99
Количество теплоты, затраченной на испарение, и количество испарившейся влаги
связаны соотношением
W
и
= Q/r
n
,
где
r
п
—
удельная теплота парообразования (сублимации),
кДж/кг.
По закону Льюиса при испарении (сублимации) или конденсации (десублимации)
α/β = const. Преобразовав уравнения (43) и (74)
, получим
α
F/(α
б
F
б
) =
А(φ
р
в
– p
б
) / (t
B
- t
n
), (75)
где α
б
—
коэффициент теплоотдачи между воздухом и поверхностью охлаждающей батареи;
А — постоянный коэффициент.
Анализ уравнения (75) показывает, что при данных
F, α
, t
B
, t
n
уменьшения усушки
(
φ
р
в
– p
б
)
можно добиться, увеличивая α
б
F
б
, т. е. увеличивая
поверхность охлаждающих
приборов или коэффициент теплоотдачи α
б
.
Математическое описание тепло- и массообменных процессов усложняется при
учете лучистого теплообмена между продуктом, батареями охлаждения и стенками камеры, а
также внутренних тепловых потоков, возникающих в результате
колебания температуры
воздуха в камере хранения.
Учитывая теплоту, подводимую к продукту конвекцией и излучением от более
теплой стенки камеры, теплоту, отводимую от продукта излучением к поверхности приборов
охлаждения, и теплоту сублимации влаги, а также внутренние тепловые потоки, усушку
определяют из уравнения
Δ
G = F
б
(d
п
– d
в
) / [
c
б
(1/
α
б
+ 1/
α
п
)], (76)
где
F
б
—
площадь поверхности
охлаждающих приборов, м
2
;
d
n
, d
в
—
влагосодержание
насыщенного воздуха соответственно при температуре продукта и воздуха камеры, кг/кг;
с
б
—
удельная теплоемкость влажного воздуха при температуре поверхности приборов
охлаждения, кДж/(кг • К); α
п
—
конвективный коэффициент теплоотдачи от поверхности
продукта, Вт/(м
2
·
К).
Главный фактор, влияющий на усушку, — температура воздуха камеры хранения.
Усушка
уменьшается с понижением t
B
,
причем на каждые 10 °С приблизительно в два с
половиной раза. Не случайно в настоящее время рациональной температурой хранения замо-
роженных продуктов считается -25...-30 °С, при этом не только уменьшается усушка, но и
удлиняется срок хранения продуктов. Однако в некоторых старых холодильниках еще
используется температура -12 °С, а общепринятая температура равна -18...-20
0
С.
Относительная влажность воздуха почти не
влияет на усушку при низких
температурах хранения. При одной и той же относительной влажности воздуха усушка
может возрастать, когда возрастает разность температур между воздухом камеры и
поверхностью приборов охлаждения, и убывать, когда уменьшается. Увеличение приводит к
возрастанию интенсивности конденсации влаги из воздуха и, следовательно, к увеличению
усушки. Скорость движения воздуха в камерах хранения
должна быть минимальной,
обеспечивающей ликвидацию застойных зон.
Абсолютная усушка практически не зависит от количества продукта в камере
хранения, однако относительная усушка резко возрастает, когда камера недогружена. Это
объясняется увеличением удельной плотности теплового потока на единицу продукта.
Самый лучший способ сократить усушку до минимальной — упаковка продуктов и
понижение температуры, причем потери массы зависят от паропроницаемости упаковочных
материалов.
Достарыңызбен бөлісу: