ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК ПРИ ХРАНЕНИИ КАРТОФЕЛЯ

 Главная       Учебники - Сельское хозяйство     Механизация производства и хранения картофеля (К.Ф. Бишоп)

 поиск по сайту           правообладателям

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

 

 

 

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК ПРИ ХРАНЕНИИ КАРТОФЕЛЯ



Эта мера может считаться оправданной, если необходимо хранить картофель дольше чем до середины апреля. Прежде чем принимать решение о приобретении холодильной установки, полезно ознакомиться с имеющимися местными сводками погоды на длительный период.

При использовании холодильной установки с целью сохранения картофеля до конца апреля могут возникнуть определенные проблемы. Большая скорость притока внешнего воздуха и тепло, проникающее через элементы конструкции помещения, вызывают большую нагрузку на холодильную установку, что нецелесообразно, учитывая относительно небольшое количество картофеля, оставшегося в хранилище. Решить подобную проблему можно только путем строгого экономического анализа.

Холодильная установка состоит из четырех основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора и расширительного клапана (рис. 84).

 

 

 

 

Рис. 84. Испарительно-компрессионный цикл холодильной установки:
1 — конденсатор; 2 — компрессор: 3 — испаритель; 4 — расширительный клапан.

 



Испаритель — единственный узел, располагаемый фактически в картофелехранилище (рис. 85). Жидкий хладагент поступает в испаритель, где переходит в газообразное состояние, отнимая тепло, необходимое для парообразования, у окружающего воздуха (теплота парообразования— это энергия, необходимая для перехода вещества из жидкого состояния в газообразное без изменения температуры). Затем

хладагент в виде пара поступает через компрессор в конденсатор, преобразуется в жидкость и опять поступает в испаритель. Для перемещения хладагента по рассмотренной цепи используете насос.

Есть две причины, в силу которых необходим добиваться малого перепада температур поперех витков испарителя. Во-первых, очень важно, чтобы картофель не подвергался переохлаждению, и, во-вторых, если в испарителе имеют место резкие перепады температур, это может повлечь за собой конденсацию содержащихся в воздухе водяных паров, то есть снижение относительной влажности воздуха в помещении. Предельно допустимый перепад температур на испарителе не должен превышать 5 °С.

Расчет нагрузки на холодильную установку. Нагрузка на холодильную установку в картофелехранилище складывается из следующих основных компонентов:

— приток тепла извне через стены, пол и потолок хранилища;

— приток тепла с наружным воздухом, проникающим в помещение;

— тепло, выделяемое культурой;

— тепловые потери в электродвигателях, работающих внутри охлаждаемого пространства;

— тепло, отбираемое у культуры при охлаждена ее до температуры хранилища.

В большинстве случаев последним компонентом можно пренебречь, потому что обычно намерение использовать холодильную установку в хранилище связывается с необходимостью поддержать ту температуру, До которой культура была предварительно охлаждена наружным воздухом.

Приток тепла через элементы конструкции помещения, в свою очередь, слагается из двух частей: первая из них определяется температурой внешнего воздуха, вторая — солнечным теплом. Количество тепла, которое вносится в хранилище вместе с наружным воздухом, зависит от теплопроводности, или упоминавшегося ранее параметра U стен, крыши и пола строения, и от разницы температур внутри и вне хранилища. Что касается солнечного тепла, то доля его, попадающая в хранилище, зависит от цвета строения, его ориентации в пространстве, толщины стен и крыши, времени года и числа солнечных часов в течение суток.

При долгосрочном хранении картофеля приток тепла через элементы конструкции — главный объект системы терморегулирования.

Приток тепла с наружным воздухом имеет место всегда, как бы тщательно ни было спроектировано и построено хранилище, причем интенсивность просачивания воздуха на единицу объема помещения будет тем выше, чем меньше помещение.

В таблице 21 приведены некоторые типичные цифры по интенсивности просачивания воздуха.

 


ТАБЛИЦА 21. Интенсивность просачивания наружного воздуха

 

 

Объем хранилища*, м3

Сменяемость «пустых объемов» в час

Объем хранилища, м3

Сменяемость «пустых объемов» в час

5,66

1,09

283,20

0,12

11,32

0,73

566,40

0,09

28,32

0,43

1133,00

0,06

141,60

0,18

2832,00

0,03

 

 

Для того чтобы рассчитать количество тепла, которое с помощью холодильной установки необходимо компенсировать в помещении, допускающем просачивание наружного воздуха, следует воспользоваться ( психрометрическими картами.

Очевидно, что если дверь в хранилище оставить открытой, то интенсивность просачивания воздуха резко возрастает. Поэтому в помещении любого размера рекомендуется предусматривать отдельную дверь для персонала, чтобы не было необходимости открывать главную дверь при входе в хранилище или выходе из него. Ясно также, что двери должны быть плотно пригнаны.

Теплота дыхания—это тепло, выделяемое самой культурой. Количество его резко увеличивается, когда начинается прорастание клубней.

Можно считать, что электрическая энергия, используемая в хранилище, целиком переходит в тепло. Главным потребителем электричества в хранилищ является вентилятор системы рециркуляции. При наличии холодильной установки мощность этого вентилятора может быть не столь велика, однако на практике эта особенность редко принимается во внимание Если работает холодильная установка, то интенсивность рециркуляции воздуха в хранилищах с со держанием картофеля в контейнерах должна составляв от 40 до 60 полных смен воздуха в час, а для помещений с хранением картофеля насыпью — 0,005 м3/с/т

В отдельных случаях необходимо принимать в рас чет электроэнергию, расходуемую при работе вентиляторов испарителя, когда этот блок монтируется на потолке хранилища, как это показано на рисунке 86. Большинство фирм-изготовителей предусматривают отвод тепла, производимого вентиляторами, от охлаждаемого пространства. Однако, к сожалению, так делается не во всех системах, поэтому при расчете мощности холодильной системы этот источник тепла должен приниматься во внимание.

 

 

 

 

Рис. 86. Насыпное картофелехранилище с холодильной установкой 3 (вентилятор охлаждения
 установлен в главной трубе воздуховода):
1 — главная труба воздуховода; 2 — испаритель; 3 — вентилятор охлаждения; 4 — картофель.

 

 



Пример 6. Имеется хранилище на 500 т товарного картофеля, который предполагается содержать здесь до середины мая с отгрузкой в течение последующих двух недель. Хранилище охлаждается наружным воздухом. Температура в нем поддерживается на уровне 5°С, а параметр U для стен и крыши равен 0,5 Вт/м2°С. Габариты помещения 14,4У^19,2У^5 м, скаты крыши имеют наклон 12,5 °.

Максимальная нагрузка на холодильную систему возникает непосредственно перед началом разгрузки хранилища. Самая высокая ожидаемая температура наружного воздуха 25 °С при относительной влажности 60 %:

 



площадь стен и крыши=642 м2;

приток тепла через пол незначителен;

приток тепла через стены и крышу=общей площадиXпараметр (7Хразницу температур внутри и вне хранилища = = 642X0,5X20 = 6420 Вт.





Интенсивность просачивания воздуха равняется общему объему помещения, который составляет 1603 м3, умноженному на сменяемость «пустых объемов» в час.

Просачивание = 1603X0,05 = 80,15 м3/ч = 0,02 м3/с (значение 0,05 взято из второго столбца таблицы 21 как промежуточное между 0,03 и 0,06, потому что объем рассматриваемого хранилища 1603 м3 лежит между 1133 и 2832 м3, приведенными в первом столбце таблицы).

Из психрометрической карты, принимая условия хранения 5°С при ОВ 92 %, находим, что приток тепла за счет просачивания наружного воздуха = 1028 Вт.

500-тонное насыпное хранилище должно быть, по-видимому, оснащено одним вентилятором с подачей 10 м3/с при статическом давлении 50 мм водяного столба. Двигатель такого вентилятора потребляет мощность порядка 10 кВт. Следовательно, система охлаждения должна иметь отдельный маломощный вентилятор с подачей 2,5 м3/с (500X 0,005) при статическом давлении не более 15 мм водяного столба. В противном случае главный вентилятор хранилища должен работать в двухскоростном режиме. Если применен отдельный вентилятор, то его следует помещать в трубу воздухопровода системы рециркуляции.

Вентилятор с подачей 2,5 м3/с при статическом давлении 15 мм водяного столба, согласно промышленному каталогу, будет производить приблизительно 500 Вт тепла (можно использовать 610-миллиметровый осевой вентилятор с крыльчаткой, частота вращения которого 1420 мин-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..