МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

УРОВЕНЬ ИЗОЛЯЦИИ

Уровень изоляции, необходимый для того, чтобы из бежать замерзания картофеля, можно определить с помощью формул, предложенных Д. И. Бартлеттом из Консультативной сельскохозяйственной службы.

Меры защиты от морозов. Если не применять обогревателей, то в холодные дни температура в хра" нилище будет падать. Для того чтобы избежать пов реждения культуры морозом, количество тепла, на копленного в помещении в ходе предшествовавшего процесса, должно быть достаточным, чтобы при фак­тическом тепловом потоке через элементы конструк­ции температура в хранилище не падала ниже 1 °С.

В случаях, когда тепло в слое не может быть пе­рераспределено никаким способом, кроме естествен­ного (то есть система рециркуляции отсутствует), па­раметр R для стен вычисляют по следующей формуле:

R = 0,246 (Т{ — Т0) — 0,193,

Где R— тепловое сопротивление стены за вычетом поверхности го сопротивления, м2 °С/Вт;

Гг— минимально обеспечиваемая температура в хранилище, Т0— наружная температура.

Пример 4.

Ті = 5°С (для непродолжительного хранения тех­нического картофеля);

Т0 = —3°С.

При этом R= 1,775.

С учетом поверхностного сопротивления параметр U=0,56 Вт/м2 °С.

Если тепло в бурте перераспределяется с по­мощью системы рециркуляции, для расчета парамет­ра U всей конструкции (в этом случае надо учитывать и потолок, потому что тепло может перераспределять­ся) можно воспользоваться следующей формулой:

Ті-Та

0,004628Q

И =------------------------------------------

At

Где U — расчетный параметр, Вт/м2 °С;

Q — масса хранимой продукции, умноженная на удельную теплоемкость (кДж) (рекомендуется в расчетах брать не полную теплоемкость Q, а 75 % от ее значения); Tt— минимально обеспечиваемая температура в хранили­ще, °С;

Т0— средняя за расчетный период температура наружного

Воздуха, °С; Ts— нормальная температура хранения, °С; А—суммарная площадь стен и крыши хранилища, м2; і—продолжительность расчетного периода, дни; In— табличное значение натурального логарифма.

Пример 5. Рассчитать 500-тонное насыпное хранилище для товарного картофеля (19,2X13,7 м, высота стен 5 м, угол ската крыши 22,5 Ті—2 °С Т0——2 °С Ts = 7 °С Л=656 м2 - t== 10 дней

Q = 500 X 1000 X 3,6 X 0,75 = 1,35Х 10е (удельная теплоемкость картофеля 3,6 кДж/кг). Тогда

= 0,0046 -1,3В. 10» f 1п [2-(-2)1 | а _

656-10 1 [7 — (—2)1 J

= 0,77 Вт/м2 °С,

ТАБЛИЦА 23. Ориентировочные показатели теплопроводности при хранении различных видов квртофепя

Ориентация поставки, способ хранения

TOC \o "1-3" \h \z Товарный картофель — насыпью (долгосрочное) 0,75

(краткосрочное) 1,00

Технический картофель — насыпью (долгосрочное) 0,55

(краткосрочное) 0,75

Товарный картофель — в контейнерах (долгосрочное) 1,10

(краткосрочное! 1,14

Технический картофель — в контейнерах (долгосроч - 0,75

Ное)

(краткосрочное) 1,00

Товарный картофель — насыпью — холодильная ус - 0,40 тановка

Технический картофель—насыпью — холодильная 0,35 установка

Товарный картофель — в контейнерах — холодильная 0,50 установка

Технический картофель — в контейнерах — холо - 0,40

Дильиая установка

Семенной картофель — внешняя вентиляция 0,75

Семенной картофель — холодильная установка 0,50

Минимальный уровень изоляции сильно зависит от конкретных условий в хранилище и продолжитель­ности намеченного периода хранения, поэтому одно­значных рекомендаций по этому поводу дать невоз­можно. Тем не менее, ориентировочные показатели, приведенные в таблице 23, могут быть полезны как опорная информация.

Эти цифры слегка занижены, то есть требования к изоляции здесь несколько выше, чем те, которые ча­ще всего реализуются на практике. Однако, если при­нять во внимание, что стоимость всех видов топлива растет, требования к качеству продукта ужесточают­ся, а сокращение всех видов потерь имеет высокую экономическую значимость, то улучшение теплоизоля­ции хранилищ в этих условиях выглядит вполне оп­равданным.

Экономическая оценка уровня теплоизоляции. При

Формировании экономической оценки уровня тепло­изоляции необходимо принимать в расчет следующиі факторы:

— стоимость энергии, используемой для обогрева или охлаждения помещения, и коэффициент ее ис­пользования;

— цены текущего года на используемые теплоизо­ляционные материалы;

— цены текущего года на основное оборудование;

— потери сохраняемого продукта в результате снижения относительной влажности воздуха при ра­боте вентиляционной системы;

— температура, поддерживаемая в помещении хранилища;

— период хранения и наружные температуры, свойственные этому периоду.

Уравнение, построенное Д. И. Бартлеттом для об­щего случая, довольно громоздко:

Где ^?mln — оптимальное тепловое сопротивление, м2 °С/Вт;

Н—градусо-дни, °С (отклонения вверх или вниз от оп­тимальных температур);

S— коэффициент чувствительности к теплу;

В—стоимость продукта, ф. ст/кг;

F— стоимость энергии, ф. ст/кДж;

Т—максимальный перепад температуры, °С;

Р—амортизация оборудования в ценах текущего года, ф. ст/Вт;

/— стоимость единицы полного теплового сопротивле­ния в ценах текущего года, ф. ст. ма-°С/Вт.

Стоимость единицы R определяется как

R(min) = KD,

Где К—уровень теплоизоляции, то есть k — удельное тепловое сопротивление, Вт/м °С;

D—стоимость укладки изоляции в цеиах текущего года, ф. ст. м2 "С/Вт.

Это уравнение для некоторых ситуаций может быть упрощено. Например, если оборудование уже установлено и экономической оценки требуют только работы, связанные с собственно теплоизоляцией, то

Если же необходимо учитывать и изоляцию, и обо­рудование, то можно с достаточной для практики точ­ностью пользоваться соотношением

N _ т f 86, AHF - Ь TP

K(min) — 1/ ------------------------ - ------------ .

Пример 6. Имеется хранилище для товарного картофеля в районе Кембриджа, Великобритания. Требуемая температура в помещении в течение перио­да с ноября по март 7 °С; стоимость электроэнергии 3 ф. ст. за единицу. Удельное тепловое сопротивление используемого изоляционного материала k = = 0,03 Вт/м °С, а стоимость его 80 ф. ст/м3.

#=667 градусо-дней (из таблицы 22);

F—8,3X Ю~4 ф. ст/кДж;

/=80X100X0,03=40.

Тогда

Г) [ 86,4-667-8,3-10—4 м2 °С/Вт, , „,2опи

К(ШІП) = Л ---------------------- 1--------------------- = 1,1 м2°С/Вт.

Г 40

Следовательно, поверхностное сопротивление, ко­торое следует принимать в расчет, составляет:

U = 0,8 Вт/м2 °С