автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Совершенствование процесса и аппарата флюидизационного замораживания растительной продукции с использованием воздушной турбохолодильной машины

На правах рукрписи

ш

ШАХМЕЛИКЯН Гарегин Бадрикович

Совершенствование процесса н аппарата флюидизационного замораживания растительной продукции с использованием воздушной турбохоло-

дильной машины

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

003453044

Москва - 2008

003453044

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

Буянов Олег Николаевич

- кандидат технических наук, профессор

Новиков Виктор Иванович

Ведущая организация: Всероссийский научно-иссле-

довательский холодильный институт ГНУ ВНИХИ

Защита состоится " ¿рЦСсь^Л 2008 г. в /У — часов на заседании диссертационного совета Д 212.^49,05'при Московском государственном университете прикладной биотехнологии (109316, Москва, ул. Талалихина, 33, конференц-зал).

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ.

Автореферат разослан " <Р " Аг'гЖ^^Д 2008 1

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

Общая характеристика работы

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Важную роль для здоровья человека играет регулярное потребление растительной продукции (фруктов, ягод, овощей), так как она обладает высокой пищевой ценностью и не содержит консервантов и стабилизирующих добавок, используемых при переработке.

Поэтому растительные пищевые продукты должны быть доступны не только в сезон уборки, но и в течение всего года. В зимне-весениий период часть потребности в растительной продукции может быть удовлетворена за счет быстрозамороженных продуктов. Мировой рынок быстрозамороженной растительной продукции постепенно и необратимо расширяется, пополняясь новыми его видами.

Мелкоштучная растительная продукция (ягоды, плоды, овощи и их смеси, полуфабрикаты из картофеля и т.п.) объединена термином "дисперсные пищевые продукты". Мировые стандарты на такую продукцию предъявляют достаточно высокие требования: отсутствие смерзшихся частиц, определн-ное содержание питательных веществ. Такие требования выполнялись при проведении процесса замораживания с режимом псевдоожижения во флюи-дизационных туннельных аппаратах.

Флюидизационные аппараты выпускаются многими зарубежными и отечественными фирмами на базе парокомпрессионных холодильных машин (ПКХМ). Основными недостатками таких аппаратов являются: значительные капитальные и эксплуатационные затраты, связанные со сложной конструкцией, с применением двухступенчатых ПКХМ, работающих на экологически небезопасных хладагентах (аммиак, хладоны), а также необходимость использования вентиляторов для создания высоких скоростей и давления потока воздуха для обеспечения режима флюидизации.

Поэтому флюидизационные аппараты, в сравнении с другими скороморозильными аппаратами, являются наиболее энергоемкими.

Проведенный анализ информационного материала показал перспективность и актуальность, в плане совершенствования флюидизационного туннельного аппарата, использования воздушной турбохолодильной машины (ВТХМ), детандер которой одновременно обеспечивает низкую температуру (-60-=--120 °С) и скорость потока воздуха от 5 до 25 м/с, что позволит исключить вентиляторы из его конструкции, а также интенсифицировать процесс замораживания растительной продукции, сохраняя ее качество.

Разработке данной проблемы и посвящена диссертационная работа, которая выполнялась на базе действующей установки с воздушной турбохолодильной машиной, установленной в НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова, в рамках договора о научно-техническом сотрудничестве (№1/ХТ-06 от 10.04.2006 г.).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка процесса и аппарата флюидизационного замораживания растительной продукции с использованием низкотемпературной системы хладоснабжения от турбохолодильной машины.

В соответствии с поставленной целью решались следующие ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ:

- создать опытную установку, на базе воздушной турбохолодильной машины (ВТХМ), для флюидизационного замораживания дисперсных растительных продуктов;

- провести экспериментальные исследования с целью получения основных параметров, определяющих режим флюидизации, а также процесса замораживания широкого ассортимента растительной продукции, обеспечиваемых турбодетандером ВТХМ;

- разработать аналитические модели расчета процессных параметров флюидизационного замораживания растительной продукции с учетом условий теплообмена в туннельном аппарате с ВТХМ;

- разработать конструктивное решение туннельного флюидизационного аппарата с системой хладоснабжения от ВТХМ;

- дать сравнительную технико-экономическую оценку туннельных флюи-дизационных аппаратов с системами хладоснабжения от ВТХМ и паро-компрессионной холодильной машины.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Получены новые экспериментальные данные основных параметров флюидизационного слоя и разработаны гистограммы их определения для растительной продукции классов П4 - ягоды, плоды, П5 - овощи в интервале скоростей воздушного потока <з„ = 5 -г 25 м/с от детандера турбохолодильной машины.

Получены, с учетом разработанных параметров флюидизационного слоя, новые данные показателей процесса замораживания (коэффициента теплоотдачи а, продолжительности т) растительной продукции исследуемых классов низкотемпературным воздухом от турбохолодильной машины.

Получены аналитические модели расчета (а, т), адекватность которых доказана экспериментальными данными.

Получены, в результате расчетов, закономерности, выраженные в виде графических зависимостей, взаимосвязывающих продолжительность замораживания, класс продукта, его геометрические параметры, форму (пластина, цилиндр, шар), температуру и скорость воздуха от турбохолодильной машины.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Создана опытная установка с разработанным флюидизационным устройством от ВТХМ и получен акт ее испытаний совместно со специалистами НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова и ГНУ ВНИИ консервной и ово-щесушильной промышленности, где подтверждаются работоспособность и

режимные параметры работы устройства флюидизационного замораживания растительной продукции, сохранение высокого ее качества в течение 7 месяцев хранения.

Разработано конструктивное решение туннельного флюидизационного скороморозильного аппарата с воздухораспределительным устройством от турбодетандера ВТХМ, на которое получен патент РФ № 2278337.

Разработаны, на базе результатов исследований, номограммы определения продолжительности замораживания растительной продукции классов П4 и П5 в зависимости от условий организации процесса флюидизации и режимов работы воздушной турбохолодильной машины.

Получены результаты сравнительной технико-экономической (коммерческой) оценки туннельных флюидизационных аппаратов с системой хладо-снабжения от ВТХМ и парокомпрессионной холодильной машины, доказывающие экономическую эффективность предлагаемого аппарата. АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

новые экспериментальные данные параметров флюидизационного слоя растительной продукции, создаваемых турбодетандером воздушной холодильной машины;

гистограммы определения данных параметров для продуктов классов П4 - ягоды, плоды, П5 - овощи в интервале скорости воздушного потока от 5 до 25 м/с;

экспериментальные данные основных показателей процесса замораживания (а, т) при полученных параметрах организации флюидизационного слоя ВТХМ;

аналитические модели расчета (а, т) и полученные, в результате расчета, графические их зависимости с учетом исследуемых условий внешнего теплообмена;

- разработанное конструктивное решение флюидизационного туннельного скороморозильного аппарата с системой воздухораспределения от турбодетандера воздушной холодильной машины (патент РФ №2278337); разработанные номограммы определения продолжительности замораживания пищевых продуктов классов П4 (плоды, ягоды) и П5 (овощи) в зависимости от условий организации процесса флюидизации и режимов работы ВТХМ; АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ:

Основные результаты работы обсуждались на международных научно-технических конференциях: на 4-ой международной научно-технической конференции "Современные проблемы холодильной техники и технологии "(Украина, Одесса, 2005), международной научно-технической конференции "Надежность и техническая диагностика оборудования перерабатывающих отраслей АПК" (Москва, 2005), научно-технич. Конференции "Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии. Энергосбережение" (Москва, МГУПБ, 2006), международной научно-практической конференции

к 100-летию со дня рождения В.И. Рогачева "Технологические и микробиологические проблемы консервирования и хранения плодов и овощей" (Москва-Видное, 2007).

ПУБЛИКАЦИИ.

Основные положения работы опубликованы в 6 печатных работах, в т.ч. в реферируемом ВАК журнале, получен патент РФ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ:

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 194 стр., включает 137 стр. основного текста, 24 рисунков, 22 таблиц, 103 литературных источников и 5 приложений на 46 стр.

Содержание работы

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

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ представлен информационный материал и его анализ, позволивший обосновать два направления совершенствования процесса и аппарата флюидизационного замораживания растительной продукции:

- использование одноступенчатой схемы организации процесса, взамен действующей в выпускаемых зарубежными и отечественными фирмами аппаратах двухступенчатой: на первой ступени продукт подмораживается, а затем, срезанный, на второй ступени замораживается в псевдоожиженном слое;

- замена системы хладоснабжения с парокомпрессионной холодильной машиной, используемой в действующих аппаратах, на систему с воздушной турбохолодильной машиной (ВТХМ).

Система хладоснабжения с ВТХМ обеспечивает одновременно низкую температуру и требуемую скорость потока воздуха от турбодетандера, что позволит исключить вентиляторы в конструкции аппарата, а также использовать одноступенчатую схему организации процесса, предусматривающую замораживание растительной продукции только во флюидизационном слое.

В ранее выполненных диссертационных работах Антонова A.A., Бобкова A.B. доказана перспективность и эффективность использования для быстрого замораживания пищевых продуктов широкого ассортимента воздушной холодильной машины на базе разработанного отечественными специалистами типоразмерного ряда турбодетандеров.

Проведенный анализ опубликованных материалов позволил обосновать актуальность, цель и задачи работы.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ представлены результаты экспериментальных исследований процесса замораживания растительной продукции во флюидизационном воздушном слое с использованием опытной установки.

Опытная флюидизационная установка создана на базе ВТХМ, установленной в НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова.

Установка (рис.1) включает в себя следующие основные элементы: холодильную камеру со специальным устройством для создания условий флюидизации продукта, винтовой холодильный компрессор, блок осушки сжатого воздуха, турбодетандер с масляной системой и контрольно-измерительную систему.

6 7 8 и 13 15 16

Рис. 1 Принципиальная схема опытной флюидизационной установки для замораживания растительной продукции: 1 - фильтр; 2 - винтовой холодильный компрессор; 3 - концевой холодильник; 4 - масловлагоотделитель; 5 - блок осушки; 6 - рекуперативный теплообменник, 7 - турбодетандер; 8 - масляный теплообменник; 9 - холодильная камера; 10 - тележка, 11 - гибкий трубопровод; 12 - расширительный канал; 13 - флюидизационное устройство; 14-сетчатый лоток; 15 - шкала измерения высоты флюидизации; 16 - продукт; 17 - стол с контрольно-измерительной аппаратурой; 18 - прибор-измеритель температуры и тепловых потоков; 19 - термопары и датчики тепловых потоков; 20 - портативный компьютер; 21 - электронный анемометр.

В холодильной камере на технологической тележке смонтировано разработанное флюидизационное устройство, общий вид и принципиалная схема которого показана на рис. 2.

Устройство представляет собой короб, днище которого образовано сетчатым поддоном. Снизу короб содержит расширительный канал, к которому подведен гибкий трубопровод для подачи низкотемпературного воздуха от турбодетандера.

В качестве объектов исследования были использованы следующие виды растительной продукции, представляющие классы П4 (плоды, ягоды) и П? (овощи) известной их классификации:

- класс ГЦ: клюква, черная смородина, черника, голубика, яблоки, ананасы, киви, земляника садовая, вишня, слива;

- класс П5: горошек, картофель, морковь, свекла, шампиньоны, огурцы.

а) б)

Рис. 2 Общий вид (а) и принципиальная схема (б) флюидизационного устройства: I - короб; 2 - расширительный канал; 3 - гибкий трубопровод; 4 - технологическая тележка; 5 - сетчатый поддон; 6 - защитное ограждение; 7 - продукт; 8 - смотровое окно; 9 - шкала измерения высоты флюидизационного слоя; 10 - окно измерения скорости воздушных потоков; 11 - монтажные направляющие короба.

Все выбранные объекты были, согласно их технологическим особенностям, предварительно подвергнуты таким операциям, как инспекция, мойка, механическая очистка, нарезка, бланширование (по необходимости).

В диссертации представлены основные массогабаритные характеристики рассматриваемых объектов, полученные экспериментально и с использованием справочной литературы. В качестве характерного размера была принята величина эквивалентного диаметра (сЦ) единицы продукта, рассчитанная в зависимости от формы объекта (пластина, цилиндр, куб, шар) с использованием известных зависимостей.

Экспериментальные исследования проводились при температуре воздуха Ц = -бО-ь-64 °С, скорости его потока в интервале шв = 5+25 м/с, обеспечиваемых турбодетандером ВТХМ и включали в себя два этапа:

- измерение высоты флюидизационного слоя (Нф) в зависимости от скорости воздуха, вида продукта и высоты насыпного слоя (Ннас);

- определение основных параметров процесса замораживания исследуемых классов растительной продукции с использованием полученных режимов организации флюидизационного слоя.

На первом этапе исследований продукт помещали на сетчатую поверхность днища короба флюидизационного устройства, при этом для организации нескольких слоев использовали пластиковое ограждение. Для определения высоты флюидизационного слоя замораживаемой продукции использовали специальную шкалу (рис.1). Скорость измеряли переносным анемометром АПР-2, выпускаемым фирмой НПФ "Экотехинвест".

Результаты первого этапа исследований представлены в диссертации таблицей, с использованием которой построены гистограммы зависимости высоты слоя флюидизации (Нф) от скорости воздуха (ш„) и высоты насыпного слоя (Ннзс) при замораживании ягод (а), плодов (б) и овощей (в) (рис. 3).

Получена динамика влияния высоты насыпного слоя (Ньас) на организацию слоя флюидизации (Нф), которую можно проследить на примере клюквы (рис. 3 а) и зеленого горошка (рис. 3 в). Так, увеличение Н1[ас продукции в 2 раза требует увеличения скорости подаваемого воздуха с 5 до 10 м/с, в 3 раза - до 15 м/с. При максимальном увеличении НИ(1С (до 70 мм) в 5 раз - требуется юв = 25 м/с.

Для оценки полученных экспериментальных данных произведен расчет таких параметров, используемых для характеристики флюидизационного слоя, как величина порозности слоя (е), связанную с соотношением высоты флюидизационного слоя Нф к неподвижному - насыпному Ншс.

Величину порозности флюидизационного слоя с определяли с использованием известного критериального уравнения:

(1811е+0,3611ег Аг

8 =

(1)

где Яе, Аг - числа Рейнольдса и Архимеда, соответственно.

В ряде информационных источников отмечается, что величина порозности неподвижного слоя е0=0,4, для устойчивого псевдоожижения г = 0,55+0,65 и е > 1 соответствует разрушению слоя, сопровождающемуся уносом частиц.

В действующих флюидизационных аппаратах со скоростью воздушного потока (0„ = 2ч-5 м/с режим устойчивой флюидизации обеспечивает отношение Нф/Н

нас»

равное 1,3+1,6.

Анализ полученных результатов оценки флюидизационного слоя, представленных в диссертации таблицей, показал:

- при скорости воздушного потока от детандера 5+10 м/с величина порозности, в среднем, составила е = 0,64+0,83. При этом отношение Нф/Н„ас = 1,4+4 для исследуемого ассортимента продукции, что заметно превышает принятые на практике флюидизационного замораживания;

Рис. 3. Гистограммы зависимости высоты флюидизационного слоя (Нф) от скорости воздушного потока (ю0) и высоты насыпного слоя (Ннас) при замораживании ягод (а), плодов (б), овощей (в).

- с увеличением скорости воздуха до 15 м/с, величина е на уровне е=0,89+0,98, а в ряде случаев становится больше единицы, что говорит о пред-критическом и критическом состоянии флюидизационного слоя, т.е. не исключается для некоторых видов продукции возможность уноса частиц;

- увеличение скорости воздуха до 20+25 м/с (е>1) разрушает подвижный слой.

Полученные данные соотношения высот Нф/Ннас = 1,4+4,3 превышают рекомендуемые для действующих флюидизационных аппаратов (Нф/Ннас = 1,3+1,6), что позволяет, с использованием уровня скоростей воздуха от турбо-детандера, увеличить высоту насыпного слоя (Нкас) продукции, обеспечивающую условия флюидизации, и, следовательно, увеличить производительность аппарата.

Для оценки рациональной скорости воздушного потока проведены исследования условий обеспечения устойчивости флюидизационного слоя в устройстве с воздушной турбохолодильной машиной, при которых:

кр < Юрт < и кр> (2)

где со'цр - начальная скорость флюидизации, м/с; ш"кр - критическая скорость флюидизации, при которой возможен унос частиц продукта из слоя, м/с; Шрщ -рациональная скорость устойчивой флюидизации, м/с, шрац = юа.

' - 1г. Ат » _X». Аг _

Юкр ~ с1э' 1400+5,22>/АГ ^Ч 18+0,6^' ^-р. ' (3)

где - кинематическая вязкость воздуха, м2/с; р, - плотность воздуха, м3/с; п\.д - масса частицы продукта, кг; рпр - плотность продукта, м3/с; g - ускорение свободного падения, (9,81) м/с2.

Результаты данных расчетов представлены в табл. 1, которые доказывают, что экспериментально полученные значения скорости потока (шв) можно рекомендовать как рациональные (сорац), так как они обеспечивают условия устойчивой флюидизации. Данные скорости воздушного потока от турбоде-тандера были использованы при проведении следующего этапа исследований - определения процессных параметров при замораживании растительной продукции во флюидизационном слое низкотемпературным воздухом от турбохолодильной машины.

Результаты экспериментов данного этапа исследований получены с использованием контрольно-измерительной системы, которая включает в себя: многоканальный измеритель температуры и тепловых потоков ИРТ-4, портативный компьютер с программным обеспечением (рис.1).

Компьютерные программы обеспечивают графическое построение температурного поля продукта, кривых изменения плотности тепловых потоков, а также функционально зависимых кривых - среднеобъемной температуры и коэффициента теплоотдачи.

Таблица

Наименование продукта Эквив. диаметр ёэ, мм Параметры воздуха Скорость флюидизации Условие устойчивой флюидизации: «а'кр < ю» < со"кр

Температура 1ср, °с Скорость 0)„ м/с Начальная СО'кр, м/с Критическая 0)",ф, м/с

Картофель 12 -62 10 1,62 14,35 1,62 <10 <14,35

Земляника 24 -64 10 2,32 20,36 2,32 < 10 <20,36

Черника 12 -61 15 1,65 15,39 1,65 < 15 < 15,39

Голубика 14 -63 7,5 1,74 15,4 1,74 <7,5 <15,4

Сливы 16 -62 10 1,89 16,66 1,89 < 10 < 16,66

Киви 14 -61 15 1,78 15,69 1,78 < 15 < 15,69

Ананасы 18 -60 15 2,12 20,76 2,12 < 15 <20,76

Свекла 18 -61 10 2,02 17,76 2,02 < 10 < 17,76

Морковь 14 -60 10 1,78 15,73 1,78 < 10 < 15,73

Шампиньоны 22 -62 10 2,22 19,46 2,22 < 10 < 19,46

Огурцы 20 -62 10 2,14 18,81 2,14 < 10< 18,81

Такая система создана на кафедре "Холодильная техника" МГУПБ и была адаптирована для исследуемых условий процесса флюидизационного замораживания растительной продукции.

На рис. 4 показана схема размещения датчиков температуры и плотности тепловых потоков с учетом формы растительной продукции исследуемого ассортимента: шар, сложная форма, полусфера, пластина, куб.

Рис. 4. Схемы размещения датчиков к объектам различных форм: а - шар (черника, голубика и т.п.); б, е - сложная форма (земляника, шампиньоны); в - полусфера (сливы); г - пластина (киви, огурцы); д - куб (картофель, свекла, морковь, ананасы); 1,2, 3 — термопары, соответственно, на поверхности продукта, в его центре и в воздушной среде; 4 -датчик плотности теплового потока.

При этом в качестве объектов исследований был представлен ассортимент продукции, который указан в табл. 1, и для которого определены рациональные скорости флюидизации.

В ходе флюидизационного замораживания единицы продукта подвержены колебаниям, которые должны сказываться на результатах измерений. Однако, полученные экспериментально термограммы с учетом периода записи данных (т3 = 2 сек), показали незначительные колебания снимаемых величин. Так, для термопар, размещенных в центре и на поверхности продукта диапазон колебаний измеряемой температуры составил, в среднем, ± 0,03+0,3 °С, для термопары, размещенной в воздушной среде ± 0,01+0,1 °С. Такой же характер колебаний наблюдается и для значений плотности теплового потока (диапазон колебаний - ± 1+10 Вт/м2)

Полученные результаты позволили использовать функцию "сглаживание построенных линий", предусмотренную программой обработки данных, при этом для дальнейших исследований учтена погрешность проводимых измерений: в среднем, по температуре Д = 1+1,4 %, по плотности теплового потока Д = 0,5+1,8%.

На рис. 5 представлены кривые изменения температуры (а) и плотности теплового потока (б) при замораживании во флюидизационном воздушном слое одного из исследуемых видов растительной продукции - картофеля с эквивалентным диаметром d3 = 12 мм.

На базе этих кривых, с использованием компьютерных программ, получены графические зависимости: среднеобъемной температуры tv = f(t), определяемой как среднеарифметическая между температурами в центре (t2) и на поверхности (t,) продукта; коэффициента теплоотдачи а = f(x) с использованием уравнения Ньютона-Рихмана: а = q/(ti -13), q - плотность теплового потока, Вт/м2, t3 - температура охлаждающего воздуха, °С.

На рис. 5 (в, г) представлены такие кривые для рассматриваемого эксперимента. На базе полученных данных изменения коэффициента теплоотдачи (а) методом графического интегрирования, заложенным в компьютерную программу, определяли его среднеинтегральное значение (аср инт).

С использованием графической зависимости среднеобъемной (tv) температуры (рис. 6 а) определялась продолжительность процесса (т), как время достижения tv = - 18 °С от начальной температуры tH = 20 °С.

На базе термограмм процесса (рис. 5 а) рассчитаны значения средней (соср) и линейной (сол) скоростей замораживания: гал = L/ti , оср = L/t2, где L -определяющий размер продукта (<У2), м; т( - время, в течение которого температура продукта изменяется от криоскопической на поверхности до крио-скопической в центре, с; т2 - время изменения температуры продукта от 0 °С на поверхности до температуры в центре, на 10 °С ниже криоскопической, с.

Рис. 5. Кривые изменения температуры (а), плотности теплового потока (б), среднеобъемной температуры (в) и коэффициента теплоотдачи (г) при замораживании картофеля ((1Э = 12 мм) во флюидизационном слое высотой насыпного слоя Ннас = 28 мм воздухом с температурой = -62 °С при скорости его циркуляции сов = Ю м/с.

Результаты экспериментальных исследований представлены в табл. 2.

Таблица 2

Параметры продукта Параметры воздуха s 5 © № Скорость замораживания

класс наименование эквививалентный диаметр d„ мм высота флюшшзаци- ОННОГО СЛОЯ Нф, мм <Р I я CL Г О. <и с 1 скорость и., м/с § з | 3 * S 5 s В И о s Е ¡1 1 •©• 5 s -Я- 8; о ^ и Продолжительность зг раживания (до tv= -18 т, мин § г « «• и о 3 ~ « 3 а* jfs §• а 3

< Земляника 24 30 + 45 -64 10 87,2 7,7 40 29,6

и. к Черника 12 40 + 50 -61 15 141,3 2,7 95,2 60,6

J3 S 2 Голубика 14 20 + 25 -63 7,5 93,2 3,6 49,4 35,8

8" Сливы 16 30 + 40 -62 10 91,2 13,8 13,3 10,1

1 Киви 14 30 + 35 -61 15 120,7 10,2 13,6 10,8

с Ананасы 18 45 + 55 -60 15 129,5 14,5 11,7 9,8

Картофель 12 40+50 -62 10 116,3 6,2 50 18,S

а Свекла 18 40 + 50 -61 10 95,0 18,0 10,0 8,4

CQ О Морковь 14 30 + 45 -60 10 105,0 12,0 12,1 10,2

1 Шампиньоны 22 35 + 40 -62 10 85,6 8,5 30,6 22,1

Огурцы 20 30 + 40 -62 10 87,5 23,2 8,6 7,1

Рассчитанные значения скоростей замораживания (сол, шср) по всем вариантам проведенных экспериментов характеризуют процесс, по классификации Международного института холода (МИХ), как быстрое и сверхбыстрое замораживание.

Полученные экспериментальные данные в дальнейшем использованы для проверки адекватности предложенных аналитических моделей расчета продолжительности (т) замораживания и коэффициента теплоотдачи (а).

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ диссертации представлены результаты аналитических исследований, позволившие разработать математические модели расчета коэффициента теплоотдачи (а) и продолжительности (т) замораживания растительной продукции во флюидизационном слое с использованием тур-бохолодильной машины.

Для выбора аналитической модели расчета коэффициента теплоотдачи, выполнен расчет а с использованием методик, предложенных A.M. Войтко и С.И. Глебовым, К. Мечариком, М. Голяндом и Малеванным Б., Мак Эдем-сом, А. Фреслингом, Фроловым С., Куцаковой В. и Н. Третьяковым на примере замораживания растительной продукции, используемого в экспериментальных исследованиях ассортимента. Расчеты показали, что наиболее адек-

ватными к создаваемым ВТХМ условиям флюидизации являются методики, предложенные К. Мечариком К. и А. Фреслингом.

С использованием данной методики, а также условий организации флюидизационного слоя низкотемпературным воздухом от турбохолодиль-ной машины предложено новое уравнение:

Nu = 1 + 0,31 Re0>5 (1 +0,967 Рг0'33)' при 1 < Re < 70 ООО, (4)

где Nu, Re, Pr - соответственно, числа Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля.

Расчеты показали степень адекватности предложенного уравнения на уровне 3 %.

Рассчитаны значения коэффициентов теплоотдачи (а), с использованием полученного уравнения, в зависимости от температуры и скорости воздуха от турбодетандера (tcP = -60-5—70 °С, сов = 5+25 м/с) и эквивалентного диаметра растительной продукции (d,) в диапазоне от 0,005 до 0,03 м.

Полученные данные показали, что коэффициент (а) практически не зависит от температуры воздуха (tcp) в данном интервале, что позволило усреднить значения а по данному показателю.

Построена графическая зависимость значений а от скорости воздуха (св8), создаваемой турбодетандером и эквивалентного диаметра продукции (А,) (рис.6).

а, Вт/м2К 265 240 215 190 165 140 115 90 65 40

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 d„M

Рис. 6 Зависимость коэффициента теплоотдачи (а) от эквивалентного диаметра частицы продукта (d3) и скорости потока воздуха (со,) в интервале температур Ц = -60+-70 °С.

Полученные данные использовались при расчете продолжительности замораживания (т) растительной продукции.

На основе анализа информационного материала и, в частности, работ, выполненных специалистами Санкт-Петербургского государственного университета пищевых и низкотемпературных технологий (A.B. Бараненко, В.Е. Куцакова, C.B. Фролов), предложена аналитическая модель расчета продолжительности замораживания штучной растительной продукции во флюиди-зационном низкотемпературном слое, создаваемом воздушной турбохоло-дильной машиной, основанная на уравнении Планка с введением поправок.

Общая продолжительность процесса включает в себя следующие составляющие:

т = т(ш, + тим + т1 + т2+тз + т4 + тд, (5)

тохл - продолжительность охлаждения продукции до заданной температуры (на поверхности, в центре или среднеобъемной), с; тзам - продолжительность собственно замораживания, с; Т| - поправка на теплоемкость замороженной части, с; т2 - поправка на постепенное вымораживание воды, с; т3 - поправка на изменение теплопроводности замороженной части, с; т4 - поправка на начальную температуру тела, с; тд - продолжительность этапа доохлаждения, с.

Продолжительность охлаждения (тохл) от начальной t„ до криоскопиче-ской tKp температуры на поверхности:

К

То*л = —In m

А ^

по.

кр Ф

m = •

с2-Р2.ц-х' <6>

где ш - темп охлаждения, 1/с; Апов - коэффициент, учитывающий температуру на поверхности продукта; („ - начальная температура продукта, °С; 1кр - крио-скопическая температура продукта, °С; Кг. С2, Р2 - соответственно, коэффициент теплопроводности (Вт/мК), теплоемкость (Дж/кгК) и плотность (кг/м3) незамороженного продукта; Я - характерный размер тела - как расстояние от поверхности тела до максимально удаленной от нее точки в глубине тела, м; % - безразмерный параметр, являющийся функцией числа Био (ВО и формы тела (Ф).

Соотношения для безразмерных параметров В1, Ф, у:

\2 в-Я А^ В1 (7)

где V - объем частицы продукта, м3; Б - площадь в характерном сечении частицы продукта, м2; ц/ - безразмерный коэффициент неоднородности температурного поля; А об - коэффициент, учитывающий достижение заданной среднеобъемной температуры на этапе охлаждения.

Соотношения для безразмерных комплексов А<,б, х. А„ов:

А„„ =

В1 (к + 1)(к + 5 + 2л/2к + б)(В1 + л/2к + б) Х 4(л/2к + 6 + 2 + В1)В1 + л/2к + 6 (к + 5 + 2 72к + 6 )

(2В1 + к+3 + 72к + б )2 л/2к + б

°8 ^4(72к + 6+2 + В1)В1+>/2к + б(к + 5 + 2л/2к + б))(к + 3) ' (к+5+272к + б) (В1 +>/2к + б) (2В| + к + 3 + 72к + б)* 72к + 6

А™

(8) (9) (Ю)

(4(^/2к + 6+ 2+В|)в1 + л/2к+б(к+5+2^2к+б)| (к+3)

где к - безразмерный параметр, к = 1/Ф - 1.

Продолжительность замораживания (хзам) от криоскопической ^ на поверхности до криоскопической в центре:

- 1,-1, а1'

(И)

где Xi.pi- соответственно, коэффициент теплопроводности (Вт/мК), и плотность (кг/м3) замороженного продукта; гл - удельная теплота льдообразования в продукте, Дж/кг; со - относительное влагосодержание продукта, доли процента.

Поправка (ту) на теплоемкость замороженной части продукта: 1+1п(,+— [В1 + 1 -к при к < Г

В'1*

(12)

(13)

т -Р.-с.

' Я, 4+2|к-1| ' ]Ш прик>1|'

где С) - теплоемкость замороженного продукта, Дж/кгК. Поправка (т2) на постепенное вымораживание влаги:

где а - некоторая безразмерная константа, а « 1; ^ - температура замерзания чистой воды, (0) °С; значения функции Р(В1, а, к) для целых значений к = 0; 1; 2 (т.е. для случаев пластины, цилиндра, и шара) являются табличными.

Поправка (т3) на изменение теплопроводности замороженной части продукта:

^.р.-усо \-%2 Ь(В1+2), г ^

— ' %

^кр *ср

2Ъ\

-1п

1 +

В1

где Ь - некоторая безразмерная константа,

Ъ =

Ь(В^2)

—-—'-а 31,

(И)

Поправка (т4) на начальную температуру продукта:

т4 = ФС2р2Я — —

^КР ^ср

Я. „

АХо В1 + 2 В1

к + 1

\

1

+— а

(15)

где 1'„ - температура продукта на момент начала замораживания, выше крио-скопической и ниже начальной температуры, °С; А и %о - безразмерные параметры.

«Р Ч>/

\ Ао6

Соотношения для безразмерных комплексов А, Хо-

12-г„-и> (к + 1)(к + 5 + 2>/2к + б)

слС-й' Хо= 4

А = -

(16)

(17)

Продолжительность этапа доохлаждения (тд) до конечной среднеобъем-ной температуры ^ = -18 °С:

1

= —1п т„

I -I

кр ср

к

гх;

(18)

д С.-р.-Я2'

где тд - темп доохлаждения, 1/с; Ац - коэффициент, учитывающий температуру в центре продукта на момент начала доохлаждения (значения коэффициента Ац = Р(ЕЛ, к) являются табличными); ^ - начальная температура продукта в момент начала этапа доохлаждения, °С.

(1 — к)(В1 + 2) / ч , ,

(19)

2(В1+ 1 - к) 1ср ч при к > 1

Проведена проверка адекватности предложенной аналитической модели расчета продолжительности замораживания в сравнении с полученными экспериментальными данными. Расхождение составило на уровне 8+10 %, при этом учитывались следующие особенности:

- уровень температур воздуха, создаваемый ВТХМ (1ср = -60+-70 °С), сказывается на учете таких составляющих общей продолжительности (т) как продолжительность этапов охлаждения (т0) и доохлаждения (тд), которые, в нашем случае, получаются отрицательными. Для этапа охлаждения это объясняется тем, что для ряда пищевых объектов, с учетом их габаритных размеров, продолжительность охлаждения настолько мала, что в продукте при контакте с низкотемпературным воздухом сразу начинается процесс кристаллизации влаги. При рассмотрении этапа доохлаждения, у ряда пищевых объектов на момент окончания замораживания среднеобъемная температура может достигать значений, ниже общепринятой конечной -18 °С, т.е. продукт избыточно переохлаждается. С учетом этих особенностей, составляющие (т0) и (тд) вычитали из общей суммы, что позволило получить более точные результаты;

- изначально, предложенная модель адаптирована для расчетов продолжительности замораживания тел классической формы (пластина, шар, цилиндр), для тел более сложных форм (куб, прямоугольный брус, геоид и т.п.) модель, с учетом условий работы ВТХМ, позволяет получить многократно заниженные по отношению к реальным результаты. В связи с тем, что частицы продукта во флюидизационном слое совершают хаотичное движение, в частности, вращательное, тела более сложной формы отождествляли с классическими аналогами.

С учетом этих особенностей, рассчитана продолжительность флюидиза-ционного замораживания условно-расчетного продукта классов ГЦ (плоды, ягоды) и П5 (овощи) низкотемпературным воздухом от турбохолодильной машины и по результатам расчетов разработаны номограммы, одна из которых представлена на рис. 7 для растительной продукции в форме шара.

8,4 7,0 5,6 4,2 2,8 1,4 9,2 7,7 ■ 6,2 ■ 4,6 3,1 1.5 ■ 10,0 ' 8,4 6,7 5,0 3,3 1,7 11,6 ' 9,6 ■ 7,7 6.0 5,8) i i i 3,8« i i i 1,9 ; i i i t, мин 15 12,5 10 5 3.9 | 2.5 ¡ tcp,°C

 -60 -70

// /// t / -70

t/> //// ФУ

À tW

-П*- плоды, ягоды

¿y

(»„м/с 25 20 15 10 5 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 d„ м

Рис. 7 Номограмма определения продолжительности замораживания (т) растительной продукции в форме шара (к=2) в зависимости от ее класса П4 и П5, эквивалентного диаметра частицы (d3), температуры (tçP) и скорости воздушного потока (со„).

Номограмма позволяет задаваясь значением эквивалентного диаметра продукта (d3), его принадлежностью к классу растительной продукции (ГЦ, П5), а также параметрами работы воздушной турбохолодильной машины (температура, скорость) определить необходимую продолжительность замораживания в каждом конкретном случае. В диссертации представлены такие номограммы для штучных продуктов в форме пластины и цилиндра.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ представлена практическая реализация результатов исследований.

В диссертационной работе представлен акт испытаний созданной опытной установки (рис.1) для быстрого замораживания растительной продукции во флюидизационном слое от ВТХМ.

Испытания включали:

- определение процессных параметров замораживания во флюидизационном устройстве растительной продукции при температуре воздуха Ц = -60+64 °С и скорости его потока со„ = 8+10 м/с от ВТХМ совместно со специалистами НИИ механики им. М.В. Ломоносова;

- оценку качества дефростированной после 7 месяцев хранения растительной продукции по комплексу органолептических и микробиологических показателей, а также физиолого-биологических показателей: сухие, сухие растворимые вещества, степень влагоотдачи, выполненную специалистами ГНУ ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности.

В качестве объектов замораживания использовали: картофель, огурцы, землянику садовую, клюкву. Технологические этапы подготовки растительной продукции к замораживанию включали операции согласно общепринятым методикам с учетом вида сырья.

В акте отмечается:

- работоспособность опытной установки в целом, а также ее узла - флюи-дизационного устройства и подтверждаются значения процессных параметров при замораживании растительной продукции, полученные в результате выполненных экспериментальных и аналитических исследований;

- предложенное флюидизационное устройство, гарантирующее сохранение, в течение 7 месяцев хранения замороженной растительной продукции исследуемого ассортимента, высокого его качества и пониженный уровень микробиологической обсемененности.

В акте также отмечается перспективность и эффективность использования воздушной турбохолодильной машины для быстрого замораживания растительной продукции.

Проведенные исследования, а также результаты испытаний опытной установки, позволили разработать конструкцию скороморозильного флюидиза-ционного туннельного аппарата, на которую получен патент РФ №2278337.

На рис. 8 показаны общий вид флюидизационного скороморозильного аппарата в продольном (а) и поперечном (б) разрезах, а также воздухораспределительное устройство (в).

Аппарат представляет собой теплоизолированный корпус, состоящий из двух модулей: А - модуль флюидизационного замораживания; Б - модуль выравнивания температуры продукта по объему. Модуль Б может быть один, или два, как на рис. 8, в зависимости от производительности аппарата. По всей длине корпуса размещен транспортирующий орган.

В нижней части модуля А установлено воздухораспределительное устройство с распределительным каналом для подачи низкотемпературного воздуха от турбодетандера. Верхняя стенка воздухораспределителя выполнена из плоских прямоугольных сопел с пластинами, расположенными перпендикулярно к транспортеру, предназначенные для равномерного распределения входящего воздушного потока.

6 16 11 9 1 2 4 3 14 15 17

Рис. 8 Общий вид флюидизационного туннельного скороморозильного аппарата в продольном (а), поперечном (б) сечениях и воздухораспределительного устройства (в): А, Б - модули скороморозильного аппарата; 1 - теплоизолированный корпус, 2 - конвейер; 3 - несущая рама; 4 - боковое защитное ограждение конвейера; 5 - направляющие салазки; 6 - натяжное устройство; 7 - привод конвейера; 8 - опоры; 9 - воздухораспределительное устройство; 10 - подводящий патрубок; 11 - расширительный канал; 12 - плоские прямоугольные сопла; 13 - направляющие пластины; 14 - изогнутый потолочный элемент; 15-вытяжное устройство; 16,17-окназагрузкге'выгрузки.

В модуле аппарата Б предусмотрено устройство для отвода отработанного воздуха. Туннельный аппарат снабжен окнами загрузки и выгрузки продукта.

Рабочая шириная конвейера (Вкн) определяет производительность аппарата. Так, например, для Вкн = 700 мм, производительность составляет 600 кг/ч для замораживания мелкоштучной растительной продукции, в частности, зеленого горошка.

В табл. 3 приведены полученные размеры воздухораспределителя для аппаратов с различной рабочей шириной туннеля.

Таблица 3

Рабочая ширина конвейера Вк„, мм Габаритные размеры воздухораспределительного устройства l,v х Ь,„ мм Габаритные размеры сопел 1с X Ьс, мм Количество плоских прямоугольных сопел пс, шт

1100 995 х1000 14х1000 10

900 990 х 800 18x800 10

700 987 х 600 24 х 600 10

500 980 х 400 25 х 400 14

Принята маркировка данного аппарата ВФТА-600 - как воздушный флюи-дизационный туннельный аппарат производительностью 600 кг/ч.

Следует отметить, что в данной работе не рассматриваются задачи определения расхода воздуха на замораживание продукта и подбор ВТХМ для туннельного аппарата. Такие задачи решены в разработанных методиках кандидатской диссертации Бобкова A.B., которые, как показал проведенный анализ могут использоваться и для предлагаемого воздушного флюидизационно-го туннельного аппарата.

С целью доказательства коммерческой ценности предлагаемого оборудования в диссертации приведены результаты сравнительной технико-экономической оценки трех туннельных флюидизационных аппаратов одинаковой производительности 600 кг/ч на примере замораживания зеленого горошка:

- двух аппаратов с парокомпрессионной холодильной машиной, выпускаемых компаниями ОАО "Гран" - АСМФ-600 и НПФ "Криотек" - АСФ-600;

- предлагаемого ВФТА-600 с системой хладоснабжения от воздушной турбохолодильной машины.

Итоговые результаты оценки представлены в табл. 4.

Таблица 4

Показатели Ед. Сравниваемые варианты аппаратов:

изм. АСМФ-600 АСФ-600 ВФТА-600

1. Годовой выпуск продукции т 2160 2160 2160

2. Общие инвестиции тыс. руб. 4905 5175 4950

3. Удельные инвестиции руб/т 2270 2396 2292

4. Себестоимость холодильной обработки за год тыс. руб 6705 6121 3605

5. Себестоимость холодильной обработки 1т продукции руб/т 3104 2834 1669

6. Годовой экономический эффект тыс руб. * * 3076 2628

7. Срок окупаемости инвестиций лет - 1,5 1,9

примечание: * - вариант, с которым проводится сравнение.

Доказана экономическая эффективность (коммерческая ценность) предлагаемого аппарата ВФТА. Годовой экономический эффект составил 3,1 и 2,6 млн. рублей, срок окупаемости - 1,5 и 1,9 года, соответственно.

Основные результаты работы и выводы

1. Доказана, с использованием созданной и испытанной опытной установки на базе воздушной турбохолодильной машины (ВТХМ), установленной в НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова, работоспособность предложенной конструкции флюидизационного устройства для быстрого замораживания растительной продукции.

2. Получены экспериментальные данные основных параметров флюидизационного слоя и разработаны гистограммы их определения для растительной продукции классов П4 - ягоды, плоды, П5 - овощи в интервале скоростей воздуха, обеспечиваемых детандером турбохолодильной машины.

3. Обоснованы, с использованием предложенной системы оценок, рациональные скорости низкотемпературного воздуха от ВТХМ, гарантирующие условия устойчивой флюидизации при замораживании исследуемых классов растительной продукции.

4. Получены, с учетом рациональных параметров флюидизационного слоя от ВТХМ, экспериментальные данные параметров процесса замораживания (коэффициента теплоотдачи а, продолжительности т) растительной продукции.

5. Предложены аналитические модели расчета (а, т), адекватные (на уровне 8т 10 %) экспериментальным данным и получены, в результате расчета, графические их зависимости с учетом исследуемых условий внешнего теплообмена.

6. Разработаны номограммы определения продолжительности замораживания пищевых продуктов классов П4 и П5 в зависимости от условий организации процесса флюидизации и режимов работы ВТХМ.

7. Получен акт испытания созданной опытной установки, совместно со специалистами НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова и ГНУ ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности (оценивающие качество замороженной продукции), где подтверждаются работоспособность и режимные параметры работы предложенного устройства флюидизационного замораживания растительной продукции, сохранение высокого ее качества в течение 7 месяцев холодильного хранения.

8. Разработано конструктивное решение туннельного флюидизационного скороморозильного аппарата с воздухораспределительным устройством от турбодетандера воздушной холодильной машины (патент РФ № 2278337). Определены размеры воздухораспределителя для аппаратов с различной шириной туннеля, обеспечивающей производительность аппарата в широком интервале.

9. До казана, на базе полученных результатов сравнительной технико-экономической (коммерческой) оценки туннельных флюидизационных аппаратов с воздушной турбохолодильной и парокомпрессионной машинами, экономическая эффективность предлагаемого аппарата.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Антонов A.A., Венгер К.П., Кобулашвили А.Ш., Стефанова В.А., Шахмели-кян Г.Б., Феськов O.A. "Быстрое замораживание пищевых продуктов в туннельном аппарате с воздушной проточной системой хладоснабжения от турборефрижераторного агрегата". Сборник трудов 4-ой международной научно-технической конференции "Современные проблемы холодильной техники и технологии". - Украина, Одесса: 2005, с.98 - 113.

2. Венгер К.П., Стефанова В.А., Феськов O.A., Шахмеликян Г.Б. "Низкотемпературные проточные системы хладоснабжения для быстрого замораживания штучных пищевых продуктов". Сборник научных работ "Надежность и техническая диагностика оборудования перерабатывающих отраслей АПК".-М.: 2005, с. 109-111.

3. Патент РФ № 2278337, БИ № 17 от 20.06.05 - Скороморозильный флюиди-зационный аппарат, авторов: Антонов A.A., Венгер К.П., Кобулашвили А.Ш., Шахмеликян Г.Б. Феськов O.A.

4. Венгер К.П., Шахмеликян Г.Б., Феськов O.A. Замораживание растительной продукции во флюидизационном слое низкотемпературным воздухом от турборефрижераторного агрегата. Сборник научных трудов (выпуск 3) "Проблемы совершенствования холодильной техники и технологии. Энергосбережение", М.: 2006, с. 68 - 71.

5. Венгер К.П., Феськов O.A., Шахмеликян Г.Б., Шишкина Н.С., Лежнева МЛ., Карастоянова О.В., Викулов А.П. Исследование параметров новой низкотемпературной установки с воздушным турбохолодильным агрегатом и эффективности ее применения для быстрого замораживания растительной продукции. Сборник научных трудов межд. научно-практич. конф. к 100-летию со дня рождения В.И. Рогачева "Технологические и микробиологические проблемы консервирования и хранения плодов и овощей", Москва-Видное, 2007, с. 48-53.

6. Венгер К.П., Феськов O.A., Шахмеликян Г.Б., Шишкиниа Н.С. Воздушный турбохолодильный агрегат для быстрого замораживания растительной продукции во флюидизационном слое. - М.-СПб: Вестник МАХ, №3, 2007, с.26-31

Подписано в печать 29.10.08 г. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ 07/34. МГУПБ. 109316, Москва, ул. Талалихина, 33. ООО «Полисувенир». 109316, Москва, ул. Талалихина, 33. Тел. 677-03-86

Введение.

1. Анализ информационного материала по проблеме флюиди-зационного замораживания дисперсных пищевых продуктов.

1.1. Современные воздушные флюидизационные аппараты для быстрого замораживания дисперсных пищевых продуктов.

1.2. Основные положения, регламентирующие физические условия воздушного флюидизационного замораживания.

1.3. Основные пути совершенствования процесса и аппарата

- флюидизационного замораживания дисперсных пищевых продуктов

1.3.1. Состояние вопроса.

1.3.2. Перспективы использования воздушной холодильной машины для быстрого замораживания пищевых продуктов.

1.3.2.1. Сравнительный анализ парокомпрессионных и воздушных холодильных машин.

1.3.2.2. Система хладоснабжения туннельного скороморозильного аппарата низкотемпературным воздухом от турборефри-жераторной установки.

- 1.3.3. Одноступенчатый принцип организации в аппарате процесса флюидизационного замораживания пищевых продуктов

1.4. Результаты 1-ой главы работы.

2. Экспериментальные исследования процесса замораживания растительной во флюидизационном слое с использованием воздушной турбохолодильной машины.

2.1. Установка флюидизации замораживания растительной продукции.

2.2. Контрольно-измерительная аппаратура.

2.3. Методика проведения и результаты экспериментальных исследований.

2.4. Основные результаты 2-ой главы работы.

3. Аналитические исследования быстрого замораживания пищевых продуктов во флюидизационном слое с использованием воздушной турбохолодильной машины.

3.1. Общие положения.

3.2. Выбор методики определения коэффициентов теплоотдачи.

3.3. Аналитическая модель расчета продолжительности замораживания растительной продукции во флюидизационном слое, создаваемом ВТХМ.

3.4. Проверка адекватности предложенной аналитической модели расчета продолжительности замораживания растительной продукции.

3.5. Основные результаты 3-ей главы работы.

4. Практическая реализация результатов диссертационной работы

4.1. Результаты испытнаий опытной установки для быстрого замораживания растительной продукции во флюидизационном слое низкотемпературным воздухом от турбохолодильной машины.

4.2. Конструкция туннельного флюидизационного скороморозильного аппарата.

4.3. Технико-экономическая оценка флюидизационных туннельных аппаратов.

4.4. Основные результаты 4-ой главы работы.

Основные результаты работы. Список используемой литературы.

Для здоровья человека важно регулярное потребление свежих фруктов и овощей, что позволяет сбалансировать его рацион по питательным веществам. Поэтому свежие овощи и фрукты должны быть доступны не только в сезон уборки, но и в течение всего года. В знм-не-весенний период часть потребности в растительной продукции может быть удовлетворена за счет быстрозамороженных продуктов.

Доказано, что потери свойств при хранении плодов, ягод и овощей в замороженном виде в течение 6-^7 месяцев намного меньше, чем при хранении в нативном виде. Это говорит о целесообразности расширения производства такой продукции.

Мелкоштучная растительная продукция (ягоды, плоды, овощи и их смеси, полуфабрикаты из картофеля и т. п.) объединены термином «дисперсные пищевые продукты». Мировые стандарты на такую быстрозамороженную продукцию предъявляют достаточно высокие требования. Одно из основных требований - отсутствие смерзшихся частиц, что возможно лишь при проведении процесса быстрого замораживания во флюидизационном аппарате с применением режима псевдоожижения.

Флюидизационные скороморозильные аппараты выпускаются многими зарубежными и отечественными фирмами различной производительности для широкого ассортимента мелкоштучных пищевых продуктов, в том числе и растительного происхождения [23, 65, 66, 69].

Флюидизационные воздушные скороморозильные аппараты с па-рокомпрессионными холодильными машинами (ПКХМ) имеют как ряд преимуществ, так и недостатков.

К преимуществам, в сравнении с другими конвейерными аппаратами, следует отнести: высокую интенсивность замораживания, благодари малым размерам объекта pi высоким коэффициентам теплоотдачи, что обеспечивает высокое качество, товарный вид и неслипание между собой замораживаемого продукта; непрерывность процесса и возможность полной его автоматизации.

Основными недостатками таких аппаратов являются: значительные капитальные и эксплуатационные затраты, связанные со сложной конструкцией оборудования, с применением двухступенчатых холодильных установок для достижения температур кипения хладагента на уровне -45 °С, а также с необходимостью создания высоких скоростей и давлений потока воздуха с использованием вентиляторов; использование экологически небезопасных хладагентов (аммиака, хла-донов).

Проведенный энергетический анализ скороморозильных аппаратов (флюидизационный, конвейерно-тележечный, ленточный, теле-жечный периодического действия) показал, что наиболее энергоемким аппаратом является флюидизационный [66].

Анализ информационного материала, представленный в разделе 1 данной работы, позволил определить два основных направления совершенствования флюидизационных воздушных аппаратов:

- замена двухступенчатой на одноступенчатую схему организации процесса замораживания;

- использование низкотемпературного воздуха от воздушной холодильной машины (ВХМ).

В действующих флюидизационных аппаратах используется двухступенчатое замораживание: на первой ступени-этапе частицы продукта подмораживаются, а затем, срезанные, на втором этапе замораживаются в псевдоожиженном слое.

В Санкт-Петербургском Государственном Университете Низкотемпературных и Пищевых Технологий (СПбГУНиПТ) разработан флюидизационный аппарат - СМАНПС [51, 52]. Аппарат СМАНПС, работающий на базе парокомпрессионной холодильной машины (ПКХМ), использует одноступенчатый принцип, при котором исключается контакт влажного мелкоштучного продукта между собой и металлическими деталями аппарата за счет использования направленного псевдоожиженного слоя, обеспечивающего движение продукта от загрузки к выгрузке с постоянной скоростью на «воздушной подушке». Такая одноступенчатая организация процесса замораживания позволила улучшить качество готового продукта, а также сократила капитальные и эксплуатационные затраты на аппарат [51, 52].

Однако на сегодняшний день аппарат СМАНПС выполнен только в экспериментальном варианте.

В СПбГУНиПТ на базе аппарата СМАНПС выполнены исследования процесса одноступенчатого флюидизационного замораживания ягод, а также качества быстрозамороженного продукта [46, 62, 71, 88].

Представляют интерес в методическом плане полученные аналитические решения, описывающие продолжительность, гидравлику, тепло-массоперенос процесса замораживания ягод (черники, брусники, клюквы) в данном флюидизационном аппарате.

Действующие флюидизационные аппараты используют двухступенчатые парокомпрессионные холодильные машины, которые позволяют получить температуру кипения хладагента -35 — -45 °С. Возможно понизить минимальную температуру кипения ПКХМ за счет усложнения циклов и конструкции машины, однако при этом увеличиваются ее капитальные и энергетические затраты.

Действующие скороморозильные аппараты, в том числе и флюи-дизационные, работают на экологически небезопасных хладагентах (хладоны, аммиак).

В настоящее время весьма актуальной стала проблема изыскания и внедрения альтернативных хладагентов, не представляющих опасности для атмосферы Земли. В этом плане перспективен в качестве хладагента воздух, и на его базе воздушные холодильные машины (ВХМ). На сегодняшний день такие машины применяются, но в очень ограниченном масштабе. Причина тому - более низкая, чем у паро-компрессионных холодильных машин (ГЖХМ) энергетическая эффективность при умеренных температурах, используемых при холодильной обработке пищевых продуктов.

Сопоставлению эффективности парокомпрессионных и воздушных холодильных машин на базе эксергетического анализа посвящены работы Бродянского В.М., Серовой Е.Н., Калнинья И.П., которые рассматриваются в разделе 1.3.2.1 [18, 19] данной работы. Авторы доказывают, что область температур ниже 175 — 185 К полностью принадлежит ВХМ, так как получение таких температур с помощью ПКХМ технически и экономически не оправдано. Авторы также отмечают, что температурная граница областей использования ВХМ и ПКХМ может значительно переместиться, когда существенными становятся преимущества и недостатки неэнергетического характера. К таким преимуществам ВХМ перед ПКХМ следует отнести: безопасность и дешевизну хладагента - воздуха; простоту, надежность, компактность установки. В случае использования низкотемпературного воздуха от ВХМ для быстрого замораживания к преимуществам следует отнести обеспечение высокого качества и товарного вида пищевых продуктов, а также практическое исключение потери их массы от усушки.

Доказана перспективность использования для быстрого замораживания пищевых продуктов ВХМ на базе турборефрижераторной установки в диссертационных работах Антонова А.А., Бобко-ваА.В. [3, 13].

В нашей стране разработан (Институт Механики МГУ им. М.В. Ломоносова, МГТУ им. Н.Э. Баумана) типоразмерный ряд турбоде-тандеров серии RET, и на его базе турборефрижераторы ATR, которые могут обеспечить работу туннельных скороморозильных аппаратов производительностью от -60 до -120 °С [8].

С использованием данного оборудования разработан аппарат СТАВ - скороморозильный туннельный аппарат воздушный с проточной системой хладоснабжения на базе отечественного азотного аппарата ACTA, что обеспечило универсальность аппарата по хладагенту: жидкий азот или низкотемпературный воздух от турборефри-жератора. Получены процессные и рабочие параметры быстрого замораживания пищевых продуктов широкого ассортимента, разработана методика расчета аппарата и систем хладоснабжения низкотемпературным воздухом [3, 13].

Проведенный анализ информационного материала показал перспективность и актуальность использования для создания флюидиза-ционного скороморозильного аппарата низкотемпературного воздуха на базе турборефрижераторной установки. Использование воздуха от турбодетандера одновременно обеспечивает как его низкую температуру, так и требуемую скорость потока для режима псевдоожижения. Это позволяет исключить вентиляторы в конструкции аппарата. Кроме того, такая система хладоснабжения позволит использовать в аппарате одноступенчатую схему организации флюидизационного процесса замораживания, в отличие от двухступенчатой, используемой на действующих аппаратах такого типа.

Использование ВТХМ предусматривает в туннельном аппарате проточную систему хладоснабжения с одноразовым использованием хладагента (воздуха).

Данная диссертационная работа и посвящена решению важной проблемы по совершенствованию процесса и оборудования быстрого флюидизационного замораживания дисперсных растительных пищевых продуктов с использованием воздушной турбохолодильной машины.

Решение данной проблемы определило цель и задачи данной работы.

Цель работы: Разработка процесса и аппарата флюидизационного замораживания растительной продукции с использованием низкотемпературной системы хладоснабжения от турбохолодильной машины. Основные задачи работы:

- создать опытную установку, на базе воздушной турбохолодильной машины (ВТХМ), для флюидизационного замораживания дисперсных растительных продуктов;

- провести экспериментальные исследования с целью получения основных параметров, определяющих режим флюидизации, а также процесса замораживания широкого ассортимента растительной продукции, обеспечиваемых турбодетандером ВТХМ;

- разработать аналитические модели расчета процессных пармет-ров флюидизационного замораживания растительной продукции с учетом условий теплообмена в туннельном аппарате с ВТХМ;

- разработать конструктивное решение туннельного флюидизационного аппарата с системой хладоснабжения от ВТХМ;

- дать сравнительную технико-экономическую оценку туннельных флюидизационных аппаратов с системами хладоснабжения от ВТХМ и парокомпрессионной холодильной машины.

Научная новизна.

Получены новые экспериментальные данные основных параметров флюидизационного слоя и разработаны гистограммы их определения для растительной продукции классов П» - ягоды, плоды, П5 -овощи в интервале скоростей воздушного потока cqb = 5-s-25m/cot детандера турбохолодильной машины.

Получены, с учетом разработанных параметров флюидизационного слоя, новые данные показателей процесса замораживания (коэффициента теплоотдачи а, продолжительности т) растительной продукции исследуемых классов низкотемпературным воздухом от турбохолодильной машины.

Получены аналитические модели расчета (а, т), адекватность которых доказана экспериментальными данными.

Получены, в результате расчетов, закономерности, выраженные в виде графических зависимостей, взаимосвязывающих продолжительность замораживания, класс продукта, его геометрические параметры, форму (пластина, цилиндр, шар), температуру и скорость воздуха от турбохолодильной машины.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Создана опытная установка с разработанным флюидизационным устройством от ВТХМ и получен акт ее испытаний совместно со специалистами НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова и ГНУ ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности, где подтверждаются работоспособность и режимные параметры работы устройства флюидизационного замораживания растительной продукции, позволяющие сохранить в течение 7 месяцев высокое ее качество.

Разработано конструктивное решение туннельного флюидизационного скороморозильного аппарата с воздухораспределительным устройством от турбодетандера ВТХМ, на которое получен патент РФ № 2278337.

Разработаны, на базе результатов исследований, номограммы определения продолжительности замораживания растительной продукции классов ГЦ и П5 в зависимости от условий организации процесса флюидизации и режимов работы воздушной турбохолодильной машины.

Получены результаты сравнительной технико-экономической (коммерческой) оценки туннельных флюидизационных аппаратов с системой хладоснабжения от ВТХМ и парокомпрессионной холодильной машины, доказывающие экономическую эффективность предлагаемого аппарата

Основные результаты работы и выводы

1. Доказана, с использованием созданной и испытанной опытной установки на базе воздушной турбохолодильной машины (ВТХМ), установленной в НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова, работоспособность предложенной конструкции флюидизационного устройства для быстрого замораживания растительной продукции.

2. Получены экспериментальные данные основных параметров флюидизационного слоя и разработаны гистограммы их определения для растительной продукции классов П4 - ягоды, плоды, П5 - овощи в интервале скоростей воздуха, обеспечиваемых детандером турбохолодильной машины.

3. Обоснованы, с использованием предложенной системы оценок, рациональные скорости низкотемпературного воздуха от ВТХМ, гарантирующие условия устойчивой флюидизации при замораживании исследуемых классов растительной продукции.

4. Получены, с учетом рациональных параметров флюидизационного слоя от ВТХМ, экспериментальные данные параметров процесса замораживания (коэффициента теплоотдачи а, продолжительности т) растительной продукции.

5. Предложены аналитические модели расчета (а, т), адекватные (на уровне 8-И 0 %) экспериментальным данным и получены, в результате расчета, графические их зависимости с учетом исследуемых условий внешнего теплообмена.

6. Разработаны номограммы определения продолжительности замораживания пищевых продуктов классов П4 и П5 в зависимости от условий организации процесса флюидизации и режимов работы ВТХМ.

7. Получен акт испытания созданной опытной установки, совместно со специалистами НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова и

ГНУ ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности (оценивающие качество замороженной продукции), где подтверждаются работоспособность и режимные параметры работы предложенного устройства флюидизационного замораживания растительной продукции, сохранение высокого ее качества в течение 7 месяцев холодильного хранения.

8. Разработано конструктивное решение туннельного флюидизационного скороморозильного аппарата с воздухораспределительным устройством от турбодетандера воздушной холодильной машины (патент РФ № 2278337). Определены размеры воздухораспределителя для аппаратов с различной шириной туннеля, обеспечивающей производительность аппарата в широком интервале.

9. Доказана, на базе полученных результатов сравнительной технико-экономической (коммерческой) оценки туннельных флюидизаци-онных аппаратов с воздушной турбохолодильной и парокомпрес-сионной машинами, экономическая эффективность предлагаемого аппарата.

1. Алмаши Э., Эр дели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов: Перевод с венгерского — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, 408 с.

2. Антонов А.А., Венгер К.П. Азотные системы хладоснабжения для производства быстрозамороженных пищевых продуктов. — Рязань, «Узорочье», 2002, 205 с.

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

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

5. 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.

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

7. Архаров A.M. Развитие криологии в Московском Региональном отделении МАХ. // Холодильная техника, 2003, № 5, с. 6-12.

8. Архаров A.M., Кобулашвили A.M., Розеноер Т.М., Журавлева И.Н., Венгер К.П., Антонов А.А. Новые установки быстрого замораживания пищевых продуктов низкотемпературным воздухом, расширенном в турбодетандере. // Холодильная техника, 2004, № 9, с. 2-7.

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

10. Ю.Балестриери Э., Дапонте П., Рапуано С. Цифро-аналоговые преобразователи: метрологический обзор. — Измерения. Контроль. Автоматизация (журнал в журнале): состояние, проблемы, перспективы. Датчики и системы, №1, 2005, с.61-63.

11. П.Бараненко А.В., Куцакова В.Е., Борзенко Е.И., Фролов С.В. Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов. -М.: Колосс, 2004, 256 с.

12. Бартенев В.Г., Бартенев Г.В. Новое поколение цифровых датчиков температуры. — Электроника и компоненты, № 3, 1997.

13. Бобков А.В. Разработка проточной системы хладоснабжения туннельного скороморозильного аппарата с использованием низкотемпературного воздуха от турборефрижераторной установки. // Автореф. дисс.канд. техн. наук, 2004, 26 с.

14. Бобриков В.А., Каменский А.С., Козько Н.И., Лихачев В.Н. Методические указания к выполнению организационно-экономического раздела дипломных проектов холодильных специальностей. М.: МГУПБ, ООО "Полисувенир", 2006, 28 с.

15. Богатырев А.Н., Куцакова В.Е. Консервирование холодом Новосибирск, СО РАСХН, 1992, 164 с.

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

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

18. Бродянский В.М., Серова Е.Н., Калнинь И.М. Сопоставление эффективности парокомпрессионных и воздушных холодильных машин. // Холодильная техника, 1998, № 11, с. 22-25.

19. Бродянский В.М., Серова Е.Н., Калнинь И.М. Сопоставление эффективности парокомпрессионных и воздушных холодильных машин. //Холодильная техника, 1999, № 12, с. 26-28.

20. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. — М.: Энергоатомиздат, 1988.

21. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -М.: Наука, 1972, 720 с.

22. Вейник А.И. Приближенный расчет процессов теплопроводности. М.: Госэнергоиздат, 1959, 248 с.

23. Венгер К.П., Выгодин В.А. Машинная и безмашинная системы хладоснабжения для быстрого замораживания пищевых продуктов-Рязань,: «Узорочье», 1999, 143 с.

24. Венгер К.П. Холодильное технологическое оборудование. Быстрое замораживание пищевых продуктов. М.: ГПП «Печатник», 1997, 112 с.

25. Венгер К.П., Ручьев А.С., Феськов О.А. и др. Исследование процесса быстрого замораживания пищевых продуктов в трехзонном азотном аппарате М.: Вестник МАХ, № 2, 2001, с.36-37.

26. Венгер К.П., Пчелинцев С.А., Феськов О.А. Классификация объектов быстрого замораживания в морозильных аппаратах. Вестник МАХ, №1, 2001, с.41-43.

27. Венгер К.П., Феськов О.А., Шахмеликян Г.Б., Шишкина Н.С. Использование воздушного турбохолодильного агрегата для быстрого замораживания растительной продукции во флюидизационном слое. М.- СПб: Вестник МАХ, №3, 2007, с.23-29.

28. Войтко A.M., Глебов С.И. Исследование теплообмена в скороморозильных аппаратах с псевдоожиженным и плотным слоямрт. М.: Холодильная техника, №12, 1969.

29. 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.

30. Высказывания по поводу настоящего и будущего промышленной автоматизации. Глобальные сдвиги в автоматизации. Датчики и системы, № 1, 2005, с.52-53.

31. Гиндзбург А.С, Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов (Справочник). М.: Агро-промиздат, 1990, с. 288.

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

33. Голянд М., Малеванный Б. Холодильное технологическое оборудование. -М.: Пищевая промышленность, 1997, 335 с.

34. Голянд М.М., Малеванный Б.Н., Печатников М.З., Плотников В.Т. Сборник примеров расчетов и лабораторных работ по курсу "Холодильное технологическое оборудование". М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, 168 с.

35. Грубы Я. Производство замороженных продуктов. И.: ВО Агро-промиздат, 1990, 335 с.

36. Гудковский В.А., Ильинский А.С., Иванов С.А. и др. Прогрессивные технологии и технические средства для хранения и транспортировки плодоовощной продукции. // Холодильная техника, 1988, № 6, с. 8-9.

37. Давыдов А.Б., Удут В.Н., Шерстюк А.Н. Воздушные холодильные машины могут быть перспективными. // Холодильная техника, 1999, № 1, с. 20-22.

38. Дубинский М.Г., Гуревич Е.С., Нехорошев В.М. и др. Установка с воздушной турбохолодильной машиной для замораживания плодов, ягод и овощей. // Холодильная техника, 1974, № 11, с. 12-15.

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

40. Закон РФ "Об обеспечении единства измерений", 1993.

41. Калнинь И.М., Катерухин В.В., Савицкий И.К. и др. Переход на озонобезопасные хладагенты в условиях России // Холодильная техника, 1997, № 1.

42. Калнинь И.М., Фадеков К.Н. Эффективность альтернативных хладагентов. //Холодильная техника, 1999, № 4.

43. Калнинь И.М., Сухомлинов И.Я., Цирлин Б.Л. и др. Анализ эффективности воздушных холодильных машин при положительных температурах охлаждения. // Холодильная техника, 1976, № 4.

44. Кременевская М.И. Разработка интенсивных технологий быстрого замораживания лесных и садовых ягод. Автореф. дисс.к.т.н., СПб.: СПбГУНиПТ, 2000, 16 с.

45. Кузьмина И.А. Разработка интенсивной технологии замораживания ягод-СПб: "ТеплоКон", автореф. дисс.к.т.н., 1994, 16 с.

46. Кузнецов JI.A., Припачкин В.И., Милонов М.В. и др. Цифровой измерительный комплекс для массочувствительных датчиков. -Датчики и системы, 2002, №3.

47. Куцакова В.Е., Уткин Ю.В., Фролов С.В., Третьяков Н.А. Расчет времени замораживания бесконечного цилиндра и шара с учетом одновременного охлаждения замороженной части. // Холодильная техника, 1998, № 1, с. 12.

48. Куцакова В.Е., Уткин Ю.В., Фролов С.В., Альпейсов Е.А. Скороморозильный аппарат с направленным псевдоожиженным слоем // Холодильная техника, 1996, № 4, с. 23.

49. Куцакова В.Е., Фролов С.В., Яковлев М.И., Третьяков Н.А. О времени замораживания пищевых продуктов. // Холодильная техника, 1997, №2, с. 16-17.

50. Куцакова В.Е., Рубцов А.К., Фролов С.В., Третьяков Н.А. Одноступенчатый скороморозильный аппарат с направленным псевдоожиженным слоем. // Холодильная техника, 1996, № 4, с. 23.

51. Куцакова В.Е., Фролов С.В., Рубцов А.К., Третьяков Н.А. Одноступенчатый скороморозильный аппарат с направленным псевдоожиженным слоем. // Холодильная техника, 1998, № 1, с. 12.

52. Материалы 1-ой Международной специализированной выставки «Криоген-Экспо». М.: 2002, 22 с.

53. Миловзоров Г.В. Анализ инструментальных погрешностей инк-линометрических устройств. — Уфа: изд. Гилем, 1997, 184 с.

54. 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.).

55. Патент РФ № 2231721 «Скороморозильный туннельный аппарат», опубл. в БИ № 18 от 27.06.04 (Авторы: Антонов А.А., Венгер К.П., Феськов О.А.).

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

57. Распопов В.А. Создание конкурентоспособных скороморозильных аппаратов, с. 24-25.

58. Рогов И.А., Куцакова В.Е., Филиппов В.И. и др. Консервирование пищевых продуктов холодом. М: Колос, 2002, 182 с.

59. Рубцов А.К. Разработка интенсивной технологии замораживания продуктов пластинчатой формы в комбинированном барабанно-флюидизационном скороморозильном аппарате. Автореф. дисс.к. т. н., СПб.: СПбГУНиПТ, 2002, 16 с.

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

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

62. Скороморозильные аппараты. «Продмаш-89». // Холодильная техника, 1990, №3, с. 25-27.

63. Сравнительный анализ скороморозильных аппаратов. // Холодильная техника, 2003, № 7, с. 17-19.

64. Старостин А.П. Воздушные холодильные машины: возможен ли реванш? // Холодильная техника, 1998, № 3.

65. Судзиловский И.И., Паньшин Ю.В., Макаров В.В. и др. Скороморозильный аппарат Я10-АЗА для замораживания плодоовощной продукции россыпью. // Пищевая промышленность, 1993, № 1, с. 40.

66. Тенденции производства быстрозамороженных продуктов. Скороморозильные аппараты. // Холодильная техника, 1992, № 6, с. 2527.

67. Технология энергосберегающих измерений в жилищно-коммунальном хозяйстве и в домах Датчики и системы, №2, 2005, с.37-38.

68. Третьяков Н.А. Интенсивная технология быстрого замораживания лесных ягод. Автореф. дисс., к.т.н., СПб.: СПбГУНиПТ, 1999, 21 с.

69. Федотова Т.А., Николаев О.М. Щитовые измерительные приборы российских производителей с цифровыми и линейными индикаторами — Датчики и системы, №1, 2005, с.59-60.

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

71. Фикиин А.Г. Метод и система за имерсионно охлаждане и замра-зяване на хранителни продукта чрез хидрофлуидизация. Авторско свидетелство № 40164, Българско патентно ведомство ИНРА, 1985.

72. Фикиин А.Г. Физические условия флюидизационного замораживания фруктов и овощей. // Холодильная техника, 1980, № 7, с. 5961.

73. Фикиин А.Г. Хладилни технологични процеси и съоржения. София: Техника, 1980, 512 с.

74. Фикиин А .Г., Дичев С.П., Фикиина И.К. Основные параметры, характеризующие флюидизации слоев плодов и овощей. // Холодильная техника. 1966. №11.

75. Фикиин А.Г., Дичев С.П. Карагеров Д.И. Флюидизационный морозильный аппарат АЗФ. // Холодильная техника, 1970, № 7.

76. Фикиин А.Г., Дичев С.П. Карагеров Д.И., Флуидизационен зам-развателен апарат за плодове и зеленчуци с различна големина. Авторское свидетельство № 10967, Българско патентно ведомство ИНРА, 1965.

77. Фикиин А.Г., Фам В.Х. Система за изследване на режимите на топ-лообмен при хидроохлаждане на хранителни продукти. Авторско свидетелство № 39749, Българско патентно ведомство ИНРА, 1985.

78. Фикиин К.А., Фикиин А.Г. Быстрое замораживание продуктов посредством гидрофлюидизации и перекачиваемых ледяных суспензий. //Холодильнаятехника, 2003, № 1, с. 22-25.

79. Фролов С.В. Разработка теоретических и практических положений гидродинамики, тепло- и массопереноса в процессах быстрого замораживания пищевых продуктов в аппаратах с направленным псевдоожиженным слоем. // Автореф. дисс.д.т.н., СПб: СПбГАХП 1998, 31 с.

80. Фролов С.В., Куцакова В.Е., Кипнис B.JI. Тепло- и массообмен в расчетах процессов холодильной технологии пищевых продуктов. -М.: Колос-Пресс, 2001, 144 с.

81. Цветков О.Б. Хладагенты и экологическая безопасность // Холодильная техника, 1997, № 1.

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

83. Юшин A.M. Оптоэлектронные приборы и их зарубежные аналоги. Справочник, Том 3, М.: ИП РадиоСофт, 2000, 512 с.

84. Adressing static and dinamic errors in unit element multibit DACs // Electronics Letters, 2003, Vol. 39, # 14, p. 1038-1039.

85. Fachverband der Kuhlhauser, Kalte, 8, 1968/-95. Fikiin A.G. New method and fluidized water system for intensive chilling and freezing of fish // Food Control, 1992, Vol. 3, No. 3.

86. Fikiin A.G. Quick freezing of vegetables by hydrofluidization. Proc. Istanbul Conf., IIF/IIR, 1994.

87. Grochowski A., Bhattacharya D., Viswanathan T.R., Laker K. Integreted circuit testing for quality assurance in manufacturing: history, current status and future trends // IEEE Trans, on Circuits and Systems II. 1997. Vol. 44, #8, p.610-633.

88. Heintz G.: Untersuchungen zum Auftauen von Rinderkeulen mit Trink wasser von 10 °C. Fleischwirtschaft, 4 (1970).

89. ITeinze K.: Bericht iiber den XII Internationalen Kaltekongress in Washington. Kalte, 3 (1971).

90. Lucas Т., Raoult-Wack A.L. Immersion chilling and freezing in aqueous refrigerating media: review and future trends // Int. J. Refrig., 1998, Vol. 21, No. 6.

91. Macii D.A novel approach for testing and improving the static accuracy of high perfomance digital to - analog converters // Proc. of 8th Int. Workshop on ADC Modelling and Testing. Perugia, Italy, Sept. 2003, p.257-600.

92. Mecarik K. Termokinetika fluidneho zmrazovania. Bull. Spavup, #2 (1969).

93. Pearson S.F, Brown J. Use of pumpable ice to minimise salt uptake during immersion freezing. // Proc. Oslo Conf., IIF/IIR, 1998.