Подбор охлаждающих приборов плодоовощехранилищ с учетом динамики теплопритоков

• Автор: Грязев, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса
1.1 Действующие методики определения тепловой
нагрузки на холодильное оборудование
1.2 Методы оценки времени охлаждения тел
Глава 2. Аналитические исследования теплового состояния штабеля продукции
2.1 Анализ влияния внешних факторов на время охлаждения
штабеля
2.2 Влияние теплофизических характеристик на время
охлаждения штабеля
2.3 Разработка математической зависимости длительности
процесса охлаждения тела с внутренними источниками
тепла, являющимися линейной функцией температуры
Глава 3. Разработка методики подбора холодильного оборудования
камер
3.1 Разработка методики определения тепловой нагрузки
3.2 Разработка методики подбора охлаждающих приборов
Глава 4. Разработка методики подбора холодильного оборудования
децентрализованной системы холодоснабжения
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ.
Общая характеристика работы.
Актуальность проблемы. Проектирование холодильных установок агропромышленного комплекса в настоящее время основывается на методике расчета теплопритоков согласно “Рекомендациям по проектированию холодильных установок” “Гипрохолода” (1962 г.) [38] , “Рекомендациям по проектированию холодильных установок мясной и молочной промышленности” (1987 г.) [39] и технологическим инструкциям (например, НТП-6-73, ОНТП-6-80 и т.д.).
Основная роль в общей тепловой нагрузке на холодильное оборудование камер в плодоовощехранилищах принадлежит теплопритокам от продукта: теплоприток на охлаждение самого продукта, тары его упаковки и на отвод теплоты дыхания. Расчет этих теплопритоков ведется по зависимостям стационарного режима, в то время, когда в реалии процесс носит явно нестационарный характер. Особенно ощутимо это на низовых холодильниках, принимающих продукцию с поля или сада.
Между тем, многолетние исследования технологов, и в частности кафедры общей и холодильной технологии ЛТИХП (СПбГАХиПТ), свидетельствуют о том, что уложенный в штабеля продукт достигает технологически требуемой температуры за период в недели, а не за 24 часа, как диктует методика расчета теплопритоков. При этом проектные организации подбирают требуемую поверхность охлаждающих приборов, исходя из тепловой нагрузки режима охлаждения в этих двухфункциональных объектах.
Реальную оценку динамики температурного поля штабеля продукции и, соответственно, обоснованный выбор теплопередающей поверхности охлаждающих приборов, можно произвести лишь на основе анализа
нестационарности процесса охлаждения штабеля продукции. Для решения поставленной задачи необходимо:
-оценка времени охлаждения штабеля плодоовощной продукции в зависимости от теплотехнических свойств и интенсивности дыхания конкретного продукта;
-оптимизация работы охлаждающих приборов с учетом особенности эксплуатации камер плодоовощехранилищ.
Цель и задачи исследования. Целью проводимого исследования является модификация классических уравнений теплопроводности для негомогенного штабеля дышащей продукции и разработка на этой основе методики подбора охлаждающих приборов, гарантирующих поддержание требуемого технологического режима в камерах.
Основными задачами диссертационной работы являются:
-анализ динамики температурного поля штабеля, как источника определяющей статьи тепловой нагрузки на холодильное оборудование;
-анализ динамики температуры воздуха камеры в период загрузки с целью обоснования применимости того или иного способа охлаждения.
Научная новизна. Она может быть сформулирована следующим образом: “Разработка методики проектирования охлаждающих приборов плодоовощехранилищ, учитывающей их технологические особенности.”.
Основные положения диссертации, научная новизна которых защищается: -анализ влияния внешних и внутренних факторов на вход в режим штабеля дышащей продукции;
-анализ влияния нестационарности процесса холодильной обработки продукта на обоснованность подбора теплообменной поверхности охлаждающих приборов.
Практическая ценность работы. Разработка методики расчета теплопритоков, учитывающей их нестационарность, позволяет проектировать

Процесс охлаждения штабеля до температуры в центре 3°С, при температуре поступающей продукции:
20°С занимает 650 часов;
15°С занимает 600 часов;
10°С занимает 450 часов.
В данном случае за максимальную температуру поступающей продукции принято значение 20°С, как максимально возможное для условий северо-западного региона России.
Проанализировав полученные результаты можно сделать вывод, что зависимость времени охлаждения штабеля груза от температуры поступающей продукции носит нелинейный характер.
На рисунке 2.4 представлены обобщенные результаты решения задачи о влиянии температуры поступающего груза на интенсивность процесса охлаждения штабеля груза.
Как видно, температура поступающего груза оказывает несоизмеримо большее влияние на процесс охлаждения штабеля, чем интенсивность наружного теплообмена штабеля со средой. Следует принимать во внимание то факт, что у этих двух внешних воздействий абсолютно разная природа. В большинстве случаев температура поступающей продукции определяется временем сбора плодов или овощей, климатическими условиями и районом произрастания. Влиять на температуру поступления, не прибегнув к дополнительному охлаждению, невозможно.
Интенсивность наружного теплообмена определяется типом камерных приборов охлаждения и существенно изменить интенсивность теплообмена штабеля с окружающей средой, не изменив вид (тип) приборов не представляется возможным.