Помещения для хранения продуктов

Так как лед тает при 0°, то наинизшая температура воздуха в ледниках, пользующихся одним лишь льдом, никогда же бывает ниже С.; примешивая к 1 весовой части льда (мелко источенного) 1 весовую часть поваренной соли, можно понизит температуру таяния льда до - 18° С. и, таким образом, охлаждать воздух холодильной камеры до более низкой температуры. Точно также, примесь поваренной соли к воде понижает температуру её замерзания, что дает возможность пользоваться циркуляциею воды, имеющей температуру даже ниже 0°, для охлаждения воздуха холодильных камер; такого рода простое устройство, предложенное Купером и предназначенное для хранения мяса, показано на черт. 430; здесь А холодильная камера для хранения мяса, В камера для льда; в последней проложен змеевик с, соединенный в одно целое с рядами горизонтальных трубок d, укрепленных в верхней части холодильной камеры и служащих для её охлаждения; как трубки, так и змеевик, заполнены рассолом из воды с солью; верхняя камера заполняется через крышку Е толченным льдом с солью, окружающим змеевик, вследствие чего происходит постоянное охлаждение рассола в нем, при чем охлажденный рассол опускается по трубке а в трубки холодильной камеры, вытесняя из них менее холодный рассол в змеевик по трубке е; здесь следовательно получается такая же циркуляция воды, какая имеет место в водяной системе отопления. 

рис. 430

Охлаждение холодильной камеры производится здесь уже не вводимых в нее воздухом, а непосредственно холодильными трубками d, расположенными в самой камере; такое устройство способствует одновременно и некоторому высушиванию воздуха камеры, что необходимо во избежание порчи мяса от плесени, образующейся при влажном воздухе: влага выделяемая мясом, а также попадающая в камеру вместе с наружным воздухом при открывании дверей, осаждается в виде инея на поверхности трубок d, чем достигается предварительное высушивание воздуха, дальнейшее же его высушивание производится при помощи хлористого кальция, насыпаемого на желоб к. Мясо развешивается на крючки H или раскладывается на полки O; стены обеих камер тщательно изолированы от проникания тепла.

В больших холодильных камерах, где требуется развитие холода в большом количестве, для последней цели применяются специальные холодильные машины, действие которых основано на поглощении тепла при переходе тела из жидкого в паро  или газообразное состояние; для этой цели пользуются некоторыми летучими жидкостями или сгущенными газами (охладителями), переходящими в паро или газообразное состояние при низких температурах; преимущественно в холодильных машинах применяются аммиак (NН₃), испаряющийся при - 33° С., сернистая кислота (SO₂), переходящая в пар при - 10° С. и углекислота (СO₂), переходящая в газ при - 78°С.,при нормальном атмосферном давлении; количества теплоты, поглощаемой на испарение 1 кг. их при различных температурах и при давлениях, соответствующих насыщению паров при этих температурах (теплота парообразования), указаны в следующей таблице:

Применяющиеся в настоящее время холодильные машины можно разделить на две группы: 1) компрессионные машины, в которых охладители применяются без примеси воды и 2) машины с поглощением, в которых аммиак выделяется из водного раствора и после произведенной работы вновь поглощается водою. Ниже указано общее описание расположения отдельных частей таких машин.

На черт. 431 показана схема расположения отдельных частей компрессионной машины: для сгущения охладителя здесь служит компрессор или воздушный насос А, имеющий два нагнетательных клапана а и два всасывающих клапана с; при движении поршня компрессора газ или пар охладителя сжимается (вследствие чего температура его повышается) и в сжатом виде проводится по трубке В в змеевик конденсатора С; здесь змеевик постоянно омывается циркулирующею через конденсатор холодною водою, входящею через патрубок е и выходящею через патрубок d, вследствие чего температура сжатого охладителя понижается и он переходит в жидкое состояние; из змеевика конденсатора жидкий охладитель через регулирующий кран К переходит в змеевик рефрижератора О, где поддерживает ее меньшее давление, вследствие чего жидкий охладитель испаряется, отнимая необходимую на испарение теплоту от циркулирующего через рефрижератор водного раствора соли (рассола), входящего в него через патрубок р и выходящего через патрубок н перешедший в пар охладитель направляется из змеевика рефрижератора по трубе Е в компрессор А, где снова сжимается и направляется в змеевик конденсатора; таким образом здесь получается круговое движение одного и того же количества охладителя. В машине этой происходит, следовательно, постоянное охлаждение в рефрижераторе рассола, откуда он при помощи насоса М перекачивается в змеевик камеры для хранения продуктов Т и охлаждает воздух камеры, согревшийся же в последней рассол снова переходит в рефрижератор через патрубок р для последующего его охлаждения.

рис. 431

Здесь рассол служит лишь для передачи холода в камеру для хранения продуктов, но применение его необязательно и весьма часто ограничиваются более простым устройством, совершенно не делая отдельного рефрижератора, а проводя жидкий охладитель из конденсатора С непосредственно в змеевик камеры Т в котором он испаряется, и произведя охлаждение воздуха камеры, снова возвращается в компрессор; таким образом сама камера является как бы рефрижератором.

При пользовании непосредственным испарением охладителя в змеевике холодильной камеры охлаждение последней начинается сейчас же после начала работы машины, а по остановке действия последней - сейчас же прекращается; при пользовании для вышеуказанной дели рассолом охлаждение камеры продолжается некоторое время и после остановки действия машины в зависимости от количества находящегося в трубках рассола, который является аккумулятором холода; следовательно во время перерывов работы машины в первом случае возможны более резкие колебания температуры воздуха холодильной камеры, нежели во втором, совершенно также, как это бывает при системах отопления малой и большой теплоемкости.

рис. 432

Машины второй группы с поглощением охладителя несколько сложнее; схема расположения отдельных частей их показана на черт. 432; здесь устраиваются такой же конденсатор С и рефрижератор О, как и в компрессионных машинах, и кроме того имеются кипятильник А, поглотитель В, насос М и подогреватель Р; водный раствор аммиака, имеющийся в кипятильнике А, подогревается здесь паровым змеевиком, вследствие чего аммиак испаряется и горячие пары его по трубке а поступают в конденсатор С, охлаждаются здесь и переходят в жидкое состояние, в каковом виде проходят через регуляторный кран К в змеевик рефрижератора О; здесь, вследствие расширения, жидкий аммиак переходит в парообразное состояние, отнимая необходимую на парообразование теплоту от рассола, омывающего змеевик; из змеевика рефрижератора пары аммиака по трубке с переходят в слабый водный раствор аммиака, имеющийся в поглотителе В, постепенно насыщая этот раствор, при чем для усиления поглощения раствор аммиака в поглотителе постоянно охлаждается циркулирующею через змеевик холодною водою; насыщенный здесь раствор аммиака при помощи насоса М перекачивается в подогреватель, где получает предварительное подогревание, и в таком виде переходит по трубке d в кипятильник, пополняя таким образом количество испарившегося в последнем аммиака, обедневший же аммиаком раствор кипятильника выдавливается из последнего по трубке е, проходит по змеевику подогревателя Р и служит, таким образом, для предварительного согревания имеющегося в последнем насыщенного раствора аммиака; из, змеевика подогревателя обедневший раствор аммиака выливается в поглотитель по трубке р. Следовательно и здесь один;и тот же аммиак совершает круговое движение и служит для постоянного охлаждения рассола в рефрижераторе, О, из которого рассол перекачивается насосом в места, где требуется развитие холода.

При применении холодильных машин охлаждение холодильных камер, в которых хранятся продукты, может производиться приборами, установленными в самих камерах, или же охлажденным воздухом, проводимым через камеру.

В первом случае применяются преимущественно ряды железных гладких или реберных труб, по которым циркулирует холодный рассол (или же непосредственно охладитель), охлаждающий через поверхность труб воздух камеры; трубы прокладываются вдоль стен камеры (черт. 433) или же под потолком её (черт. 434); как в одном так и в другом случае воздух камеры, соприкасаясь с поверхностью труб, охлаждается и падает вниз, выдавливая вверх менее холодный воздух, вследствие чего образовывается постоянная циркуляция внутреннего воздуха, как это показано на чертежах стрелками.

 Иногда видоизменяют последний способ таким образом, что над холодильной камерой устраивается вторая камера (черт. 435), в которой помещаются охладительные трубы, при чем нижняя камера сообщается с верхнею отверстиями в потолке, сделанными у стен для обратной циркуляции воздуха и посредине - для ввода холодного воздуха; вторые отверстия полезно снабжать патрубками, опускающимися несколько ниже потолка, дабы в них не мог попадать менее холодный воздух камеры.

рис.434

Так как воздух камеры всегда имеет в себе некоторое количество паров воды, попадающих в него вместе с наружным воздухом при открывании дверей, а равно и выделяющихся в него из хранимых в камере продуктов, то при соприкасании этого воздуха с поверхностью охладительных труб влага воздуха осаждается на них в виде инея, уменьшающего охладительную способность труб, почему иней этот следует периодически удалять; удаление инея производится естественным путем при периодическом пользовании камерою, для чего во время бездействия камеры циркуляция рассола по трубкам прекращается и тогда иней оттаивает с поверхности трубок и стекает на пол камеры или на специально устроенные поддоны под трубами, откуда образовавшаяся вода должна быть немедленно удаляемая, так как она содержит в себе много вредных начал в виде зародышей бактерий, способствующих порче продуктов.

рис. 435

При применении местных охладительных приборов, показанных на черт. 433 - 435, происходит естественная циркуляция воздуха камеры с медленным его движением вследствие незначительности напора, получающегося от разности температур воздуха вверху в внизу камеры; такое движение достаточно, если требуется только охлаждение воздуха камеры, если же требуется одновременно и удаление выделяющейся из продуктов влаги и даже некоторое высушивание этих продуктов, то полезнее устраивать более быстрое движение воздуха, что достигается применением вентиляторов; в этом случае охлаждение воздуха производится в особой камере, устраиваемой вне камеры для хранения продуктов и соединяемой с последнею приточными и обратными каналами.

На черт. 436 показана такая камера, в которой производится охлаждение воздуха; воздух из камеры для хранения продуктов поступает по каналу А и вентилятором В нагнетается в камеру М; в последней проложены ряды трубок, по которым циркулирует охладитель, притекающий: по трубке d и отводимый по трубке е; охлажденный воздух нагнетается обратно в камеру для хранения продуктов по каналу Р; как каналы, так и стенки камеры тщательно изолированы от проникания в них тепла. Для удаления с поверхности трубок оседающего на них инея служат паровые трубы а, которыми пользуются периодически, закрывая на это время клапаны в каналах А и Р и прекращая на это время действие вентилятора и приток охладителя; вследствие выделения тепла паровыми трубами иней тает, вода стекает на пол и удаляется из камеры через сточную трубку, после чего приток пара прекращают и камера снова приводится в действие.

Другой тип камеры показан на черт. 437; камера состоит из двух отделений А и В, при чем в каждом отделении расположены ряды железных змеевиков, по которым циркулирует холодный рассол или пары аммиака, поступающие в змеевики из разводителей 0, снабженных регуляторными кранами для регулирования количества циркулирующего охладителя; эти же краны служат для полного выключения змеевиков отделений А и В; воздух из камеры для продуктов насасывается вентилятором по каналу С и возвращается в камеру для продуктов по каналу Е. С целью освобождения от инея, оседающего на поверхности змеевиков, отделениями А и В пользуются периодически, для чего служат переключательные клапаны Н; при расположении клапанов, показанном на чертеже, воздух сначала проходит через отделение А, затем по внутреннему коридору переходит в отделение В, где и происходит его., охлаждение от соприкасания со змеевиками, змеевики же отделениями А выключаются на это время, вследствие чего иней на них от соприкасание с не успевшим еще охладиться воздухом оттаивает, а получающаяся при этом вода стекает на наклонный пол и отводится из камеры по сточной трубке а; когда весь иней оттает, выключают змеевики отделения В и включают змеевики отделения А, одновременно переставляя клапаны Н таким образом, чтобы движение воздуха происходило по обратному направлению.

Вместо охладительных змеевиков в последнего рода камерах, в которых воздух передвигается при помощи вентиляторов, для охлаждения воздуха можно пользоваться также и непосредственным его соприкасанием с охлажденным рассолом при помощи так называемых поливных или дождевых аппаратов; на черт. 438 и 439 показаны в схематическом виде два примера поливных аппаратов: холодный рассол поступает по трубе а, снабженной рядом отверстий или кранов для выпуска рассола; рассол выливается в желоба с, из которых разливается по поверхности гофрированных вертикальных или гладких наклонных железных листов и сливается затем в поддоны d, откуда удаляется для последующего охлаждения; воздух проходит между листами и, соприкасаясь с текущим по ним рассолом, охлаждается; так как температура рассола значительно ниже протекающего воздуха, то влага из последнего осаждается в рассоле и, таким образом, одновременно происходит и высушивание воздуха.

рис. 438

Пример дождевого или каскадного аппарата, в котором воздух приходит в соприкасание с мелкими струйками холодного рассола, показан на черт. 440; он состоит из рядов больших сковородок, установленных в камере уступами и имеющих дырчатое дно с передней стороны; рассол притекает по трубкам а в верхние сковородки, из которых постепенно переливается мелкими струйками через дыры в дне и через края в нижележащие сковородки, образуя ряд каскадов, и окончательно сливается в сосуд d, откуда насосом перекачивается в холодильную машину для последующего его охлаждения; воздух нагнетается в камеру центробежным вентилятором А, охлаждается и высушивается, проходя около струек рассола, и по каналу Р направляется в помещение, где требуется развитие холода.

рис.439

А

Способ охлаждения воздуха помощью непосредственного соприкасания его с холодною жидкостью относится к лучшим способам охлаждения воздуха, но сопровождается необходимостью сменять эту жидкость по мере разжижения её влагою, поступающею из воздуха.

Охлажденный одним из вышеуказанных способов воздух нагнетается в камеру для хранения продуктов при помощи вентилятора, при чем расположение приточных и обратных отверстий в камере должно быть таково, чтобы получалась по возможности равномерная температура во всех частях камеры; наилучшие результаты в этом отношении могут получиться при впуске холодного воздуха через сплошной дырчатый пол камеры, как это показано на черт. 441; здесь холодный воздух приводится в камеру через два канала А, А, откуда переходит в подпольное пространство и равномерно поступает в камеру через отверстия, устроенные по всей поверхности пола; при соприкасании с хранящимися продуктами воздух согревается, почему получается естественное движение его вверх, откуда через отверстия в двойном потолке он поступает в два обратных канала В, В, по которым отводится в центральную охладительную камеру для последующего охлаждения. Способ этот требует, однако, устройство дорого стоящего двойного пола и потолка и, кроме того, легко может сопровождаться скоплением в подполье грязи, что может ухудшить качество вводимого воздуха; поэтому чаще применяется ввод охлажденного воздуха через распределительные каналы, устраиваемые под потолком камеры для хранения продуктов, при чем под потолком же устраиваются и обратные каналы, чередуясь с приточными, как показано на черт. 442: притекая в камеру через ряд отверстий в нижней части каналов А, холодный воздух падает вниз, вытесняя из камеры менее холодный воздух к отверстиям обратных каналов В, устроенным в боковых частях этих каналов; образующаяся при этом циркуляция воздуха, показанная на чертеже стрелками, дает возможность поддерживать достаточно равномерную температуру во всех частях помещения, Распределительные каналы устраиваются обычно из досок, пропитываемых предварительно железным купоросом или другим каким либо противогнилостным составом.

рис.442

Как видно из вышеизложенного, охлаждение помещений для хранения продуктов производится при помощи циркуляции внутреннего воздуха, который однако постепенно загрязняется выделениями из склонных к быстрой порче продуктов; часть этих выделений, поступая по обратным каналам в камеру для охлаждения воздуха, отлагается там вместе с влагою на холодильных приборах, но часть остается в воздухе и производит постепенную порчу его, способствующую порче продуктов, в виду чего необходимо озаботиться также и об обновлении воздуха в помещениях для хранения продуктов, то есть о вентиляции их. Здесь однако нерационально было бы устраивать постоянно действующую вентиляцию с постоянным вводом свежего и извлечением испорченного воздуха: такого рода устройство потребовало бы весьма значительных добавочных эксплуатационных расходов на постоянное охлаждение вводимого наружного воздуха и на освобождение его от имеющегося в нем избытка влаги, вредной для хранящихся продуктов; в виду этого обновление воздуха помещений для хранения продуктов производится лишь периодически несколько раз в день в зависимости от рода продуктов. Само собою разумеется, что вводимый для этой цели воздух должен быть предварительно проводим через камеру для охлаждения воздуха, для чего последняя должна быть снабжена особым воздухоприводным каналом с клапаном для периодического открывания и закрывания капала; для извлечения же испорченного воздуха должны быть устроены отдельные вытяжные каналы из помещений для хранения продуктов, также снабженные клапанами для периодического их открывания.

В заключение следует указать, что применение искусственного холода для хранения продуктов отнюдь не ограничивается большими холодильными складами, назначенными для хранения продуктов в большом количестве; искусственно развитый холод в одинаковой мере может быть применяем и в частных квартирах для сохранения хозяйственных продуктов, для каковой цели во многих квартирах пользуются комнатными ледниками, устроенными в виде ящиков или шкафов, снабженных стенками из дурнопроводящих тепло материалов и заполняемых искусственным льдом, периодически доставляемым из центральных складов. В более же благоустроенных домах уже и в настоящее время устраиваются центральные холодильные установки для снабжения квартир всего дома холодом подобно тому, как квартиры снабжаются теплом из центральной котельной системы отопления; для этой цели на центральной станции дома устанавливается холодильная машина, охлаждающая рассол, который затем циркулирует по трубкам, проложенным в холодильных шкафах, устроенных при каждой квартире.