Method of calculation of a cryogenic freezer to freeze small-fruited and small-lump products | Методика расчета криогенного морозильного аппарата для замораживания мелкоплодных и мелкокусковых продуктов

English. The advanced technique of calculation of the cryogenic freezing device (CFD) for small-fruited vegetable and light animal products freezing is shown. The technique is intended for CFD design in which liquid nitrogen is used as coolant. Three technological zones are allocated in the device: cooling (the temperature of -30 deg C), cryofreezing (the temperature of -190 deg C), further freezing (temperature equalization). According to the developed technique, at the first stage of CFD calculation basic data are defined and freezing process duration is counted. In case of using feijoa fruits as a subject for freezing temperature of coolant boiling (-190-(-196) deg C); maximum capacity of the device (is accepted at the level of 250 kg/h); reference and final temperature of the product (+30 and -30 deg C); average size of fruits (length, width and thickness – 3, 2 and 2 cm respectively) and their density (420 kg/m3) are considered to be basic data. Calculation of the main characteristics of CFD is done at the second stage. Selection of materials for the CFD construction is carried out at the third stage. Then calculations of the main production units (the reel, the conveyer belt), their linking and CFD dimensions are done. The conclusion is that the offered technique will allow to implement the custom CFD design for freezing of small-fruited and light products in a short time with the help of engineering personnel.

Russian. Рассмотрена усовершенствованная методика (МТ) расчета криогенного морозильного аппарата (КМА) для замораживания мелкоплодных растительных продуктов и мелкокусковых продуктов животного происхождения. МТ предназначена для проектирования КМА, в котором в качестве хладагента используется жидкий азот. В аппарате выделены 3 технологические зоны: охлаждения (t -30 град. C), криозамораживания (t -190 град. С), домораживания (выравнивания температуры). В соответствии с разработанной МТ, на 1-м этапе расчета КМА определяют исходные данные и рассчитывают продолжительность процесса замораживания. В случае использования в качестве объекта замораживания плодов фейхоа в качестве исходных данных учитывают температуру кипения хладагента (-190-(-196) град. C); максимальную производительность аппарата (принята на уровне 250 кг/ч); начальную и конечную температуру продукта (+30 и -30 град. C), средний размер плодов (длина, ширина и толщина – 3, 2 и 2 см соответственно) и их плотность (420 кг/м3). На 2-м этапе осуществляют расчет основных характеристик КМА. На 3-м этапе выполняется подбор материалов конструкции КМА. Далее проводят расчеты основных технологических узлов (барабан, конвейерная лента) и их сочленения, а также габаритов КМА. Сделан вывод, что предложенная МТ позволит в сжатые сроки усилиями инженерного персонала выполнить собственный проект КМА для замораживания мелкоплодных и мелкокусковых продуктов.