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 его 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

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