Холодильные установки для промышленных холодильников: что это такое?

Оборудование для поддержания заданных температурных режимов, при которых длительное время хранятся материалы, продукты, химические вещества, технологические смеси, и являющееся частью больших промышленных холодильников – это холодильные установки. Они могут создавать и поддерживать температуры от -150 до +10°С. Материалы, из которых изготовлено оборудование, способны работать в жестких условиях и характеризуются высокой степенью надежности. Такие установки создают в теплоизолированной от окружающей среды специальных камерах.

Виды холодильных установок для промышленных холодильников

Холодильные установки бывают абсорбционными или компрессорными. Первые конденсируют газообразный хладагент при помощи абсорбента – жидкого или твердого вещества, из которого при нагреве происходит испарение рабочего вещества. Рабочим механизмом вторых является пароконденсационная машина, сжимающая хладагент с помощью компрессорных или турбокомпрессорных блоков.

Промышленный холодильник: что это такое?

Это специальное сооружение для охлаждения и заморозки больших объемов сырья, материалов, веществ или готовых изделий.

Классифицируются промышленные холодильники по объему камеры:

• малые вместимостью меньше 500 тонн;
• средние – до 5 000 тонн;
• крупные – более 5 000 тонн.

Самые большие промышленные агрегаты могут состоять из нескольких этажей, в зависимости от занимаемой площади и назначения. Крупнейший промышленный холодильник служит для обеспечения бесперебойной работы адронного коллайдера в Швейцарии и занимает площадь 24 км².

Отдельные виды промышленных установок обеспечивают поддержание нужной температуры конкретного технологического процесса. Например, в виноделии или производстве сыров.

Оборудование способно поддерживать не только заданные температуры, но и необходимую влажность воздуха внутри камеры. Такие свойства необходимы при хранении, например, химических веществ, продуктов питания, лекарственных препаратов и сырья для их производства.

Условия эксплуатации промышленных холодильников

Одно из главных условий бесперебойной работы оборудования – соблюдение объемов загрузки. Превышение максимально допустимых норм приводит к росту тепловой нагрузки выше расчетных параметров, неправильному распределению температур внутри камеры, увеличению времени охлаждения, потерям качества и количества хранящейся продукции.

Неполная загрузка также отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках. В этом случае емкости камер используются неэффективно, снижается тепловая нагрузка, падает температура кипения хладагента и растет стоимость охлаждения продуктов и веществ.

Условия эксплуатации оборудования:

• перед загрузкой теплых продуктов и веществ камеры охлаждают на 3-5° ниже паспортной температуры при работе оборудования на полную мощность;
• камеры должны быть оборудованы панельными батареями и воздухоохладителями;
• скорость движения воздуха в зависимости от типа хранящихся продуктов должна составлять не менее 0,2 и не более 2 м/с, влажность – 85-95%, кратность циркуляции воздуха – 30-100 ч^-1;
• продукты необходимо размещать таким образом, чтобы обеспечивать хороший обдув;
• погрузочно-разгрузочные работы организуют так, чтобы колебание температуры внутри камеры не превышало 1-2°;
• камеры охлаждения, заморозки и хранения должны эксплуатироваться строго по назначению: нельзя охлаждать продукты в морозильной камере или хранить в охлаждающей;
• теплые продукты при загрузке на охлаждение должны составлять не более 8-10% от суточной нормы загрузки в зависимости от вида продукции, следующая партия поступает на охлаждение только после того, как предыдущая перемещена в камеру для хранения.

Соблюдение условий эксплуатации не только продлевает сроки хранения продукции и веществ и сохраняет их потребительские свойства, но и гарантирует бесперебойную работу промышленных холодильников, снижение затрат на их обслуживание и ремонт.

Виды промышленных холодильников

Наиболее общая классификация делит все промышленное холодильное оборудование на пять больших групп:

• производственные, которые являются частью технологического процесса в качестве самостоятельного цеха, например, на мясокомбинатах или рыбоперерабатывающих заводах;
• заготовительные, предназначенные для первичного охлаждения сырья и товаров для дальнейшей транспортировки или хранения;
• базисные, на которых аккумулируются необходимые запасы;
• распределительные большой вместимости, расположенные, как правило, в городах и имеющие целью длительное хранение пищевых продуктов для бесперебойного обеспечения населения;
• портовые предназначены для кратковременного хранения скоропортящихся грузов при перегрузке, экспорте или импорте.

При этом промышленные холодильники могут выполнять перекрестные функции. Например, производственные и заготовительные одновременно являются и распределительными для населения тех городов, в которых они расположены. А портовые камеры могут быть оборудованы для холодильной или предварительной обработки продуктов.

Основные компоненты промышленных холодильников

Главными элементами конструкции компрессорного промышленного холодильника являются сам компрессор, конденсатор, испаритель и регулятор потока. Вспомогательное оборудование – ресивер, терморегулирующий вентиль, осушительный патрон, воздухоохладитель, термостат.

Абсорбционный промышленный холодильник включает генератор, дефлегматор, испаритель и абсорбер.

Основные характеристики промышленных холодильников

Работа промышленных холодильников основана на принципе теплового насоса, который переносит энергию от теплоотдатчика к теплоприемнику. Первый, в основном, окружающая среда, второй – хладагент.

Принцип действия абсорбционного холодильника

Суть работы такого оборудования состоит в испарении и непрерывной циркуляции хладагента. Абсорбент, например, раствор аммиака, из абсорбера поступает в генератор, а затем в дефлегматор, где происходит разложение на составляющие вещества. В данном случае на воду и аммиак. Здесь аммиак сжимается и снова поступает в испаритель, а вода направляется в абсорбер. Кроме аммиака в абсорбционных промышленных холодильниках применяют раствор бромистого лития, ацетон или ацетилен.

Принцип действия компрессорного холодильника

Компрессор обеспечивает непрерывную циркуляцию хладагента и поддержание высокого давления на линии нагнетания.

Конденсатор охлаждает парообразный горячий хладагент до жидкой фазы. Отсюда жидкость поступает в регулятор потока, где при резком снижении давления часть хладагента переходит снова в газообразное состояние.

В испаритель поступает смесь жидкости и пара. Жидкость кипит, забирая тепло окружающего воздуха и снова переходит в пар. Отсюда хладагент в газообразном состоянии опять поступает в компрессор. Таким образом обеспечивается непрерывная циркуляция.

Примерная стоимость промышленного холодильника

Среднетемпературный трехкомпрессорный холодильный агрегат для обеспечения технологических процессов на производстве или оборудования промышленных холодильников стоит около 6 000 000 рублей. К этому необходимо добавить стоимость сандвич-панелей, теплоизоляционных материалов и вспомогательного оборудования для строительства камеры и затраты на ее возведение. Общая цена промышленного холодильника, таким образом, может колебаться в пределах 8-10 миллионов рублей.

Виды компрессоров для промышленного холодильника

Один из основных блоков установки бывает четырех видов и может, кроме того, отличаться по степени герметичности.

Основные типы компрессоров для промышленных холодильников:

• поршневые крейцкопфные и бескрейцкопфные;
• винтовые сухие и маслозаполненные;
• спиральные (с подвижной или неподвижной спиралью);
• турбокомпрессоры.

Герметичные компрессоры характеризуются малой мощностью (до 35 кВт), полугерметичные выдерживают нагрузки до 350 кВт, открытые наиболее эффективны в крупных промышленных холодильниках.

Области применения промышленных холодильников

Большинство видов такого оборудования применяют в хранении продуктов питания, торговле и производственных процессах.

Использование промышленных холодильников в торговле

Магазины, супер- и гипермаркеты не обходятся без специального оборудования. Одно из основных – промышленные холодильники. Ими оснащают торговые залы, складские помещения для длительного хранения, охлаждения и заморозки скоропортящихся продуктов.

В последние годы все оборудование торгового предприятия многие компании переводят на обслуживание одним холодильным агрегатом на базе выносного холода. Такой способ снижает не только издержки на содержание холодильников, но и понижает уровень шума в помещениях предприятия.

Использование промышленных холодильников на складах

Распределение и долговременное хранение продуктов требует от складского оборудования высоких мощностей и больших объемов. Поэтому склады оборудуют средне- и низкотемпературными установками большой мощности с централизованным хладоснабжением.

Использование промышленных холодильников на пищевых производствах

Предприятия, изготавливающие продукты питания, применяют различные типы промышленных холодильников:

• Промышленные холодильные камеры и морозильные камеры для замораживания и хранения больших объемов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
• Льдогенераторы для охлаждения, как правило, рыбной и мясной продукции;
• Оборудование шоковой заморозки продуктов для сохранения массы и потребительских свойств готовых изделий;
• Чиллеры и молокоохладители для поддержания необходимого температурного режима скоропортящихся жидких продуктов.

На пищевых производствах применяют мощные промышленные холодильники, требующие регулярного технического обслуживания и контроля за условиями эксплуатации и санитарным состоянием камер.

Использование промышленных холодильников в тяжелой и химической промышленности

К оборудованию на таких производствах предъявляют повышенные требования к герметичности, взрыво- и пожаробезопасности, санитарному состоянию.

Промышленные холодильники для химической и тяжелой промышленности строят в месте производства и оснащают мощными установками. Как правило, такие работы выполняются только под заказ и под конкретные требования технологического процесса.

Кроме перечисленных областей применения, промышленные холодильники используются на рыболовецких судах, транспортах-рефрижераторах при грузоперевозках, на предприятиях общественного питания.