Лечебный период
Второй этап хранения урожая — этап подготовки к глубокому (основному) хранению, иначе называется «лечебным» и занимает от 7 до 30 суток.
Оптимальной температурой хранения на этом этапе можно считать: для картофеля — 12-18 °С, для корнеплодов — 7-13 °С. Если в насыпи картофеля есть клубни, пораженные бактериальными болезнями и фитофторой, такая температура будет способствовать быстрому развитию болезней и приведет к увеличению потерь и гибели картофеля. В этих условиях целесообразно снизить температуру в насыпи до 11-13 °С. Это уменьшит интенсивность раневых реакций, поэтому продолжительность лечебного периода увеличивается до 20 суток, но развитие болезней задержится. В случае поступления на хранения корнеплодов с температурой ниже 7 °С, их не выдерживают столь длительный срок, а сразу после просушки охлаждают до оптимальной температуры.
В любом картофелехранилище кислорода практически всегда достаточно для протекания раневых реакций, однако не всегда возможен свободный его доступ к тканям клубней. Проникновению кислорода мешает образуещеся на поверхности клубней тончайшая пленка из продуктов жизнедеятельности (вода, углекислый газ, этилен и др.). Для удаления этой пленки клубни должны омываться воздушным потоком. Это может быть достигнуто при хранении картофеля в условиях активного вентилирования.
Опыты по заражению клубней спорами грибов показали, что медленнее всего споры прорастали на тканях, заживление которых проходило при скорости воздушного потока 0,2-0,4 м/с. При скорости более 0,5 м/с из макрокапилляров клубней, омываемых воздухом, вырывались молекулы воды, клубни деформировались и увядали, клетки теряли тургор, а следовательно, и устоичивость к инфекциям.
Насколько лучше раневая перидерма образуется при активной вентиляции, чем при естественной можно судить по следующим данным (табл.)
Образование раневой перидермы у картофеля при естественной и активной вентиляции
(Гусев С.А., Метлицкий Л.В., 1982 г.)
| Показатели | Вентиляция | |
| естественная | активная | |
| общая высота перидермы, мкм: | 213,1 | 191,2 |
| опробковевший слой | 103,2 | 114,3 |
| живой слой | 109,9 | 76,9 |
| ширина перидермы, мкм | 71,2 | 68,6 |
| среднее число слоев | 6,6 | 7,6 |
| количество суберина мкм ГВ на 100 см 2 пленки | 65,0 | 98,0 |
| содержание гликоалкалоидов, мкг на 1 г сырой ткани: | ||
| перидерма | 210,0 | 375,0 |
| подлежащий слой | 685,0 | 915,0 |
После окончания лечебного периода раненая перидерма даже в условиях активного вентилирования уступает естественной. По мере дальнейшего хранения картофеля различия между ними сглаживаются, и, чем благоприятнее режим вентилирования, температуры и влажности, тем быстрее они исчезают.
Активное вентилирование способствует не только образованию раневой перидермы, но и повышению защитных свойств естественной перидермы. Это имеет практическое значение в годы неполного созревания картофеля, когда клубни приходится убирать с недостаточно сформировавшейся перидермой.
Показатели температуры и влажности при хранении картофеля в Лечебном режиме
Источник
Организация хранения картофеля
В целях сохранения качества и продления срока хранения картофеля необходимо поддерживать в хранилище и массе продукции оптимальную температуру и относительную влажность воздуха. Оптимальная температура длительного хранения, при которой жизненные процессы в клубнях протекают с наименьшей интенсивностью, зависит от сорта картофеля и колеблется в довольно широких пределах.
Так, сорта Берлихинген, Эпрон, Приекульский ранний, Северная роза, Фаленский устойчивы к пониженной температуре хранения до 1 °С; для сортов Огонек, Агрономический, Темп, Лошицкий и Фаран температура должна быть от 1,5 до 3°С. Сорта Лорх, Столовый 19, Разваристый и Старт лучше сохраняются при 3-5°С, сорт Передовик — при 3-4°С. Для сортов Эпикур, Любимец, Петровский оптимальной является температура хранения 4-5°С. Имеются сорта картофеля, температура хранения которых может колебаться в более широких пределах. Так, снижение температуры хранения картофеля сорта Передовик до 1-2°С не приводит к серьезным ухудшениям его качества.
При хранении продовольственного картофеля разных сортов оптимальным считается температура 2-4°С, для картофеля, предназначенного для переработки, — 3-5°С. Кроме того, температура должна меняться по периодам хранения. Так, в первые 10-15 дней после уборки для интенсификации раневых реакций поддерживается температура 15÷18°С. При температуре около 20°С процесс рубцевания заканчивается за 5-7 дней, при понижении температуры до 12°С — за 10-15 дней. При температуре ниже 10°С раневые реакции практически прекращаются.
После лечебного периода картофель охлаждают до оптимальной температуры хранения. Причем продолжительность охлаждения, как и температура хранения, имеет для каждого сорта определенно оптимальное значение. При постепенном снижении или увеличении температуры в известных пределах процесс адаптации протекает лучше, чем при быстром, когда могут произойти нарушения в обмене веществ. Поэтому снижение температуры необходимо проводить постепенно. Продолжительность периода охлаждения не должна превышать 40 дней. При этом минимально допустимый среднесуточный темп охлаждения 0,25°С. При охлаждении клубней не следует снижать их температуру ниже допустимой для данного сорта, так как при этом резко замедляется процесс перехода Сахаров в крахмал. Накопление сахаров в клубнях до 2,5 % уже придает картофелю сладкий вкус. Если же хранить картофель при температуре, например, около 1°С в течение 7-8 мес, содержание Сахаров в нем повысится с 1 до 6%. Для такого картофеля необходимо кондиционирование, т. е. выдержка его в течение 10-15 дней при температуре около 20 °С. При такой температуре резко усиливаются процессы превращения образовавшегося в клубнях сахара в крахмал и картофель постепенно теряет сладкий вкус.
Полностью исключить накопление сахаров в клубнях можно, если хранить картофель при температуре около 10°С, при кoтoрой процессы крахмал↔сахар протекают наиболее согласованно. Такая температура была бы наиболее приемлема при хранении картофеля, предназначенного для сушки или производства готовых продуктов (чипсов, крупки, крекеров и пр.), потому что повышенное содержание Сахаров в клубнях приводит в процессе тепловой обработки или последующего хранения к потемнению и ухудшению качества готового продукта. Однако при температуре выше 4-5°С и особенно близкой к 10°С интенсифицируются связанные с распадом сухих веществ процессы дыхания, развиваются микроорганизмы и усиливается прорастание.
Поэтому картофель, предназначенный для промышленной переработки, хранят при более низкой температуре, допуская даже некоторое накопление Сахаров, которое устраняется перед переработкой путем выдерживания картофеля в течение 2-3 недель при повышенной температуре.
Таким образом, оптимальная температура для хранения картофеля в лечебный период 15°С (±3°С), продолжительность периода 7-15 дней, продолжительность периода охлаждения 20-1 40 дней, температура в период хранения 2-4°С.
На качество картофеля большое влияние оказывает относительная влажность воздуха: при высокой влажности лучше сохраняется тургор, задерживается развитие болезней и прорастание клубней. Влажность воздуха влияет и на процессы обмена веществ. Залечивание повреждений при повышенной относительной влажности воздуха протекает более интенсивно. Относительная влажность воздуха в начальный период хранения должна приближаться к верхнему допустимому пределу. Для достижения его в лечебный период строго регулируют время работы вентиляторов. Однако если картофель поступает в хранилище в увлажненном состоянии, для предупреждения развития мокрой гнили клубни необходимо быстро (в течение 1-2 дней) обсушить. В этом случае допускается снижение относительной влажности воздуха до 60-70%.
В период охлаждения картофеля относительная влажность воздуха также должна быть максимальной, потому что в этот период (как и в лечебный) при снижении относительной влажности воздуха увеличивается потеря массы картофеля. Чтобы избежать этого, при длительном хранении целесообразно поддерживать высокую относительную влажность воздуха в помещении, но ниже, чем в лечебный период. Приходится учитывать то, что при увеличении влажности значительно возрастает образование конденсата влаги на поверхности клубней, а также на потолке и наружных стенах хранилища.
В основной период хранения картофеля целесообразно поддерживать относительную влажность воздуха в пределах 80-95%. При этом в массе картофеля благодаря постоянному влаговыделению клубней эта величина будет не менее 85-95%. Кроме того, по мере увеличения продолжительности хранения величина относительной влажности воздуха в хранилище и меньше влияет на величину потерь массы картофеля.
Контроль за соблюдением режима температуры и относительной влажности в хранилище осуществляют путем размещения в различных точках помещения контрольно-измерительной аппаратуры.
В хранилищах с естественной и общеобменной системами вентиляции контрольно-измерительные приборы необходимо размещать в зонах наиболее низких и высоких температур. Наиболее низкая температура наблюдается у наружных стен хранилища и пола около входа. В этих местах нужно размещать термометры. Термометры и психрометры для контроля относительной влажности воздуха следует также устанавливать в средней части хранилища на высоте 1,5 м от пола. Наиболее высокая температура в массе продукции наблюдается на глубине 0,2-0,5 м от поверхности насыпи. При размещении термометров в слое насыпи их устанавливают вертикально, с тем чтобы избежать сильного давления со стороны хранящейся продукции.
В более крупных хранилищах контроль за режимом температуры осуществляется дистанционно с помощью электрических термометров сопротивления, которые располагают в разных точках насыпи. Термометры присоединяются к лагомеру через многоточечный переключатель.
Для контроля управления работой вентиляционно-отопительного и холодильного оборудования в хранилищах с принудительной вентиляцией и искусственным охлаждением применяют две системы автоматики: ШАУ-АВ и «Среда». Система ШАУ-АВ рассчитана на работу в секции с одной вентиляционной установкой, а «Среда» может обеспечить управление восемью установками.
С помощью средств автоматики периодически включают системы вентиляции в осенний (лечебный) период и в период охлаждения продукции, когда температура наружного воздуха ниже, чем в массе, и отключают системы, когда этой разницы нет; поддерживают оптимальную (заданную) температуру в массе продукции; обеспечивают аварийную защиту продукции от подмораживания; поддерживают оптимальную температуру в верхней зоне хранилища; включают систему подогрева заслонки смесительного клапана перед включением приточного вентилятора для защиты его от промерзания; поддерживают оптимальную температуру внутри шкафа для сохранения работоспособности приборов; измеряют температуру в различных точках, в том числе и в массе продукции. В шкафах автоматики ШАУ-АВ и «Среда» установлены лагомеры для визуального контроля температуры в хранилище.
Необходимый режим температуры и относительной влажности в хранилищах обеспечивается путем использования естественного и искусственного холода. Естественный холод подается и перемещается в помещении хранилища и массе продукции с помощью естественной и принудительной вентиляции.
Производительность естественной вентиляции зависит от количества и сечения вентиляционных труб, а также от удельной поверхности массы, через которую идет тепло-, влаго- и газообмен с окружающей средой. Для того чтобы увеличить удельную поверхность массы и создать при этом оптимальный режим хранения, применяются различные способы хранения: в закромах с решетчатыми дном и стенками, в решетчатых контейнерах, ящиках и клетках. Увеличение удельной поверхности теплообмена связано с повышением затрат на строительство хранилищ. При небольшой удельной поверхности нет уверенности в надежном сохранении качества продукции.
Преодолеть эти препятствия возможно при использовании механической принудительной вентиляции. С помощью такой вентиляции создается возможность поддержания и регулирования температуры, относительной влажности и подвижности воздуха в помещении и в массе продукции.
Принудительная вентиляция в хранилищах осуществляется по принципу общеобменной и активной системы вентиляции.
При общеобменной вентиляции воздух с помощью вентилятора подается в помещение и продукция охлаждается с поверхности. При этом температура в массе продукции бывает выше, чем в хранилище. Таким образом, так же как и при естественной вентиляции, не устраняется перепад температуры в массе продукции, но он будет менее выражен.
При активной вентиляции необходимое количество воздуха с определенной температурой, влажностью и скоростью подается в массу продукции. При этом устраняется перепад температуры в различных слоях насыпи продукции и создаются оптимальные условия; лучше используется вместимость хранилища (продукцию хранят с большей высотой штабеля); удлиняется срок хранения продукции и сокращаются потери; кроме того, продукцию можно быстрее охладить.
Скорость охлаждения плодоовощной продукции с помощью активной вентиляции зависит от разности температур подаваемого наружного воздуха и продукции, от удельной подачи воздуха (в м 3 на 1 т в час), от свойств продукции (величина клубней, скважистость, температуропроводность, интенсивность тепловыделения и т. д.) и от устройства системы распределения подаваемого воздуха.
Для подачи и распределения воздуха в системе в типовых проектах хранилищ предусматривается использование осевых или центробежных вентиляторов среднего давления. При подборе вентиляторов следует учитывать их производительность (они должны обеспечивать удельную подачу от 50 до 100 м 3 воздуха в час на 1 т продукции), статический напор, конструктивные особенности их размещения в системе, допустимый уровень шума, наличие энергии и площади помещения. Статический напор вентилятора определяют с учетом потерь давления в насыпи, в системе воздуховодов и каналов. Наиболее рациональные скорости движения воздуха в главном канале 8-10 м/с, а в распределительных — 4-5 м/с.
Подача воздуха в помещение и массу продукции осуществляется через магистральные и распределительные воздуховоды, которые снабжены клапанами с регулируемыми заслонками. Из распределительных воздуховодов воздух подается в массу продукции через решетчатые полы или каналы.
При подаче воздуха в массу картофеля через решетчатые полы во всей насыпи достигается наиболее равномерная вентиляция. Решетчатое дно закрома устраивается на расстоянии 25-30 см над основным полом. Для сохранения постоянного давления воздуха по всей длине подзакромного пространства его высота должна быть переменной. Недостатки этой системы связаны с тем, что необходимо устраивать подзакромное пространство, которое уменьшает использование полезного объема сооружения, а двойные полы удорожают затраты на строительство. Затрудняется механизация выгрузки картофеля. Кроме того, такая конструкция нуждается в ежегодной дезинфекции, очистке и частом ремонте. Устройство решетчатых полов оправдано, если закрома имеют вместимость до 20-30 т.
В закромах большей вместимости или при хранении картофеля насыпью без закромов подача воздуха в массу картофеля осуществляется через воздухораспределительные каналы (подпольные и напольные). Подпольные или углубленные каналы устраиваются с решетчатым горизонтальным перекрытием. Расстояние между каналами не более 2 м, зазоры между брусками перекрытия 2-2,5 см. Устройство таких каналов упрощает загрузку и разгрузку хранилищ, но удорожает затраты на строительство воздухораспределительной системы. Кроме того, прозоры решеток таких каналов засоряются, и, следовательно, ухудшается вентилирование массы картофеля. Напольные шатровые каналы в виде сборно-разборных решеток треугольной формы устанавливаются над отверстиями распределительных воздуховодов. Для обеспечения равномерной подачи воздуха в массу продукции через решетчатые каналы необходимо учитывать расстояние между каналами, оно должно быть 1,2-1,5 м. При большем расстоянии будут иметь место плохо вентилируемые зоны в массе продукции. Оптимальная ширина каналов должна быть 50-60 см. Распределительные каналы должны быть оборудованы шиберами или заслонками. Для удаления воздуха из хранилища устраиваются вытяжные шахты с клапанами ручного или автоматического управления.
Устройство той или иной системы активной вентиляции зависит от способа хранения и вида продукции, вместимости и конструктивных особенностей хранилища, климатических условий.
В зависимости от производительности вентиляторов и устройств воздухораспределительных каналов активная вентиляция бывает централизованной и децентрализованной.
Централизованная система активной вентиляции устраивается в хранилищах небольшой вместимости (до 500 т). В этом случае устанавливают один или несколько вентиляторов в одном месте и они распределяют воздух по всему помещению хранилища. Такая система является простой и дешевой в управлении и применяется при хранении продукции сплошным слоем без закромов. Однако при этом наблюдается большой расход электроэнергии и трудно регулировать подачу воздуха при неполной загрузке хранилища. Кроме того, из-за большой протяженности вентиляционных каналов увеличивается сопротивление и затрудняется равномерное распределение воздуха по всему сечению массы продукции.
Децентрализованная система используется в случае необходимости поддерживать дифференцированные условия хранения для одного или группы закромов, к которым подключается отдельный осевой вентилятор небольшой мощности, устанавливаемый в центральном или боковом проезде. Децентрализованную систему целесообразно использовать при повышенной интенсивности вентилирования. При этой системе вентилирования устраиваются магистральные каналы небольшой длины (около 6 м) и разветвленная сеть воздухораспределительных каналов. Недостатки децентрализованной системы вентилирования: большое количество вентиляционных установок и воздухораспределительных каналов, трудно регулировать режим хранения в различных частях хранилища. Но при этой системе проще автоматизировать работу вентиляторов.
В настоящее время применяют системы огибающей и омывающей вентиляции. Воздух не поступает через массу продукции, Он проходит или у наружных стен по каналам, не соприкасаясь с массой продукции, и затем под слоем продукции или по потолочным каналам. Преимущества такой системы каналов заключаются в следующем: снижение потерь массы при хранении продукции; возможность использования наружного воздуха пониженной температуры и относительной влажности; освобождение площади пола хранилища от вентиляционных каналов. Недостатки системы: сложность и более высокая стоимость изготовления системы мелких распределительных каналов; менее равномерное и более длительное охлаждение картофеля; нет возможности подсушить картофель, если он закладывается влажным; хуже залечиваются раневые повреждения клубней.
В контейнерных хранилищах применяют систему общеобменной вентиляции с раздающими воздуховодами. Приточный воздух подается в верхнюю зону хранилища с максимальной скоростью у раздающих щелей и в проходах между штабелями и с минимальной скоростью в центре штабеля. Для поддержания оптимальной температуры в верхней зоне хранилища, предотвращения отпотевания верхнего слоя насыпи продукции и промерзания покрытия устанавливаются отопительно-рециркуляционные агрегаты.
Максимальная скорость воздуха, возникающая в верхней зоне штабеля, вызывает повышенные потери картофеля, особенно в зоне, прилегающей к наружным ограждениям.
В процессе экспериментальных исследований были изучены тепломассообменные процессы в различных слоях штабеля и разработана схема активного вентилирования штабеля контейнеров. Эта схема предусматривает воздухораспределение приточного воздуха в нижнюю зону штабеля контейнеров с помощью мягких воздуховодов, опускаемых от проложенных под потолком приточных каналов. Такая схема лишена недостатков, присущих схемам с подачей приточного воздуха в верхнюю зону и из подпольных каналов в нижнюю зону. Она позволяет погасить скорость движения воздуха в верхней зоне штабеля и снизить потери при хранении продукции. Сравнительная характеристика изменения качества картофеля при различных схемах вентилирования позволила установить, что при подаче воздуха внутрь штабеля контейнеров наблюдается лучшее сохранение качества, чем при хранении в камере, в которую воздух подавался горизонтальными компактными струями над штабелем контейнеров (общеобменная вентиляция). Количество стандартных клубней в конце хранения было выше на 2,5%, а абсолютный отход был ниже в 1,7 раза, чем в контрольной камере при общеобменной вентиляции.
Таким образом, следствием стабилизации температуры в штабеле и уменьшения скорости воздуха в верхнем ряду контейнеров при активном вентилировании штабеля явилось лучшее сохранение качества картофеля.
Выполненные исследования учтены при проектировании экспериментального хранилища вместимостью 8 тыс. т. По сравнению с хранилищами, построенными по ранее действовавшим типовым проектам, в экспериментальном хранилище улучшены технико-экономические показатели: повышен выход полноценного картофеля, уменьшены отходы и естественная убыль массы, снижены приведенные затраты на 8,7 %.
Таким образом, различное размещение систем воздухораспределительных каналов оказывает влияние на градиент температуры и подвижность воздуха в штабеле или насыпи продукции, определяя потери и технико-экономические показатели при хранении.
Для поддержания температуры, особенно в весенне-летний период, в хранилищах стационарного типа используют машинный холод. Строительство хранилищ с охлаждением обходится дороже обычных (200-250 руб. на 1 т хранящейся продукции), но эти расходы окупаются за счет сокращения потерь и сохранения качества продукции.
Холодильники с машинным охлаждением являются перспективными, и им придается большое значение в круглогодовом обеспечении населения плодоовощной продукцией. Холодильники позволяют поддерживать стабильный режим температуры, повышая транспортабельность и удлиняя срок сохранности продукции. Поэтому при развитии материально-технической базы необходимо предусматривать определенный процент строительства хранилищ с машинным охлаждением. Соотношение хранилищ различного типа и способов хранения на одной территории зависит от зоны их размещения и характера использования продукции.
Хранилища с машинным охлаждением сооружаются по типовым проектам и эксплуатируются в течение ряда лет. Из планировочных особенностей холодильников важное значение имеет рациональное размещение камер охлаждения и хранения с учетом исключения контакта камер с отапливаемыми помещениями.
Камеры хранения оснащены системами охлаждения, увлажнения и распределения воздуха. Наиболее распространенными системами охлаждения являются рассольная и система непосредственного охлаждения.
Преимущества рассольной системы в том, что вся машинная установка помещается в машинном зале и в камеру исключено попадание паров хладоагента. Кроме того, рассолом можно охлаждать и в том случае, когда компрессор не работает. К недостаткам рассольной системы относится то, что при этой системе холодильная установка работает при более низких температурах кипения, чем при непосредственном охлаждении. Холодопроизводительность компрессора при этом уменьшается, а удельный расход электроэнергии в компрессорах возрастает на 20-25%. Кроме того, применение промежуточного хладоносителя требует больших капитальных затрат вследствие увеличения металлоемкости и потребности в дополнительном оборудовании (испарители, баки, трубопроводы и др.). При рассольном охлаждении высоки эксплуатационные расходы и низок коэффициент полезного действия. Срок службы рассольной системы до ремонта составляет 3-5 лет. Рассольная система применяется в охлаждаемых хранилищах небольшой вместимости.
Система непосредственного охлаждения наиболее проста в устройстве, и особенность ее заключается в том, что для отвода тепла используется холодильный агент, который находится в трубопроводах, расположенных в камере хранения продукции. При непосредственном охлаждении применяют безнасосную схему и подачу хладагента с помощью насосов. Безнасосные схемы применяются для холодильников небольшой вместимости. Система непосредственного охлаждения имеет более высокие экономические показатели, поэтому она перспективнее рассольной. При непосредственном охлаждении обеспечивается более равномерная температура и влажность воздуха по грузовому объему камер хранилища, улучшается санитарное состояние в камере, быстрее проводится охлаждение, уменьшается потребность в трубопроводах. Недостатки этой системы состоят в том, что при нарушении герметичности трубопровода может произойти: утечка газа, при остановке компрессора в камере довольно быстро повышается температура.
Для поддержания заданной температуры хранения необходимо равномерное перемещение воздуха в камере. Если в камере не обеспечивается отвод энергии дыхания, то возникает самосогревание в отдельных местах штабеля продукции, создаются неравномерности температурного поля, появляются зоны отпотевания и порчи. Однако избыточное вентилирование воздуха в камере может вызвать изменение относительной влажности воздуха, усушку и снижение качества продукции.
Для охлаждения и равномерного распределения температуры и относительной влажности воздуха во всем объеме камеры используют смешанную и воздушную системы. Смешанная система состоит из пристенных батарей и воздухоохладителей, а воздушная — только из воздухоохладителей. Воздухоохладители состоят из охлаждающих трубчатых батарей, где циркулирует хладагент или хладоноситель, устройств для орошения батарей водой и оттайки, поддонов для сбора воды, вентиляторов. Все элементы воздухоохладителя монтируются в одном кожухе, имеющем отверстия для входа и выхода воздуха. Они устанавливаются на полу камер (постаментные) или подвешиваются на потолке (в этом случае экономится площадь загрузки). Наиболее прогрессивными являются подвесные воздухоохладители, которые подвешивают к строительным конструкциям или располагают в помещениях для хранения на антресолях.
Между батареями (или воздухоохладителями) и ближайшими штабелями продукции можно устанавливать экран из полиэтиленовой пленки для предупреждения подмораживания продукции.
Эффективность работы воздухоохладителей и пристенных: батарей зависит от своевременного удаления снеговой шубы. При рассольной системе охлаждения оттаивание воздухоохладителей осуществляется теплым рассолом, подогретым в баке до температуры не выше 40°С, с тем чтобы уменьшить коррозию металла.
В случае непосредственной системы охлаждения применяют оттаивание горячими парами аммиака, которые подаются сверху. Процесс оттаивания ускоряют путем орошения батарей воздухоохладителя теплой водой температурой 20-40°С. Отвод снега и льда с поддона ускоряют путем обогрева. Орошаемая и талая вода сливается в систему оборотного водоснабжения или в водосток. Оттаивание подвесных воздухоохладителей производится с помощью электронагревателей.
Рассольная и система непосредственного охлаждения могут применяться по принципу централизованной и децентрализованной схем.
При централизованной схеме холодильные агрегаты, насосы, ресиверы и т. д. размещают в машинном отделении, а подача хладагента или хладоносителя в помещение хранения осуществляется по трубопроводам с запорной арматурой.
Децентрализованная схема предусматривает использование малогабаритных автоматизированных фреоновых установок. При децентрализованной схеме снижаются затраты на строительство и эксплуатацию установок вследствие меньшей длины трубопровода, снижения потерь холода и обеспечения возможности работы без постоянного наблюдения обслуживающего персонала. В нашей стране выпускаются холодильно-нагревательные установки для децентрализованного холодоснабжения, и с их помощью можно поддерживать в помещениях хранения температуру от 0 до 2°С при температуре наружного воздуха от 30 до 35°С.
Для охлаждения камер холодильников рекомендуется также система кожухового охлаждения. При этой системе камера хранения окружается воздушной полостью, где размещаются элементы охлаждения и вентилятор для перемешивания воздуха. В камерах с кожуховой системой охлаждения поддерживается равномерная температура и относительная влажность воздуха, не происходит подмораживания и отпотевания продукции, не наблюдается образования снеговой шубы.
В целях поддержания оптимального уровня относительной влажности в камерах устанавливаются увлажнители. Для увлажнения воздуха используется пар низкого давления или тонко распыляемая вода. Пар приготавливают в специальных кипятильниках и подмешивают его к циркулирующему воздуху, выпуская через перфорированные трубки. Увлажнение воздуха распыленной водой производят непосредственно в камерах с помощью форсунок, устанавливаемых перед приточными вентиляционными решетками.
Так, в холодильниках, построенных по венгерскому проекту, применяются увлажнители воздуха, состоящие из волосяного гигрометра, имеющего стрелку-указатель максимально допустимого значения относительной влажности воздуха в помещении. Вода распыляется при помощи диска, смонтированного на Одном конце вала электродвигателя, встроенного в грибок-увлажнитель. На другом конце вала находится вентилятор, поток воздуха от которого выносит водяную пыль в помещение камеры. Неподвижную стрелку гигрометра устанавливают на заданное минимальное значение относительной влажности воздуха в помещении. Подвижная стрелка, дойдя до неподвижной, замыкает электрическую цепь и включает электродвигатель Увлажнителем можно управлять и вручную.
Для выравнивания температуры и относительной влажности в различных зонах камер хранения осуществляют перемешивание воздуха с помощью вентиляторов. Подача и распределение воздуха по охлаждаемому помещению осуществляют по двухканальной, одноканальной и бесканальной системам воздухораспределения.
В современных холодильниках широкое распространение получила бесканальная система распределения воздуха при помощи подвесных воздухоохладителей системы ВОП. Они размещаются у стен в верхней части камеры на расстоянии 3-6 м друг от друга. Воздухоохладители имеют вмонтированные в них вентиляторы, которые перемещают воздух и обеспечивают выравнивание условий хранения. При этой системе поток охлажденного воздуха от воздухоохладителя под углом около 30° направляется вверх вдоль потолка до противоположной стены. Для равномерного распределения воздуха по зонам используют воздухонаправляющие приставки к воздухоохладителям.
Выбор типового проекта с той или иной системой охлаждения зависит от вместимости хранилища, характера использования хранящейся продукции, требований по поддержанию устойчивого режима температуры и влажности при хранении и технико-экономических показателей с учетом места размещения хранилища.
Основным требованием при планировке охлаждаемых хранилищ является рациональное размещение камер хранения, помещений для товарной обработки, автомобильных и железнодорожных платформ, производственно-вспомогательных и подсобно-бытовых помещений.
Цех для товарной обработки блокируется с холодильными камерами для хранения продукции. В этом случае камеры размещаются по сторонам одного или нескольких грузовых коридоров. Ширина грузового коридора должна быть 4,5-6 м для того, чтобы обеспечить свободное проведение погрузочно-разгрузочных работ. Холодильные камеры имеют хорошую теплоизоляцию. Вместимость камер для хранения составляет от 50 до 400 т. В состав подсобно-производственных помещений входят грузовые коридоры, тамбуры, компрессорные, зарядные станции, склады аммиака, электрощитовые и т. д.
В ряде зарубежных стран (Венгрия, Румыния, Италия, Англия, Франция и др.) холодильники возводят с крупными камерами, вмещающими 500-2500 т продукции. Здания одноэтажные, что удобно в эксплуатации. Строительный материал — легкие сборные металлические конструкции, трехслойные панели ограждений с металлическими обшивками (оцинкованная сталь, алюминий), с эффективным синтетическим утеплителем.
Для изготовления панелей вместо металла применяются пластмассы, специально обработанный прессованный картон и др. Изготовленные таким образом панели отличаются высокой прочностью и эффективностью в тепловом отношении. Несущие стальные и ограждающие конструкции полностью изготовляются в заводских условиях и в готовом виде доставляются к месту строительства. При этом строительство холодильников сводится лишь к сборке готовых конструкций. Места стыков между панелями герметизируются и заполняются пенополиуретаном. Для охлаждения используется децентрализованная схема с фреоновыми холодильными установками. Такие конструктивные решения снижают массу здания в 3-5 раз по сравнению с решениями из сборного железобетона и местных строительных материалов, сокращают сроки и уменьшают трудоемкость строительства.
Капитальные затраты при строительстве хранилищ с искусственным охлаждением больше капитальных затрат на сооружение хранилищ с принудительной и естественной вентиляцией. Затраты на капитальное строительство окупаются за счет сокращения потерь и продления срока хранения продукции. При хранении картофеля в южных районах в весенний период в условиях искусственного охлаждения потери снижаются до 12-14%. Эксплуатационные расходы на хранение и транспортировку картофеля в хранилищах с искусственным охлаждением на 16-30% ниже, чем в хранилищах с активной вентиляцией.
При эксплуатации охлаждаемых хранилищ нужно стремиться к более рациональному их использованию и к увеличению количества оборотов. Важным обстоятельством является максимальное использование хранилища по высоте, необходимо правильно размещать продукцию с учетом очередности ее использования. Увеличение загрузки хранилища приводит к значительному снижению расходов на хранение продукции и росту рентабельности.
Расходы на холод можно сократить благодаря рациональному размещению хранилищ на территории и более полному использованию мощности компрессоров в осенний и весенне-летний периоды. Чем больше загружено хранилище к весне, тем меньше потребуется холода за весенне-летний период в пересчете на 1 т продукции. Расходы можно сократить, предусмотрев отключение от охлаждения отдельных секций или камер по мере освобождения.
Источник
