| dc.description.abstract | I denne masteroppgaven er det blitt undersøkt muligheter for å bruke flytende naturgass (LNG) som en kuldekilde til en lav-temperatur fryser. Fryseren kan nå temperaturer på -90°C med formålet å fryse tunfisk.
Tunfisk er et svært verdifullt matprodukt, spesielt på markedene i Japan. Riktig prosessering av tunfisk er imidlertid viktig for å bevare kvaliteten og dens verdi. Det er kritisk med lavtemperaturfrysere for å opprettholde kvaliteten på tunfisken. Per i dag eksisterer det ingen slike frysere i Norge. LNG lagres ved en temperatur på -162°C. Under fordamping blir LNG oppvarmet til omgivelsestemperatur. Flere LNG-fordampingsterminaler ligger langs kysten av Norge, hvor også tunfisk blir fanget. Ved å bruke LNG som en kuldekilde til fryseren er det mulig å oppnå ultra-lave temperaturer uten å bruke store mengder strøm. Simuleringer av forskjellige tunfiskstørrelser med forskjellig fryserdesign har blitt utført for å finne det beste forslaget til en lavtemperaturfryser for tunfisk.
De termofysiske egenskapene til tunfisken ble brukt for å undersøke frysetiden og varmeeffekten. Modellen er skrevet i programmet MATLAB og den beregner hvordan temperaturfordelingen inne i tunfisken utvikler seg med tiden. På grunn av mangel på empiriske data som termofysiske egenskaper til tunfisken ved lave temperaturer, ble det gjort noen antagelser.
Videre ble en isolert containeren valgt som fryseanlegg på grunn av lav kostnad og fleksibel mobilitet. Containeren består av en vifte og en varmeveksler koblet til LNG-anlegget. Viften sirkulerer luften over tunfiskene, og varmeveksleren sikrer at frysetemperaturen holdes til et ønsket temperaturnivå. Undersøkelser av hvordan fryseren fungerer, ble løst i Dymola, en programvare som er fordelaktig for å løse prosesser som forandres ved tiden. Resultatene fra tunfiskmodellen i Matlab ble integrert i simuleringen i Dymola for å finne effekten fryseren hadde behov for. Ved bruk av Dymola og Matlab ble det avgjort hvor mye strømforbruk og massestrøm av LNG som var nødvendig for de ulike løsningene. | |
| dc.description.abstract | In this thesis, proposals of low-temperature freezer designs using liquid natural gas (LNG) as a cold sink has been investigated. The freezer temperature can reach -90°C with the purpose of freezing tuna fish.
Tuna fish is a highly valuable food product, especially in the open markets of Japan. However, correct processing of the tuna is essential to preserve the quality and, consequently - the value. To maintain this quality, low-temperature freezers are critical infrastructure. As of today, there exist no such freezers in Norway. LNG is stored at a temperature of -162°C. During vaporization, LNG is heated to ambient temperature. Several LNG vaporization terminals are located along the coast of Norway, where also the tuna fish is caught. Utilizing the LNG as a cold sink for the tuna freezer enables opportunities to reach ultra-low temperatures without consuming high quantities of electrical power. Simulations of different tuna fish sizes and freezer designs were performed to find the best proposal for a freezer design.
Thermophysical properties of the tuna fish are used in a model to investigate the freezing time and the freezing effect. The model is written in MATLAB and calculates how the temperature distribution inside the tuna develops with time. Due to the lack of empirical data such as the thermophysical properties of the tuna at low temperatures, some assumptions were made.
Furthermore, an insulated container, was chosen as the freezing facility due to the low price and easy mobility. The container consists of a fan and a heat exchanger connected to the LNG flow. The fan circulates the air over the tunas, and the heat exchanger assures that the freezer temperature is kept to the desired level. Investigations of how the freezer operates were solved in Dymola, a software that is beneficial to solve transient processes. Results from the tuna model were integrated into the simulation to describe the heat load of the freezer. Operational conditions of the freezer, such as power consumption and LNG mass flow, were acquired by the simulation results. | |
