Способ гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции и устройство для его осуществления

 

Использование: для хранения сельскохозяйственном продукции. Сущность: способ гипобарического хранения продукции предусматривает размещение ее в камере, предварительную обработку воздуха, включающую понижение его давления, охлаждение , снижение его влагосодержания и подачу в камеру, Понижение давления воздуха перед охлаждением осуществляют до промежуточного значения, определяемого давлением насыщенных водяных паров при заданных температуре и абсолютном влагосодержании воздуха в условиях хранения. После рхлаждения повторно снижают давление воздуха до условий гипобарического хранения. Устройство для осуществления способа содержит охлаждаемую камеру хранения и систему воздухообеспечения в условиях гипобарического хранения, включающую вакуумный насос и подсоединенную к камере линию подачи воздуха с последовательно установленными вентилем перепада давления и охладителем. Устройство снабжено дополнительным вентилем перепада давления , установленным на. линии подачи, воздуха между охладителем и камерой хранения , 2 с.п. ф-лы, 3 ил. ел с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 01 F 25/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4885559/13 (22) 29,11.90 (46) 23.02.93. Бюл. % 7. (71) Институт технической теплофиэики АН

УССР (72) В.Е.Писарев и Е.В,Егоров (56) Авторское свидетельство СССР

М 1482594, кл. А 01 F 15/00, 1989. (54) СПОСОБ ГИПОБАРИЧЕСКОГО ХРАНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: для хранения сельскохозяйственном продукции. Сущность: способ гипобарического хранения продукции предусматривает размещение ее в камере, предварительную обработку воздуха. включающую понижение его давления, охлаждение, снижение его влагосодержания и

Изобретение относится к области хранения сельскохозяйственном продукции, в частности, к гипобарическому хранению сельскохозяйственной продукции.

Известен гипобарический способ хранения сельскохозяйственной продукции, включающий размещение продукции в охлаждаемой камере в среде с пониженным давлением воздуха. обработанного с изменением температуры и влагосодержания, Известный способ гипобарического хранения обладает следующими недостатками при влагосодержании атмосферного воздуха da выше значения влагосодержания среды dx в условиях хранения при пониженном давлении при относительной влажности воздуха в условиях хранении р<<1 (испольэу„„Ы2 „, 1796094 А1 подачу в камеру, Понижение давления воздуха перед охлаждением осуществляют до промежуточного значения, определяемого давлением насыщенных водяных паров при заданных температуре и абсолютном влагосодержании воздуха в условиях хранения, После охлаждения повторно снижают давление воздуха до условий гипобарического хранения. Устройство для осуществления способа содержит охлаждаемую камеру хранения и систему воэдухообеспечения в условиях гипобарического хранения, включающую вакуумный насос и подсоединенную к камере линию подачи воздуха с последовательно установленными вентилем перепада давления и охладителем. Устройство снабжено дополнителЬным вентилем перепада давления, установленным на линии подачи, воздуха между охладителем и камерой хранения. 2 с.п, ф-лы, 3 ил. ют для объяснения известную id-диаграмму влажного воздуха для пониженных давлений).

Ha1d-диаграмме приведены следующие обозначения:

d> и d> — соответственно влагосодержание атмосферного воздуха и среды в гипобарическом хранилище, d > d, ta t» — соответственно температуры атмосферного воздуха и среды в гипобарическом хранилище.

Р», p» — давление и относительная влажность воздуха, заданные технологией хранения в гипобарическом хранилище, р„ 1.

Таким образом. точка 1 характеризует состояние атмосферного воздуха, а точка Π— среды в гипобарическом хранилище.

1796094

Согласно известному гипобарическому . способу хранения сельскохозяйственной продукции происходит следующим образом.

В точке 1 понижают давление сжатого свежего воздуха до абсолютного давления хранения Рх (при этом в соответствующее число раз уменьшается относительная влажйость вентилирующего воздуха). Далее воздух охлаждается в процессе 12 (d = const) до достижения состояния, характеризуемого величиной = 1:0. Дальнейшее охлаждение до заданного влагосодержания dx проходит по линии 23 (Р - Px, = 1), Далее воздух поступает в обьем хранимой продукции, где должны поддерживаться заданные параметры хранения Р„ tx и р .

Как видно из Ы-диаграммы, при необходимости хранить продукцию в условиях

;, @<<1 известный способ не обеспечивает требуемую относительную влажность среды в объеме хранимой продукции, что может .привести к быстрой потере качества хранимой продукции, понизить сроки ее хранения, увеличатся потери продукции. В частности, это относится к тем ее видам, которые требуют поддержания низкой относительной влажности среды, например, лук, . чеснок, луковицы и клубнелуковицы цветов и т.д. При хранении большинства видов сельскохозяйственной продукции требуется создание условий в среде хранения с величиной относительной влажности = 0,95- 0,98. Известный способ также не обеспечивает достижение этих параметров, Недостатком известного способа является также необходимость проведения дополнительного процесса обработки воздуха .(нагрева с установкой соответствующего калорифера), при установке калорифера повышаются затраты знергорерурсов, так как воздух необходимо подогреть от состояния, описываемого точкой 3, до состояния, описываемого точкой 0- заданный режим хранения.

Таким образом, известный режим гипобарического хранения не обеспечивает заданных оптимальных параметров хранения и характеризуется повышенными эксплуатационными расходами.

Прототипом предполагаемого изобретения является устройство для гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции, преимущественно цветочного среза, содержащее охлаждаемую камеру хра. нения, систему воздухообеспечения условий гипобарического хранения, включающую лиwe подачи воздуха с размещенными на по следней вентилем перепада давления и охладителями, и вакуумный насос, Недостатком известного технического решения является невозможность проведения процесса осушки воздуха при влагосодержании окружающей среды выше влагосодержания заданного условиями хранения при р< >1. В таком случае процесс охлаждения (осушки) воздуха также протекает по линии 123 (фиг.1) и заданные условия хранения, описываемые т, 0 не достигаются.

Получение параметров, заданных т,О, тре- буют дополнительных эксплуатационных расходов.

Конструкция известного технического решения включает охладители воздуха, работающие при атмосферном и пониженном давлениях. В результате устройства для гипобарического хранения отличает сложность конструкции, повышенные капитальные затраты и существенные массогабаритные показатели, Цель изобретения — снижение эксплуатационных расходов, .упрощение конструкции, снижение капитальных затрат и массогабаритных показателей.

Указанная цель достигается тем, что в заявляемом способе гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции. включающим ее размещение в среде с пониженным давлением воздуха, обработан3О ного с понижением температуры и . влагосодержания, предварительно перед охлаждением снижают давление воздуха до промежуточного значения, определяемого давлением насыщенных водяных паров при

35 заданных температуре и абсолютного влагосодержания в условиях хранения. Затем повторно снижают давление воздуха до условий гипобарического хранения. А в заявленном устройстве для осуществления

"О способа гипобарического хранения, содержащего охлаждаемую камеру хранения и систему воздухообеспечения условий гипобарического хранения и включающую линию подачи . воздуха с размещенными на последней вен45 тилем перепада давления и охладителем. с вакуумным насосом дополнительно содержится устройство понижения давления. Устройство понижения давления размещено . на линии подачи воздуха после охладителя

50 перед камерой хранения.

При предлагаемом способе гипобарического хранению сельскохозяйственной продукции достижение положительного эффекта обеспечивается исходя из следующего.

Проведение процесса понижения давления от атмосферного до заданного условиями хранения согласно предлагаемого способа позволяет с энергетической точки зрения рационально организовать процесс

1?96094 обработки воздуха с достижением не только заданной температуры 7», но и относитель-. ной влажности воздуха р» .

Понижение -давления до значения Ря, определяемого давлением насыщенный водяных паров при заданных температуре и абсолютного влагосодержания в условиях гипобарического давления, позволяет провести последующую осушку воздуха (процесс 20) по пограничной кривой (Р - P> и Ъ = 1), что не только просто реализуется в практике, но и позволяет с наименьшими энергетическими затратами достичь значения температуры воздуха, равного tx. Понижение давления от значения Р к значению абсолютного хранения Рх, при состоянии, харэктерйзующимся точкой О, позволяет при t - сопз1 и Px = coAst достигнуть заданной величины р„.

Отмеченная последовательность в подготовке воздухе позволяет провести ее с наименьшими возможными энергетическими затратами. Так как процессы управляются по температуре и давлению, то для реализации предполагаемого способа потребуются простые системы управления до достижения заданных параметров Px, tx u px (px< 1).

Достижению положительного эффекта также спа обствует возможность достижения условий в объеме хранимой продукции с р» < 1, чта невозможно получить при известном способе гипобарического хранения, Стабильное получение и поддержание при предлагаемом способе хранения заданных параметров хранения Р», tx и ф<(при у), < 1) позволяет создать оптимальные условия гипабарическога хранения сельскохозяйственной продукции и таким образом увеличить продолжительность ее хранения, и лучше сохранить качество продукции, Таким образом, при реализации предлагаемого способа уменьшаются эксплуата ционные расходы.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения задачи с прототипом позволяет сделать вывод о том, что совокупность существенных признаков не тоджественная признакам известного решения, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого способа, при анализе других известных решений в данной области техники не обнаружено, значит заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия

Существенные отличительные признаки заявляемого способа — первоначальное понижение давления свежего воздуха ат атмосферного до давления, определяемого

5 давлением насыщенных водяных паров при заданных температуре и абсолютного влагосодержания в условиях гипобарическаго хранения; охлаждение воздука при этом промежуточном давлении до температуры tx, по10 нижение давления от промежуточного давления до заданного давления хранения.

При предлагаемом устройстве для осуществления способа гипабарическага хранения достижение положительного эффекта

15 обеспечивается исходя из следующего.

По сравнению с прототипом процесс тепловой обработки воздуха проводят в одном теплообменнам аппарате — охладителе.

В результате этого упрощается конструкция

20 устройства, снижаются капитальные затраты на изготовление предлагаемого устройства, улучшаются массогабаритн ые размеры;

Устройство понижения давления, раз25 мещеннае на линии подачи воздуха после ахладителя перед камерой хранения дает возможность реализовать подготовку свежега воздуха, ега теплавлажнастную обработку при одном теплообменнам аппарате, 30. именно охладителе. Предлагаемая конструкция, — устройство обеспечивает подготовку свежего воздуха перед камерой хранения с заданными параметрами Px, tx u р», и, что самое главное, может обеспечить р„< I при условии da > dx.

Эта охватывает случаи хранения сельскохозяйственной продукции в наихудший период для хранения — летний, в том числе характеризующийся высокими палажитель40 ными температурами и относительными влажностями атмосферного воздуха.

На фиг,1 изображена Id-диаграмма влажного воздуха для ианоабменных давлений на фиг. 2 — Id-диаграмма влажного

45 воздуха для пониженных давлений с нанесением процессов обработки свежего воздуха, поступающего к сельскохозяйственной продукции при ее хранении в гипабарических условиях, на фиг.3 — схема устройств для асуM ществления гипобарическаго способа хранения сельскохозяйственной продукции, .

Способ гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции реализуется следующим образом.

55 8 гипабарическае ахлэждаемае хранилище загружается сельскохозяйственная продукция. Хранилище герметизируется и устанавливаются заданные параметры хранения (абсолютное давление Рх и темпера1796094

7 тура.tx). С достижением заданного давления, хранения Р» осуществляется подача свеже го воздуха, необходимого для поддержания жизнедеятельности хранимой продукции.

mexawie воздуха происходит постепенно и его подготовку осуществляют в следующей последовательности.

Сначала понижают давление атмосферного воздуха с параметрами ta и d (точка 1) до давления Рп, определяемого давлением насыщенных водяных пэров при заданных температуре и абсолютном влагосодержании в условиях гипобарического хранения, . Этот процесс реализуется иа Id-диаграмме влажного воздуха практически в точке 1.

Далее воздух охлаждают в процессе 120.

Точка О характеризует условия хранения сельскохозяйственной продукции в гипобарическом хранилище. Ее положение на пограничной кривой с параметрами Р> и р -. 1, в частности определяется пересечением этой кривой.с линией t» = const или с линией d»

- const, Процесс 12 протекает при постоян. H0M влэгосодержаиии среды (да- const). В процессе 20 (при rp>= I = const(воздух ох-. лаждается с конденсацией влаги при пониженном давлении Рп (1 атм Рп I x), При .: достижении воздухом при давлении Рй состояния, описываемого точкой О, осуществляют понижение давления до заданного давления хранения сельскохозяйственной продукции.

Устройство для осуществления способа гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции содержит охлаждаемую камеру хранения 1 и систему воздухообеспечения условий гипобарического хранения, включающую линию подачи воздуха 2 с размещенными на последней вентилем перепада.давления 3 и охладителем 4 и вакуумный насос 5. На линии подачи воздуха 2 после охладителя 4 перед охлаждаемой камерой хранения 1 расположено устройство понижения давления 6.

Устройство работает следующим обра" зом.

В охлаждаемой камере хранения 1 устанавливается заданный температурный ре" жим хранения (tx); В камеру хранения 1 загружается сельскохозяйственная продукция, Камера 1 герметйзируется и включается вакуумный насос 5. В камере 1 устанавливается заданное абсолютное давление хранение Р», Затем с помощью вентиля перепада давления 3 и устройства понижения 6 обеспечивает приток свежего воздуха в камеру

1 для поддержания жизнедеятельности . сельскохозяйственной продукции. На вентиле перепада давления 3 реализуется про, цесс понижэния. давлвния в точке 1, фиг.2.

5 В охладителе 4 воздух охлаждается согласно процесса 120, фиг.2. В устройстве понижения давления 6 протекает процесс понижения давления от значения до величины Р» {процесс в точке О, фиг.2), 10 .. В действующем гипобарическом хранилище в РОХП r. Киев предлагаемое техническое решение можно осуществить установкой устройства йонижения давления непосредственно перед камерой хранения. Далее на

15 вышеотмеченном вентиле понижения давления воздуха уменьшается от значения Рп до величины Р».. И заданными параметрами хранения tx. Px и рх свежий воздух поступает к сельскохозяйственной

20 продукции.

Значительным преимуществом предлагаемого технического решения является простота в управлении процессом подготовки свежего воздуха. Давление Рп регулирует25 ся степенью открытия устройства понижения давления автоматически или вручную. Темпе-. ратура tx регулируется и контролируется известными способами. Давление хранения Рх также поддерживается на заданном уровне

30 известными способами, в частности, управлением работой вакуумного насоса с помощью системы автоматики, включающей электрокоитактные вакуумметры, Существенным преимуществом предла35 гэемого технического решения является возможность хранения продукции при влагосодержаниях атмосферного воздуха da, больших значениях d» применительно к условиям пониженного давления с любъи4

40 значением ъ. При этом в процессе подач@ воздуха к продукции изменяется толькодаэ- ление и температура воздуха, необходимогб для поддержания жизнедеятельности продукции, управлейие процессом осуществ.

45 ляется по температуре и давлению, э вместе с тем достигается заданное значение относительной влажности воздуха у .

Непосредственное управление по величине р отсутствует, что существенно упро50 щэет проведение подготовки свежего воздуха.

Предлагаемое техническое решение характеризуется пониженными эксплуатационйыми расходами и малыми капиталь55 ными затратами, отличается простотой

«онструкции и хорошими масоогабаритными покаэателямй.

17Q6094

Формула изобретения

1. Способ гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции, предусматривающий размещение ее s камере, предварительную обработку воздуха, включающую понижение его давления, охлаждение, снижение влагосодержания и подачу в камеру, отл ича ю щи йс я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, капитальных и эксплуатационных расходов, понижение давления воздуха перед охлаждением осуществляют до промежуточного значения, определяемого давлением насыщенных водяных паров при заданных температуре и абсолютном влагосодержании воздуха в условиях хранения, а после охлаждения повторно снижают давление воздуха до условий гипобарического хранения.

2. Устройство для гипобарического хранения сельскохозяйственной продукции„

5 содержащее охлаждаемую камеру хранения и систему воздухообеспечения в условиях гипобарического хранения, включающую вакуумный насос и подсоединенную к камере линию подачи воздуха с последовательно

10 установленными вентилем перепада давления иохладителем,о тлича ющеес ятем, что, с целью снижения энергетических затрат, капитальных и эксплуатационнйх ðàñходов, оно снабжено дополнительным

15 вентилем перепада давления, установленным на линии подачи воздуха между охладителем и камерой хранения, 1796094

Составитель В,Писарев

Редактор T.Èâàíîâà Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Заказ 603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1,13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101