Устройство для регулирования относительной влажности воздуха в картофелехранилище

Авторы патента:

A01F25 - Хранение продуктов полеводства и садоводства; подвешивание собранных фруктов (консервирование растений A01N 3/00; консервирование овощей или фруктов A23B 7/00; доведение фруктов до зрелости A23N 15/06; сараи с устройствами для предварительной обработки табака A24B 1/02; хранение материалов навалом вообще B65G; упаковка и хранение хмеля C12C 3/04; сушка вообще F26B)

Полезная модель относится к сельскохозяйственному производству и может быть использована в картофелехранилищах для регулирования относительной влажности воздуха при хранении картофеля.

Для решения данной задачи используется устройство, основными элементами которого являются электрический вентилятор, смесительная камера, электрогидравлическая форсунка, электрический водяной насос, датчик относительной влажности и элементы автоматики.

При хранении картофеля в картофелехранилище при отклонении относительной влажности воздуха от оптимального значения датчик относительной влажности подает сигнал на элементы автоматики, и блок управления запускает в работу вентилятор, водяной насос и электрогидравлическую форсунку.

При этом вода из водяного бака поступает в водяной насос и с повышенным давлением в требуемом количестве направляется в форсунку, которая в мелкораспыленном виде подает ее в смесительную камеру, где происходит подмешивание и насыщение воздуха водой. Полученная водовоз душная смесь поступает в картофелехранилище и относительная влажность воздуха в картофелехранилище доводится до оптимального значения.

Таким образом, предложенное устройство для регулирования относительной влажности воздуха в картофелехранилище позволит поддерживать оптимальные параметры воздуха в картофелехранилище и обеспечивать длительное хранение продукции с минимальными потерями до получения нового урожая.

Известен способ автоматического управления параметрами воздуха в помещении [1] (Патент 2350850, F24F 11/00). Данный способ позволяет вычислить параметры воздуха в контрольной точке помещения. В случае отклонения влажности в помещении от оптимального значения определяется технология обработки воздуха в кондиционере и в результате его работы параметры воздуха, в том числе относительная влажность воздуха, доводятся до оптимального значения.

Недостатком этого способа является то, что для достижения требуемого параметра в картофелехранилище кондиционер потребляет много энергии, что снижает его эффективность.

Наиболее близким техническим решением является «Ротационный увлажнитель воздуха» [2]. Данное устройство предназначено для увлажнения воздуха в картофелехранилищах. Он состоит из водяного бака с регулируемым поплавковым клапаном, электродвигателя, профилированного самобалансирующего диска, водозаборного конуса, направляющего аппарата. При включении электродвигателя вода из бака подсасывается водозаборным конусом к нижней поверхности диска, здесь она срывается и образует мелкие капли. Распыленная влага попадает в возникающий за счет результата эжекции поток воздуха между вращающимся диском и поверхностью направляющего аппарата, и выбрасывается внутрь канала. При этом интенсифицируется процесс распыла воды и обеспечивается поступление в поток воздуха водовоздушной смеси. Крупные капли воды, попадая на направляющий аппарат, сепарируются в водяной бак.

Основным недостатком является то, что данная конструкция не позволяет получить качественную водовоздушную смесь. Кроме того, электродвигатель потребляет много электроэнергии, самобалансирующий диск имеет большие размеры, что усложняет конструкцию устройства и его эксплуатацию.

Заявляемая полезная модель решает задачу создания устройства для регулирования относительной влажности воздуха в картофелехранилище.

Техническим результатом при этом является получение качественной водовоздушной смеси с оптимальной относительной влажностью и ее подача в картофелехранилище.

Технический результат достигается тем, что устройство для регулирования относительной влажности воздуха в картофелехранилище, содержащее водяной бак с регулирующим поплавковым клапаном, электрический вентилятор, смесительную камеру, электрический водяной насос, дополнительно содержит датчик относительной влажности и электрогидравлическую форсунку, причем датчик относительной влажности, вход которого связан с картофелехранилищем, выход через блок сравнения и блок управления подключен к электрогидравлической форсунке; электрогидравлическая форсунка подключена к смесительной камере, связана с водяным баком и блоком управления.

Предлагаемое устройство для регулирования относительной влажности воздуха представлено на фигуре и содержит смесительную камеру 1, электрогидравлическую форсунку 2; патрубки 3, 4; электрический вентилятор 5; электрический водяной насос 6; водяной бак 7; поплавковый клапан 8; фильтр 9; датчик относительной влажности 10; блок управления 11; задатчик 12; блок сравнения 13; каналы подачи воды 14, 15, 16; канал подачи воздуха 17; канал подачи водовоздушной смеси 18; каналы подачи электроэнергии 19, 20, 21; каналы подачи электрических сигналов 22, 23,24.

Патрубок 3 имеет сужение, т.е. выполняется с определенной конусностью, конец уменьшенного диаметра присоединяется к смесительной камере 1, а конец большого диаметра - к каналу воздуховода 17. Аналогично с конусностью выполняется патрубок 4, соответственно уменьшенный диаметр, которого присоединяется к смесительной камере 1, а конец большего диаметра- к каналу водовоздушной смеси 18.

Так как сечение патрубка 3 по длине уменьшается, при прохождении по нему воздуха постепенно увеличивается его скорость. Кинетическая энергия при этом возрастает, достигая наивысшего значения на выходе воздуха из патрубка 3 в смесительную камеру 1. Повышение кинетической энергии воздуха обуславливает понижение давления в смесительной камере 1. Под влиянием разности давлений в камере 1 вода с большим давлением поступает от электрогидравлической форсунки 2 в мелкораспыленном состоянии. В электрогидравлической форсунке 2 происходит распыление воды за счет вытекания ее с большей скоростью через ряд сопловых отверстий. В смесительной камере 1 мелкораспыленная вода захватывается потоком воздуха, вытекающего с большой скоростью из патрубка 3, вследствие чего происходит подмешивание и необходимое насыщение воздуха водой.

Смесь воздуха и воды поступает в расширяющий патрубок 4 и далее по каналу 18 поступает в картофелехранилище (позиция не указана).

Конструкция электрогидравлической форсунки 2 может быть выполнена по типу электрогидравлических форсунок дизельных двигателей [3], например, по типу опытного образца Башкирского государственного университета [3, стр.169].

Требуемое давление распыления и диаметр сопловых отверстий электрогидравлической форсунки 2 определяется опытным путем.

Требуемое количество воды, подаваемой по каналу 16 в форсунку 2, регулируется водяным насосом 6.

Датчик относительной влажности 10, установленный в картофелехранилище, определяет наибольшую относительную влажность воздуха в помещении картофелехранилища.

Водяной бак 7 позволяет поддерживать требуемое количество воды, при этом уровень воды контролируется поплавковым клапаном 8, пополнение водяного бака водой осуществляется через водопроводный канал 14.

Электрический водяной насос 6 служит для создания оптимального давления и подачи требуемого количества воды по каналу 16 в электрогидравлическую форсунку 2.

Устройство для регулирования относительной влажности воздуха в картофелехранилище работает следующим образом.

Во время хранения картофеля в картофелехранилище пользователь устройства в задатчике 12 устанавливает требуемую относительную влажность воздуха, например, 95%. Водяной бак 7 должен быть заполнен водой.

Предполагается, что во время хранения картофеля в помещении картофелехранилища относительная влажность воздуха имеет оптимальное значение, например, 95%, тогда устройство не работает, все позиции находятся в выключенном состоянии, кроме датчика относительной влажности воздуха 10.

Если относительная влажность воздуха в картофелехранилище становится меньше 95%, то в блоке сравнения 13 происходит сравнение сигналов, поступающих из задатчика 12 по каналу 23 и датчика относительной влажности воздуха 10 по каналу 22. При этом сигнал рассогласования по каналу 24 подается в блок управления 11. Блок управления 11 подачей энергии по каналу 21 запускает электрический вентилятор 5; по каналу 19 запускается электрический насос 6; по каналу 20 приводит в действие электрогидравлическую форсунку 2.

Вода из водяного бака 7 проходит фильтр 9 и по каналу 15 поступает в электрический водяной насос 6, в котором давление воды поднимается до требуемого значения и по каналу 16 подается в электрогидравлическую форсунку 2, которая срабатывает и подает воду в мелкораспыленном виде в смесительную камеру 1. В смесительной камере 1 происходит подмешивание и насыщение воздуха водой. Полученная водовоздушная смесь через расширяющий патрубок 4 по каналу 18 поступает в картофелехранилище, где происходит насыщение воздуха картофелехранилища водовоздушной смесью до тех пор, пока относительная влажность воздуха не достигнет заданного значения. При относительной влажности воздуха картофелехранилища, равной 95%, блок сравнения прекращает подачу сигнала на блок управления 11, который прекращает подачу энергии на электрический вентилятор 5, электрический водяной насос 6, электрогидравлическую форсунку 2 и устройство прекращает свою работу.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент 2350850, F24F 11/00. Способ автоматического управления параметрами воздуха / А.А.Рымкевич, А.М.Костыря, А.А.Качкин; опубл. 27.03.2009.

2. Волкинд И.Л. Промышленная технология хранения картофеля, овощей и плодов. - М.:Агропромиздат, 1989. - 239 с.: ил.

3. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. - 376 с.

Устройство для регулирования относительной влажности воздуха в картофелехранилище, содержащее водяной бак с регулирующим поплавковым клапаном, электрический вентилятор, смесительную камеру, электрический водяной насос, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик относительной влажности и электрогидравлическую форсунку, причем вход датчика относительной влажности связан с картофелехранилищем, а выход через блок сравнения и блок управления электрически подключен к электрогидравлической форсунке, электрогидравлическая форсунка подключена к смесительной камере, связана с водяным баком и блоком управления.