Аннотация

Приведены результаты исследований энергетической эффективности применения различных холодильных агентов в одноступенчатых системах хладоснабжения разделительных вымораживающих установок. Разделительное вымораживание применяется для низкотемпературного концентрирования жидких пищевых продуктов, очистки воды, разделения и концентрирования водных растворов. Величина энергетических затрат при разделительном вымораживании определяется температурами объекта концентрирования и окружающей среды, а также термодинамическими свойствами хладагента. Аналитически, с помощью известных термодинамических соотношений, определены затраты энергии, необходимые для кристаллизации 1 кг воды из раствора при использовании для отвода теплоты кристаллизации одноступенчатых холодильных машин, применяющих R-717, R-134a, R-22, R-404a, R-410a в качестве холодильных агентов. Данные получены в диапазоне температур кипения холодильного агента от -5 до -30 С и температур окружающей среды от 15 до 35 С. На основании термодинамического анализа установлено, что наилучшей энергетической и эксплуатационной эффективностью для установок разделительного вымораживания обладает система хладоснабжения, использующая R-22 в качестве хладагента. Аммиачная система хладоснабжения имеет лучшую энергетическую эффективность по сравнению с системами хладоснабжения на других холодильных агентах в более узком рабочем диапазоне, по температурам кипения хладагента - это выше -20 С. К тому же применение аммиачных холодильных систем для разделительного вымораживания ограничено конструктивными особенностями. Применение холодильного агента R-134a в системе хладоснабжения приведет к значительному увеличению энергетических затрат на реализацию разделительного вымораживания по сравнению с другими холодильными агентами. R-410a может быть достойной заменой R-22 после вывода последнего из использования в холодильной промышленности для использования в установках разделительного вымораживания.

Ключевые слова

Концентрирование, разделительное вымораживание, криоконцентрирование, холодильный агент, энергетическая эффективность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антипов, С.Т. Инновационное развитие процессов холодильного концентрирования жидких сред / С.Т. Антипов, В.Ю. Овсянников, А.А. Корчинский // Инновационное развитие техники пищевых технологий. Материалы Международной научно-технической конференции. 2015. - С. 206-210
2. Surkov, I.V. Evaluation and preventing measures of technological risks of food production / I.V. Surkov, A.Y. Prosekov, E.O. Ermolaeva, G.A. Gorelikova, V.M. Poznyakovskiy // Modern Applied Science. 2015. - Т. 9. - № 4. - С. 45-52
3. Короткий, И.А. Исследование работы емкостного кристаллизатора для разделительного вымораживания жидких пищевых продуктов / И.А. Короткий, Д.Е. Федоров, Н.А. Тризно // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - Т. 4. - № 27. - С. 106-110
4. Korotkiy, I.A. Analysis of the energy efficiency of the fast freezing of blackcurrant berries / Korotkiy I.A. // Foods and Raw Materials. - 2014. - № 2. - С. 3-14
5. Богданов, С.Н. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: справочник / С.Н. Богда- нов, С.И. Бурцев, О.П. Иванов, А.В. Куприянова; под ред С.Н. Богданова. - СПб.: СПбГАХПТ, 1999. - 320 с
6. Korotkiy, I.A. Energy efficiency analysis of the sea buckthorn (hippophae rhamnoides) fruits quick freezing / I.A. Korot- kiy, E.V. Korotkaya, V.V. Kireev // Foods and Raw Materials. 2016. Т. 4. № 1. С. 110-120
7. Правила безопасности аммиачных холодильных установок (ПБ 09-595-03) / Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 09.06.03 № 79. Зарегистрировано в Минюсте России 19.06.03, рег. № 4779 // Библиотека ГОСТов и нормативов: Ohranatruda.ru URL: http://ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/39/39942/ (дата обращения: 08.11.2016)