Розрахунок системи холодопостачання морозильного тунеля

Основні способи заморожування продуктів рослинного походження. Механізм вимерзання води. Вибір холодильного агента. Тепловий розрахунок тунеля для заморожування ягід. Випарник для охолоджування повітря з оребреними трубами та повітряний конденсатор.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 20.12.2011
Размер файла 805,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

59

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

Вступ

1. Аналітичний огляд

1.1 Заморожування продуктів рослинного походження

1.2 Зміна складу і властивостей плодів і овочів при заморожуванні

1.3 Механізм вимерзання води

1.4 Основні способи заморожування

1.5 Холодильне технологічне устаткування

1.6 Елементи холодильної машини

2. Розрахункова частина

2.1 Вибір холодильного агента

2.2 Тепловий розрахунок тунеля для заморожування ягід

2.3 Розрахунок теплового навантаження на устаткування

2.4 Розрахунок основних елементів холодильної машини системи холодопостачання тунеля

2.4.1 Розрахунок випарника для охолоджування повітря з оребреними трубами

2.4.2 Розрахунок повітряного конденсатора

3. Охорона праці і навколишнього середовища

3.1 Загальні питання охорони праці

3.2 Виробнича санітарія

3.3 Електробезпека

3.4 Розрахунок занулення

3.5 Пожежна безпека

3.6 Охорона навколишньго середовища

4. Економічна частина

4.1 Практичне застосування

4.2 Розрахунок кошторису праці на проведення бакалаврської НДР

4.3 Оцінка науково-технічного рівня виконаної НДР

4.4 Розрахунок економії енергоресурсу

5. Цивільна оборона

Висновок

Список джерел інформації

Додаток

ВСТУП

Заморожування харчових продуктів давно відомий північним народам спосіб збереження їжі. М'ясо або рибу опускали у воду, розвішували на морозі, щоб на їх поверхні утворилася крижана кірка, а потім закопували в сніг. Так вони могли лежати усю зиму. Заморожування _ кращий спосіб консервації плодів і овочів, оскільки зберігаються їх харчова цінність і смакові властивості. Останніми роками все великої популярності у жителів України набувають продукти швидкого приготування. Зростаюча мода на правильне харчування і прагнення до здорового способу життя підказують, що швидке харчування має бути збалансованим і по можливості корисним. Цей факт є однією з основних причин розвитку ринку заморожених продуктів, і особливо свіжозаморожених овочів і ягід. В порівнянні з іншими методами консервації харчових продуктів, вживання холоду викликає мінімальні зміни їх живильній цінності, маси і органолептичних показників (смаку, аромату і кольору крім того, по економічності і, особливо, по питомій витраті енергії цей метод має значні переваги перед такими методами теплової обробки, як пастеризація, стерилізація і сушка. В цілому ця галузь має дуже високий потенціал зростання вжитку і ємкості ринку. Виробництво заморожених овочів і фруктів, ягід і грибів одна з відносно нових галузей харчової промисловості, де продовжується промислове зростання. При цьому імпортна продукція як і раніше є основою українського ринку заморожених продуктів. Швидкозаморожені продукти, напівфабрикати і готові блюда користуються популярністю у всьому світі. Їх вжиток в розвинених країнах складає від 40 до 100 кг в рік на людину. Причому, щорік їх виробництво в цих країнах збільшується на 5 _ 7 %. У сучасних скороморозильних апаратах процес заморожування не перевищує декількох хвилин. Плоди і овочі в промислових умовах заморожують при температурі мі -35°С і нижче, а зберігають при температурі від -18°С до -35°С.

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

1.1 Заморожування продуктів рослинного походження

Консервація плодоовочевої продукції заморожуванням дозволяє згладити сезонність в її вжитку, наситити раціон життєво необхідними вітамінами, мінеральними елементами, скоротити час приготування їжі, значно поліпшити її санітарно-гігієнічні показники. Як напівфабрикат заморожені плоди, овочі і ягоди є прекрасною сировиною для промислового виробництва багатьох інших продуктів (фруктові і молочні креми, йогурти, морожене, кондитерські вироби і ін.). Значну долю концентратів фруктових соків в світі в даний час отримують методом заморожування (концентрація).

Вжиток бистрозамороженной продукції за кордоном складає від 5 до 50 кг на душу населення, в СНД - 0,5 кг

Основними критеріями при виборі способу заморожування є швидкість і економічність проведення процесу. При цьому кількість теплоти, що відводиться повітрям від продукту, прямо пропорціонально площі поверхні контакту повітря з продуктом, різниці температур повітря і продукту, і коефіцієнту теплопередачі від продукту до повітря.

Придатність рослинної сировини для заморожування, а також якість замороженої продукції визначаються перш за все генетичними особливостями сортів і видів, мірою дозрівання, умовами вегетації, збору, транспортування і попередньої обробки [1].

Для здобуття високоякісної продукції слід відбирати сировину відповідної міри зрілості, придатну для заморожування. Плоди, зібрані у стадії повної зрілості, при розморожуванні часто розм'якшуються. Щоб краще зберегти форму плодів, швидке заморожування слід проводити до настання стадії біологічної зрілості. На якість продукції істотно впливає також час від збору продукції до її заморожування. При подовженні цього терміну до декількох днів ослабляється консистенція м'якоті після її розморожування. На найбільших зарубіжних підприємствах по виробництву замороженої плодоовочевої продукції тривалість зберігання сировини від моменту збору до початку переробки скорочена до 1,5 годин. Якщо не можливо переробити продукцію відразу ж після збирання врожаю, свіжі плоди і ягоди слід негайно охолодити і зберігати до заморожування при температурі від 0 до 6°С залежно від вигляду сировини від 5 годин до 7 діб.

Важливим показником придатності рослинної сировини для заморожування є його влагоудержівающая здатність, яка визначається видовими властивостями самого продукту, а також залежить від умов обробки, заморожування і зберігання його [2].

Вода в тканинах стримується за допомогою хімічних зв'язків з протеїнами, полісахаридами, пектиновими з'єднаннями. Окремі сорти подов і ягід більшою мірою личать для заморожування, оскільки їх тканини володіють високою влагоудержівающей здатністю, що, перш за все, пов'язано з відмінністю у складі їх клітинних стінок.

Влагоутримуюча здатність плодів і ягід при заморожуванні знижується, оскільки кристали льоду ушкоджують клітинні мембрани. При цьому істотне значення має попередня підготовка сировини до заморожування.

Основними етапами підготовки рослинної сировини до заморожування є інспекція, сортування, калібрування.

В процесі цих операцій видаляють сторонні домішки, перезрілі, такі, що недозрівають хворі, пошкоджені при транспортуванні плоди, ягоди і овочі. Для кожної заморожуваної партії відбирають продукцію однакового розміру, одній мірі зрілості і забарвлення.

Відсортовану сировину миють проточною водою, причому такі ягоди, як суниця, малина і ін., повинні знаходитися у воді мінімальний час. Після миття проводять повторне сортування і калібрування, що забезпечує однорідність партії продукту. Підготовлену сировину підсушують і заморожують без цукру, з цукром і в цукровому сиропі. Заморожування з цукром оберігає плоди від окислювальної дії кисню повітря, гальмує ферментативні і мікробіологічні процеси, сприяє кращому збереженню смаку і аромату. Крім того, розчини цукру володіють кріопротекторнимі властивостями, що дозволяє зменшити ушкоджувальну дію кристалів льоду. Щоб уникнути розтріскування плоди, ягоди, виноград при заморожуванні заздалегідь охолоджують до (0 - +1)°С, а потім швидко заморожують при температурі -35°С до заданої кінцевої температури (-18 - -25)°С в центрі продукту [1].

При заморожуванні овочі сортують за якістю, інколи за розміром, миють, очищають, ріжуть, як правило бланширують (окрім томатів, баклажанів, перцю) з метою руйнування окислювальних ферментів, що викликають потемніння продукту, охолоджують і заморожують, інколи із застосуванням 2%-го розчину куховарської солі.

Заморожують плоди, ягоди і овочі розсипом або в тарі (картонною, полімерною, скляною, металевою). Плоди і овочі, заморожені розсипом, швидко фасують в тару, переважно в пакети з полімерних матеріалів, які потім герметизують [3].

1.2 Зміна складу і властивостей плодів і овочів при заморожуванні

Інтенсивність і характер змін продуктів при заморожуванні залежать від умов і параметрів процесу, а також від якісних характеристик плодів і овочів. Специфіка складу і будови плодів і овочів, особливості і взаємозв'язок фізико-хімічних і біохімічних реакцій, що протікають в них істотно впливають на збереженні їх властивостей при заморожуванні.

При заморожуванні вода перетворюється на лід, що змінює осмотичні умови і різко скорочує швидкість більшості біохімічних процесів в плодах і овочах. Заморожування приводить до підвищення концентрації розчинених речовин унаслідок міграції вологи з мікробної клітки в зовнішнє середовище на першій стадії заморожування і до внутріклітинної кристалізації води на подальших стадіях, а також порушенню узгодження біохімічних реакцій за рахунок відмінностей в мірі зміни їх швидкостей.

Стійкість мікробної клітки до заморожування залежить від вигляду і роду мікроорганізмів, стадії їх розвитку, швидкості і температури заморожування, складу місця існування. Найбільш висока міра відмирання мікроорганізмів спостерігається при температурі (4 - 6)°С, а їх зростання і 1 розмноження повністю виключається при температурі (-10 _ -12)°С. У цих умовах плоди і овочі не піддаються мікробіологічному псуванню, хоча повного знищення мікроорганізмів не відбувається. У заморожених ягодах або фруктово-ягідних соках при температурі зберігання вище -8°С під дією дріжджів відбувається спиртне бродіння і накопичується спирт.

При визначенні умов і режимів заморожування прагнуть максимально враховувати особливості властивостей і будови плодів і овочів з метою досягнення максимальної оборотності процессу [2].

Особливості стану плодів і овочів при заморожуванні обумовлюються фазовим переходом води в твердий стан і підвищенням концентрації розчинених в рідкій фазі речовин. Процес крісталлообразованія приводить до зміни фізичних характеристик плодів і овочів, що супроводиться змінами їх физико-хімічних, біохімічних і морфологічних властивостей.

Розмір, форма і розподіл кристалів льоду в структурі плодів і овочів залежать від їх властивостей і умов заморожування. Стан мембран і клітинних оболонок, їх проникність, іонна, молярна концентрація розчинених речовин окремих структурних утворень рослинних тканин, міру гідратації основних компонентів зумовлюють особливості розподілу льоду в системі, розмір і форму кристалів.

Нижча концентрація розчинених речовин в міжклітинному просторі визначає різницю в значеннях кріоскопічних температур структурних елементів, унаслідок чого кристали льоду формуються в першу чергу в міжклітинній рідині. При температурі нижче за точку замерзання водяна пара в крупних міжклітинних просторах починає конденсуватися у вигляді крапельок вологи на прилеглих клітинних стінках. Ця вода перетворюється на перші мікроскопічні кристали льоду, які поширюються по міжклітинниках, обволікаючи стінки кліток. Кристали різної форми (у вигляді лінз, розгалужені і ін.) розростаються між клітками епідермісу і паренхіми. Процес супроводиться підвищенням осмотичного тиску унаслідок зростання концентрації розчинених в рідині солей, що у свою чергу обумовлює міграцію вологи з кліток. Подальше зростання кристалів відбувається за рахунок вологи, що міститься в клітках, що пояснюється різницею в тиску пари на поверхні різних кристалів [1].

При пониженні температури в клітках спочатку настає стан переохолодження, а потім в них спонтанно виникають центри кристалізації, що приводять до утворення внутріклітинного льоду. Кордон переходу з одного стану в інше обумовлений не лише концентрацією розчину, властивостями окремих його компонентів, але і рядом інших чинників. Так, в тонких капілярах воду можна переохолоджувати до -20°С. Кордон переохолодження окремих розчинів і харчових продуктів різний, а температура нижче за цей кордон або механічне струшування приводить до дуже швидкого, практично масового перетворення води на лід.

При повільному заморожуванні з утворенням крупних кристалів поза клітками змінюється первинне співвідношення об'ємів за рахунок перерозподілу вологи і фазового переходу води. Швидкому заморожуванню запобігає значний дифузійний перерозподіл вологи і розчинених речовин і сприяє утворенню дрібних, рівномірно розподілених кристалів льоду.

Із зміною швидкості заморожування у міру переміщення кордонів фазового переходу від периферії до центру продукту змінюються розмір і характер розподілу кристалів льоду. Найбільш дрібні кристали утворюються в поверхневих шарах продукту.

Максимальне крісталлообразованіє в плодах і овочах відбувається при температурі від -2 до -8°С. При швидкому проходженні цього інтервалу можна уникнути значного дифузійного перерозподілу води і утворення крупних кристалів. Міра пошкодження тканинних структур плодів і овочів при заморожуванні залежить від розмірів кристалів льоду і фізіко-механічніх перетворень, що протікають в тканинах на молекулярному рівні.

На розмір кристалів льоду і характер їх розподілу між структурними елементами істотно впливають склад і властивості плодів і овочів. Так, лук, картопля і деякі інші овочі покриті щільною природною оболонкою, що сприяє переохолодженню, тоді як капуста белокочанная, не має такої оболонки, не переохолоджувався, що пояснюється наявністю крупних міжклітинників і великим вмістом вільної води.

Великий вплив на характер крісталлообразованія надає також міру зрілості плодів. У недостиглих плодах міститься значна кількість вільної води і відбувається в основному внутріклітинна кристалізація, що згубно діє на клітки [1].

У доспілих плодах накопичується пектин, який володіє високими гідрофільними властивостями. Він зв'язує значну кількість води і сприяє утворенню гелевидної структури, що позитивно позначається на оборотності процесу заморожування.

Заморожені плоди і овочі набувають нові властивості: твердість (наслідок перетворення води в лід), щільність, інтенсивність і яскравість забарвлення (результат оптичних ефектів) і др.; крім того значно змінюються теплофізичні властивості.

Унаслідок зниження кінетичної енергії молекул при пониженні температури, підвищення в'язкості внутріклітинної рідини, зменшення розчинності газів і дифузії речовин значно знижується швидкість хімічних реакцій, проте повне припинення їх можливо лише при абсолютному нулі.

При поступовому виморожуванні вологи в рідкій фазі продукту підвищується концентрація мінеральних солей (електролітів), агресивних по відношенню до білок і надаючих найбільш ушкоджувальну дію на ферментні системи. При цьому відбувається як прискорення, так і уповільнення окремих реакцій, змінюється їх спрямованість. В першу чергу при заморожуванні ушкоджуються ферментні системи дихального ланцюга і окислювального фосфорилування мітохондрій, унаслідок чого організм втрачає основні життєві функції, тобто дихання і здібність до генерації енергії.

Оскільки при заморожуванні рослинних продуктів окислювально-відновні процеси, властиві свіжим продуктам, зрушуються у бік окислювальних реакцій, та якість отриманого продукту залежить в основному від міри активності оксидоредуктази, серед якої особливе значення мають поліфенолоксидаза, аськорбатоксидаза, каталаза і пероксидаза [3].

Діяльність ферментів є, мабуть, основною причиною появи сторонніх присмаків в продуктах. При цьому, як правило, знижується вміст крохмалю і вітаміну С, збільшуються кислотність і кількість редукуючих цукрів, в результаті ферментівного потемніння змінюється забарвлення продукту, погіршується консистенція, смак, запах.

Із-за руйнування частини ферментів при заморожуванні порушуються збалансованість і координація окремих реакцій, їх синхронність. При цьому стійка до зміни рН інвертаза в процесі заморожування проявляє активність в широкому діапазоні (3,0-7,5), що ініціює реакції накопичення цукрів в заморожених плодах і овочах.

Збереження активності пектолітичних ферментів сприяє підвищенню гідрофільних властивостей колоїдів і зменшенню міри пошкодження кліток. Залежно від вигляду продукту вони надають різну дію: у тканині сливи ці ферменти втрачають активність і заморожений продукт має щільну консистенцію, в яблуках же їх активність приводить до розм'якшення тканини.

Каталаза і пероксидаза каталізують дегідрування амінокислот, фенолів, амінів, флавонов і ін., при цьому погіршується якість плодів і овочів, які набувають сторонніх присмаків.

Зміна вуглеводів при заморожуванні в значній мірі залежать від їх складу. Так, є відомості, що високомолекулярні вуглеводи в процесі заморожування піддаються агрегатуванню. Для систем, багатих крохмалем, характерне зниження здатності зв'язувати воду.

Зміни вітамінів при заморожуванні залежать від їх хімічної структури, вигляду і будови тканини. Втрати вітамінів мають місце при попередній обробці сировини і безпосередньо в процесі заморожування. Найбільш стійкі до заморожування тіамін, рибофлавін, пантотенова кислота, каротин. Безпосередньо при заморожуванні втрачається близько 10% вітаміну С, а з врахуванням підготовки сировини (бланширує, миття і ін.) втрати можуть скласти до 20-30%. Збереженню вітаміну С при заморожуванні сприяє інтенсифікація процессу [4].

При заморожуванні плодів і овочів в неупакованому вигляді неминучі поверхневий випар і сублімація частини води, що міститься в продукті, що приводить до його усихання. Так, при заморожуванні різних видів плодів і овочів в тунельному морозильному апараті з примусовою циркуляцією повітря при -35°С втрати маси вагаються від 0,2 до 0,9% [1].

1.3 Механізм вимерзання води

Процес заморожування тканин _ це перш за все процес замерзання тканинної рідини, тобто розчину невеликої концентрації.

Оскільки у воді продукту розчинені мінеральні і органічні речовини, фазове перетворення починається при відведенні тепла у момент порушення стану переохолодження. При цьому пониження температури супроводиться відповідною зміною концентрації рідкого розчину.

При повільному заморожуванні спочатку утворюються кристали льоду з позаклітинного тканинного соку відносно невисокої концентрації. Підвищений тиск пари над переохолодженою, але ще не затверділою рідиною усередині клітки викликає дифузію водяної пари через стінки кліток, що приводить до утворення крупних кристалів льоду, що травмують тканини, повільне заморожування приводить до повної втрати вільної води усередині кліток (процес кріоосмоса або кріоконцентрациі). У замороженій таким чином тканині клітини втрачають пружність. В середині клітин знаходиться незамерзлий розчин, а весь лід, що утворився, _ поза клітками. При цьому кількість пошкоджених кліток перевищує 70%.

При швидкому заморожуванні утворюються дрібні кристали льоду, які рівномірно розподілені по всій товщі заморожуваного продукту. Води майже без переміщення переходить в лід по місцю її знаходження до заморожування. При цьому травмуюча дія кристалів на клітки і тканини мінімально.

При ультрашвидкому заморожуванні 90% всіх кристалів льоду формується усередині кліток при мінімальному пошкодженні тканини [1].

1.4 Основні способи заморожування

Всі способи заморожування підрозділяють по вигляду теплообміну на конвективні, кондуктівні, випарно-конденсаційні, змішані.

Заморожування повітряним способом проводиться в морозильних камерах і тунельних морозильних апаратах. Останні відрізняються інтенсивною швидкістю руху повітря (4 - 12) м/с і незначною тривалістю заморожування. Залежно від продукту і холодильної установки тривалість заморожування плодів і овочів при температурі (-25 - -45)°С складає від декількох хвилин до декількох годин. Перевагою тунельних морозильних камер є універсальність - в них можна заморожувати харчові продукти різної форми, розміру і в різній упаковці [5].

Основними критеріями при виборі способу заморожування є прудкість і економічність проведення процесу. При цьому кількість теплоти, що відводиться повітрям від продукту, прямо пропорціонально площі поверхні контакту повітря з продуктом, різниці температур повітря і продукту, і коефіцієнту теплопередачі від продукту до повітря.

Заморожування в "киплячому шарі" (флюїдізационний спосіб) відбувається під дією висхідного потоку холодного повітря, достатнього для підтримки продукту в зваженому стані, що подається. Останнє досягається за допомогою потужного потоку повітря, що подається вентиляторами через батарею, що охолоджує, а потім через шар заморожуваного продукту, що знаходиться, як правило, на сітчастій стрічці конвеєра. Проходячи через отвори цієї стрічки, повітря піднімає частки продукту, відокремлює їх один від одного і утримує в зваженому стані. У установках без сітчастої стрічки заморожуваний продукт не лише підтримується потоком повітря в зваженому стані, але і направленим рухом його переміщається в установці [6].

Спосіб флюїдізації застосовують для заморожування неупакованих дрібних або нарізаних плодів і овочів діаметром до 40 мм або завдовжки до 125 мм. З продуктів, отриманих в такий спосіб, можна готувати різні суміші. Крім того, легко механізувати упаковку таких плодів і овочів, здійснювати дозування і вживати у міру потреби.

Флюїдізаційні апарати мають широкий діапазон продуктивності - від 0,5 до 15 т/сут, а теплообмін в них протікає інтенсивніше, ніж в звичайних повітряних апаратах.

При контактному способі заморожування продукт затискається між двома металевими плитами, в яких циркулює рідкий або киплячий хладоноситель. При цьому важлива умова - рівномірність по товщині завантажуваних порцій по всій поверхні плити. Інакше погіршується контакт плити з останнім продуктом і збільшується тривалість заморожування. Контактні плиткові апарати не придатні для заморожування продуктів неправильної форми. При температурі кипіння хладагента (-35 _ -45)°С тривалість заморожування продукту в упаковці 0,5 кг складає 1-3 ч, а найліпших пропорцій при товщині до 50 мм - до години.

При заморожуванні в киплячих хладоносителях, таких, як рідке повітря, азот, фреон, вуглекислота забезпечується надшвидке заморожування продуктів. В цьому випадку вся поверхня продукту бере участь в теплообміні, а дуже низькі температури (-40 _ -196)°С забезпечують заморожування за декілька хвилин.

Комбінаційний спосіб заморожування з використанням низькотемпературного газового середовища, що створюється в результаті випару рідкого хладоносителя, дозволяє уникнути механічних пошкоджень льодом при заморожуванні деяких продуктів [7].

Заморожування з використанням випарно-конденсаційного обміну застосовують, як правило, в тих випадках, коли видалення вологи з продукту сприяє проведенню якого-небудь подальшого процесу, наприклад сушки сублімації. На першому етапі під вакуумом унаслідок бурхливого випару води з продукту знижується температура і утворюються кристали водяного льоду, а потім вже під глибоким вакуумом здійснюється сублімація водяного льоду і тим самим забезпечується обезводнення продукту [6].

1.5 Холодильне технологічне устаткування

Холодильне технологічне устаткування _ це устаткування, призначене для низькотемпературної обробки харчових продуктів шляхом створення і підтримки в охолоджуваних об'єктах заданого режиму роботи, що характеризується температурою, вологістю, швидкістю руху середовища, що охолоджує, а інколи і тиском, і газовим складом.

Різноманітність завдань, що вирішуються при виробництві і зберіганні харчових продуктів, відмінність продуктів по розмірах, формі, теплофізичним, механічним і іншим властивостям, вимагає і різного холодильного технологічного устаткування (по розмірах і конструкції, способі відведення теплоти від продукту, вигляду середовища, що охолоджує), а в деяких випадках ще необхідне вакуумне, газогенеруюче і сорбційне устаткування. Цим устаткуванням оснащують охолоджувані об'єкти [8].

Охолоджувані об'єкти підрозділяють на камери, тунелі і апарати. Камера - це сукупність теплоізольованого приміщення, пристроїв, що охолоджують, пристроїв для розміщення і транспортування продукту. Камера в традиційному розумінні є частиною будівлі холодильника, але так називають і комплекс збірно-розбірних теплоізоляційних конструкції з комплектом пристроїв, що охолоджують, і пристроїв для розміщення продукту, який розташовують в приміщенні або на відкритому повітрі.

Тунель _ це комплекс пристроїв, що має меншу місткість і розміри, чим камера, і зазвичай його довжина значно більше ширини. Він має збірно-розбірну конструкцію з комплектом пристроїв, що охолоджують, і пристроїв для розміщення і транспортування продукту, зазвичай встановлювану в приміщенні.

Апарат - це пристрій повної заводської готовності, що має місткість і розміри менше, ніж тунель і встановлюване в приміщенні.

Апарати найбільшою мірою відповідають сучасним вимогам відносно збереження якості продуктів, зниження втрати маси продукту і енергоспоживання, гнучкості виробництва, рівня автоматизації і виробничої санітарії. Тому вони широко распространени і всілякі - відрізняються способом відведення теплоти від продукту; виглядом середовища, що безпосередньо сприймає теплоту від продукту (повітря, криогенні рідини, металеві поверхні); типом пристрою для транспортування продукту в процесі холодильної обробки (механічний конвеєр, повітряний потік) і ін.

Апарати застосовують в основному для заморожування продуктів, тому їх прийнято називати морозильними (скороморозильними). Останнім часом зріс попит на тунельні флюїдізаціонні скороморозильні апарати малої продуктивності, які частіше включають до складу автоматизованих виробничих ліній.

У тунелях і в більшості морозильних апаратів теплота від продукту сприймається повітрям і передається поверхні пристроїв, що охолоджують. Таке охолоджування з'явилося історично першим і зараз найширше поширено. Повітря - природна і досить інертна середовище. Його можна використовувати для холодильної обробки всіх харчових продуктів в широкому інтервалі температур, швидкостей руху і тиску. Вказані переваги в значній мірі зумовлюють універсальність вживання і простоту конструкції тунеля і апарату. Недоліками повітря є: відносно низька здатність акумулювати теплоту; висока здатність поглинати вологу, що викликає випар вологи з продукту.

Тунелі. Вони є спорудою з потужним каркасом з оцинкованої сталі, до якого кріпляться теплоізоляційні панелі типа сендвіч, а їх внутрішні поверхні в місцях можливого контакту з продуктом виконують з нержавіючої сталі. Усередині тунеля знаходяться повітроохолоджувачі, устаткування для розміщення продукту (візки, вішала на підвісній дорозі), системи воздухорозподілу для подачі повітря на продукт, дренування талої води і механізми завантажувально-розвантажувальних робіт. У тунелях з температурою повітря нижче -4°С передбачають обігрів підлоги.

Повітроохолоджувачі, що включають пластинчасто-ребристі охолоджуючі батареї і осьові вентилятори, зазвичай розташовують під стелею, що зменшує площу тунеля. Тунелі розрізняють по місткості (до 50 т) і цільовому призначенню [9].

Повітряні морозильні апарати. Повітряні апарати мають каркасну або безкаркасну конструкцію, теплоізоляційне огорожування з панелей типа сендвіч, облицювання з нержавіючої сталі тих поверхонь, які стикаються з продуктом, системи охолоджування, розподілу повітря, транспортування продукту, автоматичної санітарної обробки, автоматичного управління і ін.

Батареї повітроохолоджувачів виконують з ребристо-трубних елементів часто із змінним кроком оребрення, що зменшується по ходу руху повітря від 20_30 до 10_15 мм. Таке виконання батарей пов'язане з тим, що в процесі охолоджування продукт втрачає багато вологи, яка у вигляді інею осідає на поверхні батарей. Причому іній випадає нерівномірно по глибині, а в основному на перших по ходу руху повітря рядах труб, зменшуючи міжреберний простір і площу живого перетину повітроохолоджувача. Змінний крок обребрення тим самим забезпечує збереження номінальної площі живого перетину повітроохолоджувача по довжині [10].

Система воздухорозподілення включає вентилятори (осьові, відцентрові) і розподільники потоку повітря (канал, жалюзі, відбивач). Вигляд системи залежить від аеродинамічного опору руху повітря і взаємного розташування повітроохолоджувача і продукта. Залежно від компоновки останніх повітря може циркулювати уподовж або впоперек об'єму, займаного продуктом і системою транспортування. Холодне повітря подається на продукт зазвичай фронтально. Довжина циркуляційного контура має бути по можливості менше, оскільки при цьому будуть менший аеродинамічний опір і більш рівномірне поле температур і швидкостей.

Вигляд системи транспортування продукту залежить в основному від цільового призначення апарату (вигляду заморожуваного продукту) і його продуктивності. Це можуть бути лотки, стрічки конвеєрів різного типа, потік повітря (флюїдізаціонний шар) або комбінація з вказаних засобів транспортування, наприклад потік повітря і стрічка конвеєра.

Тележечні апарати призначені для заморожування продуктів, що знаходяться на візках. Продукт (м'ясо, риба, птиця, овочі) укладають на металеві лотки із зазором необхідним для проходу повітря, і встановлюють на полиці візки.

Тележечні апарати універсальні, прості по конструкції, але вимагають значних витрат ручної праці. Їх застосовують для заморожування різних формою і розмірам продуктів, що поступають на обробку сезонно і у відносно невеликих кількостях [11].

Конвеєрні морозильні апарати призначені для заморужування продукту, що знаходиться безпосередньо на конвеєрній стрічці або в металевих формах, закріплених на стрічці. Конвеєр може бути ланцюговим, лотковим, пластинчастим, стрічковим з електричним або гідравлічним приводом, що діє безперервно або циклічно. Їх може бути декілька. Конвеєрні апарати є найпоширенішим виглядом морозильних апаратів.

В порівнянні з тележечними вони мають велику продуктивність, вищий рівень автоматизації, можуть використовуватися у складі технологічних ліній. У них заморожують продукти близькі формою і розмірам, в упаковці (картонна коробка, блок-форма) або без упаковки.

Апарати з безперервним конвеєром різного типу (стрічковим горизонтальним і спіральним, ланцюговим) поширені найширше, оскільки вони універсальні, дозволяють вести заморожування безперервно і у складі технологічної лінії.

Контактні апарати призначені для заморожування продукту, що знаходиться в безпосередньому контакті з металевою поверхнею, що охолоджує, яка у свою чергу охолоджується циркулюючим середовищем [6].

1.6 Елементи холодильної машини

Основними елементами холодильной машини є теплообмінні апарати (випарник і конденсатор), дросельний елемент (зазвичай ТРВ _ терморегулірующий вентиль) і компресор.

Випарники - це теплообмінні апарати, в яких відбувається теплообмін між охолоджуваним середовищем і киплячим холодильним агентом. При цьому температура охолоджуваного середовища знижується або підтримується на певному рівні, а холодильний агент міняє фазовий стан.

Випарники класифікують по наступних ознаках:

- по вигляду холодильного агента: фреонові і аміачні;

- по виду охлаждаемой среды: для охлаждения воздуха, рассола, води;

- по конструктивного виконання: лістотрубні, трубчасто-змієвикові, кожухотрубні, кожухозмєєвікові і др.;

- по циркуляції охолоджуваного середовища: з природною і примусовою циркуляцією;

- по характеру заповнення рідким холодильним агентом: сухого типа і затопленого.

Якщо рідкий холодильний агент подається знизу у випарник, а пари відсисаються зверху, то це випарник затопленого типа, оскільки поверхня труб стикається з рідким хладагентом.

Якщо рідкий холодильний агент подається у випарник зверху, а відсисається компресором знизу - сухого типа, оскільки частина труб не покрита холодильним агентом.

У холодильних камерах схову використовуються випарники- повітроохолоджувачі - це теплообміні апарати, які служать для охолоджування і забезпечення примусової циркуляції охолодженого повітря. Вони є змійовиком, розміщеним усередині корпусу. Корпус відкритий з обох боків, одна з яких забезпечена дифузором з осьовим вентилятором.

Рідкий хладагент в змійовику кипить, відбираючи тепло від повітряного потоку, який подається осьовими вентиляторами з охолоджуваного об'єму в корпус повітроохолоджувача. Проходячи через змійовик, повітря охолоджується і знов поступає в охолоджуваний об'єм. Пари хладагента, що утворюються, із змійовика повітроохолоджувача відсмоктуються компресором.

Повітроохолоджувачі можуть мати один або декілько (4-6) рядів трубок. Усередині трубок протікає хладагент, а між ребрами випарника (поза трубками) _ охолоджуване повітря. Найчастіше випарник для охолоджування повітря складається з обребрених мідних трубок діаметром (8 - 13) мм Мідь використовується тому, що її легко обробляти, вона не окислюється і має високу теплопровідність. Обребрення зазвичай виконується з алюмінію. Якщо потужність холодильної машини чимала, то повітряні випарники робляться з двома або декількома контурами охолоджування. Кожен контур має незалежне підведення хладагента за допомогою розподільника, сполученого з ним тонкими трубками. Всі контури заповнюються рівними кількостями хладагента. Потік повітря рівномірно розподіляється по теплообміннику, виключаючи обмерзання окремих ділянок випарника. Щоб досягти найкращої якості і стабільності роботи випарника холодильної машини, потужність повинна складати (3_7) кВт на кожен контур теплообміну (при використанні найбільш поширеного хладагента R-22). Від об'єму охолоджуваного повітря залежить розмір випарника. Об''ем повітря складає близько 195 куб.м./час на кожен кВт холодопродуктівності установки. Швидкість потоку повітря, яке поступає у випарник, звичайне (2_3) м/с. Якщо швидкість буде вища, то краплі конденсату можуть проскакувати на виході теплообмінника. У випарнику, як і в інших елементах холодильної машини, виникають втрати тиску. Вони залежать від діаметру трубок випарника, конфігурації ребер, швидкості повітряного потоку і кількості конденсату, на обребренні. У холодильних тунелях використовуються випарники, так звані, повітроохолоджувачі, _ це теплообміні апарати, що служать для охолоджування і забезпечення примусової циркуляції охолодженого повітря. Він є змійовиком, розміщеним усередині корпусу. Корпус відкритий з обох боків, одна з забезпечена дифузором з осьовим вентилятором [12].

Конденсатори - це теплообмінні апарати, в яких від пари холодильного агента відводиться тепло, сприйняте у випарнику, компресорі, трубопроводах, на стороні низького тиску. Кількість тепла, що відводиться конденсатором від холодильного агента в одиницю часу називається тепловим навантаженням конденсатора. Тепло відводиться довкіллю: повітрю або воді. Продуктивність конденсатора залежить від швидкості руху довкілля, чистоти теплопередаючої поверхні, швидкості відведення рідкого холодильного агента, наявності повітря в конденсаторі.

Наявність водяного каменя, масла на поверхні конденсатора знижує теплопередачу, оскільки вони чинять їй опір; збільшує температуру і тиск конденсації.

Всі конструктивні види рекуперативних теплообмінних апаратів можуть бути розділені на три великі класи. Апарати, в яких:

- обидві поверхні гладкі;

- одна з поверхонь обребрена, друга - гладка;

- обидві поверхні оребрени.

Залежно від вигляду середовища, що охолоджує, конденсатори можна розділити на наступні групи:

- з газовим, переважно повітрям, охолоджуванням;

- з рідинним, переважно водяним, охолоджуванням;

- з охолоджуванням киплячою рідиною;

- з охолоджуванням шляхом відведення теплоти до грунту - грунтові.

По умові подачі холодильного агента в апарат конденсатора:

- з конденсацією на зовнішній поверхні теплообміну;

- з конденсацією усередині труб каналів.

По характеру обмивання поверхні теплообміну середовищем, що охолоджує, розрізняють наступні конденсатори:

- з природною циркуляцією середовища;

- з примусовою циркуляцією середовища;

- із зрошуванням поверхні апарату рідиною, що охолоджує;

- з кипінням рідини, що охолоджує.

Залежно від умов подачі холодильного агента в апарат його конденсація може відбуватися на зовнішній поверхні теплообміну - кожухотрубні конденсатори; усередині труб і каналів - змієвикові, пластинчасті конденсатори.

У холодильних камерах в основному використовуються конденсатори з примусовим повітряним і водяним охолоджуванням [7].

Конденсатори з примусовим повітряним охолоджуванням виконані у вигляді 3 - 5-рядних плоских змійовиків, послідовно сполучених калачами. Чим вище хладопродуктивність агрегату, вище теплове навантаження, тим більше рядів плоских змійовиків. Змійовик виконуються з обребрених безшовних труб. Обребрення збільшує поверхню охолоджування.

Конденсатори з водяним охолоджуванням бувають кожухотрубні і кожухозмієвікові.

Конденсатор кожухотрубний є циліндровий корпус з привареним до нього з торців трубними гратами. У отворах трубних грат закріплені обребрені трубки малого діаметру. Таким чином внутрішня порожнина циліндрового корпусу розділена на дві частини - міжтрубну, призначену для холодильного агента, і трубну - для проходження води.

Конденсатор кожухозмєєвіковий складається з циліндрового корпусу, виконаного у вигляді труби великого діаметру.

З одного боку до корпусу приварено сферичне денце. На протилежній стороні передбачений фланець для кріплення трубних грат, в отворах яких закріплені u-образні трубки малого діаметру з оребренямм. Кришка трубних грат має два штуцери: один для входу води, другий, - для виходу води, що поглинає тепло.

Конденсатор повітряноохолоджувач може працювати як при природній, так і при примусовій, циркуляції повітря. До останнього часу конденсатори повітряноохолоджувачі застосовувалися головним чином в домашніх холодильниках і в пристріях малого торгівельного холодильного устаткування. У середніх і крупних холодильних установок в основному застосовуються конденсатори з водяним охолоджуванням. Повітряні конденсатори мають ряд переваг в порівнянні з водяними, а саме: використання повітря як середовище, яке охолоджує, а не спеціально підготована вода; зменшення забруднення річок і водоймищ стічною водою; відсутність необхідності в спорудженні водоохолоджувальних пристроїв; зменшення забруднення теплопередающей поверхні. У зв'язку з цим ведуться роботи по впровадженню повітряного охолоджування конденсаторів середніх і крупних холодильних установок. При цьому виникає завдання подолання їх основного недоліку - високого рівня шуму, вироблюваного потужними вентиляторами [5].

Конденсатори з примусовим повітряним охолоджуванням виконані у вигляді 3 - 5-рядних плоских змійовиків, послідовно сполучених калачами. Чим вище холодопродуктивність агрегату, вище теплове навантаження, тим більше рядів плоских змійовиків. Змійовик виконуються з обребрених безшовних труб. Обребрення збільшує поверхня охолоджування.

Зверху і знизу змійовики сполучені калачами, об'єднані колекторами. По верхньому колектору в конденсатор нагнітається компресором стислі пари холодильного агента, а через нижній колектор відводиться рідкий холодильний агент в ресівер.

Плоскі змійовики (секції) поміщені в сталевий корпус з циліндровою обичайкою для осьового вентилятора.

Рисунок 1.1 - Випарник з примусовим повітряним охолоджуванням

Рисунок 1.2 - Конденсатор з примусовим повітряним охолоджуванням

Відповідно до стандарту NF E 51-250 компресори об'єднані в дві великі групи: об'ємні і динамічні. Кожна з цих груп складається з багатьох різновидів [13].

Об'ємні компресори - це механізми, в яких підвищення тиску досягається за рахунок переміщення рухливого елементу, що забезпечує або зменшення об'єму камери стискування, або різке виштовхування газового середовища в трубопровід нагнітання.

Об'ємні поршневі компресори - компресори, в яких всмоктування і стискування газового середовища досягається за рахунок зміни об'єму камери стискування.

Об'ємні ротаційні компресори - компресори, в яких рухливим елементом виступає один або декілька роторів, що обертаються в корпусі, забезпечуючи переміщення пластин, елементів зубчастого зачеплення або самих роторів.

Динамічні компресори складають другу велику групу компресорів. У них підвищення тиску середовища досягається за рахунок перетворення кінетичної енергії потоку в потенційну енергію тиску, а магістралі всмоктування і нагнітання постійно з'єднуються між собою.

Динамічні лопатеві компресори - це компресори в яких стискування середовища досягається завдяки ротору, забезпеченому лопатками, і дифузору, що забезпечує утворення енергії потоку. Їх називають також турбокомпресорами.

Осьові динамічні компресори - компресори, в яких перетвориться головним чином кінетична енергія потоку, рухомого через лопатки в дифузор паралельно осі обертання ротора.

Радіальні або відцентрові динамічні компресори - компресори, в яких перетвориться головним чином кінетична енергія потоку, рухомого через лопатки і дифузор від центру до периферії робочого колеса.

Відмітимо, що існують також відцентрові компресори із спіральними лопатками, в яких траєкторії потоку займає проміжне положення між осьовими і радіальними [13].

Терморегулірующий вентиль є найбільш поширеним органом регулювання подачі хладагента у випарник холодильних установок.

ТРВ - це регулювальник, положення регулюючого органу (голки) якого обумовлене температурою у випарнику і завдання якого полягає в регулюванні кількості хладагента, що подається у випарник, залежно від перегріву пари хладагента на виході з випарника. Отже, в кожен момент часу він повинен подавати у випарник лише таку кількість хладагента, яка, з врахуванням поточних умов роботи, може повністю випаруватися. При цьому хладагент, до того як покинути випарник в стані пари, матиме температуру, на декілька градусів вище за температуру випару, відповідну значенню тиску, який показує манометр всмоктування, що дозволить упевнено говорити про відсутність рідкого хладагента в потоці, що покидає випарник. В порівнянні з барорегулірующимі, терморегулірующие вентилі мають ряд переваг:

- випарники швидко і повністю заповнюються парами хладагента;

- навіть при тривалій роботі з випарника завжди виходить лише перегріта пара;

- в одній і тій же холодильній установці можна передбачати декілька випарників, що працюють паралельно і обладнаних різними, залежно від бажання, ТРВ.

Статична характеристика ТРВ є залежністю холодопродуктивності (пропускній спроможності ТРВ) від перегріву.

При виборі ТРВ необхідно піклуватися про те, щоб він повністю відповідав продуктивності випарника, оскільки лише в цьому випадку можна забезпечити абсолютно стійку роботу регульованої установки. З цією метою слід передбачати мінімальний перегрів у всьому діапазоні можливої продуктивності випарника.

Виготівники ТРВ встановлюють величину статичного перегріву як правило в діапазоні від 3 до 5 К. Її можна змінити в ту або іншу сторону, обертаючи регулювальний гвинт і підтискаючи або відпускаючи при цьому пружину [10].

Допоміжними апаратами холодильних машин називають такі, які забезпечують ефективний процес здобуття штучного холоду. До допоміжних апаратів холодильних машин відносяться ресівери, теплообмінники, фільтри, осушувачі, фільтри-осушувачі.

Ресівер - це збірник рідкого агента. Ресівером є сталева циліндрова судина з сферичними денцями. Із зовнішнього боку корпусу ресівера передбачено дві трубки - одна для входу рідкого холодильного агента з конденсатора, друга із замочним вентилем для подачі рідкого хладагента через регулюючий вентиль у випарник. У корпусі ресівера розташована забірна трубка, сполучена рідинним замочним вентилем. Усередині труб розміщений механічний сітчастий фільтр.

Рекуперативний теплообмінник служить для перегріву пари холодильного агента, що поступає з випарника в компресор, і для переохолодження рідкого холодильного агента, що йде від конденсатора до регулюючого вентиля. Рідкий холодильний агент, що має високу температуру, з конденсатора поступає в змійовик. У міжстінний простір з випарника поступають пари холодильного агента, що мають низьку температуру. При зустрічному русі пари і рідкого холодильного агента відбувається обмін теплом через розділову стінку. При цьому пари холодильного агента нагріваються, а холодильний агент переохолоджується. У деяких типах холодильних агрегатів функцію теплообмінника виконують щільно прилеглі один до одного трубки - всмоктуюча і рідинна.

Фільтр призначений для видалення з циркулюючого холодильного агента механічних домішок. Він складається з кожуха і сітки, що фільтрує, розташовується на всмоктуючій лінії поблизу компресора.

Осушувачі і фільтри-осушувачі призначені для поглинання вологи, що попала в герметичну систему холодильної машини, по якій циркулює холодильний агент. Наявність вологи приводить до утворення крижаних пробок, що порушує нормальну роботу установки. Поглиначами води (вологи), що попала в холодильну систему, є селікогель і цеоліт. Найбільшою здатністю поглинати вологу володіє цеоліт [11].

Якщо сітчастий фільтр об'єднаний з осушувачем, то таке об'єднання називають фільтром-осушувачем. Фільтр-осушувач встановлюється на трубопроводі між ресівером і регулюючим вентилем. Фільтр-осушувач складається з циліндрового корпуси-трубки, забезпеченого штуцерами для входу і виходу рідкого хладагента. У торцях корпусу трубки встановлені сітки і грати. Внутрішній простір корпусу трубки заповнений цеолітом.

Рідкий холодильний агент, пройшовши через фільтр осушувач, піддається фільтрації (уловлюється механічна домішка), а присутня волога поглинається цеолітом. Далі рідкий хладагент поступає в регулюючий вентиль і випарник [8].

2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

2.1 Вибір холодильного агента

Виходячи з температури у випарнику вибираємо хладагенти, що відносяться до групи з температурою кипіння в інтервалі від 213К до 269К. До даної групи відносяться R-22, R507, R-404А, R-407C та R-410А.

У якості робочої речовини у системі холодопостачання тунеля буде використаний фреон R404А. Тому що, по-перше цей фреон відповідає нормам екологічної безпеки, по-друге, при при заданій температурі кипіння фреону його тиск на всмоктуванні перевищує атмосферний. По-третє, має менший тиск на нагнітанні ніж у фреона R-410А, що дозволяє використовувати трубку з меншою товщиною стінки, а отже більш легку та дешеву. В четверте, коштує менше ніж R-410А.

Холодильний агент R404А є сумішшю хладагентів, що складається з R143а/R125/R134а (52/44/4 масові відсотка). Після вступу на ринок на початку 1994 року R404А спочатку використовувався в новому устаткуванні, розробленому під R502, в комерційних холодильних установках, розрахованих на низькі і середні температури випару. В даний час суміш широко застосовується як хладагент для ретрофіта систем, що працюють на R502. При цьому необхідна заміна мінерального масла на поліефірне та фільтру-осушувача.

Хладагент R404А рекомендується застосовувати в низько- і среднетемпературних комерційних холодильних установках, транспортних холодильних установках, у тому числі контейнерах, а також в низькотемпературному промисловому холодильному устаткуванні. Будучи сумішшю, близькою до азеотропної, R404A зберігає дуже високу постійність складу, порівнянну з R502, навіть при неодноразових витоках і перезарядках. Завдяки цим властивостям він є ідеальним хладагентом там, де необхідні безпека і незмінність експлуатаційних характеристик. Експлуатаційні характеристики. Залежно від умов експлуатації R404A забезпечує підвищення холодопродуктивності на 4-5 %, підвищуючи при цьому енергозбереження до 2 % і знижуючи на 8% температуру нагнітання компресора, в порівнянні з R502 (останній критерій пов'язаний з подовженням терміну експлуатації компресора. Екологічні характеристики і пожароопасность. Потенціал виснаження озонового шару (ODR) = 0. Потенціал глобального потепління (GWP) = 3750. Вплив галоїдоуглерода на загальне потепління (HGWP, для ХФУ 11 = 1,0) 0,96. Група безпеки по класифікації Ashraea1/a1. Допустимий вміст пари в робочому приміщенні (WEEL) (восьмигодинний робітник день/средній вага) 1000 м.д. При зіткненні з полум'ям і гарячими поверхнями розкладається з утворенням високотоксичних продуктів. Трудногорючий газ. Концентраційні межі поширення полум'я в повітрі відсутні.

2.2 Тепловий розрахунок тунеля для заморожування ягід

Температура повітря, що охолоджує, складає 238 К. Вишня заморожується до температури 255 К. У розрахунку береться масова витрата ягід 0.1 кг/с. Вихідні дані:

- висота морозильного апарату м;

- температура повітря на вході в тунель К;

- температура повітря на виході з тунеля К;

- температура ягід на вході в тунель К;

- кінцева температура продукту К ;

- температура початку кристалізації вологи в продукті К;

- масова витрата ягід кг/c;

- відносний вміст вологи в продукті %;

- швидкість повітря, що охолоджує м/c;

- радіус ягоди м

- площа зовнішньої поверхні апарату Fн.

Розрахунок геометричних параметрів тунеля проводився в наступній послідовності:

1. Знаходження необхідного холодопостачання

(2.1)

де C _ середня за процес теплоємність продукту, Дж/К*кг.

2. Знаходження масової витрати повітря:

(2.2)

3. Знаходження ширини тунеля:

(2.3)

4. Знаходження коефіцієнта теплообміну між повітрям і ягодами:

(2.4)

5. Знаходження довжини тунелю:

(2.5)

6. Знаходження тривалості заморожування:

(2.6)

7. Знаходження швидкості руху конвєєра:

(2.7)

де - тривалість процесу заморожування.

На основі приведеного алгоритму була створена програма розрахунку для пакета MathCAD. Текст програми приведена в ДОДАТКУ А. Тривалість заморожування, коефіцієнт теплообміну і швидкість руху конвєєра в основному залежить від швидкості руху середовища, що охолоджує, тому в даній роботі був проведений розрахунок для різної швидкості повітря. Аналізуючи дані розрахунку, приведені в таблиці 2.1, а також рисунки 2.1, 2.2, 2.3 приходимо до висновку, що тривалість заморожування зменшується із зростанням швидкості середовища, що охолоджує. Коефіцієнт теплообміну і швидкість руху конвєєра зростає із зростанням швидкості повітря, що охолоджує. Але більша швидкість потребує збільшення потужності вентиляторів, більшу втрату вологи, навіть може привести до сдуву ягід з конвеєра. Тому вирішено прийняти швидкість охолоджуючого повітря 4 м/с.

Таблиця 2.1- Результати розрахунку параметрів тунеля для заморожування ягід для різної швидкості середовища, що охолоджує.

Параметр

Швидкість охолоджуючого повітря, м/с

2

3

3,5

4

5

Коефіцієнт теплообміну між ягодою і повітрям, Вт/м?·К

11

15,3

17,5

19,3

23

Ширина тунелю, м

3,2

2,1

1,8

1,6

1,3

Довжина тунелю, м

29,4

31,8

32,8

33,6

35,1

Швидкість руху конвеєра,мм/с

5

6.5

9

10

12

Тривалість процесу заморожування, с

5950

4295

3794

3407

2845

На базі таблиці 2.1 побудовано графіки залежності довжини туннелю, тривалості процессу заморожування та коефіцієнта теплообміну між ягодою і повітрям від швидкості охолоджуючого повітря.

Рисунок 2.1- Графік залежності довжини тунелю від швидкості повітря

Рисунок 2.2- Графік залежності тривалості заморожування від швидкості повітря


Подобные документы

  • Повірений тепловий розрахунок для парогенератора ПК-14: технічні характеристики котла і використаного палива. Визначення температури води, пари, повітря і продуктів згорання, ККД агрегату. Гідравлічні і конструктивні розрахунки допоміжного обладнання.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 18.04.2013

  • Основи енергозберігаючих технологій заморожування і низькотемпературного зберігання плодоовочевої сировини. Математичне моделювання технологічних процесів заморожування з застосуванням теоретично визначених теплофізичних характеристик плодів і овочів.

    автореферат [2,0 M], добавлен 23.03.2013

  • Порівняння основних систем відводу теплоти. Тепловий розрахунок холодильної машини. Обчислення параметрів насосів для перекачування води і розсолу. Вибір конденсатора, переохолоджувача та параметрів компресорного агрегату. Переваги аміаку як холодоагенту.

    курсовая работа [353,4 K], добавлен 10.02.2013

  • Основні технічні характеристики котла ТП-230. Об’єми продуктів згорання палива. Характеристика продуктів згорання у газоходах парогенератора. Ентальпія об’єму повітря та продуктів згорання. Розрахунок теплового балансу парогенератора та витрати палива.

    курсовая работа [366,4 K], добавлен 18.04.2013

  • Конструктивні характеристики котельного агрегату. Кількість повітря необхідного для горіння палива, склад димових газів та їх ентальпія. Тепловий баланс котельного агрегату і витрати палива. Тепловий розрахунок топки та конвективних поверхонь нагріву.

    курсовая работа [658,9 K], добавлен 18.04.2013

  • Теплова схема водогрійної частини, опис котельні, котла та газопостачання. Тепловий та гідравлічний розрахунок котельного агрегату КВ-ГМ-100. Визначення теплосприйняття та приростів ентальпії в елементах агрегату, розрахунок перепадів тиску в них.

    курсовая работа [304,7 K], добавлен 02.09.2010

  • Тепловий і гідравлічний розрахунок кожухотрубного теплообмінника. Визначення теплового навантаження та орієнтовної площі. Розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі для органічної рідини, води. Визначення сумарного термічного опору стінок, швидкості теплоносія.

    курсовая работа [253,7 K], добавлен 10.10.2014

  • Очищення припливного вентиляційного повітря, повітряні фільтри. Класифікація фільтрів і їх основні показники, фільтри грубого, тонкого і надтонкого очищення, змочені та сухі пористі фільтри, електрофільтри. Розрахунок і вибір повітряних фільтрів.

    реферат [1,3 M], добавлен 26.09.2009

  • Розрахунок механізму підйому. Вибір кінематичної схеми, поліспаста та каната. Розрахунок діаметра барабана і блоків. Перевірка електродвигуна за тривалістю часу пуску. Розрахунок гальмівного моменту та вибір гальма. Обчислення деталей механізму повороту.

    курсовая работа [151,0 K], добавлен 19.01.2014

  • Фізико-хімічні основи процесу коксування, порівняльна характеристика і вибір конструкції печей. Розрахунок матеріального і теплового балансів з застосуванням ЕОМ. Особливості опалювальної системи коксових печей та їх контрольно-вимірювальні прилади.

    курсовая работа [960,1 K], добавлен 08.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.