Холодильные агрегаты в торговом оборудовании. 2
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Политехнический институт
Кафедра «Технологические системы пищевых
и перерабатывающих производств»
Контрольно-курсовая работа
на тему: Холодильные агрегаты в торговом оборудовании
по дисциплине: Оборудование предприятий торговли и общественного питания
выполнил: ст. гр. 661181 Беликов С.И.
проверил: доцент, к.т.н. Собина Л.Г.
Тула-2013
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ТОРГОВОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 5
1.1 Классификация и технические требования 5
1.2 Сборные холодильные камеры 6
1.3 Холодильные шкафы 7
1.4. Охлаждаемые прилавки и витрины 8
1.5 Морозильные
лари-прилавки и льдогенераторы
2. ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ 10
2.1 Герметичные холодильные агрегаты 10
2.2 Бессальниковые холодильные агрегаты 16
2.3 Блочные холодильные машины 19
3.Витрина-прилавок «Пингвин-В» 22
3.1 Расчёт
холодильной машины «Пингвин-В»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 30
ВВЕДЕНИЕ
Искусственное охлаждение используется человеком с древнейших времен. Первоначально холод применяли, в частности, для сохранения пищевых продуктов. Еще в Библии упоминается о козьем молоке, охлажденном снегом, собранным 1 горах. В Древнем Египте умели поддерживать пониженную температуру воды, храня ее в сосудах из пористой глины.
Применение искусственного холода значительно расширилось и в настоящее время охватывает многие области, начиная с торговли, строительства, транспорта до консервации живых органов, моделирования космического пространства и получения сверхпроводимости. Одно из ведущих мест в холодильной технике занимают малые холодильные машины, получившие широчайшее распространение в торговле, общественном питании, в быту (холодильные камеры, шкафы, прилавки, витрины, льдогенераторы, кондиционеры, бытовые холодильники и морозильники и т.д.).
На предприятиях торговли и массового питания требуется кратковременное хранение сравнительно небольших запасов продуктов, необходимых для бесперебойной работы, а также охлажденных и замороженных продуктов, полуфабрикатов и готовых блюд для их демонстрации и реализации непосредственно в торговом зале. Для этих целей используют особое торговое холодильное оборудование.
Производство искусственного
холода с помощью холодильных
машин называется машинным охлаждением.
Оно получило в торговле наибольшее
распространение в связи с
рядом преимуществ: автоматическое
поддержание постоянной температуры
хранения в зависимости от вида продуктов,
рациональное использование полезной
емкости для охлаждения продуктов,
удобство обслуживания, высокая экономичность
и создание необходимых санитарно-
В основу машинного охлаждения положено свойство некоторых веществ кипеть при низкой температуре, поглощая при этом большое количество теплоты из окружающей среды. Такие вещества называют холодильными агентами.
Все холодильные машины работают по следующей схеме (рис. 1).
Рис. 1. Принципиальная схема холодильной машины:
ВТУ — высокий температурный уровень; НТУ — низкий температурный уровень; L — затрачиваемая энергия; (Qо — теплота, отводимая от охлаждаемого объекта (полезная холодопроизводительность); Q — теплота, отдаваемая холодильной машиной в окружающую среду; QT — теплопритоки в охлаждаемый объект
К охлаждаемому объекту из окружающей среды непрерывно подводится теплота Qr. Чтобы температура охлаждаемого объекта не повышалась, холодильная машина должна непрерывно отводить от объекта теплоту Qo = QT. Если QQ > QT, то температура в объекте будет понижаться.
Температура участка холодильной машины, соприкасающегося с охлаждаемым объектом (низкий температурный уровень), должна быть на 5...10°С ниже температуры объекта. При этом теплота от объекта будет переходить к машине без затраты работы (самотеком). Теплота от машины самотеком передается в окружающую среду (воздух, вода).
Для создания разности температурных уровней в машине затрачивается работа L. Эквивалентная ей энергия вместе с отведенной теплотой Qo передается в окружающую среду.
Посредником в этом процессе охлаждения выступает рабочее вещество — холодильный агент, который воспринимает теплоту от объектов охлаждения и затем передает ее внешней среде, циркулируя в холодильной машине, совершает круговой процесс. В качестве холодильных агентов используют фреон-12, фреон-22, фреон-134, 404, 407, 507, применяемый ранее аммиак не используется.
1. ТОРГОВОЕ ХОЛОДИЛЬНОЕ
1.1 Классификация и технические требования
К категории торгового холодильного оборудования относят, как правило, малое и среднее оборудование заводского исполнения, предназначенное для кратковременного хранения охлажденных или замороженных продуктов, полуфабрикатов и готовых блюд, и для демонстрации их при продаже.
Подобное оборудование используют в магазинах и на рынках, в гостиницах, ресторанах и на предприятиях по обработке и хранению скоропортящихся продуктов.
Торговое холодильное оборудование классифицируется по следующим признакам:
По назначению — сборные холодильные камеры, холодильные шкафы, прилавки, витрины, прилавки-витрины, лари.
По условиям использования — для магазинов с традиционным методом продажи и магазинов самообслуживания.
По температурному режиму
— среднетемпературные с
По способу охлаждения — с машинным, льдосоляным охлаждением и охлаждением сухим льдом.
По расположению агрегата — с встроенным или отдельно стоящим холодильным агрегатом, централизованным охлаждением.
По климатическим зонам
применения — для умеренного климата
(температура наружного
Торговое холодильное оборудование — прилавки, витрины, прилавки-витрины, лари устанавливают в торговом зале магазина, камеры и шкафы — в подсобном помещении, шкафы, лари размещают в торговом зале, торгующем традиционным методом и методом самообслуживания.
В крупных магазинах с
большим количеством
Применение централизованного
холодоснабжения позволяет
Торговое холодильное
оборудование оснащают встроенным микропроцессорным
блоком управления и мониторинга, позволяющим
регулировать и контролировать температуру
в охлаждаемых объектах, подавать
жидкий хладагент в нужном количестве,
управлять процессом
1.2 Сборные холодильные камеры
Малые и средние холодильные камеры широко используют в различных отраслях пищевой индустрии, а также в сфере научных исследований и здравоохранения.
Мелкие холодильные камеры в основном оснащают моноблочными холодильными агрегатами, а более крупные — сплит-системами и библочными аппаратами. Ряд стандартных камер фирмы Huurre (Финляндия) имеют емкость от 1,2 до 17,7 м3.
Холодильный агрегат работает полностью автоматически, подключается к сети при помощи шнура и на панели управления имеет выключатель внутреннего освещения камеры, индикатор автоматического оттаивания и испарения талой воды.
1.3 Холодильные шкафы
Холодильные шкафы можно
отнести к группе наиболее универсального
и широко используемого торгового
оборудования. Они предназначены
для кратковременного хранения, демонстрации
и продажи на предприятиях торговли
и общественного питания
По уровню поддерживаемой в охлаждаемом объеме температуры шкафы делят на среднетемпературные (О...8°С) и низкотемпературные (морозильные) (-12...-22°С).
Существует большое число разновидностей холодильных шкафов, различающихся формами, размерами, конструктивным оформлением и техническими характеристиками. Некоторые виды шкафов применяют только для хранения, а другие — для хранения и демонстрации продуктов. Шкафы для хранения продуктов обычно имеют глухие двери, а шкафы для демонстрации товара снабжены стеклянными дверями. Во втором случае изделия называются «шкафы-витрины», так как при сохранении конструктивных особенностей позволяют кроме хранения демонстрировать товар.
Как правило, в большинстве шкафов испаритель конструктивно расположен под «потолком» шкафа. Холодный воздух, имея большую плотность, опускается к нижней полке шкафа, охлаждая на своем пути хранящиеся в шкафу продукты.
Подсветку люминесцентными
лампами или гибкими
Шкафы холодильные выпускают
емкостью 0,40; 0,56; 071; 0,81; 1,12; 1,40 м3. Комплектуются
встроенным холодильным агрегатом.
Холодильные шкафы типа ШХ имеют
панельно-каркасную
В настоящее время начат выпуск новых моделей шкафов ШХ-0,56 и ШХ-1,12, которые снабжены автоматической системой оттаивания испарителя, а также ШХ-0,71 одностворчатого, с полезным объемом 0,56 м3 ШХ-1,40 двухстворчатого, с полезным объемом 1,12 м3.
1.4. Охлаждаемые прилавки и витрины
Охлаждаемые витрины предназначены
для демонстрации и хранения продуктов
в торговых залах магазинов
По уровню температуры в охлаждаемом объеме витрины делят: на среднетемпературные (для хранения охлажденных продуктов) и низкотемпературные (для замораживания продуктов).
В магазине самообслуживания используют прилавки ПХС-2—2, ПХН-2—2, ПХН- 1— 0,15, ПХН-1—0,4. Принятые обозначения расшифровываются следующим образом: например, ПХН-1—0,15:
П — прилавок, X — холодильный, Н — низкотемпературный 1 — первое исполнение со встроенной холодильной машиной, 0,15 — внутренний объем м3.
Одним из самых распространенных видов торгового холодильного оборудования являются охлаждаемые прилавки-витрины представляющие собой комбинированные устройства, состоящие из прилавка для продавца, в котором хранится рабочий запас продаваемых продуктов, и витрины, предназначенной для демонстрации этих продуктов, которые обычно и реализуют покупателям.
Прилавки-витрины имеют встроенные холодильные агрегаты, управление работой которых осуществляется блоком автоматики или микропроцессорным устройством, с внешней стороны имеют сплошное остекление, а со стороны продавца — раздвижные стеклянные дверцы или открытый проем.
1.5 Морозильные лари-прилавки и льдогенераторы
Морозильные лари-прилавки. В последнее время они получили широкое распространение для хранения и демонстрации замороженных продуктов.
Морозильные лари-прилавки
вместимостью от 170 до 600 л различного
исполнения выпускаются многими
зарубежными и отечественными производителями.
Агрегаты морозильных ларей, как
правило, работают на хладагенте R134a. Некоторые
модели имеют вентиляторы обдува
компрессора, а также выполняют
функцию замораживания. Температурный
режим устанавливается с
Льдогенераторы. Представляют собой аппараты для приготовления пищевого льда, используемого на предприятиях общественного питания, который получают путем замораживания воды в специальных аппаратах - льдогенераторах. Изготавливают лед в виде цилиндров или блоков, он кладется в отпускаемые блюда и напитки для охлаждения. Наиболее широкое применение получили следующие аппараты для получения льда: ЛГ-10М, ЛТЭ-35, «ТОРОС-2». Принцип работы этих аппаратов в основном аналогичен, а различия только по производительности, габаритным размерам.
2. ХОЛОДИЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ
Отдельные элементы холодильной
установки (компрессоры, теплообменные
аппараты, приборы управления и т.д.)
часто целесообразно объединить
в одно устройство. Такое конструктивное
объединение отдельных
В машинах малой и средней производительности в основном используют компрессорно-конденсаторные агрегаты, состоящие из компрессора с соответствующей арматурой и приводом, конденсатора, вспомогательных аппаратов, приборов автоматики и контрольно-измерительных приборов, собранных на общей раме.
2.1 Герметичные холодильные агрегаты
Герметичные холодильные
агрегаты выпускают на базе герметичных
поршневых компрессоров с трех- и
однофазными
В зависимости от температуры кипения различают агрегаты: низкотемпературные — для температур кипения -4О...-15°С на хладагентах R22, R134a, R404; среднетемпературные — для температур кипения -15...0°С; высокотемпературные (плюсовые) — для температур кипения 0... 10°С.
Низкотемпературный
В состав агрегата входят поршневой
одноцилиндровый герметичный
Рис. 2. Низкотемпературный холодильный агрегат ВН 630(2):
1 — плита; 2 — ограждение; 3 — вентилятор; 4 — ресивер с отделителем жидкости; 5 — вентиль оттаивания; 6 — конденсатор; 7 — компрессор; 8 — нагнетательный вентиль; 9 — жидкостный вентиль; 10 — всасывающий вентиль
Для интенсивного охлаждения конденсатора предназначен вентилятор, который «протягивает» поток воздуха через конденсатор и направляет его в сторону компрессора. Вентилятор с кронштейном закреплен на плите агрегата. Этот узел (при необходимости) можно легко снять без демонтажа всего агрегата.
Компрессорно-конденсаторные агрегаты фирмы Danfoss (Дания) холодопроизводительностью от 1,7 до 22,7 кВт предназначены для работы на хладагентах R22, R134a, R404A и R507 в средне- и низкотемпературном диапазонах.
Герметичные компрессоры
агрегатов оборудованы
В комплект агрегатов входят высокоэффективный конденсатор воздушного охлаждения с двумя вентиляторами, ресивер для жидкости, рассчитанный на максимальное рабочее давление 3,3 МПа, с вваренным отсечным клапаном, реле высокого и низкого давлений с автоматической перенастройкой и сигнализацией. Все комплектующие имеют эпоксидное покрытие и закреплены на усиленной раме.
Компрессорно-конденсаторные агрегаты фирмы Copeland (Германия) на базе спиральных компрессоров предназначены для работы на хладагентах R22, R134a, R404A, R507 в высоко-, средне- и низкотемпературном диапазонах от +7 до -30 "С. (Рис. 3, 4)
Рис. 3. Компрессорно-конденсаторный агрегат фирмы Danfoss (Дания)
Рис. 4. Схема компрессорно-
1 — конденсатор; 2 — нагнетательная линия; 3 — маслоотделитель; 4 — реле низкого и высокого уровней; 5 — шкаф управления; 6— компрессор; 7— всасывающая линия; 8 — жидкостная линия; 9 — ресивер; 10 — рама
В состав агрегата входят спиральный компрессор со смотровым стеклом, подогревателем картера и вентилями, конденсатор воздушного охлаждения с вентилятором обдува, ресивер с жидкостным вентилем, реле высокого и низкого давлений и блок управления с электронным регулятором скорости вращения вентилятора.
Многокомпрессорные холодильные агрегаты на базе герметичных поршневых компрессоров фирмы Danfoss (Дания) серии AM предназначены для оснащения холодильных камер, складов хранения охлажденных и замороженных продуктов, систем холодо-снабжения торговых предприятий, камер быстрого охлаждения или замораживания, а также для обеспечения технологических процессов и промышленного кондиционирования (рис. 5-6). Параметрический ряд агрегатов состоит из 14 среднетемператур-ных моделей, использующих хладагент R22, и 6 низкотемпературных моделей, использующих хладагент R404. Среднетемпера-турные агрегаты охватывают диапазон холодопроизводительности от 7 до 168 кВт, низкотемпературные агрегаты — от 2,5 до 50 кВт.
В состав многокомпрессорного холодильного агрегата входят следующие оборудование и устройства:
- герметичные поршневые
компрессоры, оснащенные
Рис. 5. Общий вид многокомпрессорного холодильного агрегата
- нагнетательная линия
в составе: обратный клапан
для каждого компрессора,
- система отделения и
возврата масла в компрессоры
в составе: маслоотделитель,
Рис. 6. Двухкомпрессорный холодильный агрегат:
1 — рама; 2 — всасывающий коллектор; 3 — нагнетательный коллектор; 4 —
система отделения и возврата масла; 5 — жидкостная линия; б — ресивер; 7 компрессоры; 8 — реле низкого и высокого давлений; 9 — шкаф управления
Рис. 7. Трехкомпрессорный холодильный агрегат:
1 — рама; 2 — нагнетательный
коллектор; 3 — всасывающий коллектор;
4 — система отделения и
- вертикальный жидкостный
ресивер с запорными вентилями
на входе и выходе и
- жидкостная линия в
составе: фильтр-осушитель,
- линия всасывания в
составе: фильтр-очиститель со
сменным картриджем, всасывающий
коллектор, запорный вентиль,
соединительные трубопроводы, теплоизоляция.
Всасывающий коллектор имеет
специальную конструкцию и
- система контроля и
безопасности в составе:
шкаф управления агрегатом, включающий в себя электронный блок управления многокомпрессорными агрегатами и датчик низкого давления.
2.2 Бессальниковые холодильные агрегаты
Агрегаты с бессальниковыми (полугерметичными) компрессорами фирмы Copeland (Германия) предназначены для работы на хладагентах R22, R134a, R404A или R507 (рис. 8).
На агрегаты устанавливают компрессоры моделей DK и DL с воздушным охлаждением электродвигателя либо компрессоры DISCUS с охлаждением электродвигателя всасываемым хладагентом.
Стандартная комплектация агрегата включает в себя:
реле высокого и низкого давлений с автоматическим возвратом в исходное положение;
дифференциальный датчик давления масла;
компрессоры:
электродвигатель (полностью защищен встроенным в его оо-мотку терморезистором, устройство защиты от перегрузки находится в присоединительной коробке; однофазные электродвигатели снабжены устройствами защиты от тепловой перегрузки);
Рис. 8. Агрегат с полугерметичным компрессором фирмы Copeland (Германия)
- нагнетательный и всасывающий вентили, соединенные с реле давления (имеется указатель уровня масла и масляный фильтр);
- внутренний предохранительный клапан для 4- и 6-цилиндро-вых компрессоров (заданное значение 3 + 0,3 МПа);
- вибропоглотители и гибкие нагнетательные компенсаторы;
- ресивер с вентилем
и переходником для
- конденсатор воздушного охлаждения из медных трубок с алюминиевыми ребрами в кожухе из стальных листов с вентиляторным отражателем; вентиляторы обдува конденсатора.
Компрессорно-ресиверные холодильные агрегаты на базе полугерметичных компрессоров фирмы Bitzer (рис. 9, 10), использующих хладагент R22 или R404A, охватывают диапазон холодопроизводительности от 0,5 до 185 кВт.
Рис. 9. Общий вид компрессорно-
Рис. 10. Компрессорно-ресиверный холодильный агрегат:
1 — регулятор давления конденсации; 2 — маслоотделитель; 3 — рама; 4 — нагнетательная линия; 5 — реле давления; 6 — шкаф управления; 7 — термостат; 8 — компрессор; 9 — вентилятор обдува головки цилиндра; 10 — всасывающая линия; 11 — жидкостная линия; 12 — ресивер
В состав компрессорно-ресиверного холодильного агрегата входят:
- полугерметичный (бессальниковый) компрессор, оснащенный запорными вентилями на всасывании и нагнетании, реле контро-|яя смазки, а также картерным подогревателем;
- линия нагнетания в
составе: фильтр-осушитель,
- линия всасывания в составе: фильтр-очиститель, вибропоглотитель, соединительные трубопроводы, теплоизоляция;
- прессостаты высокого и низкого давления;
- пылевлагозащищенный шкаф управления агрегатом, смонтированный на раме и полностью скоммутированныи с элементами управления компрессорно-ресиверного агрегата.
2.3 Блочные холодильные машины
Одной из основных тенденций
в современном холодильном
Моноблочная машина фирмы Technoblock (Италия) представляет собой герметичный холодильный агрегат с воздушным конденсатором, предназначенный для камер малой и средней емкости (рис. 11, 12). Агрегат включает в себя все элементы холодильной машины, соединенные трубопроводами.
Моноблочные агрегаты предназначены для настенного или потолочного монтажа. При этом часть блока, включающую компрессор, конденсатор и электронный блок управления, монтируют на внешней стороне холодильной камеры, а воздухоохладитель помещают внутрь камеры. Монтаж холодильного агрегата сводится к врезке его в стенку или потолок камеры, установке трубопровода для слива талой воды и подключению к системе электроснабжения.
а б
Рис. 12. Общий вид (а) и схема установки (б) моноблока потолочного исполнения
В состав стандартной комплектации оборудования агрегата помимо компрессора, конденсатора и испарителя входят капиллярная трубка в качестве регулятора потока хладагента, фильтр-осушитель, вентиляторы обдува конденсатора и испарителя, соленоидный вентиль оттаивания и микропроцессорный блок управления работой агрегата.
Агрегаты с трехфазным напряжением оснащены прессостатом высокого давления. В низкотемпературных агрегатах устанавливают обогреватель слива талой воды. Оттаивание испарителя в средне- и низкотемпературных агрегатах происходит за счет перепуска горячих паров хладагента из компрессора в испаритель.
Моноблочные установки работают на хладагентах R22 и R404A.
Библочные холодильные машины и сплит-системы представляют собой холодильные установки, выполненные из внешнего компрессорно-конденсаторного и внутреннего испарительного блоков, соединяемых трубопроводами в процессе монтажа агрегата. Библоки и сплит-системы предназначены для оснащения холодильных камер средней и большой емкости, складов хранения охлажденных и замороженных продуктов, а также для обеспечения технологических процессов и промышленного кондиционирования.
Основное отличие библочных агрегатов от сплит-систем при их сходстве в конструкции состоит в том, что сплит-системы как «коммерческое» оборудование устанавливают в малых и средних холодильных камерах, а библоки относятся к категории промышленного оборудования и предназначены для камер средней и большой емкости. Внешний блок сплит-системы монтируют на внешней стороне стенки холодильной камеры, а внутренний блок-воздухоохладитель — на потолке холодильной камеры. В библочном агрегате внешний блок устанавливают на полу вне камеры, а воздухоохладитель — на потолке или на полу холодильной камеры (рис. 13).
Рис. 13. Общий вид (а) и схема установки (б) библочной системы с воздухоохладителем, монтируемым на потолке холодильной камеры
Как сплит-системы, так и библочные машины имеют электронную панель управления режимами работы холодильного агрегата, они оснащены трубопроводами для слива конденсата и талой воды во время оттаивания, которое производится с помощью электронагревателей (ТЭНов), закрепленных непосредственно на самом испарителе.
3.Витрина-прилавок «Пингвин-В»
На предприятиях общественного питания холодильные прилавки и витрины используют для демонстрации и хранения в процессе продажи охлажденных продуктов, холодных блюд, закусок и кондитерских изделий. Прилавки и витрины устанавливаются в торговых залах предприятий и магазинах кулинарии, а так же в буфетах и кафе.
Витрина-прилавок «Пингвин-В» состоит из двух частей, верхней — витрины и нижней — прилавка. Передняя и боковые стороны витрины закрыты двойным полированным стеклом, а со стороны продавца — тремя раздвижными створками, выполненными из оргстекла. Дном витрины служит шесть эмалированных противней, на которые укладываются продукты. Потолок витрины выполнен из нержавеющей стали. Под ним закреплена люминесцентная лампа, освещающая витрину. Прилавок состоит из двух отсеков. Левый служит для хранения продуктов, а в правой находится холодильный агрегат. Закрывается прилавок двумя дверками с самозащелкивающимися запорами.