Борис Стрельцов - Хранение цветов

Для создания и поддержания газовых сред в камерах с ограждениями пониженной плотности обычно применяют специальные генераторы газовых сред. С их помощью получают газовые смеси путем сжигания или каталитического окисления углеводородного топлива. Эти смеси отличаются повышенным по сравнению с обычным воздухом содержанием углекислого газа и пониженным — кислорода. Смесь необходимого состава для хранения продукции в камерах получают после очистки продуктов сгорания от избытка С02 и охлаждения. При сжигании газов в воздушной среде получаемой газовой смесью постепенно замещают среду камер. Генераторы с таким принципом получения сред относятся к установкам проточного типа. Работают они по открытой схеме атмосфера — генератор — камера — атмосфера (рис. 24).

Рис. 24. Схемы установки для искусственного образования газовых сред с генератором проточного типа (а) и генератором рециркуляционного типа (б): 1 — баллон для сжиженного газа; 2 — воздуходувка (вентилятор); 3 — реактор (горелка); 4 — промежуточный охладитель; 5 — катализатор; 6 — охладитель; 7 — теплообменник; 8 — электронагреватель

При использовании в качестве среды для сжигания горючих газов внутренней атмосферы камеры газовая среда отбирается из камеры, избыток кислорода в ней «выжигается», и очищенная среда подается обратно в камеру. Подобные генераторы относятся к установкам рециркуляционного типа. Они работают по замкнутой схеме камера — генератор — камера. В таких генераторах применяют только специальные каталитические горелки, в которых можно сжигать горючие газы в среде с низкой концентрацией кислорода. Получаемые продукты сгорания охлаждают водой до 10–25 °C в обменниках-холодильниках, встроенных в генератор.

Обычно в состав установок генерирования газовых сред включают и блок очистки (скруббер) для полного или частичного снижения концентрации углекислого газа. Блок очистки либо встраивается в генератор, либо придается к нему в автономном виде.

Существенное преимущество камер, оборудованных генераторами, заключается в быстроте создания газовых сред необходимого состава, что позволяет увеличить сроки хранения продукции при стабильном высоком ее качестве. Зарубежные специалисты считают, что при прочих равных условиях вывод камер на заданный режим в течение 1–4 суток против 14–20 суток увеличивает срок хранения продукции в РГС примерно в 1,2 раза.

При использовании генераторов газовых сред снижаются требования к герметичности ограждений, что позволяет быстрее и с меньшими затратами проводить переоборудование холодильных камер обычного хранения в камеры с РГС.

К комплексным установкам, выпускаемым в СССР для организации хранения продукции в РГС, относятся: установка УРГС2Б с генератором проточного типа и рециркуляционная генераторная установка газовых сред РГГС-400.

В последние годы в нашей стране и за рубежом ведутся работы по созданию и использованию для холодильных камер с РГС установок и устройств, регулирующих газовые среды, использование которых не связано с потреблением горючих газов и не требует строительства станций газовых сред с системой газоснабжения. Такое естественное формирование газовых сред можно обеспечить с помощью диффузионных газообменных и газоразделительных устройств. Принцип работы этих устройств основан на селективной диффузии газов через высокопроницаемые полимерные или силиконово-каучуковые мембраны. Циркуляция газовой среды камеры через многокомпонентные диффузионные элементы, объединенные коллекторами, вызывает избирательный газообмен с окружающей средой, вследствие которого внутри камеры создается атмосфера необходимого газового состава. Подобные устройства обычно работают по схеме камера — диффузионный аппарат — камера.

Преимущества этих устройств по сравнению с генераторами заключаются в малом энергетическом расходе, простоте обслуживания и безопасности эксплуатации, а также в отсутствии потребности в горючих газах. Из недостатков следует отметить зависимость от интенсивности формирования продукцией газовой среды естественным путем в процессе дыхания, с чем связана невозможность ускоренного вывода камеры на стационарный режим хранения.

Наибольшее распространение диффузионные газообменные установки для холодильных камер с РГС получили во Франции, число их в настоящее время превысило 300. Эти установки применяют также в США, Италии и других странах.

В нашей стране аналогичный принцип создания и поддержания РГС в холодильных камерах с продукцией положен в основу установки «Барс». Установка позволяет раздельно регулировать концентрацию кислорода и углекислого газа и ускорять выход на заданный режим при использовании диффузионных мембран из полимерных материалов с избирательной, проницаемостью. В установку «Барс» входят: блок азотного снабжения, вакуумный насос, центробежный и осевые вентиляторы, система трубопроводов, запорная и регулирующая арматура, приборы контроля газовой среды и работы оборудования.

С помощью блока азотного снабжения, в котором имеется центральный разделительный аппарат, получают газовую смесь с концентрацией азота 96 %. Эту смесь по трубопроводу подают в любую из камер для хранения продукции в РГС. Поступая в камеру, азот вытесняет из нее воздух, удаляемый по отводному каналу в атмосферу. Это позволяет быстро вывести камеру на режим хранения.

Заданный состав газовой среды в камерах поддерживается блоками автоматического регулирования — газообменниками. Каждая камера имеет отдельный блок, который состоит из мембранного газоразделительиого аппарата, осевых вентиляторов, регулирующей и запорной аппаратуры и трубопроводов.

Как уже отмечалось, работа подобного газообменника основана на методе мембранного разделения газовых смесей. Разделение обеспечивается вследствие различных скоростей проникновения молекул разных газов через разделительную мембрану в результате перепада парциальных давлений. Верхний и нижний пределы концентраций газов задаются и могут изменяться в зависимости от вида хранящейся продукции: кислорода от 3 до 10 %, углекислого газа от 4 до 10 %. Через газообменник избыток углекислого газа удаляется, а газовая смесь обогащается кислородом из воздуха. Кроме газообменника, удалению углекислого газа способствует блок вакуумных насосов.

Рассмотренные выше технические средства хранения в РГС приемлемы только для крупных специализированных цветоводческих хозяйств и недоступны более мелким хозяйствам.