Ледники и ледяные склады. Холодильники

При хранении плодов, овощей, солено-квашеной продукцииво многих районах нашей страны можно использовать природныйхолод. Для этого в средней и северной зонах, гдесредняя температура января ниже минус 10 °С, строят ледникии ледяные склады.

Ледники представляют собой заглубленные, хорошоизолированные помещения, в которых наряду с камерамидля хранения предусмотрены отсеки для загрузки льда,который заготавливают зимой. На замерзших водоемахвыпиливают брусы льда (кабаны) и перевозят их в ледники.

Можно намораживать его вблизи ледников, заливая водойоткрытые площадки, но это более трудоемко.

В ледниках камеру хранения размещают либо междудвумя массивами льда, либо две камеры хранения располагаютпо обе стороны отсека для льда, расположенного посерединеледника. Режим хранения поддерживается за счетзапаса холода льда. Поэтому объем камеры для льда долженбыть в 3—4 раза больше, чем камеры хранения. Ледяные склады представляют собой усовершенствованныеледники, сооружаемые целиком изо льда. На площадкес дренированным покрытием (песок, шлак) зимой, разбрызгиваяводу, намораживают ледяное основание толщиной1,5—2 м, затем в него вмораживают каркас склада, сделанныйиз отходов пиломатериалов высотой 3—4 м с арочнымсводом. Сверху его обтягивают крафт-бумагой, толем, рогожейили другим материалом, чтобы можно было разбрызгиваниемнаморозить на нем сплошную ледяную корку. Затемпродолжают намораживать лед по опалубке до тех пор, пока будущая камера не окажется заключенной в ледяноймонолит, толщина стен которого достигает 2 м. После этогокаркас разбирают и выносят наружу.

С северного торца склада устраивают тамбурный вход стремя утепленными дверями. Сверху весь ледяной складукрывают опилками, шлаком или верховым торфом слоем1—1,5 м. Это защищает лед от таяния в весенне-летний период.

 

ХОЛОДИЛЬНИКИ

 

Холодильники включают камеры хранения, отделениетоварной обработки продукции, машинное отделение иподсобные помещения для обслуживающего персонала.

Холодильники проектируют обычно в виде одноэтажныхназемных зданий, в крупных городах строят сооружения в5—7 этажей. Наиболее распространена планировка, прикоторой в одном торце здания расположено светлое помещение(цех) товарной обработки с оборудованием и запасомтары, в другом — машинное отделение, между ними размещаюткамеры хранения с выездом в изолированный холодныйкоридор. Такая планировка снижает потери холодапри загрузке и выгрузке продукции из камер в теплые периодыгода. Для выгрузки продукции, доставленной автотранспортом,у одной из продольных сторон здания сооружают крытуюплатформу, по высоте соответствующую кузову автомобиля.

В крупных холодильниках оборудуют две платформы— с одной стороны автомобильную, с другой железнодорожную.

Высота последней должна соответствовать уровнюпола вагона.В зависимости от общей вместимости холодильника и егоназначения объем камер хранения составляет 100—500 т.

Крупные камеры экономичнее, так как чем больше их вместимость,тем меньшая часть отводится на проходы, темполнее они используются. Но в таких камерах сложнееподдерживать выравненный режим, поэтому устраиваютпринудительную вентиляцию. Высота камер (6—8 м) восновном зависит от высоты подъема штабелеров-погрузчиков. Высотой камер определяется количество продукции,размещаемой на 1 м^ полезной площади. В современныххолодильниках для плодов этот показатель равен 0,8—1 т/м2.

Для быстрого охлаждения плодов в некоторых холодильникахоборудуют камеры предварительного охлаждения смощными воздухоохладителями. Их объем рассчитан на дневной сбор плодов. Охлажденные плоды затем перегружают в камеры хранения. В крупных холодильниках сооружаюткамеры для ускоренного дозревания плодов, оборудованныесистемами отопления, вентиляции и приспособлениямидля обработки этиленом. Стабильность заданного режима хранения в холодильникахво многом зависит от теплоизоляции камер. Для этогона стенах и перекрытии изнутри монтируют необходимыйслой теплоизоляционного материала, защищая его с обеихсторон слоем паро- и гидроизоляции. Сначала стены покрываютгорячим битумом, который служит гидроизоляционнымслоем и одновременно клеящим материалом. Нанего ≪сажают≫ плиты теплоизоляционного материала с малойтеплопроводностью и объемной массой, но достаточнопрочные. Обычно используют пробковые и минераловатныеплиты, торфоплиты, пеностекло, пенопласты. Этот слойнаносят тщательно, не допуская его увлажнения, заделываютстыки. Снаружи его покрывают пароизолирующим материалом(битум, алюминиевая фольга или цементная затиркана проволочной сетке). Эффективно применять специальные панели. Их изготовляютв заводских условиях и поставляют в готовом виде.

Панель длиной 4—8 м, шириной 1,5 м состоит из двух облицовочныхлистов гофрированного алюминия (влагоизолятор) и вспененного между ними полиуретана (теплоизолятор). Последний прочно соединяется с поверхностью как металла,так и пластмассовых материалов. Панели крепят настенах и перекрытии камер, места стыков герметизируютжидким полиуретаном.

Пол камер покрывают цементом или асфальтом и обычноне теплоизолируют. Но чтобы избежать утечки холода встыке пола со стенами, слой теплоизоляции опускают нижеуровня пола или вводят его под пол. Требования к подгонке и теплоизоляции дверей в холодильникахзначительно выше, чем в хранилищах. В двернуюпанель монтируют достаточный слой теплоизоляционногоматериала, защищенного гидроизоляцией отувлажнения. Двери делают прислонные или отодвигают всторону, чтобы в камеру мог въехать штабелер-погрузчик.

По периметру двери и дверного проема крепят резиновыеуплотняющие прокладки. У дверей крупных камер устраиваюттеплоизолирующую воздушную завесу. Вентиляторзабирает воздух в камере и направляет его через раструбплоской струей с большой скоростью вдоль дверногопроема, отсекая наружный воздух.

Для искусственного охлаждения используют преимущественнокомпрессорные холодильные установки. Охлаждениепроисходит в результате изменения агрегатного состоянияхладагента: он кипит при низком давлении и температуре,переходит в газообразное состояние, отнимая отокружающей среды необходимую для этого теплоту парообразования.

Последующая конденсация хладагента проводитсяпри повышении давления его паров. Для созданияв установке необходимого давления затрачивается механическаяэнергия компрессора, работающего от электропривода.

Хладагентом служат аммиак, фреон-12 и фреон-22,температура кипения которых при обычном давлении соответственноравна минус 33,4, минус 29,8 и минус 40,8 °С.

Холодильная установка состоит из испарителя, компрессора,конденсатора и регулирующего вентиля, соединенныхв замкнутую герметичную систему. В испарителе (рефрижераторе)хладагент кипит при низкой температуре. Чащевсего его выполняют из гладких стеклянных или ребристыхметаллических труб, собранных в батареи. Из испарителяпары хладагента отсасываются компрессором и нагнетаютсяпри повышенном давлении в конденсатор. Он представляетсобой змеевик, омываемый воздухом (в холодильникахмалой мощности) или водой. В конденсаторе пары хладагентасжижаются, а образующаяся теплота конденсацииотводится воздухом или водой более низкой температуры.

Регулирующий вентиль — это клапан, отрегулированныйна поддержание необходимого перепада давления междуиспарителем и конденсатором.

Обычно в крупных холодильниках используют высокопроизводительныеаммиачные холодильные установки. Однакотакая установка обслуживает все камеры храненияцентрализованно, что затрудняет регулирование температурыв каждой из них при хранении разных видов продукции.

Кроме того, в аммиачных установках конденсаторохлаждается водой. Для охлаждения нагревшейся водыприходится сооружать специальное устройство — радирню. Фреоновые холодильные установки менее производительны,но конденсатор охлаждается здесь воздухом, поэтомуони проще и экономичнее в эксплуатации. Такие установкимонтируют отдельно на каждую камеру хранения, что облегчаетподдержание в них температуры, оптимальной длякаждого вида продукции. Применяют две основные системы охлаждения камерхранения: непосредственную и рассольную.

В первом случае жидкий хладагент поступает в батареи,размещенные в камерах, и испаряется в них, тем самым охлаждаяокружающий воздух. Такая система проста, экономична,однако она имеет недостаток: если нарушаетсягерметичность батарей или подводящих труб, пары хладагентамогут попасть в камеру и вызвать ожоги плодови овощей.

Во втором случае испаритель холодильной установкипомещают в емкость с промежуточным хладоносителем —раствором хлористого кальцияили этиленгликолем. Холодныйрассол подается насосомв охлаждающие батареи,размещенные в камерах холодильника.

При этом способеисключено попадание хладагентав камеры хранения. Благодарябольшой вместимостисистемы хладоносителя можноостанавливать компрессор дляосмотра и ремонта. Но длярассольного охлаждения требуетсябольше труб, поэтомуоно дороже. Кроме того, при данном способе тратится бальше энергии, чем при непосредственномохлаждении.

В рассмотренных системахохлаждения батареи размещаютна стенах, потолке камеры и между штабелями продукции.

При этом в небольших камерах заданная температураподдерживается во всех зонах. В крупных камерах длявыравнивания температуры во всех зонах воздух периодическиперемешивают вентилятором.

Эффективны специальные воздухоохладители, устанавливаемыена полу камеры на постаментах или подвешиваемыена потолке. Они представляют собой сблокированныев общем кожухе испаритель холодильной установки, у в лажнительвоздуха и вентилятор. Воздух забираетсявентилятором из камеры, увлажняется, затем охлаждаетсяиспарителем и возвращается в камеру. Иногда воздухоохладителиустанавливают в коридоре или в отдельномпомещении, а для забора и возврата воздуха их соединяютс камерой хранения воздуховодами. Размещение воздухоохладителейвне камеры или подвешивание их на потолкеувеличивает площадь загрузки.

Применяют и смешанную систему охлаждения камер.В этом случае воздухоохладители интенсивно охлаждаютпродуадию после загрузки осенью, а пристенные батареиограничивают поступление внешних притоков тепла в камеруи способствуют поддержанию выровненной температуры.

В камерах холодильников из-за конденсации и вымораживания воды на охлаждающих элементах воздух значительноосушается, что приводит к высоким потерям массыпродукции. Устранить этот недостаток позволяет кожуховоеохлаждение или воздушная рубашка. Камеру хранения окружаютвоздушной полостью, в которой устанавливаютохлаждающие батареи. Охлажденный до заданной температурывоздух равномерно циркулирует по кожуху припомощи вентиляторов. Камера хранения не сообщается своздушной полостью, но температура в них создается одинаковая.

При этом конденсации влаги в камере не наблюдается,температура и влажность воздуха не изменяютсяи убыль массы продукции бывает минимальной.

Однако у кожухового охлаждения существует недостаток:вследствие высокой влажности воздуха создаются благоприятныеусловия для развития плесневых и грибныхзаболеваний плодов и овощей. При таком способе охлаждениянеобходимо тщательно выполнять все мероприятия поборьбе с болезнями. Убранные плоды и овощи необходимо как можно быстреепоместить в холодильник. Но не все виды продукциисразу после уборки загружают в холодильные камеры. Так,картофель выдерживает 1—3 недели при темпратуре 15—18 °С для дозревания и зарубцовывания механических повреждений.

Морковь и свекла также обладают способностьювозобновлять покровные ткани, поэтому корнеплоды, убранныемеханизированным способом, желательно некотороевремя выдержать при более высокой температуре. Лук ичеснок до закладки в холодильник прогревают и просушиваютв потоке теплого воздуха.

При холодильном хранении тщательно следят за изменениямитемпературы воздуха в камерах. Если в какой либо камере температура понизилась ниже допустимой, повышатьее необходимо постепенно — в этом случае можноизбежать потемнения и размягчения тканей. Наиболее высокавероятность подмораживания или переохлажденияплодов и овощей, размещенных у охлаждающих батарей.

Поэтому штабель тары с продукцией размещают на расстояниине ближе 500—600 мм от батареи, а между ними подвешиваютзащитный экран из полиэтиленовой пленки.

Отдельные виды плодов и овощей (савойская капуста,лук, яблоки сортов Ренет Симиренко, Ренет шампанский,Старкинг) могут длительное время храниться в переохлажденномсостоянии при близкриоскопических температурах(минус 2 — минус 3 °С). После медленного отепления онивосстанавливают товарные качества,потери через 10—11 меесоставляют 3—4 %. Однакохранение при температуре,близкой к точке замерзания,возможно лишь при точномвыполнении температурногорежима и тщательном контролеза состоянием продукции.

В камерах холодильникатрудно поддерживать оптимальнуювлажность воздуха, так как вода на охлаждающихэлементах постоянно вымораживается в виде ≪шубы≫. Некотораясухость воздуха приводит к более высоким потерямот испарения воды из продукции. Снизить их можно,увлажняя воздух в камерах (разбрызгивание воды при помощиувлажнителей) и размещая плоды и овощи в таре,выстланной изнутри полиэтиленовой пленкой. Широко применяют увлажнение воздуха при помощиротационного распылителя ЛН-1А (производство ВНР).

Его на кольцах подвешивают к потолку камеры и подводятк нему трубопровод с водой. В корпусе при помощи поплавковогорегулятора поддерживают постоянный уровень воды.

В распылитель вставлен конус с диском, вращаемый электродвигателем. Конус подает воду на быстровращающийся диск, который отбрасывает ее на круглый распылительи превращает в водяную пыль. Вентилятор, установленныйна одной оси с электродвигателем, подает распыленнуюводу в камеру, где воздух увлажняется. Производительностьротационного увлажнителя до б л/ч. В камеруплощадью 300 м^ устанавливают 2 увлажнителя. Они работаютпри ручном или автоматическом управлении, точностьрегулировки автоматического контроля 2.В холодильных камерах упакованные плоды или овощиштабелерами-загрузчиками укладывают в штабеля на обычныеили стоечные поддоны. Наиболее распространенысплошные штабеля, установленные на поддоны. Нижнийряд ящиков приподнят над полом на высоту поддона — около 150 мм. Между стенами камеры и штабелем оставляютрасстояние 400—500 мм, между потолком и верхними ящиками— 300—500 мм. Для осмотра продукции делают проходышириной 500—600 мм. Число последних должно даватьвозможность контролировать 50—60 % единиц упаковок.

Загружают камеры в соответствии с особенностямиплодов и овои;ей. Продукцию, устойчивую к охлаждению(лук-репка, капуста, корнеплоды, многие сорта яблок, виноград), закладывают в камеры большой вместимости за10—15 сут. Систему охлаждения включают с начала загрузки.

Чтобы не вызвать резких перепадов температуры и отпотеванияуже хранящихся плодов и овощей, ежедневнозагружают около 10 % объема камеры. Продукцию, неустойчивуюк быстрому охлаждению (отдельные сорта яблок,лимоны, перец, томаты, огурцы, картофель), охлаждаютпостепенно. В течение 1—2 сут ее закладывают в отключеннуюкамеру и после этого включают холодильные установки.

В зависимости от особенностей плодов и овощей охлаждениеведут 3—20 сут.При выгрузке из холодильных камер весной или летомпродукция часто отпотевает — теплый воздух быстро охлаждаетсяу поверхности холодных плодов, овощей иликартофеля, достигается точка росы и выпадает конденса.

Чтобы этого не произошло, продукцию после окончанияхранения необходимо постепенно отеплять. Это делают вкамере хранения, если вся продукция из нее подлежитодновременной реализации, или в специальной камере.

Температуру за 2—4 сут постепенно повышают по 4—5 °С в сутки.

 

Лекция 7