ТРАНСПОРТНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА
TRANSPORTATION REFRIGERATION SYSTEM

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, к транспортным холодильным установкам и предназначено, в первую очередь, для первичной холодильной обработки (замораживания и низкотемпературного хранения) продукции прудового и речного рыбоводства непосредственно в местах лова.
Известна транспортная холодильная установка, содержащая теплоизолированную камеру с батареями, заполненными холодоаккумулятором, при этом внутри батареи установлен трубчатый змеевик для циркуляции хладоносителя или кипящего холодильного агента (Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В., Суедов В.П. Холодильные машины и установки. - М.: Пищевая пром-сть, 1980, с.561).
На зарядной станции змеевик подсоединяется к стационарной холодильной установке с помощью гибких шлангов. Холодоаккумулятор замораживается и транспортная холодильная установка (ТХУ) используется для перевозки продуктов при температуре в камере 0…4°С.
Преимуществом известной ТХУ является простота, отсутствие движущихся элементов, надежность. Недостаток - привязка к зарядным станциям, т.е. низкая автономность.
Известна ТХУ, содержащая теплоизолированную камеру и емкость с холодоаккумулятором в виде сухого льда (твердой углекислоты) (Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В., Суедов В.П. Холодильные машины и установки. - М.: Пищевая пром-сть, 1980, с.561)
В такой ТХУ поддерживается температура минус 20…минус 15°С, однако применение сухого льда ограничено из-за высокой стоимости.
Известна ТХУ (Мальгина Е.В., Мальгин Ю.В., Суедов В.П. Холодильные машины и установки. - М.: Пищевая пром-сть, 1980, с.561-562), содержащая теплоизолированную камеру и емкость со сжиженным газом (жидким азотом).
Азот распыляется в камере и равномерно охлаждает ее внутренний объем.
Недостатком такой ТХУ является низкая термодинамическая эффективность, высокая стоимость эксплуатации, привязка к зарядным станциям.
Известна ТХУ (Зеликовский И.X., Каплан Л.Т. Малые холодильные машины и установки. Справочник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989, с.417) - прототип, содержащая парокомпрессионную холодильную машину и теплоизолированную камеру с холодоаккумулятором.
3
Парокомпрессионная холодильная машина установлена за пределами холодильной камеры, а холодоаккумуляторы - в герметичных резервуарах у боковых стенок холодильной камеры. Резервуары заполнены на 90% по объему раствором хлористого кальция с плотностью 1136 кг/м и имеют трубчатые змеевики для циркуляции кипящего холодильного агента.
Парокомпрессионная холодильная машина может работать от аккумуляторных батарей или от наружной силовой сети.
В холодильной камере холодоаккумуляторы поддерживают температуру минус 2…минус 4°С в течение 10…12 часов при температуре окружающего воздуха 28°С.
Недостатками известной ТХУ являются зависимость от источников электроснабжения, т.е. недостаточная автономность, и ограниченная холодопроизводительность.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей ТХУ, обеспечивающее не только низкотемпературное хранение продукта, но и его первичную холодильную обработку - замораживание.
Поставленная задача достигается тем, что в известной ТХУ, содержащей холодильный агрегат и теплоизолированную камеру с холодоаккумулятором, согласно изобретению, теплоизолированная камера состоит из отдельных теплоизолированных модулей, выполненных по типу «ларь» и содержащих на задней стенке абсорбционно-диффузионные холодильные агрегаты (АДХА) с жаровыми трубами, а каждый модуль имеет внутреннюю металлическую камеру, связанную в тепловом отношении с испарителем АДХА, установленным в проеме задней стенки, при этом часть модулей имеет емкости с жидким хладоносителем, а остальные - корзины для хранения замороженных продуктов, причем холодоаккумуляторы находятся в проемах между емкостями с жидким хладоносителем и стенками внутренней металлической камеры.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 изображена ТХУ, вид сбоку.
На фиг.2 - ТХУ, вид спереди.
На фиг.3 - ТХУ, разрез А-А.
На фиг.4 - ТХУ, разрез Б-Б.
ТХУ содержит платформу 1 на шасси 2. На платформе 1 установлена одна либо несколько холодильных секций (на фиг.2 показаны две холодильные секции 3 и 4). Между секциями 3 и 4 имеется проход для персонала. Для подъема на платформу 1 используется лестница 5.
Каждая холодильная секция состоит из отдельных теплоизолированных модулей типа «ларь» с верхней крышкой. Например, секция 3 содержит модули 6, 7, 8. На задней стенке модулей 6, 7, 8 установлены АДХА, соответственно 9, 10, 11.
Испаритель 12 АДХА (на примере модуля 7, фиг.4) установлен в проеме задней стенки. Модули 6, 7, 8 имеют внутренние металлические камеры, соответственно 13, 14, 15.
Модули 6 и 7 имеют емкости 16, заполненные жидким хладоносителем 17, а модуль 8 - корзины 18 для хранения замороженных продуктов. Корзины 18 располагаются в охлаждаемых камерах ярусами.
Известно, что АДХА имеют небольшую холодопроизводительность (до 50 Вт) и напрямую не могут использоваться в технологиях замораживания пищевых продуктов (Захаров Н.Д., Титлов А.С., Васильев О.Б., Тюхай Д.С. Новые конструкции энергосберегающих бытовых абсорбционных холодильных аппаратов // Холодильная техника и технология, 1998, Вып.1, №58, с.44-52).
Модули 6 и 7 содержат холодоаккумуляторы 19 и 20, расположенные в проемах между емкостями 16 и стенками внутренних камер 13 и 14.
Для защиты от осадков и солнечного излучения холодильные секции 3 и 4 закрыты тентом 21.
Центральное горелочное устройство 22 посредством распределительной магистрали 23 и жаровых труб 24 связано с соответствующим АДХА 9, 10, 11.
ТХУ работает следующим образом.
На предварительном этапе (до начала лова) АДХА 9 10 будут «заряжать» холодоаккумуляторы 19 и 20 и жидкий хладоноситель 17 в модулях 6 и 7 для перевода их в твердое состояние с температурой плавления минус 24…минус 22°С.
В ТХУ предлагается использовать холодоаккумуляторы и жидкий хладоноситель на основе водного раствора хлористого кальция.
Жидкий хладоноситель на предварительном этапе охлаждается до минус 24…минус 22°С, либо несколько большей (на 2…3°С) температуры без перевода в твердое состояние.
Подвод тепловой энергии к холодильным аппаратам секций 3 и 4, в частности к АДХА 6, 7, 8 осуществляется от центрального горелочного устройства 22 через распределительную магистраль 23 к жаровым трубам 24.
Продолжительность предварительного этапа работы ТХУ должна соответствовать времени «зарядки» холодоаккумуляторов 19 и 20 (кристаллизации) и охлаждению жидкого хладоносителя до требуемой температуры.
Подготовленная к работе ТХУ доставляется к месту лова на берег водоема. Для удобства работы персонала на платформе 1 устанавливается лестница 5 и при необходимости - тент 21.
Улов (рыбная продукция) покрывается защитным покрытием - пектином, предотвращающим проникновение хлористого кальция в кожный покров и мышечные ткани (Титлов А.С., Васильев О.Б., Тюхай Д.С., Безусов А.Т., Бабков Н.И., Паламарчук А.С.Разработка автономных мобильных аппаратов абсорбционного типа для первичной холодильной обработки продукции речного и прудового рыбоводства // Холодильная техника и технология. - 1999, №64, с.61-64), либо целлофаном (Мижуева С.А., Манухин А.С, Хвалова Л.И. Влияние замораживания в растворе хлорида кальция на качество рыбы // Совершенствование методов холодильного консервирования пищевых продуктов. - 1992, с.62-67) и доставляется на платформу 1 к холодильным секциям 3 и 4.
Открываются крышки модулей 6 и 7, и рыба опускается в емкости 16 с жидким хладоносителем 17. В емкости 16 происходит охлаждение до температуры минус 20…минус 18°С и последующее замораживание рыбы.
Замороженная рыба из емкостей 16 переносится в модуль 8, где укладывается в корзины 18 и хранится до момента доставки в стационарный холодильник.
В процессе термической обработки пищевых продуктов «запас» холода в виде теплоты фазового перехода позволит обеспечить необходимую холодопроизводительность ТХУ.
Количественное соотношение модулей замораживания 6 и 7 и модулей низкотемпературного хранения 8 определяется требуемой производительностью.
Расширение функциональных возможностей ТХУ обеспечено тем, что продукты не только замораживаются, но и хранятся при низких температурах необходимое количество времени. В режиме хранения не требуется проведения специальных мероприятий по увеличению холодопроизводительности АДХА, так как необходимо компенсировать только теплопритоки из окружающей среды.
Применение АДХА с жаровыми трубами позволяет использовать для производства холода альтернативные (неэлектрические) источники энергии. В первую очередь это газогорелочные устройства, работающие на органических теплоносителях, например на керосине, бензине, дизельном топливе, сжиженном газе и т.д. Газогорелочные устройства позволяют исключить привязку АДХА к источникам электроснабжения, т.е. повысить автономность систем охлаждения.
Максимальная эффективность теплоиспользующих холодильных агрегатов, в том числе и АДХА, достигается в транспортных условиях, когда производство электроэнергии осуществляется в дизель-генераторах, имеющих КПД 15…20%.
При непосредственном преобразовании тепловой энергии в холод выделяется меньше углекислого газа, который способствует формированию «парникового» эффекта в земной атмосфере, т.е. снижается и техногенное воздействие систем холодильной техники на окружающую среду (Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы / Под ред. Б.Болина, Б.Р.Дееса, Дж.Ягера и Р.Уоррика // Пер. с англ. под. ред. М.Я.Антоновского, Э.К.Бютнера, Е.И.Турчиновича, Л.: Гидрометеоиздат, 1989, 558 с).
Предлагаемая транспортная холодильная установка обладает следующими преимуществами:
- отсутствует привязка к источникам электроснабжения, т.е. повышается автономность;
- повышается энергетическая эффективность;
- повышается холодопроизводительность;
- снижается техногенное воздействие на окружающую среду.