Вентиляционное и холодильное оборудование

Вентиляционное и холодильное оборудование

Содержание

1. Охладители молока и молочных продуктов

2. Оттаивание испарителей с помощью электронагревателей

3. Устройство и принцип работы холодильника

4. Электрическое оборудование холодильников

5. Электрическая схема холодильника и принцип ее работы

6. Ледогенераторы

7. Классификация компрессорных установок

1. Охладители молока и молочных продуктов

Применение холода в процессах переработки и хранения молока является неотъемлемым условием обеспечения пищевой ценности продукта и соответствия его санитарно-гигиеническим нормам.

В молоко, в процессе дойки, попадает некоторое количество микроорганизмов, которое, при хранении продукта в неохлажденном состоянии, быстро возрастает. Бактерицидная фаза, то есть период времени, в течение которого происходит задержка в развитии микроорганизмов или уменьшение их количества, напрямую зависит от:

температуры молока (чем ниже температура, тем длительней бактерицидный период);

количества бактерий в парном молоке (чем меньше бактерий в парном охлажденном молоке, тем длиннее бактерицидный период).

Длительность бактерицидной фазы зависит от температуры хранения молока. Например, при t = 37 °С фаза равна 2 часам, а при 10 °C — увеличивается до 36 часов, при 5 °C — до 48 часов, при 0 °С — до 72 часов. При увеличении количества микробов в молоке на несколько тысяч при одинаковой температуре хранения длительность бактерицидной фазы уменьшается примерно в 2 раза. Следовательно, температура охлаждения — это основной параметр, определяющий кислотность молока. Системы с непосредственным охлаждением включают в себя холодильный агрегат, обеспечивающий подачу охлаждающего хладагента, который отбирает тепло у молока, хранящегося в наливном танке.

Системы с теплоаккумуляцией. Используют холодильный агрегат, охлаждающий холодильную среду, которая хранится в теплоаккумулирующем танке. Холодильная среда используется затем для охлаждения молока с помощью теплообменника перед тем, как молоко поступит в наливной танк. Обычно молоко поступает в наливной танк с температурой ниже 4 ºС.

Установки выполняются на базе льдоаккумуляторов холода. Охлаждение молока при использовании данного оборудования производится одновременно с дойкой, то есть молоко поступает уже охлажденным в емкость для хранения. Молоко охлаждается "ледяной водой" в пластинчатом охладителе до температуры 3–5 ºС. "Ледяная вода" образуется от таяния льда в аккумуляторе холода. Лёд в аккумуляторе намораживается в перерывах между дойками.

Установки удобны тем, что могут использоваться с любыми молочными емкостями, компактны. Работают в автоматическом режиме и не требуют постоянного обслуживающего персонала. Несмотря на применение холодильного оборудования, электрики, регулирующей и защитной автоматики известных европейских фирм, эти установки значительно дешевле других зарубежных и отечественных производителей.

2. Оттаивание испарителей с помощью электронагревателей

В небольших и средних холодильных установках, работающих на любых хладагентах, кроме аммиака, желательно производить оттаивание испарителей при помощи электроподогрева. С другой стороны, для аммиачных испарителей этот тип оттаивания используют редко. Но даже в случае испарителей с оттаиванием горячими газами электроподогрев используют для баков с водой, образующейся при таянии льда, и почти всегда для трубопроводов слива этой воды. При этом наиболее распространенные значения мощностей электронагревателей находятся в следующих пределах:

- для оребренных испарителей от 1200 до 1800 Вт на 1 кв.м поверхности испарителя;

- для накопительных баков от 1200 до 1800 Вт на 1 кв.м поверхности бака;

- для сливных трубопроводов от 50 до 100 Вт на 1 погонный метр трубы.

Включение системы оттаивания испарителя, как правило, производится часовым механизмом, а ее остановка — по команде термореле испарителя. Термореле, датчик которого устанавливается между ребрами на входе в испаритель воздушного потока, отключает подогрев, как только температура ребер на несколько градусов станет выше 0° С.

Во избежание увеличения влажности окружающей среды при запуске установки по окончании размораживания вначале снижают холодопроизводительность и только по прошествии некоторого времени вновь включают вентиляторы. Нагревательные спирали, как правило, закрепляются на самом испарителе параллельно трубкам, и расстояние между ними должно быть как можно меньше. Ограниченное число нагревательных элементов большой единичной мощности приводит к тому, что температура поверхности испарителя становится весьма значительной. При этом возрастают потери тепла на излучение и, как следствие, может возрасти окружающая температура, что крайне нежелательно. Кроме того, высокие значения тем­пературы поверхности испарителя порождают большое количество пара, который, оседая на стенах и потолке вблизи испарителя, может превращаться в тонкую ледяную корку.

3. Устройство и принцип работы холодильника

Классический холодильник, без системы No Frost работает следующим образом:

Мотор - компрессор, засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр, выталкивает в конденсатор.

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

Жидкий фреон, находящийся под давлением, через отверстие капилляра попадает во внутреннюю полость испарителя, 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 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 запускается электродвигатель мотор - компрессора и весь цикл повторяется сначала.

4. Электрическое оборудование холодильников

К электрическому оборудованию бытовых холодильников относятся следующие приборы:

• электрические нагреватели: для обогрева генератора в абсорбционных холодильных агрегатах; для предохранения дверного проема низкотемпературной (морозильной) камеры от выпадения конденсата (запотевания) на стенках; для обогрева испарителя при полуавтоматическом и автоматическом удалении снежного покрова;

• электродвигатель компрессора (это относится к компрессионным холодильникам);

• проходные герметичные контакты для соединения обмоток электродвигателя с внешней электропроводкой холодильника через стенку кожуха мотор-компрессора;

• осветительная аппаратура, предназначенная для освещения холодильной камеры;

• вентиляторы: для обдува конденсатора холодильного агрегата воздухом (при использовании в холодильниках конденсаторов с принудительным охлаждением) и для принудительной циркуляции воздуха в камерах холодильников.

К приборам автоматики бытовых холодильников относятся:

• датчики-реле температуры (терморегуляторы) для поддержания заданной температуры в холодильной или низкотемпературной камере бытовых холодильников;

• пусковое реле для автоматического включения пусковой обмотки электродвигателя при запуске;

• защитное реле для предохранения обмоток электродвигателя от токов перегрузки;

• приборы автоматики для удаления снежного покрова со стенок испарителя

5. Электрическая схема холодильника и принцип ее работы

При подаче напряжения электрический ток проходит через замкнутые контакты терморегулятора, кнопки размораживания, реле тепловой защиты, катушку пускового реле (контакты пускового реле пока разомкнуты) и рабочую обмотку электродвигателя мотор-компрессора.

Поскольку двигатель пока не вращается, ток протекающий через рабочую обмотку мотор-компрессора в несколько раз превышает номинальный, пусковое реле устроено таким образом, что при превышении номинального значения тока замыкаются контакты, к цепи подключается пусковая обмотка электродвигателя. Двигатель начинает вращаться, ток в рабочей обмотке снижается, контакты пускового реле размыкаются и двигатель продолжает работать в нормальном режиме.

Когда стенки испарителя охладятся до установленного на терморегуляторе значения, контакты разомкнуться и электродвигатель мотор-компрессора остановиться.

С течением времени температура внутри холодильника повышается, контакты терморегулятора замыкаются и весь цикл повторяется заново.

Реле защиты предназначено для отключения двигателя при опасном повышении силы тока. С одной стороны оно защищает двигатель от перегрева и поломки, а с другой - Вашу квартиру от пожара.

Реле состоит из биметаллической пластины, которая при повышении температуры изгибается и размыкает контакты, после остывания биметаллической пластины контакты снова замыкаются.

    электродвигатель мотор-компрессора

    рабочая обмотка

    пусковая обмотка

    контакты терморегулятора

    кнопка размораживания

    реле защиты

    биметаллическая пластина

    контакты реле

    пусковое реле

    катушка реле

    контакты реле

Примечания:

Конструктивно элементы электросхемы холодильника могут выполняться в разных вариантах. Могут быть совмещены в одном корпусе пусковое и защитное реле, может отсутствовать кнопка принудительной оттайки, могут присутствовать дополнительные электронные компоненты и индикаторы, но принцип работы компрессорного холодильника без системы no frost в целом описывается приведенной схемой.

6. Ледогенераторы

Ледогенератор (или льдогенератор) – устройство, предназначенное для выработки пищевого или технического льда. Существуют ледогенераторы профессионального и бытового применения. Если первые используются в сфере ресторанного бизнеса и в пищевой промышленности, то бытовые ледогенераторы просто призваны обеспечить рядового гражданина стаканом сока со льдом и пригодятся в доме, где часты горячие вечеринки, на которых очень кстати окажется прохладительный напиток со льдом.

Вообще, ледогенератор – дитя неизбывного американского стремления к окружению себя многочисленными – и порой причудливыми – предметами комфорта. Точно известен и его создатель – это Джон Гори, который всем на удивление в 1850 году впервые продемонстрировал аппарат, производящий лед. Но активное использование идеи "прирученного" льда только началось в 20-ом веке. А первые бытовые холодильники со ледогенераторами "на борту" появились только ближе к концу прошлого века – в 1973 году. И снова первыми оказались американские производители.

Современные ледогенераторы могут базироваться на одном из двух принципов действия: компрессорные, в которых лед получается путем непосредственного наморожения на поверхности испарителя, и рассольные, где вода, находящаяся в форме, замораживается циркулирующим рассолом, температура которого составляет примерно минус 10 градусов. Ледогенераторы различаются между собой также в зависимости от целей производства льда и, соответственно, получаемого его количества и качества. Ледогенераторы, призванные удовлетворить профессиональные нужды, отличаются, конечно же, большой производительностью и разнообразием видов получаемого льда.

Встречаются ледогенераторы, вырабатывающие чешуйчатый, гранулированный и кубиковый лед – каждому виду находится свое применение. Чешуйчатый – самый ходовой в плане оформления витрин и стола. Генераторы чешуйчатого льда показывают производительность от 0,4 до 23 т/сут. Гранулированный и кубиковый требуют для своего производства ледоформу, и поэтому генераторы этих видов имеют более низкую суточную выработку – 0,7 – 4,5 т/сут. Система охлаждения у ледогенераторов может быть одной из двух разновидностей – воздушная или водная.

Грань между коммерческими и бытовыми генераторами весьма условна – ведь решающие критерии – это размеры агрегата, его производительность и энергопотребление.

7. Классификация компрессорных установок

Основными техническим характеристиками компрессоров являются:

- величина создаваемого давления сжатого воздуха (атм, bar);

- производительность по всасыванию или по нагнетанию (м3/мин, л/мин, л/сек);

- мощность первичной силовой установки (кВт);

- габариты и масса компрессора.

Компрессоры классифицируют:

1. По характеру режима сжатия воздуха и виду используемых при этом машин:

- статические, в которых используются поршневые, ротационные и винтовые системы;

- динамические, с турбомашинами радиального и осевого типов, вихревые.

2. По конструктивному исполнению, включающему:

- вид первичной силовой установки (электродвигатель, двигатели внутреннего сгорания карбюраторного или дизельного типа);

- число ступеней сжатия воздуха (одно-, двухступенчатые);

- вид используемой системы охлаждения (масляная, воздушная);

- возможности передвижения (стационарные, передвижные, в том числе прицепные одноосные и двухосные);

- общую компоновку узлов, отражающую место монтажа силового оборудования (на раме, на ресивере);

- расположение ресивера (горизонтальное, вертикальное);

- степень комплектации аппаратурой (воздухо-подготовительной, контроля и безопасности).

Сжатый воздух является источником энергии для машин, оборудования и инструментов, эксплуатируемых в строительстве.

Экономическая эффективность воздуха, вырабатываемого компрессором, зависит от его чистоты. В зависимости от области конкретного применения сжатого воздуха установлены соответствующие нормативы по степени его загрязнённости, превышение которых в ряде случаев недопустимо по экологическим требованиям, в других случаях это приводит к увеличению затрат на обслуживание пневмосистем.

Винтовые компрессоры - это машины непрерывного действия. В качестве устройства сжатия воздуха применена винтовая группа с высоким классом точности обработки поверхности. Масляная плёнка между поверхностями винтов обеспечивает минимальное трение рабочих поверхностей и элементов камеры сжатия, а масляный клин создает условия для сжатия воздуха.

Конструктивно компрессоры могут быть также ротационные и спиральные, они более специфичны и требуют отдельного разговора о конструкции и области применения каждого.