Хранение продукции в условиях контролируемой влажности

При хранении товаров очень важную роль играют климатические параметры воздуха в местах хранения. Лишь некоторые материалы могут длительное время противостоять воздействию атмосферной влаги. Большинство подвергаются медленному разрушению: металл коррозирует, сыпучие материалы комкуются, древесина и ткани покрываются плесенью и гниют, картонные коробки намокают и деформируются. И это лишь небольшой перечень из числа возникающих проблем. Для многих материалов критичной является влажность порядка 50-55%, для гигроскопичных — предел ниже. Зимой требуемого уровня влажности можно достичь средствами общеобменной вентиляции с предварительным подогревом свежего воздуха. Летом, когда температура повышается до 25-30?С, а влажность — до 90%, поступающий наружный воздух может стать источником влаги и усугубить условия хранения. Единственное правильное решение для поддержания микроклимата в помещениях хранения — это применение сорбционных осушителей воздуха. Использование осушителей воздуха вместо вентиляции — более экономичный и выгодный способ и в зимний период. Осушение воздуха позволяет снизить энергозатраты на 20-70%, поскольку не требует затрат на постоянный подогрев приточного воздуха.

Осушение воздуха идеальное решение для регулирования влажности, обеспечивающие защиту качества продукции и материалов. Практика показывает, что стабильный и низкий уровень влажности предотвращает образование ржавчины, рост плесени и другие нежелательные явления.

В таблице приведены значения рекомендуемой относительной влажности при хранении различных товаров:
значения рекомендуемой относительной влажности при хранении различных товаров

Хранение в силосах и бункерах
При хранении сыпучих материалов в силосах и бункерах возникают проблемы, обусловленные присутствием неконтролируемой влажности. Одна из наиболее распространенных проблем — образование конденсата на внутренних поверхностях стен и крыши. Это происходит, когда температура этих поверхностей опускается ниже точки росы (в основном ночью при снижении температуры окружающего воздуха). На возникновение конденсации влияют:
— попадание влажного воздуха сквозь вентиляционные отверстия, когда силос был пустой;
— выделение влажности самим продуктом в процессе хранения;
— попадание неограниченного потока воздуха в силос от загружающей и транспортирующей системы или вентиляцию.

роторный осушитель воздуха силос
Использование осушителей воздуха решает многие проблемы при хранении в силосах сыпучей продукции

При хранении материала в силосе есть так называемое «мертвое пространство» или открытая область на вершине, которая остается открытой для циркуляции воздуха. Это пустое пространство может создавать проблемы, так как изменение температуры за пределами силоса вызовет конденсацию влаги в этом месте. Конденсат, образовавшийся на стенах, может привести к следующим проблемам:
— коррозии самого силоса;
— слипанию гигроскопичного материала, который хранится внутри силоса;
— увеличению активности микроорганизмов, ведущих к порче или загрязнению продукта;
— некоторые химические вещества становятся опасными и непригодными к дальнейшему использованию при контакте с водой.

В прошлом традиционным методом борьбы с влагой было использование сжатого горячего воздуха, который выдувался из нижней части силоса. Это эффективный метод, но затраты на энергию для достижения результата значительно превышали преимущества от его использования. Кроме того, при хранении порошкообразного (рассыпчатого) материала или материала с незначительной объемной плотностью, продукт имеет тенденцию к зависанию в силосе, что приводит к физической деградации и трудностям с выгрузкой или загрузкой.

сорбционные осушители воздуха в силосах
Примеры инсталляций осушителей воздуха при хранении в силосах

Высокая относительная влажность воздуха внутри силоса способствует росту бактерий и плесневых грибов, налипанию и образованию сводов, слипанию гранул, комкованию и слеживанию хранимого продукта. Для обрушения сводов и борьбы с налипанием существуют различные механические решения, однако они не устраняют причину этих проблем — избыток влаги. Проблема также существует и при транспортировке сыпучей продукции в пневмопередающих системах. Под воздействием влажности ингредиенты прилипают к стенкам, комкуются и вызывают блокирование транспортирующих линий. Вследствие этого снижается качество продукции, в технологическом процессе увеличивается количество плановых и аварийных остановок, снижается производительность, повышается себестоимость.

осушители воздуха адсорбционные в пневмотранспорте

Применение осушителей воздуха в пневмотранспорте

Самое простое и эффективное решение заключается в удалении лишней влаги из воздуха внутри силоса и линий пневмотранспорта. Сорбционные осушители на сегодняшний день широко используются для эффективного контроля влажности и температуры при силосном хранении материалов, а также применяются для предотвращения проблем, связанных с конденсацией и влажностью в течение всего периода хранения.

Хранение зерновых
На сегодняшний день одной из важнейших задач при хранении зерна является обеспечение его энергоэкономного сохранения. Зерновые хлеба относятся к сырью, устойчивому в хранении при определенных условиях. Перед хранением зерно нужно очистить от примесей, своевременно удалить избыточную влагу и обеспечить надежную сохранность до реализации или переработки.

Наибольшее влияние на стойкость зерна при хранении оказывают такие физические свойства как гигроскопичность, тепло— и температуропроводность. Хорошо сохраняет свои исходные свойства только то зерно, в котором вся влага находится в связанном коллоидами состоянии. Между относительной влажностью (?) воздуха в хранилище и влажностью зерна через определенное время устанавливается динамическое равновесие. Каждому значению относительной влажности воздуха и его температуры соответствует определенная равновесная влажность продукта. Например, при температуре около 20°С и ?=15-20% равновесная влажность зерна устанавливается около 7%, а при ?=100% достигает 33-36%. Оптимальный интервал влажности воздуха при положительной температуре 10-20°С находится в пределах от 50 до 60%. В этих условиях равновесная влажность продуктов равна 13-14%. Влажность продукта, при которой в нем появляется свободная вода, носит название критической. Для большинства культур критическая влажность лежит в интервале 14,5-16%, зерно при такой влажности может заплесневеть. Вот почему важно следить за уровнем относительной влажности внутри элеваторов. Для работы в зернохранилищах наиболее приспособленными являются осушители воздуха с влагопоглащающим ротором.

Хранение удобрений
Применение удобрений в сельском хозяйстве является сезонным, а их производство, особенно на современных заводах по производству удобрений, в основном является непрерывным процессом. Таким образом, необходимо складировать значительное количество удобрений как на месте расположения предприятия, так и на складе поблизости площадей потребления. Почти для всех типов удобрений возможно хранение при окружающих температурных условиях, но относительная влажность в зоне хранения удобрений должна поддерживаться на уровне 35-45%.

осушители воздуха при хранении удобрений

Удобрение, являясь в высшей степени гигроскопичным, поглощает влагу из окружающего воздуха в течение своего срока хранения, что приводит к возникновению следующих проблем:
— спекание и образование комков;
— потере свойств сыпучести удобрения;
— растворение;
— кристаллизации;
— потери физических, питательных и химических свойств;
— опасность взрыва удобрений на нитратной основе;
— опасность для здоровья со стороны аммиачных паров от разложившихся гигроскопичных удобрений;
— образование скользких полов из-за затвердевания удобрений на полу склада.

Для преодоления проблем, связанных с гигроскопичностью удобрений, необходимо привести воздух внутри склада и площадки хранения к таким параметрам, при которых удобрения не впитывали бы влагу из атмосферы. Сорбционные осушители воздуха с легкостью справляются с такими задачами, независимо от температуры окружающей среды.

Осушение воздуха при хранении удобрений является необходимым в следующих зонах:
— башни гранулирования — при низкой влажности улучшается качество гранул;
— хранение насыпью — для защиты гранул и т. п. ;
— упаковка в мешки — для легкости работы с гранулами и т. п.

Защита сберегаемой продукции от коррозии и прочих видов биоповреждений

Одной из основных причин развития различных видов биоповреждений материалов являются конденсационные процессы. Несмотря на кажущуюся прочность, металлы также сравнительно легко разрушаются под влиянием внешних условий. Пусковой механизм образование ржавчины на поверхности металлов — высокая влажность. Из-за коррозии металлов ежегодно теряется до 1,5-2% металлического запаса, что вместе с затратами на защиту от коррозии приводит к огромным прямым потерям.

адсорбционные осушители воздуха при хранении металлопроката

В зависимости от условий, в которых находится металл, от его природы, назначения металлических изделий, применяются различные меры борьбы с коррозией. В основном они сводятся к обработке поверхности металла различными покрытиями. Однако зачастую более эффективным методом защиты является изменение условий внешней среды, в которой находятся металлы, т. е. сведение к минимуму наличие воздействия влаги, углекислого газа и кислорода воздуха, в помещениях, где хранятся металлические изделия. Эти проблемы решаются с помощью осушителей воздуха. Осушители используют как для осушки помещений, где находятся металлические изделия, так и для консервирования самих металлических конструкций. Таким образом, можно продлить сроки хранения металлических изделий и использования оборудования и конструкций.

осушители воздуха при хранении военной техники
Бокс для хранения военной техники. Для защиты от коррозионных процессов сберегаемых юнитов оснащен осушителем

Как еще один пример использования осушителей воздуха можно рассмотреть их применение при хранении древесины и изделий из дерева. Дерево чрезвычайно восприимчиво к колебаниям влажности. При относительно высокой влажности древесина впитывает в себя влагу и несколько увеличивается и деформируется. Кроме того, под действием влаги в древесине может образоваться плесень. Все эти индивидуальные особенности древесины в разной степени в последующем отражаются и на изделиях из дерева (мебели, столярных изделиях, паркете и др. ).

Зависимость уровня влаги в хранимом дереве от относительной влажности окружающего воздуха
Зависимость уровня влаги в хранимом дереве от относительной влажности окружающего воздуха. Дерево для изготовления мебели, например, должно иметь уровень влаги 8-9%, для дверей и окон — 11-12%

Чтобы избежать проблем при хранении древесины и изделий из дерева необходимо использовать осушители воздуха, которые дают следующие преимущества:
— сохранение правильного соотношения влажности в помещениях хранения;
— сохранение неизменной формы изделий;
— не требуется дополнительной осушки после длительного хранения.

Осушитель воздуха роторный на складе древесины
Осушитель воздуха на складе древесины

Хранение в морозильных камерах

Очень остро проблема с влагой стоит при заморозке продуктов и хранением их в морозильных камерах. Существует ряд проблем, которые вызывает избыточная влажность:
— конденсация влаги на испарителях в виде инея и снеговой шубы (снижение производительности, необходимость частых остановок для размораживания);
— частые отказы контрольно-измерительного оборудования и автоматики;
— обмерзание транспортерной ленты, вызывающее необходимость остановки конвейера;
— скользкие полы, образование тумана.

Полное предотвращение проникновения наружного воздуха в морозильные камеры невозможно, однако можно избавиться от связанных с этим фактором негативных явлений с помощью осушителей воздуха: либо осушение воздуха непосредственно в морозильной камере, либо осушение воздуха еще не проникшего в камеру (осушение тамбур-шлюза).

осушитель воздуха сорбционный в морозильном складе
Пример использования осушителя воздуха в морозильном складе

Осушения в морозильных камерах имеет ряд существенных преимуществ:
1. Предотвращение образования инея на испарителях (иней снижает эффективность охлаждения, что ухудшает температурный контроль в камере).
2. Уменьшение периодичности оттаивания испарителей. Оттаивание является непосредственным источником теплоты в морозильных камерах, данный процесс может вызвать повышение температуры хранимой продукции. На оттаивание обычно расходуется в 4-5 раз больше энергии, чем требуется для того, чтобы растопить лед, а энергия, которая не была израсходована на растопление льда, «уходит» в помещение камеры. После оттаивания эта теплота должна быть удалена системой охлаждения. Расход энергии на один цикл оттаивания с помощью ТЭНов для одного испарителя довольно существенен. Колебания температуры воздуха из-за оттаиваний негативно влияют на качество продукции.
3. Улучшение санитарно-гигиенических показателей. Отсутствие влаги на поверхностях камеры препятствует размножению микробов.
4. Отсутствие тумана, скользких полов, беспрепятственное открывание дверей, отсутствие льда на ленточном занавесе склада повышает безопасность и эффективность работы персонала и техники.

осушитель воздуха в морозильном складе
Морозильный склад до и после установки осушителя воздуха

Архивное и музейное хранение

Использование осушителей воздуха также играет важнейшую роль при сохранении редких исторических объектов, документов, картин и книг. Музеи, библиотеки и архивы являются хранителями национального достояния и помогают сохранить культуру через неоценимые предметы искусства и исторические записи. Поэтому важно, чтобы эти экспонаты были сохранены в их первоначальном состоянии для пользования будущих поколений.

Именно влажность является естественным врагом при хранении исторических экспонатов. Воздействие влаги может привести к распаду бумаги, пергаментов, фотографической негативной пленки, выцветанию красок на картинах, образованию плесени, коррозии металлических экспонатов. Чтобы избежать порчи и дорогих реставрационных работ, необходимо убрать негативное воздействие окружающей среды. Музеи и библиотеки должны поддерживать относительную влажность на уровне 40-50%.

Осушитель воздуха адсорбционный для архивного и музейного хранения
Осушитель воздуха для архивного и музейного хранения

При таком уровне влажности можно предотвратить деформацию материалов и образование плесени. Архивное хранение может иметь различные требования в зависимости от предмета хранения, но в любом случае, всегда предъявляются жесткие требования по контролю относительной влажности. Использование осушителей воздуха обеспечивает идеальные экологические условия хранения для всех видов ценных артефактов, документов и произведений искусства.

Применение осушителей воздуха позволяет создавать оптимальные условия хранения при минимальных затратах. С помощью осушителей воздуха относительный уровень влажности в области хранения можно контролировать, и материалы могут храниться в течение более длительных периодов при сохранении качества.

Принцип работы адсорбционных роторных осушителей воздуха

Назначение изделия. Осушитель предназначен для эффективного осушения воздуха с влажностью от 0 до 100%, температурой от —30?С до +40?С с использованием минимального количества энергии. Может использоваться как автономное устройство для установки внутри или вне помещения, в котором требуется регулировать влажность воздуха, а также в комплексе с системой вентиляции или кондиционирования.

Конструкция изделия. Корпус осушителя изготовлен из нержавеющей стали. Подключение воздуховодов производиться через круглые отверстия стандартных размеров. В качестве дополнительных опций возможна поставка осушителя с внутренней теплоизоляцией камеры реактивации для установки в холодном складе, или камеры осушаемого воздуха при установке вне холодного склада на пищевом производстве. Использование теплоизоляции позволяет применять осушитель для работы в холодных складах без риска конденсации влаги внутри осушителя.

Осушитель воздуха Эгида

Осушитель оснащен влагопоглощающим ротором, изготовленным в соответствии с уникальными технологиями, на которые распространяется действующий патент. Ротор представляет собой матрицу, состоящую из большого числа воздушных каналов. Он изготовлен из композитного материала, в который внедрен по уникальной технологии активный SilicaGel, и образует очень большую площадь контакта с воздушным потоком для адсорбции влаги в небольшом объеме ротора. Данный материал высокоэффективен в притяжении и удержании молекул воды, является негорючим и взрывобезопасным, с долгим сроком службы.

Ротор осушителя воздуха Эгида

Нагреватель воздуха реактивации не может быть перегрет и позволяет производить плавную регулировку в пределах 50-100% производительности осушения. Это достигается путем изменения объема воздуха реактивации.

Принцип работы. Ротор осушителя подвергается воздействию двух различных противоположно направленных воздушных потоков по секторам. Поток воздуха, который надо осушить (рабочий воздух), проходит через самый большой сектор. Влага, находящаяся в воздухе, захватывается (адсорбируется) материалом ротора, а сам воздух выходит из ротора сухим (сухой воздух) и направляется в определенную часть помещения или технологический процесс, где требуется осушенный воздух или поддержание требуемого уровня влажности. Поскольку ротор вращается медленно, поступающий воздух всегда встречает активную часть ротора и, таким образом, обеспечивается непрерывный процесс осушения.

Принцип работы осушителя воздуха Эгида

Поток воздуха, который используется для реактивации матрицы ротора, называется воздухом реактивации и предварительно нагревается до 100?С. Проходя сквозь малый сектор ротора в направлении, противоположном направлению осушаемого воздуха, воздух реактивации удаляет влагу, захваченную материалом ротора, выходит из ротора в виде теплого влажного воздуха, и затем удаляется из здания.

Практика применения роторных сорбционных осушителей воздуха позволяет решать проблемы избыточной влажности в различных технологических процессах. Система контроля влажности может быть встроена в действующую систему вентиляции и кондиционирования или работать автономно.