Изобретение относится к устройствам для управления потоком газа внутри закрытого пространства с целью осуществления теплообмена между газом и штабелированным внутри этого пространства грузом. Такие устройства требуются, в частности, при складироваиии или транспортировке товаров, которые в течение продолжительного времени должны находиться в условиях пониженных температур или в тепле. В частности, для хранения легкопортящихся изделий, особенно пищевых продуктов, в большинстве случаев требуется постоянная температура около 0°С. Допустимые колебания температуры в этом случае около ±0,5°С для всех частей груза, что при помощи обычпых устройств или недостижимо, или может быть достигнуто при нлохом использовании пространства и постоянном ручном управлении.
Известны устройства для управления газовым потоком внутри закрытой камеры при теплообмене между ним и штабелированным рузом, содержашие приточные и вытяжные сопла для газа, подаваемого через теплообменник при помощи вентилятора. Эти устройства не могут обеспечить равномерного распределения газа ни прп газопроницаемо.м, ,и при газонепроницаемом грузе.
Газ легко проходит через паиболее широкие пространства, в данном случае между
грузом и Степками камеры. В поперечном же направлении, через груз, газ проходит слабо, поэтому внутренние части его охлаждаются хуже, чем крайние.
Целью изобретения является обеспечение равномерного распределения газа как при газопроницаемом, так и при газонепроницаемом грузе. Эта цель достигается тем, что сопла расположены вдоль двух противоположных сторон груза, в его верхней и нижней части. Смежные с верхней частью груза сопла на одной его продольной стороне имеют большее, а на противоположной стороне - меньшее проходное сечепие, чем соответствуюшие им сопла, смежные с нижней частью груза.
Груз установлен на промежуточном основании. Над грузом расположеиа промежуточная крышка. Теплообменник и вентиляторы
установлены на торцовой стороне груза.
По обеим продольным сторонам груза с соответствующнм интервалом расположены вертикальные ребра, образующие пространства для движения газового потока.
В описываемом устройстве сопла могут быть выполнены в виде снлошной щели, простирающейся по всей длине каждой продольной стороны груза, а сопла, расположенные вдоль поперечных сторон груза, могут содругу щелей, имеющих различные проходные сечения.
Между промежуточной крышкой и верхней поверхностью груза расположено в направлении движения верхнего продольного потока газа запорное приспособление, препятствующее движению потока в поперечном направлении.
Между противолежащей вентиляторам торцовой стенкой камеры и прилегающей поверхностью груза вертикально расположено запорное приспособление, препятствующее движению потока газа в поперечном направлении.
В одном из вариантов устройства в верхней и нижней частях камеры распололсено по два канала для подачи газа, снабженных con/iaми, причем одна, расположенная на одинаковой высоте, пара каналов связана со стороной нагнетания, а другая пара - со стороной всасывания вентиляторов.
На фиг. 1 упрощенно изображен контейнер и описываемое устройство с циркуляцией газа при газопроницаемом грузе, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез по Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - контейнер и описываемое устройство с циркуляцией газа при газоненроницаемом грузе, вертикальный разрез; на фиг. 5 - по 5 - В на фиг. 4; на фиг. 6 - схема циркуляции газа при газопроницаемом грузе; на фиг. 7 - то же, при газонепроницаемом грузе; на фиг. 8-11 - различные варианты исполнения сопел; на фиг. 12 - разрез по Г - Г на фиг. 11; на фиг. 13 и 14--упрощенный общий вид описываемого устройства (варианты).
Камера, выполненная в виде контейнера, имеет две боковые стенки 1, основание 2 и крышку 5. Под крышкой контейнера параллельно ей, но на некотором расстоянии от нее расположена промежуточная крышка 4, которая простирается почти по всей ширине и длине контейнера. Продольные края нромежуточной крышки загнуты вниз так, что образуются закругления 5 для уменьшения сопротивления газовому потоку. Между промежуточной крыщкой и соседней боковой стенкой с обеих сторон камеры оставлено по продольному зазору 6, 7. Направленные вниз края промежуточной крышки выполнены как сонла, которые сбоку ограничивают или сужают проходные сечения между продольными краями промежуточной крышки и внутренними стенками контейнера. Левый (по чертежу) зазор 6 в сопле значительно меньше правого 7.
Между узкой стороной промежуточной крышки и торцовыми стенками контейнера также имеется зазор для движения газа.
Над основанием 2 контейнера находится промежуточное основание 8, которое с помощью стоек 9 онирается на основание 2 и поддерживает груз 10. Подобно промеж точной крышке 4 промежуточное основание на
продольных краях снаожено проходящими в продольном направлении соплами 11, 12, которые сужают и ограничивают проходное сечение до зазоров 13, 14. В противоположность сопловым отверстиям верхней области контейнера левый нижний зазор 15 в соиле 60vTbше, чем правый зазор 16.
Подпорки 17 и стойки 9 не сплошные и мало нренятствуют газовому потоку; если
требуется, оии могут быть выполнены с аэродинамическим профилем.
Груз представляет собой поставленные один на другой ян;ики, между которыми имеются горизонтальные промежутки 18. Ящики
поставлены до .максимально возможной высоты с учетом промежуточной крышки 4. К боковым стенкам контейнера груз подходит вплотную, но предохраняется от прямого контакта с ними вертикальными ребрами 19. ТаКИМ образом, между грузом и боковыми стенками контейнера всегда остается еще перегороженное ребрами пространство, через которое проходит вертикальный поток.
С торцовой стороны контейнер имеет боковые стенки 20, 21. Между грузом и стенкой 20 имеется промежуток 22, по которому также проходит вертикальный газовый поток. На противоположной торцовой степке 21 находится теплообменник 23, наиример источник холода (в данном случае змеезик), через который проходит охлаждающая среда. Над ним размещена группа вентиляторов 24. Вентиотяторы расположены таким образом, что всасывают газ, наиример воздух, снизу и отдают его
вверх через соответствующий распределитель 25.
С обращенной к торцовой стенке 21 поверхности груза, по всей его высоте, расположен щит 26, который пренятствует прямому пропикновению поступающего от вентилятора воздуха внутрь груза.
К середине промежуточной крышки 4 подвешено запорное приспособление 27, нижняя часть которого соприкасается с грузом, исключая поперечное движение газа над грузом. Запорное приспособление может быть выполнено в виде простого, свисаюшего вниз тента или в виде металлической заслонки, которая постоянно прижимается к грузу пружиной. Можно
также выполнить запорное приспособление в виде упруго деформируемого, наиолненного воздухом шланга. Подоб1юе запорное приспособление 28 расноложено между торцовой стенкой 20 и соседней поверхностью груза.
Для этой цели также могут применяться заслонки с нагрузкой на пружину, шланги или другие упруго деформируемые запорные устройства. Устройство работает следующим образом.
Засасываемый от вентиляторов 24 (см. фиг. 3) через змеевик 23 воздух поступает в верхнее пространство, находящееся меладу крышками 5 и 4 контейнера. Это пространство находится со стороны всасывания вентилятоЕсли груз газопроницаемый, то большая часть газа течет (благодаря минимальному гидравлическому сопротивлению) через оба больших зазора 7, 13 сопел, смещенных одно относительно другого по диагонали. При этом большая часть газа проходит через груз, в то время как меньшая часть обтекает его снаружи. Благодаря соответствуюш,ему выбору и размерам сопел и проходных сечений можно достигнуть наиболее эффективного распределения газа внутри н снаружи груза. Газ, проходя мимо груза, поглош.ает тепло, возвращается под промежуточным основанием 8 в холодильный змеевик 23 и подается снова вентиляторами.
Если груз в основном газонепроницаемый, то газ проходит путь, показанный стрелкалги на фиг. 4 и 5. При этом нодаваемый вентиляторами 24 вверх и в направлении стрелки газовый поток также поступает сначала в пространство над промежуточной крышкой 4. Отсюда он течет вниз вдоль стенок / и 20 контейнера. Обратный путь газа также проходит под промежуточным основанием 8.
При вертикальном прохождении расположенных в продольном направлении промежутков 29, 30 газ вследствие газонепроницаемости груза течет вокруг него. Па левой стороне газ сначала течет через верхнее малое отверстие сопла, затем - через нижнее большое. Па противоположной стороне оп сначала проходит через большое отверстие одного сопла н затем через меньшее отверстие другого. При этом имеет значение то, что газ па обеих сторонах встречает практически одинаковое гидравлическое сопротивление, так что ои равномерно распределяется по обеим сторонам груза и создает тем самым равномерное охлаждение.
Перевод с подачи газа при газопроницаемом грузе на подачу при газонепроницаемом грузе производится без регулирования со стороны персонала. Проходные сечения сопел устанавливаются один раз на оптимальную, желаемую величину и не требуют затем никакого регулирования и контроля.
Режим потока газа схематически показан на фиг. 6 и 7. Поднимающийся от ве.мтилятора 24 поток воздуха 31 (который в действительности, разумеется, простирается по всей олирине стенки) направляется при газопроницаемом грузе в пространство над промежуточной крышкой и распределяется там на обе стороны. Принимая во внимание различное поперечное сечение сопел, больнтая часть воздушного потока идет путем 32 через сметцеиные одни относительно других но диагонали сопла с большим поперечным сечением, в то время как меньшие потоки 33, 34 обтекают осгальные части продольных стенок груза. Все потоки, включая обтекаюи1ий обратную сторону груза отдельный иоток 35, снова возвращаются под промежуточным основанием к вентилятору 24. На фиг. 7 показано равномерное и всестороннее обтекание газонепроницае.мого груза. При этом разумеется, что газ распространяется по всей соответствующей наружной поверхности груза.
Сопла в одном из вариантов исполнения представляют собой щелеобразные сужения в поперечном сечении, но могут иметь и самое различное конструктивное исполнение. Самая простая форма сопел показана на фиг. 8, где промежуточная крышка 4 оставляет только
боковое, простирающееся над продольной стороной груза, щелеобразное отверстие (зазор), и ребра 19 заканчиваются немного ниже этого отверстия. Варнант исполнения, показанный на фиг. 9, соответствует изображенному на
фиг. 1, причем потоку газа способствует закругление бокового края промежуточной крышки. Па фиг. 10 ребра доходят до крышки 3 контейнера, а загнутый вниз край промежуточной крышки 4 снабжен прорезями, и образованные в результате этого загибы 36 могут входить в промежутки между ребрами 19. Тем самым может быть установлено постоянное проходное сечение сопел при пуске устройства.
Другой вариант конструкции сопла показан на фиг. 11 и 12. Здесь ребра 19 заканчиваются под промежуточиой крышкой 4, а также под соплом 37. Сопла образованы проходящей в продольном направлении металлической полосой, которая прорезями 38 разделена на отдельные выступы 39. Выступы путем загиба могут быть приведены в желаемое положение. При необходимости сопла устройства могут быть выполнены в форме сплошной прорези
одннаковой ширины или разделены на несколько прилегающих одна к другой щелей. Согласно фиг. 2 проходные сечения нижних сопел делаются с постепенным увеличением, причем минимальные поперечные сечения сопел лежат
на стороне вентиляторов контейнера. Такой градацией поперечных сечений сопел гарантируется то, что текущий газ не может преждевременно засасываться обратно в вентилятор. Созданием больших гидравлических сопротивлений вблизи вентилятора достигается приблизительно равномерное распределение текущего газа по всем отводным соплам.
Верхние сопла также могут быть выполнены с постепенным возрастанием поперечного сечения. При падении давления может оказаться целесообразным выполнение верхних сопел с постепенным возрастанием поперечного сечения, причем сопла с минимальным поперечным сечением также будут расположены вблизи
вентилятора. Однако следует учитывать то, что преобразование динамического давления R статическое, особенно при небольшой высоте пространства над промежуточной крышкой, может вызвать изменение условий. А именно,
если вблизи вентиляторов преобладает относительно высокое динамическое давление, то верхние сопла (со стороны вентиляторов) исполняются с уменьшающимся поперечным сечением, так что максимальные поперечные
Описанный пример исполнения относится к передвижному охлаждаемому контейнеру. Но это не исключает возможности применения устройства в стационарных контейнерах, на складах и т. д. Вместо источника холода может быть предусмотрен источник тепла. При этом хранящиеся на складе продукты подогреваются текущим газом и поддерживаются в горячем состоянии.
В большинстве случаев эффективной средой для теплообмена оказывается воздух. Однако иногда отдается предпочтение другому газу, например азоту. В контейнер могут вводиться и сжиженные газы, которые испаряются и служат средой для теплообмена.
Показанное на Чертежах направление потока может быть изменено на обратное.
Такое устройство обеспечивает эффективное охлаждение груза, причем не требуется приспосабливать поперечные сечения сопел или производительность вентиляторов при переходе от газопроницаемого груза к газонепроницаемому (или наоборот). Температура груза постоянно поддерживается около 0°С. Пространство контейнера может быть полностью использовано для размещения груза.
В варианте устройства, показанном на фиг. 14, вдоль четырех внутренних продольных граней контейнера в форме параллелепипеда расположены каналы 40-43 для подачи газа. На торцовой стороне контейнера эти каналы присоединены к одному или нескольким вентиляторам, подающим газ.
Подводимый через верхние каналы 40, 42 газ вытекает из верхних сопел 44, 45 и иосле прохождения через груз и обтекания его поступает через нижние сопла 46, 47 в нижние каналы 41, 43. При этом расноложенные по диагонали сопла 44, 47 опять имеют проходное сечение меньшее, чем сопла 45, 46.
Если груз газопроницаемый, то выходящий из большого сопла 45 газ течет в основном через груз (горизонтальные стрелки) в канал 41. Меньшая его часть тече1 вертикально вниз в канал 43. Связанные со стороной всасывания вентилятора каналы 41, 43 снова направляют газ через охлаждающий змеевик к вентилятору, который снова подает его к верхним каналам 40, 42.
При газонепроницаемом грузе газ течет по обе стороны груза, вдоль него (вертикальные стрелки).
Предмет изобретения
I. Устройство для управления газовым потоком внутри закрытой камеры при теплообмене меладу газом и штабелированным внутри камеры грузом, содержащее приточные и вытяжные сопла для пропуска газа, подаваемого через теплообменник при помощи вен1Иляторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения газа как при газопроницаемом, так и при газонепроницаемом грузе, сопла расположены вдоль двух противоположных сторон груза, в
его верхней и нижней части, причем смежные с верхней частью груза сопла на одной егс продольной стороне имеют большее, а на противоположной стороне - меньшее проходное сечение, чем соответствующие им сопла,
смежные с нижней частью груза.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что груз установлен на промежуточном основании, и над грузом расположена промежуточная крышка, а теплообменник и вентиляторы установлены на торцовой стороне груза.
3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что по обеим продольным сторонам груза с соответствующим интервалом расположены вертикальные оебра, образующие нространства для движения газового потока.
4.Устройство по пп. I-3, отличающееся тем, что сопла выполнены в виде сплошной щели, простирающейся по всей длине каждой продольной стороны груза.
5. Устройство по пп. I-3, отличающееся тем, что сопла, расположенные вдоль поперечных сторон груза, выполнены в виде нескольких прилегающих одна к другой щелей, имеющих различные проходные сечения.
6. Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что между промежуточной крышкой и верхней поверхностью груза расположено в направлении верхнего продольного потока газа запорное приспособление, препятствующее движению потока газа в поперечном направлении.
7.Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что между противолежащей вентиляторам торцовой стенкой камеры и прилегающей
поверхностью груза вертикально расположено запорное приспособление, препятствуюп1ее движению потока газа в поперечном напрс;влении.
8.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в верхней и нижней частях камеры расположено по два канала для подачи газа, снабженных соплами, причем одна, расположенная на одинаковой высоте, пара СЕЯзана со стороной нагнетания, а другая пара
каналов - со стороной всасывания вентиляторов.
«э о
«э
/Т
су
Э
ft6
сриг tj
Раг. Ш
