AT392690B - Verfahren zum stufenweisen kuehlen von landwirtschaftlichen schuettguetern in silos, lagerhallen u.dgl. - Google Patents

Description

AT 392 690 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stufenweisen Kühlen von landwirtschaftlichen Schüttgütern, z. B, Körnerfrüchten in einem Silo, wobei aus der Umgebung angesaugte Frischluft mit Hilfe einer Kältemaschine gekühlt und in den Silo eingeleitet wird, mit einem Regelsystem zur Regelung der zugeführten Kaltluft.

Die bei einem solchen Verfahren verwendeten Kühlgeräte bestehen aus einer Kältemaschine und einer S Luftfördereinrichtung mit einem Gebläse und einem Kühler, welcher gleichzeitig der Verdampfer der Kältemaschine ist.

Bei der Kühlkonservierung von landwirtschaftlichen Schüttgütern unmittelbar nach der Ernte kommt es auf eine möglichst schnelle Abkühlung an, damit das Schüttgut, z. B. Körnerfrüchte, nicht verdirbt.

Andererseits soll ein Gewichtsverlust des emtefeucht eingelagerten Schüttgutes möglichst vermieden werden, 10 so daß mit dem Kühlvorgang keine Trocknung verbunden ist, die über die zur Haltbarkeit erforderliche Trockenheit hinausgeht.

Die bekannten Kühlverfahren verwenden Kühlgeräte, die die in den Silos oder Schütthallen gelagerten Schüttgüter mit einem Kältluftstrom beschicken, der die zur haltbaren Lagerung erforderliche Temperatur besitzt. Nach einer gewissen Belüftungszeit, die bei gegebenem Lagerinhalt von der Leistungsfähigkeit des Kühlgerätes 15 abhängt, hat der gesamte Lagerinhalt die Einblastemperatur angenommen.

Die Höhe dieser vorgewählten Temperatur hängt von der gewünschten Lagerdauer und von der Feuchtigkeit des gelagerten Schüttgutes ab.

Beim Kühlvorgang wird der Frischluft Wasser entzogen, d. h. die Frischluft hat nach dem Kühlen einen geringeren absoluten Wassergehalt 20 Wenn nun diese gekühlte Frischluft, im folgenden mit Kaltluft bezeichnet, in einen Silo oder eine Lagerhalle eintritt, erwärmt sie sich durch Wärmeaustausch mit dem wärmeren Schüttgut, z. B. Getreide. Die so erwärmte Kaltluft nimmt beim Wärmeübergang Wasserdampf auf, d. h. sie entzieht dem Schüttgut Feuchtigkeit

Der Feuchtigkeitsentzug ist über die Schütthöhe ungleichmäßig, d. h. am Eintritt der Kaltluft größer als am Austritt. Dieser Trocknungseffekt ist, wie eingangs erwähnt, unerwünscht. 25 Um diesen Trocknungseffekt in den für die Haltbarkeit des Schüttgutes vorgegebenen Grenzen zu halten, ist schon vorgeschlagen worden, die Kühlung des Schüttgutes stufenweise voizunehmen.

Bei dieser Verfahrensweise wird von Hand stufenweise der Sollwert eines Regler verstellt, der die Temperatur der eingeblasenen Kaltluft dadurch reguliert, daß er über die Verstellung einer Luftklappe die geförderte Luftmenge an die zur Verfügung stehende Kälteleistung anpaßt. 30 Wenn beispielsweise das Schüttgut und auch die Umgebungsluft eine Temperatur von 25 °C aufweist, die Lagertemperatur aber zum Beispiel 10 °C betragen soll, so kann in einer ersten Stufe Kaltluft mit einer Temperatur von 20 °C eingeblasen werden. Durch die geringere erforderliche Abkühlung der Kaltluft im Kühlgerät können mit einer gegebenen Kälteleistung größere Luftmengen abgekühlt werden, was zu einer bedeutenden Beschleunigung des Abkühlvorganges führt 35 Wenn nach einer gewissen Zeit das Schüttgut das sich vom Bodenbereich des Silos bzw. der Lagerhalle aus über die gesamte Schütthöhe, die mehrere Meter betragen kann, und die im folgenden mit Kühlstrecke bezeichnet wird, auf die Kaltlufttemperatur von z. B. 20 °C abgekühlt hat, wird von Hand am Regler die neue Sollwerttemperatur, im Beispiel von 10 °C eingestellt, und die zweite Kühlstufe, im Beispiel die Endstufe begonnen, wobei die Kaltluftmenge an die Kälteleistung der Kältemaschine von einem Regler wieder 40 entsprechend angepaßt wird.

Diese Betriebsweise ist umständlich und nicht sicher, da sie eine gewissenhafte Überwachung der Temperatur im Silo bzw. der Lagerhalle und Betätigung des Reglers von Hand durch das Bedienungspersonal erfordert.

Aus der DE-OS 28 54129 ist eine Einrichtung zum Steuern der Kältezufuhr in einem Lagerraum für Kühlgut bekannt, welche jedoch im Vergleich zur vorliegenden Erfindung eine andere Aufgabe und Vorrichtung betrifft, 45 bei der gefrorenes Material z. B. in einer Gefriertruhe vollständig durchgefroren zu halten ist, dies im speziellen bei großen Laständerungen, wenn z. B. warme Lebensmittel nachgefüllt werden. Hier ist jedoch keine Kühlluft mit einer Luftförderung vorhanden, so daß auch keine Lösung der oben beschriebenen Probleme angegeben ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimale stufenweise Kühlung von in Silos oder Lagerhallen befindlichen landwirtschaftlichen Schüttgütern zu erzielen, die frei von menschlichem Versagen ist und auch auf 50 einfache Weise ein Kühlverfahren ermöglicht das aus wirtschaftlichen Gründen in einer größeren Anzahl von aufeinanderfolgenden Stufen erfolgen kann.

Die Erfindung ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet daß der Sollwert des Regelsystems in Abhängigkeit der Temperatur des Schüttgutes am Ende der Kühlstrecke, welche von einem im oberen Bereich des Silos angeordneten Temperaturfühler erfaßt wird, automatisch nachgestellt wird, und daß die zugeführte Luftmenge und 55 damit auch die Temperatur der in den Silo eingeleiteten Kaltluft entsprechend der Regelabweichung über Stellglieder geregelt wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestdien, daß die Temperatur des Schüttgutes mit einem Temperaturfühler gemessen und diese Temperatur als Führungsgröße kontinuierlich dem Regelsystem aufgegeben wird. 60 Eine andere vereinfachte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß der Sollwert des Regelsystems mittels eines Zeitgliedes in vorgewähllen Zeitabständen automatisch nachgestellt wird. -2-

AT 392 690 B

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur des Schüttgutes mit einem Temperaturfühler gemessen und diese Temperatur stufenweise als Führungsgröße dem Regelsystem aufgegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert:

Fig. 1 zeigt in schematischer Ausführungsweise eine Vorrichtung zur automatischen, stufenweisen Kühlung von Schüttgütern, wobei die Führungsgröße des Regelsystems mit Hilfe eines am Ende der Kühlstrecke eines Silos angeordneten Temperaturfühlers ermittelt wird. Fig. 2 zeigt ein Detail einer Varianten Ausführungsform, bei der der Sollwert des Regelsystems mittels eines Zeitgliedes in vorgewählten Zeitabständen automatisch nachgestellt wird. Fig. 3 zeigt ein Detail einer weiteren Ausführungsform, bei der der Sollwert des Regelsystems mittels eines Stufenschaltgerätes abhängig von der Temperatur am Ende der Kühlstrecke eines Silos automatisch verändert wird.

Von einem mit Kaltluftventilator bezeichneten Ventilator (1) wird Frischluft aus der Umgebung angesaugt und durch eine Leitung (2) in einen Verdampfer (3) eines Kältekreislaufes gefördert und dort auf die gewünschte Temperatur gekühlt. Von hier aus wird die gekühlte Luft durch eine Leitung (4) in einen Silo (5) gefördert, in dem beispielsweise Getreide gelagert ist.

Der Kältekreislauf der Kältemaschine weist in bekannter Weise außer dem Verdampfer (3) einen Verdichter (6), einen Kondensator (7) auf, durch welchen das Kondensationsmittel, z. B. Luft geleitet und von einem Ventilator (8) in die Atmosphäre gefördert wird. Das verflüssigte Kältemittel, z. B. Freon 22 (CHCIF2) wird in einen Kältemittelsammler (9) eingeleitet und von hier durch eine Leitung (10), in der ein Expansionsventil (11) angeordnet ist, dem Verdampfer (3) zugeführt.

In der Leitung (4) ist ein Temperaturfühler (12) für die Kaltluft angeordnet, dessen Meßwert als Istwert einem Regler (13) aufgegeben wird.

Dieser Regler (13) steht in Verbindung mit dem Stellmotor (14), der in der Leitung (2) angeordneten Luftklappe (15). Der Regler (13) steht weiterhin mit einem Temperaturfühler (16) in Verbindung, der am oberen Ende der Kühlstrecke im Silo (5) angeordnet ist. Hierbei sei darauf hingewiesen, daß dieser Temperaturfühler etwas unterhalb des oberen Niveaus des Schüttgutes angeordnet ist, da er sonst einen Meßwert anzeigt, der durch die Umgebungstemperatur verfälscht wird.

Die vom Temperaturfühler (16), z. B. einem Widerstandsthermometer, gemessene Temperatur wirkt sich über dessen veränderlichen Widerstand als Führungsgröße auf den Sollwert des Reglers (13) in der Weise aus, daß bei sinkender Temperatur am Austritt des Silos (5) der Sollwert des Reglers (13) abgesenkt wird.

Zu Beginn des Kühlverfahrens wird Kaltluft mit einer Temperatur in den Silo eingeblasen, die beispielsweise bei einer Temperatur von 25 °C des Schüttgutes durch Regelung der Luftmenge vom Regler (13) über eine entsprechende Einstellung der Luftklappe (15) auf 20 °C eingeregelt wird.

Sobald die Temperatur des Lagergutes am Ende der Kühlstrecke, d. h. am Temperaturfühler (16) zu sinken beginnt, wird diese Temperaturveränderung als Führungsgröße in den Regler (13) eingegeben, was zu einer kontinuierlichen Absenkung des Sollwertes im Regler (13) und der jeweils entsprechenden Einstellung der Luftmenge führt

Dieses Verfahren arbeitet kontinuierlich bis die gewünschte Lagertemperatur während der gewünschten Lagerdauer erreicht wird.

Bei diesem automatisch ablaufenden Verfahren kann außerdem in der für den Verderb kritischen Anfangsphase eine schnelle Abkühlung erreicht werden, ohne daß durch Belüften mit zu kalter Luft die wie eingangs erwähnt einen geringen Wassergehalt hat, eine unerwünschte Trocknung einhergeht

Eine Abwandlung des anhand der Fig. 1 geschilderten Verfahrens kann darin bestehen, daß der Temperaturfühler (16) durch ein Zeitglied, z. B. eine Zeitschaltuhr oder ein Verzögerungsrelais ersetzt ist.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer daartigen Ausführungsform, wobei die Gesamtanlage im übrigen wie in Fig. 1 ausgebildet sein kann.

An einer Zeitschaltuhr (17), die auf die voraussichtliche Abkühlzeit eingestellt ist wird durch stufenweises, zeitabhängiges Abschalten von Widerständen da Sollwert des Reglos (13) abgesenkt.

Eine weitere Variante des anhand der Fig. 1 beschriebenen Verfahrens kann darin bestehen, daß der Temperaturfühler (16) auf ein Stufenschaltgerät (18) wirkt das abhängig von der am Austritt des Silos (5) gemessenen Temperatur stufenweise den Sollwat am Regler (13) absenkt.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt dieser Variante, wobei die anderen Teile der Gesamtanlage ebenfalls wie in Fig. 1 ausgebildet sein können.

Zusammenfassend ist somit festzuhalten, daß die Erfindung vornehmlich ein Verfahren zum stufenweisen Kühlen von landwirtschaftlichen Schüttgütern, z. B. Körnerfrüchten in einem Silo (5) betrifft, wobei aus der Umgebung angesaugte Frischluft mit Hilfe eino Kältemaschine gekühlt und in den Silo (5) eingeleitet wird. Zur Regelung der zugeführten Kaltluft ist ein Regelsystem vorhanden, dessen Sollwert erfindungsgemäß in Abhängigkeit von einem im oberen Bereich der Kühlstrecke des Silos (5) angeordneten Temperaturfühler (16) automatisch nachgestellt wird. Abhängig von der Regelabweichung wird die zugeführte Luftmenge vor ihrer Kühlung im Verdampfer (3) der Kältemaschine und damit die Temperatur der in den Silo (5) eingeleiteten Kaltluft geregelt -3-

Claims (4)

1. AT 392 690 B Dieses Verfahren ermöglicht eine optimale stufenweise Kühlung des Schüttgutes, das frei von menschlichem Versagen ist und aus wirtschaftlichen Gründen in ein»* größeren Anzahl von aufeinander folgenden Stufen erfolgen kann. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum stufenweisen Kühlen von landwirtschaftlichen Schüttgütern, z. B. Körnerfrüchten in einem Silo, wobei aus der Umgebung angesaugte Frischluft mit Hilfe einer Kältemaschine gekühlt und in den Silo eingeleitet wird, mit einem Regelsystem zur Regelung der zugeführten Kaltluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert des Regelsystems in Abhängigkeit der Temperatur des Schüttgutes am Ende der Kühlstrecke, welche von einem im oberen Bereich des Silos (5) angeordneten Temperaturfühler (16) erfaßt wird, automatisch nachgestellt wird, und daß die zugeführte Luftmenge und damit auch die Temperatur der in den Silo (5) eingeleiteten Kaltluft entsprechend der Regelabweichung über Stellglieder (14,15) geregelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Schüttgutes mit einem Temperaturfühler (16) gemessen und diese Temperatur als Führungsgröße kontinuierlich dem Regelsystem aufgegeben wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert des Regelsystems mittels eines Zeitgliedes (17) in vorgewählten Zeitabständen automatisch nachgestellt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Schüttgutes mit einem Temperaturfühler (16) gemessen wird und diese Temperatur stufenweise als Führungsgröße dem Regelsystem aufgegeben wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -4-