Vzdělávací materiál pro předmět Technologická praxe
Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Modernizace výuky na Střední průmyslové škole potravinářské Pardubice reg. č. projektu: CZ.1.07/1.1.03/03.0037
zpracovali : Hana Nykodymová Ing. Radek Pelikán
Pardubice 30.6.2011
1. Obecný popis chladicí soustavy
Chlazení se využívá pro uchování výrobků a surovin v mechanizovaných linkách moderních potravinářských závodů. Může tvořit samostatnou část zařízení v závodě, nebo sloužit jako jeden z kroků rozsáhlejšího technologického procesu.
2. Popis zařízení
Konstrukčně se jedná o chladící nebo zamrazovací skříň, případně tunel obdélníkového průřezu, opláštění tvoří plechy z nerezové oceli. Chlazený prostor je obklopen silnou vrstvou tepelné izolace, bránící výměně tepla s okolím. Lze uplatnit následující principy chlazení:
3. Rozdělení podle konstrukce
Absorpční chladicí okruhy – využívají pohlcení chladiva do oběhového média, nejčastěji vody. Výhodou je nehlučný chod, tlakové změny zajišťuje čerpadlo. Jako chladivo se nejčastěji využíval čpavek Kompresorové chladicí okruhy – využívají změny skupenství chladiva a souvisejících tepelných dějů. Jako chladivo se nejčastěji využívají freony
4. Konstrukce kompresorového chlazení
Páry chladiva (freony) se v kompresoru stlačují a přivádí do kondenzátoru, kde zkondenzují(zkapalní). V kondenzátoru vysrážené chladivo přechází do sběrače, odkud jej dle potřeby přepouštíme přes redukční ventil do výparníku. Zde dojde k prudkému snížení teploty a přeměně z kapalné fáze na plynnou. Tato změna způsobí ve vychlazovaném prostoru vznik chladu. Z výparníku se vrací plynné chladivo ke kompresoru.
5. Konstrukce absorpčního chlazení
Systém je tvořen dvěma okruhy – okruhem chladiva a okruhem vody, jejíž teplotu chladivo snižuje. Chladivo se za snížené teploty váže na vodu, s ní je stlačeno čerpadlem a po ohřátí se od vody oddělí. Do vychlazovaného prostoru proudí jen voda
6. Schéma kompresorového chlazení 1 – kondenzátor 2 – potrubí 3 – redukční ventil 4 – výparník v chlazeném prostoru 5 - kompresor
1 2 3 4
5
7. Popis funkce Chladivo vře a odpaří se ve výparníku. Teplo k jeho odpaření se odvede z chlazeného prostoru. Páry chladiva stlačí kompresor. Stlačené páry zkapalní v kondenzátoru, teplo se odvádí do okolí. Tlak chladiva se vyrovná v redukčním ventilu a děj se opakuje.
8. Chladiva a jejich vlastnosti
Chladivo je chemická látka o velké hodnotě výparného tepla a nízké teplotě tuhnutí. Velké výparné teplo se odebírá z chlazeného prostoru, tedy z potravin apod. Nízká teplota tuhnutí určuje použitelnost chladiva pro co nejnižší teploty v provozu. Chladivo musí mít nízkou teplotu varu.
9. Srovnání kvality chladiv Požadavky na kvality chladiv jsou : Chemická stabilita Nízká cena Nejedovatost Nevýbušnost Snadné odbourání v životním prostředí Nepoškodí součásti okruhu
Přehled chladiv R134a, obchodní název Solkane® 134a, bod varu -26,3 °C, náhrada za R12 R413A, obchodní název Isceon 49, bod varu -35,0 °C, směs plynů, náhrada za R12 R417A, obchodní název Isceon 59, bod varu -41,8 °C, směs plynů, náhrada za R22 R404A, obchodní název Solkane® 404A, bod varu -46,4 °C, směs plynů, náhrada za R22, R502 R507, obchodní název Solkane® 507, bod varu -46,5 °C, směs plynů, náhrada za R22, R502 R407C, obchodní název Solkane® 407C, bod varu -43,8 °C, směs plynů, pro klimatizace a tepel. čerpadla
R422A, obchodní název Isceon 79, bod varu -48,5 °C, směs plynů, náhrada za R502 R422D, obchodní název Isceon 29, bod varu -42,6 °C, směs plynů, náhrada za R22 Isceon 89, bod varu -54,6 °C, směs plynů, náhrada za R13B1 R23, obchodní název Solkane® 23, bod varu -82,0 °C, náhrada za R13 R410A, obchodní název Solkane® 410A, bod varu -51,5 °C, směs plynů, pro klimatizace R600a, obchodní název IZOBUTAN, bod varu -11,7 °C R290, obchodní název Propen, bod varu -42,1 °C.
10. Součásti CHO 10.1 Kondenzátory Kondenzátory chlazené vodou Jsou nejčastější, u velkých chladičů využíváme chladící věže (snižují teplotu o 5 až 30 °C - podle velikosti) Nevýhoda - velká spotřeba vody Odpařovací kondenzátory Trubky, ve kterých je vedeno horké chladivo, jsou sprchovány studenou vodou. Její odpařování vede k ochlazování povrchu trubek. Odpařování zlepšujeme prouděním vzduchu od ventilátorů. Nevýhoda spotřeba vody
S uzavřeným okruhem Kondenzátor je chlazen nemrznoucí kapalinou (např. glycerin) která obíhá v uzavřeném okruhu - po ohřátí je kondenzátor chlazen v lamelovém výměníku proudem vzduchu. Výhody - schopnost pracovat v létě i zimě Nevýhoda - malá účinnost
10.2 Kompresory
Kompresor je stroj určený ke stlačování (kompresi) plynů a par. Vzhledem k tomu, že kompresor má v technice mnohostranné použití, existuje mnoho druhů kompresorů. Podle způsobu zvyšování tlaku je dělíme na: Objemové, kde zvýšení tlaku probíhá zmenšováním objemu pracovního prostoru, v němž je stlačovaný plyn uzavřen. Rychlostní, kde se dosahuje zvýšení tlaku zrychlením proudícího plynu a po něm následující přeměnou kinetické energie v tlak. Typickým příkladem je turbokompresor.
Kompresory objemové se dál dělí podle konstrukce na: Pístový kompresor - dosahuje se v něm změny objemu plynu přímočarým vratným pohybem pístu ve válci. Při pohybu pístu dolů se plyn sacím ventilem nasává, při pohybu vzhůru se plyn stlačuje a pak vytlačuje výtlačným ventilem z válce. Písty mohou být buď poháněny otáčením klikové hřídele, nebo přímo jiným oscilujícím pístovým strojem (například parní kompresor)
Rotační kompresor - u něj se dosahuje změny objemu pístem, nebo písty otáčejícími se kolem osy rovnoběžně s osou válce
lamelový - rotující píst má lamely uložené v podélných drážkách pístu tak, že jsou přitlačovány odstředivou silou ke stěně válce. Plyn se nasává otvorem a vytlačuje se jiným otvorem. dvourotorový - dva rotační písty se po sobě odvalují a dopravují plyn v komorách vytvořených stěnami rotoru a statoru, ze sacího otvoru do výtlačného.
vodokružný - plyn se dopravuje v komůrkách vytvořenými pevnými křídly výstředně uloženého rotoru a vodním prstencem, který obíhá ve statoru. Plyn vstupuje sacím otvorem a odchází výtlačným otvorem v čelní stěně rotoru. šroubový - podobný dvourotorovému, ale používají se dva do sebe zapadající šrouby
Scroll kompresor - „spirálový“ kompresor. Skládá se z jednoho pohyblivého scrollu (spirály) a jednoho scrollu upevněného k tělu kompresoru. Pohyblivý scroll obíhá po dráze v pevném scrollu, čímž se vytváří plynové kapsy přemisťující se mezi oběma scrolly do jejich středu. Kapsy se cestou do středu zmenšují, čímž je dosaženo zvýšení teploty i tlaku na potřebnou hodnotu.
Existují i další konstrukce, které v tomto přehledu nejsou uvedeny. Kompresory rychlostní se dále dělí na: Kompresor axiální Kompresor radiální
10.3. Příklady použitých strojů POLOHERMETICKÉ PÍSTOVÉ KOMPRESORY BITZER Polohermetické kompresory pro použití v chladicí a mrazicí technice. Rozsah vypařovacích teplot -45 °C až +10 °C. Napájecí napětí 400 V/50 Hz. Pro chladiva R134a, R404A, R507, R407C, R22.
Kompresory COPELAND Scroll Hermetické kompresory pro chladírny, mrazírny, klimatizační techniku a tepelná čerpadla. Rozsah vypařovacích teplot -45 °C až +10 °C. Napájecí napětí 220-240V nebo 400 V/50 Hz. Pro chladiva R22, R407C, R134a, R507, R410A.
Kompresory ACC COMPRESSORS Hermetické pístové kompresory pro použití s kapilárou nebo expanzním ventilem. Rozsah vypařovacích teplot -40 °C až +10 °C. Napájecí napětí 12-42 Vss, 220-240 V/50 Hz. Pro chladiva R134a, R600a, R404A, R507, R22.
Kompresory DAIKIN Scroll Hermetické kompresory pro použití v klimatizační technice a tepelných čerpadlech. Rozsah vypařovacích teplot -20 °C až +10 °C. Napájecí napětí 400 V/50 Hz. Pro chladiva R410A, R22, R407C,R134a, R507.
Kompresory ASPERA Hermetické pístové kompresory pro použití s kapilárou nebo expanzním ventilem. Rozsah vypařovacích teplot -40 °C až +10 °C.Napájecí napětí 220-240 V/50 Hz. Pro chladiva R134a,R600a,¨R404A, R507.
Kompresory DANFOSS Hermetické pístové kompresory pro použití v autochladničkách. Rozsah vypařovacích teplot -40 °C až +10 °C. Napájecí napětí 12-42 Vss.Pro chladiva R134a.
Kompresory MANEUROP MT Hermetické kompresory pro použití v chladicí a mrazicí technice. Rozsah vypařovacích teplot -25 °C až +10 °C. Napájecí napětí 400 V/50 Hz. Pro chladiva R22, R413a, R417.
10.4 Kondenzátory a kondenzační jednotky Kondenzační jednotky ACC Použití těchto zařízení vede k intenzifikaci procesu zkapalnění chladiva a výrazně zvyšuje chladící výkon okruhu. Jednotky s hermetickými kompresory pro chladicí nábytek, chladírny a mrazírny. Rozsah vypařovacích teplot: -45 °C až +10 °C. Napájecí napětí 220-240 V nebo 400 V/50 Hz. Pro chladiva: R134a R404A/R407 230 V R404A/R507 400 V
10.5 Příklady kondenzátorů Kondenzační jednotky HMBP Pro použití s expanzním ventilem. Rozsah teplot HMBP -25 °C až +10 °C. Pájecí vývody, plnicí ventilek,bez sběrače chladiva (typ CGL 45 PB 1 NR - použití s kapilárou, pájecí vývody, bez sběrače a ventilů). Napájecí napětí 230 V.
Kondenzační jednotky HMBP Pro použití s expanzním ventilem. Rozsah teplot HMBP -25 °C až +10 °C. Servisní ventily, se sběračem chladiva. Napájecí napětí 230 V.
Kondenzátory LU-VE Beztrubkové kondenzátory s výkony 470 až 2 000 W. Trubkové kondenzátory
10.6 Výparníky Výparníky jsou výměníky tepla o vhodném tvaru a konstrukci, umístěné v chlazeném prostoru. Chladivo v nich koná stavovou změnu – odpařuje se. Deskové výparníky Ploché výparníky pro zabudování do chladicích skříní. Výkony od 0,2 do 0,5 kW.
11. Využití chlazení v praxi Následuje stručný přehled receptů, využívajících pro různé fáze výroby proces chlazení surovin, nebo polotovarů. Zvláštní význam má chladící proces v cukrářské výrobě při zpracování polev.
Šátečky Mouka pšeničná hladká 10 000g Droždí 500g Diapol 700g Cukr krupice 1 400g Sůl 120g Vejce čerstvá 5 ks Máslo 1 000g Mléko 2 500g Voda 2 200g Doba mísení : 4 minuty pomalu 6 minut rychle Teplota těsta: 29°C
Doba zrání . 20 minut Kynutí: 32-35°C s párou,před koncem kynutí bez páry Doba pečení: 12-15 minut Teplota pečení : 200°C Těsto vedeme na omládek,který zraje cca 30 minut. Vyzrálé těsto vydělíme na klonky a z mírněpřekynutých klonků tvarujeme pomoci válečku oválky,které plníme příslušnou náplní(maková,tvarohová,povidlová, ořechová…) a balíme do tvaru šátečku.Výrobky odkládáme na plechy,kde je mašlujeme,poté dáme do kynárny.Po mírném nakynutí opět mašlujeme a sypeme drobenkou.
Pečivo Mouka pšeničná hladká 10 kg Droždí 0,4 kg Malzhit Plus Ireks Enzyma 0,2 kg Sůl 0,2 kg Cukr krupice 0,16kg Favorit 0,4 kg Voda 5,5 kg Doba mísení : 2 minuty pomalu a 5 rychle Teplota těsta: 28°C Doba zrání : 10-15 minut Kynutí: 32-35°C s párou,před koncem kynutí cca 3 minuty bez páry
Doba pečení : dle hmotnosti výrobku 12-20 minut Teplota pečení : 200°C-220°C v páře Těsto vedeme na záraz. Překynuté klonky vyjíždíme na rohlíkovém stroji Z vytvarovaných rohlíků tvarujme ručně housky,nebo rohlíky přímo odsazujme na plechy Po mírném nakynutí výrobky vlažíme,sypeme příslušnými posypy a necháme dokynout Řádně nakynuté pečivo sázíme do pece,kterou zapáříme.
Šátečky Mouka pšeničná hladká Droždí Diapol Cukr krupice Sůl Vejce čerstvá Máslo Mléko Voda
10 000g 500g 700g 1 400g 120g 5 ks 1 000g 2 500g 2 200g
Doba mísení :
4 minuty pomalu 6 minut rychle 29°C 20 minut 32-35°C s párou,před koncem
Teplota těsta: Doba zrání . Kynutí: kynutí bez páry Doba pečení: 12-15 minut Teplota pečení : 200°C Těsto vedeme na omládek,který zraje cca 30 minut.
Vyzrálé těsto vydělíme na klonky a z mírně překynutých klonků tvarujeme pomoci válečku oválky,které plníme příslušnou náplní (maková,tvarohová,povidlová,ořechová…) a balíme do tvaru šátečku. Výrobky odkládáme na plechy,kde je mašlujeme,poté dáme do kynárny.Po mírném nakynutí opět mašlujem a sypeme drobenkou.
Mazance máslové
Mouka pšeničná hladká Droždí Diapol Cikr krupice Sůl Citropasta
10 000g 500g 700g 1 500g 120g 100g
Vejce čerstvá 5ks Rozinky 500g Máslo 1 650g Voda 2 500g Mléko 2 400g
Doba mísení : 4 minuty rychle 8 minut pomalu Teplota těsta: 28°C Doba zrání : 15 minut Kynutí : 30 minut Teplota pečení : 180°C Těsto vedeme na omládek,který zraje cca 30minut Vymisené a dobře vyzrálé těsto rovážíme na těstové kusy,které stočíme. Necháme nakynout a poté opět stočíme a rovnáme těstové kusy na plechy
Dáme lehce překynout do kynárny,poté mašlujeme a těsně před dokynutím mašlujeme ještě jednou a sypeme buď sekanými mandlemi,mandlovými lupínky,drobenkou,nebo necháme bez posypu.
