Установка для сушки и охлаждения зерна

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при хранении зерна. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Установка включает зерносушилку и силос с входным и выходным патрубками, вентиляторы, тепловой насос, конденсатор которого соединен с входным патрубком зерносушилки, а испаритель - с входным патрубком силоса. Установка дополнительно оснащена теплообменникомрекуператором, влагоотделителями, регулирующими клапанами. Выходной патрубок зерносушилки соединен с конденсатором теплового насоса посредством

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ =6= Я с;

Ц 04г, 3 ср,й ; р

a<,S2

ЬЭ (Л

О

Ф

М.р50 с, б = йй Фб - 8 $5 г/цб тб=бг :;, I тб 72 !.;

Фб:бган

v5 бб 90 С;

/Р20/ б=В<РЕ „б

4б: -"-"" Г

„„„3,,;. 9,„1 м

1 (21) 4811379/13 (22) 09.04.90 (46) 07,04,92. Бюл, М 13 (71) Самарский авиационный институт им. акад, С.П.Королева (72) В.Е.Годлевский, И.З.Кочетков, С.М,Кочетков, С.П.Маркин, А.В,Сулинов и В,М.Якунин (53) 664.744.6 (088.8) (56) Чайченц Н.С., Гинсбург А,С„Тауасаров

Ш.У., Сушка рива с применением теплового насоса, Известия вузов, Пищевая промышленность, 1986, N 6, с. 93 — 95, Анискин В.И., Гирных Н.Д., Землянский

Ф.Т. Консервация влажного зерна охлаждением. — M.: Колос, 1969, с. 49 — 57., Я2,, 1725042А1 (51)5 F 25 В 29/00, А 23 В 9/08 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ.СУШКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при хранении зерна. Цель изобретения — снижение энергозатрат. Установка включает зерносушилку и силос с входным и выходным патрубками, вентиляторы, тепловой насос, конденсатор которого соединен с входным патрубком зерносушилки, а испаритель — с входным патрубком силоса. Установка дополнительно оснащена теплообменникомрекуператором, влагоотделителями, регулирующими клапанами. Выходной патрубок зерносушилки соединен с конденсатором теплового насоса посредством

1725042 ной влажности воздуха окружающей среды 50 последовательно установленных рекуператора, влагоотделителя, регулирующего клапана и вентилятора, образующих замкнутый контур, Выходной патрубок силоса соединен с испарителем теплового насоса через рекуператор посредством последовательно

Изобретение относится к технике по консервации зерна в силосах и может быть использовано в сельском хозяйстве для сушки и охлаждения зерна, проводимых одновременно в зерносушилке и силосе или в различных силосах при применении теплового насоса.

Использование теплового насоса в зерносушилках позволяет снизить затраты энергии на сушку.

Известно сушильное устройство с применением теплового насоса, Однако использование теплового насоса только для сушки зерна ограничивает его возможности, В частности, при консервации зерна в силосах и поставках его в больших количествах, кроме задачи сушки зерна, возникает задача охлаждения зерна с целью предварительной консервации, и для этого требуется применение холодильной установки, что приводит к дополнительным энергозатратам, Данный недостаток устраняется в установке для сушки и охлаждения зерна, проводимых одновременно в зерносушилке и силосе или в различных силосах с помощью теплового насоса.

Известная установка состоит из вентиляторов для подачи воздуха из окружающей среды в зерносушилку и силос и теплового насоса, конденсатор которого установлен на входе в зерносушилку (или один из силосов), а испаритель которого расположен на входе в силос (или другой силос). Такая установка позволяет использовать энергию, отбираемую от охлаждаемого воздуха, подаваемого в силос для охлаждения зерна, испарителем теплового насоса, на нагрев воздуха, подаваемого в зерносушилку для сушки зерна, энергия к которому подводится от конденсатора теплового насоса, что приводит к снижению затрат энергии на оба эти процесса.

К недостаткам данной установки относится то, что часть неиспользованной энергии при сушке и охлаждении выбрасывается на выходе из зерносушилки и силоса в виде нагретого и охлажденного воздуха в окружающую среду, кроме того, при значитель5

40 установленных регулирующего клапана и вентилятора. Влагоотделитель размещен между испарителем теплового насоса и входным патрубком силоса, образуя замкнутый контур силоса. 1 ил, существенно возрастают энергетические затраты установки и ухудшается протекание процессов сушки и охлаждения, Все это приводит к увеличению энергозатрат на сушку и охлаждение зерна.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на сушку и охлаждение зерна, проводимых одновременно в зерносушилке и силосе или в различных силосах.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для сушки и охлаждения зерна, Установка включает в себя зерносушилку 1 и силос 2 с входными 3, 4 и выходными

5, 6 патрубками, вентиляторы 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, влагоотделителя 13, регулирующего клапана 15 и вентилятора 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 вентилятора 8, влагоотделитель 14 установлен между испарителем 11 теплового насоса 9 и входным патрубком 4 силоса 2, образуя замкнутый контур 18 силоса 2. На фиг.1 приведены параметры воздуха (температура воздуха т его относительная f> и абсолютная wB влажности) в узловых точках (сечениях) установки для одного из возможных режимов реализации установки.

Установка работает следующим образом, Каждый из вентиляторов 7, 8 обеспечивает раздельную циркуляцию воздуха соответственно в замкнутых контурах 17, 18 зеоносушилки 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 обтекания последнего и теплооб1725042 мена с ним, Далее горячий воздух поступает через входной патрубок 3 зерносушилки 1 и обеспечивает сушку зерна в результате продувки зерносушилки 1. На выходе из зерносушилки 1 горячий воздух, отдавший часть энергии,на нагрев зерна, поступает в теплообменник-рекуператор 12, в котором вслед-. ствие теплообмена с контуром 18 силоса 2 частично охлаждается, что приводит к конденсации паров воздуха. Последние при дальнейшем движении воздуха в контуре 17 вместе с пылью отводятся с помощью влагоотделителя 13, при этом влажность воздуха понижается и он поступает через регулирующий клапан 15 в вентилятор 7.

Далее циклы циркуляции воздуха в замкнутом контуре 17 зерносушилки 1 повторяются до тех пор, пока не будут обеспечены заданные параметры сушки зерна. B контуре 17 зерносушллки 1 в теплоприемнике-рекуператоае 12 пооисходит снижение температуры воздух" на 10, что приводит к о, конденсации паров воздуха и снижению абсолютной влажности воздуха на 19, т.е. около 19ь массы влаги в воздухе возможно отвести с помощью влагоотделителя 13.

Во втором контуре 18 силоса 2 на участке его магистрали с испарителем 11 теплового насоса 9 происходит охлаждение воздуха и конденсация его паров, которые вместе с пылью отводятся влагоотделителем 14, Холодный воздух через входной патрубок 4 поступает в силос 2, охлаждая в нем зерно; На выходе из силос- 2 холодный воздух, нагревшийся зерном, проходит теплообменник-рекуператор 12, частично нагреваясь от контура 17 зерносушилки 1, и поступает через регулирующий клапан 16 в вентилятор 8, После чего циклы циркуляции воздуха в замкнутом контуре 18 силоса 2 повторяются до достижения заданных параметров охлаждения зерна. Нагрев воздуха в рекуператоое 12 контура 18 силоса 2, исходя из энеогетического баланса, составляет около 2 С, во" ìoæíûé отвод влаги влао гоотделителем 14 в этом контура 18 достигает около 10% от массы влаги, имеющейся в воздухе. Регулирующие клапаны

15, 16 обеспечивают заданный режим работы установки, ее регулирование путем дросселирования воздушного потока, подвода и отвода воздуха из контур",â 17, 18, Создание замкнутых контуров 17, 18 зерносушилки 1 и силоса 2 в установке позволяет выбрасываемую в прототипе в окружающую среду нереализованную в процессе сушки и охлаждения зерна затра-, ченную энергию вновь использовать для

50 этих процессов и, тем самым, снижать энергозатраты на их реализацию, Так, напри- 55 мер, зкономия энергии,, затрачиваемой на привод теплового насоса, в сравнении с прототипом составляет около 56 . Достижение положительного эффекта в установке возможно лишь при указанном расположении ее элементов. В частности; в процессе сушки зерна существенно повышается относительная и абсолютная влажность воздуха, продувающего зерносушилку 1, поэтому сразу же на выходе из зерносушилки 1 установлен теплообменник-рекуператор 12, задачей которого в этом контуре 17 является конденсация паров влажного воздух", Это позволяет уменьшить возможность конденсации влаги по длине воздушной магистрали и локализовать влагу в рекуператоре 12, а на выходе из него обеспечить ее отвод в окружающую среду. Исходя из этого, в непосредственной близости за рекуператором 12 устанавливается влагоотделитель 13, Возможная установка рекуператора 12 за вентилятором 7 не дает должного эффекта и приводит к образованию влаги по всей длине магистрали и затрудняет ее отвод из контура 17, а следовательно, увеличивает затраты энергии на процесс сушки. Кроме того, наличие влаги приводит к трудностям или невозможности эксплуатации вентилятора 7 при продувке им двухфазной среды. В контуре 18 при прохождении воздуха через силос 2 его абсолютная влажность повышается (возможен вынос воздухом капель из силоса 2) и установка рекуператора 12 на выходе из силоса 2 позволяет за счет подогрева воздуха несколько снизить относительную влажность воздуха и улучшить протекание последующих процессов в вентиляторе 8, и из-за снижения перепада температуры на стенке магистрали уменьшить теплоприток из окружающей среды в охлажденный воздух, Для эффективного вывода влаги из контура

18 силоса 2 сразу же за испарителем 11, чтобы избежать или уменьшить ее испарение за счет теплопритока энергии от окружающей среды, устанавливается влагоотделитель 14. Регулирующие клапаны 15, 16 располагаются на входе в вентиляторы 7, 8 для обеспечения заданного режима его работы и компенсации утечек воздуха из контуров 17, 18.

Формула изобретения

Установка для сушки и охлаждения зерна, включающая зерносушилку и силос с входными и выходными патрубками, вентиляторы, тепловой насос, конденсатор которого соединен с входным патрубком зерносушилки, а испаритель — с входным патрубком силоса, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, уста1725042

15

25

35

45

Составитель A.Ñóëèíoâ

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор О.Головач

Заказ1168 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 новка оснащена теплообменником-рекуператором, влагоотделителями, регулирующими клапанами, при этом выходной патрубок зерносушилки соединен с конденсатором теплового насоса посредством последовательно установленных рекуператора, влагоотделителя, регулирующего клапана и вентилятора, образующих замкнутый контур, а выходной патрубок силоса соединен с испарителем теплового насоса через рекуператор посредством последовательно установленных регулирующего клапана и

5 вентилятора, влагоотделитель установлен между испарителем теплового насоса и входным патрубком силоса, образуя замкнутый контур силоса.