Холодильное оборудование

 

Здание многоэтажного  холодильника представляет собой железобетонный каркас, состоящий из колонн, междуэтажных перекрытий и покрытия. Снаружи каркас закрывается самонесущими стенами  и непрерывным слоем тепловой изоляции по всему наружному контуру. Нагрузка, создаваемая продуктами и  железобетонными перекрытиями, воспринимается только колоннами и через фундаменты передается грунту. Высота этажей (от пола нижнего этажа до пола следующего этажа) 4,8-5,4-6,0 м и подвального  этажа не менее 3,6 м. Расчетная полезная нагрузка на многоэтажные перекрытия 2000-3000 кгс/м2.

От уровня головки рельса пол первого этажа поднят на 1,4 м. В многоэтажных холодильниках  на устройство междуэтажных перекрытий дополнительно расходуется бетон, и продолжительность строительства  их увеличивается.

Стоимость общестроительных работ многоэтажного холодильника больше, чем одноэтажного. Поэтому  в большинстве случаев предпочтение отдается одноэтажным холодильникам, которые проектируются емкостью до 10 000 условных тонн.

Свыше 10 000 условных тонн холодильники проектируются многоэтажными.

3. Классификация бытовых  холодильников и морозильников

Бытовые холодильники компрессионного  и абсорбционного типа выпускаются  в соответствии с требованиями ГОСТ 16317-87 "Приборы холодильные электрические  бытовые".

Стандарт распространяется на бытовые электрические компрессионные и абсорбционные холодильники и  бытовые электрические компрессионные холодильники-морозильники, предназначенные  для хранения и (или) замораживания  пищевых продуктов в бытовых  условиях.

Холодильные приборы подразделяют по назначению на:

• холодильники;

• морозильники (М);

• холодильники-морозильники (MX).

По способу получения  холода на:

• компрессионные (К);

• абсорбционные (А).

По способу установки  на:

• напольные типа шкаф (Ш);

• напольные типа стол (С).

По числу камер на:

• однокамерные;

• двухкамерные (Д);

• трехкамерные (Т).

По способности работать при максимальных температурах окружающей среды подразделяют на исполнения:

• холодильники:

SN, N - не выше 32 °С;

ST - не выше 38 °С;

Т - не выше 43 °С;

• морозильники и холодильники-морозильники:

N - не выше 32 °С;

Т - не выше 43 °С.

Однокамерные холодильники подразделяют:

• по наличию низкотемпературного  отделения (НТО) на:

однокамерные с НТО;

однокамерные без НТО;

• по температуре в НТО  на:

с температурой не выше минус 6 °С (маркируется одной звездочкой);

с температурой не выше минус 12 °С (маркируется двумя звездочками);

с температурой не выше минус 18 °С (маркируется тремя звездочками).

Обозначение на двери морозильной  камеры (МК) маркируется одной большой  и тремя малыми звездочками.

В зависимости от выполняемых  функций холодильные приборы  подразделяют на группы сложности:

Выполняемая функция	Группа сложности и  наличие выполняемой функции
	0	1	2	3	4	5
Хранение охлажденных  продуктов	+	+	+	+	+	+
Хранение замороженных продуктов  при температуре: минус 6 °С минус 12 °С минус 18 °С	+	- +	- +	- +	+ +	-
Замораживание продуктов	-	-	-	-	-
Размораживание продуктов  специальным устройством	+	-	-	-	-	-
Автоматическое оттаивание испарителя холодильной камеры (при  его наличии)	+	+	+	-	-	+
Автоматическое или полуавтоматическое оттаивание испарителя НТО	-	-	-	+	-	-
Ручное оттаивание испарителя НТО	-	-	-	-	+	-
Световая сигнализация о  режимах работы	+	+	-	-	-	-
Звуковая сигнализация о  нарушении правил эксплуатации	+	-	-	-	-	-

 
4. Устройство и принцип действия  холодильника 4.1 Принцип действия  холодильника и его конструкция

Принцип действия работы холодильника показан на рисунке 1.

Мотор-компрессор

Защитно-пусковое реле

Терморегулятор

Внутренняя лампа освещения  холодильника

Испаритель

Фильтр-осушитель

Конденсатор

Капиляр

Включатель лампы

Мотор - компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7).

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

Жидкий фреон, находящийся  под давлением, через отверстие  капиляра (8) попадает во внутреннюю полость  испарителя (5), 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 (3) 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 (2) запускается электродвигатель мотор - компрессора и весь цикл повторяется  сначала (см. пункт 1)

4.2 Устройство холодильника

Упрощенно представляя, холодильник  состоит из изотермического шкафа  и электрического оборудования (холодильного агрегата).

Корпус

Корпус является несущей  конструкцией, поэтому должен быть достаточно жестким. Его изготавливают  из листовой стали толщиной 0,6-0,1 мм. Герметичность наружного шкафа  обеспечивается пастой ПВ-3 на основе хлорвиниловой  смолы. Поверхность шкафа фосфатируют, затем грунтуют и дважды покрывают  белой эмалью МЛ-12-01, ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др. Выполняют это с помощью  краскопультов или в электростатическом поле. Поверхность сервировочного столика, если таковой имеется, покрывают  полиэфирным лаком.

В последнее время для  изготовления корпуса холодильника все чаще применяют ударопрочные пластики. Благодаря этому сокращается  расход металла и уменьшается  масса холодильного прибора.

Внутренние шкафы холодильников.

Металлические внутренние шкафы  из стального листа толщиной 0,7 - 0,9 мм изготавливают методом штамповки  и сварки и эмалируют горячим  способом силикатно-титановой эмалью.

Пластмассовые камеры изготавливают  из АБС-пластика или из ударопрочного  полистирола методом вакуум-формирования. АБС (акрилбутадиеновый стирол) обладает высокими механическими свойствами и стойкостью по отношению к хладону (фреону). Детали из АБС-пластика, покрытые хромом и никелем, широко применяются  в декоративных целях. АБС-пластики отечественного производства по физико-механическим свойствам делятся на четыре группы:

АБС-0903 средней ударной  вязкости;

АБС-1106Э, АБС-1308, АБС-1530, АБС-2020 повышенной ударной вязкости;

АБС-2501К, АБС-2512Э, АБС-2802Э высокой  ударной вязкости;

АБС-0809Т, АБС-0804Т, АБС-1002Т повышенной теплостойкости.

АБС-пластики выпускаются  в виде гранул диаметром не более 3 мм и длиной 4-5 мм или в виде порошка  и перерабатываются литьем под давлением, выдуванием, термоформованием. Камеры у морозильников и камеры низкотемпературных отделений холодильников металлические - из алюминия или нержавеющей стали. Стальные камеры более долговечны, гигиеничны, но они увеличивают массу  холодильника и требуют особых способов крепления к наружному корпусу  для наиболее эффективной теплоизоляции  от окружающей среды.

К преимуществам пластмассовых  камер относятся технологичность  изготовления, малый коэффициент  теплопроводности, меньшая масса. Однако такие камеры по сравнению с металлическими. В холодильниках с пластмассовыми камерами по периметру дверного проема не устанавливают накладки, закрывающие  теплоизоляцию, так как роль накладок выполняют отбортованные края камеры.

Двери.

Изготовляют из стального  листа толщиной 0,8 мм методом штамповки  и сварки. В некоторых моделях  холодильников двери изготовлены  из древесностружечной плиты или  ударопрочного полистирола.

Дверь холодильника состоит  из наружной и внутренней панелей, теплоизоляции  между ними и уплотнителя. Панели двери изготовляют из ударопрочного  полистирола методом вакуум-формования. Толщина листа 2-3 мм. У большинства  холодильников двери открываются  слева направо. В всех современных  холодильниках предусмотрена перенавеска  двери, т.е. возможность открывания двери справа налево. У настенных  холодильников дверь двухстворчатая.

Дверь холодильника должна плотно прилегать к дверному проему, иначе  теплый воздух будет проникать в  камеру. Для обеспечения герметичности  внутреннюю сторону двери по всему  периметру окантовывают магнитным  уплотнителем разного профиля. В  холодильниках старых конструкций  применялись резиновые уплотнители  баллонного типа.

Двери в закрытом положении  удерживаются с помощью механических (чаще куркового типа) или магнитных  затворов. Последние наиболее распространены. При их наличии ручку двери  можно расположить на разной высоте, исходя из требований технической эстетики. Замена дверных петель специальными навесками, укрепляемыми сверху и снизу  двери, уменьшает общие габариты холодильника при открывании двери, что важно при установке холодильников  в углу помещений.

Теплоизоляция.

Теплоизоляцию применяют  для защиты холодильной камеры от проникновения тепла окружающей среды и прокладывают по стенкам, верху и дну холодильного шкафа  и холодильной камеры, а также  под внутренней панелью двери. От теплоизоляционных материалов требуется, чтобы они обладали низким коэффициентом  теплопроводности, небольшой объемной массой, малой гигроскопичностью, влагостойкостью, были огнестойкими, долговечными, дешевыми, биостойкими, не издавали запаха, а  также были механически прочными. Для теплоизоляции шкафа и  двери холодильников применяют  штапельное стекловолокно МТ-35, МТХ-5, МТХ-8, минеральный войлок, пенополистирол ПСВ и ПСВ-С и пенополиуретан ППУ-309М.

Минеральный войлок изготовляют  из минеральной ваты путем обработки  ее растворами синтетических смол. Исходным сырьем для получения минеральной  ваты служат минеральные породы (доломит, доломитоглинистый мергель), а также  металлургические шлаки.

Стеклянный войлок - разновидность  искусственного минерального войлока. Он состоит из тонких (толщина 10-12 мк) коротких стеклянных нитей, связанных  синтетическими смолами. Теплоизоляция  из стеклянного войлока и супертонкого волокна биостойка, не имеет запаха, обладает водоотталкивающим свойством, удобно и быстрее стареют, со временем теряют товарный вид, менее долговечны и менее прочны по укладывается и  поэтому часто применяется.

Пенополистирол - синтетический  теплоизоляционный материал. Он представляет собой легкую твердую пористую газонаполненную  пластмассу с равномерно распределенными  замкнутыми порами. Теплоизоляцию из пенополистирола получают вспениванием жидкого полистирола непосредственно в простенках холодильной камеры и корпуса шкафа холодильника.

Пенополиуретан - пенопласты мелкопористой жесткой структуры, полученные путем вспучивания полиуретановых смол с применением соответствующих  катализаторов и эмульгаторов. Для  повышения теплозащитных свойств  в качестве вспучивающего газа применяют  хладон-11 и др. Процесс пенообразования  и затвердевания пены происходит в течение 10-15 мин при температуре  до 5 °С. Пенополиуретан обладает малой  объемной массой, низким коэффициентом  теплопроводности, влагостоек. Его  можно вспенивать непосредственно  в холодильном шкафу. При этом он равномерно и без воздушных  полостей заполняет все пространство в простенках, хорошо склеивается  со стенками, повышая прочность шкафа.

В зависимости от качества теплоизоляционных материалов толщина  изоляции в стенках шкафа холодильника может быть от 30 до 70 мм, в двери - от 35 до 50 мм. Замена теплоизоляции из стекловолокна изоляцией из пенополиуретана  позволяет при одних и тех  же габаритах корпуса увеличить  объем холодильника на 25%.

Затворы и уплотнители  дверей.

Ранее в холодильниках  применялись курковые и секторные  затворы дверей. В современных  холодильниках применяются магнитные  запоры.

Магнитные затворы представляют собой эластичную магнитную вставку, помещенную в уплотнительный профиль  на внутренней панели двери. При закрывании двери она плотно притягивается  к металлическому корпусу. Исходным сырьем для получения магнитных  материалов служит феррит бария ВаО  в смеси с каучуками или  поливиниловыми и другими смолами, придающими ему гибкость. Изготовленные  ленты эластичного магнита намагничивают  в магнитном поле.

Притягивая уплотнитель  к шкафу по всему периметру, магнитный  затвор обеспечивает хорошее уплотнение и в то же время не требует усилий для открывания двери, которое необходимо проверять динамометром с погрешностью +1 Н. Динамометр прикрепляют к ручке  на расстоянии, наиболее отдаленном от шарниров. Усилие при этом должно быть направлено перпендикулярно плоскости  двери.