Modernizarea Congelatorului Criogenic Existent în Hala Frigotehnie

Domeniu: Mecanică

Conține 10 fișiere: doc

Pagini : 90 în total

Cuvinte : 23368

Mărime: 12.67MB (arhivat)

Publicat de: Liviu-Doru Ștefan

Puncte necesare: 10

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Prof.univ.dr.ing. Valeriu Damian

Universitatea Dunarea de Jos Facultatea de Mecanica

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Cap.I Motivatie
1.1.Stadiul actual al congelarii criogenice 3
1.2.Noutati pe plan mondial privind congelarea criogenica 8
1.3.Scurt istoric al frigului artificial 12
1.4.Influenta temperaturilor scazute asupra principalilor agenţi
modificatori 14
1.5.Influenta temperaturilor scazute asupra insuşirilor fizico-chimice ale
alimentelor 15
Cap.2 Procedee de congelare a produselor alimentare
2.1.Introducere 18
2.2.Generalitati 19
2.3.Congelarea în curent de aer rece 20
2.4.Congelarea prin contact direct cu un lichid 28
2.5.Congelarea prin contact cu suprafeţe metalice reci 31
2.6.Clasificarea tehnologică a produselor de congelare 33
2.7.Avantajele şi dezavantajele congelării cu azot lichid 35
2.8.Caracteristici termofizice ale azotului lichid 36
2.9.Azotul lichid – agent criogenic 37
2.10.Principiul funcţionării sistemelor criogenice de congelare
cu azot lichid 38
2.11.Aspecte privind producerea industrială a azotului lichid 39
2.12.Consumul specific de energie la lichefierea azotului 39
2.13.Costul de producere a azotului lichid 40
2.14.Transportul şi depozitarea azotului lichid 40
2.15.Aspecte tehnologice şi tehnice privind utilizarea azotului lichid
la congelarea produselor alimentare 40
2.16.Tipuri constructive de sisteme de congelare 41
Cap.3. Calculul termic privind congelarea fructelor
3.1.Generalităţi 44
3,2,Viteza de congelare 45
3.3.Schimbul de căldură la congelarea cu azot a produselor într-un aparat criogenic multizonal 45
3.4.Calculul duratei de congelare utilizând azot lichid pentru afine 46
3.5.Calculul vitezei decongelare cu azot lichid 48
3.6.Comparaţie între congelarea cu azot lichid congelarea în curent
de aer rece al afinelor 49
3.7.Calculul capacităţii de congelare a aparatului funcţionând
cu azot lichid 54
3.8.Necesarul de frig pentru congelarea produselor cu azot lichid 57
3.9.Calculul grosimii izolaţiei termice a congelatorului funcţionând
cu azot lichid 59
3.10.Calculul consumului de azot lichid 61
Cap.4 Tipuri constructive de congelatoare cu azot lichid
4.1.Caracteristici principale 63
4.2.Congelarea fructelor si legumelor 66
Cap.5. Proiectarea unui congelator având capacitatea de 50 kg/h
5.1.Caracteristici constructive şi funcţionale 69
5.2.Calculul de rezistenţă a benzii 69
5.3.Dimensionarea roţii de lanţ conducătoare 69
5.4.Dimensionarea roţii de curea conducătoare 70
5.5.Verificarea tamburului la răsucire 70
5.6.Dimensionarea ţevii pulverizatoare 70
Cap.6. Modernizarea instalaţiei de congelare cu azot lichid
6.1.Modernizarea sistemului de măsurare a temperaturii în
fructele congelate de-a lungul tunelului de congelare 76
6.2. Modernizarea sistemului de măsurare a temperaturii
de-a lungul tunelului de congelare 78
6.3. Reproiectare panou de automatizare congelator 79
6.4.Reglarea vitezei benzii congelatorului 80
6.5.Reglarea automată a sistemului de congelare 80
6.6.Analiza microscopica a fructelor de pădure (afine şi zmeura)
inainte şi dupa congelare/decongelare 84
Cap.7. Concluzii privind congelarea criogenică cu azot lichid 86
7.1.Perspective privind congelarea cu azot lichid 86
Bibliografie 89

Extras din proiect

CAPITOLUL I

MOTIVATIE

1.1.STADIUL ACTUAL AL CONGELARII CRIOGENICE

Astazi, in comertul international concurenta se desfasoara mai mult la nivelul calitatii decat al preturilor. Dupa introducerea atmosferei controlate pentru conservarea fructelor si legumelor, un alt eveniment important l-a constituit utilizarea congelarii rapide, procedeu considerat revolutia secolului 20 in domeniul alimentar. Studiul acestui procedeu de congelare a inceput in 1945, in S.U.A, celelalte tari industrializate vor adopta acest procedeu dupa 15 ani.

Astazi, produsele congelate criogenic, adica suprainghetate prin frig criogenic (SURGELATE-Italia, SURGELEES-Franta), reprezinta aprox. 8-10% din cantitatea totala de produse congelate, restul fiind congelate utilizand frigul mecanic. Cele mai importante firme producatoare de congelatoare criogenice sunt:l’Air Liquide, SIAC, Cardox, AGA-Frigoscandia, Air Products, Prodair, BOC, Cryostar, Formax, Linde, Union Carbide, Carboxyque Francaise, Praxair etc. O instalatie criogenica de congelare este prezentata in figura 1.1

Din punct de vedere al protectiei muncii, trebuie ca traseul azotului gazos sa fie izolat, deoarece atmosfera cu 82% azot devine asfixianta, deci evacuarea azotului din congelator se va face in atmosfera, in afara camerei unde este montat sistemul de congelare. Vaporii de azot evacuati din tunel au temperatura de -15 -25 oC, astfel ca vor putea fi folositi pentru racirea unui depozit temporar de produse congelate.

Congelarea rapida cu azot lichid a unor produse alimentare are o serie de avantaje, cel mai important fiind acela ca, dupa decongelare, produsul isi pastreaza calitatile initiale. Cinematica procesului de cristalizare (congelare) a apei într-un produs alimentar se bazează pe apariţia nucleelor de cristalizare când temperatura a atins punctul de congelare. Se deosebesc 2 situatii:

a) Dacă procesul este lent(congelare lenta), nucleele de gheaţă sunt puţine şi se formează mai ales în spaţiile intercelulare, formindu-se o GHEAŢĂ EXTRACELULARĂ.

Apa din celule migrează, prin osmoză, către spaţiile intercelulare şi solidifică pe cristalele de gheaţă deja formate, care se măresc astfel şi tind să ia o formă neregulată, unghiulară, deformând celulele şi modificând structura ţesuturilor.

b) Când viteza de congelare este mai mare(congelare rapida), apar multe nuclee de cristalizare atât în spaţiile intercelulare cât şi în cele intracelulare, formându-se cristale de gheaţă mici şi egal repartizate în spaţiile inter şi intracelulare.

În timpul congelării volumul lor creşte foarte puţin faţă de mărimea iniţială şi au o formă regulată, fără asperităţi, aşa încât structura grosieră a ţesuturilor şi membrana celulelor sunt mai putin solicitate mecanic, deci mai puţin vătămate.

Conţinutul celular devine opac datorită numărului mare de cristale mici de gheaţă, iar printre ele sunt prezente picături fine de suc celular, foarte concentrat, a cărui apă nu mai poate congela.

Din punct de vedere structural şi biologic, formarea de cristale mari de gheaţă în timpul congelării determină, în majoritatea cazurilor, modificări ireversibile nefavorabile şi a căror amploare depinde de natura celulei,