Принцип работы холодильной камеры

Холодильное оборудование незаменимо там, где имеется потребность в создании особого температурного режима для хранения продукции. Трудно представить себе склад или пищевое производство без подобных устройств. Доставить свежим скоропортящийся груз не представляется возможным без специальных рефконтейнеров. 

Как работает холодильная техника и каково ее устройство? Об этом расскажут профессионалы в области промышленного холода.

Техспецам: поставьте ссылку с картинки на  https://ref-konteyner.ru/ 

Основные понятия

Принцип работы холодильной камеры построен на необратимом процессе переноса тепла от теплого тела к более холодному. В холодильниках для отбора тепла используется хладагент с низкой температурой кипения при определенном давлении. 

В низкотемпературном оборудовании фреон используется чаще других веществ, так как он закипает даже при нормальных условиях на открытом воздухе. При этом происходит интенсивное поглощение тепла из окружающей среды. Испарение этого вещества прекратится при изменении давления или при полном переходе его в газообразное состояние. 

Это свойство используется в холодильных машинах, только фреон помещен в закрытую систему, по которой происходит его циркуляция. В испарителе фреон активно поглощает тепло, поступающее от трубчатого теплообменника. Для поддержания непрерывного процесса кипения газообразный хладагент должен заменяться жидким. 

Пары фреона при переходе из жидкой фазы в газообразную выделяют большое количество тепла. Для его отвода в холодильной машине предусмотрен конденсатор, ребристая конструкция которого способствует эффективному теплообмену. 

Для удаления из испарителя паров фреона создается давление, нагнетаемое компрессором. При работе установки расход хладагента контролируется специальным регулятором – ограничительным капилляром. 

Все узлы холодильной установки соединены трубками в замкнутую систему, которая представляет собой последовательную цепочку.

Особенности устройства

Промышленное холодильное оборудование состоит из ряда компонентов, которые обязательно присутствуют у любой техники этого типа. Каждый из них играет важную роль в эффективной работе всей системы в целом.

Компрессор

Компрессор необходим для циркуляции хладагента по системе. С его помощью фреон нагнетается в конденсатор, в котором под давлением вещество переходит из пара в жидкость. Компрессоры бывают динамические, объемные и роторные. Последние наиболее долговечные и надежные, поэтому устанавливаются на современном оборудовании.

Испаритель

Этот элемент холодильной установки предназначен для отвода тепла из камеры к хладагенту.  В него компрессор закачивает жидкий фреон, который закипает и испаряется. Именно испаритель отвечает за эффективное охлаждение объекта.

Конденсатор

Теплообменный блок, в котором происходит переход фреона из газообразного в жидкое состояние. Выделяющееся при этом тепло отводится в окружающую среду. Таким образом, в теплообменнике происходит охлаждение фреона и его конденсация.

Ресивер

Ресивер представляет собой резервуар, который предназначен для сбора хладагента в жидком состоянии перед его подачей в испаритель. Прочная и надежная емкость выполняется из металла.

Основные функции ресивера:

• Сбор жидкого фреона.

• Создание гидравлической защиты между испарителем и конденсатором.

• Отделение масла и воздуха.

Ресивер герметично соединяется с трубопроводом, по которому циркулирует теплоноситель.

Фильтр-осушитель

Устройство предназначено для удаления влаги из фреона, а также очистки хладагента от загрязнений. Этот элемент помогает продлить срок службы всей холодильной установке.

Конструктивно фильтр-осушитель представляет собой трубку, диаметр и длина которой зависят от модели оборудования. Деталь интегрируется в трубопровод до или после конденсатора. Собственно фильтр состоит из сеток, установленных по торцам, между которыми находится сердечник, обладающий высокой осушающей способностью.

Регулятор давления

Для нормальной работы испарителя необходимо поддерживать давление в системе на определенном уровне. С этой целью в устройство холодильников включают автоматический клапан, который распределяет нагрузку на испаритель. В его конструкцию входит запорная пластина, которая реагирует на изменение давления.

Маноконтролерры используются в системах с воздушным охлаждением. Они необходимы для обеспечения циркуляции хладагента в зависимости от внешних условий.

Холодильные камеры

Обеспечение свежести продуктов длительное время – основная задача холодильных камер. Это специализированное оборудование используется для хранения товаров пищевой группы, медикаментов и другой продукции, которая требует поддержания отрицательной температуры. От эффективности работы холодильных установок во многом зависят экономические показатели деятельности компании и ее конкурентоспособность.

Область применения

Промышленные холодильные камеры в зависимости от назначения подразделяют на следующие виды:

• Для охлаждения и заморозки свежих продуктов питания и полуфабрикатов. Агрегат работает циклично по мере загрузки и выгрузки продукции. Внутри камеры поддерживается температура от -25°С до -40°С, которая позволяет выполнить полную заморозку в течение 3-24 часов.

• Для хранения продукции, которая не переносит экстремально низкие температуры (лекарства, цветы, вино). В них температура находится в пределах от +14°С до - 15°С.

• Для шоковой заморозки продукции, которая замерзает за экстремально короткое время. Благодаря такой технологии обеспечивается сохранение пищевой ценности и внешнего вида продуктов без изменений, что позволяет значительно увеличить время хранения.

Особенности установки

Промышленное холодильное оборудование по способу сборки классифицируется на:

• Стационарное. Полностью готовое изделие, которое может быть установлено в отведенном для него месте на производстве. Монтаж не предусматривает дополнительных операций, что значительно упрощает процесс.

• Сборное. Возможна установка камеры в любом месте и перенос в другое при возникновении такой необходимости.

Особенности конструкции

Холодильные камеры состоят из следующих основных элементов:

• Стенки. Обязательный компонент конструкции. Стенки – это несущие конструкции, которые надежно защищены слоем тепло- и пароизоляции. Даже если оборудование устанавливается в специальном помещении, стенки должны изолировать рабочее пространство. Контакт с внешней средой недопустим, так как из нее поступает влага, загрязнения, нежелательные микроорганизмы. 

• Дверь. Основная задача этой детали – обеспечение возможности загрузки и выгрузки продукции, а также минимизация потерь холода. Многослойная конструкция двери состоит из прочного каркаса, тепло-, гидро-, пароизоляции, которая закрывается обшивкой. По ее периметру предусматривается уплотнение. Как правило, в камерах большого размера устанавливается двусторонняя ручка.

• Холодильная установка. Для равномерного распределения холода внутри камеры используется сложная циркуляционная система, которая может быть дополнена вентиляторами. Испаритель вынесен за пределы помещения, в котором установлено оборудование, что позволяет снизить уровень шума. Собственно холодильная установка выполняет работу по перекачке хладагента, благодаря которому создается промышленный холод.

• Автоматика. Для поддержания температурного режима на требуемом уровне используется автоматическая система, которая контролирует параметры. В простых устройствах регулирование температуры и влажности происходит ступенчато. Более сложные системы позволяют изменять параметры с высокой точностью, причем в разных местах камеры она может отличаться. Современное холодильные камеры оборудованы электроникой, которая позволяет эффективно использовать энергию и обеспечивает сохранность продуктов.

Особенности выбора оборудования

Холодильная камера подбирается, в первую очередь, по назначению, так как покупать неподходящее оборудование – это расточительно и нецелесообразно. Обязательно следует учесть объем внутреннего пространства, чтобы можно было разместить нужное количество продукции.

Для обеспечения работы холодильной установки в заданном режиме важно правильно подобрать толщину сэндвич-панелей. Для низкотемпературного оборудования потребуется конструкция толщиной не менее 100 мм.

Если в процессе эксплуатации холодильная камера будет часто открываться, то следует обратить внимание на устройства, предназначенные для непродолжительного хранения. В этом случае продукция требует обновления довольно часто – каждые 3-5 дней.

Камера продолжительного хранения подойдет, если в ней будут хранить крупные партии товаров, независимо от их вида. Камеры для заморозки необходимы для предприятий пищевой продукции, оперирующих с разнообразным ассортиментом продукции. Камеры шоковой заморозки работают периодически, так как не используются для постоянного хранения свежих продуктов и полуфабрикатов.

Тип дверей определяет срок эксплуатации оборудования. Они должны выдерживать множество циклов открывания-закрывания и соответствовать параметрам стеновых панелей. Надежность запорного механизма также имеет значение, поэтому этот момент нужно не упускать из вида. 

Распашные двери – универсальный вариант, который находит применение во всех типах холодильных камер. Они предусматривают автоматическое закрывание, что исключает их примерзание.

Откатные двери устанавливаются на направляющих, по которым они перемещаются на роликах. Контейнерные двери похожи на распашные, но имеют увеличенный размер блока.

Установка холодильных камер – эффективное решение, которое позволяет бережно хранить разнообразную продукцию и сэкономить бюджет предприятия. Появляется возможность создания мультисистемы и автоматизации работы оборудования. В случае правильного выбора параметров инвестиции в холодильные установки быстро окупаются и начинают приносить прибыль.

Автор статьи: Сергей Хорош