Тема: Основы холодильной техники. Компрессоры

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.

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.