УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В КАРТОФЕЛЕХРАНИЛИЩЕ

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