Холодильное оборудование

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования 

"Южно-уральский государственный  университет"

 

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине: "Холодильная  техника и технология"

 

 

Выполнил

Студент

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск, 2013

Содержание

Введение  1 Основы холодильной технологии пищевых продуктов 1.1 Охлаждающие агенты 2 Эксплуатация хладоновых холодильных установок Заключение Список используемой литературы

3 4 7 10 16 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Применение холода для сохранения пищевых продуктов известно давно. Для этого использовали сначала лед и снег, а затем смеси льда с солью, что позволило получить температуры ниже 0 ⁰С.

 В 19 веке появились промышленные холодильные машины. Первая холодильная машина была изобретена в 1834 г. в качестве холодильного агента был применен этиловый эфир. В нашей стране холодильные машины в промышленном масштабе были применены в 1888 г. на рыбных промыслах Астрахани. Применение искусственного холода в широких масштабах в нашей стране началось после октябрьской революции. За годы советской власти были построены множество заводов в отраслях пищевой промышленности, а так же транспорт.

В основе современных промышленных способов охлаждения лежат процессы испарения или кипения, плавления  или таяния и сублимации. Все эти  процессы протекают с поглощением  тепла из окружающей среды.

Охлаждением называют процесс  понижения температуры охлаждаемого тела. Понизить температуру вещества можно путем уменьшения его внутренней энергии. Поэтому для искусственного охлаждения создают такие условия, при которых тепловая энергия (тепло) отводится от охлаждаемого тела (охлаждаемой  среды) и воспринимается другим, более  холодным телом.

В холодильных агрегатах  по сравнению с другими электробытовыми  изделиями намного сложнее определять неисправности. Объясняется это  отсутствием у них внешне видимых  движущихся частей, неисправность которых  могла бы быть легко обнаружена, а также тем, что нарушение  работоспособности холодильного агрегата связано с отклонениями в происходящих в нем термодинамических процессах.

1 Основы холодильной технологии пищевых продуктов

Холодильные процессы, обеспечивают непрерывное искусственное охлаждение различных веществ (тел) путем отвода от них теплоты. Естественное охлаждение с помощью холодной воды или воздуха позволяет охладить вещество до температуры охлаждающей среды и не требует подвода энергии. Охлаждение до более низких температур происходит в искусственных холодных средах, на создание которых расходуется механическая, тепловая или химическая энергия. Охлаждение до температур выше 120 К принято называть умеренным, ниже - глубоким или криогенным.

Важный фактор здорового  питания - хранения пищевых продуктов. хранения пищевых продуктов при пониженных температурах позволяет сохранить их на протяжении длительного времени, так как это процесс сильно замедляет микробиологические реакции и действие ферментов. Для того чтобы улучшить качество хранимых продуктов, уменьшить их потери и повысить продолжительность хранения применяют вспомогательные средства обработки.

Например, на торговых и пищевых  предприятиях (заводах) используется ультрафиолетовое излучение, которое очищает воздух и поверхность продуктов. Источниками  ультрафиолетового бактерицидного излучения являются лампы с низким давлением. Для обработки продуктов  применяют также антисептики, которые  представляют собой различные кислоты: сорбиновая, бензойная, перекись водорода, диоксид серы и т.д. Антисептики  уничтожают микроорганизмы, проникая в их клетки и вступая во взаимодействие с белками протоплазмы.

Так же для хранения пищевых продуктов применяют замораживание и охлаждение

Способ хранения продуктов  с помощью замораживания применялся с давних пор. Продукт считается  замороженным, если температура в  его центре доходит до минус 6 градусов. Например, в мясе 75 процентов воды замерзает при минус 5 °С; 80 процентов – при минус 10 °С; а 90 процентов – при минус 20 градусов.

Замораживание продуктов  применяется в первую очередь  для их долговременного хранения. Также заморозку используют:

- при концентрировании  жидких продуктов для отделения  влаги;

- при подготовке продуктов  к необходимым технологическим  операциям, изменяя их свойства: твердость, хрупкость и т.д.;

- для сублимационной сушки;

- для создания пищевых  продуктов, обладающих особыми  вкусовыми и товарными качествами (например, мороженное, пельмени и  т.п.)

Технологически операция заморозки может занимать различное  количество времени. Например, при быстром  замораживании в тканях продуктов  образуются мелкие кристаллики льда, что благотворно сказывается  на качестве, так как при этом происходит минимальное повреждение  тканей продуктов.

Продолжительность заморозки  главным образом зависит от следующих  факторов:

- вида продукции;

- вида упаковки и ее  толщины;

- содержания жира в  продукте и т.д.

Недостатками заморозки  является травмирование тканей продукта и частичная денатурация белка.

Существует еще один вид  хранения продуктов, называемый охлаждение. Так же как и заморозка, охлаждение продуктов в настоящее время  широко применяется. Основное отличие  заморозки от охлаждения в том, что  замороженные продукты более стойки в сохранении своего состояния, так как вода в них превратилась в лёд. Таким образом, замороженные продукты имеют ряд следующих отличий от охлажденных продуктов:

- твердость;

- яркость окраски; это  достигается вследствие оптического  эффекта, создаваемого кристаллизацией  льда;

- уменьшение веса и  изменение термодинамических характеристик  продуктов, так как при заморозке  происходит усушка продукта.

Существуют различные  методы предварительного охлаждения: в потоке воздуха; снегование; вакуумное  охлаждение с применением специализированных вакуумных охладителей; жидкостное охлаждение или гидроохлаждение, с  помощью орошения или погружения в ледяную воду.

Самым эффективным по скорости охлаждения считается вакуумный  метод, гидроохлаждение, воздушное  охлаждение и снегование. В настоящее  время широко используется воздушный  метод охлаждения продуктов в  различных его модификациях.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Охлаждающие агенты

В  холодильных установках могут использоваться самые разнообразные летучие жидкости, некоторые специфические требования сужают количество хладагентов до одного-двух жидкостей, пригодных для широкого использования. эти жидкости должны быть неядовитыми, негорючими, не вступать в химическую реакцию со смазкой, имеют высокую теплоту испарения, подходящую кретическуюю температуру ,малый удельный объем. как правило, желательно использовать хладагенты. имеющие такую зависимость давления насыщенных паров от температуры, чтобы небольшое избыточное давление соответствовало области разрежения компрессора и не слишком высокое - зоне сжатия.

Охлаждающими и замораживающими  агентами называют вещества, которые  понижают температуру продукта непосредственно  при контакте с ним. Как правило, данная пищевая добавка «забирает» тепло у пищевого продукта за счет очень низкой собственной температуры  плавления и кипения. Применяют  данные агенты при хранении и транспортировке  таких пищевых продуктов как  хлебобулочные, молочные, рыбные и мясные продукты, а также различное сырье, кофе, пряности, зелень. Замораживающие и охлаждающие агенты применяются  при производстве продуктов питания  и в форме газов, и в виде жидкостей и твердых тел. Сам  процесс замораживания происходит поэтапно и предполагает предварительное  снижение температуры.

Процесс замораживания может  происходить медленно, быстро или  же сверхбыстро. Охлаждающие и замораживающие агенты

 Охлаждающие агенты  — это вещества, понижающие температуру  пищевого продукта при прямом  контакте с ним. Не следует  путать охлаждающие агенты с  хладагентами, применяемыми в холодильной технике.

 Охлаждающие и замораживающие  агенты способны отнимать тепло  у контактирующего с ними продукта  благодаря очень низким собственным  температурам плавления и кипения. Они могут применяться в форме газов, жидкостей или твердых тел. Замораживание можно проводить в одну или в две (то есть через предварительное охлаждение) стадии.

В хлебопечении охлаждение и замораживание диоксидом углерода и азотом используется для сохранения готовой продукции, прекращения  процесса брожения в тесте, мгновенного  охлаждения выпеченных изделий до температуры  хранения, предварительного и промежуточного охлаждения на полностью автоматизированных линиях и отвода тепла при механической обработке тестовых масс.

 Охлаждающие и замораживающие  агенты с успехом применяются  для сохранения идеальной влагоудерживающей  способности парного мяса для  его дальнейшей переработки в  деликатесные продукты, для хранения  и транспортировки сублимированных  молочных заквасок. Использование  «сухого льда» вместо обычного  предпочтительно для быстрого  охлаждения мяса птицы сразу  после забоя. Жидкий азот применяют  для сушки вымораживанием.

Охлаждающие агенты необходимы при помоле — для охлаждения разогреваемого за счет силы трения продукта.

Основными холодильными агентами являются аммиак, фреоны (хладоны), элегаз и некоторые углеводороды. Следует  различать хладагенты и криоагенты. У криоагентов ниже температура  кипения, также к хладагентам  имеются более высокие требования по взаимодействию с маслами компрессоров. В качестве холодильного агента при  создании оксиликвита используется кислород.

Холодильный агент (хладагент) — рабочее вещество холодильной  машины, которое при кипении и  в процессе изотермического расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта  и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации.

Классификация хладонов: 

- Хладоны метанового ряда являются одним из наиболее распространенных типов этих веществ. Несмотря на то, что производство многих из них давно не ведется, их запасы до сих пор используются в качестве хладагентов, пропеллентов при изготовлении медицинских аэрозолей и монтажных пен, в пожаротушащих составах, при изготовлении пенопластов в качестве порообразователей (Хладон 11, Хладон 12, Хладон 22).

- Хладоны этанового ряда  имеют существенно более низкий  озоноразрушающий потенции и  потенциал глобального потепления. Почти все представленные ниже  хладоны разрешены к производству (Хладон 124B1, Хладон 123B1  Хладон 116).

- Хладоны пропанового  ряда

            Несмотря на то, что видов хладонов  пропанового ряда не так много,  как, скажем, метанового или этанового,  они довольно-таки распространены  и применяются в качестве хладагентов,  растворителей, огнегасителей, газовых  диэлектриков, в качестве компонентов  различных композиций и т.д.

-            Хладонов бутанового ряда не  так много и, надо сказать,  что они не сильно распространены. Области применения их в целом  те же. Они применяются в качестве  компонента смесевых хладагентов,  пропеллентов, порообразователей, пламегасителей.

 

 

 

 

 

2 Эксплуатация хладоновых холодильных установок

Холодильная установка —  комплекс оборудования, служащий для  получения и поддержания в  охлаждаемых помещениях, телах или  веществах температур, ниже температуры  окружающей среды.

Холодильные циклы и установки, применяемые на практике, значительно  отличаются от идеальных. Это обусловлено  прежде всего тепловыми и гидравлическими потерями, а также несовершенством происходящих в установках процессов (не-дорекуперация теплоты, утечка и перетечка хладагента и др.); в ряде случаев - несовершенством собственно холодильных циклов.

Достигаемые в установках температура, холодопроизводительность и затраты механической работы существенно зависят от вида и свойств хладагентов. Последние должны обладать способностью поглощать при испарении большое кол-во теплоты, иметь малые удельные объемы пара, невысокие критические температуры, вязкости и плотности, высокие коэффициент теплоотдачи и теплопередачи, растворение в воде, быть безвредными, пожаробезопасными, доступными и недорогими. Полностью удовлетворить все эти требования не может ни один из применяемых в настоящее время хладагентов. Поэтому при их выборе учитывают назначение холодильных установок, условия их работы и конструктивные особенности.

Системы хладоновых установок продувают азотом с точкой росы не выше - 50 или воздухом, предварительно осушенным и подогретым до 80. системы хладоновых установок испытывают только на плотность. Хладоновая установка предназначена для работы в составе общепромышленных холодильных установок для охлаждения жидкого хладоносителя.