Зерносушильна установка

Реферат: Зерносушильна установка містить камеру утворення і підвищення температури газової суміші, камеру розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектор відводу газової суміші, насиченої вологою, вентилятор подачі повітря для нагрівання газової суміші. Додатково містить низькотемпературний конденсатор, повітропровід відводу дегідратованої газової суміші, трубопровід подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, насос подачі охолодженого теплоносія, блок-компресор-зріджувач низькокиплячої рідини з двома теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, теплообмінник попереднього підігріву повітря, трубопровід відводу конденсату води дегідратації із низькотемпературного конденсатора по системі збору конденсату Н2О в накопичувальну ємність для зберігання конденсату Н2О. Зернопровід завантаження силосу тривалого зберігання, силос тривалого зберігання зерна, піддонні вентиляційні канали, газовідвідний трубопровід, вуглекислотну станцію. Камера утворення і підвищення температури газової суміші послідовно з'єднана з камерою розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектором відводу газової суміші, насиченої вологою, низькотемпературним конденсатором, трубопроводом подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, блоком-компресором-зріджувачем низько киплячої рідини і підігріву теплоносія, низькотемпературний конденсатор з'єднано з трубопроводом відводу конденсату води дегідратації із системи збору конденсату Н2О низькотемпературного конденсатора, сполученого з накопичувальною ємністю для зберігання конденсату Н2О. Низькотемпературний конденсатор також з'єднано послідовно повітропроводом відводу дегідратованої газової суміші із зернопроводом завантаження силосу тривалого зберігання, силосом тривалого зберігання, що містить піддонні вентиляційні канали, газовідвідним трубопроводом, вуглекислотною станцією, вентилятор подачі повітря для нагрівання газової суміші з'єднано з теплообмінником попереднього підігріву повітря, розміщеного перед камерою утворення і підвищення температури газової суміші, сполученого з блоком-компресором-зріджувачем низько киплячої рідини з теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, сполученого послідовно з трубопроводом подачі теплоносія насосом подачі охолодженого теплоносія і низькотемпературним конденсатором. UA 118928 U (54) ЗЕРНОСУШИЛЬНА УСТАНОВКА UA 118928 U UA 118928 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема зерносушильних установок, і може бути використана для висушування і зберігання зернових та олійних культур. Відомо зерносушильну установку італійської фірми БОНФАНТІ з використанням підвищеної температури газової суміші, що складається із камери утворення і підвищення температури газової суміші, камери розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектора відводу насиченої вологою газової суміші, вентилятора подачі повітря для нагрівання газової суміші [http://boez.com.ua/ru/produktsiya/zemosushilki/zemosushilki-bonfanti.html]. Зазначена зерносушильна установка має недостатньо ефективне використання енергетичних ресурсів і високе екологічне навантаження. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення зерносушильної установки шляхом додавання конструктивних елементів для підвищення економічної ефективності і зниження екологічного навантаження під час її роботи, а також зниження пожежо- і вибухонебезпечності в процесі експлуатації елеваторного обладнання. Поставлена задача вирішується тим, що зерносушильна установка, яка включає камеру утворення і підвищення температури газової суміші, камеру розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектор відводу газової суміші, насиченої вологою, вентилятор подачі повітря для нагрівання газової суміші, згідно з корисною моделлю, містить низькотемпературний конденсатор, повітропровід відводу дегідратованої газової суміші, трубопровід подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, насос подачі охолодженого теплоносія, блок-компресорзріджувач низькокиплячої рідини з двома теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, теплообмінник попереднього підігріву повітря, трубопровід відводу конденсату води дегідратації із низькотемпературного конденсатора по системі збору конденсату Н 2О в накопичувальну ємність для зберігання конденсату Н2О, зернопровід завантаження силосу тривалого зберігання, силос тривалого зберігання зерна, піддонні вентиляційні канали, газовідвідний трубопровід, вуглекислотну станцію, при цьому камера утворення і підвищення температури газової суміші послідовно з'єднана з камерою розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектором відводу газової суміші, насиченої вологою, низькотемпературним конденсатором, трубопроводом подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, блоком-компресором-зріджувачем низькокиплячої рідини і підігріву теплоносія, низькотемпературний конденсатор з'єднано з трубопроводом відводу конденсату води дегідратації із системи збору конденсату Н2О низькотемпературного конденсатора, сполученого з накопичувальною ємністю для зберігання конденсату Н2О, низькотемпературний конденсатор також з'єднано послідовно повітропроводом відводу дегідратованої газової суміші із зернопроводом завантаження силосу тривалого зберігання, силосом тривалого зберігання, що має піддонні вентиляційні канали, газовідвідним трубопроводом, вуглекислотною станцією, вентилятор подачі повітря для нагрівання газової суміші з'єднано з теплообмінником попереднього підігріву повітря, розміщеного перед камерою утворення і підвищення температури газової суміші, сполученого з блоком-компресоромзріджувачем низькокиплячої рідини з теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, сполученого послідовно з трубопроводом подачі теплоносія насосом подачі охолодженого теплоносія і низькотемпературним конденсатором. Використання зерносушильної установки, що заявляється, дозволить підвищити ефективність використання енергетичних ресурсів за рахунок повернення в виробничий процес теплоти конденсації парів води, а також тепла зрідження газової фракції СО 2, які зараз викидаються в навколишнє середовище, зменшити екологічне навантаження за рахунок зниження теплових і парових викидів, додаткового використання газової суміші з підвищеним вмістом двоокису вуглецю для зберігання продуктів харчування, в тому числі в з середині бункерів тривалого зберігання зерна, інших кисневоактивних матеріалів, в теплицях для вирощування сільгоспкультур в штучній атмосфері, отримання зрідженого і твердого СО 2, а також зниження пожежо- і вибухонебезпечності в процесі експлуатації елеваторного обладнання. Крім цього на низькотемпературному конденсаторі відбувається виділення дистильованої води, яку можливо використовувати в системах опалення без додаткової водо підготовки, у фармацевтичній і хімічній промисловості (після додаткової очистки) або в пожежних водоймах як засіб, що пригнічує їх біологічне засмічення. Кількість двоокису вуглецю в атмосфері Землі до висоти 90 км становить 0,03 %. Підвищення концентрації до 1 % робить неможливим життєдіяльність більшості мікроорганізмів. До того ж, насичена СО2 атмосфера в середині зернопроводів і бункерів тривалого зберігання значно знижує їх пожежо- і вибухонебезпечність, що особливо актуально у випадку обробки олійних культур. 1 UA 118928 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть корисної моделі пояснює креслення. Зерносушильна установка містить камеру 1 утворення і підвищення температури газової суміші, камеру 2 розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектор 3 відводу газової суміші, насиченої вологою, вентилятор 4 подачі повітря для нагрівання газової суміші, низькотемпературний конденсатор 5, повітропровід 6 відводу дегідратованої газової суміші, насиченої СО2, трубопровід 7 подачі охолодженого теплоносія, трубопровід 8 подачі теплоносія, підігрітого в низькотемпературному конденсаторі 5, насос 9 подачі охолодженого теплоносія, блок-компресор-зріджувач 10 низькокиплячої рідини з двома теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, теплообмінник 11 попереднього підігріву повітря, трубопровід 12 відводу конденсату води дегідратації із системи збору конденсату Н 2О, накопичувальну ємність 13 для зберігання конденсату Н2О, зернопровід 14 завантаження силосу тривалого зберігання, силос 15 тривалого зберігання зерна, піддонні вентиляційні канали 16, газовідвідний трубопровід 17 і вуглекислотну станцію 18 з компресором зрідження газу СО 2 (на схемі не показаний), система охолодження якого з'єднана трубопроводом 19 для подання гарячого теплоносія в теплокомпенсаторну ємність 21 і з трубопроводом 20 для відведення охолодженого теплоносія на компресор зрідження газу СО2 (на схемі не показаний), крім того резервуар накопичення зрідженого СО2 (на схемі не показаний) приєднано до системи 22 аварійного вуглекислотного пожежогасіння. Камера 1 утворення і підвищення температури газової суміші послідовно з'єднана з камерою 2 розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектором 3 відводу газової суміші, насиченої вологою, низькотемпературним конденсатором 5, трубопроводом 8 подачі теплоносія, підігрітого в низькотемпературному конденсаторі 5, блоком-компресоромзріджувачем 10 низькокиплячої рідини і підігріву теплоносія а також, через тепло компенсаторну ємність 21 і трубопровід 19 з системою охолодження компресора зрідження СО 2 вуглекислотної станції 18. Низькотемпературний конденсатор 5 з'єднано з трубопроводом 12 відводу конденсату води - дегідратації із системи збору конденсату Н 2О, сполученого з накопичувальною ємністю 13 для зберігання конденсату Н 2О. Низькотемпературний конденсатор 5 також з'єднано послідовно з повітропроводом 6 відводу дегідратованої газової суміші, насиченої СО2, із зернопроводом 14 завантаження силосу тривалого зберігання, силосом 15 тривалого зберігання, що має піддонні вентиляційні канали 16, газовідвідним трубопроводом 17, вуглекислотною станцією 18. Вентилятор 4 подачі повітря для нагрівання газової суміші з'єднано з теплообмінником 11 попереднього підігріву повітря, сполученого з камерою 1 утворення і підвищення температури газової суміші і приєднаного до тепло компенсаторної ємності 21, до якої з компресора-зріджувача вуглекислотної станції 18 по трубопроводу 19 здійснюють подачу гарячого теплоносія від блоку-компресора-зріджувача 10 низькокиплячої рідини з двома теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, сполученого послідовно з трубопроводом 7 подачі охолодженого теплоносія, до якого приєднано трубопровід 20 відбору частки охолодженого теплоносія на компресор-зріджувач вуглекислотної станції 18 насосом 9 подачі охолодженого теплоносія для низькотемпературного конденсатора 5. Зерносушильна система працює наступним чином. Нагріту насичену СО2 газову суміш з камери 1 утворення і підвищення температури газової суміші пропускають через масу висушуваного матеріалу, що підлягає дегідратації в камері 2, насичують вологою і через колектор 3 відводу насиченої вологою газової суміші відправляють на зовнішню поверхню низькотемпературного конденсатора 5, через який постійно протікає охолоджений теплоносій і який викликає значне охолодження зовнішньої поверхні низькотемпературного конденсатора 5 і інтенсивну конденсацію водяної пари, що міститься в газовій суміші. При цьому відбувається виділення тепла конденсації, яке по трубопроводу 8 подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, відводять на блок-компресор-зріджувач 10 низькокиплячої рідини на теплообмінник підігріву теплоносія. У блоці-компресорі-зріджувачу 10 низькокиплячої рідини з двома теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія пари низькокиплячої рідини стискають до стану рідини, внаслідок чого значно підвищується її температура, і направляють у внутрішню поверхню теплообмінника підігріву теплоносія, що надходить з низькотемпературного конденсатора 5 і приносить тепло конденсації парів води по трубопроводу 8 подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, після чого гарячий теплоносій направляють в тепло компенсаторну ємність 21, в яку також по трубопроводу 19 надходить гарячий теплоносій з системи охолодження компресора-зріджувача вуглекислотної станції 18, а потім на теплообмінник 11 попереднього нагріву повітря. 2 UA 118928 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Холодне повітря навколишнього середовища вентилятором 4 подачі повітря для нагрівання і утворення газової суміші подають через гарячу зовнішню поверхню теполообмінника 11 попереднього підігріву повітря, підігріваючи його, після чого направляють до камери 1 збагачення газової суміші СО2 і підвищення температури. Після теплообмінника 11 попереднього підігріву повітря охолоджений повітрям теплоносій подають до блока-компресора-зріджувача 10 низькокиплячої рідини на теплообмінник охолодження теплоносія, в якому відбувається випаровування низькокиплячої рідини і його охолодження. Після цього охолоджений теплоносій по трубопроводу 7 подачі охолодженого теплоносія подають насосом 9 подачі охолодженого теплоносія до низькотемпературного конденсатора 5. Таким чином реалізують двоконтурну систему теплового насоса, яка дозволяє "перекачувати" тепло конденсації парів води з низькотемпературного конденсатора 5 на теплообмінник 11 попереднього підігріву повітря перед зоною підвищення температури газової суміші, а також тепла фазового переходу, що виділяється під час зрідження газу СО 2 у вуглекислотній станції 18. При цьому в першому контурі між низькотемпературним конденсатором 5 і теплообмінником 11 попереднього підігріву повітря циркулює рідкий теплоносій, а в другому - в блоці-компресорізріджувачі 10 - низькокипляча рідина. Рішення рівняння теплового балансу для конденсатора показує, що теплоти конденсації 0,1 3 3 кг водяного пару, що міститься в 1 м газової суміші, достатньо для нагрівання 6-7 м газової суміші на 30-35 °C. Конденсат води, що виділився на зовнішній поверхні низькотемпературного конденсатора 5, стікає по трубопроводу 12 відводу конденсату води - дегідратації із системи збору конденсату Н2О в накопичувальну ємність 13 для зберігання конденсату Н 2О з наступним використанням, а дегідратовану газову суміш, насичену двоокисом вуглецю, повітропроводом 6 відводу дегідратованої газової суміші направляють для використання як середовище для транспортування зерна зернопроводом 14 завантаження силосу тривалого зберігання до силосу 15 тривалого зберігання зерна, далі для виділення двоокису вуглецю газову суміш, зібрану у вентиляційних каналах 16, відводять газовідвідним трубопроводом 17 для переробки в зріджену і тверду форми на вуглекислотній станції 18. З метою корисного використання тепла фазового переходу, що виділяється під час зрідження газу СО2 у вуглекислотній станції 18, система охолодження компресора-зріджувача вуглекислотної станції 18 трубопроводом 19 гарячого теплоносія через теплокомпенсаторну ємність 21 з'єднана з системою попереднього підігріву повітря - теплообмінником 11 попереднього підігріву повітря, а також з трубопроводом 7 подачі охолодженого теплоносія, до якого приєднано трубопровід 20 для відбору частки охолодженого теплоносія на компресорзріджувач вуглекислотної станції 18. У випадку використання зерносушильної установки в умовах діючого елеватора, в якому використовують закриті бункери-ємності для тривалого зберігання зерна, доцільно дегідратовану охолоджену газову суміш, насичену двоокисом вуглецю від спалення газу (CH4+2O2=2H2O+CO2+Q), подавати безпосередньо до силосу 15 тривалого зберігання зерна через повітропровід 6 відводу дегідратованої газової суміші і зернопровід 14. Регулюючи таким чином хімічний склад атмосфери в середині міжзернового простору, можна впливати на інтенсивність життєдіяльності мікроорганізмів на його поверхні, контролювати і значно зменшувати само розігрів зерна і біологічні втрати при його зберіганні. Крім цього з метою забезпечення найшвидшого і ефективного реагування на виникнення пожежі або загрози пожежі приєднують трубопроводами 22 систему автоматичного пожежогасіння елеваторного обладнання до ємності, в якій зберігається зріджений на вуглекислотній станції 18 двоокис вуглецю. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Зерносушильна установка, що містить камеру утворення і підвищення температури газової суміші, камеру розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектор відводу газової суміші, насиченої вологою, вентилятор подачі повітря для нагрівання газової суміші, яка відрізняється тим, що містить низькотемпературний конденсатор, повітропровід відводу дегідратованої газової суміші, трубопровід подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, насос подачі охолодженого теплоносія, блок-компресор-зріджувач низькокиплячої рідини з двома теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, теплообмінник попереднього підігріву повітря, трубопровід відводу конденсату води дегідратації із низькотемпературного 3 UA 118928 U 5 10 15 конденсатора по системі збору конденсату Н 2О в накопичувальну ємність для зберігання конденсату Н2О, зернопровід завантаження силосу тривалого зберігання, силос тривалого зберігання зерна, піддонні вентиляційні канали, газовідвідний трубопровід, вуглекислотну станцію, при цьому камера утворення і підвищення температури газової суміші послідовно з'єднана з камерою розміщення матеріалу, що підлягає дегідратації, колектором відводу газової суміші, насиченої вологою, низькотемпературним конденсатором, трубопроводом подачі теплоносія, підігрітого в конденсаторі, блоком-компресором-зріджувачем низько киплячої рідини і підігріву теплоносія, низькотемпературний конденсатор з'єднано з трубопроводом відводу конденсату води дегідратації із системи збору конденсату Н 2О низькотемпературного конденсатора, сполученого з накопичувальною ємністю для зберігання конденсату Н2О, низькотемпературний конденсатор також з'єднано послідовно повітропроводом відводу дегідратованої газової суміші із зернопроводом завантаження силосу тривалого зберігання, силосом тривалого зберігання, що містить піддонні вентиляційні канали, газовідвідним трубопроводом, вуглекислотною станцією, вентилятор подачі повітря для нагрівання газової суміші з'єднано з теплообмінником попереднього підігріву повітря, розміщеного перед камерою утворення і підвищення температури газової суміші, сполученого з блоком-компресоромзріджувачем низько киплячої рідини з теплообмінниками охолодження і підігріву теплоносія, сполученого послідовно з трубопроводом подачі теплоносія насосом подачі охолодженого теплоносія і низькотемпературним конденсатором. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4