Наукові основи розробки прогресивних апаратів охолодження та заморожування рідких харчових продуктів

11. Сафонов В.В. Расчет параметров режима работы холодильного агрегата в новом аппарате охлаждения напитков// Придніпровський науковий вісник. Сер. “Технічні науки”. - 1998. - №96(163). - С.107-110.

12. Сафонов В.В. Алгоритм расчета типоразмерного ряда фризеров с повышенной энергоэкономичностью и экологической безопасностью// Придніпровський науковий вісник. Сер. “Технічні науки”. - 1998. - № 96(163). - С.72-74.

13. Семенюк Д.П., Пахомов П.Л., Сафонов В.В. Совершенствование устройства для выдачи мороженого в современных фризерах// Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічна обгрунтованність у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі. Зб.наук.пр. Частина 1. - Харків: ХДАТОХ, - 1998. - С. 70-73.

14. Сафонов В.В. Методика теплового расчета усовершенствованного фризера// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 34. - С. 31-35.

15. Сафонов В.В. Предпосылки проектирования прогрессивного аппарата замораживания напитков// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 34. - С. 40-43.

16. Сафонов В.В. Тепловой расчет усовершенствованного аппарата замораживания напитков// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 34. - С. 44-49

17. Куценко В.А., Сафонов В.В. Усовершенствованный фризер с удалением намороженного слоя с поверхности рабочей камеры// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 39. - С. 95-101.

18. Сафонов В.В., Куценко В.А. К расчету коэффициента теплоотдачи от замораживаемой пищевой смеси к стенке рабочей камеры фризера// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 39. - С.102-104.

19. Сафонов В.В. Выбор рациональных значений параметров режима работы прогрессивного аппарата замораживания напитков// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 39. - С.109-112.

20. Сафонов В.В. Теоретические предпосылки расчета аппаратов для производства мягкого мороженого// Вестник ХГПУ. - 1999. - Вып. 47. - С.37-38.

21. Сафонов В.В. Усовершенствованные конструкции фризеров с повышенным коэффициентом теплопередачи от замораживаемой смеси к кипящему хладагенту//Холодильная техника и технология. - Одесса. - 1999. - Вып.60. - С. 16-18.

22. Беляев М.И., Сафонов В.В. Усовершенствованная схема централизованного теплохладоснабжения технологических линий термостатирования готовой пищи//Тез.докл.науч.конф. "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания". - Харьков: ХИОП, - 1981. - С. 326-327.

23. Сафонов В.В., Божко Н.И. О новом подходе к производству мягкого мороженого в предприятиях общественного питания//Тез.докл.2-й Всес.конф.”Проблемы индустриализации общественного питания страны”. - Харьков: ХИОП, - 1989. - С.404-405.

24. Кіптела Л.В., Сафонов В.В., Храмшина Л.І. Про раціональний вибір низькотемпературних холодоносіїв до апаратів охолодження напоїв на підприємствах малого бізнесу//Тези доп.наук.-практ.конф. “Стан і проблеми розвитку торгівлі й харчування в Україні”. - Харків: ХДАТОХ - 1997. - С.35-36.

25. Сафонов В.В., Пахомов П.Л., Куценко В.А., Землянко М.М. Удосконалення апаратів для заморожування багатокомпонентних сумішей//Тез.доп.наук.-практ.конф. “Стан і проблеми розвитку торгівлі й харчування в Україні”. - Харків: ХДАТОХ - 1997. - С.50-52.

26. Сафонов В.В., Пахомов П.Л., Семенюк Д.П., Землянко Ю.В. Розробка апарата для заморожування сумішей з підвищеною кількістю молочних білків// Тези доп. наук.- практ. конф. “Стан і проблеми розвитку торгівлі й харчування в Україні”. - Харків: ХДАТОХ, - 1997. - С.54-55.

27. Пахомов П.Л., Сафонов В.В., Храмшина Л.И. Експериментальне дослідження теплофізичних властивостей кремнійорганічних рідин за температур нижче 0 0С//Тези доп.наук.-практ.конф."Стан і проблеми розвитку торгівлі і харчування в Україні". - Харків: ХДАТОХ, - 1997. - С. 101-102.

28. Сафонов В.В. Научные концепции совершенствования аппаратов для охлаждения и замораживания пищевых смесей//Тез.докл.Всерос.науч.-техн.конф. "Прогрессивные технологии и оборудование пищевых производств". - Санкт-Петербург, Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий, - 1999. - С. 276-277.

АНОТАЦІЯ

Сафонов В.В. Наукові основи розробки прогресивних апаратів охолодження та заморожування рідких харчових продуктів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.12 - процеси та апарати харчових виробництв. - Харківська державна академія технології та організації харчування Міністерства освіти України, Харків, 1999.

Дисертацію присвячено питанням проектування апаратів охолодження і заморожування рідких харчових продуктів, що характеризуються підвищеною енергоекономічністю та екологічною безпечністю. В дисертації запропоновано новий підхід до вирішення цієї важливої науково-технічої проблеми, який полягає у визначенні науково обгрунтованих величин конструктивних і робочих параметрів удосконалених апаратів на основі математичних моделей процесів, що відбуваються в цих апаратах. Розроблено конструкції прогресивних апаратів охолодження і заморожування рідких харчових продуктів з поліпшеним показником питомих енерговитрат на одиницю вихідної продукції. Обгрунтовано можливість переводу холодильних машин цих апаратів на використання нових альтернативних (озонобезпечних) холодоагентів з метою забезпечення екологічної чистоти апаратів. Розроблено нормативну та експлуатаційну документацію на нові апарати і проведено їх випробування в реальних виробничих умовах з позитивними результатами. Результати праці знайшли практичне впровадження на підприємствах торгівлі і харчування, які реалізують охолоджені та заморожені напої і мяке морозиво серед населення України.

Ключові слова: апарати охолодження і заморожування, рідкі харчові продукти, підвищена енергоекономічність, екологічна безпечність.

АННОТАЦИЯ

Сафонов В.В. Научные основы разработки прогрессивных аппаратов охлаждения и замораживания жидких пищевых продуктов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств. - Харьковская государственная академия технологии и организации питания Министерства образования Украины, Харьков, 1999.

Диссертация посвящена вопросам проектирования аппаратов охлаждения и замораживания жидких пищевых продуктов, характеризующихся повышенной энергоэкономичностью и экологической безопасностью. Проведенный критический анализ научно-технической литературы, патентов, фирменных каталогов и других доступных источников позволил выявить некоторые общие существенные недостатки, присущие многочисленным аппаратам охлаждения и замораживания напитков, а также аппаратам для приготовления мягкого мороженого-фризерам. Этими недостатками являются: высокие значения показателя удельных энергозатрат на производство единицы продукции; недостаточно высокая надежность и долговечность из-за применения химически агрессивных хладоносителей; экологическая вредность вследствие работы холодильных машин указанных аппаратов на традиционных (озоноопасных) хладагентах. Природа этих недостатков заключается прежде всего в отсутствии научно обоснованных методов установления рациональных значений параметров конструкции и режима работы аппаратов, а также выбора оптимальных хладоносителей и хладагентов. Поэтому в настоящей работе предложен новый подход к разработке прогрессивных аппаратов указанного назначения, заключающийся в построении математических моделей протекающих в аппаратах гидродинамических и тепловых процессов и установлении на их основе научнообоснованных оптимизированных значений конструктивных параметров аппаратов. С целью реализации данного подхода были проведены систематические теоретические и экспериментальные исследования. Построена математическая модель для описания динамики процесса охлаждения напитков в бачке аппарата соответствующего назначения, на основе которой показана целесообразность перехода от принципа прямого охлаждения напитка в бачке испарителем холодильной машины к новому принципу охлаждения напитка промежуточным низкотемпературным хладоносителем. Такой переход позволяет рациональнымм образом отрегулировать температуру хладоносителя без снижения холодопроизводительности холодильного агрегата, обслуживающего аппарат. На основе проведенного теплового и гидравлического расчета системы охлаждения нового аппарата были определены показатели его производительности и энергоэкономичности. Показано, что благодаря применению нового принципа действия аппарата, указанного выше, стало возможным снизить значение упомянутого показателя удельных энергозатрат в аппарате в 1,67 раза по сравнению с существующими аппаратами-аналогами. Показана также возможность перевода холодильной машины аппарата-среднетемпературного холодильного агрегата серии ВС по ГОСТ 22502-83 на использование озонобезопасного хладагента R134А вместо традиционного R12. Предложены мероприятия по существенному улучшению показателей энергоэкономичности и экологической чистоты аппарата замораживания напитков в блок-формах. В частности, улучшенная геометрия блок-формы позволяет интенсифицировать теплопередачу от замораживаемого напитка к хладносителю. Кроме того, замена сравнительно маловязкого, но токсичного и химически агрессивного традиционного хладоносителя (водного раствора гликоля) на более вязкий хладоноситель, позволит снизить мощность циркуляционного насоса. В итоге достигнуто снижение показателя удельных энергозатрат в аппарате на 24% по сравнению с упомянутым прототипом. На основе математической модели процесса теплопередачи в аппаратах для приготовления мягкого мороженого - фризерах - разработан алгоритм расчета рациональных значений конструктивных и рабочих параметров фризера, прежде всего геометрических размеров рабочей камеры, производительности аппарата по выходу готовой продукции и мощности приводного двигателя мешалки-транспортера. На основании результатов расчетов спроектирована новая серия фризеров с производительностями от 5 до 20 кг/ч, обладающих сниженными в 1,5…2 раза значениями показателя удельных энергозатрат по сравнению с существующими фризерами малой производительности. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили справедливость сделанных теоретических выводов, а также эффективность предложенных консруктивных мероприятий. По результатам проведенных испытаний экспериментальных образцов новых аппаратов охлаждения и замораживания были доработаны их конструкции, составлена рабочая конструкторская документация и организован выпуск опытно-промышленных партий новых аппаратов, прошедших практическую апробацию в реальных условиях эксплуатации с положительными результатами. Экономический эффект внедрения разработанных аппаратов обусловлен их существенно повышенной энергоэкономичностью; его конкретная величина зависит от масштабов внедрения и действующих цен на охлажденные и замороженные жидкие пищевые продукты. Социальный эффект этого внедрения обусловлен возможностью более полного удовлетворения растущего спроса населения Украины на высококачественные и более дешевые охлажденные и замороженные напитки и мягкое мороженое. Экологический эффект использования новых аппаратов на предприятиях питания и торговли обусловлен прежде всего переводом холодильных машин аппаратов на использование озонобезопасных хладагентов; кроме того, пониженное потребление электроэнергии новыми аппаратами, согласно современным представлениям, также является благоприятным экологическим фактором.

Ключевые слова: аппараты охлаждения и замораживания, жидкие пищевые продукты, повышенная энергоэкономичность, экологическая безопасность.

ANNOTATION

Safonov V.V. Scientific bases of designing the advanced apparatus for cooling and freezing the fluid food products. - Manuscript.

Thesis for a doctor's degree by speciality 05.18.12 - processes and apparatus of food production. - Kharkov State Academy of Food Technology and Management, Ministry of Education of Ukraine, Kharkov, 1999.

The dissertation is devoted to the topics of designing the apparatus for cooling and freezing the fluid food products which are characterized by improved energoeconomy and ecological safety. The new approach to solving this important scientific and technical problem is proposed in the dissertation which cohsists in the definition of scientifically well-grounded values for constructive and working parameters of improved apparatus on the base of mathematical models for the processes that proceed in these apparatus. The designs of advanced apparatus for cooling and freezing the fluid food products are elaborated with the improved index of specific energy expenses on the unit of output production. The possibility is grounded of transferring the refrigerating machines of those apparatus to the use of new alternative (non-ozonodestructive) refrigerants with the purpose of ensuring the oecological purity of the apparatus. The normative and technical as well as operational documentation on the new apparatus is elaborated and the testing of those was performed in the real production conditions with positive results. The results of the work have found a practical utility at the enterprises of trade and catering which sell cooled and freezed drinks as well as soft ice-cream to the inhabitants of Ukraine.

Key words: apparatus for cooling and freezing, fluid food products, improved energoeconomy, oecological safety.

Размещено на Allbest.ru