logo
А26886=2 Куцакова ВЕ Уварова НА Мурашев Св и др Примеры и за

Расчет камеры охлаждения мясных полутуш

Определим продолжительность охлаждения мясных полутуш. Температурное поле в процессе охлаждения мясных полутуш может быть описано по закономерностям охлаждения пластины с введением “коэффициента формы”. Значение этого коэффициента может быть принято равным 0,56. Тогда продолжительность охлаждения составит

,

где tц  требуемое к концу процесса значение температуры в центре продукта.

Пусть имеется камера для охлаждения мяса в полутушах, оснащенная межрядными радиационными батареями, производительностью 30 т/сут, скоростью движения воздуха в зоне расположения бедренной части туши w = 1 м/с; температурой воздуха в камере 2 С; начальной температурой продукта 37 С. Выполнить инженерный расчет камеры  значит определить продолжительность цикла охлаждения до температуры в центре туши 4 С, вместимость камеры, строительную площадь и суммарную длину подвесных путей.

При охлаждении мяса отвод теплоты от продукта осуществляется в результате конвекции, испарения и радиации. В инженерных расчетах это обстоятельство учитывают, вводя общий приведенный коэффициент теплоотдачи

пр = k + i + r,

где пр  приведенный коэффициент теплоотдачи; k, i, r  коэффициент теплоотдачи соответственно в результате конвекции, испарения и радиации.

При этом предполагается, что весь поток теплоты от продукта отводится вследствие конвекции, а испарение влаги с поверхности продукта и радиация только усиливают конвективный теплообмен. Формально это выражается в повышении значения .

Примем массу стандартной полутуши 81 кг при толщине бедрен- ной части 2L = 0,21 м; в  теплопроводность воздуха, при t =  2 C

в = 2,4210–2 Вт/(мК). Рассчитаем критерий Рейнольдса при направлении скорости охлаждающего воздуха параллельно поверхности полутуши. Можно считать, что de = 2L.

,

где Re  критерий Рейнольдса; в  кинематическая вязкость воздуха, м2/с, при t =  2 C в = 13,210–6 м2/с;

= 15850.

Так как Re < 105, то режим движения воздуха у поверхности полутуши  ламинарный.

Nu = 0,33158500,58 = 88,8,

где Nu  критерий Нуссельта

Nu = ;

из этого выражения

 10 Вт/(м2К).

Коэффициент теплоотдачи радиацией для камер с воздушно-радиаци-онной системой охлаждения мяса можно определить по следующей зависимости:

r = 3,78,

где   коэффициент, зависящий от режима работы камеры охлаждения,

,

где Tпр  температура поверхности продукта, К; Tб  температура поверхности батарей, К.

Среднюю температуру поверхности продукта можно принять равной 5 С; тогда Tпр = 278 К.

Принимая температуру поверхности батарей на 10 С ниже температуры в камере, получим Tб = 261 К.

Тогда

 = = 0,794;

r = 3,780,794 = 3,0 Вт/(м2К).

В камерах с воздушно-радиационной системой охлаждения коэффициент теплоотдачи в результате испарения ориентировочно составляет 1,41,5 Вт/(м2К). Приняв i = 1,45 Вт/(м2К),

пр = 10 + 3 + 1,45 = 14,45 Вт/(м2К).

Вычисляем критерий Био

где   теплопроводность мяса, Вт/(мК),  = 0,45 Вт/(мК);

Вычисляем продолжительность охлаждения

Определяем продолжительность охлаждения

где a  коэффициент температуропроводности мяса, м2/ч; a = 0,0005 м2/ч.

ч.

Продолжительность загрузки и выгрузки для камер охлаждения мяса составляет от 2 до 4 ч. Принимаем ее равной 3,4 ч. В этом случае продолжительность цикла охлаждения мяса  = 22,6 + 3,4 = 26 ч.

Вместимость камеры охлаждения

32,5 т.

Строительную площадь камеры вычисляем по формуле

,

где qF  норма загрузки, отнесенная к 1 м2 строительной площади камеры; qF = 250 кг/м2.

= 130 м2.

Длину подвесных путей вычисляем по формуле

Lп = M/ql,

где ql  норма загрузки, отнесенная к 1 м подвесного пути, кг; ql = 280 кг/м.

Lп = 32500/280 = 116 м.