способ хранения сельскохозяйственной продукции в камере с общеобменной вентиляцией

Формула изобретения

СПОСОБ ХРАНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ В КАМЕРЕ С ОБЩЕОБМЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ, включающий укладывание продукции в контейнеры прямоугольной формы с решетчатыми стенками и днищем, формирование в камере штабеля контейнеров параллельными рядами, подачу вентиляционного воздуха путем формирования под днищем каждого нижнего контейнера направленного вверх плоского потока воздуха, проходящего вдоль рядов штабеля, отличающийся тем, что он включает формирование под днищем каждого нижнего контейнера второго плоского потока воздуха, проходящего вдоль рядов контейнеров в штабеле и расположенного так что расстояние между серединой каждого из потоков и внешней поверхностью ближайшей к нему стенки контейнера, расположенной вдоль этого потока, составляет 0,12 0,20 размера контейнера в направлении, перпендикулярном потоку, и каждый из потоков является в этом направлении ближайшим соседним потоком к одному из указанных двух потоков, проходящих под днищем того же контейнера, и одному из указанных двух потоков, проходящих под днищем ближайшего контейнера соседнего ряда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам хранения сельскохозяйственной продукции, такой как овощи или фрукты, помещенной в контейнеры, установленные в помещении (камере), в которое подается вентиляционный воздух. Изобретение может быть использовано, например, при хранении продукции на овощной базе.

Хранение сельскохозяйственной продукции часто осуществляется в контейнерах прямоугольной формы, имеющих решетчатые стенки и днище для поступления внутрь контейнера вентиляционного воздуха. Контейнеры устанавливают в камере с общеобменной вентиляцией, формируя из них штабель, в котором контейнеры располагаются параллельными рядами. Подачу вентиляционного воздуха чаще всего производят путем формирования направленных вверх потоков воздуха под днищами контейнеров, образующих нижний ярус штабеля.

Потоки воздуха под днищами нижних контейнеров могут представлять собой сосредоточенные струи воздуха. Несколько таких струй подается под днище каждого нижнего контейнера через небольшие отверстия в полу камеры, имеющие примерно одинаковые размеры в длину и ширину, например через отверстия круглой формы [1]

При подаче вентиляционного воздуха снизу в виде сосредоточенных струй воздух подается под каждый контейнер хаотично, так что большая часть струй оказывается вблизи краев днищ контейнеров. В результате большое количество подаваемого воздуха уходит в зазоры между контейнерами соседних рядов или, даже попадая через днище внутрь контейнера, сразу покидает его через ближайшую стенку. Кроме того, в процессе растекания струй по поверхности днища контейнера возникает значительное динамическое давление, что приводит к понижению под контейнером статического давления, которое оказывается отрицательным, т. е. ниже давления в контейнере, вследствие чего воздух в него поступает практически лишь через нижние части боковых стенок. В результате коэффициент затекания воздуха в контейнер при подаче его снизу в виде нескольких сосредоточенных струй оказывается слишком малым, а эффективность вентиляции слишком низкой. Поэтому такой способ в настоящее время почти не применяется на практике.

Более высокий коэффициент затекания вентиляционного воздуха обеспечивается при подаче его путем формирования под днищем каждого нижнего контейнера одного направленного вверх плоского потока, проходящего вдоль рядов штабеля под серединой днища, т. е. примерно на одинаковых расстояниях от стенок контейнера, расположенных вдоль этого потока [2] Для формирования такого потока он подается через узкие щели, выполненные в полу камеры.

Такой способ позволяет уменьшить потери вентиляционного воздуха у краев нижнего контейнера.

При попадании воздуха, подаваемого указанным плоским потоком, он растекается по днищу контейнера в направлении стенок последнего, параллельных потоку, и зазоров между соседними рядами контейнеров. При этом в процессе растекания воздуха, как и в предыдущем случае, возникает значительное динамическое давление, что приводит к падению статического давления под контейнером и коэффициента затекания в него воздуха, а следовательно, и эффективности вентиляции.

Поэтому, несмотря на широкое распространение подачи воздуха плоской струей под середину днища контейнера, такой способ не дает удовлетворительных результатов. Это подтверждается тем фактом, что некоторые известные зарубежные фирмы, такие как А/О Аатто Оксанен (Финляндия) и Зехзишер Анлагенбау ГмбХ (Германия), пошли на переделку контейнеров в попытке устранить зазоры между контейнерами соседних рядов при установке их в штабель.

Однако, как показали исследования, сведение к минимуму или даже устранение зазоров между рядами контейнеров не решает проблему, т. к. в этом случае резко повышается скорость воздуха вблизи стенок контейнеров, расположенных выше первого яруса, по сравнению со скоростью воздуха, поступающего в среднюю часть этих контейнеров [3] Этот так называемый "пристеночный эффект" обусловливается тем, что по объему контейнера овощи или фрукты располагаются навалом, затрудняя прохождение воздуха по извилистым каналам между ними, в то время как между ровной внутренней поверхностью стенки контейнера и находящимися в нем овощами или фруктами образуются широкие и прямые каналы для прохода воздуха. Такое неравномерное распределение скорости воздуха в контейнере приводит к усушке и порче продукции, находящейся вблизи стенок, или при попытке уменьшить эту скорость -к гниению продукции в средней части контейнера из-за падения скорости проходящего через нее воздуха.

Задачей изобретения является создание способа хранения сельскохозяйственной продукции в контейнерах, при котором вентиляционный воздух подается под днища нижних контейнеров таким образом, чтобы создать условия для затекания больших количеств этого воздуха через днище контейнера и тем самым повысить эффективность вентиляции.

Эта задача решается тем, что в способе хранения сельскохозяйственной продукции в камере с общеобменной вентиляцией, включающем укладывание продукции в контейнеры прямоугольной формы с решетчатыми стенками и днищем, формирование в камере штабеля контейнеров параллельными рядами, разделенными промежутками, и подачу вентиляционного воздуха путем формирования под днищем каждого нижнего контейнера направленного вверх плоского потока воздуха, проходящего вдоль рядов штабеля, под днищем каждого нижнего контейнера формируют второй плоский поток воздуха, при этом указанные два потока под днищем контейнера формируют таким образом, что расстояние между серединой каждого из потоков и внешней поверхностью ближайшей к нему стенки контейнера, расположенной вдоль этого потока, составляет от 0,12 до 0,20 ширины контейнера в направлении, перпендикулярном потоку, и каждый из потоков является в этом направлении ближайшим соседним потоком к одному из указанных двух потоков, проходящих под днищем того же контейнера, и одному из указанных двух потоков, проходящих под днищем соседнего контейнера соседнего ряда.

При такой подаче вентиляционного воздуха между парой параллельных плоских потоков, подаваемых под днищем нижнего контейнера, образуется зона повышенного статического давления, которое заставляет затекать в среднюю часть контейнера значительное количество подаваемого воздуха, обеспечивая тем самым существенное повышение коэффициента затекания воздуха в нижний контейнер и высокую эффективность вентиляции контейнеров нижнего и последующих ярусов, в том числе при наличии вертикальных зазоров между рядами контейнеров.

На фиг. 1 схематически изображен вид в плане камеры хранилища с установленными в ней в штабель контейнерами и показано расположение подаваемых плоских потоков вентиляционного воздуха относительно контейнеров; на фиг. 2 изображен вид части камеры с контейнерами сбоку и пояснен процесс возникновения зоны повышенного давления под контейнером; на фиг. 3 показано изменение коэффициента затекания воздуха в контейнер третьего (расчетного) яруса в зависимости от места подачи потоков воздуха под контейнер.

В соответствии с предлагаемым способом сельскохозяйственную продукцию, такую как овощи или фрукты, укладывают в контейнеры прямоугольной формы с решетчатыми стенками и днищем. Контейнеры затем устанавливают в камере хранилища, формируя штабель, в котором контейнеры располагаются параллельными рядами, как показано на фиг. 1 и 2. В соответствии с фиг. 1 и 2 контейнеры 1 образуют в камере 2 штабель, располагаясь параллельными рядами, проходящими вдоль стен 2а и 2б камеры 2.

Подачу вентиляционного воздуха в камере осуществляют путем формирования под днищем каждого контейнера нижнего яруса штабеля двух направленных вверх плоских потоков воздуха, таких как потоки V₁ и V₂, показанные на фиг. 2. Эти потоки проходят вдоль рядов штабеля контейнеров 1, т. е. вдоль стен 2а и 2б камеры 2, и формируются с помощью узких щелей 3, выполненных в полу 4 камеры.

Как показано на фиг. 2, воздух из потоков V₁ и V₂, подаваемых под днище нижнего контейнера, растекаясь вдоль его днища, образует потоки, направленные навстречу друг другу. Взаимодействие этих потоков приводит к образованию зоны повышенного статического давления в пространстве между полом 4 и средней частью днища контейнера, что способствует затеканию воздуха в контейнер и обеспечивает тем самым существенное увеличение коэффициента затекания и повышение эффективности вентиляции контейнеров нижнего и последующих ярусов.

Расстояние а между серединой каждого из потоков и внешней поверхностью ближайшей к нему стенки контейнера, проходящей вдоль этого потока (т. е. в направлении прохождения рядов контейнеров), составляет от 0,12 В до 0,20 В, где В ширина контейнера в направлении, перпендикулярном потоку. Как показали исследования, в случае, если расстояние между серединой потока и ближайшей стенкой контейнера превышает 0,20 В, ширина зоны повышенного давления под контейнером оказывается слишком мала для обеспечения достаточно большого коэффициента затекания. В случае, если указанное расстояние меньше 0,12 В, слишком большая часть подаваемого потока будет уходить через зазоры между контейнерами соседних рядов, а при попадании внутрь контейнера через щели в соответствующей ближайшей его решетчатой стенке. Если же зазоры между контейнерами очень малы или отсутствуют, в последнем случае будет наблюдаться резкое возрастание скорости воздуха вблизи стенок контейнеров с внутренней стороны, об отрицательных последствиях чего говорилось выше.

Потоки должны формироваться таким образом, что каждый из них в направлении, перпендикулярном потоку, является ближайшим соседним потоком соответственно к одному из указанных двух потоков, проходящих под днищем того же контейнера, и одному из указанных двух потоков, проходящих под днищем соседнего контейнера соседнего ряда. Так, на фиг. 2 поток V₁ под днищем одного из контейнеров 1 является ближайшим соседним потоком к потоку V₂ под днищем этого же контейнера и к потоку W₂ под днищем контейнера соседнего ряда. Другими словами, между указанными двумя потоками воздуха (например V₁ и V₂), подаваемыми под днище каждого контейнера, а также между каждым из этих потоков (например V₁) и ближайшим к нему потоком (W₂), подаваемым под днище контейнера соседнего ряда, никакие другие потоки воздуха подаваться не должны.

Формирование потоков вентиляционного воздуха на требуемом расстоянии от стенок контейнеров может быть достигнуто путем выбора мест расположения щелей вентиляции в полу камеры хранилища, исходя из размеров соответствующих стандартных контейнеров и правил их установки. При необходимости на полу камеры может быть дополнительно выполнена разметка, облегчающая установку контейнеров в требуемые положения относительно вентиляционных щелей и тем самым подачу в процессе хранения потоков вентиляционного воздуха на требуемых расстояниях от стенок контейнеров.

Ниже приводится таблица, содержащая результаты экспериментов, полученные на физической модели, в которой были использованы специально изготовленные копии контейнеров, уменьшенных в 2,5 раза относительно их реальных размеров. Эти уменьшенные контейнеры заполнялись шарами, укладка которых воспроизводила в модели аэродинамическое сопротивление реальной насыпи овощей. Часть шаров представляла собой распределенные по объему контейнера датчики давления и скорости фильтрационного потока. По показаниям датчиков рассчитывался коэффициент затекания воздуха в контейнеры через днище.

Под известным способом в таблице имеется в виду способ, в котором под днищем каждого нижнего контейнера формируется один плоский поток вентиляционного воздуха, подаваемый под середину днища. Число Рейнольдса Re_о характеризует интенсивность потока, подаваемого под штабель контейнеров. Под коэффициентом затекания имеется в виду отношение количества воздуха, затекающего в контейнер через днище, к общему количеству подаваемого воздуха. Прочерки в таблице для первого яруса контейнеров при использовании известного способа объясняются тем, что из-за отрицательного статического давления под днищами нижних контейнеров воздух поступает в них не через днища, а в основном через стенки.

На фиг. 3 показана кривая, характеризующая изменение в зависимости от относительного расстояния а/В между серединами формируемых потоков и стенками контейнеров нижнего (первого) яруса, коэффициента К затекания воздуха через днище на уровне третьего яруса, где, как видно из таблицы, коэффициент затекания имеет наименьшие значения (несмотря на более низкие значения коэффициента затекания, приведенные для контейнеров первого яруса, фактически воздуха в них попадает больше благодаря поступлению его через стенки). При определении пределов, в которых должны находиться относительные расстояния а/В, исходили из значения коэффициента затекания, равного 0,23, при котором теоретически можно обеспечить эффективность вентиляции, позволяющую полностью устранить потери сельскохозяйственной продукции из-за ее гниения или усушки в процессе длительного хранения.

1. Рослов Н. Н. Коплексы для хранения картофеля и овощей. М./ 1985/ с. 135.

2. Проспект фиры А/О Аатто Оксанен/ 1984/ с.12-13.

3. Таурит В.Р. и Пухкал В.А. Обоснование выбора способа подачи воздуха в слой вентилируемой продукции. Рукопись N 728/ депонированная в ЦНИИТЭИпищепром 11.07.83.