Назначение и работа испарителя

     В жизнедеятельности человека известно множество случаев взрыва бытового газа, приводящих к трагическим последствиям, но никому и в голову не приходит запретить газоснабжение квартир и домов. Следует обратить внимание и на то, что мгновенная разгерметизация аммиачной холодильной установки не приведет к моментальному выбросу аммиака в атмосферу. Выйдет только паровая фаза, которая составляет незначительную часть от общего содержания аммиака в системе. Остальной жидкий аммиак будет медленно выкипать. Аммиак не текуч в той степени, которая свойственна другим хладагентам, не взаимодействует с черным металлом, а, следовательно, все аммиачное оборудование дешево, в отличие от фреонового, для которого используют в основном цветные металлы.     Отрицательные свойства аммиака проявляются только при большом его количестве (несколько тонн) в системе и при условиях, когда могут создаться критические концентрации (до 50-60 грамм на один киловатт производимого холода). В традиционной насосно-циркуляционной системе заправка аммиака составляет около 3 кг на 1 кВт холода. Кроме того, современные средства автоматизации позволяют создавать высоконадежные холодильные комплексы.

     Сегодня это достаточно легко решается путем перевода крупных холодильных объектов на аммиачные установки, содержащие минимальное количество аммиака и оснащением аммиачной холодильной техники современными высоконадежными средствами автоматизации.

     Это привело к расширению области применения аммиака за рубежом, в частности, к его использованию в системах кондиционирования и холодоснабжения супермаркетов. При этом были приняты меры к снижению опасности выбросов NH3 и в первую очередь к уменьшению количества заправляемого хладагента. Уменьшение количества аммиака при сохранении заданной холодопроизводительности возможно при принятии следующих мер:

1) замена систем непосредственного кипения аммиака на системы с промежуточным хладоносителем;

2) использование холодильных машин с малоемкими теплообменными аппаратами для охлаждения промежуточных хладоносителей;

3) применение новых хладоносителей, нейтральных к металлам, экологически безопасных;

4) оборудование выпускаемых холодильных машин устройствами и средствами автоматизации, позволяющими локализовать аммиак в случае разгерметизации холодильной машины.

     Разработчики холодильного аммиачного оборудования предлагают несколько путей перевооружения холодильных установок.

    Первый путь пригоден для крупных АХУ, расположенных в городах вблизи жилых массивов. Это возврат к системе с промежуточным хладоносителем, где недостатки подобных систем охлаждения на современном витке развития технологий исключаются применением нового теплообменного оборудования, приборов автоматизации, арматуры, материалов. Рекомендуется применять блочные малоемкие холодильные агрегаты с дозированной заправкой NНз, в которых в качестве испарителей и конденсаторов применяется высокоэффективная аппаратура пластинчатого типа, в качестве хладоносителей - некорродирующие растворы, а в холодильных камерах батарейные системы охлаждения заменять малопоточными воздухоохладителями. Аммиачное оборудование в данном случае может располагаться как в традиционных центральных машинных отделениях, так и в блочных машинных отделениях контейнерного типа, оборудованных устройствами для полного поглощения аммиака в случае разгерметизации. При этом количество аммиака обычно не превышает 100-150 грамм на 1 кВт холодопроизводительности.

     Второй путь модернизации и усовершенствования крупных АХУ, располагающихся в промзонах, вдали от жилых массивов и общественных объектов. Этот путь эффективен для предприятий с большим числом разнотемпературных потребителей холода и обеспечивает снижение аммиако-емкости систем охлаждения почти на порядок.

    Третий путь является весьма перспективным, заключается в разработке агрегатированных блочных аммиачных установок непосредственного кипения аммиака по типу фреоновых, так называемых сплит-систем.    Холодильные машины с небольшим количеством NH3 размещаются в специальных герметичных контейнерных блоках, а аммиак в случае разгерметизации полностью поглощается нейтрализаторами, не попадая в окружающую среду. Подобные аммиачные установки уже в настоящее время широко применяются в Японии и США. 

      
 
 
 
 

Холодильные и морозильные камеры. Устройство, виды, применение

 

   Холодильная машина представляет  собой совокупность механизмов, аппаратов и приборов, последовательно соединенных в систему производства искусственного холода. Компактные, конструктивные объединения отдельных или всех элементов холодильной машины называют холодильным агрегатом.

    Конструктивно все виды торгового холодильного оборудования имеют много общего. Основной несущей конструкцией является металлический каркас различной, в зависимости от назначения оборудования, конфигурации. С внешней и внутренней стороны он облицован пластиком, стеклом либо стальными листами, покрытыми синтетической эмалью. В качестве технологических декоративных элементов могут использоваться:

- нержавеющая сталь,

- цветной слоистый пластик;

- алюминиевый профиль;

- стекло (плоское, гнутое, цветное);

- зеркала.

     Стенки и дверцы торгового холодильного оборудования имеют многослойную конструкцию. За внешними отделочными материалами следует:

- гидроизоляционная прослойка (пергамин, пергаментная бумага, полиэтиленовая пленка и др.)

- теплоизоляционный слой (пенопласт, мипора, стекловата, шлаковата, пенополистирол)

     После теплоизоляционного слоя вновь проложена гидроизоляционная прокладка и далее следует внутренняя отделка охлаждаемого пространства. Поскольку внутренняя поверхность охлаждаемых камер может соприкасаться с продуктами, она должна быть выполнена из нейтральных не коррозирующих материалов (нержавеющая сталь, пищевой алюминий, эмалированная сталь).

    Для более эффективного использования внутреннего охлаждаемого объема шкафы, прилавки, витрины, камеры оборудуют стеллажами, полками, кассетами, кронштейнами, изготовленными из тех же нейтральных материалов.

    Холодильные и морозильные камеры использует широкий круг потребителей - от небольших предприятий до огромных складских комплексов, нуждающихся в создании специальных условий хранения.

     По своему назначению, устройству и правилам эксплуатации такие камеры аналогичны маленьким стационарным холодильникам.

     По площади, необходимой для размещения товаров в таре, подбирают тип и количество немеханического складского оборудования, площадь которых и составляет потребную грузовую охлаждаемую площадь.

     Холодопроизводительность машины должна быть достаточной для поддержания в холодильных камерах заданных температурных режимов и отвода теплопритоков. Расчет потребной холодопроизводительности машины начинают с определения суммы всех теплопритоков по каждой камере в отдельности, а затем по холодильнику в целом (калорический расчет).

    Общая сумма теплопритоков включает следующие теплопритоки:

- поступающие через ограждения с наружным вентиляционным воздухом;

- вносимые с продуктами и тарой;

- за счет открывания дверей, пребывания людей в камерах, нагрева ламп освещения.

   Определив сумму теплопритоков, выбирают охлаждающую систему - непосредственного или рассольного охлаждения. Непосредственное охлаждение испарительными батареями, в которых происходит кипение хладагента, имеет более широкое распространение благодаря большей экономичности, меньшей громоздкости оборудования и возможности автоматизации процессов охлаждения.

    Однако в некоторых случаях вместо системы непосредственного охлаждения целесообразно применять рассольную систему охлаждения, например, при большом удалении холодильных камер от машинного отделения при необходимости обеспечения стабильного температурного режима и если правилами техники безопасности запрещается применять непосредственное охлаждение.

    Затраты на установку и эксплуатацию рассольной системы охлаждения оправдывают себя в крупных холодильниках с количеством камер более четырех и потребной холодопрозводительностью машин не менее 13 900 Вт или 12 000 ккал/ч (с учетом переводного коэффициента 1 Вт = = 0,86 ккал/ч).

Расчет  холодильной установки непосредственного  охлаждения начинают с группировки  холодильных камер с примерно одинаковыми температурными режимами и величинами теплопритоков. При этом учитывают, что на две - четыре камеры с равными условиями хранения приходится одна холодильная машина.

   Потребную холодопроизводительность машины для каждой группы камер определяют исходя из часового расхода холода и коэффициента рабочего времени.

     Часовой расход холода определяется делением суточного расхода холода для данной группы камер по калорическому расчету на продолжительность суток в часах. Коэффициент рабочего времени равен отношению времени работы машины в сутки к продолжительности суток в часах.

     Оптимальным временем работы крупных холодильных машин считают 20-22 ч, небольших - 16-17 ч в сутки отсюда значение коэффициента рабочего времени, при котором завод-изготовитель гарантирует бесперебойную работу, для крупных машин равно 0,85, для небольших - 0,75

    Для определения потребной холодопроизводительности машины используют приближенный расчет по удельному расходу холода на 1 м2 площади охлаждаемых помещений. Для камер с плюсовым температурным режимом он составляет 75-83 ккал/ч, или 90 - 100 Вт, для камер с температурным режимом хранения -8 «С - 96-104 ккал/ч, или 110-120 Вт.

   Виды холодильных и морозильных  камер

 Такие камеры предназначены для хранения в складских помещениях магазинов запасов скоропортящихся продуктов в течение времени, не превышающего допустимые сроки хранения (3—5 суток). Они могут быть стационарными и сборными.

     Стационарные камеры проектируются и строятся в соcтаве торговых зданий.

    Сборные холодильные камеры могут устанавливаться как на новых, так и на действующих предприятиях торговли, где строительство стационарных камер является нецелесообразным или для этого нет соответствующих условий.

     Сборные камеры собирают из отдельных щитов — деревянных рам, обшитых с двух сторон металлическими листами, между которыми находится теплоизоляция (пенопласт или пенополиуретан). В охлаждаемом объеме камер боковых стенках установлены полки (решетки) для продуктов. К потолку камер или к специальным штангам крепятся крюки для подвешивания мясных туш. Дверь камеры имеет замок и ручку для открывания ее снаружи и изнутри Уплотнитель двери должен плотно прилегать к дверному проему по всему его контуру, что уменьшает тепловые притоки.

     Испарители располагают под потолком камеры. Под ними крепится поддон с трубкой для отвода конденсата при оттаивании испарителя. Внутри камеры имеется закрытый светильник. Охлаждающие агрегаты устанавливают отдельно около камер.

     Все большим спросом в условиях развивающейся рыночной экономики пользуются сборно-щитовые холодильные и морозильные камеры различных объемов и конфигураций.

Основные  элементы корпуса холодильной камеры дверной блок, стеновые и потолочные панели, половые пане ли, угловые  элементы

     Дверной блок представляет собой единое изделие, включающее в себя дверную коробку с элементами крепления к корпусу камеры, дверное полотно с навесками, устройство подогрева дверного проема (для дверей морозильных камер).

     Холодильные и морозильные камеры повсеместно используются в пищевой промышленности для хранения, охлаждения и заморозки продуктов питания. Сферы использования холодильных и морозильных камер могут быть различны, но в основном это:

1) мясоперерабатывающие  предприятия, где холодильные камеры используют для хранения, а морозильные для охлаждения и заморозки мяса, полуфабрикатов и субпродуктов;