МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

ПОТЕРИ МАССЫ И УВЛАЖНЕНИЕ

Хорошо известно, что клубни начинают терять влаг;,, как только относительная влажность в помещении хранилища становится ниже 100 %. А поскольку эта цифра обычно недостижима, то недостающая влаж­ность помещения немедленно оборачивается потерей влаги картофелем, поэтому не удивительно, что иног­да потери массы клубней составляют до 5 %.

Количество воды, которое способен удержать в се­бе воздух при определенной температуре, находится в зависимости от разности между упругостью насы­щенного пара и фактическим давлением водяных па­ров. Эта разность называется дефицитом давлени

Пара (ДДП) и обычно измеряется в миллибарах (мб).

В предлагаемой ниже таблице 19 показано для различных температур отношение между дефицитом давления пара и относительной влажностью.

Если не принимать во внимание очень низкую ин­тенсивность вентиляции (ниже 0,003 м3/с/т), то мож­но утверждать, что потери массы клубнями не зави­сят от скорости прохождения воздушного потока че­рез сохраняемую культуру. Ясно, что при непрерывной вентиляции, когда через культуру все время пропус­кается свежий воздух, потери массы будут больше, чем при периодической вентиляции. Именно поэтому следует избегать гипервентиляции.

Как уже упоминалось при рассмотрении характе­ристик картофельного клубня, потери массы состав­ляют в среднем 0,17 % в неделю на 1 миллибар ДДП. Иными словами, если 500 т картофеля в течение 15 недель хранить при температуре 10 °С и относитель­ной влажности 83 %, потери массы составят 25,5 т (5,1 %). Эта цифра является хорошей иллюстрацией того, насколько важно обеспечивать необходимую влажность в хранилищах.

Хотя высокую влажность можно сохранить толь­ко в хорошо герметизированном помещении, ряд фер­меров, в особенности в Северной Америке, добива­ются удовлетворительных результатов путем исполь­зования увлажнителей, периодическое включение которых позволяет управлять относительной влажно­стью воздуха в хранилище.

Увлажнители. Два основных типа увлажнителей выбрасывают воду в виде пара либо в виде мелкока­пельной взвеси.

Пар. Если пар вводится в воздушный поток толь­ко для увеличения влажности, необходимо следить за тем, чтобы изменения температуры воздуха при этом были минимальными, потому что вода уже находится в парообразном состоянии. Энергозатраты, необхо­димые для получения пара, делают целесообразным увлажнение только в режиме рециркуляции (а не при вентиляции с использованием наружного воз­духа).

Пароувлажнитель имеет два резервуара. Один ре­зервуар с небольшим количеством воды, температура которой поддерживается на уровне 90 °С с помощью маленького электронагревательного элемента. Дру­гой, более мощный, нагревательный элемент соединен с гигростатом, который включает его, когда необхо­димо образовать новую порцию пара. Второй резер­вуар используется для поддержания заданного уров­ня воды в первом, с которым он соединен с помощью шланга.

Этот метод требует высоких энергозатрат, и пото­му редко используется фермерами.

Мелкокапельная взвесь. Мелкие капли воды вво­дятся в воздушный поток, где они поглощают тепло, испаряются и увеличивают влажность. Существенно, что только мелкие капли дают желаемый эффект, по­тому что крупные капли испаряются медленно. Для распыления могут быть использованы вращающиеся диски, гидравлические или нагнетательные воздушно - гидравлические насадки (рис.83).

Этот способ увлажнения, помимо выполнения сво­ей прямой задачи, еще снижает температуру воздуха, что может считаться достоинством, однако требует учета при вычислении количества потребной воды.

Пример 4. Воздух, используемый для вентиля­ции помещения с хранением картофеля насыпью, име­ет температуру 5 °С и относительную влажность 70 % • Сколько воды в пересчете на 1 Mzjc воздушного пото­ка требуется, чтобы поднять относительную влаж­

На
ность до 94 %? Вычисле­ния удобнее всего произ­водить, пользуясь психро­метрической картой.

Для температуры 5 °С и относительной влажно­сти 70 % находим точку данного состояния и за­тем удельную энтальпию 15 кДж/кг и влагосодер - жание 0,0039 кг/кг воз­духа.

Поскольку процесс не связан с выделением до­полнительного тепла, ли­ния удельной энтальпии может быть продлена до

Пересечения с ОВ 94 %. Этой новой точке состояния, соответствуют температура по сухому термометру 3,5 °С и влагосодержание 0,0045 кг/кг воздуха. Таким образом, на каждый килограмм сухого воздуха тре­буется дополнительно 0,0006 кг воды. Поскольку удельный объем равен приблизительно 0,8 м3/кг, ко­личество воды, приходящееся на 1 м3/с воздушного потока при увеличении его относительной влажности с 70 до 94 %, составляет 0,00075 кг (0,75 г) в секунду.

В типичном случае максимальное количество во­ды, необходимое каждый час для увлажнения 1 т кар­тофеля, составляет 0,25 кг.

Особое внимание следует обращать на то, чтобы капли воды, захваченные воздушным потоком, не по­падали на клубни. В этом смысле важно, чтобы глав­ная труба воздухопровода хранилища была спроек­тирована правильно, то есть чтобы скорость потока исключала транспортировку неиспарившихся капель воды. Если существует опасность выпадения влаги на дно главной трубы, должны быть предусмотрены сред­ства осушки. После выключения увлажнителя венти­лятор должен работать еще в течение 15 минут, что­бы на клубнях не оставалось поверхностной влаги.

Управление увлажнением. Увлажняющее оборудо­вание приводится в действие при помощи гигростата в случаях, когда влажность воздуха, проходящего по главной трубе воздухопровода, ниже установленного
значения. Чувствительный датчик должен распола гаться за увлажнителем по направлению движени воздушного потока. К сожалению, использование большинства гигростатов связано с трудностями, по­тому что их действие основано на применении воло­кон, имеющих тенденцию к разбуханию и слипанию, степень которых зависит от влажности. Пыль, всегда присутствующая в любом хранилище, попадает меж­ду волокнами гигростата, изменяет степень разбуха­ния и смыкания их, и тем самым влияет на точность регулирования влажности.

Если гигростат тарировать раз в неделю или раз в две недели (см. раздел по тарировке и регулировке измерительных приборов), то эту проблему можно разрешить, однако многие операторы делают это не­охотно. Как указывается в разделе о гигростатах, в настоящее время на рынке имеются модели с тонко­пленочным емкостным датчиком, однако пока еще отсутствует опыт их использования применительно к рассматриваемой задаче.

Увлажнение из-за сложности его проведения ред­ко применяется в хранилищах Великобритании, хот иногда оно просто необходимо. Важно и то, что умень шение относительной влажности воздуха влечет за со бой потери массы предназначенного для продаж картофеля. Поэтому следует принимать все необхо димые меры для герметизации хранилища, а двер открывать только в случае необходимости.