Холодильник Советский патент 1985 года по МПК F25D3/00 

Изобретение относится к технике создания термоизолированных камер для замораживания и хранения продуктов, аккумулирования холода и может быть использовано в пищевой, химической, комбикормовой и других отраслях промышленности. Известен холодильник, содержащий размещенные в ледяном массиве камеры для хранения продуктов и средство для загрузки и выгрузки продуктов 1. Однако в таких холодильниках ввиду потенциально малой хладопроизводительности исключена возможность осуществлять процесс замораживания пищевых продуктов, поэтому область их применения ограничена только хранением замороженных продуктов. Кроме того, высокая эксплуатационная температура воздуха в камерах (от О до -4°С) не позволяет осуществлять длительное хранение многих ценных продуктов, в том числе мяса и рыбы. Ледяные массивы являются сравнительно краткосрочными сооружениями. Влажность воздуха в камерах очень высокая 96-98%. Все это ограничивает применение их в народном хозяйстве, особенно в связи с имеющейся тенденцией к использованию более низких температур, увеличению емкостей хранилищ и невозможностью (без мащинного охлаждения) осуществлять процесс быстрого замораживания. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и удлинение сроков хранения продуктов при сохранении их качества. Указанная цель достигается тем, что в холодильнике, содержащем размещенные в ледяном массиве камеры для хранения продуктов и средство для загрузки и выгрузки продуктов, ледяной массив размещен в грунте, камеры для хранения выполнены в виде вертикальных щахт с люками, связанных между собой в верхней и нижней частях горизонтальными каналами с заслонками, при этом холодильник снабжен приемником холодного воздуха, соединенным вертикальной трубой с нижним горизонтальным каналом, и вытяжной трубой, соединенной с верхним горизонтальным каналом, причем в камерах для хранения продуктов установлены последовательно соединенные стержни с горизонтальными крестовинами для подвески продуктов, закрепленные на люках и связанные со средством для загрузки и выгрузки продуктов. Кроме того, приемник холодного воздуха выполнен в виде циклона, содержащего коническую крыщку с осевым и тангенциально расположенными по периферии всасывающими патрубками, при этом вертикальная труба размещена внутри осевого патрубка коаксиально последнему. На фиг. 1 представлен холодиник, общий вид в разрез; на фиг. 2 - план расположения- щахт и каналов; на фиг. 3 - конструкция приемника холодного воздуха в виде сепаратора снегоотделителя (разрез и вид сверху); на фиг. 4 - конструкция стержня. Холодильник состоит из расположенных в естественном или искусственно созданном ледяном массиве 1 вертикальных щахт 2 с люками 3, сообщающихся между собой с помощью горизонтальных каналов 4 и 5 с заслонками 6, приемника 7 холодного воздуха и вытяжной трубы 8. Приемник холодного воздуха, выполнен в виде циклона и состоит из корпуса 9 циклона с конической крышкой 10, по цериферии которой тангенциально установлены патрубки 11, а по оси - патрубок 12. Вертикальная труба 13 расположена коаксиально патрубку 12 и с помощью прутков укреплена на корпусе 9 циклона. Над щахтами 2 установлено средство для загрузки и выгрузки продуктов - кранбалка 14, а внутри шахт 2 к люкам 3 крепятся стержни 15, в верхних частях которых закреплены рамы 16, а в нижних частях - замковые захваты 17, а также крестовины 18. Холодильник работает следующим образом. В ледяном массиве 1, в котором расположены шахты 2, в холодное время года аккумулируют холод. С этой целью открывают заслонки 6 и закрывают люки 3. Холодный воздух с помощью высотной вытяжной трубы 8 поступает в приемник 7 холодного воздуха, где под действием центробежных сил происходит очистка его от снега. Очищенный воздух из циклона проходит через систему шахт 2 и каналов 4 и 5, представляющих собой теплообменник больших масштабов, осуществляя при этом активную вентиляцию системы. После аккумулирования холода в количестве, необходимом для замораживания и последующего хранения продуктов, заслонки 6 герметично перекрывают шахты и холодильник готов к эксплуатации. По мере необходимости поочередно каждая из щахт 2 с помощью кран-балки 14 заполняется продуктами для замораживания и хранения. При этом используют стержни 15, которые крепятся последовательно один к другому, образуя вертикальную гирлянду, которая располагается коаксиально стволу щахты 2 и не касается ее стенок. Центровка гирлянд относительно стволов щахт 2 осуществляется автоматически с помощью люков 3, которые в свою очередь герметично под действием силы тяжести гирлянд прижимаются к посадочным местам горловин шахт. Оперативная фиксация стержней 15 один к другому осуществляется с помощью замковых захватов 17. При этом для загрузки шахты 2 продуктами, например тушами оленей, с помощью кран-балки

14 приподнимают люк З.с гирляндой стержней 15 на небольшую высоту, достаточную для временной фиксации гирлянды с помощью штырей-фиксаторов (не показаны), опирающихся концами на горловину щахты. Затем замковый захват, установленный на люке (не показан), освобождается от зафиксированной гирлянды стержней 15, люк 3 отделяется от гирлянды с помощью кран-балки 14, к зафиксированной гирлянде стержней 15 поочередно крепится необходимое их количество. К последнему (самому верхнему) из них фиксируют люк 3 и гирлянда опускается до упора люка 3 в посадочное место горловины щахты 2. Разгрузку щахты2 осуцхествляют в обратной последовательности.

Для увеличения сроков хранения продуктов щахты можно герметизировать путем замораживания воды в местах стыковки заслонок 6 и люков 3 с посадочными местами в ледяном массиве 1, а внутренний объем щахт 2 заполнять при этом контролируемой по составу газовой средой.

Устройство предлагаемого холодильника в виде системы отдельных щахт с обеспечением полной изоляции их один от другого позволяет замораживать и хранить продукты в щироком ассортименте, например, мясо, рыбу, субпродукты, совместное хранение которых недопустимо.

Вертикальное исполнение щахт обеспечивает минимальную утечку холода, так как холодный воздух тяжелее теплого и не будет «вытекать, как это имеет место при горизонтальном расположении холодильных камер. Кроме того, люк имеет минимально возможные размеры. В связи с этим отпадает необходимость в создании системы щлюзов (тамбуров).

В предлагаемом холодильнике обеспечивается возможность замораживания и хранения в контролируемой, по составу газовой среде, например в углекислом газе, а также близкий к оптимальному коэффициент за7: 77: 777-7/7полнения продуктом воздушного пространства холодильной камеры.

Благодаря близкому расположению стенок камеры к продукту, который находится в подвещенном состоянии, интенсифицируется процесс естественной конвекции и, следовательно, ускоряется процесс замораживания.

Стоимость изготовления и эксплуатационные расходы предлагаемого холодильника для замораживания и хранения продуктов в несколько раз ниже, чем в известных. Повышается хладоемкость благодаря более высокому коэффициенту заполнения единицы объема сооружения. Резко улучшается тепоизоляция благодаря расположению всего сооружения заглубленным в грунт.

Больщое количество щахт в предлагаемых обеспечивает развитую поверхность тепообмена с окружающей средой в период аккумулирования естественного холода и тем самым резко интенсифицирует процесс теплообмена. Важное значение для термоизоляции холодильника и аккумулирования холода имеет тот факт, что в качестве среды для аккумулирования холода используют лед, а в качестве термоизоляции - грунт (желательно скальный или обезвоженный). При этом известно, что теплопроводность ьда в 3-4 раза выше теплопроводности скального грунта (в зависимости от состава и влажности) и теплоемкость льда более чей в 2 раза выше, чем у грунта. Все это обеспечивает резкую интенсификацию проесса аккумулирования холода и гарантирует достаточно длительную его термоизоляцию, особенно в условиях Крайнего Севера.

Экономическая эффективность использования естественного холода для консервирования продуктов питания состоит в ом, что процессы, основанные на использовании естественного холода, будучи безмашинными, исключают организацию энергеического хозяйства и применение квалифицированной рабочей силы.

..(Puz.2

1. ХОЛОДИЛЬНИК, содержащий размещенные в ледяном массиве камеры для хранения продуктов и средство для загрузки и выгрузки продуктов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и удлинения сроков хранения продуктов при сохранении их качества , ледяной массив размещен в грунте, камеры для хранения продуктов выполнены в виде вертикальных шахт с люками, связанных между собой в верхней и нижней частях горизонтальными каналами с заслонками, при этом холодильник снабжен приемником холодного воздуха, соединенным вертикальной трубой с нижним горизонтальным каналом, и вытяжной трубой, соединенной с верхним горизонтальным каналом, причем в камерах для хранения продуктов установлены последовательно соединенные стержни с горизонтальными крестовинами для подвески продуктов, закрепленные на люках и связанные со средством для загрузки и выгрузки продуктов. 2. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что приемник холодного воздуха выполнен в виде циклона, содержащего кониi ческую крышку с осевым и тангенциально расположенными по периферии всасываю(Л щими патрубками, при этом вертикальная труба размещена внутри осевого патрубка коаксиально последнему. со со 4: