Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ защиты от конденсации влаги из воздушной среды на поверхность вентилируемой продукции и устройство для его осуществления

 
Международная патентная классификация:       A01F

Патент на изобретение №:      2453104

Автор:      Рабочий Александр Александрович (RU)

Патентообладатель:      Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)

Дата публикации:      20 Января, 2012

Начало действия патента:      14 Июля, 2010

Адрес для переписки:      302020, г.Орел, Наугорское ш., 29, Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ)


Изображения





Заявленное предложение относится к области автоматизации управления параметрами микроклимата при долгосрочном хранении сельхозпродукции. Способ предусматривает измерение температуры и относительной влажности вентилирующего воздушного потока, температуры вентилируемой продукции, определение критического по отношению к температуре вентилируемой продукции значения относительной влажности и сравнение его с измеренным значением. По результату сравнения выдается сигнал разрешения или запрещения вентилирования. Устройство для осуществления способа содержит измерители температуры и относительной влажности вентилирующего воздушного потока, измеритель температуры продукции, преобразователи температуры в парциальное давление водяных паров воздушного потока, блок деления и блок сравнения. На выходе блока сравнения образуется сигнал, разрешающий или запрещающий вентилирование. Способ и устройство позволяют повысить надежность защиты от конденсации влаги из вентилирующего воздушного потока на поверхность вентилируемой продукции, что обеспечивает защиту продукции от нежелательного увлажнения в процессе долгосрочного хранения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области автоматизации процессов управления микроклиматом среды хранения, например при долгосрочном хранении сельхозпродукции в закрытых складских помещениях.

Известен способ защиты от конденсации влаги из вентилирующего воздушного потока на поверхность вентилируемой продукции [1]. В этом способе задают разность температур воздушной среды и вентилируемой продукции, измеряют фактическую разность температур между температурой вентилируемой продукции и температурой вентилирующего воздушного потока, сравнивают значения разностей и по результату сравнения запрещают вентилирование, если фактическая разность больше заданной. Данный способ принят за прототип. Недостаток известного способа в том, что защита от конденсации осуществляется без учета фактической влажности вентилирующего воздушного потока. Однако фактическая влажность существенно влияет на допустимую по условию невыпадения конденсата разность температур [1]. В условиях вентилирования продукции воздушным потоком с непредсказуемо изменяющимися параметрами, например потоком наружного воздуха, установленная ранее разность не может обеспечить защиту от конденсации, если реальная влажность вентилирующего воздушного потока увеличится, а заданная разность температур останется неизменной. Таким образом защита от конденсации по этому способу окажется неэффективной при резких изменениях параметров наружной воздушной среды.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение надежности защиты от конденсации влаги при изменении параметров вентилирующего воздушного потока.

Указанный в задаче результат достигается тем, что дополнительно измеряют относительную влажность вентилирующего потока, определяют критическое значение относительной влажности по температуре вентилируемой продукции, сравнивают его с измеренным значением относительной влажности вентилирующего потока, вентилирование запрещают, если критическое значение относительной влажности равно или меньше измеренного значения.

Устройство для осуществления способа содержит измеритель температуры вентилируемой продукции, измеритель температуры вентилирующего воздушного потока, измеритель относительной влажности вентилирующего потока, первый преобразователь температуры вентилирующего воздушного потока в парциальное давление водяных паров, второй преобразователь температуры вентилируемой продукции в соответствующее парциальное давление, блок деления с входами делимого и делителя и одним выходом, блок сравнения, имеющий первый и второй входы и один выход, выход измерителя температуры вентилирующего потока соединен с входом первого преобразователя, выход измерителя температуры вентилируемой продукции соединен с входом второго преобразователя, выход первого преобразователя соединен с входом делителя блока деления, выход второго преобразователя соединен с входом делимого блока деления, выход блока деления соединен с первым входом блока сравнения, а выход измерителя относительной влажности вентилирующего потока соединен с вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения является выходом устройства.

Заявляемый способ защиты от конденсации влаги из воздушной среды на поверхность вентилируемой продукции отличается от известного, принятого за прототип, тем, что дополнительно измеряют относительную влажность вентилирующего потока, определяют критическое значение относительной влажности по температуре вентилируемой продукции, сравнивают измеренное значение относительной влажности вентилирующего потока и критическое значение, по результату сравнения делают вывод о разрешении или запрещении вентилирования, причем если критическое значение относительной влажности равно или меньше измеренного значения, вентилирование запрещают для предотвращения конденсации влаги из вентилирующего воздушного потока на поверхность вентилируемой продукции.

Предлагаемый способ учитывает реальное тепловлажностное состояние вентилирующего потока, поэтому позволяет автоматически определить условия выпадения конденсата при изменяющихся параметрах вентилирующего потока и изменяющейся температуре вентилируемой продукции. Это позволяет защитить продукцию от излишнего увлажнения из-за конденсации путем запрещения вентиляции при возникновении условий конденсации. Способ позволяет автоматизировать процесс защиты от конденсации при изменяющихся условиях вентилирования.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются: наличие измерителя относительной влажности вентилирующего потока, преобразователей температуры вентилирующего потока и температуры продукции в соответствующие значения парциального давления водяных паров, блока деления, блока сравнения критического и фактического значений относительной влажности, конфигурация соединений блоков между собой.

Сравнительный анализ заявленного технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критерию изобретения «новизна».

Из патентной и научно-технической литературы неизвестны вышеуказанные отличительные признаки способа и устройства для его осуществления в их совокупности. Таким образом, заявляемые способ и устройство удовлетворяют критерию изобретения «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ и устройство могут быть использованы в системах регулирования параметров микроклимата хранилищ сельхозпродукции во всех периодах долгосрочного хранения, в системах кондиционирования воздушной среды, в системах защиты продукции от переувлажнения при вентилировании.

Моделирование и расчеты показали эффективность и надежность предлагаемого способа защиты от конденсации влаги при изменяющихся параметрах вентилирующего потока.

Способ защиты от конденсации влаги из воздушной среды на поверхность вентилируемой продукции основывается на использовании соотношений между температурой воздушной среды и парциальным давлением водяных паров, выраженных, например, формулой Фильнея, как наиболее простой [2]:

,

где Ф=(156+8,12*t)/(236+t);

t - температура воздушной смеси, °C;

P H - парциальное давление водяных паров (давление насыщения), мм рт.ст.

Критическое по отношению к температуре вентилируемой продукции значение относительной влажности определяется соотношением:

где Рп - парциальное давление водяных паров при температуре

продукции, мм рт.ст.

Рв - парциальное давление водяных паров при температуре

вентилирующего воздушного потока, мм рт.ст.

Пример: температура продукции t п=15°С, температура вентилирующего потока tв =20°C, измеренное значение относительной влажности вентилирующего потока в первом случае в1=0,65; во втором случае в2=0,8. Определить в каком случае вентилирование должно быть запрещено во избежание выпадения конденсата. Решение: согласно заявляемому способу

1) определяем соответствующие парциальные давления: для температуры потока tв=20°C, Рв=17,5287 мм рт.ст.; для температуры продукции t п=15°C, Рп=12,787 мм рт.ст.

2) определяем критическое значение относительной влажности потока по отношению к температуре продукции

3) сравниваем: в первом случае в1=0,65< к=0,718.

Следовательно, вентилирование можно осуществлять, т.к. конденсации не произойдет; во втором случае к< в2, поэтому вентилирование следует запретить во избежание конденсации влаги из вентилирующего воздушного потока.

Таким образом, сравнивая измеренное значение относительной влажности с критическим значением, определенным по измеренным температурам, можно осуществить защиту продукции от конденсации влаги при изменяющихся температурах и относительной влажности вентилирующего воздушного потока.

Способ и устройство поясняются чертежом (фиг.1), где представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, и обозначено:

в - измеренная относительная влажность вентилирующего потока;

tп - температура вентилируемой продукции;

tв - температура вентилирующего потока;

Рп - парциальное давление паров жидкости при температуре продукции;

Рв - парциальное давление паров жидкости при температуре вентилирующего потока;

к - критическое значение относительной влажности воздушной среды;

1 - измеритель относительной влажности вентилирующего воздушного потока;

2, 3 - соответственно измерители температуры продукции и вентилирующего воздушного потока;

4, 5 - соответственно преобразователи температур в парциальное давление;

6 - блок деления;

7 - блок сравнения;

8 - вход делимого блока деления 6;

9 - вход делителя блока деления 6.

Устройство работает следующим образом. Измерители температуры 2, 3 (фиг.1) выдают сигналы, соответствующие измеренным температурам, на входы блоков преобразователей 4 и 5. В блоках 4 и 5 реализуется преобразование температур в соответствующие значения парциальных давлений согласно выражению (1). На выходах блоков 4 и 5 образуются значения сигналов, соответствующих парциальным давлениям Рп и Рв. Сигнал Рп подается на вход делимого 8 блока деления 6, а сигнал Р в поступает на вход делителя 9 блока деления. На выходе блока деления 6 согласно выражению (2) образуется сигнал, соответствующий критическому значению относительной влажности к, который подается на первый вход блока сравнения 7. На второй вход блока сравнения 7 от измерителя 1 относительной влажности вентилирующего воздушного потока подается сигнал, соответствующий измеренному значению относительной влажности этого потока в. На выходе блока сравнения образуется сигнал, соответствующий разности сигналов, поступающих на входы. Если к< в, то выдается сигнал, запрещающий вентилирование. Таким образом вентилируемая продукция защищается от конденсата, который может излишне увлажнить продукцию.

Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в повышении надежности защиты продукции от конденсации влаги из вентилирующего воздушного потока при изменяющихся параметрах потока и температуры продукции.

Источники информации

1. Волкинд И.Л. Комплексы для хранения картофеля, овощей и фруктов. - М.: Колос. 1981. стр.160.

2. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. - М.: Высшая школа. 1971. стр.27.

Формула изобретения

1. Способ защиты от конденсации влаги из воздушной среды на поверхность вентилируемой продукции, при котором измеряют температуру продукции и температуру вентилирующего воздушного потока, отличающийся тем, что дополнительно измеряют относительную влажность вентилирующего потока, определяют критическое по отношению к температуре вентилируемой продукции значение относительной влажности как отношение парциального давления водяных паров при температуре вентилируемой продукции к парциальному давлению водяных паров при температуре вентилирующего потока, сравнивают критическое значение относительной влажности с измеренным значением относительной влажности вентилирующего потока, вентилирование запрещают, если критическое значение относительной влажности равно или меньше измеренного значения.

2. Устройство защиты от конденсации влаги из воздушной среды на поверхность вентилируемой продукции, содержащее измеритель температуры вентилируемой продукции, измеритель температуры вентилирующего воздушного потока и блок сравнения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены измеритель относительной влажности вентилирующего потока, первый преобразователь температуры вентилирующего воздушного потока в парциальное давление водяных паров, второй преобразователь температуры вентилируемой продукции в соответствующее парциальное давление, блок деления с входами делимого и делителя и одним выходом, блок сравнения, имеющий первый и второй входы и один выход, выход блока сравнения является выходом устройства, выход измерителя температуры вентилирующего потока соединен с входом первого преобразователя, выход измерителя температуры вентилируемой продукции соединен с входом второго преобразователя, выход первого преобразователя соединен с входом делителя блока деления, выход второго преобразователя соединен с входом делимого блока деления, выход блока деления соединен с первым входом блока сравнения, а выход измерителя относительной влажности вентилирующего потока соединен со вторым входом блока сравнения.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.07.2012

Дата публикации: 20.05.2013





Популярные патенты:

2165141 Тепличный гидропонный комплекс

... лотками 14. Тепличный гидропонный комплекс, выполненный в соответствии с изобретением, легко монтируется за счет использования металлической рамы 4, прост и дешев в обслуживании, экономичен по энергопотреблению, поскольку не требует искусственного освещения, позволяет в то же время обеспечить эффективные условия для безвирусного выращивания растений. Тепличный комплекс в отличие от известных аналогичных позволяет выращивать безвирусные миниклубни картофеля. Применение тепличного гидропонного комплекса особенно эффективно в природно-климатических условиях весеннего, летнего и осеннего периодов в южных районах. Формула изобретения 1. Тепличный гидропонный комплекс, содержащий ...


2120753 Способ получения пестицидного водного суспензионного концентрата и пестицидный водный суспензионный концентрат

... в общем распределении частиц по размерам был уменьшен соответственно до менее 1 мкм и менее 2 мкм мокрым измельчением, составляет 20 мин в эксперименте примера 1 и 30 мин в эксперименте примера 2. С другой стороны, из данных сравнительного примера 1 совершенно очевидно, что активнодействующее вещество не измельчается до размеров частиц в вышеприведенном интервале даже после измельчения в течение 240 мин. Пример испытания 2. Пластмассовый сосуд диаметром 12 см и высотой 12 см заполнили просеянной почвой возвышенных территорий и засеяли пшеницей, подмаренником цепким (Galium aparine) и вероникой (Veronica persica) таким образом, что глубину покрывающего слоя при этом регулировали ...


2121787 Устройство для регулирования температуры воздуха в теплице

... поступают на вычислительный блок 12, где на основании полученных данных определяется степень рассогласования между заданными и текущими значениями температуры воздуха внутри теплицы и определяется необходимая температура теплоносителя для первой отопительной системы в данный момент времени. Затем сигнал с вычислительного блока 12 поступает на блок управления 27 регулирующим трехходовым смесительным клапаном 7 по поддержанию необходимой температуры теплоносителя для первой зоны обогрева. После передачи сигнала вычислительный блок 12 переключается на вторую зону обогрева системы отопления, затем на третью и т.д. по всем зонам обогрева. Для каждой зоны обогрева определяется текущая ...


2079266 Устройство для гранулирования кормов

... колесом 33 вала 34 привода (фиг. 1, фиг. 5). Радиальные перегородки в виде пластин 12 с продольными выступами 35 на одной стороне, образующие с другой пластиной прессовальные каналы 36, скреплены в блоки 13. На торцовых боковых поверхностях блоков выполнены Т-образные кольцевые протоки 15 (фиг. 3). Каждый ролик скреплен с соосной звездочкой 37, соединенной приводной цепью 38 со звездочкой 39 (фиг. 2, фиг. 5). Вал 40 шнека соединен с помощью клиноременной передачи 41, зубчатых колес 42 с корпусом 18 подшипника 19 (фиг. 2). Устройство может быть снабжено двумя блоками матриц 1, а привод содержать также дифференциал 43 с зубчатыми колесами 33. Зубчатые колеса 33 соединены с ...


2098936 Осевой вентилятор

... распределитель 15 соединяет одну из гидролиний, питающих поворотный гидромотор 12 с нагнетательной линией гидронасоса 16 и поворачивает ось 11, на которой с помощью рычагов 13 жестко закреплены криволинейные 9 и 10. Криволинейные экраны перемещаются таким образом, что выходное окно вентилятора в его нижней (со стороны уклона) стороне открывается полностью, а на противоположной стороне перекрывается неперфорированным участком экрана. В результате продуваемость зернового вороха увеличивается на нижней стороне решет и уменьшается на верхний. Это обеспечивает распределение скоростей воздушного потока в соответствии с распределением зернового вороха на решетках очистки, что повышает ...


Еще из этого раздела:

2049387 Инкубатор индивидуального пользования

2463776 Система и способ для массовой валки деревьев

2248687 Способ весеннего боронования озимых культур и зубовая борона для его осуществления

2304875 Способ активации воды для полива при выращивании растений и устройство для его осуществления

2181640 Способ биологической рекультивации нарушенных земель

2264075 Рулонный пресс-подборщик лубяных культур

2414114 Зерноуборочный комбайн

2303347 Способ ведения виноградных кустов

2060659 Установка для переработки органического субстрата в биогумус

2253964 Способ отделения семенной части урожая льна от стеблей и устройство для его осуществления