• 1 Литературный обзор



  • страница1/9
    Дата01.11.2018
    Размер1.47 Mb.

    С, при охлаждении "снегом" и гранулами равной -78,9


      1   2   3   4   5   6   7   8   9




    Введение
    Применение диоксида углерода (СО2), для холодильной обработке мяса рыбы давно привлекает внимание специалистов. Процесс осуществляется путем воздействия на продукт холодной газовой и жидкой средой или создания смеси из газа и диспергированной в ней твердого диоксида углерода. С целью максимального использования теплоты сублимации продукт покрывают снегообразным диоксидом углерода, получаемым после дросселирования жидкой углекислоты. В некоторых технологиях твердый диоксид углерода используют в виде мелких гранул, которые укладывают внутрь продукта или засыпают в коробки с продуктом.

    Температура охлаждающей среды зависит от принципа организации процесса холодильной обработки диоксидом углерода. При охлаждении газовой среде она поддерживается в интервале от -30 до -70оС, при охлаждении “снегом” и гранулами — равной -78,9оС. Теплота сублимации твердого СО2 составляет 575кДж/кг. Продукты, обрабатываемые с помощью СО2, имеют высокую органолептическую оценку, а потери массы за счет усушки составляют 0,3%.

    Диоксид углерода можно применять для контактной обработки практически любых штучных пищевых продуктов. При этом СО2 обладает бактерицидными свойствами: является эффективным средством для подавления размножения анаэробных бактерий на поверхности продукта и снижения окислительных процессов.

    Существуют различные коммерческие виды диоксида углерода. Заводы-изготовители выпускают жидкий СО2, хранящийся в танках, хранилищах, баллонах. При дросселировании жидкого СО2 образуется снегообразный и газообразный СО2. Выпускают твердый СО2 (сухой лед) в виде спрессованных крупных блоков, мелкофасованный гранулированный лед в виде таблеток, палочек или шариков, используя для этого жидкий низкотемпературный СО2.

    Рядом зарубежных фирм разработаны устройства для получения и подачи снегообразного СО2 непосредственно в продукт и на продукт, находящийся на транспортере.Работа по этой проблеме ведется и в России.

    Во ВНИИКОП разработана технология охлаждения мяса рыбы с использованием в качестве хладагента гранулированного диоксида углерода (сухой лед).

    Установлено, что для рыбы продолжительность охлаждения до температуры 4оС составляет 30-40 мин. Этот способ охлаждения в большей мере, чем при воздушном замораживании, дает возможность сократить количество поверхностной микрофлоры.

    Сочетание высокой скорости охлаждения с повышением содержания в газовой среде СО2, выделяющегося при сублимации сухого льда, оказывает положительное влияние на качество охлажденной продукции.

    В связи с ростом производства быстроохлажденных продуктов значительное развитие получили научные исследования в области использования криогенных технологий в пищевой промышленности. Основными преимуществами криогенного метода быстрой заморозки являются: малая продолжительность процесса, сохранение качества продукта, минимальные потери его массы за счет усушки без применения специальных упаковочных материалов, экологическая безопасность криоагента.

    В нашей стране этот метод пока не нашел широкого применения. Фактором, сдерживающим его использование в широком масштабе, является высокая стоимость криогенных хладагентов, а также технологий, позволяющих эффективно использовать их использовать.

    Таким образом, использование высокоэффективных технологий и оборудования для холодильной обработки, транспортировки и хранения рыбы с использованием экологически безопасных криогенных хладагентов, позволяющих выпускать высококачественную охлажденную продукцию, является перспективным.
    1 Литературный обзор
    1.1 Рекуператоры диоксида углерода

    На предприятии ЗАО «Центр ВМ-Технологий» разработаны каскадные холодильные установки С125…С500, в которых в качестве хладагента нижней ветви каскада используется СО2 (R744). Хладагентом верхней ветви каскада может быть фреон R404A или аммиак (R717) на рисунке 1.1 Изображен внешний вид данной установки.




    Рисунок 1.1 – Каскадные холодильные установки С125…С500
    Каскадные холодильные установки С125…С500 предназначены для предварительного охлаждения до минус 40 ºС:

    ▪  сжатого метана в системах малотоннажного производства сжиженного природного

    ▪  газа (СПГ);

    ▪  воздуха в воздухоразделительных установках, использующих метод глубокого

    ▪  охлаждения и производящих до 80 тонн в сутки жидких криогенных продуктов;

    ▪  азота в ожижительных установках.

    Каскадные холодильные установки с экологически безопасной СО2 обеспечивают по сравнению с традиционными хладагентами более низкую температуру кипения (до -50 ºС). Благодаря уникальным термодинамическим свойствам СО2 повышается эффективность холодильного цикла и снижается общая стоимость установки.

    Тепловая нагрузка испарительной системы компенсируется допроизводительностью высокоэффективных углекислотных компрессоров, что по сравнению с традиционными двухступенчатыми холодильными установками позволяет сократить потребляемую мощность на 25-30 %, массу медных трубопроводов – в 3-4 раза, количество хладагента – в 3-4 раза и количество холодильного масла – в 6-7 раз.

    С целью повышения безопасности работы низкотемпературного контура каскада в верхнюю часть емкостей с жидкой СО2 вмонтированы испарители, подключаемые к автономному холодильному мини-агрегату, благодаря чему обеспечивается конденсация паров СО2, образующихся за счет теплопритока из окружающей среды при отключении или простое холодильной установки. Это позволяет при любых внешних температурных условиях поддерживать в системе СО2 безопасное давление на уровне 3-3,2 Мпа.

    С целью предотвращения образования свободной воды и угольной кислоты при взаимодействии СО2 с капельной влагой установлен специальный адсорбционный фильтр, позволяющий осушать и очищать двуокись углерода от примесей как в режиме эксплуатации установки, так и в процессе заправки СО2 в нижнюю ветвь каскада.

    Установка состоит из группы полугерметичных поршневых углекислотных компрессоров, группы полугерметичных винтовых холодильных компрессорных агрегатов, блока воздушных конденсаторов и теплообменников, конденсаторов-испарителей, изотермических сосудов для жидкой СО2 с холодильной установкой и вспомогательного оборудования. По линии СО2 установка подключается к стороннему теплообменнику, в котором охлаждается сжатый метан, воздух или азот.

    Все оборудование монтируется на общей металлической раме, поэтому каскадная установка является транспортабельной в собранном виде. Возможно размещение установки под навесом. На взрывопожароопасном производстве СПГ (АГНКС, АГЗС, ГНС и др.) установка должна располагаться в отдельном помещении категории Д.

    Основные комплектующие изделия установки поставляются из Германии и Дании. Установка полностью автоматизирована и разработана для эксплуатации в условиях, где отсутствует оборотная вода. Все агрегаты имеют воздушное охлаждение. В целях экономии и энергосбережения возможно укомплектование установки оборудованием с водяным (жидкостным) охлаждением.

    В таблице 1.1 представлена технические характеристики установки.


    Таблица 1.1 – Технические характеристики каскадной установки.

    п/п

    Наименование показателей

    Ед.

    изм.

    Параметры

    1

    Холодопроизводительность по СО2

    кВт


    125…500

    2

    Температура СО2 (R744):

    ▪  кипения

    ▪  конденсации


    °С

    °С



    30…300

    3

    Холодопроизводительность по R404A

    кВт


    156…723

    4

    Температура R404A

    ▪  кипения

    ▪  конденсации


    °С

    °С



    12…50

    5

    Массовый расход СО2 (R744)

    тонн/ч


    1,58…6,32

    6

    Массовый расход R404A по стороне HP

    тонн/ч


    4,85…21,56

    7

    Потребляемая мощность

    кВт

    103…491

    8

    Производительность конденсатора R404A

    кВт


    224…980

    9

    Занимаемая площадь

    м2

    6,3…26,3

    На базе установок С125…С500 могут быть изготовлены сложные многоконтурные каскадные холодильные установки с насосно-циркуляционной схемой подачи жидкой СО2 в испарительную систему, которые методом непосредственного охлаждения позволят создать любое требуемое количество температурных уровней для объектов замораживания и хранения: от -45 ºС (например, шоковая заморозка) до +7 ºС (например, хранение овощей и фруктов).

    С точки зрения влияния источников сырья (3 группы) на выбор технологической схемы, различают четыре типа углекислотных установок:

      1   2   3   4   5   6   7   8   9

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    С, при охлаждении "снегом" и гранулами равной -78,9