SU1742596A1 - Гипобарическое хранилище сельскохоз йственной продукции - Google Patents

Abstract

Использование: в промышленности, св занной с хранением и переработкой с/х продукции. Сущность изобретени : устройство содержит охлаждаемую камеру хранени  с/х продукции, увлажнитель воздуха, охладитель, вакуумный насос и воздушный теплообменник. Теплообменник установлен в увлажнителе воздуха. Охлаждение воздуха, поступающего в хранилище с/х продукции, осуществл етс  в процессе изменени  термодинамических характеристик системы воздух-вода. При увлажнении воздуха в увлажнителе он охлаждаетс  и охлаждает воздух, проход щий через теплообменник . Регулированием вентилей регулируют степень понижени  давлени  воздуха, поступающего в увлажнитель и в хранилище с/х продукции. 3 ил.

Description

Изобретение касаетс  хранени  сельскохоз йственной продукции, в частности хранени  сельскохоз йственной продукции при пониженном давлении среды.

Известно устройство дл  гипобариче- ского хранени  продуктов (гипобарическое хранилище сельскохоз йственной продукции ), склонных к метаболизму, включающее охлаждаемую камеру хранени , увлажнитель воздуха, охладитель перепада давлени  и вакуумный насос.

К недостаткам известного устройства можно отнести увеличенные расходы энергии при подготовке вентилирующего хранилища воздуха в летний период времени. В р де случаев в летний период при высоких положительных температурах и относительных влажност х атмосферного воздуха вла- госодержание его может быть выше влагосодержани  среды при заданных услови х хранени  в камере. В этой св зи необходимо понизить влагосодержание

вентилирующего воздуха. В известном устройстве это можно выполнить путем охлаждени  воды в увлажнителе перед подачей ее на тепловлажностную обработку воздуха или, например, установкой дополнительного осушител  воздуха и т.д. Использование этих методов требуют дополнительного расхода энергии. Таким образом, эксплуатаци  гипобарического хранилища будет проходить при повышенных расходах энергии.

Целью изобретени   вл етс  сокращение энергозатрат в летний период времени.

Указанна  цель достигаетс  тем, что гипобарическое хранилище сельскохоз йственной продукции, включающееохлаждае- мую камеру хранени , увлажнитель воздуха , охладитель, вентиль перепада давлени  и вакуумный насос, оно снабжено воздушным трактом, содержащим воздушный теплообменник , вентиль понижени  давлени  и сборник конденсата. При этом мздуШный

w

ё

V4 - Ю СЛ Ю О

теплообменник установлен в увлажнителе воздуха.

При таком выполнении гипо барическо- го хранилища достижение положительного эффекта обеспечиваетс  следующим обра- зом.

Наличие воздушного тракта, включающего воздушный теплообменник, вентиль понижени  давлени  и сборнику конденсата , позвол ет в летний период года осуще- ствл ть в хранилище осушку воздуха за счет использовани  термодинамической неравновесности в системе воздух - вода.

Установка воздушного теплообменника в увлажнителе воздуха позвол ет осущест- вить взаимодействие двух потоков воздуха, один из которых проходит тепловлажност- ную обработку и используетс  дл  понижени  температуры и в результате осушени  другого потока воздуха.

На фиг. 1 показана схема гипобариче- ского хранилища сельскохоз йственной продукции; на фиг. 2 -схема гипобарическо- го хранилища с воздушным теплообменником , выполненным из двух секций и разделенных вентилем понижени  давлени ; на фиг. 3 - Id - диаграмма процессов тепловлажностной обработки вентилирующего воздуха в гипобарическом хранилище.

Гипобарическое хранилище сельскохо- з йственной продукции включает охлаждаемую камеру хранени  1, увлажнитель 2 воздуха, на входе в который установлен вентиль перепада давлени  3, охладитель 4, вакуумный насос 5, воздушный тракт 6, под- ключенный к охлаждению 4 и содержащий воздушный теплообменник 7, установленный в увлажнителе воздуха 2, вентиль 8 понижени  воздуха и сборник 9 конденсата.

Увлажнитель 2 снабжен оборудованием дл  циркул ции воды насосом 10, форсунками 11 и трубопроводом 12, а камера хранилища снабжена вентил ми 13 и 14 дл  проведени  оперативных переключений при его эксплуатации в ручном или автома- тическом режиме.

Во втором варианте (см. фиг. 2) теплообменник 7 выполнен из двух секций, разделенных вентилем понижени  давлени  8.

Хранилище сельскохоз йственной про- дукции работает следующим образом.

В хранилище (охлаждаемую камеру 1) загружают сельскохоз йственную продукцию . Камеру 1 герметизируют. Включают вакуумный насое 5. Открывают вентиль пе- репада давлени  3 и вентиль 14; при этом вентиль понижени  давлени  8 и вентиль 13 перекрываютс . С помощью системы автоматики (на фиг. не показана) устанавливают заданный режим хранени  (абсолютное

давление хранени ). Через вентиль перепада давлени  3 вентилирующий воздух поступает в увлажнитель 2, где с помощью системы увлажнени  - насоса 10, форсунок 11 и трубопровода 12 приобретает нужные параметры и далее через охладитель 4 поступает в хранилище.

В летний период времени при влагосо- держании атмосферного воздуха выше вла- госодержани  среды в камере хранени  1 закрывают вентиль 14, открывают вентиль понижени  давлени  8 и вентиль 13. В этом случае измен етс  схема поступлени  воздуха в камеру хранени  1. Атмосферный воздух поступает в тракт 6, далее в воздушный теплообменник 7 и через вентиль понижени  давлени  8 - в камеру хранени  1. Воздух , протекающий через вентиль понижени  давлени  3 и непосредственно через увлажнитель 2, поступает через вентиль 13 на вакуумный насос 5.

При реализации такой аэродинамической схемы движени  атмосферного воздуха понижение влагосодержани  вентилирующего воздуха осуществл етс  следующим образом.

Воздух, проход щий через вентиль перепада давлени  3, дальше называют его вспомогательным потоком, понижает в соответствии с изменением давлени  относительную влажность. Насыща сь влагой в увлажнителе 2, например, при реализации изоэнтальпического процесса, вспомогательный поток понижает свою температуру и далее выбрасываетс  вакуумным насосом 5 через вентиль 13 наружу. Охлажденный вспомогательный поток воздуха омывает воздушный теплообменник 7 и понижает температуру в нем проход щего вентилирующего воздуха. Вместе с понижением температуры вентилирующего воздуха при его высокой первоначальной относительной влажности происходит конденсаци  влаги из него - вентилирующий воздух осушаетс . Регулированием вентилей 3,13 и 8 устанавливаетс  нужный режим подготовки вентилирующего воздуха.

Теплообменник 7 может быть пр моточный , противоточный и т.д. Выбираетс  из условий наибольшей эффективности по теплообмену между вспомогательным потоком воздуха и вентилирующим воздухом.

Рассмотрим процессы подготовки воздуха в летний период времени с использованием термодинамической нерав- новестности системы воздуховода (см. фиг. 3) (ta - температура атмосферного воздуха; tx и Рх - температура и давление хранени ).

Пусть воздушный теплообменник выполнен в виде одной секции (см. фиг. 1).

Первоначальное состо ние воздуха описываетс  точкой 1. В увлажнителе воздуха 2 при протекании изоэнтальпического процесса увлажнени  (на вентиле 3 произошло падение давлени  воздуха) вспомогательный по- ток воздуха может приобрести температуру tu. (точка II) - крайнее возможное значение при отсутствии теплопритоков из окружающей среды. Воздух, протекающий в воздушном теплообменнике 7, первоначально понизит под воздействием охлажденного вспомогательного потока воздуха свою температуру до состо ни , описываемого точкой III (при давлении 1 атм). Затем начнетс  осушение воздуха - понижение влагосодержани  d. Процесс будет протекать по линии j 1,0. При достижении точки IV состо ние воздуха соответствует заданному значению dx.

Если продукци  хранитс  в полиэтиле- новых пакетах и требовани  к влажностным характеристикам воздуха отсутствуют (известный факт), то можно или понизить давление воздуха (в точке IV) с помощью вентил  понижени  давлени  8, или прове- сти осушение воздуха до состо ни , описываемого точкой V - точка пересечени  линии 1,0 (Р 1 атм) и линии tu const. Далее при состо нии воздуха, описываемого точкой,V, понижают его давление до за- данного значени  Rx. В этом случае возможный диапазон изменени  параметров вентилирующего воздуха по влагосодержанию допускаетс  в пределах dv-dx. Вентилирующий воздух доводитс  с по- мощью охладител  А до заданного уровн  температур tx.

Если продукци  хранитс  без полимерной пленки и имеет высокие требовани  к относительной влажности воздуха, то после достижени  состо ни , описываемого точкой IV, при последующем осушении воздуха в дальнейшем потребуетс  его увлажнение. В этом случае в точке IV с помощью вентил  перепада давлени  8 понижают давление воздуха. Доохладить воздух можно с помощью охладител  4.

При реализации схемы хранилища, приведенной на фиг. 2, процесс подготовки вентилирующего воздуха можно провести следующим образом.

На выходе первой секции воздушного теплообменника 7 достигаетс  состо ние воздуха, описываемое точкой IV. Далее в точке IV понижаетс  давление с помощью вентил  8 и воздуха поступает при пониженном давлении во вторую секцию воздушного теплообменника 7. Здесь процесс охлаждени  вентилирующего воздуха идет при условии d - const (dx - const). В идеальном случае температура понижаетс  до зна- чени  tu (точка VII). Далее процесс охлаждени  воздуха до состо ни , описываемого точкой VI, проводитс  с помощью охладител  4.

Выполнение воздушного теплообменника 7 из двух секций, разделенных вентилем понижени  давлени , позвол ет проводить двухстадийную тепловлажност- ную обработку воздуха при атмосферном давлении и давлении хранени . Таким образом , можно управл ть процессом осушки и охлаждени  вентилирующего воздуха.

Таким образом, использование изобретени  позвол ет в процессе эксплуатации гипобарического хранилища сельскохоз йственной продукции в летний период времени использовать термодинамическую неравновесность в системе воздух - вода дл  осушени  вентилирующего воздуха и в результате сократить энергозатраты.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гипобарическое хранилище сельскохоз йственной продукции, включающее охлаждаемую камеру хранени , увлажнитель воздуха, охладитель, вентиль перепада давлени  и вакуумный насос, отличающее- с   тем, что, с целью сокращени  энергозатрат в летний период времени, оно снабжено воздушным трактом, содержащим воздушный теплообменник, вентиль понижени  давлени  и сборник конденсата, при этом воздушный теплообменник установлен в увлажнителе воздуха.

   /

   а

   /

   11

   If AI-C

   ZS™ ZSА

   ,1.1.11 г ,,| I I /

   /

   7 А /

   (ГЗ

   10

   /л а 5

   Фаг. /

   г s

   Фиг. 2

   lu

   t