Федеральное агентство по образованию
Тульский государственный университет
Кафедра «Пищевые Производства»
Контрольно-курсовая работа
Холодильные агрегаты в торговом оборудовании
Тула
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТОРГОВОЕХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
1.1 Классификацияи технологические требования
1.2 Сборныехолодильные камеры
1.3 Холодильныешкафы
1.4 Охлаждаемыеприлавки и витрины
1.5 Морозильныелари-прилавки и льдогенераторы
2. ХОЛОДИЛЬНЫЕАГРЕГАТЫ
2.1 Гермеричныехолодильные агрегаты
2.2 Бессальниковыехолодильные агрегаты
2.3 Блочныехолодильные машины
3. ПРИЛАВОКВИТРИНА «Пингвин-В»
3.1 Расчет холодильноймашины
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Искусственное охлаждение используется человеком с древнейшихвремен. Первоначально холод применяли, в частности, для сохранения пищевыхпродуктов. Еще в Библии упоминается о козьем молоке, охлажденном снегом,собранным 1 горах. В Древнем Египте умели поддерживать пониженную температуруводы, храня ее в сосудах из пористой глины.
Применение искусственного холода значительно расширилось и внастоящее время охватывает многие области, начиная с торговли, строительства,транспорта до консервации живых органов, моделирования космическогопространства и получения сверхпроводимости. Одно из ведущих мест в холодильнойтехнике занимают малые холодильные машины, получившие широчайшеераспространение в торговле, общественном питании, в быту (холодильные камеры,шкафы, прилавки, витрины, льдогенераторы, кондиционеры, бытовые холодильники иморозильники и т.д.).
На предприятиях торговли и массового питания требуется кратковременноехранение сравнительно небольших запасов продуктов, необходимых длябесперебойной работы, а также охлажденных и замороженных продуктов,полуфабрикатов и готовых блюд для их демонстрации и реализации непосредственнов торговом зале. Для этих целей используют особое торговое холодильноеоборудование.
Производство искусственного холода с помощью холодильных машинназывается машинным охлаждением. Оно получило в торговле наибольшеераспространение в связи с рядом преимуществ: автоматическое поддержание постояннойтемпературы хранения в зависимости от вида продуктов, рациональноеиспользование полезной емкости для охлаждения продуктов, удобство обслуживания,высокая экономичность и создание необходимых санитарно-гигиенических условийхранения продуктов.
В основу машинного охлаждения положено свойство некоторых веществкипеть при низкой температуре, поглощая при этом большое количество теплоты изокружающей среды. Такие вещества называют холодильными агентами.
Все холодильные машины работают по следующей схеме (рис. 1).
/>
Рис. 1. Принципиальная схема холодильной машины:
ВТУ — высокий температурный уровень; НТУ — низкий температурныйуровень; L— затрачиваемая энергия; (Qо — теплота, отводимая от охлаждаемого объекта (полезнаяхолодопроизводительность); Q — теплота, отдаваемая холодильной машиной в окружающуюсреду; QT — теплопритоки в охлаждаемый объект
К охлаждаемому объекту из окружающей среды непрерывно подводитсятеплота Qr. Чтобы температура охлаждаемого объекта не повышалась, холодильнаямашина должна непрерывно отводить от объекта теплоту Qo = QT. Если QQ > QT, то температура вобъекте будет понижаться.
Температура участка холодильной машины, соприкасающегося сохлаждаемым объектом (низкий температурный уровень), должна быть на 5...10°Сниже температуры объекта. При этом теплота от объекта будет переходить к машинебез затраты работы (самотеком). Теплота от машины самотеком передается вокружающую среду (воздух, вода).
Для создания разности температурных уровней в машине затрачиваетсяработа L.Эквивалентная ей энергия вместе с отведенной теплотой Qo передается в окружающуюсреду.
Посредником в этом процессе охлаждения выступает рабочее вещество— холодильный агент, который воспринимает теплоту от объектов охлаждения изатем передает ее внешней среде, циркулируя в холодильной машине, совершаеткруговой процесс. В качестве холодильных агентов используют фреон-12, фреон-22,фреон-134, 404, 407, 507, применяемый ранее аммиак не используется.
1. ТОРГОВОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
1.1 Классификация и технические требования
К категории торгового холодильного оборудования относят, какправило, малое и среднее оборудование заводского исполнения, предназначенноедля кратковременного хранения охлажденных или замороженных продуктов,полуфабрикатов и готовых блюд, и для демонстрации их при продаже.
Подобное оборудование используют в магазинах и на рынках, вгостиницах, ресторанах и на предприятиях по обработке и хранениюскоропортящихся продуктов.
Торговое холодильное оборудование классифицируется по следующимпризнакам:
По назначению — сборные холодильные камеры, холодильные шкафы,прилавки, витрины, прилавки-витрины, лари.
По условиям использования — для магазинов с традиционным методомпродажи и магазинов самообслуживания.
По температурному режиму — среднетемпературные с температуройвоздуха в охлаждаемом объеме от 0 до 8 °С (для хранения охлажденных продуктов)и низкотемпературные, с температурой в охлаждаемом объеме -12-23 «С (длязамороженных продуктов и мороженого).
По способу охлаждения — с машинным, льдосоляным охлаждением иохлаждением сухим льдом.
По расположению агрегата — с встроенным или отдельно стоящимхолодильным агрегатом, централизованным охлаждением.
По климатическим зонам применения — для умеренного климата(температура наружного воздуха до 32°С) и южного исполнения (температуранаружного воздуха до 40°С).
Торговое холодильное оборудование — прилавки, витрины,прилавки-витрины, лари устанавливают в торговом зале магазина, камеры и шкафы —в подсобном помещении, шкафы, лари размещают в торговом зале, торгующемтрадиционным методом и методом самообслуживания.
В крупных магазинах с большим количеством холодильногооборудования и торговой площадью свыше 1000 м2 применяют в основномцентрализованное холодоснабжение, т. е. все холодильные агрегаты расположены вспециальном помещении, находящемся вне торгового зала, там же размещены ипульты управления с приборами автоматического регулирования и защиты.
Применение централизованного холодоснабжения позволяет создаватьблагоприятные условия в магазине: исключить шум работающего агрегата, болеерационально использовать площадь торгового зала, увеличить охлаждаемую емкостьоборудования.
Торговое холодильное оборудование оснащают встроенныммикропроцессорным блоком управления и мониторинга, позволяющим регулировать иконтролировать температуру в охлаждаемых объектах, подавать жидкий хладагент внужном количестве, управлять процессом оттаивания, защищать холодильноеоборудование от опасного режима работы и сигнализировать о техническом состоянииоборудования.
1.2 Сборные холодильные камеры
Малые и средние холодильные камеры широко используют в различныхотраслях пищевой индустрии, а также в сфере научных исследований издравоохранения.
Мелкие холодильные камеры в основном оснащают моноблочными холодильнымиагрегатами, а более крупные — сплит-системами и библочными аппаратами. Рядстандартных камер фирмы Huurre (Финляндия) имеют емкость от 1,2 до 17,7 м3.
Холодильный агрегат работает полностью автоматически, подключаетсяк сети при помощи шнура и на панели управления имеет выключатель внутреннегоосвещения камеры, индикатор автоматического оттаивания и испарения талой воды.
1.3 Холодильные шкафы
Холодильные шкафы можно отнести к группе наиболее универсального ишироко используемого торгового оборудования. Они предназначены длякратковременного хранения, демонстрации и продажи на предприятиях торговли иобщественного питания предварительно охлажденных или замороженных продуктов,полуфабрикатов и готовых блюд.
По уровню поддерживаемой в охлаждаемом объеме температуры шкафыделят на среднетемпературные (О...8°С) и низкотемпературные (морозильные)(-12...-22°С).
Существует большое число разновидностей холодильных шкафов,различающихся формами, размерами, конструктивным оформлением и техническимихарактеристиками. Некоторые виды шкафов применяют только для хранения, а другие— для хранения и демонстрации продуктов. Шкафы для хранения продуктов обычноимеют глухие двери, а шкафы для демонстрации товара снабжены стекляннымидверями. Во втором случае изделия называются «шкафы-витрины», так как присохранении конструктивных особенностей позволяют кроме хранения демонстрироватьтовар.
Как правило, в большинстве шкафов испаритель конструктивнорасположен под «потолком» шкафа. Холодный воздух, имея большую плотность,опускается к нижней полке шкафа, охлаждая на своем пути хранящиеся в шкафупродукты.
Подсветку люминесцентными лампами или гибкими нитевиднымисветовыми элементами, как правило, используют в шкафах-витринах и располагаютлибо горизонтально под потолком холодильного шкафа, либо вертикально с однойили двух сторон.
Шкафы холодильные выпускают емкостью 0,40; 0,56; 071; 0,81; 1,12;1,40 м3. Комплектуются встроенным холодильным агрегатом. Холодильныешкафы типа ШХ имеют панельно-каркасную конструкцию. Внутренняя и наружнаяповерхности облицованы листовым металлом. Между облицовками проложенатеплоизоляция из пенопласта или пенополистирола. В охлаждаемой камереустанавливают решетчатые полки.
В настоящее время начат выпуск новых моделей шкафов ШХ-0,56 и ШХ-1,12,которые снабжены автоматической системой оттаивания испарителя, а также ШХ-0,71одностворчатого, с полезным объемом 0,56 м3 ШХ-1,40 двухстворчатого,с полезным объемом 1,12 м3.
1.4. Охлаждаемые прилавки и витрины
Охлаждаемые витрины предназначены для демонстрации и храненияпродуктов в торговых залах магазинов самообслуживания. Их изготавливают с однимили несколькими рядами полок (ярусов) по высоте. В связи с этим различаютодно-, двух- и многоярусные витрины.
По уровню температуры в охлаждаемом объеме витрины делят: насреднетемпературные (для хранения охлажденных продуктов) и низкотемпературные(для замораживания продуктов).
В магазине самообслуживания используют прилавки ПХС-2—2, ПХН-2—2,ПХН- 1— 0,15, ПХН-1—0,4. Принятые обозначения расшифровываются следующимобразом: например, ПХН-1—0,15:
П — прилавок, X — холодильный, Н — низкотемпературный 1 — первое исполнениесо встроенной холодильной машиной, 0,15 — внутренний объем м3.
Одним из самых распространенных видов торгового холодильногооборудования являются охлаждаемые прилавки-витрины представляющие собойкомбинированные устройства, состоящие из прилавка для продавца, в которомхранится рабочий запас продаваемых продуктов, и витрины, предназначенной длядемонстрации этих продуктов, которые обычно и реализуют покупателям.
Прилавки-витрины имеют встроенные холодильные агрегаты, управлениеработой которых осуществляется блоком автоматики или микропроцессорнымустройством, с внешней стороны имеют сплошное остекление, а со стороны продавца— раздвижные стеклянные дверцы или открытый проем.
1.5 Морозильные лари-прилавки и льдогенераторы
Морозильные лари-прилавки. В последнее время они получили широкоераспространение для хранения и демонстрации замороженных продуктов.
Морозильные лари-прилавки вместимостью от 170 до 600 л различногоисполнения выпускаются многими зарубежными и отечественными производителями.Агрегаты морозильных ларей, как правило, работают на хладагенте R134a. Некоторые модели имеютвентиляторы обдува компрессора, а также выполняют функцию замораживания.Температурный режим устанавливается с помощью терморегулятора. Теплоизоляция —заливная, пенополиуретановая. Внутренняя поверхность морозильника покрытаалюминиевой фольгой.
Льдогенераторы. Представляют собой аппараты для приготовления пищевогольда, используемого на предприятиях общественного питания, который получаютпутем замораживания воды в специальных аппаратах — льдогенераторах.Изготавливают лед в виде цилиндров или блоков, он кладется в отпускаемые блюдаи напитки для охлаждения. Наиболее широкое применение получили следующиеаппараты для получения льда: ЛГ-10М, ЛТЭ-35, «ТОРОС-2». Принцип работы этихаппаратов в основном аналогичен, а различия только по производительности,габаритным размерам.
2. ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ
Отдельные элементы холодильной установки (компрессоры,теплообменные аппараты, приборы управления и т.д.) часто целесообразнообъединить в одно устройство. Такое конструктивное объединение отдельныхэлементов холодильного оборудования называют агрегатом. Агрегатированиеобеспечивает компактность машины, уменьшение длины соединительных трубопроводовпри качественном (заводском) соединении, удобство обслуживания. Существенноуменьшается объем монтажных работ на месте установки машины, поскольку наиболеесложные и ответственные операции выполняются на заводах. Там же в большинствеслучаев производят продувку агрегатов, удаление из них воздуха и заполнениехладагентом и маслом.
В машинах малой и средней производительности в основном используюткомпрессорно-конденсаторные агрегаты, состоящие из компрессора ссоответствующей арматурой и приводом, конденсатора, вспомогательных аппаратов,приборов автоматики и контрольно-измерительных приборов, собранных на общейраме.
2.1Герметичные холодильные агрегаты
Герметичные холодильные агрегаты выпускают на базе герметичныхпоршневых компрессоров с трех- и однофазными электродвигателями, ротационныхкомпрессоров и спиральных компрессоров холодопроизводительностью от 0,5 до 100кВт.
В зависимости от температуры кипения различают агрегаты:низкотемпературные — для температур кипения -4О...-15°С на хладагентах R22, R134a, R404; среднетемпературные— для температур кипения -15...0°С; высокотемпературные (плюсовые) — длятемператур кипения 0… 10°С.
Низкотемпературный холодильный агрегат ВН 630(2) (рис. 2),работающий на R22,устанавливают во фризерах для мягкого мороженого, в витринах и другомхолодильном оборудовании вместимостью до 4 м3 для созданиятемператур до -18 °С. Он работает от сети трехфазного переменного токанапряжением 220/380 В.
В состав агрегата входят поршневой одноцилиндровый герметичныйкомпрессор и ребристо-трубный четырехсекционный конденсатор, состоящий изфоркон-денсатора и собственно конденсатора.
/>
Рис. 2. Низкотемпературный холодильный агрегат ВН 630(2):
1 — плита; 2 — ограждение; 3 — вентилятор; 4 — ресивер сотделителем жидкости; 5 — вентиль оттаивания; 6 — конденсатор; 7 — компрессор;8 — нагнетательный вентиль; 9 — жидкостный вентиль; 10 — всасывающий вентиль
Для интенсивного охлаждения конденсатора предназначен вентилятор,который «протягивает» поток воздуха через конденсатор и направляет его всторону компрессора. Вентилятор с кронштейном закреплен на плите агрегата. Этотузел (при необходимости) можно легко снять без демонтажа всего агрегата.
Компрессорно-конденсаторные агрегаты фирмы Danfoss (Дания)холодопроизводительностью от 1,7 до 22,7 кВт предназначены для работы нахладагентах R22,R134a, R404A и R507 в средне- инизкотемпературном диапазонах.
Герметичные компрессоры агрегатов оборудованы смотровым стеклом срезьбовым креплением, всасывающим и нагнетательным клапанами, встроеннойзащитой по давлению, температуре и току, а также подогревателями картера (авторегулируемымина 35 Вт).
В комплект агрегатов входят высокоэффективный конденсаторвоздушного охлаждения с двумя вентиляторами, ресивер для жидкости, рассчитанныйна максимальное рабочее давление 3,3 МПа, с вваренным отсечным клапаном, релевысокого и низкого давлений с автоматической перенастройкой и сигнализацией.Все комплектующие имеют эпоксидное покрытие и закреплены на усиленной раме.
Компрессорно-конденсаторные агрегаты фирмы Copeland (Германия) на базеспиральных компрессоров предназначены для работы на хладагентах R22, R134a, R404A, R507 в высоко-, средне- инизкотемпературном диапазонах от +7 до -30 „С. (Рис. 3, 4)
/>
Рис. 3. Компрессорно-конденсаторный агрегат фирмы Danfoss (Дания)
/>
Рис. 4. Схема компрессорно-конденсаторного агрегата:
1 — конденсатор; 2 — нагнетательная линия; 3 — маслоотделитель; 4— реле низкого и высокого уровней; 5 — шкаф управления; 6— компрессор; 7—всасывающая линия; 8 — жидкостная линия; 9 — ресивер; 10 — рама
В состав агрегата входят спиральный компрессор со смотровымстеклом, подогревателем картера и вентилями, конденсатор воздушного охлажденияс вентилятором обдува, ресивер с жидкостным вентилем, реле высокого и низкогодавлений и блок управления с электронным регулятором скорости вращениявентилятора.
Многокомпрессорные холодильные агрегаты на базе герметичныхпоршневых компрессоров фирмы Danfoss (Дания) серии AM предназначены для оснащенияхолодильных камер, складов хранения охлажденных и замороженных продуктов,систем холодо-снабжения торговых предприятий, камер быстрого охлаждения илизамораживания, а также для обеспечения технологических процессов ипромышленного кондиционирования (рис. 5-6). Параметрический ряд агрегатовсостоит из 14 среднетемператур-ных моделей, использующих хладагент R22, и 6низкотемпературных моделей, использующих хладагент R404. Среднетемпера-турныеагрегаты охватывают диапазон холодопроизводительности от 7 до 168 кВт,низкотемпературные агрегаты — от 2,5 до 50 кВт.
В состав многокомпрессорного холодильного агрегата входятследующие оборудование и устройства:
— герметичные поршневые компрессоры, оснащенные запорнымивентилями на всасывании и нагнетании, смотровыми стеклами, а такжесаморегулируемыми картерными подогревателями;
/>
Рис. 5. Общий вид многокомпрессорного холодильного агрегата
— нагнетательная линия в составе: обратный клапан для каждогокомпрессора, нагнетательный коллектор, запорный вентиль на выходе из агрегата,два прессостата высокого давления для управления вентилятором воздушногоконденсатора;
— система отделения и возврата масла в компрессоры в составе:маслоотделитель, поясковый нагреватель маслоотделителя, трубопровод возвратамасла со смотровым стеклом и запорным вентилем, линия выравнивания уровня маслаи давления в картерах компрессоров с запорным вентилем на каждый компрессор;
/>
/>
Рис. 6. Двухкомпрессорный холодильный агрегат:
1 — рама; 2 — всасывающий коллектор; 3 — нагнетательный коллектор;4 —
система отделения и возврата масла; 5 — жидкостная линия; б —ресивер; 7 компрессоры; 8 — реле низкого и высокого давлений; 9 — шкафуправления
/>
/>
Рис. 7. Трехкомпрессорный холодильный агрегат:
1 — рама; 2 — нагнетательный коллектор; 3 — всасывающий коллектор;4 — система отделения и возврата масла; 5 — жидкостная линия; 6 — ресивер; 7 —компрессоры; 8 — реле давления; 9 — шкаф управления
— вертикальный жидкостный ресивер с запорными вентилями на входе ивыходе и предохранительным клапаном;
— жидкостная линия в составе: фильтр-осушитель, смотровое стекло,запорный вентиль, соединительные трубопроводы и сервисные штуцеры;
— линия всасывания в составе: фильтр-очиститель со сменнымкартриджем, всасывающий коллектор, запорный вентиль, соединительныетрубопроводы, теплоизоляция. Всасывающий коллектор имеет специальнуюконструкцию и выполняет функцию отделителя жидкости;
— система контроля и безопасности в составе: прессостаты высо-когои низкого давлений на каждый компрессор, манометры высокого и низкого давлений;
- шкафуправления агрегатом, включающий в себя электронный блок управлениямногокомпрессорными агрегатами и датчик низкого давления.
2.2 Бессальниковые холодильные агрегаты
Агрегаты с бессальниковыми (полугерметичными) компрессорами фирмы Copeland (Германия) предназначеныдля работы на хладагентах R22, R134a, R404A или R507 (рис. 8).
На агрегаты устанавливают компрессоры моделей DK и DL с воздушным охлаждениемэлектродвигателя либо компрессоры DISCUS с охлаждением электродвигателя всасываемымхладагентом.
Стандартная комплектация агрегата включает в себя:
- релевысокого и низкого давлений с автоматическим возвратом в исходное положение;
- дифференциальныйдатчик давления масла;
- компрессоры:
- электродвигатель(полностью защищен встроенным в его оо-мотку терморезистором, устройство защитыот перегрузки находится в присоединительной коробке; однофазныеэлектродвигатели снабжены устройствами защиты от тепловой перегрузки);
/>
Рис. 8. Агрегат с полугерметичным компрессором фирмы Copeland (Германия)
— нагнетательный и всасывающий вентили, соединенные с реледавления (имеется указатель уровня масла и масляный фильтр);
— внутренний предохранительный клапан для 4- и 6-цилиндро-выхкомпрессоров (заданное значение 3 + 0,3 МПа);
— вибропоглотители и гибкие нагнетательные компенсаторы;
— ресивер с вентилем и переходником для предохранительногоклапана;
— конденсатор воздушного охлаждения из медных трубок салюминиевыми ребрами в кожухе из стальных листов с вентиляторным отражателем;вентиляторы обдува конденсатора.
Компрессорно-ресиверные холодильные агрегаты на базеполугерметичных компрессоров фирмы Bitzer (рис. 9, 10), использующих хладагент R22 или R404A, охватывают диапазонхолодопроизводительности от 0,5 до 185 кВт.
/>
Рис. 9. Общий вид компрессорно-ресиверного агрегата на базеполугерметичного компрессора фирмы Bitzer (Германия)
/>
Рис. 10. Компрессорно-ресиверный холодильный агрегат:
1 — регулятор давления конденсации; 2 — маслоотделитель; 3 — рама;4 — нагнетательная линия; 5 — реле давления; 6 — шкаф управления; 7 —термостат; 8 — компрессор; 9 — вентилятор обдува головки цилиндра; 10 —всасывающая линия; 11 — жидкостная линия; 12 — ресивер
В состав компрессорно-ресиверного холодильного агрегата входят:
— полугерметичный (бессальниковый) компрессор, оснащенныйзапорными вентилями на всасывании и нагнетании, реле контро-|яя смазки, а такжекартерным подогревателем;
— линия нагнетания в составе: фильтр-осушитель, смотровое стекло,запорный вентиль, соединительные трубопроводы и сервисные штуцера;
— линия всасывания в составе: фильтр-очиститель, вибропоглотитель,соединительные трубопроводы, теплоизоляция;
— прессостаты высокого и низкого давления;
— пылевлагозащищенный шкаф управления агрегатом, смонтированный нараме и полностью скоммутированныи с элементами управлениякомпрессорно-ресиверного агрегата.
2.3Блочные холодильные машины
Одной из основных тенденций в современном холодильноммашиностроении являются разработка и внедрение агрегатированных машин в видеодного или нескольких (чаще двух) блоков: моноблоков, библочных агрегатов исплит-систем.
Моноблочная машина фирмы Technoblock (Италия) представляет собой герметичныйхолодильный агрегат с воздушным конденсатором, предназначенный для камер малойи средней емкости (рис. 11, 12). Агрегат включает в себя все элементыхолодильной машины, соединенные трубопроводами.
Моноблочные агрегаты предназначены для настенного или потолочногомонтажа. При этом часть блока, включающую компрессор, конденсатор и электронныйблок управления, монтируют на внешней стороне холодильной камеры, авоздухоохладитель помещают внутрь камеры. Монтаж холодильного агрегата сводитсяк врезке его в стенку или потолок камеры, установке трубопровода для сливаталой воды и подключению к системе электроснабжения.
/>
а б
Рис. 12. Общий вид (а) и схема установки (б) моноблока потолочного исполнения
В состав стандартной комплектации оборудования агрегата помимокомпрессора, конденсатора и испарителя входят капиллярная трубка в качестверегулятора потока хладагента, фильтр-осушитель, вентиляторы обдува конденсатораи испарителя, соленоидный вентиль оттаивания и микропроцессорный блокуправления работой агрегата.
Агрегаты с трехфазным напряжением оснащены прессостатом высокогодавления. В низкотемпературных агрегатах устанавливают обогреватель слива талойводы. Оттаивание испарителя в средне- и низкотемпературных агрегатах происходитза счет перепуска горячих паров хладагента из компрессора в испаритель.
Моноблочные установки работают на хладагентах R22 и R404A.
Библочные холодильные машины и сплит-системы представляют собойхолодильные установки, выполненные из внешнего компрессорно-конденсаторного ивнутреннего испарительного блоков, соединяемых трубопроводами в процессемонтажа агрегата. Библоки и сплит-системы предназначены для оснащенияхолодильных камер средней и большой емкости, складов хранения охлажденных изамороженных продуктов, а также для обеспечения технологических процессов ипромышленного кондиционирования.
Основное отличие библочных агрегатов от сплит-систем при ихсходстве в конструкции состоит в том, что сплит-системы как «коммерческое»оборудование устанавливают в малых и средних холодильных камерах, а библокиотносятся к категории промышленного оборудования и предназначены для камерсредней и большой емкости. Внешний блок сплит-системы монтируют на внешнейстороне стенки холодильной камеры, а внутренний блок-воздухоохладитель — напотолке холодильной камеры. В библочном агрегате внешний блок устанавливают наполу вне камеры, а воздухоохладитель — на потолке или на полу холодильнойкамеры (рис. 13).
/>
Рис. 13. Общий вид (а) и схема установки (б) библочной системы своздухоохладителем, монтируемым на потолке холодильной камеры
Как сплит-системы, так и библочные машины имеют электронную панельуправления режимами работы холодильного агрегата, они оснащены трубопроводамидля слива конденсата и талой воды во время оттаивания, которое производится спомощью электронагревателей (ТЭНов), закрепленных непосредственно на самомиспарителе.
3. Витрина-прилавок«Пингвин-В»
На предприятиях общественного питания холодильные прилавки ивитрины используют для демонстрации и хранения в процессе продажи охлажденныхпродуктов, холодных блюд, закусок и кондитерских изделий. Прилавки и витриныустанавливаются в торговых залах предприятий и магазинах кулинарии, а так же вбуфетах и кафе.
Витрина-прилавок «Пингвин-В» состоит из двух частей, верхней —витрины и нижней — прилавка. Передняя и боковые стороны витрины закрыты двойнымполированным стеклом, а со стороны продавца — тремя раздвижными створками,выполненными из оргстекла. Дном витрины служит шесть эмалированных противней,на которые укладываются продукты. Потолок витрины выполнен из нержавеющейстали. Под ним закреплена люминесцентная лампа, освещающая витрину. Прилавоксостоит из двух отсеков. Левый служит для хранения продуктов, а в правойнаходится холодильный агрегат. Закрывается прилавок двумя дверками ссамозащелкивающимися запорами.
Средняя температура витрины от -4 до -6°С; внутри прилавка от -2до -4°С.
Холодильный агрегат состоит из следующих основных частей:испарителя, конденсатора, компрессора и регулирующего вентиля.
Испаритель — это устройство, имеющее вид змеевиковойребристо-трубной батареи, в которой происходит кипение хладоагента в условияхнизкой температуры за счет теплоты, поглощаемой из окружающей среды. Испарительустанавливается внутри холодильного шкафа, в верхней его части.
/>
Рис. 14. Прилавок-витрина «Пингвин-В»:
1-холодильныи агрегат; 2-терморегулирующий вентиль;3-теплообменник; 4-жидкостный трубопровод; 5-испаритель витрины;6-теплоизоляция; 7-полка витрины; 8-раздвижные дверцы; 9-люмин.есцентная лампа;10-витринные стекла; 11-защитное стекло; 12-противень; 13-полка; 14-сливнаятрубка
Конденсатор — это устройство, предназначенное для охлаждения паровфреона и превращения их в жидкость. Для ускорения охлаждения фреона черезконденсатор продувают воздух специальным вентилятором.
Компрессор — устройство, которое отсасывает пары хладоагента изиспарителя и направляет их в конденсатор в сжатом состоянии. Компрессор состоитиз цилиндра, поршня и электродвигателя.
Регулирующий вентиль — устройство, регулирующее количество жидкогофреона, подаваемого в испаритель. Кроме того, регулирующий вентиль снижаетдавление фреона для обеспечения условий низкотемпературного кипения.
/>
Рве. 14. Схема холодильного агрегата.
1-испаритель; 2-компрессор; 3-элекгродвигатель; 4-конденсатор;5-регулирующий вентиль
Все основные части холодильной машины связаны между собойзамкнутой системой трубопроводов, в которой непрерывно циркулирует одно и то жеколичество фреона и его паров.
Принцип работы машины заключается в следующем: хладоагент, попав виспаритель, закипает, превращается из жидкого состояния в газообразное. Приэтом активно поглощает тепло от трубок и ребер испарителя. Пары в испарителеотсасывают 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 в жидкое состояние. Жидкийхладоагент поступает в испаритель через регулирующий вентиль, который снижаетдавление и регулирует его подачу. Таким образом, в замкнутой системе непрерывноциркулирует одно и то же количество фреона и его паров.
3.1 Расчёт холодильной машины «Пингвин-В»:
Исходные данные для расчёта.
- холодопроизводительностьмашины Qo = 1,05 кВт;
- вид хладагента: фреон 22(R22);
— температура кипения to = -19 С;
- температура конденсации tK0H = 25 С;
- Температура перегрева: tBC =to+ (5...10)°C = -19+7 = -12°С.
Температура переохлаждения: tn = tKOH -(3...5)°С = 25 — 4 =21°С
/>Рис. 15.Термодинамический цикл работы холодильной машины на хладагенте R22.
Определим основные параметры в узловых точках цикла.
i1 = 695 кДж/кг; p1 = 2,6 • 105Па;
i1/ = 700 кДж/кг; р1/ = 2,6 •105Па; V1/ = 0,095 кг/м3;
i2 = 737 кДж/кг; р2 = 11,6 • 105Па;
i3 = 711 кДж/кг; р3= 11,6 • 105Па;
i3/ = 528кДж/кг; р3/ = 11,6 • 105Па;
i3// = 528кДж/кг; р3// = 9,5•105Па;
i4 = 528 кДж/кг; р4 = 2,6 • 105Па.
Удельная массовая холодопроизводительность q0, кДж/кг:
qo = i1/ — i4 = 700 — 528 = 172 кДж/кг.
Удельная объёмная холодопроизводительность qv;
qv= q0/ V1/ =172/0,095= 1810,53 Дж/кг.
Определим массу хладагента, циркулирующего в системе М, кг/с:
М = Qo/qo = 1,05/172 = 0,006105 кг/с.
Объём паров хладагента, всасываемого компрессором в единицувремени V,м3/с:
V = М• V1/ = 0,006105 • 0,095 = 0,5799 л.
Объём, описываемый поршнями компрессора Vс:
Vc = V/λ = 5,7998 • 10-4 /0,77 = 7,532 • 10-4м3/с.
Где λ — коэффициент подачи компрессора, учитывающий объёмныепотери в действительном процессе сжатия. Этот коэффициент зависит от отношениядавлений Рк/Ро
Рк/Р0= 11,6/2,6 = 4,46; λ =0,77.
По величине Vc подбирают компрессор.
Удельная работа, затраченная на сжатие 1 кг хладагента 1:
i = i2 – i1/ = 737 — 700 = 37 кДж/кг.
Теоретическая мощность, затраченная на сжатие всей массыхладагента NT:
NT = M • 1 = М • (i2 – i1/) = 0,006105 • 37 = 0,2259 кВт.
Индикаторная мощность Ni:
Ni = NT/ ηi = 0,2259 / 0,77 = 0,2934кВт.
где ηi; — индикаторный к.п.д. компрессора, зависит ототношения давления Рк / Ро определяется по графику.
Эффективная мощность компрессора Ne:
Ne = Ni / ηм = 0,2931 / 0,85 = 0,3448кВт.
где ηм — механический к.п.д. компрессора. Длякомпрессоров средней и малой холодопроизводительности — 0,85.
Мощность электродвигателя, приводящего в действие компрессор, N3JI:
Nэл=Ne/( ηп• ηэл)=0,3448/(0,95•0,98)=0,3704 кВт
где ηп — к.п.д. передачи, принимается — 0,95;
ηэл — к.п.д. электродвигателя, принимается —0,96… .099. Тепловая нагрузка на конденсатор QK:
Qk = Qo + Ni=l,O5• 103+ 0,2931 • 103 = 1,343 кВт.
Определим холодильный коэффициент:
ε = q0/I =172/37 = 4,649
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Холод является прекрасным консервантом, замедляющим развитиемикроорганизмов.
Применение холода дает возможность продлить сроки храненияскоропортящихся продуктов, устранить сезонность в продаже некоторых видовтоваров, снизить потери, перевозить продукты на дальние расстояния, создатьнепрерывную холодильную от производства до потребителя. Для обеспечениянепрерывной холодильной цепи строят холодильники в местах производства,перевозят товар в специальном транспорте (вагонах-рефрижераторах,авторефрижераторах), хранят в охлаждаемом оборудовании (камерах, шкафах,прилавках, витринах) в магазинах.
Широкое использование холода — одно из основных направленийтехнического прогресса в торговле.
В данной работе рассмотрена классификация холодильногооборудования, применяемого в торговле, холодильных агрегатов; вкратце описанокаждое их них. Выбран прилавок-витрина «Пингвин-В». Приведен расчет холодильноймашины.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Золин В.П.Технологическое оборудование предприятий общественного питания: Учеб. Для нач.проф. образования: Учеб. Пособие для сред. Проф. Образования. – М.:ПрофОбрИздат, 2001.- 248 с.
2. Парфентьева Т.Р.,Миронова Н.Б., Петухова А.А., Филиппова Н.М. Оборудование торговых предприятий:Учеб. для нач. проф. образования.- М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. – 128с.
3. Румянцев Ю.Д., КалюновВ.С. Холодильная техника: Учеб. для вузов. – СПБ.: Изд-во «Профессия», 2003. 360с., ил.