История, классификация, принципы действия холодильного оборудования

 

        

      В настоящее время в России строят одноэтажные холодильники высотой 4,8-6 м до низа балки покрытия. Применяя более совершенные механизмы по укладке грузов, высоту камер одноэтажных холодильников можно увеличить до 7-9 м. За рубежом имеются одноэтажные холодильники высотой 8-10 м.

      В мелких холодильниках, где осуществляются небольшие грузовые операции, высота камер 3-4 м.

      Стены холодильника самонесущие или подвесные. Они, кроме собственной массы, дополнительной нагрузки не воспринимают. Стены выполняются из сборных железобетонных плит, кирпича или из профилированных металлических листов с тепловой изоляцией и опираются на самостоятельный фундамент или на фундаментную балку, уложенную на выступы фундаментов колонн. Используя профилированные металлические листы, стены и перегородки выполняют подвесными (они навешиваются на колонны).

      Пол холодильника поднят над уровнем головки железнодорожного рельса на высоту 1,4 м. Под низкотемпературными камерами одноэтажных холодильников - грунт искусственно подогревают, чтобы исключить его промерзание и вспучивание. В отдельных случаях одноэтажные холодильники строят с подвалами, где поддерживают температуру не ниже 0° С. Покрытия холодильников плоские с тепловой изоляцией. Наружные ограждения (стены, пол, потолок) холодильников имеют непрерывный слой тепловой изоляции.

      Преимущества  одноэтажных холодильников - большой фронт грузовых работ и возможность рационального использования комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ. Наиболее целесообразно применять одноэтажные холодильники для хранения затаренных и пакетированных продуктов. Недостатки одноэтажных холодильников - большая занимаемая площадь земельного участка и большая поверхность наружных ограждений (особенно покрытия), увеличивающих теплопритоки. Применяя совершенные средства механизации по укладке грузов, можно увеличить высоту здания и уменьшить занимаемую площадь, а также поверхность ограждений. Многоэтажные холодильники. Такие холодильники (рис.2) строят 5-6-этажными с подвалами и без них.

 

        

      Здание  многоэтажного холодильника представляет собой железобетонный каркас, состоящий  из колонн, междуэтажных перекрытий и покрытия. Снаружи каркас закрывается самонесущими стенами и непрерывным слоем тепловой изоляции по всему наружному контуру. Нагрузка, создаваемая продуктами и железобетонными перекрытиями, воспринимается только колоннами и через фундаменты передается грунту. Высота этажей (от пола нижнего этажа до пола следующего этажа) 4,8-5,4-6,0 м и подвального этажа не менее 3,6 м. Расчетная полезная нагрузка на многоэтажные перекрытия 2000-3000 кгс/м2.

      От  уровня головки рельса пол первого  этажа поднят на 1,4 м. В многоэтажных холодильниках на устройство междуэтажных перекрытий дополнительно расходуется бетон, и продолжительность строительства их увеличивается.

      Стоимость общестроительных работ многоэтажного  холодильника больше, чем одноэтажного. Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдается одноэтажным холодильникам, которые проектируются емкостью до 10 000 условных тонн.

      Свыше 10 000 условных тонн холодильники проектируются  многоэтажными.

3. Классификация бытовых холодильников и морозильников

 

      Бытовые холодильники компрессионного и абсорбционного типа выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 16317-87 "Приборы холодильные электрические бытовые".

      Стандарт  распространяется на бытовые электрические  компрессионные и абсорбционные  холодильники и бытовые электрические компрессионные холодильники-морозильники, предназначенные для хранения и (или) замораживания пищевых продуктов в бытовых условиях.

      Холодильные приборы подразделяют по назначению на:

      • холодильники;

      • морозильники (М);

      • холодильники-морозильники (MX).

      По  способу получения холода на:

      • компрессионные (К);

      • абсорбционные (А).

      По  способу установки на:

      • напольные типа шкаф (Ш);

      • напольные типа стол (С).

      По  числу камер на:

      • однокамерные;

      • двухкамерные (Д);

      • трехкамерные (Т).

      По  способности работать при максимальных температурах окружающей среды подразделяют на исполнения:

      • холодильники:

      SN, N - не выше 32 °С;

      ST - не выше 38 °С;

      Т - не выше 43 °С;

      • морозильники и холодильники-морозильники:

      N - не выше 32 °С;

      Т - не выше 43 °С.

      Однокамерные холодильники подразделяют:

      • по наличию низкотемпературного  отделения (НТО) на:

      однокамерные  с НТО;

      однокамерные  без НТО;

      • по температуре в НТО на:

      с температурой не выше минус 6 °С (маркируется одной звездочкой);

      с температурой не выше минус 12 °С (маркируется двумя звездочками);

      с температурой не выше минус 18 °С (маркируется тремя звездочками).

      Обозначение на двери морозильной камеры (МК) маркируется одной большой и тремя малыми звездочками.

      В зависимости от выполняемых функций  холодильные приборы подразделяют на группы сложности: 

 

4. Устройство и принцип действия холодильника

4.1 Принцип действия холодильника и его конструкция

 

      Принцип действия работы холодильника показан  на рисунке 1. 

        

      Мотор-компрессор

      Защитно-пусковое реле

      Терморегулятор

      Внутренняя  лампа освещения холодильника

      Испаритель

      Фильтр-осушитель

      Конденсатор

      Капиляр

      Включатель  лампы

      Мотор - компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7).

      В конденсаторе, нагретый в результате сжатия фреон остывает до комнатной температуры и окончательно переходит в жидкое состояние.

      Жидкий  фреон, находящийся под давлением, через отверстие капиляра (8) попадает во внутреннюю полость испарителя (5), переходит в газообразное состояние, в результате чего, отнимает тепло от стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника.

      Этот  процесс повторяется до достижения заданной терморегулятором (3) температуры стенок испарителя.

      При достижении необходимой температуры  терморегулятор размыкает электрическую  цепь и компрессор останавливается.

      Через некоторое время, температура в  холодильнике (за счет воздействия внешних факторов) начинает повышаться, контакты терморегулятора замыкаются, с помощью защитно-пускового реле (2) запускается электродвигатель мотор - компрессора и весь цикл повторяется сначала (см. пункт 1)

4.2 Устройство холодильника

 

      Упрощенно представляя, холодильник состоит  из изотермического шкафа и электрического оборудования (холодильного агрегата).

      Корпус

      Корпус  является несущей конструкцией, поэтому  должен быть достаточно жестким. Его изготавливают из листовой стали толщиной 0,6-0,1 мм. Герметичность наружного шкафа обеспечивается пастой ПВ-3 на основе хлорвиниловой смолы. Поверхность шкафа фосфатируют, затем грунтуют и дважды покрывают белой эмалью МЛ-12-01, ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др. Выполняют это с помощью краскопультов или в электростатическом поле. Поверхность сервировочного столика, если таковой имеется, покрывают полиэфирным лаком.

      В последнее время для изготовления корпуса холодильника все чаще применяют  ударопрочные пластики. Благодаря этому сокращается расход металла и уменьшается масса холодильного прибора.

      Внутренние  шкафы холодильников.

      Металлические внутренние шкафы из стального листа  толщиной 0,7 - 0,9 мм изготавливают методом штамповки и сварки и эмалируют горячим способом силикатно-титановой эмалью.

      Пластмассовые камеры изготавливают из АБС-пластика или из ударопрочного полистирола методом вакуум-формирования. АБС (акрилбутадиеновый стирол) обладает высокими механическими свойствами и стойкостью по отношению к хладону (фреону). Детали из АБС-пластика, покрытые хромом и никелем, широко применяются в декоративных целях. АБС-пластики отечественного производства по физико-механическим свойствам делятся на четыре группы:

      АБС-0903 средней ударной вязкости;

      АБС-1106Э, АБС-1308, АБС-1530, АБС-2020 повышенной ударной  вязкости;

      АБС-2501К, АБС-2512Э, АБС-2802Э высокой ударной  вязкости;

      АБС-0809Т, АБС-0804Т, АБС-1002Т повышенной теплостойкости.

      АБС-пластики выпускаются в виде гранул диаметром  не более 3 мм и длиной 4-5 мм или в  виде порошка и перерабатываются литьем под давлением, выдуванием, термоформованием. Камеры у морозильников и камеры низкотемпературных отделений холодильников металлические - из алюминия или нержавеющей стали. Стальные камеры более долговечны, гигиеничны, но они увеличивают массу холодильника и требуют особых способов крепления к наружному корпусу для наиболее эффективной теплоизоляции от окружающей среды.

      К преимуществам пластмассовых камер  относятся технологичность изготовления, малый коэффициент теплопроводности, меньшая масса. Однако такие камеры по сравнению с металлическими. В холодильниках с пластмассовыми камерами по периметру дверного проема не устанавливают накладки, закрывающие теплоизоляцию, так как роль накладок выполняют отбортованные края камеры.

      Двери.

      Изготовляют из стального листа толщиной 0,8 мм методом штамповки и сварки. В некоторых моделях холодильников двери изготовлены из древесностружечной плиты или ударопрочного полистирола.

      Дверь холодильника состоит из наружной и  внутренней панелей, теплоизоляции  между ними и уплотнителя. Панели двери изготовляют из ударопрочного полистирола методом вакуум-формования. Толщина листа 2-3 мм. У большинства холодильников двери открываются слева направо. В всех современных холодильниках предусмотрена перенавеска двери, т.е. возможность открывания двери справа налево. У настенных холодильников дверь двухстворчатая.