Расчет продолжительности замораживания крупнокускового полуфабриката

где Rе - критерий Рейнольдса, Рг - критерий Прандтля.

4) Расчет коэффициента теплоотдачи от поверхности тела к воздуху α, Вт/(м2×К):

= Вт/(м2×К),(2.5) [20 с.44]

где Nu - критерий Нуссельта; λв - коэффициент теплопроводности воздуха при температуре -35°С, Вт/(м×К):

= Вт/(м×К),

(табл.2.1) [20 с.43]

– характерный размер крупнокускового полуфабриката – длина, м.

4) Расчет коэффициента теплопроводности замороженной части крупнокускового полуфабриката Вт/(м×К):

+ Dω¢ = Вт/(м×К)

- коэффициент теплопроводности не замороженной части брикета фарша, Вт/(м×К); Dλ, - приращение теплопроводности при замораживании продукта, принимаемое в пределах 0,95¸1,05 Вт/(м×К); ω' - доля вымороженной воды при среднелогарифмической температуре, доли ед.:

ω¢ = = = 0,73

= = – 7,28 °С

где - конечная температура продукта, равная температуре хранения, °С;

- криоскопическая температура крупнокускового полуфабриката °С.

6) Коэффициент теплоотдачи от пленки к окружающему воздуху можно считать бесконечным. Тогда в качестве коэффициента теплоотдачи можно взять величину, обратную термическую сопротивлению упаковки:

= 0,005 ×К/Вт

Тогда планковское время замораживания τ0 составит:

= = = 11398 с,

(4.1) [20, с. 90].

Расчет поправок к формуле планка:

7) Поправка на теплоемкость замороженной части , с:

=

= = 1342 с,(4.5) [20, с. 93]

где ρ = 1050 кг/м3 - плотность крупнокускового полуфабриката; с3 - коэффициент теплоемкости замороженной части крупнокускового полуфабриката, Дж/(кг×К); R = 0,042 м - характерный размер тела - половина толщины крупнокускового полуфабриката; = 1,2 Вт/(м-К) - коэффициент теплопроводности замороженной части крупнокускового полуфабриката; Вi - критерий Био при замораживании; k = 0,9 - безразмерный коэффициент.

8) Расчет удельной теплоемкости замороженной части крупнокускового полуфабриката с3, Дж/(кг×К):

ω¢ = 3250 – 2100 * 0,72 * 0,73 = 2146 Дж/(кг×К)

где w - содержание влаги в крупнокусковом полуфабрикате, доли ед.

ω' - доля вымороженной воды при среднелогарифмической температуре, доли ед.

9) Расчет критерия Био Вi при замораживании:

= = 0,8, (3.31) [20, с. 67]

где α - коэффициент теплоотдачи от поверхности тела к воздуху, Вт/(м2×К);

Вi = Вi + 1 - k поскольку к < 1.

10) Поправка на постепенное вымораживание влаги τ2, с:

= - 2922 с,

(4.6) [20, с. 93]

где q = 3,3×105 Дж/кг - удельная теплота кристаллизации воды; w = 0,72 -содержание влаги в крупнокусковом полуфабрикате; ρ = 1050 кг/м3 - плотность крупнокускового полуфабриката; R = 0,042 м - характерный размер тела - половина толщины крупнокускового полуфабриката;

= - 2°С - криоскопическая температура брикета фарша; - температура охлаждающей среды; =1,2 Вт/(м×К) - коэффициент теплопроводности замороженной части крупнокускового полуфабриката; F (Вi, α, k) - некоторая функция, в которой α некоторая безразмерная константа «1.

= 0,06

- температура замерзания чистой воды.

F (Вi = 0,8; α = 0,06; k = 0,9) = 0,263 согласно таблице 4.2 [20, с. 94].

11) Поправка на изменяющуюся в ходе процесса теплопроводность замороженной части , с:

Материалы по теме:

Хранение и подготовка к пуску в производство сахар
Сахарный песок доставляется в мешках. Его хранят в чистом сухом помещении с относительной влажностью воздуха 70%. Мешки с сахаром укладывают на стеллажах в штабеля по восемь рядов в высоту. Для бараночных и кондитерских изделий используется сухой сахар. Его просеивают через просеиватель «Пионер», и ...

Расчет трубопровода
Трубопровод для перекачки смеси мороженого и компонентов для его приготовления должен быть спроектирован таким образом, чтобы продукт перекачивался по нему с наименьшими затратами времени. Для перекачки 1894 килограмм пломбирной массы расход составит 0,005 м3/c. Для скорости перекачки смеси морожен ...

Франчайзинг как новая концепция развития сферы общественного питания
Традиционный способ развития предприятий «быстрого питания» во всем мире - франчайзинг - продажа лицензии на воспроизводство продукта или услуги под определенной маркой. Однако российское законодательство сегодня не стимулирует развитие предприятий на основе франчайзинга. Согласно законодательным а ...