75333 img036

rowe termometrów umieszczone w tunelu dają impuls do elementów regulujących dopływ ciekłego azotu.

Przebieg zamrażania jest następujący: produkt jest wprowadzany na taśmie do strefy I, gdzie parami azotu o temperaturze — 20-b — 100°C jest wstępnie schłodzony do temperatury zamarzania. W strefie II wskutek intensywnej wymiany ciepła z parami azotu o temperaturze — 100-P -i—190°C produkt zostaje zamrożony, ale temperatura jego środka jest nadal bliska 0°C. W strefie II bezpośredni natrysk ciekłego azotu powoduje całkowite zamrożenie produktu. Temperatura na powierzchni produktu dochodzi do — 100°C i niżej, w środku zaś — 5-1—10°C. Wyrównanie tych temperatur do pożądanego poziomu — 20°C następuje w strefie IV. Rozkład temperatury w tunelu w czasie zamrażania pokazano na rys. 6-30.

Zamrażanie produktów w opakowaniach jest nieopłacalne, gdyż warstewka powietrza między produktem a ośrodkiem chłodzącym (N₂) obniża tak bardzo przejmowalność energii cieplnej, że proces przebiega w sposób zbliżony do procesu w tunelu owiewowym. Stosować można jedynie opakowania próżniowe w folii ściśle przylegającej do produktu i odpornej- na działanie bardzo niskiej temperatury.

Wielkość zamrażanych porcji wpływa także na wydajność urządzenia. Wzrost grubości produktu powoduje gwałtowne obniżanie prędkości zamrażania.

Sprawność rj zamrażalni na ciekły azot określa się wg wzoru

W

Qpr

Qn,

(6.18)

w którym: Q_pr — ciepło oddane przez produkt w kJ;

Q_N — ciepło odebrane przez azot w kJ.

Sprawność wynosi w praktyce 0,7-1-0,85.

Przykład 6.5. Obliczyć zużycie ciekłego azotu do zamrożenia 1 t truskawek o temperaturze początkowej t_t = +10°C i końcowej t₂ — ^— 20°C, jeżeli sprawność urządzenia rj = 0,8, a ciepło użyteczne azotu Q_u = 385 kJ/kg.    Ą

Rozwiązanie. Z tablicy 6 odczytujemy wartości entalpii dla truskawek: dla U = +10°C i_t = 401,1 kJ/kg; dla t₂ = -20°C i₂ = 38,9 kJ/kg

Ai = 2,-i, = 401,1-38,9 = 362,3 kJ/kg

Q_pr = m • Ai = 1000 kg • 362,3 kJ/kg = 362 300 kJ

Q N,

452875 kJ

Ze wzoru na sprawność _ Q_Pr _ 362 300 k J _

^:    r]    0,8    ~~

Stąd zużycie ciekłego azotu wyniesie

m_N,

452875 kJ

Q_u 385 kJ/kg

1176 kg

Do zamrożenia 1 kg truskawek potrzeba więc około 1,2 kg ciekłego azotu (porównaj wynik ź danymi w tabl. 14).

252