Введение.

В настоящее время в мире ежегодно производится свыше 4 млрд. т продовольствия. Для обеспечения сохранности пищевой продукции применяются различные технологии хранения, однако ни одна технология, кроме охлаждения, не способна значительно продлить срок хранения продуктов при сохранении их качества. Треть объема , т.е. 1,5 млрд. тонн выработанной продукции требует охлаждения при хранении. Поэтому решение проблемы питания без холодильной техники невозможно. По оценке Международного института холода (МИХ) общие потери всех продуктов питания в мире из-за недостатка охлаждения составляют 25 %.

Холод – понятие условное, означающее малое содержание теплоты в теле, имеет такую же физическую природу, как и теплота. Снижение содержания теплоты в теле называется его охлаждением, которое сопровождается понижением температуры тела, в холодильной технике ниже температуры окружающей среды. Процесс охлаждения может идти двумя путями. Первый путь - естественное охлаждение - связан с аккумули­рованием естественного холода в зимнее время (заготовка водного льда зимой) и дальнейшем его использованием в летний период . Второй путь понижения температуры связан с переносом теплоты от менее нагретых тел к более нагретым и может быть реализован лишь искусственным охлаждением, с затратой энергии. Этот путь реализуется холодильной техникой, в которой используются рабочие вещества, кипящие при температуре, ниже температуры охлаждаемых тел и поэтому отводящие от них теплоту. В дальнейшем процессе преобразования рабочего вещества его температура становится выше температуры окружающей среды, в которую передается теплота, взятая от охлаждаемого тела Туда же передается теплота, эквивалентная работе, затраченной на повышение температуры рабочего вещества. Если теплота переносится от окружающей среды к потребителю высокой температуры, то такая машина называется тепловым насо­сом. Если же теплота переносится от холодного источника к потребителю горячего рабочего вещества, то такой цикл называется комбинированным или теплофикационным. Такая установка обеспечивает одновременно получение холода и теплоты для промышлен­ных либо отопительных целей. Диапазон значений температуры, получаемых в холодильной технике, условно де­лится на область умеренных значений температуры охлаждения —до -160°С, в которой и работают все судовые холодильные установки и область глубо­кого холода — ниже -160°С, царство криогенной техники.

Производство различных видов продукции, в зависимости от климата, экономических условий и степени технического прогресса, весьма неравномерно размещено на Земле. Решающая роль в улучшении распределения произведенной продукции по регионам Земли , а тем более, в борьбе с голодом, принадлежит транспорту, в доле перевозок которого около 400 млн. т продовольственной продукции нуждается в применении холодильной техники.

Открытие искусственного холода привело к ка­чественному скачку в области перевозки скоропортящегося груза. В 70—80-х годах девятнадцатого столетия на морских и речных судах появились первые холодильные установки различных типов. Так, в 1876 г. фран­цузский изобретатель Шарль Телье применил парокомпрессионную холодильную установку, рабо­тающую на метиловом эфире, на пароходе «Фригорифик» для пере­возки охлажденного мяса из Буэнос-Айреса в Руан. На следующий год была успешно проведена перевозка замороженного мяса из Австралии в Англию на пароходе «Стратлевен», оборудованном воздушной холодиль­ной машиной. Также к 1877 г. отно­сится успешный опыт заморажи­вания и перевозки мяса из Южной Америки во Францию на пароходе «Парагвай», оснащенном абсорб­ционной водоаммиачной холодиль­ной установкой.

В настоящее время холодильные установки имеют практически все суда. Область их применения определяется типом судна.

На судах всех типов холодильные установки используют:

- для охлаждения прови­зионных камер, предназначенных для хранения продовольственных запасов экипажей и пассажиров;

- для обеспечения работы судовых систем комфортного кондиционирования воздуха в летнее время при охлаждении и осушении воздуха;

Дополнительно холодильные установки устанавливаются на:

- большегрузных транспортных судах для охлаждения емкости системы углекислотного пожаротушения низкого давления;

- на рефрижераторных судах и судах, имеющих рефрижераторные трюмы для охлаждения, заморажи­вания и перевозки скоропортящихся грузов;

- рыбопромысловых судах для охлаждения и замораживания выловленной рыбы и приготовления льда;

на газовозах в качестве реконденсационных установок для перевозки груза.

Также холодильные установки могут использоваться и в иных целях, например, для обеспечения благоприятных условий работы электронного оборудования, улучшения перевозки нескоропортящихся грузов (зерна, хлопка, некоторых видов оборудования) и т.д.

Независимо от способа охлаждения, теплота от более холодного тела к более горячему переносится рабочим веществом (холодильным агентом), свойства которого определяют тип, состав и область применения холодильной установки. До конца восьмидесятых годов прошлого столетия широчайшее распространение в качестве холодильных агентов получили фреоны ( галогенизированные углероды), которые удовлетворяли всем требованиям, предъявляемым к хладагентам. Однако проведенные и подтвержденные исследования показали их высокую разрушающую способность озонового слоя Земли. Предпринятые человеческим сообществом организационные и практические меры в виде принятия Монреальского протокола с последующими практическими действиями привели к революции в области холодильной техники, которая продолжается и до настоящего времени. Она затронула практически все области холодильной промышленности, начиная от создания целого спектра новых, озонобезопасных хладагентов, синтетических масел, холодильного оборудования и заканчивая изменениями в средствах и методах технической эксплуатации холодильных установок, в подготовке обслуживающего персонала. Поэтому в учебнике, наряду с традиционными методами и средствами холодильной техники, рассмотрены изменения, происшедшие в холодильном оборудовании, приборах автоматики, в условиях технической эксплуатации судовых холодильных установок, приводится методика замены озоноопасных видов хладагентов на озонобезопасные (ретрофит), а также перспективы развития холодильной техники.