Технологические основы автоматизации фруктохранилищ
Фруктохранилище – это складское помещение для хранения фруктов, которое оснащено специально подобранным оборудованием для создания микроклимата, необходимого для регулирования процессов жизнедеятельности фруктов во время хранения.
Главная особенность технологического процесса хранения фруктов заключается в необходимости охлаждения продукта и поддержании требуемой относительной влажности воздуха. Поэтому в схеме автоматизации фруктохранилища предусмотрены систем управления воздухоохладительными установками и подачей пара на увлажнение воздуха в камерах. В фруктохранилищах содержание диоксида углерода поддерживается на уровне, более высоком, чем в воздухе атмосферы (более 1%). Помимо того, в таких хранилищах содержание кислорода уменьшается, а азота увеличивается, что улучшает условия хранения фруктов. Содержание углекислого газа регулируется посредством пропускания циркуляционного воздуха через известковое молоко или сжигания газа при контролируемой подаче воздуха. Таким способом получается газовая смесь, которая обогащена азотом, она и подается в хранилище. Рекомендуемая температура хранения фруктов составляет от 2 до 5 градусов по Цельсию, при этом, чтобы не допустить промерзания плодов, она поддерживается с высокой точностью. Большое значение имеет контроль влажности газовой смеси, от которой зависит потеря влаги хранимыми плодами, а также контроль содержания этилена, который выделяется фруктами.
Для хранилищ фруктами вместимостью от 1000 до 3000 тонн разработано специальное электрическое оборудование, которым обеспечивается автоматическое управление работой испарительного и конденсаторного оборудования, управление работой и защита компрессоров холодильного оборудования от аварийного режима, а также сигнализация о ненормальных и нормальных режимах работы оборудования. Современный комплект электрического оборудования для обеспечения автоматизации фруктохранилищ может управлять 2-4 камерами.
Условия и средства автоматизации фруктохранилищ
Фруктохранилище может быть организовано в бескаркасном арочном ангаре. Благодаря его герметичности осадки и ветер не нарушают условий хранения. Теплоизоляция может быть обеспечена за счет укладки минеральной ваты или при помощи полиуретана. Камеры для хранения фруктов оборудуются вентиляцией, холодильным оборудованием и увлажнителями. Чтобы фрукты сохраняли товарный вид в течении 5-6 месяцев обязательно создание регулируемой газовой среды, для этого используются системы хранения, которые снижают концентрацию кислорода, а также конвертеры этилена, адсорберы углекислого газа, генераторы азота. Для автоматизации процесса хранения фруктов все оборудование и датчики распределяют по группам и создают общую сеть. Автоматика фруктохранилищ выполняет пять основных функций:
- Управление.
- Измерение параметров.
- Передача данных в общую сеть.
- Представление данных оператору в удобном виде.
- Контроль технологических процессов.
Средства контроля и управления реализовываются в специальных щитах. Чтобы разработать необходима принципиальная схема системы, которой учитываются предохранители, автоматические выключатели и т.п. Данные о состоянии атмосферы на улице и в хранилище, фруктов копятся датчиками, которые должны обладать следующими качествами:
- Оперативность предоставления данных - краткое время отклика.
- Высокий уровень надежности.
- Обеспечение точности измерений.
- Устойчивость к действиям влаги, низкой температуры, а также помехам и наводкам.
Количество датчиков рассчитывается в соответствии с конструкцией и объемом фруктохранилища. Ими определяются влажность, положение вентиляционных клапанов, концентрация газов и температура. Для организации автоматизации фруктохранилища обязательно подключение к электрической сети. Прием и распределение электрической энергии обеспечивается распределительным щитом. В таком щите располагаются переключатели, которые позволяют обесточить отдельные устройства или все приборы одновременно. Еще одно важное назначение распределительного щита - защита от короткого замыкания и перегрузок. Важной составляющей системы автоматизации являются контроллеры. Они анализируют данные, которые поступают от датчиков, и генерируют управляющий сигнал, благодаря чем появляется возможность:
- Управления оборудованием для циклического перемешивания воздуха в камерах.
- Контроля влажности, температуры, давления и состава газовой среды.
- Включения и отключения вентиляции.
- Наблюдения за работой холодильных установок.
