1. Стерилизация как метод, используемый  для увеличения сроков хранения  продовольственных товаров. 

       Стерилизация  – это нагревание герметично упакованных  продуктов при температуре выше 100°С. При стерилизации погибают не только вегетативные  формы, но и  споры большинства микроорганизмов. Режим стерилизации определяется видом товара, временем и температурой. Режим  стерилизации консервов с низкой кислотностью должен быть более жестким, чем консервов с высокой кислотностью. Наличие жира также снижает стерилизующий эффект. Стерилизацию проводят при температуре 100-120°С в течении 60-120 минут (мясные товары), 40-120 минут (рыбные товары), 25-60 минут (овощные), 10-20 минут (сгущенное молоко). Стерилизацию можно проводить паром, водой, паро-воздушной смесью с использованием разнообразного оборудования (ротационного, статического, непрерывно действующего и др.). При стерилизации снижается пищевая ценность товара, изменяются его вкусовые свойства в результате гидролиза белков, жиров, углеводов, разрушения витаминов, некоторых аминокислот, поэтому, перспективно применение  высокотемпературной кратковременной стерилизации. Этот метод применяют для мясных и молочных консервов и проводят его при температуре 120-140°С в течение 2-10 секунд или при температуре 120-125°С в течение 35-40 секунд в ротационном режиме. Для молока используют ультрастерилизацию – нагревание молока в течение 1 секунды до 150°С в трубчатых аппаратах химически чистым паром.

       Также перспективным методом является стерилизация консервов токами сверхвысокой (СВЧ) и ультравысокой (УВЧ) частот. При этом методе происходит быстрое и одновременное нагревание продукта до температуры выше 100°С, а время обработки измеряется секундами, что способствует сохранению качества пищевых продуктов. Применяют этот метод при стерилизации соков, молока, для обеззараживания хлебных запасов муки, крупы.

       Пламенная стерилизация в 4 -5 раз сокращает  время термической обработки  по сравнению с автоклавированием. Нагревание банок проводят при вращении их в пламени горелок со скоростью 0,75с^-1 в течение 10 минут. В связи с внедрением в практику современной системы упаковки товаров «day in box» широкое распространение получила асептическая стерилизация. Асептическое консервирование состоит из 3 этапов:

       - стерилизация продукта при температуре 130 - 150°С с последующим охлаждением до 30 - 40°С;

       - стерилизация тары радиационной  обработкой (ультрафиолетовые лучи, ультразвук и т.д.);

       - фасование стерильного продукта  в стерильную тару и закатка  стерильными крышками.

       Этот  метод консервирования применяется для жидких и вязких продуктов (молоко, соки, томатопродукты, вина и др.). При асептической стерилизации лучше сохраняются вкус и пищевая ценность продукта.

        2. Системы отопления, вентиляции, охлаждения и кондиционирования  складских помещений и контроль их состояния. 

       Сохранность материальных ценностей в складских  помещениях в значительной мере обеспечивается за счет поддержания определенных параметров микроклимата – температуры, относительной  влажности, подвижности воздуха. Требования к условиям их хранения можно разделить на следующие основные категории.

       Требования  первой категории предусматривают  защиту материалов и продуктов от атмосферных осадков, низких или  высоких температур, резкого их перепада и хранение их на утепленных отапливаемых и охлаждаемых складах.

       По  второй категории требований необходима защита товарно-материальных ценностей  от атмосферных осадков и низких температур и хранение их на утепленных отапливаемых складах.

       Третья  категория требований предполагает создание условий для защиты материалов и товаров от атмосферных осадков и высоких температур и хранение их на утепленных охлаждаемых складах.

       По  четвертой категории требований необходимо только предохранение материалов от атмосферных осадков (хранение в  неутепленных складах и под навесом).

       Для создания необходимых климатических  условий внутри отапливаемых складов  служат системы отопления, вентиляции и кондиционирования (при обосновании), в помещениях неотапливаемых складов  – система вентиляции. Под вентиляцией  подразумевают совокупность мероприятий и устройств, используемых для организации воздухообмена. Основная цель вентиляции – обеспечить допустимые климатические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений, соответствующих санитарно-гигиеническим нормам и технологическим требованиям.

       При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, их можно классифицировать по следующим  основным признакам:

       • назначение (вытяжные и приточные);

       • сфера действия (местные и общеобменные);

       • способ создания перепадов давления для перемещения воздуха (с естественным и механическим побуждением);

       • конструктивные особенности (канальные  и бесканальные).

       Вытяжные  системы предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха. Приточные системы служат для  подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Подаваемый воздух в необходимых случаях подвергают специальной обработке – очистке, нагреву, увлажнению. В общем случае в помещении предусматривают и приточные системы, и вытяжные, причем их производительность должна быть примерно одинаковой.

       Местные системы вентиляции обслуживают  ограниченные участки помещений. С  их помощью удаляют загрязненный воздух с мест образования вредных  выделений и подают сюда чистый воздух. Общеобменные системы, и приточные, и вытяжные, предназначены для вентиляции помещения в целом или значительной его части. Их устраивают для локализации избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм. При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и подогревом всего объема приточного воздуха. Обычно перед подачей воздух очищают от пыли.

       Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции (аэрации) происходит под  действием давления, возникающего вследствие разности температур наружного воздуха  и воздуха в помещении, в результате воздействия на здание ветра, а также при совместном действии этих факторов. Аэрацию не применяют, если по технологии требуется предварительная обработка приточного воздуха либо если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

       В системах естественной вентиляции минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов – не более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах – не выше 1 м/с. Системы естественной вентиляции просты, не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии, однако зависимость их эффективности от переменных факторов – температуры, влажности воздуха, направления, скорости ветра, а также небольшое давление, которое они создают, не позволяет решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

       В механических системах вентиляции применяют  оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители и др.), позволяющие перемещать воздух на значительное расстояние, подавать и удалять воздух в требуемом объеме независимо от меняющихся условий окружающей среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки – очистке, нагреванию, увлажнению, что практически невозможно при естественной вентиляции. На практике часто применяют смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую.

       По  конструктивному исполнению системы  вентиляции разделяют на канальные  системы, которые имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха, и бесканальные, в которых каналы (воздуховоды) отсутствуют, например, при аэрации, установке вентиляторов в стене, перекрытиях и т. д.

       Для каждого конкретного случая можно  выбрать оптимальный вариант, при этом возможно сочетание сразу нескольких систем вентиляции, например приток с естественным побуждением и вытяжка с механическим побуждением, приток и вытяжка с естественным побуждением. Следует также учитывать, что системы аэрации для складов продовольственных товаров использовать нежелательно, поскольку они не удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям – приточный воздух обычно загрязнен и не может подвергаться очистке. При выборе системы вентиляции складов необходимо руководствоваться следующими нормативными документами: ГОСТ 12.1.005–88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», ГОСТ 12.1.004–91 «Пожарная безопасность. Общие требования», СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий», СНиП 31-04-2001 «Складские здания». Согласно СНиП 41-01-2003 вентиляцию с искусственным побуждением следует предусматривать для складских помещений, в которых климатические условия и чистота воздуха не могут быть обеспечены вентиляцией с естественным побуждением или отсутствует возможность естественного проветривания. Системы общеобменной вентиляции из помещений складов с выделением вредных газов и паров следует устраивать с искусственным побуждением. В большинстве складских помещений необходимо предусматривать естественную общеобменную вентиляцию, обеспечивающую однократный воздухообмен в течение 1 часа.

       Воздухообмен

       Воздухообменом  называется замена загрязненного воздуха помещений чистым, создающая в помещениях воздушную среду, которая соответствует санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям. Для определения воздухообмена (объема вентиляционного воздуха в единицу времени) необходимо знать виды и количество вредных выделений в помещении – избытка тепла, влаги, газов, паров, пыли.

       Воздухообмен  в большой степени определяется выбором параметров воздуха: наружного  в обслуживаемой зоне помещения, приточного и удаляемого из помещения. Интенсивность воздухообмена характеризуют параметром кратности – отношением объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него за 1 ч, к объему помещения.

       Естественная  вентиляция

       Строительные  материалы, из которых построены  ограждающие конструкции зданий, воздухопроницаемы, поэтому при разности давлений наружного и внутреннего воздуха через стены, потолки и полы зданий, оконные переплеты и случайные неплотности в помещениях воздухообмен происходит путем так называемой инфильтрации или естественной, не организованной вентиляции. Инфильтрация, а соответственно и объем притекающего в помещение наружного воздуха тем больше, чем выше разность температур внутри и снаружи помещения и скорость ветра, т. е. чем больше разность давлений внутреннего и наружного воздуха.

       В складских зданиях инфильтрация полуторакратна воздухообмену, а иногда и больше. Инфильтрацию надо учитывать, организуя на складе общеобменную вентиляцию с принудительным побуждением. Поскольку для большинства складских помещений рекомендован однократный воздухообмен с помощью искусственной вентиляции, от организации притока воздуха можно отказаться – объем удаляемого из помещения воздуха компенсируется инфильтрацией.

       Естественная  вентиляция может быть вытяжной без  организованного поступления воздуха (канальная система) и приточно-вытяжной с организованным притоком воздуха (система аэрации). Канальные системы применяют преимущественно во вспомогательных помещениях и зданиях складов с небольшим воздухообменом (менее однократного в 1 ч) и с неорганизованным притоком воздуха сквозь неплотности ограждающих конструкций. Воздух перемещается по каналам под действием разности давлений внутри и снаружи помещения.

       Для регулирования количества перемещаемого  по каналам воздуха применяют  регулирующие приспособления. Конструктивные элементы систем естественной вентиляции подробно описаны в Справочнике проектировщика, раздел 1.2. Для повышения давления в канальной системе вентиляции часто прибегают к установке над вытяжной шахтой насадки-дефлектора.

       Воздухообмен  при аэрации происходит через открытые фрамуги в окнах и световые фонари под действием теплового давления (разности давлений наружного и внутреннего воздуха) и давления, создаваемого ветром. Аэрация не применяется, если требуется предварительная обработка приточного воздуха и если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе превышает 30% предельно допустимой концентрации (ПДК).

       Для организации притока наружного  воздуха в теплый период года в  наружных стенах делают проемы, располагая их нижний уровень на высоте 0,3...1,8 м от пола. Приточные проемы можно располагать в два яруса и более в продольных стенах здания склада, которые должны быть свободны от пристроек. В качестве приточных проемов используют ворота, раздвижные стены и т. п. Проемы для притока наружного воздуха в переходный и холодный периоды года устраивают в наружных стенах, располагая низ проема в зданиях высотой ниже 6 м на высоте не менее 3 м от пола (при этом проемы оборудуются козырьками или другими конструктивными элементами, отклоняющими приточный воздух под углом вверх), а в складах высотой свыше 6 м – на высоте не менее 4 м от пола.

       Загрязненный  воздух удаляется через вытяжные фрамуги или вытяжные шахты, которые  рекомендуется выводить выше конька крыши не менее чем на 0,5 м во избежание опрокидывания наружных элементов при сильном ветре. Тепловое давление аэрации регулируется степенью открытия-закрытия фрамуг. Для управления воздухообменом все приточные, нижние и вытяжные верхние отверстия оборудуют открывающимися створными переплетами с верхней, средней и нижней осями вращения. Наиболее удобными являются створки с нижней осью вращения, открывающиеся внутрь помещений и отклоняющие приточный воздух вверх. Общая площадь открытых проемов определяется по объему воздуха, который должен поступать в помещение и удаляться из него. Объем воздуха, м³/ч, который проходит через отверстие, снабженное створным переплетом,

       Vпр = 3600Fµn,

       где F – площадь проема, м²;

       n – скорость воздуха, м/с; n = 0,5...1,5 при естественной вентиляции;

       µ – коэффициент расхода воздуха; для переплетов, распахнутых на 90°, µ = 0,65; на 45° – µ = 0,44; на 30° – µ = 0,32.

       Для складских помещений большое  значение имеет поддержание влажности  воздуха на определенном уровне. Большая  разность температур груза на складе и наружного воздуха имеет  место при смене времен года. Весной наружный воздух прогревается быстрее, чем груз, хранящийся в помещении. При вентиляции склада теплым и влажным воздухом на холодной поверхности груза и пола здания образуется конденсат. Осенью наружный воздух холоднее груза в складе, поэтому интенсивная вентиляция и в это время года также может вызвать конденсацию влаги и переувлажнение груза. По этой причине и весной, и осенью следует чаще вентилировать склад, чтобы постепенно выравнивать температуру в системе груз – склад – окружающая среда.

       Довольно  сложно правильно организовать вентиляцию на складах, стены и крыши которых  целиком сделаны из металлоконструкций. Днем они раскаляются под солнечными лучами до 70°С, нагревая штабель гигроскопичного груза, в результате чего с его поверхности интенсивно испаряется влага. На складе происходит конвективное перемещение воздуха и повышается содержание в нем влаги. Ночью температура металлических ограждений падает на 5...10°С ниже температуры окружающей среды, в результате при контакте с теплым и влажным складским воздухом на их внутренних поверхностях образуется конденсат. Если в это время открывать вентиляционные проемы и двери склада, то увлажненный воздух выходит наружу и конденсации влаги не происходит. Интенсивная конденсация днем ведет к усыханию груза.

       Механическая  система вентиляции

       В отличие от систем вентиляции с естественным побуждением в механических системах вентиляции воздух принудительно перемещается вентилятором. У механических систем есть ряд преимуществ – независимость  действия систем от температурных колебаний наружного воздуха и силы ветра, возможность перемещать воздух на большие расстояния, а также обрабатывать его: нагревать, очищать, увлажнять или осушать.

       В приточных механических системах вентиляции наружный воздух через воздухоприемное отверстие поступает в приточную камеру, в которой подвергается обработке – очищается от пыли, подогревается в холодное время года, при необходимости увлажняется, а дальше по сети каналов (воздуховодов) через жалюзийные решетки или насадки он направляется непосредственно в помещение. В вытяжных системах загрязненный воздух сначала удаляется из помещений либо через жалюзийные решетки, либо от специальных укрытий (при местной вентиляции), а потом через каналы (по воздуховодам) и вытяжную камеру выбрасывается в атмосферу. Для регулирования отдельных ветвей приточных и вытяжных воздуховодов на них устанавливают задвижки (шиберы) или дроссель-клапаны. Механическая система вентиляции позволяет осуществлять правильный постоянный воздухообмен в помещении в объемах и кондициях, которые действительно необходимы.

       Системы вентиляции включают группы самого разнообразного оборудования. К ним относятся: вентиляторы, вентиляционные установки, воздухораспределительные и регулирующие устройства, фильтры, шумоглушители, нагреватели и проч.

       Воздух  в системах механической вентиляции перемещается электрическими вентиляторами. Наибольшее распространение получили осевые и центробежные (радиальные) вентиляторы. Осевые вентиляторы создают  относительно небольшое давление. Радиальные вентиляторы делятся на три группы: низкого давления – до 1 кПа, среднего – до 3 кПa и высокого давления (до 12 кПа). На складах рекомендуется применять радиальные вентиляторы низкого давления.

       Эффективность системы вентиляции во многом зависит от правильного устройства воздухораспределения. Воздухораспределительные устройства весьма разнообразны – это решетки, щелевые устройства, плафоны, сопла, насадки с форсунками и т. д. В настоящее время многие производители вентиляционного оборудования поставляют полный комплект последнего, а также решают вопросы проектирования, монтажа и сервисного обслуживания.

Системы отопления складов.

       Система отопления представляет собой совокупность технических элементов, предназначенных  для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения тепла, необходимого для поддержания температуры на требуемом уровне. Системы отопления подразделяются на местные и центральные. Местными называются системы отопления, в которых генератор тепла, теплопроводы и отопительные приборы конструктивно объединены в одно устройство (печное, газовое и электрическое отопление). В силу специфики работы складов местное отопление здесь не применяют.

       Для отопления складских помещений  используют центральное отопление  – систему, в которой генератор тепла, например котел, вынесен за пределы отапливаемых помещений, а теплоноситель от генератора подается к местам потребления по трубам. Центральные системы отопления в зависимости от вида теплоносителя подразделяются на системы водяного, парового, воздушного отопления и комбинированные – пароводяные, водяные, паровоздушные, водовоздушные и др. По способу перемещения теплоносителя центральные системы могут выполняться с естественной циркуляцией за счет разности плотностей охладившегося и нагретого теплоносителя (воды или воздуха) или с принудительной циркуляцией механическим способом: насосами в водяных системах и вентиляторами – в воздушных. Системы отопления и теплоноситель выбирают в соответствии с технологическими требованиями, а также с требованиями санитарно-гигиенических и противопожарных норм. Соответствующие требования устанавливаются ведомственными нормативно-техническими документами – ГОСТ 12.1.005–88, СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», ППБ 01-98 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации», СНиП 2.04.05.-91.

       При выборе системы отопления склада необходимо учитывать следующие  требования СНиП 2.04.05-91 (в зависимости  от категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений категорий A, E, В, Г и Д):

       - в складских помещениях категорий А, Б и В без выделения пыли и аэрозолей применяют системы воздушного, водяного и парового отопления (водяное и паровое – при температуре теплоносителя-воды 150 °С, теплоносителя-пара – 130 °С). В тех же помещениях, но с выделением пыли и аэрозолей предельную температуру следует принимать 110 °С в помещениях категорий А и Б, 130 °С – для помещений категории В. Водяное и паровое отопление не допускается в помещениях, где хранят вещества, образующие при контакте с водой или водяными парами взрывоопасные смеси, или вещества, способные к самовозгоранию или взрыву при взаимодействии с водой (требование для помещений категорий А и Б).

       - складских помещениях категорий Г и Д без выделения пыли и аэрозолей применяют воздушное, водяное и паровое отопление. Температура теплоносителя-воды – 150°С, пара – 130°С. В тех же помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха используется воздушное и водяное отопление с температурой воды 150 °С и с радиаторами без отопления.

       Для обогрева рабочих, подсобных и вспомогательных  помещений складов применяют  в основном те же системы отопления, что и для складских помещений. Для этого могут использоваться электронагревательные приборы  – масляные радиаторы, которые должны питаться от самостоятельной электросети с пусковыми и защитными устройствами и быть снабжены исправными терморегуляторами или аналогичными им приборами.

       Водяное отопление

       Система водяного центрального отопления состоит  из теплового пункта, магистралей, отдельных  стояков и ветвей с отопительными приборами. Системы центрального водяного отопления различают:

       • по температуре теплоносителя (воды) – 95...105°С и более 105°С;

       • по схеме соединения труб с отопительными  приборами – однотрубные и  двухтрубные;

       • по положению труб, объединяющих отопительных приборы, – вертикальные и горизонтальные;

       • по расположению магистралей – с  верхней разводкой и с нижней разводкой;

       • по направлению движения воды.

       Выбор системы водяного отопления состоит  в установлении параметров воды, гидравлического давления в системе, а также в выборе типа отопительных приборов и конструкции системы. Преимущество системы водяного отопления перед паровой для складов в том, что она дает ровный нагрев приборов отопления с невысокой температурой, что не вызывает излишней сухости воздуха помещений, вредящей многим видам товаров, хранящихся на складах.

       Паровое отопление

       В качестве теплоносителя в системах парового отопления обычно применяется  сухой насыщенный водяной пар. Паровое  отопление имеет следующие недостатки: пониженный срок службы трубопроводов в результате интенсивной коррозии; невозможность центрального регулирования теплоотдачи отопительных приборов путем изменения температуры теплоносителя; органическая пыль на поверхности отопительных приборов, постоянно нагретых до температуры 100°С и выше, частично разлагается; повышенные потери теплоты паропроводов.

       Преимущества  парового отопления: меньшая площадь  поверхности отопительных приборов; быстрый нагрев отопительных приборов при пуске системы; незначительное гидростатическое давление в системе и др.

       Системы парового отопления подразделяются по давлению, на которое они рассчитаны (низкого давления 0,12...0,17 МПa, высокого давления 0,17...0,27 МПа и вакуум-паровые  системы – менее 0,1 MПa), и по способу  возврата конденсата – замкнутые и разомкнутые. Выбор системы парового отопления (низкого или высокого давления) определяется источником пароснабжения, требованиями по ограничению температуры на поверхности отопительных приборов и прочностными характеристиками самих теплоизолирующих аппаратов. Паропроводы должны быть самостоятельными, не связанными с трубопроводами агрегатов воздушного отопления, вентиляционных камер.

       Воздушное отопление

       Согласно  СНиП 31-04-2001 «Складские здания» для  отопления складских зданий и помещений применяют, как правило, централизованное воздушное отопление. В последние годы воздушное отопление стало одним из основных способов поддержания заданной температуры в помещении. Преимущества этого типа обогрева очевидны: высокий тепловой КПД всей системы отопления (90...94% для централизованной системы); лучшая экологическая обстановка в помещениях, возможность совмещения с системой приточной вентиляции; малая инерционность; отсутствие промежуточного теплоносителя, что позволяет отказаться от строительства и содержания малоэффективной для больших помещений системы водяного отопления, котельной, теплотрасс и системы водоподготовки; исключаются также потери в теплотрассах и необходимость в их ремонте, что резко снижает эксплуатационные расходы; высокая степень автоматизации позволяет вырабатывать тепло в точном соответствии с потребностями; высокая экономическая эффективность – срок окупаемости капитальных затрат обычно не превышает одного-двух отопительных сезонов.

       В централизованных системах воздушного отопления применяют воздушно-отопительные агрегаты, распределяющие по системе воздуховодов теплый воздух в помещения. Для складских помещений предусматривается размещение отопительных агрегатов вне отапливаемых помещений. Воздух подается через воздухораспределители, которые должны обеспечивать равномерное движение обратного потока через помещение. Места выпуска воздуха следует назначать так, чтобы на пути воздушного потока не встречались массивные строительные конструкции.