Роторно морозильный аппарат

             - толщина блока

            -термическое сопротивление упаковки

            -теплопроводность упаковки

            - Коэффициент теплоотдачи от поверхности канала плит к циркулирующему хладагенту 

             
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

       7 Тепловой расчёт аппарата 

    Удельное  количество теплоты, отводимой от 1 кг замораживаемого продукта, определяют по уравнению:

кДж/кг.

    Полагаем, что роторный морозильный аппарат  работает с подачей в  каналы морозильных  плит переохлажденного  холодильного агента. Тогда при турбулентном движении холодильного агента в каналах морозильных  плит коэффициент теплоотдачи находят  из уравнения подобия вида

,

    здесь коэффициент, учитывающий изменение коэффициента теплоотдачи по длине канала морозильной плиты.

    Полагаем, что    равны 1.

    Число Рейнольдса определяют по формуле. В  качестве определяющего размера  принимают эквивалентный диаметр  сечения канала морозильной плиты  размерами  мм.

    Эквивалентный диаметр, рассчитываемый по зависимости 

    ( здесь  площадь поверхности сечения канала, м³; периметр канала, м ), составит

мм  м.                                                     [2, c. 24]

    Тогда число Рейнольдса при скорости движения холодильного агента в каналах морозильных  плит   м/с и его кинематической вязкости м²/с (при ).

.

    Число Нуссельта  (для при )

. 

        Коэффициент теплоотдачи от поверхности  канала плит к циркулирующему  хладагенту находят из зависимости  (здесь теплопроводность воздуха, Вт/( )) и при теплопроводности  жидкого Вт/( ).

                                                   [2, c. 81]

    Принимая  термическое сопротивление упаковки, выполненной из парафинированной бумаги толщиной мм м, и теплопроводностью Вт/( ), отношение равно

 м²·К/Вт.                                                               [2, c. 159] 

    Продолжительность замораживания блока при  и составит:

ч.

    Вместимость аппарата находят из зависимости:

кг.

    Теплопритоки  в аппарат находят из зависимости

,

    где коэффициент, учитывающий дополнительные теплопритоки к аппарату ( ).

    Теплопритоки  от продукта при его замораживании  определяют по формуле:

 кВт.

    Тогда

 Вт.                                                                       [2, c. 81]

    При определении объёмного расхода  жидкого хладагента необходимо учесть, что каждая морозильная плита  имеет 18 каналов, соединённых по три  в шесть параллельных рядов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        8 Расчёт конструктивных и габаритных размеров аппарата 

    Принимаем, что роторный аппарат выполнен из морозильных секций, состоящих из трех плит: одна (средняя) плита – неподвижная, а две другие (боковые) – подвижные. Число блоков в секции при размере плит   мм составляет  8 шт. Масса продукта в секции:    кг.

    Количество  морозильных секций в аппарате

       Угол между секциями в роторе  аппарата

    

    Внутренний  диаметр ротора определяют по формуле 

,                                                                               [2, c. 82]

    где толщина секции, мм; зазор между секциями, мм ( мм).

    В свою очередь толщина секции

 мм.

    Тогда

 мм.

    Наружный  диаметр ротора аппарата

 мм. 

Рисунок № 2 Схема расположения морозильных секций на роторе аппарата 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок № 3 Принципиальная схема роторного  морозильного аппарата

1 - боковые подвижные  плиты; 2 – средняя  неподвижная плита; 

3 – штуцера.                                                                               

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         9 Определение рабочих характеристик аппарата 

    Живое сечение для прохода жидкого  хладагента в аппарате :

,

где - количество каналов в морозильной плите ( шт.); - ширина канала в морозильной плите, м (   м); - высота канала в морозильной плите, м ( м); - число морозильных плит в аппарате ( шт.).

    Находим численное значение:

 м².

    Объёмный  расход жидкого хладагента:

 м³/с м³/ч.

    Тогда массовый расход жидкого хладагента при  кг/м³

 кг/с.

    Температуру нагрева хладагента , циркулирующего в каналах морозильных плит аппарата, можно определить по формуле при Дж/(кг·К):

.                                                                    [2, c. 82]

    Оптимальная температура нагрева хладагента, циркулирующего в каналах морозильных  плит роторного морозильного аппарата, при подаче переохлаждённого хладагента обычно составляет , что хорошо совпадает с её значением, найденным расчётом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          10 Заключение 

      В данном курсовом проекте был проведён расчёт плиточного морозильного аппарата роторного типа. В ходе проведенной  работы было выявлено, что для замораживания одного блока мяса требуется небольшое количество времени (7000 с), что само собой сокращает энергетические затраты на замораживание мяса.

      Кроме времени, то есть затрат, рассматриваемый аппарат лучше сохраняет сам продукт. В каждом продукте, не зависимо от обработки на этапе приготовления, есть бактерии. А так как бактерии разных типов имеют неодинаковые температурные зоны жизнедеятельности, то при шоковой заморозке многие из них просто не успевают развиться, в то время как при медленной заморозке в продукте появляются, и остаются, следы жизнедеятельности каждого из типов бактерий. Плюс к этому уменьшается в 2-3 раза потери массы продукта в результате усушки.

      На  сегодняшний день существует масса различных скороморозильных установок. Однако данная установка, на мой взгляд, является наиболее подходящей для быстрого и эффективного замораживания субпродуктов говяжьих.

      Помимо  всего выше сказанного морозильный аппарат снабжен электронным регулирующим устройством, управляющим всей работой аппарата, что упрощает работу с аппаратом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература

1. Холодильное технологическое оборудование/ Под ред. М.М.Голянд, Б.Н.Малеванный.-М.: Пищевая промышленность, 1977.-336с. 

2.Сборник примеров расчетов и лабораторных работ по курсу “холодильное технологическое оборудование”/ Под ред. М.М.Голянд, Б.Н.Малеванный, М.З.Печатников, В.Т.Плотников.-М.: “Легкая и пищевая промышленность”, 1981.-168с. 

3.Холодильная  технология пищевых продуктов  /А.М.Данилов :Издательское объединение  “Вища школа”,1974.-256с 

4.Роторные  морозильные агрегаты для замораживания  пищевых продуктов/ Ионов А.Г., Мекеницкий С.Я., Горбатов В.М., Швачко  И.П.:Издательство “Пищевая промышленность”, 1973.-87с 

5.   Замораживания пищевых продуктов  в блоках/ Мазуренко А.Г. Федоров  В.Г.: Агропромиздат, 1986-207с