних ограждений (стен, полов, потолков) введены слои эффективных тепло - и влагоизоляционных материалов. Все охлаждаемые помещения устраивают без окон. По объемно-планировочным решениям холодильники разделяют на одно- и многоэтажные. Одноэтажные холодильники. Эти холодильники (рис.1) имеют сравнительно простую строительную конструкцию, так как основная нагрузка (от продуктов) передается непосредственно на грунт, колонны же воспринимают сравнительно небольшую нагрузку, создаваемую верхним покрытием и продуктами, расположенными на подвесных путях. Этот процесс позволяет увеличить норму нагрузки на 1 м2 площади пола до 5000 кг, а следовательно. Разработка новых моделей холодильных агрегатов сегодня затронула даже сферу микроэлектроники. Так же не обошли стороной и технологии производства холодильных машин и цифровые компьютерные технологии. Применение холодильных установок с компьютерным управлением в быту значительно добавляет удобства в их эксплуатацию, создаёт экономию времени, а компьютерный контроль за состоянием узлов агрегата поддерживает его более надёжную и безопасную работу в течение долгих лет. Применение же холодильных установок с компьютерным управлением на производстве - повышает эффективность производства, обеспечивает надёжный контроль температуры тем самым надёжно сохраняя сырьё и обеспечивает минимальные его потери. Пожалуй основным недостатком таких установок является сложность и высокая стоимость ремонта электронных частей компьютерного управления. Ко всему прочему электронные компоненты требуют особых условий эксплуатации. Ещё одним недостатком является то что холодильники с компьютерным управлением стоят достаточно дорого, но зато экономия на минимальных потерях сырья при хранении в производстве полностью оправдывает стоимость агрегатов. Ещё одной не маловажной проблемой - является нехватка специалистов по обслуживанию такой техники. Но большинство предприятий в Казахстане приглашают специалистов из-за рубежа для обслуживания импортных холодильных установок, так как большая часть холодильников с цифровым управлением поставляется из-за границы.

 

 

 

 

 

2.1 Устройство и принцип действия стационарного холодильника

По строительной конструкции здание холодильника представляет собой огнестойкую постройку с хорошей тепловой изоляцией пола, стен и крыши Стены холодильников (рис 230) предохраняют теплоизоляцию от атмосферных влияний и механических повреждений Они выполнены из кирпича или сборного железобетона При кирпичной кладке толщина стен должна составлять 38 см, так как швы более тонких стен допускают проникновение влаги При заполнении другим материалом необходимо обеспечивать защиту от проникновения влаги сквозь швы.

Конструкция стен холодильников

1 — кирпичная кладка; 2 — цементная затирка или штукатурка 3 — смазка битумом; 4 — торфоплиты; 5 — деревянные бруски; 6 — металлические ерши; 7 — деревянные пробки; 8 — проволочная сетка; 9 — цементная штукатурка; 10 — панель из глазурованных плиток

На внутреннюю сторону изоляции наносится слой штукатурки или она с внешней стороны защищается тонкой каменной стеной Первый вариант защиты изоляции более целесообразен, так как исключает образование конденсата между изоляцией и ее защитным ограждением Междуэтажные перекрытия обычно делают из сборного или монолитного железобетона Холодильники не имеют чердачных помещении, перекрытие верхнего этажа служит одновременно крышей. Кровля может состоять из трех и более слоев рулонных материалов (рубероида, гидроизола). В каждом холодильнике имеются охлаждаемые и неохлаждаемые помещения (рис. 2.31). Охлаждаемая часть холодильника состоит из камер для охлаждения, замораживания, хранения, отепления или размораживания продуктов. Они представляют собой изолированные помещения без окон, в которых установлены охлаждающие приборы. Камеры оборудованы также стеллажами, вешалами, крючьями, подвесными механизированными путями. На средних и крупных холодильниках имеются остывочные для остывания и созревания продуктов и дефростерные помещения, в которых продукты медленно оттаивают перед отправкой. Здесь же имеются различные камеры для выполнения вспомогательных операций — приемки и сортировки грузов, временного хранения дефектных грузов, подготовленных к отправке (экспедиции). Часть охлаждаемой площади занимают коридоры, лестницы, лифты. Крупные холодильники для приема и отправки грузов вдоль наружных стен устраивают две платформы: для приема железнодорожного и автомобильного транспорта. В некоторых холодильниках иногда используют угловое расположение платформ с целью обслуживания камер одной центральной экспедицией и одной группой лифтов. Железнодорожные платформы обычно закрытого типа пролетом 12 м и с полом на высоте от уровня рельсов 1,35 м. Автомобильные платформы делают чаще всего открытыми шириной от 6 до 7,5 м. На платформы выведены подвесные пути, исходящие из морозильных и охлаждаемых камер. В неохлаждаемой части холодильника находятся: машинное отделение, аппаратная, котельная, трансформаторная подстанция, административные и бытовые помещения, лаборатории.

План размещения технологического оборудования в холодильнике на 750 т:

1 и 2 — агрегаты компрессорно-конденсаторные; 3 — ресивер универсальный фреоновый; 4 — насос центробежный (для рассола); 5 — насос центробежный (для воды), 6 — бак емкостью 4 м3 (для воды); 7 — бак емкостью 2,5 м для разведения рассола; 8 — бак емкостью 8,4 м3 (подземный) для слива рассола; 9 — батарея рассольная потолочная, 10 — батарея рассольная пристенная; 11 — вентилятор; 12 — весы рычажные стационарные шкальные

План распределительного холодильника на 750 т:

1 — камера № 1 (78,89 м2), 2 — камера № 2 (69 57 м2) 3 — камера № 3 (177,96 м2), 4 — камера № 4 (17l,78 м2), 5 — камера № 5 (69,57 м2), 6 — камера № 6 (78,89 м2), 7 — вестибюль (68,75 м2); 8 — автомобильная платформа (239,47 м2); 9 — машинное отделение (139,3 м2); 10 — вентиляционная камера (22,8 м2), 11 — коридор с тамбуром (33,7 м2), 12 — гардеробный блок (30,9 м2); 13 — санузел (2,5 м2); 14 — контора (17,0 м2), 15 — контора (15,3 м2), 16 — МОП (5,9 м2) В зависимости от производственного назначения и емкости здание холодильника может быть одноэтажным или многоэтажным. В крупных центрах потребления холодильники сооружают многоэтажными. Этажность производственных холодильников определяется типом предприятия, его производственной мощностью, характером технологических процессов, расположением цехов Холодильники в районах добычи рыбы чаще строят одноэтажными. Холодильники мясокомбинатов нередко имеют 5—7 этажей. Распределительный холодильник емкостью до 5 тыс. т. строят обычно одноэтажным, а свыше 5 тыс. т — многоэтажным. Торговые холодильники могут встраиваться в первые этажи производственных и жилых зданий. При разработке внутренней планировки холодильника особое внимание следует уделять правильному расположению и взаимосвязи помещений. В целях экономии охлаждаемой площади, снижения стоимости строительства производственные и подсобные помещения могут блокироваться, чтобы обеспечить поточность технологических процессов и грузов, соблюдение санитарно-гигиенических и противопожарных требований. При поэтажном размещении камер важно учитывать их температурный режим. В подвальных помещениях размещают камеры для хранения охлажденных продуктов при температуре не ниже 0С. При этой температуре исключается опасность промерзания и вспучивания грунта. На первом этаже (при наличии подвала) размещают морозильные камеры, помещения для приемки, подготовки к хранению и выдачи продуктов (экспедиции), а также камеры для хранения дефектных грузов. На втором и других этажах размещаются камеры для хранения мороженых грузов. Экспедиция холодильника при помощи вестибюлей, коридоров и подъемников должна быть связана со всеми камерами и платформами. Платформы для приема железнодорожного и автотранспорта располагают по обе стороны здания вдоль наружных стен холодильника. На холодильниках емкостью до 500 т устраивают  одну общую платформу для всех видов транспорта. Планировка холодильников торговых предприятии, расположенных в подвальных и полуподвальных помещениях или на первых этажах жилых и производственных здании, в значительной степени зависит от конструкции здания, сетки колонн Для уменьшения теплопритоков стены, полы, потолки, междуэтажные перекрытия и перегородки охлаждаемых помещений имеют непрерывную теплоизоляционную прослойку. Тепло изолируют и двери охлаждаемой части холодильников. Для уменьшения проникновения в холодильные камеры теплого воздуха на входе предусматривают тамбуры При хранении скоропортящихся продуктов — свежих плодов,  овощей,  рыбных продуктов, т.е. тех продуктов которые выделяют запахи,  применяется вентиляция На холодильниках осуществляют различные погрузочно-разгрузочные работы, перемещение грузов внутри холодильника, укладку грузов на стеллажи в штабеля и разборку их. Для облегчения погрузочно-разгрузочных работ внедряют механизацию. Наиболее рационально решается вопрос механизации в одноэтажных холодильниках, где отсутствует необходимость использования лифтов Существенной особенностью механизации грузовых работ на холодильниках является обязательно непрерывное нахождение продуктов под воздействием холода Для этой цели создаются новые конструкции и планировки, предусматривающие применение закрытых охлаждаемых железнодорожных и автомобильных платформ и специальных передвижных чехлов, с помощью которых можно создавать изолированные коридоры для изотермического перемещения грузов из вагонов и автомашин в холодильники.