Фригодизайн энергосберегающее холодильное оборудование

Холодильные камеры для фруктов и овощей с регулируемой газовой средой (РГС)

В России к 2025 году прогнозируется увеличение производства плодов и ягод примерно в два раза до 2,2-2,6 млн. тонн. На начало текущего года, на территории страны функционирует 300 плодохранилищ, и предполагается, что их мощностей достаточно для сохранения урожая. Но не все эти хранилища имеют высокие стандарты, большинство из них не поддерживают холодильно-газовое хранение. Это связано с тем, что многие хранилища в нашей стране построены еще в советское время, тогда метод газового хранения был в основном распространен в европейских странах. В ЕС доля таких хранилищ занимает большую часть. Поэтому теперь, когда в нашей стране становится приоритетным импортозамещение и развитие агрокомплекса, строительству и модернизации плодохранилищ уделяется особое внимание.
Если необходима модернизация старого или установка нового холодильного оборудования для камер с РГС, заказывайте весь комплекс работ - проектирование, монтаж и пуско-наладку, в компании Фриготрейд. Цена камеры РГС, и оборудования будет зависеть от предоставленных технических параметров заказчика.

Особенности и преимущества хранения овощей и фруктов в РГС


Хранение фруктов в регулируемой газовой среде должно сохранять не только их органолептические свойства, но и уменьшать потери фруктов от болезней при храненииКонтролируемая атмосфера – что это такое? Каждый выращенный продукт обладает свойством метаболизма. Все растительные плоды, в процессе жизнедеятельности и при хранении, способны дышать, поглощая кислород. Интенсивность дыхания, у разных видов фруктов, отличается, все они имеют разное содержание сахара и кислот, влияющих на степень окисления. Вследствие дыхания растительной продукции выделяются тепло, углекислый газ, водяной пар и некоторые ароматические соединения. При более интенсивном дыхании плод скорее увядает и портится, и вследствие этого меньшие сроки хранения. Охлаждение было долгое время единственным способом длительного хранения свежих овощей и фруктов. К началу ХХ столетия понятие контролируемая атмосфера получило свое научное определение благодаря ученым Кидду и Весту. Но лишь в конце 50-х годов эта контролируемая атмосфера начала практически использоваться одновременно в США и странах ЕС. Повышение интенсивности дыхания существенно снижает концентрацию кислорода в камере хранения, и повышает содержание углекислого газа. Если в плодохранилище вместе с охлаждением использовать контролируемую атмосферу, это способствует существенному замедлению процесса метаболизма растительной продукции, тем самым уменьшает выделения фруктами этилена, разложения хлорофилла (зеленый окрас), уменьшает процесс гидролиза пектина (характеризует лежкость) и тормозит разложение витаминов и кислот, содержащихся во фруктах. 


Исходя из коммерческой точки зрения, хранение фруктов в регулируемой газовой среде должно сохранять не только их органолептические свойства, но и уменьшать потери фруктов от болезней при хранении, причиной которых являются различные грибковые заболевания, а также заболевания, вызванные нарушением температурного режима хранения. Эти важные преимущества, полученные благодаря использованию технологии контролируемой атмосферы, которые были реализованы в Италии, стали достоянием общественности. Речь идет о, так называемой, технологии « U.L.O». Первый способ обеспечивает быстрое снижение за 36 часов, содержания кислорода в камере хранения с 21% до 5%. Технология «U.L.O.» (газовая среда с очень низким содержанием кислорода), создает условия хранение продукции в камере с содержанием кислорода на уровне 1%. Разновидность сорта и физическое состояние созревшей плодоовощной продукции, напрямую влияют на выбор состава атмосферы. Преимущество технологии «U.L.O.» по сравнению с традиционной технологией контролируемой атмосферы состоит, в существенном снижении интенсивности дыхания (до 30%), а также для яблок и груш в возможности контроля некоторых болезней, возникающих в период хранения. Таким образом, существенно повышается длительность хранения этих продуктов. 

Размещение продукции и состав газовой среды


Плодоовощная продукция в камере хранится в ящиках и контейнерах

Камеры для хранения фруктов и овощей с регулируемой газовой средой-это камеры, в которых можно поддерживать и регулировать такие показатели как: влажность, состав газов и температуру. Плодоовощная продукция в камере хранится в ящиках и контейнерах. Если срок не долгий и планируется отгрузка, то хранят в ящиках. В период длительного хранения используются контейнеры. Тару складируют штабелями, в ряды с небольшими промежутками, с возможностью циркуляции воздушной смеси. Сам состав процентного соотношения газов, для хранения фруктов и овощей, разнообразный. Составляющие компоненты, это углекислый газ-СО2, кислород-O2 и азот-N2 который достигает 97%. Расчетные значения среды при проектировании холодильных камер хранения с РГС: концентрация кислорода 3% (±1%), углекислого газа 5% (±1%), азота 92% (±1%); температура от 0 до 4°С (±0,5°С); относительная влажность 90 - 95% (±1÷2%).

Температурно-влажностные и газовые режимы

Примеры размещения продукции в холодильных камерах с РГС-план А

Примеры размещения продукции в холодильных камерах с РГС-план Б

Оптимальная концентрация СО2 в камере с регулируемой газовой средой. 


В РГС используются газовые смеси с различным содержанием кислорода, углекислого газа и азота, но в основном смеси двух видов: нормальные и субнормальныеВыделяемый при хранении плодоовощной продукцией углекислый газ (СО2), способен замедлять процесс дыхания. При достижении показателя 12-15% СО2 получается режим «углекислотный шок», в таких условиях, продукцию рекомендовано хранит не длительнее десяти-пятнадцати суток. Если хранилище будет герметичным, и поступление кислорода прекратится, О2 постепенно переработается в СО2, при этом в плодах начнется преобразование сахара в алкоголь. Когда рассчитываю предельный показатель СО2, по системе ULO он может быть в пределах 0,5-4%, и корректироваться каждый год, в зависимости от сорта плодов. Чтобы удалить излишки углекислого газа, применяют углекислотный адсорбер, работающий на измельченном активированном угле. 
Смеси газов в РГС могут быть различной концентрации, но чаще применяются, так называемые-субнормальные и нормальные.

Газовые среды в РГС

Строительные требования к помещениям и установкам, использующим технологию контролируемой газовой среды 

Главным требованием при использовании технологии РГС становится высокая степень герметичности холодильной камеры. Приток кислорода снаружи обязан не превышать биологически необходимого количества, потребляемого загруженной продукцией. Реализация данного требования требует дополнительной герметизации таких холодильных камер. Особенно это касается дополнительной герметизации откатных или распашных дверей с помощью специальных уплотнителей. 

Конструкция холодильных камер с РГС 

Среди рекомендаций по конструктивной герметизации камеры следует отметить самые важные: 

❖ при строительстве таких камер необходимо использовать сэндвич-панели, наружные стороны которых выполнены из металла, соединяемые между собой по схеме «шип-паз», при этом важно обеспечить тщательную герметизацию стыковочных швов герметиком; 

❖ при возведении таких камер необходимо обеспечить создание ровного, строго горизонтального пола и потолка камеры, а также выполнить тщательную герметизацию мест стыковки стеновых панелей с покрытием пола и потолочными панелями; 

❖ при монтаже таких камер наиболее сложным является уплотнение распашных и откатных дверей, а также входящих в камеру трубопроводов, электрических кабелей и направляющих каркаса подвесных путей для грузовых операций; 

Нужно помнить, что в многоярусных зданиях при загрузке камер могут возникнуть проблемы с герметизацией камер даже в случае появления допустимых по прочностным расчетам деформаций, которые могут вызвать нарушение герметичности в уплотнительных стыках. 

И если для обычных холодильных камер это не вызывает особых проблем, то для камер с контролируемой атмосферой это приводит к притоку наружного воздуха и нарушению концентрации кислорода. С учетом вышесказанного, камеры с контролируемым газовым составом рекомендуется возводить на первых этажах зданий. 

Технологические и технические характеристики герметичных камер с РГС

Испытание камеры хранения с регулируемой средой на герметичность 

В технической литературе по камерам хранения с регулируемой средой описаны несколько методов испытаний на герметичность. Один из методов испытания такой камеры хранения на герметичность рекомендует проводить испытания следующим образом. В закрытой камере хранения создается избыточное давление 25 мм вод. ст. +/-15 мм, а затем через час контролируется при помощи микроманометра. Если давление в камере снизилось меньше чем наполовину от начального, то камера пригодна для хранения продукции по системе ULO. Этот контроль необходимо проводить каждый сезон, а, если таких камер много, то удобнее в каждой камере с регулируемой атмосферой иметь свой микроманометр. 

Другой метод рекомендует оценивать степень герметичности камеры с контролируемой атмосферой, также используя проверку герметичности по спаду давления. По его нормам камера с контролируемой атмосферой считается герметичной, если при постоянных температурных и барометрических условиях, через 1 час после того, как в камере создается избыточное давление 250 Па (0,0025 бар или 25 мм вод. ст.) давление внутри падает не ниже 50-25 Па (0,0005-0,00025 бар). Наряду с этим, темп падения давления постоянно контролируется. 

Другой более точный метод проверки герметичности камер с контролируемой атмосферой, также проводить по спаду давления при наддуве камеры до 25 мм вод. ст., однако для оценки степени герметичности предлагается воспользоваться специальными графиками–диаграммами. Для камер с ультра низким содержанием кислорода допустимое падение давления с начального уровня (избыточное давление 25 мм вод. ст.) должно быть не более 10мм вод. ст. за 30 минут, для камер с низким содержанием кислорода допустимо падение давления не более 17 мм вод. ст. за 30 минут. Если падение давления в камере 25 мм вод. ст. то камера с такой степенью герметичности считается непригодной к работе с регулируемой газовой средой. 

Холодильное оборудование для камер с регулируемой газовой средой (РГС) 

Холодильное оборудование Фригодизайн ТМ для камер с РГСПри подборе холодильной установки, для камер с РСГ, параметры оборудования будут соответствовать принятым технологическим нормам, и мало отличаются от установок, используемых на обычных плодохранилищах. Главное отличие заключается в добавлении в статьи расхода холода, показателей от тепла газовой смеси, работы генераторной установки и адсорбера (скруббера) для очистки атмосферы. Кроме того расхода на вентилирование свежим воздухом и от открытия двери во время посещения камеры людьми, не потребуется учитывать.
Еще до установки холодильного оборудования и коммуникаций, тщательно продумывается конструкция камеры, чтобы при монтажных работах, избежать неполадок, способных привести к дальнейшей разгерметизации, уже при эксплуатации закрытой камеры.
Воздушная система охлаждения используется для поддержания в камере влажности и нужной температуры. Она включает в себя воздухоохладители, которые могут размещать на потолке, стенах или на полу камеры. Когда конструируется хранилище с высоким потолком, наиболее распространенным будет использование воздухоохладители подвесного типа, это пристенные и потолочные. Но из-за способа крепления таких воздухоохладителей, к самой конструкции камеры и вибрации при их работе, повышается вероятность нарушения газоизоляции. Поэтому места установки воздухоохладителя дополнительно укрепляют и герметизируют.
Напольные воздухоохладители, размещаются независимо, от стен и потолка, и не затрагивают герметичный слой. Если их использовать на объекте с высоким потолком, то газы по патрубкам, нагнетают под самый вверх, а воздухоохладители ставят на высокое металлическое или железобетонное основание. Циркуляция газов возле тары должна быть равномерной, поэтому скорость движения смеси поддерживается максимум до 0,2 метров в секунду. В батареи воздухоохладителя движение смеси интенсивнее и достигает три-пять метров в секунду. Циркуляция газовой смеси в 10-20 объёмов пустой камеры в час, является наиболее подходящей, для камер с РГС. На стадии охлаждения плодоовощной продукции в камере, температурная разность между хладагентом в воздухоохладителе и газовой средой должна быть не выше 6-8 градусов Цельсия. А на стадии хранения показатель разности температур должен быть не больше 3-4 градусов Цельсия, и при этом температурная разница газовой смеси между входом и выходом должна быть на уровне 3-4 и 1-2 °С.
Учитывая, что нахождение обслуживающего персонала в камере с РГС недопустимо, то система оттаивания воздухоохладителей должна быть автоматизированной и высоконадежной. При этом влагу, полученную в процессе оттаивания и сливаемую через гидравлические затворы, желательно возвращать в камеру. Обслуживание персоналом холодильного оборудования в камере с газовой средой, проводится при помощи устройств регуляции, установленных с внешней стороны камеры. В самой камере регуляторы и персонал не должны находиться. Чтобы проверить работу систем вентиляции и циркуляции газовой смеси в камере, сотрудники наблюдают за движением обдуваемых лент, через специальные смотровые окна. В тех случаях когда, работнику требуется зайти в камеру с газовой средой, на нем должен быть изолирующий противогаз.
В случаях когда камера будет эксплуатироваться в холодных регионах, где температура окружающего воздуха может опускаться до -40°С, то для обогрева используют калориферы, или устанавливают воздухоохладители в которых уже встроены электрические калориферы. 

Оборудование для создания и поддержания газовой среды в камерах с РГС 

Установки контролируемой газовой среды. Для практической реализации технологии контролируемой газовой среды необходим генератор азота. В настоящее время существует два типа таких генераторов: первый тип, использующий процесс горения, и второй тип, использующий процесс молекулярной сепарации. Генераторы второго типа дороже, однако, при эксплуатации они проще. При выборе производительности генераторов азота необходимо пользоваться рекомендациями фирм, обладающих опытом работы с такими камерами.
Специализированное оборудование для камер с РГСВ установках регулируемой газовой среды должен быть предусмотрен также абсорбер углекислого газа (скруббер). Выбор этого агрегата зависит от величины загруженного в камеру продукта, от его сорта, состояния спелости и состава газовой среды (в основном от требуемого значения СО2). Можно предположить, что теоретически вычисленная производительность должна быть увеличена на 40%, однако практика показала, что метаболизм фруктов год от года может меняться, и что интенсивность дыхания продуктов в течение первых двух недель хранения очень высока.
Для хранилищ с крупными камерами хранения фруктов следует предлагать центральные установки очистки и подачи СО2. Это дает определенную гибкость и удобство при эксплуатации установки, при этом снижаются капитальные затраты. Если часть камер хранения складского комплекса используются не только для эксплуатации с регулируемой газовой средой, то в этом случае целесообразно вместо центральной установки очистки и подачи СО2 монтировать на каждую камеру свою установку.
Камера с регулируемой газовой средой должна оснащаться также анализаторами О2/ СО2 для внутреннего контроля процентного состава газа. Важными частями установки для камеры с регулируемой газовой средой являются компенсационные клапаны для изменения давления, водяной манометр, психрометр для контроля температуры и относительной влажности, а также перепускной предохранительный клапан.
Для камер хранения таких фруктов, как киви, манго, папайя, ананасы, бананы, а также цветов и томатов, необходимо применение установок адсорбции этилена. Практический опыт показал, что для этих фруктов, даже если они хранятся в камерах с контролируемой газовой средой, можно значительно увеличить сроки хранения, если из газовой среды внутри камеры удалять выделяющийся из фруктов этилен. Выбор адсорбера этилена зависит от вида и количества загружаемых фруктов, от интенсивности выделения фруктами этилена, с учетом максимально допустимого значения концентрации этилена в объеме камеры (ориентировочные данные производительности адсорберов этилена, есть в соответствующих нормативных документах). Эксплуатация адсорбера с замкнутым контуром обычно осуществляется непрерывно, если один адсорбер работает на одну камеру, или попеременными циклами, если один адсорбер работает на две камеры. 

Анализ и контроль атмосферы

 С развитием технологии регулируемой атмосферы возникла необходимость обеспечить надежность показаний газоанализаторов при автоматическом поддержании заданного газового состава, поскольку для систем хранения фруктов с газовой среде с очень малым содержанием кислорода (до 1%), возникает опасность начала процесса брожения. Известно, что такое малое содержание кислорода для большинства фруктов является физиологически опасным минимальным порогом, после которого начинается процесс брожения.
В последнее десятилетия разработаны точные и надежные комплексные системы газового анализа с датчиками для газового анализа, основанными на принципе адсорбции инфракрасного излучения углекислого газа и на принципах парамагнетизма для кислорода. Оба типа указанных датчиков оборудованы системой автоматической самотарировки. Такая комплексная система газового анализа берет пробы атмосферы в камере с частотой минимум 6 раз в день. Всякий раз, когда измеренные значения отличаются от номинального значения, заложенного в программу, автоматически подключается оборудование, подающее в камеру азот или кислород. Стандартно система газового анализа оборудована монитором и принтером, ее память позволяет хранить все данные по газовому составу, собранные в процессе хранения продукции – для каждой камеры за период 12 месяцев. По желанию программа может записывать и хранить другие важные параметры хранения, такие как температура и относительная влажность в камере, а также время работы холодильной установки.
В настоящее время разработаны новые визуально-акустические сигнальные системы, которые работают независимо от компьютеризированной системы контроля. Эта система выдает аварийный сигнал каждый раз когда процентное содержание кислорода в камере угрожает опуститься ниже критического порога. Таким образом, хранящиеся фрукты защищены от возникновения процесса брожения. Вследствие естественного снижения содержания кислорода за счет дыхания плодов в камере, поглощающих примерно 1% кислорода в сутки, требуется около 20 суток, чтобы достичь необходимой концентрации. За это время качество плодов может ухудшиться.
Целесообразно использовать генератор азота, который обеспечит ускоренное снижение концентрации кислорода. Чтобы снизить расход азота, эффективным будет соединить несколько камер, трубопроводами ПВХ и клапанами с ручной регулировкой, в одну систему. За счет этого азот станет возможным распространять из одного генератора в несколько камер.
Если необходима автоматизированная система подачи азота, то можно выбрать более дорогую автоматическую газоаналитическую систему. Такая система при помощи магнитных клапанов автоматически дозирует азот. Генератор азота, устанавливают в сухом помещении с хорошей вентиляцией. Мощность генератора азота подбирается, исходя из технических условий работы камеры клиента, с расчетом, чтобы уже через 5 суток, после заполнения камеры, в ней поддерживался режим ULO. 

Из историиИстория создания первых промышленных холодильных камер с регулируемой средой.
В середине ХХ века на мировом агропромышленном рынке появились первые промышленные холодильные камеры с регулируемой средой для хранения фруктов. В то время рабочий принцип регулирования атмосферы был основан только на изменении процентного содержания кислорода и углекислого газа внутри холодильных камер, возникающий вследствие метаболизма фруктов.
Позднее стало возможным перейти от простой технологии изменения атмосферы к технологии регулируемой атмосферы, в которой процентный состав кислорода и углекислого газа могут искусственно задаваться и поддерживаться в пределах установленных диапазонов. В то время адсорберы углекислого газа использовали либо физический процесс абсорбции водой углекислого газа, либо химический процесс, использующий диэтаноламин, гидроксид калия или полугидратную известь.
Эти технологии ушли в прошлое, после того, как появились адсорберы с молекулярными ситами. Первоначальное процентное содержание кислорода в камерах хранения фруктов уменьшается либо естественным путем вследствие поглощения кислорода в процессе. 



Различные области применения энергосберегающего холодильного оборудования

Климатические камеры

Холодильное оборудование для охлаждения овощей и фруктов

Холодильные камеры

Холодильные склады

Холодильные системы для винного погреба

Холодильное оборудование для пищевой промышленности

Холодильные установки подготовки попутного нефтяного газа

Холодильное оборудование в контейнерном исполнении


Контакты

+7(495) 787-26-63
8-800-505-05-42
бесплатные звонки по России

Наши поставщики










Голосование

Наши вакансии

21.01.2021

ТРЕБУЕТСЯ ИНЖЕНЕР-ПРОЕКТИРОВЩИК АСУ ТП
Работа в стабильной компании, оформление и социальные гарантии в соответствии с ТК РФ, заработная плата без задержек.

подробнее

Контакты

8-800-505-05-42
бесплатные звонки по России