Проект холодильной камеры для хранения яблок

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГОУ СПО «Екатеринбургский экономико-технологический колледж»

Курсовой проект

 

Проект холодильной камеры для хранения яблок

Разработал

Руководитель

Оценка ________

2010
Содержание

Введение

1 Выбор расчетных параметров

2 Краткое описание строительной конструкции

3 Определение площадей камер и выбор планировки

4 Расчет толщины теплоизоляционного слоя

5 Тепловой расчет камеры холодильника

6 Выбор и обоснованные системы охлаждения

7 Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования

8 Выбор средств автоматизации и основные характеристики принятых автоматических приборов

9 Описание схемы холодильной установки

10  Охрана труда и техника безопасности

11 Список используемой литературы

Введение

Возрастающий спрос на свежие продукты, с полностью сохраненными питательными веществами и витаминами, без каких-либо химических добавок, предъявляет очень высокие требования к их хранению. Фирма Plattenhardt + Wirth GmbH уже многие десятилетия работает над тем, чтобы предлагаемые ею инновационные решения в области охлаждения и длительного хранения фруктов и овощей, дозревания бананов, заморозки продуктов, строительства холодильных камер и складов-холодильников все полнее отвечали этим требованиям. Фрукты и овощи являются очень уязвимыми продуктами и необходимо немало ноу-хау, чтобы иметь возможность предлагать их круглый год свежими – аппетитно выглядящими, сочными, оптимально вызревшими, с сохранившимися витаминами и питательными веществами. И все это без вредной для организма обработки.

Рисунок 1 - Дыхание яблок в различных условиях хранения

Хранение CA (контроль атмосферы) и ULO (ультранизкий кислород)

Предпосылкой для длительного и промежуточного хранений является установление оптимальных условий, так как каждый вид фруктов и овощей требует определённой температуры, влажности воздуха и его состава. Для семечковых плодов оптимальных результатов можно достичь только при хранении в регулируемой атмосфере. При намерении коммерсанта или производителя поставлять товар на экспорт в Европу необходимо чётко придерживаться всех норм ЕС. Проекты, планируемые и строящиеся «Plattenhardt + Wirth», помогут Вам выполнить подобные предписания и нормы.

Рисунок 2 - Хранение яблок

Виды потерь

Целью хранения является сохранение качества и количества товара с минимальными потерями. При хранении могут быть два вида потерь:

- неизбежные потери количества товара вследствие дыхания (респирация) и потери влажности

(транспирация) фруктов;

- вызванная условиями выращивания, сбора урожая и хранения порча фруктов вследствие загнивания (паразитические болезни) и нарушения обмена веществ (непаразитические или физиологические болезни при хранении).

Обе причины потерь могут быть сокращены, а отчасти и полностью исключены с помощью соответствующих мер при выращивании и хранении. По этой причине наряду со знаниями технической стороны дела успеху сопутствуют также знания об удобрениях, защите растений от болезней и вредителей, условиях ухода и роста.

Потери от респирации:

Фрукты и овощи живут – это мы все знаем – также и после уборки урожая. Для поддержания своей жизненной функции им необходима энергия, которую они получают в процессе дыхания за счет разложения содержащихся в них веществ. При этом во время дыхания (т.е. потребления кислорода) органические, богатые энергией соединения, в особенности сахар и кислоты, разлагаются на углекислый газ и воду и освобождается энергия.

Рисунок 3 - Потери веса яблок при хранении в хранилище CA вследствие дыхания и испарения

Потери при транспирации:

Потери за счет испарения влажности возникают постоянно за счет разницы в степени влажности мякоти плода (100%) и обычно более сухого воздуха окружающей среды. По сравнению с потерями от респирации, потеря веса за счет транспирации значительно выше. Однако между этими потерями есть качественная разница. При транспирации фрукт теряет только воду, при дыхании исчезают также ценные вещества. Потери веса более 5% вызывают у большинства сортов яблок заметное сморщивание и тем самым существенную потерю качества. А это означает, что товар можно продать только по низкой цене. Этих потерь веса можно избежать. Задачей оптимального хранения является, таким образом, ограничение скорости и объёма процессов разложения, так чтобы фрукты оставались качественными более долгое время.

  Факторы сокращения потерь

При принятом сегодня способе хранения яблок для сокращения потерь при хранении используют изменение следующих факторов:

- снижение температуры хранения ;

- оптимизация относительной влажности воздуха;

- изменение состава воздуха в хранилище (CA-хранение).

Задача специалистов произвести расчеты техники  так, чтобы добиться оптимальных для каждого отдельного сорта условий.

Снижение температуры

Самой эффективной возможностью замедлить процесс порчи свежих фруктов и овощей по-прежнему является быстрое и необходимое сразу же после сбора урожая понижение температуры в хранилище.

При хранении играет существенную роль не только сама температура, но и скорость, с которой достигается необходимая температура. Через 5-8 дней товар должен достичь температуры хранения. Любая слишком поздняя закладка на хранение или промежуточное хранение при более высоких температурах сокращает сохранность товара.

Основное правило при длительном хранении заключается в следующем: день позднего или длительного охлаждения может стоить недели хранения (при длительном хранении до июня или июля следящего года).

Для оптимизации относительной влажности воздуха возможны следующие способы:

- Увлажнение

- Большие поверхности испарителей

- Оптимальное регулирование холодильных установок согласно условиям хранения.

В последние годы дополнительное увлажнение потеряло своё значение. Мы рассчитываем наши холодильные установки так, чтобы большие поверхности пластинок воздухоохладителей (испарителей), а также низкий показатель разницы в температуре (Δt), т.е. разница между температурой воздуха в помещении и температурой поверхностей пластинок воздухоохладителей, создавали возможность держать потери влажности на технически минимально возможном уровне. Мы разработали также специальную систему регулирования для хранения фруктов. Если, например, температурный зонд в помещении сигнализирует «мне нужен холод», то для начала включаются вентиляторы, иногда этого одного бывает достаточно. Мы устанавливаем энергосберегающие, чётко настроенные холодильники, оснащённые трёх-восьми ступенчатым или бесступенчатым регулированием – то после ее включения запускается вентилятор. После подключения установки первым делом включается вентилятор. А для холодного времени года, когда холодильная машина почти не работает, вентиляторы включаются периодически – регулярность устанавливается произвольно (например, 15 минут в час). Таким образом мы можем предупредить неравномерность температурного режима и неравномерность состава воздуха (так называемые скопления СО₂) в помещении хранилища.

  Изменения в составе воздуха (хранение СА):

Яблоки забирают, как мы все знаем, при дыхании постоянно кислород и отдают приблизительно то же количество углекислого газа. Если изменить концентрацию этих участвующих в дыхательном обмене газов, то можно продолжительно влиять на интенсивность дыхания фруктов. Соответственно замедляются процессы созревания и разложения веществ и увеличивается длительность хранения. В качестве эксперимента мы уже хранили яблоки более 1 года, что, конечно, с экономической точки зрения, нецелесообразно. Для того, чтобы изменить газовую среду в хранилище, оно должно быть газонепроницаемым. За счет этого и за счет дыхания фруктов в помещении хранилища повышается содержание CO₂ и снижается содержание O₂. В современных хранилищах СА с двусторонним регулированием с помощью абсорберов можно регулировать содержание как СО₂ так и О₂, что позволяет использовать эффект задержки созревания за счет повышения концентрации СО₂ и понижения содержания О₂. Особенно эффективным оказывается хранение в регулируемой атмосфере, если с помощью специальных устройств необходимые условия хранения достигаются в течение нескольких часов или дней. В последнее время разработаны технологии ULO (ultra-low oxygen - ультранизкий кислород), при которых содержание кислорода снижается до 1 - 2% (обычно до 3%). Это позволяет достичь еще более высокой сохранности фруктов. Особенно эффективны при этом концентрации CO₂ выше 3% и / или концентрации O₂ от 1,5 до 2%. Такое содержание кислорода лишь незначительно превышает предельное значение, необходимое для поддержания жизни яблока, и может быть достигнуто лишь с надежно работающей автоматической системой управления и регулирования газовой среды. Прибор измерения содержания СО₂ и О₂ интегрирован в систему управления, его мы, как правило, монтируем в переключательный шкаф холодильной установки. Предпосылкой хранения ULO является, конечно же, газонепроницаемое исполнение камеры. А это наш фирменный продукт!

Многие знания об оптимальных размерах хранилища, сроках закладки, темпах охлаждения и достижения атмосферного режима, скорости разгрузки хранилища, сортах, болезнях и т.п. накоплены фирмой «Plattenhardt + Wirth» за время многолетней работы в области хранения фруктов и овощей.

Связь между температурой хранения и продолжительностью хранения

Великолепные результаты дает хранение CA прежде всего для яблок, груш, белокочанной капусты, винограда.