CZ309471B6 - Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí - Google Patents

Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí Download PDF

Info

Publication number
CZ309471B6
CZ309471B6 CZ2015-378A CZ2015378A CZ309471B6 CZ 309471 B6 CZ309471 B6 CZ 309471B6 CZ 2015378 A CZ2015378 A CZ 2015378A CZ 309471 B6 CZ309471 B6 CZ 309471B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
duct
air
fan
variable speed
controller
Prior art date
Application number
CZ2015-378A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2015378A3 (cs
Inventor
Brent J. Bloemendaal
Brent J Bloemendaal
Ross Alan Mielke
Morgen Benner
Original Assignee
Ctb, Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ctb, Inc filed Critical Ctb, Inc
Publication of CZ2015378A3 publication Critical patent/CZ2015378A3/cs
Publication of CZ309471B6 publication Critical patent/CZ309471B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/10—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/12—Velocity of flow; Quantity of flow, e.g. by varying fan speed, by modifying cross flow area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F26B9/063—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers for drying granular material in bulk, e.g. grain bins or silos with false floor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/06—Grains, e.g. cereals, wheat, rice, corn

Abstract

Systém pro sušení zrnin zahrnuje regulátor, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k ohřívači nebo tepelnému čerpadlu, které jsou sdruženy se vzduchovým kanálem pro dodávání vzduchu přes kanál a přes zrninu v obilním silu. K regulátoru jsou připojeny rovněž snímač okolní teploty a snímač okolní vlhkosti, snímač teploty uvnitř kanálu a snímač vlhkosti uvnitř kanálu. Způsob provozu systému spočívá v tom, že regulátor nastavuje rychlost ventilátoru v kombinaci s provozováním ohřívače nebo tepelného čerpadla tak, aby v průběhu první periody, kdy okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, byl dodáván vzduch s teplotou cílové rovnovážné vlhkosti. Regulátor taktéž provozuje ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti a regulátor není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a ohřívače nebo tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti.

Description

Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí
Oblast techniky
Vynález se týká způsobů, systémů a zařízení pro sušení zrniny s použitím vzduchu s rovnovážnou vlhkostí.
Dosavadní stav techniky
Tato sekce poskytuje základní informace, které se týkají vynálezu, které však nezbytně nepopisují dosavadní stav techniky.
Zrniny uložené v obilním silu lze uvnitř obilního sila provzdušňovat nebo částečně sušit nebo upravovat. Toto lze provádět s využitím principů rovnovážné vlhkosti. Pokud je zrnina vystavena vzduchu s jistou teplotou a relativní vlhkostí po dostatečně dlouhou dobu, ustaví se mezi obsahem vody v zrnině a odpovídající teplotou a relativní vlhkostí vzduchu rovnováha. Hodnoty rovnovážné vlhkosti jsou pro různé typy zmiň různé. Na obr. 1 je ukázána příkladná tabulka hodnot rovnovážné vlhkosti.
Tedy, zrniny uchovávané v obilním silu lze provzdušňovat nebo upravovat, pokud má vzduch hodnotu nebo rozmezí rovnovážné vlhkosti, která odpovídá žádanému obsahu vody v zrnině. Teplota a relativní vlhkost okolního vzduchu se však mění jak v průběhu roku (obr. 2), tak v průběhu 24 hodin dne (obr. 3).
Typicky platí, že pokud má vzduch parametry mimo žádané hodnoty rovnovážné vlhkosti, ventilátor obilního sila se vypne a počká se, dokud se parametry okolního vzduchu nevrátí na žádané hodnoty rovnovážné vlhkosti. Výsledkem je cyklické zapínání a vypínání ventilátoru v průběhu dní, týdnů a měsíců.
Skladovací obilná sila někdy bývají opatřena malými ohřívači pro ohřev okolního vzduchu procházejícího ventilátory, které parametry okolního vzduchu, které jsou od hodnot rovnovážné vlhkosti vzdálené jen mírně, mohou uvést do hodnot rovnovážné vlhkosti. Tím se poněkud prodlouží doby, po které lze zrniny provzdušňovat nebo upravovat. Ventilátor obilního sílaje ale i tak cyklicky zapínán a vypínán v průběhu dní, týdnů a měsíců.
Jedním z problémů vyplývajících z opakovaného cyklování je nedostatečné provzdušnění nebo úprava zrniny, přičemž fronta sušení při vypnutém ventilátoru v zrnině stagnuje. To znamená, že k plné úpravě zrniny, která zajistí správný obsah vody při uvedení zrniny na trh, není dostatek času. To také může znamenat, že na stagnující frontě sušení nebo jinde v zrnině mohou vznikat plísně nebo jiné problémy. Může se tedy stát, že zrninu je potřeba prodat za nevýhodnou cenu, nebo se může zkazit natolik, že se pro trh vůbec nehodí.
Podstata vynálezu
Tato sekce poskytuje obecný popis podstaty vynálezu, přičemž však není úplným popisem jeho plného rozsahu ani všech jeho znaků.
Podle aspektu vynálezu, systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti zahrnuje regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které jsou sdruženy se vzduchovým kanálem a které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu v obilním silu. Vně obilního sila umístěny a elektronicky
-1 CZ 309471 B6 připojeny k regulátoru sušení zrniny mohou být snímač okolní teploty a snímač okolní vlhkosti. Uvnitř kanálu umístěny a elektronicky připojeny k regulátoru sušení zrniny mohou být také snímač teploty uvnitř kanálu a snímač vlhkosti uvnitř kanálu. Regulátor sušení zrniny zahrnuje instrukce k nastavování rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla tak, aby se v průběhu první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, dosáhlo takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti. Regulátor sušení zrniny zahrnuje instrukce k provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti. Když ventilátor s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti upravuje obsah vody v zrnině v obilním silu směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
V dalším aspektu vynález poskytuje způsob provozování systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti zahrnuje regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu v obilním silu, snímač okolní teploty a snímač okolní vlhkosti, které jsou umístěny vně obilního sila; a snímač teploty uvnitř kanálu a snímač vlhkosti uvnitř kanálu, které jsou umístěny uvnitř kanálu. Způsob zahrnuje nastavování rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla tak, aby se v průběhu první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, dosáhlo takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti. Dále způsob zahrnuje provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, ale regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti. Když ventilátor s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, obsah vody v zrnině v obilním silu se mění směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
Podstatou vynálezu je tedy systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti, obsahující:
regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které jsou sdruženy se vzduchovým kanálem a pro dodávání vzduchu přes kanál a přes zrninu v obilním silu;
snímač okolní teploty, který je umístěn vně obilního sila a elektronicky připojen k regulátoru sušení zrniny;
snímač teploty uvnitř kanálu, který je umístěn uvnitř kanálu a elektronicky připojen k regulátoru sušení zrniny;
snímač vlhkosti umístěný vně obilního sila nebo uvnitř kanálu a elektronicky připojený k regulátoru sušení zrniny;
přičemž regulátor sušení zrniny je uzpůsoben pro nastavování rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla pro průběh první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí
-2 CZ 309471 B6 rovnovážné vlhkosti, pro dosažení takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti;
kde regulátor sušení zrniny je uzpůsoben pro provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti;
kde ventilátor s proměnnou rychlostí je uzpůsoben k protlačení vzduchu přes kanál a přes zrninu v průběhu první periody v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti je uzpůsoben k úpravě obsahu vody v zrnině v obilním silu směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
Další oblasti možného použití budou zřejmé z dále uvedeného popisu. Popis a konkrétní příklady v tomto popisu podstaty vynálezu jsou zamýšleny pouze k účelu ilustrování vynálezu a nemají rozsah předkládaného vynálezu nijak omezovat.
Objasnění výkresů
Zde popsané výkresy slouží pouze k účelům ilustrace vybraných provedení, neznázorňují všechny možné implementace a nejsou zamýšleny k omezení rozsahu předkládaného vynálezu.
Na obr. 1 je příkladná tabulka hodnot rovnovážné vlhkosti pro tři různé zrniny.
Na obr. 2 je příkladný graf hodnot rovnovážné vlhkosti v průběhu periody o délce jednoho roku.
Na obr. 3 je příkladný graf hodnot rovnovážné vlhkosti v průběhu periody o délce 48 hodin.
Na obr. 4 je zjednodušená perspektivní ilustrace obilního sila, které zahrnuje způsoby, systémy a zařízení podle vynálezu.
Na obr. 5 je zjednodušená perspektivní ilustrace ukazující vnitřní měřicí kabely se snímacími uzly teploty a vlhkosti zrniny uvnitř obilního sila dle obr. 4.
Na obr. 6 je zjednodušené schéma obrazovky regulátoru ukazující vnitřní měřicí kabely dle obr. 5.
Na obr. 7 je vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlosti podle vynálezu.
Na obr. 8 je vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlosti a ohřívač.
Na obr. 9 je vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlosti a tepelné čerpadlo.
Na obr. 10 je alternativní vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlosti a tepelné čerpadlo.
Stejné vztahové značky označují stejné díly ve více pohledech na více výkresech.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příkladná provedení budou dále popsána podrobněji s odkazy na doprovodné výkresy.
Předkládaná technologie se týká provzdušňování sil pro skladování zrnin, a způsobů a systémů pro řízení takového provzdušňování. Provzdušňování zařízení pro skladování zrnin je důležité pro udržování správné úrovně vlhkostí, která umožní bezpečné dlouhodobé uchovávání zrnin ve skladovacím silu.
Ve zde použitém smyslu se zařízením pro skladování zrnin rozumí jakákoliv velká nádrž pro uchovávání sypaného materiálu, jako jsou zrniny, kterou lze typicky najít na farmách a/nebo která se používá v aplikacích komerčního zemědělství. Zařízením pro skladování zmiň může být libovolná vhodná nádoba nakonfigurovaná pro skladování zmiň nebo krmivá. Taková nádoba obvykle zahrnuje boční stěny a střechu. Takovými sily mohou být obecně kmhové struktury, které zahrnují zvýšenou podlahu, takže pod zrninou nebo krmivém vznikne vzduchový kanál. Podlaha může být perforovaná, takže vzduch z kanálu může procházet podlahou a zrninou, a přitom odstraňovat ze zrniny vlhkost a/nebo upravovat její teplotu. Typicky je velký počet malých perforací výhodnější než menší počet větších perforací se stejnou plochou otvorů v kanálu. Okolo sila může být uspořádáno více ventilátorů pro vhánění vzduchu do vzduchového kanálu a dále do zrniny.
Ve zde použitém smyslu se termínem zrnina nebo krmivo, ať už je použit samostatně nebo v kombinaci, rozumí různé farmářské a/nebo zemědělské produkty a materiály vhodné pro předkládanou technologii, včetně například: všech typ zrnin, semen, kukuřice, fazolí, rýže, pšenice, ječmene, žita, luštěnin, brambor, ořechů apod.
Teplý vzduch pojme více vlhkosti než vzduch studený. Proto teplota vzduchu ovlivňuje celkovou schopnost sušicího vzduchu vlhkost jímat. Například, 0,45 kg (jedna libra) vzduchu při 4,444 °C (40 °F) může pojmout asi 2,592 g (40 grainů) vody, zatímco 0,45 kg (jedna libra) vzduchu při 26,667 °C (80 °F) může pojmout vody asi čtyřikrát více čili 10,044 g (155 grainů). Důležitou roli v procesu sušení hraje rovněž relativní vlhkost. Například, vzduch při 37,778 °C (100 °F) a relativní vlhkosti 50% může absorbovat o 3,888 g (60 grainů) vody na 0,45 kg (jednu libru) vzduchu více, než může absorbovat vzduch při 37,778 °C (100 °F) a relativní vlhkosti75%. Tedy, množství vlhkosti, které lze odstranit, se mění s teplotou a vlhkostí přiváděného vzduchu i s teplotním rozdílem mezi zrninou a přiváděným vzduchem.
Zrnina uvnitř obilního sila si svou vlhkost a teplotu po nějakou dobu udrží, díky od okolí částečně oddělenému prostředí obilního sila a přirozeným izolačním vlastnostem masy zrniny. Je známo, že okolní teplota a relativní vlhkost určuje pro daný typ zrniny rovnovážnou vlhkost, která představuje obsah vody, který se v zrnině nastaví, pokud je zrnina daným podmínkám, teplotě a relativní vlhkosti, vystavena po dlouhou dobu. Rovnovážnou vlhkost lze určit buď z tabulky známých hodnot, nebo z matematické formule, která data v takové tabulce aproximuje. Podle současné technologie může tento typ informací pro různé zrniny zahrnovat regulátor sušení. Alternativně může tyto informace zadávat uživatel, neboje lze získávat z různých zdrojů s použitím internetové nebo jiné komunikace.
Jak je ukázáno na obr. 4, systém pro regulaci provzdušňování skladovacího obilního zařízení zahrnuje skladovací obilní zařízení 10, které může zahrnovat vzduchový kanál 12 pod podlahou 14 obilního sila, která má množství otvorů či štěrbin 16. jimiž může ze vzduchového kanálu 12 do skladovací oblasti 18 zrniny nad podlahou 14 proudit vzduch. Součástí systému může být jeden nebo více ventilátorů 20 s proměnnou rychlostí, přičemž každý ventilátor 20 je poháněn odpovídajícím motorem 22 napájeným z frekvenčního měniče. S každým ventilátorem 20 může být sdružen malý ohřívač nebo tepelné čerpadlo 21. Ve vzduchovém kanálu 12. v sousedství podlahy 14 obilního sila, se nacházejí snímač 23 teploty vzduchu uvnitř kanálu a snímač 24 relativní vlhkosti uvnitř kanálu. Vzduchový kanál 12, v němž se typicky nacházejí teplotní
-4 CZ 309471 B6 snímač 23 a snímač 24 relativní vlhkosti, zahrnuje celou průtočnou trasu mezi ventilátorem či ventilátory 20 a masou zrniny, a obecně končí přibližně v podlaze 14. kde vzduch do masy zrniny (není ukázána) vstupuje. Snímač 31 teploty okolí a snímač 32 relativní vlhkosti okolí jsou umístěny vně obilního sila a měří parametry okolního vzduchu.
Vnitřkem obilního sila 10 mohou rovněž procházet měřicí kabely 34. jak je schematicky ukázáno na obr. 5 a 6. Rozumí se, že obr. 5 a 6 jsou schematickými reprezentacemi, které jsou značně zjednodušené a pro snazší pochopení znázorněné odděleně od obr. 4. Každý měřicí kabel 34 je typicky spuštěný dolů ze střešní struktury obilního sila 10 a v ní upevněný. Obdobně se nad skladovací oblastí zmiň může nacházet i datový sběrač 36 sdružený s obilným silem 10, takže na datový sběrač 36 nepůsobí zrniny v obilním silu 10 v podstatě žádnou dolů směřující silou. Datový sběrač 36 může být například připevněn ke střešní struktuře na vnější straně obilního sila 10. nebo uvnitř obilního sila 10 v blízkosti vršku střešní struktury. Měřicí kabely 34 mohou v uzlech, které jsou rozmístěny podél kabelů 34, zahrnovat snímače vlhkosti a teploty. Další podrobnosti týkající se měřicích kabelů a snímačů a jejich použití lze nalézt v patentové přihlášce S/N 13/569,814 stejného přihlašovatele, zaregistrované 08.08.2012 a publikované jako US 2014/0046611 13.02.2014, a v patentové přihlášce S/N 13/569,804 stejného přihlašovatele, zaregistrované 08.08.2012 a publikované jako US 2014/0043048 13.02.2014, které jsou tímto odkazem zahrnuty do této přihlášky ve své úplnosti.
V kanálu 12 se může nacházet také tlakový snímač 25, aby bylo možné počítat skutečný průtok vzduchu (v kubických stopách za minutu - CFM), který ventilátory zrninou protlačuji. Další podrobnosti týkající se měření průtoku vzduchu procházejícího zrninou s použitím takového tlakového snímače 25 jsou uvedeny v patentové přihlášce S/N 13/180,797 stejného přihlašovatele, zaregistrované 12.07.2011 a publikované jako US 2013/0015251 17.01.2013, která je tímto odkazem zahrnuta do této přihlášky ve své úplnosti.
Procesor či regulátor 26, který zahrnuje elektrické okruhy v podobě mikroprocesoru 28 a paměti 30, může být nakonfigurován k přijímání zadání od uživatele a/nebo parametrů skladovacího zařízení zrnin. Regulátor 26 je, podle potřeby, naprogramován tak, aby měl k dispozici určitá data (například v paměti 30) a prováděl různé kroky. Programem mohou být například informace přijaté od uživatele nebo výrobce a uložené v paměti. Program může být rovněž dán fyzickou konstrukcí mikroprocesoru 28 regulátoru 26, softwarem nahraným do regulátoru 26, nebo kombinací hardwaru a softwaru.
Regulátor 26 je rovněž činně spojen se všemi ohřívači nebo tepelnými čerpadly 21, snímačem 23 vnitřní teploty a snímačem 24 vnitřní relativní vlhkosti, snímačem 31 vnější teploty a snímačem 32 vnější relativní vlhkosti, všemi tlakovými snímači 25, všemi měřicími kabely 34 (např. přes datový sběrač 36) a motory 22 ventilátorů s proměnnou rychlostí. Připojení různých součástí k regulátoru může být provedeno prostřednictvím libovolné kombinace kabelových nebo bezdrátových spojů.
Na obr. 7 až 10 jsou vyobrazeny vývojové diagramy, které znázorňují různé aspekty příkladných systémů a způsobů pro regulaci provzdušňování skladovacího zařízení zrnin. Rozumí se, že obrázky znázorňují různá provedení předkládané technologie, přičemž by však neměly být považovány za jediné reprezentace předkládané technologie. Určité bloky ve vývojových diagramech znázorňují volitelné kroky nebo zpracování. Rozumí se dále, že zatímco samostatné bloky mohou představovat samostatné kroky, lze v různých provedeních kroky nebo zpracování kombinovat nebo upravovat, přičemž kombinace nebo vynechání určitých znaků, včetně změny pořadí znázorněných kroků, rovněž spadají do rozsahu vynálezu.
Jak je ukázáno na obr. 7, jedno příkladné zpracování v systému, který neobsahuje žádný ohřívač ani tepelné čerpadlo 21, obecně začíná získáním zadání od uživatele, které může zahrnovat parametry skladovacího zařízení zrnin. Uživatel může například zadat typ zrniny v silu a cílový obsah vody v zrnině, který si regulátor pro zadaný typ zrniny pomocí vzorce nebo vyhledávací
-5 CZ 309471 B6 tabulky převede na požadované rozmezí rovnovážné vlhkosti (dále EQM (equilibrium moisture) nebo EMC (equilibrium moisture content)). Alternativně může požadované rozmezí okolní rovnovážné vlhkosti (dále EQM nebo EMC) zadat přímo uživatel.
Snímač 31 vnější teploty a snímač 32 vnější relativní vlhkosti poskytují regulátoru 26 data nebo signály, které se v bloku 100 převádí na měřenou hodnotu EMC okolního vzduchu. K převodu může regulátor 26 použít buď vzorec nebo vyhledávací tabulku. Pokud EMC (nebo EQM) okolního vzduchu spadá do uloženého cílového rozmezí, jak naznačuje blok 102, odešle regulátor signál, který způsobí chod ventilátoru 20 s maximální rychlostí, jak naznačuje blok 104.
Pokud je EMC okolního vzduchu větší než cílové rozmezí EMC, nebo menší než cílové rozmezí EMC, odešle regulátor signál, který způsobí, že ventilátor 20 poběží s minimální rychlostí. Touto minimální rychlostí může být nastavení otáček ventilátoru nebo motoru za minutu (rpm). Ventilátor se může jednoduše otáčet rychlostí, která je asi jednou třetinou normální maximální rychlosti. Alternativně může být regulátor naprogramován k použití tlakového snímače 25 a počítání a provozování ventilátoru se žádaným nebo určeným minimálním nízkém průtočném množství (CFM). Regulátor může například rychlost ventilátoru nastavit tak, aby dosáhl a udržoval průtočné množství silem na asi 5000 CFM.
Další možností je to, aby minimální rychlost ventilátoru odpovídala žádanému nízkému nebo minimálnímu průtoku na buši zrniny v obilním silu. Například, data nebo signály z měřicích kabelů 34 lze použít k výpočtu množství zrniny v obilním silu a data z tlakového snímače 25 lze použít k výpočtu aktuálního průtočného množství, takže lze určit aktuální hodnotu v jednotkách m3/hod./litr (CFM/bušl), a dále nastavovat rychlost ventilátoru tak, aby se dosáhlo žádané minimální nebo nízké hodnoty jednotkách m3/hod./litr (CFM/bušl), jak je podrobněji popsáno v dříve identifikovaných patentech stejného přihlašovatele. Takovou nízkou nebo minimální hodnotou v jednotkách m3/hod./litr (CFM/bušl) může být asi 0,00482 m3/hod/l (0,1 CFM/bušl), která typicky postačuje k zabránění stagnace fronty sušení. Alternativně může minimální hodnota CFM/bušl být asi mezi 1/14 0,0482 m3/hod./l a 1/7 0,0482 m3/hod./l (1/14 a 1/7 CFM/bušl), což typicky postačuje k udržování čerstvosti zrniny a odstraňování tepla způsobeného vlastním zahříváním zrniny.
Jak je ukázáno na obr. 8, jedno příkladné zpracování v systému, který obsahuje ohřívač 21. obecně začíná získáním zadání od uživatele, které může zahrnovat parametry skladovacího zařízení zrnin. Navíc k parametrům diskutovaným výše může mít regulátor naprogramovaný rozsah teplotního rozdílu (dT) nebo spodní a horní mez. Taková dT data může zadat uživatel nebo mohou být jinak předem naprogramována nebo uložena do regulátoru. V některých případech může dT představovat teplotní rozdíl mezi teplotou zrniny (např. změřenou pomocí měřicích kabelů) a teplotou vzduchu uvnitř kanálu. V některých případech může dT představovat rozdíl 10 teplot mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou vzduchu uvnitř kanálu po průchodu ohřívačem (nebo tepelným čerpadlem) 21. V některých případech může dT představovat změnu v teplotě zrniny. V některých případech lze jako meze pro ohřívání (nebo ochlazování) použít více než jeden nebo i všechny rozsahy dT nebo meze.
Pokud je dT rozdíl mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou zrniny, potom v případě, že EMC okolního vzduchu spadá do cílového rozmezí, ale teplota okolního nebo ohřátého vzduchu je, například, o 5,5 °C (10 stupňů Fahrenheita) vyšší než teplota zrniny, ventilátor nepoběží. Důvodem je snaha zabránit drastické změně teploty zrniny v průběhu jednoho mimořádného dne. Taková kontrola se provede při všech z ohřívání, ochlazování nebo použití okolního vzduchu.
Obdobně, pokud je dT změna v teplotě zrniny za předem určenou dobu v důsledku provozování ventilátoru, nebo ventilátoru a ohřívače, potom, když se teplota zrniny zvýší například o více než 5,5 °C (10 stupňů Fahrenheita) za dobu 24 hodin, se ventilátor, ohřívač nebo obojí zastaví nebo se vrátí do nějakého minimálního stavu. Důvodem je opět snaha zabránit drastické změně teploty zrniny v průběhu jednoho mimořádného dne, přičemž se taková kontrola provede při všech
-6 CZ 309471 B6 z ohřívání, ochlazování nebo použití okolního vzduchu.
Veličinou dT může být rovněž rozdíl mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou ohřátého vzduchu (tj. velikost teplotní změny vzduchu způsobené ohřívačem nebo chladičem). Například, pokud je to na počátku sušicího zpracování a k dosažení cíle sušení je k dispozici dostatek času, může se regulátor k dosažení požadované hodnoty EMC nastavit k ohřívání/ochlazování vzduchu například jen o +/- 1,6 °C (3 stupně Fahrenheita). Pokud k vhodným podmínkám pro sušení nedochází dost často, a přitom je potřeba významného sušení, potom lze meze poněkud rozevřít tak, aby dovolily ohřívání/ochlazování například o +/- 3,9 °C (7 stupňů Fahrenheita). Obdobně mohou být rozšířeny kterékoliv z různých výše uvedených mezí tak, aby se dosáhlo delší doby chodu s plnou rychlostí. Dále také platí, že každý z různých rozsahů nebo mezí dT lze použít samostatně nebo v kombinaci.
Prostřední a pravá cesta na obr. 8 jsou podobné těm na obr. 7. Protože je však v tomto provedení k dispozici ohřívač, lze zrniny provzdušňovat nebo upravovat, i když je EMC (či EQM) hodnota okolního vzduchu nad cílovým rozmezím nebo horní mezí. Pokud je vypočtená nebo změřená hodnota dT menší než mezní dT, zvětší se postupně teplo tak, aby se dosáhlo cílové teploty potřebné k poskytování EMC vzduchu pro průchod zrninou. Protože ohřívač je obecně relativně malý, je možné, že s ventilátorem běžícím plnou rychlostí a ohřívačem pracujícím s plným výkonem nebude možné vzduch zahřát dostatečně. Proto může regulátor odeslat instrukci nebo signál nebo jinak způsobit zmenšení rychlosti ventilátoru, dokud se nezíská cílová teplota vzduchu uvnitř kanálu.
Jak je ukázáno na obr. 9, jedno příkladné zpracování v systému, který obsahuje tepelné čerpadlo 21, dovoluje ohřívání nebo ochlazování okolního vzduchu. Různé kroky a celkové zpracování by měly být z obr. 9 a s uvažováním diskuse, která se týká jiných, zde uvedených, příkladu, zřejmé.
Na obr. 10 je ukázáno jedno příkladné zpracování v systému, který obsahuje tepelné čerpadlo 21 (jako na obr. 9) a v němž jsou dány rozsahy nebo meze dT. Různé kroky a celkové zpracování by měly být z obr. 10 a s uvažováním diskuse, která se týká jiných, zde uvedených, příkladů, zřejmé.
Dále jsou uvedeny příklady různých rovnic nebo výpočtů, které může ve zpracováních vykonávat regulátor.
Kroky příkladu - bez ohřívače
1. Použití teploty (= Teplota okolí + zvýšení teploty ve ventilátoru) a relativní vlhkosti k nalezení EMC
Vztahy pro obsah vody v rostlinných zemědělských výrobcích dle ASAE D245.5
6.a RH = l-exp[-A(T+C) (MCD)AB] kde pro kukuřici:
A = 6.6612E-05
B = 1.9677
C = 42.143
6.b RH = exp [ (-A/(T+C) exp (-B (MCd))] kde pro kukuřici:
A = 374.34
B = 0.18662
C = 31.696.
Obě rovnice lze vyřešit pro MCd (obsah vody v sušině).
-7 CZ 309471 B6
2. Převod na obsah vody ve vlhké zrnině
V oboru se obvykle obsah vody uvažuje jako MCW (obsah vody ve vlhké zrnině), potom
MCW = 100 (MCd/ (100+MCd)).
Rovnovážný obsah vody = MCw = EQM = EMC
Ve vývojovém diagramu je termín rovnovážná vlhkost zkrácen na EQM. V oboru akceptovanou zkratkou je EMC. Proto se zde používají oba termíny EMC a EQM zaměnitelným způsobem.
3. Nastavení mezi pro EMC vzduch v kanálu
V tomto příkladu bez ohřívače se nastaví horní a spodní mez EMC, v jejichž rozmezí ventilátor pracuje s plnou rychlostí. Teplotu vzduchu v kanálu lze měřit, aby se zabezpečilo, že se od teploty zrniny liší jen o jistý počet stupňů.
Vně těchto mezí může ventilátor běžet se zmenšeným/minimálním CFM nebo rychlostí.
Kroky příkladu - s ohříváním a ochlazováním a mezemi stupňů ohřívání/ochlazování (začíná v kroku 3)
3. Nastavení mezi pro EMC vzduch v kanálu
Pokud je EMC mezi horní a spodní mezí EMC a teplota vzduchu se od teploty zrniny liší méně než o předepsaný počet stupňů, ventilátor poběží.
Pokud je EMC nad cílovým rozmezím, lze přidat teplo ke zvýšení teploty a snížení relativní vlhkosti vzduchu. Pokud je EMC neohřátého vzduchu v kanálu 17%, lze teplo přidat tak, aby se EMC snížilo na 15%. Kvůli povaze rovnic 6.a a 6.b je přímé získání ΔΤ, o které by měl teplotu ohřívač zvýšit, obtížné, ale možné. Určení množství tepla/stupňů, které je potřeba přidat, lze alternativně určit jedním ze dvou způsobů.
a) Zvýšit teplotu (T) v rovnici 6.a o 1 (jeden) stupeň. Vypočítat novou relativní vlhkost (RH) ohřátého vzduchu. Novou hodnotu RH lze zjistit z vyhledávacích tabulek nebo ji lze vypočítat. Když se vzduch ohřeje, parciální tlak vody zůstane konstantní. Saturační tlak lze odhadnout pomocí různých empirických rovnic, které lze nalézt například v knize Základy přenosu tepla a hmoty (F.P. Incropera, D.P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4th Edition).
Rovnice je následující.
k ' - 37-273 453 e ° n -.-...........................................................................
(V 27X15)
Protože lze přibližně vypočítat nový saturační tlak (Pvs) a ze stavu okolního vzduchu je znám parciální tlak Pp vody ve vzduchu, může se nová relativní vlhkost vypočítat ze vztahu:
Relativní vlhkost = (parciální tlak)/(saturační tlak).
Pomocí nových T a RH vzduchu se vypočítá nové EMC pro ohřátý vzduch. Dále se pokračuje
-8 CZ 309471 B6 s postupným zvětšováním T a počítáním nové RH, dokud EMC nedosáhne cíle. Tím se zjistí požadovaná změna teploty a ohřívač může na tuto novou teplotu cílit.
b) Alternativně lze zahájit ohřívání vzduchu a měřit výsledné T a RH v kanálu. Když se T zvýší, vypočte se EMC v kanálu, a dále se T nastavuje tak, aby EMC dosáhlo cílové hodnoty.
Oba způsoby fungují stejně dobře; jen první způsob však regulátoru dovoluje určit potřebnou T bez toho, že by bylo potřeba ohřívat vzduch a/nebo spouštět ventilátor. To může být zvlášť výhodné v případě, že potřebné teplo přesahuje kapacitu ohřívače nebo že zvýšení teploty ve stupních přesahuje již nastavené meze ohřívání/ochlazování ve stupních. Výše uvedený odstavec shrnuje stav B z vývojového diagramu. Pokud zvýšení T přesahuje nastavenou mez, skončí způsob ve stavu H, kde je 10 rychlost ventilátoru nastavena na minimální CFM a ohřívač bude udržovat teplotu potřebnou k dosažení žádaného EMC.
Pokud ve stavu B požadavek na teplo z ohřívače přesáhne to, které může ohřívač dodat, dostane se způsob do stavu C.
a) Pomocí výše popsaného způsobu (a) se určí velikost zvýšení T potřebného k dosažení žádaného EMC. Například, pokud je potřeba k dosažení žádaného EMC teplotu zvýšit o 6 stupňů Fahrenheita, lze tento údaj a odhadnuté nebo známé CFM ventilátoru použít k určení požadavku na množství tepla (BTU) od ohřívače.
i. Výkon v BTU = 1.08*CFM(AT)
b) Při použití způsobu (b) se jednoduše spustí ventilátor a ohřívač a pokud ohřívač dosáhne maximálního výkonu před tím, než se dosáhne žádaného EMC, je jisté, že maximální výkon ohřívače je překročen.
V obou uvedených scénářích platí, že pokud se určí, že ohřívač nemůže dát požadované teplo, zmenší se v dalším kroku rychlost ventilátoru. Rychlost ventilátoru se snižuje tak dlouho, dokud výkon ohřívače nepostačí k dosažení správného EMC.
Pamatujte prosím rovněž na to, že ve všech popsaných scénářích se vždy zároveň kontroluje, zda teplota vzduchu v kanálu se neliší od teploty zrniny o více než nastavený počet stupňů. Pokud je rozdíl mimo nastavený rozsah, může ventilátor pracovat s nastaveným minimálním průtokem vzduchu.
Výše popsané stavy shrnuje následující tabulka.
-9 CZ 309471 B6
Stav EMC Požadavek Operace Stav
EMC v cílovém rozmezí Ohřívání ani ochlazování se nepožaduj e Běh na max RPM A
EMC nad cílovým rozmezím Ohřívání požadováno, ale menší než mezní Běh na max RPM s požadovaným množstvím tepla B
EMC* nad cílovým rozmezím Ohřívání požadováno, ale větší než mezní Běh na zmenšených CFM odpovídacích max. topné kapacitě, nebo alternativně na nějakém min. CFM C
EMC pod cílovým rozmezím Chlazení požadováno, ale menší než mezní Běh na max RPM s požadovaným množstvím chladu D
EMC pod cílovým rozmezím Chlazení požadováno, ale větší než mezní Běh na zmenšených CFM odpovídacích max. chladicí kapacitě, nebo alternativně na nějakém min. CFM E
EMC nad cílovým rozmezím Ohřívání požadováno, ale ohřívač není přítomen Běh na nějaké min rychlosti F
EMC pod cílovým rozmezím Ochlazování požadováno, ale chladicí systém není přítomen Běh na nějaké min rychlosti G
EMC pod cílovým rozmezím Změna T ohříváním nebo ochlazováním je větší než mezní dT (změna teploty) Běh na nějaké min rychlosti H
Výše uvedený popis provedení slouží účelům znázornění a popisu vynálezu. Nemá být vyčerpávající, ani omezovat rozsah vynálezu. Jednotlivé prvky nebo znaky konkrétního provedení se obecně neomezují jen na toto konkrétní provedení, nýbrž tam, kde se to hodí, jsou zaměnitelné a lze je použít v jiném provedení, i když v něm nejsou výslovně ukázány nebo popsány. Provedení mohou být rovněž mnohými způsoby měněna. Takové změny by neměly být považovány za vzdálení se vynálezu a všechny takové úpravy jsou považovány za zahrnuté do rozsahu vynálezu.
Odkaz na související přihlášky
U této přihlášky je nárokována výhoda vyplývající z prozatímní přihlášky US č. 62/010229, podané 10. června 2014 a neprozatímní přihlášky US č. 14/718566 podané 21. května 2015. Celý 15 obsah výše uvedených přihlášek je odkazem zahrnut do tohoto vynálezu.

Claims (28)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti, obsahující:
    regulátor (26) sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla (21), které jsou sdruženy se vzduchovým kanálem pro dodávání vzduchu přes kanál a přes zrninu v obilním silu;
    snímač (31) okolní teploty, který je umístěn vně obilního sila a elektronicky připojen k regulátoru (26) sušení zrniny;
    snímač (23) teploty uvnitř kanálu, který je umístěn uvnitř kanálu a elektronicky připojen k regulátoru (26) sušení zrniny;
    snímač vlhkosti (32) umístěný vně obilního sila nebo uvnitř kanálu (12) a elektronicky připojený k regulátoru (26) sušení zrniny;
    vyznačující se tím, že regulátor (26) sušení zrniny je uzpůsoben pro nastavování rychlosti ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla (21) pro průběh první periody, kdy data o okolí od snímačů (31, 32) okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, pro dosažení takových dat o teplotě uvnitř kanálu (12) od snímače teploty (23) uvnitř kanálu (12), která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti;
    kde regulátor (26) sušení zrniny je uzpůsoben pro provozování ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů (31, 32) okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor (26) sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače atepelného čerpadla (21), schopen v kanálu (12) získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti;
    kde ventilátor (20) s proměnnou rychlostí je uzpůsoben k protlačení vzduchu přes kanál (12) a přes zrninu v průběhu první periody v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, a systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti je uzpůsoben k úpravě obsahu vody v zrnině v obilním silu směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
  2. 2. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že regulátor (26) je uzpůsoben pro provozování ventilátoru (20) pro předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20), z hlediska rychlosti proudění vzduchu objemem zrniny v obilním silu, která je mezi 0,003375 m3/hod./l (0,07 CFM/bušl) a 0,067499 m3/hod./l (1,4 CFM/bušl).
  3. 3. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje množství snímačů stavu zrniny umístěných ve snímacích uzlech podél množství svislých kabelů uvnitř zrniny v obilném silu, kde snímače stavu zrniny jsou elektronicky připojeny k regulátoru (26) sušení zrniny, a kde regulátor (26) sušení zrniny je uzpůsoben pro určování množství zrniny v obilném silu na základě dat o stavu zrniny od snímacích uzlů stavu zrniny a pro počítání předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20) v jednotkách m3/hod./litr (CFM/bušl) pro množství zrniny, o kterém určil, že v obilném silu je.
  4. 4. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje uživatelské zadávací zařízení, a tím, že regulátor (26) zahrnuje paměť (30) a je uzpůsoben pro ukládání předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20) zadané přes uživatelské zadávací zařízení do paměti (30) regulátoru (26).
  5. 5. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje tlakový snímač (25) nacházející se v kanálu (12), a že regulátor (26) je uzpůsoben pro určování vztahu mezi tlakem a průtočným množstvím (CFM) vzduchu obilním silem, přičemž regulátor (26) je upraven pro postupné zvyšování rychlosti ventilátoru (20) směrem k předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20) v jednotkách žádaného průtočného množství vzduchu s použitím dat o tlaku od tlakového snímače (25) a vztahu pro žádané průtočné množství vzduchu, které odpovídá předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20).
    - 11 CZ 309471 B6
  6. 6. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jeden snímač teploty zrniny umístěný uvnitř zrniny v obilním silu, snímač teploty zrniny je elektronicky připojen k regulátoru (26) sušení zrniny, a regulátor (26) sušení zrniny je upraven pro přijímání dat o teplotě vzduchu v kanálu (12) od snímače (23) teploty v kanálu (12), přičemž regulátor (26) sušení zrniny je upraven pro vydání instrukce k nastavení ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost, pokud je teplotní rozdíl hodnot teplotního rozdílu mezi daty o teplotě zrniny a daty o teplotě vzduchu v kanálu (12) větší než předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu.
  7. 7. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 6, vyznačující se tím, že předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu je uloženo v paměti (30) regulátoru (26) a je kolem 5,55 stupňů Celsia (10 stupňů Fahrenheita).
  8. 8. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jeden snímač teploty zrniny umístěný uvnitř zrniny v obilním silu, kde regulátor (26) sušení zrniny je upraven pro přijímání dat o teplotě zrniny od snímače teploty zrniny po předem určenou dobu, přičemž regulátor (26) sušení zrniny je upraven pro nastavení ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost, pokud je hodnota teplotního rozdílu dat o teplotě zrniny přijatých od snímače teploty zrniny za předem určenou dobu a daty o teplotě vzduchu v kanálu (12) větší než předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu.
  9. 9. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 8, vyznačující se tím, že předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu a předem určená doba jsou uloženy v paměti regulátoru (26) a jsou kolem 5,55 stupňů Celsia (10 stupňů Fahrenheita) a 24 hodin.
  10. 10. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že regulátor (26) je upraven pro nastavení ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost, pokud je teplotní rozdíl hodnot mezi daty o teplotě okolí od snímače (31) teploty okolí a daty o teplotě vzduchu v kanálu (12) od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12) větší než předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu.
  11. 11. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 10, vyznačující se tím, že předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu je uloženo v paměti regulátoru (26) a je mezi 1,6 stupni Celsia (3 stupni Fahrenheita) a 3,9 stupňů Celsia (7 stupni Fahrenheita).
  12. 12. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že výkon jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla (21) je proměnný, a regulátor (26) je uzpůsoben pro postupné zvyšování výkonu pro dosažení cílových dat od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12), která odpovídají žádané teplotě rovnovážné vlhkosti.
  13. 13. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že regulátor (26) je uzpůsoben pro postupné zvyšování rychlosti ventilátoru (20), když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je vyšší než data o teplotě vzduchu v kanálu (12) přijímanými od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12), a je uzpůsoben pro postupné snižování rychlosti ventilátoru (20), když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je nižší než data o teplotě vzduchu v kanálu (12) přijímanými od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12) .
  14. 14. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že snímačem (32) vlhkosti je snímač okolní vlhkosti umístěný vně obilního sila.
  15. 15. Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že snímač (32) vlhkosti je umístěn uvnitř kanálu (12).
  16. 16. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti, podle jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že obsahuje kroky:
    nastavení rychlosti ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla (21) pro průběh první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, pro dosažení takových
    - 12CZ 309471 B6 dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače (23) teploty uvnitř kanálu, která odpovídají cílové teplotě rovnovážné vlhkosti;
    provozování ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor (26) sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí ajednoho z ohřívače atepelného čerpadla (21), schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti;
    kde působením ventilátoru (20) s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu se protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti pro přizpůsobení obsahu vody v zrnině v obilním silu směrem k obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
  17. 17. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky, v nichž:
    se pomocí regulátoru (26) určí vztah mezi tlakem a průtočným množstvím (CFM) vzduchu obilním silem; a zvýší se pomocí regulátoru (26) postupně rychlost ventilátoru (20) směrem k předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20) v jednotkách žádaného průtočného množství vzduchu s použitím dat o tlaku od tlakového snímače (25) a vztahu mezi tlakem a průtočným množstvím vzduchu obilním silem pro dosažení žádaného průtočného množství vzduchu, které odpovídá předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20).
  18. 18. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 17, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok, v němž:
    regulátor (26) provozuje ventilátor (20) na předem určené minimální rychlosti ventilátoru (20), z hlediska rychlosti proudění vzduchu objemem zrniny v obilním silu, která je uložena v paměti (30) regulátoru (26) a která je mezi 0,003375 m3/hod./l (0,07 CFM/bušl) a 0,067499 m3/hod./l (1,4 CFM/bušl).
  19. 19. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky, v nichž:
    se pomocí regulátoru (26) obdrží data o teplotě zrniny od alespoň jednoho snímače teploty zrniny umístěného uvnitř zrniny v obilním silu;
    pomocí regulátoru (26) se obdrží data o teplotě vzduchu v kanálu (12) od snímače (23) teploty v kanálu (12); a pomocí regulátoru (26) se určí, zda hodnota teplotního rozdílu mezi přijatými daty o teplotě zrniny a teplotě vzduchu v kanálu (12) je větší než předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu, a pokud ano, regulátor (26) nastaví ventilátor (20) s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  20. 20. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 19, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:
    uložení do paměti regulátoru (26), jako předem určeného maxima hodnot teplotního rozdílu, kolem 5,55 stupňů Celsia (10 stupňů Fahrenheita).
  21. 21. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky, v nichž:
    se přijímají pomocí regulátoru (26) data o teplotě zrniny od alespoň jednoho snímače teploty zrniny umístěného uvnitř zrniny v obilním silu po předem určenou dobu; a pomocí regulátoru (26) se určí, zda hodnoty teplotního rozdílu dat o teplotě zrniny přijatých od snímače teploty zrniny za předem určenou dobu přesahuje předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu, a pokud ano, regulátor (26) nastavuje ventilátor (20) s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  22. 22. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 21, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:
    uložení do paměti regulátoru (26), jako předem určeného maxima hodnot teplotního
    - 13 CZ 309471 B6 rozdílu, kolem 5,55 stupňů Celsia (10 stupňů Fahrenheita) a, jako předem určené doby, kolem 24 hodin.
  23. 23. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok, v němž:
    se regulátorem (26) určí, zda hodnota teplotního rozdílu mezi daty o teplotě okolí od snímače (31) teploty okolí a daty o teplotě vzduchu v kanálu (12) od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12) je větší než předem určené maximum hodnot teplotního rozdílu, a pokud ano, regulátor (26) nastaví ventilátor (20) s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  24. 24. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 23, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:
    uložení do paměti regulátoru (26), jako předem určeného maxima hodnot teplotního rozdílu, hodnoty mezi 1,6 stupňů Celsia (3 stupni Fahrenheita) a 3,9 stupňů Celsia (7 stupni Fahrenheita).
  25. 25. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky, v nichž:
    pomocí regulátoru (26) se postupně zvýší rychlost ventilátoru (20), když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je vyšší než data o teplotě vzduchu v kanálu (12) přijímanými od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12); a pomocí regulátoru (26) se postupně sníží rychlost ventilátoru (20), když je teplota cílové rovnovážné vlhkosti nižší než data o teplotě vzduchu v kanálu (12) přijímanými od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12).
  26. 26. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 25, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok, v němž:
    se pomocí regulátoru (26) postupně zvýší výkon jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla (21) pro dosažení cílových dat od snímače (23) teploty vzduchu v kanálu (12), která odpovídají žádané teplotě rovnovážné vlhkosti.
  27. 27. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok, v němž:
    se snímač vlhkosti umístí vně obilního sila.
  28. 28. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok, v němž:
    se snímač vlhkosti umístí uvnitř kanálu (12) .
CZ2015-378A 2014-06-10 2015-06-04 Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí CZ309471B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462010229P 2014-06-10 2014-06-10
US14/718,566 US10782069B2 (en) 2014-06-10 2015-05-21 Equilibrium moisture grain drying with heater and variable speed fan

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015378A3 CZ2015378A3 (cs) 2016-10-12
CZ309471B6 true CZ309471B6 (cs) 2023-02-08

Family

ID=54769308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-378A CZ309471B6 (cs) 2014-06-10 2015-06-04 Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10782069B2 (cs)
CN (1) CN105159362B (cs)
AU (1) AU2015202900B2 (cs)
CA (1) CA2893585C (cs)
CZ (1) CZ309471B6 (cs)
HU (2) HU5164U (cs)
MX (1) MX362415B (cs)
PL (1) PL239492B1 (cs)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190054660A1 (en) * 2016-03-14 2019-02-21 Stephen B. Maguire Apparatus and method for heated air flow control in granular material drying
TW201741556A (zh) * 2016-05-30 2017-12-01 Steven Yu 冷暖風扇結構
US9848629B1 (en) 2016-12-21 2017-12-26 Wenger Manufacturing, Inc. Product drying apparatus and methods
US10509383B2 (en) * 2018-01-15 2019-12-17 ISC Companies, Inc. Control system for operating grain bin systems
US11465833B2 (en) 2018-05-14 2022-10-11 Haber Technologies, Inc. Assembly for saturating a medium with a fluid
CN110671896A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所 一种负压连续干燥机及连续干燥方法
US11189153B1 (en) * 2019-11-18 2021-11-30 CapaciTrac LLC Material container monitoring and control system
CN111076531B (zh) * 2019-12-13 2021-04-09 珠海格力电器股份有限公司 烘干装置的控制方法、烘干装置和控制器
CN111642256B (zh) * 2020-06-17 2024-01-26 辽宁省粮食科学研究所 一种用于粮仓的双向变风量通风控温增湿系统及控制方法
US20220381510A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Brent J. Bloemendaal Grain drying
US11314213B1 (en) * 2021-06-15 2022-04-26 Haber Technologies, Inc. Autonomous crop drying, conditioning and storage management
WO2023017130A1 (de) * 2021-08-11 2023-02-16 Bühler AG Verfahren zum energieeffizienten trocknen von gekeimten saaten und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
CN114526597A (zh) * 2022-01-24 2022-05-24 南京农业大学 一种粮食干燥机的智能烘干控制系统
US11653600B1 (en) 2022-07-11 2023-05-23 Agi Suretrack, Llc Grain bin conditioning system using headspace air
CN115540525A (zh) * 2022-09-26 2022-12-30 广东芸控物联网科技有限公司 一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0395386A (ja) * 1989-09-07 1991-04-19 Hokoku Kogyo Kk 穀物の除湿乾燥制御方法
JPH0490488A (ja) * 1990-08-02 1992-03-24 Kubota Corp 農産物乾燥機用の通風装置
JP2007010247A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Iseki & Co Ltd 穀粒乾燥機
CN203629249U (zh) * 2013-12-03 2014-06-04 宁波德锐电气有限公司 干燥机节能结构

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4037527A (en) 1975-10-15 1977-07-26 Steffen Vincent B Grain drying apparatus
US4306490A (en) 1979-09-24 1981-12-22 Continental Agri-Services, Inc. Fan mount for grain drying and storage bin
US4281489A (en) 1979-09-24 1981-08-04 Continental Agri-Services, Inc. Floor support for grain drying and storage bin
US4522335A (en) 1983-12-30 1985-06-11 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain
US4583300A (en) 1984-01-16 1986-04-22 Advanced Ag Systems, Inc. Automatic grain drying system
US4599809A (en) 1984-09-13 1986-07-15 Shivvers, Incorporated Grain dryer system
US4688332A (en) * 1986-03-21 1987-08-25 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain
US4896795A (en) 1988-01-15 1990-01-30 Ediger Randall J Grain moisture sensor
US4930229A (en) 1989-02-23 1990-06-05 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain with proactive cooling
GB2245976B (en) 1990-06-13 1994-01-12 Hutton Geoffrey Hewland Improvements in or relating to a moisture sensor
CN2113959U (zh) 1991-10-31 1992-08-26 金放 仓储用通风系统
DE19522028C2 (de) 1995-06-17 1999-12-16 Reinhard Brunner Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Schnittholz bei Unterdruck
US5716272A (en) 1996-11-05 1998-02-10 New Holland North America, Inc. Moisture/yield monitor grain simulator
US5893218A (en) 1997-04-15 1999-04-13 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Seed dryer with automatic control of temperature air flow direction and rate
US6530160B1 (en) 2000-05-17 2003-03-11 William L. Gookins Method and means for grain drying optimization
US6405453B1 (en) * 2001-06-01 2002-06-18 Cissell Manufacturing, Inc. Material drying arrangement
US20060108434A1 (en) 2001-08-10 2006-05-25 Cerys Systems Inc. Impartial co-management to aid crop marketing
WO2003014642A1 (en) * 2001-08-10 2003-02-20 Daniel Kallestad Grain aeration system and techniques
US6747461B2 (en) 2001-10-25 2004-06-08 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Apparatus and method for monitoring drying of an agricultural porous medium such as grain or seed
US6842018B2 (en) 2002-05-08 2005-01-11 Mcintosh Robert B. Planar capacitive transducer
US20050080567A1 (en) 2003-10-09 2005-04-14 Wieting Mel G. Grain bin monitoring system
US8161661B2 (en) 2008-02-26 2012-04-24 Active Land International Corporation Continuous drying apparatus and method
JP5512114B2 (ja) 2008-11-05 2014-06-04 株式会社松井製作所 粉粒体材料の乾燥方法、及び粉粒体材料の乾燥装置
US8726535B2 (en) 2008-12-16 2014-05-20 Pioneer Hi Bred International Inc Method, apparatus and system for controlling heated air drying
US8806772B1 (en) 2009-02-24 2014-08-19 C2Ag, Llc Grain drying system
CN201649757U (zh) 2010-03-02 2010-11-24 株洲亮点保鲜设备制造有限公司 一种保鲜粮仓
CN103392106B (zh) 2010-12-24 2016-01-20 兰吉特·查理哈 涉及环境湿度条件的用于烘干茶叶的环境空气加热系统
US20150354889A1 (en) 2011-06-09 2015-12-10 James R. Hunter Dryer Configured to Dry Agricultural Products and Associated Method
US9788492B2 (en) 2011-07-12 2017-10-17 Ctb, Inc. Bin aeration system
AR086635A1 (es) 2012-05-16 2014-01-15 Inst Nac De Tecnologia Agropecuaria Instalacion para regulacion de humedad en granos y procedimiento para la obtencion de dicha regulacion
US9551737B2 (en) 2012-08-08 2017-01-24 Ctb, Inc. Grain bin capacitive moisture sensor system and method
US9683955B2 (en) 2012-08-08 2017-06-20 Ctb, Inc. Grain bin capacitive moisture sensor system
US9714790B2 (en) * 2013-06-06 2017-07-25 Instituto Nacional De Techologia Argopecuaria Procedure and facility for grain moisture control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0395386A (ja) * 1989-09-07 1991-04-19 Hokoku Kogyo Kk 穀物の除湿乾燥制御方法
JPH0490488A (ja) * 1990-08-02 1992-03-24 Kubota Corp 農産物乾燥機用の通風装置
JP2007010247A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Iseki & Co Ltd 穀粒乾燥機
CN203629249U (zh) * 2013-12-03 2014-06-04 宁波德锐电气有限公司 干燥机节能结构

Also Published As

Publication number Publication date
PL239492B1 (pl) 2021-12-06
CN105159362A (zh) 2015-12-16
US10782069B2 (en) 2020-09-22
CN105159362B (zh) 2019-08-09
US20150354895A1 (en) 2015-12-10
MX362415B (es) 2019-01-10
AU2015202900B2 (en) 2019-08-22
CA2893585C (en) 2018-03-27
HUP1500272A2 (hu) 2016-09-28
PL412658A1 (pl) 2015-12-21
MX2015007037A (es) 2015-12-09
CA2893585A1 (en) 2015-12-10
CZ2015378A3 (cs) 2016-10-12
HU5164U (hu) 2020-07-28
AU2015202900A1 (en) 2015-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ309471B6 (cs) Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí
WO2018191688A3 (en) Thermostat with exhaust fan control for air quality and humidity control
EP3633287A4 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING HOT AIR BLOWER, HOT AIR BLOWER, AND STORAGE MEDIUM
MX2014002708A (es) Método y sistema para deshidratar selectivamente granos en un depósito de granos.
WO2016109645A8 (en) Integrated thermal comfort control system with variable mode of operation
DE112019005260A5 (de) Luft-temperiermodul und temperierbare aufbewahrungseinheit
EP3833870A4 (en) VARIABLE SPEED PUMPING CONTROL SYSTEM WITH ACTIVE TEMPERATURE AND VIBRATION MONITORING AND CONTROL MEANS
EP3199874A3 (en) Heating furnace using discharge air heating control mode
MY185643A (en) Fan with learning mode
PH12018500336A1 (en) Humidity control device
SI3396284T1 (sl) Brezprekinitveni pretočni sušilnik z napravo za vračanje izstopnega zraka
TR201818984T4 (tr) İklimlendirme Cihazı
WO2016107815A3 (de) Verfahren und system zur beeinflussung der schallemission einer wärmepumpe oder klimaanlage
WO2018185453A8 (en) Apparatus for roasting coffee beans
EP3667097A4 (en) PROPELLER FAN, BLOWER DEVICE AND COOLING CYCLE DEVICE
PH12019000267A1 (en) Fan control apparatus and fan control method
TH155233A (th) การอบแห้งเมล็ดแบบความชื้นสมดุลด้วยเครื่องทำความร้อนและพัดลมที่สามารถเปลี่ยนแปลงความเร็วได้
MY182769A (en) Humidity controlling apparatus
NZ738906A (en) Energy-saving heating wearable apparatus
GB201718651D0 (en) Device with radial shaft for controlling the orientation of the fan blades of an unducted fan turbomachine
BG111811A (bg) Метод и напълно автономно устройство-сушилня с принудителна вентилация за сушене на продукти, чрез използване на слънчева енергия
PH22017000431U1 (en) Tilted hot air fish dryer apparatus
WO2015073432A3 (en) Method of and system for automatically adjusting airflow and sensors for use therewith
SG10201807013WA (en) Remote control device determining indoor environment to send command to air conditioner
UA60923U (ru) Оборудование для динамической сушки