1 Понятие промышленный холодильник

Промышленный холодильники - это сооружения, предназначенные для охлаждения, замораживания и хранения скоропортящихся продуктов. В помещениях холодильных камерах предусматриваются постоянные, довольно низкие температуры (+ 12-;-40° С) при большой относительной влажности (0,85-0,95%). К помещениям холодильника предъявляются повышенные санитарные требования.

Обязательным условием сохранения высокого качества пищевых продуктов является создание непрерывной холодильной цепи обеспеченной холодильным оборудованием, которая обеспечивает воздействие на пищевые продукты низких температур на протяжении всего времени с момента производства или заготовки продукта до момента его потребления.

Холодильники, расположенные в различных районах страны, являются звеньями непрерывной холодильной цепи, а связь между ними обеспечивается холодильным транспортом.

По назначению различают следующие типы холодильников: производственные, заготовительные, распределительные, торговые, а также перевалочные и транспортные.

Производственные холодильники обычно строят при пищевых предприятиях (мясокомбинатах, рыбоперерабатывающих заводах, молочных заводах и т.п.). Они являются их неотъемлемой частью и служат для первичной термической обработки (охлаждения, замораживания), а также краткосрочного (10-20 дней) хранения сырья и готовой продукции.

Особенность этих холодильников - большая производительность устройств для охлаждения и замораживания готовой продукции и небольшая емкость для хранения продуктов. Наиболее распространены производственные холодильники емкостью 500-5000 т с производительностью морозилок 20-100 т в сутки. Работа производственных холодильников часто характеризуется неравномерностью вследствие сезонности поступления сырья.

Заготовительные холодильники. Их сооружают в районах заготовки пищевых продуктов (яиц, фруктов). В них предусматривается сортировка, первичная термическая обработка (охлаждение, замораживание), а также краткосрочное (10-20 дней) хранение продуктов до отправки в районы потребления.

Заготовительные холодильники, так же как производственные, оснащены мощными холодильными установками. Они являются первым звеном непрерывной холодильной цепи.

Распределительные холодильники. Предназначены для равномерного снабжения населения продуктами питания в течение всего года. Их размещают в городах и промышленных центрах. В сезон заготовок на распределительном холодильнике создают резервные запасы продуктов. На распределительные холодильники продукты поступают в охлажденном и замороженном виде с производственных и заготовительных холодильников. Поэтому на распределительном холодильнике предусматривается в основном только хранение охлажденных и замороженных грузов. Сроки хранения длительные (до 3-6 месяцев и более).

Для грузов, отеплившихся в пути, предусматриваются небольшие камеры доохлаждения и домораживания. Емкость распределительных холодильников 500- 15 000 т, в отдельных случаях достигает 30-35 тыс. т. Распределительные холодильники бывают универсальные и специализированные (мясные, рыбные, фруктовые и др.). На распределительных холодильниках часто предусматривают цехи по производству мороженого, водного и сухого льда, цехи для фасовки и замораживания фруктов и овощей, а также для фасовки масла, мяса и других продуктов. Такие предприятия называются хладокомбинатами.

Кроме распределительных холодильников, существуют так называемые базисные холодильники, емкостью 2-15 тыс. т, предназначенные для длительного хранения охлажденных и замороженных продовольственных продуктов.

2 Выбор расчетных параметров (параметров наружного воздуха, воды на охлаждение конденсаторов, температура грунта, расчетной разности температур и т.д.)

2.1 Расчетные параметры наружного воздуха

От параметров наружного воздуха зависит количество теплопритоков в камеры. Уменьшение теплопритоков и связанное с ним снижение потерь продукта от усушки достигается включением в конструкцию ограждения достаточно мощного слоя теплоизоляции.

Для г. Ярославля среднегодовая температура /1/: , следовательно холодильник находится в средней климатической зоне со среднегодовой температурой наружного воздуха от 1 до .

Так как наибольшие теплопритоки наблюдаются в самое жаркое время года, то за расчетную температуру наружного воздуха выбираем летнюю температуру, которую находят по среднемесячной температуре самого жаркого месяца с учетом влияния максимальных температур, отмечаемых в это время. Соответственно /1/:

2.2 Расчетная температура воды на охлаждение конденсаторов

При оборотном водоснабжении температуру воды для охлаждения конденсаторов холодильных машин принимают на 3 – 4°С выше температуры по мокрому термометру, которую определяют по d–i-диаграмме для влажного воздуха на пересечении линии постоянной энтальпии, характеризующей состояние наружного воздуха, с линией насыщения .

В случае прямоточной системы водоснабжения из естественных водоемов температуру воды в курсовых и дипломных проектах можно принимать на 6-8°С ниже температуры наружного воздуха.

Выбрана прямоточная система водоснабжения с температурой 20 °С.

2.3 Расчетная температура грунта

Расчетную температуру под полом, имеющим нагревательные устройства, принимают при электрообогреве грунта равной 1 °C, при других способах обогрева с учетом неравномерности распределения температур 3 °С.

В нашем случае имеется электрообогрев грунта, принимаем температуру 1 °С.

2.4 Расчетная разность температур

При проектировании крупных холодильников температуру воздуха в коридорах, тамбурах, вестибюлях не определяют. Теплопритоки через стены и перегородки, отделяющие охлаждаемые помещения от неохлаждаемых тамбуров, вестибюлей и других помещений, находят по расчетной разности температур для наружных стен. Указанные теплопритоки составляют 70%, если эти помещения сообщаются с наружным воздухом, и 60%, если не сообщаются.

3 Краткое описание строительных конструкций холодильников

Здания холодильников проектируют одно- и мно­гоэтажными. Конструкции холодильников должны быть устой­чивыми к воздействию низких температур и высокой влажности воз­духа и в то же время прочными, долговечными, огнестойкими и эко­номичными. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют сборные железобетонные конструкции заводского изготовления, обеспе­чивающие индустриальные методы строительства. Наряду с этим эко­номичные решения без снижения качества могут достигаться путем применения местных строительных материалов и легких конструкций заводского изготовления.

Расчеты элементов конструкций на прочность, устойчивость и долго­вечность выполняются строителями и в объем курсового проекта не входят. Размеры балок, колонн, фундаментов и панелей принимают на основе типовых решений, разработанных ведущими проектными организациями.

Здания холодильников выполняют по бескаркасной или по каркасной конструктивным схемам.

При бескаркасной схеме колонны и балки не предусматривают. Плиты покрытия опираются непосредственно на наружные или внут­ренние стены, воспринимающие нагрузку от покрытия и подвесного оборудования. Такие стены называют несущими. По этой схеме выпол­няют только холодильники малой вместимости с массивными стенами из кирпича, камней и пр.

Холодильники малой вместимости из легких конструкций, а также средние и крупные холодильники с массивными ограждающими кон­струкциями выполняют по каркасной схеме с самонесущими стенами, при которой нагрузка от покрытия и подвесного оборудования пере­дается на каркас из сборных элементов (колонн, балок и ферм). Само­несущие стены каркасных зданий опираются на фундаментные балки, а те — на фундаменты под колонны.

Встречаются следующие со­четания элементов каркаса: стальные колонны и стальные балки; железобетонные колон­ны и стальные балки; желе­зобетонные колонны и железо­бетонные балки.

Преимуществами стального каркаса являются сравнитель­но малый вес, возможность быстрого монтажа и демонтажа, красивый внешний вид. Недостатки его — повышенная стоимость и сложность защиты поверхности от кор­розии.

Преимуществами железобетонного каркаса являются отсутствие не­обходимости в защите от коррозии, огнестойкость и меньшая металло­емкость. Недостаток — большой вес элементов каркаса, что затрудняет их доставку к месту строительства, особенно в удаленные районы.

Фундаменты воспринимают всю нагрузку от строительных конструкций, груза и оборудования и передают ее на грунт. При строи­тельстве холодильников применяют ленточные монолитные и сборные, столбчатые (отдельно стоящие) и сплошные плитные фун­даменты.

Колонны в зданиях одноэтажных холодильников применяют же­лезобетонные колонны сечением 300х300, 300х400, 400х400 мм. Длину колонн подбирают в зависимости от значений высоты от пола до стропильной балки (4,8 или 6 м) и глубины залегания фундаментов.

В многоэтажных холодильниках применяют колонны квадратного или круглого сечения. В колоннах крайнего (пристенного) ряда по высоте на расстоянии 1200 мм друг от друга предусматривают анкеры для крепления наружных стен к колоннам.

1 – штукатурка цементная

2 – теплоизоляция из пенопласта полиуританового жесткого ПУ-101

3 – пароизоляция (2 слоя битумной мастики и 1 слой гидроизола)

4 – штукатурка цементная

5 – наружный слой из кирпичной кладки

Рисунок 1 — Конструкция наружных стен

Внутренние стены между охлаждаемыми помещениями и коридора­ми, тамбурами, вестибюлями выполняют из тех же материалов, что и наружные, только толщина кирпичной кладки может быть уменьшена до 250 мм. Такими же могут быть и перегородки между камерами. Тепло­изоляцию перегородок устанавливают с более холодной стороны. Тол­щину кирпичных перегородок принимают 120 мм (полкирпича), желе­зобетонных — 60 — 100 мм.

1 – панель из керамзитобетона

2– пароизоляция (2 слоя гидроизола на битумной мастике)

3– теплоизоляция из ПСБ-С

4– штукатурка цементная

Рисунок 2 — Конструкция внутренних стен

1 – слой из тяжелого бетона

2– пароизоляция (2 слоя гидроизола)

3– теплоизоляция из пенопласта полиуританового жесткого ПУ-101

4– штукатурка цементная

Рисунок 3 — Конструкция внутренних перегородок

При перепаде температур между камерами не более 5 °С применяют также крупноблочные перегородки из керамзитобетона, пенобетона, га­зобетона и пеностекла. Их делают в один или два слоя толщиной соответственно 250 и 400 мм.

Полы холодильников должны иметь достаточную прочность, выдерживать нагрузку от грузов и транспортных средств, быть гигиенич­ными и безопасными для передвижения людей и транспортных средств. Покрытие таких полов делают монолитным толщиной 40 — 50 мм из бетона марки 400 или из армированных мозаичных плит размером 500х500х40 мм из бетона марки 400. На холодильниках малой вмести­мости допускается двухслойное асфальтобетонное покрытие толщи­ной 40—50 мм.

1 – чистый пол из мозаичных бетонных плит

2 – бетонная подготовка

3 – теплоизоляция – вермикулит вспученный

4 – бетонная подготовка по уплотненному грунту с электронагревателем

5 – гидроизол

6 – бетонная подготовка по уплотненному грунту с щебнем

Рисунок 4 — Конструкция пола

1– чистый пол (покрытие) из бетона

2– армобетонная стяжка

3– пароизоляция (по битуму)

4– теплоизоляция из пенопласта полиуританового жесткого ПУ-101

5– железобетонная плита перекрытия

Рисунок 5 — Конструкция покрытия

На участках интенсивного движения (на платформах, в коридорах и вестибюлях) допускается применение металлических плит.

Для защиты грунта от промерзания применяют полы с обогревом электричеством, воздухом или жидкостями. Другим эффективным спо­собом предохранения грунта от промерзания служит устройство полов с проветриваемым подпольем. Наибольшее распространение получили полы с электрообогревом при рабочем напряжении 25 и 38 В.

Двери холодильных камер бывают прислонными и откатными. Откатные двери более удобны, так как при открывании они не препятствуют движению погрузочно - разгрузочных и транспортных средств.