Автоиатизация фрукто- и зернохранилищ.

Автоматизация фруктохранилищ. Конструкции фрукто - и ово­щехранилищ имеют много общего. Автоматизация хранения фруктов вызвана необходимостью охлаждения продукта и точного поддержания температуры и относительной влажности воздуха. Поэтому в системе автоматизации оборудования фруктохранили-ща предусмотрено управление воздухоохладительными установка­ми, подачей пара для увлажнения воздуха в камерах и концентра­цией газа в газовых хранилищах.

В помещениях для хранения фруктов (фруктохранилищах) концентрацию диоксида углерода поддерживают на уровне, суще­ственно более высоком, чем в атмосферном воздухе: 1 % и более. При этом содержание кислорода уменьшается, а азота увеличива­ется, благодаря чему улучшаются условия хранения фруктов. Со­держание СО₂ регулируют, пропуская циркуляционный воздух че­рез известковое молоко или сжигая газ при контролируемой пода­че воздуха. Полученная таким образом газовая смесь, обогащен­ная также и азотом, охлаждается и подается в хранилище. Рекомендуемая температура хранения — менее 5 °С, но не ниже температуры подмерзания плодов— должна поддерживаться с высокой точностью. Большое значение имеет также контроль влажности газовой смеси, от которой зависит потеря влаги храни­мыми плодами, и контроль содержания газа этилена, выделяемого плодами.

Для фруктохранилищ вместимостью от 1000 до 3000 т разрабо­тан комплект электрооборудования, который обеспечивает авто­матическое управление микроклиматом в камерах хранения фрук­тов, управление работой конденсаторного и испарительного обо­рудования, управления работой и защиту компрессоров холодиль­ных машин от аварийных режимов, сигнализацию о режимах работы оборудования. Один комплект может автоматически уп­равлять двумя—четырьмя камерами.

Автоматическая СУ микроклиматом предназначена для под­держания в камерах заданных значений температуры, влажности воздуха, циклического его перемешивания в камерах, включения и отключения установок приточной и вытяжной вентиляции, ам­миачных и водяных насосов, оттаивания воздухоохладителей, а также для контроля за температурой и влажностью воздуха в каме­рах и температурой в отдельных точках холодильной установки.

Электрическая принципиальная схема СУ микроклиматом во фруктохранилище показана на рисунке 9.4. Напряжение на схему автоматического управления подают, нажимая на кнопку SB6. В случае экстренной необходимости все агрегаты можно одновремен­но отключить одной из кнопок SB1...SB5, расположенных в опреде­ленных местах фруктохранилища. С помощью кнопок SB7, SB8 уп­равляют аварийным вентилятором M1 (мощностью 1,5 кВт).

Схему СУ температурой и относительной влажностью воздуха первой камеры фруктохранилища включает автомат SF1. Пере­ключателем SA1 выбирают режим работы системы: 0 — отключе­но управление; 1 — ручной (при накладке); 2—автоматическая работа.

В автоматическом режиме при повышении температуры в ка­мере срабатывает терморегулятор Р., который включает реле KV1. Реле KV1 своими контактами KV1:1, КУ1:2и KV1:3 включает соот­ветственно электромагнитный аммиачный вентиль УА1, магнит­ный пускатель КМЗ электроприводов М2 и МЗ (мощностью по 2,2 кВт) вентиляторов воздухоохладительных установок и магнит­ный пускатель КМ6 или КМ7 электропривода одного из аммиач­ных насосов М4 или М5 (по 5,5 кВт) подачи аммиака как хладоно­сителя в воздухоохладители камер. Когда температура в камере достигает заданного значения, контакты терморегулятора Р раз­мыкаются и электродвигатели М2...М5 и электромагнитный вен­тиль УЛ1 отключаются.

Режим работы аммиачных насосов выбирают, устанавливая пе­реключатель SA3 в одно из положений: 1 — оба насоса отключены; 2— рабочий насос М4 (М5в резерве); 3— ручное управление (при наладке); 4—рабочий насос М5 (М4 в резерве). При успешном пуске рабочего насоса срабатывает датчик давления SP1, который включает реле KV5. Реле KV5 одним контактом подает напряже­ние на включение компрессоров холодильной установки (на схеме не показаны), а вторым — отключает реле выдержки времени КТ2, предназначенное для включения резервного насоса. Если пуска рабочего насоса не произошло или отсутствует давление аммиака в системе рабочего насоса, датчик SP1 размыкает цепь реле KV5, которое включает реле КТ2. Последнее своим контактом КТ2 че­рез 10 с включает реле KV4, которое подключает резервный насос.

Относительную влажность воздуха в камере фруктохранилища регулируют с помощью влагорегулятора В. При понижении влаж­ности воздуха контакты В включают реле KV3, которое при помо­щи магнитного пускателя КМ5 дополнительно подключает к элек­троподогревателю воды ЕК1 секции ЕК2 и ЕКЗ электропарообра­зователя. Пар в камеру подается для повышения влажности возду­ха включением соответствующей задвижки, установленной на паропроводе. Когда влажность воздуха в камере достигает нормы, подача пара прекращается. Подогреватель ЕК1 (0,5 кВт) включен постоянно для предотвращения замерзания воды при низких вне­шних температурах. В схеме предусмотрена защита парообразова­теля от «сухого хода» при помощи регулятора уровня воды PL. Если уровень воды в увлажнителе понизится, то регулятор уровня разомкнет контакты PL и отключит нагреватели ЕК1...ЕКЗ.

Для создания более равномерного распределения температурно-влажностного поля воздуха внутри камер предусмотрено цик­лическое перемешивание воздуха при помощи вентиляторов воздухоохладителей. Цепь управления вентилятором первой камеры включают тумблером S. Режим управления работой вентилятора (длительность и время включения и отключения) настраивают при помощи программного реле КТ1, которое через реле KV2 и магнитный пускатель КМЗ управляет работой электродвигателей М2 и МЗ вентиляторов.

Системой автоматики предусмотрено управление процессом удаления льда («снеговой шубы»), который постепенно накапли­вается на поверхности воздухоохладителей. Режим системы удале­ния льда выбирают переключателями SA4w SAS, устанавливая их в положения: / — наладка; 0 —отключено; 2 — автоматическая ра­бота. Наличие «снеговой шубы» на внешней поверхности воздухо­охладителя обнаруживает реле давления SP2, которое восприни­мает разность давлений до воздухоохладителя и после него. При увеличении этой разности из-за закрытия воздухопроводов «сне­говой шубой» замыкаются контакты SP2, включается и самостоя­тельно блокируется реле KV7. Контактами KV7-.2 реле KV7 отклю­чает магнитный пускатель КМЗ вентиляторов воздухоохладителей, контактами KV7:1 — аммиачный электромагнитный вентиль УА1 и одновременно контактами KV7:3 включаетэлектромагнитный вентильЗаводы для оттаивания льда, а контактами KV7-.4— реле выдержки времени КТЗ и реле KV6. Реле KV6 отключает реле KV7. Через период времени (выдержка), равный 3 мин и достаточный для стока аммиака из воздухоохладителя, контактом КТЗ включа­ется магнитный пускатель КМ8, который своими контактами от­крывает электромагнитный вентиль воды УАЗ, включает посред­ством магнитного пускателя КМ8 электропривод Мб (4 кВт) насо­са воды для оттаивания и посредством магнитного пускателя КМ9 — электронагреватель ЕК4 (15 кВт) воды для оттаивания. Че­рез 27 мин контактом КТЗ выключаются электропривод Мб насоса воды для оттаивания и электронагреватель ЕК4 и под действием пружины закрывается электромагнитный вентиль УАЗ стока воды. Процесс оттаивания прекращается, и через 3 мин контактами КТЗ выключается реле KV7. Выдержка в течение этих 3 мин обеспечи­вает сток воды с воздухоохладителя и предотвращает включение электромагнитного аммиачного вентиля и воздухоохладителя сра-, зу же после окончания оттаивания. Реле KV7 отключает магнит­ным пускателем КМ8 электродвигатель Мб насоса, электромаг­нитные вентили УА2, УАЗ и нагреватель ЕК4 воды для оттаивания. Это же реле KV7 размыкающими контактами KV7:1 и KV7:2 вновь вводит в автоматическую работу аммиачный вентиль УА1 и маг­нитный пускатель КМЗ электроприводов М2 и МЗ вентиляторов воздухоохладителя.

Кроме устройств управления микроклиматом в камерах в рас­смотренный комплект входят автоматические системы регулиро­вания и контроля уровня и температуры аммиака, системы управ­ления компрессорно-конденсаторной группой, вентиляцией, воздушной завесой, включаемой при открытии камер, и рассольными насосами, а также приборы контроля, сигнализации и защиты электрооборудования.

Автоматизация зернохранилищ.Семенное зерно хранят в меш­ках или закромах вместимостью от 100 до 5000 т, а фуражное зер­но — россыпью в железобетонных силосах или металлических бункерах вместимостью до 10 000 т.

Крупные зернохранилища оборудованы электромеханизиро­ванными установками для загрузки и разгрузки зерна с автомати­ческими системами управления соответствующими параметрами.

Главная цель управления — сохранение жизнедеятельности се­мян и хлебопекарных качеств зерна. Жизнедеятельность зерна при хранении проявляется в его дыхании, вследствие которого происхо­дят потери сухого вещества, повышаются влажность зерна и меж­зерновое пространство, а также температура зерновой массы (само­согревание). Исходя из этого, интенсивность дыхания при хране­нии зерновой массы следует свести к минимуму, но без ухудшения качества продукта. Интенсивность дыхания резко увеличивается с повышением влажности зерна, поэтому на хранение надо заклады­вать зерно с влажностью ниже критической, т. е. ниже 14 %. На ин­тенсивность дыхания также влияет температура. Оптимальный тем­пературный диапазон для семенного зерна 0...10 °С.

Целевой функцией управления процессом хранения является минимизация потерь массы зерна

при соответствующих ограничениях по качественным показа­телям продукта (температура t₃ и влажность w₃ не выше, а всхо­жесть В₃ не ниже заданной).

Алгоритм оптимального управления процессом хранения се­мян в соответствии с критерием (9.4) предусматривает контроль температуры t₃, влажности w₃ и всхожести В₃ зерна.

Температуру и влажность зерна в хранилищах закромного типа контролируют вручную при помощи термометров и влагомеров, по­гружаемых в различные места закрома. Остальные параметры также периодически контролируют, отбирая пробы и анализируя их в лабо­ратории. Температуру контролируют не менее двух раз в месяц, влажность — один раз в месяц, а всхожесть — один раз в 4 мес.