Холодильные агенты.

По физическим свойствам хладагенты подразделяются на 3 группы: высоких , средних и низких температур кипения(испарения), то есть выше 0С и ниже минус 50С. Наиболее распространена вторая группа, к которой относятся аммиак и фреон-12,фреон-22.

Аммиак- ядовитый газ, обладающий удушливым запахом. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе производственных помещений- 0.02 мг/дм3.Воздействие аммиака на организм человека в течение 0.5-1 ч при содержании паров в воздухе 0.15 мг/дм3 вызывает неприятные ощущения, а при 1.8- 3.2 мг/дм3- тяжелое отравление организма. Температура воспламенения аммиака 651С, взрываемость при объемной доле в воздухе 13- 27%.

Фреон- не имеет запаха, не взрывоопасен и применяется при умеренных температурах испарения, в бытовых условиях и при кондиционировании воздуха.

Транспортируются хладагенты в стальных баллонах (табл.8).

Таблица 8. Техническая характеристика баллонов с хладагентами.

Холодильный агент	Емкость баллона, дм3	Напол нение емкости, кг/дм3	Рабочее давление		Пробное гидравлическое давление		Цвет баллонов
			Кгс/см2	МПа	Кгс/см2	МПа
Аммиак Фреон-12 Углекислота	15-25 5-25 12-25	0.57 1.12 0.75	30 13 125	3 1 1	60 60 190	6 6 19	Желтый Серебристый черный

На баллоне должны быть обозначены: марка завода- изготовителя, тип и порядковый номер баллона, масса, емкость, рабочее и пробное давление, дата изготовления и клеймо ОТК.

Баллоны подлежат освидетельствованию через 5 лет. Запрещается: ремонт наполненных баллонов, хранение их под открытым небом, в производственных цехах и общих складских помещениях.

Основные хладоносители.

Жидкость, отводящая тепло от охлаждаемой среды,- это вода, водные растворы некоторых солей, спирта и т. п. Воду используют при охлаждении ее не ниже 2С. Растворы хлористого натрия применяют при температуре до минус 16С. Растворы хлористого кальция могут охлаждаться, не замерзая до минус 45С.

Общий недостаток рассолов - коррозия труб и частей оборудования, соприкасающихся с рассолом, что приводит к разрушению поверхностей теплообмена. Физические свойства растворов хладоносителей предоставлены в таблице 9.

Таблица 9. Физические свойства растворов хладоносителей.

NaCl			CaCl2
Отн. Плотность При 15С	Массовая Концентрация Соли в р-ре, г/100см2	Температура замерзания С	Отн. Плотность При 15С	Массовая Концентра-ция Соли в р- ре г/100см2	Темпера-тура Замерзания
1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17	0.1 1.5 2.9 4.3 5.6 7.0 8.3 9.0 11.0 12.3 13.6 14.9 16.2 17.5 18.8 20.0 21.2 22.4	0.0 -0.9 -1.8 -2.6 -3.5 -4.4 -5.4 -6.4 -7.5 -8.6 -9.8 -11.0 -12.2 -13.6 -15.1 -16.6 -18.2 -20.0	1.00 1.05 1.10 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29	0.1 5.9 11.5 16.8 17.8 18.9 19.9 20.0 21.9 22.8 23.8 24.7 25.7 26.6 27.5 28.4 29.4 30.3	0.0 -3.0 -7.1 -12.7 -14.2 -15.7 -17.4 -19.2 -21.2 -23.3 -25.7 -28.3 -31.2 -34.6 -38.6 -46.6 -50.1 -50.6

Охлаждающая способность (хладопроизвоительность ) паровых компрессионных холодильных машин- это количество тепла, которое они способны отнять от охлаждаемой среды в течение часа. По величине хладопроизводительности компрессорные машины подразделяют на мелкие (до 5000 ккал/ч), малые (до 50000 ккал/ч), средние (до 500 тыс. ккал/ч) и крупные- свыше 500 тыс. ккал/ч.

Для паровых холодильных машин наиболее широко применяют поршневые компрессоры. В винодельческой промышленности широко применяют холодильные машины АУУ 90, компрессоры АВ 100, АУ 200(табл.10).

Таблица 10. Техническая характеристика основных холодильных машин.

Показатели	Машина АУУ 90	Марки компрессоров
		АВ-100	АУ 200/IД	АУ 200/3Д
Хладопроизводительность при температуре минус 15С 30С, ккал/ч Количество цилиндров Объем, описываемый поршнем,м3/ч Частота вращения вала,об/мин Расход охлаждаемой воды,м3/ч Потребляемая мощность, кВт Масса компрессора, кг	9600 8 256 1440 1 32 450	100000 2 264 960 1 33 1103	200000 4 528 960 2 75 1603	150000 4 397 720 1.5 55 1603

Сравнительная оценка рассольного (рис.3) и прямого (рис.4) охлаждения. К недостаткам рассольного охлаждения относятся:

1. Наличие промежуточного хладоносителя.

2. Повышенный расход энергии- излишние потери тепла.

3. Повышенная металлоемкость, разрушение (коррозия) рассольных трубопроводов- замена через 6-7 лет.

Для эффективной работы рассольного охлаждения рекомендуются следующие температурные перепады:

∆t1(разность между температурой воздуха помещения и рассола 8-10 С);

∆t2( разность между температурой рассола, входящего и выходящего из испарителя 2-3С);

∆t3 (разность между температурой рассола и испаряющего хладагента 5-6С);

∑∆t должна быть равной 18.5С, в то время как при непосредственном охлаждении ∑∆t ≈8-10С.

Для рассольного охлаждения потребуется рабочая температура испарения хладагента t =минус 6С, а при непосредственном охлаждении t=0С.

Рис.3. Схема рассольного охлаждения.

Рис.4. Схема непосредственного охлаждения.

Одна и та же аммиачная холодильная установка составит для рассольного охлаждения 286303 кДж/ч, а при непосредственном охлаждении- 369977 кДж/ч.

При непосредственном охлаждении уменьшаются затраты на строительство и эксплуатационные расходы, а срок службы оборудования увеличивается до 20-30 лет.

К недостаткам прямого охлаждения относится необходимость иметь в системе большое количество хладагента и более сложные измерительные приборы и автоматические устройства.

Установки непосредственного охлаждения (ультраохладители), как правило, работают на фреоне и могут быть даже передвижными в цехе, где необходимо в разных местах охлаждать, например, бродящее сусло, кондиционировать воздух.

Ультраохладители представляют собой рубчатые теплообменники непосредственного испарения и предназначены для быстрого охлаждения виноградного сока, виноматериалов и вин в потоке(табл.11).

Таблица11. Техническая характеристика ультраохладителей.

Показатели	ВУНО-30		ВУНО-60		ВУНО-90			Р-40
	(Украина)		(Украина)		(Украина)			(Франция)
Холодопроизводительность, Ккал/ч	30000		60000		80000			40000
кВт	35.9	69.6			92.8			46.4
Хладагент	Фреон-12							Аммиак
Производительность по продукту при температуре на входе 15С, на выходе минус 2С, м3/ч	1.6			3.2		5.0		2.2
Число секций	1			2		3		4
Тип мешалки	Рамная по всей длине
Установленная мощность электродвигателя, кВт	27.5			47.5			49.0	16.2
Масса, кг	3030			4600			5540	3000

Изготовитель ВУНО-30, ВУНО-60, ВУНО-90- Симферопольский завод винодельческого оборудования.