Подогревать для вентилирования воздух, поступающий в массу хранимых картофеля, корнеплодов, капусты, плодов, как правило, нельзя, так как его относительная влажность при этом уменьшается и может произойти значительная усушка продукции. Воздух в хранилищах с активной вентиляцией, проходя через массу картофеля, корнеплодов и капусты, нагревается и увлажняется (относительная влажность достигает 98 %). В этих условиях трудно избежать выпадения конденсата на ограждающих конструкциях, температура которых зимой ниже температуры воздуха в хранилище.
При низких наружных температурах из-за лучистой теплоотдачи поверхности насыпи продукции температура ее верхнего слоя также бывает ниже, чем в толще. По этой причине в верхнем слое насыпи (150. . .300 мм) также выпадает конденсат, который может быть одним из основных факторов, снижающих сохранность продукции.
Важнейшим методом борьбы с переохлаждением хранилища является, как показано автором, подъем температуры воздуха верхней зоны в результате его подогрева любыми источниками тепла — как конвективными, так и лучистыми.
Переохлаждение верхней зоны тем меньше, чем выше наружная температура в самые холодные дни и чем больше сопротивление теплопередаче ограждений хранилищ. В большинстве районов нормальная эксплуатация хранилищ без подогрева верхней зоны невозможна. Это позволяет предотвратить переохлаждение, организовать регулирование относительной влажности воздуха в верхней зоне, снизить ее при минимальных наружных температурах, что ликвидирует опасность образования конденсата. Часто ошибаются, считая, что снижение относительной влажности воздуха в хранилище ведет к значительному росту потерь массы продукции из-за увеличения интенсивности испарения влаги. Это неверно, так как к увеличению испарения влаги из массы продукции в основном ведет снижение относительной влажности воздуха, находящегося в скважинах насыпи, а она при неработающей системе активного вентилирования близка к оптимальной.
Отрицательное влияние чрезмерное снижение относительной влажности воздуха в этом случае может оказать только при хранении продукции в таре — контейнерах и ящиках. Пониженную по сравнению с рекомендуемой относительную влажность воздуха в верхней зоне надо поддерживать не всегда, а только при наиболее низких наружных температурах, что делает эту операцию не оказывающей сколько-нибудь существенного влияния на потери продукцией влаги.
По данным автора, воздух верхней зоны необходимо подогревать до такого уровня, чтобы температура поверхности продукции (8пр) была равна температуре продукции в толще насыпи. Это наблюдается при равенстве лучистого потока тепла с поверхности продукции конвективному теплопритоку к ней от воздуха верхней зоны. Минимальную температуру поверхности ограждений хранилищ при проектировании принимают равной температуре «точки росы», что обусловливает зависимость требуемого сопротивления ограждений теплопередаче от относительной влажности воздуха в хранилище.
При равенстве температур в толще насыпи и на ее поверхности выпадение конденсата влаги невозможно вследствие того, что температура поверхности отдельных элементов продукции из-за непрерывного выделения ими метаболического тепла выше температуры в скважинах насыпи. В толще насыпи на поверхности продукции может скапливаться капельно-жидкая влага, выделяемая продукцией при недостаточном массообмене с окружающей средой. Такую влагу снимают достаточно быстро с помощью системы активного вентилирования.
Для определения температуры воздуха верхней зоны (°С), обеспечивающей невыпадение конденсата влаги в хранилище при условии, что 9пр=тр, автором предложена формула
= 0,258/С—0,104, где /„ — температура продукции в толще насыпи, °С; К — коэффициент, зависящий от относительной влажности воздуха верхней зоны, К= 6,9 при <р=60 %; К= 5 при <р=70 %; К= 3 при Ф=80 %; /<=1,4 при <р=90 %; /С=0,8 при <р=95 %; р. — относительная влажность воздуха, %.
Температура воздуха в верхней зоне должна быть при указанных относительных влажностях равна соответственно в картофелехранилищах 4,7; 4,2; 3,7; 3,3 и 3,1 °С при /П=3°С и в овощехранилищах 1,7; 1,2; 0,7; 0,3 и 0,1 °С при /п=0 °С.
Для подогрева воздуха в хранилищах можно использовать калориферы с любым теплоносителем (вода, пар) или огневые с выносными топками, электрические (отопительно-рециркуляционные агрегаты). В связи с тем
что мощность отопительных устройств в хранилищах небольшая, экономически оправдано устанавливать в них электрокалориферы, управление которыми легко автоматизировать.
Подогрев воздуха, поступающего в массу продукции, проводят при осушке и термической обработке лука. Автором совместно с В. С. Бондаревой получены формулы для определения расхода воздуха и мощности калорифера для проведения осушки лука. Расход воздуха 1м3/(кг-ч), м8/(т-ч) из условия подачи в массу лука требуемого количества тепла из условия удаления требуемого количества влаги, где Ст. — удельная теплоемкость лука, кДж/кг °С; соответственно конечная и начальная температура массы лука, °С; yb — плотность воздуха, кг/м3; г — удельная теплота парообразования, кДж/кг; w — количество влаги, подлежащей удалению из массы лука, кг; AB — разность энтальпий воздуха на входе и выходе из массы лука, кДж/кг; т — продолжительность осушки лука, ч — влагосодержание воздуха на входе и выходе из массы лука, кг/кг.
Расход воздуха определяют по двум формулам, а вентилятор подбирают по большему значению расхода.
Мощность калорифера (Вт) определяют по формуле, где М — количество осушаемого лука, кг; /{* — конечная и начальная температура воздуха на выходе и на входе калорифера, обычно — Щ принимают в пределах 3. . .5 °С; К' — коэффициент, учитывающий непроизводительные потери тепла.
Расчеты показали, что на 1 т лука при осушке следует подавать 300. . .400 м3/(т »ч) воздуха, мощность калорифера должна составлять 0,8. . .1,1 кВт/т. Учитывая, что в период охлаждения и хранения на 1 т лука нужно подавать не менее 100. . .150 м'/ч воздуха и что хранилища загружают в течение 20 сут, осушку лука рекомендуется проводить поэтапно в 10. . .35 % камер одновременно, что позволяет устраивать в хранилище единую
систему вентиляции и для хранения, и для осушки лука. При этом в хранилище надо устраивать две приточные камеры — одну с калорифером, вторую — без него.
В ряде случаев предусматривают подогрев подаваемого в массу продукции воздуха в предреализационный период. Специально для хранилищ созданы агрегаты СФОА-10/04 и СФОА-16/04. Устанавливать их надо с учетом длины струи подогретого воздуха, для агрегатов типа СФОА она достигает 18. . .20 м.
Анализ процесса теплообмена в хранилище при наружной температуре, которая меньше температуры воздуха внутри помещения, показывает, что в основном конденсат в верхнем слое массы продукции вызывается снижением температуры поверхности насыпи или штабеля из-за тепловой энергии, отдаваемой внутренней поверхности покрытия и наружных стен. Компенсация этих потерь тепла в результате конвективного притока связана с необходимостью поддержания температуры воздуха в верхней зоне на 2. . . 3°С больше, чем массы продукции.
|
