У пропонованому підручнику розглянуто цикли, схеми і конструкції холодильних машин і установок, які використовуються при низькотемпературній обробці і зберіганні харчових продуктів і сировини, в об'ємі необхідному для інженера-механіка харчової промисловості. Детально розглянуті питання практичного використання штучного холоду в інженерній практиці. Наведені останні досягнення в області екологічної безпеки систем холодильної техніки. Розглянуті міжнародні зобов’язання України стосовно використання тільки екологічно чистих робочих речовин (Монреальський та Кіотський протоколи МІХ) і пов’язаних з цим вимушених замін холодильного обладнання. В посібнику розглянуті конструкції і систематизовані нові розробки вітчизняних і зарубіжних фахівців в техніці заморожування харчових продуктів рослинного та тваринного походження (лінії «шокового» заморожування, апарати для заморожування в рідинному азоті та ін.). Посібник призначений для використання в навчальному процесі під час підготовки бакалаврів кваліфікації інженер-механік переробних і харчових виробництв, а також може бути корисним магістрам, аспірантам, науковим співробітникам і широкому колу спеціалістів, які займаються питаннями переробки і зберігання харчових продуктів.

  ЗМІСТ

ВСТУП .............6

РОЗІЛ 1. ГАЛУЗІ ЗАСТОСУВАННЯ І ФІЗИЧНІ

ПРИНЦИПИ ОТРИМАННЯ НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР........7

1.1. Галузі застосування штучного холоду....................................7

1.2. Фізичні принципи отримання низьких температур ...............9

Питання для самоконтролю .........................................................13

РОЗДІЛ 2. ТЕРМОДИНАМІЧНІ ОСНОВИ ШТУЧНОГО

ОХОЛОДЖУВАННЯ ............................................................................14

2.1. Принцип роботи холодильної машини.................................14

2.2. Робочі речовини холодильних машин..................................17

2.2.1. Вимоги, які ставляться до холодильних агентів ...............18

2.2.2. Класифікація, властивості і області застосування

холодильних агентів.............................................................................20

РОЗДІЛ 3. ЦИКЛИ І СХЕМИ КОМПРЕСОРНИХ

ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН.................................................................26

3.1. Цикли і схеми газових холодильних машин ........................26

3.2. Цикли і схеми парових компресорних одноступінчатих

холодильних машин.............................................................................32

3.2.1. Цикл в області вологої пари з детандером ........................32

Заміна детандера дросельним вентилем......................................33

Стиснення в області перегрітої пари ...........................................35

3.2.2. Принципова схема і цикл аміачної холодильної машини з

віддільником рідини.............................................................................36

3.2.3. Принципова схема і цикл фреонової холодильної машини

з РТО .....................................................................................................38

3.3. Цикли і схеми холодильних машин з багатоступінчатим

стисненням............................................................................................43

3.3.1. Цикли і схеми двоступінчатих холодильних машин ........43

3.4. Низькотемпературна холодильна машина на базі гвинтового

компресора............................................................................................49

3.5. Принципова схема і цикл двокаскадної холодильної

машини..................................................................................................51

РОЗДІЛ 4. КОМПРЕСОРИ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН ........55

4.1. Класифікація і маркірування компресорів ...........................55

4.2. Конструкції поршневих компресорів ...................................57

4.3. Об'ємні і енергетичні втрати в компресорі...........................67

4.4. Холодопродуктивність компресора......................................72

4.5. Інші типи компресорів сучасних холодильних машин........77

РОЗДІЛ 5. ТЕПЛООБМІННІ АПАРАТИ ХОЛОДИЛЬНИХ

МАШИН..................................................................................................87

5.1. Конденсатори .........................................................................87

5.1.1. Тепловий розрахунок і підбір конденсаторів....................95

5.2. Випарники ..............................................................................98

5.2.1. Розрахунок і підбір випарників........................................103

РОЗДІЛ 6. ДОПОМІЖНЕ ОБЛАДНАННЯ ХОЛОДИЛЬНИХ

МАШИН................................................................................................105

6.1. Аміачні холодильні машини ...............................................105

6.2. Фреонові холодильні машини.............................................115

РОЗДІЛ 7. КІП І АВТОМАТИЗАЦІЯ ХОЛОДИЛЬНИХ

МАШИН................................................................................................118

7.1. Класифікація і маркірування холодильних машин і

агрегатів ..............................................................................................126

РОЗДІЛ 8. ТЕПЛОВИКОРИСТОВУЮЧІ ХОЛОДИЛЬНІ

МАШИНИ.............................................................................................130

8.1. Пароежекторні холодильні машини (ПЕХМ) ....................130

8.2. Абсорбційні холодильні машини (АХМ)...........................135

РОЗДІЛ 9. ХОЛОДИЛЬНИКИ. КЛАСИФІКАЦІЯ, БУДОВА І

ПЛАНУВАННЯ....................................................................................142

9.1. Будова і планування холодильників ...................................143

9.2. Тепло- і гідроізоляція холодильників.................................146

РОЗДІЛ 10. ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

ХОЛОДИЛЬНИКІВ.............................................................................152

10.1. Визначення будівельної площі холодильника і

вибір його плану.................................................................................152

10.2. Розрахунок теплоприпливів в камери холодильника ......154

РОЗДІЛ 11. СИСТЕМИ ОХОЛОДЖУВАННЯ ХОЛОДИЛЬНИКІВ (СОХ).......159

11.1. Безнасосні системи з безпосереднім кипінням

холодильного агента ..........................................................................159

11.2. Насосно-циркуляційні системи охолоджування..............162

11.3. Системи з проміжним холодоносієм (розсольні СОХ)....163

11.4. Камерні прилади охолоджування, їх конструкції і методика

підбору ................................................................................................165

РОЗДІЛ 12. ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ОХОЛОДЖУВАННЯ

ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ..................................................................170

12.1. Камери охолоджування .....................................................170

12.2. Обладнання для охолоджування риби і рідких харчових

продуктів.............................................................................................174

РОЗДІЛ 13. ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ

ЗАМОРОЖУВАННЯ В ПОВІТРІ .....................................................179

13.1. Класифікація і будова камерних морозилок.....................180

13.2. Повітряні морозильні апарати...........................................181

13.2.1. Морозильні апарати візкового типу...............................183

13.2.2. Конвеєрні морозильні апарати .......................................186

13.2.3. Флюїдизаційні морозильні апарати ...............................194

РОЗДІЛ 14. СУЧАСНІ АПАРАТИ ІНТЕНСИВНОГО

ЗАМОРОЖУВАННЯ...........................................................................201

14.1. Апарати безконтактного заморожування .........................201

14.2. Апарати контактного заморожування харчових

продуктів.............................................................................................212

ЛІТЕРАТУРА……………………………………………………..219

ДОДАТОК А. ТЕРМОДИНАМІЧНІ ДІАГРАМИ

ХОЛОДИЛЬНИХ АГЕНТІВ .................................................................220

ДОДАТОК Б..................................................................................229

КОМПРЕСОРИ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН...............................229

ДОДАТОК В.

ТЕПЛООБМІННІ АПАРАТИ ХОЛОДИЛЬНИХ МАШИН..233

ДОДАТОК Г.

САМОСТІЙНА РОБОТА СТУДЕНТІВ...........236

ДОДАТОК Д.

ТЕСТИ.................248

ДОДАТОК Е.

РОЗРАХУНОК КАМЕРНОЇ МОРОЗИЛКИ З ІНТЕНСИВНИМ

РУХОМ ПОВІТРЯ..................274