Холодильные технологии и оборудование ALFA LAVAL – HELPMAN при проектировании фруктоовощехранилищ

2. Холодильные технологии и оборудование ALFA LAVAL – HELPMANпри проектировании фруктоовощехранилищ

3. Что такое холодильные технологии ? ЭКОНОМИЯ НА ТЕХНОЛОГИИ =УБЫТКИ ! ТЕХНОЛОГИЯ = КАЧЕСТВО = ПРИБЫЛЬ !

4. Что такое холодильные технологии ? ТЕХНОЛОГИЯ = КАЧЕСТВО = ПРИБЫЛЬ ! ЭКОНОМИЯ НА ТЕХНОЛОГИИ = УБЫТКИ !

5. Что такое холодильные технологии ? КАЧЕСТВО ПРИБЫЛЬ

6. Что такое холодильные технологии ? Пример: Холодильник 1000 тонн хранения яблок, без РГС !, т.е. без учета дополнительного периода храненияБез соблюдения холодильной технологии хранения, влажность ~ 89%: усушка от 5 до 7%При соблюдения холодильной технологии хранения , влажность ~ 95-98%: : усушка < 2 до 3% (max)Разница в ценах технологичных и нетехнологичных воздухоохладителей составляет всего около 4000 ЕВРО (4 шт. по 46 кВт каждый. х 1000 ЕВРО)Экономия от усушки за сезон около 40 тонн яблок или ~ 20 тыс. ЕВРОСРОК ОКУПАЕМОСТИ = 1 сезон (5 месяцев) и дальше чистая ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ прибыль в год минимум 20 тыс. ЕВРО !Дополнительный эффект: более качественный и устойчивый к хранению и болезням продукт благодаря поддержанию высокой влажности !Нет необходимости приобретать увлажнители воздуха !

7. Обмен веществ в овощах и фруктах после сбора урожая Кислород Выделяемое тепло Углекислый газ Вода C2H4

8. Выделение тепла в зависимости от продукта и температуры хранения

9. Требования к качеству • Существенно сократить дыхание для того, чтобы поддерживать высокое качество продуктов и длительность хранения. • После сборки урожая, фрукты и овощи должны как можно быстрее храниться при оптимальной температуре и уровне влажности для соответствующего продукта. • Пример: в Голландии загрузка камер предохлаждения яблок после сбора урожая происходит в течение считанных часов и не более 24 часов: 1 камера = 1 грузовик

10. Два вида хранения • Краткосрочное хранениеПри краткосрочном хранении несколько видов продуктов может храниться в одном помещении при сравнительно высоких температурах • Длительное хранениеДлительное хранение включает особенно высокие требования к холодильной системе. Как температура, так и влажность воздуха, должны быть оптимальными для соответствующей продукции.

11. Эмпирические значения • Чем меньше разница температур, тем меньше усушка продуктов и выше относительная влажность. Разница температур4 º C может быть достигнута только с помощью электронного ТРВ. • Предупреждение: Убедитесь, что холодильная мощность подобрана правильно, чтобы соответствовать этой низкотемпературной разнице !!!

12. Теплота дыхания при загрузке Холодильная мощность, кВт Тепло урожая Теплота дыхания Освещение, подъемные устройства, персонал Теплота воздухообмена Теплота вентиляции Теплота теплопроводности Дни Необходимая холодильная мощность 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Загрузка Долгосрочное хранение 10

13. Тепло, которое должно отводиться испарителем Теплопритоки от двигателей вентиляторов Теплопритоки от вентиляции Теплопритоки от света Теплопритоки от конвекции Теплопритоки от персонала и погрузочных средств Теплопритоки от продуктов и тары Теплопритоки от дверей Теплопритоки от дыхания Теплопритоки от воздухообмена

14. Параметры подбора воздухоохладителей, поддерживающих технологию хранения Параметры подбора являются чрезвычайно важными, т.к. воздухоохладители в большей мере «отвечают» за потери влаги (усушку) фруктов и таким образом и за качество продукта • Критерии подбора: • Поверхность охлаждения должна быть достаточно большой : в идеале это 0,5 -0,7 м2 / 1 м3 объема камеры • Расстояние между ребрами :минимум 6 мм • Дельта Т минимальна( максимум 2,5 - 3 ° C в период хранения )например для яблок / винограда

15. Параметры подбора воздухоохладителей, поддерживающих технологию хранения • Вентиляторы должны быть с двойной скоростью вращения иликонтролироваться частотным преобразователем • Требуется максисимум45-60 рециркуляции воздухаво время процесса охлаждения • Требуется обеспечить скорость движения воздуха через фруктыне менее 0,5 м/сек

16. Определение размера холодильной камеры Размеры холодильной камеры зависят от: • Системы рециркуляции воздуха • Холодильные камеры должны иметь прямоугольную форму по возможности (отношение длины к ширине = 3:2) • Высота холодильной камеры зависит от складирования.Примечание: высота штабелирования плюс 10% от общей высоты комнаты.

17. Допуски при проектировании камеры хранения 60 cм 25 cм Высота складирования= 525 cм Высота ящика= 75 cм

18. 35 cм 25 см Допуски для пологих крыш

19. Типовое вычисление камеры хранения на 250 т яблок • Определяем размер холодильной камеры • Упаковочные ящики (дерево, 60 кг) вмещает 300 кгяблок • РазмерыД x Ш x В = 1 x 1.2 x 0.75 м • Количество ящиков • 250,000 кг : 300 кг в ящике = 840 ящиков • Размещение ящиков • Упакованы по 7 ящиков в высоту, на уровне пола 10 x 12 ящиков • Расстояние между ящиками = 5 cм • Расстояние между стенами = 10 cм

20. Размер холодильной камеры • Длина • 12 x 1 = 12.00 m+ 11 x 0.05 = 0.55 m+ 2 x 0.10 = 0.20 mВнутр. длина = 12.75 m • Ширина • 10 x 1.2 = 12.00 m+ 9 x 0.05 = 0.45 m+ 2 x 0.10 = 0.20 mВнутр. ширина = 12.65 m • Высота • 7 x 0.75 = 5.25 m+ min. 10% = 0.75 mВнутр. высота = 6.00 m

21. Размеры в cм План для размещения ящиков с яблоками 10 5 1265 5 100 1275 10

22. Расчет воздухоохладителя, хранение яблок Пребуемая мощность46 кВт Разница температурдельта T 7 K Площадь теплопередачи A = Q / K x TD = 46000 / 24 x 7 = 273 m2 Требуемая кратность воздухообмена 30- 40 объемов комнаты (968 m3) Вибран тип воздухоохладителяTHOR-F 276-7 Мощность46 кВт Объем воздуха36,000 м3/ч Площадь теплопередачи 284 м2 Расстояние между ламелями7 мм Кратность воздухообменаобъем воздуха/объем комнаты = 36,000 / 968 = 37

23. Предохранительный клапан Воздух N2 CO2Скрубер N2генератор Conversion of O2to CO2ca 1% every 24 h CO2 O2 CO2 O2 O2 ВоздухVacuum safety valve O2 & CO2анализатор Технология ULO (Низкий уровень кислорода)– потери на усушку около 1% в год (9-10 месяцев хранения)

24. Воздухоохладители HELPMAN серий THOR-F и LFX для овоще- и фруктохранилищ • Модели от3до8 вентиляторов • Шаг оребрения7 мм • Мощность от 7до52 кВт • Рабочий диапазон температурот +5 до - 10°C • LFX модели всегда в наличии на складе – срок поставки • 1 неделя!

25. Конкуренты Гладкие трубки + достаточно воздуха Оребренные трубки + недостаточно воздуха Производительность / соотношение объемов воздуха 50 kW 50 kW

26. Воздухоохладители на продув или на нагнетание Вход +1 °C Выход -1 °C Температура испарения -6 °C Поверхность284 м2 Значение K теплопередачи 24 на нагнетание на продув -1 °C +1 °C -2 °C -1 °C +1 °C +2 °C +2 +1 +1 0 Температура воздуха °C Температура воздуха °C 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 -5 -5 -6 -6 -7 -7 -8 -8 -9 -9 -10 ΔT1,2 = 8 K 5 K ΔT 1,2 = 7 K 4 K LOG ΔT = 6.9 LOG ΔT = 5.98 Мощность = m2 x K value x LOG ΔT = 284 x 24 x 6.9 = 47.03 Вт Мощность = m2 x K value x LOG ΔT = 284 x 24 x 5.98 = 40.89 Вт

27. Относительная влажность для ВО на нагнетание (вентиляторы спереди) Воздух на выходе -1 °C 89% отн. влажность +1 °C -1 °C

28. ВЫВОД: Helpman предпочитаетВО на продув (вентиляторы сзади)! • Воздух проходит прямо по всей ширине блока змеевиков и таким образом обеспечивает равномерность подачи потока воздуха в камеру. • Микротурбулентность в змеевиках • Визуальный контроль льдообразования на змеевиках • Нет конденсации на внутренней панели, где расположены вентиляторы • Ниже фактор обмерзания т.к. ниже скорость воздуха • ВО на продув ~ на14% эффективней чем ВО на всасывание при прочих равных условиях! • Обеспечение поддержания высокой влажности до 98% ! без дополнительных устройств

29. Относительная влажность для ВО на продув (вентиляторы сзади) Воздух на выходе 0 °C 98% отн.влажность (нагнетание: 89% необходимы дополнительно увлажнители воздуха) +1 °C -1 °C

30. 100 95 90 85 Отн. влажность в % 80 75 70 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DT1 в K Относительная влажность как функция DT1(разность между Т воздуха в камере и Т кипения)

31. Зависимость скорости вентиляторов от относительной влажности

32. 3 0 5 1 4 2 Относительная влажностьпри высокой (n=100%) и низкой (n=50%) скорости вентиляторов 100% Отн.влажность: 90% 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 Extract of hx diagram at 1013.25 mbar Твозд. на входе в ВО tL1 = 2°C rel. humidity = 92% Температура [°C] Т средн. блока поверх.охл tsurface= - 4.1°C Δt1=11K VL= 50% (n=50%) Т средн. блока поверх.охл. Tsurface = - 0.9°C Δt1= 6K VL= 100% (n=100%) Абсолютное осушение Вент.ВО n=100% abs. humidity x [measured: H20/kg dry air] ∆x=0,5 [g/kg] Абсолютное осушение Вент.ВО n= 50% x=1.3 [g/kg]

33. Конфигурация (расположение) змеевиков

34. Сравнение конфигурации змеевиков • Система A гладкие трубы ø 16 мм50 x 50 ммквадратный 50 50

35. Сравнение конфигурации змеевиков • Система B волнистое оребрение • ø 12 мм38 x 33 ммтреугольная 38 38 33

36. Сравнение конфигурации змеевиков • Система C волнистое оребрение ø 12 мм50 x 25 ммтреугольная 50 25

37. Холодопроизводительность: 28 кВт Расстояние между ламелями: 7 мм Температура кипения: t0 = -5 °C Температура воздуха в камере хранения: +2 °C Поверхность теплопередачи: A) ø16, 50x50 мм, 12 труб H, 6 труб T, 2.4 мдлина змеевиков = 130 м2 B) ø12, 38x33 мм, 16 труб H, 5 труб T, 2.5 мдлина змеевиков = 72 м2 C) ø12, 50x25 мм, 12 труб H, 6 труб T, 2.6 мдлина змеевиков = 92 м2 Сравнение конфигурации змеевиков

38. - 4.5° - 4° - 4.5° - 3°C - 4°C - 4°C - 4°C Средняя температура поверхности Система A (ø 16 мм) Расстояние между трубами: 50 - (2x8) = 34 мм Система B & C (ø 12 мм) Расстояние между трубами: B: 38 - (2x6) = 26 мм C: 50 - (2x6) = 38 мм - 5°C - 5°C - 5°C - 5°C - 5°C - 5°C - 5°C - 5°C

39. Потери мощности вследствие нарастания инея Система A Площадь 130 м2, объем воздуха 22.500 м3/ч Система B (~C) Площадь 72 м2, объем воздуха 21.500 м3/ч

40. Система B (38 x 33 ммтреугольник, площадь 72 м2) система C (50 x 25 ммтреугольник, площадь 92 м2) 30 25 20 15 14.5 кВт (50.8 %) 10 7.2 кВт (25.3 %) 7.0 кВт (24.5 %) 5 25 50 100 200 400 Потери мощности в результате нарастания инея Система A (50 x 50 ммквадрат, площадь130 м2) Мощность,кВт 28.6 кВт Объем инея в дм3 (время зависит от расстояния между ламелями)

41. Зачем увеличивать площадь теплопередачи ? • У воздухоодладителей с большей поверхностью теплопередачи, как правило больше расстояние между ламелями • Дополнительная поверхность охлаждения дает в результате более высокую холодильную мощность при условиях замерзания или загрязнения змеевиков • Охладителис дополнительной поверхностью нуждаются в меньшем периоде оттайки иследовательно имеют более длинный холодильный цикл работы • Увеличенная площадь теплопередачи охладителейимеет более высокую среднюю температуру ламелей, по сравнению воздухоохладителями с меньшей поверхностью. • Более высокая температура ламелей – меньше усушка :лучше качество продуктов!!!

42. EFLO система охлаждения • Разработана и зарегистрирована компанией Helpman • Более равномерный период замораживания • Длиннее холодильный цикл • Короче время оттайки

43. 1 Температура хладагента на входе 2 Начало перегрева паров хладагента 3 Температура кипения (t0) соответствующая давлению кипения на выходе испарителя 4 Температура перегрева 5 Температура воздуха на входе 6 Температура воздуха на выходе

44. 1 Температура хладагента на входе 2 Начало перегрева паров хладагента 3 Температура кипения (t0) соответствующая давлению кипения на выходе испарителя 4 Температура перегрева 5 Температура воздуха на входе 6 Температура воздуха на выходе

45. Эффективность холодильного цикла кВт Охлаждение Среднее значение Оттайка Время

46. Движение и распределение воздуха

47. Движение и распределение воздуха • Определить направление потока • воздуха Задачи: - Расчет потока воздуха - Тип вентиляторов - Продув или напор - Давление на выходе • Факторы, которые влияют • на поток воздуха • Высота комнаты и воздухообмен -Ограничения в покрытии

48. Как определитьпоток воздуха 0.3 м/с Больше всего источников рекомендуют теоретическую скорость воздуха 0.3 м/с в конце комнаты. Это чистая теория, однаколюбой воздушный поток менее чем 0.5 м/с уменьшен и становится непрактичным для охлаждения.

49. 1.2 Поток воздуха = A x Veo2 x Ws Расчет потока воздуха Эмпирическая формула: A = Коефициент, давление/продув (зависит от типа вентилятора и конструкции воздухоохладителя) Veo = Скорость воздуха на выходе из испарителя (м/с) Ws = масса воздуха

50. Воздух распределен Выгодный по цене Высокий объем воздуха Низкое дополнительное давление(30 - 120 Pa) Воздух направлен Более дорогой Высокий объем воздуха Высокое дополнительное давление (40 - 400 Pa) Тип вентиляторов Пропеллерный вентилятор Осевой вентилятор