Будова та принцип роботи фризерів

Фризери класифікують за такими ознаками:

1) варіант розміщення – на підлозі або на столі;

2) продуктивність;

3) об'єм камери для зберігання суміші;

4) кількість смаків отриманого морозива.

Рис. 3. 5 Схема фризера для приготування м'якого морозива 1 – дозатор; 2 – завантажувальний бункер; 3 – кришка впускного пристрою; 4 – впускний клапан; 5 – теплова ізоляція; 6 – вузол привода шнека; 7 – клинопасова передача; 8 – електродвигун; 9 – лопатка; 10 – штуцери для підведення і відведення хладона; 11 – випарник; 12 – циліндр фризера

 

 

Будова та принцип роботи фризерів різних марок однакова (рис. 3.5). Фризери мають двостінні циліндри, всередину яких вводиться рецептурна суміш продуктів, які збиваються мішалками та ножами. В просторі між стінками циліндра циркулює холодильний агент (аміак або фреон).

У верхній частині фризера розміщені панель керування і блок приготування морозива. В машинному відділенні – в нижній частині фризера – знаходиться холодильний агрегат з конденсатором повітряного охолодження, електродвигун привода шнеків та прилади.

На рис. 3.6 зображено принципову схему роботи фризера для приготування м'якого морозива.

 

Рис. 3.6 Принципова схема фризера для приготування м'якого морозива 1 – термореле; 2 – бункер для рідкої суміші; 3 – випарники; 4 – шнеки; 5 – циліндри; 6 – випускні пристрої; 7 – терморегулюючий вентиль; 8 – розподільник рідкого хладона; 9 – фільтр-осушувач; 10 – теплообмінник; 11 – ресивер; 12 – конденсатор; 13 – вентилятор; 14 – безсальниковий компресор; 15 – реле високого тиску; 16 – електродвигун привода шнеків

Блок приготування морозива має два циліндри 5 з приймальними бункерами 2 та впускними клапанами. Циліндри з приймальними бункерами теплоізольовані. Між лопатями шнека 4 та внутрішньою поверхнею стінки циліндра 5 знаходиться зазор.

В прийомний бункер 2 заливають рідку суміш морозива з температурою             12... 18 ^оС до нижньої кромки кришки впускного клапана. Необхідна кількість суміші через впускний клапан надходить в циліндр 5. Хладон кипить у випарнику (всередині подвійної стінки циліндра).

Після увімкнення фризера температура кипіння холодильного агента поступово знижується і через 8...9 хв становить –23...–26 ^оС. При цьому рідка суміш морозива охолоджується на стінках циліндра 5 до –5 ^оС і замерзає. Під час процесу охолодження шнек 4 збиває суміш, насичує її повітрям, а потім знімає заморожене морозиво зі стінок циліндра і переміщує його в сторону випускного пристрою 6. Тривалість приготування морозива 10...15 хв.

Таблиця 3.2 – Технічні характеристики фризерів

Модель	Продуктивність, кг/год	Габаритні розміри, мм	Об'єм бункера, дм^3	Кількість смаків	Потужність, Вт
111/BAR	11	450×640×700	7	1	1200
161/BAR/P	16	450×730×730	10	1	1600
173/BAR	17	450×640×700	7+7	1	2000
RAINBOW1	46	610×830×1530	18+18	6	4000
TRE/B/P	32	510×740×1440	8+8	2	2700
SUPERUNO/B/P /TONIC	40	430×800×1440	12	1	2400

Охолоджувачі напоїв

Охолоджувачі напоїв складаються з прозорих ємностей (як правило 3) зі знімними кришками для різних напоїв, кранів для їх видачі, машинного відділення та підставки для стаканів (рис. 3.7)

 

Рис. 3.7  Схема охолоджувача напоїв ОН-30-2 1 – підставка для стаканів; 2 – важіль крана; 3 – трубка видачі напою; 4 – магнітна муфта; 5 – ємність; 6 – відцентровий насос; 7 – кришка; 8 – трубка подачі напою; 9 – випарник; 10 – манжета; 11 – реле температури; 12 – конденсатор; 13 – вентилятор; 14 – фільтр-осушувач; 15 – капілярна трубка; 16 – електродвигун насоса; 17 – компресор; 18 – пружина

 

За допомогою відцентрового насоса 6, розміщеного в нижній частині ємності 5, напій подається в прозору пластмасову трубку 8, з неї потрапляє на циліндр випарника 9, виготовленого із нержавіючої сталі, та охолоджується. Для привода насоса слугує електродвигун 16 з муфтою 4.

Верхній відкритий кінець трубки 8 призначений для відводу піни, яка утворюється при циркуляції напою. В нижній частині ємності є отвір з гумовою трубкою 3. Переріз трубки затиснений важелем крана за допомогою пружини. Коли стаканом натискають важіль, він стискає пружину 18, звільняючи трубку крана, через яку напій заповнює стакан.

Схема холодильної машини охолоджувача представлено на рис. 3.8.

Рис. 3.8  Схема холодильної машини охолоджувача напоїв 1 – компресор; 2 – капілярна трубка; 3, 4 – випарники; 5 – реле температури; 6 – конденсатор; 7 – вентилятор; 8 – дросельний вентиль

В машинному відділенні розміщена холодильна машина з герметичним компресором 1 і повітряним конденсатором 6, який обдувається вентилятором 7. Із конденсатора рідкий хладон проходить через фільтр-осушувач, дроселюється (зниження температури і тиску) в капілярній трубці 2, заповнює змійовик випарника 3, 4, який припаяний до циліндра. Поглинаючи теплоту напою, холодильний агент кипить, і його пари забираються компресором.

Після охолодження напою в ємності до заданої температури термореле 5, термобалон якого притиснутий до випарників 3 і 4, вимикає компресор і двигун вентилятора конденсатора.

Таблиця 3.3 – Технічні характеристики охолоджувачів серії LUKE

Модель	Габаритні розміри, мм	Потужність, кВт	Об'єм, л	Температура, ^оС	Маса, кг
LUKE 2×6	300×300×600	0,15	6×2	2–8	21
LUKE 2×6	300×300×690	0,12	9×2	2–8	24
LUKE 2×6	450×300×600	0,14	6×3	2–8	28

                

Гранітори. В граніторах соки заморожуються до консистенції талого снігу. Всі моделі граніторів оснащено знімними контейнерами об'ємом в середньому  10 дм³. Кількість контейнерів 2 – 4. Кожний контейнер має власний перемикач для роботи в різноманітних режимах і регулятор густини сумішей. Деякі моделі граніторів обладнано магнітним з'єднанням, за допомогою якого двигун запускає в роботу міксери контейнерів. Це дає змогу автоматично зупиняти міксери та уникнути поламки, якщо вони заблокуються льодом.

Гранітор можна використовувати як звичайний охолоджувач напоїв.

Таблиця 3.4 – Технічні характеристики граніторів

Модель	Габаритні розміри, мм	Потужність, Вт	Об'єм, л	Кількість ємностей
GS 12×1	200×180×730	460	12	1
GS 12×2	400×480×840	710	12×2	2
GS 12×3	600×480×840	980	12×3	3

 

Холодильні шафи

Конструкції холодильних шаф відрізняються формами, розміром і технічними характеристиками. Шафи для зберігання продуктів, як правило, мають глухі двері, а для демонстрації товарів – скляні (шафи-вітрини). Прозорі двері потребують застосування герметичних склопакетів. Від ступеня герметичності і наявності ТЕНа по периметру двері залежить чи утворюватиметься конденсат на склі під час роботи шафи.

Існують моделі шаф з прозорою задньою стінкою, а також з прозорими боковими стінками.

Зовнішні та внутрішні поверхні шаф виготовляють із нержавіючої сталі або пластмаси. Простір між внутрішньою та зовнішньою обшивкою шафи заповнюється теплоізоляцією із поліуретана.

В більшості шаф випарник конструктивно розміщено поруч з верхньою частиною камери. Холодне повітря з більшою густиною опускається до нижньої полиці шафи. За такої природної циркуляції повітря перепад температур по висоті може досягати декількох градусів. Для зменшення різниці температур по об'єму шафи використовують примусову циркуляцію повітря за допомогою вентилятора. Різниця температур зменшується до 1...2 °С.

Рівномірного охолодження всього об'єму камери можна досягти, якщо використовувати особливу конструкцію полиць, під кожною з яких проходять трубки випарника. Недоліком такої конструкції є фіксована відстань між полицями, яку неможливо змінити.

Компресорно-конденсаційний агрегат може розміщуватись згори та знизу шафи. Розміщення не впливає на температурний режим. При верхньому розміщенні агрегата покращується доступ до нього під час технічного обслуговування та ремонту. Крім того, в машинне відділення потрапляє менше бруду, що збільшує довговічність машини.

Автоматичне управління роботою холодильного агрегата шафи здійснюєтсья терморегулятором. Агрегат працює в циклічному режимі. В момент вимикання агрегата відбувається автоматичне розморожування. У випадку утворення значної кількості льоду на поверхні випарника може бути передбачена система примусового розморожування, яка вмикається кнопкою на панелі керування.

На рис. 3.9, 3.10 зображено середньотемпературні холодильні шафи.

Рис. 3. 10 Конструкції середньотемпературних холодильних шаф а – з примусовою циркуляцією повітря в об'ємі шафи; б – з природною циркуляцією повітря

а

б

Рис. 3. 9 Середньотемпературні холодильні шафи

У комбінованих холодильних шафах в одному корпусі міститься два відділення – для зберігання охолоджених і заморожених продуктів. Двері відділення для охолоджених продуктів може бути скляною.

Холодильні камери

Холодильні камери підприємств ресторанного господарства проектуються у вигляді блока. Блоки можуть розміщуватися в підвальних, напівпідвальних приміщеннях або на першому поверсі будівлі. Доцільно розміщувати камери з північної сторони будівлі, уникаючи виходу стін холодильних камер назовні. Не допускається розміщувати холодильні камери безпосередньо поряд з котельними, бойлерними, душовими та іншими приміщеннями з підвищеною температурою та вологістю, які знаходяться як на одному рівні з камерою, так і згори та знизу.

Блок холодильних камер об'єднують спільним тамбуром. Глибина тамбура повинна бути не менше 1,6 м. Мінімальна висота камери 2,4 м. Для охолодження стаціонарних холодильних камер використовують хладонові холодильні агрегати безпосереднього охолодження з холодопродуктивністю до 15 кВт. Холодильні агрегати встановлюють в машинному відділенні, яке розміщують поряд з блоком. Для системи безпосереднього охолодження холодильних камер довжина комунікацій від випарника до компресора не повинна перевищувати 10 м. Мінімальна ширина дверей холодильної камери 0,9 м, а при використанні завантажувальних механізмів – 1,5 м.

Холодильні камери з температурою не менше -2 °С та ґрунтовою підлогою допускається проектувати без теплоізоляції підлоги. Теплоізоляційне покриття стін повинне розташовуватися на 15 см нижче рівня підлоги.

Системи охолодження камер

Охолодження камер в холодильних установках здійснюється такими способами:

- безпосередньо холодильним агентом;

- попередньо охолодженим розсолом;

- охолодженим повітрям.

В закладах ресторанного господарства камери охолоджуються переважно за допомогою фреонових холодильних машин.

Залежно від інтенсивності циркуляції повітря в камерах та конструкції камерних приладів охолодження розрізняють батарейне, повітряне і змішане охолодження.

При батарейному охолодженні з природною циркуляцією повітря охолоджуючими приладами є батареї, в яких циркулює холодильний агент або розсіл. Камерні прилади з холодильним агентом називаються батареями безпосереднього охолодження, а з розсолом – розсільними батареями.

При повітряному охолодженні створюється безперервна примусова циркуляція повітря, яке охолоджується в повітроохолоджувачі.

Холодильні батареї повинні відводити всі теплопритоки, які проникають в камеру. Для цього їм небохідно мати достатню поверхню теплообміну і розміщуватись так, щоб температура та вологість в камері були рівномірно розподілені.

Значна кількість теплоти надходить в камеру через огородження. Тому холодильні батареї розташовують на тих огородженнях, крізь які проникає найбільше теплоти: поряд із зовнішніми стінами, які відділяють камеру від приміщень з підвищеними температурами.

Пристінні батареї розміщують у верхній зоні огородження. В цьому випадку холодне повітря опускається від батарей донизу і створює біля стіни холодну повітряну завісу, яка обмежує надходження теплоти крізь дане огородження.

При батарейному охолодженні відбувається природна циркуляція повітря за рахунок різниці густини повітря біля холодної поверхні батарей і більш теплої поверхні продуктів. Оскільки температура батарей нижча за точку роси повітря в камері, на поверхні батарей з'являється волога у вигляді інею ("снігова шуба"). Повітря, яке контактує з поверхнею батареї, охолоджується та осушується. Далі під час контакту з теплішими поверхнями стін і продуктів, повітря нагрівається й знову набуває здатність поглинати вологу. Якщо продукти не упаковані, вода переноситься від них до батарей, що призводить до усихання продуктів.

Безпосереднє охолодження (рис. 3.11, а). Повітря в камері охолоджується батареями безпосереднього охолодження, в яких циркулює холодильний агент. В батареях 4 холодильний агент кипить з відведенням теплоти від повітря камери, і температура в камері знижується.

Безпосереднє охолодження економічно ефективне: установка працює за високих температур кипіння холодильного агента; відсутні витрати енергії на роботу насоса, немає витрат на додаткове обладнання; потрібна невелика площа для монтажу холодильного агрегата; установка працює з меншими затратами електроенергії та при високому значенні холодильного коефіцієнта.

Недоліками безпосереднього охолодження є можливість псування продуктів при витіканні холодильного агента в камері. Батареї безпосереднього охолодження мають низьку акумулятивну здатність – охолодження камер відбувається тільки за роботи компресора.

Розсільне охолодження (рис. 3.11, б) складається з систем циркуляції холодильного агента і розсолу. Розсіл – соляний розчин кухонної солі або хлориду кальцію.

Система циркуляції холодильного агента включає в себе компресор 1, конденсатор 2, систему трубопроводів з регулювальним вентилем 3 та випарник 4. Така система потребує спеціального машинного відділення.

В систему циркуляції розсолу входять: розсільні батареї 6, які встановлені в камері, і здійснюють теплообмін між розсолом та повітрям; випарник 4, який забезпечує охолодження розсолу до потрібної температури; насос 5 для перекачування розсолу; резервуар з розсолом 7.

В камерах встановлюються розсільні батареї 6, в які відцентровим насосом 5 подається розсіл, охолоджений у випарнику 4 киплячим холодильним агентом. В батареях відбувається теплообмін між розсолом та повітрям. При цьому повітря охолоджується, а розсіл нагрівається і повертається у випарник для охолодження.

Температура розсолу у випарнику повинна бути на 5...6 °С вищою за температуру кипіння холодильного агента; температура повітря в камері – на 8...10 °С вище температури розсолу. Такий перепад температур потребує нижчих температур кипіння холодильного агента. Це знижує холодопродуктивність машини та збільшує витрати електроенергії.

Переваги розсільної системи охолодження: відносна безпечність експлуатації системи, невелика кількість холодильного агента, можливість акумулювання холоду – охолодження продовжується після зупинки компресора.

Недоліки розсільної системи: громіздкість; за однакового температурного режиму холодильної камери випарник розсільної системи працює при нижчих температурах у порівнянні з системою безпосереднього охолодження, що знижує холодопродуктивність машини та збільшує витрати енергії для отримання холоду; додаткові витрати енергії на роботу відцентрового насоса; корозія обладнання і трубопроводів під дією розсолу.

Рис. 3.11 Схеми охолодження камер а – безпосереднє охолодження: 1 – компресор; 2 – конденсатор; 3 – регулювальний вентиль; 4 – випарник б – розсільне охолодження: 1 – компресор; 2 – конденсатор; 3 – регулювальний вентиль; 4 – випарник; 5 – насос;         6 – розсільна батарея; 7 – бачок в – повітряне охолодження 1 – повітроохолоджувач; 2 – вентилятор; 3 – всмоктувальний канал; 4 – нагнітальний канал

Повітряне охолодження (рис. 3.11, в) здійснюється надходженням в камеру повітря, яке охолоджене, подібно розсолу, в теплообміннику – повітроохолоджувачі, який встановлюється в камері або окремому приміщенні. При даному способі за допомогою вентилятора створюється примусова циркуляція повітря в камері.

Система повітряного охолодження може бути безканальною, одноканальною та двоканальною.

При безканальній системі охолодження повітроохолоджувачі з соплами встановлюються безпосередньо в холодильних камерах. Кожух повітроохолоджувача має вікно, крізь яке повітря забирається з камери і пропускається через змійовик. Охолоджене повітря через сопло на нагнітальному патрубку вентилятора видувається назад в камеру.

Безканальну система не забезпечує рівномірного розподілу охолодженого повітря в приміщенні, тому її використовують для камер невеликих розмірів. 

Одноканальна система відрізняється від безканальної тим, що замість нагнітального патрубка з соплами передбачено нагнітальний канал з вікнами, через які розподіляється повітря в об'ємі камери. Нагнітальний канал встановлюється під стелею. Всмоктування повітря з камери проводиться через вікна повітроохолоджувача.

Двоканальна система (рис. 3.11, в) складається з нагнітального 4 та всмоктувального 3 каналів з приймальними розподільними вікнами. Залежно від площі камери відстань між каналами становить 5...11 м. Нагнітальний канал розміщують вздовж зовнішніх стін, а всмоктувальний – вздовж внутрішніх. Повітря з камери забирається крізь вікна всмоктувального канала 3 і подається вентилятором 2 у повітроохолоджувач 1. Охолоджене повітря через вікна нагнітального канала 4 повертається в камеру. Кількість охолодженого повітря, яке направляється в камеру, регулюється шиберами, що розміщені у вікнах каналу.

Основною перевагою повітряного охолодження є рівномірне розподілення холоду по всьому об'єму камери та швидке охолодження продуктів завдяки інтенсивному руху повітря.

Недоліками даної системи є додаткові витрати електроенергії на привод вентилятора та підвищення усихання продуктів. Система має низьку акумулятивну спроможність – після зупинки вентиляторів охолодження камер зупиняється.

Збірні холодильні камери

Для максимально ефективного використання простору приміщень холодильні камери доцільно збирати з окремих стандартних панелей. Це дає змогу створювати камери з оригінальною геометрією, яка залежить від форми приміщення. Збірні холодильні камери призначені для короткочасного зберігання продуктів як доповнення до стаціонарних камер у закладах ресторанного господарства.

Холодильний агрегат сучасних моделей збірних холодильних камер розміщується окремим блоком у верхній частині, тому окреме машинне відділення не потрібне.

Невеликі холодильні камери оснащують моноблочними холодильними агрегатами, а більш крупні – спліт-системами та біблочними апаратами.

Панелі, з яких складаються збірні камери, мають тришарову конструкцію з пінополіуретановою теплоізоляцією. Обидві сторони панелей вкриваються сталевими або алюмінієвими листами товщиною 0,5...0,8 мм. Внутрішня поверхня камери може бути також вкрита гігієнічним поліефірним покриттям.

Двері збірних холодильних камер можуть мати систему обігрівання, клапани вирівнювання тиску, оглядові вікна.

Всередині камер встановлюють полиці для продуктів.

Приклад конструкції збірної холодильної камери представлено на рис. 3.12.

Рис. 3.12 Збірні холодильні камери блочного типу а – камера об'ємом 3 м^3: 1 – ручка двері; 2 – блоки огородження; 3 – блок холодильної машини; 4 – стеля; 5 – задня стінка; 6 – підлога; 7 – дверні петлі; 8 – передня стінка з дверима б – камера об'ємом 5,5 м ^3: 1 – ручка двері; 2 – блоки охородженя; 3 – панелі стінок; 4 – блок холодильної машини;  5 – панелі стелі; 6 – панелі підлоги; 7 – дверні петлі; 8 – передня стінка з дверима