SU1006874A1

SU1006874A1 - Air humidifying device

Info

Publication number: SU1006874A1
Application number: SU813353025A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Бражников; Иосиф Александрович Рогов; Надежда Дмитриевна Малова; Ирина Викторовна Крылова; Николай Павлович Пакулин
Original assignee: Московский технологический институт мясной и молочной промышленности
Priority date: 1981-10-27
Filing date: 1981-10-27
Publication date: 1983-03-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА преимущественно в камерах термической обработки м сопродуктов, вклю чающее воздуховод и парогенератор, содержащий верхний и нижний резервуары дл воды с размещенными между ними источниками инфракрасного нагрева и регул тор влажности, отличающеес тем, что, с целью предотвращенна нагрева воздуха в процессе увлажнени и сокращени таким путем энергозатрат, оно дополнительно снабжено эжектором, установленным в воздуховоде так, что расширенные участки его диффузора и конфузора перекрывают поперечное сечение воздуховода, а между смесительной камерой эжектора и стенкой воздуховода образован зазор, при этом стенка кснфузора имеет щелевидные отверсти , а парогенератор заключен в корпус, который сообщен с зазором между смесительной камерой и стенкой воздуховода и служит дл подачи пара к отверсти м конфузора.A DEVICE FOR MOISTENING AIR mainly in heat treatment chambers and co-products, including an air duct and a steam generator, containing upper and lower water tanks with infrared heating sources between them and a humidity regulator, characterized in that, in order to prevent air from heating during the humidification process and reducing energy consumption in this way, it is additionally equipped with an ejector installed in the duct so that the extended portions of its diffuser and confuser block the popper There is a gap between the mixing chamber of the ejector and the duct wall, the wall of the fan has slit-like holes, and the steam generator is enclosed in a housing that is connected to the gap between the mixing chamber and the wall of the duct and serves to supply steam to the openings of the confuser.

Description

Изобретение относитс к м сной промышленности , конкретно к термической обработке и хранению м сных продуктов.The invention relates to the meat industry, specifically to the heat treatment and storage of meat products.

Известно устройство дл увлажнени паром воздуха в камерах размораживани м сных полутуш и блоков, а также в холодильных камерах хранени пищевых продуктов , которое состоит из парогенератора с нагревателем, перфорированного парораспределител , регул тора влажности и соленоидного вентил , используемого дл двухпозиционного регулировани подачи пара в камеру 1 .A device is known for moistening air with steam in thawing chambers of meat half carcasses and blocks, as well as in cold storage chambers for foodstuffs, which consists of a steam generator with a heater, a perforated steam distributor, a humidity controller and a solenoid valve used for two-way control of steam supply to chamber 1 .

Недостатком такого устройства вл етс отсутствие возможности регулировани подачи пара с учетом особенностей технологического процесса.The disadvantage of this device is the inability to control the steam supply, taking into account the peculiarities of the technological process.

Наиболее близким к предлагаемому п6 технической сущности бл етс устройство дл увлажнени воздуха, включающее воздуховод и парогенератор, содержащий верхний и нижний резервуары дл воды с размещенными между ними источниками инфракрасного нагрева и регул тор влажности 2.The closest to the proposed p6 of the technical essence is a device for humidifying air, including a duct and a steam generator, containing upper and lower water tanks with infrared heating sources placed between them and a humidity controller 2.

Недостатком известного устройства вл етс наличие сухого нагрева воздуха в процессе увлажнени , который возникает вследствие того, что парогенератор установлен непосредственно в воздуховоде, и воздух , проход щий по воздуховоду, контактирует с источниками инфракрасного излучени , что приводит к излищнему увеличению энергозатрат.A disadvantage of the known device is the presence of dry air heating during the humidification process, which occurs due to the fact that the steam generator is installed directly in the duct and the air passing through the duct contacts with infrared radiation sources, which leads to an excessive increase in energy costs.

Цель изобретени - предотвращение нагрева воздуха в процессе увлажнени и сокращение таким путем энергозатрат.The purpose of the invention is to prevent the heating of the air during the humidification process and thus reduce energy consumption.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл увлажнени воздуха, включающее воздуховод и парогенератор, содержащий верхний и нижний резервуары дл воды с размещенными между ними источниками инфракрасного нагрева и регул тор влажности , дополнительно снабжено эжектором, установленным в воздуховоде так, что расщиренные участки его диффузора и конфузора перекрывают поперечное сечение воздуховода , а между смесительной камерой эжектора и стенкой воздуховода образован зазор, при этом стенка конфузора имеет щелевидные отверсти , а парогенератор заключен в корпус, который сообщен с зазором между смесительной камерой и сте.чкой воздуховода и служит дл подачй пара к отверсти м конфузора.This goal is achieved by the fact that a device for humidifying air, including an air duct and a steam generator, containing upper and lower water tanks with infrared heating sources placed between them and a humidity regulator, is additionally equipped with an ejector installed in the duct so that the dilated portions of its diffuser and confuser overlap the cross section of the duct, and between the mixing chamber of the ejector and the wall of the duct formed a gap, while the wall of the confuser has slit-like holes, and the steam generator is enclosed in a housing which is in communication with the gap between the mixing chamber and the duct stack and serves to supply steam to the openings of the confuser.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - схема управлени работой устройства применительно к камере размораживани м сных полутущ.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 is a diagram of controlling the operation of the device as applied to the defrosting chamber;

Устройство дл увлажнени воздуха в камерах термической обработки м сопродуктов включает корпус 1 генератора пара, воздуховод 2, патрубок 3, эжектор, состо щий из воздущного сопла 4, конфузора 5 со щелевыми отверсти ми 6, цилиндрической смесительной камеры 7 н диффузора 8. В корпусе 1 размещены верхний 9 и нижний 10 резервуары дл воды с патрубками дл перелива II и подвода 12 и 13 воды, источники 14-18 инфракрасного нагрева. При этом эжектор установлен в воздуховоде так, что расщиренные участки его диффузора 8 и конфузора 5 перекрывают поперечное сечение воздуховода, а между смесительной камерой 7 эжектора и стенкой воздуховодаThe device for humidifying the air in the heat treatment chambers of m products includes a steam generator housing 1, an air duct 2, a nozzle 3, an ejector consisting of an air nozzle 4, a confuser 5 with slotted holes 6, a cylindrical mixing chamber 7 n diffuser 8. In case 1 the upper 9 and lower 10 tanks for water are located with connections for overflow II and supply of 12 and 13 water, sources 14-18 of infrared heating. When this ejector is installed in the duct so that the widened areas of its diffuser 8 and confuser 5 overlap the cross section of the duct, and between the mixing chamber 7 of the ejector and the wall of the duct

образован зазор. formed a gap.

Регул тор влажности воздуха с элементами автоматического управлени работой устройства вынесен за пределы герметичного корпуса и уста.новлен в блоке 19 управлени . Регул тор влажности (фиг. 2) состоит из собственно влагорегул тора ВР; тумблера включени Т; реле времени с электродвигателем ЭД, катущкой КРВ и контактами РВ--, РВ-2, РВ-З, РВ-4, РВ-5, РВ-6, РВ-7, РВ-8; контактора К с контактами К-1, К-2, К-3, К-4, К-5, К-6, К-7; промежуточных реле 1РП с контактами , 1РП-2, 1РП-3 и 2РП с контактом 2РП-1; терморегул тора с контактом 1ТР; сигнйльных ламп Л1, Л2, ЛЗ и Л4. Источники 14-18 инфракрасного излучени The air humidity controller with elements of automatic control of the device operation is moved out of the sealed enclosure and installed in control unit 19. The humidity regulator (Fig. 2) consists of the BP regulator itself; power switch T; time relay with electric motor ED, KVB coil and contacts RV--, RV-2, RV-3, RV-4, RV-5, RV-6, RV-7, RV-8; contactor K with contacts K-1, K-2, K-3, K-4, K-5, K-6, K-7; 1RP intermediate relays with contacts, 1RP-2, 1RP-3 and 2RP with contact 2RP-1; thermostat with 1TP contact; Signal lamps L1, L2, LZ and L4. Infrared Sources 14-18

5 параллельно электрически соединены между собой и с регул тором влажности посредством индивидуальных режимных регул торов , представл ющих собой влагорегул тор ВР, контактор К. и промежуточные реле 1РП и 2РП; источник 14 инфракрасного излучени - посредством размыкающего контакта К-3 контактора К; источник 15 инфракрасного излучени - посредством размыкающего контакта с выдержкой времени РВ-3 реле времени РВ и размыкающего контакта К-4 контактора К; источник 16 инфракрасного излучени - посредством замыкающего контакта с выдержкой времени РВ-8 реле времени РВ, размыкающего контакта 1РП-3 и замыкающего контакта 1РП-I промежуточного реле iPII, и размыкающего контакта 2РП-1 промежуточного реле 2РП; источник 18 инфракрасного излучени -- посредством замыкающего контакта 1РП-2 промежуточного реле 1РП.5 are in parallel electrically interconnected and with the humidity controller by means of individual mode regulators, which are a BP regulator, a contactor K., and intermediate relays 1РП and 2РП; infrared source 14 by means of an interrupting contact K-3 of contactor K; infrared radiation source 15 - by means of a break contact with a time delay PB-3 time relay PB and a break contact K-4 of contactor K; infrared radiation source 16 - by means of a closing contact with time delay PB-8 of the time relay PB, disconnecting contact 1РП-3 and closing contact 1РП-I of the intermediate relay iPII, and disconnecting contact 2РП-1 of the intermediate relay 2РП; infrared radiation source 18 - through the make contact 1РП-2 of the intermediate relay 1РП.

Блок управлени может быть выполнен 5 на релейных элементах, но может быть осуществлен также на полупроводниковых и других современных элементах.The control unit can be made 5 on the relay elements, but can also be implemented on semiconductor and other modern elements.

Устройство, в случае применени его конкретно при размораживании м сных полутущ , работает следующим образом.The device, in the case of its use specifically during the defrosting of meat half-crusts, works as follows.

Процесс размораживани м сных полутущ характеризуетс периодом неустановивщегос режима, когда относительна влажность воздущной среды в камере размораживани меньще заданной, а температура уже достигла заданного значени , и периодом установивщегос режима, когда температура и относительна влажность воздущной среды поддерживаютс в пределах , рекомендуемых технологическими нормами . При этом расход пара дл увлажнени воздуха, используемого в процессе размораживани м сных полутуш, в .период неустановившегос режима максимален и превышает среднечасовой расход пара за весь процесс размораживани в 3-4 раза, а в период установившегос режима - минимален , то есть меньше среднечасового расхода пара в два раза.The process of defrosting meat half-traps is characterized by a period of unspecified mode, when the relative humidity of the air in the defrosting chamber is lower than the set one, and the temperature has already reached the desired value, and by a period of steady state, when the temperature and relative humidity of the air are maintained within the limits recommended by process standards. At the same time, the steam consumption for air humidification used in the process of defrosting meat half carcasses during the unsteady mode is maximum and exceeds the average hourly steam consumption during the whole defrosting process by 3-4 times, and during the steady state period it is minimal, i.e. less than the average hourly flow couple doubled.

В св зи с изложенным в момент начала процесса размораживани м сных полутуш в блоке 19 управлени работой устройства включаетс тумблер Т. Одновременно с ним посредством размыкающих контактов К-3, К-4 и К-5 включаютс источники 14-16 инфракрасного нагрева, а также посредством контакта РВ-2 реле времени - сигнальна лампа Л1, сигнализирующа начало процесса размораживани , посредством контакта К-6 - сигнальна лампа Л 2, сигнализирующа период неустановившегос режима работы.In connection with the above, the toggle switch T is turned on in the device control unit 19 at the start of the defrosting process of the mine semi-carcasses. At the same time, by means of the disconnecting contacts K-3, K-4 and K-5, sources 14-16 of infrared heating are turned on, as well as through the RV-2 contact of the time relay - the signal lamp L1, signaling the start of the defrosting process, through the contact K-6 - the signal lamp L 2, signaling the period of unsteady operation mode.

В результате поверхностный слой воды, поступающей в резервуары 9 и 10 через питающие патрубки 12 и 13, под действием тепла, выдел емого источниками 14-16 инфракрасного нагрева, нагреваетс , в этот период вырабатываетс максимальное за весь процесс размораживани количество пара. Вырабатываемый пар дополнительно перегреваетс в результате теплообмена между ним и источниками инфракрасного нагрева , а также нагретой поверхностью металлических элементов конструкции и через патрубок 3 поступает в воздуховод 2.As a result, the surface layer of water entering reservoirs 9 and 10 through supply pipes 12 and 13 is heated by the heat generated by sources 14-16 of infrared heating, during this period the maximum amount of defrosting steam is generated. The produced steam is additionally overheated as a result of heat exchange between it and the sources of infrared heating, as well as the heated surface of the metal elements of the structure and through the nozzle 3 enters the air duct 2.

Приточный воздух, следующий по воздуховоду 2 в камеру размораживани м са (не показана), при входе в воздушное сопло 4 эжектора, за счет ,резкого уменьшени площади живого сечени сопла 4 по сравнению с площадью живого сечени воздуховода 2, увеличивает скорость своего движени и создает в конфузоре 5 эжектора зону пониженного давлени , за счет чего пар через щелевидные отверсти 6, ггосто нно подсасываетс в конфузор 5 и увлекаетс потоком воздуха. В смесительной камере 7 эжектора вследствие интенсивного перемешивани в турбулентном потоке пар равномерно распредел етс по всему объему воздуха , и увлажненный воздух через диффузор 8 эжектора следует далее по воздуховоду 2 к камере размораживани .The intake air following through the air duct 2 into the defrosting chamber of the ca (not shown), at the entrance to the air nozzle 4 of the ejector, due to a sharp decrease in the area of the living section of the nozzle 4 compared to the area of the living section of the duct 2, increases its speed and creates in the confuser 5 of the ejector, a zone of reduced pressure, due to which steam through slit-like holes 6, is sucked in into the confuser 5 and is carried along by the air flow. In the mixing chamber 7 of the ejector, due to intensive mixing in the turbulent flow, the steam is evenly distributed throughout the air volume, and the humidified air through the diffuser 8 of the ejector follows further through the duct 2 to the defrosting chamber.

Таким образом, за счет того, что генератор пара вынесен за пределы приточного воздуховода 2, воздух, используемый при размораживании м сных полутуш, лишен возможности контактировать с источниками инфракрасного нагрева и нагретой поверхностью металлических элементов конструкции генератора пара, и все тепло, выдел емое источниками и элементами, расходуетс только на образование и перегрев пара, чемThus, due to the fact that the steam generator is placed outside the intake duct 2, the air used in defrosting the half carcasses is prevented from contacting sources of infrared heating and the heated surface of the metal elements of the steam generator design, and all the heat generated by the sources and elements, is spent only on education and steam overheating, than

достигаетс изотермическое увлажнение воздуха паром.isothermal air humidification with steam is achieved.

При достижении температуры воздушной среды в камере размораживани , рекомендуемой технологическими нормами, периодWhen the temperature of the air environment in the defrosting chamber is recommended by technological standards, the period

неустановившегос режима заканчиваетс . При этом включаетс контакт терморегул тора 1ТР, посредством которого, в свою очередь , включаетс катушка контактора К; контакты К-3, К-4, К-5 и К-6 размыкаютс . Отключаетс источник 14 инфракрасного нагрева, сигнальна лампа Л2, сигнализирующа период неустановившегос режима , а источники 15 и 16 инфракрасного - нагрева остаютс включенными, так как имеют индивидуальные режимные регул торы питани через контакты РВ-3 и РВ-4, имеющие выдержку времени при размыкании . Дл более плавного перехода генератора пара от работы в неустановивщемс режиме к работе в переходном режиме контакты РВ-3 и РВ-4 имеют различную выдержку времени при размыкании, за счет чего источник 15 инфракрасного нагрева отключаетс , например через полчаса после отключени источника 14, а источник 16 через 1 ч после отключени источника 14.unsteady mode ends. In this case, the contact of the thermostat 1TP is turned on, by means of which, in turn, turns on the coil of contactor K; contacts K-3, K-4, K-5 and K-6 open. The source 14 of infrared heating is turned off, the signal lamp L2 signals the period of the unsteady mode, and the sources 15 and 16 of the infrared heater remain turned on, as they have individual mode power controllers through the PB-3 and PB-4 contacts, which have a time delay on opening. For a smoother transition of the steam generator from unsustainable operation to transitional operation, the PB-3 and PB-4 contacts have a different open time delay, due to which the infrared heating source 15 is turned off, for example, half an hour after the source 14 is turned off, and 16 1 hour after disconnecting the source 14.

5 При этом производительность генератора пара, имеюща максимальную величину в период неустановившегос режима, плавно снижаетс . При отключении источника 14 инфракрасного нагрева одновременно включаютс замыкающие контакты К-I, К-25 At the same time, the performance of the steam generator, which has a maximum value in the period of unsteady mode, gradually decreases. When the source 14 of infrared heating is disconnected, the closing contacts K-I and K-2 simultaneously turn on

0 и К-7, в результате чего включаетс реле времени РВ, имеющее выдержку 20 ч (что соответствует длительности периодов переходного и установившегос режимов работы), катушка контактора К ставитс на самоблокировку, включаетс сигнальна лампа ЛЗ, сигнализирующа период переходного режима.0 and K-7, as a result of which the time relay of the RV is turned on, which has a shutter speed of 20 hours (which corresponds to the duration of periods of transitional and steady state operation), the coil of contactor K is put on self-blocking, the warning lamp LZ is turned on, signaling the period of transitional mode.

При отключении источника 16 контактWhen disconnecting the source 16 contact

реле времени РВ-6, имеющий выдержкуtime relay PB-6 having a shutter speed

при размыкании 1 ч (что соответствует длительности периода переходного режима), отключает сигнальную лампу ЛЗ, что. означает окончание периода переходного режима работы . when 1 hour is opened (which corresponds to the duration of the transitional period), the LZ signal lamp turns off that. means the end of the transition period of operation.

Одновременно с окончанием периода переходного режима включаютс контакты реле времени РВ-5 и РВ-7, имеющие выдержку времени при замыкании 1 ч, которые подают питание на контакты влагорегул тора ВР и сигнальную лампу Л4, сигнализирующую период установивщегос режима работы. В, этот период управление работой генератора пара осуществл етс с помощью влагорегул тора ВР. Если относительна влажность воздушной среды в камере размораживани ниже рекомендуемой технологическими нормами, то включаетс катушка промежуточного реле 1РП и его контакты и 1РП-2, посредством которых включаютс источники 17 и 18 инфракрасного нагрева.Simultaneously with the end of the transition period, the RV-5 and RV-7 time relays, having a 1-hour time delay, provide power to the contacts of the air control device BP and the warning light L4, indicating a period of steady state operation. In this period, the operation of the steam generator is controlled by a moisture regulator BP. If the relative humidity of the air environment in the defrosting chamber is below the recommended technological standards, the coil of the intermediate relay 1РП and its contacts and 1РП-2, through which the sources 17 and 18 of the infrared heating are turned on, turn on.

Если относительна влажность воздушной среды в камере размораживани лежнт в пределах, рекомендуемых технологическими нормами, то промежуточные .реле iPT} и 2РП обесточиваютс и источник 18 инфракрасного нагрева отключаетс , а источник 17 продолжает работать, так как имеет индивидуальный режимный регул тор питани через контакт РВ-8. При этом производительность генератора пара, работающего в период установившегос режима, снижаетс вдвое. Если относительна влажность воздушной среды в камере размораживани выше рекомендуемой технологическими нормами , то оба источника 17 и 18 отключаютс , и выработка пара генератором прекращаетс .If the relative humidity of the air in the defrosting chamber is within the limits recommended by the technological standards, then the intermediate relays iPT} and 2 RP are de-energized and the infrared heating source 18 is turned off, and the source 17 continues to operate, as it has an individual power regulator through the RV contact. eight. At the same time, the performance of the steam generator operating during the steady state period is halved. If the relative humidity of the air in the defrost chamber is higher than recommended by the process standards, then both sources 17 and 18 are turned off, and the generation of steam by the generator is stopped.

При понижении относительной влажности воздушной среды в камере размораживани снова включаетс источник 17, затем источник 18, которые работают до тех пор, пока относительна влажность воздушной среды не достигнет заданных пределов. Такое трехпозиционное регулирование относительной влажности посредством регулировани работы генератора пара (включены обаWhen the relative humidity of the air environment in the defrosting chamber decreases, the source 17 is turned on again, then the source 18, which operate until the relative humidity of the air reaches the specified limits. Such a three-position regulation of relative humidity by regulating the operation of the steam generator (both

источника 17 и 18, включен только источник 17, а оба источника отключены) осуществл етс весь период установившегос режима работы. По истечении периода установившегос режима отключаютс контакты реле времени РВ-1, РВ-2, РВ-5, и РВ-8, которые, в свою очередь, отключают катушку контактора К, сигнальную лампуЛ4, сигнализирующую период установившегос режима работы, и сигнальную лампу Л1, что означает окончание процесса размораживани . Генератор пара прекращает работу.source 17 and 18, only source 17 is turned on, and both sources are turned off) the entire period of steady state operation is performed. When the steady state period has elapsed, the RV-1, RV-2, RV-5, and RV-8 time relay contacts are disconnected, which, in turn, turn off the coil of the contactor K, the warning light L4, the signaling period of the steady-state operation, and the warning light L1 That means the end of the defrosting process. The steam generator stops working.

Такое выполнение устройства дл увлажнени воздуха позвол ет исключить сухой нагрев воздуха в процессе увлажнени нSuch an embodiment of the air humidification device eliminates the dry heating of the air during the humidification process.

осуществить трехпозиционное регулирование подачи пара к воздуху, то есть с учетом всех технологических особенностей оптимального проведени процессов термической обработки м сных продуктов, что приводит к значительному снижению энергозатрат наto carry out a three-position regulation of the steam supply to the air, i.e., taking into account all the technological features of the optimal conduct of heat treatment processes for meat products, which leads to a significant reduction in energy consumption for

увлажнение воздуха, используемого в этих процессах, а также позвол ет значительно улучшить качество обрабатываемых продуктов .humidification of the air used in these processes, and also allows to significantly improve the quality of processed products.

Claims

DEVICE FOR AIR HUMIDIFICATION mainly in chambers for thermal processing of meat products, including an air duct and a steam generator, containing upper and lower water tanks with infrared heat sources between them and a humidity controller, characterized in that, in order to prevent air heating during humidification and reduction of energy consumption in this way, it is additionally equipped with an ejector installed in the duct so that the expanded sections of its diffuser and confuser overlap the transverse with the duct, and between the mixing chamber of the ejector and the wall of the duct a gap is formed, while the wall of the confuser has slit-like openings, and the steam generator is enclosed in a housing that communicates with the gap between the mixing chamber and the wall of the duct and serves to supply steam to the holes of the confuser.