|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
Kraków 6 stycznia 2010 r.
URZĄDZENIA CHŁODNICZE Anna Ziaja Bartosz Szpila Spis treści: I. Wprowadzenie. II. Podstawowe procesy technologii chłodniczej. III. Metody chłodzenia. III.1. Chłodzenie w środowisku gazowym. III.2. Chłodzenie w środowisku ciekłym. III.3. Chłodzenie w środowisku stałym. IV. Metody zamrażania. IV.1. Zamrażanie w powietrzu. IV.2. Zamrażanie kontaktowe. IV.3. Zamrażanie w cieczach niewrzących. IV.4. Zamrażanie w cieczach wrzących. Zamrażanie krioskopowe. IV.5. Dobór metody zamrażania. V. Chłodzenie obiektów. V.1. Powietrzny system chłodzenia. V.2. Wodny system chłodzenia. V.3. Wyparny system chłodzenia. VI. Urządzenia sprężarkowe. VII. Urządzenia strumieniowe. VIII. Urządzenia sorpcyjne. VIII.1. Urządzenia chłodnicze absorpcyjne. VIII.1.1. Chodziarki absorpcyjne jednostopniowe. VIII.1.2. Chłodziarki absorpcyjne dwustopniowe. VIII.2. Urządzenia chłodnicze re sorpcyjne. IX. Czynniki chłodnicze. X. Podstawowe obliczenia związane z urządzeniami chłodniczymi. XI. Dobór urządzeń chłodniczych. XII. Literatura. I. WPROWADZENIE Wyżywienie ludzkości należy, obok energetyki, do najważniejszych i najtrudniejszych problemów obecnego świata. W procesie produkcji i dystrybucji żywności ważną rolę odgrywa chłodnictwo, dzięki któremu możliwa jest skuteczna ochrona produkowanej żywności. Znane są różne metody otrzymywania niskich temperatur. Do wieków średnich wykorzystywano do tego celu wyłącznie środki naturalne, takie jak śnieg i lód. Od końca XVI wieku zaczyna się stosować maszyny oziębiające. Szybki rozwój techniki chłodniczej nastąpił w XIX wieku. W 1834 roku J.Perkins opatentował ideę powietrznej maszyny chłodniczej, ale za twórcę mechanicznego chłodnictwa uważa się F.Carre, który skonstruował pierwszą maszynę chłodniczą napełnioną kwasem siarkowym i wodą, a w 1859 roku zgłosił patent absorpcyjnego urządzenia ziębniczego na amoniak i wodę. Z czasem zakres zastosowania chłodnictwa znacznie się rozszerzył. Obecnie znajduje ona zastosowanie również w wielu przemysłowych procesach technologicznych, a także w obiektach sportowych i w medycynie. Najważniejsze obszary zastosowań techniki chłodniczej Temperatura [°C] Obszar zastosowań … do 0 przechowywanie żywności transport chłodniczy klimatyzacja 0 do ‐10 urządzenia sportowe przechowywanie żywności transport chłodniczy ‐10 do ‐50 zamrażanie żywności liofilizacja skraplanie propanu i butanu ‐50 do ‐70 klimatyczne komory badawcze zestalony dwutlenek węgla ‐70 do ‐180 kriomedyczna i kriobiologia ‐180 do ‐200 skraplanie powietrza, tlenu, argonu ‐200 do ‐270 skraplanie neonu, wodoru, helu badania w kosmosie ‐270 do … badania fizyczne Chłodziarka jest to urządzenie, którego zadaniem jest obniżenie temperatury środowiska chłodzonego, kosztem doprowadzonej energii. W chłodziarkach sorpcyjnych energia dostarczana jest w postaci ciepła, natomiast w pozostałych w postaci pracy. Chłodzonym czynnikiem może być powietrze, woda lub inny czynnik pośredniczący (chłodziwo). II. PODSTAWOWE PROCESY TECHNOLOGII CHŁODNICZEJ Chłodzeniem nazywamy proces obniżania lub utrzymywania temperatury produktu. Chłodzeniu towarzyszy, oprócz wymiany ciepła, również wymiana masy związana z odparowaniem wody z powierzchni produktu. Temperatura do której się schładza produkt nie może przekroczyć tzw. punktu krioskopowego, tzn. temperatury wymrażania wody z soku komórkowego, która zazwyczaj mieści się w przedziale od 0 do ‐4°C. Zamrażanie polega na odprowadzeniu ciepła z produktu aż do uzyskania temperatury niższej od temperatury krioskopowej. Zamrażaniu towarzyszy powstawanie lodu w tkankach i komórkach, które powoduje nieodwracalne uszkodzenie produktu. Efekt zamrażania uzyskuje się dzięki osiągnięciu temperatury wewnątrz produktu od ‐18 do ‐30°C. Przechowywanie produktów w stanie schłodzonym lub zamrożonym ma na celu utrzymanie w niezmienionej postaci wszystkich podstawowych właściwości produktu w możliwie długim czasie. Odchładzanie i rozmrażanie polega na podnoszeniu temperatury produktów do temperatury powyżej zakresu krioskopowego. III. METODY CHŁODZENIA III.1. CHŁODZENIE W ŚRODOWISKU GAZOWYM Najczęściej stosowane jest chłodzenie w środowisku powietrznym. Chłodzenie powietrzne odbywa się w systemie bezpośrednim, pośrednim lub mieszanym. Chłodzenie bezpośrednie polega na chłodzeniu powietrza bezpośrednio w komorze chłodniczej za pomocą przyściennych lub podstropowych oziębiaczy powietrza, w których zachodzi odparowanie czynnika ziębniczego. Zaletą tego systemu jest prostota i duża sprawność. Do ważniejszych wad należą: konieczność zapewnienia równomiernego zasilania oziębiaczy ciekłym czynnikiem ziębniczym, możliwość skażenia towarów wydzielającym się, w przypadku awarii, amoniakiem (w ukł. amoniakalnych), konieczność oszraniania oziębiaczy w komorze wypełnionej towarem. Chłodzenie pośrednie polega na zastosowaniu płynu pośredniczącego, zwanego chłodziwem. Ciepło z przestrzeni chłodzonej, przejęte w oziębiaczu powietrza, transportowane jest za pośrednictwem tego chłodziwa do znajdującego się poza komorą parowacza i przekazane czynnikowi ziębniczemu. W praktyce stosowane są dwa rodzaje tych systemów: zamknięte i otwarte. |
Menu
|