Виды торгового холодильного оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования РО

Государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования Ростовской области

«ВОЛГОДОНСКИЙ ТЕХНИКУМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БИЗНЕСА И ДИЗАЙНА им.В.В. Самарского»

Реферат

По Техническому Оснащению Предприятия

На тему: «Виды торгового холодильного оборудования»

Выполнила Кириченко Виктория

Проверила преподаватель: Борзенкова И.Н.

Введение

70% оборота среднестатистического продовольственного магазина составляют товары, хранение которых возможно только при средних (0...+8 °С) и низких (0...-24 °С) температурах. Понятно, что без холодильного оборудования ни одному, даже самому маленькому продуктовому магазинчику не выжить.

Все холодильное оборудование делится на три большие группы: «встроенный холод», «выносной холод» и «центральный холод».

Встроенным холодом называют холодильное оборудование со встроенными агрегатами. Каждая единица этого оборудования имеет свой холодильный агрегат, смонтированный внутри витрины, шкафа, горки, ларя и т. д. Такое оборудование просто и удобно, но является рентабельным лишь для небольших магазинов торговой площадью менее 150 кв. м, а также для торговых предприятий, арендующих торговую площадь на срок менее 3-5 лет. Дело в том, что конденсатор холодильного агрегата передает тепло окружающей среде, т. е. воздуху торгового зала. Если в магазине стоит много подобного оборудования, то непрерывная отдача тепла повышает температуру воздуха и, как следствие, увеличивает теплоприток к охлаждаемым объемам холодильной мебели. В таких условиях агрегаты начинают работать еще интенсивнее и отдают в воздух еще больше тепла. Круг замкнулся. Этот эффект можно преодолеть, оснащая торговые залы системой кондиционирования.

Если компрессор и конденсатор холодильного агрегата монтируются вне торгового зала, а испарители встроены в холодильную мебель, то такое оборудование называется выносным.

Кроме того, владелец магазина имеет возможность существенно увеличить площадь выкладки товара в холодильной мебели. Правда, и у выносных систем есть некоторые минусы: нельзя подключать к одному агрегату оборудование различного назначения - холодильное и морозильное. Выносное холодоснабжение требует монтажа магистралей для циркуляции хладагента, а значит - и хороших специалистов для выполнения работ. При большом количестве потребителей возрастает число выносных компрессоров и конденсаторов, а также увеличивается общая длина трубопроводов. Такие системы не обладают высоким КПД, кроме того, значительно увеличивается стоимость монтажа и обслуживания, а для устранения неисправностей нужно останавливать всю систему.

Центральное холодоснабжение (ЦХ) торгового предприятия, склада - это, как правило, две холодильные машины (ЦХМ), одна из которых обеспечивает холодом все среднетемпературное оборудование, а вторая - низкотемпературное, Помимо этого, разработана универсальная ЦХМ для всего оборудования торгового зала: она представляет собой несколько компрессоров, которые монтируются на одной раме с комплектом автоматики и дополнительного оборудования. Отдельно, преимущественно на улице, монтируется один общий воздушный конденсатор. ЦХ отличает надежность и стабильность. Этот вид оборудования очень надежен, так как несколько компрессоров ЦХМ работают параллельно: при выходе из строя одного из них, другие продолжают полноценно функционировать. Центральное холодоснабжение имеет более длительный срок службы, так как моторесурс каждого из компрессоров вырабатывается одинаково. Подкупает и универсальность ЦХ. При использовании такой системы холода к одной ЦХМ можно одновременно подключать разноплановое оборудование (витрины, горки, камеры и т. д.). ЦХ имеет лишь один недостаток - высокую стоимость.

В данной работе будут рассмотренные вопросы применения холодильного оборудования в торговле и дана характеристика, устройство, виды холодильного оборудования в современной торговой деятельности.

1. Теоретические аспекты холодильного оборудования в торговле

1.1 Способы получения холода

Физическая природа тепла и холода одинакова, разница состоит только в скорости движения молекул и атоме. В более нагретом теле скорость движения больше, чем менее нагретом. При подводе к телу тепла движение возрастает, при отнятии тепла уменьшается. Таким образом, тепловая энергия есть внутренняя энергия движения молекул и атомов.

Охлаждение тела - это отвод от него тепла, сопровождаемый понижением температуры. Самый простой способ охлаждения - теплообмен между охлаждаемым телом и окружающей средой - наружным воздухом, речной морской водой, почвой. Но этим способом, даже при самом совершенном теплообмене, температуру охлаждаемого тела можно понизить только до температуры окружающей среды. Такое охлаждение называется естественным. Охлаждение тела ниже температуры окружающей среды называется искусственным. Для него используют главным образом скрытую теплоту, поглощаемую телами при изменении их агрегатного состояния.

Количество тепла или холода измеряется калориями или килограмм-калориями (килокалория). Калория - это количество тепла, необходимое для нагрева 1 г воды на 1?С при нормальном атмосферном давлении, килокалория -- для нагрева 1 кг воды на 1?С при тех же условиях.

Существуют несколько способов получения искусственного холода. Самый простой из них - охлаждение при помощи льда или снега, таяние которых сопровождается поглощением довольно большого количества тепла. Если теплопритоки извне малы, а теплопередающая поверхность льда или снега относительно велика, то температуру в помещении можно понизить почти до 0°С. Практически в помещении, охлаждаемом льдом или снегом, температуру воздуха удается поддерживать лишь на уровне 5-8°С. При ледяном охлаждении используют водный лед или твердую углекислоту (сухой лед). При охлаждении водным льдом происходит изменение его агрегатного состояния - плавление (таяние). Холодопроизводительность, или охлаждающая способность чистого водного льда, называется удельной теплотой плавления. Она равна 335 кДж/кг. Теплоемкость льда равна 2,1 кДж/кг * градус.

Водный лед применяется для охлаждения и сезонного хранения продовольственных товаров, овощей, фруктов в климатических зонах с продолжительным холодным периодом, где в естественных условиях в зимний период его легко можно заготовить.

Водный лед в качестве охлаждающего средства применяется в специальных ледниках и на ледяных складах. Ледники бывают с нижней загрузкой льда (ледник-погреб) и с боковой - карманного типа.

Ледяное охлаждение имеет существенные недостатки: температура хранения ограничена температурой таяния льда (обычно температура воздуха на ледяных складах 5- 8°С), в ледник необходимо закладывать количество льда, достаточное на весь период хранения, и добавлять по мере необходимости; значительные затраты труда на заготовку и хранение водного льда; большие размеры помещения для льда, превышающие примерно в 3 раза размеры помещения для продуктов; значительные затраты труда на соблюдение необходимых требований, предъявляемых к хранению пищевых продуктов и отводу талой воды.

Льдосоляное охлаждение производится с применением дробленого водного льда и соли. Благодаря добавлению соли скорость таяния льда увеличивается, а температура таяния льда опускается ниже. Это объясняется тем, что добавление соли вызывает ослабление молекулярного сцепления и разрушение кристаллических решеток льда. Таяние льдосоляной смеси протекает с отбором теплоты от окружающей среды, в результате чего окружающий воздух охлаждается и температура его понижается. С повышением содержания соли в льдосоляной смеси температура плавления ее понижается. Раствор соли с самой низкой температурой таяния называется эвтектическим, а температура его таяния - криогидратной точкой. Криогидратная точка для льдосоляной смеси с поваренной солью -21,2°С, при концентрации соли в растворе 23,1% по отношению к общей массе смеси, что примерно равно 30 кг соли па 100 кг льда. При дальнейшей концентрации соли происходит не понижение температуры таяния льдосоляной смеси, а повышение температуры таяния (при 25%-ной концентрации соли в растворе к общей массе температура таяния повышается до -8°С).

При замораживании водного раствора поваренной соли в концентрации, соответствующей криогидратной точке, получается однородная смесь кристаллов льда и соли, которая называется эвтектическим твердым раствором.

Температура плавления эвтектического твердого раствора поваренной соли -21,2°С, а теплота плавления - 236 кДж/кг. Эвтектический раствор применяют для зероторного охлаждения. Для этого в зероты - наглухо запаянные формы - заливают эвтектический раствор поваренной соли и замораживают их. Замороженные зероты используют для охлаждения прилавков, шкафов, охлаждаемых переносных сумок-холодильников и т. д. В торговле льдосоляное охлаждение широко применялось до массового выпуска оборудования с машинным способом охлаждения.

Охлаждение сухим льдом основано на свойстве твердой углекислоты сублимировать, т. е. при поглощении тепла переходить из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние. Физические свойства сухого льда следующие температура сублимации при атмосферном давлении - 78,9°С, теплота сублимации 574,6 кДж/кг.

Сухой лед обладает следующими преимуществами по сравнению с водным:

можно получать более низкую температуру;

охлаждающее действие 1 кг сухого льда почти в 2 раза больше, чем 1 кг водного льда;

при охлаждении не возникает сырости, кроме того, при сублимации сухого льда образуется газообразная углекислота, которая является консервирующим средством, способствующим лучшему сохранению продуктов.

Сухой лед применяется для перевозки замороженных продуктов, охлаждения фасованного мороженого, замороженных фруктов и овощей.

Искусственного охлаждения можно достигнуть также, если смешать лед или снег с разведенными кислотами. Например, смесь из 7 частей снега или льда и 4 частей разведенной азотной кислоты имеет температуру -35°С. Низкую температуру можно получить и растворением солей в разведенных кислотах. Так, если 5 частей азотнокислого аммония и 6 частей сернокислого натрия растворить в 4 частях разведенной азотной кислоты, то смесь будет иметь температуру -40°С.

Получение искусственного холода с помощью снега или льда, а также с помощью охлаждающих смесей имеет существенные недостатки: трудоемкость процессов заготовки льда или снега, их доставки, трудность автоматического регулирования, ограниченные температурные возможности.

В последнее время в связи с энергетическим кризисом, загрязнением окружающей среды все более актуальной становится проблема использования для холодильной обработки пищевых продуктов нетрадиционных экологически безопасных методов получения холода. Наиболее перспективным из них является криогенный метод на базе жидкого и газообразного азота с применением безмашинной проточной системы хладоснабжения, предусматривающей одноразовое использование криоагента.

Перспективность данного метода хладоснабжения возрастает в связи с открытием в России больших запасов (340 млрд. куб. м.) подземных высокоазотных газов. Себестоимость очищенного азота на порядок ниже, чем азота, полученного с помощью метода разделения воздуха. Безмашинные проточные системы азотного охлаждения имеют значительные преимущества: очень надежны в эксплуатации и имеют высокую скорость замораживания, обеспечивающую практически полное сохранение качества и внешнего вида продукта, а также минимальные потери его массы за счет усушки. Особо следует отметить экологическую чистоту таких систем (в атмосфере Земли содержится до 78% газообразного азота).

Наиболее распространенным и удобным в эксплуатационном отношении способом охлаждения является машинное охлаждение.

Машинное охлаждение - способ получения холода за счет изменения агрегатного состояния хладагента, кипения его при низких температурах с отводом от охлаждаемого тела или среды необходимой для этого теплоты парообразования. Для последующей конденсации паров хладагента требуется предварительное повышение их давления и температуры.

В основу машинного способа охлаждения может быть положено также адиабатическое (без подвода и отвода тепла) расширение сжатого газа. При расширении сжатого газа температура его значительно понижается, так как внешняя работа в этом случае совершается за счет внутренней энергии газа. На этом принципе основана работа воздушных холодильных машин.

Охлаждение путем расширения сжатого газа, в частности воздуха, отлично от всех способов охлаждения. Воздух при этом не меняет своего агрегатного состояния, как лед, смеси и хладон, он только нагревается, воспринимая теплоту окружающей среды (от охлаждаемого тела).

Широкое применение машинного охлаждения в торговле объясняется рядом его эксплуатационных свойств и экономических преимуществ. Стабильный и легко регулируемый температурный режим, автоматическое действие холодильной машины без больших затрат труда на техническое обслуживание, лучшие санитарно-гигиенические условия хранения продуктов, компактность и общая экономичность определяют целесообразность применения машинного охлаждения.

На предприятиях оптовой и розничной торговли используют в основном паровые холодильные машины, действие которых основано на кипении при низких температурах специальных рабочих веществ - хладагентов. Паровые холодильные машины подразделяют на компрессионные, в которых пары хладагента подвергаются сжатию в компрессоре с затратой механической энергии, и абсорбционные, в которых пары хладагента поглощаются абсорбентом.

холодильный камера торговый оборудование

1.2 Системы охлаждения холодильных камер

Для отвода тепла из охлаждаемых камер холодильника используют три различные системы: непосредственное рассольное и воздушное охлаждение. Нередко используют и комбинированное, т. е. смешанное охлаждение, при котором охлаждение камеры осуществляется одновременно двумя или тремя перечисленными методами.

В этой системе охлаждения жидкий хладагент из конденсатора, пройдя регулирующий вентиль, поступает непосредственно в испарительные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. За счет тепла окружающего воздуха хладагент кипит и тем самым охлаждает его. Пары хладагента из батарей отсасываются компрессором.

В зависимости от того, каким образом подается жидкий хладагент в испарительные батареи, системы непосредственного охлаждения подразделяются на безнасосные и насосные.

В безнасосных системах жидкость поступает в батареи под действием разности давлений конденсации и кипения холодильного агента. В насосных она подается специальными насосами. Почти все аммиачные холодильные установки непосредственного охлаждения, применяемые на предприятиях торговли и общественного питания, являются безнасосными. Насосные системы используют на крупных холодильниках.

Различают насосные системы с нижней подачей хладагента и с верхней. При нижней подаче требуется больше хладагента для заполнения системы и хуже отводится масло из испарителей, чем при верхней подаче. Поэтому большее применение находят насосные системы с верхней подачей хладагента.

Чтобы производить оттаивание снеговой шубы в системах непосредственного охлаждения, предусматривают дренажный ресивер и трубопровод для подачи в оттаиваемые приборы горячих паров хладагента.

Батареи непосредственного охлаждения (или испарители) для аммиачных установок изготавливают из стальных труб диаметром 57x3,5 или 38x2,5 мм. Чаще рекомендуют трубы диаметром 38x2,5 мм. Хладоновые батареи делают из медных труб диаметром 18x1 мм.

Стальные трубы в стыках сваривают, а медные - сшивают. Для увеличения теплопередающей поверхности батарей почти все они изготавливаются с оребрением. Аммиачные батареи иногда делают без оребрения, из гладких труб. Располагают батареи в камерах у стен или под потолком. Поэтому различают настенные и потолочные батареи.

Аммиачные настенные батареи рекомендуется делать однорядными, а потолочные - двухрядными. Хладоновые испарительные батареи, как настенные, так и потолочные, делают обычно двухрядными.

К преимуществам непосредственного охлаждения относятся:

простота конструкции холодильной установки,

интенсивное охлаждение камер, которое начинается сразу после пуска компрессора;

возможность получения более высоких температур кипения по сравнению с другими способами охлаждения.

Поэтому в эксплуатации система непосредственного охлаждения более выгодна (особенно для камер с низкими температурами) для хранения замороженных продуктов.

К недостаткам системы непосредственного охлаждения относятся: опасность проникновения в охлаждаемые помещения холодильного агента, запах которого может передаваться продуктам, повышенная опасность в пожарном отношении при работе с горючими хладагентами, трудность регулирования работы компрессора, особенно при наличии нескольких камер с различными температурами охлаждения.

При рассольном охлаждении понижение температуры воздуха в камерах достигается благодаря теплообмену между воздухом и холодным рассолом, циркулирующим в батареях, расположенных у стен или под потолком. Рассол, в свою очередь, охлаждается в специальном резервуаре, в котором установлен испаритель непосредственного охлаждения. Циркуляция рассола в батареях осуществляется насосами. Рассол в этой системе охлаждения играет роль промежуточного теплоносителя, т. е. служит передатчиком тепла от воздуха камер к хладагенту в испарителе.

Преимущества рассольного охлаждения заключаются в том, что: исключается возможность проникновения хладагента в камеры из испарителей, так как все его трубопроводы и он сам находятся в машинном отделении, путем дозировки потока холодного рассола, направляемого в камеру, достигается простота регулирования температуры воздуха в отдельных камерах.

Однако по сравнению с системами непосредственного охлаждения требуется дополнительное оборудование - резервуар для рассола, насос, трубопроводы большого диаметра, а чтобы разместить все оборудование, требуется большая площадь для машинного отделения. При рассольном охлаждении используется компрессор большей холодопроизводительности, так как при наличии теплоносителя (рассола) хладагент должен кипеть при более низкой температуре. При этом снижается как холодопроизводительность, так и экономичность работы системы. Больше расходуется энергии на передачу холода.

При воздушном охлаждении в камеры поступает воздух, охлаждаемый в специальных аппаратах - воздухоохладителях. Охлаждая камеры, воздух отепляется и увлажняется. Проходя через воздухоохладитель, он вновь охлаждается и частично осушается. Воздухоохладители бывают сухие и мокрые. В сухом воздухоохладителе воздух охлаждается вследствие соприкосновения с сухой поверхностью батарей (с кипящим хладагентом или холодным рассолом).

В мокрых воздухоохладителях воздух охлаждается путем непосредственного контакта с разбрызгиваемым холодным рассолом или холодной водой.

В настоящее время применяют в основном сухие воздухоохладители, главным образом непосредственного охлаждения.

Воздушное охлаждение является весьма перспективным как для термической обработки продуктов (охлаждения и замораживания), так и для их хранения. Его основные достоинства:

побудительная циркуляция воздуха, благодаря которой интенсифицируется теплообмен между ним и продуктами;

возможность предварительного охлаждения и осушения наружного воздуха, подаваемого в камеры для вентиляции;

большая возможность, чем при батарейном охлаждении, регулирования температуры и влажности воздуха в камерах;

равномерность распределения температуры воздуха по всему объему камеры.

К недостаткам воздушного охлаждения относятся: большая усушка продуктов, увеличенный расход электроэнергии за счет применения вентиляторов.

1.3 Конструкция и виды торгового холодильного оборудования

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.

Ниже приводится расчет потребности в стационарных холодильных камерах.

Расчет потребной охлаждаемой площади. Величина потребной охлаждаемой площади, прежде всего, зависит от количества скоропортящихся продуктов, подлежащих хранению, т. е. от размера товарных запасов. Товарные запасы для конкретных предприятий рассчитывают с учетом частоты завоза продуктов. Зная количество скоропортящихся товаров, подлежащих хранению в холодильных камерах, можно определить потребную охлаждаемую площадь двумя методами: по нормам нагрузки на 1 м2 (ориентировочный расчет) и по размерам тары и оборудования, предназначенных для хранения продуктов.

В обоих случаях вначале определяют грузовую площадь, предназначенную для хранения продуктов, затем общую площадь камер, включая площадь прохода и проездов. Скоропортящиеся продовольственные товары группируют по камерам с учетом требований товарного соседства. Площадь камеры определяют суммированием расчетных площадей товаров, которые должны в ней храниться.

Более точным является расчет охлаждаемой площади по габаритам складского оборудования и тары, в которых хранятся товары. При этом требуется соблюдение всех условий хранения и размещения товаров. Для расчета, кроме количества сырья, способа и высоты складирования товаров, необходимо определить емкость и размеры тары.

По площади, необходимой для размещения товаров в таре, подбирают тип и количество немеханического складского оборудования, площадь которых и составляет потребную грузовую охлаждаемую площадь. Общую площадь определяют умножением на соответствующий коэффициент.

Расчет холодильных установок. 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 холодопроизводительностью 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.

В практической работе 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.

Холодильные горки Кондитерские витрины

Морозильные лари Морозильные бонеты

Размещено на Allbest.ru