Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Фізичні основи отримання низьких температур.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Черкаський комерційний технікум

Навчальна дисципліна

" Устаткування закладів

ресторанного господарства "

ЛЕКЦІЯ

Тема: «Фізичні основи штучного охолодження»

Викладач: О.І.Гречана

ПЛАН

Класифікація, характеристика холодильного устаткування.

Фізичні основи отримання низьких температур.

Холодильні агенти та холодоносії

ЛІТЕРАТУРА

1. Главацкая В.И. и др. Механическое и холодильное оборудование предприятий общественного питания.-М..Экономика, 1987,-404с.

2. Конвісер І.О, Бублик Г.А., Паригіна Т.В.,Григор’єв Ю.М. Устаткування закладів ресторанного господарства. Київ, 2005, 565с.

3. Лебедев В.Ф. и др. Холодильная техника.-М.:Агропромиздат, 1986.

4. Саєнко Н.П., Волошенко Т.Д. Устаткування підприємств громадського харчування: Підручник для учнів проф.-техн. навчальних закладів. – К.: ТОВ «ЛДП», 2005.- 320 с.:

5. Титова А.П., Шляхтина А.М. Торгово-технологическое оборудование.-М. Экономика,1983.

1.Класифікація, характеристика холодильного устаткування

Холодильне устаткування поділяється на промислове, торгівельне та побутове.

Промислове холодильне обладнання - обладнання, що має, як правило, в своєму складі холодильні системи і (або) установки холодопродуктивністю понад 15 КВт

Для збереження харчових продуктів в продовольчих магазинах, їдальнях, ресторанах, кафе та інших підприємствах торгівлі та громадського харчування, поряд із стаціонарними холодильниками широко застосовують торгове холодильне обладнання. Призначено воно для короткочасного зберігання охолоджених або заморожених продуктів, напівфабрикатів і готових страв і демонстрації їх при продажі.

До торгівельного холодильного обладнання відносяться: збірні холодильні камери, холодильні шафи, охолоджувальні вітрини, прилавки і прилавки-вітрини.

Побутове холодильне обладнання в основному визначається побутовими холодильниками, які діляться на холодильники громадського призначення та спеціальні.

Перші служать, в основному, для охолодження і короткочасного зберігання в охолодженому стані різних швидкопсувних продуктів, напівфабрикатів і готових страв, невеликих кількостей заморожених продуктів і харчового льоду.

Спеціальні холодильники - морозильники випускають головним чином для заморожування і подальшого зберігання продуктів в замороженому стані або тільки для зберігання раніше заморожених продуктів.

Торговельним холодильним обладнанням називають малі охолоджувальні пристрої, що призначаються для короткотермінового зберігання, демонстрації і продажу швидкопсувних товарів. До них належать збірні холодильні камери, холодильні шафи, охолоджувальні вітрини, холодильні прилавки, прилавки-вітрини.

Торговельне холодильне обладнання класифікують:

· за способом охолодження — з машинним, льодосоляним, сухольодовим охолодженням;

· за температурним режимом — середньотемпературне (для охолодження продуктів) з температурою в охолоджуваному об'ємі від 0 до 8 °С; низькотемпературне (для заморожених продуктів) з температурою в охолоджуваному об'ємі не вище ніж -18 °С;

· за кліматичними зонами використання — для південного (температура навколишнього повітря 12—40 °С) і помірного клімату (температура навколишнього середовища 12—32 °С);

· за методами використання — для підприємств з продавцями, для магазинів самообслуговування, для торговельних автоматів;

· за розміщенням агрегату — з вбудованим холодильним агрегатом, з відокремленим холодильним агрегатом, з централізованим холодопостачанням.

· за ступенем герметичності - охолоджуваного об'єму холодильне устаткування поділяється на відкрите та закрите.

Відкрите устаткування застосовують у магазинах самообслу говування. У відкритому устаткуванні охолоджуваний об'єм перекривається холодною повітряною завісою, яку створки вентилятор повітроохолоджувача.

Закрите устаткування — традиційне, охолоджуваний об'єйм якого закритий від зовнішнього середовища.

· за характером руху повітря в охолоджуваному об'ємі:

- з натуральним рухом повітря (охолоджене повітря опускається донизу, витісняючи тепле повітря вгору)

- з примусовим рухом повітря (повітря продувається вентилятором через випарник).

Торговельне холодильне обладнання позначають буквенно-цифровою індексацією. Початкові букви становлять назву обладнання ПХС (П — прилавок, X — холодильний, С — середньотемпратурний), перша цифра після тире — розміщення агрегату (1 — вбудований агрегат, 2 — винесений агрегат), наступні цифри — номінальний внутрішній об'єм, м3; наступна буква після цифри - південне використання — Ю, середньотемпературне — С, низькотемпературне — Н.

Наприклад, КХС-2-6Мм — камера холодильна середньотемпратурна з окремо розміщеним холодильним агрегатом, номінальним внутрішнім об'ємом 6 м3 для районів з помірним кліматом, виготовив — Мукачівський завод торговельного обладнання.

Наприклад, камера КХС-2-8 — камера холодиль на середньотемпературна, 2 — холодильний агрегат винесенні за межі камери, 8 — об'єм у кубічних метрах.

Фізичні основи отримання низьких температур.

Для одержання низьких температур використовують фізичні процеси, які супроводжуються поглинанням теплоти. До таких процесів належить фазовий перехід речовини, що супроводжується поглинанням теплоти ззовні: плавлення, кипіння (випаровування), сублімація; адіабатичне дроселювання газу з початковою температурою, меншою за температуру верхньої точки інверсії (ефект Джоуля- Томсона); адіабатичне розширення газу з віддачею корисної зовнішньої роботи; вихровий ефект (ефект Ранка); термоелектричний ефект (ефект Пельтьє).

Діапазон низьких температур, які отримуються для задоволення потреб різних галузей народного господарства, дуже широкий - від температур навколишнього середовища до температур, близьких до абсолютного нуля

Фазовий перехід речовини. Фазовий перехід ряду речовин при плавленні, кипінні (випаровуванні), сублімації відбувається при низьких температурах і з поглинанням значної кількості теплоти

Найбільш доступною речовиною, що застосовується для одержання низьких температур, є водяний лід, який при атмосферному тиску плавиться при 0°С і має відносно велику величину питомої теплоти плавлення 335 кДж/кг. Більш низьку температуру плавлення можна одержати, змішуючи лід з деякими солями. Таким шляхом можна знизити температуру суміші до так званої кріогідратної (евтектичної) температури - найнижчої температури плавлення певної суміші

У кріогідратній точці при масовій концентрації хлориду кальцію 29,9% суміш плавиться при -55 °С

Отримання низьких температур у результаті використання процесу кипіння знайшло найбільш широке поширення. Температура кипіння речовини залежить від тиску: зі зменшенням тиску температура кипіння знижується і навпаки

Отже, за допомогою однієї речовини можна одержати інтервал низьких температур, а вибираючи речовини з потрібними властивостями - кожну з низьких температур

Процеси випаровування використовують переважно для зниження температури води чи вологих поверхонь

Джерелом низької температури може бути тверда вуглекислота (сухий лід), що при атмосферному тиску має температуру сублімації -78,5°С, питому теплоту 574 кДж/кг. Сублімація водяного льоду при тиску, нижчому за атмосферний, відбувається при температурі нижче 0°С. Цей процес використовують при сублімаційному сушінні харчових продуктів

Адіабатичне дроселювання. Адіабатичним дроселюванням називаються необоротне розширення газу (рідини) при його проходженні через пристрій з малим прохідним перетином (дросель, пориста перегородка). Процес протікає швидко, тому теплообмін із навколишнім середовищем практично не відбувається і ентальпія речовини не змінюється. Корисна зовнішня робота не відбувається, тому що робота проштовхування переходить у теплоту тертя

При адіабатичному дроселюванні реального газу (на відміну від ідеального) внаслідок зміни внутрішньої енергії здійснюється робота проти сил взаємодії молекул. Це веде до зміни температури газу (ефект Джоуля-Томсона), її підвищення чи зниження залежно від його первісного стану

Для всіх газоподібних речовин в області, близькій до критичної, адіабатичне дроселювання призводить до зниження температури. Процес адіабатичного дроселювання використовують для одержання помірно низьких і кріогенних температур.

Адіабатичне розширення газу. Одержання низьких температур у результаті адіабатичного розширення газу з віддачею корисної зовнішньої роботи можливе при будь-якому стані газу, оскільки температура змінюється у бік зниження.Адіабатичне розширення газу в детандері (розширникові) застосовують для одержання кріогенних температур.

Вихровий ефект. При подачі стиснутого повітря, що має температуру навколишнього середовища, по тангенціальному введенню в трубу швидкість обертання повітря буде обернено пропорційна радіусу. Центральна частина потоку буде мати більшу швидкість, ніж периферійна. У зв’язку з цим температура повітря біля стінки труби буде вища, а в центрі - нижча за температуру повітря, що подається в трубу.Розділяючи периферійну і центральну частини потоку, можна одержати потоки повітря з низькою і високою температурами. Це явище називається ефектом Ранка.

Термоелектричний ефект. Термоелектричний ефект (ефект Пельтьє) полягає у тому, що під час проходження постійного електричного струму через ланцюг, що складається з двох різнорідних металів, один із спаїв має низьку температуру, а інший - високу.Основний показник якості термоелемента - коефіцієнт добротності, що визначає максимальну різницю температур гарячого і холодного спаїв. Холодний спай є джерелом низької температури.

Отже, здійснюючи певний фізичний процес, можна одержати джерело потрібної низької температури, яке необхідне для того, щоб з його допомогою знизити температуру тіла, тобто остудити його відповідно до вимог технології виробництва. Наприклад, для збереження якості харчових продуктів, що швидко псуються, їх необхідно остудити до певної температури (припустимо, 0°С) і підтримувати цю температуру упродовж терміну зберігання.

Для охолодження продуктів можна використовувати будь-яке джерело, але з температурою більш низькою, ніж та, яку повинен мати продукт, щоб теплота природним шляхом переходила від продукту до джерела. Безмашинні способи одержання холоду ґрунтуються на плавленні, випаровуванні, сублімації, а в термоелектричних охолоджувальних пристроях - на ефекті Пельтьє.

12 Следующая ⇒