192278. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berenezés anyagoknak hőszivattyúval ellátott konvekciós szárítóban való szárításához
1 192 278 2 hosszabbodik. Ezen hiányossággal a találmány száraz levegő hozzáadását és nedves levegő elvezetését állítja szembe, amelynek során a szárító hőfeleslegét a nedvességmentesítő hőszivattyún felüli járulékos nedvességmentesítésre használja fel. Mindkét légáram szabályozása úgy történik, hogy a szárítón belüli hőmérséklet azonos a megkívánt értékkel és nem lépjük túl az anyagra megengedhető szállítási teljesítményt. Járulékosan alkalmazott hevítő révén a szárítóban vagy a nedvességmentesítő hőszivattyú kondenzátora utáni külső légkeringésben a. légcsere nedvességmentesítési teljesítménye a hőfelesleg által meghatározott mérték fölé emelhető. Ezen hevítő alkalmazása esetén a hevítő teljesítményének méretezése és a szárítási program kialakítása az energiafelhasználás és/vagy a szárítási időtartam minimalizálásából adódik. Ha az anyag szárítottsági állapota már annyira előrehaladott, hogy az anyag kevesebb nedvességet ad le, mint amennyit a nedvességmentesítő hőszivattyú a kondenzátornál le tud választani (általánosságban a 2. szárítási szakaszban, illetve fa esetében a rosttelítés tartományában), a nedvességmentesítő hőszivattyút részleges terhelései kellene üzemeltetni. A potenciális nedvességmentesítési teljesítmény nagyobb a szükségesnél. Ezen nedvességmentesítési teljesítmény általában csak akkor használható ki, ha a szárítási hőmérséklet (amennyiben az anyagra tekintettel ez megengedhető) megnövelhető. A találmány szerinti megoldás ezt anélkül teszi lehetővé, hgoy a hűtőkörön vagy a hűtőközegen változtatni kellene, viszonyítva a fentebb ismertetett üzemelési tartományhoz, mikor is a nedvességmentesitő hőszivattyú üzeme mind energetikai, mind berendezéstechnikai szempontból optimális. Ha szárítási hőmérsékletként a hűtési folyamat szempontjából megengedhető hőmérsékletnél nagyobb hőmérsékletre van szükség, akkor az elpárologtató elé annyi hidegebb, szárazabb levegőt keverünk be, hogy az elpárologtató előtti léghőmérséklet a hűtési folyamat által meghatározott hőmérsékletre csökkenjen. Azt a hőmennyiséget, amelyet a távozó levegő ad át a környezetnek, azt a hőfelesleg és a fentebb említett hevítő fűtőteljesítménye szolgáltatja. A hevítő teljesítményének a szárítási hőmérséklet és az elpárologtató előtt megengedett hőmérséklet közötti különbség figyelembevételével való meghatározása a szárítás üzemeltetése szempontjából optimalizálási probléma, amelynek célfüggvénye a minimális energiafelhasználás és/vagy a minimális szárítási idő. A szárítási hőmérséklet növelése rendesen csak alacsony légnedvességű tartományban ésszerű. Ez a tény teszi lehetővé, hogy a légnedvesség csökkenésével úgy lehessen növelni a szárítási hőmérsékletet, hogy az energiaszükséglet ne növekedjék, mivel az a latens hőteljesítmény, amelyet a távozó levegővel szükségszerűen kifelé kell elvezetni, a légnedvesség csökkenésével együtt csökken és ezáltal ugyanakkora hűtőlégmennyiség ugyanakkora hőteljesítménnyel nagyobb észlelhető hűtést tesz lehetővé. A találmány előnyös megvalósítási formáját képezi az a megoldás, amely szerint járulékos levegő/ levegő hőcserélő van beiktatva oly módon, hogy a nedvességmentesítendő levegőt a hűtőléghozzávezetés előtt ugyanazon, de nedvességmentesített és a hűtőlevegő hozzákeverésével lehűtött (a szárítási hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékletű) levegő hűti le. Ez az elrendezés különösen akkor ésszerű, ha nagy hőmérsékletkülönbséget kell elérni a szárítási hőmérséklet és az elpárologtató előtti megengedett hőmérséklet között. A hozzákevert hűtölevegő mennyisége ezáltal ezen levegő/levegő hőcserélőben, pl. gravitációs melegítőcsőben történő hőátadáshoz szükséges legkisebb mennyiségre korlátozható és ezáltal a hevítőben felhasználandó energia minimális értékűre csökkenthető. Ez a hőcserélő szerkezetileg úgy van bekötve, hogy a szárító bármely üzemállapotában a hőátvitel a fentebb ismerteti irányban történjék. A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon bemutatott két példakénti kiviteli alak és foganatosítási mód alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra konvekciós szárító nedvességmentesítő hőszivattyúval, valamint légbetáplálással és légelvezetéssel, a 2. ábra az 1. ábra szerinti konvekciós szárítógravitációs melegítőcsővel. 1. példa Az 1 ábrán bemutatott 1. szárítóban keringető 2 ventilátorok hozzák létre a szárításhoz szükséges légkeringést. A nedvességmentesítő hőszivattyú berendezés, amely 7 elpárologtatóból, 8 kondenzátorból, 9 hűtőközegsűrítőbői és 10 expanziós szelepből áll, az 1 szárítón kívül van elrendezve. Az 1 szárítóból 4 szívónyíláson át 11 ventilátor és 5 légbeömlő nyíláson át hűtőlevegőt, a 7 elpárologtatón, 8 kondenzátoron és 12 hevítőn át levegőt szállít. Eközben a 7 elpárologtató a légállapot és a hűtőteljesítmény függvényében nedvességet csapat le, majd a 8 kondenzátor ismét felhevíti a levegőt. A hűtőlégárammal azonos légmennyiség távozik a 13 légkilépőnyíláson át, amely a keringető 2 ventilátorok túlnyomásos tartományában van elrendezve. Ezen légcsere által nedves szárítólevegő cserélődik általában szárazabb és hidegebb levegőre, ez pedig a hőfelesleg és a 12 hevítő hőteljesítményének hasznosítása révén járulékos szárítóhatást hoz létre. A hűtő és a távozó levegő mennyiségének szabályozására a 6 hűtőlégvezetékbe és távozólég 14 vezetékébe 15 szabályozóelemek vannak beépítve, amelyeket az előírt szárítási programmal vezérelt 16 vezérlőegység működtet. A 12 hevítő hőteljesítményét is a szárítási program vezérli. A 15 szabályozóelemek megfelelő állásai és a 12 hevítő megfelelő hőteljesítménye révén megfelelően magasabb szárítási hőmérsékletek érhetők el, mint a hűtőberendezés elpárologtatója előtt megengedhető hőmérséklet. 2. példa A 2. ábra a találmány megvalósításának további példáját mutatja. Az itt bemutatott részletek elrendezése lényegében azonos az 1. ábrán bemutatottal. A 4 szivónyílás és a hűtőlevegő 5 légbeömlő nyílása között gravitációs 17 hevitőcső elpárologtató oldala, a 12 hevítő előtt kondenzációs oldala van elren5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
