автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Режимы и аппараты потоковой холодильной обработки тушек кур

ОДЕСЬКИЙ ІНСТИТУТ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ТЕХНІКИ ТА ЕНЕРГЕТИКИ

На правах рукопису ЯЕЛІБА ПРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ ■

/

РЕЖИМИ ТА АПАРАТИ ШТОКОВОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ ОБРОБКИ ТУШОК КУРЕЙ

Стціальність: 05.04.03 - Машини 1 апарати холодильної

та кріогенної техніки 1 систем ісондиціопування.

АВТОРЕФЕРАТ дисертації нз здобуття вченого ступеня * кандидата технічних наук .

Одеса - 1993

Роботу зиконано в Одеському інституті низькотемпературної •техніки та енерголпш. . ■ '

Науковий керівник - кандидат технічних наук,

доцент В.П.СнІвдзнко.

Офіційні опоненти - д.т.н., професор, академік

' . АНТК України * М.А.Грипшн

- к.т.н., ст. наук. сп.

А.М.Чернозубов

Провідна організація. *- Інженерно - технологічний

інститут "Біотехніка"

Захист дисертації відбудеться іддз

о «// годині на засіданні спеціалізованої ^Ради К.068.27.0: Одеською Інституту низькотемпературної техніки та енергетики за арресою:

70100, м. Одеса, вул. ІЬтра Великого, 1/3, ОІНТЕ.

Автореферат розіслано іеЛвгис? . 1993 р.

Вчений секретар -

спеціалізованої Ради -

д.т.н., професор Р.К.НІкульшкн

ґ/ V

Загальна характеристика роботи актуальність проблеми. .

Висока якість м’яса ітгиці в поєднанні з швидкими темпами яо-X) відтворення, швидкостиглі сто сировини та можлива індустріалізація всього процесу вирощування та переробки обумовили стіяку текінців росту виробництва та споживання м’яса домашніх птахів у юіх країнах світу. Шляхом розвитку птахівництва вирішувались фоблвми задоволення поттюб населення продуктами харчування у Іранці!, Німеччині, США. У зв'язку з цим актуальною проблемою е юобхідність розвитку холодильної технології переробки продуктів гтахівництва, яка нерозривно пов’язана з розробкою способів, 1н-внсивних процзсів 1 режимів холодильної обробки з метою зниження гграт сировини від усушки, максимально можливого збереження нкос-•1 продукції, економії енергоресурсів та впровадження сучасних юрм обслуговування в торгівлі. Досвід розвитку холодильної техно-!ог1! птахопереробних підприємств у розвинутих країнах світу пока-іуе, що головним напрямком вирішення цих задач е поштучна холо-рільна обробка попередньо упакованих тушок птиці в потокових конвеєризованих швидкоморозильних апаратах спірального типу.

Конструювання такого обладнання потребує знання законом1р-остеа протікання теплообміну між продуктом і охолодауючю* ооре-рвюцем. Задачі проектування можливо вирі шипі тільки при досто-іірніп Иіформаці І про тривалість процесу холодильної обробки, [ингміку зміни теплових потоків з поверхні продукту, за-:они формування в часі температурних профілів та середньоенталь-ІйноІ температури об’єкту. Ця Інформація важлива 1 для вибору ехнолог1чних режимів при використанні для холодильної обробки ніверсального ивіщкоморозильного обладнання, а також при розробці ормативно-технічно* документації, технологічних.Інструкція, нових ехнологічніх лінія, систем технологічного контролю. .

Матою роботи с розробка методик для визначення динаміки зміни арзктаристик процесу теплообміну під час холодильної обробки упз-ованих тушок курея в повітряному середовиці, розробка конструктив-ж та таззіологічних характеристик 1 вихідних вімог на універсальні ппдкилорооильні апарати потокового тіту різної продуктивності. В в’язку з шм вирішувались наступні с шовні завдання: '

- прошдзння ексшрт:оіггальпих дослідкзнь по визпачошю основах пзомотрікних харзісторі'стгас тупок курея для виявллшя їх впли-у на працос теплообміну; .

- створення :.!9тодшаі прогнозування теплофізичних влзстквосггея ГФВ) м’яса 1 шкіри курея па базі Існуючій експериментальних да-

-4- '

них та апробованих математичних моделей;

- протзеденвя експериментальних дослідаень процэсу теплообміну під час заморожування упакованних тушок куреа в повітряному со родовиті для визначення теплових потоків та температурних полів по його товщині;

- розробка математичних моделей для опису 1 моделювання характеристик процесу теплообміну під час холоднхьної обробки м'яса курай е врахуванням особливостей продукту, його ТОВ, виду упаковки та технологічних режимів охолоджуючого середовища;

- реалізація рішення математичної моделі на £0М, підгвердоюн-

ня адекватності результатів моделювання с^сдариментальнт дослідженням; , •

- встановлення відносного впливу параметрів охолодауотого середовища, маси курки, особливостей II упаковки на тривалість процесу термообробки та теплове навантаження на холодильну установку;

- розробка методики розрахунку основних технічних та технологічних параметрів швидкоморозильного обладнання, підготовка вихід; шх вимог на серію апаратів.

Наукова новизна роботи визначається тим, що в ній вперше * розроблена математична модель для визначення в режимі реального часу динаміки зміни характеристик процесу теплообміну (температурних полів, питомих теплових потоків з поверхні, частки вимороженої вода, межі просування фронту початку кристалізації води, середньо-ентальпівної темпер*"!ури) під час холодильної обробки тіла геометрично складної форми з внутрішньою порожниною. Вперше одержані за- . лвжності для визначення основних геометричних характеристик тушок куреа, «штофізичних властивостей сухих компонент м'яса та шкіри 1 запропонована методика прогнозування ТОВ м'яса 1 шкіри курей з врахуванням їх залежності від температури та компонентного складу.

. Наукове положення, яке захищається у роботі: .

Рішення одномірної нелінійнот. нестаціонарної краєвої задачі-теплопровідності з коефіцієнтом форми як інтерполяційним параметром та двома граничними умовами третього роду описує динаміку зміни характеристик процесу холодильної обробки тувкч курки - тіла складно; геометричної форми з внутрішньою порожниною. .

Під час вирішення поставлеі.дх завдань одержані такі наукові результати роботи: :

1. Одоркані експериментальні дані та залешості для розрахунку основних геометричних характеристик тушок курей масою до 2 кг.

2. Розроблена методика проп:озуваннп теплоємності, густини,

теплолпровідності, ентальпії, частім вимороженої води м’яса 1 шкіри курей в залежності від температури та компонентного складу. ‘

3. ІІа основі результатів розрахунків за залежностями, одержаними під «ас рішення нелінійної нестаціонарної несиметричної задачі теплопровідності для продукту у вигляді нескінченної пластини з коефіцієнтом гомохрояносі: системи плзстина-рзальний продукт, шляхом порівняння з експериментальними даними обгрунтовано 1 вибрано коефіцієнт форми тушки курки, піша в середньому дорівнює 0^55.

4. Розроблена методика розрахунку процесу холодильної обробки туиок курей на базі рішепня нелінійної інтерполяційної несиметричної нестаціонарної краєвої задачі теплопровідності з двома граничними умовами третього роду, з Інтерполяційним коефіцієнтом Г=0.81, яка адекватно даним експериментальних дослідаень описує динаміку зміни температурних профілей, питомих теплових потоків, середньо-ентальпійної температури, межі просування фронту початку кристалізації 1 розраховує тривалість процесу та дозволяє прогнозувати ці

ВЄЛИЧИ 1.

5. Визначено вплив режимів охолоджуючого середовища, маси птиці, способу II упаковки, розміру повітряного прошарку па тривалість процэсу холодильної обробки 1 теплове навантаження на охо-лодкуюче устаткування.

в. Розроблопо вихідні вилоги на проектування швидкозаморожую-чих апаратів різної продуктивності для.поточної холодильної обробки упакованих тушок птиці < куреа, бройлерів).

Практична цінність роботи визначається там, ідо запропонований .гетод дозволяє з прийнятою для практичних розрахунків точністю прогнозувати динаміку процесу холодильної обробім упакозаних 1 гусок: птиці з урахуванням особливостей продукту, його упаковки та характеристик охолоджуючого середовища. Одержані результати відносно тривалості процесів та теплового навантаження необхідні під час конструювання обладнання, розробки нормативно-технічної документації, систем технологічного контролю, проектів реконструкції охолоджуючих систем та вибору режимів експлуатації унівзрсальних пвидкоиорозильних апаратів.

Одоркані результати, методика розрахунку передані УНВІП "Холод" (м. Одеса) і СКХБ "Копваль Плаа" (м. Львів) для розрсйки конструїггорської документації та виготовлення по замовлення "республіканського галузевого концерну м’ясної промисовості "УіфМ'ЯСО" універсального шввдкоморозильного апарату потокової холодильної

обробки птахів.

Результати розрахунків та методика їх проведення використані ГНВО "Салют” (м. Одеса) під час розробки проекту реконструкції охолоджуючої система Чорноморської птахофабрики.

Апробація роботи.Основні результати роботи доповідались та обговорювались на Всесоюзній науково-практичнія конференції "Шляхи Інтенсифікації виробництва з використанням штучного холоду в галузях АПК, торгівлі та на транспорті" (м. Одеса, 1839 р.). Республіканські наукоьз-пракгичнів конференції "Інтенсифікація технолог1І та удосконалення обладнання переробних галузей АПК" (м.Київ, 1889 р.), Республіканській науково-технічній конференції "Розробка та впровадаення високоефективних ресурсозберігаючих технологій, обладнання та нових вадів харчових продуктів в харчову та переробні галузі АПК" (м. Київ, .1991 р.). Всі. погоні я науково-технічній конференції "Холод - народному господарству" (м.Сашсг Петербург, 1991 р.). Міжреспубліканській науковот-практичніа конференції "Удосконалення холодильноГ техніки та технології для ефективного збереження 1 переробки сільськогосподарської продукції (м.Краснодар, 1992 р.). с, .

Публікації. Основний зміст дисертації опубліковано ' в одинадцяти статтях та тезах доповідей. .

Структура 1 об'єм дисертації. . Дисертація складається Із вступу, п'яти глав, висновків, загальним об'ємом 185 сторінок, включаючи 21 малюнок, 17 таблиць та додатки на 37 сторінках. Список літератури включає 144 найменування, з яких 36 іноземні.

. ЗМ1С7 РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність теми, сформульовані головна мета та завдання дослідження, наукове положення, яке захищається в роботі, наукова новизна та практична цінність роботи.

У першій глапі дисертації проведено аналіз способів 1 режимів холодильної обробки м'яса птиці, проведено обгрунтування конкурентоспроможності використання повітряного способу охолодаоння чи заморожування упакованих тушок птиці. Проаналізовано сучасні тенденції в розвитку техніки та холодильної технології обробки птицепродуістів в повітряному сешдовиці. Відзначено, що найбільш ,порспэктивними є поточні універсальні швидкоморозильні апарати тунельного або спірального типу, проектування яких потребує детального опису протікання процесів теплообміну під час холодильної обробки. .

Вирішенню цих питань присгтчено праці багатьох вчених: А.Г.ФІкіІна, І.Г. Алямозського, М.О.Головні па, І.Г.Чумака, Д.Г.Ротова, О.М.БражнІкова, О.В.Лгагавз, Д.Дж.КлІланда, ".Г.Са.мэ, К.ЛІларда, К.П.Венгер та Інших. Майже всі дослідаення спрямовані тільки.на ВИЗЯ3.0ННЯ тривалості процесу або шляхом проведення експериментальних дослідкень з їх обробкою, або рішення рівняння Р. Планка різних модифікація. Деякі праці направлені па рішепня рівняння теплопровідності з граничними умова™ ругого 1 третього роду в лінійній постановці, тобто використовуванням постіянихі ТОВ продукту. В цілому визначено, що-відсутні моделі, як' дозволяють з прийнятною для практичних розрахунків точністю описувати динаміку характерних величин процесу теплообміну під час холодильної обробки тушок ітгиці, 1 для вирішення цієї задачі потрібно розв'язати нелінійну Інтерполяційну крааову задачу нестаціонарної теплопровідності в масштабі рояльного часу з детальним описом ТСВ продукту в залежності від температури та компонентного складу. .

В зв'язку • шм проведаго аналіз Існуючих катодів розрахунку ' ТФВ м*яса та шкіри курей І показано, що незважаючи на наявність апробованих методик розрахунків ТФВ м'яса різних видів тварин, вони не використані для прогнозування ТФВ м'яса птиці.

Проведения літературна огляд та патентний пошук дозволили ’ сформулювати основні задачі дослідаення.

Друга глава присвячена експериментальному дослідаенню основних геометричних характеристик тушок курей та прогнозуванню ТФВ їх м'яса та шкіри.

На базі одержані« , результатів експериментальних дослідкень запропоновані залежності для розрахунку площі зовпішнь . поверхні (У),- об'єму порожнини (V), товщини грудного М'язу (й) та ІНШИХ геометричних параметрів:

Б = (130.659 + ш (944.084 - 192.466 т)) / 10-4;

V = (218.4 - ш (14.2639 - 57.878 ш}) / 10~б;

П = 9.717 10-4 + т (0.019 - 0.00289 т)).

На основі відомих в літературі експериментальна* даних густини м'яса та шкіри прогнозовано зворотним розрахунком залежності густини їх сухої складової в»д температури: ' . ■

))“(0!) = 1295.45 - 0.349 (Т - 290); •

р“(Т) = 1054.21 - 0.343 (І- 290).

Таким іко чином одержані залежності для теплопровідності сухих складових м’яса 1 шкіри та їх теплоємностей:

А.“('ї) = 0.0321 + 3.0 10-4(Т? - 290);

Лы(ф) = 0.0С292 + 3.0 10_4(I - 290);

С““(2) = 1605 + 1.75 U-273.15) 10~3.

М'ясо розглядали як систему Із чотирьох компонент - суха складова, вода, лід та аерозчинені гази.

Зробивши прилучання про аддитивність питомих об'ємів компо-. нент в формуванні питомого об’єму суміші, розроблено методику розрахунків ТФВ. Допустима похибка при визначенні густини досягається шляхом окремого розрахунку питомих Об’ємів підсистем вода-газ, вд-да-лід-газ

. pm = + * "р® т>V

- 1 Вс . We пш Т<1. . <,

рт*> - р~(57 + *

Л9 1 _ 1- WT . Wr tvt

р^тзт -р“Т5т + ртт ' ^ т>^ •

____1 т = Bgui-Srttn EfflL при т<т

Р,.г^,(тТ .рл№) Рв№) • ; ^ ^

- Аддитивні співвідношення для визначення коефіцієнту тешгапровідцос-' ті мають вигляд:

хт гі \о(т) Wo Ая-г(іг) ®в _

. P?f) " "р?*Г" + “fQir * "Р31 Т>*Р •

Х(Ф) _ Хс(ї) йс , Хя-г-л(Ф) W» ПШ Т<Т. .

“рЭг-+ “рГГл^" ' да = +^їгрг{5‘) • ирн т>Їр

• ■ --raik-^)- - **№8^+

, ■ ‘ + т^т^т np*®<v . . ■

Ізобарна ефективна, з урахуванням тепла фазового переходу во-да-лід, питома теплоємність визначалась співвідношенням

'С(Т) = Се(І) Ще + Wd (1-ш(Т)) С»(Т) + ffn ш(С) Сл(ї) - Wo Ь(ф) ^ .

У методиці використано залежність В.П.Латиша для пизначонпя ди-иаміки кристалізації вода в м’ясних продуктах та прийнято допущення на базі чисельних ’згодкень розрахункових воличин ТФВ з даними експериментальних дослідкень, що в к’ясі (шкірі) курей максимальна доля Hf розчиненого' газу складає величини порядка Z 10~° *'

при т>5кр1 збільшується до 4 1СГ8 при . ’

Порівняння розрахункових експериментальних даних ТФВ зобра-

жено па маленках 1,2 1 засвідчує про можливість, вшеористання такої мотодаки дія їх прогнозування з достатньо» для практичних розра-

1 Вт ’м-К

1.5;

1.0

0.5

. 1 / Експергаент: 0 - Є.Гоголя; • - В.у.Лебедева; л - Л. Д.Нікій'.огюва; А - 1-Е. Маїіегб , * - 3*еаІ . _ Розрахунок: , 1 -%=0.-76, у!і =0.02 2 -Х=0.65, ¿і =0.02

——5-_ . л/ -Ох X,. «ч

■ . '

^ . ■■■ м ТІ і Р

. ■' -

230

250

270

290 Т, К

Нал.*. Залежність теплопровід.гості м"яса курей від тек..ературк. . '

2000

- • .■•ьіЗ@ДЄВ8{

■ - А.и.Гінзоурга;

А - В.Яспера, Н.БагоіІ }

0 - О.м.Бракні’кова.

» Розрахунок: .

1 _\у£=0 76, \'/*=0.02;

2 -у/&=0.65, и/ж=0.02.

230 2ГЮ ■ 270 290 Т, К

Мал.2. Залежність теплоємності м"яса !':?ей г*д температурі:

. -10- - .

хунків точністю. •

Третя глава присвячена експериментальному дослідашнню процесу холодильної обробки упакованих тушок куреа 1 бройлерів, які були проведені для одержання надійних даних з метою підтвердження адекватності і результатів математичного моделювання реальним фізичним процесам заморожування та охолодаення куреа в повітряному середовищі. Подано опис експериментального стенду, методики проведення доследаень.

Експевикопти були виконані в лабораторних умовах на базі холодильних ■'самер Ргієего не 700/50 та ЙКА ктк-зоо. Умови проведан-ея експериментальних дослідаень та характеристики об’єкту наведені в таблиці 1. Результати вимірів температури поверхні, температури 'в м’язах, питомого теплового потоку та характеристик охолоджуючого середовища (температури та швидкості руху повітря) приведені в таблицях. . табл.1 •

N Характеристика охол. середов. Характеристика об'єкту

с V Е і с ШД птиці ш кг к * «5» упаков *П’°С I

1 -16.5+-Ю.2 4.,2 кур. 1.1 75.1 2.0 51.0 23.8 вакуум 9.6+29.1

2 -16.5+-18.3 4.2 кур. 1.1 7Ь.О 2.3 51.6 23.2 вакуум 8.6-5-29.2

3 -16.0*-17.3 3.0 кур. 1.1 72.0 3.1 40.0 40.0 кульок 12.8*32.2

4 -16.2- -17.3 4.0 кур. 1.1 71.0 2.8 50.0 30.0 кульок 8.2-33.8

5 -за.о*-з2.6 1.83 бройл 1.07 - _ - - ■ взккум . 1.2

Ь -39.9-5-41.2 2.72 бройл 1.0 - - - - ваккум 26.8

7 -48.0 2.55 бройл 0.7Ь - - - - кульок . 23.1

0 -34.2+-32.2 3.12 бройл 0.85 - - - - ваккум 25.4

' . В четвертій .лаві у відповідності з сучаснім підходом до опису

г_ оцосів теплообміну при холод: ільн 12 обробці м’яза ■ сформульована нолінігша постаціонарна несиметрична крайова задачз теплопровідності з внутрішніми дшрелами тепла для продуїсту у вигляді нескінченної пластини з коефіцієнтом гомохрониості системи пластина-реаль-ЕіП об’єкт

СзфСх.Т) ~ [л(г,Т) °Щ^) ];

ї(х,0) = Х^); 2 <= [О,її]; " > О; ,

' (0,2(0а,(і) [їп (а)-'і‘(О. Е)] - О; '

;'.ЄС(Т.)-Ї(К,'С )) = о.

рісонпя якої прзьдояо в райках жво-шішвої кіпцзво-рі зіь.цзеоі сх:‘чу. к локзлі нда;: уоорог.іх-їтг..-:« ТСВ ііроду:сту в оточенні ісо-кного (і,.і)-го нузл:] ! і;то:туБ.-лш>і за деь'ягаточочіВйі шаблоном у ві-

слх і-і. Чисельні порівняння результатів розрахунків температурних полів та теплових потоків -по залежностям, одзрканим під час рішення цієї задачі., з експериментальними даними різних авторів дозволили обгрунтовано вибрати коефіцієнт форми О (гоиихронності) для тушок курей, який дорівнює 0.55. В підтвердження цієї величини шляхом використання залежностей першої глави одержано также геометричний коефіцієнт Ф = , який має близьке значення.

Враховуючи деякі обмеження та ,незручності в використанні цієї постановки задачі, пов’язані із змінністю Ф в процесі, його залежністю від режимів холодильної обробки, необхідністю проведення експериментальних дослідаень для його визначення та 1н. сформульовано Інтерполяційну нелінійну несиметричну задачу теплопровідності. Зважаючи на те, ідо тугака куриці має складну геометричну форму з внутрішньою порожниною, через яку також проходить процес.теплообміну, використано дві граничні умови третього роду . СЦх.Т) Р(Х.Т) аЩ^)- ^ [х(х,Т) Хг- ^1^];

Т(х,0) = ґ(х); 1« [»,.8,1; 'і >0; Л >0;

-А.(кг,ї) - К^.а)] = 0;

. Х(Ві ,т)‘35ЖіИ + аг(т;) [Тс2 (т) - "(і* .а)] = 0.

Тут Інтерполяційний коефіцієнт І' = ф -1 = 0.81. Рішення задачі проведено тим же методом. .

В результаті запропонованого алгоритму рішення можна одержати температури продукту по товщині, гас дискретний набір їх значень в усіх вузлах сітки, значення питомих теплових потоків з по-вархнь, середньсентальпіяної температури, межі просування фронту початку кристалізації, в різні мсу.епти часу. Тривалість процесу визначається часом досягнення середньоектальпіяної температури заданої величини.

Шдгаердкерчя адзкзатності результатів розрахуйте Із по ззпро-псчозг.чія математичній моделі експериментальним цаиим проведено гштхем їх порігляїгггя, які виконано для восьми соїх 1 міітіадцяти оксгарг-'оіп їв і'^ч-тх ¡я-угорів. При пьекз регб1шп1сть по темпер,тгур-екч тздхя» 1.5-2 °С, ігітгст-т":і тепловим потокам 10+15 %, трпзалості процесу хо...'д-.'.’Ьто! -ірсЗга курай 5-0 % (-.;зл. З.і). З результат! вроблпні іпісііоигі, гпсі дспсасіл! сформувати пгутсопз положення.

П'ята глава пр;:слячена пракгг.*:;гкм питанням. На основі рог--робжїиоа нзточатичної г.одолі з гате» підготовці інформаційної сГз— ри д*д конструювз.шя кзэдссморозильного обладнання, розробки нових технологічних процесів та ліній провесно обчислювальний

Т,°С

20

10

0

-10

. -20

0 20 40 60 80 100 Т,хв.

Мал.З. Зміна температури грудного м ягу курки при заморожуванні

^,Вт/>.!2

800

400

200

хв.

Мал. 4. Зміна пиіомого теплоього потоку з поверхні тушки курки під час .заморожування

\ Експершент №б д - поверхність; • - в грудному м язі. Розрахунок: 1 - зовнішня поверхи. 2 - внутрішня поверхи

л • 1 1 ч

1 • 1 \ і \ • \. N V * 2 іП і ■

• 1 • 17 * і т -

• . 1 • * • « « • І

/п іУ «А ^•4

ексгоримент для визначення впливу технологічних режимів холод ль-чо! обробки, маси птиці, способу II упаковки, розміру повітряного прошарку мі« продуктом та упаковкою на то плове навантаяюння та тривалість процесу. Результати моделювання представлені у вигляді графіків, наприклад малюнок 5.

Мал.5. Залежність середньоантальпійіюІ Т (а) 1 питомого теплового потоку з поверхні тушки <б) від Тер під час заморожування упакованої тушки курки в повітряному середовиці (Тср * 4 М^С; ш = 1 КГ).

.Одержані результати та розрощена методика розрахунку основних технічних та технологічних параметрів швидкоморозяяьного обладнання для реалізації потокової холодильної обробки м’яса куреа , (бройлерів) дозволили виконати попередні проробки та вихідні вимоги на спіральні швидкоморозильні апарати різної . продуїстивності (табл. 2).

У додатках наведені розрахункові величини TCD м'яса 1 Ешіри курей, основні мода’s .програм розрахунку прбдасів ' холодильної обробки упакованих 1 неупаковашк тушок куреа, таблиці розрахунків деяких рзнклів, свідоцтва про впровадаення "чзультатів робота.

1. Холодильна обробка упакованих туаол курея в повітряному сорздовкці з допомог э потокових иввдкоиоразильних апаратів задовольняє сучасним технологічнім вимогам «а цеп процес.

2. Використання одзрязних замшгостея для гоомотрйчгаос характеристик тушок курея дозволяє розраховувати Іт киефіцієпти фср.гл (гоиохрошюсті) та Інтортляціяпка параметр.

-20

О /20 2ЬО Т, мин

а)

О . 420 2І/0 Т, мм

*)

висновки

Таблиця 2.

Вихідні вимога па універсальні швидкоморозильні апарати для холодильної обробки упакованих тушок курей

Назва

характерної

вимоги

Номінальна продуктивність, тушок за годину

500

1000

?000

3000

9

но

Діапазон продуктивності , кг/год.

Маса оброблюваного , продукту, кг.

Дов:кина конвой єрно І стрілки, м

Відстань між витками конвейера, м. .

Технологічні режими

для охолодження: і повітря, С; швидкість руху повіт -ря, м/с;

для заморожування:

І повітря, °П; '

швидкість руху повітря, м/с;.

Діапазон зміни тривалості холодильної обробки:

охолодження, хв.; заморожування,' хв .

Діапазон регулювання швидкості руху конвейера, М/2В

І Площа топлообк ішші поверхні. повітроохолод-зиіса.Р, м :

для пластинчастого ороб-решія (к=11,б Вт/(м К); для біметалевого ореб-рення (к=20 Вт/(м К);

Необхідна продуктивність Еоїтіляторів, м/с, .

" < приблизна) Максимальная необхідна холодоввдатність , о, кВт:

Ьо = -40°С; .

250-і- 8 500

+750 І +1500

0.5+1.510.5+1.51

45 і 491

0.17 З 0.17

-З

4

-ЗО

4

-З

4

-ЗО ■ 4

70+170 870+170 70+250 70+250 І

[О.95+ 82.075+

+0.2Ьо| +7.14

1181

685

31.9

97-9

2347

1360

88.6

272

1000+

+3000

0.5+1.5

983

0.17

-З

4

-ЗО

4

70+170

70+250

4.1 &' +14.04

4672

2710

176.6

542

1500+

+4500

0.5+1.5

1475

0.17

-З

4

-ЗО

4

170+170 і ¡70+250

6.25+

+21.07

7003

4065

264

•9

813

-15-

3. Опрацьована математична модель ТФВ м’яса 1 шкіри куреч може використовуватись для прогнозування густини, теплопровідності, теплоємності, частки вимороженої води в залежності від співвідношення складових компонент ( вода, лід, газ, сухі компоненти) та температури.

4.. Математична модель холодильної обробки чушок кутей на основі рішення нелінійної нестаціонарної задачі теплопровідності дія продукту у вигляді нескінченно! пластини з використанням усередненого коефіцієнту гомохроннос 1 описув динаміку зміни характеристик процесу теплообміну адекватно результатам їх експериментальних дослідаень. Але в зв'язку • з тим, що к^фіціент Ф змінюється ВІД 1 до 0.45 + С.5, та залежить від ретмних параметрів протікання процесу (динаміки виморожування води) використання ці сі моделі для прогнозування параметрів характернії их цим проірсам має ряд обмежень, пов’язаних необхідністю проведення до-датковт. експериментальних дослідаень.

5. Апробована математична модель на базі рішення одномірної нестаціонарної . крайової задачі теплопровіднозті з інтерполяційним параметром Г = ¡¡Дд - 1, двома граничними умовами третього роду. при умові врахування нрлінійно! залежності ТФВ продукту, наявності фазових Переходів вода-лід дозволяє з достатньою для практичних розрахунків точністю прогнозувати динаміку процесів холодильної обробки тузок різних вадів птиці об’єктів складної геометричної форми з порожниною (ДЛЯ курея Г в 0.81).

6. Розроблені методики прогнозувангя характеристик процесів теплообміну під час холодильної обробки штучних 'упаковану тушок курей та визначення оснозних технічних те технологічних характеристик потокових шввдкоморозильних апаратів 1 вихідних вимог для їх конструювання можуть викоркгговувзтись під час розробки порчативно-техяічяоі документації та елементів систем технологічного контролю

1 упраалітшч процесами.

Основний змІс" дисертації опубліковано в роботах:

1. Чумак И.Г. ,Ошщенко В.П., Головськиа С.Е., Жолиба Ю.А. Теплообмен при холодильной обрзботісо разделанного говя-^аго ¡'.яса и птицы, упакованных в пленку. -В іш.: Всесоюзная научяо-практкчаская koh^jo-ренция "Пути интенсификации производства с применением искусственного холода в отраслях АПК, торговле и на транспорта".(г. Одесса, 1989 г.): Тез. докл.-Одесса: ОТИХП.- 1*89.-с. 18. .

Я. Онищенко В.П., Головаста С.Е., КэЛийа Ю. А. Мэтематепзскоо моделирование процессов холодильной обработки упяковагного разделанного мяса и туетк птицы.- В кн.:Рэсп. науч.-нракг. конф. 'Интенсификация технологи и соЕорлзнствованиг- оборудования пэрерабатываюо щих отраслей АПК", (г.Киев, 1983 г.): Тоз. докл. - Киев: КТИПП. —1089 •— с. 21 — 22. ’

3. Головскиа С.Е., йелкйа Я.А., Опипэнко В.П. Технологические.ас-

'16- „

пакты проектирования поточного скороморозильного оборудования.-В кн. ;Респ. научно-техн.конф. "Разработка и внедрзнш высокоэффок. ресурсосберегающих технгяогий, ^бододов?чия и новых видов пииэвых продуктов в пищевую и перерабатывающие отрасли АПК". (г. Киев, 1991): T©3í ДОКЛ. - Киев: КТИШТ. - 1991. -с.485-48в. •

4. Желибэ Ю.А. ,Головский C.L. Моделирование теплофизических свойств

мяса и кош различных видов птицы. - 3 кн : Респ. научно-техн. конф. "Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих техно-jiorva, оборудования и новых ввдов пищевых продуктов в пидрвую и парьрзбатыва^щиа отрасли АПК", (г.Киев, 1991): Тез. докл. - Киев: КІЖШ. - 19Sa. -C.501-5J2. ■

5. Соколов Е А., йелиба Ю.А., Чэчвт В.И., Аль Зэгхал Халед Аккумуляторы зплодз в системах х.*адоснзбжения предприятии птицеперерабатывающей промышленности, -й кн.: Всесоюз. научно-прзкт. конф. "холод- . народному хозяйству". (г.Санкт Петербург, 1991): Тез. докл. - Санкт Петербург: СПТИХП. - 1991.- с.120-121.

.. Голпвсюа C.E., Желиба И.А., Чумзк И.Г. Технология поточной холодильной обработки разделанного упакованного мяса. - В кн.: Всесо-юз. научло-гоз’-т. конф. "Холод - народному хозяйству", (г. Санкт Пе~ TOjjtíjjjpr, 1991): Тез. докл. - Санкт Петербург: СПТИХП. - 1991.-

7І Желиба Ю.А., Соколов В.А., Ониценко В.П. Холодильная обработка упакованных тушек птицы в воздушных поточных скороморозильных аппаратах. - В кг.:Рсесоюз. научно-прзкт. копф. "Холод - народному хозяйству " (:. Санкт Петербург, 1994': Тез. докл. - Санкт Петербург: СПТИХП.- 1991. - с. 117-118: . •

8; Онищенко В. П., Головский С.Е., Келиба Ю.А. Теплообмен при холо-. дильноа обработке разделанного и упакованного мяса. Обзорная, инф. -М.: АгроНШТЭШМП; 1992. -28 с.

9. Чумак И. Г., Головский С.Е., Келиба Ю.А. Состояние вопроса о проектировании поточных скороморозильных аппаратов для упакованных пищевых продуктов. - В кн.: Мв'-роспуб. научно-пракг. конф. "Совершенствование холодильной техники и технологии для эффективного ¿рзнания и переработки сельскохозяйственной продукции”. <г. Краснодар, 1092): Тоз докл.-Краснодар: КрПИ. - 1992. -с.28.

10. Келиба Ю.А., Онишэнко В.П., Головский С.Е., Прогнозирование, теп-.офизичес^их свойств мяса кур. - В кн.: Можрасп. научно-прак.. конф.' "Совершенствование холодильной техники и технологій для эф-фектавного хранения и переработки сельскохозяйственной продукции".

(Г. Краснодар, 1992): Тез. док.*. - Краснодар: КрПИ.-1992.-с.,39+40.

11.’ Чумак И. Г., Онищенко В.П., НелиЗа Ю.А., Головский С.Е. Создашь систем технологического контроля процессов холодильной обработки и хранения мяса. -М.:АгроШИТЭИММП. -1992. - 24 с.

Умовні позначення

ft густина, t,íü - температура, X - коефіцієнт теплопровідності,

Ь - теплоємність, m - маса, w - ві^лоспа частка речовини в продукті , Ь - прихована тепло'.’% фазового переходу, А £г - кількість нороз* йіоного газу, ш - «четка вимороженої вода, V - ивидк 1 сть руху повітря, з - координата, х - час, П - хяог горний розмір,

О - кооііціент форми, Г - інтерполяційний парам^р, а - когфіці-ечт тепловіддачі;

і;іу.кс;г: с - сyya складова, в - вода, г - газ, л - лід, кр -кр'к скопічна різниця, ср - середовищз, м - м'ясо, ш - шкіра, ж -я. .р, п - початкова, еф - офоктизпа, 1, 2 - внутрішня 1 зовнішня nOBf'lXJlfl. ^■Ог'