Устройство для охлаждения плодоовощной продукции в регулируемой газовой среде

 

Назначение: в холодильной технике для хранения плодоовощной продукции в газовой атмосфере. Сущность изобретения - устройство содержит герметичную камеру, укрытие из газонепроницаемого материала для штабеля продукции, расположенное внутри камеры с образованием воздушных продухов между ними и стенками камеры, воздухоохладитель с вентилятором, приточный и вытяжной воздуховоды с отверстиями, станцию газовых сред, расположенную перед вентилятором, поворотную заслонку, включенную между станцией газовых сред и вентилятором, и двигатель, смонтированный после воздухоохладителя. Поворотная заслонка вентилятора, воздухоохладитель и увлажнитель размещены за пределами камеры. Приточный воздуховод расположен на полу вдоль стен камеры и его выходные отверстия обращены в сторону боковой поверхности штабеля, а вытяжной воздуховод размещен над приточным. Кроме того, укрытие снабжено теплоизоляцией, выполнено с возможностью плотного прилегания к штабелю, а кромка его нижнего основания закреплена над выходными отверстиями приточного воздуховода. Устройство обеспечивает снижение потерь продуктов при хранении, и уменьшение расхода энергии и надежную работу. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к холодильному оборудованию, а именно к холодильным камерам для хранения сельскохозяйственных растительных продуктов в измененной атмосфере. Преимущественная область использования - предприятия по заготовке, хранению и переработке плодоовощных продуктов в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и торговле.

Известны устройства для охлаждения продуктов в регулируемой газовой среде (РГС), содержащие герметичную камеру с теплоизолированными ограждающими конструкциями, воздухоохладитель, вентилятор, увлажнитель, оборудование для создания и поддержания состава газовой среды.

Однако известные устройства не позволяют в полной мере реализовать преимущества техники хранения продуктов в РГС ввиду размещения приборов охлаждения внутри камеры и связанных с этим неравномерностью и нестабильностью температуры в объеме штабеля.

Наиболее близким к описываемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для хранения сельскохозяйственных растительных продуктов в РГС, содержащее герметичную камеру с теплоизолированными ограждающими конструкциями, воздухоохладитель с вентилятором, приточные и вытяжные воздуховоды с отверстиями, укрытие из газонепроницаемого материала для штабеля продукции, станцию газовых сред, при этом укрытие расположено внутри камеры с образованием между ним и стенками камеры воздушных продуктов.

Недостаток указанного устройства заключается в размещении воздухоохладителя с вентилятором внутри камеры. Это не только уменьшает полезный грузовой объем камеры, но и вызывает повышенные потери продукта за счет теплоты, выделяемой вентилятором при работе. Кроме того, в камере затруднено поддержание равномерного газового состава, так как вентилирование штабеля осуществляется только под действием гравитационных сил. Известно также, что температура газовой смеси, выходящей из газогенератора, достигает 25^оС. При нормируемых температурах хранения плодов и овощей подача в камеру газовой смеси с высокой температурой вызывает повышенные потери влаги продуктом, особенно в зоне размещения приточного трубопровода, конденсацию влаги на более холодных элементах штабеля и дополнительный расход энергии на холодильное оборудование для компенсации этой тепловой нагрузки внутри камеры. Описываемое устройство направлено на достижение такого технического результата, как снижение потерь продуктов и уменьшение расхода энергии.

Для достижения этого результата в устройстве, содержащем герметичную камеру с теплоизолированными ограждающими конструкциями, укрытие из газонепроницаемого материала для штабеля с продукцией, помещенное внутри камеры с образованием воздушных продуктов, воздухоохладитель с вентилятором, приточные и вытяжные воздуховоды с отверстиями и станцию газовых сред, станция газовых сред расположена перед вентилятором, а устройство снабжено увлажнителем, установленным после воздухоохладителя, и поворотной заслонкой, включенной между станцией газовых сред и вентилятором, причем поворотная заслонка, вентилятор, воздухоохладитель и увлажнитель размещены за пределами камеры. Кроме того, целесообразно приточный воздуховод расположить на полу камеры вдоль ее стен и ее выходные отверстия обратить в сторону боковой поверхности штабеля, а вытяжной воздуховод разместить над приточным. Целесообразно также укрытие снабдить теплоизоляцией, выполнить с возможностью плотного прилегания к штабелю, а кромку его нижнего основания закрепить над выходными отверстиями приточного воздуховода.

На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения плодоовощной продукции в регулируемой газовой среде, вид в плане; на фиг. 2 - узел подачи и удаления газа.

Устройство состоит из герметичной камеры 1 с теплоизолированными ограждающими конструкциями 2, внутри которой помещено укрытие 3 из газонепроницаемого материала для штабеля 4, расположенное с образованием между ним и стенками камеры 1 воздушных продуктов 5, а с полом камеры 1 щелевого воздушного зазора 6.

Устройство содержит также станцию 7 газовых сред, воздухоохладитель 8 с вентилятором 9, увлажнитель 10 и поворотную заслонку 11, размещенные вне камеры 1, и приточный и вытяжной воздуховоды 12 и 13 с отверстиями.

Станция 7 газовых сред расположена перед вентилятором 10, поворотная заслонка 11 - между станцией 7 газовых сред и вентилятором 10, а увлажнитель 10 смонтирован после воздухоохладителя 8.

Приточный воздуховод 12 расположен на полу камеры 1 вдоль ее стен и его выходные отверстия обращены в сторону боковой поверхности штабеля 4. Вытяжной воздуховод 13 размещен над приточным воздуховодом 12.

Укрытие 3 из газонепроницаемого материала снабжено теплоизоляцией и расположено с обеспечением плотного прилегания ее к штабелю 4. Кромка нижнего основания укрытия 3 закреплена над выходными отверстиями приточного воздуховода 12.

Устройство работает следующим образом.

Штабель 4 продукта формируется в камере 1 с образованием воздушных продуктов 5 вдоль ее стен. К боковой поверхности штабеля 4 плотно прилегает теплоизолированное укрытие 3 из газонепроницаемого материала с воздушным зазором 6 от пола камеры 1, при этом кромка нижнего основания укрытия 3 закрепляется на приточном воздуховоде 12 над его выходными отверстиями. В режиме охлаждения штабеля 4 продукта при открытом положении заслонки 11 (положение "0") воздух из камеры 1 с помощью вентилятора 9 нагнетается в воздузхоохладитель 8 и увлажнитель 10. После тепловлажностной обработки охлажденный и увлажненный воздух по пристенному приточному воздуховоду 12 поступает через воздушный зазор 6 под штабель 4 продукта. Отводя теплоту, выделяемую продуктом, воздух после штабеля 4 смывает покрытие камеры 1 и поступает в продух 5, а далее в вытяжной воздуховод 13. Выходящий из штабеля 4 воздух воспринимает по ходу движения внешние теплопритоки, проникающие в камеру 1 через ее ограждающие конструкции 2. Газопроницаемое теплоизоляционное укрытие 3 предотвращает непосредственный и тепловой контакт между встречными воздушными потоками, движущимися в штабеле 4 и в продухе 5.

После охлаждения штабеля 4 продукта до нормируемой температуры и герметизации камеры 1 производится формирование заданного газового состава. При закрытом положении заслонки 11 (положение "3") забираемый из камеры 1 четыре вытяжные воздуховоды 13 воздух поступает на станцию 7 газовых сред, где в зависимости от типа газовой установки осуществляется подготовка газовой среды по определенной технологии. Полученная газовая смесь перед поступлением в камеру 1 проходит тепловлажностную обработку в воздухоохладителе 8 и увлажнителе 10. После предварительного охлаждения и выхода камеры 1 на требуемый газовый состав по концентрации О₂, СО₂ и N₂ дальнейшее поддержание температурного, влажностного и газового режима осуществляется при периодической работе или только системы охлаждения, или совместно станции 7 газовых сред и системы охлаждения в зависимости от технологии хранения продукта. Фиксированное положение поворотной заслонки 11 (положение "0" или "3") изменяет направление воздушного потока, выходящего из камеры 1, или на станцию 7 газовых сред, или непосредственно в воздухоохладитель 8.

При нижней подаче охлажденного и увлажненного воздуха через выходные отверстия приточного воздуховода 12 в штабель 4 и последующем заборе его через вытяжные воздуховоды 13 обеспечиваются равномерные температура, влажность и газовый состав среды по всему объему штабеля. Теплоизолированное укрытие 3 из газонепроницаемого материала, закрепленное на боковой поверхности штабеля 4, играет роль разделительной стенки между восходящими потоками охлаждающего воздуха в штабеле и более теплым, ниспадающим потоком, поступающим в вытяжной воздуховод. Кроме того, наличие воздушного продуха 5 и теплоизолированного укрытия 3 увеличивает общее термическое сопротивление ограждающих конструкций, что дополнительно позволяет снизить расход энергии за счет уменьшения внешних теплопритоков, проникающих в камеру в теплый период и теплопотерь в основной, холодный период хранения продуктов.

Принудительная нижняя подача охлажденного воздуха совпадает по направлению с естественным движением воздушного потока в штабеле, вызываемого действием гравитационных сил (движущей силой является теплота, выделяемая продуктом). Положительный градиент температур по высоте штабеля устраняет вероятность опрокинутой циркуляции воздуха, когда в холодный период воздух, охлажденный от поверхности покрытия камеры, опускается в штабель. При этом в месте встречи двух воздушных потоков (поднимающегося теплого и опускающегося холодного) влага выпадает в виде конденсата на поверхности продуктов, в результате чего может измениться цвет, появиться "ожог" и прочее.

В описываемом устройстве компенсация теплоты, вносимой с газом в холодильную камеру, осуществляется с помощью поворотной заслонки 11 путем подачи смеси через воздухоохладитель 8. На выходе из генератора газовой среды температура газа достигает 25^оС. Поэтому перехват этой теплоты приборами охлаждения за пределами камеры позволит значительно снизить потери продуктов (особенно при непрерывной продолжительной работе генератора в периоды выхода на заданный режим хранения). Внешнее размещение вентилятора исключает из теплового баланса камеру теплоту, эквивалентную его работе. Это дополнительно уменьшит потери продукта за счет компенсации теплоты в воздухоохладителе вне камеры. Вынос воздухоохладителя за пределы камеры улучшит условия хранения продуктов, так как при таком размещении его периодическая оттайка не будет влиять на температурный режим камеры, создаст более благоприятные условия для его стабилизации.

Предлагаемое размещение элементов повышает надежность работы устройства. В известных устройствах для профилактического обслуживания и ремонта оборудования требуется разгерметизация камеры. Внекамерное размещение воздухоохладителя, вентилятора и увлажнителя позволяет при закрытом положении заслонок на приточном и вытяжном воздуховодах проводить техническое обслуживание, ремонт и замену оборудования, контролировать процессы оттайки воздухоохладителя без нарушения температурно-влажностного режима и газового состава атмосферы камеры.

В качестве системы охлаждения, станции газовых сред и поворотной заслонки используется серийно выпускаемое оборудование, технические характеристики которого выбираются в зависимости от климатической зоны размещения фруктохолодильника, емкости камер, вида продукта, режима хранения и состава газовой среды. (56) Тяжкороб А. Ф. , Бондарев В. И. Генераторы газовых сред для хранения плодоовощной продукции. К. , Наукова думка, 1988, с. 15.

Авторское свидетельство СССР N 1060893, кл. F 25 D 13/06, 1983.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ В РЕГУЛИРУЕМОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ, содержащее герметичную камеру с теплоизолированными ограждающими конструкциями, укрытие из газонепроницаемого материала для штабеля продукции, расположенное внутри камеры с образованием между ним и стенками камеры воздушных продуктов, воздухоохладитель с вентилятором, приточный и вытяжной воздуховоды с отверстиями и станцию газовых сред, отличающееся тем, что станция газовых сред расположена перед вентилятором, а устройство снабжено увлажнителем, установленным после воздухоохладителя, и поворотной заслонкой, включенной между станцией газовых сред и вентилятором, причем поворотная заслонка, вентилятор, воздухоохладитель и увлажнитель размещены за пределами камеры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приточный воздуховод расположен на полу камеры вдоль ее стен и его выходные отверстия обращены в сторону боковой поверхности штабеля, а вытяжной воздуховод размещен над приточным.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что укрытие снабжено теплоизоляцией, выполнено с возможностью плотного прилегания к штабелю с продукцией, а кромка его нижнего основания закреплена над выходными отверстиями приточного воздуховода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2