Установка для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов
Полезная модель относится к средствам, предназначенным для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов и может быть использована в изотермических вагонах, а также в складских помещениях. Техническим результатом полезной модели является повышение качества сохранения продуктов, снижение потребляемой энергии, а также упрощение конструкции. Установка для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов содержит теплоизолированное помещение, в верхней части которого расположена низкотемпературная магистраль, а также тепловую магистраль. Низкотемпературная магистраль выполнена с перфорированными отверстиями и соединена с устройством подачи криогенной жидкости, а тепловая магистраль соединена непосредственно с отопителем, выполнена герметичной внутри теплоизолированного помещения и установлена в его нижней части.
Полезная модель относится к средствам, предназначенным для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов, и может быть использована в изотермических вагонах и в других складских помещениях.
Известны средства для хранения скоропортящихся пищевых продуктов, содержащие сосуд с криогенной жидкостью, подключенный к низкотемпературной магистрали, размещенной в теплоизолированном помещении (Инструкция по применению системы охлаждения авторефрижераторов сжиженным азотом при внутригородских перевозках мяса и мясопродуктов. М., Всесоюзный научно-исследовательский институт холодильной промышленности, 1979, с.3-5).
Недостатком указанных устройств является сложность в эксплуатации, обязательное наличие обслуживающего персонала для контроля работы оборудования с вытекающими отсюда затратами. Другим недостатком таких устройств является отсутствие подогрева в целях достижения необходимого температурного режима среды в теплоизолированном помещении.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип предлагаемой полезной модели, является установка для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов, используемая в рефрижераторном вагоне, модель 16-3000, тип вагона 840 (изготовитель «Брянский машиностроительный завод»), содержащая теплоизолированное помещение, в верхней части которого расположена низкотемпературная магистраль, а также тепловую магистраль. В данной установке используют машинное охлаждение и нагрев теплоизолированного помещения вагона, путем преобразования тепловой энергии, полученной при сгорании дизельного топлива, в электрическую (посредством дизель-генератора), а затем преобразования электрической энергии в энергию, необходимую для охлаждения (посредством холодильно-компрессорного оборудования) или в тепловую энергию (посредством электронагревателей и электровентиляторов). В установке режим охлаждения и режим нагрева производят раздельно.
Недостатки прототипа.
1. Установка не обеспечивает высокое качество сохранения продуктов. Это объясняется следующим.
Режим работы установки-прототипа предусматривает технологические выключения установки с последующими включениями, на протяжении всего периода
сохранения продуктов. Установку выключают при достижении в теплокзолированном помещении определенной температуры, а также для осуществления подогрева испарителя холодильной машины для ускорения его оттаивания. Таким образом, перед очередным включением установки теплый воздух концентрируется в верхней части теплоизолированного помещения. В работающей установке подача теплого или холодного воздуха производится в верхнюю часть теплоизолированного помещения.
При включении режима подогрева начинает работать отопитель и вентилятор, нагнетая теплый воздух в первую очередь, в верхнюю (уже теплую) часть теплоизолированного помещения, что приводит к перегреву продуктов, расположенных в верхней часта теплоизолированного помещения и снижает качество сохранения продуктов.
При включении режима охлаждения начинает работать вентилятор, но холодильная машина, в силу своей инерционности, не сразу выходит на необходимый режим. Поэтому. теплый воздух, сконцентрированный в верхней части теплоизолированного помещения, перемещаясь под действием вентилятора, будет нагревать не только продукты, находящиеся в верхней части теплоизолированного помещения, но и продукты, находящиеся в средней и нижней частях помещения.
Кроме того, наличие кислорода в теплоизолированном помещении также снижает качество сохранения продуктов из-за их окисления.
2. Установка обладает сложностью в эксплуатации из-за технически сложного и дорогостоящего оборудования, требующего постоянного контроля работы установки обслуживающим персоналом.
3. Установка имеет высокое потребление энергии. При нагревании испарителя для его оттаивания в теплоизолированное помещение дополнительно происходит проникновение теплого воздуха. Следовательно, установка при каждом включении должна потреблять энергию, необходимую для компенсации не только теллопригоков в теплоизолированное помещение, но и для компенсации тепловой энергии, подаваемой на испаритель для обеспечения его оттаивания. Это приводит к повышению потребляемой энергии, массы и габаритов установки.
Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является повышение качества сохранения продуктов, упрощение устройства, снижение потребляемой энергии.
Сущность полезной модели заключается в том, что установка для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов содержит теплоизолированное помещение, в верхней части которого расположена низкотемпературная магистраль, а также тепловую магистраль. Отличительные признаки заключается в том, что
низкотемпературная магистраль выполнена перфорированной и соединена с устройством подачи криогенной жидкости, а тепловая магистраль соединена непосредственно с отопителем, выполнена герметичной внутри теплоизолироваиного помещения и установлена в его нижней части. Такая конструкция позволяет создать конвекцию воздушной среды в теплоизолированном помещении.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. Установка для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов содержит теплоизолированное помещение 1, в верхней части которого расположена низкотемпературная магистраль 2. В нижней части теплоизолированного помещения 1 установлена тепловая магистраль 3, теплоносителем которой может быть тосол. Низкотемпературная магистраль 2 соединена с устройством 4 подачи криогенной жидкости (например, жидкого азота), а тепловая магистраль 3 соединена непосредственно с отопителем 5. Для предотвращения поступления воздуха (следовательно, и кислорода) в помещение 1, тепловая магистраль 3 выполнена герметичной внутри теплоизолированного помещения 1, Низкотемпературная магистраль 2 выполнена с перфорированными отверстиями (не показано) для проникновения инертного газа (например, азота) в теплоизолированное помещение 1, где размещены для сохранения скоропортящиеся пищевые продукты (не показано).
В качестве устройства 4 подачи криогенной жидкости в предлагаемой полезной модели может быть использована установка подачи азота УПА1-0,5 (изготовитель ФГУП НТК «Криогенная техника», г.Омск). В качестве отопителя 5 может быть использован отопитель HYDRONIC M D10W-24V германской фирмы «Eberspacher», работающий на дизельном топливе.
Работа установки для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов состоит в следующем. Охлажденные низкотемпературной магистралью 2 потоки воздуха перемещаются из верхней части теплоизолированного помещения 1 в его нижнюю часть, а нагреваемые тепловой магистралью 3 потоки воздуха перемещаются из нижней части теплоизолированного помещения 1 в его верхнюю часть, путем конвекции.
Непрерывно выделяемый из низкотемпературной магистрали 2, через перфорированные отверстия газ, например, азот, вытесняет воздух из теплоизолированного помещения 1, уменьшая в нем концентрацию кислорода и создавая инертную среду, что способствует повышению степени сохранения продуктов. Расположение тепловой магистрали 3 в нижней части теплоизолированного помещения 1 обеспечивает наибольший нагрев самых холодных масс воздуха.
Предлагаемая конструкция принципиально не позволяет перегревать продукты, расположенные в верхней части теплоизолированного помещения 1. Теплые воздушные
массы, сконцентрированные до включения установки, в верхней части теплоизолированного помещения 1, после включения установки не перемещаются в среднюю и нижнюю части помещения 1, а в первую очередь начинают охлаждаться при взаимодействии с низкотемпературной магистралью 2.
Установка работает непрерывно, поскольку не требует технологических перерывов и дополнительного нагрева низкотемпературной магистрали 2 для ее оттаивания. Наоборот, наличие обледенения низкотемпературной магистрали 2 является положительным, так как создает ее теплоизоляцию и позволяет создать более равномерное температурное поле в верхней части теплоизолированного помещения 1, что особенно важно при его больших габаритах.
Работа устройства может управляться с помощью компьютера.
Преимущество предлагаемого устройства также состоит в том, что в нем использовано прямое охлаждение путем испарения криогенной жидкости, и прямое использование тепловой энергии сжигаемого топлива. Потребление энергии предлагаемой установкой, в виду прямого преобразования энергии, малого числа переходных сред и отсутствия дополнительного нагрева для оттаивания испарителя, существенно ниже, чем в прототипе. Ввиду простоты предлагаемого устройства нет необходимости в обслуживающем персонале для обеспечения контроля его работы.
Установка для длительного хранения скоропортящихся пищевых продуктов, содержащая теплоизолированное помещение, в верхней части которого расположена низкотемпературная магистраль, а также тепловую магистраль, отличающаяся тем, что низкотемпературная магистраль выполнена перфорированной и соединена с устройством подачи криогенной жидкости, а тепловая магистраль соединена непосредственно с отопителем, выполнена герметичной внутри теплоизолированного помещения и установлена в его нижней части, с возможностью обеспечения конвекции газовой среды в теплоизолированном помещений.
