Введение к работе
Актуальность темы. Сохранение плодов и овощей в свежем виде - важная народнохозяйственная проблема, которая требует решения многих технологических, физико-технических и экономических вопросов. В настоящее время проводятся работы по совершенствованию технологии хранения сочной растительной продукции; расширяется вместимость хранилищ и холодильников для овощей, фр'уктов;создается высокоэффективное оборудование для механизации работ, связанных с хранением, сохранением лежкоспособности и питательной Ценности продукции, что является актуальным в условиях рыночной экономики.
Хранение овощей, фруктов и плодов связано с их потерями. Потери влаги продукцией находятся в прямой зависимости от теплопрнтоков к охлаждающему воздуху. Одной из научно - технических задач при оптимизации систем охлаждения хранилищ и создании новых способов хранения должна стать максимальная защита продукции от вредного воздействия внешних и внутренних теплопрнтоков в условиях юга Республики Узбекистан.
Наиболее сложную и малоизученную область технологии длительного хранения составляют тепло- и массообменные процессы, происходящие в пищевых продуктах и окружающей их среде. Поэтому решение актуальной задачи - снижение потерь при хранении пищевых продуктов - требует не только создания надлежащих условий для протекания процессов тепло- и чассообмена в газовой среде хранилищ, но и глубокого изучения объектов фаненця - пищевых продуктов и материалов. В связи с этим задачи, связанные : разработкой энергосберегающей технологии хранения и исследованием гепломассообменных процессов в хранилищах являются объективной іеобходимостью и весьма перспективным направлением.
Целесообразность и своевременность проведенных исследований )боснованы тем, что они ориентированы на решение научно - технического іадания 3.1. "Разработка и внедрение энергосберегающих технологий и ювышепие энергоэффективности отраслей экономики республики", подзадашіе і,1.6. "Разработка и создание новых энергосберегающих технологий и ехнических средств учета, контроля и управления (промышленность, сельское і водное хозяйство) предусмотренной государственной научно - технической ірограммьі ГКНТ РУз в 1997 - 1999 годы (№ госрегистрашш 01970005539)".
Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка аучно - обоснованных режимных параметров по холодильному хранешс-о родуктов на основе тепломассообменных процессов способствующих меньшению потерь продукции и экономии энергии в плодоовощехранилищах-
Для достижения указанной цели в работе сформулированы и решены ледующие научно-технические задачи:
- разработка, создание и экспериментальное исследование режимньсх арактеристик опытной холодильной камеры (ХК - 72) вместимостью в эеднем 20 т овощей;
.4
определение теплофизических характеристик плодоовощной продукт» как факторы, влияющие на ее усушки;
исследование температурного поля и теплообмена внутри насыпног слоя в холодильной камере;
выполнение математического моделирования тепло- и массообменны процессов в штабелях плодоовощной продукции;
исследование конвективного теплообмена в период охлаждения продуь тов при вынужденной и свободной конвекции в холодильных камерах;
- теоретическое и экспериментальное исследование теплопритоков
камеру и потеря массы фруктов и овощей при холодильном хранении;
- разработка методики теплотехнического расчета и экономия энергии
малой холодильной камере.
Методика исследования. В работе развита методология предшествую щих исследователей и использованы методы теории тепло- и массообмена аэродинамики, математического анализа, технической термодинамики Обработка опытных данных проводилась с применением современных методої математической статистики, теории подобия, средств измерений и вычислений.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые исследовано і установлено влияние тепломассообменных процессов, происходящих в камері хранения, на усушку продукции в условиях южных районов Узбекистана Экспериментальным путём установлены закономерности, технологические осо бенности и температурно - влажностные режимы холодильной камеры с учето? теплофизпческих характеристик хранимых продуктов. Получены зависимости позволяющие описывать' изменения теплопроводности картофеля в зависимое ти от содержания в продукции сухих веществ и изменения температуры; измс пение температуры внешнего воздуха в период хранения овощей в условия г.Каршн; процесса конвективного теплообмена в период охлаждения продукте при вынужденной и свободной конвекции в штабеле холодильной камеры.
На основе термодинамического анализа работы вентиляторных установо в холодильной камере получено выражение, с помощью которого можи определить нагревание приточного воздуха в вентиляторных установка> Разработана методика расчета и обоснованы параметры опытной холодильно камеры для хранения плодов и овощей.
Автор защищает результаты натурных и экспериментальны исследований холодильной камеры; разработанную методик теплотехнического расчета в зависимости от динамики изменения температурі внешней среды, с учетом нагревания приточного воздуха вентиляторным установками; теплофизические параметры картофеля, физико математическую модель теплообмена и температурного поля в штабел холодильной камеры в процессе охлаждения при активном вентилировании.
Достоверность результатов исследования. Достоверность научны положений, выводов сформулированных в диссертационной работе подтверждена точностью постановки и решения задачи; результатам полученных в процессе лабораторных и натурных экспериментов
последующей обработкой, точности полученных решений путем их сравнивания с результатами исследований в период с 1995 - 1999 годы.
Практическая ценность. На основе исследований разработаны физико -математическая модель и расчетная методика, позволяющие рассчитывать температурное поле и теплообмен в штабеле овощей холодильной камеры. Инженерный метод расчета холодильной камеры в зависимости от динамики изменения .температуры внешней среды, с учетом нагревания приточного воздуха вентиляторными установками, который позволяет определить энергосбережение при холодильном хранении овощей в условиях жаркого ;ухого климата.
В предложенной малой холодильной камере потери плодоовощной продукции уменьшаются на 1,3 - 1,8 %, н экономия энергии на хранение продукции составляет 306 кВт-ч/Т в период хранения.
Результаты исследования аппробированы в холодильнике г.Карши и в филиале концерна "Узмевасабзавог", промышленно - торговом предприятии Турон" Нишанского района, Кашкадарышской области.
Апробация работы. Результаты научных исследований доложены:
-
На республиканской конференции "Юных физиков и математиков" юевященной 75-летшо ТашГУ, г.Ташкент, 1995 г.;
-
На II - республиканской научной конференции молодых ученых освященной 660-летию А.Темура, ТашГУ, г.Ташкент, 1996 г.;
3. На международной конференции "Экология, энерго
есурсосбережение в строительстве", СамГАСИ, г.Самарканд, 1996 г.;
-
На республиканской научно - практической конференции "Научно -рактнческие основы переработки сельхозсырья", БухТИИЛП,г.Бухара, 1996 г.;
-
На научно-технической конференции "Использование солнечной энер-ш в сельском хозяйстве и переработке сельхозпродуктов" посвященной 75 -Ліно чл.корр. АН РУз Умарова Г.Я., ФТИ НПО "Солнце", г.Ташкент, 1996 г.;
-
На .республиканской научно-практической конференции "Проблемы пользования топливно-энергетических ресурсов",Карши ИЭИ,г.Карши, 1999г;
-
На региональной научно - практической конференции "Рациональнее ;пользование возобновляемых и традиционных источников энергии з іродном хозяйстве", КаршиГУ, г.Карши, 1999 г.;
-
На ежегодных научно - технических конференциях профессорско -)еподавательского состава КаршиГУ и КИЭИ (1995 - 1999 гг.).
9. На объединенном семинаре лаборатории "Общей промышленной
ергетики" Института энергетики и автоматики АН РУз.
Опубликованного» результатов диссертации: Основные результата: ссертации опубликованы в шести статьях в зарубежных и республиканских умных журналах, пяти статьях в сборниках научных трудов, четырех тезисах ждународных и республиканских конференций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех т и заключения и содержит 132 страницы машинописного текста, включал рисунков, 12 таблиц, список литературы из 109 наименований.
