WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Холодильник - Реферат

Холодильник - Реферат

накопиченим в акумуляторі. Коли знову настане період малих теплових навантажень, акумулятор можна "підзарядити" - таке, просте з першого погляду, рішення дає змогу ефективно вирішувати проблеми енергозбереження, зниження собівартості продукції тощо. Коли в регіоні знаходження піприємства ще й діють різні (протягом доби) тарифи на електроенергію, використання акумулятора холоду стаєбезальтернативним.
Має сенс і таке "кардинальне" рішення - вибрати холодильну установку з холодопродуктивністю, що перевищує пікові значення теплового навантаження на підприємстві. З її допомогою, за більш-менш короткий відрізок часу (в тому числі і в нічні години), можливо "зарядити" акумулятор холоду холодоносієм, об'єм якого складає всю сумарну потребу в холодоносії за наступну добу, чи дещо більший. Таке рішення дасть змогу максимально задовольнити вимоги до технології холодильної обробки (використання холодоносія) без використання холодильної установки, а в період "зарядки" будуть реалізовані стабільні режими роботи холодильної установки. Економічні показники в цьому разі також можуть бути достатньо позитивними.
Звичайно, в вище наведених міркуваннях передбачається, що при використанні охолоджуючих систем з холодопродуктивністю меншою, ніж пікові значення теплового навантаження на них, та з акумулятором холоду в таких системах, не порушуються і виконуються вимоги до режимів холодильної технології обробки чи зберігання харчових продуктів, до параметрів повітря в системах його кондиціювання, до характеристик процесів кипіння, конденсації холодоагенту в холодильних установках тощо. Цей аспект є дуже важливим, бо може статись і дійсно часто реалізується на підприємствах ситуація, коли, за причин порушень технологій холодильної обробки, втрати маси продукції, її якості на порядок перевищують за вартістю досягнуту економію при виробництві холоду і, навіть, загальні витрати електроенергії на виробництво холоду. Тому проектування і експлуатація охолоджуючих систем (з акумуляторами холоду і без них ?!) потребує ретельного розрахунку планів виробництва чи переробки продукції, планів роботи охолоджуючої системи, послідовності холодильної обробки, зберігання різних видів продуктів (номінально і на кожну добу), теплових навантажень на теплообмінне обладнання, теплопритоків з навколишнього середовища, необхідних об'ємів акумулятору (маси накопиченого холодоносія), динаміки змін температур холодоносія в акумуляторі і в системі його циркуляції, кінетики фазових перетворень в холодоносії, інших характеристик охолоджуючої системи. Головне ж, що суттєво відрізняє проектування охолоджуючих систем з акумуляторами холоду в них - це знання не тільки їх конструкції, ємності акумуляторів (кількості накопиченого холоду), а і холодопродуктивності акумуляторів, тобто їх здатності віддавати конкретну кількість холоду (теплоти) в одиницю часу, на конкретному температурному рівні, з аргументацією можливих значень похибок відповідних характеристик. Саме це визначає необхідність додержання вимог технологій холодильної обробки і саме в цьому плані вбачаються принципи вибору необхідних технічних рішень для охолоджуючих систем з акумуляторами холоду.
Холодоносії, якими "заряджають" акумулятори холоду, можуть знаходитись у рідкому, твердому станах, змінювати свій агрегатний (фазовий) стан в процесі акумуляції холоду чи його наступного використання, наприклад, коли холодоносієм виступає потік льодяної води чи водного розчину солей (розсіл) з малими частинками льоду (ice slurry), сам лід. Як холодоносії сьогодні використовуються водні розчини етиленгліколю, пропиленгліколю, етилового та метилового спирту, гліцерину, аміаку, карбонатів натрію, калію, кальцію, хлоридів натрію, кальцію, магнію, ацетату калію та інші. В залежності від концентрації розчину вони мають різні температури початку утворення в них перших кристалів льоду, відповідні значення густини, теплоємності, в'язкості, теплопровідності, що важливо для розрахунку теплових та гідравлічних характеристик елементів охолоджувальних систем. Вибір того чи іншого холодоносія визначається, перш за все, тим температурним рівнем, на якому необхідно проводити охолодження твердих тіл, рідин, харчової сировини (об'єктів холодильної обробки). Важливим аспектом використання холодоносіїв є внесення в розчин антикорозійних добавок, визначення характеру взаємодії компонент розчину, різноманітних відкладень у контурі їх циркуляції з охолоджуваним об'єктом в теплообмінному апараті.
Найбільш ефективна акумуляція холоду досягається при використанні теплот фазових перетворень (вода-лід) чи теплот хімічних реакцій (утворення та розпаду кристалогідратів солей). Найменш ефективна акумуляція має місце при використанні тільки теплоємності речовини, зміни її ентальпії (тепловмісту) зі зміною температури без фазових перетворень. При цьому, характеристикою такої ефективності виступає кількість холоду, що накопичена в одиниці об'єму (густина акумуляції) акумулятора. Тут доречно звернути увагу на те, що серед усіх речовин природи вода має найбільше значення об'ємної теплоємності - біля однієї кілокалорії (4186.8 Дж) на літр у діапазоні температур 0 - 25°С. Поряд з цим, теплота утворення льоду (фазового перетворення вода-лід) становить біля 80 калорій на грам води. Це означає, що накопичення холоду на температурному рівні біля 0°С у вигляді льоду потребує у вісімдесят разів менших об'ємів акумуляторів, ніж у вигляді льодяної води. З іншого боку, наморожування льоду потребує дещо нижчих значень температур кипіння холодоагенту, а таке зниження на тільки на 1°С збільшує питомі витрати електроенергії на 4 %. Загалом вигідність накопичення холоду у вигляді льоду, у тому числі і у розсолах, наче не викликає сумнівів.
Але такі сумніви виникають зразу ж, як тільки задати питання відносно подальшого використання накопиченого холоду, можливостей реалізації конкретних технологій холодильної обробки. Наприклад, барабанний чи іншої конструкції льодогенератор виробляє лускоподібний лід із середньомасовою температурою біля мінус семи-шести (не вище) градусів Цельсія. Накопичення такого льоду, частинки якого довгий час не змерзаються, у теплоізольованій ємності (резервуарі) - приклад ефективного процесу акумуляції холоду. Пересипавши таким льодом свіжу, тільки що виловлену рибу, досягнемо ефективного використання закумульованого заздалегідь холоду. Але не зовсім так просто виглядає ситуація, коли необхідно охолодити рідину, наприклад, молоко, соки з ягід чи фруктів, пиво, вино тощо. Наголосимо тут - необхідно охолодити до температури, наприклад, 2.7 °С, без якого-небудь наморожування
Loading...

 
 

Цікаве