Холодильные агрегаты

В соответствии с требованиями промышленности и удобством монтажа заводы-изготовители выпускают холодильные машины в виде агрегатов.

Агрегатом называется конструктивное объединение нескольких или всех элементов холодильной машины. В зависимости от того, какие элементы холодильной машины конструктивно объединены в агрегате, их разделяют на:

· компрессорные агрегаты (тип К), в которых компрессор агрегатируется с электродвигателем, электропусковой аппаратурой и приборами автоматики;

· компрессорно-конденсаторные агрегаты (тип АК) — компрессор, конденсатор, электродвигатель и приборы автоматики монтируют на одной станине;

· аппаратные агрегаты: испарителъно-регулирующие (тип АИР), в состав которых входят испаритель, ресивер, регулирующая станция и приборы автоматики; испарителъно-конденсаторные (тип АИК), объединяющие испаритель, конденсатор, а также регулирующую станцию с приборами автоматики;

· комплексные агрегаты, объединяющие все элементы машин: компрессор, конденсатор, испаритель и весь комплекс автоматических регулирующих приборов и электропривода.

Кроме того, холодильные агрегаты подразделяют по типу компрессора:

· открытые, в состав которых входит компрессор с внешним приводом и сальниковым уплотнением вала;

· бессальниковые, состоящие из компрессора и электропривода, находящихся в одном корпусе;

· герметичные, в которых компрессор и электродвигатель заключены в общий герметичный кожух.

По типу конденсатора различают агрегаты с конденсатором воздушного и водяного охлаждения.

Холодильные машины зачастую компонуют из отдельных агрегатов (например, компрессорно-конденсаторный АК и исполнительно-регулирующий АИР).

На предприятиях торговли и общественного питания в настоящее время широко применяются холодильные машины типа МВВ — МВК: МВВ 4-1-2, 1МВВ 6-1-2, 1МВВ 9-1-2, 2МВВ 12-1-2 — с воздушным охлаждением конденсатора; МКВ 4-1-2, 1МКВ 6-1-2, 1МКВ 9-1-2, 2МКВ 12-1-2, МКВ 18-1-2 — с водяным охлаждением конденсатора. Агрегаты с цифрой 1 впереди имеют скорость вращения компрессора 960 об/мин; с цифрой 2 — 720 об/мин.

Первая цифра после буквенного обозначения показывает холодопроизводительность в тыс.ккал/ч, вторая цифра — номер холодильного агента (цифра 1 — хладон R12, 2 — R22), третья цифра — температурный режим работы: О — высокотемпературный (от -15 до + 15 °С), 2 — среднетемпературный (от -40 до -10 °С), 4 — низкотемпературный (от -100 до -30 °С).

Холодильные машины МВВ и МКВ в основном отличаются холодопроизводительностью, которая обеспечивается различными марками компрессионно-конденсаторных агрегатов. В зависимости от вида холодильного агента, холодопроизводительности и конструктивного исполнения (вертикальные или У-образные) компрессоры имеют следующие обозначения: 1АК 4,5-1-2, АВ 3-1-2, 1АК 6-1-2, АВ 6-1-2, АК 9-1-2 и т. д.

Все машины МВВ и МКВ полностью автоматизированы, оборудованы системой автоматического оттаивания снеговой шубы. Данные машины способны создавать режим в камерах от +5 до -18 °С.

Наряду с машинами МВВ и МКВ на предприятиях торговли и общественного питания широко применяют компрессорно-конденсаторные агрегаты АК 4,5-2-4, АКФВ 4М, ФАК 1,5 МЗ как для централизованного хладоснабжения торговых прилавков и витрин в магазинах, так и для индивидуального обслуживания стационарных и сборно-разборных холодильных камер. Данные компрессорно-конденсаторные агрегаты позволяют получать температуры кипения от -25 до 0°С, компрессорно-конденсаторный агрегат АК 4,5-2-4, который работает на R22, позволяет достигать температур кипения в испарителе до -35 °С (табл. 23.1).

Таблица 23.1 Температурный диапазон работы машин

Ранее широко применяемая холодильная машина ИФ-56 с агрегатом АКФВ 4М на предприятиях торговли в настоящее время заменена машиной МВВ 4-1-2 с агрегатом АВ 3-1-2.

Холодильные машины МВВ и МКВ поставляются заправленными маслом и хладагентом и состоят из компрессорно-конденсаторного агрегата, системы автоматического управления, воздухоохладителей или испарителей, арматурного щита и щита управления.

Компрессорно-конденсаторный агрегат включает компрессор, конденсатор воздушного или водяного охлаждения и ресивер. Компрессор — поршневой одноступенчатый бескрейцкопфный бессальниковый. Конденсатор водяного охлаждения — кожухотрубчатый. Конденсатор воздушного охлаждения — ребристо-трубчатый; состоит из теплообмен-ной батареи, диффузора, верхних и нижних листов. Ресивер представляет собой стальной горизонтальный цилиндрический сосуд.

Воздухоохладитель — ребристо-трубчатый теплообменный аппарат с принудительным движением воздуха.

Испаритель — ребристо-трубчатый сухой настенный (ИРСН).

Арматурный щит состоит из теплообменника и осушителя-фильтра. Теплообменник изготовлен из алюминиевой трубы, в которую запрессован сердечник.

Система автоматического управления машин обеспечивает поддержание заданного температурного режима, автоматическую защиту компрессора при перегрузках и аварийных отклонениях параметров.

На щите управления сосредоточена электропусковая и коммуникационная арматура.

Холодильные камеры

Сборно-разборные холодильные камеры предназначены для кратковременного хранения охлажденных и замороженных продуктов на небольших предприятиях торговли и общественного питания, а также для охлаждения и хранения сырья, полуфабрикатов и готовых холодных блюд в отдельных цехах крупных предприятий общественного питания.

Сборно-разборные холодильные камеры производят в двух вариантах: среднетемпературные (типа КХС) для хранения охлажденных продуктов при 0 ... +2°С и низкотемпературные (типа КХН) для хранения замороженных продуктов при -18 ... -16 °С.

Эти камеры, устанавливаемые в подсобных помещениях предприятий торговли и общественного питания или в производственных цехах, собирают на месте из отдельных унифицированных щитов заводского изготовления. Щиты имеют деревянный каркас, обшитый с двух сторон досками или стальными листами, между которыми помещена тепловая изоляция из пенополистирола толщиной 100 мм. С наружной стороны щиты облицовывают листовой сталью (или фанерой), а изнутри листовым алюминием. Щиты для пола обязательно поверх изоляции покрывают настилом из древесностружечной плиты или из досок (вагонки). Алюминиевая обшивка щитов для пола сделана в виде ванны. Один щит стены имеет дверь. Щиты соединяют стяжными болтами. В местах стыков герметичность достигается прокладкой профильной резины.

Из унифицированных щитов с металлической облицовкой собирают камеры полезным объемом 6 м3(КХС-6), 12 м3 (КХС-12) и 18 м3 (КХС-18). Все эти камеры имеют примерно одинаковую высоту (2250 мм) и глубину (2000 мм) и различаются только шириной (соответственно 2000, 3500 и 5800 мм).

Камера КХС-6 (рис. 24.1) имеет одно отделение. Камеру КХС-12 промышленность выпускает в двух вариантах: с двумя одинаковыми отделениями, разделенными глухой перегородкой (каждое отделение имеет свою дверь), и с одним отделением (без перегородки) и одной дверью. Испарители, охлаждающие камеры, располагают по обеим сторонам камеры или в середине ее. Камера КХС-18Б состоит из двух отделений, разделенных глухой перегородкой, и у каждого отделения своя дверь.

Рис. 24.1. Среднетемпературная камера КХС-2-6М:

а — общий вид; б — разрез; 1 — воздухоохладитель; 2 — терморегулирующий вентиль; 3 — панель ограждения; 4 — шкаф электрооборудования; 5 — холодильный агрегат; 6 — сосуд для сбора талой воды; 7 — трубка для отвода талой воды; 8 — стеллаж для продуктов; 9 — замок двери; 10 — дверь; 11 — пульт управления

Камеры оборудованы стеллажами с решетчатыми съемными полками для размещения мелких продуктов, вешалами для мясных туш и напольными решетками для размещения продуктов в таре. Каждая камера охлаждается отдельно стоящим компрессорно-конденсаторным агрегатом. Испарители холодильной машины размещают в камере над полками. Под испарителями устанавливают поддоны для сбора конденсата.

Сборные камеры КХС-6Ю и КХС-12Ю предназначены для работы в южных районах России. Их устройство не отличается от устройства камер КХС-6 и КХС-12, но они укомплектованы более мощными агрегатами. В отличие от других камеры КХС-2-6М, КХС-12Б и КХС-18Б имеют фанерную обшивку наружной поверхности щитов.

Сборная низкотемпературная камера КХН-1-8,0К предназначена для хранения замороженных продуктов. По конструкции камера КХН-1-8,0К аналогична камере КХС-1-8,0К. Отличие состоит в том, что на потолке размещены две холодильные машины МХНК-630, работающие на R502.

Холодильные агрегаты устанавливают вне сборно-разборных камер в непосредственной близости от них.

В настоящее время для предприятий торговли и общественного питания ПО "Марихолодмаш" выпускает низкотемпературные холодильные камеры КХН-2-6См, низкотемпературные закрытые холодильные прилавки ПХН-1-0,4 и открытые ПХН-2-2М, а также низкотемпературные секции СН-0,15.

Камера КХН-2-6См состоит из охлаждаемого объема и машинного отделения. Охлаждаемый объем образован панелями, представляющими собой деревянные рамы, облицованные с обеих сторон металлическими листами. Пространство между облицовками заполнено теплоизоляционным материалом — пенопластом ПСБ-С — теплоизоляция типа "Сэндвич". Для доступа в камеру предусмотрена дверь, снабженная запором и замком.

Камера охлаждается холодильной машиной, состоящей из двух холодильных агрегатов, расположенных в машинном отделении, воздухоохладителя и терморегулирующего вентиля, соединенных трубопроводами. Заданная температура поддерживается автоматически с помощью термореле ТР-1-02Х.

Оттаивание инея с поверхности воздухоохладителя осуществляется автоматически горячими парами хладагента по команде реле времени и температуры РВТ-8/12/24.

Для получения низких температур в охлаждаемых камерах, таких как сборно-разборные низкотемпературные камеры типа КХН, прилавки ПХН-1-0.4М, ПХН-2-2М, секции СН-0,15, применяют герметичные низкотемпературные агрегаты ВН-630, АК 4,5-2-4 и среднетемпературные агрегаты ВС-1250.

Низкотемпературные агрегаты работают на хладоне R502 в диапазоне температуры кипения от -40 до -25 °С, а среднетемпературные — на хладоне R12 в диапазоне от -25 до -10 °С.

Таблица 24.1 Технические характеристики сборно-разборных морозильных камер

Стационарные холодильные камеры предприятий торговли и общественного питания могут располагаться в подвалах или на первом этаже в виде отдельного блока. Вход в камеры осуществляется из тамбура, что позволяет уменьшать притоки, вносимые с воздухом при открывании дверей в камеру. Рядом с камерами располагается машинное отделение (рис. 24.2).

Испарители должны не только охлаждать воздух и продукты, но и препятствовать поступлению теплового потока, поступающего через стены к продукту.

Рис. 24.2. Расположение стационарных холодильных камер:

I — камера молочно-жировая; II — камера мясо-рыбная; III — камера зелени; IV — камера напитков; V — машинное отделение; VI — лифт

При расположении испарителей в камере их устанавливают в первую очередь на стены, через которые наибольшие теплопритоки (внешние стены). Холодильные камеры проектируются без естественного освещения, так как наличие окон в камере приведет к дополнительным теплопритокам. Кроме того, солнечный свет, воздействуя на пищевые продукты, сокращает сроки их хранения. Сами камеры не должны располагаться рядом с туалетами, душевыми, моечными или горячими цехами, через них не могут проходить никакие трубопроводы (холодная, горячая вода, газ, канализационные трубы). Минимальная площадь любой из камер не должна быть меньше 6 м2. Высота камер составляет 2,7—3,3 м. Для уменьшения теплопритоков в камеры через стены, имеющие высоту 3,3 м или более, в камере может быть установлен ложный потолок на высоте 2,5 м из пенополистирола толщиной 100 мм. Для выравнивания по объему камеры температуры и относительной влажности, а также для удаления запахов осуществляется смена воздуха. Холодный воздух из камеры выбрасывается наружу, а теплый — через воздушный фильтр подается в камеру. За сутки меняется от двух до четырех объемов воздуха камеры.

При эксплуатации холодильных камер испарители покрываются снеговой шубой. Причиной образования снеговой шубы является конденсация водяных паров. Воздух камеры, проходя через испаритель, охлаждается до точки росы и из него выпадают водяные пары. Наличие снеговой шубы на испарителе — явление нежелательное, так как воздух, проходя через испаритель, охлаждается и осушается. При подогреве воздуха продуктом его относительная влажность резко уменьшается, и из продукта начинает переходить влага. Происходит усушка продукта. Снеговую шубу надо периодически оттаивать. Делается это или автоматически, или вручную.

Холодильные шкафы

Холодильные шкафы предназначены для хранения скоропортящихся продуктов в торговом помещении и предприятиях общественного питания. Их устанавливают непосредственно возле рабочего места повара или продавца. Кроме того, их применяют для хранения полуфабрикатов и готовых блюд в производственных цехах предприятий общественного питания. Шкафы оборудованы встроенными агрегатами (исключение составляет Т2-125М).

Холодильные шкафы бывают двух типов: ШХ и ШН. Буквенные индексы означают: Ш — шкаф, X — холодильный, Н — низкотемпературный. В наименовании моделей после букв цифрами указывается емкость шкафа в кубических метрах.

Шкаф ШХ-0,4 (рис. 24.3, а) представляет собой бескаркасную шестипанельную конструкцию, одной из которых является дверь с врезным запирающимся замком. Несущим основанием для панелей служит металлическая рама, в которой размещается холодильный агрегат ВСр 0,35 ~1. Агрегат приводится в действие однофазным электродвигателем от электросети напряжением 220 В. Автоматическое действие холодильного агрегата обеспечивается термостатом АРТ-2 или термореле ТР-1-02

Холодильные шкафы ШХ-0,6, ШХ-0,8Ю (рис. 24.3, б), ШХ-0,8М, Т-125М отличаются от ШХ-0,4 количеством камер и дверей, размерами охлаждаемой емкости и холодопроизводительностью машины. Шкаф ШХ-0,8Ю имеет верхнее расположение холодильного агрегата.

Рис. 24.3. Шкафы холодильные:

а — ШХ-0,4М; б — ШХ-0,8Ю, 1 — холодильный агрегат; 2 — внутренняя обшивка, 3 — труба сливная, 4 — наружная обшивка, 5 — тепловая изоляция, 6 — осветительная лампа; 7 — поддон, 8 — испаритель, 9 — реле температуры; 10 — полка-решетка; 11 — решетка машинного отделения; 12 — поддон для сбора конденсата

Технические характеристики холодильных шкафов, выпускаемых раньше, приведены в табл. 24.2, а характеристики шкафов, выпускаемых в настоящее время, даны в табл. 24.3, а их внешний вид показан на рис. 24.4.

Таблица 24 2 Технические характеристики холодильных шкафов

Таблица 24.3. Технические характеристики холодильных шкафов

Рис. 24.4. Холодильные шкафы:

а — ШХ-0,80МС; б — ШХ-0,4МС; в — ШХ-1,12Ю; г — ШХ-0,80М; д — ШХ-400М; е — Т2-125М

Шкаф интенсивного охлаждения готовых блюд. Продукция охлаждается в 26 функциональных емкостях , устанавливаемых на передвижном стеллаже. Стеллаж и емкости входят в комплект шкафа.

Шкаф состоит из теплоизолированного корпуса с дверной панелью, холодильной машины и приборов автоматики.

Наружная облицовка корпуса изготовлена из окрашенных белой эмалью стальных листов, внутренняя — из алюминиевых листов. Теплоизоляция корпуса выполнена из пенополистирола марки ПСБ-С. Дверная панель шкафа имеет заливочную теплоизоляцию из пенополиуретана. По периметру двери проложен резиновый уплотнитель. Внутри шкафа смонтирован короб из листового алюминия. Пространство между стенками шкафа и короба образует систему воздушных каналов, которые служат для распределения потоков воздуха, циркулирующего внутри шкафа.

Холодильная машина шкафа состоит из находящегося в машинном отделении компрессорно-конденсаторного агрегата 1АК6-1-2 с конденсатором водяного охлаждения, трех воздухоохладителей ВО-2, установленных в шкафу один над другим, трех терморегулирующих вентилей ТРВ-2М — по одному на каждый воздухоохладитель. Диаметр крыльчатки вентиляторов воздухоохладителей — 400 мм, частота вращения электродвигателей вентиляторов —1500 об/мин каждого, мощность электродвигателя — 250 Вт. Над дверью смонтирована панель, к которой крепятся приборы сигнализации и управления. В машинном отделении находится щит с пускозащитной аппаратурой. Автоматика обеспечивает защиту от перегрузки тока в цепях управления работой вентиляторов и электродвигателя компрессора. Приборы защиты останавливают компрессор при увеличении избыточного давления конденсации выше установленного (1,3 МПа), при падении давления всасывания ниже установленного (0,03 МПа) и падении давления охлаждающей воды.

Принцип действия. При включении незагруженного шкафа начинает работать компрессорно-конденсаторный агрегат. Через 30 с включаются вентиляторы воздухоохладителей, температура воздуха в шкафу начинает понижаться. При достижении температуры, заданной с помощью термореле режима охлаждения (-3 ... -5 °С), агрегат отключается, а на панели загорается лампочка "Готовность". Последующее включение агрегата в работу происходит при повышении температуры в шкафу на величину дифференциала термореле (на 2—3 °С). При включении агрегата лампочка "Готовность" гаснет при понижении температуры до заданного значения, агрегат останавливается и лампочка загорается вновь.

После закатывания в шкаф стеллажа с установленными в нем функциональными емкостями с горячей продукцией на панели вручную включают тумблер "Охлаждение", загорается лампочка "Охлаждение" и начинается процесс, продолжительность которого задается реле времени ВЛ-40. Температура воздуха в шкафу на непродолжительное время повышается до 20—40 °С, температура кипения хладагента — до 5—10 °С. Для более равномерного охлаждения каждые 15 мин автоматически меняется направление вращения крыльчатки вентиляторов и соответственно направление воздушного потока, охлаждающего продукты.

Продолжительность охлаждения горячих свежеприготовленных продуктов, размещенных в функциональных емкостях, приведена в табл. 24.4.

Таблица 24.4 Продолжительность охлаждения продуктов в шкафу ШХ-И

Вопросы для самоконтроля

1.Назовите назначение основных частей компрессионной холодильной машины.

2.Перечислите основные узлы компрессорно-конденсаторного агрегата.

3.Опишите конструкцию сборно-разборной холодильной камеры.

4.Выполните схему холодильного шкафа ШХ-0,4М.

5.Объясните,как происходит охлаждение продукции в шкафах интенсивного охлаждения.