Классификация холодильников для пищевых продуктов

 

Охлаждаемые сооружения, или холодильники, — это промыш­ленные специально оборудованные здания с холодильной комп­рессорной установкой, обеспечивающей в них температурно-влажностный режим, соответствующий технологическим нормам хра­нения или производства пищевых продуктов.

В холодильниках поддерживают пониженную температуру воз­духа (от +4 до -30 °С) и повышенную относительную влажность (80 — 95 %). Для создания и поддержания таких параметров их со­оружают без окон, они имеют мощную тепловую изоляцию кров­ли, наружных и внутренних ограждений, дверей, оснащаются обо­рудованием для охлаждения помещений и устройствами для пред­отвращения промерзания грунта в основании здания.

Классификация холодильников по назначению. По назначению различают следующие типы холодильников: заготовительные, производственные, распределительные, базисные, для хранения овощей и фруктов, продовольственных баз, портовые, перева­лочные, предприятий розничной торговли и общественного пи­тания, смешанного назначения.

Заготовительные холодильники сооружают в районах заготовок скоропортящихся пищевых продуктов. Они предназначены для первоначальной холодильной обработки, кратковременного хра­нения и подготовки заготавливаемых продуктов к транспортиров­ке на торговые предприятия или распределительные холодильни­ки и холодильники других типов.

Производственные холодильники — составная часть пищевых предприятий (мясокомбинатов, рыбокомбинатов, консервных, молочных заводов и др.). Они осуществляют холодоснабжение тех­нологических процессов производства. Их используют для охлаж­дения, замораживания и хранения сырья и готовой продукции.

Распределительные холодильники предназначены для создания и хранения резервных, сезонных, текущих и страховых запасов ско­ропортящегося сырья и готовой продукции, обеспечивающих рит­мичность производства пищевых отраслей и равномерное снабже­ние пищевыми продуктами населения в течение года.

Распределительные холодильники могут быть универсальными или специализированными в зависимости от номенклатуры со­храняемых грузов. В состав распределительных холодильников, особенно вместимостью от 7000 до 20 000 т, могут входить цехи по выработке мороженого или быстрозамороженных пищевых про­дуктов (ягод и т.д.), сухого и водного льда, фасовке масла, изго­товлению полуфабрикатов. Такие холодильники называются хла­докомбинатами.

Базисные холодильники предназначены для длительного хране­ния резервов скоропортящихся продуктов (госрезерв). Эти холо­дильники сооружают в местах, которые удалены от населенных пунктов и надежно защищены.

Холодильники для хранения овощей и фруктов могут быть само­стоятельными предприятиями либо входить в состав плодоовощ­ных и продовольственных баз. Они располагаются в сельской мес­тности, играя роль заготовительных, или в местах потребления (в городах, поселках).

Холодильники продовольственных баз предназначены для обслуживания торговой сети небольших городов. В них поступают пи­щевые продукты с производственных и распределительных холо­дильников.

Портовые холодильники используют для хранения пищевых про­дуктов, перевозимых водным транспортом. В них осуществляется перевалка пищевых продуктов с судов-рефрижераторов на желез­нодорожный и автомобильный транспорт и наоборот, поэтому их относят к группе транспортно-экспедиционных.

Перевалочные холодильники предназначены для кратковремен­ного хранения грузов при передаче их с одного вида транспорта на другой, например с железнодорожного на автомобильный и наоборот.

Холодильники предприятий розничной торговли и общественного питания предназначены для хранения запасов продуктов, кото­рые реализуются предприятиями в течение нескольких дней.

Холодильники смешанного назначения выполняют несколько функций. Например, производственные и портовые холодильники в круп­ных городах могут осуществлять одновременно функции распреде­лительных. А портовые холодильники в рыбных портах могут выпол­нять роль производственных холодильников рыбокомбинатов.

Классификация холодильников по грузовместимости. По грузовместимости холодильники подразделяют на мелкие (до 100 т), малые (до 300 т), средние (до 500 т), крупные (до 10 000 т) и сверхкрупные (свыше 10 000 т).

Грузовместимость (емкость) холодильников выражают в тон­нах условного груза. За условный груз принимают мясо в полуту­шах, имеющее при укладке на пол в штабель объемную массу 0,35 т/м³ или при размещении на подвесных путях загрузку 0,25 т на 1 м пути (исключая распределительные пути и стрелки). В зави­симости от характера груза, его упаковки и укладки расчетная объемная масса груза может быть больше или меньше указанной. Условную грузовместимость холодильника определяют по фор­муле

 

Е_х = Е_к.о + Е_к.з + Е_к.п,

 

где Е_к.о и Е_к.з — условные грузовместимости всех камер хранения соответственно охлажденных и замороженных грузов, т; Е_к.п — условная грузовместимость всех камер хранения охлажденного мяса, оборудованных подвесными путями, т;

 

Е_к.о = 0,35 V_г.о; Е_к.з = 0,35 V_г.з; Е_к.п = 0,25L,

 

где V_г.о, V_г.з – грузовой объем камер хранения соответственно охлажденных и замороженных грузов, м³; L — грузовая длина подвесных путей, м.

Условную грузовместимость можно перевести в фактическую (для конкретного груза) путем ее деления на коэффициент пере­счета. Так, коэффициент пересчета, например, для яиц в картон­ных коробках принимают равным 1,35, для сливочного масла в картонных ящиках — 0,44.

При определении грузовместимости холодильника не учиты­вают камеры охлаждения и замораживания, охлаждаемые поме­щения, не предназначенные для хранения продуктов (экспеди­ции, накопительные камеры, загрузочные и разгрузочные поме­щения, льдохранилища), а также неохлаждаемые помещения (под­собные помещения, коридоры, вестибюли, лифтовые шахты и лестничные клетки).

Охлаждаемый строительный объем камеры холодильника, м³, определяют по формуле

 

V_c = FH,

 

где F — площадь пола камеры, м²; Н — высота камеры от пола до потолка, м.

Грузовой объем камеры V_г, меньше строительного:

V_г = F_г H_г < V_c,

 

где F_г — площадь пола камеры, на который уложен груз, м²; Н_г — грузовая высота помещения, м;

 

F_г = F - ∑ f,

 

где ∑ f — общая площадь пола, занятая колоннами, проходами и проездами, холодильным оборудованием, м²;

 

H_г = H – h,

где h — расстояние от верха штабеля до потолка или балок, при­боров охлаждения и воздушных каналов (0,2 — 0,3 м).

Грузовместимость распределительных холодильников устанав­ливается на основе годового грузооборота. Имеющиеся в нашей стране распределительные холодильники рассчитаны на кратность грузооборота 4 —6 в год.

На холодильнике мясокомбинатов вместимость камер для хранения замороженного мяса должна соответствовать 40 —60-сменной производительности комбината по выработке мяса, а камер хранения охлажденного мяса — двухсуточному производственно­му запасу. Грузовместимость холодильника при городском молоч­ном заводе принимается равной 10— 15-сменному объему произ­водства продукции, подлежащей хранению.

Холодильники грузовместимостью до 700 т относятся к I классу, свыше 700 т — ко II классу капитальности здания со сроком эксплуатации 50— 100 лет, от 250 до 700 т — к III классу со сро­ком эксплуатации 25 — 50 лет, менее 250 т — к IV классу со сро­ком эксплуатации 5 — 25 лет.

Основные несущие конструкции зданий II и III классов вы­полняются из железобетона или стали.

Здания холодильников — одноэтажные и многоэтажные; иног­да в них устраивают подвальный этаж.

В одноэтажных холодильниках, где нет необходимости поэтаж­ного вертикального перемещения грузов, появляется возможность увеличения пролетов несущих конструкций здания до 24 — 30 м (по сравнению с сеткой колонн 6 · 6 м в многоэтажных холо­дильниках), в два-три раза полезной нагрузки на полы вследствие их расположения на грунте, что позволяет складировать грузы на большую высоту (10 — 20 м). Однако одноэтажные холодильники отличаются повышенными по сравнению с многоэтажными теплопритоками через наружные ограждения (на 20 — 40 %), особен­но через кровлю, поверхность которой может составлять до 70 % всей поверхности их наружных ограждений.

Для многоэтажных холодильников проще решается вопрос за­щиты грунта в основании здания от промерзания. Они занимают меньшую площадь, теплопритоки через кровлю в общем балансе теплопоступлений в них меньше, чем в одноэтажных.

Объемно-планировочное решение и число холодильных камер того или иного назначения (структура грузовместимости) долж­ны позволять внедрять передовую технологию холодильной обра­ботки и хранения пищевых продуктов, организовывать рациональ­ные грузопотоки в здании, добиваться высокого уровня механи­зации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ, минимальных теплопритоков и расхода холода.

В России холодильники грузовместимостью свыше 4000 т ос­нащены в основном камерами грузовместимостью более 400 т (свыше 90 %). Грузовместимость камер хранения замороженных продуктов (-20 °С) распределительных холодильников составляет 50 — 70%, камер хранения охлажденных продуктов (+4...-3°С) — 20 — 35%, универсальных (0...-20 °С) — 10—15%, камер замора­живания (-30°С) — 0,5—1 %. Размеры камер различны. Напри­мер, в одноэтажных холодильниках камеры для хранения заморо­женных продуктов имеют площадь 300 — 600 м², а камеры для хра­нения охлажденных продуктов — до 300 м². В многоэтажных холо­дильниках площадь камер больше — до 1000 м².

Камеры с одинаковым температурным режимом формируют блоки (отсеки) по горизонтали (на этажах) и вертикали (в здании). В подвале располагают камеры с температурой не ниже -3 ⁰С, что­бы не промерзал грунт под полом.

Многоэтажные холодильники строят шириной до 40 м, одно­этажные — 24 — 72 м. Длина холодильника определяется в основ­ном фронтом погрузочно-разгрузочных работ, т.е. длиной желез­нодорожной и автомобильной платформ, которая зависит от вме­стимости холодильника и грузооборота. Для холодильников вмес­тимостью свыше 3000 т длина железнодорожной платформы должна быть не менее 120 м, т.е. достаточной для разгрузки 5-вагонной рефрижераторной секции.

Для охлаждения мяса используют до 3 камер, для заморажива­ния — 5 - 7, для хранения охлажденного мяса — 1 - 2 (площадью 200 — 300 м²), замороженного мяса — 3 - 4 (площадью 300 — 1000 м²). В зависимости от необходимости для холодильной обра­ботки и хранения используют универсальные камеры (от 1 до 3).

С утверждением в нашей стране рыночных отношений измени­лись предусмотренные в проектах условия работы холодильных предприятий, в первую очередь распределительных холодильни­ков, спроектированных и построенных в период планово-распре­делительной экономики и предназначенных для единовременно­го длительного хранения пищевых продуктов в больших количе­ствах.

В связи с ростом грузооборота, вызванным сокращением сро­ков хранения грузов, неритмичным их поступлением, малыми партиями грузов, использование имеющихся емкостей холодиль­ников не превышает 25 — 35 %, в то время как раньше оно дохо­дило до 100 %. Появилась необходимость в камерах небольшой вме­стимости, которые могли бы арендовать мелкие торговые фирмы. Необходима перепланировка существующих холодильных камер, что позволит повысить степень загрузки холодильников, снизить себестоимость грузооборота, увеличить прибыль.

Создание холодильных камер вместимостью 100 т на базе хо­лодильных вместимостей имеющихся распределительных холодиль­ников позволяет увеличить количество охлаждаемых объемов и эффективность их использования.

На рис. 14 представлена схема реструктуризированной холо­дильной камеры.

Рис. 14. Реструктуризированная холодильная камера:

1 — теплоизоляционное ограждение; 2, 9 — боковые ограждения; 3 — воздухо­охладитель;

4 — передвижная перегородка; 5— пристенные батареи; 6— моно­рельсовые пути;

7 — двери; 8 — уплотнитель из эластичного материала; 10 — автономные отсеки

 

При создании новых холодильников рационально компоновать их в виде модулей различной грузовместимости, приспособлен­ных как для хладообработки грузов, так и для их хранения.

В качестве примера на рис. 15 приведена планировка модуля холодильной камеры для охлаждения, замораживания и хранения полутуш производительностью 6 т/сут хладообработки и 80 т хра­нения.

Такие модули могут быть использованы и на действующих про­изводственных и распределительных холодильниках при поступ­лении малых партий мяса для охлаждения и замораживания туш и последующего их хранения в холодильных камерах, а также для хранения мяса при малых сроках реализации. Эти модули могут устанавливаться и на удаленных территориях, где не развиты транс­портные коммуникации, для обеспечения снабжения местного населения.

Приведем технические характеристики холодильных модулей производительностью по замораживанию 1; 3 и 6 т мяса в сутки (табл. 1).

В отличие от существующих холодильников, каркасы которых выполняются из сборных железобетонных конструкций с много­слойными ограждающими стенами из кирпича или железобетон­ных панелей с тепловой изоляцией, каркас модулей выполняется из металлических рам, профильного железа и трубных стоек, а стены — из теплоизолированных пенополиуретаном панелей типа «сэндвич». Такая конструкция позволяет транспортировать модуль в разобранном виде по железной дороге и автомобильным транс­портом.

Холодоснабжение обеспечивают 4 холодильные машины с воз­душным охлаждением конденсаторов, позволяющие регулировать, температуру путем отключения отдельных агрегатов в зависимо­сти от загрузки камер и наружной температуры. Максимальная потребляемая мощность при температуре в камерах -3°С 1,2 кВт.

Таблица 1