Холодильное оборудование. Классификация, виды, назначение, правила эксплуатации и техники безопасности.

Торговым организациям для бесперебойного снабжения населения необходимо хранить значительные запасы товаров, большинство которых скоропортящиеся. Лучший способ консервирования скоропортящихся товаров – использование холода.

Применение холода в торговле позволяет:

Создать запасы скоропортящихся продуктов в широком ассортименте;

Увеличить продолжительность их хранения;

Транспортировать на любые расстояния;

Равномерно в течение года продавать товары сезонного производства;

Снизить товарные потери;

Внедрять прогрессивные формы продажи товаров;

Удовлетворять потребности населения в доброкачественных продовольственных товарах;

Обеспечить высокий уровень торгового обслуживания и санитарного состояния торговых предприятий и др.;

Для сохранения качества скоропортящихся продуктов необходимо постоянное воздействие на них холода. Это достигается созданием непрерывной холодильной цепи, соединяющей районы производства и заготовок товаров с центрами их потребления. Отдельными звеньями холодильной цепи являются производственные, заготовительные, портовые, распределительные холодильники, торговые холодильники продовольственных складов и магазинов, домашние холодильники.

Связь между звеньями холодильной цепи осуществляет холодильный транспорт: суда-холодильники, вагоны, секции и поезда-холодильники, автомобили-холодильники-рефрижераторы. При отсутствии какого-либо звена этой цепи нарушается ее непрерывность и ухудшается качество товаров.

На предприятиях торговли для кратковременного хранения, демонстрации и продажи скоропортящихся продуктов применяют небольшие стационарные холодильники и торговое холодильное оборудование: охлаждаемые и низкотемпературные шкафы, прилавки, витрины, сборные камеры и др.

Для сохранения качества скоропортящихся продуктов необходимо непрерывное воздействие на них холода. Это достигается созданием непрерывной холодильной цепи, которая соединяет районы производства и заготовок товаров с пунктами их потребления.

Непрерывная холодильная цепь – это комплекс холодильных средств и мероприятий, которые обеспечивают поддержание оптимального температурного режима на всем пути движения скоропортящихся продуктов от мест их производства и заготовок до предприятий розничной торговой сети и общественного питания.

Отдельными звеньями холодильной цепи являются производственные и заготовительные холодильники оптовых предприятий, холодильное оборудование розничных торговых предприятий, а также бытовые холодильники. Связь между звеньями холодильной цепи осуществляет холодильный транспорт: суда-, вагоны-, поезда-, автомобили-холодильники. При отсутствии какого-либо звена этой цепи нарушается ее непрерывность и ухудшается качество товаров.

Поскольку от производителя до потребителя многие продукты проходят сложную цепочку посредников, то получается, что холодильные склады должны быть у каждого участника этой цепочки.
Холодильные склады отличаются от обычных не только наличием охлаждения помещения, но и логистическими методами укладки товаров, различной конструкцией дверей. Холодильный склад может представлять собой просто батарею ходильных камер, выстроенных в ряд. Но такие решения характерны для сравнительно мелких посредников. Гораздо чаще крупные участники движения товаров (производители, сети супермаркетов) заказывают проект и установку холодильного склада большого объема.

Использование современных технологий позволяет превратить любые обычные помещения в холодильные склады. Для этого производится теплоизоляция стен, потолков и пола, устанавливается холодильное оборудование, монтируются специальные двери.

Виды холодильных складов

Можно провести разделения этих помещений по уровню поддерживаемых температур.

Первый тип – это обычные холодильные склады, фактически представляющие собой морозильные камеры большого размера. Их используют для хранения мяса, птицы, рыбы, замороженных полуфабрикатов и ряда других товаров.

Второй тип – холодильные склады для хранения молочных продуктов, колбасных изделий, овощей, фруктов, цветов, некоторых лекарств. Температурный режим в таких складах мягче, чем в складах первого типа.

Третий тип – холодильные склады для охлаждения мяса и мясопродуктов. Их используют для охлаждения (а не заморозки) мяса после убоя, мясопродуктов после копчения, варения.

Четвертый тип – склады для шоковой заморозки продуктов. Они используются для сохранения мясных и рыбных продуктов и полуфабрикатов, ягод, грибов и так далее. В холодильных складах подобного типа поддерживается самый «жесткий» температурный режим.

Комбинированная камера шоковой заморозки позволяет в режиме интенсивного охлаждения охладить горячий продукт с +90°C до +3°C (90 мин.), а в режиме шоковой заморозки позволяет - с +90°C до -18°C (240 мин.). Камера интенсивного охлаждения работает только в режиме интенсивного охлаждения.

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

Охлаждение – это отвод от тела тепла, сопровождающийся понижением его температуры.

Торговое холодильное оборудование классифицируют по признакам, приведенным в таблице 1.

Таблица 1.

Холодильные камеры;

холодильные шкафы;

холодильные прилавки;

холодильные витрины;

холодильные прилавки-витрины.

По температурному режиму

Среднетемпературный – с температурой воздуха в охлаждаемом объеме от -5 до +8°С;

Низкотемпературный – с температурой воздуха в охлаждаемом объеме не выше -18°С

По характеру движения воздуха в охлаждаемом объеме

С естественным движением воздуха;

с принудительным движением воздуха

По степени герметичности охлаждаемого объема

Закрытое;

открытое

По расположению холодильного агрегата

Со встроенным агрегатом;

с выносным агрегатом

По системе холодоснабжения

С индивидуальным холодоснабжением;

с централизованным холодоснабжением

По климатическим зонам применения

Для южного исполнения;

для районов с умеренным климатом

Для обозначения торгового холодильного оборудования приняты специальные условные буквенно-цифровые индексы:

К – камеры, Ш – шкафы, П – прилавки, В – витрины, ПВ – прилавки-витрины, Х – холодильные, С – среднетемпературные, Н – низкотемпературные. Цифры после дефиса указывают на расположение холодильного агрегата (1 – встроенный, 2 - вынесенный), а после второго дефиса внутренний или полезный охлаждаемый объем (в м 3 ).

Последующие буквы (П и К) обозначают способы выкладки товаров (П – на полках оборудования, К – в контейнерах или таре-оборудования), буквы З и О обозначают степень герметичности оборудования (З – закрытое, О - открытое).

Так, индекс КХС-1-8,ОК означает камера холодильная среднетемпературная со встроенной холодильной машиной, с внутренним охлаждаемым объемом 8 м 3 , предназначенная для хранения товаров в контейнерах. В некоторых моделях холодильного оборудования со встроенной холодильной машиной первая цифра 1 опускается. Например, ШХ-0,8ОМ. Здесь 0,80 означает внутренний охлаждаемый объем, а М – изготовителя: «Марихолодмаш».

Торговое холодильное оборудование должно отвечать следующим основным техническим, торгово-эксплуатационным, экономическим, санитарным требованиям и обеспечивать:

Заданный температурный режим хранения товаров;

Допустимые нормы шума для торговых залов магазинов;

Внешний вид, соответствующий интерьеру магазина;

Удобства пользования для покупателей и продавцов;

Малую теплопроводность;

Удобства для санитарной обработки и технического обслуживания и др.

Прогрессивным направлением в деле сохранности скоропортящихся продуктов является применение схемы централизованного холодоснабжения, т.е. подключение к одному агрегату нескольких единиц холодильного оборудования. Это сокращает затраты на электроэнергию, техническое обслуживание, устраняет тепловыделения и шум от работающих машин. Сам агрегат обычно размещается в подсобном помещении магазина.

Правила эксплуатации холодильного оборудования и техника безопасности

Срок службы торгового холодильного оборудования и безотказность его работы зависят от соблюдения правил его эксплуатации, содержания в чистоте, использования по прямому назначению.

Основные условия бесперебойной работы холодильного оборудования следующие:

Высокое качество монтажа,

Квалифицированное техническое обслуживание;

Выполнение всех правил эксплуатации персоналом магазина.

Монтаж, т. е. подготовку к работе и пуск холодильного оборудования, должен проводить механик, имеющий удостоверение на право осуществления таких работ и обслуживания холодильных агрегатов.

В период между техническим обслуживанием и ремонтами персонал торгового предприятия должен осуществлять:

Контроль за состоянием изделия, правильной его за грузкой и установкой щитков, системой отвода конденсата;

Визуальный осмотр машинного отделения, при котором проверяется герметичность трубопроводов (появление следов масла в разъемных соединениях указывает на утечку хладагента);

Ежедневную чистку и пропитку изделия после окончания работы;

Удаление снеговой "шубы" (слоя инея толщиной более 3 мм);

Визуальный контроль за температурой в охлаждаемом объеме по термометру.

От качества выполнения персоналом этих обязанностей в значительной мере зависит надежность работы оборудования и снижение затрат на его эксплуатацию.

Торговое холодильное оборудование устанавливают в сухом, наиболее холодном месте помещения. Для нормальной и экономичной работы холодильное оборудование следует устанавливать в местах, не подверженных прямому действию солнечных лучей, и как можно дальше, но не менее 2 м от отопительных приборов и других источников тепла. Не рекомендуется открывать дверцы в сторону потока теплого воздуха.

При размещении оборудования необходимо, чтобы к конденсатору агрегата обеспечивался свободный доступ воздуха, поэтому он должен быть установлен на расстоянии не менее 0,2 м от стены. Оборудование со встроенным агрегатом также должно иметь свободный доступ воздуха к решеткам машинного отделения.

Оборудование необходимо содержать в чистоте. Наружную его часть следует периодически протирать слегка влажной фланелью и вытирать насухо. Внутренние стенки каждую неделю необходимо промывать с мылом, затем ополаскивать чистой водой и насухо вытирать.

В целях достижения минимальных потерь холода раздвижные створки витрин и прилавков, двери холодильных шкафов и камер рекомендуется открывать только в случае надобности и на короткий срок.

В витринах, шкафах продукты укладывают с зазором, чтобы расстояние до стекол или стенок было не менее 1 мм. Несоблюдение этого требования отрицательно влияет на температурный режим.

Чем ниже температура окружающего агрегат воздуха, тем ниже давление конденсации и, следовательно, выше холодопроизводительность установки и экономичнее ее работа. Предельно допустимая температура воздуха, окружающего холодильную машину, - 32 - 35°С, для южных ионов – 38 - 40°С. При более высокой температуре воздуха давление конденсации достигает установленного верхнего предела и моноконтроллер автоматически выключает агрегат.

При нарушении нормальной работы холодильного оборудования необходимо немедленно выключить электродвигатель компрессора и вызвать механика, обслуживающего холодильную установку.

При эксплуатации холодильного оборудования запрещается:

Допускать посторонних лиц к осмотру, ремонту холодильной машины и регулировке приборов автоматики, а также выполнять эти работы своими силами;

Прикасаться к движущимся частям холодильного агрегата во время работы и автоматической остановки;

Не выключив компрессор, перекрывать воду, охлаждающую конденсатор холодильных машин;

Удалять иней с испарителя механическим способом при помощи скребков, ножей и др. предметов);

Загромождать холодильный агрегат и проходы посторонними предметами, затрудняющими технический осмотр и проверку его работы, а также препятствующими нормальной циркуляции воздуха, охлаждающего конденсатор;

Включать холодильную машину при снятых с агрегата, а также с вращающихся и движущихся его частей крышке магнитного пускателя, клеммной колодке электродвигателя, регулятора давления и других приборов.

Устойчивая и долговечная работа холодильной машины во многом зависит от соблюдения работниками магазина перечисленных ниже основных правил эксплуатации холодильного оборудования:

Загружать оборудование продуктами следует только по достижении нормального температурного режима;

Количество загружаемых продуктов не должно превышать допустимую норму единовременной загрузки оборудования;

Для свободного движения холодного воздуха и лучшего, равномерного охлаждения продукта их укладывают или подвешивают неплотно между собой на расстоянии от стенок 8 - 10 см;

Нельзя хранить продукты на испарителях, покрывать решетчатые полки и продукты бумагой, целлофаном и т. п., так как это нарушает нормальную циркуляцию воздуха и ухудшает условия охлаждения продуктов;

Не допускается хранение в охлаждаемом оборудовании посторонних предметов;

Следует избегать совместного хранения разнородных продуктов, передающих друг другу запах (например, сельди и сливочного масла);

Закрытые двери холодильного оборудования по всему периметру должны быть плотно прижаты к корпусу, открывать их следует как можно реже и на короткий срок.

На испарителе не должно быть инея, между его ребрами должен свободно циркулировать холодный воздух.

Для оттаивания инея в неавтоматизированных установках холодильную машину отключают, камеру освобождают от продуктов, дверцы оставляют открытыми до тех пор, пока весь иней не растает. После удаления инея внутренние поверхности шкафа должны быть насухо протерты и проветрены.

Для работников торговли должен быть проведен специальный вводный инструктаж по правилам техники безопасности, эксплуатации автоматических хладоновых холодильных установок, электробезопасности и порядку оказания первой помощи при несчастном случае. Не реже одного раза в 6 мес. должен проводиться инструктаж на рабочем месте.

Вблизи холодильного агрегата на видном месте вывешивают инструкцию по эксплуатации холодильных установок.

К проведению монтажных работ и обслуживанию холодильного оборудования допускаются только лица, специально обученные, имеющие диплом мастера по холодильной технике.

Правила техники безопасности запрещают эксплуатировать холодильные установки, не имеющие защитного заземления электродвигателей. Опасно пользоваться холодильной установкой, если открыты токонесущие части ее электрических приборов, не защищены вращающиеся и движущиеся части оборудования. Запрещается эксплуатировать оборудование при неисправных приборах автоматики, прикасаться к движущимся частям включенного в сеть агрегата независимо от того, находится он в работе или в периоде автоматической остановки.

Виды холодильного оборудования

Шкафы

Шкафы:

морозильные (-18)

холодильные (0 - + 7)

кондитерские (0 + 6)

винные (1 + 14)

полибоксы

Холодильные торговые – предназначены для кратковременного хранения охлажденных и замороженных продуктов перед продажей. Выпускают емкостью 0,40; 0,56; 0,71; 0,81; 1,12; 1,40 м 3 . Температура в холодильных шкафах поддерживается автоматически в пределах от 1 до 3 о С. Комплектуются они встроенным холодильным агрегатом. Холодильные шкафы типа ШХ имеют панельно-каркасную конструкцию. Внутренняя и наружная поверхности облицованы листовым металлом. Между облицовками проложена теплоизоляция из пенопласта или пенополистирола. В охлаждаемой камере устанавливаются решетчатые полки.

Новые модели шкафов: ШХ-056 и ШХ-1,12 снабжены автоматической системой оттаивания испарителя.

Холодильные шкафы предназначены для хранения охлаждённых (замороженных) продуктов, напитков. Различаются размерами, объёмом, количеством полок, наличием принудительного конвективного охлаждения внутреннего объёма. Шкаф может иметь распашные или раздвижные двери. Может оснащаться блоком управления с режимом автооттайки.

Холодильные шкафы могут устанавливаться как в торговых залах магазинов, так и в подсобных помещениях.

Холодильный шкаф для хранения вина дает возможность выставить оптимальную температуру и создает правильный микроклимат для длительного хранения.

шоковой заморозки (шок фризеры)

Холодильные камеры шоковой заморозки – это стационарное холодильное оборудование, основная функция которого состоит в быстрой и равномерной заморозке продуктов питания до низких температур. Благодаря инновационным технологиям сохраняется клеточная структура продуктов, а, значит, их изначальный цвет и вкус при разморозке.

Морозильные камеры с технологией шоковой заморозки широко применяются для низкотемпературной обработки и хранения мороженого, полуфабрикатных изделий, мясных и рыбных продуктов, ягод, фруктов, грибов, а также готовых блюд. Кроме того, эти холодильные установки можно применять для быстрого охлаждения блюд, имеющих высокую температуру.

Морозильные камеры, использующие технологию шоковой заморозки, – это обязательный атрибут предприятия любой отрасли пищевой промышленности или заведения общепита. Применение таких камер позволяет получить целый ряд конкурентных преимуществ:

предотвратить порчу и гниение пищевой продукции;

выполнить безопасную транспортировку продуктов.

шкафы полибоксы

Иновационное решение в области хранения и складирования пищевых продуктов - мультифункциональные шкафы Полибокс Irbis, применяются вместо громадных энергоемких морозильников. Полибокс изготавливается из теплоизоляционных сендвич-панелей, которые собираются единым блоком. Один Полибокс может совмещать в себе любое количество секций различных размеров, в которых можно самостоятельно установить температурный режим. Шкаф совмещает в себе возможности заморозки, охлаждения и хранения продуктов. Именно поэтому, в одном шкафу можно разместить разнообразные группы продовольственных товаров с учетом правил товарного соседства.

Преимущества шкафов Полибокс

Персональный температурный режим для каждой секции;

Теплоизоляция на 30% эффективнее стандартных шкафов;

Персональный доступ к каждой секции;

Возможность выносной системы холодоснабжения.

Доставка в разобранном виде;

Опции

Секции выдвижных ящиков;

Секции со стеклянными дверцами;

Поверхность из хром-никелевой нержавеющей стали;

Обогреваемый пандус;

Исполнение в нержавеющей стали;

Вертикальные перфорированные перегородки;

Вертикальные теплоизолированные перегородки из сэндвич панелей толщиной 60мм с комплектом крепежных уголков;

Изготовление секционных холодильных шкафов по размерам заказчика;

Регулируемые ножки, высотой 150 мм;

Дополнительные полки;

Сквозная передача продукции.

Камеры:

холодильные (кратковременное хранение до 5 суток, - 5 + 15

морозильные (-6 – 32)

для хранения шуб + 8

Холодильная шубная камера – неотъемлемый атрибут любого салона, специализирующихся на продаже натуральных меховых изделий. Холодильник для шуб и меха позволяет установить и поддерживать оптимальную температуру и влажность, что продлевает длительность эксплуатации изделий. Хранение меха в специальной холодильной камере также позволяет превентивно бороться с вредоносными насекомыми, для этого используется режим шоковой заморозки. Температура +8.

Холодильник для хранения меха может иметь дополнительные опции:

термогигрометр ИВА-6АР с преобразователем ДВ2ТСМ-2Т-1П-Б/080 и сохранением данных на карту памяти;

GSM оборудование контроля температуры и влажности в камере;

светодиодное освещение камеры;

для цветов

3. Холодильные витрины предназначены для показа, кратковременного хранения и продажи предварительно охлажденных и замороженных продуктов.

Их выпускают среднетемпературными, с температурой в охлаждаемом объеме от минус 2 до плюс 6 или от 0 до плюс 8; и низкотемпературными, с температурой до минус 18.

Холодильный агрегат может быть как встроенным, так и вынесенным.

Открытые холодильные витрины используют в магазинах самообслуживания, закрытые – с традиционной формой продажи товаров.

Охлаждаемое отделение закрытых витрин со стороны покупателя и с боков имеет сплошное двойное остекление, а со стороны продавца – раздвижные стеклянные дверки. Верхняя часть витрины закрыта листовой нержавеющей сталью и используется в качестве полки. Под нею укреплена люминесцентная лампа.

В настоящее время все большую популярность приобретают холодильные витрины с гнутыми стеклами. Конструкция крепления гнутого стекла позволяет открывать витрину спереди, что обеспечивает хороший доступ внутрь экспозиционного отделения.

Холодильная витрина – это оборудование, предназначенное для использования в торговых залах и заведениях общепита. Предназначение холодильной витрины заключается в привлекательной демонстрации скоропортящихся пищевых продуктов и их хранении с соблюдением необходимого температурного режима. К таким продуктам относится охлажденное мясо, птица и рыба; молочная продукция; замороженные овощи и фрукты.

Холодильная витрина должна сочетать в себе надежность и эстетическую привлекательность, а также необходимые технические характеристики. Мы осуществляем продажу холодильных витрин со встроенным и выносным агрегатом. Первый тип – подойдет для обустройства любых торговых площадей, тогда как второй используется исключительно для монтажа в системах централизованного холодоснабжения.

У нас Вы можете купить холодильные

Витрины:

морозильные

холодильные (0-7)

кондитерские (6-12)

холодильные витрины для рыбы (-3 +3)

4. Холодильные прилавки – предназначены для кратковременного хранения, выкладки и продажи расфасованных охлажденных и замороженных продуктов. Бывают двух типов: закрытые и открытые; среднетемпературные (ПХС, с температурой от +1 до +4) и низкотемпературные (ПХН, с температурой от -21 до -26). Закрытые холодильные прилавки используют в магазинах с традиционными методами продажи товаров, открытые – в магазинах самообслуживания.

5. Холодильные прилавки-витрины служат для кратковременного хранения, показа и продажи охлаждаемых продуктов. Такой вид оборудования имеет два охлаждаемых отделения – камеру прилавка и витрину. Камера прилавка предназначена для хранения в течение рабочей смены запаса скоропортящихся товаров. В витрине выкладывают товары, предназначенные демонстрации и выбора покупателями.

6. Пристенные холодильные горки предназначены для хранения, демонстрации и продажи таких товаров, как колбасные и молочные продукты, свежие фрукты и овощи. Горки имеют большой объем для хранения товаров, а обширная площадь и наклонные полки обеспечивают наглядную демонстрацию. Температура охлаждаемого объема от-1 до +5.

Холодильные горки – это один из видов витрин, широко применяемый для кратковременного хранения и демонстрации продуктов питания в торговых точках. Такие витрины универсальны в применении и отлично подходят для демонстрации упакованных и предварительно охлажденных колбасных, молочных, кондитерских изделий, овощей и фруктов, напитков. Благодаря полочной конструкции обладают большой вместимостью и обширной экспозиционной площадью.

7. Низкотемпературные лари предназначены для хранения и продажи замороженных продуктов (мороженого, рыбы, ягод и т.п.). Они изготавливаются закрытые (с непрозрачной крышкой) и открытые (со стеклом).

Ларь морозильный – мобильный морозильник, предназначенный для коммерческого использования. Он представляет собой камеру с постоянно поддерживаемой температурой от - 13 до - 25 градусов о С.

8. Холодильные и морозильные бонетты широко используются в супермаркетах, магазинах самообслуживания, т.к. имеют большую демонстрационную площадь, что позволяет выложить большое количество товаров. Производятся в трех вариантах: морозильная (до минус 18 о С), среднетемпературная (от минус 1 до плюс 5 о С) и комбинированная (с возможностью регулирования температуры от минус 18 о С до плюс 5 о С). Комбинированную бонетту можно использовать как для замороженных продуктов и мороженного, так и для охлажденных продуктов.

На сегодняшний день островные витрины (бонеты) являются одним из наиболее популярных видов холодильного оборудования, устанавливаемого в торговых залах продуктовых магазинов. Предназначены для кратковременного хранения и демонстрации замороженных продуктов питания.

Конструкция островных витрин

По конструкции бонеты подразделяют на:

открытые;

застекленные.

Открытые островные витрины особенно популярны в магазинах самообслуживания, так как обеспечивают удобный доступ к товарам для покупателей.

Кроме того, бонеты могут дополняться суперструктурой – полками над витриной, которые позволяют разместить сопутствующие товары (соусы, майонезы, кетчупы и т. п.). Внутреннее пространство бонета может быть как сплошным, так и разделенным на секции. Корпус, как правило, выполняется их оцинкованной стали. Витрины могут монтироваться в линию.

Выбор типа и марки холодильного оборудования производится с учетом ассортимента, количества скоропортящихся продуктов, режима и особенностей хранения, методов продажи товаров. Особое внимание следует обратить на соблюдение товарного соседства, нормы загрузки и соблюдение температурного режима.

Введение

Холодильная машина

Принцип действия компрессионных холодильных машин

Принцип действия абсорбционных холодильных машин

Принцип действия пароэжекторных холодильных машин

Принцип действия холодильных машин на вихревых охладителях

Принцип действия термоэлектрических холодильных машин

Введение

Холодильная техника – это научная дисциплина и отрасль техники, охватывающая методы получения и использования низких температур (холода) для производства и хранения пищевых продуктов.

Использование холодильной техники позволяет сохранять свойства пищевых продуктов, а также получать пищевые продукты с новыми свойствами.

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:

создавать запасы скоропортящихся пищевых продуктов в широком ассортименте;

увеличивать продолжительность хранения замороженных пищевых продуктов;

продавать пищевые продукты сезонного производства равномерно в течение года;

снижать товарные потери при хранении и транспортировке продовольственных товаров;

внедрять прогрессивные методы оказания услуг населению предприятиями торговли и общественного питания.

Холодильная машина

Холодильная машина - устройство, служащее для отвода теплоты от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура окружающей среды. Процессы, происходящие в холодильных машинах, являются частным случаем термодинамических процессов, т. е. таких, в которых происходит последовательное изменение параметров состояния рабочего вещества: температуры, давления, удельного объема, энтальпии. Холодильные машины работают по принципу теплового насоса - отнимают теплоту от охлаждаемого тела и с затратой энергии (механической, тепловой и т. д.) передают её охлаждающей среде (обычно воде или окружающему воздуху), имеющей более высокую температуру, чем охлаждаемое тело. Холодильные машины используются для получения температур от 10°С до -150°С. Область более низких температур относится к криогенной технике. Работа холодильной машины характеризуется их холодопроизводительностью.

Первые холодильная машина появились в середине XIX в. Одна из старейших холодильных машин - абсорбционная. Её изобретение и конструктивное оформление связано с именами Дж. Лесли (Великобритания, 1810), Ф. Карре (Франция, 1850) и Ф. Виндхаузена (Германия, 1878). Первая парокомпрессионная машина, работавшая на эфире, построена Дж. Перкинсом (Великобритания, 1834). Позднее были созданы аналогичные машины с использованием в качестве хладагента метилового эфира и сернистого ангидрида. В 1874 К. Линде (Германия) построил аммиачную парокомпрессионную холодильную машину, которая положила начало холодильному машиностроению.

В основе работы холодильников лежит холодильный цикл. Простой паровой цикл механической холодильной машины реализуется с помощью четырех элементов, образующих замкнутый холодильный контур, – компрессора, конденсатора, дроссельного вентиля и испарителя или охладителя (рис. 1). Пар из испарителя поступает в компрессор и сжимается, вследствие чего его температура повышается. После выхода из компрессора пар, имеющий высокие температуру и давление, поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. В некоторых конденсаторах используется режим переохлаждения, т.е. дальнейшее охлаждение сконденсировавшейся жидкости ниже ее температуры кипения. Из конденсатора жидкость проходит через дроссельный вентиль. Поскольку температура кипения (насыщения) для данного давления оказывается ниже температуры жидкости, начинается ее интенсивное кипение; при этом часть жидкости испаряется, а температура оставшейся части опускается до равновесной температуры насыщения (тепло жидкости расходуется на ее превращение в пар). Процесс дросселирования иногда называют внутренним охлаждением или самоохлаждением, поскольку в этом процессе температура жидкого хладагента снижается до нужного уровня. Таким образом, из дроссельного вентиля выходят насыщенная жидкость и насыщенный пар. Насыщенный пар не может эффективно отводить тепло, поэтому он перепускается мимо испарителя и подается прямо на вход компрессора. Между дросселем и испарителем установлен сепаратор, в котором пар и жидкость разделяются.

Рис. 1. Схема холодильного цикла.

Принцип действия компрессионных холодильных машин

Компрессионные холодильники - наиболее распространённые и универсальные. Основными составляющими частями такого холодильника являются:

компрессор, получающий энергию от электрической сети;

конденсатор, находящийся снаружи холодильника;

испаритель, находящийся внутри холодильника;

терморегулирующий расширительный вентиль, ТРВ, являющийся дросселирующим устройством;

хладагент, циркулирующее в системе вещество с определёнными физическими характеристиками.

Ко всем элементам холодильной машины предъявляется требование высокой герметичности. В зависимости от вида холодильного компрессора компрессионные машины подразделяются на поршневые, турбокомпрессорные, ротационные и винтовые.

Хладагент под давлением через дросселирующее отверстие (капилляр или ТРВ) поступает в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит испарение жидкости и превращение ее в пар. При этом хладагент отнимает тепло у внутренних стенок испарителя, за счёт чего происходит охлаждение внутреннего пространства холодильника.

Компрессор засасывает из испарителя хладагент в виде пара, сжимает его, за счёт чего температура хладагента повышается и выталкивает в конденсатор.

В конденсаторе, нагретый в результате сжатия хладагент остывает, отдавая тепло во внешнюю среду, и конденсируется, то есть превращается в жидкость. Процесс повторяется вновь.

Таким образом, в конденсаторе хладагент под воздействием высокого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние, выделяя тепло, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газообразное, поглощая тепло.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) необходим для создания необходимой разности давлений между конденсатором и испарителем, при которой происходит цикл теплопередачи. Он позволяет правильно (наиболее полно) заполнять внутренний объем испарителя вскипевшим хладагентом. Пропускное сечение ТРВ изменяется по мере снижения тепловой нагрузки на испаритель, при понижении температуры в камере количество циркулирующего хладагента уменьшается. Капилляр - это аналог ТРВ. Он не меняет свое сечение, а дросселирует определенное количество хладагента, зависящее от давления на входе и выходе капилляра, его диаметра и типа хладагента.

Обычно также присутствует теплообменник, выравнивающий температуру на выходе из конденсатора и из испарителя. В результате к дросселю поступает уже охлажденный хладагент, который затем ещё сильнее охлаждается в испарителе, в то время как хладагент, поступивший из конденсатора подогревается, прежде чем поступить в компрессор и конденсатор. Это позволяет увеличить эффективность холодильника.

При достижении необходимой температуры температурный датчик размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается. При повышении температуры (за счёт внешних факторов) датчик вновь включает компрессор.

Для повышения экономической эффективности холодильной машины (снижения затрат энергии на единицу отнятого от охлаждаемого тела количества теплоты) иногда перегревают пар, всасываемый компрессором, и переохлаждают жидкость перед дросселированием. По этой же причине для получения температур ниже -30°С используют многоступенчатые или каскадные холодильные машины.

В многоступенчатых холодильных машин сжатие пара производится последовательно в несколько ступеней с охлаждением его между отдельными ступенями. При этом в двухступенчатых холодильных машинах получают температуру кипения хладагента до -80 °С.

В каскадных холодильных машинах, представляющих собой несколько последовательно включенных холодильных машин, которые работают на различных, наиболее подходящих по своим термодинамическим свойствам для заданных температурных условий хладагентах, получают температуру кипения до -150 °С.

Принцип действия абсорбционных холодильных машин

Рабочим веществом в абсорбционных холодильниках служат растворы двух компонентов с различными температурами кипения при одинаковом давлении. Компонент, кипящий при более низкой температуре, выполняет функцию хладагента; второй служит абсорбентом. В области температур от 0 до -45°С применяются машины, где рабочим веществом служит водный раствор аммиака (хладагент - аммиак). При температурах охлаждения выше 0°С преимущественно используют абсорбционные машины, работающие на водном растворе бромида лития (хладагент - вода).

В абсорбционных системах сохраняются конденсатор, дроссельный вентиль и испаритель, но вместо компрессора используются четыре других элемента: абсорбер, насос, парогенератор (кипятильник) и редукционный клапан. Пар из испарителя попадает в абсорбер. Там он соприкасается с абсорбирующей жидкостью, которая поглощает находящийся в паровой фазе хладагент; давление в абсорбере при этом понижается, что обеспечивает непрерывное поступление пара из испарителя. В процессе абсорбции происходит выделение тепла, следовательно, абсорбер должен охлаждаться, например, за счет циркуляции воды. Холодная смесь абсорбирующей жидкости и хладагента поступает в насос, в котором её давление повышается. Поскольку повышение давления жидкости сопровождается лишь незначительным изменением её объема, необходимая для этого работа мала. После выхода из насоса холодная жидкость высокого давления поступает в кипятильник, где к ней подводится тепло, и большая часть холодильного агента испаряется. Этот умеренно перегретый пар высокого давления проходит через конденсатор и совершает обычный холодильный цикл, а абсорбент охлаждается и возвращается в абсорбер (через редукционный клапан) для повторения цикла. Действительный абсорбционный цикл отличается от идеального тем, что часть абсорбента испаряется в кипятильнике и уносится вместе с парами хладагента. Если его не отделить от хладагента до входа в испаритель, то это приведет к повышению температуры в испарителе, или на практике давление в испарителе будет значительно меньше давления насыщения при той температуре, которая должна быть в испарителе. Отделение абсорбента от хладагента частично происходит в сепараторе, который расположен между конденсатором и кипятильником и служит для конденсации абсорбента и возврата его в кипятильник вместе с небольшим количеством сопутствующего хладагента. Механическая работа абсорбционных холодильных установок значительно меньше, чем компрессионных, однако общие затраты энергии значительно выше. Энергия, которая подводится к кипятильнику, много больше той, которая отводится от абсорбера охлаждающей водой. Там, где электроэнергия дорогая, а тепловая энергия и охлаждающая вода дешевы, абсорбционные установки более выгодны, чем компрессионные. Применение абсорбционных машин весьма выгодно на предприятиях, где имеются вторичные энергоресурсы (отработанный пар, горячая вода, отходящие газы промышленных печей и т.д.).

Принцип действия пароэжекторных холодильных машин

Способ получения холода без совершения механической работы состоит в эжекции пара из испарителя. В такой установке хладагентом является вода, поэтому температура в холодильной камере не может быть ниже 0° С.

Пароэжекторный холодильник состоит из эжектора, испарителя, конденсатора, насоса и ТРВ. Хладагентом служит вода, в качестве источника энергии используется пар давлением 0,3-1 МН/м2, который поступает в сопло эжектора, где расширяется. В результате в эжекторе и, как следствие, в испарителе машины создаётся пониженное давление, которому соответствует температура кипения воды несколько выше 0°С (обычно порядка 5°С). В испарителе за счёт частичного испарения происходит охлаждение подаваемой потребителю холода воды. Отсосанный из испарителя пар, а также рабочий пар эжектора поступает в конденсатор, где переходит в жидкое состояние, отдавая теплоту охлаждающей среде. Часть воды из конденсатора подаётся в испаритель для пополнения убыли охлаждаемой воды.

Пароэжекторные установки находят применение в промышленности, там, где имеются пар высокого и среднего давления и дешевая вода для охлаждения. Эти установки используются также на судах, поскольку небольшое число движущихся частей упрощает их обслуживание и ремонт.

Принцип действия холодильных машин на вихревых охладителях

Охлаждение осуществляется за счёт расширения предварительно сжатого компрессором воздуха в блоках специальных вихревых охладителей.

Распространения не получил из-за большой шумности, необходимости подвода сжатого (до 10-20 Атм) воздуха и очень большого его расхода, низкого КПД. Достоинства - большая безопасность использования, так как не используется электричество и нет ни движущихся механических частей, ни опасных химических соединений в конструкции; долговечность, надёжность.

Воздушно-расширительные холодильные машины относятся к классу холодильно-газовых машин. Хладагентом служит воздух. В области температур примерно до -80°С экономическая эффективность воздушных машин ниже, чем парокомпрессионных. Более экономичными являются регенеративные воздушные холодильные машины, в которых воздух перед расширением охлаждается либо в противоточном теплообменнике, либо в теплообменнике-регенераторе. В зависимости от давления используемого сжатого воздуха воздушные холодильные машины подразделяются на машины высокого и низкого давления. Различают воздушные машины, работающие по замкнутому и разомкнутому циклу.

Принцип действия термоэлектрических холодильных машин

Термоэлектрический холодильник строится на элементах Пельтье, бесшумен, но большого распространения не получил из-за дороговизны охлаждающих термоэлектрических элементов. Тем не менее, сумки-холодильники, небольшие автомобильные холодильники и кулеры питевой воды часто делаются с охлаждением от элементов Пельтье.

Термоэлектрический холодильник работает на основе эффекта Пельтье, который заключается в выделении или поглощении теплоты при прохождении электрического тока через спай термопары. На рис. 2 схематично показано поперечное сечение такого холодильника объемом 65 дм3, способного поддерживать температуру холодильной камеры на 10° С ниже температуры окружающей среды. В верхней части расположены 72 термоэлемента, обеспечивающие охлаждение, которые потребляют большую часть из 135 Вт электроэнергии, необходимой для работы холодильника. В канале обдува воздухом расположены специальные ребра для лучшего сброса тепла, а в камере установлены пластины для увеличения поверхности теплообмена. Подобные холодильники на судах рассчитаны на хранение шести тонн замороженных или охлажденных продуктов. Промышленность выпускает и другие типы термохолодильников, в частности термостаты для лабораторных нужд.

Рис. 2. Термоэлектрический холодильник (может быть сделан портативным). 1 – охлаждающие ребра; 2 – вентилятор; 3 – жалюзи; 4 – термоэлементы; 5 – тепловая изоляция; 6 – холодные пластины.

3.1 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. Однако в дореволюционной России холодильная техника была развита слабо. В 1917 г. в стране насчитывалось всего 58 холодильников общей емкостью 57 тыс. т и холодопроизводительностью около 24 тыс. кВт. Холодильный транспорт состоял из 6500 двухосных железнодорожных вагонов с ледяным охлаждением и одного рефрижераторного судна грузоподъемностью 185т.

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 в нашей стране 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.

3.2 Холодильное хранение пищевых продуктов

3.2.1Охлаждение пищевых продуктов

Охлаждение – процесс понижения температуры продукта не ниже криоскопической.

Криоскопической температурой принято считать температуру начала выпадения твердой фазы (кристаллов) из тканевой жидкости продукта.

Значение
	Говядина
	Баранина
	Мясные консервы
	Твердые сыры
	Плавленые сыры
	Виноград

Процесс охлаждения представляют в прямоугольной системе координат (Рисунок 8)

По вертикали – температура охлаждаемого продукта, по горизонтали – продолжительность процесса охлаждения.

Охлаждение начинается при температуре Тнач, т.е температуре продукта перед помещением его в камеру охлаждения. Как правило процесс охлаждения представляет собой кривую, приближающуюся к криоскопической температуре, но никогда не достигающей значения Ткр.

Шоковое охлаждение – используется для полуфабрикатов и готовой продукции при предполагаемом сроке хранения 4-5 дней. При шоковом охлаждении температура внутри продукта должна снизиться до 3 С за время не более 90 мин. В течение этого процесса температура внутри камеры шокового охлаждения на начальном этапе -15…-25 С и поддерживается на этом уровне пока температура на поверхности продукта не достигнет минус 10С, после этого температура повышается до 0 С.

Замораживание пищевых продуктов

Замораживание – процесс частичного или полного превращения тканевой жидкости замораживаемого продукта в лед. Наличие фазового перехода – отличительная особенность процесса замораживания.

Скоропортящиеся пищевые продукты замораживают для увеличения сроков хранения (мясо, рыба, птица) или для получения продуктов с новыми вкусовыми качествами (мороженое, плоды и ягоды)

Продолжительность хранения скоропортящихся продуктов с высоким содержанием влаги в замороженном виде значительно больше, чем в охлажденном. Превращение влаги продукта из жидкого состояния в кристаллическое приводит к существенному торможению жизнедеятельности микроорганизмов, а также значительное снижение скорость биохимических и химических реакций. При замораживании происходят такие изменения, которые не позволяют полностью восстановить продукт в его первоначальном виде. Технологическая необратимость не является недостатком, если не ухудшаются пищевые и вкусовые показатели и товарный вид.

Технологически процессу замораживания предшествует процесс охлаждения продукта до криоскопической температуры, после чего начинается льдообразование – фазовый переход жидкой среды в твердое состояние.

Переохлаждение – это понижение температуры объекта ниже криоскопической без кристаллизации содержащейся в нём воды.

Пpи достижении криоскопической температуры tкр кристаллы льда в тканевой жидкости не образуются вследствие остаточного теплового движения молекул. Для образования устойчивых кристаллов льда требуется некоторое понижение температуры относительно криоскопической. Такое понижение температуры принято называть переоxлаждением tпо. Для каждого вида пищевых продуктов предельное переохлаждение tпо имеет конкретные значения: 5°С – для мяса, птицы, рыбы; 6°С – для молока; 11°С – для яиц.

Наличие искусственных стимуляторов кристаллизации (механические примеси, загрязнения) приводит к образованию устойчивых зародышей кристаллов при меньших значениях переохлаждения.

Образование устойчивых зародышей кристаллов и следующий затем рост кристаллов тканей жидкости сопровождаются выделением теплоты фазового перехода жидкости в лед и повышением температуры до криоскопической. Причем повышение температуры происходит очень быстро, вследствие чего данное явление получило название температурного скачка.

Шоковое замораживание – снижение температуры в толще продукта до -18С за время, не превышающее 240 мин. Используется для замораживания полуфабрикатов и готовых блюд, предполагаемый срок хранения которых не превысит 60 дней. В начальной стадии температура внутри камеры снижается до -40С и поддерживается на этом уровне пока температура внутри продукта не достигнет -18С. По окончании процесса замораживания камера переходит в режим стандартного охлаждения. Шоковое замораживание позволяет сохранить исходную структуру продукта, его вкус и аромат.

При любом способе замораживания теплота отводится с поверхности продукта, а глубинные слои имеют более высокую температуру. Если после процесса замораживания продукт положить в камеру хранения, то спустя длительное время произойдет выравнивание температуры. Эта температура называется конечной температурой замораживания.

При замораживании не вся тканевая жидкость превращается в лед. Тканевую жидкость, превратившуюся в лед называют вымороженной. Относительное количество этой влаги принято оценивать в виде доли вымороженной влаги:

Отношение масса льда к массе тканевой жидкости.

3.2.2 Технологические приемы холодильной обработки и хранения пищевых продуктов

Для рационального холодильного хранения охлажденных и замороженных продуктов необходимо выполнить следующие условия:

· хранить доброкачественные продукты, прошедшие регламентированную технологическую обработку перед хранением

· соблюдать температурный режим хранения

· поддерживать определенную влажность при хранении

· соблюдать санитарно-гигиенические условия хранения

· использовать дополнительные средства, повышающие стойкость хранимых продуктов

· применять рациональную тару для хранения продуктов

Охлажденные скоропортящиеся пищевые продукты хранят в камерах при температурах, близких к криоскопическим, а относительную влажность воздуха поддерживают на уровне 80-85%.

Температурный режим хранения замороженных продуктов выбирают исходя из продолжительности хранения. при непродолжительном сроке хранения допускается температура в камере -8…-12С. Замороженные продукты, предназначенные для более длительного хранения хранят при температуре не выше -18С. Более низкие температуры применяют в целях обеспечения сохранности продуктов, содержающих непредельные жирные кислоты.

Предельным сроком хранения пищевого продукта принято считать такой, по истечению которого в хранимом продукте начинают появляться неприсущие продукту посторонние запахи, продукт приобретает привкус, изменяется его цвет и внешний вид.

При хранении жиров животного происхождения микроорганизмы и ферменты вызывают распад ненасыщенных жирных кислот, что приводит к образованию кетонов, способствующих появлению горького привкуса продукта

При хранении рыбы и морепродуктов происходит распад белковых молекул с образование аминокислот, в частности триметиламина, присутствие которого свидетельствует о начале порчи.

Хранение охлажденных пищевых продуктов при низких положительных температурах (0…2С) обеспечивает сохранность мяса, рыбы, птицы в течение 1-2 недель. Скоропортящиеся продукты растительного происхождения при рациональной организации режима хранения могут храниться практически доя нового урожая.

3.2.3 Отепление и размораживание пищевых продуктов

Отепление – процесс повышения температуры охлажденного пищевого продукта со скоростью, исключающей образование конденсата на поверхности продукта. Отепление особенно важно для таких продуктов, как яйца, фрукты, овощи, некоторые молочные и гастрономические продукты, баночные консервы и др.

Некоторые продукты не нуждаются в отеплении. К ним относятся, например, сливочное масло, сметана, творог, сыры, соленые рыбные товары и др. Конденсирующаяся на поверхности влага не причиняет им вреда. Такие продукты выпускают из холодильников без отепления. Практически очень редко прибегают к отеплению и охлажденных мясопродуктов.

Производят отепление в специальных камерах с усиленной циркуляцией кондиционируемого воздуха. Называют такие камеры дефростерами. Продукты в камерах укладывают так, чтобы они свободно омывались воздухом. Температуру продукта при отеплении повышают постепенно. Соответственно и повышают температуру воздуха в дефростере, регулируя ее таким образом, чтобы она все время была на 2-3°С выше температуры продукта. Регулируется при этом и относительная влажность подаваемого воздуха. Чтобы продукт не увлажнялся, ее поддерживают на уровне 80%. Слишком сухой воздух тоже нежелателен в связи с усушкой продуктов.

Конечная температура, до которой надлежит отеплять продукты, зависит от температуры и влажности наружного воздуха. Если воздух очень влажный, конечная температура отепленных продуктов должна быть на 2-3°С ниже его температуры, а если достаточно сухой (с относительной влажностью 40-45%), то эта разница должна составлять 4-5°С. Отепление практически продолжается около 30-40 ч.

Размораживание производят для возвращения продукта в исходное состояние, которое он имел перед замораживанием. При этом находящиеся в продукте кристаллы льда превращаются в жидкость, которая распределяется по ткани, так, как это было до замораживания. Практически достичь полной обратимости процесса замораживания не удается. Способность клеток и волокон к влагоудержанию значительно снижается вследствие травмирования их кристаллами льда и снижения способности белковых веществ к гидратации. Поэтому часть сока вытекает из продукта и теряется.

Применяемы на практике способы размораживания:

· медленное размораживание в воздушной среде при температуре в камере 0…4 С

· быстрое размораживание в воздушной среде при температуре в камере 15…20С

· быстрое размораживание в паровоздушной среде при температуре 25…40С

· размораживание в жидких теплоносителях при температуре 4…20С

Медленное размораживание обеспечивает наилучшее восстановление продукта, равномерное распределение клеточной жидкости. Но низкие скорости размораживания приводят к развитию биохимических и микробиологических процессов, деятельность которых может привести к порче продукта.

Быстрое размораживание применяется в основном для пищевых продуктов, используемых в промышленной переработке (производство колбас, консервов).

3.2.4 Технология охлаждения пищевых продуктов

Продукт	Параметры охлаждения	Время охлаждения	Способ охлаждения	Особенности технологии
Мясо и мясопродукты			В камере хранения	Охлаждаются туши, полутуши, четвертины до температуры в толще бедра 2-4С
		В камере охлаждения	Температура в толще бедра 3-4С
			На воздухе	Ускорить процесс можно при понижении температуры до -2С и повышении скорость воздуха 4 м/с. Время сокращается до 4-6ч.
		В ледяной воде	Кожа тушки отбеливается, исчезают пятна от ушибов. Недостатком является возможность перекрестного м/б обсеменения.
			Искусственный лед, 2-% раствор соли	Возможность м/б обсеменения минимальна
	1-2С ниже криоскопической		Камера хранения	Клетки с яйцами необходимо располагать в шахматном порядке
Молоко и молочные продукты			Камера хранения

3.2.5. Технология замораживания продуктов

Замораживание в воздушной среде. Осуществляется в морозильных камерах. Воздух в камере температурой -30…-40С со скоростью 1-2 м/с. Недостатком является продолжительность процесса и потеря влаги с поверхностного слоя замораживаемого продукта (усушка).

Замораживание орошением. Жидкий, охлажденный теплоноситель (водный раствор соли) подается через форсунки на орошение продукта.

Замораживание погружением. Более эффективный процесс с равномерным погружением продукта со всех сторон.

Недостатком этих методов является необходимость применения герметичной упаковки, чтобы исключить контакт продукта с замораживаемой средой (бесконтактное замораживание)

Замораживание в криогенных жидкостях (жидком воздухе или жидком азоте) не нашло широкого применения вследствие своей дороговизны.

Замораживание отдельных групп товаров

Мясо и мясопродукты замораживают в морозильных камерах при температуре -30..-35С, скорости принудительного движения воздуха 1..3 м/с. Продолжительность замораживания 19..27 ч. Замороженным считается мясо, средняя конечная температура которого на 10С ниже криоскопической.

Птицу замораживают в морозильных камерах с естественной или искусственной циркуляцией воздуха. Температура в воздухе камеры -18С. Продолжительность 48-72ч. При понижении температуры до -23С и повышении скорости воздуха до 3-4 м/с продолжительность сокращается до 36-24ч. При замораживании птицы в жидких теплоносителях (пропиленгликоль, водный раствор хлористого кальция) тушки помещают в герметичные упаковки и погружают в раствор, охлажденный до -28С. Чаще всего погружение используют на начальном этапе замораживания, а окончательное происходит в морозильной камере. В этом случае тушки погружают на 20-40мин, а затем переносят в камеру хранения с температурой воздуха -23-30С.

Для замораживания рыбы используется продукт высоко качества, не имеющий внешних дефектов и признаков порчи. При замораживании в воздушной среде температура в морозильных камерах поддерживается -30С и ниже. Для интенсификации процесса применяется принудительная циркуляция воздуха. Рыбу жирных пород (сельдевые) замораживают при более низких температурах.

Рыбу ценных пород, особенно крупную по размеру рекомендуется после замораживания глазировать льдом. Для этого рыбу несколько раз погружают в пресную холодную воду и извлекают для образования на поверхности тонкой корочки льда. Образованная корочка льда предохраняет рыбу от усушки, а отсутствие контакта жира с кислородом воздуха – от окисления.

Замораживание яичных продуктов (белки, желтки, меланж) производят в морозильных камерах с температурой -20…-25С и скоростью движения воздуха 3-4м/с. Яичная масса считается замороженной, если температура в центре упаковки -6..-10С. Целые яйца в скорлупе не замораживают, т.к. при этом происходит механическое повреждение скорлупы из-за расширения содержимого.

Творог замораживают в морозильных камерах с температурой -28..-30С., температура в камере хранения должна быть -18С.

Масло сливочное замораживают до -18С. Температура в морозильной камере -25С в течение 2суток.

3.2.6 Хранение пищевых продуктов в охлажденном состоянии

Охлажденные продукты хранят в холодильной камере пи температуре 2..3С. Влажностный режим камер хранения поддерживают в соответствии с технологическими требованиями для каждого вида продукта.

Продукт	Температура хранения	Параметры хранения	Время хранения	Особенности хранения
				В виде туш или полутуш в подвешенном состоянии
				В бумаге, полиэтиленовых пакетах, термоусадочной пленке (10сут)
				1 раз в 2 месяца нужно проводить овоскопирование
Рыба свежая				На колотом льде
Икра зернист
Соленая рыба
Копченая рыба
				принудительное циркулирование воздуха
				Лучше сохраняется обезжиренный творог.

Подмораживание мяса, птицы и рыбы, т.е. замораживание поверхностного слоя способствует продлению сроков хранения. Подмороженное мясо при температуре -1..-2С хранят в подвешенном состоянии до 17сут.

Подмораживание птицы происходит до температуры 0..-1С в тоще грудной мышцы и до 4С на глубине 5 мм. Для подмораживания в воздушной среде птицу помещают в морозильные камеры с температурой -23С и скоростью воздуха 3-4 м/с. Продолжительность 2-3ч.

Подмораживание рыбы происходит в воздушной среде или в жидких теплоносителях, что увеличивает срок хранения рыбы до 25 суток. Подмораживание на воздухе при температуре -20С.

Хранение плодов. Одним из основных условий хранения плодов является создание оптимального режима, при котором замедляются все биохимические процессы, протекающие в плодах после их съема. Кроме того, режим хранения должен обеспечить полное и длительное сохранение свойств, присущих плодам, и устойчивость их к микробиологической порче.

Установлена температура хранения для яблок -0,5÷0,5°С, для груш, персиков, абрикосов, вишни, черешни 0°С, апельсинов и лимонов -0,5÷4°С, мандаринов 0,3-2°С. При этом рекомендуется относительная влажность воздуха для яблок, груш и винограда 85-90%, косточковых плодов 80-85%, цитрусовых 78-83%.

Свежие бананы и ананасы, поступившие на хранение, освобождают от упаковочного материала и сортируют по степени зрелости и качеству. При хранении зеленых бананов в камере поддерживают температуру 12-14°С и относительную влажность 85-90% при искусственной циркуляции воздуха. Бананы в процессе хранения постепенно дозревают и достигают потребительской зрелости. Зрелые бананы хранят при температуре 12°С, а зрелые ананасы – при 7,5-8°С и относительной влажности 85-90%. Продолжительность хранения в этих условиях 10-12 дней в зависимости от общего состояния плодов. Зеленые ананасы хранят при температуре 15-16°С и относительной влажности 85-90%. В этих условиях в течении 5-6 дней происходит дозревание плодов.

Установлено, что сроки хранения всех видов плодов значительно увеличиваются в регулируемой газовой среде, в которой искусственным путем поддерживается повышенное содержание углекислого газа и пониженное кислорода. Для этой цели плоды помещают в специальные герметически закрываемые камеры или контейнеры.

Продолжительность холодильного хранения различных плодов в зависимости от газового состава среды

В замороженном виде хранят ягоды (клубнику, малину, смородину, крыжовник, клюкву, бруснику и др.), различные плоды (сливы, абрикосы, персики, цитрусовые и др.). Температура хранения замороженных плодов -18°С, срок хранения до 12 месяцев.

Размещать продукты в холодильниках предприятий общественного питания и продовольственных магазинов необходимо так:

Мясо (охлажденное и мороженое) – подвешивать;

Тушки охлажденной птицы – на стеллажах в один ряд;

Мороженую птицу и дичь – в стандартных ящиках на подтоварниках (уложенных на полу) или на стеллажах;

Рыбу частиковую (парную и мороженую) – в стандартных ящиках, корзинах на подтоварниках или на полках стеллажей;

Осетровую рыбу – на стеллажах или подвешивать;

Соленую рыбу – в стандартных бочках на подтоварниках;

Молоко – в стандартных флягах на подтоварниках или стеллажах;

Простоквашу, кефир, сметану, творог – в стандартной таре на подтоварниках или стеллажах;

Масло топленое – в деревянных бочках на подтоварниках;

Сыр – на стеллажах;

Яйца – в стандартных ящиках штабелями на подтоварниках;

Замороженные кулинарные изделия – в картонных ящиках на подтоварниках или стеллажах;

Зелень – в ящиках на подтоварниках или стеллажах;

Огурцы – в корзинах, ящиках или мешках на подтоварниках;

Томаты – в ящиках на подтоварниках или стеллажах;

Фрукты – в ящиках на подтоварниках или стеллажах;

Ягоды – в решетах штабелями на подтоварниках или стеллажах;

Квашения, соления, маринады – в стандартной таре на подтоварниках или стеллажах;

Вина – в бутылках в лежачем положении;

Водочные изделия, пиво, воды – в бутылках, установленных в ящики или корзины, которые помещают на подтоварниках; пиво хранят также и в бочках на подтоварниках.

Хранение пищевых продуктов в замороженном состоянии

Продукт	Параметры хранения	Время хранения	Особенности хранения
			Температура в толще бедра не выше -8С.
			Для жирных пород -30С
Масло сливоч.			Упаковка в полиэтиленовые пакеты

3.3 Понятие о непрерывной холодильной цепи

Непрерывная холодильная цепь – совокупность технических средств (холодильников), которые обеспечивают непрерывное охлаждение скоропортящихся продуктов от производителя к потребителю.

Схема непрерывной холодильной цепи

Сфера производства

1 – производственный (заготовительный) холодильник

2,4,6 – холодильный транспорт

3- базисный холодильник

5 – распределительный холодильник

7- холодильники ПОП

Для обеспечения наилучшей сохранности продуктов температурные режимы охлажденных или замороженных продуктов должны поддерживаться неизменными в процессе перемещения от звена к звену.

Производственные холодильники – располагаются в пределах производства п/ф. предназначены для первичной холодильной обработки (охлаждения или замораживания). Отличаются большой производительностью при относительно небольших помещениях для хранения обработанной продукции.

Базисные холодильники – предназначены для длительного хранения пищевых продуктов и создания запасов. Характеризуются большой площадью и вместимостью, а также повышенными требованиями к температурно-влажностным режимам.

Распределительные холодильники – обеспечивают равномерное снабжение оптовых баз сезонными продуктами в течение всего года. Снабжаются железнодорожными подъездными путями и погрузочно-разгрузочными площадками для автомобильного холодильного транспорта.

Стационарные холодильники ПОП – служат для кратковременного хранения продуктов. Сроки хранения не превышают нескольких дней, поэтому требования к температуре и влажности менее строгие.

Торговое холодильное оборудование – предназначено для кратковременного хранения, демонстрации, выкладки и продажи продуктов на ПОП. К такому оборудованию относятся: охлаждаемые витрины, прилавки, холодильные шкафы.

3.4 Холодильный транспорт

Соединяет звенья непрерывной холодильной цепи, обеспечивая неизменность температуры продуктов от перемещения от одного звена к другому.

Рефрижераторы низкотемпературные

Рефрижераторы высокотемпературные

3.5. Простейшая паровая компрессионная машина

Охлаждением называется отвод от тела теплоты, сопровождающийся понижением его температуры. В процессе охлаждения участвуют охлаждаемое и охлаждающее тело – рабочее вещество. Охлаждение, при котором температуру охлаждаемого тела можно понизить только до температуры окружающей среды называется естественным. Охлаждение тела ниже температуры окружающей среды называется искусственным.

В общественном питании наиболее распространенным видом холодильных машин являются паровые компрессионные машины. Рабочим веществом является легкокипящие жидкости, которые при совершении холодильного цикла меняют агрегатное состояние, превращаясь из жидкости в пар и обратно

1 –компрессор

2 – испаритель

3- дроссельное устройство

4 –конденсатор

5 – холодильная камера

Компрессор – сжимает пар до высокого давления, т.е. происходит превращение жидкого хладагента в пар

Испаритель – аппарат, в котором происходит кипение жидкого хладагента за счет теплоты, отводимой от продукта. Температура кипящего хладагента ниже на 10-12С чем температура охлаждаемого объекта.

Дроссельное устройство – обеспечивает понижение давления хладагента.

Конденсатор – обеспечивает охлаждение перегретых паров хладагента до температуры конденсации и превращения пара в жидкость.

3.6 Хладагенты и хладоносители

Рабочее вещество, циркулирующее в холодильной машине, с помощью которого совершается обратный круговой процесс или цикл, называют холодильным агентом (хладагент).

В современной практике существуют два вида основных хладагентов: аммиак и фреоны (хладоны)

Аммиак (R717) имеет температуру кипения -33,4С, большую теплоту парообразования, слабую растворимость в масле. Его применяют в поршневых компрессорных установках. К недостаткам можно отнести высокую токсичность, горючесть и взрывоопасность. Аммиак имеет резкий запах и сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. При работе с аммиачными холодильными установками требуется строгое выполнение правил техники безопасности.

Хладоны (фреоны) – галогенопроизводные предельных углеводородов. Они химически инертны, невзрывоопасны. Маркировка R11, R12, R113, R502, R22. Достигая атмосферы хладоны высвобождают хлор, который участвует в разрушении озонового слоя особенно R22. Поэтому большинство европейских стран запретили их производство и использование. R22 разрешен к использованию в России до 2020г.

Холодоносители (хладоносители) применяют для транспортирования холода от источника получения (испарителя) до охлаждаемого объекта (камеры). В качестве хладоносителей используют водные растворы солей – рассолы и однокомпонентные вещества, замерзающие при низких температурах (этиленгликоль). Растворы солей: хлориды натрия, кальция, магния.

2.2. Рабочие вещества холодильных машин

2.2.1. Требования, предъявляемые к холодильным агентам

2.2.2. Классификация, свойства и области применения холодильных агентов

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 3. Циклы и схемы компрессорных холодильных машин

3.1. Циклы и схемы газовых холодильных машин

3.2. Циклы и схемы паровых компрессорных одноступенчатых холодильных машин

3.2.1. Цикл в области влажного пара с детандером

Замена детандера дроссельным вентилем

Сжатие в области перегретого пара

3.2.2. Принципиальная схема и цикл аммиачной холодильной машины с отделителем жидкости

3.2.3. Принципиальная схема и цикл фреоновой холодильной машины с регенеративным теплообменником

3.3. Циклы и схемы холодильных машин с многоступенчатым сжатием

3.3.1. Циклы и схемы двухступенчатых холодильных машин

Низкотемпературная холодильная машина на базе винтового компрессора

3.4. Принципиальная схема и цикл двухкаскадной холодильной машины

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 4.Компрессоры холодильных машин

4.1. Классификация и маркировка компрессоров

4.2. Объемные и энергетические потери в компрессоре

4.3. Холодопроизводительность компрессора

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 5.Теплообменные аппараты холодильных машин

5.1. Конденсаторы

5.1.1. Тепловой расчет и подбор конденсаторов

5.2. Испарители

5.2.1. Расчет и подбор испарителей

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 6.Вспомогательное оборудование холодильных машин

6.1. Аммиачные холодильные машины

6.2. Фреоновые холодильные машины

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 7. Кип и автоматика холодильных машин

7.1. Классификация и маркировка холодильных машин и агрегатов

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 8.Теплоиспользующие холодильные машины

8.1. Пароэжекторные холодильные машины (пэхм)

8.2. Абсорбционные холодильные машины (ахм)

Вопросы для самоконтроля:

Литература: Лекция 9. Холодильники. Классификация, устройство и планировки

9.1. Устройство и планировки холодильников

9.2. Тепло- и гидроизоляция холодильников

Телоизоляционные материалы

Вопросы для самоконтроля

Литература: . Лекция 10. Основы проектирования холодильников

10.1. Определение строительной площади холодильника и выбор его планировки

10.2. Расчет теплопритоков в камеры холодильника

Вопросы для самоконтроля

Литература: . Лекция 11. Системы охлаждения холодильников (сох)

11.1. Безнасосные системы с непосредственным кипением холодильного агента

11.2. Насосно-циркуляционные системы охлаждения

11.3. Системы с промежуточным хладоносителем (рассольные сох)

11.4. Камерные приборы охлаждения, их конструкции и методика подбора

Вопросы для самоконтроля

Литература: . Лекция 12. Оборудование для охлаждения пищевых продуктов

12.1. Камеры охлаждения

12.2. Оборудование для охлаждения рыбы и жидких пищевых продуктов

Вопросы для самоконтроля

Литература: . Лекция 13. Технологическое оборудование для замораживания в воздухе

13.1. Классификация и устройство камерных морозилок

13.2. Воздушные морозильные аппараты

13.2.1. Морозильные аппараты тележечного типа

13.2.2. Конвейерные морозильные аппараты

13.2.3. Флюидизационные морозильные аппараты

Вопросы для самоконтроля

Литература:

Лекция 14. Современные аппараты интенсивного замораживания

14.1. Аппараты бесконтактного замораживания Плиточные аппараты

Роторные аппараты

Морозильные аппараты барабанного типа

14.2. Аппараты контактного замораживания пищевых продуктов

Вопросы для самоконтроля

Двухступенчатые, r22

Компрессоры российского производства

Поршневые компрессоры фирмы «Йорк Рефрижерейшн»

Винтовые компрессоры фирмы «грассо Рефрижерейшн»

Технические параметры среднетемпературных агрегатов на базе полугерметичных поршневых компрессоров Bitzer (Данные для хлаДона r404а)

Приложение в Конденсаторы холодильных машин

1. Горизонтальные кожухотрубные

2. Вертикальные кожухотрубные

3. Испарительные

Приложение г Перечень тем самостоятельных работ студентов

Приложение д тесты

Литература

Содержание

Министерство образования и науки Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра теплохладотехники

Конспект лекций

"Холодильное оборудование"

для студентов профессионального направления 7.090221

дневной и заочной форм обучения

Утверждено

советом специальности

7.090221

Одесса ОНАПТ 2008

Конспект лекций по курсу “Холодильное оборудование” для бакалавров специальности 7.090221 дневной и заочной форм обучения / Составители С.Ф. Горыкин, А.С. Титлов. – Одесса: ОНАПТ, 2008. – 188 с.

Составители С.Ф. Горыкин, канд. техн. наук, доцент

А.С. Титлов, канд. техн. наук, доцент

Рецензент профессор кафедры экологии Одесской национальной академии пищевых технологий, д-р техн. наук Геллер В.З.

Ответственный за выпуск С.Ф. Горыкин, канд. техн. наук, доцент

Введение

Холодильное оборудование – это совокупность взаимосвязанных технических средств, предназначенных для создания, распределения и использования искусственного холода. При этом следует различать непосредственно холодильные системы и холодильное технологическое оборудование.

Первое из них – комплекс холодильного оборудования (один или несколько компрессоров, конденсаторов, различного рода испарителей, ресиверов и пр.), в котором циркулирует холодильный агент, непосредственно воспроизводящий искусственный холод. Такие комплексы называют холодильными машинами. Из нескольких принципиально отличающихся друг от друга холодильных машин в пищевой промышленности используют исключительно паровые компрессионные холодильные машины.

Второе предназначено для охлаждения, замораживания и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов (СПП). Его называют холодильным технологическим оборудованием.

По характеру воздействия на СПП различают холодильное технологическое оборудование для охлаждения и для замораживания продуктов. Охлаждение (понижение температуры не ниже криоскопической), как правило, осуществляется в камерах охлаждения (кроме жидких СПП). Замораживание (понижение температуры значительно ниже криоскопической) может осуществляться либо в камерах замораживания (камерных морозилках), либо в специальных устройствах – скороморозильных аппаратах.

Отдельному рассмотрению подлежит торговое холодильное оборудование и бытовая холодильная техника.

Настоящие лекции ни в коем случае не должны рассматриваться студентами как единственный источник информации. В нем авторы лишь систематизировали материал из различных учебников, попытались, по возможности, приблизить его к специфике нашей Одесской национальной академии пищевых технологий (ОНАПТ).

В Приложении, помимо справочных материалов, необходимых для расчета и выбора холодильного оборудования, включен перечень тем, вынесенных на самостоятельную работу, и вопросы, используемые при тестировании.

В конце приводится перечень литературы, имеющейся в библиотеке ОНАПТ, которая может понадобиться студентам при изучении курса, выполнении расчетно-графического задания (РГЗ), заданий на самостоятельную работу и успешной сдаче модулей.

Лекция 1. Области применения и физические принципы получения низких температур

1.1. Области применения искусственного холода

Искусственный (машинный) холод широко применяется в народном хозяйстве. С его помощью оказалось возможным достаточно просто и эффективно регулировать скорость различных химических процессов, способствовать наиболее благоприятному их протеканию.

В пищевой промышленности искусственный холод, прежде всего, используется как прекрасный консервант СПП. На чем же основано воздействие холода на СПП? На двух факторах.

Во-первых, в условиях низких температур замедляется скорость химических реакций деградации ценных питательных веществ в СПП и тем самым замедляется их “биохимическая порча”.

Во-вторых, низкие температуры замедляют (а иногда и вовсе приостанавливают) жизненную активность микроорганизмов, т.е. предотвращают “микробиальную” порчу СПП.

С тех пор как человечество осознало, что холодильное хранение СПП является наиболее эффективным способом сохранения их высоких пищевых качеств (а это конец прошлого – начало нынешнего века), во всех индустриально развитых странах началось интенсивное строительство специализированных предприятий – холодильников, предназначенных для накопления в крупных масштабах и длительного хранения запасов СПП.

Продукция в камерах таких холодильников может храниться в охлажденном, либо замороженном состоянии. Охлаждение СПП – это понижение температуры не ниже криоскопической (обычно до 0...4 С). Замораживание – более значительное снижение температур, существенно ниже криоскопической (в настоящее время это минус 18...минус 25С).

Однако неверно думать, что искусственный холод в пищевой промышленности используется только для увеличения сроков хранения СПП. В настоящее время холод – могучий фактор технологического воздействия на СПП. Известно, что с помощью искусственного холода удается, например, успешно “осветлять” соки и вина, проводить высококачественное “созревание” мяса и сыров, сушить зерно, очищать от кожуры ядрышко гречихи и др.

Весьма емким потребителем искусственного холода является химическая промышленность . На различных стадиях технологических процессов получения азотной кислоты, синтеза аммиака, производства этилена, каучука, химических волокон широко используется искусственный холод. Во многих химических реакторах регулирование скорости химической реакции осуществляется с помощью искусственного холода. Внефтяной игазовой промышленности холод используют для очистки, разделения и сжижения различных компонентов и фракций. Существуют специализированные производства для очистки смазочных масел от парафинов, разделения ксилолов, сжижения и очистки газов. Вметаллургии имашиностроении искусственный холод используется для низкотемпературной закалки и старения металлов и сплавов, сверхточной обработки металлов, гибки труб;встроительной технике – для борьбы с подземными водами, улучшения структуры бетона;вмедицине – для хранения крови и создания банка органов для трансплантации. В последние годы бурно развиваетсякриохирургия . В Одесской государственной академии холода (ОГАХ) созданы уникальные криоинструменты, в том числе и для микрохирургии глаза и головного мозга. Несомненным преимуществом криохирургии является более успешная борьба с внутренними кровотечениями и разрывами.

Особо следует сказать о кондиционировании воздуха . Комфортные системы предназначены для создания комфортных условий человеку в жилых и общественных зданиях. В таких установках – автономных и централизованных – работают десятки миллионов холодильных машин, особенно в странах с жарким климатом. Однако в настоящее время все чаще при строительстве жилых и общественных зданий в индустриально развитых странах используются круглогодичные системы кондиционирования воздуха, когда одна и та же холодильная машина летом используется для охлаждения воздуха в помещениях, а зимой – для его подогрева (в режиме теплового насоса).

Кроме комфортного, существует технологическое кондиционирование воздуха. Такие системы обеспечивают оптимальные климатические условия для протекания того или иного технологического процесса. До недавнего времени все вычислительные центры были снабжены мощными кондиционерами, т.к. ЭВМ, особенно ламповые, не могли работать без интенсивного отвода тепла из помещения. На Одесском заводе прецизионного машиностроения уже давно огромные цеха снабжены кондиционерами, которые поддерживают во всем объеме цеха температуру 190,5С. Это сделано для исключения влияния колебаний температуры окружающего воздуха на точность обработки деталей.

Отметим также, что системами кондиционирования воздуха, как правило, снабжены все сооружения культурного и спортивного назначения, пассажирский и грузовой транспорт, крупнотоннажные автомобили, подъемные краны.

Существуют и другие случаи использования искусственного холода.

Общие сведения о холодильном оборудовании.

Холод является прекрасным консервантом, замедляющим развитие микроорганизмов. Поэтому на предприятиях общественного питания холод используют для хранения продуктов при низких температурах в камерах, шкафах, прилавках и витринах, При этом вкусовые качества продуктов и их внешний вид остается почти без изменения, Понятие холод - означает малое содержание тепла в теле. Охлаждение - это отвод тепла от продуктов питания, сопровождающийся понижением их температуры. Различают искусственное и естественное охлаждение. При естественном охлаждении температура продуктов может быть понижена до температуры окружающего воздуха. А при искусственном - получаются более низкие температуры. На предприятиях общественного питания используются несколько способов искусственного холода, в основе которых лежат процессы изменения агрегатного состояния вещества - плавление, испарение и сублимация.

Плавление - это процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое.

Кипение - называется переход вещества из жидкого состояния в газообразное.

Сублимация - это процесс перехода вещества из твердого состояния в газообразное минуя жидкую фазу.

Наибольшее распространение получил процесс использования скрытой теплоты парообразования жидкостей, кипящих при низких температурах. Такие жидкости получили название холодильных агрегатов. Перенос тепла осуществляется в специальном устройстве, называемом холодильной машиной.

Под эгидой ООН разработаны и подписаны два важных международных докамента - Венская конвенция по охране озонового слоя (1985 г.). Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой и дополнение к нему (Лондон, июнь 1990 г.), в которых определен график сокращения производства и истребления ХФУ (хлорсодержащих углеродов).

В ноябре 1992 г. В Копенгагене на четвертом совещании сторон Монреальского протокола были приняты новые поправки к протоколу, ужесточающие график сокращения производства и потребления озоноопасных соединений по группе ХФУ и предусматривающие 100% прекращения их производства и потребления к 1996 году и 70% сокращения в 1994 г.

Одним из кардинальных решений охраны озонового слоя является снижение или прекращение выпуска ХФУ с переходом на галоген-углероды, не оказывающие действия на озон. К таким соединениям относятся хладоны - 22, 23, 32, 125, и другие, которые инертны к озону или обладают незначительной озоноразрушающей способностью вследствие того, что они либо содержат азот водорода и поэтому разлагаются в нижних слоях атмосферы, либо не содержат хлора или брома.

В настоящее время использование хлалока-12 в Европе запрещено с 1995 г., а в отдельных государствах с 1994 г.

Ведущими странами-производителями ХФУ разработаны и согласованы ЮНЕП альтернативные заменители для всех областей применения озоноопасных веществ по свойствам удовлетворяющим требованиям, предъявляемым соответствующими отраслями промышленности.

Способы охлаждения

Ледяное охлаждение. Ледяное охлаждение является самым простым способом охлаждения продуктов питания, физическую основу которого составляет процесс плавления льда и снега, В зависимости от способа получения, лед бывает естественным или искусственным.

Ледяное охлаждение применяется в сооружениях, называемых ледниками, они могут иметь различное размещение льда по отношению к охлаждаемым камерам с продуктами. Однако широкое применение получили ледники с боковым размещением льда. Лед закладывают в таком количестве, чтобы его хватило на определенное время, и объем льда должен быть в 4-5 раз больше объема камер с продуктами. При ледяном способе можно понизить температуру до 6-8 градусов С и влажностью 90-95%.

Льдосоленое охлаждение. Источником холода является смесь льда и поваренной соли. Чем больше соли, тем ниже температура смеси. Понижение температуры происходит до определенного предела. Самая низкая температура льда с поваренной солью составляет -21,20"С. Подсоленная смесь позволяет создавать в охлажденной среде более низкие температуры по сравнению с ледяным охлаждением.

Охлаждение сухим льдом. Этот способ основан на сублимации твердой углекислоты. Сухой лед - твердая углекислота, которая по внешнему виду представляет собой куски вещества, похожего на мел, но очень холодные в быстро испаряющиеся при обычной температуре. В обычных условиях он из твердого состояния превращается непосредственно в парообразное. При этом температура понижается до -78,90*С. Холодопроизводительность сухого льда в 1,9 раза больше водяного. Сухой лед очень удобен для охлаждения продуктов, так как не выделяет влаги, не загрязняет продукты, имеет низкую температуру. Однако применение его ограничено из-за сравнительно высокой температуры.

Холодильные машины

Холодильной машиной называется совокупность устройств, необходимых для непрерывного отвода тепла от охлаждаемой среды при низкой температуре и передаче его окружающей среде при высокой температуре.

Существующие холодильные машины подразделяются на две группы: компрессорные: работающие с затратой механической энергии и адсорбционные - работающие с затратой тепловой энергии. Наибольшее применение во всех отраслях народного хозяйства имеют компрессорные холодильные машины.

Характеристика хладоагентов. Хладоагент представляет собой химическое вещество, предназначенное для отвода тепла от охлаждаемой среды. Для этого используют специальные легко кипящие жидкости, имеющие низкую температуру кипения при атмосферном давлении. В настоящее время широко применяются холодильные агенты аммиак и фреон-22.

Аммиак - это бесцветный газ с резким запахом, оказывающий раздражающее действие на слизистую оболочку. Поэтому при утечке его через неплотности можно его обнаружить по запаху. Аммиак и в воде имеет высокую взаимную растворимость. Его используют в холодильных машинах средней и большой производительности. Применение аммиака как холодильного агента в машинах малой мощности ограничено, так как имеет недостатки {ядовитость, взрывоопасность, воспламеняемость).

Фреон-22 - бесцветный газ со слабым специфическим запахом, поэтому его утечку из системы трудно обнаружить. Он становится заметным только при содержании его в воздухе более 20%. Он легко проникает через неплотности, нейтрален к металлам, взрывоопасен, но не горюч. При атмосферном давлении температура его кипения 400*С. Преимущество фреона-22 - безвредность, только при содержании его в воздухе более 30% появляются признаки отравления организма из-за недостатка кислорода.

Компрессорные холодильные машины Эти машины состоят из следующих основных частей: испарителя, конденсатора, компрессора и регулирующего вентиля.

Испаритель - это устройство, имевшее вид змеевиковой ребристо-трубной батареи, в которой происходит кипение хладоагента в условиях низкой температуры за счет теплоты, поглощаемой из окружающей среды. Испаритель устанавливается внутри холодильного шкафа, в верхней его части.

Конденсатор - это устройство, предназначенное для охлаждения паров фреона и превращения их в жидкость. Для ускорения охлаждения фреона через конденсатор продувают воздух специальным вентилятором.

Компрессор - устройство, которое отсасывает пары хладоагента из испарителя и направляет их в конденсатор в сжатом состоянии. Компрессор состоит из цилиндра, поршня и электродвигателя.

Регулирующий вентиль - устройство, регулирующее количество жидкого фреона, подаваемого в испаритель. Кроме того, регулирующий вентиль снижает давление фреона для обеспечения условии низкотемпературного кипения.

Таким образом, вес основные части холодильной машины связаны между собой замкнутой системой трубопроводов, в которой непрерывно циркулирует одно и то же количество фреона и его паров

Для улучшения режима работы схему холодильной машины включают ряд дополнительных аппаратов: ресивер, приборы автоматики и т д.

Фреоновая автоматическая компрессорная машина. Эти машины в настоящее время применяются для охлаждения витрин, шкафов, камер, прилавков, испарители которых устанавливают внутри охлаждаемого объект. Для удобства эксплуатации и ремонта некоторые устройства объединяют в один узел и называют агрегатом. В настоящее время заводы выпускает агрегаты ФАК-1.5МЗ открытого типа. Испаритель и регулирующий вентиль устанавливаются в камере охлаждения, а остальные детали машины установлены на штампованной плите и образуют агрегат. Агрегат устанавливают рядом с камерой охлаждения и соединяют с испарителем трубками, по которым циркулирует хладоагент (фреон).

Принцип работы машины заключается в следующем: хладоагент, попав в испаритель, закипает, превращается на жидкого состояния в газообразное. При этом активно поглощает тепло от трубок и ребер испарителя. Пары в испарителе отсасывают при помощи компрессора, который направляет их в сжатом состоянии (6-8 атм.) в конденсатор. В конденсаторе при помощи охлаждаемого воздуха, хладоагент, имея высокое давление, переходит жидкое состояние. Жидкий хладоагент поступает в испаритель через регулирующий вентиль, который снижает давление и регулирует его подачу. Таким образом, в замкнутой системе непрерывно циркулирует одно и то же количество фреона и его паров.

Холодильные герметические агрегаты. Промышленность выпускает более совершенные холодильные машины с герметическими компрессорами марок ФПС. Главное его преимущество в том, что электродвигатель и компрессор находятся в одном герметическом кожухе и образуют единый блок. Этот агрегат может работать длительное время, так как у него отсутствуют сальники, которые исключают утечку фреона.

ФГК по своему размеру и весу значительно меньше. Достигается это за счет уменьшения размера двигателя, отсутствия передаточного механизма и лучшего охлаждения его парами фреона.

ФГК работает почти бесшумно, не давая вибраций на фундамент.

Холодильный агрегат ВС. Эти агрегаты отличаются о агрегатов ФГК только более узким диапазоном рабочей температуры, меньшим весом и габаритами конденсатора. Экранированный герметичный агрегат ФГ-1,1 конструктивно выполнен так. что в герметичной полости находится только ротор электродвигателя. Вынесение статора из герметичной полости упрощает его сборку и дает возможность быстрой замены во время ремонта. Герметичные компрессоры станут основными агрегатами холодильных машин, применяемых в общественном питании, так как они имеют меньшую массу, габариты и потребляют меньше энергии.

Отсутствие сальников в конструкции агрегата исключает утечку хладоагента и значительно повышает надежность работы.

Краткие сведения о теплоизоляционных материалах. Теплоизоляционные материалы применяют для изоляции шкафов, прилавков и витрин, или максимального уменьшения теплопритока э охлаждаемое оборудование.

К теплоизоляционным материалам предъявляют следующие требования: прочность, долговечность, устойчивость, небольшая стоимость, низкий коэффициент теплопроводности и теплоемкости, безвредность, биостойкость, низкая гигроскопичность. При изготовлении холодильного оборудования в промышленности применяют теплоизоляцинные материалы: пеностеклопористая стеклянная масса, альфоль - гофрированные алюминиевые листы, минеральная пробка, пенопласты, асбест, рубероид и битум.