Hur mycket torris bör användas för att hålla så mycket deg frusen i en låda av denna storlek?

2

Jag skulle vilja bygga ett paket med frysta livsmedel (-18 ° C). Produkterna är små bollar av pizza degen (diameter 4 cm). Den totala degen bollen är 10 kg (333 bollar, 30 gram vardera).

Jag ska sätta dem i ett styrofoampaket med torris (förseglad och isolerad) med inre dimensioner 33 x 23 x 28 cm och en väggtjocklek på 3,5 cm. Degenbollarna kommer att lagras från 2 till 5 dagar.

Data för torrisen:

  • 16 mm granuler
  • Sublimeringstemperatur: -78,5 ° C
  • Densitet: 1,1 - 1,4 g / cm ^ 3

Extern temperatur där lådan är lagrad:
 a) 10 ° C.
 b) 21 ° C.

Min fråga:

Hur mycket torris bör jag inkludera för att alla bollar fortfarande är frysta, dvs ha dem i ett temp. omkring -2 ° C, i fallet när:

a) lagringstid = 3 dagar
b) lagringstid = 5 dagar

    
uppsättning Erica 21.10.2014 14:25

1 svar

2

Allting i den förseglade lådan når en jämviktstemperatur på -78,5C så länge som det finns torris inuti. Du saknar fortfarande några antaganden såsom boxens ledningsförmåga (vanligtvis 3,3x10-3 W / m / K) och din värmekapacitet (antas vara samma som is).

När allt har nått den temperaturen, bara för att övervinna "kalla förluster", vid 10C utanför, behöver du mellan 1,8 och 2,3 kg i 3 dagar och mellan 2,9 och 3,7 g i 5 dagar. Vid 21 ° C, mellan 1,9 och 2,5 kg vid 10 ° C, 3,3 och 4,2 kg vid 21 ° C. Du behöver ett extra belopp för att kyla hela innehållet (inklusive luft) från -18C till -78.5C, vilket kommer till minst 2,2 kg.

Allt detta bygger på en förenklad modell och är sannolikt en underskattning.

Ett problem som @keshlam påpekade är den sublimerade torrisen i en förseglad behållare och trycket bygger upp. Dessutom kommer mellan 18% och 28% av din låda att fyllas med torris. 10 kg degen som en enda klump kommer att ta upp ytterligare 5% av ditt hålrum, innan du överväger packningseffektiviteten hos sfärer. Allt som lämnar dig med inte mycket utrymme för gas expansion.

Utan torris, om allt är kylt till -18C först, bör din förseglade låda bara hålla kvar degbollarna frusna i 3 dagar vid 10C utanför.

    
svaret ges 16.05.2017 20:22