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