автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Разработка проточной системы хладоснабжения туннельного скороморозильного аппарата с использованием низкотемпературного воздуха от турборефрижераторной установки

На правах рукописи

БОБКОВ Алексей Владимирович

РАЗРАБОТКА ПРОТОЧНОЙ СИСТЕМЫ ХЛАДОСНАБЖЕНИЯ

ТУННЕЛЬНОГО СКОРОМОРОЗИЛЬНОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗДУХА ОТ ТУРБОРЕФРИЖЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Специальность: 05.04.03 - машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004

Диссертация выполнена на кафедре "Холодильная техника" Московского государственного университета прикладной биотехнологии.

Научный руководитель:

- доктор технических наук, профессор

Венгер Клара Петровна

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор

Пластинин Павел Иванович

- кандидат технических наук, профессор

Камзолов Сергей Михайлович

Ведущая организация:

ООО Мясоперерабатывающий завод "КампоМос"

Защита состоится "2004 г. в /^ часов на заседании диссертационного совета К 212.149.02 при Московском государственном университете прикладной биотехнологии (109316, Москва, ул. Талалихина, 33, конференц-зал).

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

Никифоров Л.Л.

г

Общая характеристика работы

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Одной из основных тенденций совершенствования техники и технологии производства быстрозамороженной продукции является переход с камерного на аппаратное замораживание с помощью скороморозильной техники. Для быстрого замораживания пищевых продуктов в мировой практике используется широкий набор методов и, на их базе, скороморозильных аппаратов, обеспечиваемых машинной или безмашинной (проточной) системами хладоснабжения.

Наибольшее распространение в аппаратах с машинной системой получил воздушный метод, в которых замораживание пищевых продуктов осуществляется при температуре -30-5-35 °С. Аппараты такого типа не обеспечивают интервал скорости, характерный для быстрого замораживания продукции. Существенным недостатком таких воздушных аппаратов является также потеря массы продукта от усушки.

Главной стратегией уменьшения усушки является сокращение продолжительности замораживания пищевых продуктов. Исходя из данной стратегии в последние годы наметилась тенденция использования проточных систем хла-доснабжения на базе жидкого азота. Теоретической базой промышленного освоения в нашей стране производства быстрозамороженных продуктов с использованием жидкого азота явились исследования Абрамова Н.Д., Каухче-швили Н.Э., Венгер К.П., Антонова А.А., Арбузова С.Н., Пчелинцева С.А., Ручьева А.С., Куликовской Л.В., Колодязной B.C., Феськова О.А. и других ученых.

В настоящее время налажен выпуск отчественного азотного скороморозильного туннельного аппарата (АСТА) для быстрого замораживания широкого ассортимента штучных пищевых продуктов. Недостаток такого аппарата - высокая стоимость криоагента, учитывая его одноразовое использование. Перспективно, в этом плане, для аппарата АСТА использованием низкотемпературного воздуха от турбодетандера, что обеспечит его универсальность по хладагенту.

В институте механики МГУ им. Ломоносова под руководством А.Ш. Ко-булашвили разработан и технически реализован унифицированный типораз-мерный ряд турбодетандеров серии RET, на базе которого построены модели турборефрижераторов ATR производительностью от 100 до 2500 м /ч при температуре поступающего воздуха от-60 до -120 °С,

Главное преимущество низкотемпературной воздушной системы хладо-снабжения - использование естественной и, следовательно, дешевой и экологически безопасной охлаждающей среды. При этом обеспечиваются скорости процесса, необходимые для условий быстрого замораживания пищевых продуктов.

Использование в туннельном аппарате предлагаемой системы хладо-снабжения требует решения ряда теоретических и практических задач, свя-

рос. национальная !

БИБЛИОТЕКА I 1

занных, в первую очередь, с разработкой аналитической модели процесса, необходимой для инженерных расчетов данного оборудования, а также с совершенствованием процесса и конструкции скороморозильного аппарата.

Решению такой проблемы и посвящена данная работа, которая выполнялась совместно с ГУ ВНИХИ и ООО "Темп-П" в рамках раздела Федеральной целевой научно-технической программы Миннауки РФ (2003-2004гг.): "Разработать для туннельного аппарата проточную систему хладоснабжения низкотемпературным воздухом от турбохолодильной машины и на ее базе технологию производства быстрозамороженной продукции".

Научный консультант работы: д.т.н. Антонов А.А..

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка процесса и практических основ быстрого замораживания пищевых продуктов в туннельном аппарате с низкотемпературной воздушной проточной системой хладоснабжения от турборефрижератор-ной установки.

В соответствии с поставленной целью решались следующие ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ;

- провести анализ существующих аналитических решений определения продолжительности замораживания объектов классической формы и обосновать выбор математической модели для условий теплообмена в туннельном аппарате с низкотемпературным воздухом и проточной организацией процесса;

- организовать экспериментальный стенд и выполнить исследования для получения процессных параметров и проверки адекватности предложенной математической модели;

- разработать, на базе отечественного азотного туннельного аппарата (АС-ТА), конструктивные принципы организации проточной воздушной низкотемпературной системы хладоснабжения от турбодетандера для быстрого замораживания пищевых продуктов;

- разработать методики определения расходных параметров работы воздушной системы хладоснабжения и подбора турборефрижераторного агрегата в зависимости от условий организации процесса замораживания продукции;

- провести энергетический и технико-экономический анализы работы туннельного скороморозильного аппарата, использующего азотную или воздушную от турборефрижератора проточные системы хладоснабжения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

Предложена математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов, с использованием принятой их классификации, в туннельном аппарате с проточной воздушной системой хладоснабжения, обеспечивающей симметричный теплообмен, адекватность которой (на уровне 10... 12 %) доказана экспериментальными данными.

Получены, на базе действующего туннельного аппарата АСТА-30, где условия замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом

смоделированы газообразным азотом, экспериментальные данные основных показателей процесса.

Рассчитаны, с использованием математической модели, значения критерия Бо, по стадиям и общая, в зависимости от температуры подаваемого воздуха (1ЛОд = -60-ь-120 °С), толщины (5 = 0,008-5-0,048 м) замораживаемых пищевых продуктов основных классов классификации (П) - мясопродукты, П2 - птица, П3 - рыба, П4 - плоды, ягоды, П5 - овощи) и получены графические зависимости Fo от Bi для данных условий организации процесса.

Предложена методика расчета расхода воздуха (V) для замораживания исследуемых классов пищевых продуктов и получены графические зависимости V от температуры подаваемого в туннель (1пол) и выходящего из него (1,ых) хладагента.

Разработана методика подбора турборефрижераторного агрегата для туннельного аппарата с проточной системой хладоснабжения низкотемпературным воздухом.

Получены результаты сравнительной энергетической оценки, на базе термоэкономического метода и его основных показателей - эксергии и приведенных затрат, проточных систем хладоснабжения с использованием низкотемпературного воздуха и жидкого азота, позволившие обосновать преимущества предлагаемой воздушной системы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

Разработаны способ и устройство проточной системы хладоснабжения низкотемпературным воздухом от турборефрижераторной установки для туннельного скороморозильного аппарата, на которые получен патент РФ №2168123.

Предложены три варианта конструктивного решения подачи воздуха от турборефрижераторной установки в туннельный аппарат, обеспечивающие симметричные условия теплообмена.

Разработана аппаратно-технологическая схема линии производства быстрозамороженной продукции, на примере класса - овощи, с включением в ее работу туннельного аппарата с воздушной системой хладоснабжения от турборефрижератора.

Разработаны, на базе результатов исследований, номограммы определения величины приведенных затрат на замораживание пищевых продуктов классов классификации в зависимости от условий работы туннельного

аппарата с низкотемпературным воздухом.

Получен "Акт производственных испытаний туннельного аппарата АС-ТА-30 и отработки технологии быстрого замораживания пищевых продуктов", где в качестве хладагентов использовали жидкий азот и воздух с температурой -100, -120 °С, смоделированной газообразным азотом. При этом были заморожены опытные партии пищевых продуктов, позволившие разработать и утвердить: ТИ, ТУ на сосиски и тесто слоеное, быстрозамороженные в тун-

нельном аппарате АСТА, с использованием жидкого азота или низкотемпературного воздуха.

Получены данные технико-экономического анализа работы скороморозильных туннельных аппаратов с проточной системой хладоснабжения жидким азотом или низкотемпературным воздухом от турборефрижераторной установки, а также воздушного аппарата с холодильной машиной, позволяющие оценить условия эффективного их использования.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

- аналитическую модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов предложенной классификации в условиях симметричного теплообмена в туннельном аппарате с проточной воздушной системой хладоснабжения;

- результаты экспериментальных данных основных показателей процесса, полученных на действующем азотном аппарате АСТА-30, где условия замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом смоделированы газообразным азотом;

- способ организации и устройство (патент РФ №2168123) для туннельного скороморозильного аппарата проточной системы хладоснабжения низкотемпературным (-60-М20 иС) воздухом от турбохолодильной установки;

- методику подбора воздушного турборефрижераторного агрегата, обеспечивающего работу скороморозильного аппарата;

- результаты сравнительной энергетической оценки, с использованием термоэкономического метода, проточных систем хладоснабжения жидким азотом и воздухом от турборефрижератора;

- практическую значимость полученных номограмм для инженерных расчетов процесса и оборудования быстрого замораживания продуктов с использованием низкотемпературной воздушной системы хладоснабжения.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции "Инженерная защита окружающей среды" (г.Москва, 2002 г.); Международной научной конференции "Живые системы и биологическая безопасность населения" (г. Москва, 2002 г.); конференции "Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств (г. Москва, 2002 г.); научной конференции "Проблемы соверешенствования холодильной техники и технологии" (Москва, 2003 г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах и патенте РФ № 2168123.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 273 стр., включает 166 стр. основного текста, 25 рисунков, 24 таблицы, 175 литературных источников и 5 приложений на 107 стр..

Содержание работы

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы и определены цель и задачи исследований.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ представлен информационный материал по данной проблеме, позволивший сделать следующие основные выводы:

- для быстрого замораживания пищевых продуктов в мировой практике используется широкий набор методов и на их базе скороморозильных аппаратов, обеспечиваемых машинной или безмашинной (проточной) системами хладоснабжения. Наибольшее распространение в аппаратах с холодильной машиной получает воздушный метод;

- в последние годы наметилась тенденция существенного понижения температурных режимов работы морозильных аппаратов. В этой связи получила распространение проточная жидко-азотная система хладоснабжения данного оборудования, главные преимущества которой перед машинной системой являются: экологическая безопасность, невысокая стоимость основных фондов, высокая скорость процесса, сокращение потерь массы продукта от усушки, получение продукта высокого качества и товарного вида;

- в настоящее время разработан и выпускается отечественный азотный скороморозильный туннельный аппарат (АСТА) для пищевых продуктов широкого ассортимента;

- в работах Арбузова С.Н., Антонова А.А., Пчелинцева С.А., Ручьева А.С., Феськова О.А исследован процесс замораживания пищевых продуктов в аппарате АСТА, предложены способы повышения энергетической эффективности его работы за счет использования температурного потенциала отходящих из аппарата паров азота для холодильной (охлаждение, хранение) обработки пищевых продуктов. Доказано, что азотная проточная система хладоснабжения, в силу высокой стоимости криоагента, энергетически эффективна в том случае, если будет использоваться холодильный потенциал жидкого и, образующегося в процессе его испарения, газообразного азота;

- перспективна и актуальна проблема создания, на базе туннельного аппарата ACTA, проточной системы хладоснабжения на базе низкотемпературного (-60+-120 °С) воздуха от турбодетандера. Такая система имеет такие же преимущества перед машинной, что и азотная, но при этом использует дешевый хладагент (атмосферный воздух);

- в нашей стране разработан ("Институт механики" МГУ им. Ломоносова) типоразмерный ряд турбодетандеров серии RET, и на его базе турборефри-жераторов ATR, которые могут обеспечить работу туннельных скороморозильных аппаратов производительностью от 50 до 5000 кг/ч при температуре воздуха от -60 до -120 °С.

Проведенный анализ информационного материала позволил обосновать актуальность, цель и задачи работы.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ представлена математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов, а также результаты экспериментальных исследований.

Проведенный анализ аналитических исследований позволил обосновать возможность использования для условий симметричного теплообмена в туннельном аппарате с проточной воздушной низкотемпературной системой хла-доснабжения (-60-5-120 °С) математической модели, в основу которой положен метод интегральных соотношений Л. Лейбензона, развитый для быстрого замораживания Венгер К.П., Буяновым О.Н., Феськовым О.А.. При решении были сделаны следующие допущения: условия теплообмена симметричны; продукт имеет форму неограниченной пластины; температура окружающей среды постоянна; теплофизические характеристики продукта - изменяются скачком при фазовом переходе и постоянны в пределах одной фазы.

Весь процесс разбивается на три характерные стадии: охлаждение до криоскопической температуры на поверхности продукта; замораживание до криоскопической температуры в термическом центре продукта; доморажива-ние продукта до заданной температуры в термическом центре.

Первая стадия.

В основу решения положена гипотеза A.M. Пирвердяна о наличии «термического фронта», который распространяется от поверхности к центру с конечной скоростью. Стадия охлаждения разбивается на две фазы: а - температурный фронт движется от поверхности к центру пластины, температура за фронтом равна температуре охлаждающей среды tcp; б - температурный фронт дошел до центра, температура пластины понижается и достигает на поверхности криоскопической

Расчетная схема продукта для стадии охлаждения показана на рис.1.

Рис. 1 Расчетная схема продукта на стадии охлаждения: Ц, - температуры на поверхности продукта и охлаждающей среды, соответственно, °С; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2-К; Я - определяющий размер продукта, м; ¿¡(т) - координата температурного фронта.

Постановка задачи заключается в решении уравнения теплопроводности

УДс12(х,0) = 1п = Сол^,[^] = 0;

\дх )г.„

I а* V2 ^

= о,

(2)

где ^р < ^ < 1„ - начальная температура продукта, К; 5 = 211 - толщина пластины продукта, м.

С целью решения поставленной задачи введены безразмерные перемен-

нь:

т = —

г.-и

с-и

г х с а1г

и -аК

у _ ^ы ^кр

: (3)

При последовательном рассмотрении стадии охлаждения получены выражения зависимости Ро от В] лля кажлой гЬазы:

Р°<"> = + 4Ш» "«Ч1 + 0»5В12)],

12ВЦ

С в В!2+3,

ЗВ\2 (В12+2)(1-Т.р)'

Общее выражение р0(1) в размерном виде первой стадии процесса:

(4)

(5)

Температура среды в скороморозильном аппарате изменяется от места подачи до места отвода практически в несколько раз (от 1ПОд ДО 1ВЫх)' Закон ее изменения неизвестен. Поэтому в расчетах предлагается использовать среднее логарифмическое значение разности температур системы "продукт - среда"

Вторая стадия.

Аналитическое описание стадии замораживания основано на модели Стефана, в соответствии с которой продукт разделяется на замерзшую (1) и неза-мерзшую (2) зоны, между которыми существуют поверхности раздела - фрон-

ты кристаллизации. Процесс замораживания рассматривается как перемещение фронта кристаллизации от периферии к центру.

Принято, что замороженной зоной является зона 0 < х < х (т), где х=х (т) — граница фронта кристаллизации (рис. 2).

Рис. 2 Расчетная схема продукта на стадии замораживания.

Уравнения теплопроводности замороженной и незамороженной зон, соответственно:

где а] и - коэффициенты температуропроводности замерзшей и незамерз-шей зоны, м2/с.

Решение указанных-уравнений подчиняется начальному и граничным условиям третьего рода:

t,

МИ.[й-^-,)}^ (1^-а (9)

(12-1,),»х- = 0; (12)х^- = 1кр. (10)

Кроме того, функции 11 и должны удовлетворять условию Стефана:

т «г d*

= L • W 'Сй • р--,

dr

(И)

где А.| - коэффициент теплопроводности замерзшей зоны; L - теплота фазово го перехода, Дж/кг; о - доля вымороженной влаги; W - относительное влаго^ содержание продукта.

Введены безразмерные параметры:

л-ü. г -lili. 4

t„ -t„

R

(12)

Результатом решения в безразмерном виде является выражение зависимости Fo от Bi для второй стадии процесса:

После преобразований получено окончательное выражение Бо(2) стадии замораживания:

ро р-а-У-Ь-у(К,+2) | а,

(2) За2

а,+1

к,

((К,+1)1п(К,+1)-1)-1

(14)

Третья стадия.

В этой стадии рассматривается замораживание продукта до заданной температуры в его термическом центре (1К), либо до заданного значения сред-необъемной температуры (рис. 3).

Рис. 3 Расчетная схема продукта на стадии домораживания. Постановка задачи заключается в решении дифференциального уравне-

ния

при следующих граничных условиях третьего рода:

(15)

к

'<4

/д.

^-ви, Л

=-В1 учитывая, что £/11= 1, Хс ~ ."

(16)

Получено выражение, характеризующее продолжительность третьей стадии процесса:

В случае, если необходимо достичь конечную среднеобъемную температуру

Ш1+31п2(1"Т|ф)(Ш'+3)

Fo(3) =

3Bi, 3{Bi,+ 2)(1 - Tv)

Окончательно в размерном виде:

л

F0(3) = BL±lln^U

3BI, 3(tv-tq))

1 + -

1

где

Т =

t„-t„

t„-t

(19)

(20)

Bij + 2^ "н vcp

Определена связь и получены выражения для определения среднеобъем-ной температуры и конечной температуры в центре продукта: 2(Bi. + 3)-. , . 3(Bi. + 2) .

= (2D

Общее Fo процесса замораживания в скороморозильном аппарате с воздушной проточной системой хладоснабжения будет характеризоваться суммой величин Fo всех стадий псопесса:

FOogui = FO(i) + Fo(j) + Fo(3). (22)

В данной главе представлена, разработанная в соавторстве, классификация объектов быстрого замораживания. В работе использованы следующие классы: -

овощи.

Рассчитаны теплофизические характеристики (ТФХ: удельная теплоемкость, коэффициенты теплопроводности, темпе-ратуропроводности и плотность) для условно-расчетного продукта (УРП) отдельно для каждой группы, подклассов, классов, а также для всего ассор-тимента (нулевой ранг модели) продуктов, которые были использованы в ана-литических расчетах» Расчет ТФХ выполнялся с использованием уравнений, полученных A.M. Бражни-ковым, Н.Э. Каухчешвили и Е.Е. Ковтуновым.

Одним из главных параметров при расчете математической модели является коэффициент теплоотдачи

Предложен расчет с использованием критерия Результаты расчета для условий работы туннеля аппарата АСТА трех модификаций представлены в табл. 1.

Таблица 1

Эквивалентный диаметр сечения туннеля dm, м Коэффициент теплоотдачи а (Вт/м2К) при температуре подаваемого воздуха 1пол (°С) и скорости его движения о (м/с):

-60 -80 -100 -120

3 5 10 3 5 10 3 5 10 3 5 10

0,43 (АСТА-30) 11,7 17,6 30,7 12,5 18,8 32,8 13,6 20,5 35,6 15 22,6 39,4

0,53 (АСТА-250) 11,2 16,9 29,4 12 18,1 31,5 13 19,6 34,1 14,4 21,7 37,8

0,63 (ACTA-1000) 10,9 16,3 28,4 11,6 17,5 30,4 12,6 18,9 33 13,9 20,9 36,5

С использованием предложенной математической модели получены значения Бо и 1И при температуре подаваемого воздуха в туннель в интервале *под = -60-Г-120 °С и толщине замораживаемого продукта 5 = 0,008+0,048 м классов П[ — Пз классификации. Построены графические зависимости Бо от В1, на примере замораживания класса П; - овощи, по стадиям процесса и общая для исследуемого интервала 1П0Д. На рис. 4 показана одна из таких зависимостей: Ро06щ от В!.

35 31 27 23 19 15 11 7 3

0

Рис. 4 Зависимость Ро0бш от В! при замораживании продукта класса П5 - овощи в воздухе с температурой 1под= -60.. .-120 °С.

Во второй главе также представлены технические средства, методики проведения и результаты экспериментальных исследований, позволившие проверить адекватность предложенных аналитических решений, а также определить основные параметры процесса.

Экспериментальный стенд (рис. 5) организован на базе действующего аппарата АСТА-30, где условия теплообмена в воздухе при температуре -100 и -120 °С были смоделированы газообразным азотом. Измерялись и контролировались следующие параметры: температура охлаждающей среды внутри туннельного аппарата по всей его длине во время движения продукта; температурное поле замораживаемого продукта; плотность теплового потока.

В качестве объектов исследования были приняты рубленые мясные полуфабрикаты (котлеты, шницели, бифштексы, биточки), объединенные группой продуктов Пц2 класса П] принятой классификации. На рис. 6 (а, б) показаны кривые изменения температуры и плотности теплового потока для одного из полученных экспериментов.

Анализ полученных термограмм процесса (рис. 6 а) показал, что подача паров азота, моделирующих низкотемпературный воздух, через коллектор с форсунками, используемый в аппарате АСТА, т.е. не изменяя способ подачи

Рис. 5 Принципиальная схема экспериментального стенда на базе аппарата АСТА-30: I - цистерна с азотом ЦТК - 5/0,25; 2 - испарители; 3 - вентиль выдачи криоагента; 4 - регулятор давления; 5 - импульсная трубка; 6, 7 - блок управления автоматикой; 8 - щит управления; 9 - панель выключателей, 10 - подающий трубопровод; И - элсктрокабель; 12 — привод конвейера, 13 - хладостойкие шторки; 14 - коллектор; 15 - опоры; 16 - привод подъема короба; 17 - лоток с продуктом; 18 - циркуляционные вентиляторы, 19 - теплоизолированный короб; 20 - система вытяжной вентиляции; 21 — конвейер, 22 - несущая рама; 23 - термопары; 24, 26 - потенциометры КСП - 4; 25 - провода с датчиками тепловых потоков.

хладагента, не обеспечивает равномерности температурного поля в туннеле и наименьшее значение температуры наблюдается именно под коллектором. Такое распределение температуры ^ определило и характер кривых теплового потока-(рис. 6 б). В связи с чем в работе поставлена задача конструктивного оформления других способов подачи газообразного хладагента, которые позволили бы обеспечить постоянную его температуру по длине туннеля аппарата.

На базе полученного экспериментального метариала определялись: кривые изменения среднеобъемной температуры от времени замораживания; продолжительность процесса; среднеинтегральные значения удельного теплового потока и коэффициента теплоотдачи; средняя (оСр) и линейная (ол) скорости замораживания.

Рассчитаные значения средней (0)ср = 8-ь14'10"6 м/с) и линейной (шл = скоростей замораживания определяют условия быстрого замораживания.

Экспериментальные данные позволили проверить адекватность предложенной математической модели расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов и аналитического определения коэффициента теплоотдачи в туннельном аппарате с низкотемпературной проточной системой хладо-снабжения; расхождение составило, соответственно, порядка 10-5-12 % и 10+17%.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ представлен материал по конструктивному оформлению и расчету туннельного аппарата с проточной воздушной системой хладоснабжения от турбохолодильной машины.

Разработаны, на базе отечественного туннельного скороморозильного аппарата АСТА, способ и устройство проточной низкотемпературной системы хладоснабжения, на которые получен патент РФ № 2168123. При этом предусматривается, что аппарат АСТА может работать как с использованием азотной, так и воздушной систем, т.е. обеспечивается его универсальность по хладагенту.

На рис. 7 представлена принципиальная схема работы такого аппарата с воздушной турборефрижераторной установкой.

Воздушный аппарат маркируется как СТАВ - скороморозильный туннельный аппарат воздушный.

Предложена методика расчета и получены данные расхода воздуха (V) для замораживания пищевых продуктов в аппарате СТАВ основных классов классификации(П| -мясопродукты, Пг-птица, Пэ -рыба, П» - плоды, ягоды, П5 - овощи) в зависимости от условий организации системы хладоснабжения и тепловой нагрузки ((^о) (табл. 2). В расчетах принята производительность аппарата 500 кг/ч.

Результаты расчетов холодопроизводительности низкотемпературного воздуха ^о = Су-^аы* - 1поя)) ПРИ различных значениях температур на входе

из него представлены в табл. 3.

Рис. 7 Воздушная система хладоснабжения от турборефрижераторной установки для туннельного скороморозильного аппарата: 1 - скороморозильный туннель; 2 - турбодетандер; 3 - насосный агрегат; 4 -фильтр низкого давления; 5 - рекуперативный теплообменник; 6 - фильтр тонкой очистки; 7 - блок осушки; 8 - влагомаслоотделитель; 9 - концевой холодильник; 10 - винтовой холодильный компрессор; 11, 12 - приводные электродвигатели компрессора; 13 - циркуляционные вентиляторы; 14, 15 -каналы для подачи / отвода воздуха; 16 - конвейер; 17, 29 - терморегули-рующие вентили; 18 — отсечной воздушный клапан автоматической защиты турбодетандера; 19 - предохранительный клапан; 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27,28 - запорная арматура.

V.m'/ч

250 l>

-120 -100 -80 -60 4пад 0С

Рис.8 Зависимость расхода (V) от температуры подаваемого воздуха (tnM) в аппарат n класса замораживаемых пищевых продуктов при температуре выходящего воздуха tBblx = -30 °С.

Анализ полученных результатов показал, что возможным путем сокращения расхода воздуха является понижение температуры подаваемого воздуха и более полное его использование.

Воздушный туннельный аппарат СТАВ конструктивно не отличается от азотного АСТА за исключением технического узла, обеспечивающего подачу воздуха от турбодетандера. В работе предлагается три варианта конструктивного решения подачи воздуха в туннель: распределительный коллектор; специальные каналы - воздуховоды; наклонный решетчатый экран (рис. 9).

Наиболее универсальным является вариант с использованием распределительного коллектора (рис. 9 а), который не требует конструктивных изменений в аппарате АСТА и может работать как с использованием жидкого азота, так и низкотемпературного воздуха. Однако проведенные экспериментальные исследования показали, что данный способ подачи воздуха не обеспечивает равномерного температурного его распределения по длине туннеля. В этом плане перспективны два других способа (рис. 9 б, в). Однако в этих случаях требуются конструктивные изменения в аппарате АСТА.

В диссертации представлена разработанная методика подбора турбореф-рижераторного агрегата скороморозильного туннеля.

С использованием принципиальной схемы (рис. 7) и действительного термодинамического цикла работы турбохолодильной установки определены рабочие параметры воздуха и, в итоге, мощность компрессора. Результаты

В)

Рис. 9. Способы подачи низкотемпературного воздуха от турборефрижератор-ной установки в туннельный скороморозильный аппарат с использованием:

а) распределительного коллектора: 1 - распределительный коллектор; 2 -система отсоса отработавшего воздуха.

б) специальных каналов: 1 - канал для подачи воздуха в аппарат; 2 - канал для отвода воздуха из аппарата; 3 - боковой вентилятор для создания направленного потока воздуха в аппарате; 4 - циркуляционные вентиляторы.

в) наклонного решетчатого экрана: 1,3- патрубки для подвода и отвода воздуха; 2 - решетчатый экран.

расчета мощности компрессора обеспечивающей работу турборефриже-раторной установки туннельного аппарата производительностью 500 кг/ч, в зависимости от температуры подаваемого (1под) воздуха и класса замораживаемого продукта представлены в табл. 4

Таблица 4

Класс Мощность компрессора N, кВт, при tnoa, иС

продукта -60 -80 -100 -120

П] - мясопродукты 86,2 83.8 85,4 94,6

Пг - мясо птицы 60,4 59,1 60,5 66,9

Пз - рыба 87,3 85,6 87,6 96,9

ГЦ - плоды, ягоды 101,5 99,4 101,8- 112,6

П5 - овощи 121,8 119,4 122,2 135,2

На базе рассчитанных мощности компрессора и расхода воздуха (табл.2) подбирается турбодетандер серии RET, марка винтового компрессора и остальные элементы турборефрижераторной установки.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ дается энергетическая и технико-экономическая оценка работы туннельного аппарата с низкотемпературной воздушной проточной системой хладоснабжения, а также представлен материал по практической реализации результатов исследований.

Для оценки энергетической эффективности предлагаемой системы хладоснабжения использован термоэкономический метод, который был применен Пчелинцевым С.А., Феськовым О.А. для оценки оборудования с проточной азотной системой (жидкий, газообразный азот). Термоэкономический метод основан на энергетическом и экономическом анализе технических систем с различными температурными уровнями, при этом в качестве носителя информации о преобразовании энергии используется поток эксергии. Основным критерием оценки являлись приведенные затраты на единицу продукта, подвергающегося замораживанию. Величину приведенных затрат (П) определяли по следующей зависимости:

где - стоимость единицы электроэнергии, руб/кВт; - значения эксер-гии на организацию движения охлаждающей среды и понижение ее температуры, соответственно, кДж/кг; т - время замораживания, ч.

Значения эксергии ев и е„ рассчитывались по методике, предложенной Ришаром А.А. и уточненной для условий быстрого замораживания пищевых продуктов в туннельном воздушном аппарате с проточной системой хладо-снабжения.

В диссертации представлены значения эксергии е„, ех и общей (е = ев+ех), определяющие энергозатраты в зависимости от класса замораживаемого продукта и температуры подаваемого в аппарат воздуха

Проведена сравнительная энергетическая оценка использования в туннельном аппарате различных охлаждающих сред: низкотемпературного воздуха; жидкого азота (данные Пчелинцева С.А.), газообразного азота (данные Феськова О А.). Результаты сравнения общей эксергии (е) при соответствующих значениях температурного напора (0т) между продуктом и охлаждающей средой представлены на рис. 10: 0т = 0,5 ((г, + гн) - (гвых + гпод))

В расчетах использовались усредненные характеристики для пяти рассматриваемых классов, объединенных в виде класса Др. Правомерность такого усреднения доказана при расчете приведенных затрат.

Анализ полученных данных показал, что применение в туннельном аппарате воздуха с температурой гпс„ = -60--120 °С, взамен жидкого азота, позволяет сократить величину общей эксергии (е), в среднем, в 2,6 раза.

о 1—_—————————————^

40 45 50 55 60 65 70 75 80

Рис. 10 Зависимость общей эксергии "е" от температурного напора 0т между продуктом класса Д-р и теплоотводящей средой: низкотемпературным воздухом, газообразным или жидким азотом.

Расчет приведенных затрат для воздушного аппарата с проточной системой хладоснабжения представлен на примере замораживания пищевых продуктов классов П) -П5, толщиной (5) в интервале 0,008-0,04 м, от начальной температуры ^ = 20 °С до конечной среднеобъемной ^ = -18 °С; производительность аппарата принята равной 500 кг/ч, а стоимость единицы электроэнергии - Ц,, = 0,5; 1,0 и 1,5 руб/кВт; температура подаваемого воздуха в аппарат - 1под = -60-г--120 °С при 1вш — -30 °С. Продолжительность процесса для данных условий замораживания рассчитывалась с использованием предложенной математической модели На базе полученных данных построены номограммы, анализ которых показал, что на величину приведенных затрат (П3) существенное влияние оказывают и практически не влияет класс

замораживаемого продукта в исследуемом интервале (П| + П5). Это позволило расчитать величины (IX,) и построить номограммы для класса продуктов Цр.

На рис. 11 для продукта класса Др представлена одна из номограмм для Цзл = 1,0руб/кВт.

Рис. 11 Номограмма определения приведенных затрат П3 при замораживании пищевых продуктов класса Др, толщиной 8 = 0,008-г0,048 м в потоке низкотемпературного воздуха 1ПОд = -60-5—120 °С при Ц,л = 1,0руб/кВг.

Расчеты приведенных затрат, представленные в диссертации, показали, что использование в скороморозильном аппарате низкотемпературного воздуха взамен жидкого азота позволяет сократить их величину в 20 + 25 раз для интервала

В данной главе диссертации приведены результаты практической реализации предложенной математической модели. Получены значения продолжительности замораживания (т) низкотемпературным воздухом условно-расчетного продукта классов (П|-гПз) различной толщиньй= (8, 16, 24, 32, 40, 48)-10"3 м.

Анализ показал, что на продолжительность процесса практически не влияет класс продукта в исследуемом интервале. Получена графическая зависимость т = ( (5, 1под) (рис.12) усредненного по теплофизическим характеристикам (ТФХ) класса ПсР, имеющую практическую значимость для инженерных расчетов и эксплуатации предлагаемого оборудования для быстрого замораживания пищевых продуктов.

6, м 0.048 0,04 0,032 0,024

0,016 0 008

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 т.мин

Рис.12 Зависимость продолжительности замораживания (т) пищевых продуктов усредненного класса П^, от толщины продукта (5) и температуры пода-

Результаты исследований показали, что использование низкотемпературного воздуха (-60-5-120 °С) от турбодетандера в туннельном аппарате обеспечивает скорость и, следовательно, значения продолжительности процесса, характерные для условий быстрого замораживания пищевых продуктов, что позволяет включить его в общую поточную линию переработки такой продукции.

Технологическая линия производства быстрозамороженной продукции с использованием туннельного аппарата с воздушной проточной системой хла-доснабжения от турборефрижераторной установки разработана на примере овощей (рис. 13). В состав линии входит оборудование предварительной подготовки овощей к холодильной обработке. При этом процессы охлаждения после бланширования, а также хранения замороженной продукции могут осуществляться с использованием традиционного оборудования с копрессор-ной холодильной машиной, либо с использованием воздуха, выходящего из аппарата, имеющего достаточно низкий температурный потенциал, на уровне 1ВЫХ = -30 °с.

По такому принципу могут быть построены технологические линии производства быстрозамороженных продуктов любых классов предложенной классификации, с учетом технологии предварительной обработки их перед замораживанием.

Результаты исследований легли в основу разработанной и утвержденной, совместно с ООО "Темп-11", ГУ ВНИХИ, ОАО "ИКМА", нормативной документации (НД):

Рис. 13 Ааппаратно-технологическая схема линии производства быстрозамороженных овощей с использованием туннельного аппарата с проточной системой хладоснабжения воздухом от турборефрижераторного агрегата: 1 — калибровочная машина; 2 — контейнер накопитель продукции; 3, 5, 7,9, 12, 18 — конвейеры; 4 — ванна для обработки некачественных изделий; 6 - устройство удаления кожицы в щелочном растворе; 8 - душевая моечная машина; 10 - резательная машина; 11 - устройство вымывания крахмала; 13 - бланширователь; 14 - охлаждающий аппарат (традиционный); 15 - контрольный конвейер; 16 — воздушный туннельный скороморозильный аппарат; 17 - турборефрижераторный агрегат; 19 - автомат для фасовки и упаковки; 20 - напольная тележка; 21 - камера хранения замороженных овощей (традиционная).

- ТИ "Сосиски быстрозамороженные в азотном туннельном скороморозильном аппарате АСТА";

- ТИ, ТУ 9137-005-17375804-02 "Тесто слоеное замороженное в азотном туннельном скороморозильном аппарате АСТА".

В данных НД предусмотрен вариант использования в аппарате АСТА низкотемпературного воздуха от турбодетандера.

Выработка опытной быстрозамороженной партии данной продукции осуществлялась на аппарате АСТА-30, установленном на предприятии ОАО "Садко" (г. Москва).

Оценка качества продукции при разработке НД проводилась в лаборатории "Быстрозамороженные продукты" ГУ ВНИХИ под руководством к.т.н. A.M. Сивачевой.

Получен "Акт производственных испытаний скороморозильного аппарата АСТА-30 и отработки технологии быстрого замораживания пищевых продуктов", где подтверждены экспериментальные данные режимных параметров замораживания пищевых продуктов в условиях низкотемпературного воздуха.

Получены результаты технико-экономического анализа работы скороморозильных аппаратов с проточной системой хладоснабжения на базе жидкого азота (АСТА) или низкотемпературного воздуха (СТАВ) от турборефрижера-тора, а также воздушного с холодильной машиной (Я10-ОАС), одинаковой производительности - 500 кг/ч.

Результаты сравнения капитальных и эксплуатационных затрат данных аппаратов показали преимущество воздушного аппарата СТАВ (табл. 5).

Годовой экономический эффект от его внедрения, в сравнении с аппаратом Я10-ОАС составит 1360 тыс. руб., а с аппаратом АСТА - порядка 3500 тыс.руб; срок окупаемости 8 месяцев.

Таблица 5

Показатели Ед. изм. Сравниваемые варианты аппаратов:

ЯЮ-ОАС-500 АСТА-500 СТАВ-500

1. Годовая производительность т 1860 1860 1860

2. Общие капитальные затраты тыс. руб. 3395 1628 2380

3. Удельные капитальные затраты руб/т 1830 870 1280

4. Текущие затраты за год тыс. руб 2025 4820 1177

5. Текущие затраты на 1т продукции руб/т 1089 2591 633

6. Годовой экономический эффект тыс. руб. * * 1360 3261

7. Срок окупаемости лет (мес) - - 0,66 8

Примечание: * - вариант, с которым проводится сравнение.

Основные результаты работы и выводы

1. Предложена математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов, с использованием принятой классификации, в туннельном аппарате с проточной низкотемпературной воздушной системой хладоснабжения, адекватность которой доказана экспериментальными данными.

2. Проведены экспериментальные исследования на базе действующего туннельного аппарата АСТА-30, где условия использования низкотемпературного воздуха были смоделированы газообразным азотом, и получены значения основных параметров процесса замораживания пищевых продуктов в широком диапазоне условий теплообмена.

3. Предложены способ и устройство проточной системы хладоснабжения низкотемпературным воздухом (-60+-120 °С) от турборефрижераторной установки для туннельного скороморозильного аппарата, на которые получен патент РФ №2168123.

4. Предложена методика расчета и получены графические зависимости расхода воздуха (V) для замораживания основных классов продуктов предпа-гаемой классификации - мясо, мясопродукты; П2 - мясо птицы; Пз -рыба; ГЦ - плоды, ягоды; Пз — овощи) от температуры подаваемого в аппарат и температуры выходящего из аппарата хладагента.

5. Разработана методика подбора турборефрижераторного агрегата для туннельного аппарата, учитывающая основные характеристики его работы, такие, как: производительность температура подаваемого воздуха ассортимент замораживаемой продукции.

6. Предложены три варианта конструктивного решения подачи воздуха от турбохолодильного агрегата и равномерного его распределения по длине туннеля скороморозильного аппарата типа АСТА с использованием: распределительного коллектора; специальных каналов - воздуховодов; наклонного решетчатого экрана.

7. Доказано, с использованием термоэкономического метода анализа энергетической эффективности, что применение в туннельном аппарате, взамен жидкого азота, воздуха с температурой °С позволяет сократить величину общей эксергии в 2,6 раза, приведенные затраты - в 20 25 раз.

8. Разработаны номограммы определения величины приведенных затрат на замораживание пищевых продуктов классов классификации в зависимости от толщины продукта, продолжительности процесса, температуры подаваемого в аппарат воздуха и себестоимости электроэнергии.

9. Получены графические зависимости продолжительности замораживания пищевых продуктов классов от их толщины, а также температуры подаваемого от турборефрижератора воздуха, необходимые для расчета и эксплуатации туннельного аппарата с проточной системой хладоснабже-ния.

10. Проведена промышленная апробация результатов исследований в аппарате АСТА-30, установленном на предприятии ОАО "Садко", позволившая разработать и утвердить совместно с ГУ ВНИХИ, ООО "Темп-И", ОАО "ИКМА" ТИ, ТУ на сосиски и тесто слоеное, быстрозамороженные в туннельном аппарате АСТА, с использованием жидкого азота или низкотемпературного воздуха.

11. Доказана экономическая эффективность использования в туннельном аппарате низкотемпературного воздуха от турбохолодильной машины взамен жидкого азота: годовой экономический эффект составит 3,5 млн. руб; срок окупаемости - 8 месяцев.

1. Патент РФ № 2168123 "Способ и установка для обеспечения сохранности пищевых продуктов", опубл. в БИ №15 от 27.05.01 (Авторы: Бобков А.В., Венгер К.П., Ручьев А.С. и др.).

2. Антонов А.А., Бобков А.В., Венгер К.П., Пчелинцев С.А. Классификация пищевых продуктов для унификации расчетов холодильного оборудования. - М.: Мясная индустрия, 2002, №5, с. 45-46.

3. Антонов А.А., Венгер К.П., Бобков А.В., Пчелинцев С.А. Проточная система хладоснабжения на базе криогенного скороморозильного аппарата. Сборник докладов Международной научно-технической конференции "Инженерная защита окружающей среды". - М.: 2002, с. 41-42.

4. Антонов А.А., Бобков А.В. Быстрое замораживание пищевых продуктов с использованием низкотемпературного воздуха от турбохолодильной машины. Материалы Международной научной конференции "Живые системы и биологическая безопасность населения". -М.: 2002, с. 155-156.

5. Антонов А.А., Бобков А.В., Венгер К.П. Универсальная низкотемпературная система хладоснабжения скороморозильного аппарата проточного принципа действия. Сборник научных трудов конференции "Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств". - М.: 2002,с.449-450.

6. Антонов А.А., Венгер К.П., Бобков А.В. Воздушная проточная система хладоснабжения на базе турбохолодильной машины для скороморозильного аппарата. Сборник научных трудов (выпуск 2) "Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии", М.: 2003,с.53-57.

7. Антонов А.А., Бобков А.В., Феськов О.А Аналитическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов с использованием проточной системы хладоснабжения низкотемпературными газообразными средами. Сборник научных трудов (выпуск 2) "Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии", М.: 2003, с.43-46.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Отпечатано в типографии ООО "Франтэра" ПД № 1-0097 от 30.08.2001г. Москва, Талалихина, 33

Подписано к печати 06.05.2004г. Формат 60x90/8. Бумага "Офсетная № 1" 80г/м2. Печать трафаретная. Усл.печл. 1,75. Тираж 100 Заказ 090 МГУПБ. 109316, Москва, ул. Талалихина, 33

WWW. РКАКТЕЯА. ЯИ

W-98 12

Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1. Системы хладоснабжения для быстрого замораживания пищевых продуктов.

1.2. Исследования процесса быстрого замораживания пищевых продуктов с использованием машинной воздушной системы хладоснабжения.

1.3. Безмашинные проточные системы хладоснабжения и результаты их исследований.

1.4. Выводы по 1 - ой главе.

2. Научные основы быстрого замораживания пищевых продуктов в туннельном аппарате с проточной низкотемпературной воздушной системой хладоснабжения.

2.1. Математическое моделирование процесса быстрого замораживания пищевых продуктов.

2.1.1. Анализ аналитических исследований.

2.1.2. Математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов для условий симметричного теплообмена воздушного аппарата.

2.1.3. Аналитическое определение коэффициента теплоотдачи.

2.1.4. Классификация объектов быстрого замораживания.

2.1.5. Оценка условий работы математической модели.

2.2. Методика и результаты экспериментальных исследований.

2.3. Проверка адекватности предложенной математической модели.

2.4. Результаты 2 — ой главы.

3. Разработка для скороморозильного аппарата проточной системы хладоснабжения низкотемпературным воздухом от тур-бохолодильной машины.

3.1. Воздушная проточная система хладоснабжения на базе турбохолодильной машины.

3.2. Расчет проточной системы хладоснабжения с использованием воздушной турбохолодильной мащины.

3.3. Оценка степени использования холодильного потенциала низкотемпературного воздуха.

3.4. Конструктивные принципы организации проточной воздушной системы хладоснабжения от турбохолодильной машины скороморозильного туннельного аппарата.

3.4.1. Общие положения.

3.4.2. Подбор турборефрижераторного агрегата.

3.4.3. Способы подачи воздуха от турбодетандера в аппарат.

3.5. Результаты 3-ей главы.

4. Энергетическая и технико-экономическая оценка работы туннельного аппарата с воздушной проточной системой хладоснабжения. Практическая реализация результатов работы.

4.1. Оценка энергетической эффективности работы воздушного аппарата с использованием термоэкономического метода.

4.2 Технико-экономическая оценка скороморозильных аппаратов с машинной и проточной системами хладоснабжения.

4.3. Практическая реализация результатов исследований. 4.3.1. Практическая реализация результатов аналитических исследований.

4.3.2. Технологическая линия производства быстрозамороженных овощей с использованием туннельного аппарата с воздушной проточной системой хладоснабжения.

4.3.3. Нормативная документация.

4.4. Результаты 4-ой главы.

Основные результаты работы и выводы.

Одной из основных тенденций совершенствования техники и технологии производства быстрозамороженной продукции является переход с камерного на аппаратное замораживание с помощью скороморозильной техники.

Производство быстрозамороженных пищевых продуктов является одной из самых динамично развивающихся отраслей пищевой промышленности в большинстве стран, составляющей на уровне 40 млн. тонн в год и в настоящее время возрастает по мере повышения стандарта жизни и уровня урбанизации населения мира. В таких странах на душу населения приходится 35-н50 кг замороженных продуктов в год, при этом ежегодный прирост составляет 5 - 7 %. Россия в этой области основательно отстает, однако спрос на данную продукцию, поставляемую в нашу страну зарубежными фирмами, имеется практически в течение всего года.

При быстром замораживании решающую роль приобретает скорость процесса. Установлена тесная связь качества продукта со скоростью замораживания. Скорость также характеризует эффективность теплообмена при замораживании; она определяет энергетическую и экономическую эффективность процесса, а также возможность его включения в общую поточную линию производства такой продукции.

Известны различные методы определения скорости замораживания, из них более строгим является линейная скорость, которая определяется как отношение полного перемещения границы раздела фаз в замораживаемом теле к длительности этого перемещения. Принята Международным институтом холода (МИХ) следующая условная классификация процесса замораживания в зависимости от линейной скорости:

- быстрый - (13,8-55,8)-10"6 м/с; 6

- со средней скоростью - (2,7ч-13,8)-10 м/с;

- медленный — (0,27-5-2,7)-10'6 м/с.

Для быстрого замораживания пищевых продуктов используется широкий набор методов и на их базе скороморозильных аппаратов, обеспечиваемых машинной или безмашинной (проточной) системами хладоснабжения.

Машинная система использует следующие методы замораживания: воздушный, погружной в некипящей жидкости (растворы хлористого кальция, этилового спирта, пропиленгликоля и т.п.), контактный через металлическую поверхность. Криогенный метод использует жидкий азот (N2) или диоксид углерода (С02) и основан на проточной системе хладоснабжения, предусматривающей одноразовое использо-ф вание криоагента.

Наибольшее распространение в аппаратах с машинной системой получил воздушный метод в силу таких основных преимуществ воздушной охлаждающей среды как естественность и, следовательно, дешевизна; термодинамические и физико-химические свойства его благоприятны для пищевых продуктов.

В воздушных аппаратах такого типа замораживание пищевых продуктов осуществляется, как правило, при температуре -30ч--40 °С. Продолжительность процесса, в зависимости от вида продукта, его размеров и условий теплоотвода, колеблется от 1,5 до 3 час и более. Такая продолжительность не обеспечивает интервал скорости, характерный для быстрого замораживания продуктов.

Существенным недостатком таких воздушных аппаратов являет* тт ся потеря массы продукта от усушки. По установленным нормативам усушка при замораживании для основных продуктов колеблется от 1 до 6 %.

Главной стратегией уменьшения усушки, по оценкам экспертов, является сокращение продолжительности замораживания пищевых продуктов. Исходя из данной стратегии, в последние годы, наметилась тенденция использования для быстрого замораживания пищевых продуктов проточных систем хладоснабжения на базе жидкого азота.

Учитывая высокую стоимость данного криоагента и те преимущества воздушной охлаждающей среды, о которых было сказано выше, перспективно использование в проточных системах хладоснабжения низкотемпературного воздуха (-604-120 °С), получаемого с помощью турбохолодильной машины.

Такая воздушная система хладоснабжения в туннельном аппарате обеспечивает, как показали исследования, практически такие же скорости быстрого замораживания, как и в случае использования жидкого азота.

В настоящее время в России разработан и выпускается ООО "Темп-11" ряд азотных скороморозильных туннельных аппаратов (ACTA) для быстрого замораживания широкого ассортимента пищевых продуктов. Перспективно и актуально для аппарата ACTA использование низкотемпературного воздуха (-604-120 °С) от турбохолодильной машины, что обеспечит его универсальность по хладагенту.

В России Институтом механики МГУ им. Ломоносова под руководством А. Ш. Кобулашвили разработан и технически реализован унифицированный типоразмерный ряд турбодетандеров серии RET, на базе которого построены модели турборефрижераторов ATR производительностью от 100 до 2500 м3/ч при температуре поступающего воздуха от -60 до -120 °С.

Данная работа посвящена решению народнохозяйственной проблемы по совершенствованию процесса и оборудования быстрого замораживания пищевых продуктов с использованием новой для отечественной практики проточной низкотемпературной воздушной системы хладоснабжения от турбохолодильной машины.

Выполнение данной работы выдвигает ряд задач, решение которых объединено поставленной целью.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка процесса и практических основ быстрого замораживания пищевых продуктов в туннельном аппарате с низкотемпературной воздушной проточной системой хладоснабжения от турборефрижераторной установки. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

- провести анализ существующих аналитических решений определения продолжительности замораживания объектов классической формы и обосновать выбор математической модели для условий теплообмена в туннельном аппарате с низкотемпературным воздухом и проточной организацией процесса;

- организовать экспериментальный стенд и выполнить исследования для получения процессных параметров и проверки адекватности предложенной математической модели;

- разработать, на базе отечественного азотного туннельного аппарата (ACTA), конструктивные принципы организации проточной воздушной низкотемпературной системы хладоснабжения от турбодетандера для быстрого замораживания пищевых продуктов;

- разработать методики определения расходных параметров работы воздушной системы хладоснабжения и подбора турбо-рефрижераторного агрегата в зависимости от условий организации процесса замораживания продукции;

- провести энергетический и технико-экономический анализы работы туннельного скороморозильного аппарата, использующего азотную или воздушную от турборефрижератора проточные системы хладоснабжения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

Предложена математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов, с использованием принятой их классификации, в туннельном аппарате с проточной воздушной системой хладоснабжения, обеспечивающей симметричный теплообмен, адекватность которой (на уровне 10. 12 %) доказана экспериментальными данными.

Получены, на базе действующего туннельного аппарата АСТА-30, где условия замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом смоделированы газообразным азотом, экспериментальные данные основных показателей процесса.

Рассчитаны, с использованием математической модели, значения критерия Fo, по стадиям и общая, в зависимости от температуры подаваемого воздуха (tnw, = -60-^-120 °С), толщины (5 = 0,008-^0,048 м) замораживаемых пищевых продуктов основных классов классификации (П1 — мясопродукты, П2 — птица, П3 — рыба, ГЦ — плоды, ягоды, П5 - овощи) и получены графические зависимости Fo от Bi для данных условий организации процесса.

Предложена методика расчета расхода воздуха (V) для замораживания исследуемых классов пищевых продуктов и получены графические зависимости V от температуры подаваемого в туннель (tn(W) и выходящего из него (tBblx) хладагента.

Разработана методика подбора турборефрижераторного агрегата для туннельного аппарата с проточной системой хладоснабжения низкотемпературным воздухом.

Получены результаты сравнительной энергетической оценки, на базе термоэкономического метода и его основных показателей - эксергии и приведенных затрат, проточных систем хладоснабжения с использованием низкотемпературного воздуха и жидкого азота, позволившие обосновать преимущества предлагаемой воздушной системы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

Разработаны способ и устройство проточной системы хладоснабжения низкотемпературным воздухом от турборефрижераторной установки для туннельного скороморозильного аппарата, на которые получен патент РФ №2168123.

Предложены три варианта конструктивного решения подачи воздуха от турборефрижераторной установки в туннельный аппарат, обеспечивающие симметричные условия теплообмена.

Разработана аппаратно-технологическая схема линии производства быстрозамороженной продукции, на примере класса П5 - овощи, с включением в ее работу туннельного аппарата с воздушной системой хладоснабжения от турборефрижератора.

Разработаны, на базе результатов исследований, номограммы определения величины приведенных затрат на замораживание пищевых продуктов классов П1 - П5 классификации в зависимости от условий работы туннельного аппарата с низкотемпературным воздухом.

Получен "Акт производственных испытаний туннельного аппарата АСТА-30 и отработки технологии быстрого замораживания пищевых продуктов", где в качестве хладагентов использовали жидкий азот и воздух с температурой —100, -120 °С, смоделированной газообразным азотом. При этом были заморожены опытные партии пищевых продуктов, позволившие разработать и утвердить: ТИ, ТУ на сосиски и тесто слоеное, быстрозамороженные в туннельном аппарате ACTA, с использованием жидкого азота или низкотемпературного воздуха.

Получены данные технико-экономического анализа работы скороморозильных туннельных аппаратов с проточной системой хладо-снабжения жидким азотом или низкотемпературным воздухом от тур-борефрижераторной установки, а также воздушного аппарата с холодильной машиной, позволяющие оценить условия эффективного их использования.

1. Состояние вопроса.

Основные результаты работы и выводы

1. Предложена математическая модель расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов, с использованием принятой классификации, в туннельном аппарате с проточной низкотемпературной воздушной системой хладоснабжения, адекватность которой доказана экспериментальными данными.

2. Проведены экспериментальные исследования на базе действующего туннельного аппарата АСТА-30, где условия использования низкотемпературного воздуха были смоделированы газообразным азотом, и получены значения основных параметров процесса замораживания пищевых продуктов в широком диапазоне условий теплообмена.

3. Предложены способ и устройство проточной системы хладоснабжения низкотемпературным воздухом (-60*-120 °С) от турборефрижератор-ной установки для туннельного скороморозильного аппарата, на которые получен патент РФ №2168123.

4. Предложена методика расчета и получены графические зависимости расхода воздуха (V) для замораживания основных классов продуктов предлагаемой классификации (П1 — мясо, мясопродукты; П2 - мясо птицы; П3 - рыба; П4 - плоды, ягоды; П5 - овощи) от температуры подаваемого в аппарат (tn<w) и температуры выходящего (tBbIX) из аппарата хладагента.

5. Разработана методика подбора турборефрижераторного агрегата для туннельного аппарата, учитывающая основные характеристики его работы, такие, как: производительность, температура подаваемого воздуха, ассортимент замораживаемой продукции.

6. Предложены три варианта конструктивного решения подачи воздуха от турбохолодильного агрегата и равномерного его распределения по длине туннеля скороморозильного аппарата типа ACTA с использованием: распределительного коллектора; специальных каналов -воздуховодов; наклонного решетчатого экрана.

7. Доказано, с использованием термоэкономического метода анализа энергетической эффективности, что применение в туннельном аппарате, взамен жидкого азота, воздуха с температурой (-60ч--120) °С позволяет сократить величину общей эксергии в 2,6 раза, приведенные затраты - в 20 -г 25 раз.

8. Разработаны номограммы определения величины приведенных затрат на замораживание пищевых продуктов классов П1Ч-П5 классификации в зависимости от толщины продукта, продолжительности процесса, температуры подаваемого в аппарат воздуха и себестоимости электроэнергии.

9. Получены графические зависимости продолжительности замораживания пищевых продуктов классов П1Ч-П5 от их толщины, а также температуры подаваемого от турборефрижератора воздуха, необходимые для расчета и эксплуатации туннельного аппарата с проточной системой хладоснабжения.

10. Проведена промышленная апробация результатов исследований в аппарате АСТА-30, установленном на предприятии ОАО "Садко", позволившая разработать и утвердить совместно с ГУ ВНИХИ, ООО "Темп-11", ОАО "ИКМА" ТИ, ТУ на сосиски и тесто слоеное, быстрозамороженные в туннельном аппарате ACTA, с использованием жидкого азота или низкотемпературного воздуха.

11. Доказана экономическая эффективность использования в туннельном аппарате низкотемпературного воздуха от турбохолодильной машины взамен жидкого азота: годовой экономический эффект составит 3,5 млн. руб; срок окупаемости — 8 месяцев.

1. Абрамов Н.Д. Исследование процесса криозамораживания мясопродуктов и разработка оборудования для этой цели. // Автореф. диссканд. техн. наук-М.: 1972, 17с.

2. Аверин Г.Д. Комплексное использование морозильной камеры с целью интенсификации процесса замораживания мяса. // Автореф. дисс. канд. техн. наук-М.: 1973,22с.

3. Азот для замораживания, хранения и транспортировки пищевых продуктов (круглый стол). — Холодильная техника, 1998, №9, с. 2-5.

4. Алексеев Е., Похомов В. Моделирование и оптимизация технологических процессов в пищевой промышленности. — М.: 1987, 278 с.

5. Алешин Ю.П. Сохранить и приумножить. Холодильное дело, 1996, №1, с.4-7.

6. Алмаши Э., Эрдели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов: Перевод с венгерского М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, 408 с.

7. Арбузов С.Н. Разработка процесса и принципов аппаратурного оформления проточной азотной системы для холодильной обработки пищевых продуктов. // Автореф. дисс. канд. техн. наук, 2000, 30 с.

8. Антонов А.А., Венгер К.П. Азотные системы хладоснабжения для производства быстрозамороженных пищевых продуктов. Рязань, "Узоречье", 2002, 205 с.

9. Антонов А.А., Совершенствование производства быстрозамороженных пищевых продуктов с использованием низкотемпературных проточных систем хладоснабжения//Автореф.д.т.н., 2003, 39 с.

10. Антонов А.А., Венгер К.П. Перспективные направления совершенствования процесса и оборудования для быстрого замораживания пищевых продуктов. // Холодильный бизнес, 2002, №2, с.32-33.

11. И. Антонов А.А., Венгер К.П. Криогенная техника для быстрого замораживания пищевых продуктов. // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2002, №10, с. 20-22.

12. Антонов А.А., Венгер К.П., Пчелинцев С.А. Эксергетический анализ работы криогенной проточной системы для холодильной обработки пищевых продуктов // Сборник докладов международной конференции "Инженерная защита окружающей среды" М., 2002, с. 45-46

13. Антонов А.А., Венгер К.П., Ручьев А.С., Пчелинцев С.А. Оценка энергетической эффективности азотной системы хладоснабжения. // Вестник МАХ, 2002, №3, с. 18-20

14. Антонов А.А., Венгер К.П., Ручьев А.С. Проточная азотная система хладоснабжения для холодильной обработки растительной продукции, максимально использующая температурный потенциал криоа-гента // Холодильный бизнес, 2002, №6, с. 14-17

15. Антонов А.А., Венгер К.П., Мотин В.В. Перспективы использования жидкого азота для быстрого замораживания пищевых продуктов // Материалы междун. науч. конференции "Живые системы и биологическая безопасность населения" М., 2002, с. 156-158.

16. Бабакин Б.С., Стефанчук В.И. Ковтунов Е.Е. Альтернативные хладагенты и сервис холодильных систем на их основе. М.: Колос, 2000, 158 с.

17. Беридзе Г., Венгер К.П. Стефанчук В.И. Криогенный скороморозильный аппарат. // Питание и общество, 1999, № 5, с. 28 29

18. Богатырев А.Н. Отраслевая наука и приоритетные направления научно-технического прогресса // Холодильная техника, 1995, №2, с. 2-5

19. Бражников A.M., Малова Н.Д. Расчеты систем кондиционирования воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности — М.: Агропромиздат, 1985, с. 133 140

20. Бражников A.M. Теория теплофизической обработки мясопродуктов. М.: Агропромиздат, 1987, 270 с.

21. Бражников A.M., Венгер К.П., Мазуренко Н.ГТ. Определение рациональной скорости замораживания мяса птицы.// Мясная индустрия, 1981, № 11, с. 30-31

22. Бродянский В.М. Ресурс энергосбережения в возобновленных источниках.//Холодильная техника, 1990, №2, с.2-4.

23. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа.-М.: Энергия, 1973, с.295.

24. Буянов О.Н. Совершенствование процесса быстрого замораживания готовых блюд и комбинированных полуфабрикатов. // Автореф. дисс. канд. техн. наук, 1985, с. 17

25. Буянов О.Н. Научные и практические основы дискретного теплоотво-да при быстром замораживании пищевых продуктов // Автореф. дисс. д. т. н., 1999, 38 с.

26. Венгер К.П. Научные основы создания техники быстрого замораживания пищевых продуктов. Автореферат дисс. д. т. н., 1992, 44 с.

27. Венгер К.П. Холодильное технологическое оборудование. Быстрое замораживание пищевых продуктов. М.: Г1111 "Печатник", 1997, 112с.

28. Венгер К.П., Ковтунов Е.Е. Расчет продолжительности быстрого замораживания штучных пищевых продуктов. М.: Вестник МАХ, вып. 2, 1998, с. 44-47

29. Венгер К.П. Оптимизация процесса и оборудования быстрого замораживания пищевых продуктов. // Вестник МАХ, 1998, №3-4, с. 9-12.

30. Венгер К.П., Выгодин В.А. Машинная и безмашинная системы хладоснабжения для быстрого замораживания пищевых продуктов — Рязань.: "Узоречье", 1999, 143 с.

31. Венгер К.П., Стефанчук В.И. Азотный туннельный аппарат для быстрого замораживания пищевых продуктов // Производство и реализация мороженого, быстрозамороженных продуктов, 1999, №2, с. 23 -25

32. Венгер К.П., Арбузов С.Н., Выгодин В.А. и др. Азотные системы хладоснабжения для обработки пищевых продуктов// Мясная индустрия, 1999, №3, с. 47-49

33. Венгер К.П., Мотин В.В., Фесков О.А. Расчет технологического оборудования: аппаратов непрерывного действия для быстрого замораживания пищевых продуктов. М.: МГУПБ, 2001, 29 с.

34. Вейник А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. -М.: Металлургия, 1965, 375 с.

35. Выгодин В.А., Кладий А.Г., Колодязная B.C. Быстрозамороженные пищевые продукты растительного и животного происхождения: (Производство в России и странах СНГ). М.: "Галактика — ИГМ",1995, 77 с.

36. Выгодин В.А., Кладий А.Г. Холод это жизнь. // Холодильное дело,1996, №5-6, с.26-27.

37. Выгодин В.А. Проблемы продовольственной безопасности России. // Холодильная техника, 1997, №7, с.2-3.

38. Выгодин В.А, Стефанчук В.И., Арбузов С.Н., Венгер К.П. Проточные системы хладоснабжения жидким и газообразным азотом для холодильной обработки пищевых продутов// Мясная индустрия, 1999,№ 3, с.47-49.

39. Высокоэффективная технология производства быстрозамороженных продуктов/ Судзиловский И., Макаров В., Гутник М.// Мясная промышленность, 1992, №5, с. 14 15

40. Гиндлин И.М., Данилин В.И. Тенденции производства быстрозамороженных продуктов. // Холодильная техника, 1992, №6, с.25-26.

41. Гиндзбург А.С, Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов (Справочник). М.: Агропромиз-дат, 1990, с. 288

42. Голянд М., Малеванный Б. Холодильное оборудование. М.: Пищевая промышленность, 1977, 335 с.

43. Грубы Я. Производство замороженных продуктов. М.: ВО Агро-промиздат, 1990, 335 с.

44. Григорьев В.А., Крошин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники. М.: Энергоиздат, 1882.

45. Гнилицкий В.М., Кобулашвили A.M. Скороморозильная техника для пищевых продуктов. // Промышленный оптовик, 2000, №12, с. 13

46. Дибирсулаев М., Соколова И. Влияние холодильной обработки на питательную ценность пищевых продуктов //Холодильная техника, 1991, №10, с. 17-20.

47. Жакаль Бассам Салем. Разработка процесса и технологии замораживания ягод погружным методом в некипящей жидкости. // Автореф. дисс. канд. техн. наук, 1991, 19 с.

48. Зубатый A.JT. Быстрозамороженная плодоовощная продукция организация производства и холодильной цепи. // Холодильная техника, 1993, №5, с.23.

49. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлением. М.: Госэнергоиздат, 1960, 260 с.

50. Исаченко В.П., Осинова В.А., Сукошел А.С. Теплопередача. -М.: Энергоиздат, 1981.

51. Камовников Б.П. Вакуум сублимационная сушка пищевых продуктов (Основы теории, расчет и оптимизация). -М.: Агропромиздат, 1983, 288 с.

52. Карпычев В.А., Колтыпин Ю. Приближенное решение задачи о замораживание биологических материалов. — М.: Известия вузов. Пищевая # технология, 1989, №6, с. 64-65

53. Кошкин В.Н., Калинин Я.К., Дрейцер Г.А. и др. Нестационарный теплообмен. -М.: Машиностроение, 1973, 328 с.

54. Кладий А.Г. Быстрозамороженные продукты: что мешает развитию этой рентабельной социально значительной отрасли в России. // Производство и реализация мороженного и быстрозамороженных продуктов, 1999, №1, с. 28 29.

55. Ковтунов Е.Е. Совершенствование процесса холодильной обработки фасованного потребительскими порциями сливочного масла. // Автореф. дисс. канд. техн. наук, 1996, 16 с.

56. Колодязная B.C., Диденко Р.А., Дивников С.В. Криогенное замораживание растительных продуктов. // Холодильная техника, 1992, №9, 10, с.23-25.

57. Колодязная B.C. Совершенствование и разработка технологий пищевых производств. // Вестник МАХ, 1998, №3-4, с.3-8.

58. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г., Ейдеюс А.И. и др. Холодильная технология рыбных продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, 184 с.

59. Короткий И.А. Исследование теплофизических свойств натуральных сыров. // Автореф. дисс. канд. техн. наук, Кемерово, 1997, 16 с.

60. Куликовская Л.В., Шахова О.В. Производство быстрозамораживае-мых пирогов. // Холодильная техника, 1990, №2, с. 43.

61. Куцакова В.Е., Фролов С.В. и др. О границах применимости формулы Планка. // Холодильная техника, 1989, №11, с. 39-40.

62. Куцакова В.Е., Фролов С.В. и др. О времени замораживания пищевых продуктов. // Холодильная техника, 1997, №2, с. 16-17.

63. Лаковская И.А., Шабетник Г.Д., Каухчешвили Э.И., Сидорова Н.Д. Экспериментальное определение коэффициента теплоотдачи при замораживании продуктов животного происхождения. // Холодильная техника, 1979 г., №9, с. 743-45

64. Лейбензон JI. Собрание трудов АНСССР. М.: 1955, т. 4, с. 397.

65. Лейбензон JI. Собрание трудов АНСССР. -М.: 1955, т. 2, с. 316.

66. Лейбензон Л. К вопросу о затвердевании земного шара из расплавленного состояния. Трудов АНСССР. -М.: 1965, т. 4, с. 317-360.

67. Ломакин В.Н. Современное состояние и тенденции развития технологического холодильного оборудования для производства быстрозамороженных продуктов. //Холодильная техника, 1983, № 10, с. 18-21.

68. Лыков А.В. Теория теплопроводности. -М.: Высшая школа, 1967, 599 с.

69. Лыков А.В. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978, 560 с.

70. Мартемьянов В., Камирин А. Скороморозильная техника нового поколения. Холодильная техника, 1998, №1, с. 13.

71. Матторолло Л. Холод и производство пищевых продуктов для возрастающего населения земного шара. Холодильная техника, 1991, №5, с.6-8.

72. Материалы 1-ой Международной специализированной выставки "Криоген Экспо". - М.: 2002, 22 с.

73. Мишуева С.А. Разработка эффективных технологических методов сохранения рыбного сырья. //Автореф. дисс. канд. техн. наук, 1996.

74. Мотин В.В. Разработка процесса и аппарата для замораживания мясных полуфабрикатов с использованием многозонной азотной системы. // Автореф. дис. канд. техн. наук, 1988, 19с.

75. Наместников А.Ф. Ассортимент и технология производства быстрозамороженных овощей и фруктов в СССР и за рубежом. ЦНИИТЭИ-пищепром. Обзорная информация. М.: 1984, 20 с.

76. Овчарова Г.П. Совершенствование технологии замораживания и хранения творога. // Автореф. дис. канд. техн. наук, М.: 1990, 17 с.

77. Орлова Е.Н., Козырев А.А Холодильная техника и технология для рыбной промышленности. Холодильная техника, 1993, № 1, с. 32-33

78. Оленева Г.Е., Пропионова Н.Г. Развитие производства быстрозамо-раживаемых блюд и полуфабрикатов на промышленной основе. -М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1979, № 2, с. 14-20

79. Оносовский В.В. Моделирование и оптимизация холодильных установок. // Л.: Из-во ЛГУ, 1990, 96 с.

80. Оносовский В.В. Моделирование и оптимизация холодильных установок: учебное пособие. Л.: Издательство ЛГУ, 1990 г, 96 с.

81. Патент 4164592 (США). Быстрозамороженные продукты для диетического питания.//Мадисон Б.,Шульман Ф., и др опубл. 1979 г.

82. Патент 5339651 (США). Способ и устройство для замораживания поверхности, а затем и всего продукта .- опубл., 1994 г.

83. Патент США №3648474; 5F25; 17.02.95.

84. Патент США №3 819481; 5F25; 17.02.95.

85. Патент РФ №99104587. Скороморозильный аппарат (Венгер К.П., Пчелинцев С.А., Стефанчук В.И. и др.). Опубл. в Б.И., 2000, №1.

86. Патент РФ №2131565. Способ обеспечения сохранности пищевых продуктов и установка для обеспечения сохранности пищевых продуктов (Венгер К.П., Ковтунов Е.Е., Мотин В.В. и др.). Опубл. в Б.И.,1999, №1.

87. Положительное решение о выдаче от 27.08.03 г. патента РФ по заявке № 2002131299. Скороморозильный туннельный аппарат (Антонов

88. А.А., Венгер К.П., Феськов О.А.)

89. Патент РФ №2144163. Устройство для замораживания и транспортировки продуктов сельского хозяйства растительного и животного происхождения. (Венгер К.П., Выгодин В.А., Кузьмина И.А. и др.). Опубл. в Б.И., 2000, №1.

90. Патент РФ №2144165. Способ и установка по обеспечению сохранности пищевых продуктов.(Беридзе Г.Г., Венгер К.П., Стефанчук В.И.). Опубл. в Б.И., 2000, №1.

91. Патент РФ №2168123. Способ и установка для обеспечения сохранности пищевых продуктов (Венгер К.П., Ручьев А.С., Феськов О.А. и др.). Опубл. в Б.И., 2001, №1.

92. Петухов Б.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных установках. М.: Энергоатомиздат, 1986.

93. Пирвердян А. Нефтяная подземная гидравлика. // Баку, Азнефтеиздат, 1956,322 с.

94. Постольски Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1978, 608 с.

95. Проблемы производства быстрозамороженных продуктов. // Холодильная техника, 1989, №8, с.34.

96. Поварчук М.М., Помазкина Н.В. Системы охлаждения транспортных средств для перевозки скоропортящихся продуктов за рубежом. М: АгроНИИТЭИММП (обзорная информация), 1991, 32 с.

97. Попов В.П., Каухчешвили Э.И., Венгер К.П. Современное состояние и перспективы разработки скороморозильных аппаратов для штучных продуктов. // Мясная индустрия, 1984, №10, с. 23-25.

98. Применение холода в пищевой промышленности, (справочник серии "Холодильная техника" под редакцией Быкова А.В.) — М: Пищевая промышленность, 1979, 272 с.

99. Пчелинцев С.А. Совершенствование процесса и оборудования быстрого замораживания пищевых продуктов с использованием азотной проточной системы хладоснабжения. Автореф. дисс. к. т. н., 2001, 38 с.

100. Распопов В.А. Создание конкурентоспособных скороморозильных аппаратов. // Холодильная техника, 1994, №2, с. 24-26.

101. Ришар А.А. Оптимизация режима холодильной обработки мяса. Автореф. дисс. к. т. н., Одесса, ОТИХП, 1983, 18 с.

102. Рогов И.А., Куцакова В.Е., Филиппов В.И. и др. Консервирование пищевых продуктов холодом. М: Колос, 1998, 211 с.

103. Ручьев А.С. Совершенствование производства быстрозамороженной растительной продукции с использованием жидкого и газообразного азота. Автореф. дисс. канд. техн. наук, 2003, 23 с.

104. Рынок свежезамороженных овощей и фруктов в России. Производство и реализация мороженных быстрозамороженных продуктов. // Холодильная техника, 1999, №1, с. 26-27.

105. Рютов Д.Г., Христодуло Д.А. Быстрое замораживание мяса. М.: Пищепромиздат, 1936.

106. Саркисян К.А. Новое оборудование для линий по производству быстрозамороженных продуктов. // Холодильная техника 1993, №5, с. 3.

107. Семенов Б.Н., Иванов В.Е., Одинцов А.Б. и др. использование криогенных жидкостей для замораживания и хранения тунца на судах. // Холодильная техника 1997, №7, с. 24-25.

108. Скороморозильные аппараты. Продмаш 89. // Холодильная техника 1990, №3, с. 53.

109. Собянина А., Фильчикова А., Перспективы развития производства быстрозамороженных готовых блюд и полуфабрикатов//Холодильная техника ,1983, №10, с.7-10.

110. Собянина А., Дербенева 3., Малатченко Н., Новый отраслевой стандарт на быстрозамороженные продукты //Холодильная техника, 1983,10, с.55-57.

111. Судзиловский И.И., Паньшин Ю.В., Макаров В.В. и др. Скороморозильный аппарат Я 10 АЗА для замораживания плодоовощной продукции россыпью. // Пищевая промышленность, 1993, №1, с.40.

112. Судзиловский И.И., Шленский В.А., Мартемьянов В.Н. и др. Технологическое оборудование для охлаждения и замораживания пищевых продуктов. // Холодильная техника, 1995. №2, с. 9-12.

113. Судзиловский И.И., Богатырев А., Рогов И.А. и др. Холод и технология пищевых продуктов. Ижевск, Печать -Сервис, 1996, 217 с.

114. Стефановский В.М., Тимофеева Н.М., Стефановская Н.В. Сокращение усушки мяса при холодильной обработке (прогнозные исследования): обзорная информация. -М: ВНИИПИ, 1989, 63 с.

115. Стефановский В.М. Научные основы развития технологических систем замораживания мяса. Автореф. дисс. д. т. н., 1992, 40 с.

116. Стефанчук В.И., Арбузов С.Н., Венгер К.П. Проточная азотная система хладоснабжения, полностью использующая температурный потенциал криоагента. // Холодильная техника, 2000, №8, с. 7-9.

117. Стефанчук В.И., Венгер К.П., Пчелинцев С.А. Феськов О.А. Исследование процесса быстрого замораживания пищевых продуктов в трех-зонном азотном проточном аппарате. // Вестник МАХ, 2001, №2, с.36-37.

118. Техника для быстрого замораживания продуктов питания. // Холодильная техника, 1995, №4, с. 19.

119. Тейдер В.А. Замораживание продуктов на металлическом поддоне. // Холодильная техника, 1963, №3, с.33-36.

120. Тейдер В.А. Продолжительность замораживания продукта, лежащего на ребреной поверхности. // Холодильная техника, 1962, №6, с.37-42.

121. Технологическое оборудование пищевых производств (под редакцией Азарова Б.М.). М.: Агропромиздат, 1988, 464 с.

122. Трушенкин В.Г., Маскин М.М. Эффективность переработки и хранения плодов, ягод, овощей. // Консервная и овощная промышленность, 1982, №7, с.22-23.

123. Феськов О.А. Разработка проточной системы хладоснабжения газообразным азотом для холодильной обработки пищевых продуктов. Автореф. дисс. к. т. н., 2002, 28 с.

124. Физико-технические основы холодильной обработки пищевых продуктов (под редакцией Э.И. Каухчешвили) М.: Агропромиздат, 1985, 253 с.

125. Фролов С.В., Борзенко Е.И., Кипнис B.JT. и др. Оптимизация процесса замораживания пищевых продуктов жидким азотом. Вестник МАХ, 1999, №4.

126. Фролов С.В., Борзенко Е.И., Кипнис B.JL Инженерный расчет азотного скороморозильного аппарата. Вестник МАХ, 2001, №4, с. 30-32.

127. Фролов С.В., Куцакова В.Е., Кипнис B.JI. Тепло- и массообмен в расчетах процессов холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Колос-Пресс, 2001, 141 с.

128. Холодильная техника России. Состояние и перспективы. // Холодильная техника, 1995, №3, с. 6-9.

129. Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1979, 270с.

130. Чумак И.Г., Гольберг Л.Д., Чуркин Н.А. Контактное замораживание растительных продуктов в рассоле. М.:Пищевая промышленность, 1977, 29 с.

131. Шабетник Г.А. Исследование процесса и разработка оборудования для криоконкервирования эндокринно-ферментного сырья. Автореф. дисс. к. т. н., М., 1980, 22 с.

132. Шалапугин С.В. Совершенствование работы плиточного морозильного аппарата при замораживании пищевых продуктов в блоках. Автореф. дисс. к. т. н., М., 1997, 23 с.

133. Шавра В.М., Барулина И.Д., Поварчук М.М. Холодильный автотранспорт. М.: Пищевая промышленность, 1981, 220 с.

134. Acton E/Morris G/ Frizzing process and apparatusPatent Great Brit-ain№873986440

135. Benois High speed freerin system patent USA, №4103507, F25, Publ/17.06.77.

136. Berner S. Quick frozen foods: storage. Bull. Jnt. J. Refrig (JJR), 2001, V5, p 49 (Monde Surgell, FR, 2000, V 5, n. 62, p. 38-42).

137. Buchmeller J. Technisch aspecte bechim schellkehlben und Schnellfreiner von Ferfiggeer mit feessiger Stickctoff//z. Lebensmitten Technol und Verfahrentech.l987,v.29, №5,9, s 163-166/

138. Consumption of quick-frozen foods in Europe in 1998. Bull. JJR, 2000, V 5, p. 59.

139. Data sheet of quick-frozen foods in Dermark. Bull. JJR, 2000, V 5, p. 42.

140. Dinglinger G., Kaltecnologie: Tiefgefriren nach neven Verfanren Er-nahrungswirthchaft Lebensmitt technic, 1972, V 19, S 146-160.

141. Dixon J., Frozen food equipment// Food Eng. International, 1992, v.43, № 1, p. 42-5,46-48

142. Donald D.P. Highlights of refrigeration and freezing. // Food Manufacture/ 1979.-49.-p. 17-24.

143. Fluidizedogeniceezer for IQF delicate products Food Process (USA), 1991, VI, p.83.

144. Fuchigani M., Migazaki K., Hyakumato N. Frozen carrots texture and pectin components as affected by low temperature blanching and quick freezing. S. Food Sci., 1995, 60, VI, p.132-136.

145. Feed the world// Chem. Brit., 1992, v28, №7, s.598.

146. Fujitaka D., Система быстрого замораживания пищевых продуктов с переменным движением воздуха./Л1ей^егайоп J.P., 1989, v.64, №741,s.768-774.

147. Garfield R.L. Nutrient dotabases: a trade association experience. Food Technol, 1995, 49, V5, p. 154.

148. Girardou Philippe. Tendances en matierede froid cryogenique. Ind. alim. Etagr., 1995, 12, V5,p.314-317.

149. Kaminski W. Le froid, element de la securite alimentaire dans Ie monde (Refrigeration as a world food security factor). II Int. J. Refrig., 1986,v.9,p,21-24.

150. Kim N., Hugh Y. Freeze cracking infoods as affected by physical properties. Food Science. 1994. 59, V 3, p.669-674.

151. Klee Duah Flow cryogenic freezer, - Patent USA, N 4475, F25D 13\06\PubL 09.10.84.

152. Kondratenko J., Zur Lasung aerodinamic problem bliguerbeeltegen Gefrier funneln mit fforgen//Die Kalte, 1981, №10, s. 443-446.

153. Kunis J. Gefrierlagerrfebigkeit vom Blatter und Marbleid//Backer und Konditor, 1995, № 4 - s. 104-106.

154. Liquid nitrogen freezing tops cake production.- Food Manufacture, 1995,May,p.9.

155. Lucas L. Surgilation enolutions dans domaine des fruits et legumes. Ind. Alim. Etagr., 1991, 108,V6,p.479-483.

156. Muftugil N. Fruzingtimb and ratifcauliflower flozets under different freezing conditions. Int. J. Refrig., 1986. 9, V3, p. 155-157.

157. Phan P.A., Drid. Decongelation des peches par micro on des etude comparative de divens traitements de decougelation. Refrig. Congelat. Entre-poset transpiaspects float tachizi, 1978, p.211 -225.

158. Philippon V. Progress recents dans i"irolustrie surgelation des legunies // Revue Generale du Froid. 1990. - v. 80. -N 1, p. 23-26

159. Placzek R., Kunis J. Gefrierenvon Lebensmitteeln mit flussigem Freon // Lebensmitt. 1990, N 10, s. 23-28

160. Prior Amy. Change is underway in the vegetable field. Food Manuf, 1993, 68, V 5, p.29-30.

161. Remi J. Moderm freezing facilities // Int. J. Refrig. 1987. - v. 10. - N3. -p. 165-171

162. Semling H.,Liquid food freezant fase scruting//Food Process, 1989, v.40,№13 ,18

163. Slade E. Carbon-diexide a versatile cryogenic // Food Processing, 1992, v. 51, N. 613, p. 27-29

164. Scott E., Heldmand. Simulation of temperature dependent quality deterioration in frozen foods. J. Food End., 1990, V. 11, p. 43-65.

165. Spiro freezer offer minimum LN2 consumption. Food Processing, 1982, V. 6, p. 117.

166. Surgelation une logique industrielle. Process Mag., 1995, V 1101, p.36-38.

167. Spirol freezer offers minimum LN2 consumption//Food Processing,! 982,v.43,p.l 17

168. Tyree L. Cryogenic refrigeration apparatus // patent USA,#4350027, Publ.21.09.82

169. The frozen-food market in Spain. Bull JJR, 2000, V.2, p. 4.

170. The quick-frozen food market in Germany. Bull JJR, 2000, V.2, p. 42.

171. UK: the British quick-frozen food market. Bull JJR, 2000, V.l, p. 91.

172. UK: the British quick-frozen food market in buoyanut. Bull JJR, 2000, V.2, p. 84.

173. Versatile tunnel freezer. Food Engineering International, 1984 v. 5, p.75.