Антипов С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 18 Оборудование для ведения процессов выпечки и обжарки

пищевых сред

211

рической полости вала 10 смонтирован вращающийся шнек 17 с закрепленной на

нем звездочкой 18. Звездочки 13 и 18 с помощью роликовых цепей 19 соединены с

блоком звездочек на выходном валу привода 20 вращения. Барабан 2 отделен от на-

гревательных элементов б полуцилиндром 21 из ситовой стали.

В пространстве между перфорированными дисками 11 и 12 установлена транс-

портирующая лента 22, которая представляет собой в развернутом виде перфориро-

ванную ленту с отбортованными под прямым углом, разновеликими по высоте зубца-

ми 23. Зубцы 23, плавно сопрягаясь, друг с другом, позволяют ленте 22 по местам со-

пряжения зубцов сворачиваться в спираль (разворачиваться в ленту), образуя канал

переменного сечения. Внутренний конец ленты 22 соединен с опорной пластиной 24,

выполненной в виде отрезка спирали и образующей геометрическое продолжение ее

участка в пределах одного витка. Наружный конец ленты 22 соединен с запорной ско-

бой 25, служащей для крепления наружного конца ленты 22 заподлицо с наружной

поверхностью и в любом положении по окружности перфорированных дисков 11 и

12.

С запорной скобой 25 соединена замыкающая пластина 26 с отбортованными зуб-

цами 27 и скобой 28, служащей для охвата наружной поверхности перфорированных

дисков 11 и 12.

ж)

Рис.

18.39 Продолжение

212

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Транспортирующая лента 22 через опорную пластину 24 крепится к валу 10, об-

разуя первый виток спирали, а затем наматывается на него, формируясь в спиралеоб-

разный канал 29 переменного сечения, наружный конец ленты 22 через запорную

скобу 25 и оси 30 закрепляется заподлицо с наружной поверхностью перфорирован-

ных дисков 11 и 12, а через скобу 28 и оси 30 замыкающая пластина 26 охватывает

перфорированные диски 11 и 12 по наружной цилиндрической поверхности, образуя

приемное отверстие 31, через которое сырой продукт из загрузочного лотка 4 попада-

ет в спиралеобразный канал 29, выходной конец которого замыкается на отверстие 16

перегрузки готового продукта в зону шнекового транспортера (шнека) 17.

Теплоизолированная ванна 1 заполняется растительным маслом до определен-

ного уровня, затем включаются нагревательные элементы 6 для разогрева масла до

необходимой температуры: при этом температура масла и поддержание ее в опреде-

ленном диапазоне отслеживаются с помощью термодатчика 7 и автоматики. Вклю-

чается привод 20 вращения, и через цепные передачи барабан 2 и шнек 17 начинает

вращаться. Передаточное отношение звездочек 13 и 18 с соответствующими звез-

дочками блока на выходном валу привода 20 вращения выбрано таким, что скорость

вращения шнека 17 значительно выше скорости вращения барабана 2. При подходе

и совмещении отверстия 31 барабана 2 с загрузочным лотком 4 сырой продукт по-

ступает в канал 29 на дно барабана 2 и начинает перемещаться в нем, поднимаясь

снизу вверх (с периферии к центру барабана 2) благодаря инерционной массе про-

дукта и низкому коэффициенту трения относительно стенок. При выходе из спира-

левидного канала 29 продукт поступает в отверстие 16, где под собственным весом

он перегружается в шнековый транспортер 77 и затем выгружается по нему через

отверстия 14 наружу.

Скорость вращения барабана 2, а также его конструктивные параметры (диа-

метр,

форма и количество спиралей, сечение каналов) определяют, исходя из техно-

логического процесса обжаривания продукта и производительности печи. Транспор-

тирующая лента 22 выполнена таким образом, что позволяет постепенно (от пери-

ферии к центру барабана 2 увеличить поперечное сечение канала с целью уменьше-

ния сопротивления перемещению продукта по нему, а также благодаря простоте

сборки и разборки позволяет легко производить санитарную инспекцию барабана 2

в процессе работы.

Благодаря предложенной конструкции барабана обеспечивается высокая произ-

водительность печи при непрерывном технологическом процессе с относительно про-

должительным циклом тепловой обработки продукта (например, картофель «Фри»).

Печь для обжарки пищевых продуктов отличается тем, что барабан снабжен

укрепленными по его торцам перфорированными дисками, наружная поверхность

вала между дисками представляет собой спираль, по длине которой в стенке выпол-

нено прямоугольное отверстие, между дисками установлена транспортирующая

лента, внутренний конец последней через опорную пластину закреплен на конце

спирали, образуя виток, остальная часть ленты свернута в спираль, формируемую

витком, а наружный конец ленты через запорную скобу закреплен у загрузочного

отверстия заподлицо с наружной поверхностью перфорированных дисков, при этом

оба диска по периметру соединены между собой посредством цилиндрической пла-

стины, в которой выполнено прямоугольное отверстие для загрузки продукта; отли-

чается тем, что транспортирующая лента выполнена с сопрягаемыми между собой

отбортованными равновеликими по высоте зубцами.

Глава 18 Оборудование для ведения процессов выпечки и обжарки

пищевых сред

213

Сверхвысокочастотная печь (Пат. № 2149520 РФ, Н05 В6/64), применяется

для тепловой обработки пищевых продуктов.

На рис. 18.40 показан общий вид сверхвысокочастотной печи. Сверхвысокочас-

тотная печь содержит камеру 7 нагрева, изготовленную из металла. В верхней стен-

ке 2 камеры 7 выполнено отверстие 3 для ввода СВЧ-энергии. СВЧ-генератор 4,

обычно магнетрон, своим выходом подсоединен к отрезку 5 волновода, коротко-

замкнутого с другого конца и снабженного отверстием в середине широкой стенки

для введения в него элемента устройства связи. Отрезок 5 волновода закреплен на

одной из боковых стенок камеры 7 с помощью фиксатора 6. Устройство связи вы-

полнено в виде отрезка коаксиальной линии с внутренним проводником 7 и внеш-

ним проводником, состоящим из втулки 8 и элемента 9, соединенными между собой

резьбовым соединением.

При этом внутренний проводник 7 изолирован от внешнего проводника с помо-

щью опорной шайбы 10, выполненной из радиопрозрачного материала, например,

фторопласта - 4. Металлическая втулка 8 припаяна к отрезку 5 волновода. Часть по-

верхности 11 верхней стенки 2 вокруг отверстия 3 связи выполнена гофрированной и

по периметру указанного отверстия соединена с втулкой 8 пайкой таким образом, что

отрезок 5 волновода размещен с зазором относительно верхней стенки 2 камеры 1 на-

грева. Верхний конец внутреннего проводника выполнен в виде полусферы 12 и раз-

мещен внутри отрезка 5 волновода. Нижний конец указанного проводника 7 посред-

ством потайного винта 13 подвижного соединена с излучателем 14, выполненным в

виде диска и связанным посредством короткозамыкателя 75 с экраном 16, выполнен-

ным в виде прямоугольной пластины, например квадратной формы, и расположенным

над излучателем 14. Излучатель 14 и экран 16 выполнены из проводящего электро-

магнитные волны материала. Экран 16 подвижно соединен с нижним концом втулки

8, благодаря чему он может вращаться в горизонтальной плоскости. На внешней по-

верхности верхней стенки 2 установлен регулятор 77 наклона отрезка 5 волновода,

представляющий собой, например несколько подпружиненных винтов, закрепленных

на продолжении нижней широкой стенки отрезка 5 волновода и опирающихся на

внешнюю поверхность стенки 2. Кроме того, сверхвысокочастотная печь содержит

вращающуюся подставку 18 для размещения продуктов, которая подсоединена к дви-

гателю.

Рис.

18.40 Сверхвысокочастотная печь

214

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Вначале, в отсутствии продукта, производят регулировку распределения элек-

тромагнитной энергии внутри камеры 1, нагревая с целью получения равномерного

ее распределения по всему объему камеры 1. Процесс регулировки включает в себя

два этапа. На первом этапе с помощью фиксатора 6 и подпружиненных винтов уста-

навливают отрезок 5 волновода в горизонтальное положение, и регулировку распре-

деления энергии осуществляют путем поворота в горизонтальной плоскости излуча-

теля 14 вокруг незатянутого винта 13. Благодаря тому, что экран 16 соединен с ниж-

ним концом втулки 8 подвижно и жестко с излучателем 14 посредством короткоза-

мыкателя 15, экран 16 меняет свое положение в зависимости от поворота излучателя

14. Для каждого фиксированного положения излучателя 14 при включенном СВЧ-

генераторе 4 снимают картину распределения электромагнитной энергии внутри

камеры 1, например, с помощью термочувствительной бумаги. Следует заметить,

что сочетание форм экрана 1 (прямоугольная пластина) и излучателя 14 (диск) спо-

собствует созданию дифракционного эффекта на краях указанных элементов, при-

водящего к возбуждению дополнительных собственных колебаний волн внутри ка-

меры 1 нагрева, а следовательно, к более равномерному распределению электромаг-

нитной энергии по всему объему камеры 1. Итак, сравнивая картины распределения

электромагнитной энергии, выбирают то положение излучателя 14, при котором

распределение наилучшее. Измерения показали, что равномерность распределения

достигает величины 90 %. С помощью винта 13 жестко фиксируют положение излу-

чателя 14 таким образом, что он уже не может вращаться в горизонтальной плоско-

сти.

После этого приступают ко второму этапу регулировки распределения электро-

магнитной энергии внутри камеры 1. Фиксатор 6 отпускают, и отрезок волновода

перемещается в вертикальной плоскости, а подпружиненные винты регулятора 17

позволяют удерживать отрезок 5 волновода в строго фиксированном положении.

Благодаря жесткому подсоединению втулки 8 к отрезку 5 волновода, расположенно-

го с зазором относительно внешней поверхности верхней стенки 2, а также исполь-

зованию гофрированной поверхности 11 вокруг отверстий 3 связи, при перемеще-

нии отрезка волновода в вертикальной плоскости будут менять свое положение в

пространстве и втулка 8, и внутренний проводник 7, а также излучатель 14, экран

16, жестко связанные друг с другом посредством короткозамыкателя 75. Таким об-

разом, при изменении наклона отрезка 5 волновода происходит изменение положе-

ния в вертикальной плоскости излучателя 14 внутри камеры 1 нагрева. Для каждого

фиксированного положения отрезка 5 волновода при включенном СВЧ-генераторе 4

снимают картину распределения электромагнитной энергии внутри камеры 1 нагре-

ва, например, с помощью термочувствительной бумаги. Из нескольких положений

отрезка 5 волновода выбирают то, которое соответствует более равномерному рас-

пределению энергии, и тогда это положение отрезка 5 волновода жестко фиксируют

с помощью фиксатора 6. Таким образом, второй этап позволяет осуществить более

тонкую регулировку распределения энергии внутри камеры 1 нагрева и достичь ее

равномерности порядка 95 %. После произведенной настройки сверхвысокочастот-

ной печи осуществляют нагрев продуктов. Для этого их размещают на подставке 18,

которая подсоединена к двигателю, осуществляющему ее вращение вокруг оси для

улучшения качества обработки продуктов. Плотно закрывают камеру 1 нагрева.

Включают СВЧ-генератор 4 и двигатель. СВЧ-энергия от СВЧ-генератора 4 посту-

пает в отрезок 5 волновода, внутрь которого помещен верхний конец внутреннего

проводника 7 отрезка коаксиальной линии (устройства связи), выполненный в виде

Глава 18 Оборудование для ведения процессов выпечки и обжарки 215

пищевых сред

полусферы 12, а затем через излучатель 14, выполненный в форме диска и соеди-

ненный с нижним концом упомянутого проводника 7, в камеру 1 нагрева, в которой

возбуждает кругополяризованное поле. Отметим, что преобразование волны Ню,

распространяющейся по отрезку 5 волновода, в Т-волну в отрезке коаксиальной ли-

нии осуществляется с минимальными потерями (порядка 0,1 дБ) благодаря выбору

конструкции устройства связи и излучателя 14. Кругополяризованное поле воздей-

ствует на продукты, осуществляя их нагрев. Вращение подставки 18 с размещенны-

ми на ней продуктами также способствует повышению качества их обработки.

Сверхвысокочастотная печь отличается тем, что в нее введен регулятор накло-

на отрезка волновода.

* * *

В этой главе наиболее важными являются следующие моменты:

При выпечке в пекарной камере происходят все виды передачи теплоты

(излучение, конвекция и теплопроводность), обеспечивающие нагрев теста, ис-

парение влаги из него и перегрев образующегося пара до температуры смеси, вы-

ходящей из этой камеры.

Производительность хлебопекарной печи зависит от количества хлеб-

ных изделий, находящихся на поду или в люльке, массы изделий и продолжи-

тельности процесса выпечки.

В процессе обжарки в первом периоде влага перемещается как наружу

продукта, в виде пара и жидкости, так и к его центру, в виде жидкости, а во

втором периоде - температура продукта постепенно повышается, приближа-

ясь к температуре масла.

4. Расход теплоты в обжарочных аппаратах складывается из расходов те-

плоты на нагрев продукта, на испарение влаги, на нагрев сеток и доливаемого

масла, на нагрев охлаждающей воды и потерь в окружающую среду.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Как осуществляется процесс выпечки в трех периодах тепло- и массообмена?

На что расходуется затрачиваемая теплота при выпечке тестовых заготовок?

Какие виды хлебопекарных печей известны? Приведите их основные недостатки и преимущества.

Каковы основные направления повышения тепловой эффективности хлебопекарных печей?

Какова механика движения газов в печных агрегатах?

6. Какие выводы можно сделать из анализа основных элементов и механизмов печного агрегата?

Какие выводы можно сделать, сравнивая характеристики печей с канальным обогревом?

8. Каково устройство и каков принцип действия печи с комбинированным обогревом ХПА-40?

9. Что такое коэффициент рециркуляции газов и как он рассчитывается применительно к печи ПХС-25М?

10.

На что расходуется электроэнергия, потребляемая печью с электрообогревом П-119М?

11.

С какой целью используется оборудование для обработки поверхности мясного сырья?

12.

К каким выводам приводит сравнительная характеристика опалочных и ротационных печей?

13.

С какой целью используется обжарка в пищевой технологии?

14.

Из каких основных статей складывается расход теплоты в обжарочных печах?

15.

Какие виды обжарочных аппаратов известны и каковы их недостатки?

16.

Для каких целей предназначена жаровня ПГ-150М и каков ее принцип действия?

17.

Какова сравнительная характеристика аппаратов для обжаривания и жаровен?

18.

Как рассчитать диаметр чана шестичанной жаровни?

19.

С какой целью используется СВЧ-нагрев в пищевой технологии и каковы его преимущества?

20.

Как рассчитывается удельная мощность, расходуемая на нагрев продукта с использованием

энергии электрического поля?

216

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

УПРАЖНЕНИЯ

Предложите в виде эскизов Ваши решения инженерных задач, связанных с развитием конструкций:

- печей с канальным обогревом;

- печей с комбинированной системой обогрева;

- туннельных печей с канальным рециркуляционным обогревом;

- печей с электрообогревом;

- оборудования для шпарки и опаливания;

- обжарочных аппаратов, печей для запекания и жаровней;

- СВЧ-установок для обработки сырья и полуфабрикатов.

Эти решения должны предполагать совершенствование, модернизацию оборудования с целью дос-

тижения одного или нескольких следующих результатов:

- повышение производительности;

- повышение качества продукции;

- улучшение условий труда рабочего с точки зрения эргономики, техники безопасности и охраны

труда;

- экономию времени на санитарное обслуживание оборудования;

- экономию времени на техническое обслуживание оборудования;

- экономию энергоресурсов;

- экономию конструкционных материалов;

- повышение технологичности конструкции с точки зрения изготовления и ремонта;

- улучшение дизайна оборудования;

- снижение себестоимости продукции другими, кроме перечисленных выше, путями.

Вместе с этими, преимущественно машиноведческими, аспектами рассмотрите возможность раз-

вития конструкций машин и аппаратов с точки зрения повышения качества самих технологических про-

цессов, которые реализуются этим оборудованием. Речь идет об увеличении точности, устойчивости,

надежности, управляемости и стабильности технологических процессов, а также о снижении их чувст-

вительности к возмущающим факторам окружающей среды.

По результатам Вашей работы сделайте заключение о том, в какой мере Ваши предложения повы-

шают готовность машин и аппаратов к эффективной автоматизации данных технологических процессов.

Точное логическое определение понятий -

главнейшее условие истинного знания.

СОКРАТ (469-399 до

н.э.),

древнегреческий философ

Глава 19

АППАРАТЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

И ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ СРЕД

Охлаждение - процесс понижения температуры пищевых сред (но не ниже

криоскопической) с целью задержания биохимических процессов и развития микро-

организмов. Это один из основных способов холодильного консервирования про-

дуктов без изменения их структурного состояния. По принципу переноса теплоты

способы охлаждения подразделяются на три группы:

- путем конвекции (охлаждение в воздухе продуктов, упакованных в непрони-

цаемые искусственные или естественные оболочки, а также в жидких средах);

- в результате фазовых превращений (интенсивное испарение части содержа-

щейся в продукте воды при его вакуумировании);

- смешанным теплообменом (передача теплоты осуществляется конвекцией,

радиацией и за счет теплообмена при испарении влаги с поверхности продукта).

Замораживание - процесс понижения температуры ниже криоскопической

на 10...30 °С, сопровождаемый переходом почти всего количества содержащейся в

продукте воды в лед. Способы замораживания (контактные и бесконтактные) под-

разделяются на четыре группы:

- замораживание в кипящем хладагенте;

- замораживание в жидкостях как промежуточных хладоносителях;

- замораживание в воздухе как промежуточном хладоносителе;

- самозамораживание (испарительное).

...только имея ясную перспективу будущего,

мы можем правильно направлять нашу работу

в настоящем. *

КАПИЦА ПЕТР ЛЕОНИДОВИЧ (1894-1984),

физик, академик АН СССР

19.1 НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОХЛАЖДЕНИЯ

И ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ СРЕД

Процесс охлаждения пищевых продуктов условно рассматривается как отвод теп-

лоты от тела, в котором отсутствуют внутренние источники теплоты. В этом случае

количество теплоты, отводимой от продукта при охлаждении Q (кДж), представляется

как произведение массы продукта G (кг) на его удельную теплоемкость с

[кДж/(кг-К)]

и на разность начальной t\ и конечной t

(°С) среднеобъемных температур

Q = Gc

(t,-t

218

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Практически удобно пользоваться таблицами или диаграммами энтальпий пи-

щевых продуктов и определять отводимую теплоту как произведение массы продук-

та на разность начальной i\ и конечной i

(кДж/кг) удельных энтальпий

Q = G(i

-i

При охлаждении мяса, птицы, молока, рыбы, плодов и овощей в них протекают

биохимические экзотермические процессы. Внутренние тепловыделения q (кДж/кг)

могут составлять до 10 % для животных и до 30 % для растительных продуктов от

общего количества отводимой при охлаждении теплоты.

Влияние испарения и конденсации на теплоту охлаждения учитывают в том

случае, когда капельно-жидкая влага испаряется с поверхности продукта в воздух

при удельной теплоте испарения г

(кДж/кг), а пары из воздуха конденсируются на

поверхности охлаждающих приборов при удельной теплоте конденсации

•

(кДж/кг), причем г„ > г

. Тепловой эффект этого явления наиболее значителен, если

конденсирующаяся влага замерзает, образуя так называемую «снеговую шубу». Ес-

ли,

охлаждаясь, испаряется G

(кг) влаги, то относительная потеря влаги продуктом

(усушка) составляет g = G

/ G . Тогда за счет разницы теплот конденсации и испа-

рения охлаждающее оборудование должно будет воспринимать теплоту, которая не

была отведена от продукта,

°g(

к-

и)-

Учитывая внутренние тепловыделения продукта и тепловой эффект испарения -

конденсации при охлаждении продуктов, общее количество теплоты Q (кДж), отво-

димое при охлаждении продуктов в воздух, определяется как

G[c

(tj -t

)

g(r

- r

)] .

Теплота, отводимая от продукта при его замораживании, представляет собой

расход холода на замораживание. Обычно в морозильное устройство помещается

продукт, начальная температура t\ (°С) которого выше, а конечная t

(°С) ниже

криоскопической t

(°С) в любой его точке. Этот интервал изменения температуры

продукта включает в себя охлаждение его от начальной температуры до криоскопи-

ческой и собственно замораживание, характеризуемое льдообразованием.

Охлаждение и льдообразование не разделяются во времени. Когда в перифе-

рийных слоях продукта уже началось льдообразование, центральные слои еще про-

должают охлаждаться.

Теплота, отводимая от замораживаемого продукта, равна

Gfc,(tj -t

)

Ж<о

-t

)J,

где с, - удельная теплоемкость продукта до льдообразования, кДж/(кг-К); г„ -

удельная теплота льдообразования, кДж/кг; W - относительное содержание влаги в

продукте, кг/кг;

со

- удельная масса вымороженной воды, кг/кг; с

- удельная тепло-

емкость замороженного продукта, кДж/(кг-К).

Сумма в прямых скобках этой формулы представляет собой теплоту, отводи-

мую от единицы массы продукта. Первое слагаемое выражает теплоту охлаждения,

Глава

Аппараты для охлаждения и замораживания 219

пищевых сред

второе - теплоту льдообразования, третье - теплоту, отводимую для понижения

температуры до t

Криоскопическую температуру (начала замерзания пищевого продукта) на ос-

новании уравнения Рауля для разбавленных растворов можно записать в виде

=Km,=KG

/{G

/yi),

где К - криоскопическая константа растворителя; m

- молярная концентрация рас-

твора в исходном продукте до замораживания; G

- масса растворенных веществ, кг;

G„ - общая масса воды в продукте, кг; и - средняя молекулярная масса растворен-

ных веществ.

При температуре ниже t

происходит вымораживание воды, вследствие чего

концентрацию раствора т и температуру замерзания ti можно представить в виде

^=Кт=КС

/[{С

-С

)и},

где

G„

—

масса льда при данной температуре, кг.

Масса вымороженной воды равна

При ti = t

масса вымороженной воды равна со = 0, а при эвтектической темпера-

туре tj, когда вся вода вымораживается, должно соблюдаться равенство to = 1.

Продолжительность процессов охлаждения и замораживания зависит от тепло-

физических характеристик продуктов, условий теплообмена и др.

Продолжительность охлаждения определяют путем интегрирования дифференци-

ального уравнения теплопроводности для тел простых стереометрических форм - пласти-

ны,

цилиндра и шара. Решения представляются в виде функциональных зависимостей

Q = (t

-t

)/(t

-t

) =

nBi,F

^),

где 0 - относительная (безразмерная) избыточная температура; t

, t

- соответственно

начальная и конечная температуры тела, °С; t

- температура охлаждающей среды, °С;

t„

- начальная температура тела, °С; В, =

[at)IX

- число Био; Fq = (ат)//

- число Фурье;

Ъ,

= х/1 - число геометрического подобия; /- коэффициент теплоотдачи на поверхно-

сти тела, Вт/(м

-К); /- характерный линейный размер (для пластины - половина тол-

щины, для цилиндра и шара - радиус), м; X - коэффициент теплопроводности продук-

та, Вт/(м-К); а - коэффициент температуропроводности продукта, м

/с; х - координата

исследуемой точки.

Продолжительность охлаждения т (с) рассчитывают

= (F

Для анализа тепло- и массообмена при охлаждении пищевых продуктов исполь-

зуют закон регулярного теплового режима, заключающийся в том, что скорость ох-

лаждения в любой точке охлаждаемого тела пропорциональна разности температур

этой точки и охлаждающей среды

dt /

—

т(t

—

) ,

220

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

где / и to - соответственно температура тела и среды, °С; т - темп охлаждения (за-

висит от формы и размеров охлаждаемого тела, его теплофизических свойств и от

коэффициента теплоотдачи на поверхности тела), с"

Приняв избыточные температуры как 0 = / - /

и 0, = t

-1

, зависимость ре-

гулярного режима можно представить в виде

d@/dx = -m@.

Выражение для определения длительности охлаждения после интегрирования

имеет вид

(\/m)ln[(t

-t

)/(t-t

)J .

Процесс замораживания рассматривается как изотермический с удельной теп-

лотой, равной теплоте льдообразования. Теплофизические характеристики заморо-

женной части объекта принимаются постоянными, не зависимыми от температуры,

а теплоемкость замороженной части принимается равной нулю. Предполагается, что

процесс замораживания происходит при постоянных температуре среды и коэффи-

циенте теплоотдачи.

Продолжительность двустороннего замораживания плоскопараллельной пла-

стины с учетом указанных допущений имеет следующий вид:

т =

[г

р/(/

,-/

)](5/2Х5/4Я.

+1/а),

где г

- удельная теплота льдообразования, Дж/кг; р - плотность продукта, кг/м

;

- криоскопическая температура продукта, °С; t

- температура теплоотводящей

среды, °С; 8 - толщина пластины, м; А.

- коэффициент теплопроводности заморо-

женного продукта, Вт/(м-К); а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м

-К).

Человек, по - настоящему мыслящий, черпает

из своих ошибок не меньше познания,

чем из своих успехов.

ДЬЮИ ДЖОН (1859-1952),

американский философ

19.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

В основу классификации аппаратов для охлаждения и замораживания пищевых

сред положены следующие признаки: назначение цикла холодильной установки, спо-

собы получения холода, число ступеней охлаждения, вид и число рабочих веществ,

температурный уровень охлаждения, полезная холодопроизводительность и др.

Представленная на рис. 19.1 система и классификация используют наиболее

существенный технологический признак холодильной обработки пищевых продук-

тов,

который во многом определяет их качество.

Обычно охладительные установки и охладители классифицируют на: непре-

рывного и периодического действия, открытые и закрытые, плоские и круглые,

трубчатые и пластинчатые, однорядные и многорядные (пакетные), односекционные

и многосекционные, прямоточные и противоточные. Среди аппаратов для охлажде-

ния пищевых сред наибольшее распространение получили охладители открытого

(оросительные и резервуарные) и закрытого (трубчатые и пластинчатые) типов.