Компоновка холодильных установок

При производстве и распределении пищевых продуктов используют различные виды их холодильной обработки и холодильное хранение. Понятие «холодильная обработка» включает в себя проведение процессов охлаждения, подмораживания, замораживания и размораживания.

Рассмотрим технические средства для холодильной обработки мяса в полутушах. Помещения для холодильной обработки мяса в полутушах и тушах представляют собой камеры или туннели. Камеры и туннели оборудуют однорельсовыми подвесными путями и цепными или штанговыми конвейерами, служащими для передвижения полутуши по путям. Расстояния между подвесными путями 900—1100 мм, расстояние от пола 3,35 м. По такому однорельсовому пути передвигаются каретки, состоящие из ролика, обоймы и крюка. К крюку подвешивают полутушу, которая в таком состоянии охлаждается, а затем перемещается в камеры хранения охлажденного мяса или в некоторых случаях в камеры замораживания. По нормам, принятым в мясной промышленности, средняя загрузка 1 м подвесного полосового пути для говядины в полутушах средней массой менее 60 составляет 225 кг, 60 кг и более — 280 кг. Нагрузка на 1 м2 площади пола принята равной 200—250 кг.

Камеры оборудуют приборами охлаждения, которые размещают в зависимости от применяемого способа распределения воздуха. В грузовом объеме холодильных камер его осуществляют через нагнетательные и всасывающие каналы; бесканальные системы с подачей воздуха в пространство между потолком и каркасом подвесных путей; туннельными системами с распределением воздуха вдоль или поперек подвесных путей камеры; через щели ложного потолка с подачей воздуха сверху вниз; из сопел межпутевых воздуховодов, расположенных над полутушами (метод воздушного душирования).

Одноканальная система создает условия направленного распределения охлажденного воздуха. Воздуховоды постоянного статического напора выполняют с переменной по длине площадью сечения и постоянным сечением щелей или насадок. Под насадкой понимают направляющий элемент, который крепят на выходном отверстии воздуховода для создания необходимого, направления и скорости движения воздуха. Насадка способствует уменьшению сопротивления истечения воздуха из отверстия. Насадки бывают круглые и щелевые (осевые или радиальные). Воздуховоды располагают над подвесными путями. Расположение воздуховода ниже балок подвесных путей, т. е. приближение воздуховода и насадок к поверхности полутуши, улучшает технико-экономические показатели системы, так как сокращаются продолжительность охлаждения и усушка, уменьшается расход энергии на привод вентиляторов.

При воздушном душировании воздух подают сверху вниз из сопел, вмонтированных в воздуховоды, размещенные над или между подвесными путями. Все воздуховоды имеют сопла диаметром 40—60 мм, расположенные в шахматном порядке, по шесть штук на 1 м длины воздуховода. Воздух подают в пространство камеры со скоростью 8—10 м/с. В отличие от непосредственного воздушного душирования, при котором воздух охлаждается в обычных воздухоохладителях, система воздушного душирования с межпутевыми воздухоохладителями состоит из воздуховодов с соплами, вентиляторов и охлаждающей батареи. Вентиляторы всасывают воздух камеры и нагнетают воздуховоды, из которых воздух через сопла подается вначале на охлаждающие батареи, а затем на полутуши мяса. Межпутевые воздухоохладители направляют потоки воздуха и охлаждают воздух камеры. Средняя скорость воздуха у бедренной части полутуши при непосредственном воздушном душировании составляет 1,84—2,11 м/с, при воздушном душировании с использованием межпутевых воздухоохладителей — 1 —1,55 м/с.

Длительное время использовали способ распределения воздуха в камерах холодильной обработки мяса через щели ложного потолка. Ложный потолок выполняют из деревянных щитов, уложенных над рельсами подвесных путей. В ложном потолке предусматривают щели шириной 30 мм, расположенные вдоль рельсов на расстоянии 130 мм от их оси. Вентиляторы подают охлажденный в воздухоохладителях воздух в пространство над ложным потолком, а затем через ряд щелей он поступает в пространство камеры. Скорость выхода воздуха из щели 5 м/с. Объем струи воздуха по мере перемещения сверху вниз увеличивается в результате подсоса воздуха камеры. На расстоянии 1000 мм от щели скорость воздуха 1,0—1,2 м/с.

На некоторых холодильниках мясокомбинатов камеры холодильной обработки оборудованы потолочными воздухоохладителями без системы воздухораспределения. В этом случае скорость воздуха у бедренной части полутуши 0,3—1,1 м/с. Несмотря на значительный расход электроэнергии на привод вентиляторов, необходимая для быстрого охлаждения мяса скорость воздуха у полутуши не достигается.

Туннели для холодильной обработки мяса в полутушах выполняют с продольным (вдоль подвесных путей) и поперечным движением воздуха. Предпочтение отдают туннелям с поперечным движением воздуха ввиду более равномерного омывания воздухом полутуши, обеспечения более высокой скорости воздуха. Камеры и туннели для замораживания выполняются подобно камерам охлаждения. При замораживании целесообразно воздуховод и сопла приближать к бедренной части полутуши. Учитывая, что усушка зависит от средней температуры поверхности полутуши, необходимо как можно быстрее добиваться достижения на поверхности мяса температуры воздуха камеры. Поэтому начало процесса следует проводить с наибольшей интенсивностью (при высокой скорости движения воздуха и его низкой температуре).

Для камер охлаждения и замораживания в ряде случаев применяют радиационную и воздушно-радиационную системы охлаждения. При воздушно-радиационной системе в камере, кроме воздухоохладителя, между полутушами размещают приборы охлаждения (батареи). При этой системе радиационный тепловой поток составляет 30—40% конвективного, благодаря чему соответственно снижаются потери от усушки по сравнению с чисто воздушной системой охлаждения. Охлаждение целесообразно вести при снижении скорости воздуха от 4,6 м/с в начале процесса до 0,5—0,3 м/с в конце процесса обработки, что обеспечивает уменьшение конвективного коэффициента теплоотдачи по экспоненциальному закону. По такому же закону уменьшается количество теплоты, отводимой от мяса при холодильной обработке.