CC BY
40
УДК 621.56/59.
Исследование температурного поля штабеля продукции
Шеремето Ю.А.
yustassopromat@mail.ru
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных
технологий механики и оптики Институт холода и биотехнологий
Время охлаждения штабеля продукта для расчета теплопритока принимают 24 часа. Исследование на основе метода регулярного режима показывает, что оно может достигать 800 часов. Ключевые слова: время охлаждения, регулярный режим, штабель.
При расчете теплопритока от продукта в камере хранения согласно [1] принимают время охлаждения штабеля продукции 24 часа. Для камер хранения охлажденной продукции температура поступающего груза либо не ограничивается, либо, как во фруктохранилищах, полагается 25 °С для южных районов России [2]. Между тем, многочисленные исследования как отечественных [3], так и зарубежных [4] авторов свидетельствуют о том, что этот процесс занимает недели.
Исследования температурного поля штабеля продукции при ее охлаждении (или доохлаждении) в камере хранения проводились по зависимости, полученной на основе метода регулярного режима Г.М. Кондратьева [5]
г = -1п|Аоб (1)
кон
где т - темп охлаждения, с-1; Аоб -безразмерный коэффициент; гмач -начальная среднеобъемная температура продукта, °С; ¿кок -конечная среднеобъемная температура продукта, °С; ^ - температура среды, в которую погружен продукт, °С.
Расчеты проведены для штабеля яблок, исходя из особенности загрузки плодоовощехранилищ. В них [2] через каждые два контейнера необходимо оставлять боковые проходы шириной 600...700мм и между смежными контейнерами в штабеле промежутки в 50.100мм. Это позволяет рассматривать единичный штабель параллелепипедом жестких размеров. Рассмотрены три варианта: блок из 16 контейнеров в плане, 4х4,8х4,8м; блок из 4 контейнеров в плане, 2х2,4х2м; и единичный контейнер 1х1,2х4,8 м.
Определялось время охлаждения середины штабеля до 6°С при: различной температуре поступающего продукта; диапазоне изменения эффективной теплопроводности штабеля 0,2...0,4 Вт/(мК); коэффициентах теплоотдачи от продукта 1.5 Вт/(м К). Учитывая неоднородность условий теплообмена поверхностей штабеля, (особенно у потолка и пола), были приняты усредненные значения.
На рис.1 показано влияние температуры яблок при поступлении в камеру на время охлаждения штабеля. Очевидно, что рекомендуемая [2] блочность контейнеров является рациональной. Для поступающей в магазин продукции из овощехранилищ (1нач<8 °С) штабель в 16 рядов в плане явно не характерен, а разница двух других вариантов загрузки находится в пределах точности расчета.
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
0 1 2 3 4 5 м
Зис. 1 Влияние начальной температуры продукции на время охлаждения
На рис.2 представлена зависимость времени охлаждения от минимального размера штабеля (формула 1) при одинаковой их высоте, и начальной температуре продукта 25 °С. Можно отметить, что изменение интенсивности теплообмена на поверхности штабеля в 5 раз сказывается на времени процесса незначительно, и то при небольших габаритах.
Зис. 2 Влияние габаритов штабеля в плане на время охлаждения при ¿нач=25°С
На рис.3 отражено влияние эффективной теплопроводности штабеля на время его охлаждения. Следует указать, что теплопроводность собственно продукта составляет 0,35...0,45 Вт/(мК), эффективная теплопроводность насыпного слоя 0,25.0,35 Вт/(мК) [5], а эффективная теплопроводность штабеля продукции может доходить до 0,2 Вт/(мК).
Зис. 3 Влияние эффективной теплопроводности штабеля на время охлаждения
По результатам расчетов можно сделать выводы:
1. Время охлаждения середины штабеля до 6°С при рекомендуемой загрузке достигает месяца.
2. Коэффициенты теплоотдачи с поверхности штабеля выше 3 Вт/(м2К) и
2
менее 10 Вт/(м К) не оказывают существенного влияния на время полного охлаждения до технологически требуемой температуры.
Список литературы
1. Рекомендации по проектированию холодильных установок в мясной и молочной промышленности. - М.: ВНИКТИ холодпром, 1987, - 115 с.
2. Рекомендации по проектированию фруктовых распределительных холодильников. - М.: ВНИХИ, 1969, - 40 с.
3. Куприн Д.А., Евреинова В.С., Сергеев А.М. Влияние воздухораспределения на температуро-влажностный режим в камерах хранения растительных продуктов. - Холодильная техника, 1978, №4, с. 37-42.
4. Rostos G.M. Surway of fruit cool stores. Bulletin №282. Australia, 1960.-76p.
5. Бараненко А.В., Куцакова В.Е., Борзенко Е.И., Фролов С.В. Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов. - М. Колос, 2004, - 255с.
Research of the temperature field's stack
Sheremeto U.A.
Saint-Petersburg national research university of information technologies, mechanics and optics
To calculate heatflow cooling time stack of production takes 24 hours. Reseach on based non-stationary method shows, that it may de 800 hours. Keywords, cooling; non-stationary regime; stack.
