SU1725042A1

SU1725042A1 - Установка дл сушки и охлаждени зерна

Info

Publication number: SU1725042A1
Application number: SU904811379A
Authority: SU
Inventors: Виктор Евгеньевич Годлевский; Иван Захарович Кочетков; Сергей Михайлович Кочетков; Сергей Павлович Маркин; Александр Васильевич Сулинов; Валентин Матвеевич Якунин
Original assignee: Самарский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Изобретение относитс к сельскому хоз йству и может быть использовано при хранении зерна. Цель изобретени - снижение энергозатрат. Установка включает зерносушилку и силос с входным и выходным патрубками, вентил торы, тепловой насос, конденсатор которого соединен с входным патрубком зерносушилки, а испаритель - с входным патрубком силоса. Установка дополнительно оснащена теплообменником- рекуператором, влагоотделител ми, регулирующими клапанами. Выходной патрубок зерносушилки соединен с конденсатором теплового насоса посредством

Description

последовательно установленных рекуператора , влагоотделител , регулирующего клапана и вентил тора, образующих замкнутый контур. Выходной патрубок силоса соединен с испарителем теплового насоса через рекуператор посредством последовательно

установленных регулирующего клапана и вентил тора. Влагоотделитель размещен между испарителем теплового насоса и входным патрубком силоса, образу замкнутый контур силоса. 1 ил.

Изобретение относитс к технике по консервации зерна в силосах и может быть использовано в сельском хоз йстве дл сушки и охлаждени зерна, проводимых одновременно в зерносушилке и силосе или в различных силосах при применении теплового насоса.

Использование теплового насоса в зерносушилках позвол ет снизить затраты энергии на сушку.

Известно сушильное устройство с применением теплового насоса.

Однако использование теплового насоса только дл сушки зерна ограничивает его возможности. В частности, при консерва- ции зерна в силосах и поставках его в больших количествах, кроме задачи сушки зерна, возникает задача охлаждени зерна с целью предварительной консервации, и дл этого требуетс применение холодиль- ной установки, что приводит к дополнительным энергозатратам.

Данный недостаток устран етс в установке дл сушки и охлаждени зерна, проводимых одновременно в зерносушилке и силосе или в различных силосах с помощью теплового насоса.

Известна установка состоит из вентил торов дл подачи воздуха из окружающей среды в зерносушилку и силос и теплового насоса, конденсатор которого установлен на входе в зерносушилку (или один из сило- сов), а испаритель которого расположен на входе в силос (или другой силос). Така установка позвол ет использовать энергию, отбираемую от охлаждаемого воздуха, подаваемого в силос дл охлаждени зерна, испарителем теплового насоса, на нагрев воздуха, подаваемого в зерносушилку дл сушки зерна, энерги к которому подводит- с от конденсатора теплового насоса, что приводит к снижению затрат энергии на оба эти процесса.

К недостаткам данной установки относитс то, что часть неиспользованной энер- гии при сушке и охлаждении выбрасываетс на выходе из зерносушилки и силоса в виде нагретого и охлажденного воздуха в окружающую среду, кроме того, при значительной влажности воздуха окружающей среды

существенно возрастают энергетические затраты установки и ухудшаетс протекание процессов сушки и охлаждени . Все это приводит к увеличению энергозатрат на сушку и охлаждение зерна.

Целью изобретени вл етс снижение энергозатрат на сушку и охлаждение зерна, проводимых одновременно в зерносушилке и силосе или в различных силосах,

На чертеже представлена принципиальна схема установки дл сушки и охлаждени зерна.

Установка включает в себ зерносушилку 1 и силос 2 с входными 3, 4 и выходными 5, 6 патрубками, вентил торы 7, 8, тепловой насос 9, конденсатор 10 которого соединен с входным патрубком 3 зерносушилки 1, а испаритель 11 - с входным патрубком 4 силоса 2, теплообменник-рекуператор 12, влагоотделители 13, 14 и регулирующие клапаны 15, 16. При этом выходной патрубок 5 зерносушилки 1 соединен с конденсатором 10 теплового насоса 9 посредством последовательно установленных рекуператора 12, влагоотделител 13, регулирующего клапана 15 и вентил тора 7, образующих замкнутый контур 17, а выходной патрубок 6 силоса 2 соединен с испарителем 11 теплового насоса 9 через рекуператор 12 посредством последовательно установленных регулирующего клапана 16 и вентил тора 8, влагоотделитель 14 установлен между испарителем 11 теплового насоса 9 и входным патрубком 4 силоса 2, образу замкнутый контур 18 силоса 2. На фиг.1 приведены параметры воздуха (температура воздуха tB, его относительна fB и абсолютна WB влажности ) в узловых точках (сечени х) установки дл одного из возможных режимов реализации установки.

Установка работает следующим образом ,

Каждый из вентил торов 7, 8 обеспечивает раздельную циркул цию воздуха соответственно в замкнутых контурах 17, 18 зерносушилки 1 и силоса 2, При этом в контуре 17 зерносушилки 1 на участке его магистрали с конденсатором 10 теплового насоса 9 происходит нагрев воздуха в результате обтекани последнего и теплообмена с.ним. Далее гор чий воздух поступает через входной патрубок 3 зерносушилки 1 и обеспечивает сушку зерна в результате продувки зерносушилки 1. На выходе из зерносушилки 1 гор чий воздух, отдавший часть энергии.на нагрев зерна, поступает в теплообменник-рекуператор 12, в котором вследствие теплообмена с контуром 18 силоса 2 частично охлаждаетс , что приводит к конденсации паров воздуха. Последние при дальнейшем движении воздуха в контуре 17 вместе с пылью отвод тс с помощью вла- гоотделител 13, при этом влажность воздуха понижаетс и он поступает через регулирующий клапан 15 в вентил тор 7. Далее циклы циркул ции воздуха в замкнутом контуре 17 зерносушилки 1 повтор ютс до тех пор, пока не будут обеспечены заданные параметры сушки зерна. В контуре 17 зерносушилки 1 втеплоприемнике-ре- куператоре 12 ПРОИСХОДИТ снижение температуры воздуха на 10°, что приводит к конденсации паров воздуха и снижению абсолютной влажности воздуха на 19%, т.е. около 19% массы влаги в воздухе возможно отвести с помощью влагоотделител 13.

Во втором контуре 18 силоса 2 на участке его магистрали с испарителем 11 теплового насоса 9 происходит охлаждение воздуха и конденсаци его паров, которые вместе с пылью отвод тс влагоотделите- лем 14. Холодный воздух через входной патрубок 4 поступает в силос 2, охлажда в нем зерно, На выходе из силоса 2 холодный воздух , нагревшийс зерном, проходит тепло- обменник-рекуператор 12, частично нагрева сь от контура 17 зерносушилки 1, и поступает через регулирующий клапан 16 в вентил тор 8. После чего циклы циркул ции воздуха в замкнутом контуре 18 силоса 2 повтор ютс до достижени заданных параметров охлаждени зерна. Нагрев воздуха в рекуператоре 12 контура 18 силоса 2, исход из энеогетического баланса, составл ет около 2 С, возможный отвод влаги вла- гоотделителем 14 в этом контура 18 достигает около 10% от массы влаги, имеющейс в воздухе. Регулирующие клапаны 15, 16 обеспечивают заданный режим работы установки, ее регулирование путем дросселировани воздушного потока, подвода и отвода воздуха из контуров 17, 18.

Создание замкнутых контуров 17, 18 зерносушилки 1 и силоса 2 в установке позвол ет выбрасываемую в прототипе в окружающую среду нереализованную в процессе сушки и охлаждени зерна затра-, ченную энергию вновь использовать дл этих процессов и, тем самым, снижать энергозатраты на их реализацию. Так, например , экономи энергии,, затрачиваемой на привод теплового насоса, в сравнении с прототипом составл ет около 56%. Достижение положительного эффекта в установке

возможно лишь при указанном расположении ее элементов. В частности; в процессе сушки зерна существенно повышаетс относительна и абсолютна влажность воздуха , продувающего зерносушилку 1, поэтому сразу же на выходе из зерносушилки 1 установлен теплообменник-рекуператор 12, задачей которого в этом контуре 17 вл етс конденсаци паров влажного воздуха . Это позвол ет уменьшить возмож0 ность конденсации влаги по длине воздушной магистрали и локализовать влагу в рекуператоре 12, а на выходе из него обеспечить ее отвод в окружающую среду. Исход из этого, в непосредственной близости за

5 рекуператором 12 устанавливаетс влагоот- делитель 13, Возможна установка рекуператора 12 за вентил тором 7 не дает должного эффекта и приводит к образованию влаги по всей длине магистрали и за0 трудн ет ее отвод из контура 17, а следовательно, увеличивает затраты энергии на процесс сушки. Кроме того, наличие влаги приводит к трудност м или невозможности эксплуатации вентил тора 7 при про5 дувке им двухфазной среды. В контуре 18 при прохождении воздуха через силос 2 его абсолютна влажность повышаетс (возможен вынос воздухом капель из силоса 2) и установка рекуператора 12 на выходе из си0 лоса 2 позвол ет за счет подогрева воздуха несколько снизить относительную влажность воздуха и улучшить протекание последующих процессов в вентил торе 8, и из-за снижени перепада температуры на стенке

5 магистрали уменьшить теплоприток из окружающей среды в охлажденный воздух. Дл эффективного вывода влаги из контура 18 силоса 2 сразу же за испарителем 11, чтобы избежать или уменьшить ее испаре0 ние за счет теплопритока энергии от окружающей среды, устанавливаетс влагоотделитель 14. Регулирующие клапаны 15, 16 располагаютс на входе в вентил торы 7, 8 дл обеспечени заданного

5 режима его работы и компенсации утечек воздуха из контуров 17, 18.

Claims

Формула изобретени Установка дл сушки и охлаждени зерна , включающа зерносушилку и силос с

0 входными и выходными патрубками, вентил торы , тепловой насос, конденсатор которого соединен с входным патрубком зерносушилки, а испаритель - с входным патрубком силоса, отличающа с тем,

5 что, с целью снижени энергозатрат, установка оснащена теплообменником-рекуператором , влагоотделител ми, регулирующими клапанами, при этом выходной патрубок зерносушилки соединен с конденсатором теплового насоса посредством последовательно установленных рекуператора, влаго- отделител , регулирующего клапана и вентил тора, образующих замкнутый контур , а выходной патрубок силоса соединен с испарителем теплового насоса через рекуператор посредством последовательно установленных регулирующего клапана и вентил тора, влагоотделитель установлен между испарителем теплового насоса и входным патрубком силоса, образу замкнутый контур силоса.