FI83700C - Slutet, intermittent torkningsfoerfarande. - Google Patents

Description

83 700

Suljettu, jaksoittainen kuivausmenetelmä Slutet, intermittent torkningsförfarande 5 Tämän keksinnön kohteena on suljettu, jaksoittainen menetelmä kostean kuivattavan aineen kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kaasua kierrätetään sisäisesti höyrystyslämmön ja vesihöyryn kuljettamiseksi pois kuivattavasta aineesta, joka kuivattava aine varastoidaan ainakin kahteen olennaisesti yhtä suureen erään kumpikin olennaisesti kaasutii-10 viiseen kammioon, jota ensimmäistä kiertävää kaasuvirtausta, jota jäähdytetään jäähdytysainevirtausta vasten, ja toista kiertävää kaasuvirtausta, jota lämmitetään lämmitysainevirtausta vasten, johdetaan vuorotellen toisen erän läpi jäähdytys-/kuivausjakson aikana ja yhtä pitkän lämmitysjakson aikana, ja jota kolmatta kiertävää kaasuvirtausta, jota 15 lämmitetään lämmitysainevirtausta vasten, ja neljättä kiertävää kaasu-virtausta, jota jäähdytetään jäähdytysainevirtausta vasten, johdetaan samanaikaisesti toisen erän läpi päinvastaiseen suuntaan ja vuorotellen lämmitysjakson aikana ja jäähdytys-/kuivausjakson aikana. Kuivattava aine voi olla esimerkiksi viljaa, kuituviljaa, puutavaroita, rakeisia 20 tai juoksevia tuotteita, jotka levitetään vaakatasoisille levyille.

Menetelmässä käytetään tunnetulla tavalla kuivausprosessiin integroitua piiriä, jossa on jäähdytyspintä kosteutta kuljettavan kaasuvirran jäähdyttämiseksi ja vesihöyryn tiivistämiseksi. Toisin kuin tunnetuissa 25 menetelmissä, aine kuivataan jaksoittaisesti kaasuvirran avulla, joka on ainetta kylmempi ja joka lämmitetään lämmönvaihtumisen kautta vähitellen virran kulkiessa aineen lävitse. Lämmittämisen aikana kaasuvirta sisällyttää itseensä lisääntyvän määrän höyryä, jonka kaasu vetää aineesta lämpimämmän aineen ja kylmemmän kaasun välillä vallitsevan höy-30 rynpaine-eron vuoksi. Tarvittaessa lämmitys- ja höyrystymislämpö tuodaan aineeseen samalla tavoin jaksoittaisesti olennaisesti suuremman, ainetta lämpimämmän kaasuvirran välityksellä. Jäähdytyksen/kuivauksen ja uudelleenlämmityksen välinen kierto tapahtuu keksinnön mukaisesti ainakin kahden, edullisesti kaasutiiviin kammion välillä, joissa koko 35 kuivattava ainemäärä on jaettu kahteen, olennaisesti samanlaiseen erään, jolloin toisessa kammiossa tapahtuvassa jäähdytyksessä/kuivauk-sessa syntyvä entalpiavirta siirretään edullisesti jäähdytyskoneen avulla toisessa kammiossa tapahtuvaan uudelleenlämmitykseen, samanai- 2 83700 kaisesti kun tiivistyvä aine tiivistyy jäähdytyskoneen jäähdytyspinnal-le. Toisin sanoen entalpiamäärä siirretään tietyllä taajuudella edestakaisin kammioiden välillä kuivattavan aineen erissä tapahtuvan toistuvan lämmön varastoimisen aikana.

5

Keksinnölle on tunnusomaista, että lämmitettyjä toista ja kolmatta kaasuvirtausta kierrätetään olennaisesti suurempina volymetrisinä virtauksia kuin jäähdytettyjä ensimmäistä ja neljättä kaasuvirtausta ja että ensimmäistä kaasuvirtausta johdetaan vastakkaiseen suuntaan kuin 10 toista kaasuvirtausta ensimmäisen kuivattavan aine-erän läpi ja kolmatta kaasuvirtausta johdetaan vastakkaiseen suuntaan kuin neljättä kaasuvirtausta toisessa kuivattavassa aine-erässä.

Jos menetelmään yhdistetään tehokas jäähdytys, joka voidaan saada ai-15 kaan esimerkiksi jäähdytyskoneella, saadaan termodynaamisesti katsottuna erityisen tehokas kuivaus, myös alhaisissa kuivauslämpötiloissa. Kuivaus voidaan tehdä sellaisella lämpötilatasolla ja suljetussa kaasu-ympäristössä, jossa erimerkiksi erilaisten viljojen ravintoarvo ja maku säilyvät erityisen hyvin.

20 I Kostean orgaanisen materiaalin pitkäaikainen varastointi sellaisella f.' lämpötilan tasolla ja sellaisessa kaasuympäristössä, jossa materiaali säilyy laadultaan hyvänä, voidaan tällä menetelmällä yhdistää alhaisil-. la investointikustannuksilla asteittaiseen, hitaaseen kuivaukseen, joka 25 etenee varastoimisajan aikana.

Kosteaa ilmaa voidaan myös itsessään pitää kuivattavana aineena, kuivausmenetelmää voidaan soveltaa myös kosteuden valvontaan kosteutta tuottavassa ympäristössä, esimerkiksi kasvihuoneissa, jolloin ilmamäärä "·“ 30 jaetaan samantapaisesti ainakin kahteen erilliseen osaan, jotka ovat keskenään olennaisesti yhtä suuret ja joita vuorotellen jäähdyte-’ tään/kuivataan ja vastaavasti lämmitetään uudelleen.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirus-35 tuksiin. Kuvio la esittää keksinnön mukaisen menetelmän sovellutukseen tarkoitetun kaksikammioisen laitteen, jossa toinen kammio jäähdyte- 3 83700 tään/kuivataan ja toinen lämmitetään. Kuvio Ib esittää kuvion la mukaisia kammioita, kun niihin kohdistetaan vastakkainen käsittely. Kuvioissa 2a ja 2b esitetään laitteistoon sisältyvä jäähdytys-/lämmityslaite. Kuvio 3 esittää toteutusmuodon, jossa on varastointi-/kuivauslaite.

5 Kuviot 4a - c esittävät vielä yhtenä toteutusmuotona pohjapiirroksena ja leikkauksina suljettujen viljelytilojen kuten kasvihuoneiden kos-teudenvalvonnan.

Kuivattava aine, kuvioissa la ja Ib esitetyssä esimerkissä puutavara, 10 kasataan kahteen yhtä suureen kuivattavan aineen erään 31,32 kumpikin omaan kaasutiiviiseen ja edullisesti lämpöeristettyyn kammioonsa 1 ja 2. Kasaaminen tapahtuu aina kuivattavan aineen laadun mukaisesti menetelmillä, joita ei käsitellä lähemmin, niin että kaasuvirta voi virrata jokseenkin tasaisesti jakaantuneena aineen levitetyn pinnan yli. Vuoro-15 telien kammion 1 läpi kiertää jäähdytys/kuivausjakson aikana kaasuvirta 11 ja yhtä pitkän lämmitysjakson aikana olennaisesti suurempi kaasuvirta 12, samanaikaisesti kun kammiossa 2 kiertää vuorotellen lämmitysjak-son aikana olennaisesti suurempi kaasuvirta 22 ja jäähdytys/kuivausjakson aikana kaasuvirta 21. Entalpian mukaan ja ajallisesti kaasuvirta 11 20 on kytketty yhteen kaasuvirran 22 kanssa ja kaasuvirta 12 kaasuvirran 21 kanssa jäähdytyskone-lämmönvaihdinaggregaatin 4 kautta. Tämä jäähdy-tyskone-lämmönvaihdinaggregaatti 4 muodostuu kahdesta piiristä, joissa on pinnat 46 ja 47, joiden kummankin lävitse virtaa kaasuvirta 11,12 ja ____ vastaavasti 22,21 ja työvirtaus 45a,45b ja vastaavasti 44a,44b, joka 25 toimii kylmää tai vastaavasti lämmintä väliainetta kuljettavana virtana riippuen siitä, jäähdytetäänkö/kuivataanko vai lämmitetäänkö kammiot 1,2. Jos esimerkiksi kammio 1 on tarkoitus jäähdyttää/kuivata ja kammio 2 lämmittää, pinta 46 toimii silloin jäähdytyspintana ja pinta 47 läm-mityspintana, jolloin jäähdytyskone 43 siirtää entalpiaa jäähdytyspin-30 naita 46 lämmityspinnalle 47. Kun kammioihin kohdistetaan päinvastainen käsittely, toimii pinta 46 tietenkin sen sijaan lämmityspintana ja pinta 47 jäähdytyspintana.

Keskimääräistä lämpötilaa kuivattavissa aine-erissä 31,32 merkitään 35 T0:lla ja tämä lämpötila vaihtelee alaspäin/ylöspäin jäähdytys/lämmitys- * 83700 jaksojen aikana suhteellisen pienen määrän ΔΤ0 verran. Lämmitysjakson aikana kuivattavaan aine-erään varastoituu siten entalpiamäärä 2(Cp.ΔΤ0) (jossa Cp merkitsee lämmöneristyskerrointa,jonka yksikkö on kcal/kg.K) jonka entalpiamäärän jäähtynyt kaasuvirta ottaa itseensä 5 seuraavan jäähdytys/kuivauskierron aikana, tällöin suureksi osaksi höyrystyslämmön muodossa.

Kuten kuvioista la ja Ib käy ilmi, jäähtyneitä kaasuvirtoja 11 ja 12 viedään vastakkaiseen suuntaan kuin lämmenneitä kaasuvirtoja 21 ja 22 10 kammioissa 1 ja 2. Tämä aiheuttaa sen, että kuivuminen tapahtuu melkoisen samanlaisena koko kuivauslavan alueella ja että jäähtyneiden ja lämmenneiden kaasuvirtojen väliset lämpötilaerot minimoidaan, mikä vaikuttaa jäähdytyskoneen 43 käyttötalouteen positiivisesti.

15 Koko jaksoa, joka koostuu jäähdytys/kuivausjaksosta ja lämmitysjaksosta, kuvataan nyt tarkemmin viittaamalla kuvioihin la ja Ib. Kuten kuviosta la käy ilmi, kaasuvirta 11 jäähdytetään lämpötilaan T,, joka alittaa kuivattavan aine-erän 31 lämpötilan T0 noin 10-15°C:lla ja kaasuvirta virtaa tämän erän läpi lämmiten vähitellen ja ottaen vesi-20 höyryä, joka poistuu aineesta höyrynpaine-eron vuoksi. Koska kaasuvirta on pieni ja lämpöä luovuttava kuivattavan aineen pinta suuri, mainittu kaasuvirta 11 lähtee kammiosta 1 lämpötilassa T2 » T0 sisältäen runsaasti höyryä, minkä jälkeen se sitten jäähdytetään lämpötilaan T, ja kuivataan jäähdytyskone-lämmönvaihdinaggregaatissa 4. Entalpiavirta siirre-25 tään aggregaatilla 4 kammiossa 2 olevaan kuivattavan aineen erään 32 tämän kammion läpi kiertävän kaasuvirran 22 välityksellä, joka virta toimii lämpötilaerolla (T4 - T3), jolloin T3 = T0. Kosteutta siirtävän runsasentalpisen kaasuvirran 11 suorittama entalpian siirto tasapainottaa kosteutta siirtämättömän, vähäentalpisen kaasuvirran 22, entalpian 30 siirtoa, mikä yhteensä merkitsee olennaisesti suurempaa tilavuusvirtaa jälkimmäiselle kaasuvirralle.

Kuten yllämainitusta huomataan, höyrystyslämpö, joka tarvitaan kosteuden poistamiseen kuivattavasta aine-erästä 31, on otettu itse aineesta. 35 Tämä menetetty lämpösisältö korvataan jakson toisen puoliskon aikana, jolloin osat vaihtuvat ja kuivattava aine-erä 32 jäähdytetään/kuivataan 5 83700 kaasuvirralla 21 ja kuivattava aine-erä 31 lämmitetään uudelleen suuremmalla, lämmitetyllä kaasuvirralla 12. Mahdollinen epätasainen kuivuminen kuivauksen aikana korjataan uudelleen lämmittämisen aikana tasoittamalla kosteuspitoisuus kuivattavassa aineessa.

5

Kuvioissa 2a,2b esitetään kaaviollisesti yksi toteutusmuoto jäähdytys -kone-lämmönvaihdinaggregaatista 4. Kaasu/nestelämmönvaihdin 41, jossa on pinta 46, on kytketty sarjaan kammion 1 kanssa ja varustettu 2-vai-heisella tuulettimella 5a joko pienempää tilavuusvirtaa 11 tai suurem-10 paa tilavuusvirtaa 12 varten. Samanlainen lämmitysvaihdin 42, jossa on pinta 47, on kytketty sarjaan kammion 2 kanssa ja varustettu 2-vaihei-sella tuulettimella 5b pienempää virtaa 21 ja suurempaa virtaa 22 varten. Mainittujen kaasuvirtojen jäähdytys/lämmitys tapahtuu lämmenneellä nestevirralla 45b,44b ja jäähtyneellä nestevirralla 45a,44a, jotka 15 kytketään vuorotellen ohjattavien magneettiventtiilien kautta nesteen jäähdytyskoneesta 43. Kone on tehty edullisesti SE-patenttihakemuksen 8306037-6 mukaisesti. Jäähdytyskone 43 muodostetaan tässä toteutusmuodossa kompressorikäyttöisestä vesijäähdytysaggregaatista, joka on yhdistetty kahteen lämminvesisäiliöön 441,442 ja kahteen jäähdytys-20 vesisäiliöön 451,452.

" . Kuviosta 2a, joka esittää jakson toista puoliskoa, käy ilmi, että säi- liöpari 441/452 varataan erikseen, kun taas säiliö 451 ottaa lämpöä - kaasuvirrasta 11 käyttöalueella Tj'/T,' ja säiliö 442 luovuttaa lämpöä 25 suuremmalle kaasuvirralle 22 käyttöalueella T4'/T3' .

Kuvio 2b, joka esittää jakson toista puoliskoa, esittää sitä vastoin, kuinka säiliöpari 451/442 varataan jäähdytysaggregaatin 43 avulla, kun taas säiliö 441 lämmittää suurempaa kaasuvirtaa 12 ja säiliö 452 jääh-30 dyttää pienempää kaasuvirtaa 21.

Allaoleva laskentaesimerkki osoittaa, että kokonaiskäyttötalous muodostuu erityisen hyväksi tehokkaalla lämmönvaihdinrakenteella, jossa on alhainen lämpövastus.

35 6 83700

Kuviossa 3 esitetään toteutusmuoto, jossa kuivattava aine on viljaa, joka on varastoitu kahteen lämpöeristettyyn kammioon 1 ja 2 yhtä suurissa 1000 tonnin erissä, jossa toteutusmuodossa kammiot on tunnetulla tavalla varustettu Λ:η muotoisilla ilmastuskanavilla 6. Koska korjuun 5 jälkeen kostea vilja voidaan varastoida +10°C:n lämpötilassa ilman, että mitään vahinkoa aiheutuu, vilja on siten varastoitu lämpötilassa To-+10°C ja vilja kuivataan 6 kuukauden tai noin 4000 tunnin ajanjakson kuluessa. Kuivaaminen 19 %:n kosteuspitoisuudesta pitoisuuteen 14 % merkitsee silloin, että kummastakin kammiosta on haihdutettava 80 ton-10 nia vettä, mikä kokonaisuudessaan tarkoittaa, että vettä on haihdutettava 40 kg tunnissa. Kun T2-T0-+10°C ja Τ,-ΟΤ kulkeutuu vettä pois 4 g kaasuvirran 11 määrässä 1 kg, jolloin tarvittavat jäähdytys/kuivausvir-ta 40000/4 - 10000 kg/h ja tarvittava jäähdytysteho - 10 x 10000 x 0,24 + 40 x 600 - 48000 kcal/h. Jos AT=T4-T0-4°C kaasuvirralle 22, tulee en-15 talpiavirraksi 4 x 0,24 = 1 kcal/kg ja vastaavaksi tilavuusvirraksi tulee silloin 48000/1 - 48000 kg/h. Koska nämä ilmavirrat ovat hyvin vähäiset kammioissa olevaan varastointitilavuuteen verrattuna, staattinen vastapaine muodostuu vähäiseksi.

20 Tehokkaalla lämmönvaihtimella, esimerkiksi SE-patenttihakemuksen 8008235-7 mukaisella kalvovaihtimella, voidaan helposti ylläpitää 3°:n lämpötilaero. Näin saadaan : T,' - -3°C T2' - +7°C T3' - +13°C T/ - +17°C Jäähdytysaggregaatti toimii näiden lämpötilojen keskiarvoilla,

. - toisin sanoen: +20C/+15°C

25 Höyrystyminen/tiivistyminen - -2°C/+20°C Jäähdytyskerroin Carnot - 271/22 - 12 Jäähdytyskerroin tehollinen - 0,5 x 12 - 6 48000 x 4000 Jäähdytysaggregaatin kokonaisenergiantarve - - - 38000 kwh 30 6 x 860 20000 kwh

Tuulettimien kokonaisenergiantarve - 5 x 4000 - - 35 58000 kwh

Kuivauksen energiantarve - 58000/2000 - 29 kwh/ton 40 Tätä arvoa on verrattava energiantarpeeseen kuumailmakuivauksessa 7 83700 “ 100 kwh/ton. Tavanomainen kuuma!lmakuivuri täytyy sitä paitsi mitoittaa hyvin lyhyttä, energiaa keskitetysti vaativaa korjuukautta varten ja sen vuoksi tällaisen kuivaamisen pääomakustannukset tulevat suuriksi. Keksinnön mukaisella kuivausmenetelmällä kuivausaika pitenee ker-5 toimella 10 ja sen vuoksi pääomakustannukset laskevat vastaavassa määrin.

Suljettuun kuivaussysteemiin energia tuodaan tuulettimilla ja jäähdy-tyskompressoreilla ja ympäristön kanssa tapahtuu positiivista tai nega-10 tiivistä lämmönvaihtoa. Erityisen varastoimislämpötilan, esimerkissä +10°C, ylläpitämiseksi voi olla tarpeen poistaa ylimääräinen lämpö ympäristöön, mikä tapahtuu esimerkiksi haihduttimesta/vesisuihkusta muodostuvan ulkopuolisen jäähdytyspiirin 7 kautta, joka jäähdytyspiiri on liitetty jäähdytyspinnan 71 kautta lämpöä vaihtavasti kuivausprosessin 15 sisäisen kierrätysjärjestelmään, edullisesti jäähdytettyihin kaasu- virtoihin 11,21, jolloin jäähdytyspinta 71 auttaa vesihöyryn tiivistämisessä .

Tätä lämmön poistamista ulos käytetään hyväksi myös vastakorjatun vil-20 jän jäähdyttämisessä varastoimislämpötilaan. Jäähdytysaggregaatin jääh-dytyskapasiteetin ollessa 48000 kcal/h voidaan noin 75 ton/h jäähdyttää +20°C:sta +10°C:een. Koko 2000 tonnin varastotilavuus voidaan jäähdyttää näin noin 12 vuorokaudessa, mikä sopii hyvin yhteen korjuukauden kanssa.

25

Ylläoleva esimerkki osoittaa, että tämän menetelmän mukaisesti kuivaus voidaan suorittaa korkealla termodynaamisella hyötysuhteella myös alhaisessa lämpötilassa. Kuivattaessa korkeammissa lämpötiloissa vesihöyryn entalpiamäärä lisääntyy suuressa määrin suhteessa vastaavan 30 kuljetuskaasun entalpiamäärään, samanaikaisesti kun suhteellinen tuule-tustyö vähenee oleellisesti. Nämä molemmat tekijät lisäävät kuivaustu-losta.

Mainitut kaasuvirrat 11,12,21,22 kiertävät kiertokulussa, jotka on ero-35 tettu ympäristöstä kaasutiiviisti. Kaasu voi olla ilmaa, mutta edullisesti se on kaasua tai kaasuseosta, joka ehkäisee tehokkaasti vahingol- 8 83700 listen sieni- tai bakteerikasvustojen kasvamista. Kaasuseos voi olla esimerkiksi hyvin vähähappinen tai se voi sisältää sopivan pitoisuuden myrkyllisesti vaikuttavaa kaasua, kuten esimerkiksi hiilidioksidia tai otsonia.

5

Ylläolevassa sovellutusesimerkissä jäähdytysprosessissa on jäähdytys-pinta, jossa on jäätymislämpötila ja sen vuoksi se tarvitsee sulatusta. Kuvatulla vaihdinjärjestelyllä, jossa siihen kuuluvat vaihdinpinnat 46,47 lämpenevät/jäähtyvät jaksoittaisesti, saadaan kuitenkin jaksoit-10 taisesti vaikuttava sulatus.

Kiertotaajuus sovitetaan yleisesti kuivausnopeuteen ja kuivattavan aineen ominaislämmöneristyskertoimeen Cp, niin että kuivattavassa aineessa ilmenevät lämpötilanvaihtelut ± ΔΤβ ovat melko pienet, tarkemmin 15 määriteltyinä yhden tai muutamien asteiden suuruusluokkaa. Ylläolevassa esimerkissä, jossa yhdistyvät alhainen kuivausnopeus ja suuri ominais -lämmöneristyskerroin tulee kiertotaajuudeksi 1 kuivausjakso/vuorokau-si, kun ATo-=0,5°C. Muissa sovellutusmuodoissa, joissa on suuri kuivaus-nopeus ja pieni oininaislämmöneristyskerroin, voi kiertotaajuus olla 20 muutaman minuutin suuruusluokkaa. Kuivauksen aikana kuivattavan aineen lämmöneristyskerroin pienenee asteittain veden poistumisesta johtuen. Kuivausnopeuden ollessa muuttumaton kiertotaajuus lisääntyy samassa tahdissa kuivauksen kanssa. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Kuvioissa 4a-c esitetään vaihtoehtoinen toteutusmuoto jäähdytyskone- 2 lämmönvaihdinaggregaatista 4 ja tässä tapauksessa menetelmää käytetään 3 ilman kuivaamiseen suljetussa kasvihuoneympäristössä. Tässä toteutus- 4 muodossa kammiot 1,2 yhdistetään vuorotellen lämmönvaihtimiin 41,42 5 ohjattavien läppien avulla. Kammiot 1,2 ovat tässä esimerkissä kaksi 6 erillistä, yhtä suurta kasvihuoneen huonetta, joita erottaa yhteinen 7 väliseinä 81. Kuivattava aine on tässä sovellutuksessa sisäänsuljetut 8 ilmamassat 91,92 ja kasvillisuusmassat 101,102. Pystysuuntainen ilma- 9 jäähdytysvaihdin 41, jossa on pinta 46 ja pystysuuntainen kuumailma- 10 vaihdin 42, jossa on pinta 47 on liitetty väliseinään 81. Aseteltavien 11 alemman ja ylemmän läpän 461,471 ja 462,472 avulla voidaan joko ilmamassa 91 tai 92 kierrättää jommankumman vaihtimen läpi.

9 83700

Ilmajäähdytysvaihdin 41 mitoitetaan jäähdyttämään ilmavirtaa n. 10°C ja sen suu on läpäisevän, läpinäkyvän sisäkattokalvon 82 yläpuolella.

Kuumailmavaihdin 42 mitoitetaan lämmittämään noin viisi kertaa suurempi 5 ilmavirta n. 5°C:lla ja sen suu on sisäkattokalvon 82 alapuolella, esimerkiksi ilmaa jakavan, rei'itetyn folioletkun välityksellä. Ilmajääh-dytysvaihtimen 41 läpi virtaa edelleen kylmää väliainetta kuljettava virta 45, kun taas kuumailmavaihtimen 42 läpi virtaa lämmintä väliainetta kuljettava virta 44 ja jäähdytyskone 43 siirtää entalpiaa kyl-10 mää väliainetta kuljettavasta virrasta 45 lämmintä väliainetta kuljettavaan virtaan 44. Sisäkattokalvo 82 jakaa sitä paitsi kammiot 1,2 ylempiin vyöhykkeisiin Ib,2b ja alempiin vyöhykkeisiin la,2a, joiden välillä ilma sekoittuu omalla voimallaan hyvin vähän.

15 Kuivausjakso suoritetaan siten seuraavalla tavalla. Etukäteen lämmitettyä ja runsaasti höyryä sisältävää ilmamassaa 91 kierrätetään virran 11 mukana jäähdytysvaihtimen 41 jäähdytyksen ja vedenpoistamisen aikana puolen jakson ajan, ylemmän vyöhykkeen Ib kautta ja se jaetaan sisäkattokalvon 82 rei'itysten kautta takaisin kammiovyöhykkeeseen la. Ilma-20 massan 91 lämpötila laskee vähitellen, mistä johtuen myös kasvillisuus-massan 101 lämpötila laskee, kuitenkin tietyllä viiveellä. Positiivinen höyrynpaine-ero vetää jatkuvasti vesihöyryä kasveista ilmaan, joka lähenee kyllästymistä. Jäähdytysprosessin aikana jäähdytysvaihdin 41 siis työskentelee runsaasti höyryä sisältävän kaasuvirran 11 kanssa.

25 Entalpiavirta viedään jäähdytysvaihtimesta 41 lämmitysvaihtimeen 42, jolloin ilmamassa 92 kiertää tämän ja alemman vyöhykkeen 2a kautta ilmavirran 22 muodossa. Alunperin jäähdytetty ilmamassa 92 lämmitetään asteittain, kun kasvillisuusmassasta 102 otetaan lisääntyvä höyrymäärä, mikä tuo uutta höyrystyslämpöä samanaikaisesti ilmakierron kanssa.

30

Kuivausjakson toisella puoliskolla osat vaihtuvat kaikkien läppien uudelleenjärjestelyn myötä, niin että ilmamassan 91 kierto virrassa 12 läramitysvaihtimen 42 läpi lämmittää uudelleen kammiossa 1 kuivattavan aineen 91,101, kun taas ilmamassan 92 kierto virrassa 21 jäähdytysvaih-35 timen 41 läpi jäähdyttää/kuivattaa kammiossa 2 kuivattavan aineen r 92,102.

10 83700

Esitetyllä jäähdytettyjen ilmavirtojen 11,21 jakamisella ylemmissä jakovyöhykkeissä Ib,2b saadaan sivuvaikutuksena aikaan, että kammioiden 1,2 kattopintojen kautta tapahtuva lämmönvaihto kylmemmän ympäristön 5 kanssa vähenee olennaisesti.

Jäähdytyskone-lämmönvaihdinaggregaatin 4 toimintatapa eroaa viimeksi -mainitussa toteutusmuodossa aikaisemmin kuvatusta, kuvioon 2 viittaa-vasta toteutusmuodosta siinä, että jäähdytetyt kaasuvirrat 11,21 johde-10 taan jaksoittain vuorotellen läpän tai venttiililaitteen avulla jatkuvasti toimivalle jäähdytyspinnalle 46 ja että lämmitetyt kaasuvirrat 22,12 johdetaan vastaavalla tavalla jaksoittain vuorotellen jatkuvasti toimivalle lämmityspinnalle 47. Tätä toimintatapaa voidaan käytännössä pitää parempana kuivattaessa sellaisilla lämpötilatasoilla, joissa ei 15 ole tarvetta jäähdytyspinnan sulattamiseen ja kuivattaessa sellaisilla kuivausmenetelmillä, joissa on suuri kiertotaajuus.

Ylläolevasta kuvauksesta käy ilmi, että keksinnön mukaisen kuivaus-menetelmän sovellutusalue on hyvin laaja sekä kuivattavan aineen että 20 kuivausympäristön suhteen.

Kuivauksen korkea laatu voidaan saavuttaa, kun sieni- tai bakteerikasvustojen aiheuttamia vahinkoja voidaan välttää valitsemalla sopiva kaasuympäristö ja kuivaussäröjen kaltaisia vahinkoja voidaan välttää 25 sillä, että tässä kuivausmenetelmässä kuivattava aine kuivatetaan sekä sisältäpäin että ulkoa. Kuvatulla entalpian siirtämisellä jäähdytysko-neen avulla jäähdytettyjen ja lämmitettyjen kaasuvirtojen välillä päästään edelleen korkeaan energiahyötysuhteeseen. 1

Luopumalla korkeasta energiahyötysuhteesta, mutta säilyttämällä kerrotut laatuvoitot, voi ensimmäisen ja neljännen kaasuvirran 11,21 jäähdytys tapahtua keksinnön puitteissa jäähdytyspinnassa 46 ulkopuolisen kylmyyttä kuljettavan väliaineen avulla, esimerkiksi jäähdytysvirralla, ja vastaavalla tavalla voi toisen ja kolmannen kaasuvirran 12,22 lämmi-____ 35 tys tapahtua lämmityspinnalla 47 ulkopuolisen lämpöä kuljettavan väliaineen avulla, esimerkiksi lämminvesivirralla.

Claims (7)

1. Suljettu, jaksoittainen menetelmä kostean kuivattavan aineen kuivaamiseksi, jossa menetelmässä kaasua kierrätetään sisäisesti höyrys- 5 tyslämmön ja vesihöyryn kuljettamiseksi pois kuivattavasta aineesta, joka kuivattava aine varastoidaan ainakin kahteen olennaisesti yhtä suureen erään (31,32,91,101,92,102) kumpikin olennaisesti kaasutii-viiseen kammioon (1,2), jota ensimmäistä kiertävää kaasuvirtausta (11), jota jäähdytetään jäähdytysainevirtausta (45a;45) vasten, ja toista 10 kiertävää kaasuvirtausta (12), jota lämmitetään lämmitysainevirtausta (45b;45) vasten, johdetaan vuorotellen toisen erän (31;91,101) läpi jäähdytys-/kuivausjakson aikana ja yhtä pitkän lämmitysjakson aikana, ja jota kolmatta kiertävää kaasuvirtausta (22), jota lämmitetään lämmitysainevirtausta (44b;44) vasten, ja neljättä kiertävää kaasuvirtausta 15 (21), jota jäähdytetään jäähdytysainevirtausta (44a;44) vasten, johde taan samanaikaisesti toisen erän (32;92,102) läpi päinvastaiseen suuntaan ja vuorotellen lämmitysjakson aikana ja jäähdytys-/kuivausjakson aikana, tunnettu siitä, että lämmitettyjä toista ja kolmatta kaasuvirtausta (12,22) kierrätetään olennaisesti suurempina volymetri-20 sinä virtauksia kuin jäähdytettyjä ensimmäistä ja neljättä kaasuvirtausta (11,21) ja että ensimmäistä kaasuvirtausta (11) johdetaan vastakkaiseen suuntaan kuin toista kaasuvirtausta (12) ensimmäisen kuivattavan aine-erän (31;91,101) läpi ja kolmatta kaasuvirtausta (22) johdetaan vastakkaiseen suuntaan kuin neljättä kaasuvirtausta (21) toisessa 25 kuivattavassa aine-erässä (32;92,102).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen pinta (46,47) muodostavat yhdessä jäähdytys-koneen (43) kanssa jäähdytyskone-lämmönvaihdinaggregaatin (4), jonka 30 avulla jäähdytetyistä ensimmäisestä ja neljännestä kaasuvirtauksesta (11,21) siirretään entalpiaa toiseen ja kolmanteen lämmitettyyn kaa-suvirtaukseen (12,22).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että kaasuvirtaukset (11,12,21,22) ovat kaasua tai kaasuseosta, jolla on sieni- tai bakteerikasvustojen kasvua ehkäisevä vaikutus suu- 12 83700 ren happivajauksen tai suuren myrkyllisten ainesosien, kuten hiilidioksidin tai otsonin pitoisuuden ansiosta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että kuivattavien aine-erien (31,32;91,101,92,102) jäähdytyk- sen/kuivauksen ja lämmityksen kiertotaajuus, tässä järjestyksessä, sovitetaan vastaavan kuivatettavan aine-erän (31,32,-91,101,92,102) kui-vausnopeuteen ja ominaislämpökapasiteettiin (Cp) siten, että kuivattavan aineen keskilämpötila (T„) vaihtelee alueella (± ΔΤ0) yhden tai useamman 10 asteen verran.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertotaajuutta nostetaan samanaikaisesti kuivattavan aineen kuivauksen kanssa, jolloin ominaislämpökapasiteetti (Cp) alenee 15 vas taavas t i.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä tuotettu ylimääräinen lämpö johdetaan menetelmän soveltamiseksi tarkoitetusta laitteistosta ympäristöön lämmönvaih- 20 dinlaitteella (7,71), jonka lämmönvaihto tapahtuu edullisesti kohti jäähdytettyä ensimmäistä ja neljättä kaasuvirtausta (11,21).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen pinta (46,47) muodostuvat toisaalta 25 ensimmäisessä kammiossa (1) ensimmäisen ja toisen kaasuvirtauksen (11,12) kanssa sarjaan liitetystä kaasulämmönvaihtimesta (41) ja toisaalta toisessa kammiossa (2) kolmannen ja neljännen kaasuvirtauksen (22,21) kanssa sarjaan liitetystä kaasulämmönvaihtimesta (42) sekä välineistä jäähdytysainevirtauksen (45a,44a) ja lämmitysainevirtauksen 30 (45b,44b) ohjaamiseksi vuorotellen kaasulämmönvaihtimien (41,42) läpi. 1 Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen pinta (46) koostuu kaasujäähdytysvaihtimesta (41), jonka läpi jäähdytysainevirtausta (45) johdetaan jatkuvasti ja 35 jota kytketään läppä- tai venttiililaitteen (461,462) avulla vuorot-tain sarjaan jommankumman jäähdytetyn ensimmäisen tai neljännen kaasu- 83700 virtauksen (11,12) kanssa, ja että toinen pinta (47) koostuu kaasu-lämmitysvaihtimesta (42), jonka läpi lämmitysainevirtausta (44) johdetaan jatkuvasti ja jotka kytketään läppä- tai venttiililaitteen (471,472) avulla vuorottain sarjaan jonunankumman lämmitetyn toisen tai 5 kolmannen kaasuvirtauksen (12,22) kanssa. i4 83700