Размещение сочной продукции в хранилищах с активной вентиляцией. Методические указания к лабораторной работе по учебному модулю.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого» Институт сельского хозяйства и природных ресурсов Кафедра «Технология переработки сельскохозяйственной продукции» РАЗМЕЩЕНИЕ СОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В ХРАНИЛИЩАХ С АКТИВНОЙ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ Методически е указания к лабораторной работе по учебному модулю «Технология переработки продукции растениеводства» «Стандартизация и хранение продукции растениеводства» Великий Новгород 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ 1 Вводные пояснения 3 2 Примеры расчетов 7 3 Задания к работе 9 4 Приложение 13 3 ЦЕЛЬ РАБОТЫ: - Ознакомиться с особенностями хранения плодоовощной про дукции в стационарных хранилищах в условиях принудительной вентиляции; - Изучить способы и системы создания опти мальных условий хранения плодов и овощей в хранилищах; - Знать материально - техническое оснащение стационарных хранилищ; - Уметь производить необходимые расчеты при размещении картофеля и овощей в хранилищах с активной вентиляцией; - Научиться правильно размещать картофель, капусту, лук, корнеплоды в постоянных хра нилищах в условиях активного вентилирования. ВВОДНЫЕ ПОЯСНЕНИЯ Характеристика стационарных хранилищ . При характеристике различных типов хранилищ выделяют основные группы показателей: общая характеристика хранилища; строительно - конструктивные показате ли; система вентиляции; механизация работ по загрузке, выгрузке и товарной обработке продукции; контроль за режимом хранения; основные экономические показатели. Общая характеристика хранилищ включает описание хранилища по виду хранящейся продукции, по вмес тимости, коэффициенту использования объема помещения; оценку местоположения. Важным экономическим показателем хранения является коэффициент использования объема хранилищ. Он показывает отношение объема помещения к загрузочной вместимости (м 3 /т). Чем ниже значение коэффициента, тем более эффективно используется объем хранилища. Так, коэффициент использования объема при хранении картофеля в контейнерах равен 8...10, в закромах — 5...7, навалом без разделения на закрома — 3...4. Наиболее важным конструктивн о - строительным показателем является планировка хранилищ. Чаще всего закрома располагают вдоль продольных стен хранилищ, а посредине устраивают проезд или проход. Это позволяет использовать транспорт, доставляющий продукцию, для загрузки и выгрузки продукци и. В плодохранилищах чаще встречается другая планировка: проход устраивают сбоку камер для хранения. Такой коридор с окнами используют для товарной обработки продукции. По степени углубления хранилища подразделяются на наземные, углубленные, полууглублен ные. Особую группу составляют хранилища, представляющие собой одноэтажное здание с подвалом. Конструктивно - строительные особенности хранилищ включают описание устройства стен, перекрытий, крыши, пола. При этом указывают материал, из которого они сооружены, толщину теплоизоляционного слоя, его марку, тип перекрытия. 4 Наибольшее распространение получили две системы механизации загрузки и выгрузки продукции в хранилищах: применение транспортеров - загрузчиков при размещении продукции насыпью и штабелеров - погрузчи ков при тарном хранении продукции. В современных хранилищах установлены машины и поточные линии по товарной обработке, фасовке и упаковке плодоовощной продукции. Для контроля и регулирования режима хранения определяют количество и место размещения в хран илище термометров, термодатчиков, психрометров и других приборов. В период хранения записи измерений этих показателей заносят в журнал. Системы вентиляции в хранилищах Вентиляция является действенным средством регулирования условий хранения плодов и овоще й. В современных хранилищах применяются различные ее системы. При характеристике системы вентиляции указывают принцип ее действия. Характеризуя естественную вентиляцию , определяют сечение приточных и вытяжных труб и расстояние по вертикали между входными отверстиями приточных и вытяжных труб. Эти показатели позволяют сравнить эффективность работы системы естественной вентиляции в однотипных хранилищах. Обычно сечение приточных труб бывает меньше, чем вытяжных, а в малых хранилищах приток холодного воздуха осуществляется через неплотности в воротах, люках. Основной показатель принудительной вентиляции – кратность воздухообмена. В хранилище объемом 1000 м ³ подается в течение часа 15000 м ³ воздуха, следовательно, обеспечивается 15 - кратный воздухообмен. Если воздух подается в хранилище, то показатель воздухообмена берется со знаком ( + ) , если удаляется, то со знаком ( - ) . Кратность воздухообмена при принудительной вентиляции устанавливается из расчета поддержания оптимальной для хранения данного вида плодов и овощей температуры и влажности воздуха. Обычно проектируется 15 – 30 - кратный воздухообмен. В этом случае воздух в хранилище подается с помощью вентилятора, а удаляется по принципу естественной вентиляции В современных типовых проектах картофеле - и овоще хранилищ предусматривается главным образом система активного вентилирования. Систему активного вентилирования рассчитывают, исходя из необходимости выполнения наиболее важной задачи – быстрого охлаждения продукции в осенний период и поддержания оптимальных для хранения параметров среды в штабеле. 5 Система активного вентилирования Система активного вентилирования наиболее эффективна по сравнению с принудительной вентиляцией. Воздух в этом случае подается через массу продукции, равномерно омывая каждый ее экземпляр. Благодаря этому удается быстрее охладить, отеплить и осушить объект хранения, поддержать во всех точках штабеля равные условия температуры, влажности и газового состава, не опасаясь самосогревания и отпотевания. Использование активной вентиляции дает возможность увеличить высоту загрузки, а также своевременно и качественно обработать продукцию фунгицидами и инсектицидами. При активном вентилировании воздух продувают через массу продукции снизу вверх. Во всей массе хранящихся картофеля или овощей устанавливаются одинаковые оптимальные условия. На равномерность вентиляции влияют конструкция и размещение воздухораспределителей, высота слоя насыпи, скважность штабеля, наличие в продукции примесей. Основные элементы системы активной вентиляции: прит очная вентиляционная камера, состоящая из вентилятора, узла воздухозабора, смесительного клапана и при необходимости калорифера и батареи воздухоохладителя; устройство для увлажнения вентиляционного воздуха; отопительно - рециркуляционные агрегаты; магистрал ьные и раздающие вентиляционные каналы с регулирующими клапанами; вытяжные устройства для удаления воздуха из хранилища. В практике активное вентилирование осуществляют по централизованной и децентрализованной (автономной) системам. Централизованная систем а активного вентилирования предусматривает установку на специальной площадке (венткамере) одного или нескольких вентиляторов, воздух от которых по продольным воздухораспределительным каналам поступает в массу продукции. Такая система проще в эксплуатации, дешевле и удобна для хранения продукции сплошным слоем без закромов, но требует дополнительных площадей и сложного регулирования при частичной загрузке хранилища. Децентрализованная система вентилирования предусматривает установку вентилятора в каждом вент иляционном канале и рассчитана на обслуживании одного закрома. Ее используют при повышенной интенсивности вентилирования и хранении небольших партий различных сортов продукции. Активное вентилирование позволяет использовать навальный способ хранения продук ции. При этом овощи или картофель размещают сплошным слоем по всей площади пола или в закромах, отделив ее от стен деревянными щитами. Вентиляционные каналы могут быть подпольными и напольными. Для выхода воздуха в продукцию в перекрытии распределительных каналов через 0,3 - 0,5 м устраивают щели. Длина магистрального канала не должна 6 превышать 36 м, а распределительного – 12 м. Для лучшего распределения воздуха по всей массе продукции сечение каналов постепенно уменьшают к их концу примерно на 1/3. Расстояни е от распределительного канала до стен секции принимают равным 60 - 90 см. торцы каналов не должны доходить до стен на 50 - 70 см. При напольном размещении вентиляционных каналов магистральные каналы сооружают вдоль продольных стен. На уровне пола в них делаю т отверстия треугольной формы со сторонами 50 - 60 см, к которым в процессе загрузки продукции приставляют деревянные треугольные воздухораздающие короба. Их выполняют решетчатыми с шириной щелей 2 - 3 см. при высоте слоя 1,5 м применение напольных каналов не рекомендуется. В хранилищах с активным вентилированием сечение каналов рассчитывают так, чтобы скорость воздуха в магистральном канале не превышала 8 - 10, в распределительных – 4 - 5 м/с. скорость воздушного потока, входящего в насыпь, не должна превышать 1 м /с. расстояние между распределительными каналами принимают равным ¾ высоты насыпи продукции, но не более 2 м. Высота насыпи при активном вентилировании определяется только механической прочностью объектов хранения и наличием механизмов загрузки. Для карто феля и свеклы она обычно равна 4 - 5 м, капусты, редьки, моркови – 2,0 - 2,8, лука – 2,5 - 3,0 м. Важнейшим показателем системы вентиляции является удельная подача воздуха – это количество воздуха (м 3 ), которое необходимо подавать на каждую тонну продукции в час . Для основных видов овощей она следующая (м 3 /час): картофель, свекла и морковь – 50 - 80, капуста – 100 - 120, лук – 70 - 100. Для большинства видов продукции нижний предел температуры подаваемого для охлаждения воздуха составляет 0 0 С; капусты – минус 1 0 С, прод овольственного лука – минус 3 0 С. Оптимальную температуру смеси воздуха о беспечивают с помощью клапанов, установленных в приточной шахте и в воздуховоде для забора внутреннего воздуха хранилища. При низкой температуре зимой производят рециркуляцию, т.е. подачу в массу продукции только внутреннего воздуха. При этом клапан в прит очной шахте полностью закрывают, а в воздуховоде из хранилища полностью открывают. Чтобы разница температуры воздуха над продукцией и в насыпи была минимальной и не отпотевало перекрытие, верхнюю зону хранилища обогревают. Обогрев должен обеспечивать темпе ратуру на 2 0 С выше температуры хранящейся продукции, однако температура воздуха, подаваемого в эту зону, не должна превышать температуру массы овощей более чем на 4 - 6 0 С. 7 В условиях высокой влажности воздуха при опускании температуры ниже точки росы (иногда лишь на 0,5 - 1,5 0 С) может произойти отпотевание продукции. Поэтому нельзя допускать резкого снижения температуры в хранилище. Отпотевание может произойти и при поступлении в хранилище теплого и влажного воздуха (зимой в период оттепелей, весной в пасмурные теплые дни). В такие периоды хранилище должно быть наглухо закрытым, а внутри может проводиться лишь рециркуляционная вентиляция. Если вентилируемый воздух слишком сухой, то его увлажняют, используя увлажнители. Заданные режимы работы вентиляционных устан овок в хранилищах лучше всего поддерживаются автоматическими системами, которые не только поддерживают температурный режим, но и подогревают и увлажняют воздух. Составление проекта стационарного хранилища, оборудованного системой активной вентиляции с раз мещением на хранение картофеля и овощей можно видеть на примере решения следующей задачи. ПРИМЕР Ы РАСЧЕТОВ Например : Требуется разместить на хранение картофель семенной сорт Гатчинский сорт лежкий, а партия картофеля имеет хорошее качество. Для размещения данной партии к артофеля необходимо запроектировать две вентиляционные системы. Картофель размещают в секциях квадратной формы (6м х 6 м) с высотой навала 2,5 м. Форму секции можно брать и прямоугольную, но с расчетом, что расстояние между распределительными каналами долж но быть 1,5 м для обеспечения эффективной вентиляции. Для решения задачи необходимо сделать следующие расчеты. Найдем: 1 Объем одной секции – 6м х 6м х 2,5м = 90 м 3 2 Вместимость одной секции в т (1м 3 картофеля весит 0,68 т) 90 м 3 х 0,68 т/ м 3 = 61,2 т 3 Необходимое количество секций 500 т : 61,2 т = 8 (секций) 4 Количество секций в одной вентиляционной системе (в одной системе размещают 4 распределительных канала) – 8 секций : 2 вент. системы = 4 секции на вент. систему 5 Количество распределительных каналов в одной вентиляционной системе (в одной секции размещают 4 распределительных канала) - 4 секции х 4 распред. канала = 16 распред. каналов 6 Потребную производительность вентилятора в одной вентиляционной системе (в каждой вентиляционной системе размещаем по 250 т картофеля) 250 т х 100 м 3 /т /час = 25000 м 3 /час 8 7 Подачу воздуха в магистральном канале в 1 сек – 25000 м 3 /час : 3600 сек = 6,9 м 3 /сек 8 Начальное сечение магистрального канала при скорости воздуха в нем 5 м/ сек а) площадь воздушного потока 6,9 м 3 /сек : 5 м/сек = 1,38 м2 = 13800 см 2 б) его форму в виде квадрата √ 13800 см 2 = 117 см, т.е. 117 см х 117 см 9 Сечение заборной шахты (оно аналогично начальному сечению магистрального канала) – 117 см х 117 см 10 Конечное сечение магистрального канала (для об еспечения заданной скорости 5 м/сек оно должно быть уже на 1/3) 117 см – 39 см (1/3) = 78 см, т.е. 78 см х 78 см 11 Начальное сечение всех распределительных каналов в одной вентиляционной системе при скорости воздуха 3 м/сек 6,9 м 3 /сек : 3 м/сек = 2,3 м 2 = 23000 см 2 12 Начальное сечение первого распределительного канала а) площадь воздушного потока 23000 см 2 : 16 каналов = 1438 см 2 б) его форма в виде квадрата – √1438 см 2 = 38 см, т.е. 38 см х 38 см 13 Конечное сечение первого распределительного канала (для обеспечения заданной скорости 3 см/ сек, оно должно быть уже на 1/3) 38 см – 13см = 25 см, т.е. 25 см х 25 см 14 Общую площадь хранилища ( S общ.) длина равна 6 + (4 х 6) + (0,1 х 3) + 0,2 = 30,5 м ширина равна 1,2 + (6 х2) + 3 + 1,2 = 17,4 м S общ. = 30,5 м х 17,4 м = 531 м 2 15 Полезна я площадь хранилища ( S пол.) S пол. = 36 м 2 /секция х 8 секций = 288 м 2 16 Коэффициент загрузки Р = S пол. : S общ. х 100% = 288 м 2 : 531 м 2 х 100% = 54% 17 Длина магистрального канала – (6м х 4 секц ии) + (3 промежутка х 0,1 м) – 0,75 м = 23,55 м 18 Длина распределительного канала (она будет на 0,5 м короче длины секции) равна 6м – 0,5м = 5,5м 9 ЗАДАНИЯ К РАБОТЕ Задание 1. Дать характеристику систем вентилирования, используемых при хранении плодоо вощной продукции в стационарных хранилищах Задание выполняется в следующем порядке: 1. Дать классификацию существующих типов стационарных хранилищ для сочной растительной продукции. 2. Указать требования, предъявляемые к хранилищам различного типа. 3. Изучить прим еняемые в стационарных хранилищах для плодов системы вентилирования. Заполнить таблицу 1. Таблица 1. Сравнительная характеристика систем вентиляции Система вентиляции Преимущества хранения Недостатки хранения Приточно - вытяжная Принудительная Активно е вентилирование 4. Изучить существующие схемы активного вентилирования и заполнить таблицу 2. Таблица 2. Характеристика системы вентилирования Схема Характеристика системы вентилирования Централизованная Автономная 5. Ознакомиться со способами хранени я сочной продукции с использованием активного вентилирования и заполнить таблицу 3. Таблица 3. Достоинства и недостатки способов хранения Способ хранения Преимущества Недостатки Рекомендации по хранению Закромный Секционный Навальный 6. Опи сать устройство системы а ктивного вентилирования (по цен т рализованной схеме). 10 Заполнить таблицу 4. Таблица 4. Характеристика элементов вентиляционной системы Элемент системы активного вентилирования Назначение и краткая характеристика Приточная шахта Смесительный канал Магистральный канал Распределительный канал Раздающие воздуховоды 7. Изучить правила размещения напольных раздающих воздуховодов. Расстояние воздухораздающих каналов от ограждающей стенки насыпи до оси канала _ м; расстояни е между осями от стены секции до торца, канала _ м; расстояние между осями воздухораздающих каналов _ м; длина воздухораздающих каналов _ м; ширина щелей воздухораздаю щих каналов _ м. 8. Определить количество картофеля в одной секции хранилища (размер се к ции 6 х 6 м; высота загрузки 4м); т: т = Shp , где S — площадь, занятая под хранение картофеля, м 2 ; h — высота насыпи карто феля, м; р — насыпная плотность картофеля, т/м 3 . 9. Ориентировочно рассчитать подачу вентилятора, необходимую для обес печения удельно й подачи воздуха в насыпь картофеля (70 - 100 м 3 /т в час), м 3 /ч: N = qm / 2 где q — удельная подача воздуха, м 3 /т; т — масса продукции в насыпи, т; 2 — ко эффициент, учитывающий число вентиляторов, обслуживающих одну секцию. 10. Изучить режимы хранения ка ртофеля в условиях активного вентилирования и заполнить таблицу 5. 11 Таблица 5. Характеристика периодов хранения картофеля Период хранения Температу ра массы продукции , 0 С Продолжите льность периода, сут Характер вентилирова ния Удельный расход воздуха, м 3 /т в час Влажность воздуха, % Лечебный Охлаждение Основной Предреализационн ый Задание 2. Разместить сочную продукцию на хранение в стационарном хранилище в условиях активной вентиляции. Произвести р асчеты системы вентиляции в хра нилище . В данном задании необходимо д ать характеристику системы активного вентилирования, произвести необходимые расчеты, начертить схемы системы активного вентилирования с указанием сечений и расположения каналов, производительности вентиляторов и других п оказателей. При описании системы активного вентилирования зарисовывают схему расположения вентиляционных каналов, устройства воздухораспределителей, закромов, расположения заслонок. Задание (приложение 1) выполняется по вариантам в следующем порядке: - О писать устройство системы активной вентиляции, указав требования к каждой из ее частей. - Объяснить необходимость активной вентиляции и основные преимущества хра нения продукции в ее условиях, правила и режимы вентилирования. - Выбрать способ размещения прод укции (секционный, сплошным на - валом), размеры загрузочных объемов, количество продукции на одной системе. - Указать удельную подачу воздуха в час на тонну продукции. - Провести следующие расчеты: а) необходимую производительность вентилятора в м 3 / час; б) начальное и конечное сечение магистрального и распределительных каналов, их длину; в) расстояние между распределительными каналами и их количество; г) коэффициент использования площади хранилища. Результаты выполнения задания внести в таблицы 6 и 7 , дать графи - ческое изображение хранилища в плане. 12 Таблица 6. Характеристика системы активной вентиляции Про дукц ия Количе ство продук ции на одной вентил яционн ой систем е, т Уде льна я пода ча возд уха, л час/ т Произ водит ельно сть венти лятор а, Размеры вентиляци онных каналов Магистральный Распределительный дл ин а, м поперечное сече ние, м 2 коли чест во, шт. дл ин а, м поперечное сече - ние, м 2 расстоян ие, между кана - лами, м Нач альн ое к о н е ч н о е началь ное конеч ное 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Таблица 7. Расчет использования площади хранилища Про дук ция и ее кол ичес тво, т Колич ество проду кции на 1 систе му, шт. Кол ичес тво сист ем, шт. Размеры загрузочного объема, м Количес тво загрузоч ных объемов, шт. Вместимо сть загрузочн ого объема, т Площадь хранилища, м 2 Коэффицие нт использова ния площади хранилища, % дли на выс ота Шири на Общ ая Пол езна я 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13

Приложенные файлы

  • pdf 26566534
    Размер файла: 533 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий