CH624736A5 - Appliance for generating an air stream whose temperature is lower than the external temperature, for cooling preferably agricultural bulk materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftstromes mit einer gegenüber der Aussentemperatur tieferen Temperatur zum Kühlen von vorzugsweise landwirtschaftlichen Schüttgütern, beispielsweise von in Silos gelagerten Körnerfrüchten, mit einem Luftkühler, einer Einrichtung zur Förderung der Luft und der Luftführung dienenden Kanälen. The invention relates to a device for generating an air flow with a lower temperature than the outside temperature for cooling preferably agricultural bulk goods, for example grain crops stored in silos, with an air cooler, a device for conveying air and air conduction channels.

Es ist einerseits eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der die Kühlluft fördernde Ventilator in Strömungsrichtung vor dem Luftkühler angeordnet ist und andererseits eine solche Vorrichtung, bei der der Ventilator nach dem Luftkühler angeordnet ist. Der Luftkühler kann hierbei vorzugsweise den Verdampfer einer Kältemaschine bilden, welche von einem Kältemittel, z.B. Freon, durchströmt wird. Es ist jedoch auch möglich, im Luftkühler zur Abführung der Wärme der zu kühlenden Luft beispielsweise eine Sole oder ein anderes nicht im Kühler verdampfendes flüssiges Kältemittel zu verwenden. On the one hand, a device is known in which the fan which conveys the cooling air is arranged in the flow direction in front of the air cooler, and on the other hand such a device in which the fan is arranged after the air cooler. The air cooler can preferably form the evaporator of a refrigeration machine which is powered by a refrigerant, e.g. Freon, is flowed through. However, it is also possible to use, for example, a brine or another liquid refrigerant that does not evaporate in the cooler in order to dissipate the heat of the air to be cooled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung für Silos, in welchen grosse Druckdifferenzen, von z.B. 700 mm WS (entspricht 7000 Pa) überwunden werden müssen, derart auszubilden, dass die grossen Druckdifferenzen auf wirtschaftliche Weise sowohl in thermodynamischer Hinsicht als auch mit einem möglichst geringen apparativen Aufwand aufgebracht werden können. Wie an vorstehender Stelle erwähnt, war es bisher üblich, solche Kühlvorrichtungen mit nur einem Ventilator, der entweder vor oder nach dem Luftkühler angeordnet war, auszurüsten. The invention has for its object to provide a cooling device for silos, in which large pressure differences, e.g. 700 mm WS (corresponds to 7000 Pa) must be overcome in such a way that the large pressure differences can be applied economically both in thermodynamic terms and with the least possible outlay on equipment. As mentioned above, it has previously been customary to equip such cooling devices with only one fan, which was arranged either upstream or downstream of the air cooler.

Eine solche Ausführungsweise ist aber im Fall, dass grosse Druckdifferenzen überwunden werden müssen, wirtschaftlich unvorteilhaft. So ist die Überwindung einer sehr grossen Druckdifferenz mit nur einem einzigen Ventilator bei einer derartigen Kühlvorrichtung kältetechnisch ungünstig, da die damit verbundene grosse Lufterwärmung im Ventilator in jedem Fall vollständig im Luftkühler abgeführt werden muss. However, such an embodiment is economically disadvantageous in the event that large pressure differences have to be overcome. Overcoming a very large pressure difference with only a single fan in such a cooling device is disadvantageous in terms of refrigeration technology, since the associated great air heating in the fan must in any case be completely dissipated in the air cooler.

Bei druckseitiger Ventilatoranordnung führt die Ventilatorenergie zur Aufwärmung der angesaugten Frischluft. Im Luftkühler ist deshalb eine grössere Kühlleistung erforderlich, um eine bestimmte Eintrittstemperatur in dem Silo zu erzielen. In der Regel muss die feuchtigkeitsgesättigte Kaltluft nach dem Luftkühler nochmals in einem Nachwärmer aufgewärmt werden, um den erforderlichen Trocknungseffekt zu erzielen. Bezogen auf eine bestimmte Kaltlufttemperatur ist diese Erwärmung noch zusätzlich im Luftkühler abzuführen. Ausserdem sind alle luftführenden Teile im Gerät für die relativ grosse Druckdifferenz zu bemessen. In the case of a fan arrangement on the pressure side, the fan energy leads to the warming up of the intake fresh air. A greater cooling capacity is therefore required in the air cooler in order to achieve a certain inlet temperature in the silo. As a rule, the moisture-saturated cold air after the air cooler has to be warmed up again in a reheater in order to achieve the required drying effect. In relation to a certain cold air temperature, this warming must also be dissipated in the air cooler. In addition, all air-carrying parts in the device must be dimensioned for the relatively large pressure difference.

Bei saugseitiger Ventilatoranordnung führt die Ventilatorenergie zur Aufwärmung der Kaltluft. Da aber zur Vermeidung einer Eisbildung im Luftkühler die Kaltluft nur bis auf einige Grad über den Gefrierpunkt von Wasser abgekühlt werden kann, hat dieses eine grosse Aufwärmung im Ventilator zur Folge, so dass keine ausreichend tiefe Kaltluft-Austrittstemperatur erreicht werden kann. Es wären hierfür Abtaueinrichtungen erforderlich, die nur einen intermittierenden Betrieb ermöglichen würden, was ausserdem kostenmässig den Aufwand der Kühlvorrichtung vergrössern würde. In the case of a fan arrangement on the suction side, the fan energy leads to the warming up of the cold air. However, since the cold air can only be cooled to a few degrees above the freezing point of water in order to avoid ice formation in the air cooler, this results in a large warm-up in the fan, so that a sufficiently low cold air outlet temperature cannot be reached. This would require defrosting devices that would only enable intermittent operation, which would also increase the cost of the cooling device in terms of cost.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die zur Luftförderung durch das Schüttgut erforderliche gesamte Druckdifferenz auf zwei separate Ventilatoren der Einrichtung zur Förderung der Luft aufgeteilt ist, wobei einer der Ventilatoren drückend vor dem Luftkühler und der andere Ventilator saugend nach dem Luftkühler angeordnet ist. The object on which the invention is based is achieved in that the total pressure difference required for conveying air through the bulk material is divided between two separate fans of the device for conveying the air, one of the fans being arranged in a pressing manner in front of the air cooler and the other fan in a suction manner after the air cooler .

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass nach dem ersten Ventilator und vor dem Luftkühler ein Drosselorgan zur Regelung des Luftmengenstromes angeordnet ist. An advantageous embodiment of the invention consists in that a throttle element for regulating the air flow is arranged after the first fan and before the air cooler.

Ausser den mit Hilfe der Erfindung erzielten Vorteilen in thermodynamischer und apparativer Hinsicht kann weiterhin folgender Vorteil erzielt werden. In addition to the advantages achieved with the aid of the invention in terms of thermodynamics and apparatus, the following advantage can also be achieved.

Bei den bisher üblichen Ausrüstungen mit einem Ventilator, der druckseitig vor dem Luftkühler oder nur saugseitig nach diesem angeordnet ist, ist für Silos mit unterschiedlicher Förderhöhe keine Vorratsfertigung auf wirtschaftliche Weise möglich. In diesem Falle müsste die Kühlvorrichtung nämlich für eine maximal vorkommende Druckdifferenz ausgelegt werden. Für viele Fälle wäre dann die Vorrichtung überdimensioniert, und die Vorrichtung müsste bezüglich des Luftvolumens ständig gedrosselt betrieben werden. With the previously common equipment with a fan, which is arranged on the pressure side in front of the air cooler or only on the suction side after this, it is not economically feasible for silos with different delivery heights. In this case, the cooling device would have to be designed for a maximum pressure difference. In many cases, the device would then be oversized and the device would have to be continuously throttled with regard to the air volume.

Demgegenüber kann mit Hilfe der Erfindung eine Serienfertigung mit einem druckseitig angeordneten Ventilator zur Aufbringung einer bestimmten Druckdifferenz ermöglicht werden, wobei den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend an die vorgefertigte Kühlvorrichtung zwischen dieser und dem Silo im Strömungsweg der Luft ein zweiter Ventilator eingebaut werden kann. In contrast, with the aid of the invention, series production with a fan arranged on the pressure side for applying a specific pressure difference can be made possible, a second fan being able to be installed in the flow path of the air between the prefabricated cooling device and the silo in accordance with the respective operating conditions.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung weist ausserdem noch den wesentlichen Vorteil auf, dass in den meisten Fällen die gesamte Aufwärmung der Kühlluft durch die thermische Energie der beiden Ventilatoren aufgebracht werden kann. A device according to the invention also has the essential advantage that in most cases the entire heating of the cooling air can be applied by the thermal energy of the two fans.

Nur wenn in gewissen Sonderfällen bei bestimmten Betriebszuständen die thermische Energie des saugseitig angeordneten Ventilators nicht vollständig zur Nacherwärmung der Kühlluft auf die erforderliche Temperatur ausreicht, kann dann zwischen diesem Ventilator und dem Luftkühler noch ein Nachwärmer eingeschaltet werden. Only if, in certain special cases and under certain operating conditions, the thermal energy of the fan arranged on the suction side is not sufficient to reheat the cooling air to the required temperature, a reheater can then be switched on between this fan and the air cooler.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. The device according to the invention is explained on the basis of an exemplary embodiment shown schematically in the single figure of the drawing.

Ein Ventilator 1 mit beispielsweise 2/3 der gesamten Druckdifferenz saugt Frischluft an und fördert diese über eine einstellbare Drosselklappe 2, die zur Luftmengenregulierung dient, durch eine Kammer 3, in welcher in bekannter, nicht dargestellten Weise Füllkörpereinbauten zur Strömungsverteilung angeordnet sind, in den Luftkühler 4, der in nicht näher dargestellten Weise, wie eingangs erwähnt, der Verdampfer einer Kältemaschine sein kann. Hinter dem Luftkühler 4 ist ein Nachwärmer 5 angeordnet, der nur im Bedarfsfall bei geöffnetem Regelventil 6 von einem wärmeübertragenden Mittel durchströmt wird, welches z.B. in ebenfalls nicht dargestellter Weise durch die Kondensationswärme einer Kältemaschine erwärmt worden ist. A fan 1 with, for example, 2/3 of the total pressure difference sucks in fresh air and conveys it via an adjustable throttle valve 2, which is used to regulate the air volume, through a chamber 3, in which packing elements for flow distribution are arranged in a known manner, not shown, into the air cooler 4, which can be the evaporator of a refrigerator in a manner not shown, as mentioned at the beginning. Behind the air cooler 4, a reheater 5 is arranged, through which a heat-transfer agent flows only when necessary when the control valve 6 is open, e.g. has also been heated in a manner not shown by the heat of condensation of a refrigerator.

Im üblichen Betrieb wird bei ausgeschaltetem Nachwärmer 5 die Kühlluft direkt aus dem Kühler 4 von dem Ventilator 7 angesaugt und durch eine schematisch dargestellte Anschlussleitung 8 in einen Schüttgut enthaltenden Silo gefördert. In normal operation, when the reheater 5 is switched off, the cooling air is drawn in directly from the cooler 4 by the fan 7 and conveyed through a schematically illustrated connection line 8 into a silo containing bulk material.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

624 736 624 736

Wenn beispielsweise der Ventilator 1 für eine Druckdifferenz von 2/3 der gesamten Druckdifferenz dimensioniert wird, so ist der Ventilator 7 für eine Druckdifferenz von 1/3 der gesamten Druckdifferenz zu dimensionieren. Die vom Ventilator 7 abgegebene thermische Energie reicht in diesem Falle bei Normalbetrieb für die erforderliche Nachwärmung und Trocknung der Kühlluft aus. If, for example, the fan 1 is dimensioned for a pressure difference of 2/3 of the total pressure difference, then the fan 7 is to be dimensioned for a pressure difference of 1/3 of the total pressure difference. The thermal energy emitted by the fan 7 is sufficient in this case during normal operation for the necessary reheating and drying of the cooling air.

Die Erfindung ist nicht auf das angegebene Zahlenbeispiel beschränkt, sondern die Dimensionierung der Ventilatoren, mindestens des saugseitig angeordneten Ventilators, richtet sich jeweils nach den vorgegebenen Betriebsverhältnissen. The invention is not limited to the numerical example given, but the dimensioning of the fans, at least of the fans arranged on the suction side, depends on the given operating conditions.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (2)

624 736 PATENTANSPRÜCHE624 736 PATENT CLAIMS 1. Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftstromes mit einer gegenüber der Aussentemperatur tieferen Temperatur zum Kühlen von vorzugsweise landwirtschaftlichen Schüttgütern, beispielsweise von in Silos gelagerten Körnerfrüchten, mit einem Luftkühler, einer Einrichtung zur Förderung der Luft und der Luftführung dienenden Kanälen, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Luftförderung durch das Schüttgut erforderliche gesamte Druckdifferenz auf zwei separate Ventilatoren (1,7) der Einrichtung zur Förderung der Luft aufgeteilt ist, wobei einer der Ventilatoren (1) drückend vor dem Luftkühler (4) und der andere Ventilator (7) saugend nach dem Luftkühler (4) angeordnet ist. 1. An apparatus for generating an air flow with a lower temperature than the outside temperature for cooling preferably agricultural bulk goods, for example cereals stored in silos, with an air cooler, a device for conveying air and the air duct, characterized in that the Air delivery through the bulk material required total pressure difference is divided between two separate fans (1,7) of the device for conveying air, one of the fans (1) pressing in front of the air cooler (4) and the other fan (7) sucking after the air cooler (4) is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem einen Ventilator (1) und vor dem Luftkühler (4) ein Drosselorgan (2) zur Regelung des Luftmengenstromes angeordnet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that after the one fan (1) and in front of the air cooler (4) a throttle member (2) for regulating the air flow is arranged.