Дипломная работа: Проектирование камеры хранения пищевых продуктов
Применение новых материалов и технологий в производстве холодильного оборудования позволило создавать холодильные камеры практически для любых помещений, причем без особых проблем с точки зрения монтажа. Первоначально холодильные камеры изготавливали стандартных размеров, рассчитывали на определенные объемы и под определенное помещение. Сейчас фирмы-изготовители разрабатывают и производят сборные холодильные камеры практически любых размеров и конфигураций с оптимальным режимом работы.
Необходимость в проектировании нестандартных, оригинальных конструкций во многом объясняется тем, что в настоящее время продовольственные магазины или другие подобные помещения могут иметь любую геометрию торговых и подсобных площадей в зависимости от особенностей используемого помещения или желания владельца.
Для того чтобы максимально эффективно использовать пространство, холодильные камеры целесообразно собирать из отдельных стандартных панелей. Это более выгодно как с технической, так и с экономической точки зрения.
Стандартные панели типа “ сэндвич ” имеют трехслойную конструкцию с пенополиуретановой изоляцией. Из известных в настоящее время теплоизоляционных материалов пенополиуретан, используемый в производстве торгово-холодильного оборудования, имеет наименьший коэффициент теплопроводности: по теплоизоляционным свойствам он в 25 раз эффективнее силикатного кирпича, в 4,5 раза – керамзитного гравия, в 2 раза – плит из стекловолокна и минеральной ваты, в 1,5 … 1,7 раза – пенополистирола.
Обе стороны панели покрыты тонким стальным или алюминиевым листом толщиной от 0,5 до 0,8 мм. При использовании камеры для хранения пищевых продуктов применяют панели, внутренняя поверхность которых имеет гигиеническое полиэфирное покрытие.
1.2 Классификация холодильных камер
Совокупность холодильных установок, обеспечивающих условия для непрерывной холодильной обработки и хранения скоропортящихся продуктов на пути от мест их заготовки до мест потребления, называется холодильной цепью. Холодильная цепь слагается из звеньев, сочетание которых может быть различным в зависимости от вида сырья. Отдельные звенья цепи следующие: холодильные установки для обработки продукта и хранения его на производящем предприятии или плантации; холодильный транспорт для местных и дальних перевозок; холодильники различного назначения, включая торговое холодильное оборудование и бытовые холодильники.
Обычно холодильник — это промышленное предприятие (или его цех), в помещениях которого с помощью холодильной установки поддерживают определенные режимы, необходимые для обработки и хранения скоропортящихся продуктов. Холодильник состоит из технологического здания и компрессорного цеха с пристроенным к нему аппаратным отделением.
Холодильники классифицируют в зависимости от назначения, вида хранимых продуктов, вместимости и этажности. В зависимости от назначения холодильники разделяют на следующие основные типы: заготовительные, производственные, транспортно-экспедиционные, распределительные, перевалочные, торговые и бытовые. Кроме того, холодильники подразделяются на стационарные и транспортные. Рефрижераторный транспорт делится на железнодорожный, морской, речной и автомобильный.
Заготовительные холодильники предназначены для заготовки продукции в сельской местности либо непосредственно на плантациях. Они имеют холодильные установки большой мощности; вместимость камер хранения в таких холодильниках меньше вместимости камер охлаждения. К заготовительным холодильникам относят и станции предварительного охлаждения, преимущественно передвижные.
Производственные холодильники являются частью пищевых предприятий: мясо- и птицекомбинатов, молочных и консервных комбинатов. Почти вся вырабатываемая продукция подвергается холодильной обработке, поэтому производственные холодильники оборудуют мощными устройствами для охлаждения и замораживания,
Транспортно-экспедиционные холодильники обеспечивают грузовые операции на железнодорожных, водных и воздушных линиях.
Распределительные (многоцелевые, базисные) холодильники предназначены для равномерного обеспечения городов и промышленных центров сезонными продуктами питания в течение всего года, а также для создания резервного запаса продуктов. Эти холодильники характеризуются большой вместимостью камер хранения и малой производительностью устройств для охлаждения и замораживания. В том случае, если на распределительных холодильниках есть производственные цехи (фасовки масла, мороженого, твердой углекислоты, полуфабрикатов, кулинарные), такие предприятия называют хладокомбинатами.
Перевалочные холодильники предназначены для временного хранения продуктов при передаче их с одного звена холодильной цепи на другое. Для этих холодильников характерным является большой фронт грузовых работ.
Для осуществления внешних грузовых операций с двух продольных сторон холодильника устраивают специальные грузовые платформы для автомобильного и железнодорожного транспорта.
Торговое холодильное оборудование используют для кратковременного хранения продуктов в торговой сети, ресторанах, столовых. Эти холодильники малой вместимости. Водной камере допускается хранить продукты нескольких различных видов.
Бытовые холодильники служат для кратковременного хранения продуктов в домашних условиях и для производства небольшого количества льда. Они являются последним звеном непрерывной холодильной цепи.
Приведенная классификация холодильников носит условный характер.
В зависимости от ассортимента хранимых грузов различают универсальные и специализированные холодильники.
В универсальных холодильниках хранят смешанные грузы (мясо, рыба, фрукты, консервы и др.), в специализированных —однотипные.
В зависимости от вместимости холодильники условно классифицируют на крупные, средние и мелкие. Крупные холодильники имеют вместимость свыше 3000 т (к ним относятся универсальные, распределительные, специализированные холодильники). Вместимость средних холодильников составляет от 1000 до 3000 т (они могут быть универсальными или специализированными). Вместимость мелких холодильников не превышает 1000 т.
В зависимости от этажности различают одноэтажные и многоэтажные холодильники.
По конструкции холодильники относят к промышленным зданиям. Характерной особенностью их является то, что в камерах поддерживаются низкие температуры при высокой относительной влажности воздуха. Изменение температуры и относительной влажности воздуха вызывает постепенное ослабление структуры строительных и изоляционных материалов.
1.3 Теплоизоляционные материалы на рынке Украины
1.3.1 Пенополистирол (пенопласт)
Пенополистирол (ППС) представляет собой жесткий вспененный термопласт, содержащий многочисленные сплавившиеся гранулы. Каждая гранула состоит из большого числа молекул стирола, соединенных в длинные цепи полистирола, в пределах которых равномерно распределены микроскопичные (10-5,00 мкм) плотные полости, содержащие воздух. Технология позволяет получать вспененные термопласты с разными соотношениями воздуха и полистирола, а следовательно и плотностью. Широкий диапазон плотностей позволяет специально заложить определенные свойства, чтобы удовлетворить требования, предъявляемые к материалу конечными пользователями.
Пенополистирол характеризуется следующими свойствами: способностью к формированию в сложные формы; относительно высокой прочностью на сжатие при низкой плотности. Пенополистирол достигает предела упругости при сжатии 2%. Напряжения свыше указанного предела сказываются остаточной деформацией; низкой динамической жесткостью, обеспечивающей качественную звукоизоляцию от ударного шума; низкой теплопроводностью от 0,03 до 0,04 В/м К; низким коэффициентом теплового расширения, который в диапазоне температур от 20°С до 30°С составляет в среднем 0,6x10- 4(1/°К); невысокой плотностью материала - от 15 кг/м3 до 40 кг/м3. Изделия из пенополистирола маркируются в зависимости от плотности; стабильностью свойств в диапазоне температур от -180°С до +80°С; низкой диффузией водяных паров и водопоглощением; стойкостью к гниению и долговечностью при условии, что изделия из полистирола не подвергаются длительному воздействию УФ-лучей; стойкостью к агрессивным средам. Изделия из ППС обладают стойкостью к растворам кислот и щелочей, метанолу, водорастворимым краскам и адгезивам. Гипс, известь, цемент, силиконовые масла и не содержащий растворителей битум не нарушают структуру пенопласта. Парафиновое масло, растительные и животные жиры, дизельное топливо и вазелин могут воздействовать на поверхность пенопласта и обусловить усадку при длительном воздействии. Неустойчивы к органическим растворителям типа углеводородов, хлорированных углеводородов, кетонов и эфиров, присутствующих в большинстве лакокрасочных и адгезивных материалов; удовлетворительной огнестойкостью. Обычный пенополистирол входит в категорию ВЗ, т.е. считается легко воспламеняемым. При введении в исходное сырье антипиренов ППС переходит в категорию трудновоспламеняемых строительных материалов В1.
Благодаря перечисленному сочетанию физических свойств пенополистирол находит разнообразное применение в строительной промышленности.
Применять пенопласт – значит обеспечивать энергосбережение, минимизируя теплопотери. Вот почему пенопласт, благодаря исключительной мороза и влагоустойчивости, незаменим при утеплении подземных коммуникаций, фундаментов, подвалов, цокольных этажей, стен, кровель, полов.