Preview

Теоретическое обоснование процесса охлаждения молока набором замороженных шаров

https://doi.org/10.36107/spfp.2020.239

Полный текст:

Аннотация

В перерабатывающих производствах агропромышленного комплекса охлаждение сырьевых ресурсов, в том числе и сырого молока, способствует сохранению их биологических свойств, предотвращает размножение в продуктах вредной микрофлоры. Анализ с точки зрения эффективности экономики специализирующихся на производстве сырого молока фермерских хозяйств выявляет, как одно из энергозатратных звеньев технологического потока этого производства, именно холодильное оборудование. Практическая эксплуатация данного вида оборудования в настоящее время, безусловно, снижает возможности конкуренции фермерских хозяйств с другими производителями и в проводимой Правительством Российской Федерации политики продовольственного импортозамещения в современных сложных рыночных условиях. Поэтому сейчас и на перспективу необходимо ориентировать усилия научно-технического персонала исследовательских и проектных организаций в направлении научного поиска и разработке техники и технологии снижающего удельные затраты холодильного оборудования как для фермерских хозяйств, так и в целом для промышленности страны. В статье авторами, как одно из альтернативных технико-технологических решений проблемы охлаждения данного вида сырья, предлагается использовать в качестве аккумуляторов холода набор тел с развитой поверхностью, а именно, с помощью замороженного до эвтектических температур холодоаккумулирующего вещества, находящегося в шарообразных капсулах. При этом снижаются тепловые потери за счет интенсификации теплообмена в результате контакта между обрабатываемой жидкостной средой и холодоаккумулирующим веществом; упрощается аппаратурное оформление системы охлаждения; создается возможность работы охлаждающей системы как в периодическом, так и в непрерывном (проточном) режимах; в холодное время года, а также в ночные часы, в условиях льготной тарификации электроэнергии, установка может эффективно аккумулировать холод. Предложенный для охлаждения молока способ снижения температуры обрабатываемой холодом жидкости может быть использован на частных молочных фермах с небольшим содержанием поголовья крупнорогатого скота.

Об авторах

Е. В. Семенов
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия


Б. С. Бабакин
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»
Россия


А. Н. Сучков
Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности (ВНИХИ) - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН
Россия


М. И. Воронин
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»
Россия


С. Б. Бабакин
Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности (ВНИХИ) - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН
Россия


Список литературы

1. Бабакин Б.С., Воронин М.И., Семенов Е.В., Белозеров Г.А., Бабакин С.Б. Количественный анализ процесса охлаждения хладоносителя с применением замороженных развитых поверхностей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2018. № 4. С. 16-19.

2. Белозеров Г.А., Бабакин Б.С., Макаров Б.А. Математическое моделирование продолжительности процесса замораживания и плавления эвтектического раствора в аккумуляторах холода // Известия Калининградского государственного технического университета 2011. № 23. С. 141-147.

3. Виноградов В.В., Тяжельникова И.Л., Виноградова Е.П., Есенбеков В.С. Теоретический анализ возможности управления условиями затвердевания в непрерывнолитом слитке // Металлы. 2014. № 4. С. 17-22.

4. Виноградов В.В., Шакуров А.Г., Тяжельникова И.Л., Виноградова Е.П., Есенбеков В.С. Математическое моделирование охлаждения шлакового расплава системой металлических шаров // Журнал технической физики. 2015. Том 8. Вып. 12. С. 21-25.

5. Герасимова О.А. Использование естественного холода для охлаждения молока на пастбищах // Материалы Международной научно-практической конференции «Сельское хозяйство: проблемы и перспективы». Великие Луки: РИО ВГСХА, 2009. С. 214-217.

6. Иванов Ю.А. Качество молока и эффективность его производства // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2012. № 2. С. 22-24.

7. Коровин Г.С., Квашенников В.И., Козловцев А.П. Энергосберегающий метод охлаждения молочной продукции // Известия ОГАУ. 2013. № 3. С. 97-99.

8. Коровин Г.С., Квашенников В.И., Козловцев А.П., Шахов В.А. Энергосберегающая технология заготовки естественного льда на молочных фермах // Научное обозрение. 2015. № 4. С. 17-22.

9. Коршунов А.Б. Контроль и регулирование параметров системы охлаждения молока с аккумуляторами естественного холода // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2012. № 2. С. 80-83.

10. Коршунов А.Б., Коршунов Б.П. Аккумуляционные установки для охлаждения молока на фермах // Вестник ВНИИМЖ. 2019. № 3. С. 114-117.

11. Коршунов А.Б., Иванов В.В. Технологические схемы энергосберегающих систем для охлаждения молока на фермах // Инновации в сельском хозяйстве. 2014. № 4(9). С. 233-236.

12. Коршунов Б.П., Учеваткин А.И., Марьяхин Ф.Г., Коршунов А.Б, Иванов В.В. Энергосберегающая система охлаждения молока с использованием комбинированных водоледяных аккумуляторов // Вестник ВНИИМЖ. 2016. № 3. С. 152-157.

13. Коршунов Б.П., Учеваткин А.И., Марьяхин Ф.Г., Коршунов А.Б. Энергосберегающее оборудование для аккумуляции холода и эффективного использования энергии льда. // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 2. Часть 1. С. 132-138.

14. Коршунов А.Б, Коршунов Б.П., Иванов А.В. Энергосберегающий модуль к системе охлаждения молока на фермах // Вестник ВНИИМЖ. 2018. № 3. С. 119-122.

15. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 599 с.

16. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: «Энергия», 1973. 344 с.

17. Мишуров Н.П. Совершенствование инженерно-технического обеспечения молочных ферм на основе комплексной энергетической оценки. М.: ФГБНУ «Росинформагро-тех», 2011. 120 с.

18. Морозов В.В., Шилин В.А., Герасимова О.А., Кривогузов Д.Ю. Охлаждение молока - в результатах исследований // Вестник ВНИИМЖ. 2019а. № 3. С. 79-83.

19. Морозов В.В., Шилин В.А., Герасимова О.А., Кривогузов Д.Ю. Охлаждение молока - в результатах исследований // Вестник НГИЭИ. 2019б. № 3. С. 29-40.

20. Попова М.И. Обоснование и разработка льдоаккумулятора природного холода годовой потребности и способа его использования на молочно-товарных фермах: Автореферат. дис. канд. техн. наук. Оренбург, 2018. 21 с.

21. Самарин Г.Н., Шилин В.А., Герасимова О.А. Установка для первичного охлаждения молока на пастбищных комплексах // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2010. № 2. С. 8-9.

22. Самарин Г.Н., Шилин В.А., Шилин Е.В. Особенности альтернативных методов обработки молока для малых производств // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования: Сборник научных трудов. СПб: СПб ГАУ, 2015. С. 583-587.

23. Тихомиров И.А., Андрюхина О.Л., Скоркин А.В. Ресурсосберегающие технологии производства высококачественного молока // Вестник ВНИИМЖ. 2018. № 4. С. 92-99.

24. Чернецов Д.А., Капустин В.П. Исследование комбинированной системы охлаждения коровьего молока // Вестник ВНИИМЖ. 2017. № 4. С. 169-174.

25. Шилин В.А., Герасимова О.А. Совершенствование первичной обработки молока на пастбищах // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1. С. 19-26.

26. Эглит А.Я., Кириллов В.В., Брусенцев А.А. Проблемы холодоснабжения молокозаводов // Холодильная техника. 2012. № 12. С. 26-27.

27. Amin N.A.M., Bruno F., Belusko M. Effective thermal conductivity for melting in PCM encapsulated in a sphere // Applied Energy. 2014. No. 122. P. 280-287.

28. Dutil Y., Rousse D.R., Salah N.B., Lassue S., Zalewski L. A review on phase-change materials: Mathematical modeling and simulations // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011. No. 15. P. 112-130.

29. Eames I.W., Adref K.T. Freezing and melting of water in spherical enclosures of the type used in thermal (ice) storage systems // Applied Thermal Engineering. 2002. No. 22. P. 733-745.

30. Ismail K.A.R., Henríquez J.R., da Silva T.M. A parametric study on ice formation inside a spherical capsule // International Journal of Thermal Sciences. 2003. No. 42. P. 881-887.


Для цитирования:


Семенов Е.В., Бабакин Б.С., Сучков А.Н., Воронин М.И., Бабакин С.Б. Теоретическое обоснование процесса охлаждения молока набором замороженных шаров. Хранение и переработка сельхозсырья. 2020;(2):161-170. https://doi.org/10.36107/spfp.2020.239

For citation:


Semenov E.V., Babakin B.S., Suchkov A.N., Voronin M.I., Babakin S.B. Scientific and Technical Substantiation of the Process of Cooling Milk with a Set of Frozen Balls. Storage and processing of Farm Products. 2020;(2):161-170. (In Russ.) https://doi.org/10.36107/spfp.2020.239

Просмотров: 4


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.