ОБОРУДОВАНИЕ СОЛОДОВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

4. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СОЛОДОВЕН

4. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СОЛОДОВЕН

Употребляемый для проветривания солода в пневматических солодовнях воздух для успешного ведения и регулирования процесса проращивания должен обладать строго определенными свойствами. Чтобы поддерживать в солоде оптимальную температуру и отводить выделяющееся тепло, воздух должен иметь температуру ниже, чем солод. Однако слишком холодный воздух также не пригоден: во время проветривания он сильно переохлаждает нижние слои солода, что вызывает задержку их роста.

Оптимальная температура воздуха 10-14°.

Воздух должен быть полностью насыщен влагой, иначе при проветривании будет неизбежным подвяливание солода. Целесообразно увеличить влагосодержание свыше полного насыщения паром еще за счет механически взвешенных капелек воды, которые, задерживаясь в солоде, компенсировали бы в некоторой степени дефицит влаги.

Несомненно также, что воздух должен быть очищен от пыли и микроорганизмов. Поэтому кондиционирование воздуха должно складываться из следующих операций: 1) очистки, 2) нагревания или охлаждения и 3) увлажнения.

Очистка воздуха

В практике пневматического солодоращения обычные для вентиляционных установок фильтры не находят применения. Чтобы уменьшить попадание пыли, воздухоприемные отверстия располагают на высоте не менее 2-3 м от поверхности земли.

Последующее увлажнение воздуха является одновременно мокрой очисткой воздуха.

Нагревание воздуха

Нагревание холодного воздуха возможно осуществить одним из следующих способов:

а) непосредственным впуском пара в обогреваемый воздух,

б) передачей тепла от горячей воды или пар а через поверхность нагрева,

в)  смешиванием холодного свежего воздуха с теплым отработанным воздухом.

Нагревание паром. При впуске пара в поток воздуха происходит нагревание и одновременно увлажнение его до полного насыщения.

Расход пара на нагревание воздуха можно рассчитать по следующему уравнению: (ф ІІ-35)

где: D -расход греющего пара, в кг;

L - количество нагреваемого воздуха, в кг;

10 и 11 - теплосодержание воздуха до и после нагревания, в ккал/кг: i -теплосодержание 1 кг греющего пара, в ккал;

0 - теплосодержание конденсата в ккал/кг, близкое по численному значению к температуре нагретого воздуха.

Нагревание через поверхность теплопередачи. Нагревание воздуха в калорифере отличается от нагревания смешиванием холодного воздуха с паром тем, что в первом случае влагосодержание воздуха остается постоянным, а относительная влажность воздуха сильно понижается после нагревания.

На 1-х-диаграмме процесс нагревания воздуха в калорифере изображается вертикальной прямой (по линии х:0 = const).

Конечная температура нагревания воздуха в калорифере находится на 1 - х-диаграмме в точке пересечения линий х0 = const и 1 = const. Расход тепла на нагревание воздуха в калорифере более высок, чем при непосредственном впуске пара в поток воздуха. Однако этот способ нагревания необходим в тех случаях, когда подсушивают замоченное зерн  и подвяливают зеленый солод.

Воздухонагревателями для пневматических солодовен служат обычно пластинчатые калориферы.
Выше было установлено, что нагревание холодного воздуха паром сопряжено со значительными затратами. Между тем отработанный воздух пневматической солодовни, имея высокое теплосодержание, может быть использован для нагревания холодного воздуха. Смешивая в определенной пропорции свежий холодный воздух с теплым отработанным можно получить смесь соответствующей температуры и теплосодержания без затрат топлива.
(Рис. 2-28)

После однократного использования воздуха для проветривания солода его можно признать отработанным только в отношении его охлаждающей способности, запас же кислорода в нем уменьшен лишь на доли процента, а концентрация углекислоты ничтожна.

При смешивании отработанного воздуха со свежим получается смесь, состояние которой можно вычислить по параметрам исходных состояний воздуха и соотношению количеств компонентов в смеси.

Для смеси 1 кг сухого наружного воздуха с п кг сухого воздуха содержащегося в возвращенном отработанном воздухе, можно написать следующие уравнения:

Теплосодержание смеси:(ф ІІ-36-39)

Полученное уравнение представляет собой уравнение прямой линии с переменными координатами 1с , хс проходящей через точки 10, х0 и 12, х2. Точка 1С, хс, характеризующая состояние смеси, лежит поэтому на прямой, соединяющей крайние точки А и С (рис. II-28), соответствующие состояниям воздуха свежего (точка А) и отработанного (точка С).

Соотношение количеств свежего и отработанного воздуха находят по отрезкам АМ и МС.

На основании изложенных выше соображении можно сделать следующий вывод:

Можно написать: (ф ІІ-40-41)

прямая, соединяющая точки А и С, соответствующие состояниям свежего и отработанного воздуха, является геометрическим местом точек, характеризующих состояние смеси 1 кг абсолютно сухого свежего воздуха с n кг сухого воздуха, содержащегося в отработанном. Состояние смеси соответствует точке М, которая делит прямую АС на отрезки, обратно пропорциональные весам сухого воздуха исходных состояний А и С.

Если прямая АС пересекает кривую насыщения, т. е. часть прямой проходит в области тумана (ниже кривой насыщения), то это означает, что при смешении происходит конденсация некоторой части водяных паров.

Охлаждение воздуха

Охлаждение воздуха в пневматической солодовне становится неизбежным при солодоращении в теплое время года.

Охлаждение воздуха в условиях пневматической солодовни целесообразно проводить посредством распыления холодной воды в камере кондиционирования; при этом получаются большая поверхность теплообмена и хорошие условия для тепло перехода, так как воздух приходит в непосредственное соприкосновение с охлаждающей водой.

Количество тепла, отнимаемое у воздуха, равно: (ф ІІ-42)

где: L - количество охлаждаемого воздуха, в кг;

10-начальное теплосодержание, в ккал/кг;

11 -теплосодержание воздуха после охлаждения, в ккал/кг.

Допускаемое повышение температуры охлаждающей воды составляет от 3 до 6°. При наличии противотока конечная температура воздуха может достигать конечной температуры охлаждающей воды. Так как при охлаждении воздуха вода должна поглощать значительное количество тепла, то расход ее на охлаждение обычно значительно больше, чем на увлажнение воздуха. Поэтому вода распыляется на крупные частицы, имеющие значительный вес и теплосодержание. Для охлаждения устанавливают форсунки большой производительности, дающие грубое распыление, причем вода нагнетается под малым давлением 1,4-2 атм.

При отсутствии или недостатке холодной артезианской воды охлаждать воздух можно водой, полученной после таяния льда, или водой, охлажденной в испарителе холодильной установки. Так как эти охлаждающие средства достаточно дороги, то охлаждать воздух целесообразно в две стадии: вначале, насколько возможно, водопроводной или артезианской водой, а затем уже охлажденной водой. Очевидно, в этом случае камера кондиционирования должна иметь две независимо работающие группы форсунок.

 

Пример II-6. Рассчитаем расход артезианской воды на охлаждение воздуха в летнее время для пневматической солодовни, перерабатывающей ежесуточно 10 m ячменя.

Данные для расчета:

  1. Для теплого режима проращивания выбраны параметры воздуха, указанные в табл. II-9.

Та блица II-9

Состояние воздуха

Температура t (в °)

Относительная влажность φ (в %)

Влагосодержа- ние х (в кг/кг)

Теплосодержание 1 (в ккал/кг)

Наружный воздух..........

Кондиционированный воздух . Отработанный воздух ....

21

14

19

70

100

90

0,0113

0,0103

0,0128

11,89

9,56

12,29

2.         Ращение семисуточное.

3.         Расход воздуха при данном режиме определен в 700 тыс. кг на 10 m ячменя. Камеры кондиционирования индивидуальные.

4.         Охлаждающая вода имеет температуру 10°.

От воздуха необходимо отнять (ф 2-42В)

Это количество тепла - суточная нагрузка для всей солодовни или нагрузка за все время роста на одну камеру кондиционирования.

Если допустить, что вода нагревается до 13°, тогда суточный расход ее по всей солодовне равен: (ф 2-42С)

Для распыления воды устанавливаем форсунки Григорьева № 12 с диаметром отверстия 3 мм (см. табл. III в Приложении). Расход воды одной форсункой при напоре 2 атм равен 202 л/час. Количество форсунок:

5,83 : 0,202 = 29.

<< предыдущая  |  следующая >>

   Наиболее популярные книги в каталоге