Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования Создан экспериментальный стенд на базе действующего двухзонного туннельного скороморозильного аппарата компании «ЛиндеГазРус», снабженного криоцилиндром для жидкого азота, с использованием контрольно-измери-тельной системы, включающей приборы для определения температуры, тепловых потоков, скорости газообразного азота и компьютерных программ обработки полученных данных. Получены экспериментальные данные по распределению температуры на поверхности, в центре продукта и для среды по длине аппарата, а также плотности теплового потока при охлаждении и замораживании газообразным азотом. Представлены экспериментальные данные основных процессных параметров охлаждения (продолжительность, t и коэффициент теплоотдачи, a) бланшированной моркови слоем d = 0,01 м при температурах газообразного азота t ср =-40 и-60 о С, доказывающие степень адекватности (на уровне 4-6 %) расчетным данным, полученным с использованием разработанной математической модели (представлена в опубликованной ранее статье), что доказывает правомерность ее использования в широком интервале режимных параметров. Представлена технология и результаты качественных исследований бланшированной моркови после предварительного охлаждения (1-ая зона), замораживания (2-ая зона) в азотном туннельном аппарате и последующего хранения. Доказана высокая эффективность использования низкотемпературного газообразного азота для предварительного охлаждения и последующего замораживания бланшированного растительного сырья: обеспечивается повышение микробиологической безопасности, товарного вида и продление сроков гарантированного качества растительной продукции. Ключевые слова: экспериментальный стенд, контрольно-измерительная система, туннельный аппарат, газообразный азот, растительная продукция, бланширование, показатели качества.

Для ликвидации последствий техногенных загрязнений, в том числе и разливов ракетного топлива, связанных с эксплуатацией ракет-носителей, предлагается использование криогенного метода замораживания с последующей утилизацией загрязненного грунта. Для быстрого замораживания относительно ровной поверхности загрязнений разработано устройство с набором двухзонных модулей с применением жидкого и, образующегося в результате его испарения, газообразного азота. При замораживании в местах со сложным рельефом поверхности загрязненного грунта эффективно использование разработанного распылителя жидкого азота типа «пистолет». Изготовлен опытный образец «пистолета» и проведены испытания, доказывающие заявленную его эффективность. В качестве объекта замораживания использовалось наиболее экологически токсичное ракетное топливо-несимметричный диметилгидразин (НДМГ). На базе предложенных криогенных устройств разработаны математические модели расчета следующих параметров замораживания жидким и газообразным азотом загрязненного грунта: коэффициент теплоотдачи (α), продолжительность процесса (τ) и конечная температура (t к), обеспечиваемая параметром (τ). Результаты расчета основных параметров замораживания ракетного топлива представлены в виде табличных и графических зависимостей от толщины слоя загрязненного грунта (δ), концентрации НДМГ (C п) и интервала температур парожидкостного и газообразного азота (t аз) в широком диапазоне их значений. Полученные основные параметры процесса замораживания загрязненного ракетным топливом грунта жидким и газообразным азотом необходимы при практической реализации предлагаемых криогенных устройств, а используемые методики расчета применимы для любых техногенных загрязнений. Ключевые слова: замораживание, криогенный модуль, жидкий и газообразный азот, загрязненный грунт, ракетное топливо, техногенные загрязнения.

No abstract

Аналитические исследования процесса быстрого охлаждения бланшированной растительной продукции газообразным азотомПредложена универсальная математическая модель расчета продолжительности быстрого охлаждения блан-шированной растительной продукции газообразным азотом. Модель рассматривает два этапа перемещения температурных фронтов в продукте и позволяет учесть симметричные или несимметричные условия тепло-обмена. Получены новые конечные уравнения для расчета продолжительности охлаждения, а также конечной температуры в термическом центре продукта. Получено уравнение для определения начальной температуры продукта в случае, когда после бланширования и перед началом охлаждения продукт пребывает некоторое вре-мя на открытом воздухе и охлаждается в условиях естественной конвекции. Предложена методика расчета коэффициента теплоотдачи и получены результаты его определения, в виде табличных значений и графических зависимостей, а также результаты оценки степени влияния на его величину толщины продукта, температуры и скорости циркуляции газообразного азота. Получены результаты расчетов продолжительности охлаждения, с учетом двух вариантов условий теплообмена, представленные графическими ее зависимостями от основных процессных параметров в широком их интервале: толщины продукта, температуры и скорости циркуляции газообразного азота, температуры отработанных паров криоагента. Представлены результаты оценки степени влияния этих параметров на величину продолжительности охлаждения. Ключевые слова: математическая модель, быстрое охлаждение, газообразный азот, растительная продукция, бланширование. Информация о статье: ru Moscow National University of Food ProductionThe article deals with a universal mathematical model for calculating the length of blanched vegetable products' rapid cooling with nitrogen gas. The model takes into account two stages of movement of temperature fronts in the product and allows to consider symmetric or asymmetric heat transfer conditions. Novel fi nal equations for calculating the duration of the cooling and fi nal temperature in the thermal center of the product are obtained. An equation for determining the initial temperature of the product in the case when, after blanching and before cooling, the product remains outdoors for some time and is cooled under natural convection. A method of calculating heat transfer coeffi cient is proposed and its results are obtained in the form of table values and graphic dependences. The infl uence degree of the product thickness, temperature, and nitrogen circulation rate on the coeffi cient is shown. Cooling duration, taking into account the two variants of heat transfer conditions presented by their graphic dependences on the wide range of key process parameters (product thickness, the temperature and circulation rate of nitrogen gas, the exhaust temperature of cooling agent vapor) is calculated. The results of the these parameters' effect on the cooling duration are assessed.

Перспективным в настоящее время считается использование криогенных газов, в частности азота, для охлаждения грузовых отсеков рефрижераторного транспорта, поскольку такие системы просты в изготовлении и эксплуатации, для них характерен низкий уровень температур (до-196 о С), а, следовательно, возможность обеспечения в грузовом отсеке любого заданного режима перевозки. Разработан железнодорожный рефрижераторный состав с азотной системой хладоснабжения. Разработано конструктивное решение рефрижераторного вагона и охлаждаемой цистерны для жидких пищевых продуктов, позволяющее наиболее эффективно использовать потенциал жидкого и газообразного азота для холодильной обработки любых объектов и пожаротушения. Проведены расчеты зависимостей расстояния и продолжительности перевозки продукции от температуры наружного воздуха и заданного температурного режима для различных видов пищевых продуктов, а также проведены расчеты расходных характеристик газообразного азота, зависящие от условий и режимов перевозки скоропортящихся пищевых продуктов, которые доказывают целесообразность использования данного метода в целях холодильной обработки пищевых продуктов и последующей их транспортировки. Представлены устройства для локализации и ликвидации последствий техногенных загрязнений и пожаротушения с помощью жидкого и газообразного азота, которые представляют особый интерес, учитывая их перспективность, высокую эффективность, а также возможность получать криоагент непосредственно из атмосферного воздуха. Ключевые слова: азотное хладоснабжение, рефрижераторный состав, вагон-рефрижератор, вагон-цистерна, технологическая платформа, холодильная обработка, пожаротушение, техногенные загрязнения.