DE2922179A1 - Einrichtung zum temperieren von trocknungsluft - Google Patents
Einrichtung zum temperieren von trocknungsluftInfo
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Description
•IFA Luftkiihlergesel!schaft Happel GmbH & Co, KG
Königsallee 43--Ί7, ^30 Pochum
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur. Temperieren
der durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter, insbesondere !'al ζ hindurch^effihrten Trocknungsluft, wobei
die Horde innerhalb der Trocknung strecke rit einem unterhalb eines durchbrochenen Hordenbodens vorgesehenen Einlaf für die
Zuluft in Form von aufgeheizter Außen]uft sowie mit einem oberhalb
des Hordenbodens vorgesehenen Auslaß für die Fortluft erstreckt ist und wobei die Einrichtung zum Temperieren einen der
Zuluft-EinlaP der Trocknungsstreke in Luftströpungsrichtung vorgeschalteten
ein- oder mehrteiligen Hauptlufterhitzer aufweist.
Bestimmte landwirtschaftliche Güter, insbesondere pflanzliche Stoffe, wie Getreide oder Obst, nüssen während ihrer Verarbeitung
einer Trocknung unterworfen werden . Dies gilt insbesondere für die Bereitung von Malz, welches beispielsweise zur
Herstellung von Bier oder Whisky dient.
Im Verlaufe der Bereitung von Malz, also von gekeimtem
Getra.de, wie Gerste, wird das Getreide zunächst unter Luftzusatz gewässert und dabei geweicht. Das dabei beispielsweise auf einen
Wassergehalt von '45 % gebrachte, geweichte Getreide wird sodann
bei dauernder Belüftung zur Keimung gebracht, um danach als sogenanntes Grünmalz vorzuliegen. Das Grünmalz wird schließlich
innerhalb einer Trocknungsstrecke getrocknet, wobei der z.B. ^5 #-ige Wassergehalt des Malzes in der Regel auf einen V/asser-
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gehalt von 1,5 % bis 3 % gebracht wird. Bei dieser Trocknung
des gekeimten Malzes bzw. Grünmalzes wird ebenso wie bei/der Trocknung, anderer landwirtschaftlicher Güter von "Darren" gesprochen.
Das Darren erfolgt z.P. im Bereich einer innerhalb der
Trocknungsstrecke erstreckten Horde, d.h. einem Aufnahrperaum
zum Lagern von wasserreichen landwirtschaftlichen Gütern, der einen durchbrochenen, von unten nach oben mit warrer "trocknungsluft
durchblasenen, sogenannten "Hordenboden" besitzt. Der Hordenboden besteht aus einem Drahtgeflecht, löchrigen Plech
oder dgl.. Erfolgt das Darren in* Bereich einer solchen Horde,
wird vom "Hordendarren" gesprochen.
Beim Hordendarren ist die Horde innerhalb der Trocknungsstrecke erstreckt, wobei die Trocknungsstrecke einen unterhalb
des Hordenbodens vorgesehenen Einlaß für die Zuluft in die Trocknungsstrecke hinein und pinen oberhalb des Hordenbodens
vorgesehenen AusIaP. für die Portluft aus der Trocknunpsstrecke
heraus aufweist. Die Zuluft besteht aus aufp-ehei ^ter Au^enluft.
Hierzu ist der Horde eine Einrichtung zur Terperieren der durch
die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft zugeordnet, mit einem dem Zuluft-EinlaP der Trocknungstrecke in Tuftstr^rurrsrichtung
vorgeschalteten ^3untlufterhit?.?r, D^r Hauptlufterhitzer
dient zur Zuführung von Wärme an die aus der Umgebung herangeführte
Außenluft.
Im Falle eines bekannten Trocknungsverfahrens zum Hordendarren von Malz, welches zur Pierherstellung diert, besi^t die
Zuluft bei ihrer Einführung in die Trocknungsstrecke unter Anwendung;
des Hauptlufterhitzers eine Temperatur zwischen P3° und Pf0C,
Bei diesem Trocknungsverfahren lassen sich drei zeitlich aufeinanderfolgende Trocknungszeiträuire unterscheiden: die Cchwelknhase,
die etwa 12 h andauert und innerhalb derer die Zuluft bzw.
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- in -
f; rlt eir.;~r von 530C auf ''00C ün··'" --hr^n^en Temperatur
eingeleitet v:ird; die fufhei-phase vor "tv.·;? 3 bis i; h3
während ϊϊτϊ.γ die Zulti***: rit einer von rC°C auf ο^ο° ^risteifenden
Temperatur eirreführt wird; 'U=3 Abdarrnhap^, lie r- \l? h
andauert urd r-it, einer Fe^-'T.f'hrunr der Trocknungsluft in den
Lord?rbrien mit einer von -0P0C auf 0^0" ansteigenden "erneratur
einher™ent.
Der vorerwöhnte Teir.peraturveri -r-■* der Zuluft br'i·;. Trocknur.foluft
^ür dps r<--r^endarren von '"al ζ für die Γ: ?rherstellun^
."".it einer sopenannten "Darrr.eriode" von insreeart :-'l h ist in
T''ifur ^ der IJeichnunp durch eine durchpe';oirene Lini° veranschaulicht.
Hie pestrichelte Linie dieser Fifrur zeipt den Teirperatur-
verlauf, Vielehen die 'i'rooknvr.psluft unmittelbar nach Verlassen
der Kord« v;"l:rend der I^rrreriode aufweist, vrährend der Zustand
fi^r 'jUo der Uirrebunr heran^efi'hrt^n AuP.aiuft durch "trichlinie
i'it Kreu" anrereben ist, vnbei vereinfachend eine Ironstante
Temperatur in der Or^ernrdnunp der rerittelten Jahrestenperatur
anrenorr:neri ist. Pas Trccknun^srut ^r^niralz besitzt hierbei z,P.
ru F.-jdrn der Darrreriode einen !<TasserFehalt von )]r- fi, am Ende
der r'crwelkrb.ase einen l-Ns^erpehalt vor 10 ^ und ar° ^'ndp der
Darrreriode einen solchen von ? ?.
Die hfrkönmliohpn "rcrirunrer f'"r das i!ordondarr°n landwirtrchaftl
icher nnter, insbesondere T-Talz, sind durch einen
erheblichen Enerpiehedarf ausf-ezeichnet, wenn die Trocknungsluft
z,E. mit den vorerwähnten, während rf er, Malsdarrens bei der
Pierherstel lur.f an^eiierdet^n Zulufttemperaturen in die Trocknungstrecke
einzuleiten ist.
?'an hat versucht, das Hordendarren dadurch v:irtschaftlicherAu
f-sstalten, daP der l'inrichtunf zum Temperieren der durch
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die Horde hindurchgeführter Trocknungsluft eir '-'"rr.eaus tau scher
zugeordnet ist, in dem die ."Vluft einer. Teil ihres F?.!rreinhalts
im direkten V/ärmeaustausch an die Zuluft abgibt. Da jedoch im
Kormalfall die Luftkanüle für die Fortluft und AuPenluft r?urlich
weit auseinanderliefen, ist insbesondere der bauliche
Aufwand eines dafür erforderlicher ^reuoStrori-V'^rmeaustauschers
außergewöhnlich hcch.
Fine verbesserte Finrichtunr zut Temperieren, bei deren
Installation keine bauliche Abänderung notwendir ist, weist
eine Anlage zur indirekten Verrerückgewinnunp mit zwei an ein
geschlossenes Rohrleitungssystem einschließlich Umwälzpumpe
anschaltbaren, innenseitig über das Rohrleitungssystem im Kreislauf mit einem flüssiger. Wärmeträger beaufschlagbaren
rekuperativen Rohrbündel-Wärmetauschereinheiten entsprechend dem Gattungsbegriff der vorliegenden Anmeldung auf. Eei der
bekannten Anlage für die indirekte Wärmerückgewinnung ist die erste, dem Fortluft-Auslaß der Trocknungsstrecke in Luftströmungsrichtung
nachgeschaltete Wärmetauschereinheit als außen von der Fortluft beaufschlagter Luftkühler ausgebildet,
deren zweite, dem Zuluft-Einlaß der Trocknungsstrecke sowie dem Hauptlufterhitzer in Luftströmungsrichtung vorgeschaltete
Wärmetauschereinheit als außen von der Außenluft beaufschlagter Vorlufterhitzer, und es erfolgt im Bereich der zweiten
Wärmetauschereinheit eine Abgabe von xxxx im Bereich der ersten Wärmetauschereinheit durch den Wärmeträger aus der Fortluft
aufgenommenen Wärme an die aus der Umgebung herangeführte Außenluft.
Auf diese Weise kann durch indirekte Wärmerückgewinnung bereits eine Verringerung des Energiebedarfs im Bereich des
Hauptlufterhitzers um z.B. 30 bis 35 % erreicht werden. Die
dadurch bewirkte Verringerung der Energiekosten befriedigt im
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— ir "
Einblick auf die steifenden Fn erpiek es ten insbesondere bei
Oroßarlagen jedoch noch rieht.
Der Erfindung liept denrerr!.0 die Aufgabe zuprunde, die
Einrichtung ?urr Temperieren der durch eine Horde beim Fordendarren
landwirtschaftlicher Hüter, insbesondere r-'alz hindurchgeführten
Trocknungsluft, vie sie durch den flattunpsbeprif f
des Anspruchs 1 umschrieben ist, so zu verbessern, dap der
Energiebedarf zur Durchführung der herkörrlichen Trocknungsverfahren
um weitere 15 % bis 20 % verringert ist. Außer den
Energiekosten der Einrichtung1· zum Temperieren sollen ebenfalls
ihre Erstellungskosten perinp sein. Dabei soll sich auch kein
ins Gewicht fallender zusätzlicher Flatzbedarf für die Aufstellung
der Anlage zur indirekten V/ärrrerückgewinnunr ergeben.
Die Aufpabe wird p-em.'iß der Erfindunp unter Anwendung
der in das Kennseichen des Hauptanspruchs einbezopenen !"-erkrn.ale
pe löst.
Die Erweiterunp der Anlage zur indirekten V'ärinerückpewinnung
um einen Wärmepumpenkreislauf in der erfindungsgemäßen
Ausbildung läßt im Vergleich zur vorbekannten Einrichtung
zum Temperieren, wie sie durch den Gattungsbegriff von
Anspruch 1 umschrieben ist, eine erhebliche zusätzliche Energieeinsparung zu. Beträgt die Energieersparnis bei der bekannten
gattungsgemäßen Einrichtung zum Temperieren im Vergleich zur herkömmlichen
Temperiereinrichtung ohne Anlage zur indi-r*ten Wärmerückgewinnung 30 tis 35 £, so läßt sich unter Anwendung
der Erfindung eine Energieersparnis zwischen z.B. 50 und 55 %
erreichen.
In das Kennzeichen von Anspruch 2 ist einweiteres
Erfindungsmerkmal einbezogen.
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Die zusätzliche Energieersparnis ergibt sich daraus,
daft die aus der Trocknunpsstrecke mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt
austretende Fortluft über die erste Wnrmetauschereinheit
der Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung einen Großteil der sonst nutzlos abgeleiteten, verlorengehenden Wärme
einschließlich Kondensationsvr^rrre an die flüssiger- Wf!rm.etr?"gerstoffe
abgeben kann, wobei die zurückgewonnene Wärmeenergie der
auf der Außen- bzw. Frischluftseite anfeordn°ten zweiten Wärmetauschereinheit
unter wahlweisem "Hochpumpen" mittels des
Wärmepumpenkreislaufs auf ein höheres F.nergieniveau zugeführt
wird, uir in deren Pereich an den Aup.enluftstrom unter dessen
Vorerwärmung abgegeben zu werden.
Dabei sind die F.rstellunpskosten für die Finricbtunp
zum Temperieren und insbesondere die Anlage zur indirekten
Wärmerückgewinnung gering gehalten, da die an das geschlossene rohrleitungssystem einschließlich Umwälzpumne anschaltbaren
rekuperativen Rohrbündel-!'7^rmetguschereirheiten ebenfalls an
den Wärmepumpenkreislauf anschaltbar sind. Wegen letzterem ist die Wärmerückpewinnunpsanlage auch b«=·! pprinrem Platzbpdarf
einsetzbar. Dies gilt umso mehr, als die Wärmerückgewinnung über die beiden Wärmetauschereinheiten wärmetauschend verbindende
Rohrleitungen erfolgt, die pg erlauben, die im P^reioh der
ersten VJärm.etauschereinheit zurfickgev/onnene Wi'rmefohne v/piteres
auch über größere Distanzen dem AuPenluftstwm wirtschaftlich
viieder zuzuführen. 1rnr ^aher o^o-iht sich f=>h<?rfalls pin*=·
lose Zuordnung der erf indun.fSgemäPer I'inri chtunf :<um ^e
zu schon installierten Horden auch bei beengten und unübersichtlichen PlatzverhcH tnissen.
Durch die indirekte W'irmeiibertraFung mittels in Hohrleitunrer
strömenden W^rmetr-lgerstoffen kann auch in F"llen nichtkonzer
trierten Fortluftaustritts und /■u°sr.luft-?intritts, di·.·»
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_ λ h _
h^tjfi"· anzutreffen sind, :"." . 'jrV-r· " r'-^rr'"^ rohrcrsr narall^-
j.--ii' ^:." ."- Ir.~τ "'"''rr^f-^iisoherteile r^o V1J'rrr"6tau5>^h?r>6.ir.h?>i t; in
einzelnen ;'ffnur:;-5r. p#'r '1Tt^If+-- vsrd Au;'*erluit ein=5 rirtsV- π ft-]i^hf!
T -'"sun0" fTsfundön we "J sr.. '"' ί"'1"!0? lf*t s" ein? auch nur tsil
v.'uic^ VerT'lroh'ir™ '!ar ^ortluft fit, eier /.u.^er.lurt '^r1 "•lei^h
eine Geruchsrüokf'lhrunf ausgeschlossen.
P.ei Verwenrlunf von str;:'run^sf "r.st ifer. Γ'.'-:;Ί -^i^^^nrohren
für ri α ε "chrflndal-y.rrx^taunrihereir.iieiten der V"rrrer"c]yevinnunrsanlare
kann ^er· ^uc.'"lt i:l: ehr· I.u^tviv^rKt-.ani der V":.rr.etausoi-ereinheit?n
und folrlich die ''.us"t::liche Lei stur.fsaufnahme
des f'lr ai~ Porti Mtur·.«- r'?r Luft innerhall Jer '"rcckrunfs
strecV» einfresetzten Lüfters, nlsc 'is?ren ^n^r^iebedarf niedri.p
gehalten werden.
ils innerhalb der : chri-itanF^r '.erlaufender Wärmeträger
^en'lft r.-ft '.'isser, derr jedoch ein rrostsclmt",ritte! "U"9fst°n
sein kann, etv;a v;enn ar Vrochonande die Anlage stiilresetst
v:ird und Prost erv/artet v;er:ior. rif,
f:s einpfielilt sich, M^ Aushildunp der beiden im Fortlu^t-
und A.ußenluftstroir angeordneten Fx I^rb'-ndel -'-"'rn^tauschereinlieilen
ier Varreriiokpevrinnunrsanlare ir einzelnen insbesondere
in Anpassunp an die Au"enbedir.rimren des Aufstellungsortes
der Horde auszuffihren.
Eine erste Ausfiii-.rur.rsforn1 der Frfindung ist in Jas
Kennzeichen von Anspruch Z einbezcfen, VJird lie erste Ausführurpsform
beim I'ordendarren von Falz fi'ir die Pier- oder
Whiskyherstel ]unf eint°;eset7t, v.rird die angegebene erste
Stellung der i'teuerorg.ane bevorzugt sowohl in der Schv/elkphase
als auch während des ersten Teils der Aufheir.phase gew'ihlt, die
andere Stellung der Hteuerorgnne in den nachfolgenden Arbeitsphasen.
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Jede der beiden Wärmetausehereinheiten ist in Übereinstimmung
mit dem Kennzeichen von Anspruch !- bevorzugt mindestens
zweiteilig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß den Außenbedingungen
des Aufstellungsortes der Horde unter Erreichung jeweils größtmöglicher Energieeinsparung im Bereich des Hauptlufterhitzers
Rechnung getragen werden kann.
Ist jede der beiden Wärmetauschereinheiten mindestens zweiteilig, empfiehlt es sich gemäß einer zweiten, in das
Kennzeichen von Anspruch 5 einbezogenen Ausführungsform der
Erfindung, daß in einer ersten Stellung der "teuerorgane gleichzeitig der Wärmepumpenkreislauf und das geschlossene
Rohrleitungssystem in der angegebenen Art an die beiden Wärretauscherteile
der zwei Wärmetauschereinheiten angeschaltet sind, in einer zweiten Stellung der Steuerorgane hingegen unter Abschaltung
des Wärmepumenkr eis lauf s von beiden VJarmetauschereinheiten
allein das geschlossene Rohrleitungssystem an sämtliche vier Wärmetauscherteile gleichzeitig angeschaltet ist. Diese
zweite Ausführungsform der Erfindung kommt beim Hordendarren
von Malz für die Bier- oder Whis-kyherstellung vorzugsweise
derart zur Anwendung, daß die Steuerorgane der Temperiereinrichtung in der Schwelkphase sowie im ersten Teil der Aufheizphase
die angegebene erste Stellung, hingegen im letzten Teil der Aufheizphase sowie während des Ausdarrens die angegebene
zweite Stellung einnehmen. Insoweit sind sämtliche vier Wärmetauscherteile der beiden Wärmetauschereinheiten während des
zweiten Teils des Aufheizens sowie beim Ausdarren unter Abschaltung des Wärmepumpenkreislaufs an das geschlossene Rohrleitungssystem
angeschlossen, und es erfolgt ein "Hochpumpen" von zurückgewonnener Wärmeenergie mittels des Wärmepumpenkreislaufs
auf ein höheres Energieniveau ausschließlich während des Schwelkens und des ersten Teils des Aufheizens.
^BAD ORiQiMAL
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Tr einer V.'eiterhi;-iurir der ?"wai 4 er, Ausfifrrunrnforr. r.e~3-°
Arusoruch " wir.: es ir. "bereir stimrurr. rit .'!er Kern:· 3i cY-e*· ν cn
Ansrruch f* vcrcezorer:, d?»Γ in tier -v/eiter. rte1lunc der ."teuerorr;ane
nit Abscha] tunf" -es V/^rrenun.nenkreislPufs vcr. "weiten
sov.ie vierten Vr'?rrrei auschert eil einerseits <*?γ ernte '/."arretauschei
teil iT.it der iritt-er. T.".7trr.etausch<?rteil, andererseits der ;'.v;eite
VJrirretaus^iierteiJ! mit der vierten VT&rTretauscherteil vier dps
geschlossene Rohrleitunr-ssysten; miteinander /eriunden ist.
Ist jede der beiden '.-'"rFetauschereinheiten entsprechend
Anspruch '} zweiteilig ousFefnhrt, kann es sich sur ^rreichunn
einer F.r'Xtir5rlichen rner^ie^insparunf: auch erpfehlen, die
beiden VT.rmetauschereinheitpr; i η der ersten und "v-eiter. ."'tellun.>der
.'teuercrf-cn0 entsprechar.ä ^p* Kenr reicher, ve η Ansrruch
rusar.rpenriuschalten. Wird /·γ.κργ;:!. 7 t"irr: I'crdendarrer, von T'al3
für die Γ-ier- cder '.'.'ldsl^Vherstellurr verwirklicht, wird nach
einer1 weiteren F.rfindurirs^erkral in der· "ehwelk^hase sowie in
der /iUfhei r.phase jeweils die °rM-et-'ebene erste r.tellunn der
"teuerorrane anrovendet, die -.-weite rtellunr der "teuer'-'rrsne
hinpe^en in der Ausdarrrh-nse.
Tn lie Ansprache r bis 1" sird tevcr^ufte '"'ei lerbi 1 düngen
der Erfindurr einberuf:η .
iis kann der der ersten T':<viret3UFcbtreir.heit r.ureor^r.stt-'.-:v:eite
W'-Irmetnupchertf-:' 1 urr"1" ftp] I ·' r den ^er-darr ^erteil und
'j er der "weiten V.T"rr".et pup-vhf-rcirh?" ΐ "'!rpV"T'ice r*iprtp (\··ζ\·:.
dritte.) V7"rretauf3chert,pi: ur.ri t* e^bar den Frndensat^rteil r>f
V.'lirnerurr-enl'reirlaufρ bilden, vrobei die durch die Txrde hindurchrefi"hrte
Luft in direkten T-.T"rrepusts-.isch rit der T'ondenrp.torscviie
Verdarr ferl eil des V'''rrerurτ er.l'.rei pi.auf s Ftellbar
int. Insoweit vird die Luft vrr ihrer rir.tri + t ir. die Trof.Vr.unrG-
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strecke unter Aufwärmen direkt -'iber die Viärmet aus oberflächen
des Kondensatorteils des Wärrepumpenkreislaufε geführt, um
nach ihrem Austreten aus der Trocknungsstrecke unter Abkühlen direkt außen über die Wärmetauscherflächen des Verdampf erteils
geführt "U v:erden.
Es wird jedoch vorgezogen, daP. die durch die Korde hindurchgeführte
Luft in indirekten Wärmeaustausch mit den Kondensator-
und Verdampferteil des Wärmepumpenkreiskufs gestellt werden kann. Ist jede der beiden Wärmetausehereinheiten entsprechend
Anspruch H mindestens zweiteilig ausgebildet, empfiehlt
es sich im Rahmen der zweiten Ausführungsform gemäß Anspruch
(bzw. der dritten Ausführungsform des Anspruchs 7)> daß der zweite Wärmetauscherteil mit dein Verdampf erteil des Wärmepumpenkreislaufs
über einen Verdampfer-Flüssigkeitskreislauf einsehlieflich
Umwälzpumpe und der vierte (bzw. dritte) Wärmetauscherteil mit dem Kondensatorteil des Wärmepumpenkreislaufs über einen
Kondensator-Flüssig.kcitakrei slauf einschließlich Umwälzpumpe
verbindbar ist. In der zweiten Ausführungsform ist sodann der zweite und der vierte Wärmetauscherteil über je einen getrennten
Flüssigkeitskreislauf mit dem Verdampferteil bzw, Kondensatorteil des Wärmepumpenkredslaufs verbunden.
Im Falle der bekannten Einrichtung; zum Temperieren der
durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter, insbesondere Malz hindurchgeführten Trocknungsluft ist der
Hauptlufterhitzer einteilig ausgeführt, wobei er durch die offene Flamme eines öl- bzw. Gasbrenners gebildet sein kann.
Hier wird die Luft vor ihrem Eintritt in die Trocknungsstrecke unter Verbrennung von Cl oder Gas erwärmt, wobei die Verbrennungswärme
dem Luftstrom direkt zugeführt wird, indem die Flammengase unmittelbar mit der Luft in Berührung treten.
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Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung erfolgt die Beheizung der Luft nicht, zumindest nicht allein mit CJl-
bzw. Gasbrenner direkt, sondern indirekt mittels Wärmeaustauschern.
Im Rahmen der indirekten Beheizung der Luft empfiehlt es sich überdies, zur weiteren Verringerung des Energiebedarfs
der Einrichtung zum Temperieren, die Abwärme des Motors des in den Wärmepumpenkreislauf eingeschalteten Verdichters zu nutzen.
Insoweit wird es in Übereinstimmung mit dem Kennzeichen von Anspruch 9 vorgezogen, daß der Hauptlufterhitzer einen Abwärme-Wärmeaustauscher
mit außen von der Außenluft, innen von einem bevorzugt flüssigen Wärmeträgerstoff im Kreislauf durchströmten
Rohrbündeln umfaßt, wobei dem innen strömenden Wärmeträgerstoff die Abwärme des Motors des Verdichters des Wärmepumpenkrde laufs
wärmetauschend zugeführt ist.
In einer von Anspruch 10 erfaßten Weiterbildung der Erfindung ist der Hauptlufterhitzer zweiteilig ausgeführt mit
einem Abwärme-Wärmeaustauscher für die indirekte Beheizung der Luft sowie mit einer dazu in Reihe geschalteten, brennetoffversorgten
Heizung für die Außenluft, wobei im Bereich der brennstoffversorgten Heizung eine direkte Beheizung der Trocknungsluft
derart erfolgen kann, daß die Trocknungsluft über eine offene Gas- oder ölfJamme geführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, welche im Schema Einrichtungen zum Temperieren
der durch eine Horde beim Hordendarren van Malz für die Bierherstellung hindurchgeführten Trocknungsluft veranschaulicht,
sowie ein Temperatur-Diagramm umfaßt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtanordnung einer Horde für das
Darren von Malz mit edier bekannten gattungs-
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gemäßen Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft;
Fig. 2 die erfindungsgemäße Einrichtung zum Temperieren
der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft in einer ersten Ausfuhrungsform;
Fig. 3 die erfindungsgemäße Einrichtung zum Temperieren
der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 1I die erfindungsgemäße Einrichtung zum Temperieren
der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft in einer dritten Ausführungsform und
Fig. 5 die Abhängigkeit der Lufttemperatur XT'[in 0C 1 von
der Darr zeit t |.in h I während einer Darrperiode.
Die Gesamtanordnung einer beim Hordendarren von Malz eingesetzten
Horde ist lediglich in Fig. 1, und zwar in Verbindung mit einer bekannten Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde
hindurchgeführten Trocknungsluft veranschaulicht. Da die Gesamtanordnung
der Horde beim Einsatz erfindungsgemäßer Temperiereinrichtungen im Grundsatz ebenso wie bei Anwendung der bekannten,
in Fig. 1 berücksichtigten Einrichtung zum Temperieren ausgeführt ist, d.h. von der in Fig. 1 veranschaulichten nicht grundsätzlich
abweicht, ist in den Figuren 2, 3 und 4 in Verbindung mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Temperierehrichtungen auf die
Darstellung mehrerer Baueinheiten der Gesamtanordnung der Horde verzichtet, einschließlich der Horde selbst.
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In Fig. 1 ist die innerhalb der Trocknungsstrecke 1 erstreckte Horde allgemein mit 2 bezeichnet. Die Horde 2 umfaßt
einen Hordenboden 3 aus z.B. einem Drahtgeflecht. Auf den Hordenboden 3 ist das zu trocknende Malz 4 aufgelegt.
Die Horde 2 und damit die Trocknungsstrecke 1 weisen einen unterhalb des Hordenbodens 3 vorgesehenen Einlaß 5 auf,
durch welchen die Zuluft ZL in Form von aufgeheizter Außenluft AL unter Anwendung eines Darr-Ventilators 6 über einen Luftkanal
7 in die Trocknungsstrecke 1 eingeführt wird, sowie einen oberhalb des Hordenbodens 3 vorgesehenen Auslaß 8 für
die Fortleitung der Fortluft FL über einen weiteren Luftkanal
7 aus der Trocknungsstrecke 1 bzw. der Horde 2 heraus.
Die in die Figur 1 einbezogene bekannte gattungsgemäße Temperiereinrichtung umfaßt einerseits einen dem Zuluft-Einlaß
5 der Trocknungsstrecke 1 in Luftströmungsrichtung vorgeschalteten, einteiligen Hauptlufterhitzer 9 in Form eines
öl- bzw. Gasbrenners, durch dessen offene Flamme 10 die Luft vor ihrem Eintritt intiie Trocknungsstrecke 1 unter Verbrennung
von öl oder Gas direkt erwärmt wird. Die Temperiereinrichtung
der Fig. 1 weist außerdem eiie Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung
mit zwei an ein geschlossenes Rohrleitungssystem 11 einschließlich Umwälzpumpe 12 anschaltbaren, innenseitig über
das Rohrleitungssystem 11 im Kreislauf mit einem flüssigen Wärmeträgr beaufschlagbaren rekuperativen Rohrbündel-Wärmetauschereinheiten
W1 und Wp auf.
Die erste Wärmetauschereinheit W1 ist dem Fortluft-Auslaß
8 der Trocknungsstrecke 1 in Luftströmungsrichtung nachgeschaltet und als außen von der Fortluft FL beaufschlagter Luftkühler
ausgebildet. Die zweite Wärmetauschereinheit W~ ist sowohl dem
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Zuluft-Einlaß 5 der Trocknungsstrecke 1 als auch dem Hauptlufterhitzer
9 in Luftströmungsrichtung vorgeschaltet, wobei diese zweite Wärmetauschereinheit W ein außen von der Außenluft AL
beaufschlagter Vorlufterhitzer ist.
Im Falle der in die Fig. 1 einbezogenen bekannten gattungsgemäßen Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde 2 hindurchgeführten
Trocknungsluft erfolgt die Wärmerückgewinnung unter Aufnahme von Wärme von Seiten des durch das geschlossene
Rohrleitungssystem 11 hindurchströmenden Wärmeträgerstoffs aus der Fortluft FL im Bereich der ersten Wärmetauschereinheit W.
sowie Abgabe der im Bereich der ersten Wärmetausehereinheit W.
durch den Wärmeträgerstoff aufgenommenen Wärme an die Außenluft AL im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit Wp.
über einen Umluftkanal 13, dessen Durchtrittsquerschnitt
durch eine Regelklappe 14 verändert werden kann, kann über den
Fortluft-Auslaß 8 der Trocknungsstrecke 1 fortgeführte Fortluft im Umluftbetrieb unmittelbar der Außenluft AL nach deren Durchtritt
durch die Wärmetauschereinheit W zugemischt werden. Jede Wärmetauschereinheit W1, W2 besteht aus einem Rippenrohrbündel.
Die in die Figuren 2, 3 und k einbezogenen erfindungsgemäßen
Einrichtungen zum Temperieren der durch die Horde 2 beim Hordendarren hindurchgeführten Trocknungsluft umfassen ebenso
wie die Temperiereinrichtungen der Fig. 1 einen dem Zuluft-Einlaß der Trocknungsstrecke 1 in Luftströmungsrichtung vorgeschalteten
Hauptlufterhitzer 9 sowie eine Anlage zur indirekten
Wärmerückgewinnung mit zwei an ein geschlossenes Rohrleitungssystem 11 einschließlich Umwälzpumpe 12 anschaltbaren, innenseitig
über das Rohrleitungssystem 11 im Kreislauf mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren rekuperativen Rohrbündel-
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Wärmetauschereinheiten W1, W . Dabei ist auch hier die erste,
dem Portluft-Auslaß der Trocknungsstrecke 1 in Luftströmungsrichtung
nachgeschaltete Wärmetauschereinheit als außen von der Portluft PL beaufschlagter Luftiiihler ausgebildet, andererseits
die zweite, dem Zuluft-Einlaß der Trocknungsstrecke 1 sowie dem Hauptlufterhitzer 9 in Luftströmungsrichtung vorgeschaltete
Wärmetauschereinheit W„ als außen von der Außenluft AL beaufschlagter Vorlufterhitzer. Es erfolgt auch bei den in
den Figuren 2, 3 und H veranschaulichten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung eine Abgabe von im Bereich
der ersten Wärmetauschereinheit W. durch den Wärmeträger aus
der Fortluft FL aufgenommenen Wärme an die Außenluft AL im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit W~ unter Wärmerückgewinnung.
Die erfindungsgemäßen Einrichtungen der Figuren 2, 3 und 4 umfassen anders als die bekannte gattungsgemäße Temperiereinrichtung
der Fig. 1 jedoch übereinstimmend einen Wärmepumpen kreislauf 16 in Form von über Rohrleitungen 22 miteinander
verbundenem Verdampferteil 17, Verdichter 18, Kondensatorteil
19 sowie Druckreduzierventil 20. Dabei stimmen die erste, zweite und dritte Ausführungsform der Figuren 2, 3 und 4 darin
überein, daß die beiden Wärmetauschereinheiten W1, Wp mittels
Steuerorganenin Form von Ventilen 21 wärmetauschend außer an
das jeweilige geschlossene Rohrleitungssystem 11 und an den Wärmepumpenkreislauf 16 anschaltbar sind. Bei Anschaltung des
Wärmepumpenkreislaufs 16 an die beiden WärmetaEchereinheiten W1, W2 kann jeweils eine Aufnahme von Wärme von Seiten des
durch die Rohrleitungen 22 des Wärmepumpenkreislaufs l6 strömenden Wärmeträgers im Bereich der ersten Wärmetauschereinheit W1
aus der Fortluft FL und Abgabe dieser Wärme von Seiten des durch die Rohrleitungen 22 des Wärmepumpenkreislaufs l6 strömenden
Wärmeträgers im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit W_ an
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die Außenluft AL unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres
Energieniveau durch den Verdichter erfolgen.
Im Falle der ersten Ausfuhrungsform der Erfindung gemäß
Fig. 2 sind die beiden Wärmetauschereinheiten W^, Wp mittels
Ventilen 21 wärmetauschend entweder an das geschlossene Rohrleitungssystem 11 oder aber an den Wärmepumpenkreislauf 16 anschaltbar.
Und zwar werden die Ventile 21 z.B. in der Schwelkphase sowie während des ersten Teils der Aufheizphase einer
Darrperiode in ehe erste Ventilstellung gebracht, in der das geschlossene Rohrleitungssystem 11 von den beiden Wärmetauschereinheiten
W^, W2 abgeschaltet ist bei gleichzeitiger Anschaltung
des Wärmepumpenkreislaufs 16 an diese beiden Wärmetausehereinheiten
W., W2S in der Schwelkphase und im ersten Teil der Aufheizphase
erfolgt sodann von Seiten des durch die Rohrleitungen 22 des Wärmepumpenkreislaufs 16 strömenden Wärmeträgers im
Bereich der ersten Wärmetauschereinheit W^ eine Aufnahme von
Wärme aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit
W unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 18. Während des zweiten
Teils der Aufheizphase und des sich an das Aufheizen anschließenden
Ausdarrens werden die Ventile 21 andererseits in eine zweite Ventilstellung gebracht, in der die beiden Wärmetauschereinheiten
W1, Wo nicht an den Wärmepumpenkreislauf 16, sondern allein
an das geschlossene Rohrleitungssystem 11 angeschlossen sind. In dieser zweiten Stellung der Ventile 21 erfolgt von Seiten
des durch das geschlossene Rohrleitungssystem 11 strömenden Wärmeträgers im Bereich der ersten Wärmetausehereinheit W. eine
Aufnahme von Warne aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger
Abgabe dieser Wärme an die Außenluft im Bereich der zwdten Wärmetaus
cherexnheit W2 ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres
Energieniveau durch den Verdichter 18.
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- 2h -
Gemäß den Figuren 3 und 4 ist jede der beiden Wärmetauschereinheiten
W1, Wp im Rahmen der zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung mindestens jeweils zweiteilig. Dabei besitzt
die erste Wärmetauschereinheit W1 einen ersten Wärmetauscherteil
W11 und einen zweiten Wärmetauscherteil W , die in Luftströmungsrichtung
dem Fortluft-Auslaß S der Trocknungsstrecke 1 in Reihe nachgeschaltet und als außen von der Fortluft FL beaufschlagter
Lufterhitzer ausgebildet sind und von denen der zweite Wärmetauscherteil W^? seinerseits dem ersten Wärmetauscherteil
W... in Luftströmungsrichtung nachgeschaltet ist. Die zweite
Wärmetauschereinheit W2 umfaßt andererseits einen dritten
Wärmetauscherteil W„. und einen vierten Wärmetauscherteil W22;
die Wärmetauscherteile W?1 und W22 sind beide in Luftströmungsrichtung
sowohl dem Zuluft-Einlaß der Trocknungsstrecke 1 als auch dem Hauptlufterhitzer 9 in Reihe vorgeschaltet und als
außen von der Außenluft AL beaufschlagte Vorlufterhitzer ausgebildet,
und es ist der vierte Wärmetauscherteil W„„ seinerseits
dem dritten Wärmetauscherteil W?1 in Luftströmungsrichtung
nachgeschaltet.
Es unterscheidet sich die zweite Ausführungsform der Fig. 3 von der dritten Ausführungsform der Fig. 4 in der Anschaltung
der vier Wärmetauscherteile W ., W , W21 und W
an einerseits den Wärmepumpenkreislauf 16 und andererseits das geschlossene Rohrleitungssystem 11.
Im Falle der in Fig. 3 einbezogenen zweiten Ausführungs-
in form der Erfindung werden die Ventile 21/der Schwelkphase
sowie während des ersten Teils der Aufheizphase so eingestellt, daß in diesen Phasen der Darrperiode einerseits der
Wärnqpumpenkreislauf 16 an den zweiten Wärmetauscherteil W12
und an den vierten Wärmetauscherteil W22, andererseits das
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geschlossene Rohrleitungssystem 11 an den ersten Wärmetauscherteil
V/ . sowie an den dritten Wärmetauscherteil W angeschaltet
sind; sodann erfolgt während des Schwelkens und des ersten Teils des Aufheizens von Seiten des durch die Rohrleitungen 22
des Wärmepumpenkreislaufs 16 strömenden Wärmeträgers im Bereich
des zweiten Wärmetauscherteils W.„ eine Aufnahme von Wärme aus
der Portluft FL bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an
die Außenluft AL im Bereich des vierten Wärmetauscherteils W22
unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieni\eau
durch den Verdichter 18, zum anderen von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers im
Bereich des ersten Wärmetauscherteils W11 eine Aufnahme von
Wärme aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des dritten Wärmetauscherteils
Wpi ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau
durch den Verdichter 18. Für den zweiten Teil des Aufheizens und das Ausdarren werden die Ventile 21 andererseits
so eingestellt, daß in dieser Zeit der Wärmepumpenkreislauf 16 vom zweiten Wärmetauscherteil W sowie vom vierten Wärmetauscherteil
W abgeschaltet ist und das geschlossene Rohrleitungssystem 11 dabei gleichzeitig an sämtliche vier Wärmetauscherteile W..,
W12, W21 und W22 angeschaltet ist; in dieser zweiten Stellung
der Steuerorgane bzw. Ventile 21 erfolgt von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers
im Bereich des ersten und des zweiten Wärmetauscherteils W11,
W12 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger
Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des dritten und des vierten Wärmetauscherteils W21, W22 ohne
Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 18.
Wie Fig. 3 ergibt, sind die Wärmetauscherteile W11, W12,
W21 und W_2 derart geschaltet, daß im zweiten Teil des Aufheizens
und beim Ausdarren mit Abschaltung des Wärmepumpenkreislaufs 16 vom zweiten Wärmetauscherteil W sowie vom vierten
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Wärmetauscherteil W„2 zum einen der erste Wärmetauscherteil W^1
mit dem dritten Wärmetauscherteil W0., andererseits der zweite
Wärmetauscherteil W12 mit dem vierten Wärmetauscherteil W „
über voneinander getrennte Rohrleitungen 11 miteinander verbunden sind.
Im Falle der in Fig. l\ veranschaulichten dritten Ausführungsform
der Erfindung werden die Ventile 21 in der gesamten Schwelle- und Aufheizphase ebenso wie die Ventile bei
der in die Fig. 2 einbezogenen zweiten Ausführungsform der Erfindung während des Schwelkens sowie des ersten Teils der
Aufheizphase einstellt, womit sich die zweite und die dritte Ausführungsform der Erfindung jedenfalls in der Schwelkphase
hinsichtlich der Funktion der Wärmerückgewinnungsanlage nicht unterscheiden. Es erfolgt also im Rahmen der dritten Ausführungsform während des Schwelkens und Aufheizens eine gleichzeitige
Anschaltung einerseits des Wärmepumpenkreislaufs 16 an den zweiten Wärmetauscherteil W12 sowie an den vierten Wärmetauscherteil
Wpp und andererseits des geschlossenen Rohrleitungssystems
11 an den ersten Wärmetauscherteil W11 sowie an den dritten
Wärmetauscherteil W21; dabei erfolgt auch unter Anwendung des
dritten Ausführungsbeispiels in der Schwelk- und Aufheizphase zum einen von Seiten des durch die Rohrleitungen 22 des Wärmepumpenkreislaufs
16 . strömenden Wärmeträgers im Bereich des zweiten Wärmetauscherteils W12 eine Aufnahme von Wärme aus der
Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die
Außenluft AL im Bereich des vierten Wärmetauscherteils W22
unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 18, zum anderen von Seiten des durch das
geschlossene Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers im Bereich des ersten Wärmetauscherteils W11 eine Aufnahme von
Wärme aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des dritten Wärmetauscherteils
Wp1 ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau
durch den Verdichter 18.
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Die dritte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der zweiten insbesondere hinsichtlich der Ausdarrphase.
Während die Wirnetauschereinheiten W., W~ im Rahmen der zweiten
Ausführungsform der Erfindung während des zweiten Teils des
Aufheizens und beim Ausdarren übereinstimmend an das geschlossene Rohrleitungssystem 11 angeschlossen sind, sind die beiden Wärmetauschereinheiten
W1, W„ bei Anwendung des dritten Ausführungsbeispiels in der Ausdarr-phase sowohl an das geschlossene Rohrleitungssystem
11 als auch an den Wärmepumpenkreislauf 16 angeschlossen. Beim dritten Ausführungsbeispiel werden die Ventile
21 während des Ausdarrens insbesondere so eingestellt, daß einerseits der Wärraepumpenkreislauf 16 an den zweiten Wärmetauscherteil
W12 sowie an den dritten Wärmetauscherteil W?1 angeschaltet
ist und andererseits das geschlossene Rohrleitungssystem 11 an den ersten Wärmetauscherteil W11 sowie an den vierten Wärmetauscherteil
W„p. Hierbei erfolgt in der Ausdarrphase von Seiten
des durch die Rohrleitungen 22 des Wärmepumpenkreislaufs 16 strömenden Wärmeträgers im Bereich des zweiten Wärmetauscherteils
W1 ρ eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger
Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des dritten Wäriretauscherteils unter Verbringung dieser
Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 18, während von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem
11 fließenden Wärmeträgers im Bereich des ersten Wärmetauscherteils W eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei wärmeträgerseitiger
Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des vierten Wärmetauscherteils ohne Verbringung dieser Wärme auf
ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 18 erfolgt.
Es stimmen die zweite und die dritte Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 3 bzw. 4 darin überein, daß die
durch die Horde 2 hindurchgeführte Luft jeweils in indirekten
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Wärmeaustausch mit dem Kondensator- und Verdampferteil 19 bzw.
des Wärmepumpenkreislaufs 16 stellbar ist. Hierzu ist übereinstimmend der zweite Wärmetauscherteil Y. mit dem Verdampfertej1
17 des Wärmepuxpenkreislaufs 16 über einen Verdampfer-Flüssigkeitskreislauf
23 einschließlich Umwälzpumpe 12 und der vierte bzw. dritte Wärmetauscherteil W bzw. W mit dsm Kondensatorteil
19 des Wärmepumpenkreislaufs l6 über einen Kondensator-Flüssigkeitskreislauf
2l\ einschließlich Umwälzpumpe 12 zu verbinden.
Die in die Fig. 2, 3 und 1I einbezogenen Einrichtungen
zum Temperieren gemäß der Erfindung unterscheiden sich von der bekannten gattungsgemäßen Temperiereinrichtung der Fig. 1 außer
hinsichtlich der Wärmerückgewinnungsanlage auch in der Gestaltung
des jeweiligen Hauptlufterhitzers 9.
Während der Hauptlufterhitzer 9 der Fig. 1 allein durch einen ΰΐ- bzw. Gasbrenner mit einer offenen Flamme 10 gebildet ist,
wodurch ausschließlich eine direkte Beheizung der Zu- bzw. Trocknungsluft erfolgt, ist der Hauptlufterhitzer 9 im Falle der
Fig. 3 zweiteilig ausgeführt mit sowohl einem Öl- bzw. Gasbrenner
25 für die direkte Beheizung der Trocknungsluft als auch einem hierzu in Richtung des Außenluftstromes AL in Reihe vorgeschalteten
Abwärme-Wärmeaustauscher 26 für die indirekte Beheizung der Trocknungsluft.
Durch den als Rohrbündel-Wärmeaustauscher mit Rohrbündeln
26a und Rippen 15 ausgeführten Abwärme-Wärmeaustauscher
26 wird Abwärme des Motors 27 des Verdichters 18 des Wärmepumpenkreislaufs
16 unter überführung an die Trocknungsluft ausgenutzt .
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Bei der ersten und dritten Ausführungsform der Fig. 3
bzw. H erfolgt durch einen einteilig ausgebildeten Hauptlufter-
Zuhitzer 9 ausschließlich eine indirekte Beheizung der'"1, uft, wozu
der Hauptlufterhitzer 9 durch einen Abwärme-Wärmeaustauscher 26 gebildet ist.
Der Verdichtermotor 2? ist beim ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung übereinstimmend ein
Gas- oder Dieselmotor mit Schmierölkreislauf 29, Kühlwasserkreislauf
31 und einem Gaskanal 33 für die Abgase MA des Motors
27. Dem Schmierölkreislauf 29, Kühlwasserkreislauf 31 sowie Gaskanal
33 ist je ein Zwischenwärmeaustauscher 28, 30 bzw. 32
zugeordnet. Im Bereich dieser Zwischenwärmeaustauscher wird die Abwärme des Motors 27 an einen in Rohrleitungen J>k strömenden
Wärmeträgerstoff abgegeben, welcher die Abwärme über den Abwärme-Wämieaustauscher
26 an die Außenluft AL überführt.
Im Falle der Temperiereinrichtungen der Figuren 2 und 4, bei denen auf einen öl- bzw. Gasbrenner mit offener Flamme für
eine direkte Befeuerung der Trocknungsluft verzichtet ist, erfolgt eine zusätzliche Wärmezufuhr an den in den Rohrleitungen
3*1 strömenden Wärmeträgerstoff mittels einer Kesselheizung 35♦
Diese Kesselheizung 35 umfaßt in nicht dargestellter Weise einen Hochleistungskessel einer konventionellen Kesselanlage, der mit
Gas bzw. öl befeuert ist sowie ein Rippenrohrhexzregister. Die Kesselheizung 35 ist für den Vollastfall ausgelegt.
Unter Anwendung der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtungen der Figuren 2, 3 und k erfolgt die Beheizung der Luft
im Bereich des Hauptlufterhitzers 9 während der Schwelkphase einer Darrperiode übereinstimmend ausschließlich unter Ausnutzung
der Abwärme des Verdichtermotors 27. Eine zusätzliche Wärmezufuhr an die Außenluft unter Einsatz des Öl- bzw. Gasbrenners 25 oder
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der Kesselheizung 35 erfolgt mithin ausschließlich in der Aufheiz- und Ausdarrphase.
In Fig. 5, welche die zeitliche Änderung der Lufttemperaturen während des Hordendarrens von Malz für die Bier- oder
Whiskyherstellung für ein bekanntes Trocknungsverfahren unter Zugrundelegung einer Darrperiode von insgesamt 21 h beispielhaft
wiedergibt, ist zum einen der Zustand der aus der Umgebung herangeführten Außenluft (durch Strichlinie mit Kreuz), der Zustand
der Zuluft bei ihrer Einführung in die Trocknungsstrecke (durch durchgezogene Linie) sowie der Zustaid der Trocknungsluft unmittelbar
nach Verlassen der Horde 2 (gestrichelte Linie) veranschaulicht. Diese Figur zeigt außerdem,undzzwar für die in Figur 3
einbezogene zweite Ausfuhrungsform der Erfindung, die zeitliche
Änderung der Temperatur der Außenluft während und nach ihrem Hindurchtreten durch die Wärmetauschereinheit W„ sowie den Abwärme-Austauscher
26. Hierbei zeigt die strichpunktierte Kurve in ihrem ersten Teil (h 0 bis etwa h 13) den Zustand desjenigen
Außenluftstromes, der den dritten Wärmetauscherteil W„. durchlaufen
hat, jedoch roch nicht auch den vierten Wärmetauscherteil
W22- Die punktierte Linie veranschaulicht die Temperatur des
gleichen Außenluftstromes, nachdem dieser in der Schwelkphase und im ersten Teil der Aufheizphase auch durch den vierten
Wärme tau s c her teil W und den Abwärme-Austauscher 26 hindurchgetreten
ist. Die strichpunktierte Linie zeigt in ihrem zweiten Teil (h 13 bis h 21) andererseits die Temperaturänderung des
aus dem/vierten Wärmetaus chert eil W2 austretenden Außenluftstromes
im zweiten Teil der Aufheizphase sowie während der Ausdarrphase, wobei in diesem Zeitraum sämtliche Wärmetauscherteile
W11, W12, Wp1 und Wp2 an das geschlossene Rohrleitungssystem
11 angeschlossen sind.
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Claims (1)
- DR.-ING. STÜHLMANN - DIPL.-INisi W:LLE£R"t^ '-DR.-ING. OIDTMANN — DIPL.-PHYS. DR. JUR. REUTERSPATENTANWÄLTEAKTEN-NR.Ihr Zeichen533/28459463Ο BOCHUM, 17-9.1979 XH/an Postschließfach 1O24 5O Fernruf Ο234/5 19 57 Bergstraße 159 Telegr.: StuhlmannpatentPatentansprüche:1. Einrichtung zum Temperieren der durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter, insbesondere Malz hindurchgeführten Trocknungsluft, wobei die Horde innerhalb der Trocknungsstrecke mit einem unterhalb "eines durchbrochenen Hordenbodens vorgesehenen Einlaß für die Zuluft in Form von aufgeheizter Außenluft sowie mit einem oberhalb des Hordenbodens vorgesehenen Auslaß für die Portluft erstreckt ist, und wobei die Einrichtung zum Temperieren einen dem Zuluft-Einlaß der Trocknungsstrecke in Luftströmungsrichtung vorgeschalteten ein- oder mehrteiligen Hauptlufterhitzer aufweist sowie eine Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung mit zwei an ein geschlossenes Rohrleitungssystem einschließlich Umwälzpumpe anschaltbaren, innenseitig über das Rohrleitungssystem im Kreislauf mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren rekuperativen Rohrbündel-Wärmetauschreinheiten, deren erste, dem Fortluft-Auslaß der Trocknungsstrecke in Luftströmungsrichtung nachgeschaltete Wärmetauschereinheit als außen von der Fortluft beaufschlagter Luftkühler ausgebildet ist und deren zweite, dem Zuluft-Einlaß der Trocknungsstrecke sowie dem Hauptlufterhitzer in Luftströmungsrichtung vorgeschaltete Wärmetauschereinheit als außen von der Außenluft beaufschlagter Vorlufterhitzer dient mit Abgabe von im Bereich der ersten Wärmetauscheränheit durch den Wärmeträger aus der Fortluft aufgenommenen Wärme an die Außenluft im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit, dadurch gekennzeichnet , daß die Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung außer einem geschlossenen Rohrleitungssystem (11) einschließlich Umwälzpumpe (12) einen Wärmepumpenkreislauf (16) in Form von über Rohrleitungen (22) miteinander verbundenem Verdampferteil (17),0300S0/0192_ 2 - κ'-.c:-:■ ■■■■■ ■Verdichter (l8), Kondensatorteil (19) sowie Druckredusierventil (20) umfaßt mit Aufnahme von Wärme von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärmepumpenkreislaufs (16) strömenden Wärmeträgers aus der Fortluft (PL) und Abgabe dieser Wärme von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärmepump-enkreislaufs (16) strömenden Wärmeträgers an die Außenluft (AL) unter Verbringiig dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter (18).2. Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden VJärnietauschereinheiten (Vi^, W„) mittels Steuerorganen, insbesondere Ventilen (21) wärmetauschend außer an das geschlossene Rohrleitungssystem (11) an einen Wärniepuinperikreislauf (16) in Form von über Kohrleitungen (22) miteinander verbundenem Verdampf erteil (17)j Verdichter (18), Kondensatorteil (19) sowie Druckredusierventil (20) anschaltbar sind mit Aufnahme von Wärme von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärmepurcpenkreislaufs (16) strömenden Wärmeträgers im Bereich der ersten Wärmetauschereinheit (W ) aus der Fortluft (FL) und Abgabe dieser Wärme von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärmepumpenkreislaufs (16) strömenden Wärmeträgers im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit (W2) an die Außenluft (AL) unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energienivai durch den Verdichter (18).3· Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch 2,dad. u r c h gekennzeichnet, daß in einer ersten Stellung der Steuerorgane (21) mit Abschaltung des geschlossenen Rohrleitungssystems (11) sowie Anschaltung des Wärmepumperireislaufs (16) von bzw. an den beiden Wärmetauschereinheiten (VL,W) von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärmepumpen.-kreisläufe (16) strömenden Wärmeträgers im Bereich der ersten Wärmetauschereinheit (W..) eine Aufnahme von Wärme aus der Fort-030050/0192luft (FL) bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit (Wp) unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Era?gieniveau durch den Verdichter (lft) erfolgt, während in einer anderen Stellung der Steuerorgane (21) mit Abschaltung des Wärmepumpenkreislaufs (16) sowie Anschaltung des geschlossenen Rohrleitungssystems (11) von bzw. an den beiden Wärmetauschereinheiten (W1, W) von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem (11) stränenden Wärmeträgers im Bereich der ersten Wärmetauscherehheit (W.) eine Aufnahme von Wärme aus der Portluft (FL) bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Atfenluft (AL) im Bereich der zweiten Wärmetausehereinheit (Wp) ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Enygieniveau durch den Verdichter (18) erfolgt.1I. Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne t, daß jede.- der beiden Wärmetauschereinheiten (W1, W2) mindestens zweiteilig ist mit einem ersten Wärmetauscherteil (W..) und einem zweiten Wärmetauscherteil (W12) im Bereich der ersten Wärmetauschereinheit (W1), die beide in Luftströmungsrichtung dem Fortluft-Auslaß (8) der Trocknungsstrecke (1) in Reihe nachgeschaltet und als außen von der Fortluft (FL) beaufschlagte Lufterhitzer ausgebildet sind, und von denen der zweite Wärmetauscherteil (VIp) seinerseits dem ersten Wärmetauscherteil (VJ11) in Luftströmungsrichtung nachgeschaltet ist, sowie mit einem dritten Wärmetauseherteil (W21) und einem vierten Wärmetauscherteil (W22) im Bereich der zweiten Wärmetauschereinheit (Wj2), die beide in Luftströmungsrichtung sowohl dem Zuluft-Einlaß (5) der Trocknungsstrecke (1) als auch dem Hauptlufterhitzer (9) in Reihe vorgeschaltet und als außen von der Außenluft (AL) beaufschlagte Vorlufterhitzer ausgebildet sind, und von denen der vierte Wärmetauscherteil (W??) seinerseits dem dritten Wärmetauscherteil (W?1) in Luftströmungsrichtung nachgeschaltet ist.030060/01925> Einrichtung zum Terperieren nach Anspruch '4, dadurch gekennzeichnet , da.0 in °iner erster Stellung der Fteuerorp-ane (21) mit gleichzeitiger Anschaltung einerseits des Vfirmepumpenkreifs!!aufs (1β) an den zweiten Wärmetauscherteil (W10) sowie an den vierten '.|T?Jrretauscherteil (Wp0) und andererseits des geschlossenen Rohrleitungssystems (11) an den ersten X<T*5rretauschertei3 (W )j. Xsowie den dritten Wärmetauscherteil (W?1 ) zum einen von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärnepumpenkreislaufs (l6) strömenden Wärmeträgers im Pereich des zweiten Wärmetauscherteils (V/. ρ) eine Aufnahme von Wärme aus der Fort luft (FL) bei wörmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) im Erreich des vierten Wrmetauscherteils (V'„o) unter Vertaingung dieser Wärme auf ein höheres Fnergieniveau durch den Verdichter (18), zum anderen von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem (11) fließenden Wärrreträgers irr Bereich des ersten Wärmetauscherteils (W11) eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft (FL) tei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) im Bereich des dritten Wärmetauscherteils (Wp1) ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Fnergieniveau durch den Verdichter (lp) erfolgt, und daß in einer zweiten Stellung der Steuerorgane (21) mit Abschaltung des "ärmepumpenkreislaufs (16) vom zweiten Wärmetauscherteil (V12) sowie vom vierten Wärmetauscherteil (Wpp) mit gleichzeitiger Anschaltung des geschlossenen Rohrleitungssystems (11) an sämtliche vier Wärmetauscherteile (W^1, W , W , W) von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem '(11) fliefenden Wärmeträgers im Bereich des ersten und des zweiten Wärmetauscherteils (VJ11 und W12) eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft (FL)bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) im Bereich des dritten und des vierten Wärmetauscherteils (VJp1 und Wp?) ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter (18) erfolgt.030050/019223221796, Einrichtung· zum Temperieren nach Anspruch 53dadurch gekennzeichnet , daß in der zweiten Stellung· der Steuerorgane (21) mit Abschaltung des Wärmepumpenkreislaufs (16) vom zweiten WMrmetauscherteil (W1?) sowie vom vierten Wärmetauscherteil (W?p) der erste Wärmetauscherteil (W .) mit dem dritten Wärmetauseherteil (Wp1) bzw. der zweite Wärmetauscherteil (W^2) m^-t deiR vierten Wärmetauscherteil (W??) über das geschlossene Rohrleitungssystem (11) verbunden ist.7, Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch 1J, dadurch gekennzeichnet, da"» in einer ersten Stellung der Rteuerorgane (21) mit gleichzeitiger Anschaltung einerseits des Wärmepumpenkreislaufs (16) an den zweiten Wärmetauscherteil (W.„) sowie an den vierten Wärmetauscherteil (Wpp) und andererseits des geschlossenen RohrleitungiBystems (11) an den ersten Wärmetauscherteil (W11) sowie den dritten Wärmetauscherteil (W?1) zum einen von Seiten des durch die Rohrleitungen (22) des Wärmepumpenkreislaufs (1^) strömenden Wärmeträgers im Eereich des zweiten Wärmetauscherteils (W12) eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft (FL) bei wärnebrägerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) im Pereich des vierten Wärmetauscherteils (Wo?) unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter (18), zum anderen von Seiten des durch das geschlossene Rohrleitungssystem (11) fließenden Wärmeträgers im Rereich des ersten Wärmetauscherteils (W11) eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft (FL) bei wärmeträgerseitiger Abgabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) im Bereich des dritten Wärmetauscherteils (Wp1) ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres F.nergieniveau durch den Verdichter erfolgt und daß in einer zweiten Stellung der Steuerorgane (21) bei gleichzeitiger Anschaltung einerseitsfäes Wärmepumpenkreislaufs (16) an den zweiten Wärmetauscherteil (W ) sowie an den dritten Wärmetauscherteil (W?1) und andererseits des geschlossenen Rohrleitungssystems (11) an den ersten Wärmetauscherteil (W11) sowie den vierten Wärmetauscherteil (W?p) zum einen von Seiten des durc h die Rohrleitungen (22) des Wärme-030050/0192punpenkreislaufs (16) strömenden Wärmeträpers im Eereich des zweiten Wärmetauscherteils (W10) eine Aufnahme von Wärme aus der Portluft (FL) bei wärmetr?igerseitip;er Abpabe dieser Wärme an die Außenluft (AL) irr rereich des dritten T<rärmetauscherteils (VJp^) unter Verbrir.pung. dieser Wärme auf ein höheres Fnergieniveau durch den Verdichter (1Q) erfolgt, zurr anderen von Seiten des durch das peschlossene Rohrleitungssystem (11) fließenden Wärmeträgers im Bereich des ersten Wärmetauscherteils (W1.) eine Aufnahme vor Wärme aus der Fortluft (PL) bei ' wärmeträperseitiger Abpabe dieser Wärme an die AuPenluft (AL) im Pereich des vierten Wärmetauscherteils (VJ90) ohne Verbrlnrur.g dieser Vrärme auf ein höheres Fnerrieniveau durch r>ar Verdichter (lp).P. Einrichtunr sun Ten-nerieren nach Anspruch CJ (bw, 7) dadurch pe kennzeichnet , da* die durch die Horde (2) hindurchreführte Luft in indirekten '.-.^rineaustaisch rrit dem Kondensator- und Verdampf erteil (11^, 17) des Wp!rmepumpenkreislaufs (iO ctellbar ist, wobei der zweite Wirmetauscherteil (W ) irit dem Verdampferteil (17) des VJörmepumpenkreislaufs (16) über einen Verdampfer-Flüssipkeitskreis]auf (23) einschließlich Umwälzpumpe (12) und der vierte (bzw. dritte) Wärmetauscherteil (W,.- bzw. V;„.) mit dem Kondensatorteil (IQ) des VJnrmepumpenkreislaufs (l6) über einen Kondensator-?lüsr^keitskreislauf (2^0 einschließlich Urwälzpumpe (\?) verbindbar ist.9. Einrichtunc zum Temperieren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch p. ekennzeichnet, daß der Ilauptlufterhitzer (9) einen Abwärme-Wärmeaustauscher (26) mit außen von der Außenluft (AL), innen von einem bevorzugt flüssigen Wärmeträperstoff im Kreislauf durchströmten Rohrbündeln (26a) umfaßt j wobei dem innen strömenden Wärmeträgerstoff wärmetauschend bevorzugt Abwärme des Motors (27) des Verdichters des Wärmepumpenkreislaufs (16) zugeführt ist.030050/019210. Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch n,dadurch gekennzeichnet, daß- der Hauptlufterhitzer (9) den Abwärme-Wärmeaustauscher (2f) und einen dazu in Luftströmungsrichtung in Reihe geschalteten ^1- bzw. Oasbrenner (25) mit offener Flamme (lo) für die Außenluft (AL) aufweist.11 , Hinrichtung zum. Temperieren nach Anspruch 9 oder 1O3 dadur. ch gekennzeichnet, daR der Motor (27) des Verdichters (lp) des Wärmepumrenkreislaufs (16) ein f*as- oder Dieselmotor mit Schmierölkreislauf (29), Kühlwasserkreislauf (31) und/oder Gaskanal (33) für Γ-Iotorabpase ist, wobei der Schmierölkreislauf (29), Kühlwasserkreislauf (31) bzw. Gaskanal (33) für Motorabgase je ein einerseits vom Schmieröl, Kühlwasser bzw,den Motorabgasen und andererseits vom Wärmetrft'gerstoff des Abwärme-Wärmeaustauschers (26) beaufschlagter Zwischenwärmeaustauscher (28, 30, 32) zugeordnet ist.12. Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abwärme-Wärmeaustauscher (26) Wärme von Seiten einer Kesselheizung (35) mit bevorzugt durch Gas oder öl befeuertem Heißwasserkessel zugeführt ist.13. Einrichtung zum Temperieren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichn e t, daß das geschlossene Rohrleitungssystem (11) und der Wärmepumpenkreislauf (16) einschließlich seines ihm zugeordneten Verdampfer- sowie Kondensator-Flüssigkeitskreislauf (23 bzw. 21O von einem Wärmeträger gleicher Beschaffenheit beaufschlagt sind.030050/0192
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