2. Испарители

Испарители – теплообменные аппараты, предназначенные для охлаждения промежуточного хладоносителя путем теплообмена с кипящим холодильным агентом.

По конструкции кожухотрубный и пластинчатый испарители подобны горизонтальному кожухотрубному и пластинчатому конденсаторам.

Испарители изготавливают с закрытой и открытой циркуляцией охлаждаемой жидкости. Испарители с закрытой циркуляцией выполняются кожухотрубными. Охлаждаемая жидкость протекает в них под напором, который создает насос. В испарителях с открытой циркуляцией трубы, по которым протекает кипящий холодильный агент, погружаются в охлаждаемую жидкость, наливаемую в баки.

Испарители с открытой циркуляцией – панельные. В них жидкость перемешивается мешалкой. Панельный испаритель выполнен в виде прямоугольного бака, в который помещаются испарительные секции панельного типа.

Панельные испарители поставляются в комплекте с отделителями жидкости. При применении в качестве хладоносителя ледяной воды панельные испарители можно использовать как испарители-аккумуляторы для сглаживания неравномерности тепловой нагрузки на молочных предприятиях.

Терморегулирующий вентиль

Для мощных установок кондиционирования используют терморегулирующий вентиль (ТРВ). Он регулирует подачу хладагента от конденсатора к испарителю так, чтобы при изменении условий работы давление испарения и перегрев в испарителе холодильной машине оставались постоянными.

Существует два типа терморегулирующих вентилей:

1. С внутренним уравниванием – для машин малой и средней мощности (рис. 43).

2. С внешним уравниванием – для машин большой мощности.

Рис. 43. ТРВ с внутренним уравниванием

Скорость перетекания хладагента через терморегулирующий вентиль зависит от положения клапана. Это положение определяется соотношением сил, действующих на мембрану регулятора.

• На закрытие клапана направлены давление испарения и сила натяжения пружины.

• На открытие клапана направлено давление термобаллона, определяемое перегревом хладагента в испарителе.

Если температура внешнего воздуха понижается, то кипение хладагента ослабляется, перегрев уменьшается, и температура термобаллона снижается. При этом понижение давления в термобаллоне воздействует на мембрану регулятора, уменьшая подачу хладагента в испаритель. В результате равновесие восстанавливается.

Аналогично действие регулятора при увеличении температуры наружного воздуха.

В зависимости от длины и жесткости пружины, закрывающей клапан терморегулирующего вентиля, давление испарения и перегрев можно установить на нужные значения.

3. Охлаждающие приборы

Охлаждающие приборы (батареи) подразделяют на приборы непосредственного кипения и с промежуточным хладоносителем (рассольные). Наружная поверхность труб может быть гладкой или оребренной.

Распространены воздухоохладители из оребренных труб или пластин с каналами, внутри которых кипит хладагент или циркулирует хладоноситель. Воздух продувается с помощью вентилятора. Разность температур воздуха и поверхности охлаждения может достигать 12°С.

Воздухоохладители бывают постаментные и подвесные, они компонуются из секций-модулей. Подвесные воздухоохладители обозначаются: ВОП-50, ВОП-75, ВОП-100, ВОП-150, где ВО – воздухоохладитель, П – подвесной, цифры – теплопередающая поверхность (в м²). Производительность ВОП от 5,8 до 17,4 кВт. Для оттаивания инея в них предусмотрены электронагреватели – ТЭНы мощностью от 8,7 до 12 кВт.

Помимо ВОП выпускают воздухоохладители ВОГ-230, в которых воздух перемещается горизонтально осевым вентилятором. Батареи ВОГ-230 выполняют из тех же секций, что и ВОП. Оттаивание происходит с помощью горячих паров аммиака или электронагревателей мощностью 25 кВт.

Подвесные воздухоохладители применяют в холодильных камерах молокозаводов и на мясокомбинатах для охлаждения и замораживания пищевых продуктов.

Для охлаждения камер длительного хранения мороженых грузов используют панельные батареи, представляющие собой стальные листы, к которым приваривают цельнотянутые трубы.

Хладоновые потолочные и пристенные батареи из оребренных красномедных труб применяют в небольших холодильных установках. В бытовых холодильниках, льдогенераторах кубикового льда и некоторых видах торгового холодильного оборудования применяют листотрубные испарители. Их изготавливают электросваркой листов с выштампованными канавками или гидравлической раздачей канавок в плоских сваренных между собой листах.

Лекция 6

Применение холодильной техники в отраслях пищевой

промышленности

1. Общие сведения.

2. Холодильное оборудование для хранения мясных продуктов.

3. Применение холода в молочной промышленности.

4. Холод в пивоваренной промышленности.

1. Общие сведения

Холодильная технология пищевых продуктов охватывает:

• сельское хозяйство;

• перерабатывающую промышленность; торговлю;

• транспорт (автомобильный, железнодорожный и водный);

• рыбодобывающую и рыбоперерабатывающую с рыбопромысловыми и перерабатывающими базами и судами.

Перерабатывающая промышленность и торговля являются крупными потребителями холода. С помощью холодильной технологии в этих отраслях обрабатывают не менее 50 млн т различных продуктов животного и растительного происхождения. Потребность в холоде непрерывно возрастает. Именно из-за недостаточного использования искусственного холода в мире теряется в среднем 25-30% произведенных пищевых продуктов.

Для осуществления холодильной технологии пищевых продуктов создана холодильная цепь, звенья которой предназначены для создания необходимых температурно-влажностных режимов для холодильной обработки, хранения, транспортирования и реализации пищевых продуктов. Холодильная цепь пищевой технологии использует различные холодильные установки: одно- и двухступенчатого сжатия. Для осуществления технологии обработки холодом используют как холодильники, так и различные морозильные аппараты.

Консервирование холодом – самый распространенный и эффективный метод сохранения качества животного и растительного сырья. При замораживании в значительной мере сохраняется первоначальное состояние свежего продукта, в неизменном виде остаются биологически активные вещества. Консервирование холодом позволяет обеспечивать длительное хранение скоропортящихся и термолабильных пищевых продуктов. Зеленый горошек, сахарная кукуруза, фасоль, другие овощи и плоды практически полностью сохраняют питательные свойства после низкотемпературного замораживания и хранения в камерах при температуре -18 ⁰С. Мясное сырье при хранении в замороженном виде не изменяет внешний вид, аромат, вкус и консистенцию, а также незначительно теряет питательные вещества. Дальнейшее развитие этого направления позволит снизить потери на стадиях переработки и хранения сырья, в общественном питании расширить ассортимент и создать запасы продуктов для равномерного обеспечения населения высокобелковыми продуктами, сохранить качество, биологическую ценность и питательные вещества замороженных продуктов. Известно, что для нормального функционирования организму человеку необходимы белки, жиры, углеводы, витамины и минералы в определенном соотношении, которые необходимо сохранять в исходном сырье. Послеуборочное охлаждение плодов и овощей и хранение их в охлажденном состоянии является наиболее действенным способом сохранения продукции высокого качества. Для продления сроков хранения сельхозпродукции используется искусственный холод с целью поддержания оптимальных для каждого вида сырья значения температур, относительной влажности воздуха и кратности воздухообмена. Большое значение имеет сам процесс замораживания, конечной целью технологии является сохранение обратимости процесса.

С целью обеспечения длительного сохранения высокого качества скоропортящихся продуктов холодильные установки должны поддерживать нужный технологии температурный режим среды:

• для охлаждения: до -5 ⁰С,

• замораживания: -35...-40 ⁰С,

• хранения продуктов в охлажденном виде: 0... -2 ⁰С,

• хранения продуктов в замороженном -20...-30 ⁰С.

В настоящее время качеству продукции во всех отраслях промышленности уделяется огромное внимание. Не стала исключением мясная и молочная промышленность. Как следствие, самые высокие требования предъявляются и к холодильному оборудованию, поскольку от соблюдения технологии охлаждения, заморозки и хранения мясной и молочной продукции зависит товарный вид, качество, величина потерь в процессе переработки.

В условиях сезонности и неритмичности грузопотоков на предприятиях мясной и молочной промышленности необходимо выравнивать ритмы поступления и отправления грузов, чтобы обеспечить непрерывность производственных процессов. Для этого предназначены различные склады для штучных и сыпучих грузов.