Palestra: Máquinas de refrigeração.
Equipamento de refrigeração. Classificação, tipos, finalidade, regras de operação e segurança.
Para o abastecimento ininterrupto da população, as organizações comerciais precisam armazenar estoques significativos de bens, muitos dos quais são perecíveis. A melhor forma de conservar produtos perecíveis é utilizar refrigeração.
A utilização do frio no comércio permite:
Criar stocks de produtos perecíveis numa vasta gama;
Aumentar a duração do seu armazenamento;
Transporte para qualquer distância;
Venda produtos sazonais de maneira uniforme ao longo do ano;
Reduzir perdas de produtos;
Introduzir formas progressivas de venda de produtos;
Satisfazer as necessidades da população por produtos alimentares de elevada qualidade;
Garantir um elevado nível de serviços comerciais e condições sanitárias das empresas comerciais, etc.;
Para manter a qualidade dos alimentos perecíveis é necessária a exposição constante ao frio. Isto é conseguido através da criação de uma cadeia de frio contínua que liga as áreas de produção e aquisição de bens aos centros de consumo. Os elos individuais da cadeia de refrigeração são refrigeradores de produção, compras, portos, distribuição, refrigeradores comerciais em armazéns e lojas de alimentos e refrigeradores domésticos.
A ligação entre os elos da cadeia de frio é realizada por transporte refrigerado: navios frigoríficos, vagões, trechos e trens frigoríficos, veículos frigoríficos. Na ausência de qualquer elo nesta cadeia, a sua continuidade é perturbada e a qualidade dos produtos deteriora-se.
Nas empresas comerciais, para armazenamento de curto prazo, exposição e venda de produtos perecíveis, são utilizados pequenos refrigeradores fixos e equipamentos de refrigeração comercial: armários refrigerados e de baixa temperatura, balcões, vitrines, câmaras pré-fabricadas, etc.
Para manter a qualidade dos alimentos perecíveis é necessária a exposição contínua ao frio. Isto é conseguido através da criação de uma cadeia de frio contínua que liga as áreas de produção e aquisição de mercadorias aos pontos de consumo.
Uma cadeia de refrigeração contínua é um conjunto de instalações e medidas de refrigeração que garantem a manutenção de condições ótimas de temperatura ao longo de todo o trajeto de movimentação dos produtos perecíveis, desde os locais de sua produção e aquisição até os estabelecimentos varejistas e de alimentação pública.
Elos separados na cadeia de refrigeração são refrigeradores de produção e aquisição empresas atacadistas, equipamentos de refrigeração para empresas de comércio varejista, bem como refrigeradores domésticos. A ligação entre os elos da cadeia de frio é feita por transporte refrigerado: navios, automóveis, trens, vagões frigoríficos. Na ausência de qualquer elo nesta cadeia, a sua continuidade é perturbada e a qualidade dos produtos deteriora-se.
Como muitos produtos passam por uma complexa cadeia de intermediários do fabricante ao consumidor, verifica-se que cada participante dessa cadeia deve possuir armazéns refrigerados.
Os armazéns frigoríficos diferem dos armazéns comuns não apenas na presença de refrigeração ambiente, mas também nos métodos logísticos de armazenamento de mercadorias e nos diferentes designs de portas. Um armazém frigorífico pode ser simplesmente uma bateria de câmaras ambulantes alinhadas em uma fileira. Mas tais decisões são típicas de intermediários relativamente pequenos. Com muito mais frequência, grandes participantes da movimentação de mercadorias (fabricantes, redes de supermercados) solicitam o projeto e a instalação de um armazém refrigerado de grande volume.
Uso tecnologias modernas permite transformar qualquer local comum em armazéns refrigerados. Para isso, são isolados paredes, tetos e pisos, são instalados equipamentos de refrigeração e instaladas portas especiais.
Tipos de armazéns frigoríficos
Você pode dividir essas salas de acordo com o nível de temperatura mantida.
O primeiro tipo são os armazéns refrigerados comuns, que na verdade são freezers tamanho grande. Eles são usados para armazenar carnes, aves, peixes, produtos semiacabados congelados e uma série de outros produtos.
O segundo tipo são os armazéns frigoríficos para armazenamento de laticínios, embutidos, vegetais, frutas, flores e alguns medicamentos. O regime de temperatura nesses armazéns é mais ameno do que nos armazéns do primeiro tipo.
O terceiro tipo são os armazéns refrigerados para resfriamento de carnes e produtos cárneos. Eles são usados para resfriar (não congelar) carne após o abate, produtos cárneos após defumação e fervura.
O quarto tipo são os armazéns para congelamento de choque de produtos. Eles são usados para conservar produtos de carne e peixe e produtos semiacabados, frutas vermelhas, cogumelos e assim por diante. Nos armazéns frigoríficos deste tipo são mantidas as condições de temperatura mais “estritas”.
A câmara de congelamento rápido combinada permite resfriar um produto quente de +90°C a +3°C (90 min.) no modo de resfriamento intensivo, e no modo de congelamento rápido permite resfriá-lo de +90°C a -18°C (240 min.). A câmara de resfriamento intensivo funciona apenas no modo de resfriamento intensivo.
O uso generalizado do frio é uma das principais direções do progresso técnico no comércio.
O resfriamento é a remoção de calor de um corpo, acompanhada pela diminuição de sua temperatura.
Os equipamentos de refrigeração comercial são classificados de acordo com os critérios apresentados na Tabela 1.
Tabela 1.
Câmaras frigoríficas;armários refrigerados;
balcões refrigerados;
vitrines refrigeradas;
balcões expositores refrigerados.
De acordo com as condições de temperatura
Temperatura média – com temperatura do ar no volume resfriado de -5 a +8°C;
Baixa temperatura – com a temperatura do ar no volume resfriado não superior a -18°C
Pela natureza do movimento do ar no volume resfriado
Com movimento natural do ar;
com movimento de ar forçado
De acordo com o grau de estanqueidade do volume resfriado
Fechado;
abrir
Por localização da unidade de refrigeração
Com unidade embutida;
com unidade remota
De acordo com o sistema de refrigeração
Com refrigeração individual;
com refrigeração centralizada
Por zona climática de aplicação
Para versão sul;
para áreas com climas temperados
Para designar equipamentos de refrigeração comercial, foram adotados índices alfanuméricos convencionais especiais:
K - câmaras, W - armários, P - balcões, V - vitrines, PV - balcões expositores, X - refrigeração, C - temperatura média, N - temperatura baixa. Os números após o hífen indicam a localização da unidade de refrigeração (1 - embutida, 2 - remota), e após o segundo hífen o volume refrigerado interno ou útil (em m 3 ).
As letras subsequentes (P e K) indicam os métodos de exposição das mercadorias (P - nas prateleiras dos equipamentos, K - nos contêineres ou contêineres dos equipamentos), as letras Z e O indicam o grau de estanqueidade do equipamento (Z - fechado, O - abrir).
Assim, o índice KHS-1-8,OK significa uma câmara frigorífica de média temperatura com máquina frigorífica embutida, com volume refrigerado interno de 8 m 3 , projetado para armazenar mercadorias em contêineres. Em alguns modelos de equipamentos de refrigeração com unidade de refrigeração embutida, o primeiro dígito 1 é omitido. Por exemplo, ShKh-0,8OM. Aqui 0,80 significa o volume interno resfriado e M significa o fabricante: “Marikholodmash”.
Os equipamentos de refrigeração comercial devem atender os seguintes principais aspectos técnicos, comerciais e operacionais, econômicos, sanitáriosrequisitos e fornecer:
Condições de temperatura especificadas para armazenamento de mercadorias;
Padrões de ruído permitidos nas áreas de vendas das lojas;
Aparência condizente com o interior da loja;
Facilidade de uso para compradores e vendedores;
Baixa condutividade térmica;
Instalações para higienização e manutenção, etc.
Uma direção progressiva na preservação de produtos perecíveis é a utilização de um esquema centralizado de fornecimento de refrigeração, ou seja, conectar várias unidades de equipamentos de refrigeração a uma unidade. Isso reduz os custos de energia e de manutenção e elimina a geração de calor e o ruído das máquinas em operação. A unidade em si geralmente está localizada nos fundos da loja.
Regras para operação de equipamentos de refrigeração e precauções de segurança
A vida útil dos equipamentos de refrigeração comercial e a confiabilidade de seu funcionamento dependem do cumprimento das regras de seu funcionamento, de mantê-los limpos e de utilizá-los para os fins a que se destinam.
As principais condições para o funcionamento ininterrupto dos equipamentos de refrigeração são as seguintes:
Instalação de alta qualidade,
Atendimento técnico qualificado;
Cumprimento de todas as regras operacionais por parte do pessoal da loja.
A instalação, ou seja, a preparação para operação e colocação em funcionamento dos equipamentos de refrigeração, deve ser realizada por mecânico que possua certificado de habilitação para a realização desses trabalhos e manutenção de unidades de refrigeração.
Durante o período entre a manutenção e os reparos, o pessoal do varejo deve:
Acompanhamento do estado do produto, seu correto carregamento e instalação de blindagens, sistema de drenagem de condensado;
Inspeção visual da casa de máquinas, durante a qual é verificada a estanqueidade das tubulações (o aparecimento de vestígios de óleo nas conexões destacáveis indica vazamento de refrigerante);
Limpeza e impregnação diária do produto após acabamento dos trabalhos;
Remover uma “casaca” de neve (uma camada de gelo com mais de 3 mm de espessura);
Controle visual da temperatura no volume resfriado por meio de termômetro.
A confiabilidade da operação dos equipamentos e a redução dos custos operacionais dependem em grande parte da qualidade do desempenho dessas funções pelo pessoal.
O equipamento de refrigeração comercial é instalado no local seco e mais frio da sala. Para um funcionamento normal e económico, os equipamentos de refrigeração devem ser instalados em locais não expostos à luz solar direta e, tanto quanto possível, mas não inferior a 2 m, de aparelhos de aquecimento e outras fontes de calor. Não é recomendado abrir as portas para o fluxo de ar quente.
Na colocação do equipamento é necessário garantir o livre acesso de ar ao condensador da unidade, por isso deve ser instalado a uma distância de pelo menos 0,2 m da parede. Os equipamentos com unidade embutida também devem ter livre acesso de ar às grades da casa de máquinas.
Os equipamentos devem ser mantidos limpos. Sua parte externa deve ser limpa periodicamente com uma flanela levemente úmida e enxugada. As paredes internas devem ser lavadas com sabão todas as semanas, depois enxaguadas com água limpa e enxugadas.
Para obter perdas mínimas de frio, recomenda-se abrir portas de correr de vitrines e balcões, portas de armários e câmaras frigoríficas somente quando necessário e por um curto período de tempo.
Nas vitrines e armários, os produtos são colocados com uma folga para que a distância ao vidro ou às paredes seja de pelo menos 1 mm. O não cumprimento deste requisito afeta negativamente o regime de temperatura.
Quanto mais baixa for a temperatura do ar que rodeia a unidade, menor será a pressão de condensação e, consequentemente, maior será a capacidade de refrigeração da unidade e mais económico será o seu funcionamento. A temperatura máxima permitida do ar ao redor da máquina de refrigeração é de 32 - 35°C, para íons do sul - 38 - 40°C. Em temperaturas do ar mais altas, a pressão de condensação atinge o limite superior definido e o monocontrolador desliga automaticamente a unidade.
Se o funcionamento normal do equipamento de refrigeração for perturbado, desligue imediatamente o motor do compressor e chame um mecânico para fazer a manutenção da unidade de refrigeração.
Ao operar equipamentos de refrigeração é proibido:
Permitir que pessoas não autorizadas inspecionem, reparem a máquina de refrigeração e ajustem dispositivos de automação, bem como realizem esses trabalhos por conta própria;
Toque nas partes móveis da unidade de refrigeração durante a operação e parada automática;
Sem desligar o compressor, desligue a água de refrigeração do condensador das máquinas frigoríficas;
Remover mecanicamente o gelo do evaporador com raspadores, facas e outros objetos);
Bloquear a unidade de refrigeração e passagens com objetos estranhos que impeçam a inspeção técnica e verificação do seu funcionamento, bem como interfiram na normal circulação do ar de refrigeração do condensador;
Ligue a máquina de refrigeração com a tampa magnética do starter, bloco de terminais do motor elétrico, regulador de pressão e demais dispositivos retirados da unidade, bem como de suas partes giratórias e móveis.
A operação estável e durável da máquina de refrigeração depende em grande parte da observância pelos funcionários da loja dos seguintes princípios básicos:regras para operação de equipamentos de refrigeração:
O equipamento deverá ser carregado com produtos somente após atingir condições normais de temperatura;
O número de produtos carregados não deve exceder a taxa permitida para carregamento único de equipamentos;
Para a livre circulação do ar frio e melhor resfriamento uniforme do produto, eles são colocados ou pendurados frouxamente entre si a uma distância de 8 a 10 cm das paredes;
Não se pode armazenar alimentos em evaporadores, cobrir prateleiras de arame e alimentos com papel, celofane, etc., pois isso atrapalha a circulação normal do ar e piora as condições de resfriamento dos alimentos;
Não é permitido o armazenamento de objetos estranhos em equipamentos refrigerados;
Evite armazenar juntos produtos diferentes que transmitam odores entre si (por exemplo, arenque e manteiga);
As portas fechadas dos equipamentos de refrigeração ao longo de todo o perímetro devem ser bem pressionadas contra o corpo, devem ser abertas o mais raramente possível e por um curto período de tempo.
Não deve haver gelo no evaporador; o ar frio deve circular livremente entre suas aletas.
Para descongelar o gelo em instalações não automatizadas, a máquina de refrigeração é desligada, a câmara é esvaziada de alimentos e as portas são deixadas abertas até que todo o gelo derreta. Após a remoção do gelo, as superfícies internas do gabinete devem ser secas e ventiladas.
Os trabalhadores do comércio deveriam receber formação introdutória especial sobre regras de segurança, operação de unidades de refrigeração automáticas, segurança eléctrica e procedimentos de primeiros socorros em caso de acidente. Pelo menos uma vez a cada 6 meses. Deve ser fornecido treinamento no local de trabalho.
As instruções de operação das unidades de refrigeração estão afixadas em local visível próximo à unidade de refrigeração.
Somente pessoas especialmente treinadas e com diploma de mestrado em equipamentos de refrigeração estão autorizadas a realizar trabalhos de instalação e manutenção de equipamentos de refrigeração.
As normas de segurança proíbem a operação de unidades de refrigeração que não possuam aterramento de proteção dos motores elétricos. É perigoso usar uma unidade de refrigeração se as partes condutoras de corrente dos seus aparelhos eléctricos estiverem expostas e as partes rotativas e móveis do equipamento não estiverem protegidas. É proibido operar o equipamento quando os dispositivos de automação estiverem com defeito, ou tocar nas partes móveis da unidade conectada à rede, independentemente de estar em operação ou em período de parada automática.
Tipos de equipamentos de refrigeração
Armários
Armários:
congeladores (-18)
refrigerado (0 - + 7)
pastelarias (0 + 6)
vinho (1 + 14)
policaixas
Comércio refrigerado – projetado para armazenamento de curto prazo de produtos refrigerados e congelados antes da venda. Produzido com capacidade de 0,40; 0,56; 0,71; 0,81; 1,12; 1,40m 3 . A temperatura nos armários frigoríficos é mantida automaticamente na faixa de 1 a 3Ó C. Estão equipados com unidade de refrigeração incorporada. Os armários frigoríficos do tipo ШХ possuem um design de moldura de painel. As superfícies internas e externas são revestidas com chapa metálica. Entre os revestimentos existe um isolamento térmico em espuma de poliestireno ou poliestireno expandido. Prateleiras treliçadas são instaladas na câmara resfriada.
Novos modelos de gabinete: ШХ-056 e ШХ-1.12 são equipados com sistema automático de degelo do evaporador.
Os armários refrigerados são projetados para armazenar alimentos e bebidas refrigeradas (congeladas). Eles diferem em tamanho, volume, número de prateleiras e presença de resfriamento convectivo forçado do volume interno. O guarda-roupa pode ter portas de batente ou de correr. Pode ser equipado com unidade de controle com modo de degelo automático.
Os armários refrigerados podem ser instalados tanto nas áreas de vendas das lojas quanto nas despensas.
Armário refrigerado para vinho permite definir a temperatura ideal e cria o microclima certo para armazenamento a longo prazo.
congelamento de choque (congeladores de choque)
As câmaras frigoríficas de congelamento rápido são equipamentos de refrigeração estacionários, cuja principal função é congelar rápida e uniformemente os alimentos a baixas temperaturas. Graças a tecnologias inovadoras, a estrutura celular dos produtos é preservada e, portanto, a sua cor e sabor originais quando descongelados.
Os freezers com tecnologia de congelamento rápido são amplamente utilizados para processamento e armazenamento em baixa temperatura de sorvetes, produtos semiacabados, produtos de carne e peixe, frutas vermelhas, cogumelos, bem como refeições prontas. Além disso, essas unidades de refrigeração podem ser usadas para resfriar rapidamente alimentos em alta temperatura.
Os congeladores que utilizam tecnologia de congelamento rápido são um atributo obrigatório de qualquer empresa da indústria alimentar ou estabelecimento de restauração. A utilização de tais câmeras permite obter uma série de vantagens competitivas:
prevenir a deterioração e o apodrecimento dos produtos alimentares;
realizar o transporte seguro dos produtos.
armários polibox
Uma solução inovadora na área de armazenamento e armazenamento de produtos alimentícios - armários multifuncionais Polybox Irbis, são usados em vez de enormes freezers com uso intensivo de energia. Polybox é feito de painéis sanduíche com isolamento térmico, que são montados como uma única unidade. Um Polybox pode combinar qualquer número de seções de vários tamanhos, nas quais você pode definir independentemente o regime de temperatura. O gabinete combina as capacidades de congelar, resfriar e armazenar alimentos. É por isso que num mesmo armário podem ser colocados vários grupos de produtos alimentares, tendo em conta as regras de proximidade dos produtos.
Vantagens dos armários Polybox
Regime de temperatura pessoal para cada seção;
O isolamento térmico é 30% mais eficaz que os gabinetes padrão;
Acesso pessoal a cada seção;
Possibilidade de sistema de refrigeração remoto.
Entrega desmontada;
Opções
Seções de gaveta;
Seções com portas de vidro;
Superfície de aço inoxidável cromo-níquel;
Rampa aquecida;
Execução em aço inoxidável;
Divisórias verticais perfuradas;
Divisórias verticais isoladas termicamente em painéis sanduíche de 60 mm de espessura com conjunto de ângulos de montagem;
Fabricação de armários frigoríficos seccionais de acordo com as dimensões do cliente;
Pernas ajustáveis, altura 150 mm;
Prateleiras adicionais;
Transferência de produtos de ponta a ponta.
Câmeras:
refrigerado (armazenamento de curto prazo até 5 dias, - 5 + 15
congeladores (-6 – 32)
para guardar casacos de pele + 8
Uma geladeira para casacos de pele é um atributo integrante de qualquer salão especializado na venda de produtos de peles naturais. Um refrigerador para casacos de pele e peles permite definir e manter a temperatura e a umidade ideais, o que prolonga a vida útil dos produtos. Armazenar peles em uma câmara de refrigeração especial também permite combater preventivamente insetos nocivos; para isso, é utilizado o modo de congelamento rápido; Temperatura +8.
Uma geladeira para guardar peles pode ter opções adicionais:
termohigrômetro IVA-6AR com conversor DV2TSM-2T-1P-B/080 e salvamento de dados em cartão de memória;
Equipamento GSM para monitoramento de temperatura e umidade na câmara;
Iluminação de câmera LED;
para flores
3. Vitrines refrigeradas projetado para exposição, armazenamento de curto prazo e venda de produtos pré-resfriados e congelados.
São produzidos em temperaturas médias, com temperatura no volume resfriado de menos 2 a mais 6 ou de 0 a mais 8; e baixa temperatura, com temperaturas abaixo de -18.
A unidade de refrigeração pode ser embutida ou remota.
Vitrines refrigeradas abertas usado em lojas de autoatendimento,fechado – com a forma tradicional de venda de mercadorias.
O compartimento refrigerado das vitrines fechadas do lado e laterais do comprador possui vidros duplos contínuos e do lado do vendedor portas de vidro deslizantes. Parte do topo A vitrine é revestida com chapa de aço inoxidável e serve como prateleira. Uma lâmpada fluorescente está montada sob ela.
Atualmente, as vitrines refrigeradas com vidro curvo estão se tornando cada vez mais populares. O design de fixação em vidro curvo permite que a vitrine seja aberta pela frente, o que proporciona um bom acesso ao interior do compartimento de exposição.
Vitrine de refrigeração – trata-se de equipamento destinado à utilização em pregões e estabelecimentos de restauração. O objetivo de uma vitrine refrigerada é exibir de forma atraente produtos alimentícios perecíveis e armazená-los de acordo com as condições de temperatura exigidas. Estes produtos incluem carnes, aves e peixes refrigerados; derivados do leite; vegetais e frutas congeladas.
Uma vitrine refrigerada deve aliar confiabilidade e apelo estético, bem como as características técnicas necessárias. Vendemos vitrines refrigeradas com unidades integradas e remotas. O primeiro tipo é adequado para a organização de qualquer espaço comercial, enquanto o segundo é utilizado exclusivamente para instalação em sistemas de refrigeração centralizados.
Conosco você pode comprar refrigeração
Vitrines:
congelando
refrigerado (0-7)
pastelarias (6-12)
vitrines refrigeradas para peixes (-3 +3)
4. Balcões refrigerados – destinado ao armazenamento de curto prazo, exposição e venda de produtos embalados refrigerados e congelados. Existem dois tipos: fechado e aberto; temperatura média (ПХС, com temperatura de +1 a +4) e baixa temperatura (ПХН, com temperatura de -21 a -26). Balcões refrigerados fechados são utilizados em lojas com métodos tradicionais de venda de mercadorias, abertos - em lojas de autoatendimento.
5. Balcões expositores refrigerados são usados para armazenamento de curto prazo, exposição e venda de produtos refrigerados. Este tipo de equipamento possui dois compartimentos refrigerados - uma câmara de balcão e uma vitrine. A câmara do balcão é projetada para armazenar estoque de produtos perecíveis durante o turno de trabalho. A vitrine exibe produtos destinados à exibição e seleção pelos clientes.
6. Armários frigoríficos de parede projetado para armazenar, exibir e vender produtos como salsichas e laticínios, frutas e vegetais frescos. Os slides oferecem muito espaço de armazenamento, enquanto a generosa área de superfície e as prateleiras inclinadas proporcionam uma exibição clara. A temperatura do volume resfriado é de -1 a +5.
Lâminas refrigeradas - Este é um dos tipos de vitrines amplamente utilizadas para armazenamento de curto prazo e exposição de produtos alimentícios em pontos de venda. Essas vitrines são de uso universal e excelentes para exibir salsichas embaladas e pré-resfriadas, laticínios, produtos de confeitaria, vegetais e frutas e bebidas. Graças ao design das prateleiras, possuem grande capacidade e ampla área de exposição.
7. Baús de baixa temperatura destinado ao armazenamento e venda de produtos congelados (gelados, peixes, frutos silvestres, etc.). São fechados (com tampa opaca) e abertos (com vidro).
Congelador horizontal – um congelador móvel destinado a uso comercial. É uma câmara com temperatura constantemente mantida de -13 a -25 graus o C.
8. Tampas de refrigeração e congelamento muito utilizado em supermercados, lojas de autoatendimento, pois... tem uma grande área de exibição, que permite exibir um grande número de bens. Produzido em três versões: freezer (até menos 18Ó C), temperatura média (de menos 1 a mais 5Ó C) e combinado (com capacidade de regular a temperatura de menos 18 o C a mais 5 o COM). A bonette combinada pode ser usada tanto para alimentos congelados e sorvetes, quanto para alimentos resfriados.
Hoje, as vitrines insulares (ilhas-ilhas) são um dos tipos mais populares de equipamentos de refrigeração instalados nas áreas de vendas dos supermercados. Projetado para armazenamento e exibição de curto prazo de produtos alimentícios congelados.
Design de vitrines de ilha
Por design, as ilhas são divididas em:
abrir;
vitrificado.
Os displays de ilha aberta são especialmente populares em lojas de autoatendimento, pois fornecem acesso conveniente aos produtos para os clientes.
Além disso, as ilhas podem ser complementadas com uma superestrutura - prateleiras acima da vitrine, que permitem colocar produtos relacionados (molhos, maionese, ketchup, etc.). O espaço interno da ilha pode ser contínuo ou dividido em seções. O corpo geralmente é feito de aço galvanizado. As vitrines podem ser montadas em linha.
A escolha do tipo e marca do equipamento de refrigeração é feita levando em consideração o sortimento, quantidade de produtos perecíveis, modo e características de armazenamento, formas de comercialização da mercadoria. Deve ser dada especial atenção ao cumprimento da proximidade do produto, aos padrões de carregamento e ao cumprimento das condições de temperatura.
Introdução
Máquina de refrigeração
Princípio de funcionamento das máquinas de refrigeração por compressão
Princípio de funcionamento das máquinas de refrigeração por absorção
Princípio de funcionamento de máquinas de refrigeração com ejetores de vapor
O princípio de funcionamento das máquinas de refrigeração que utilizam refrigeradores de vórtice
Princípio de funcionamento de máquinas de refrigeração termoelétricas
Introdução
A refrigeração é uma disciplina científica e um ramo da tecnologia que abrange métodos de obtenção e utilização de baixas temperaturas (frio) para a produção e armazenamento de produtos alimentícios.
A utilização da tecnologia de refrigeração permite preservar as propriedades dos produtos alimentares, bem como obter produtos alimentares com novas propriedades.
Sem tecnologia de refrigeração, é impossível abastecer uma população crescente com alimentos de qualidade. No processo de produção e aumento do volume de vendas de produtos alimentícios, é importante o papel dos equipamentos de refrigeração, que permitem:
criar stocks de produtos alimentares perecíveis numa vasta gama;
aumentar o prazo de validade dos produtos alimentares congelados;
vender produtos alimentares produzidos sazonalmente de forma uniforme ao longo do ano;
reduzir as perdas de mercadorias durante o armazenamento e transporte de produtos alimentares;
introduzir métodos progressivos de prestação de serviços à população por empresas de comércio e restauração pública.
Máquina de refrigeração
Máquina de refrigeração é um dispositivo usado para remover calor de um corpo resfriado a uma temperatura inferior à temperatura ambiente. Os processos que ocorrem em máquinas de refrigeração são um caso especial de processos termodinâmicos, ou seja, aqueles em que há uma mudança sequencial nos parâmetros de estado da substância de trabalho: temperatura, pressão, volume específico, entalpia. As máquinas de refrigeração funcionam segundo o princípio de uma bomba de calor - retiram calor do corpo que está sendo resfriado e, utilizando energia (mecânica, térmica, etc.), transferem-no para um meio de resfriamento (geralmente água ou ar ambiente), que possui maior temperatura do que o corpo sendo resfriado. Máquinas de refrigeração são utilizadas para obter temperaturas de 10°C a -150°C. A região de temperaturas mais baixas refere-se à tecnologia criogênica. O funcionamento de uma máquina frigorífica é caracterizado pela sua capacidade de refrigeração.
As primeiras máquinas de refrigeração surgiram em meados do século XIX V. Uma das máquinas de refrigeração mais antigas é a de absorção. A sua invenção e design estão associados aos nomes de J. Leslie (Grã-Bretanha, 1810), F. Carré (França, 1850) e F. Windhausen (Alemanha, 1878). A primeira máquina de compressão de vapor movida a éter foi construída por J. Perkins (Grã-Bretanha, 1834). Mais tarde, máquinas semelhantes foram criadas usando éter metílico e dióxido de enxofre como refrigerante. Em 1874, K. Linde (Alemanha) construiu uma máquina de refrigeração por compressão de vapor de amônia, que marcou o início da engenharia de refrigeração.
O funcionamento dos refrigeradores é baseado no ciclo de refrigeração. Um ciclo de vapor simples de uma máquina de refrigeração mecânica é implementado usando quatro elementos que formam um circuito de refrigeração fechado - um compressor, um condensador, uma válvula borboleta e um evaporador ou resfriador (Fig. 1). O vapor do evaporador entra no compressor e é comprimido, fazendo com que sua temperatura aumente. Após sair do compressor, o vapor de alta temperatura e pressão entra no condensador, onde é resfriado e condensado. Alguns capacitores usam um modo de subresfriamento, ou seja, resfriando ainda mais o líquido condensado abaixo de seu ponto de ebulição. Do condensador, o líquido passa pela válvula borboleta. Como a temperatura de ebulição (saturação) para uma determinada pressão é inferior à temperatura do líquido, inicia-se sua ebulição intensa; neste caso, parte do líquido evapora e a temperatura do restante cai até a temperatura de saturação de equilíbrio (o calor do líquido é gasto na sua transformação em vapor). O processo de estrangulamento é às vezes chamado de resfriamento interno ou auto-resfriamento porque o processo reduz a temperatura do refrigerante líquido ao nível desejado. Assim, o líquido saturado e o vapor saturado saem da válvula borboleta. O vapor saturado não consegue remover o calor de forma eficaz, por isso é desviado pelo evaporador e fornecido diretamente à entrada do compressor. Um separador é instalado entre o acelerador e o evaporador, no qual o vapor e o líquido são separados.
Arroz. 1. Diagrama do ciclo de refrigeração.
Princípio de funcionamento das máquinas de refrigeração por compressão
Os refrigeradores de compressão são os mais comuns e versáteis. Os principais componentes desse refrigerador são:
um compressor que recebe energia da rede elétrica;
condensador localizado fora da geladeira;
evaporador localizado dentro da geladeira;
válvula de expansão termostática, TRV, que é um dispositivo de estrangulamento;
refrigerante, substância que circula no sistema com determinadas características físicas.
Todos os elementos da máquina de refrigeração devem ter alta estanqueidade. Dependendo do tipo de compressor de refrigeração, as máquinas de compressão são divididas em pistão, turbocompressor, rotativo e parafuso.
O refrigerante sob pressão entra no evaporador através de um orifício de estrangulamento (capilar ou válvula de expansão), onde, devido a uma queda brusca de pressão, o líquido evapora e se transforma em vapor. Nesse caso, o refrigerante retira o calor das paredes internas do evaporador, fazendo com que o interior do refrigerador seja resfriado.
O compressor retira o refrigerante do evaporador na forma de vapor, comprime-o, fazendo com que a temperatura do refrigerante aumente e o empurra para dentro do condensador.
No condensador, o refrigerante aquecido pela compressão esfria, liberando calor para o ambiente externo, e condensa, ou seja, vira líquido. O processo é repetido novamente.
Assim, no condensador o refrigerante sob a influência da alta pressão condensa e passa ao estado líquido, liberando calor, e no evaporador sob a influência pressão baixa ferve e se transforma em gás, absorvendo calor.
Uma válvula de expansão termostática (TEV) é necessária para criar a diferença de pressão necessária entre o condensador e o evaporador no qual ocorre o ciclo de transferência de calor. Ele permite que você preencha corretamente (mais completamente) o volume interno do evaporador com refrigerante fervido. A área de fluxo da válvula de expansão muda à medida que a carga térmica no evaporador diminui; à medida que a temperatura na câmara diminui, a quantidade de refrigerante circulante diminui; Um capilar é análogo a uma válvula de expansão. Não altera sua seção transversal, mas estrangula uma certa quantidade de refrigerante, dependendo da pressão na entrada e saída do capilar, do seu diâmetro e do tipo de refrigerante.
Normalmente existe também um trocador de calor que equaliza a temperatura na saída do condensador e do evaporador. Como resultado, o refrigerante já resfriado entra no acelerador, que é então resfriado no evaporador, enquanto o refrigerante vindo do condensador é aquecido antes de entrar no compressor e no condensador. Isso permite aumentar a eficiência do refrigerador.
Quando a temperatura necessária é atingida, o sensor de temperatura abre o circuito elétrico e o compressor para. Quando a temperatura aumenta (devido a fatores externos), o sensor liga novamente o compressor.
Para aumentar a eficiência econômica de uma máquina de refrigeração (reduzir os custos de energia por unidade de calor removida do corpo resfriado), o vapor aspirado pelo compressor às vezes é superaquecido e o líquido é super-resfriado antes do estrangulamento. Pela mesma razão, são utilizadas máquinas de refrigeração multiestágio ou em cascata para obter temperaturas inferiores a -30°C.
Nas máquinas de refrigeração de múltiplos estágios, o vapor é comprimido sequencialmente em vários estágios, com resfriamento entre os estágios individuais. Neste caso, em máquinas de refrigeração de dois estágios o ponto de ebulição do refrigerante atinge -80 °C.
Nas máquinas de refrigeração em cascata, que são diversas máquinas de refrigeração conectadas em série, que operam em diferentes, mais adequadas em termos de suas propriedades termodinâmicas para determinado condições de temperatura refrigerantes, obtêm um ponto de ebulição de até -150 ° C.
Princípio de funcionamento das máquinas de refrigeração por absorção
A substância de trabalho nos refrigeradores de absorção são soluções de dois componentes com pontos de ebulição diferentes e à mesma pressão. O componente que ferve em temperatura mais baixa atua como refrigerante; o segundo serve como absorvente. Na faixa de temperatura de 0 a -45°C, são utilizadas máquinas onde a substância de trabalho é uma solução aquosa de amônia (refrigerante - amônia). Em temperaturas de resfriamento acima de 0°C, são predominantemente utilizadas máquinas de absorção que operam com uma solução aquosa de brometo de lítio (líquido refrigerante - água).
Os sistemas de absorção mantêm o condensador, a válvula borboleta e o evaporador, mas substituem o compressor por outros quatro elementos: absorvedor, bomba, gerador de vapor (reboiler) e válvula redutora de pressão. O vapor do evaporador entra no absorvedor. Aí entra em contacto com um líquido absorvente, que absorve o refrigerante na fase vapor; a pressão no absorvedor diminui, o que garante um fluxo contínuo de vapor do evaporador. Durante o processo de absorção é liberado calor, portanto, o absorvedor deve ser resfriado, por exemplo, pela circulação de água. A mistura fria de líquido absorvente e refrigerante entra na bomba, onde sua pressão aumenta. Como um aumento na pressão do fluido é acompanhado apenas por uma ligeira alteração no seu volume, o trabalho necessário para isso é pequeno. Depois de sair da bomba, o líquido frio de alta pressão entra no refervedor, onde o calor é fornecido e a maior parte do refrigerante evapora. Este vapor moderadamente superaquecido de alta pressão passa pelo condensador e passa pelo ciclo normal de refrigeração, enquanto o absorvente é resfriado e retorna ao absorvedor (através de uma válvula redutora de pressão) para repetir o ciclo. O ciclo de absorção real difere do ideal porque parte do absorvente evapora na caldeira e é arrastado junto com o vapor refrigerante. Se não for separado do refrigerante antes de entrar no evaporador, fará com que a temperatura no evaporador suba ou, na prática, a pressão no evaporador será significativamente menor que a pressão de saturação na temperatura que o evaporador deveria estar. A separação do absorvente do refrigerante ocorre parcialmente num separador, que está localizado entre o condensador e a caldeira e serve para condensar o absorvente e devolvê-lo à caldeira juntamente com uma pequena quantidade de refrigerante associado. O trabalho mecânico das unidades de refrigeração por absorção é significativamente menor do que o das unidades de refrigeração por compressão, mas os custos totais de energia são significativamente mais elevados. A energia fornecida à caldeira é muito maior do que a retirada do absorvedor pela água de resfriamento. Onde a eletricidade é cara e o aquecimento e a água de resfriamento são baratos, as usinas de absorção são mais econômicas do que as usinas de compressão. A utilização de máquinas de absorção é muito benéfica em empresas onde estão disponíveis recursos energéticos secundários (vapor residual, água quente, gases residuais de fornos industriais, etc.).
Princípio de funcionamento de máquinas de refrigeração com ejetores de vapor
Um método de produzir frio sem realizar trabalho mecânico é ejetar vapor do evaporador. Nessa instalação, o refrigerante é água, portanto a temperatura na câmara de refrigeração não pode ser inferior a 0°C.
Um refrigerador com ejetor de vapor consiste em um ejetor, um evaporador, um condensador, uma bomba e uma válvula de expansão. A água serve como refrigerante; o vapor a uma pressão de 0,3-1 MN/m2 é utilizado como fonte de energia, que entra no bocal ejetor, onde se expande. Como resultado, é criada uma pressão reduzida no ejetor e, consequentemente, no evaporador da máquina, o que corresponde a um ponto de ebulição da água ligeiramente acima de 0°C (normalmente cerca de 5°C). No evaporador, devido à evaporação parcial, a água fria fornecida ao consumidor é resfriada. O vapor sugado do evaporador, assim como o vapor de trabalho do ejetor, entra no condensador, onde passa ao estado líquido, liberando calor para o meio de resfriamento. Parte da água do condensador é fornecida ao evaporador para repor a perda de água resfriada.
Unidades ejetoras de vapor são utilizadas na indústria, onde há vapor de alta e média pressão e água barata para resfriamento. Essas unidades também são utilizadas em navios porque o pequeno número de peças móveis facilita sua manutenção e reparo.
O princípio de funcionamento das máquinas de refrigeração que utilizam refrigeradores de vórtice
O resfriamento é realizado pela expansão do ar pré-comprimido por um compressor em blocos de resfriadores vórtices especiais.
Não se difundiu devido ao seu alto nível de ruído, à necessidade de fornecimento de ar comprimido (até 10-20 atm), ao seu consumo muito elevado e à baixa eficiência. Vantagens - maior segurança de utilização, uma vez que não se utiliza energia eléctrica e não existem peças mecânicas móveis ou perigosas compostos químicos em design; durabilidade, confiabilidade.
As máquinas de refrigeração por expansão de ar pertencem à classe das máquinas de refrigeração a gás. O refrigerante é o ar. Em temperaturas até aproximadamente -80°C, a eficiência económica das máquinas de ar é inferior à das máquinas de compressão de vapor. Mais econômicas são as máquinas de refrigeração de ar regenerativo, nas quais o ar é resfriado antes da expansão em um trocador de calor de contrafluxo ou em um trocador de calor regenerador. Dependendo da pressão do ar comprimido utilizado, as máquinas de refrigeração a ar são divididas em máquinas de alta e baixa pressão. Existem máquinas de ar operando em ciclo fechado e aberto.
Princípio de funcionamento de máquinas de refrigeração termoelétricas
O refrigerador termoelétrico é construído sobre elementos Peltier, é silencioso, mas não é muito utilizado devido ao alto custo de resfriamento dos elementos termoelétricos. No entanto, bolsas térmicas, refrigeradores para carros pequenos e refrigeradores de água potável geralmente são feitos com resfriamento Peltier.
Um refrigerador termoelétrico opera com base no efeito Peltier, que envolve a liberação ou absorção de calor quando uma corrente elétrica passa por uma junção de termopar. Na Fig. A Figura 2 mostra esquematicamente a seção transversal de tal refrigerador com volume de 65 dm3, capaz de manter a temperatura da câmara frigorífica 10°C abaixo da temperatura ambiente. No topo estão 72 termopares que fornecem resfriamento, consumindo a maior parte dos 135 watts de eletricidade necessários para operar o refrigerador. Existem nervuras especiais no canal de sopro de ar para melhor remoção de calor e placas são instaladas na câmara para aumentar a superfície de transferência de calor. Esses refrigeradores em navios são projetados para armazenar seis toneladas de alimentos congelados ou resfriados. A indústria também produz outros tipos de refrigeradores térmicos, principalmente termostatos para uso laboratorial.
Arroz. 2. Geladeira termoelétrica (pode ser portátil). 1 – aletas de resfriamento; 2 – ventilador; 3 – persianas; 4 – termoelementos; 5 – isolamento térmico; 6 – pratos frios.
3.1 História do desenvolvimento da tecnologia de refrigeração
O uso do frio para conservar alimentos é conhecido há muito tempo. Para isso, utilizaram primeiro gelo e neve e depois misturas de gelo e sal, o que permitiu obter temperaturas inferiores a 0°C. No século 19 surgiram máquinas de refrigeração industrial. A primeira máquina de refrigeração foi inventada em 1834 pelo inglês Perkinson. Éter de etileno foi usado como refrigerante. Mais tarde, em 1871, o francês Tenier criou uma máquina que funcionava com éter metílico e, em 1872, o inglês Boyle inventou uma máquina de refrigeração que usava amônia.
No nosso país, as máquinas de refrigeração à escala industrial foram utilizadas pela primeira vez em 1888 na pesca de Astrakhan. Em 1889, duas fábricas de refrigeração foram construídas nas cervejarias. O primeiro refrigerador industrial com capacidade para 250 toneladas foi construído em 1895 em Belgorod. O transporte de produtos em vagões refrigerados a gelo começou em 1860. No entanto, na Rússia pré-revolucionária, a tecnologia de refrigeração era pouco desenvolvida. Em 1917, existiam apenas 58 frigoríficos no país com capacidade total de 57 mil toneladas e capacidade de refrigeração de cerca de 24 mil kW. O transporte refrigerado consistia em 6.500 vagões ferroviários de dois eixos refrigerados a gelo e um navio refrigerado com capacidade de carga de 185 toneladas.
O uso do frio artificial em larga escala em nosso país começou após a Grande Revolução Socialista de Outubro. Durante os anos do poder soviético, grandes refrigeradores foram construídos nos setores de carne, peixe, laticínios e outros setores da indústria alimentícia, bem como nos transportes. Já em 1941, a capacidade dos refrigeradores em nosso país era de 370 mil toneladas.
Junto com o crescimento da capacidade de refrigeração, a engenharia e a instrumentação de refrigeração estão em constante desenvolvimento. As máquinas frigoríficas são produzidas principalmente na forma de unidades automatizadas. Muita atenção é dada ao projeto e fabricação de pequenas máquinas de refrigeração automatizadas.
As pequenas máquinas frigoríficas generalizaram-se no comércio e na restauração pública (armários frigoríficos, câmaras, balcões, vitrinas, máquinas de venda automática refrigeradas), na vida quotidiana (frigoríficos, aparelhos de ar condicionado), nos transportes, nos agricultura, medicina e outros setores da economia nacional. No comércio e restauração pública do país, o número total de pequenas unidades frigoríficas ultrapassa os 2 milhões de unidades. Dezenas de milhões de refrigeradores são usados na vida cotidiana.
O transporte refrigerado recebeu amplo desenvolvimento. O transporte ferroviário refrigerado expandiu-se visivelmente para trens, trechos e vagões individuais autônomos com refrigeração de máquinas. O número de navios frigoríficos equipados com modernos equipamentos de refrigeração aumentou. O transporte refrigerado automotivo foi recriado.
Para preservar e processar uma quantidade cada vez maior de produtos alimentícios, é necessário aumentar o volume e acelerar o ritmo de construção de refrigeradores e equipamentos de refrigeração, bem como melhorar tecnicamente os empreendimentos frigoríficos existentes. Nos próximos anos, está previsto aumentar significativamente a capacidade dos refrigeradores nas indústrias de alimentos, carnes e laticínios. A capacidade de refrigeração também aumentará no sistema comercial e na agricultura. Serão equipados com equipamentos de refrigeração de última geração com maior grau de prontidão fabril, automação e mecanização dos processos produtivos.
3.2 Armazenamento de alimentos refrigerados
3.2.1 Refrigeração de alimentos
Resfriamento– o processo de redução da temperatura do produto não inferior à crioscópica.
Temperatura crioscópicaÉ geralmente aceito considerar a temperatura na qual a fase sólida (cristais) começa a precipitar do fluido tecidual do produto.
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Significado |
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Carne bovina |
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Carneiro |
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Carne enlatada |
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Queijos duros |
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Queijos processados |
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Uva |
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O processo de resfriamento é representado em um sistema de coordenadas retangulares (Figura 8)
A linha vertical é a temperatura do produto resfriado, a linha horizontal é a duração do processo de resfriamento.
O resfriamento começa na temperatura Tnach, ou seja, a temperatura do produto antes de colocá-lo na câmara de resfriamento. Via de regra, o processo de resfriamento é uma curva que se aproxima da temperatura crioscópica, mas nunca atinge o valor Tkr.
Resfriamento rápido– utilizado para produtos semiacabados e acabados com prazo de validade esperado de 4 a 5 dias. Durante o resfriamento rápido, a temperatura dentro do produto deve cair para 3 C em no máximo 90 minutos. Durante este processo, a temperatura dentro do abatedor é de Estado inicial-15...-25 C e é mantido neste nível até que a temperatura na superfície do produto atinja menos 10 C, após o que a temperatura sobe para 0 C.
Comida congelada
Congelando– o processo de conversão parcial ou completa do fluido tecidual de um produto congelado em gelo. A presença de uma transição de fase é uma característica distintiva do processo de congelamento.
Os produtos alimentares perecíveis são congelados para aumentar o prazo de validade (carnes, peixes, aves) ou para obter produtos com novas qualidades gustativas (sorvetes, frutas e bagas)
A vida útil de alimentos perecíveis com alto teor de umidade é significativamente maior quando congelados do que quando refrigerados. A transformação da umidade do produto do estado líquido para o cristalino leva a uma inibição significativa da atividade vital dos microrganismos, bem como a uma redução significativa na taxa de reações bioquímicas e químicas. Durante o congelamento ocorrem alterações que não permitem que o produto seja totalmente restaurado à sua forma original. A irreversibilidade tecnológica não é uma desvantagem se as características nutricionais, gustativas e a apresentação não se deteriorarem.
Tecnologicamente, o processo de congelamento é precedido pelo processo de resfriamento do produto até a temperatura crioscópica, após o qual se inicia a formação de gelo - a transição de fase de um meio líquido para um estado sólido.
Hipotermia- trata-se de uma diminuição da temperatura de um objeto abaixo da crioscópica sem cristalização da água nele contida.
Quando a temperatura crioscópica tcr é atingida, os cristais de gelo no fluido do tecido não se formam devido ao movimento térmico residual das moléculas. Para a formação de cristais de gelo estáveis, é necessária uma ligeira diminuição da temperatura em relação à temperatura crioscópica. Essa diminuição na temperatura é geralmente chamada de super-resfriamento tpo. Para cada tipo de produto alimentar, o tpo máximo de hipotermia tem valores específicos: 5°C – para carnes, aves, peixes; 6°C – para leite; 11°C – para ovos.
A presença de estimulantes de cristalização artificial (impurezas mecânicas, impurezas) leva à formação de núcleos cristalinos estáveis em valores mais baixos de super-resfriamento.
A formação de núcleos cristalinos estáveis e o subsequente crescimento de cristais de tecido líquido são acompanhados pela liberação de calor da transição de fase do líquido para o gelo e um aumento da temperatura para crioscópico. Além disso, o aumento da temperatura ocorre muito rapidamente, por isso esse fenômeno é denominado salto de temperatura.
Congelamento de choque - redução da temperatura na espessura do produto para -18C em tempo não superior a 240 minutos. Utilizado para congelar refeições semiacabadas e prontas, com prazo de validade previsto não superior a 60 dias. Na fase inicial, a temperatura no interior da câmara cai para -40ºC e é mantida neste nível até que a temperatura no interior do produto atinja -18ºC. No final do processo de congelamento, a câmara muda para o modo de resfriamento padrão. O congelamento por choque permite preservar a estrutura original do produto, seu sabor e aroma.
Com qualquer método de congelamento, o calor é removido da superfície do produto e as camadas mais profundas apresentam temperatura mais elevada. Se após o processo de congelamento o produto for colocado em uma câmara de armazenamento, então após muito tempo a temperatura se igualará. Essa temperatura é chamada temperatura final de congelamento.
Quando congelado, nem todo fluido tecidual se transforma em gelo. O fluido tecidual que se transformou em gelo é chamado de congelado. A quantidade relativa desta umidade é geralmente estimada como a proporção de umidade congelada:
A proporção entre a massa de gelo e a massa de fluido tecidual.
3.2.2 Métodos tecnológicos para processamento refrigerado e armazenamento de produtos alimentícios
Para o armazenamento refrigerado racional de produtos refrigerados e congelados, devem ser atendidas as seguintes condições:
· armazenar produtos de alta qualidade que foram submetidos a processamento tecnológico regulamentado antes do armazenamento
· observar as condições de temperatura de armazenamento
Mantenha uma certa umidade durante o armazenamento
· observar condições sanitárias e higiênicas de armazenamento
· utilizar meios adicionais que aumentem a estabilidade dos produtos armazenados
· usar recipientes racionais para armazenar alimentos
Os produtos alimentícios perecíveis refrigerados são armazenados em câmaras com temperaturas próximas à crioscópica e a umidade relativa é mantida entre 80-85%.
O regime de temperatura para armazenamento de alimentos congelados é selecionado com base na duração do armazenamento. para um curto período de armazenamento, é permitida uma temperatura na câmara de -8...-12C. Os produtos congelados destinados a um armazenamento mais longo são armazenados a uma temperatura não superior a -18C. Temperaturas mais baixas são utilizadas para garantir a segurança de produtos que contêm ácidos graxos insaturados.
Considera-se que o prazo de validade máximo de um produto alimentar é aquele a partir do qual começam a aparecer no produto armazenado odores estranhos que não são inerentes ao produto, o produto adquire sabor e muda a sua cor e aspecto.
Ao armazenar gorduras animais, microrganismos e enzimas provocam a quebra dos ácidos graxos insaturados, o que leva à formação de cetonas, que contribuem para o sabor amargo do produto.
Ao armazenar peixes e frutos do mar, as moléculas de proteínas se decompõem para formar aminoácidos, em particular trimetilamina, cuja presença indica o início da deterioração.
O armazenamento de produtos alimentares refrigerados a baixas temperaturas positivas (0...2C) garante a preservação de carne, peixe e aves durante 1-2 semanas. Alimento perecível origem vegetal com organização racional do regime de armazenamento, podem ser armazenados praticamente até a nova colheita.
3.2.3 Aquecer e descongelar alimentos
Aquecimento – o processo de elevação da temperatura de um produto alimentício refrigerado a uma taxa que evita a formação de condensação na superfície do produto. O aquecimento é especialmente importante para produtos como ovos, frutas, vegetais, alguns laticínios e produtos gastronômicos, alimentos enlatados, etc.
Alguns produtos não necessitam de aquecimento. Estes incluem, por exemplo, manteiga, creme de leite, queijo cottage, queijos, produtos de peixe salgados, etc. A umidade que condensa na superfície não os prejudica. Esses produtos são liberados de geladeiras sem aquecimento. Na prática, é muito raro recorrer ao aquecimento e ao resfriamento de produtos cárneos.
O aquecimento é realizado em câmaras especiais com maior circulação de ar condicionado. Essas câmeras são chamadas de descongeladores. Os produtos nas câmaras são colocados de forma que sejam facilmente lavados pelo ar. A temperatura do produto durante o aquecimento aumenta gradativamente. Dessa forma, aumentam a temperatura do ar no desembaçador, ajustando-a para que fique sempre 2-3°C superior à temperatura do produto. A umidade relativa do ar fornecido também é regulada. Para manter o produto hidratado, ele é mantido em 80%. O ar muito seco também é indesejável devido à secagem dos alimentos.
A temperatura final a que os alimentos devem ser aquecidos depende da temperatura e da humidade do ar exterior. Se o ar estiver muito úmido, a temperatura final dos produtos aquecidos deverá ser 2-3°C inferior à sua temperatura, e se estiver bastante seco (com umidade relativa de 40-45%), então essa diferença deverá ser 4 -5ºC. O aquecimento dura praticamente cerca de 30-40 horas.
O descongelamento é feito para devolver o produto ao seu estado original antes do congelamento. Nesse caso, os cristais de gelo do produto se transformam em líquido, que se distribui por todo o tecido, como era antes do congelamento. Na prática, não é possível alcançar a reversibilidade completa do processo de congelamento. A capacidade das células e fibras de reter umidade é significativamente reduzida devido à lesão por cristais de gelo e à diminuição da capacidade de hidratação das substâncias proteicas. Portanto, parte do suco vaza do produto e se perde.
Métodos de descongelamento utilizados na prática:
· descongelamento lento ao ar a uma temperatura na câmara de 0...4 C
· descongelamento rápido ao ar a uma temperatura na câmara de 15...20C
· descongelamento rápido em ambiente vapor-ar a uma temperatura de 25...40C
descongelamento em refrigerantes líquidos a uma temperatura de 4...20C
O descongelamento lento garante a melhor recuperação do produto e distribuição uniforme do fluido celular. Mas as baixas taxas de descongelamento levam ao desenvolvimento de processos bioquímicos e microbiológicos, cuja atividade pode levar à deterioração do produto.
O descongelamento rápido é utilizado principalmente para produtos alimentares utilizados no processamento industrial (produção de enchidos, conservas).
3.2.4 Tecnologia de refrigeração de alimentos
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produtos |
Parâmetros de resfriamento |
Tempo de resfriamento |
Método de resfriamento |
Características da tecnologia |
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Carne e produtos à base de carne |
Na sala de armazenamento |
Carcaças, meias carcaças e quartos são resfriados a uma temperatura na espessura da coxa de 2-4C |
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Na câmara de resfriamento |
A temperatura na espessura da coxa é 3-4C |
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No ar |
O processo pode ser acelerado diminuindo a temperatura para -2°C e aumentando a velocidade do ar para 4 m/s. O tempo é reduzido para 4-6 horas. |
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Em água gelada |
A pele da carcaça fica esbranquiçada e as manchas dos hematomas desaparecem. A desvantagem é a possibilidade de contaminação cruzada. |
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Gelo artificial, solução salina a 2% |
A possibilidade de contaminação m/w é mínima |
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1-2C abaixo da crioscópica |
Depósito de bagagem |
As gaiolas com ovos devem ser colocadas em um padrão xadrez |
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Leite e produtos lácteos |
Depósito de bagagem |
3.2.5. Tecnologia de congelamento de alimentos
Congelando no ar. Realizado em freezers. O ar na câmara está a uma temperatura de -30...-40C a uma velocidade de 1-2 m/s. A desvantagem é a duração do processo e a perda de umidade da camada superficial do produto congelado (encolhimento).
Congelamento por irrigação. O líquido refrigerante resfriado (solução aquosa de sal) é fornecido através de bicos para irrigar o produto.
Congelamento por imersão. Processo mais eficiente com imersão uniforme do produto em todos os lados.
A desvantagem desses métodos é a necessidade de utilização de embalagens lacradas para evitar o contato do produto com o ambiente congelado (congelamento sem contato).
Congelamento em líquidos criogênicos(ar líquido ou nitrogênio líquido) não tem ampla utilização devido ao seu alto custo.
Congelando grupos separados bens
Carne e produtos à base de carne congelado em freezers a uma temperatura de -30..-35C, velocidade de movimento do ar forçado de 1..3 m/s. A duração do congelamento é de 19 a 27 horas. A carne é considerada congelada se a temperatura final média for 10°C inferior à temperatura crioscópica.
Pássaro congelados em freezers com circulação de ar natural ou artificial. A temperatura do ar na câmara é de -18ºC. Duração 48-72 horas. Quando a temperatura cai para -23°C e a velocidade do ar aumenta para 3-4 m/s, a duração é reduzida para 36-24 horas. Ao congelar aves em refrigerantes líquidos (propilenoglicol, solução aquosa de cloreto de cálcio), as carcaças são colocadas em embalagens lacradas e imersas em solução resfriada a -28ºC. Na maioria das vezes, a imersão é usada na fase inicial do congelamento e a fase final ocorre no freezer. Neste caso, as carcaças são imersas por 20-40 minutos e depois transferidas para uma câmara de armazenamento com temperatura do ar de -23-30C.
Para congelar peixeÉ utilizado um produto de alta qualidade, sem defeitos externos ou sinais de deterioração. Ao congelar ao ar, a temperatura nos freezers é mantida em -30ºC e abaixo. Para intensificar o processo, utiliza-se a circulação forçada de ar. Peixes gordurosos (arenque) são congelados em temperaturas mais baixas.
Recomenda-se glacear peixes de espécies valiosas, especialmente os grandes, com gelo após o congelamento. Para isso, o peixe é imerso várias vezes em água doce e fria e retirado para formar uma fina crosta de gelo na superfície. A crosta de gelo formada protege o peixe do ressecamento e a falta de contato da gordura com o oxigênio atmosférico evita a oxidação.
Congelando ovoprodutos(claras, gemas, melange) são produzidos em freezers com temperatura de -20...-25C e velocidade do ar de 3-4m/s. A massa de ovo é considerada congelada se a temperatura no centro da embalagem for de -6 a -10ºC. Ovos inteiros com casca não são congelados porque... neste caso, ocorrem danos mecânicos à casca devido à expansão do conteúdo.
Queijo tipo cottage congelado em freezers com temperatura de -28..-30C., a temperatura na câmara de armazenamento deve ser de -18C.
Manteiga congelado a -18C. A temperatura no freezer é de -25ºC por 2 dias.
3.2.6 Armazenamento de alimentos refrigerados
Os produtos resfriados são armazenados em geladeira a uma temperatura de 2 a 3ºC. As condições de umidade das câmaras de armazenamento são mantidas de acordo com as exigências tecnológicas de cada tipo de produto.
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produtos |
Temperatura armazenar |
Opções de armazenamento |
Tempo de armazenamento |
Recursos de armazenamento |
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Na forma de carcaças ou meias carcaças em estado suspenso |
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Em papel, sacos plásticos, filme retrátil (10 dias) |
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A ovoscopia deve ser realizada uma vez a cada 2 meses |
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Peixe fresco |
Em gelo picado |
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Caviar é granulado |
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Peixe salgado |
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Peixe defumado |
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circulação de ar forçada |
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O queijo cottage com baixo teor de gordura é mais bem preservado. |
Congelar carne, aves e peixe, ou seja, Congelar a camada superficial ajuda a prolongar a vida útil. A carne congelada a uma temperatura de -1..-2C é armazenada em estado suspenso por até 17 dias.
O congelamento da ave ocorre a uma temperatura de 0..-1C em músculo peitoral e até 4C a uma profundidade de 5 mm. Para congelar no ar, a ave é colocada em freezers com temperatura de -23ºC e velocidade do ar de 3-4 m/s. Duração 2-3 horas.
O congelamento dos peixes ocorre no ar ou em refrigerantes líquidos, o que aumenta a vida útil dos peixes para 25 dias. Congelamento ao ar a uma temperatura de -20C.
Armazenamento de frutas. Uma das principais condições para o armazenamento das frutas é a criação de um regime ideal em que todos os processos bioquímicos que ocorrem nas frutas após a colheita sejam desacelerados. Além disso, o regime de armazenamento deve garantir a preservação completa e a longo prazo das propriedades inerentes ao fruto e da sua resistência à deterioração microbiológica.
A temperatura de armazenamento é definida para maçãs -0,5÷0,5°C, para peras, pêssegos, damascos, cerejas 0°C, laranjas e limões -0,5÷4°C, tangerinas 0,3-2°C. Neste caso, a umidade relativa do ar recomendada para maçãs, peras e uvas é de 85-90%, frutas de caroço 80-85%, frutas cítricas 78-83%.
Bananas e abacaxis frescos recebidos para armazenamento são retirados do material de embalagem e classificados por grau de maturação e qualidade. Ao armazenar bananas verdes na câmara, mantenha uma temperatura de 12-14°C e uma umidade relativa de 85-90% com circulação de ar artificial. Durante o armazenamento, as bananas amadurecem gradualmente e atingem a maturidade para o consumidor. As bananas maduras são armazenadas a uma temperatura de 12°C e os abacaxis maduros - a 7,5-8°C e uma umidade relativa de 85-90%. A duração do armazenamento nestas condições é de 10 a 12 dias, dependendo do estado geral da fruta. O abacaxi verde é armazenado a uma temperatura de 15-16°C e umidade relativa de 85-90%. Nessas condições, o amadurecimento dos frutos ocorre em 5 a 6 dias.
Foi estabelecido que a vida útil de todos os tipos de frutas aumenta significativamente em um ambiente gasoso controlado, no qual um alto teor de dióxido de carbono e um baixo teor de oxigênio são mantidos artificialmente. Para tanto, os frutos são colocados em câmaras ou recipientes especiais hermeticamente fechados.
Duração do armazenamento refrigerado de diversas frutas dependendo da composição gasosa do ambiente
Bagas (morangos, framboesas, groselhas, groselhas, cranberries, mirtilos, etc.) e frutas diversas (ameixas, damascos, pêssegos, frutas cítricas, etc.) são armazenadas congeladas. A temperatura de armazenamento para frutas congeladas é de -18°C, prazo de validade de até 12 meses.
Coloque os alimentos nos frigoríficos dos estabelecimentos de restauração pública e mercearias da seguinte forma:
Carne (resfriada e congelada) - pendurar;
Carcaças de aves resfriadas - em prateleiras em uma fileira;
Aves e caça congeladas - em caixas padrão em prateleiras (colocadas no chão) ou em prateleiras;
Peixe parcial (cozido no vapor e congelado) - em caixas padrão, cestos em prateleiras ou em prateleiras;
Peixe esturjão - em prateleiras ou pendurado;
Peixe salgado - em barris padrão na prateleira;
Leite - em frascos padrão em prateleiras ou prateleiras;
Iogurte, kefir, creme de leite, queijo cottage - em recipientes padrão em prateleiras ou prateleiras;
Manteiga Ghee - em barris de madeira na prateleira;
Queijo - nas prateleiras;
Ovos - em caixas padrão empilhadas nas prateleiras;
Produtos culinários congelados - em caixas de papelão em prateleiras ou prateleiras;
Verdes - em caixas em prateleiras ou prateleiras;
Pepinos - em cestos, caixas ou sacos nas prateleiras;
Tomates - em caixas nas prateleiras ou prateleiras;
Frutas - em caixas em prateleiras ou prateleiras;
Bagas - em peneiras empilhadas em prateleiras ou prateleiras;
Fermentações, picles, marinadas - em recipientes padrão em prateleiras ou prateleiras;
Vinhos - em garrafas deitadas;
Produtos de vodka, cerveja, água - em garrafas colocadas em caixas ou cestos, que são colocados nas prateleiras; A cerveja também é armazenada em barris nas prateleiras das lojas.
Armazenamento de alimentos congelados
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produtos |
Opções de armazenamento |
Tempo de armazenamento |
Recursos de armazenamento |
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A temperatura na espessura da coxa não ultrapassa -8ºC. |
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Para raças gordurosas -30C |
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Manteiga |
Embalagem em sacos plásticos |
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3.3 Conceito de cadeia de frio contínua
Cadeia de frio contínua– um conjunto de meios técnicos (frigoríficos) que proporcionam o arrefecimento contínuo de produtos perecíveis desde o produtor até ao consumidor.
Diagrama de cadeia de frio contínua
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Esfera de produção |
1 – refrigerador de produção (aquisição)
2,4,6 – transporte refrigerado
Geladeira 3-básica
5 – refrigerador de distribuição
7- Geladeiras POP
Para garantir a melhor preservação dos produtos, as condições de temperatura dos produtos resfriados ou congelados devem ser mantidas constantes durante o processo de movimentação de link a link.
Geladeiras industriais– localizado dentro da linha de produção. destinado ao tratamento de refrigeração primária (resfriamento ou congelamento). Eles se distinguem pela alta produtividade com espaços de armazenamento relativamente pequenos para produtos processados.
Geladeiras básicas– projetado para armazenamento e armazenamento de produtos alimentícios a longo prazo. Eles são caracterizados por uma grande área e capacidade, além de maiores requisitos para condições de temperatura e umidade.
Frigoríficos de distribuição– garantir um abastecimento uniforme das bases grossistas com produtos sazonais ao longo de todo o ano. Estão equipados com vias de acesso ferroviário e zonas de carga e descarga para transporte frigorífico automóvel.
Geladeiras estacionárias POP– usado para armazenamento de curto prazo de produtos. Os períodos de armazenamento não excedem vários dias, portanto os requisitos de temperatura e umidade são menos rigorosos.
Equipamento de refrigeração comercial– destinado ao armazenamento de curto prazo, demonstração, exposição e venda de produtos na loja pop-up. Esses equipamentos incluem: vitrines refrigeradas, balcões, armários refrigerados.
3.4 Transporte refrigerado
Conecta elos de uma cadeia de refrigeração contínua, garantindo que a temperatura dos produtos permaneça constante à medida que passam de um elo para outro.
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Geladeiras temperatura baixa |
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Geladeiras Temperatura alta |
3.5. A máquina de compressão de vapor mais simples
Resfriamentoé chamada de remoção de calor de um corpo, acompanhada por uma diminuição de sua temperatura. O processo de resfriamento envolve o corpo sendo resfriado e o corpo em resfriamento – a substância de trabalho. O resfriamento no qual a temperatura do corpo resfriado pode ser reduzida apenas à temperatura ambiente é chamado natural. O resfriamento do corpo abaixo da temperatura ambiente é chamado artificial.
No setor de alimentação, o tipo mais comum de máquina de refrigeração são as máquinas de compressão de vapor. A substância de trabalho é um líquido de baixo ponto de ebulição, que durante o ciclo de refrigeração muda seu estado agregado, passando de líquido para vapor e vice-versa
1 – compressor
2 – evaporador
Dispositivo de 3 aceleradores
4 – capacitor
5 – compartimento frigorífico
Compressor– comprime o vapor a alta pressão, ou seja, refrigerante líquido se transforma em vapor
Evaporador- um dispositivo no qual um refrigerante líquido ferve devido ao calor retirado do produto. A temperatura do refrigerante em ebulição é 10-12°C inferior à temperatura do objeto que está sendo resfriado.
Dispositivo acelerador– proporciona uma diminuição na pressão do refrigerante.
Capacitor– fornece resfriamento de vapores refrigerantes superaquecidos até a temperatura de condensação e transformação do vapor em líquido.
3.6 Refrigerantes e refrigerantes
A substância de trabalho que circula na máquina de refrigeração, com a ajuda da qual é realizado um processo ou ciclo circular reverso, é chamada refrigerante (refrigerante).
Na prática moderna, existem dois tipos de refrigerantes principais: amônia e freons (freons)
A amônia (R717) tem ponto de ebulição de -33,4C, alto calor de vaporização e baixa solubilidade em óleo. É usado em unidades compressoras de pistão. As desvantagens incluem alta toxicidade, inflamabilidade e risco de explosão. A amônia tem um odor pungente e é altamente irritante para as membranas mucosas do trato respiratório e dos olhos. Ao trabalhar com unidades de refrigeração com amônia, é necessário o cumprimento estrito das normas de segurança.
Freons (freons) são derivados halogênio de hidrocarbonetos saturados. Eles são quimicamente inertes e não explosivos. Marcação R11, R12, R113, R502, R22. Chegando à atmosfera, os freons liberam cloro, que está envolvido na destruição da camada de ozônio, principalmente o R22. Portanto a maioria países europeus proibiu sua produção e uso. O R22 está aprovado para uso na Rússia até 2020.
Refrigerantes (refrigerantes) usado para transportar o frio da fonte de produção (evaporador) até o objeto resfriado (câmara). Soluções aquosas de sais - salmouras e substâncias monocomponentes que congelam em baixas temperaturas (etilenoglicol) são utilizadas como refrigerantes. Soluções salinas: cloretos de sódio, cálcio, magnésio.
Ministério da Educação e Ciência da Ucrânia
ACADEMIA NACIONAL DE TECNOLOGIAS ALIMENTARES DE ODESSA
Departamento de Engenharia de Calor e Resfriamento
Notas de aula
"Equipamento de refrigeração"
para estudantes de direção profissional 7.090221
formas de educação em tempo integral e parcial
Aprovado
conselho de especialidade
7.090221
Odessa ONAPT 2008
Notas de aula do curso “Equipamentos de Refrigeração” para bacharéis da especialidade 7.090221 cursos de período integral e meio período / Compilado por S.F. Gorykin, A.S. Titlov. – Odessa: ONAPT, 2008. – 188 p.
Compilado por S.F. Gorykin, Ph.D. tecnologia. Ciências, Professor Associado
COMO. Titlov, Ph.D. tecnologia. Ciências, Professor Associado
Revisor: Professor, Departamento de Ecologia, Academia Nacional de Tecnologias Alimentares de Odessa, Doutor em Engenharia. Ciências Geller V.Z.
Responsável pelo lançamento S.F. Gorykin, Ph.D. tecnologia. Ciências, Professor Associado
Introdução
O equipamento de refrigeração é um conjunto de meios técnicos interligados destinados à criação, distribuição e utilização de frio artificial. Neste caso, é necessário distinguir entre sistemas de refrigeração e equipamentos tecnológicos de refrigeração.
O primeiro deles é um complexo de equipamentos de refrigeração (um ou mais compressores, condensadores, vários tipos de evaporadores, receptores, etc.), nos quais circula um refrigerante, produzindo diretamente frio artificial. Esses complexos são chamados de máquinas de refrigeração. De várias máquinas de refrigeração fundamentalmente diferentes, a indústria alimentícia utiliza exclusivamente máquinas de refrigeração por compressão de vapor.
O segundo é destinado à refrigeração, congelamento e armazenamento refrigerado de produtos alimentícios perecíveis (PPF). É chamado de equipamento tecnológico de refrigeração.
Com base na natureza do impacto na segurança alimentar dos produtos, é feita uma distinção entre equipamentos de refrigeração para refrigeração e para congelamento de produtos. O resfriamento (uma diminuição da temperatura não inferior à temperatura crioscópica) é geralmente realizado em câmaras de resfriamento (exceto para SPP líquido). O congelamento (redução da temperatura significativamente abaixo da crioscópica) pode ser realizado em câmaras de congelamento (freezers de câmara) ou em dispositivos especiais - freezers rápidos.
Equipamentos de refrigeração comercial e equipamentos de refrigeração doméstica estão sujeitos a consideração separada.
Estas aulas teóricas não devem, em caso algum, ser consideradas pelos alunos como a única fonte de informação. Nele, os autores apenas sistematizaram o material de diversos livros didáticos e procuraram, se possível, aproximá-lo das especificidades da nossa Academia Nacional de Tecnologias Alimentares de Odessa (ONAFT).
O Anexo, além dos materiais de referência necessários para o cálculo e seleção de equipamentos de refrigeração, inclui uma lista de tópicos para trabalhos independentes e questões utilizadas para testes.
No final encontra-se uma lista de literatura disponível na biblioteca do ONAPT, de que os alunos poderão necessitar no momento do estudo da unidade curricular, realização de tarefa de cálculo e gráfico (CGT), tarefas de trabalho independente e conclusão bem sucedida módulos.
Aula 1. Aplicações e princípios físicos para obtenção de baixas temperaturas
1.1. Áreas de aplicação da refrigeração artificial
O frio artificial (máquina) é amplamente utilizado na economia nacional. Com a sua ajuda, foi possível regular de forma simples e eficaz a velocidade de vários processos químicos e promover o seu curso mais favorável.
EM Indústria alimentícia O frio artificial é usado principalmente como excelente conservante para SPP. Qual é a base para o efeito do frio na SPP? Em dois fatores.
Em primeiro lugar, sob condições de baixas temperaturas, a taxa de reações químicas de degradação de nutrientes valiosos no SPP diminui e, assim, a sua “deterioração bioquímica” diminui.
Em segundo lugar, as baixas temperaturas retardam (e às vezes até interrompem) a atividade vital dos microrganismos, ou seja, prevenir a deterioração “microbiana” do SPP.
Desde que a humanidade percebeu que o armazenamento refrigerado de produtos alimentares é a forma mais eficaz de preservar as suas elevadas qualidades nutricionais (e este é o final do último - início deste século), todos os países industrializados iniciaram a construção intensiva de empresas especializadas - frigoríficos concebidos para armazenamento em grande escala e armazenamento a longo prazo de estoques de SPP.
Os produtos nas câmaras desses refrigeradores podem ser armazenados refrigerados ou congelados. O resfriamento do SPP é uma diminuição da temperatura não inferior à crioscópica (geralmente até 0...4 С). O congelamento é uma diminuição mais significativa da temperatura, significativamente inferior à crioscópica (atualmente menos 18...menos 25С).
No entanto, é errado pensar que o frio artificial na indústria alimentar é utilizado apenas para aumentar a vida útil dos produtos alimentares. Atualmente, o frio é um poderoso fator de impacto tecnológico nas PPS. Sabe-se que com a ajuda do frio artificial é possível, por exemplo, “clarificar” com sucesso sucos e vinhos, realizar um “amadurecimento” de alta qualidade de carnes e queijos, secar grãos, descascar grãos de trigo sarraceno, etc.
Um grande consumidor de frio artificial é indústria química. Nas diversas etapas dos processos tecnológicos de produção de ácido nítrico, síntese de amônia, produção de etileno, borracha e fibras químicas, a refrigeração artificial é amplamente utilizada. Em muitos reatores químicos, a taxa de uma reação química é controlada por meio de frio artificial. EM óleo E gás Na indústria, o frio é utilizado para purificação, separação e liquefação de diversos componentes e frações. Existem instalações de produção especializadas para purificação de óleos lubrificantes de parafinas, separação de xilenos, liquefação e purificação de gases. EM metalurgia E Engenharia Mecânica o frio artificial é usado para endurecimento e envelhecimento em baixa temperatura de metais e ligas, processamento de metal de ultraprecisão, dobra de tubos; construção tecnologia - para combater as águas subterrâneas, melhorar a estrutura do concreto; medicamento– para armazenar sangue e criar um banco de órgãos para transplante. EM últimos anos está se desenvolvendo rapidamente criocirurgia. A Academia Estadual de Refrigeração de Odessa (OSAKh) criou crioinstrumentos exclusivos, incluindo aqueles para microcirurgia do olho e do cérebro. A vantagem indiscutível da criocirurgia é um combate mais bem-sucedido contra hemorragias internas e rupturas.
Menção especial deve ser feita ar condicionado. Os sistemas de conforto são projetados para criar condições de conforto para pessoas em edifícios residenciais e públicos. Dezenas de milhões de máquinas de refrigeração operam nessas instalações – autônomas e centralizadas – especialmente em países com climas quentes. No entanto, hoje em dia, cada vez mais, na construção de edifícios residenciais e públicos nos países industrializados, são utilizados sistemas de ar condicionado durante todo o ano, quando a mesma máquina de refrigeração é utilizada no verão para arrefecer o ar interior e no inverno para aquecê-lo. (em modo bomba de calor).
Além do conforto, há ar condicionado tecnológico. Tais sistemas fornecem condições climáticas ideais para um determinado processo tecnológico. Até recentemente, todos os centros de informática eram equipados com aparelhos de ar condicionado potentes, porque... Os computadores, especialmente os de tubo, não podiam funcionar sem a remoção intensiva de calor da sala. Na fábrica de engenharia de precisão de Odessa, grandes oficinas foram equipadas há muito tempo com aparelhos de ar condicionado que mantêm uma temperatura de 190,5C durante toda a oficina. Isso foi feito para eliminar a influência das flutuações da temperatura ambiente na precisão do processamento das peças.
Notamos ainda que, em regra, todos os equipamentos culturais e desportivos, transporte de passageiros e mercadorias, veículos de grande capacidade e gruas estão equipados com sistemas de ar condicionado.
Existem outros usos do frio artificial.
Informações gerais sobre equipamentos de refrigeração.
O frio é um excelente conservante que retarda o desenvolvimento de microrganismos. Assim, nos estabelecimentos de restauração pública, o frio é utilizado para armazenar produtos a baixas temperaturas em câmaras, armários, balcões e vitrinas. Ao mesmo tempo, o sabor dos produtos e a sua aparência permanecem quase inalterados. conteúdo de calor no corpo. O resfriamento é a retirada de calor dos produtos alimentícios, acompanhada pela diminuição de sua temperatura. Existem resfriamento artificial e natural. Com o resfriamento natural, a temperatura dos alimentos pode ser reduzida à temperatura ambiente. E com os artificiais obtêm-se temperaturas mais baixas. Nos estabelecimentos de restauração são utilizados vários métodos de frio artificial, que se baseiam nos processos de alteração do estado agregado de uma substância - fusão, evaporação e sublimação.
A fusão é o processo de transição de uma substância do estado sólido para o estado líquido.
A ebulição é a transição de uma substância do estado líquido para o gasoso.
A sublimação é o processo de transição de uma substância do estado sólido para o estado gasoso sem passar pela fase líquida.
O processo mais difundido é a utilização do calor latente de vaporização de líquidos que fervem em baixas temperaturas. Esses líquidos são chamados de unidades de refrigeração. A transferência de calor é realizada em um dispositivo especial denominado máquina de refrigeração.
Sob os auspícios da ONU, dois importantes documentos internacionais foram desenvolvidos e assinados - a Convenção de Viena para a Proteção da Camada de Ozônio (1985). Protocolo de Montreal sobre Substâncias que Destroem a Camada de Ozônio e sua emenda (Londres, junho de 1990), que estabeleceu um cronograma para redução da produção e eliminação de CFCs (carbonos clorados).
Em Novembro de 1992, em Copenhaga, na quarta reunião das partes no Protocolo de Montreal, foram adoptadas novas alterações ao protocolo, apertando o calendário de redução da produção e consumo de compostos perigosos para a camada de ozono no grupo CFC e prevendo um 100 % de cessação da sua produção e consumo até 1996 e uma redução de 70% em 1994.
Uma das soluções fundamentais para proteger a camada de ozono é reduzir ou parar a produção de CFC e mudar para carbonos halogéneos, que não têm efeito sobre o ozono. Tais compostos incluem freons - 22, 23, 32, 125 e outros, que são inertes ao ozônio ou têm uma capacidade insignificante de destruição da camada de ozônio devido ao fato de conterem hidrogênio, nitrogênio e, portanto, se decomporem nas camadas inferiores da atmosfera, ou não contêm cloro ou bromo.
Atualmente, o uso do Chlaloc-12 está proibido na Europa desde 1995, e em alguns países desde 1994.
Os principais países produtores de CFC desenvolveram e concordaram com o PNUMA substitutos alternativos para todas as áreas de uso de substâncias perigosas para a camada de ozônio, com propriedades que atendem aos requisitos das indústrias relevantes.
Métodos de resfriamento
Resfriamento de gelo. O resfriamento com gelo é a maneira mais simples de resfriar alimentos, cuja base física é o processo de derretimento do gelo e da neve. Dependendo do método de produção, o gelo pode ser natural ou artificial.
O resfriamento com gelo é utilizado em estruturas chamadas geleiras, que podem ter diferentes posicionamentos de gelo em relação às câmaras refrigeradas de alimentos. No entanto, geleiras com colocação lateral de gelo tornaram-se amplamente utilizadas. O gelo é colocado em quantidade tal que dure um certo tempo, e o volume do gelo deve ser 4 a 5 vezes o volume das câmaras com alimentos. Com o método do gelo, você pode reduzir a temperatura para 6 a 8 graus C e a umidade para 90 a 95%.
Resfriamento salgado com gelo. A fonte do frio é uma mistura de gelo e sal de cozinha. Quanto mais sal, menor será a temperatura da mistura. A temperatura diminui até um certo limite. A temperatura mais baixa do gelo com sal de cozinha é -21,20 "C. A mistura salgada permite criar temperaturas mais baixas no ambiente refrigerado em comparação com o resfriamento com gelo.
Resfriamento com gelo seco. Este método é baseado na sublimação do dióxido de carbono sólido. O gelo seco é dióxido de carbono sólido, que na aparência são pedaços de uma substância semelhante ao giz, mas muito fria e que evapora rapidamente em temperaturas normais. Em condições normais, muda diretamente do estado sólido para o estado de vapor. Ao mesmo tempo, a temperatura cai para -78,90*C. A capacidade de resfriamento do gelo seco é 1,9 vezes maior que a do gelo de água. O gelo seco é muito conveniente para resfriar alimentos, pois não libera umidade, não contamina os alimentos e possui baixa temperatura. No entanto, seu uso é limitado devido à temperatura relativamente elevada.
Máquinas de refrigeração
Uma máquina de refrigeração é um conjunto de dispositivos necessários para remover continuamente o calor de um meio resfriado em baixas temperaturas e transferi-lo para o ambiente em altas temperaturas.
As máquinas de refrigeração existentes são divididas em dois grupos: máquinas compressoras: operando com gasto de energia mecânica, e máquinas de adsorção - operando com gasto de energia térmica. As máquinas de refrigeração com compressor são mais utilizadas em todos os setores da economia nacional.
Características dos refrigerantes. O refrigerante é Substância química, projetado para remover o calor do meio resfriado. Para fazer isso, use líquidos especiais de baixo ponto de ebulição que tenham baixo ponto de ebulição à pressão atmosférica. Atualmente, os refrigerantes amônia e freon-22 são amplamente utilizados.
A amônia é um gás incolor com odor pungente que irrita a membrana mucosa. Portanto, quando vaza por vazamentos, pode ser detectado pelo cheiro. A amônia também possui alta solubilidade mútua em água. É utilizado em máquinas frigoríficas de média e alta capacidade. O uso de amônia como refrigerante em máquinas de baixa potência é limitado, pois apresenta desvantagens (toxicidade, explosividade, inflamabilidade).
Freon-22 é um gás incolor com um odor específico fraco, portanto seu vazamento do sistema é difícil de detectar. Torna-se perceptível apenas quando seu conteúdo no ar é superior a 20%. Penetra facilmente em vazamentos, é neutro em relação aos metais, é explosivo, mas não inflamável. À pressão atmosférica, seu ponto de ebulição é 400°C. A vantagem do Freon-22 é sua inocuidade; somente quando seu conteúdo no ar é superior a 30%, aparecem sinais de envenenamento do corpo por falta de oxigênio.
Máquinas de refrigeração com compressor Estas máquinas consistem nas seguintes partes principais: evaporador, condensador, compressor e válvula de controle.
Um evaporador é um dispositivo na forma de uma bateria de tubo aletado em espiral, na qual o refrigerante ferve a baixas temperaturas devido ao calor absorvido do ambiente. O evaporador é instalado dentro do gabinete do refrigerador, em sua parte superior.
Um condensador é um dispositivo projetado para resfriar o vapor de freon e transformá-lo em líquido. Para acelerar o resfriamento do freon, o ar é soprado através do condensador com um ventilador especial.
Um compressor é um dispositivo que suga o vapor refrigerante do evaporador e o direciona para o condensador em estado comprimido. O compressor consiste em um cilindro, um pistão e um motor elétrico.
Uma válvula de controle é um dispositivo que regula a quantidade de freon líquido fornecida ao evaporador. Além disso, a válvula de controle reduz a pressão do freon para garantir condições de ebulição em baixa temperatura.
Assim, as partes principais da máquina de refrigeração são interligadas por um sistema de tubulação fechado no qual circula continuamente a mesma quantidade de freon e seu vapor.
Para melhorar o modo de operação, o circuito da máquina de refrigeração inclui vários dispositivos adicionais: um receptor, dispositivos de automação, etc.
Máquina compressora automática Freon. Atualmente, essas máquinas são utilizadas para resfriar vitrines, armários, câmaras, balcões, cujos evaporadores são instalados no interior do objeto que está sendo resfriado. Para facilidade de operação e reparo, alguns dispositivos são combinados em uma unidade e chamados de unidade. Atualmente, as fábricas produzem unidades FAK-1.5MZ do tipo aberto. O evaporador e a válvula de controle são instalados na câmara de resfriamento, e as demais peças da máquina são instaladas em uma placa estampada e formam um conjunto. A unidade é instalada próxima à câmara de resfriamento e conectada ao evaporador por tubos por onde circula o refrigerante (freon).
O princípio de funcionamento da máquina é o seguinte: o refrigerante, uma vez no evaporador, ferve e passa de líquido a gasoso. Ao mesmo tempo, absorve ativamente o calor dos tubos e aletas do evaporador. Os vapores do evaporador são aspirados por meio de um compressor, que os direciona em estado comprimido (6-8 atm.) para o condensador. No condensador, com a ajuda do ar resfriado, o refrigerante, de alta pressão, passa ao estado líquido. O refrigerante líquido entra no evaporador através de uma válvula de controle, que reduz a pressão e regula seu fluxo. Assim, a mesma quantidade de freon e seu vapor circula continuamente em um sistema fechado.
Unidades herméticas de refrigeração. A indústria produz máquinas de refrigeração mais avançadas com compressores herméticos da marca FPS. Sua principal vantagem é que o motor elétrico e o compressor ficam localizados no mesmo invólucro hermético e formam uma única unidade. Esta unidade pode funcionar por muito tempo, pois não possui vedações que impeçam o vazamento de freon.
FGK é muito menor em tamanho e peso. Isto é conseguido através da redução do tamanho do motor, da ausência de um mecanismo de transmissão e de um melhor resfriamento com vapor freon.
O FGK opera quase silenciosamente, sem causar vibrações na fundação.
Unidade de refrigeração BC. Essas unidades diferem das unidades FGK apenas em uma faixa de temperatura operacional mais estreita, menor peso e dimensões menores do condensador. A unidade selada e blindada FG-1.1 é projetada estruturalmente da seguinte forma. que apenas o rotor do motor elétrico esteja localizado na cavidade selada. A retirada do estator da cavidade vedada simplifica sua montagem e permite sua rápida substituição durante os reparos. Os compressores herméticos passarão a ser as principais unidades das máquinas de refrigeração utilizadas na restauração pública, pois têm menos peso, dimensões e consomem menos energia.
A ausência de retentores de óleo no projeto da unidade elimina o vazamento de refrigerante e aumenta significativamente a confiabilidade operacional.
Breve informação sobre materiais de isolamento térmico. Materiais de isolamento térmico são usados para isolar armários, balcões e vitrines, ou para minimizar o ganho de calor de equipamentos refrigerados.
Os seguintes requisitos são impostos aos materiais de isolamento térmico: resistência, durabilidade, estabilidade, baixo custo, baixo coeficiente de condutividade térmica e capacidade térmica, inocuidade, bioestabilidade, baixa higroscopicidade. No fabrico de equipamentos de refrigeração na indústria são utilizados materiais de isolamento térmico: espuma de vidro massa de vidro, alfol - chapas de alumínio corrugado, cortiça mineral, espuma plástica, amianto, feltro e betume.
